(1)了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质.
(3)了解椭圆的简单应用.
(4)理解数形结合的思想.
一、椭圆的定义
平面上到两定点的距离的和为常数(大于两定点之间的距离)的点的轨迹是椭圆. 这两个定点叫做椭圆的焦点,两个定点之间的距离叫做椭圆的焦距,记作.
定义式:.
要注意,该常数必须大于两定点之间的距离,才能构成椭圆.
二、椭圆的标准方程
焦点在轴上,;
焦点在轴上,.
说明:要注意根据焦点的位置选择椭圆方程的标准形式,知道之间的大小关系和等量关系:.
三、椭圆的图形及其简单几何性质
i)图形
焦点在轴上 焦点在轴上
ii)
标准方程
几何性质
范围
顶点
焦点
对称性
离心率
椭圆
,
对称轴:轴,轴,对称中心:
原点
,
,
注意:求椭圆的标准方程的方法可以采用待定系数法,此时要注意根据焦点的位置选择椭圆的标准方程;也可以利用椭圆的定义及焦点位置或点的坐标确定椭圆的标准方程.
求椭圆的离心率主要的方法有:根据条件分别求出与,然后利用计算求得离心率;或者根据已知条件建立关于的等量关系式或不等关系式,由此得到方程或不等式,通过解方程或不等式求解离心率的值或取值范围.
四、必记结论
1.设椭圆上任意一点,则当时,有最小值b,P点在短轴端点处;当时,有最大值a,P点在长轴端点处.
2.已知过焦点F1的弦AB,则的周长为4A.
考向一 椭圆定义的应用
1.椭圆定义的集合语言:往往是解决计算问题的关键,椭圆上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义和正弦定理、余弦定理.
以椭圆 上一点和焦点F1 (-c,0),F2 (c,0)为顶点的中,若,注意以下公式的灵活运用:
(1);
(2);
(3).
2.解决已知椭圆的焦点位置求方程中的参数问题,应注意结合焦点位置与椭圆方程形式的对应关系求解.
典例1 已知F1,F2是椭圆的两个焦点,点P在椭圆上.
(1)若点P到焦点F1的距离等于1,则点P到焦点F2的距离为________________;
(2)过F1作直线与椭圆交于A,B两点,则的周长为________________;
(3)若,则点P到焦点F1的距离为________________.
【答案】(1)3;(2)8;(3).
1.已知、是椭圆:的两个焦点,为椭圆上一点,且,若的面积为9,则的值为
A.1 B.2
C.3 D.4
考向二 求椭圆的标准方程
求椭圆的方程有两种方法:
(1)定义法.根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)待定系数法.这种方法是求椭圆的方程的常用方法,其一般步骤是:
第一步,做判断.根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能(这时需要分类讨论).
第二步,设方程.根据上述判断设方程为或.
第三步,找关系.根据已知条件,建立关于的方程组(注意椭圆中固有的等式关系).
第四步,得椭圆方程.解方程组,将解代入所设方程,即为所求.
【注意】用待定系数法求椭圆的方程时,要“先定型,再定量”,不能确定焦点的位置时,可进行分类讨论或把椭圆的方程设为.
典例2 椭圆以x轴和y轴为对称轴,经过点(2,0),长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的方程为
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
2.已知为椭的两个焦点,过点F2作椭圆的弦AB,若的周长为16,椭圆的离心率,则椭圆的方程为
A. B.
C. D.
考向三 椭圆的几何性质及应用
1.与几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形.理解顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量之间的关系,深挖出它们之间的联系,求解自然就不难了.
2.椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法:
(1)求出a,c,代入公式.
(2)只需要根据一个条件得到关于的齐次式,结合转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e或e2的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
典例3 已知椭圆的方程为2x2+3y2=m,(m>0),则此椭圆的离心率为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,得椭圆的标准方程为+=1,
∴a2=,b2=,
∴c2=a2-b2=,
∴e2==,即e=.故选B.
3.设椭圆的一个焦点为,点为椭圆内一点,若椭圆上存在一点,使得,则椭圆的离心率的取值范围是__________.
1.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是
A. B.
C. D.
2.椭圆的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m=
A. B.
C.2 D.4
3.已知椭圆上的一点到左焦点的距离为,点是线段的中点,为坐标原点,则
A. B.
C. D.
4.已知椭圆的对称轴与两条坐标轴重合,且长轴长是短轴长的倍,抛物线的焦点与椭圆的一个顶点重合,则椭圆的标准方程为
A. B.
C.或 D.或
5.已知椭圆x2+my2=1的离心率e∈(,1),则实数m的取值范围是
A.(0,) B.(,+∞)
C.(0,)∪(,+∞) D.(,1)∪(1,)
6.对于常数m,n,“mn>0”是“方程mx2+ny2=1表示的曲线是椭圆”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
7.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,右顶点到直线x=(c为椭圆的半焦距)的距离为2-,则椭圆C的方程为
A.+y2=1 B.+=1
C.+y2=1 D.+=1
8.已知椭圆,点是长轴的两个端点,若椭圆上存在点,使得,则该椭圆的离心率的最小值为
A. B.
C. D.
9.已知的顶点、在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在边上,则的周长是
A. B.
C. D.
10.如图,椭圆的左、右焦点分别为点为其上的动点,当为钝角时,则点的横坐标的取值范围是
A. B.
C.( D.
11.已知点是椭圆上一点,是椭圆的焦点,且满足,则的面积为
A.1 B.
C.2 D.4
12.已知是椭圆:的左焦点,为上一点,,则的最小值为
A. B.
C. D.
13.已知成等差数列,成等比数列,则椭圆的离心率为
A. B.
C. D.
14.已知椭圆的两个焦点是,,是椭圆上一点,,则的形状是
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
15.已知椭圆的短轴长为2,上顶点为,左顶点为,分别是椭圆的左、右焦点,且的面积为,点为椭圆上的任意一点,则的取值范围为
A. B.
C. D.
16.设椭圆的焦点为, ,若,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为
A. B.
C. D.
17.已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),若椭圆上存在点P,使,则该椭圆离心率的取值范围为
A.(0,-1) B.(,1)
C.(0,) D.(-1,1)
18.椭圆的焦距等于__________.
19.已知椭圆的两焦点坐标分别是 、,并且过点,则该椭圆的标
准方程是__________.
20.已知F1,F2为椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆的长轴垂直的直线交椭圆于A,B两点,若为正三角形,则椭圆的离心率为 .
21.已知椭圆的方程为,、为椭圆上的两个焦点,点在上且,则三角形的面积为_________.
22.如图,A,B分别为椭圆的左、右顶点,点P在椭圆上, 是面积为4的等腰直角三角形,则b= .
23.已知A(1,1)为椭圆内一点,为椭圆的左焦点,P为椭圆上一动点,则的最大值为____________.
24.已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过的直线交于两点,若的周长为,则椭圆的方程为____________.
25.设椭圆的两个焦点分别为是椭圆上任一动点,则的取值范围为 .
26.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,3);
(2)对称轴为坐标轴,经过点P(-6,0)和Q(0,8).
27.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,椭圆E的中心在原点,焦点在x轴上,点F是它的一个顶点,且其离心率e=,求椭圆E的方程.
28.已知椭圆的两焦点分别为、,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的值.
29.已知椭圆C的方程为.
(1)求k的取值范围;
(2)若椭圆C的离心率,求的值.
1.(2017浙江)椭圆的离心率是
A. B.
C. D.
2.(2018新课标全国Ⅱ理科)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.
3.(2017新课标全国Ⅲ理科)已知椭圆C:的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线相切,则C的离心率为
A. B.
C. D.
4.(2016新课标全国Ⅲ理科)已知O为坐标原点,F是椭圆C:的左焦点,A,B分别为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.
5.(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.
6.(2017江苏)如图,在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,两准线之间的距离为8.点在椭圆上,且位于第一象限,过点作直线的垂线,过点作直线的垂线.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线,的交点在椭圆上,求点的坐标.
(注:椭圆的准线方程:)
变式拓展
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】由椭圆的定义得,
,
又椭圆的离心率,即,
,
椭圆的方程为.故选D.
3.【答案】
考点冲关
1.【答案】B
【解析】若方程表示焦点在轴上的椭圆,则,
解得.故选
2.【答案】A
【解析】椭圆的标准方程为:,
椭圆的焦点在轴上,且长轴长是短轴长的两倍,
,解得.
故选A.
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】由于椭圆的长轴长是短轴长的倍,即有,
又抛物线的焦点与椭圆的一个顶点重合,得椭圆经过点,
若焦点在轴上,则,,椭圆方程为;
若焦点在轴上,则,,椭圆方程为.
∴椭圆的标准方程为或.故选
5.【答案】C
【解析】椭圆x2+my2=1的标准方程为.
又