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3.1.1
椭圆第一课时教师版
3.1
椭圆
第一
课时
教师版
3.1.1 椭圆
思维导图
常见考法
考点一 椭圆的定义
【例1】(1)(2020·上海徐汇.高二期末)已知、是定点,.若动点满足,则动点的轨迹是( )
A. 直线 B.线段 C.圆 D.椭圆
(2)(2019·宁波市第四中学高二期中)设是椭圆上的点.若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】(1)B(2)D
【解析】(1)对于在平面内,若动点到、两点的距离之和等于6,而6正好等于两定点、的距离,则动点的轨迹是以,为端点的线段.故选:B.
(2)因为椭圆的方程为,所以,由椭圆的的定义知,
故选D.
椭圆是在平面内定义的,所以“平面内”这一条件不能忽视.
定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.
常数(2a)必须大于两定点间的距离,否则轨迹不是椭圆,这是判断曲线是否为椭圆的限制条件.
【一隅三反】
1.(2020·河南省鲁山县第一高级中学高二月考)若椭圆上一点P到左焦点的距离为5,则其到右焦点的距离为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】由题意a=3,P点到右焦点的距离为2a-5=1
2.(2020·东城.北京五十五中高二月考)若椭圆上一点到其焦点的距离为6,则到另一焦点的距离为( )
A.4 B.194 C.94 D.14
【答案】D
【解析】依题意,且.故选:D
3.下列命题是真命题的是________.(将所有真命题的序号都填上)
①已知定点F1(-1,0),F2(1,0),则满足|PF1|+|PF2|=的点P的轨迹为椭圆;
②已知定点F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4的点P的轨迹为线段;
③到定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆.
【答案】 ②
【解析】 ①<2,故点P的轨迹不存在;②因为|PF1|+|PF2|=|F1F2|=4,所以点P的轨迹是线段F1F2;③到定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离相等的点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线(y轴).
考点二 椭圆定义的运用
【例2-1】(1)(2019·福建高二期末)如果表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2)(2019·江苏省苏州实验中学高二期中)方程表示椭圆,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.且
【答案】(1)A(2)D
【解析】(1)转化为椭圆的标准方程,得,因为表示焦点在轴上的椭圆,所以,解得.所以实数的取值范围是.选A.
(2)方程表示椭圆,若焦点在x轴上,;若焦点在y轴上,.
综上:实数的取值范围是且故选:D
把方程写成椭圆的标准方程形式,得到形式,要想表示
(1) 焦点在轴上的椭圆,必须要满足,解这个不等式就可求出实数的取值范围.
(2) 焦点在x轴上的椭圆,必须要满足A>B>0,解这个不等式就可求出实数的取值范围.
(3) 椭圆,必须要满足解这个不等式就可求出实数的取值范围
【一隅三反】
1.(2020·广东高三月考(文))“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】因为方程表示椭圆的充要条件是,即且,故“”是“方程表示椭圆”的必要而不充分条件.故选:B.
2.(2017·浙江东阳.高二期中)如果方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【解析】椭圆的焦点在轴上,,解得或,故选D.
3.(2019·北京北师大实验中学高二期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为方程表示椭圆,故:,且;
又该椭圆的焦点在轴上,故只需,解得.故选:D.
【例2-2】(1)(2018·黑龙江哈尔滨三中高二期中(文))已知的顶点,在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在上,则的周长是( )
A. B. C. D.
(2)(2019·广西田阳高中))已知是椭圆上一点, 为椭圆的两焦点,且,则面积为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C
【解析】(1)的顶点,在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在上,由椭圆的定义可得:的周长是.故选:C.
(2)由椭圆的标准方程可得:a=5,b=3,∴c=4,
设|PF1|=t1,|PF2|=t2,所以根据椭圆的定义可得:t1+t2=10①,
在△F1PF2中,∠F1PF2=60°,
所以根据余弦定理可得:|PF1|2+|PF2|2﹣2|PF1||PF2|cos60°=|F1F2|2=(2c)2=64,
整理可得:t12+t22﹣t1t2=64,②把①两边平方得t12+t22+2t1•t2=100,③
所以③﹣②得t1t2=12,
∴∠F1PF2=3.故选A.
【一隅三反】
1.(2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考(文))已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
【答案】C
【解析】根据椭圆方程可知,根据椭圆的定义可知,的周长为,故选C.
2.(2018·湖南高二期中(理))已知E、F分别为椭圆x225+y29=1的左、右焦点,倾斜角为60∘的直线l过点E,且与椭圆交于A,B两点,则△FAB的周长为( )
A.10 B.12 C.16 D.20
【答案】D
【解析】椭圆x225+y29=1,可得a=5,
三角形AF2B的周长=|AF2|+|BF2|+|AB|,|AB|=|AF1|+|BF1|,
所以:周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|,
由椭圆的第一定义,|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a=10,所以,周长=4a=20.故选:D.
3.已知P是椭圆上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是______.
【答案】
【解析】∵|PF1|+|PF2|=4,,又∵∠F1PF2=60°,
由余弦定理可得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos60°
12=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|-|PF1|·|PF2|,∴,
∴.
考点三 椭圆的标准方程
【例3】(2020·四川内江,高二期末)分别求适合下列条件的方程:
(1)焦点在轴上,长轴长为,焦距为的椭圆标准方程;
(2)与椭圆具有相同的离心率且过点的椭圆的标准方程
(3)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是,,并且经过点,则此椭圆的标准方程
【答案】(1);(2)或(3)
【解析】(1)由已知条件可得,可得,,
因此,所求椭圆的标准方程为;
(2)易知椭圆的离心率.
当所求椭圆的焦点在x轴上时,可设椭圆的方程为,
把点代入方程,得.
又,解得,,所以所求椭圆的方程为.
当所求椭圆的焦点在y轴上时,同理可设椭圆的方程为,
把点代入方程,得.
又,解得,,所以所求椭圆的方程为.
(2)因设椭圆的标准方程为,因为点在椭圆上,
所以,所以椭圆的标准方程为.此椭圆的标准方程是或.
根据焦点位置分类讨论,再根据离心率以及点在椭圆上列方程组解得,,即得结果.
【一隅三反】
1.(2019·全国高二课时练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点M(3,2);
(2)c∶a=5∶13,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.
(3)已知椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点和
【答案】(1) (2)或(3)
【解析】(1)由焦距是4,可得c=2,且焦点坐标为(0,-2),(0,2).由椭圆的定义知,
,所以a=4,所以b2=a2-c2=16-4=12.又焦点在y轴上,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意知,2a=26,即a=13,又因为c∶a=5∶13,所以c=5,所以b2=a2-c2=132-52=144,
因为焦点所在的坐标轴不确定,所以椭圆的标准方程为或.
(2)设椭圆的方程为.
将A,B两点坐标代入方程,得,解得,故所求椭圆的方程为.
考点四 离心率
【例4】(1)(2020·武威第八中学高二期末(理))已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为 。
(2)(2019·江西南昌十中高二期中(文))过椭圆的右焦点作椭圆长轴的垂线交椭圆于两点,为椭圆的左焦点,若为正三角形,则椭圆的离心率为
【答案】(1)(2)
【解析】(1)根据题意,可知,因为,所以,即,
所以椭圆的离心率为.
(2)根据题意,如图所示,
可得为正三角形,可得在中,有,
点在椭圆上,由椭圆的定义可得,
则该椭圆的离心率
1.椭圆的离心率的求法:
(1)直接求a,c后求e,或利用e=,求出后求e.
(2)将条件转化为关于a,b,c的关系式,利用b2=a2-c2消去b.等式两边同除以a2或a4构造关于(e)的方程求e.
2.求离心率范围时,常需根据条件或椭圆的范围建立不等式关系,通过解不等式求解,注意最后要与区间(0,1)取交集.
【一隅三反】
1.(2020·江苏淮安.高二期中)已知椭圆的上顶点为,右顶点为,若过原点作的垂线交椭圆的右准线于点,点到轴的距离为,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可知,椭圆的焦点在轴上,
则,所以,
由于点在椭圆的右准线上,且到轴的距离为,
则,所以,
由题得,,则,
即,则有,即,
而,所以,
整理得:,则,即,
解得:,
即椭圆的离心率为.
故选:C.
2.(2019·历下.山东师范大学附中)椭圆的短轴长为6,焦点到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设椭圆的短轴长为,长轴长为,焦距为,
则,即;或,
若,①
∵,
∴,②
由①②得:,,
∴椭圆的离心率;
若,③
∵,
∴,④
由③④得:,,不符合题意,舍去,
故椭圆的离心率为.
故选:C.
3.(2019·内蒙古通辽实验中学高二月考)椭圆与直线交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,消去得,,
设,中点为,
则
,
即离心率,故选B.
4.(2018·海林市朝鲜族中学高三课时练习)设椭圆C:的左、右焦点分别为、,P是C上的点,⊥,
∠=,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
由题意可设|PF2|=m,结合条件可知|PF1|=2m,|F1F2|= m, 故离心率e=选D.
12