1、【课前测试】1、设F1,F2分别是椭圆y21的左、右焦点,若椭圆上存在一点P,使()0(O为坐标原点),则F1PF2的面积是()A4 B3 C2 D1解析:()()0,PF1PF2,F1PF290.设|PF1|m,|PF2|n,则mn4,m2n212,2mn4,mn2,mn1.答案:D2、如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆1(ab0)的右焦点,直线y与椭圆交于B,C两点,且BFC90,则该椭圆的离心率是_解析:由题意可得B(a,),C(a,),F(c,0),则由BFC90得(ca,)(ca,)c2a2b20,化简得ca,则离心率e.答案:椭圆【知识梳理】1椭圆的定义条件结论1结论2平面内
2、的动点M与平面内的两个定点F1,F2M点的轨迹为椭圆F1、F2为椭圆的焦点|MF1|MF2|2a|F1F2|为椭圆的焦距2a|F1F2|2. 椭圆的标准方程和几何性质标准方程1(ab0)1(ab0)图形标准方程1(ab0)1(ab0)范围axabybbxbaya对称性对称轴:x轴、y轴对称中心:(0,0)顶点A1(a,0),A2(a,0)B1(0,b),B2(0,b)A1(0,a),A2(0,a)B1(b,0),B2(b,0)轴长轴A1A2的长为2a短轴B1B2的长为2b焦距|F1F2|2c离心率e,e(0,1)a,b,c的关系c2a2b2【课堂讲解】考点一 椭圆的定义及应用例1、(1)过椭圆
3、4x2y21的一个焦点F1的直线与椭圆交于A,B两点,则A与B和椭圆的另一个焦点F2构成的ABF2的周长为()A2B4C8D2解析:因为椭圆方程为4x2y21,所以a1.根据椭圆的定义,知ABF2的周长为|AB|AF2|BF2|AF1|BF1|AF2|BF2|(|AF1|AF2|)(|BF1|BF2|)4a4.答案:B(2)已知动圆M过定点A(3,0)并且与定圆B:(x3)2y264相切,则动圆圆心M的轨迹方程为()A.1 B.1C.1 D.1解析:因为点A在圆B内,所以过点A的圆与圆B只能内切,因为B(3,0),所以|AB|6.所以|BM|8|MA|,即|MB|MA|8|AB|,所以动点M的
4、轨迹是以A,B为焦点的椭圆,设其方程为1,又a4,c3,b27,所以方程为1.故选A.答案:A(3)已知F1,F2是椭圆C:1(ab0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且.若PF1F2的面积为9,则b_.解析:由题意知|PF1|PF2|2a,所以|PF1|2|PF2|2|F1F2|24c2,所以(|PF1|PF2|)22|PF1|PF2|4c2,所以2|PF1|PF2|4a24c24b2.所以|PF1|PF2|2b2,所以SPF1F2|PF1|PF2|2b2b29.所以b3.答案:3变式训练:1设P是椭圆1上一点,M,N分别是两圆:(x4)2y21和(x4)2y21上的点,则|PM|PN|的最
5、小值和最大值分别为()A9,12B.8,11C8,12 D10,12解析:选C.如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为椭圆的两个焦点,由椭圆定义知|PA|PB|2a10,连接PA,PB分别与圆相交于M,N两点,此时|PM|PN|最小,最小值为|PA|PB|2R8;连接PA,PB并延长,分别与圆相交于M,N两点,此时|PM|PN|最大,最大值为|PA|PB|2R12,即最小值和最大值分别为8,12.答案:C2已知椭圆C:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点若AF1B的周长为4,则C的方程为()A.1 B.y21C.1 D1解析:选A.由题意及椭圆的
6、定义知4a4,则a,又,所以c1,所以b22,所以C的方程为1,选A.答案:A3、已知F是椭圆5x29y245的左焦点,P是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,则|PA|PF|的最大值为_,最小值为_解析:椭圆方程化为1,设F1是椭圆的右焦点,则F1(2,0),|AF1|,|PA|PF|PA|PF1|6,又|AF1|PA|PF1|AF1|(当P,A,F1共线时等号成立),|PA|PF|6,|PA|PF|6.答案:66考点二 椭圆的标准方程例2、(1)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点,(,),则椭圆方程为_解析:设椭圆方程为mx2ny21(m,n0,mn)由解得m,n.椭圆方
7、程为1.答案:1(2)过点(,),且与椭圆1有相同焦点的椭圆的标准方程为_解析:方法一椭圆1的焦点为(0,4),(0,4),即c4.由椭圆的定义知,2a,解得a2.由c2a2b2可得b24,所求椭圆的标准方程为1.方法二所求椭圆与椭圆1的焦点相同,其焦点在y轴上,且c225916.设它的标准方程为1(ab0)c216,且c2a2b2,故a2b216.又点(,)在所求椭圆上,1,即1.由得b24,a220,所求椭圆的标准方程为1.答案:1变式训练:1、设F1,F2分别是椭圆E:x21(0b0,n0,且mn)因为椭圆经过P1,P2两点,所以P1,P2点坐标适合椭圆方程,则两式联立,解得所以所求椭圆
8、方程为1.答案:1考点三 椭圆的几何性质例3、(1)P为椭圆1上任意一点,EF为圆N:(x1)2y24的任意一条直径,则的取值范围是()A0,15 B5,15C5,21 D(5,21)解析:()()()()22|24,因为ac|ac,即3|5,所以的取值范围是5,21答案:C(2)已知椭圆C:1(ab0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bxay2ab0相切,则C的离心率为()A.B.C. D解析:以线段A1A2为直径的圆的方程为x2y2a2,由原点到直线bxay2ab0的距离da,得a23b2,所以C的离心率e.答案:A变式训练:1、已知椭圆1(0b2)的左、右焦
9、点分别为F1,F2,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,若|BF2|AF2|的最大值为5,则b的值是_解析:由椭圆的方程可知a2,由椭圆的定义可知,|AF2|BF2|AB|4a8,所以|AB|8(|AF2|BF2|)3,由椭圆的性质可知3.所以b23,即b.答案:2、已知A,B分别为椭圆1(0b3)的左、右顶点,P,Q是椭圆上的不同两点且关于x轴对称,设直线AP,BQ的斜率分别为m,n,若点A到直线yx的距离为1,则该椭圆的离心率e为()A. B.C. D.解析:由椭圆1(0b3),得A(3,0),B(3,0)设P(x0,y0),则Q(x0,y0),m,n,mn,又y(x9),mn,点A到直线y
10、x的距离为d1,解得b2,c29,c,e,故选B.答案:B3、设A、B是椭圆C:1长轴的两个端点若C上存在点M满足AMB120,则m的取值范围是()A(0,19,) B.(0,9,)C(0,1)4, D(0,)4,解析:依题意得,或,所以或,解得0b0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A,B两点若AB的中点坐标为(1,1),则E的方程为()A.1 B.1C.1 D.1解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),所以运用点差法,所以直线AB的斜率为k,设直线方程为y(x3),联立直线与椭圆的方程得(a2b2)x26b2x9b2a40,所以x1x22,又因为a2b29,解得b29,a
11、218.答案:D2、已知椭圆C:1(ab0)的左、右焦点分别为F1(1,0),F2(1,0),点A在椭圆C上(1)求椭圆C的标准方程(2)是否存在斜率为2的直线l,使得当直线l与椭圆C有两个不同交点M,N时,能在直线y上找到一点P,在椭圆C上找到一点Q,满足?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由解析:(1)设椭圆C的焦距为2c,则c1,因为A在椭圆C上,所以1,又a2b2c2,所以a,bc1.故椭圆C的标准方程为y21.(2)设直线l的方程为y2xt,设M(x1,y1),N(x2,y2),P,Q(x4,y4),MN的中点为D(x0,y0),由消去x,得9y22tyt280,所以y1y2
12、且4t236(t28)0,故y0且3t3,由,知四边形PMQN为平行四边形,而D为线段MN的中点,因此D为线段PQ的中点,所以y0,可得y4,又3t3,可得y4b0)的一条弦所在的直线方程是xy50,弦的中点坐标是M(4,1),则椭圆的离心率是()A. B. C. D.解析:设直线与椭圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程,由点差法可知yMxM,代入k1,M(4,1),解得,e ,故选C.答案:C2、从椭圆1(ab0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点F1,A是椭圆与x轴正半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且ABOP(O是坐标原点),则该椭圆的离心率是()A. B
13、. C. D.解析:由题意可设P(c,y0)(c为半焦距),kOP,kAB,由于OPAB,y0,把P代入椭圆方程得1,2,e.故选C.答案:C3、已知椭圆C:1(ab0)的焦距为4,且经过点P.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l经过M(0,1),与C交于A,B两点,求直线l的方程解:(1)依题意,2c4,则椭圆C的焦点为F1(2,0),F2(2,0),由椭圆的定义可得2a|PF1|PF2|6,即有a3,则b2a2c25,故椭圆C的方程为1.(2)若l与x轴垂直,则l的方程为x0,A,B为椭圆短轴的两个端点,不符合题意若l与x轴不垂直,设l的方程为ykx1,由得(9k25)x218kx360.
14、设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2,易知0,由,得(x1,y11)(x2,y21)即有x1x2,可得x2,x,即有,解得k,故直线l的方程为yx1或yx1.【课后练习】1、椭圆1的焦距为2,则m的值是()A6或9B.5C1或9 D3或5解析:选D.由题意,得c1,当椭圆的焦点在x轴上时,由m41,解得m5;当椭圆的点在y轴上时,由4m1,解得m3,所以m的值是3或5,故选D.答案:D2、已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线xy0相切,则椭圆C的方程为()A.1 B.1C.1 D1解析:选C.由题意知e,所以e2,即a2b2.以
15、原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆的方程为x2y2b2,由题意可知b,所以a24,b23.故椭圆C的方程为1,故选C.答案:C3、设椭圆1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若PF1F2是直角三角形,则PF1F2的面积为()A3 B.3或C. D6或3解析:选C.由已知a2,b,c1,则点P为短轴顶点(0,)时,F1PF2,PF1F2是正三角形,若PF1F2是直角三角形,则直角顶点不可能是点P,只能是焦点F1(或F2)为直角顶点,此时|PF1|,SPF1F22c.故选C.答案:C4、已知F是椭圆1(ab0)的左焦点,A为右顶点,P是椭圆上一点,PFx轴,|PF|AF|,则该椭圆的离心率是()A
16、. B.C. D解析:选B.由题可知点P的横坐标是c,代入椭圆方程,有1,得y.又|PF|AF|,即(ac),化简得4c2ac3a20,即4e2e30,解得e或e1(舍去)答案:B5、如图,椭圆1(a0)的左、右焦点分别为F1,F2,P点在椭圆上,若 |PF1|4,F1PF2120,则a的值为()A2 B.3C4 D5解析:选B.b22,c,故|F1F2|2,又|PF1|4,|PF1|PF2|2a,|PF2|2a4,由余弦定理得cos 120,化简得8a24,即a3,故选B.答案:B6、过椭圆1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则OAB的面积为()A. B.C.
17、D解析:选B.由题意知椭圆的右焦点F的坐标为(1,0),则直线AB的方程为y2x2.联立解得交点A(0,2),B,所以SOAB|OF|yAyB|1,故选B.答案:B7、已知F1,F2分别是椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,若椭圆C上存在点P使F1PF2为钝角,则椭圆C的离心率的取值范围是()A. B.C. D.解析:设P(x0,y0),F1(c,0),F2(c,0),由题易知|x0|a,因为存在点P,使F1PF2为钝角,所以xy有解,即c2(xy)min,又yb2x,b2c2a2,xb2,所以e2,又0e1,所以eb0)的一个焦点是圆x2y26x80的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为_解析
18、:圆的标准方程为(x3)2y21,圆心坐标为(3,0),c3又b4,a5椭圆的焦点在x轴上,椭圆的左顶点为(5,0)答案:(5,0)9、在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为过F1的直线l交C于A,B两点,且ABF2的周长为16,那么C的方程为_解析:设椭圆C的方程为1(ab0),AB过F1且A,B在椭圆C上,ABF2的周长|AB|AF2|BF2|AF1|AF2|BF1|BF2|4a16,a4又离心率e,c2,b2a2c28,椭圆C的方程为1答案:110、已知椭圆与抛物线y24x有一个相同的焦点,且该椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点P(
19、0,1)的直线与该椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,若2,求AOB的面积解:(1)依题意,设椭圆的标准方程为1(ab0),由题意可得c,又e,所以a2.所以b2a2c22,所以椭圆的标准方程为1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由2,得验证易知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为ykx1,代入椭圆方程整理,得(2k21)x24kx20,所以x1x2,x1x2.将x12x2代入上式可得,()2,解得k2.所以AOB的面积S|OP|x1x2|.11、已知椭圆C的两个顶点分别为A(2,0),B(2,0),焦点在x轴上,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)点D为x轴上一点,过D作x轴的
20、垂线交椭圆C于不同的两点M,N,过D作AM的垂线交BN于点E.求证:BDE与BDN的面积之比为45.解:(1)设椭圆C的方程为1(ab0)由题意得解得c.所以b2a2c21.所以椭圆C的方程为y21.(2)证明:设M(m,n),则D(m,0),N(m,n)由题设知m2,且n0.直线AM的斜率kAM,故直线DE的斜率kDE.所以直线DE的方程为y(xm)直线BN的方程为y(x2)联立解得点E的纵坐标yE.由点M在椭圆C上,得4m24n2,所以yEn.又SBDE|BD|yE|BD|n|,SBDN|BD|n|,所以BDE与BDN的面积之比为45.12、已知椭圆G:1(ab0)在y轴上的一个顶点为M,
21、两个焦点分别是F1,F2,F1MF2120,MF1F2的面积为(1)求椭圆G的方程;(2)过椭圆G长轴上的点P(t,0)的直线l与圆O:x2y21相切于点Q(Q与P不重合),交椭圆G于A,B两点若|AQ|BP|,求实数t的值解:(1)由椭圆性质,知|MF2|a,于是casin 60a,bacos 60a所以MF1F2的面积S(2c)b(a),解得a2,b1所以椭圆G的方程为y21(2)显然,直线l与y轴不平行,可设其方程为yk(xt)由于直线l与圆O相切,则圆心O到l的距离d1,即k2t2k21,联立化简得(14k2)x28tk2x4(t2k21)0设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1
22、x2设Q(x0,y0),有解得x0由已知可得,线段AB,PQ中点重合,即有x1x2tx0因此t,化简得k2,将其代入式,可得t【课后测试】1、椭圆C:1的左右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交椭圆C于A,B两点,则F1AB的周长为_解析:F1AB的周长为|F1A|F1B|AB|F1A|F2A|F1B|F2B|2a2a4a.在椭圆1中,a225,a5,所以F1AB的周长为4a20.答案:202、椭圆:1(ab0)的左,右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y(xc)与椭圆的一个交点M满足MF1F22MF2F1,则该椭圆的离心率等于_解析:直线y(xc)过点F1(c,0),且倾斜角为60,所以MF1F260,从而MF2F130,所以MF1MF2.在RtMF1F2中,|MF1|c,|MF2|c,所以该椭圆的离心率e1.答案:1