2019届二轮复习椭圆提分秘籍学案(全国通用)
展开题型一 椭圆的定义及标准方程1 利用定义求轨迹例1如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是( )A.椭圆 B.双曲线C.抛物线 D.圆【答案】A巩固1已知两圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,动圆在圆C1内部且和圆C1相内切,和圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )A.-=1 B.+=1C.-=1 D.+=12 利用待定系数法求椭圆方程例2 (1)已知椭圆以坐标轴为对称轴,且长轴长是短轴长的3倍,并且过点P(3,0),则椭圆的方程为 .(2)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点P1(,1),P2(-,-),则椭圆的方程为 .【解析】(1)若焦点在x轴上,设方程为+=1(a>b>0),∵椭圆过P(3,0),∴+=1,即a=3,又2a=3×2b,∴b=1,方程为+y2=1.若焦点在y轴上,设方程为+=1(a>b>0).∵椭圆过点P(3,0).∴+=1,即b=3.又2a=3×2b,∴a=9,∴方程为+=1.∴所求椭圆的方程为+y2=1或+=1.学 【答案】 (1)+y2=1或+=1 (2)+=1 巩固2过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程为 .3 利用定义解决“焦点三角形”问题例3 已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)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】 设|PF1|=r1,|PF2|=r2,则∴2r1r2=(r1+r2)2-(r+r)=4a2-4c2=4b2,又∵S△PF1F2=r1r2=b2=9,∴b=3.【答案】3引申探究1.在例3中增加条件“△PF1F2的周长为18”,其他条件不变,求该椭圆的方程.【解析】 由原题得b2=a2-c2=9,又2a+2c=18,所以a-c=1,解得a=5,故椭圆方程为+=1.2.在例3中条件“⊥”、“△PF1F2的面积为9”分别改为“∠F1PF2=60°”“S△PF1F2=3”,结果如何?点评 (1)求椭圆的方程多采用定义法和待定系数法,利用椭圆的定义定形状时,一定要注意常数2a>|F1F2|这一条件.学/ (2)求椭圆标准方程的基本方法是待定系数法,具体过程是先定形,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后再根据条件建立关于a,b的方程组.如果焦点位置不确定,要考虑是否有两解,有时为了解题方便,也可把椭圆方程设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)的形式.(3)当P在椭圆上时,与椭圆的两焦点F1,F2组成的三角形通常称为“焦点三角形”,利用定义可求其周长;利用定义和余弦定理可求|PF1|·|PF2|;通过整体代入可求其面积等.巩固3设椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,且满足·=9,则|PF1|·|PF2|的值为( )A.8 B.10C.12 D.15题型二 椭圆的几何性质例4:(1)已知点F1,F2是椭圆x2+2y2=2的左,右焦点,点P是该椭圆上的一个动点,那么|+|的最小值是( )A.0 B.1 C.2 D.2(2)已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为椭圆C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( )A. B. C. D. (2)设M(-c,m),则E,OE的中点为D,则D,又B,D,M三点共线,所以=,a=3c,e=.【答案】 (1)C (2)A点评 (1)利用椭圆几何性质的注意点及技巧①注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些量的范围,或者最大值、最小值时,经常用到椭圆标准方程中x,y的范围,离心率的范围等不等关系.②利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的内在联系.(2)求椭圆的离心率问题的一般思路求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a,b,c的等式或不等式,利用a2=b2+c2消去b,即可求得离心率或离心率的范围.巩固4(1)(2018全国新课标Ⅱ文)已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为( )A. B. C. D.(2)(2018全国新课标Ⅱ理)已知,是椭圆的左、右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为( )A. B. C. D.题型三 直线与椭圆1 直线与椭圆的位置关系例5 若直线y=kx+1与椭圆+=1总有公共点,则m的取值范围是( )A.m>1 B.m>0C.0<m<5且m≠1 D.m≥1且m≠5【答案】D点评 研究直线与椭圆位置关系的方法(1)研究直线和椭圆的位置关系,一般转化为研究其直线方程与椭圆方程组成的方程组解的个数.(2)对于过定点的直线,也可以通过定点在椭圆内部或椭圆上判定直线和椭圆有交点.巩固5已知直线l:y=2x+m,椭圆C:+=1.试问当m取何值时,直线l与椭圆C:(1)有两个不重合的公共点;(2)有且只有一个公共点;(3)没有公共点.2 弦长及弦中点问题例6斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则|AB|的最大值为( )A.2 B. C. D.学 ]【答案】C变式:(2018浙江)已知点P(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点A,B满足=2,则当m= 时,点B横坐标的绝对值最大.【解析】方法一:设,,当直线斜率不存在时,,.学 当直线斜率存在时,设为.联立得,,,.∵,∴,解得,.∴(当且仅当时取“”).,,得,∴当时,点横坐标最大.【答案】 学 ]巩固6已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=,直线l交椭圆于M,N两点.若直线l的方程为y=x-4,求弦MN的长;例7已知椭圆E:+=1(a>b>0)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,学 所以直线AB的斜率为k=,设直线方程为y=(x-3),联立直线与椭圆的方程得(a2+b2)x2-6b2x+9b2-a4=0,所以x1+x2==2,又因为a2-b2=9,解得b2=9,a2=18.【答案】 D 学 ]点评 (1)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,应用根与系数的关系,解决相关问题.涉及弦中点的问题时用“点差法”解决,往往会更简单.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|== (k为直线斜率).(3)利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.巩固7已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=,直线l交椭圆于M,N两点.如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.例8已知椭圆C:+=1(a>b>0),e=,其中F是椭圆的右焦点,焦距为2,直线l与椭圆C交于点A,B,线段AB的中点横坐标为,且=λ(其中λ>1).(1)求椭圆C的标准方程;(2)求实数λ的值. (2)由=λ,可知A,B,F三点共线,设点A(x1,y1),点B(x2,y2).若直线AB⊥x轴,则x1=x2=1,不符合题意;当AB所在直线l的斜率k存在时,设l的方程为y=k(x-1).由消去y得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0.①①的判别式Δ=64k4-4(4k2+3)(4k2-12)=144(k2+1)>0.∵∴x1+x2==2×=,∴k2=.将k2=代入方程①,得4x2-2x-11=0,解得x=.又=(1-x1,-y1),=(x2-1,y2),=λ,即1-x1=λ(x2-1),λ=,又λ>1,∴λ=.巩固8(2018全国新课标Ⅲ文)已知斜率为的直线与椭圆交于,两点.线段的中点为.(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且.证明:. 答案与解析【答案】D 巩固2【解析】方法一 椭圆+=1的焦点为(0,-4),(0,4),即c=4.由椭圆的定义知,2a=+,解得a=2.由c2=a2-b2可得b2=4,∴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c2=25-9=16.设它的标准方程为+=1(a>b>0).∵c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.①又点(,-)在所求椭圆上,∴+=1,即+=1.②由①②得b2=4,a2=20,∴所求椭圆的标准方程为+=1.学 . 【答案】 +=1【答案】 D巩固4(1)【解析】在中,,,设,则,,又由椭圆定义可知则离心率,故选D.【答案】D(2)【解析】因为为等腰三角形,,所以,由斜率为得,,,,由正弦定理得,,,,故选D.【答案】D巩固6【解析】由已知得b=4,且=,即=,∴=,解得a2=20,∴椭圆方程为+=1.将4x2+5y2=80与y=x-4联立,学 消去y得9x2-40x=0,∴x1=0,x2=,∴所求弦长|MN|=|x2-x1|=.巩固7【解析】由已知得b=4,且=,即=,∴=,解得a2=20,∴椭圆方程为+=1. 椭圆右焦点F的坐标为(2,0),设线段MN的中点为Q(x0,y0),巩固8【解析】(1)设直线方程为,设,,联立消得,则,得…①, ]且,,∵,∴ 且.且…②.由①②得,∴或.学 / 学 ]∵,∴ .