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- 2021-05-13 发布
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第九章 平面解析几何第6课时 椭 圆(1)
1. 设Ρ是椭圆+上的点.若F1、F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|=________.
答案:10
解析:|PF1|+|PF2|=2a=10.
2. 椭圆+=1的离心率为________.
答案:
解析:a=4,b=2,c==2,
e==.
3. (选修11P26习题3改编)已知△ABC的顶点B、C在椭圆+y2=1上,顶点A与椭圆的焦点F1重合,且椭圆的另外一个焦点F2在BC边上,则△ABC的周长是________.
答案:4
解析:AB+BC+CA=BF1+(BF2+CF2)+CF1=(BF1+BF2)+(CF2+CF1)=4a=4.
4. (选修11P31习题4改编)方程+=1表示椭圆,则k的取值范围是________.
答案:k>3
解析:方程+=1表示椭圆,则k>3.
5. 已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,若其离心率为,焦距为8,则该椭圆的方程是________.
答案:+=1
解析:∵ 2c=8,∴ c=4,∴ e===,故a=8.
又∵ b2=a2-c2=48,∴ 椭圆的方程为+=1.
1. 椭圆的定义
平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点F1、F2间的距离叫做椭圆的焦距.
2. 椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
性质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:x轴,y轴_
对称中心:(0,0)
顶点
A1(-a,0)
A2a,0
B10,-b
B20,b
A10,-a
A20,a
B1-b,0
B2b,0
轴
长轴A1A2的长为2a
短轴B1B2的长为2b
焦距
F1F2=2c
离心率
e=∈(0,1)
a、b、c
的关系
c2=a2-b2
题型1 求椭圆的方程
例1 设椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,且长轴长是短轴长的2倍.又点P(4,1)在椭圆上,求该椭圆的方程.
解:设该椭圆的方程为+=1或+=1(a>b>0),依题意,2a=2(2b)a=2b.由于点P(4,1)在椭圆上,所以+=1或+=1.解得b2=5或,这样a2=20或65,故该椭圆的方程为+=1或+=1.
根据下列条件求椭圆的标准方程:
(1) 两准线间的距离为,焦距为2 ;
(2) 已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为和,过P点作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点.
解:(1) 设椭圆长轴长为2a,短轴长为2b,焦距为2c,则故该椭圆的方程为+=1或+=1.
(2) 由题设,2a=|PF1|+|PF2|=2 a=.又=b2=,故该椭圆的方程为+=1或+=1.
题型2 求椭圆离心率的值
例2 在平面直角坐标系中,有椭圆+=1(a>b>0)的焦距为2c,以O为圆心,a为半径的圆.过点作圆的两切线互相垂直,则离心率e=________.
答案:
解析:如题图,PA、PB与圆O相切,由于切线PA、PB互相垂直,所以四边形OAPB为正方形,OP=OA,这样就得到一个关于基本量a、c的齐次方程,从而求解出比值(e)的值.由已知条件,四边形OAPB为正方形,所以OP=OA,所以=a,解得=,即e=.
在△ABC中,∠ACB=60°,sinA∶sinB=8∶5,
则以A、B为焦点且过点C的椭圆的离心率为________.
答案:
解析:由题意e===.∵ sinA∶sinB=8∶5,∴ 由正弦定理得a∶b=8∶5. 设a=8k,b=5k,∴ 由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcosC,∴ c=7k,∴ e==.
题型3 求椭圆离心率的取值范围
例3 椭圆+=1(a>b>0)的右焦点F,其右准线与x轴的交点为A,在椭圆上存在点P满足线段AP的垂直平分线过点F,则椭圆离心率的取值范围是________.
答案:
解析:(解法1)由题意,椭圆上存在点P,使得线段AP的垂直平分线过点F,所以|PF|=|FA|,而|FA|=-c,|PF|≤a+c,所以-c≤a+c,即a2≤ac+2c2.又e=,所以2e2+e≥1,所以2e2+e-1≥0,即(2e-1)(e+1)≥0.又0b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是________.
答案:
解析:如图,由BF⊥x轴,知xB=-c,yB=,设P(0,t),
∵=2,∴(-a,t)=2,
∴a=2c,∴e==.
3. 若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为________.
答案:6
解析:由椭圆方程得F(-1,0),设P(x0,y0),
则·=(x0,y0)·(x0+1,y0)=x+x0+y.
∵P为椭圆上一点,∴+=1.
∴·=x+x0+3=+x0+3
=(x0+2)2+2.
∵-2≤x0≤2,
∴·的最大值在x0=2时取得,且最大值等于6.
4. 如图,已知椭圆+=1(a>b>0),F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,A为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点B.
(1) 若∠F1AB=90°,求椭圆的离心率;
(2) 若=2,·=,求椭圆的方程.
解:(1) 若∠F1AB=90°,则△AOF2为等腰直角三角形,所以有OA=OF2,即b=c.所以a=c,e==.
(2) 由题知A(0,b),F1(-c,0),F2(c,0),
其中,c=,设B(x,y).
由=2,得(c,-b)=2(x-c,y),
解得x=,y=-,即B.
将B点坐标代入+=1,得+=1,
即+=1,解得a2=3c2.①
又由·=(-c,-b)·=,得b2-c2=1,即有a2-2c2=1.②
由①②解得c2=1,a2=3,从而有b2=2.
所以椭圆方程为+=1.
1. 椭圆的定义中应注意常数大于F1F2.因为当平面内的动点与定点F1,F2的距离之和等于F1F2时,其动点轨迹就是线段F1F2;当平面内的动点与定点F1,F2的距离之和小于F1F2时,其轨迹不存在.
2. 已知椭圆离心率求待定系数时要注意椭圆焦点位置的判断,当焦点位置不明确时,要分两种情形讨论.当椭圆焦点位置不明确时,可设为+=1(m>0,n>0,m≠n),也可设为Ax2+By2=1(A>0,B>0,且A≠B).
3. 求椭圆的离心率实质上是建立a,b,c中任意两者或三者之间的关系,利用e=或e=去整体求解.