考点36 椭圆。
1)了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。
2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质。
3)理解数形结合的思想。
4)了解椭圆的简单应用。
一、椭圆的定义。
平面上到两定点的距离的和为常数(大于两定点之间的距离)的点的轨迹是椭圆。 这两个定点叫做椭圆的焦点,两个定点之间的距离叫做椭圆的焦距,记作。
定义式:.要注意,该常数必须大于两定点之间的距离,才能构成椭圆。
二、椭圆的标准方程。
焦点在轴上,;
焦点在轴上,.
说明:要注意根据焦点的位置选择椭圆方程的标准形式,知道之间的大小关系和等量关系:.
三、椭圆的图形及其简单几何性质。
i)图形。焦点在轴上焦点在轴上。
ii)注意:求椭圆的标准方程的方法可以采用待定系数法,此时要注意根据焦点的位置选择椭圆的标准方程;也可以利用椭圆的定义及焦点位置或点的坐标确定椭圆的标准方程。
求椭圆的离心率主要的方法有:根据条件分别求出与,然后利用计算求得离心率;或者根据已知条件建立关于的等量关系式或不等关系式,由此得到方程或不等式,通过解方程或不等式求解离心率的值或取值范围。
四、必记结论。
1.设椭圆上任意一点,则当时,有最小值b,p点在短轴端点处;当时,有最大值a,p点在长轴端点处.
2.已知过焦点f1的弦ab,则的周长为4a.
考向一椭圆定义的应用。
1.椭圆定义的集合语言: 往往是解决计算问题的关键,椭圆上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形。解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义和正弦定理、余弦定理。
以椭圆上一点和焦点f1 (-c,0),f2 (c,0)为顶点的中,若,注意以下公式的灵活运用:
2.解决已知椭圆的焦点位置求方程中的参数问题,应注意结合焦点位置与椭圆方程形式的对应关系求解。
典例1 已知f1,f2是椭圆的两个焦点,点p在椭圆上.
1)若点p到焦点f1的距离等于1,则点p到焦点f2的距离为。
2)过f1作直线与椭圆交于a,b两点,则的周长为。
3)若,则点p到焦点f1的距离为。
答案】(1)3;(2)8;(3).
解析】由椭圆的标准方程可知:,故,,.
1)由椭圆的定义可得|pf1|+|pf2|=2a,又|pf1|=1,所以|pf2|=4-1=3.
2)的周长。
3)在中,由余弦定理可得,即,由椭圆的定义可得,两式联立解得.
1.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,且的周长为,则的值是。
a. b.
c. d.
考向二求椭圆的标准方程。
求椭圆的方程有两种方法:
1)定义法。根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程。
2)待定系数法。这种方法是求椭圆的方程的常用方法,其一般步骤是:
第一步,做判断。根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能(这时需要分类讨论).
第二步,设方程。根据上述判断设方程为或。
第三步,找关系。根据已知条件,建立关于的方程组(注意椭圆中固有的等式关系).
第四步,得椭圆方程。解方程组,将解代入所设方程,即为所求。
注意】用待定系数法求椭圆的方程时,要“先定型,再定量”,不能确定焦点的位置时,可进行分类讨论或把椭圆的方程设为。
典例2 椭圆以x轴和y轴为对称轴,经过点(2,0),长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的方程为。
a. b.
c.或 d.或。
答案】c解析】由于椭圆长轴长是短轴长的2倍,即有a=2b,又椭圆经过点(2,0),则若焦点在x轴上,则a =2,b=1,椭圆方程为;
若焦点在y轴上,则a=4,b=2,椭圆方程为,故选c.
2.已知是椭圆的两个焦点,过且垂直于轴的直线交于两点,且,则的方程为。
a. b.
c. d.
考向三椭圆的几何性质及应用。
1.与几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形。理解顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量之间的关系,深挖出它们之间的联系,求解自然就不难了。
2.椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法:
1)求出a,c,代入公式。
2)只需要根据一个条件得到关于的齐次式,结合转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e或e2的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
典例3 已知椭圆的方程为2x2+3y2=m,(m>0),则此椭圆的离心率为。
a. b.c. d.
答案】b解析】由题意,得椭圆的标准方程为+=1,∴a2=,b2=,∴c2=a2-b2=,e2==,即e=.故选b.
3.已知椭圆 (a>b>0)的两焦点分别为f1,f2,若椭圆上存在点p,使得∠f1pf2=120°,则椭圆的离心率的取值范围是___
1.椭圆:的焦距为。
a. b.2
c. d.1
2.“”是“方程表示椭圆”的。
a.充要条件 b.充分不必要条件。
c.必要不充分条件 d.既不充分也不必要条件。
3.已知椭圆上的一点到左焦点的距离为,点是线段的中点,为坐标原点,则。
a. b.c. d.
4.已知椭圆的焦点分别为,,点,在椭圆上,于,,,则椭圆方程为。
ab. cd.
5.已知椭圆的对称轴与两条坐标轴重合,且长轴长是短轴长的倍,抛物线的焦点与椭圆的一个顶点重合,则椭圆的标准方程为。
a. b.
c.或 d.或。
6.已知椭圆x2+my2=1的离心率e∈(,1),则实数m的取值范围是。
a.(0,) b.(,
c.(0d.(,1)∪(1,)
7.已知点,.若椭圆上存在点,使得为等边三角形,则椭圆的离心率是。
ab. cd.
8.若椭圆的离心率为,、分别为椭圆的左、右焦点,为右顶点,过右焦点作垂直于轴的直线交椭圆于点,则。
ab. cd.
9.已知点是椭圆上一点,是椭圆的焦点,且满足,则的面积为。
a.1 b.
c.2 d.4
10.已知是椭圆:的左焦点,为上一点,,则的最小值为。
a. b.
c. d.
11.已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,若为过的椭圆的弦的三等分点,则椭圆的离心率为。
ab. cd.
12.已知椭圆的短轴长为2,上顶点为,左顶点为,分别是椭圆的左、右焦点,且的面积为,点为椭圆上的任意一点,则的取值范围为。
a. b.
c. d.
13.已知、为椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在四个不同点满足的面积为,则椭圆的离心率的取值范围为。
ab. cd.
14.若椭圆的一个焦点坐标为(0,2),则实数。
15.已知椭圆的左、右焦点分别为,,若以为直径的圆与椭圆相切,则椭圆的长轴长是。
16.已知f1,f2为椭圆的两个焦点,过f1且与椭圆的长轴垂直的直线交椭圆于a,b两点,若为正三角形,则椭圆的离心率为 .
17.如图,a,b分别为椭圆的左、右顶点,点p在椭圆上,是面积为4的等腰直角三角形,则b= .
18.在椭圆上有两个动点,为定点,,则的最小值为。
19.阿基米德(公元前287年—公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他最早利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积。若椭圆c的对称轴为坐标轴,焦点在y轴上,且椭圆c的离心率为,面积为,则椭圆c的标准方程为___
20.设分别为椭圆的右顶点和上顶点,已知椭圆过点,当线段长最小时椭圆的离心率为___
21.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
1)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,3);
2)对称轴为坐标轴,经过点p(-6,0)和q(0,8).
22.已知椭圆c的方程为。
1)求k的取值范围;
2)若椭圆c的离心率,求的值。
23.已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,且椭圆长轴长为。
1)求椭圆的标准方程;
2)为椭圆上一点,且,求的面积。
24.在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆c:(a>b>0)的焦距为2.
1)若椭圆c经过点(,1),求椭圆c的标准方程;
2)设a(﹣2,0),f为椭圆c的左焦点,若椭圆c上存在点p,满足,求椭圆c的离心率的取值范围.
25.如图,过椭圆的左焦点作轴的垂线交椭圆于点,点和点分别为椭圆的右顶点和上顶点,.
1)求椭圆的离心率;
2)过右焦点作一条弦,使,若的面积为,求椭圆的方程.
1.(2017浙江)椭圆的离心率是。
a. b.
c. d.
2.(2018新课标全国ⅰ文)已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为。
a. b.
c. d.
3.(2023年高考全国ⅱ卷文数)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
a.2 b.3
c.4 d.8
4.(2023年高考全国ⅰ卷文数)已知椭圆c的焦点为,过f2的直线与c交于a,b两点.若,,则c的方程为。
ab. cd.
5.(2017新课标全国ⅲ文)已知椭圆c:的左、右顶点分别为a1,a2,且以线段a1a2为直径的圆与直线相切,则c的离心率为。
a. b.
c. d.
6.(2017新课标全国ⅰ文)设a,b是椭圆c: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。
a. b.
c. d.
7.(2018新课标全国ⅱ文)已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为。
a. b.
cd. 8.(2023年高考全国ⅲ卷文数)设为椭圆c: 的两个焦点,m为c上一点且在第一象限.若为等腰三角形,则m的坐标为。
9.(2023年高考浙江卷)已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率是。
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