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9.2椭圆(精讲)
一.椭圆的定义
1.定义:平面内与两个定点F,F 的距离的和等于常数(大于|FF|)的点的轨迹.
1 2 1 2
2.焦点:两个定点F,F.
1 2
3.焦距:两焦点间的距离|FF|.
1 2
4.半焦距:焦距的一半.
5.其数学表达式:集合P={M||MF |+|MF |=2a},|FF|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:
1 2 1 2
(1)若a>c,则集合P为椭圆;
(2)若a=c,则集合P为线段;
(3)若a<c,则集合P为空集.
二.椭圆的简单几何性质
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上图形
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
范围 -a≤x≤a且-b≤y≤b -b≤x≤b且-a≤y≤a
A(-a,0),A(a,0),B(0,- A(0,-a),A(0,a),B(-b,
顶点 1 2 1 1 2 1
b),B(0,b) 0),B(b,0)
2 2
轴长 短轴长为2b,长轴长为2a
焦点 F(-c,0),F(c,0) F(0,-c),F(0,c)
1 2 1 2
焦距 |FF|=2c
1 2
对称性 对称轴:x轴和y轴,对称中心:原点
离心率 e=(0<e<1)
a,b,c的关系 a2=b2+c2
一.若点P在椭圆上,F为椭圆的一个焦点,则
1.b≤|OP|≤a;
2.a-c≤|PF|≤a+c.
二.焦点三角形:椭圆上的点P(x ,y)与两焦点构成的△PFF 叫作焦点三角形,r =|PF|,r =|PF|,
0 0 1 2 1 1 2 2
∠FPF=θ,△PFF 的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:
1 2 1 2
(1)当r=r 时,即点P的位置为短轴端点时,θ最大;
1 2
(2)S=b2tan =c|y|,当|y|=b时,即点P的位置为短轴端点时,S取最大值,最大值为bc.
0 0
三.标准方程
1.利用定义法求椭圆标准方程,要注意条件2a>|FF|;利用待定系数法要先定形(焦点位置),再定量,也
1 2
可把椭圆方程设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)的形式.
2.椭圆的标准方程的两个应用
①方程+=1与+=λ(λ>0)有相同的离心率.
②与椭圆+=1(a>b>0)共焦点的椭圆系方程为+=1(a>b>0,k+b2>0),恰当运用椭圆系方程,可使运
算简便.
四.椭圆离心率建立关于a,b,c的关系式(等式或不等式),转化为e的关系式,常用方法如下:
1.直接求出a,c,利用离心率公式e=求解.
2.由a与b的关系求离心率,利用变形公式e= 求解.
3.构造a,c的齐次式.离心率e的求解中可以不求出a,c的具体值,而是得出a与c的关系式,从而求得
e.
五.弦长
(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解.
(2)当直线的斜率存在时,斜率为k的直线l与椭圆C相交于A(x ,y),B(x ,y)两个不同的点,则弦长|AB|
1 1 2 2
==·|x -x|=·|y -y|(k≠0).
1 2 1 2
六.直线与椭圆位置关系的方法
(1)研究直线和椭圆的位置关系,一般转化为研究直线方程与椭圆方程组成的方程组解的个数问题;
(2)对于过定点的直线,也可以通过定点在椭圆内部或椭圆上判定直线和椭圆有交点.
考点一 椭圆的定义及应用
【例1-1】(2023春·江西·高三统考阶段练习)已知椭圆 为两个焦点, 为椭圆
上一点,若 的周长为4,则 ( )
A.2 B.3 C. D.
【例1-2】(2023·河南开封·统考三模)已知点 是椭圆 上一点,椭圆的左、右焦点分别为 、
,且 ,则 的面积为( )
A.6 B.12 C. D.
【一隅三反】
1.(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)已知点 , 是椭圆 上关于原点对称的两点,, 分别是椭圆 的左、右焦点,若 ,则 ( )
A.1 B.2 C.4 D.5
2.(2024秋·广东广州·高三华南师大附中校考开学考试)椭圆 的两焦点分别为
, 是椭圆 上一点,当 的面积取得最大值时, ( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 , 为两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,
,则 ( )
A. B. C. D.
考点二 椭圆的标准方程
【例2】(2023秋·课时练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在 轴上,且经过两个点 和 ;
(2)经过点 和点Q .
(3)两个焦点的坐标分别为 和 ,且椭圆经过点 ;
(4)焦点在y轴上,且经过两个点 和 ;
(5)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点 .【一隅三反】
1.(2023秋·课时练习)若方程 表示椭圆,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2(2023秋·高二课时练习)以下方程表示椭圆的是( )
A. B.
C. D.
3.(2023秋·广东)已知 是椭圆 的一个焦点,则实数 ( )
A.6 B.
C.24 D.
4.(2023秋·高二课时练习)F,A分别为椭圆的一个焦点和顶点,若椭圆的长轴长是6,且 ,
则椭圆的标准方程为( )
A.
B.C. 1或
D. 1或
考点三 离心率
【例3-1】(2023秋·陕西西安·高三校联考开学考试)已知椭圆 的焦点在 轴上,若焦距为
4,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【例3-2】(2023秋·安徽·高三安徽省宿松中学校联考开学考试)已知椭圆C的左右焦点分别为 , ,
P,Q为C上两点, ,若 ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2022秋·广东惠州·高三统考阶段练习)若焦点在 轴上的椭圆 的离心率为 ,则
( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知 、 是椭圆的两个焦点,满足 的
点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.3.(2023·河南·校联考模拟预测)已知直线 与椭圆 交于 两点,若点
恰为弦 的中点,则椭圆 的离心率是( )
A. B. C. D.
考点四 直线与椭圆的位置关系
【例4-1】.(2023秋·课时练习)若直线 与椭圆 有唯一公共点,则实数 .
【例4-2】(2022·全国·高三专题练习)椭圆 上点P(1,1)处的切线方程是 .
【一隅三反】
1.(2023春·上海闵行)直线 与椭圆 恒有两个不同的交点,则a的取值范围是 .
2.(2022秋·江西南昌·)如果直线l: 与椭圆C: 总有公共点,则实数a的
取值范围是 .
3.(2023·全国·专题练习)直线 与椭圆 (m>0)有且仅有一个公共点P,则m=
,点P的坐标是 .
考点五 弦长与中点弦的问题
【例5-1】(2023春·河南·高三校联考阶段练习)已知椭圆 ,左右焦点分别为 , ,直线
与椭圆交于 , 两点,弦 被点 平分.
(1)求直线 的方程;(2)求 的面积.
【例5-2】(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C: ,过点 的直线l与椭圆C交于A,
B两点,若点P恰为弦AB的中点,则直线l的斜率是( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2023秋·河南郑州·高三校考开学考试)已知椭圆C: 的一个焦点为 ,
且离心率为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过椭圆C的左焦点,倾斜角为 的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,求 的面积.2.(2023·全国·高三对口高考)中心在原点,一个焦点为 的椭圆被直线 截得弦的中点
的横坐标为 ,则椭圆的方程为 .
考点六 直线与椭圆的综合运用
【例6】(2023·全国·高三对口高考)中心在原点,一个焦点为 的椭圆被直线 截得弦的
中点的横坐标为 ,则椭圆的方程为 .
【一隅三反】
1.(2024·海南省直辖县级单位·校考模拟预测)椭圆 的离心率 ,过点 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点 且斜率不为0的直线 与椭圆交于 两点,椭圆的左顶点为 ,求直线 与直线 的
斜率之积.2.(2023·海南海口·校考模拟预测)在平面直角坐标系 中,已知定点 ,定直线 ,动点
在 上的射影为 ,且满足 .
(1)记点 的运动轨迹为 ,求 的方程;
(2)过点 作斜率不为0 的直线与 交于 两点, 与 轴的交点为 ,记直线 和直线 的斜率
分别为 ,求证: .