椭圆曲线知识点与讲义
发布时间:2013-11-21 18:31:59
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圆锥曲线
一、知识点讲解
一、椭圆:(1)椭圆的定义:平面内与两个定点的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹。
其中:两个定点叫做椭圆的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:表示椭圆;表示线段;没有轨迹;
(2)椭圆的标准方程、图象及几何性质:
3.常用结论:(1)椭圆的两个焦点为,过的直线交椭圆于两点,则的周长=
(2)设椭圆左、右两个焦点为,过且垂直于对称轴的直线交椭圆于两点,则的坐标分别是
二、例题讲解。
例1、 已知椭圆的中心在原点,且经过点,,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,
求出参数和(或和)的值,即可求得椭圆的标准方程.
解:当焦点在轴上时,设其方程为.
由椭圆过点,知.又,代入得,,故椭圆的方程为.
当焦点在轴上时,设其方程为.
由椭圆过点,知.又,联立解得,,故椭圆的方程为.
例2、的底边,和两边上中线长之和为30,求此三角形重心的轨迹和顶点的轨迹.
分析:(1)由已知可得,再利用椭圆定义求解.
(2)由的轨迹方程、坐标的关系,利用代入法求的轨迹方程.
解: (1)以所在的直线为轴,中点为原点建立直角坐标系.设点坐标为,由,知点的轨迹是以、为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因,,有,
故其方程为.
(2)设,,则. ①
由题意有代入①,得的轨迹方程为,其轨迹是椭圆(除去轴上两点).
例3、 已知点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点到两焦点的距离分别为和,过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、,且,.从椭圆定义知.即.
从知垂直焦点所在的对称轴,所以在中,,
可求出,,从而.
∴所求椭圆方程为或.
例4、已知椭圆方程,长轴端点为,,焦点为,,是椭圆上一点,,.求:的面积(用、、表示).
分析:求面积要结合余弦定理及定义求角的两邻边,从而利用求面积.
解:如图,设,由椭圆的对称性,不妨设,由椭圆的对称性,不妨设在第一象限.由余弦定理知: ·.①
由椭圆定义知: ②,则得 .
故.
三、习题讲解。
一、选择题。
1.圆6x2+ y2=6的长轴的端点坐标是
A.(-1,0)、(1,0) B.(-6,0)、(6,0) C.(-,0)、(,0) D.(0,-)、(0,)
2.椭圆x2+ 8y2=1的短轴的端点坐标是
A.(0,-)、(0,) B.(-1,0)、(1,0) C.(2,0)、(-,0) D.(0,2)、(0,-2)
3.椭圆3x2+2y2=1的焦点坐标是
A.(0,-)、(0,) B.(0,-1)、(0,1) C.(-1,0)、(1,0) D.(-,0)、(,0)
4.椭圆(a>b>0)的准线方程是
A. B. C. D.
5.椭圆的焦点到准线的距离是
A. B. C. D.
6.已知F1、F2为椭圆(a>b>0)的两个焦点,过F2作椭圆的弦AB,若
△AF1B的周长为16,椭圆离心率,则椭圆的方程是
A. B. C. D.
7.离心率为,且过点(2,0)的椭圆的标准方程是
A. B.或 C. D.或
8.椭圆和(k>0)具有
A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴
9.点A(a,1)在椭圆的内部,则a的取值范围是
A.- <a< B.a<-或a> C.-2<a<2 D.-1<a<1
10.设F是椭圆的右焦点,P(x,y)是椭圆上一点,则|FP|等于
A.ex+a B.ex-a C.ax-e D.a-ex
二、填空题
1.椭圆的焦点F1(0,6),中心到准线的距离等于10,则此椭圆的标准方程是______.
2.椭圆上的点到直线距离的最大的值是 .
3.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,AB是过焦点F1的弦,若︱AB︳=8,则︱F2A︳+︱F2B︳的值是
A.16 B.12 C.14 D.8
4.若A点坐标为(1,1),F1是5x2+9y2=45椭圆的左焦点,点P是椭圆的动点,则|PA|+|PF1|的最小值是__________.
5.直线y=1-x交椭圆mx2+ny2=1于M,N两点,弦MN的中点为P,若KOP=_______________.
6.若椭圆的一个顶点与两个焦点构成等边三角形,则此椭圆的离心率是______.
7.已知椭圆的准线方程是y=9,离心率为,则此椭圆的标准方程是_______________.
8.到定点(1,0)的距离与到定直线x=8的距离之比为的动点P的轨迹方程是 .
9.已知椭圆x2+2 y2=2的两个焦点为F1和F2,B为短轴的一个端点,则△BF1F2的外接圆方程是______________.
10.已知点A(0,1)是椭圆x2+4y2=4上的一点,P是椭圆上的动点,当弦AP的长度最大时,则点P的坐标是_________________.
三、简答题。
1、 已知动圆过定点,且在定圆的内部与其相内切,求动圆圆心的轨迹方程.
2、已知椭圆及直线.
(1)当为何值时,直线与椭圆有公共点?
(2)若直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程.
3 以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何处?并求出此时的椭圆方程.
4 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在轴上的椭圆,过它对的左焦点作倾斜解为的直线交椭圆于,两点,求弦的长.
1:D 2:A 3.A 4.B 5.C 6.D 7.D 8.A 9.A 10.D 1. 2. 3.B 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.(±)
1、 分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式.
解:如图所示,设动圆和定圆内切于点.动点到两定点,
即定点和定圆圆心距离之和恰好等于定圆半径,
即.∴点的轨迹是以,为两焦点,
半长轴为4,半短轴长为的椭圆的方程:.
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、解:(1)把直线方程代入椭圆方程得 ,
即.,解得.
(2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为,,由(1)得,.
根据弦长公式得 :.解得.方程为.
说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.
这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式;解决弦长问题,一般应用弦长公式.
用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.
3分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.
解:如图所示,椭圆的焦点为,.
点关于直线的对称点的坐标为(-9,6),直线的方程为.
解方程组得交点的坐标为(-5,4).此时最小.
所求椭圆的长轴:,∴,又,
∴.因此,所求椭圆的方程为.
为.
4分析:可以利用弦长公式求得,
也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求.
解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.
.因为,,所以.因为焦点在轴上,
所以椭圆方程为,左焦点,从而直线方程为.
由直线方程与椭圆方程联立得:.设,为方程两根,所以,,, 从而.
(法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.
由题意可知椭圆方程为,设,,则,.
在中,,即;
所以.同理在中,用余弦定理得,所以.
(法3)利用焦半径求解.
先根据直线与椭圆联立的方程求出方程的两根,,它们分别是,的横坐标.
再根据焦半径,,从而求出.