1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 8 5 椭圆 知识梳理 1椭圆的定义 (1)定义:在平面内到两定点 F1, F2的距离的 和 等于 常数 (大于 |F1F2|)的点的轨迹 (或集合 )叫椭圆这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做 焦距 (2)集合语言: P M|MF1| |MF2| 2a,且 2a|F1F2|, |F1F2| 2c,其中 ac0,且 a,c 为常数 注:当 2a|F1F2|时,轨迹为椭圆;当 2a |F1F2|时,轨迹为线段 F1F2;当 2ab0) y2a2x2b2 1(ab0) 图形 续表 =【 ;精品教育资源文库 】 = 3直线与椭圆位置关系的判断 直线与椭圆方程联
2、立方程组,消掉 y,得到 Ax2 Bx C 0 的形式 (这里的系数 A 一定不为 0),设其判别式为 : (1) 0?直线与椭圆 相交 ; (2) 0?直线与椭圆 相切 ; (3) b0)上任意一点 P(x, y),则当 x 0 时, |OP|有最小值 b, P 点在短轴端点处;当 x a 时, |OP|有最大值 a, P 点在长轴端点处 =【 ;精品教育资源文库 】 = (2)已知过焦点 F1的弦 AB,则 ABF2的周长为 4a. 诊断自测 1概念思辨 (1)平面内与两个定点 F1、 F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆 ( ) (2)方程 mx2 ny2 1(m0, n0 且 m n
3、)表示的曲线是椭圆 ( ) (3)椭圆上一点 P 与两焦点 F1, F2构成 PF1F2的周长为 2a 2c(其中 a 为椭圆的长半轴长, c 为椭圆的半焦距 ) ( ) (4)x2a2y2b2 1(ab0)与y2a2x2b2 1(ab0)的焦距相同 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2教材衍化 (1)(选修 A1 1P35例 3)已知椭圆的方程是 x2a2y225 1(a5),它的两个焦点分别为 F1, F2,且 F1F2 8,弦 AB 过点 F1,则 ABF2的周长为 ( ) A 10 B 20 C 2 41 D 4 41 答案 D 解析 因为 a5,所以椭圆的焦点在 x 轴上
4、,所以 a2 25 42,解得 a 41.由椭圆的定义知 ABF2的周长为 4a 4 41.故选 D. (2)(选修 A1 1P42A 组 T6)已知点 P 是椭圆 x25y24 1 上 y 轴右侧的一点,且以点 P 及焦点 F1, F2为顶点的三角形的面积等于 1,则点 P 的坐标为 _ 答案 ? ?152 , 1 或 ? ?152 , 1 解析 设 P(x, y),由题意知 c2 a2 b2 5 4 1, 所以 c 1,则 F1( 1,0), F2(1,0),由题意可得点 P 到 x 轴的距离为 1,所以 y 1 ,把 y 1 代入 x25y24 1,得 x 152 ,又 x0,所以 x1
5、52 , P 点坐标为 ? ?152 , 1 或 ? ?152 , 1 . 3小题热身 (1)(2014 大纲卷 )已知椭圆 C: x2a2y2b2 1(ab0)的左、右焦点为 F1, F2,离心率为33 ,过 F2的直线 l 交 C 于 A, B 两点若 AF1B 的周长为 4 3,则 C 的方程为 ( ) A.x23y22 1 B.x23 y2 1 C.x212y28 1 D.x212y24 1 答案 A =【 ;精品教育资源文库 】 = 解析 由题意及椭圆的定义知 4a 4 3,则 a 3,又 ca c3 33 , c 1, b2 2, C 的方程为 x23y22 1,故选 A. (2)
6、椭圆 : x2a2y2b2 1(ab0)的左、右焦点分别为 F1, F2,焦距为 2c.若直线 y 3(x c)与椭圆 的一个交点 M 满足 MF1F2 2 MF2F1,则该椭圆的离心率等于 _ 答 案 3 1 解析 由已知得直线 y 3(x c)过 M, F1两点,所以直线 MF1的斜率为 3,所以 MF1F2 60 ,则 MF2F1 30 , F1MF2 90 ,则 MF1 c, MF2 3c,由点 M 在椭圆 上知:c 3c 2a,故 e ca 3 1. 题型 1 椭圆的定义及应用 典例 1 已知椭圆x225y216 1 上一点 P 到椭圆一个焦点 F1的距离为 3,则 P 到另一个焦点
7、 F2的距离为 ( ) A 2 B 3 C 5 D 7 应用椭圆的定义 答案 D 解析 根据椭圆的定义 |PF1| |PF2| 2a 10,得 |PF2| 7,故选 D. 条件探究 若将典例中的条件改为 “ F1, F2分别为左、右焦点, M 是 PF1的中点,且 |OM| 3” ,求点 P 到椭圆左焦点的距离? 解 由 M 为 PF1中点, O 为 F1F2中点,易得 |PF2| 6,再利用椭圆定义易知 |PF1| 4. 典例 2 (2018 漳浦县校级月考 )椭圆x24 y2 1 上的一点 P 与两焦点 F1, F2所构成的三角形称为焦点三角形 =【 ;精品教育资源文库 】 = (1)求
8、PF1 PF2 的最大值与最小值; (2)设 F1PF2 ,求证: S F1PF2 tan 2. (1)利用向量数量积得到目标函数,利用二次函数求最值; (2)利用余弦定理、面积公式证明 解 (1)设 P(x, y), F1( 3, 0), F2( 3, 0), 则 PF1 PF2 ( 3 x, y)( 3 x, y) x2 y2 3 34x2 2, x2 0,4, 34x2 2 2,1 PF1 PF2 的最大值为 1,最小值为 2. (2)证明:由椭圆的定义可知 |PF1| |PF2| 2a, |F1F2| 2c,设 F1PF2 , 在 F1PF2中,由余弦定理可得: |F1F2|2 |PF
9、1|2 |PF2|2 2|PF1| PF2|cos (|PF1| |PF2|)2 2|PF1| PF2|(1 cos ), 可得 4c2 4a2 2|PF1| PF2|(1 cos )?|PF1| PF2| 2b21 cos , 即有 F1PF2的面积 S 12|PF1| PF2|sin F1PF2 b2 sin1 cos b2tan 2 tan 2. 方法技巧 椭圆定义的应用技巧 1椭圆定义的应用主要有两个方面:一是判定平面内动点与两定点的轨迹是否为椭圆;二是利用定义求焦点三角形的周长、面积、椭圆的弦长及最值和离心率等 2通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题见典例
10、2. 冲关针对训练 已知 A? ? 12, 0 , B 是圆 ? ?x 12 2 y2 4(F 为圆心 )上一动点,线段 AB 的垂直平分线交=【 ;精品教育资源文库 】 = BF 于点 P,则动点 P 的轨迹方程为 _ 答案 x2 43y2 1 解析 如图,由题意知 |PA| |PB|, |PF| |BP| 2.所以 |PA| |PF| 2 且 |PA|PF|AF|,即动点 P 的轨迹是以 A, F 为焦点的椭圆, a 1, c 12, b2 34.所以动点 P 的轨迹方程为 x2 43y2 1. 题型 2 椭圆的标准方程及应用 典例 1 (2018 湖南岳阳模拟 )在平面直角坐标系 xOy
11、 中,椭圆 C 的中心为坐标原点,F1、 F2为它的两个焦点,离心率为 22 ,过 F1的直线 l 交椭圆 C 于 A, B 两点,且 ABF2的周长为 16,那么椭圆 C 的方程为 _ 在未明确焦点的具体位置时,应分情况讨论 答案 x216y28 1 或x28y216 1 解析 由椭圆的定义及 ABF2的 周长知 4a 16,则 a 4,又 ca 22 ,所以 c 22 a 2 2,所以 b2 a2 c2 16 8 8.当焦点在 x 轴上时,椭圆 C 的方程为 x216y28 1;当焦点在 y 轴上时,椭圆 C 的方程为 y216x28 1.综上可知,椭圆 C 的方程为x216y28 1 或
12、x28y216 1. 典例 2 (2017 江西模拟 )椭圆x2a2y2b2 1(ab0), F1, F2为椭圆的左、右焦点,且焦距为 2 3, O 为坐标原点,点 P 为椭圆上一点, |OP| 24 a,且 |PF1|, |F1F2|, |PF2|成等比数列,求椭圆的方程 用待定系数法,根据已知列出方程组 =【 ;精品教育资源文库 】 = 解 设 P(x, y),则 |OP|2 x2 y2 a28, 由椭 圆定义, |PF1| |PF2| 2a, |PF1|2 2|PF1| PF2| |PF2|2 4a2, 又 |PF1|, |F1F2|, |PF2|成等比数列, |PF1| PF2| |F
13、1F2|2 4c2, |PF1|2 |PF2|2 8c2 4a2, (x c)2 y2 (x c)2 y2 8c2 4a2,整理得 x2 y2 5c2 2a2, 即 a28 5c2 2a2,整理得 c2a238, 又 2c 2 3, c 3, a2 8, b2 5. 所求椭圆的方程为 x28y25 1. 方法技巧 求椭圆标准方程的步骤 1判断椭圆焦点位置 2设出椭圆方程 3根据已知条件,建立方程 (组 )求待定系数,注意 a2 b2 c2的应用 4根据焦点写出椭圆方程见典例 1,2. 提醒:当椭圆焦点位置不明确时,可设为 x2my2n 1(m0, n0, m n),也可设为 Ax2By2 1(
14、A0, B0,且 A B)可简记为 “ 先定型,再定量 ” 冲关针对训练 已知椭圆 x2a2y2b2 1(ab0)的左、右焦点分别为 F1, F2.P 为椭圆上的一点, PF1与 y 轴相交于 M? ?0, 14 ,且 M 为 PF1的中点, S PF1F2 32 .求椭圆的方程 解 设 P(x0, y0) M 为 PF1的中点, O 为 F1F2的中点 x0 c, y0 12. PF2 y 轴, PF1F2是 PF2F1 90 的直角三角 形,由题意得, ? c2a214b2 1,122 c1232 ,a2 b2 c2,解得? a2 4,b2 1. =【 ;精品教育资源文库 】 = 所求椭圆
15、的方程为 x24 y2 1. 题型 3 椭圆的几何性质 典例 F1, F2 是椭圆x2a2y2b2 1(ab0)的左、右焦点,若椭圆上存在点 P,使 F1PF2 90 ,则椭圆的离心率的取值范围是 _ 由 F1PF2 90 ,求出 x20 a2?c2 b2?c2 后,利用 x200, a2求解 答案 ? ?22 , 1 解析 设 P(x0, y0)为椭圆上一点,则 x20a2y20b2 1. PF1 ( c x0, y0), PF2 (c x0, y0), 若 F1PF2 90 ,则 PF1 PF2 x20 y20 c2 0. x20 b2? ?1 x20a2 c2, x20a2?c2 b2?c2 . 0 x20 a2, 0 c2 b2c2 1. b2 c2, a22 c2, 22 e 22 ,又 0b0)的左、右焦点分别为 F1, F2,过 F2的直线交椭圆于 P, Q 两点,且 PQ PF1. (1)若 |PF1| 2 2, |PF2|