发布时间 : 星期一 文章椭圆典型例题整理教师版更新完毕开始阅读f3527b276294dd88d1d26b4b
椭圆典型例题
一、已知椭圆焦点的位置,求椭圆的标准方程。
例1:已知椭圆的焦点是F1(0,-1)、F2(0,1),P是椭圆上一点,并且PF1+PF2=2F1F2,求椭圆的标准方程。
解:由PF1+PF2=2F1F2=2×2=4,得2a=4.又c=1,所以b2=3.
y2x2
所以椭圆的标准方程是4+3=1.
2
2.已知椭圆的两个焦点为F1(-1,0),F2(1,0),且2a=10,求椭圆的标准方程. 解:由椭圆定义知c=1,∴b=5-1=24.∴椭圆的标准方程为+=1.
2524
二、未知椭圆焦点的位置,求椭圆的标准方程。
例:1. 椭圆的一个顶点为A?2,0?,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置. 解:(1)当A?2,0?为长轴端点时,a?2,b?1,
x2y2
x2y2??1; 椭圆的标准方程为:41(2)当A?2,0?为短轴端点时,b?2,a?4, x2y2??1; 椭圆的标准方程为:
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三、椭圆的焦点位置由其它方程间接给出,求椭圆的标准方程。
x2y2
例.求过点(-3,2)且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程.
94
x2y29
解:因为c=9-4=5,所以设所求椭圆的标准方程为2+2=1.由点(-3,2)在椭圆上知2+
aa-5a22
4xy2
=1,所以a=15.所以所求椭圆的标准方程为+=1. 2
a-51510
2
四、与直线相结合的问题,求椭圆的标准方程。
例: 已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆与直线x?y?1?0交于A、B两点,M为AB
中点,OM的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.
x22解:由题意,设椭圆方程为2?y?1,
a?x?y?1?0?222由?x2,得??1?ax?2ax?0, 2?2?y?1?a1x1?x21?a2?2,yM?1?xM?∴xM?, 21?a2ayMx2112?kOM??2?,∴a?4, ∴?y2?1为所求.
4xMa4五、求椭圆的离心率问题。
例 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.
a2113?2? ∴3c2?a2,∴e?解:?2c?. ?c3331x2y2??1的离心率e?,求k的值. 例 已知椭圆
2k?89 解:当椭圆的焦点在x轴上时,a?k?8,b?9,得c?k?1.由e?当椭圆的焦点在y轴上时,a?9,b?k?8,得c?1?k.
1
2222221,得k?4. 211?k15?,即k??. ,得
29445∴满足条件的k?4或k??.
4由e?
六、由椭圆内的三角形周长、面积有关的问题
例:1.若△ABC的两个顶点坐标A(-4,0),B(4,0),△ABC的周长为18,求顶点C的轨迹方程。
解:顶点C到两个定点A,B的距离之和为定值10,且大于两定点间的距离,因此顶点C的轨迹为椭圆,并且2a=10,所以a=5,2c=8,所以c=4,所以b2=a2-c2=9,故顶点C的轨迹方程为x2y2x225+9=1.又A、B、C三点构成三角形,所以y≠0.所以顶点C的轨迹方程为25y2x2y2
+9=1(y≠0)答案:25+9=1(y≠0)
x2y2
2.已知椭圆的标准方程是a2+25=1(a>5),它的两焦点分别是F1,F2,且F1F2=8,弦AB过点F1,求△ABF2的周长.
因为F1F2=8,即即所以2c=8,即c=4,所以a2=25+16=41,即a=41,所以△ABF2的周长为4a=441.
x2y2
3.设F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上的点,且PF1:PF2=2:1,求△PF1F2的面积.
94
解析:由椭圆方程,得a=3,b=2,c=5,∴PF1+PF2=2a=6.又PF1∶PF2=2∶1,∴PF1=4,
11
PF2=2,由22+42=(25)2可知△PF1F2是直角三角形,故△PF1F2的面积为2PF1·PF2=2×2×4=4.
七、直线与椭圆的位置问题
x2?11??y2?1,求过点P?,?且被P平分的弦所在的直线方程. 例 已知椭圆2?22?分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k,利用条件求k.
11??解法一:设所求直线的斜率为k,则直线方程为y??k?x??.代入椭圆方程,并整理得
22??3?1?2k2?x2??2k2?2k?x?1k2?k??0.
222k2?2k由韦达定理得x1?x2?. 21?2k1∵P是弦中点,∴x1?x2?1.故得k??.
2所以所求直线方程为2x?4y?3?0.
?11?解法二:设过P?,?的直线与椭圆交于A?x1,y1?、B?x2,y2?,则由题意得
?22? 2
?x122?y,①1?1??22?x22② ??y2?1,2?③?x1?x2?1,?④?y1?y2?1.2x12?x22?y12?y2?0. ⑤ ①-②得
21y?y21将③、④代入⑤得1??,即直线的斜率为?.
2x1?x22所求直线方程为2x?4y?3?0.
x2y2
2.直线l:kx-y-k=0与椭圆+=1的位置关系是( )
42A.相交 C.相切
B.相离 D.不确定
x2y2x2y2
解析:∵kx-y-k=0,∴y=k(x-1),即直线过定点(1,0),而(1,0)点在+=1的内部,故l与椭圆+=1
4242相交.
答案:A
x2y2
3.若直线y=x+2与椭圆+=1有两个公共点,则m的取值范围是( )
m3A. (-∞,0)∪(1,+∞) B. (1,3)∪(3,+∞) C. (-∞,-3)∪(-3,0) D. (1,3)
y=x+2,??22
解析:本题考查直线与椭圆的位置关系.由?xy消去y,整理得(3+m)x2+4mx+m=0.
??m+3=1若直线与椭圆有两个公共点,
??3+m≠0,
则?解得 2
?Δ=?4m?-4m?3+m?>0,?
??m≠-3,x2y2?由+=1表示椭圆知,m>0且m≠3.综上可知,m的取值范围是m>1且m≠3,故选B.
m3?m<0或m>1.?
答案:B
x2y2
4.[2014·郑州外国语学校月考]已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1且倾斜角为45°的直线l
32与椭圆相交于A,B两点.
(1)求AB的中点坐标; (2)求△ABF2的周长与面积.
3
x2y2
解:(1)由+=1,知a=3,b=2,c=1.
32∴F1(-1,0),F2(1,0),∴l的方程为y=x+1,
22xy??3+2=1,联立?消去y得5x2+6x-3=0.
??y=x+1,
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x0,y0),则
x1+x2y1+y2x1+1+x2+1x1+x2633232x1+x2=-,x1x2=-,x0==-,y0===+1=(或y0=x0+1=-+1=),
552522255532
∴中点坐标为M(-,).
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|1-0+1|2
(2)由题意知,F2到直线AB的距离d=22==2,
21+1832|AB|=1+k2, l·?x1+x2?-4x1x2=5118346∴S△ABF2=|AB|d=××2=,
2255△ABF2的周长=4a=43.
5.已知椭圆4x2+y2=1及直线y=x+m.
(1)当直线和椭圆有公共点时,求实数m的取值范围; (2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程.
22??4x+y=1,
解:(1)由?
?y=x+m,?
得5x2+2mx+m2-1=0. 因为直线与椭圆有公共点, 所以Δ=4m2-20(m2-1)≥0. 解得-
55≤m≤. 22
(2)设直线与椭圆交于A(x1,y1)、B(x2,y2), 由(1)知,5x2+2mx+m2-1=0, 2m
由根与系数的关系得x1+x2=-,
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x1x2=(m2-1).
5
设弦长为d,且y1-y2=(x1+m)-(x2+m)=x1-x2, ∴d=?x1-x2?2+?y1-y2?2 =2?x1-x2?2 =2[?x1+x2?2-4x1x2]
4
==
24m4-?m2-1?? 2??255?
2
10-8m2. 5
∴当m=0时,d最大,此时直线方程为y=x.
八、椭圆中的最值问题
x2y2??1的右焦点为F,过点A1例 椭圆,3,点M在椭圆上,当AM?2MF为最小 1612值时,求点M的坐标.
1解:由已知:a?4,c?2.所以e?,右准线l:x?8.
2过A作AQ?l,垂足为Q,交椭圆于M,故MQ?2MF.显然AM?2MF的最小值为
??AQ,即M为所求点,因此yM?3,且M在椭圆上.故xM?23.所以M23,3.
x2y2
7.设P为椭圆+=1上的任意一点,F1,F2为其上、下焦点,则|PF1||PF2|的最大值是__________.
49解析:由已知a=3,|PF1|+|PF2|=2a=6, ∴|PF1|·|PF2|≤(|PF1|+|PF2|2
)=9. 2
??当且仅当|PF1|=|PF2|=3时,式中等号成立. 故|PF1|·|PF2|的最大值为9. 答案:9
5