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9.2 椭圆方程与性质
思维导图
知识点总结
内容提要
椭圆定义:设 是平面上的两个定点,若平面内的点 满足 ,则
F ,F P |PF |+|PF |=2a(2a>|F F |)
1 2 1 2 1 2
1.
点P的轨迹是以F ,F 为焦点的椭圆
1 2
椭圆的简单几何性质: .
2. x2 y2 y2 x2
标准方程 + =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
a2 b2 a2 b2
焦点坐标 F (-c,0),F (c,0) F (0,c),F (0,-c)
1 2 1 2
焦距 |F F |=2c,且c2=a2-b2
1 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】x2 y2 y2 x2
标准方程 + =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
a2 b2 a2 b2
图形
范围 -a≤x≤a,-b≤ y≤b -b≤x≤b,-a≤ y≤a
对称性 关于x轴、y轴、原点对称
左、右顶点:A (-a,0),A (a,0) 左、右顶点:B (-b,0),B (b,0)
1 2 1 2
顶点坐标
上、下顶点:B (0,b),B (0,-b) 上、下顶点:A (0,a),A (0,-a)
1 2 1 2
长轴长 |A A |=2a,其中a叫做长半轴长
1 2
短轴长 |B B |=2b,其中b叫做短半轴长
1 2
c
离心率 e= (0|PF | ,则 1 的值为
1 2 |PF |
2
___________
7
答案: 或
2
2
解析:焦点三角形问题优先考虑结合椭圆的定义求解,先给出椭圆的 a、b、c,由题意,
,设 ,则 , 是直
a=3,b=2,c=√a2-b2=√5 |PF |=m,|PF |=n,m>n m+n=2a=6 △PF F
1 2 1 2
(1)
角三角形,可用勾股定理稆译,但需讨论谁是直角顶点,有图 和图 两种情况,若为图 ,则
m2+n2=|F F | 2=4c2=20 ,联立 结合 m>n 可解得: m=4, 1 n=2 ,2所以 |PF 1 | = m =2 ;若1为图
1 2 |PF | n
2
(2) (1)(2)
14 4 m 7
,则n2+|F F | 2=m2,即n2+20=m2 ,联立 解得:m= ,n= ,故|PF |= =
1 2 3 3 1 |PF | 2
2
2 (3) (1)(3) .
反思 解析几何小题中对直角的常见翻译方法有: 勾股定理; 斜率之积为 ; 向量数量积等于
; 斜边上的中线等于斜边的一半等选择合适的方法前应先预判计算量
[ ] (1) (2) -1 (3)
0 (4) . .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【变式】已知椭圆 x2 y2 的左、右焦点分别为 为椭圆 上一点, 为原点,
C: + =1(a>b>0) F 、F ,P C O
a2 b2 1 2
若 ,且 ,则椭圆 的离心率为
(⃗OF -⃗OP)⋅(⃗OF +⃗OP)=0 |PF |=2|PF | C
1 1 1 2
___________
√5
答案:
3
解析:椭圆 C 的离心率 e= c = 2c = |F 1 F 2 | ,故只需分析 △PF F 的三边比值,就可求得离心率,
a 2a |PF |+|PF | 1 2
1 2
题干的向量关系式可化简,先化简, 2 2 ,
(⃗OF -⃗OP)⋅(⃗OF +⃗OP)=0⇒|⃗OF | -|⃗OP| =0⇒|OF |=|OP|
1 1 1 1
1
所以|OP|= |F F |,故PF ⊥PF ,
2 1 2 1 2
接 下 来 只 需 结 合 即 可 分 析 的 三 边 比 值 , 不 妨 设 , 则
|PF |=2|PF | △PF F |PF |=m
1 2 1 2 2
|PF |=2m,|F F |=√|PF | 2+|PF | 2=√5m ,所以 e= |F 1 F 2 | = √5m = √5
1 1 2 1 2 |PF |+|PF | m+2m 3
1 2
.
|F F |
反思 椭圆焦点三角形已知 或可求得 三边比值求离心率,用公式 e= 1 2 来算
|PF |+|PF |
1 2
[ ] ( ) .
考向五 椭圆有关的最值与范围问题
【例5】已知椭圆 的离心率为 ,上顶点为A,左顶点为B, , 分别是椭圆的左、
右焦点,且 的面积为 ,点P为椭圆上的任意一点,则 的取值范围为 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】
【分析】根据 的面积和离心率得出a,b,c的值,从而得出 的范围,得到 关于
的函数,从而求出答案.
【详解】∵ 的面积为 ,
∴ ,
∴ ,
由已知得 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,
由 , 解得 ,进而 ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴ .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】即 的取值范围为 .
故答案为:
【变式1】已知椭圆 : 的长轴为双曲线 的实轴,且椭圆 过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)点 、 是椭圆 上异于点 的两个不同的点,直线 与 的斜率均存在,分别记为 , ,且
,求证:直线 恒过定点,并求出定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点为 .
【分析】(1)由题意得 ,再根据椭圆上的一点即可求标准方程;
(2)分直线 的斜率存在和不存在两种情况讨论,利用韦达定理求出 与 的斜率,并结合
,列方程可得参数之间的关系,进而可求定点.
【详解】(1)因为椭圆 : 的长轴为双曲线 的实轴,
所以 ,所以椭圆 : ,
又因为椭圆 过点 ,所以 ,解得 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以椭圆 的标准方程为 .
(2)
①当直线 的斜率存在时,设其方程为
由 得
所以 ,所以
,
因为 ,
所以 ,
所以
即 ,
化简得
所以 即
所以 ,或 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时,直线 的方程为 ,
直线 恒过定点 ,不满足题意;
当 时,直线 的方程为
直线 恒过定点 ,满足题意;
所以直线 恒过定点 .
②当直线 的斜率不存在时,设其方程为 ,
由 得 ,所以 ,
所以 ,
解得 (舍去)或 ,
所以直线 也过定点 .
综上,直线 恒过定点 .
【变式2】如图,点 是椭圆 的短轴位于 轴下方的端点,过 作斜率为 的直线
交椭圆于点 ,若点 的坐标为 ,且满足 轴, .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)求椭圆 的方程;
(2)椭圆 的左顶点为 ,左焦点为 ,点 为椭圆上任意一点,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知求得 的坐标,得到直线方程,求出 , 的坐标,得到 的坐标,由
,求得 ,得到 的坐标,把 的坐标代入椭圆方程求得 ,则椭圆方程可求;
(2)由椭圆方程得 , ,设 ,则 ,按坐标运算得 可转换为
关于 的二次函数,由 ,即可得 的取值范围.
【详解】(1)解:由题意得 , 的方程为 ,由 ,则 ,
, ,由 ,即
,即 , ,又 在椭圆上,得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,解得 ,
所求椭圆方程 ;
(2)解:由椭圆方程得 ,则 , ,设 ,则
所以 ,且 ,
则
由于 ,所以 ,即 的取值范围为 .
基础题型训练
提升题型训练
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