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椭圆的几何性质知识点归纳及典型例题及练习(付答案)

椭圆的几何性质知识点归纳及典型例题及练习(付答案)
椭圆的几何性质知识点归纳及典型例题及练习(付答案)

(一)椭圆的定义:

1、椭圆的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离之和等于定长(大于12||F F )的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点 1F 、2F 叫做椭圆的焦点,两焦点的距离12||F F 叫做椭圆的焦距。

对椭圆定义的几点说明: (1)“在平面内”是前提,否则得不到平面图形(去掉这个条件,我们将得到一个椭球面);

(2)“两个定点”的设定不同于圆的定义中的“一个定点”,学习时注意区分; (3)作为到这两个定点的距离的和的“常数”,必须满足大于| F 1F 2|这个条件。若不然,当这个“常数”等于| F 1F 2|时,我们得到的是线段F 1F 2;当这个“常数”小于| F 1F 2|时,无轨迹。这两种特殊情况,同学们必须注意。

(4)下面我们对椭圆进行进一步观察,发现它本身具备对称性,有两条对称轴和一个对称中心,我们把它的两条对称轴与椭圆的交点记为A 1, A 2, B 1, B 2,于是我们易得| A 1A 2|的值就是那个“常数”,且|B 2F 2|+|B 2F 1|、|B 1F 2|+|B 1F 1|也等于那个“常数”。同学们想一想其中的道理。

(5)中心在原点、焦点分别在x 轴上,y 轴上的椭圆标准方程分别为:

22

22

2222x y y x 1(a b 0),1(a b 0),a b a b

+=>>+=>> 相同点是:形状相同、大小相同;都有 a > b > 0 ,2

2

2

a c

b =+。

不同点是:两种椭圆相对于坐标系的位置不同,它们的焦点坐标也不同(第一个椭圆的

焦点坐标为(-c ,0)和(c ,0),第二个椭圆的焦点坐标为(0,-c )和(0,c )。椭圆的

焦点在 x 轴上?标准方程中x 2项的分母较大;椭圆的焦点在 y 轴上?标准方程中y 2

项的分母较大。

(二)椭圆的几何性质:

椭圆的几何性质可分为两类:一类是与坐标系有关的性质,如顶点、焦点、中心坐标;一类是与坐标系无关的本身固有性质,如长、短轴长、焦距、离心率.对于第一类性质,只

要22

22x y 1(a b 0)a b +=>>的有关性质中横坐标x 和纵坐标y 互换,就可以得出2222

y x 1(a b 0)a b +=>>的有关性质。总结如下:

几点说明:

(1)长轴:线段12A A ,长为2a ;短轴:线段12B B ,长为2b ;焦点在长轴上。 (2)对于离心率e ,因为a>c>0,所以0

由于22

2

21c a b b e a a

-===-,所以e 越趋近于1,b 越趋近于0,椭圆越扁平;e

越趋近于0,b 越趋近于a ,椭圆越圆。

(3)观察下图,22||,||OB b OF c ==,所以22||B F a =,所以椭圆的离心率e = cos ∠OF 2B 2

(三)直线与椭圆:

直线l :0Ax By C ++=(A 、B 不同时为0)

椭圆C :22

22x y 1(a b 0)a b

+=>>

那么如何来判断直线和椭圆的位置关系呢?将两方程联立得方程组,通过方程组的解的

个数来判断直线和椭圆交点的情况。方法如下:

222

201Ax By C x y a

b ++=??

?+=?? 消去y 得到关于x 的一元二次方程,化简后形式如下

20(0)mx nx p m ++=>, 24n mp ?=-

(1)当0?>时,方程组有两组解,故直线与椭圆有两个交点; (2)当0?=时,方程组有一解,直线与椭圆有一个公共点(相切); (3)当0?<时,方程组无解,直线和椭圆没有公共点。

注:当直线与椭圆有两个公共点时,设其坐标为1122(,),(,)A x y B x y ,那么线段AB 的

长度(即弦长)为||AB =k ,

可得:||AB ==12|x x -,然后我们可通过求出方程的

根或用韦达定理求出。

典型例题一

例1 椭圆的一个顶点为()02,

A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.

解:(1)当()02,

A 为长轴端点时,2=a ,1=b , 椭圆的标准方程为:11

42

2=+y x ; (2)当()02,

A 为短轴端点时,2=b ,4=a , 椭圆的标准方程为:

116

42

2=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.

典型例题二

例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.

解:3

1

222??=c a c Θ ∴223a c =, ∴3

331-=

e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.

典型例题三

例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB

中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.

解:由题意,设椭圆方程为12

22=+y a

x ,

由?????=+=-+1012

22y a

x y x ,得()021222=-+x a x a ,

∴222112a a x x x M +=+=,211

1a x y M M +=-=, 41

12===

a

x y k M M OM Θ,∴42=a , ∴14

22

=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.

典型例题四

例4椭圆

19252

2=+y x 上不同三点()11y x A ,,??

? ??594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的距离成等差数列.

(1)求证821=+x x ;

(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k . 证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:

a

c x c

a AF =

-12

, ∴ 115

4

5x ex a AF -=-=. 同理 25

4

5x CF -

=. ∵ BF CF AF 2=+,且5

9=BF , ∴ 5

1854554521=??? ??-+??? ??-

x x , 即 821=+x x .

(2)因为线段AC 的中点为??

?

??+2421

y y ,,所以它的垂直平分线方程为 ()422

12

121---=

+-

x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,

x ,代入上式,得 ()

2122

21024x x y y x --=-

又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,

∴ ()212

125259

x y -=

(

)

2

2

222525

9x y -= ∴ ()()21212

22125

9x x x x y y -+-=-. 将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 25

3640-

=-x ∴ 4

540

590=--=x k BT

典型例题五

例5 已知椭圆

13

42

2=+y x ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M 到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,

请说明理由.

解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得

2=a ,3=b ,∴1=c ,2

1

=

e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:

11

121

2x ex a MF -=-=, 1122

1

2x ex a MF +=+=.

∵212

MF MF MN ?=, ∴()??

? ??+??? ??

-

=+11212122124x x x . 整理得04832512

1=++x x . 解之得41-=x 或5

12

1-

=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②

则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:

(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.

(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.

(3)本例也可设()

θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).

典型例题六

例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点??

?

??2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程. 分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为??? ?

?

-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得

()()

02

3

21222122

2

2

=+-+--+k k x k k

x k .

由韦达定理得2

2212122k k

k x x +-=+.

∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得2

1-=k . 所以所求直线方程为0342=-+y x .

分析二:设弦两端坐标为()11y x ,、()22y x ,,列关于1x 、2x 、1y 、2y 的方程组,从

而求斜率:

2

12

1x x y y --.

解法二:设过??

? ??2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得

?

????????=+=+=+=+④

1.

③1②12

①1221212

2222

121y y x x y x y x ,,, ①-②得

02

2

2212

221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得

212121-=--x x y y ,即直线的斜率为2

1

-.

所求直线方程为0342=-+y x .

说明:

(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.

(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率. (3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.

典型例题七

例7 求适合条件的椭圆的标准方程.

(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,

; (2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.

分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+b y a x 求出1482

=a ,

372

=b ,在得方程

13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程137

1482

2=+x y . 解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+b y a x 或122

22=+b

x a y .

由已知b a 2=. ①

又过点()62-,

,因此有

()16222

22=-+b a 或()12622

22

=+-b

a . ② 由①、②,得1482=a ,372=

b 或522=a ,132

=b .故所求的方程为

13714822=+y x 或113

522

2=+x y . (2)设方程为12222=+b y a x .由已知,3=c ,3==c b ,所以182

=a .故所求方程

19

182

2=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置

是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或122

22=+b

x a y .

典型例题八

例8 椭圆112

162

2=+y x 的右焦点为F ,过点()

31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.

分析:本题的关键是求出离心率2

1

=e ,把MF 2转化为M 到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求MF e

AM 1

+

均可用此法. 解:由已知:4=a ,2=c .所以2

1

=e ,右准线

8=x l :.

过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.

显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所

以()

332,M .

说明:本题关键在于未知式MF AM 2+中的“2”的处理.事实上,如图,2

1

=

e ,即MF 是M 到右准线的距离的一半,即图中的MQ ,问题转化为求椭圆上一点M ,使M 到A 的距离与到右准线距离之和取最小值.

典型例题九

例9 求椭圆13

22

=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值. 分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.

解:椭圆的参数方程为???==.

sin cos 3θθy x ,设椭圆上的点的坐标为

(

)

θθsin cos 3,,则点到

直线的距离为

2

63sin 226sin cos 3+??

?

??-=

+-=

θπθθd . 当13sin -=??

?

??-θπ时,22=最小值d . 说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.

典型例题十

例10 设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=

e ,已知点??

?

??230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点P 的距离等于7的点的坐标.

分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求d 的最大值时,要注意讨论b 的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.

解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是122

22=+b y a x ,其中0>>b a 待定.

由22

222222

1a

b a b a a

c e -=-=

=可得 2

1

43112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点P 的距离是d ,则

4931232

2222

22+-+???

? ??-=??? ??-+=y y b y a y x d 342134933422

22++??? ?

?

+-=+--=b y y y b

其中b y b ≤≤-. 如果2

1<

b ,则当b y -=时,2

d (从而d )有最大值. 由题设得

()

2

2

237??? ?

?

+=b ,由此得21237>-=b ,与21

因此必有21≥b 成立,于是当2

1-=y 时,2

d (从而d )有最大值. 由题设得

()3472

2

+=b

,可得1=b ,2=a .

∴所求椭圆方程是11

42

2=+y x . 由21-

=y 及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点??? ??--213,,点??? ?

?

-213,到点??

?

??230,P 的距离是7. 解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是???==θθ

sin cos b y a x ,其中0>>b a ,待定,

πθ20≤≤,θ为参数.

由2

222222

1??

? ??-=-==a b a b a a c e 可得

2

1

43112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点??

? ??

230,P 的距离为d ,则

2

222

2

2

23sin cos 23??? ?

?

-+=??? ??-+=θθb a y x d

4

9

sin 3sin

342

22+--=θθb b b

3421sin 32

2

2

++??? ?

?+-=b b b θ

如果

121>b ,即2

1

2

2

237??? ?

?

+=b ,由此得21237>-=b ,与21

21≤b 成立.

于是当b

21sin -=θ时2

d (从而d )有最大值. 由题设知

()3472

2

+=b

,∴1=b ,2=a .

∴所求椭圆的参数方程是??

?==θ

θ

sin cos 2y x .

由21sin -

=θ,23cos ±=θ,可得椭圆上的是??? ?

?

--213,

,??? ??-213,. 典型例题十一

例11 设x ,R ∈y ,x y x 6322

2

=+,求x y x 22

2

++的最大值和最小值. 分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程x y x 6322

2

=+与椭圆方程的结构一致.设m x y x =++22

2

,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.

解:由x y x 6322

2

=+,得

123492322

=+?

????

? ??

-y x 可见它表示一个椭圆,其中心在??

? ??023,

点,焦点在x 轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.

设m x y x =++22

2,则

()112

2

+=++m y x

它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为()11->+m m .

在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即1

1=+m ,此时0=m ;当圆过(3,0)点时,半径最大,即41=+m ,∴15=m .

∴x y x 22

2

++的最小值为0,最大值为15.

典型例题十二

例12 已知椭圆()0122

22>>=+b a b

y a x C :,A 、B 是其长轴的两个端点.

(1)过一个焦点F 作垂直于长轴的弦P P ',求证:不论a 、b 如何变化,

ο

120≠∠APB . (2)如果椭圆上存在一个点Q ,使ο

120=∠AQB ,求C 的离心率e 的取值范围. 分析:本题从已知条件出发,两问都应从APB ∠和AQB ∠的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率e 满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:a x ≤,b y ≤,根据ο

120=∠AQB 得到

322

22-=-+a y x ay ,将2222

2y b

a a x -=代入,消去x ,用a 、

b 、

c 表示y ,以便利用b y ≤列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.

解:(1)设()0,

c F ,()0,a A -,()0,a B . ?

???

??????=+=a b c P b

a y a x

b

c x 2222222, 于是()a c a b k AP

+=2,()

a c a

b k BP -=2

. ∵APB ∠是AP 到BP 的角.

∴()()()

222

2

24

2

221tan c

a a c a

b a

c a b a c a b APB -=-++-

-=∠ ∵2

2c a > ∴2tan -<∠APB

故3tan -≠∠APB ∴ο

120≠∠APB .

(2)设()y x Q ,,则a x y k QA +=

,a

x y k QB -=. 由于对称性,不妨设0>y ,于是AQB ∠是QA 到QB 的角.

∴2

222

2

221tan a y x ay a x y a x y a x y AQB -+=-++-

-=∠ ∵ο

120=∠AQB , ∴

322

22-=-+a y x ay

整理得()

0232

22=+-+ay a y x

∵2

222

2

y b

a a x -=

∴02132

22=+???

? ??-ay y b a

∵0≠y , ∴2

2

32c ab y = ∵b y ≤, ∴b c

ab ≤2

2

32 232c ab ≤,()

222234c c a a ≤-

∴04444

2

24

≥-+a c a c ,04432

4

≥-+e e ∴2

32≥

e 或22

-≤e (舍),∴136<≤e . 典型例题十三

例13 已知椭圆

19822=++y k x 的离心率2

1

=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.

解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12

-=k c .由2

1

=e ,得4=k . 当椭圆的焦点在y 轴上时,92

=a ,82

+=k b ,得k c -=12

由21=

e ,得4191=-k ,即4

5-=k . ∴满足条件的4=k 或4

5

-=k .

说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.

典型例题十四

例14 已知椭圆1422

22=+b

y b x 上一点P 到右焦点2F 的距离为b )1(>b ,求P 到左准线

的距离.

分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.

解法一:由1422

22=+b

y b x ,得b a 2=,b c 3=,23=e .

由椭圆定义,b a PF PF 4221==+,得

b b b PF b PF 34421=-=-=.

由椭圆第二定义,

e d PF =1

1,1d 为P 到左准线的距离,

∴b e

PF d 3211==

即P 到左准线的距离为b 32. 解法二:∵

e d PF =2

2,2d 为P 到右准线的距离,2

3==

a c e , ∴

b e

PF d 3

3

222=

=

. 又椭圆两准线的距离为b c a 3

3

822=?.

∴P 到左准线的距离为

b b b 323

3

2338=-. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.

椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.

典型例题十五

例15 设椭圆???==.

sin 32,cos 4ααy x (α为参数)上一点P 与x 轴正向所成角3π

=∠POx ,求

P 点坐标.

分析:利用参数α与POx ∠之间的关系求解.

解:设)sin 32,cos 4(ααP ,由P 与x 轴正向所成角为

3

π

, ∴α

α

π

cos 4sin 323

tan

=

,即2tan =α.

而0sin >α,0cos >α,由此得到55cos =

α,5

52sin =α, ∴P 点坐标为)5

15

4,554(

. 典型例题十六

例16 设),(00y x P 是离心率为e 的椭圆122

22=+b

y a x

)0(>>b a 上的一点,P 到左焦点1F 和右焦点2F 的距离

分别为1r 和2r ,求证:01ex a r +=,02ex a r -=.

分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化

为点到相应准线距离.

解:P 点到椭圆的左准线c a x l 2-=:的距离,c

a x PQ 2

0+=,

由椭圆第二定义,

e PQ

PF =1,

∴01ex a PQ e r +==,由椭圆第一定义,0122ex a r a r -=-=.

说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在y 轴上的焦半径公式.

典型例题十七

例17 已知椭圆15

92

2=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点.

(1) 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标;

(2) 求22

3

PF PA +

的最小值及对应的点P 的坐标. 分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.

解:(1)如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=

AF ,设P 是椭圆上任一点,由

6

221==+a PF PF ,

2

2AF PF PA -≥,

26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.

由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.

建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组???=+=-+4595,022

2y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)214

15

75,2141579(2

-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,

2PF PA +取最大值26+.

(2)如下图,设P 是椭圆上任一点,作PQ 垂直椭圆右准线,Q 为垂足,由3=a ,2=c ,∴32=

e .由椭圆第二定义知3

22==e PQ PF ,∴223PF PQ =,∴

PQ PA PF PA +=+

22

3

,要使其和最小需有A 、P 、Q 共线,即求A 到右准线距离.右准线方程为2

9

=x .

∴A 到右准线距离为27

.此时P 点纵坐标与A 点纵坐标

相同为1,代入椭圆得满足条件的点P 坐标)1,5

5

6(. 说明:求21

PF e

PA +

的最小值,就是用第二定义转化后,过A 向相应准线作垂线段.巧用焦点半径2PF 与点准距PQ 互化是解决有关问题的重要手段.

典型例题十八

例18 (1)写出椭圆14

92

2=+y x 的参数方程; (2)求椭圆内接矩形的最大面积.

分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.

解:(1) ??

?==θ

θ

sin 2cos 3y x )(R ∈θ.

(2)设椭圆内接矩形面积为S ,由对称性知,矩形的邻边分别平行于x 轴和y 轴,设

)sin 2,cos 3(θθ为矩形在第一象限的顶点,)2

0(π

<θ<,

则122sin 12sin 2cos 34≤=??=θθθS

故椭圆内接矩形的最大面积为12.

说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.

典型例题十九

例19 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且?=∠6021PF F . (1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证21F PF ?的面积与椭圆短轴长有关. 分析:不失一般性,可以设椭圆方程为

122

22=+b

y a x (0>>b a ),),(11y x P (01>y ). 思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即3160tan 1

212=+-=

?PF PF PF PF K K K K ,设

),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,化简可得03233212

121=--+c cy y x .又122

122

1=+b

y a x ,两方程联立消去21x 得03234122

12=-+b cy b y c ,由],0(1b y ∈,可以确定离心率的取值范围;解出1y 可以求出21F PF ?的面积,但这一过程很繁.

思路二:利用焦半径公式11ex a PF +=,12ex a PF -=,在21F PF ?中运用余弦定理,求1x ,再利用],[1a a x -∈,可以确定离心率e 的取值范围,将1x 代入椭圆方程中求1y ,便可求出21F PF ?的面积.

思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合a PF PF 221=+求解.

解:(法1)设椭圆方程为122

22=+b

y a x (0>>b a ),),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,

0>c ,

则11ex a PF +=,12ex a PF -=. 在21F PF ?中,由余弦定理得

)

)((24)()(2160cos 112

2121ex a ex a c ex a ex a -+--++=

=?, 解得2

2

22

134e

a c x -=. (1)∵],0(2

2

1a x ∈,

∴22

22340a e

a c <-≤,即042

2≥-a c . ∴2

1≥=

a c e . 故椭圆离心率的取范围是)1,2

1[∈e .

(2)将2

222

134e a c x -=代入122

22=+b

y a x 得 242

13c b y =,即c

b y 32

1=.

∴2221333221212

1b c

b c y F F S F PF =??=?=?. 即21F PF ?的面积只与椭圆的短轴长有关.

(法2)设m PF =1,n PF =2,α=∠12F

PF ,β=∠21F PF , 则?=+120βα.

(1)在21F PF ?中,由正弦定理得

?

==60sin 2sin sin c n m βα. ∴

?

=++60sin 2sin sin c

n m βα

∵a n m 2=+, ∴

?

=+60sin 2sin sin 2c

a βα,

∴2

cos 2sin 260sin sin sin 60sin β

αβαβα-+?

=

+?==

a c e 212

cos

21≥-=βα.

当且仅当βα=时等号成立.

故椭圆离心率的取值范围是)1,2

1[∈e . (2)在21F PF ?中,由余弦定理得:

?-+=60cos 2)2(222mn n m c

mn n m -+=22 mn n m 3)(2-+=

∵a n m 2=+,

∴mn a c 3442

2

-=,即2223

4

)(34b c a mn =-=

. ∴2

3

360sin 2121b mn S F PF =?=

?.

即21F PF ?的面积与椭圆短轴长有关.

说明:椭圆上的一点P 与两个焦点1F ,2F 构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现

21PF PF +的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关a ,c 的关系式,使问

题找到解决思路.

典型例题二十

例20 椭圆122

22=+b

y a x )0(>>b a 与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,

使AP OP ⊥(O 为坐标原点),求其离心率e 的取值范围.

分析:∵O 、A 为定点,P 为动点,可以P 点坐标作为参数,把AP OP ⊥,转化为P 点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于a 、b 、c 的一个不等式,转化为关于e 的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.

解:设椭圆的参数方程是?

?

?==θθ

sin cos b y a x )0(>>b a ,

则椭圆上的点)sin ,cos (θθb a P ,)0,(a A , ∵AP OP ⊥,∴

1cos sin cos sin -=-?a

a b a b θθθθ,

即0cos cos )(2

2

2

2

2

=+--b a b a θθ,解得1cos =θ或2

22

cos b

a b -=θ, ∵1cos 1<<-θ ∴1cos =θ(舍去),112

2

2

<-<-b a b ,又222c a b -= ∴2022

<

a ,

∴22>

e ,又10<

12

2

<

2

(

,求证在椭圆上总存在点P 使AP OP ⊥.如何证明?

[例1]求适合下列条件的椭圆的标准方程:

(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上一点P 到两焦点的距离的和等于10;

2021年高中数学第二单元圆锥曲线与方程.1.椭圆的几何性质一教学案新人教B版选修1

2021年高中数学第二单元圆锥曲线与方程2.1.2椭圆的几何性质一教学案 新人教B版选修1 学习目标 1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形.2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质、图形. 知识点一椭圆的简单几何性质 已知两椭圆C1、C2的标准方程:C1:x2 25+ y2 16 =1,C2: y2 25 + x2 16 =1. 思考1 怎样求C1、C2与两坐标轴的交点?交点坐标是什么?思考2 椭圆具有对称性吗? 思考3 椭圆方程中x,y的取值范围分别是什么? 梳理 标准方程x2 a2 + y2 b2 =1(a>b>0) y2 a2 + x2 b2 =1(a>b>0)

图形 性质 焦点 焦距 |F1F2|=2c (c=a2-b2) |F1F2|=2c (c=a2-b2) 范围 对称性关于________________对称 顶点 轴长轴长________,短轴长________ 思考观察不同的椭圆可见它们的扁平程度不一样,哪些量影响其扁平程度?怎样刻画?梳理(1)定义:椭圆的焦距与长轴长的比e= c a ,叫做椭圆的____________. (2)性质:离心率e的取值范围是________,当e越接近于1,椭圆越________,当e越接近于________,椭圆就越接近于圆. 类型一椭圆的几何性质 例1 求椭圆9x2+16y2=144的长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标. 引申探究 已知椭圆方程为4x2+9y2=36,求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.

反思与感悟 解决此类问题的方法是将所给方程先化为标准形式,然后根据方程判断出椭圆的焦点在哪个坐标轴上,再利用a ,b ,c 之间的关系和定义,求椭圆的基本量. 跟踪训练1 设椭圆方程mx 2+4y 2 =4m (m >0)的离心率为12,试求椭圆的长轴长和短轴长、焦 点坐标及顶点坐标. 类型二 求椭圆的离心率 命题角度1 焦点三角形的性质 例2 椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的两焦点为F 1,F 2,以F 1F 2为边作正三角形,若椭圆恰好平分正 三角形的另两条边,则椭圆的离心率为________. 反思与感悟 涉及到焦点三角形注意利用椭圆的定义找到a 与c 的关系或利用e = 1-b 2a 2 求解. 跟踪训练2 已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1的直线与椭圆相交于A , B 两点,若∠BAF 2=60°,|AB |=|AF 2|,则椭圆的离心率为________. 命题角度2 利用a ,c 的齐次式,求椭圆的离心率(或其取值范围) 例3 (1)设椭圆C :x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________. (2)若椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)上存在一点M ,使得∠F 1MF 2=90°(F 1,F 2为椭圆的两个焦点),则 椭圆的离心率e 的取值范围是________. 反思与感悟 若a ,c 的值不可求,则可根据条件建立a ,b ,c 的关系式,借助于a 2 =b 2 +c 2 ,转化为关于a ,c 的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以a 的最高次幂,得到关于e 的方程或不等式,即可求得e 的值或取值范围. 跟踪训练3 已知椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的左顶点为A ,左焦点为F ,上顶点为B ,且∠BAO + ∠BFO =90°(O 为坐标原点),则椭圆的离心率e =________.

椭圆的几何性质知识点归纳及典型例题及练习(付答案)

(一)椭圆的定义: 1、椭圆的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离之和等于定长(大于12||F F )的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点 1F 、2F 叫做椭圆的焦点,两焦点的距离12||F F 叫做椭圆的焦距。 对椭圆定义的几点说明: (1)“在平面内”是前提,否则得不到平面图形(去掉这个条件,我们将得到一个椭球面); (2)“两个定点”的设定不同于圆的定义中的“一个定点”,学习时注意区分; (3)作为到这两个定点的距离的和的“常数”,必须满足大于| F 1F 2|这个条件。若不然,当这个“常数”等于| F 1F 2|时,我们得到的是线段F 1F 2;当这个“常数”小于| F 1F 2|时,无轨迹。这两种特殊情况,同学们必须注意。 (4)下面我们对椭圆进行进一步观察,发现它本身具备对称性,有两条对称轴和一个对称中心,我们把它的两条对称轴与椭圆的交点记为A 1, A 2, B 1, B 2,于是我们易得| A 1A 2|的值就是那个“常数”,且|B 2F 2|+|B 2F 1|、|B 1F 2|+|B 1F 1|也等于那个“常数”。同学们想一想其中的道理。 (5)中心在原点、焦点分别在x 轴上,y 轴上的椭圆标准方程分别为: 22 22 2222 x y y x 1(a b 0),1(a b 0),a b a b +=>>+=>> 相同点是:形状相同、大小相同;都有 a > b > 0 ,2 2 2 a c b =+。 不同点是:两种椭圆相对于坐标系的位置不同,它们的焦点坐标也不同(第一个椭圆的焦点坐标为(-c ,0)和(c ,0),第二个椭圆的焦点坐标为(0,-c )和(0,c )。椭圆的 焦点在 x 轴上?标准方程中x 2项的分母较大;椭圆的焦点在 y 轴上?标准方程中y 2 项的分母较大。 (二)椭圆的几何性质: 椭圆的几何性质可分为两类:一类是与坐标系有关的性质,如顶点、焦点、中心坐标;一类是与坐标系无关的本身固有性质,如长、短轴长、焦距、离心率.对于第一类性质,只 要22 22x y 1(a b 0)a b +=>>的有关性质中横坐标x 和纵坐标y 互换,就可以得出2222 y x 1(a b 0)a b +=>>的有关性质。总结如下:

高中数学学案:椭圆的几何性质

高中数学学案:椭圆的几何性质 1. 熟练掌握椭圆的几何性质,会利用几何性质解决简单的问题. 2. 能够依据椭圆的几何性质获得参数间的关系,并能够处理椭圆与其他曲线综合的简单问题. 1. 阅读:选修11第32~34页(理科阅读选修21相应内容). 2. 解悟:①椭圆中的基本量a,b,c满足关系a2=b2+c2,在图形中分别对应着什么?有怎样的几 何关系?②离心率是反映了椭圆形状的一个重要量,它与b a之间满足一个什么关系?求离心率 关键要寻找何种等式?③a-c,a+c是椭圆上的点到某一焦点的最小与最大距离吗?你能证明吗? 3. 践习:在教材空白处完成选修11第34页练习第1、2、4题(理科完成选修21相应任务). 基础诊断 1. 若焦点在x轴上的椭圆x2 2+ y2 m=1的离心率为 1 2,则m= 3 2. 解析:因为焦点在x轴上的椭圆x2 2+ y2 m=1的离心率为 1 2,所以 2-m 2= 1 4,得m= 3 2. 2. 已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为 3 2,且椭圆G上一点到两个焦点 的距离之和为12,则椭圆G的方程为x2 36+ y2 9=1. 解析:由题意知e= 3 2,2a=12,所以a=6,c=33,所以b=3,所以椭圆方程为 x2 36+ y2 9=1. 3. 若椭圆的短轴长为2,长轴是短轴的2倍,则椭圆的中心到其准线的距离是3. 解析:由题意知2b=2,2a=4b,所以b=1,a=2,所以c=a2-b2=3,则椭圆的中心到其准 线的距离是a2 c= 4 3 = 43 3. 4. 过椭圆x2 a2+ y2 b2=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为其右焦点,若 ∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为3W.

椭圆标准方程及几何性质(附答案)

高考能力测试数学基础训练26 基础训练26 椭圆标准方程及几何性质 ●训练指要 熟练掌握椭圆的定义、标准方程、几何性质;会用待定系数法求椭圆方程. 一、选择题 1.椭圆中心在坐标原点,对称轴为坐标轴,离心率为0.6,长、短轴之和为36,则椭圆方程为 A.164 1002 2=+y x B.1100 642 2=+y x C.1100 641641002 222=+=+y x y x 或 D.110 818102 222=+=+y x y x 或 2.若方程x 2+ky 2=2,表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是 A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1) 3.已知圆x 2+y 2=4,又Q (3,0),P 为圆上任一点,则PQ 的中垂线与OP 之交点M 轨迹为(O 为原点) A.直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线

二、填空题 4.设椭圆120 452 2=+y x 的两个焦点为F 1、F 2,P 为椭圆上一点,且PF 1⊥PF 2,则||PF 1|-|PF 2||=_________. 5.(2002年全国高考题)椭圆5x 2+ky 2=5的一个焦点是(0,2),那么k =_________. 三、解答题 6.椭圆22 22b y a x +=1(a >b >0),B (0,b )、B ′(0,-b ),A (a ,0),F 为椭圆的右焦点,若直线AB ⊥ B ′F ,求椭圆的离心率. 7.在面积为1的△PMN 中,tan M =2 1,tan N =-2,建立适当的坐标系,求以M 、N 为焦点 且过点P 的椭圆方程. 8.如图,从椭圆22 22b y a x +=1(a >b >0)上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点F 1,且它的长轴端点A 及短轴的端点B 的连线AB ∥OM . (1)求椭圆的离心率e ; (2)设Q 是椭圆上任意一点,F 2是右焦点,求∠F 1QF 2的取值范围; (3)设Q 是椭圆上一点,当QF 2⊥AB 时,延长QF 2与椭圆交于另一点P ,若△F 1PQ 的面积为203,求此时椭圆的方程.

2.1.2 椭圆的简单几何性质同步练习

2.1.2 椭圆的简单几何性质同步练习 1.椭圆的简单几何性质 直线y =kx +b 与椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1 (a >b >0)的位置关系: 直线与椭圆相切?????? y =kx +b x 2a 2+y 2 b 2=1有______组实数解,即Δ______0.直线与椭圆相交? ????? y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1有______组实数解,即Δ______0,直线与椭圆相离?????? y =kx +b x 2a 2+y 2 b 2=1________实数解,即Δ______0. 一、选择题 1.椭圆25x 2+9y 2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( ) A .5,3,45 B .10,6,4 5 C .5,3,35 D .10,6,3 5 2.焦点在x 轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为45,则椭圆的方程为( ) A .x 236+y 216=1 B .x 216+y 2 36=1 C .x 26+y 24=1 D .y 26+x 2 4 =1 3.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为1 2 ,则m 等于( )

A . 3 B .32 C .83 D .2 3 4.如图所示,A 、B 、C 分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的顶点与焦点,若∠ABC =90°, 则该椭圆的离心率为( ) A.-1+52 B .1-22 C.2-1 D.2 2 5.若直线mx +ny =4与圆O :x 2 +y 2 =4没有交点,则过点P (m ,n )的直线与椭圆x 29+ y 2 4 =1的交点个数为( ) A .至多一个 B .2 C .1 D .0 6.已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点。满足1MF ·MF 2→ =0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( ) A .(0,1) B .??? ?0,12 C .???0,2 D .???2 ,1 7.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为5 5 ,且过点P (-5,4),则椭圆的 方程为______________. 8.直线x +2y -2=0经过椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1 (a >b >0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的 离心率等于______. 9.椭圆E :x 216+y 2 4 =1内有一点P (2,1),则经过P 并且以P 为中点的弦所在直线方程为 ____________. 三、解答题 10.如图,已知P 是椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1 (a >b >0)上且位于第一象限的一点,F 是椭圆的右焦 点,O 是椭圆中心,B 是椭圆的上顶点,H 是直线x =-a 2 c (c 是椭圆的半焦距)与x 轴的交 点,若PF ⊥OF ,HB ∥OP ,试求椭圆的离心率e .

高中数学椭圆的几何性质

一. 教学内容: 椭圆的几何性质 二. 教学目标: 通过椭圆标准方程的讨论,使学生掌握椭圆的几何性质,能正确地画出椭圆的图形,并了解椭圆的一些实际应用. 通过对椭圆的几何性质的教学,培养学生分析问题和解决实际问题的能力. 使学生掌握利用方程研究曲线性质的基本方法,加深对直角坐标系中曲线与方程的关系概念的理解,这样才能解决随之而来的一些问题,如弦、最值问题等. 三. 重点、难点: 重点:椭圆的几何性质及初步运用. 难点:椭圆离心率的概念的理解. 四. 知识梳理 1、几何性质 (1)范围,即|x|≤a,|y|≤b,这说明椭圆在直线x=±a和直线y=±b所围成的矩形里.注意结合图形讲解,并指出描点画图时,就不能取范围以外的点.(2)对称性 把x换成-x,或把y换成-y,或把x、y同时换成-x、-y时,方程都不变,所以图形关于y轴、x轴或原点对称 (3)顶点 在中,须令x=0,得y=±b,点B1(0,-b)、B2(0,b)是椭圆和y轴的两个交点;令y=0,得x=±a,点A1(-a,0)、A2(a,0)是椭圆和x轴的两个交点.椭圆有四个顶点A1(-a,0)、A2(a,0)、B1(0,-b)、B2(0,b). ①线段A1A2、线段B1B2分别叫椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a和2b; ②a、b的几何意义:a是长半轴的长,b是短半轴的长; (4)离心率 教师直接给出椭圆的离心率的定义: 椭圆的焦距与长轴的比 椭圆的离心率e的取值范围:∵a>c>0,∴0<e<1. 当e接近1时,c越接近a,从而b越接近0,因此椭圆越扁; 当e接近0时,c越接近0,从而b越接近a,因此椭圆接近圆;

椭圆的简单几何性质教案(绝对经典)

第2课时 椭圆的简单几何性质 错误!题型分类 深度解析 考点一 椭圆的性质 【例1】 (1)已知椭圆C :x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( ) A.63 B.33 C.23 D.13 (2)已知椭圆E :x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4,点M 到直线l 的距离不小于4 5,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A.? ?? ??0,32 B.??? ?0,34 C.?? ?? ??32,1 D.??? ?3 4,1 解析 (1)以线段A 1A 2为直径的圆是x 2+y 2=a 2,又与直线bx -ay +2ab =0相切, 所以圆心(0,0)到直线的距离d =2ab a 2+b 2 =a ,整理为a 2=3b 2 ,即b a =13. ∴e =c a =a 2- b 2a = 1-??? ?b a 2 = 1-? ?? ??132=63. (2)设左焦点为F 0,连接F 0A ,F 0B ,则四边形AFBF 0为平行四边形. ∵|AF |+|BF |=4, ∴|AF |+|AF 0|=4,∴a =2. 设M (0,b ),则4b 5≥4 5,∴1≤b <2. 离心率e =c a = c 2a 2= a 2- b 2a 2= 4-b 24∈? ???? 0,32. 答案 (1)A (2)A 规律方法 求椭圆离心率的方法 (1)直接求出a ,c 的值,利用离心率公式直接求解. (2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=a 2-c 2消去b ,转化为含有e 的

椭圆的简单几何性质(附练习题答案及知识点回顾)

椭圆的简单几何性质 基础卷 1.设a , b , c 分别表示同一椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距,则a , b , c 的大小关系是 (A )a >b >c >0 (B )a >c >b >0 (C )a >c >0, a >b >0 (D )c >a >0, c >b >0 2.椭圆的对称轴为坐标轴,若长、短轴之和为18,焦距为6,那么椭圆的方程为 (A ) 221916x y += (B )2212516x y += (C )2212516x y +=或2211625x y += (D )22 11625 x y += 3.已知P 为椭圆 22 1916 x y +=上一点,P 到一条准线的距离为P 到相应焦点的距离之比为 (A ) 54 (B )45 (C )4 17 (D ) 7 4 7 4.椭圆的两个焦点三等分它的准线间的距离,则椭圆的离心率为 (A ) 23 (B )33 (C )3 16 (D ) 6 1 6 5.在椭圆122 22=+b y a x 上取三点,其横坐标满足x 1+x 3=2x 2,三点顺次与某一焦点连接的线段长是r 1, r 2, r 3,则有 (A )r 1, r 2, r 3成等差数列 (B )r 1, r 2, r 3成等比数列 (C ) 123111,,r r r 成等差数列 (D )123 111 ,,r r r 成等比数列 6.椭圆 22 1925 x y +=的准线方程是 (A )x =± 254 (B )y =±165 (C )x =±165 (D )y =±25 4 7.经过点P (-3, 0), Q (0, -2)的椭圆的标准方程是 . 8.对于椭圆C 1: 9x 2 +y 2 =36与椭圆C 2: 22 11612 x y +=,更接近于圆的一个是 . 9.椭圆122 22=+b y a x 上的点P (x 0, y 0)到左焦点的距离是r = . 10.已知定点A (-2, 3),F 是椭圆22 11612 x y +=的右焦点,在椭圆上求一点M ,使|AM |+2|MF |取得最小值。

湖南省邵阳市选修2-1学案 椭圆及其简单几何性质(1)

【学习目标】 1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形; 2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质,画图. 【自主学习】(认真自学课本P43-P46) 问题1:椭圆的标准方程22 221x y a b +=(0)a b >>,它有哪些几何性质呢? 图形: 范围:x : y : 对称性:椭圆关于 轴、 轴和 都对称; 顶点:( ),( ),( ),( ); 长轴,其长为 ;短轴,其长为 ; 离心率:刻画椭圆 程度. 椭圆的焦距与长轴长的比 c a 称为离心率, 记c e a = ,且01e <<. 问题2:类比问题1,回答椭圆22 1169 y x +=的几何性质。 【合作探究】 例1.(教材P46例4)求椭圆221625400x y +=的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标. 变式:若椭圆是22981x y +=呢?

小结:①先化为标准方程,找出,a b,求出c; ②注意焦点所在坐标轴. 【目标检测】 1.求适合下列条件的椭圆的标准方程: ⑴焦点在x轴上,6 a=, 1 3 e=; ⑵焦点在y轴上,3 c=, 3 5 e=; ⑶经过点(3,0) P-,(0,2) Q-; ⑷长轴长等到于20,离心率等于3 5 . 2.若椭圆 22 1 5 x y m += 的离心率e=m的值是(). A.3B.3或25 3 C D 3 ,离心率 2 3 e=的椭圆两焦点为 12 ,F F,过 1 F作直线交椭圆于,A B两点,则2 ABF ?的周长为().A.3B.6C.12D.24 【作业布置】 任课教师自定

椭圆的简单几何性质练习题精练

椭圆专题 一、选择题 1.(2015·人大附中月考)焦点在x 轴上,短轴长为8,离心率为35的椭 圆的标准方程是( ) A.x 2100+y 236=1 B.x 2100+y 264=1 C.x 225+y 216=1 D.x 225+y 29=1 2.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率 为( )A.12 B.13 C.14 D.22 3曲线x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k =1(0

8.(1)求与椭圆x 29+y 24=1有相同的焦点,且离心率为55的椭圆的标准 方程;(2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x 轴上的椭圆的标准方程. 9.(2014·菏泽高二检测)设椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)与x 轴交于点A ,以OA 为边作等腰三角形OAP ,其顶点P 在椭圆上,且∠OP A =120°,求椭圆的离心率. 10.(2015·福州高二期末)设椭圆的两个焦点分别为F 1,F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭 圆的离心率是( )A.22 B.2-1C .2- 2 D.2-12 2.(2014·清远高二期末)“m =3”是“椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12” 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 3.(2015·济南历城高二期末)已知椭圆x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >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AP →=2PB →,则椭圆的离心率是________. 4.(2014·青海省西宁)已知点A ,B 分别是椭圆x 236+y 2 20=1的左、右顶点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,P A ⊥PF . (1)求点P 的坐标; (2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,且M 到直线AP 的距离等于|MB |,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值.

椭圆的简单几何性质导学案(定稿)

2.2.2椭圆的几何性质导学案 学习目标 1、掌握椭圆的范围、对称性、顶点、离心率、理解a,b,c,e 的几何意义 2 、通过对椭圆标准方程的讨论,理解在解析几何中是怎样用代数方法研究几何问题的。 3 、初步利用椭圆的几何性质解决问题。 学习重点与难点 学习重点:椭圆的几何性质 学习难点:椭圆的几何性质的探讨以及a,b,c,e 的关系 复习旧知 (1)椭圆的定义: . (2)椭圆的标准方程: 焦点在x 轴上时: .焦点在y 轴上时: . (3)椭圆中a,b,c 的关系是: . 学习过程 一、课内探究 探究一:观察椭圆22 221(0)x y a b a b +=>>的形状,你能从图形上看出它的范围吗? 它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊? 1 、范围 : (1)从图形上看,椭圆上点的横坐标的范围是_________________。 椭圆上点的纵坐标的范围是.____________________。 (2)由椭圆的标准方程)0(122 22>>=+b a b y a x 知: ① 22a x ____1,即____ ≤≤x ____ ,② 22 b y ____ 1;即____≤≤y ___ 因此)0(122 22>>=+b a b y a x 位于直线 和__________围成的矩形里。

2 、对称性 (1)从图形上看,椭圆关于_________,__________,__________对称 (2)从方程上看,在椭圆的标准方程)0(122 22>>=+b a b y a x 中 ① 把x 换成-x 方程不变,说明图像关于__________轴对称。 ②把y 换成-y 方程不变,说明图像关于__________轴对称。 ③把x 换成-x ,同时把y 换成-y 方程不变,说明图形关于__________对称, 因此____________是椭圆的对称轴,_________是椭圆的对称中心, 椭圆的对称中心叫做___________。 3 、顶点: (1)椭圆的顶点: 椭圆与对称轴有______个交点, 分别为:1A ( , ) 2A ( , ) 1B ( , ) 2B ( , ) (2)线段1A 2A 叫做椭圆的_______,其长度为__________ 线段1B 2B 叫做椭圆的________,其长度为__________ a 和b 分别叫做椭圆的________和___________ 探究二:同为椭圆为什么有些椭圆“圆”些,有些椭圆“扁”些?是什么因素影响 了椭圆的扁圆程度? 4 、椭圆的离心率: (1)定义:______________________________叫做椭圆的离心率, 用 表示,即____________= (2)由于a >c >0,所以离心率e 的取值范围是_____________ (3)若e 越接近1,则c 越接近a ,从而22c a b -=越____,因而椭圆越_______;若e 越接近0,则c 越接近0,从而22c a b -=越____,因而椭圆越接近于

椭圆的几何性质习题

$ 椭圆的几何性质习题 一、选择题(共60题) 1.圆6x + y =6的长轴的端点坐标是 A.(-1,0)?(1,0) B.(-6,0)?(6,0) C.(-6,0)?(6,0) D.(0,-6)?(0,6) 2.椭圆x + 8y =1的短轴的端点坐标是 A.(0,-42)、(0,42 ) B.(-1,0)、(1,0) C.(22,0)、(-2,0) D.(0,22)、(0,- 22) 3.椭圆3x +2y =1的焦点坐标是 A.(0,-66)、(0,66) B.(0,-1)、(0,1) C.(-1,0)、(1,0) D.(-66,0)、(66 ,0) ; 4.椭圆122 2 2=+a y b x (a >b >0)的准线方程是 A. 2 2 2 b a a y +± = B. 2 2 2 b a a y -± = C. 2 2 2 b a b y -± = D. 222b a a y +± = 5.椭圆14922=+y x 的焦点到准线的距离是 A.559554和 B.5514559和 C.5514554和 D.5 514 6.已知F 1、F 2为椭圆122 2 2=+b y a x (a >b >0)的两个焦点,过F 2作椭圆的弦AB ,若 △AF 1B 的周长为16,椭圆离心率 23 = e ,则椭圆的方程是 A.13422=+y x B.131622=+y x C.1121622=+y x D.14162 2=+y x 7.离心率为23 ,且过点(2,0)的椭圆的标准方程是 |

A.1422=+y x B.1422=+y x 或1422=+y x C.1 412 2 =+y x D.142 2=+y x 或1 16422=+y x 8.椭圆122 2 2=+b y a x 和k b y a x =+2222(k >0)具有 A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长?短轴 9.点A (a ,1)在椭圆1242 2=+y x 的内部,则a 的取值范围是 22 b >0)的离心率等于53,若将这个椭圆绕着它的右焦点按逆时针方向旋 转2π 后,所得的新椭圆的一条准线的方程y =316,则原来的椭圆方程是 / A.14812922=+y x B.16410022=+y x C.1162522=+y x D.1 9162 2=+y x 12.椭圆 14522 2++a y a x =1的焦点在x 轴上,则它的离心率的取值范围是 A.(0,51) B.(51,55)] C.??? ??55,0 D.???????1,55 13.椭圆1)6(4)3(2 2=++-m y x 的一条准线为7=x ,则随圆的离心率e 等于 A.21 B.22 C.23 D.41 14.已知椭圆的两个焦点为F 1?F 2,过F 2引一条斜率不为零的直线与椭圆交于点A ?B ,则 三角形ABF 1的周长是 .24 C 15.已知椭圆的长轴为8,短轴长为43,则它的两条准线间的距离为 .16 C

学案 52山西大学附中高二年级椭圆及其简单几何性质(2)

山西大学附中高二年级(上) 导学设计 编号52 椭圆及其简单几何性质(2) 【学习目标】 1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质; 2.椭圆与直线的关系. 【学习重点】椭圆与直线的关系 【学习难点】椭圆与直线的关系 【学习过程】 一、导学 复习1:椭圆22 11612 x y +=的焦点坐标是( )( );长轴长 、短轴长 ;离心率 . 复习2:直线与圆的位置关系有哪几种?如何判定? 探究: 问题1:想想生活中哪些地方会有椭圆的应用呢? 问题2:椭圆与直线有几种位置关系?又是如何确定? 反思:点与椭圆的位置如何判定? 二、导练 例1 一种电影放映灯泡的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门 位于另一个焦点2F 上,由椭圆一个焦点1F 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另 一个焦点2F ,已知12BC F F ⊥,1 2.8F B cm =,12 4.5F F cm =,试建立适当的坐标系,求 截口BAC 所在椭圆的方程. 变式:若图形的开口向上,则方程是什么? 小结:①先化为标准方程,找出,a b ,求出c ; ②注意焦点所在 坐标轴. 例2 已知椭圆22 1259 x y +=,直线l :45400x y -+=。椭圆上是否存在一点,它到直线l 的距离最小?最小距离是多少? 变式:最大距离是多少? 练1已知地球运行的轨道是长半轴长81.5010a km =?,离心率0.0192e =的椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,求地球到太阳的最大和最小距离.

椭圆的标准方程和几何性质练习题(供参考)

椭圆的标准方程和几何性质练习题一 1. 若曲线ax 2+by 2=1为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足( ) A .a 2>b 2 B.1a <1b C .01b >0,所以0b>0)。由点P(2,3)在椭圆上知2243a b +=1。又|PF 1|,|F 1F 2|,PF 2|成等差数列,则|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|,即2a=2×2c ,c 1,a 2= 又c 2=a 2-b 2,联立得a 2=8,b 2=6 3. 已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23 +y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( ) A .23 B .6 C .43 D .12 答案:C 如图,设椭圆的另外一个焦点为F ,则△ABC 的周长为|AB | +|AC |+|BC |=(|AB |+|BF |)+(|AC |+|CF |)=4a =43。 4. 已知椭圆x 2+my 2=1的离心率e △????12,1,则实数m 的取值范围是 ( ) A. ????0,34 B. ????43,+∞ C. ????0,34△????43,+∞ D. ????34,1△????1,43 答案:C 在椭圆x 2+my 2=1中,当0<m <1时,a 2=1m ,b 2=1,c 2=a 2-b 2=1m -1,

椭圆的简单几何性质(二)

第2课时:椭圆的简单几何性质(二) 【学习目标】 1.进一步熟悉和掌握椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率等); 2.掌握求曲线方程的一些基本方法; 3.会利用椭圆的标准方程和几何性质解决一些简单的实际问题。 【知识线索】 椭圆两种标准方程的性质比较 定义 平面内到两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于 2 1 F F)的点的轨迹 标准方程 )0 (1 2 2 2 2 > > = +b a b y a x )0 (1 2 2 2 2 > > = +b a b x a y 图形 焦点坐标 范围 对称性 顶点坐标 离心率 c b a, ,的含义及关系 【知识建构】 1.椭圆中方程思想的应用; 2.注意椭圆的焦点的位置的确定; 3.利用椭圆的定义接相关椭圆问题是很重要的方法。 【典例透析】 高二选修2-1:第二章圆锥曲线与方程 四环节导思教学导学案 课时目标呈现 目标导航 课前自主预习 新知导学 疑难导思课中师生互动 x A2 B2 F2 y O A1 B1 F1 y O A1 B1 x A2 B2 F1 F2

例1.与椭圆)0(2 32 2>=+λλy x 有相同的离心率,且过点)2,32(的椭圆的标准方程是 例2.如图,点B A ,分别是椭圆 120 362 2=+y x 长轴的左、右端点, 点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴的上方, PF PA ⊥。 (1)求点P 的坐标; (2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,M 到直线AP 的距离等于||MB ,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值。 【课堂检测】 1.若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为_______. 2.已知点P 是椭圆14 52 2=+y x 上的一点,且以点P 及焦点1F ,2F 为定点的三角形的面积等于1,求点P 的坐标。 【课堂小结】 y F O A B x 课后训练提升 达标导练 M P

椭圆几何性质学案

椭圆的简单几何性质学习案 一、课程阅读学习目标 1.通过阅读椭圆标准方程和图形,使学生掌握椭圆的几何性质. 2.认真研读椭圆的几何性质,理解实质。 3.掌握椭圆的几何性质的简单运用 二、阅读学习建议 1.认真阅读椭圆的几何性质 2.认真研读重点性质 3.阅读难点是离心率 第一课时 1 阅读椭圆标准方程和图形, 猜想:椭圆有哪些几何性质 2研读教材 (1)对称性 问题1:请同学们观察刚才这个图形在x轴的上方、下方,y轴的左侧、右侧有怎样的关系呢? 问题2;一般的椭圆是否也具有这种对称性,你能根据方程来进行研究吗? 对称性:在上任取一点P(x,y)则P点关于x轴、y轴和坐标原点的对称点分别是(x,-y)(-x,y)、(-x,-y),而代入方程知这三个对称点都适合方程,即点P关于x轴、y 轴和坐标原点的对称点仍然在椭圆上,可得结论。 总结: (2)顶点 (大屏幕展示所表示的图形) 问题3:请同学们继续观察这个椭圆与坐标轴有几个交点呢?一般的椭圆与坐标轴有几个交点呢? 问题4:你能根据方程求得四个交点的坐标吗? 总结;顶点的定义,结合图形指出长轴、短轴、长轴长、短轴长半轴长、短半轴长,点明方程中a、b的几何意义。 (3)范围 问题5:(据图)如果过、、分别作y轴的平行线,过、分别做x 轴的平行线,则这四条直线将构成___________, 椭圆在矩形__________这说明了椭圆有____________,x、y的范围_____________________ ______; (4)离心率 通过前面的探讨,我们知道椭圆是有范围的,即它围在一个矩形框内。有了前面这几个性质,我们就可以很快地作出焦点在x轴上的椭圆的草图了教师在黑板上示范作图(先找到标准方程所表示的椭圆与坐标轴的四个交点,画出矩形框,光滑曲线连接,并注意对称性) 练习:请同学们根据这种作图方法,在同一坐标系下画出方程和所示的椭圆,并思考这两个椭圆的形状有何不同? 实物展台展示画图,指出一个扁一些,一个圆一些。

椭圆的简单几何性质练习题

. 课时作业(八) [学业水平层次] 一、选择题 1.(2015·人大附中月考)焦点在x 轴上,短轴长为8,离心率为3 5 的椭圆的标准方程是( ) +y 236=1 + y 2 64 =1 +y 2 16 =1 +y 2 9 =1 【解析】 本题考查椭圆的标准方程.由题意知2b =8,得 b =4,所以b 2 =a 2 -c 2 =16,又e =c a =3 5 ,解得c =3,a =5,又 焦点在x 轴上,故椭圆的标准方程为x 225+y 2 16 =1,故选C. $ 【答案】 C 2.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率为( ) 【解析】 由题意知a =2c ,∴e =c a =c 2c =1 2 . 【答案】 A 3曲线x 225+y 29=1与x 29-k +y 2 25-k =1(0

A .有相等的焦距,相同的焦点 ) B .有相等的焦距,不同的焦点 C .有不等的焦距,不同的焦点 D .以上都不对 【解析】 曲线x 225+y 29=1的焦距为2c =8,而曲线x 29-k + y 2 25-k =1(0<k <9)表示的椭圆的焦距也是8,但由于焦点所在的坐标轴不同,故选B. 【答案】 B 4.已知O 是坐标原点,F 是椭圆x 24+y 2 3=1的一个焦点,过F 且 与x 轴垂直的直线与椭圆交于M ,N 两点,则cos ∠MON 的值为( ) B .-513 D .-21313 # 【解析】 由题意,a 2=4,b 2=3, 故c =a 2-b 2=4-3=1. 不妨设M (1,y 0),N (1,-y 0),所以124+y 2 3 =1, 解得y 0=±3 2 , 所以|MN |=3,|OM |=|ON |=12 +? ?? ??322=132. 由余弦定理知 cos ∠MON =|OM |2+|ON |2-|MN |2 2|OM ||ON | =

《椭圆的简单几何性质》教学反思.doc

《椭圆的简单几何性质》教学反思 数学组冶有得 为了提高年轻教师的业务能力和专业素养,学校邀请乌市专家到我校听年轻教师上课, 为了上好木节课,我做了充分准备,下面我从的前期准备、课堂自我感觉及专家评课等方面进行反思,反思如下: 一、课前准备:在前期认真翻看了课木和课标,并多次请教粟登科老师、高志华老师;根据木班学生的实际情况制定了木节的教学目标、教学重难点,列出了框架,再依据框架撰写了教学设计、导学案并制作ppt。 二、课堂自我感觉:从课堂上来看,学生反应积极,教学进程流畅,学生对于知识点达到了掌握和理解,同时能紧跟着老师的思路;基木实现了木节课的预期目标,可惜的是最麻一道练习没处理完。 三、专家评课:一是优点:本节课采用了数形结合的数学思想,更加直观、形象的说明的椭圆的几何性质,使得将难度降低,学生更容易理解、掌握;讲练结合,讲完一个性质练习一道题,使得学生巩同了所学内容,更进一步加深了记忆;课堂较顺利,推进的速度也比较快, 板书较为桀齐;课堂采用了几何曲板,使得复杂的问题简单化。问题的设置较好,层层递进, 使得与学生的互动也比较多,充分体现了新课标要求,以学生为本,将课堂还给学生。 二是缺点:在推到离心率公式的时候速度过快,没有足够的时间去分析和挖掘;例1的讲解只采用了代数法讲解,若结合图形就更能说明问题,学生也更容易理解;本节课的容最较大。四、课后反思: 1.细节决定成败。细节是往往我们忽略的地方,如在复习椭圆的定义时没有强调(| PF】I + I PF2 |= 2a(2a >\ F}F2 |),如果不满足条件(2a>2c),那么这个点的轨迹就不是椭圆了,所以要注重教学内容的严谨性。 2.对个别学生的关注度不够,通过检杏笔记和练习本发现上课时没有动笔,一两个学生有打嗑睡的现象。 3.教学语言还需要锤炼。在叙述椭圆的离心率时,语言的表达不是那么精准,也不到位。尔对于一个教师来说最基木就是能够把白己的知识准确的、简单的传授给学生,把复杂的问题简单化,使学生更容易接受,让学生更加认可你。 4?对于教材的挖掘有所欠缺,如叙述离心率是课本上有详细的解答,描述的也比较到位。 五、听专家课的一些想法:乌市专家在高三(14)班上了一节公开课《解三角形》,作为高三的复习课,我们上课的方式一般会是知识梳理、讲解例题、课堂练习;对于公式的推到、背景很少讲解,但是赵老师先复习了最基础的、最简单的公式(三角形的面积公式、锐角三角函数);Z后利用这两个公式一步步得出了面积公式、正弦定理、余弦定理及推论,使学生更加熟悉了并会应用公式,记忆也比较牢固;然后出了一些较为简单的高考题型进行练习, 最示讲解两道相对复杂的例题。从上课的模式、心态、语言表达等方面给我留下了深刻的印象,也是我学习的内容。 总Z,作为一名年轻教师,要不断的学习,不断地改进,争取早U成熟起来。通过这次的上课和听课,让我也认识到了白己的不足,明确了改进的方向,同时给白己也提出了很多问题,怎样让自己的教学方法多样化,吸引学生?怎样让学生喜欢数学?在今示的教学屮会更加努力。

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