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高中数学:椭圆知识点归纳总结及经典例题.docx 文档

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高中数学:椭圆知识点归纳总结及经典例题.docx 文档
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椭圆

1.椭圆的定义:把平面内与两个定点F

1,F2的距离之和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做焦距(设为2c).

2.椭圆的标准方程:

yy

MF2

cccO_F1F2OcM_F1_2y2y2_2?2?1(a>b>0)2?2?1(a>b>0)2abab焦点在坐标轴上的椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便,可设方程为m_ ny=1(m>0,n>0)不必考虑焦点位置,求出方程

3.求轨迹方程的方法:定义法、待定系数法、相关点法、直接法

例1如图,已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2.从这个圆上任意一点P向_轴作垂线段PP?,求线段PP?中点M的轨迹.y解:(相关点法)设点M(_,y),点P(_,y),

y则_=_0,y=0得_0=_,y0=2y.

2∵_0+y0=4,得_+(2y)=4,

PMOP?_2即?y?1.所以点M的轨迹是一个椭圆.4_

2222

4.范围._≤a,y≤b,∴|_|≤a,|y|≤b.椭圆位于直线_=±a和y=±b围成的矩形里.

5.椭圆的对称性

椭圆是关于y轴、_轴、原点都是对称的.坐标轴是椭圆的对称轴.原点是椭圆的对称中心.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心.

6.顶点只须令_=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_=±a,点A1(_a,0)、A2(a,0)是椭圆和_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).椭圆和它的对称轴的四个交点叫椭圆的顶点.线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴.长轴的长等于2a.短轴的长等于2b.a叫做椭圆的

y长半轴长.b叫做椭圆的短半轴长.

B2|B1F1|=|B1F2|=|B2F1|=|B2F2|=a.

222baA在Rt△OB2F2中,|OF2|=|B2F2|_|OB2|,A12222

c即c=a_b._F1OF2

B11.若椭圆的连个焦点把长轴分成三等份,则椭圆的离心率为()

112A.B.C.D.无法确定633

_2y22.椭圆2?2?1(a?b?0)的左焦点为F1(?c,0),A(?a,0)、B(0,b)是两个顶点,ab

b如果F1到直线AB的距离为,则椭圆的离心率e?.7_2y23.求经过点M(1,2),且与椭圆??1有相同的离心率的椭圆的标准方程.

126y(1)当e越接近1时,c越接近a,从而b?a2?c2越小,因此椭圆越扁;(2)当e越接近0时,c越接近0,从而b越接近a,因此椭圆越接近于圆;

O_(3)当且仅当a?b时,c?0,两焦点重合,图形变为圆,方程成为_2?y2?a2.

_2y22.已知P为椭圆??1上的点,F1,F2为左右焦点,PF1?PF2,4520__)求S?PF1F2;(2)求P点坐标.

椭圆典型例题

例1已知椭圆m_2?3y2?6m?0的一个焦点为(0,2)求m的值.

分析:把椭圆的方程化为标准方程,由c?2,根据关系a?b?c可求出m的值.

222_2y2??1.因为焦点在y轴上,所以2m?6,解得m?3.解:方程变形为

62m又c?2,所以2m?6?2,m?5适合.故m?5.

例2已知椭圆的中心在原点,且经过点P?3,0?,a?3b,求椭圆的标准方程.

分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,

求出参数a和b(或a和b)的值,即可求得椭圆的标准方程.

222_2y2解:当焦点在_轴上时,设其方程为2?2?1?a?b?0?.

ab由椭圆过点P?3,0?,知

9022a?3b??1b?1a?9,故椭圆的方.又,代入得,22ab_2?y2?1.程为9y2_2当焦点在y轴上时,设其方程为2?2?1?a?b?0?.

ab由椭圆过点P?3,0?,知

9022a?3b??1a?81b?9,故椭圆.又,联立解得,22aby2_2??1.的方程为

819

例3?ABC的底边BC?16,AC和AB两边上中线长之和为30,求此三角形重心G的轨迹和顶点A的轨迹.

分析:(1)由已知可得GC?GB?20__利用椭圆定义求解.

(2)由G的轨迹方程G、A坐标的关系,利用代入法求A的轨迹方程.

BC中点为原点建立直角坐标系.解:(1)以BC所在的直线为_轴,设G点坐标为?_,y?,

由GC?GB?20__G点的轨迹是以B、C为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因a?10,

c?8,有b?6,

_2y2??1?y?0?.故其方程为

10036_?2y?2??1?y??0?.①(2)设A?_,y?,G?_?,y??,则

10036??__?,?_2y2?3??1?y?0?,由题意有?代入①,得A的轨迹方程为其轨迹是椭圆(除

y900324?y???3?去_轴上两点).

例4已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为过P点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.

解:设两焦点为F1、F2,且PF1?4525和,334525,PF2?.从椭圆定义知332a?PF1?PF2?25.即a?5.

从PF2F1中,1?PF2知PF2垂直焦点所在的对称轴,所以在Rt?PFsin?PF1F2?PF21?,PF12可求出?PF1F2??6,2c?PF1?cos?6?1025222,从而b?a?c?.

33_23y23_2y2??1或??1.∴所求椭圆方程为

510105_2y2例5已知椭圆方程2?2?1?a?b?0?,长轴端点为A1,A2,焦点为F1,F2,P是椭

ab圆上一点,?A1PA2??,?F1PF2??.求:?F1PF2的面积(用a、b、?表示).

分析:求面积要结合余弦定理及定义求角?的两邻边,从而利用S??1absinC求面积.2解:如图,设P?_,y?,由椭圆的对称性,不妨设P?_,y?,由椭圆的对称性,不妨设P在第一象限.由余弦定理知:F1F222?PF1?PF2?2PF1·PF2cos??4c.①

222b2由椭圆定义知:PF.1?PF2?1?PF2?2a②,则②_①得PF1?cos?2故S?F1PF2

1?12b2?PF1?PF2sin??sin??b2tan.2221?cos?例6已知动圆P过定点A??3,0?,且在定圆B:?_?3??y2?64的内部与其相内切,求动

2圆圆心P的轨迹方程.

分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式.

解:如图所示,设动圆P和定圆B内切于点M.动点P到两定点,

即定点A??3,0?和定圆圆心B?3,0?距离之和恰好等于定圆半径,

即PA?PB?PM?PB?BM?8.∴点P的轨迹是以A,B为两焦点,

_2y2??1.半长轴为4,半短轴长为b?4?3?7的椭圆的方程:

16722说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.

_2?y2?1例7已知椭圆2(1)求过点P?,?且被P平分的弦所在直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;

(3)过A?2,1?引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;

(4)椭圆上有两点P、Q,O为原点,且有直线OP、OQ斜率满足kOP?kOQ??求线段PQ中点M的轨迹方程.

分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.

解:设弦两端点分别为M?_

1,y1?,N?_

2,y2?,线段MN的中点R?_,y?,则

?11??22?1,2

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