§9.6椭圆第九章平面解析几何KAOQINGKAOXIANGFENXI考情考向分析椭圆的定义、标准方程、几何性质通常以填空题形式考查,直线与椭圆的位置关系主要出现在解答题中.NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识自主学习题型分类深度剖析课时作业1基础知识自主学习PARTONE知识梳理1.椭圆的概念平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做.这两个定点F1,F2叫做椭圆的,两焦点间的距离叫做椭圆的.集合P={M|MF1+MF2=2a},F1F2=2c,其中a0,c0,且a,c为常数:(1)若,则集合P为椭圆;(2)若,则集合P为线段;(3)若,则集合P为空集.ZHISHISHULI椭圆焦距焦点aca=cac标准方程x2a2+y2b2=1(ab0)y2a2+x2b2=1(ab0)图形2.椭圆的标准方程和几何性质性质范围-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点坐标A1(-a,0),A2(a,0)B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a)B1(-b,0),B2(b,0)轴长轴A1A2的长为;短轴B1B2的长为___焦距F1F2=___离心率e=∈(0,1)a,b,c的关系___________2a2b2ca2=b2+c23.椭圆的第二定义平面内动点P到定点F的距离和它到定直线l()的距离的____是常数(0e1)的点的轨迹是椭圆.定点F是,定直线l是,常数e是.点F不在直线l上比e焦点准线离心率1.在椭圆的定义中,若2a=F1F2或2aF1F2,动点P的轨迹如何?提示当2a=F1F2时动点P的轨迹是线段F1F2;当2aF1F2时动点P的轨迹是不存在的.2.椭圆的离心率的大小与椭圆的扁平程度有怎样的关系?【概念方法微思考】提示由e=ca=1-ba2知,当a不变时,e越大,b越小,椭圆越扁;e越小,b越大,椭圆越圆.3.点和椭圆的位置关系有几种?如何判断.提示点P(x0,y0)和椭圆的位置关系有3种(1)点P(x0,y0)在椭圆内⇔x20a2+y20b21.(2)点P(x0,y0)在椭圆上⇔x20a2+y20b2=1.(3)点P(x0,y0)在椭圆外⇔x20a2+y20b21.1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).()(2)方程mx2+ny2=1(m0,n0,m≠n)表示的曲线是椭圆.()基础自测JICHUZICE题组一思考辨析√√×√123456(3)y2a2+x2b2=1(a≠b)表示焦点在y轴上的椭圆.()(4)x2a2+y2b2=1(ab0)与y2a2+x2b2=1(ab0)的焦距相等.()78题组二教材改编123456解析当焦点在x轴上时,10-mm-20,10-m-(m-2)=4,∴m=4.当焦点在y轴上时,m-210-m0,m-2-(10-m)=4,∴m=8.∴m=4或8.4或82.[P37T4]椭圆x210-m+y2m-2=1的焦距为4,则m=______.781234563.[P37T5]过点A(3,-2)且与椭圆x29+y24=1有相同焦点的椭圆的方程为___________.x215+y210=1解析由题意知c2=5,可设椭圆方程为x2λ+5+y2λ=1(λ0),则9λ+5+4λ=1,解得λ=10或λ=-2(舍去),∴所求椭圆的方程为x215+y210=1.781234562解析∵m2m2-1,∴m2=a2,m2-1=b2,∴c2=1.4.[P57T6]设椭圆x2m2+y2m2-1=1(m1)上一点P到其左焦点的距离为3,到其右焦点的距离为1,则点P到其右准线的距离为____.又3+1=2a,∴a=2,∴e=12,∴点P到其右准线的距离d=1e=2.78(-3,1)∪(1,5)123456解得-3m5且m≠1.题组三易错自纠5.若方程x25-m+y2m+3=1表示椭圆,则m的取值范围是______________.解析由方程表示椭圆知5-m0,m+30,5-m≠m+3,78123456-1925或216.若椭圆x29+y24+k=1的离心率为45,则k的值为__________.解析若a2=9,b2=4+k,则c=5-k,由ca=45,即5-k3=45,得k=-1925;若a2=4+k,b2=9,则c=k-5,由ca=45,即k-54+k=45,解得k=21.78123456x23+y22=17.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为33,过F2的直线l交C于A,B两点,若△AF1B的周长为43,则椭圆C的方程为__________.解析∵△AF1B的周长为43,∴4a=43,∴a=3,∵离心率为33,∴c=1,∴b=a2-c2=2,∴椭圆C的方程为x23+y22=1.781234562148.(2019·江苏南京外国语学校月考)已知点A(1,2)在椭圆x225+y29=1内,F是右焦点,P是椭圆上动点,则PA+54PF的最小值是____.解析根据椭圆的第二定义得到PFd=ca=45,故PA+54PF=PA+d,其中d表示P点到右准线的距离记为PD,当且仅当P,A和D三点共线时,值最小,右准线方程为x=254,代入得到PA+54PF的最小值是214.782题型分类深度剖析PARTTWO第1课时椭圆及其性质题型一椭圆的定义及应用自主演练1.如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是______.椭圆解析由条件知PM=PF,∴PO+PF=PO+PM=OM=ROF.∴P点的轨迹是以O,F为焦点的椭圆.解析由椭圆的方程得a=3.2.已知△ABC的顶点B,C在椭圆x23+y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是_____.设椭圆的另一个焦点为F,则由椭圆的定义得BA+BF=CA+CF=2a,所以△ABC的周长为BA+BC+CA=BA+BF+CF+CA43=(BA+BF)+(CF+CA)=2a+2a=4a=43.3.椭圆x24+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1作垂直于x轴的直线与椭圆相交,一个交点为P,则PF2=___.72解析F1(-3,0),∵PF1⊥x轴,∴P-3,±12,∴PF1=12,∴PF2=4-12=72.4.已知F是椭圆5x2+9y2=45的左焦点,P是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,则PA+PF的最大值为_______,最小值为________.设F1是椭圆的右焦点,则F1(2,0),6+26-2解析椭圆方程化为x29+y25=1,∴AF1=2,∴PA+PF=PA-PF1+6,又-AF1≤PA-PF1≤AF1(当P,A,F1共线时等号成立),∴PA+PF≤6+2,PA+PF≥6-2.思维升华椭圆定义的应用技巧(1)椭圆定义的应用主要有:求椭圆的标准方程,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等.(2)通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题.例1(1)已知A(-1,0),B是圆F:x2-2x+y2-11=0(F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于点P,则动点P的轨迹方程为___________.题型二椭圆的标准方程x23+y22=1命题点1定义法解析由题意得PA=PB,∴PA+PF=PB+PF=r=23AF=2,∴点P的轨迹是以A,F为焦点的椭圆,且a=3,c=1,∴b=2,∴动点P的轨迹方程为x23+y22=1.多维探究(2)在△ABC中,A(-4,0),B(4,0),△ABC的周长是18,则顶点C的轨迹方程是________________.解析由AC+BC=18-8=108知,顶点C的轨迹是以A,B为焦点的椭圆(A,B,C不共线).设其方程为x2a2+y2b2=1(ab0),则a=5,c=4,从而b=3.x225+y29=1(y≠0)由A,B,C三点不共线知y≠0.故顶点C的轨迹方程是x225+y29=1(y≠0).命题点2待定系数法例2如图,设F1,F2分别是椭圆E:x2+y2b2=1(0b1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若AF1=3BF1,AF2⊥x轴,求椭圆E的方程.解因为AF2⊥x轴,所以AF2=b2a=b2,设点A(c,b2),又AF1=3BF1,所以点B的坐标为-53c,-13b2,将其代入椭圆方程,联立方程组-53c2+-b232b2=1,b2=1-c2,解得c2=13,b2=23,所以椭圆E的方程为x2+32y2=1.思维升华(1)求椭圆的标准方程多采用定义法和待定系数法.(2)利用定义法求椭圆方程,要注意条件2a|F1F2|;利用待定系数法要先定形(焦点位置),再定量,也可把椭圆方程设为mx2+ny2=1(m0,n0,m≠n)的形式.∵椭圆上一点到两焦点的距离之和为12,∴2a=12,∴a=6,跟踪训练1(1)已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为32,且椭圆G上一点到两个焦点的距离之和为12,则椭圆G的方程为___________.x236+y29=1解析依题意设椭圆G的方程为x2a2+y2b2=1(ab0),∵椭圆的离心率为32,∴e=ca=1-b2a2=32,即1-b236=32,解得b2=9,∴椭圆G的方程为x236+y29=1.∴其焦点在y轴上,且c2=25-9=16.(2)过点(3,-5),且与椭圆y225+x29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为___________.y220+x24=1解析∵所求椭圆与椭圆y225+x29=1的焦点相同,设它的标准方程为y2a2+x2b2=1(ab0).∵c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.①又点(3,-5)在所求椭圆上,∴-52a2+32b2=1,即5a2+3b2=1.②由①②得b2=4,a2=20,∴所求椭圆的标准方程为y220+x24=1.题型三椭圆的几何性质多维探究命题点1求离心率的值(或范围)例3(1)设椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为____.33(2)椭圆x2a2+y2b2=1(ab0),F1,F2为椭圆的左、右焦点,O为坐标原点,点P为椭圆上一点,OP=24a,且PF1,F1F2,PF2成等比数列,则椭圆的离心率为_____.64(3)已知椭圆x2a2+y2b2=1(abc0,a2=b2+c2)的左、右焦点分别为F1,F2,若以F2为圆心,b-c为半径作圆F2,过椭圆上一点P作此圆的切线,切点为T,且PT的最小值不小于32(a-c),则椭圆的离心率e的取值范围是_________.35,22命题点2求参数的值(或范围)例4设A,B是椭圆C:x23+y2m=1长轴的两个端点.若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是__________________.(0,1]∪[9,+∞)命题点3椭圆的第二定义例5(2018·南通、泰州调研)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x2a2+y2b2=1(ab0)的离心率为22,焦点到相应准线的距离为1.(1)求椭圆的标准方程;所以椭圆的标准方程为x22+y2=1.解由题意得ca=22,a2c-c=1,解得a=2,c=1,b=1.(2)若P为椭圆上的一点,过点O作OP的垂线交直线y=2于点Q,求1OP2+1OQ2的值.思维升华(1)利用椭圆几何性质的注意点及技巧①注意椭圆几何性质中的不