圆锥曲线 椭圆

发布 2022-10-10 18:38:28 阅读 5232

例1,例2.已知点a的坐标是(1,1),f是椭圆的左焦点,点p在椭圆上移动,1)求的最小值并求取最小值时点p的坐标;

2)求的最大值和最小值。

分析:此题与椭圆的焦点有关,考虑到椭圆的离心率为,因此第一问可以根据第二定义转化为点p到左准线的问题,而第二问不能根据第二问来转化,我们可以考虑第一定义。

解:由椭圆方程可知a=3,b=,则c=2,1)过p向椭圆的左准线作垂线,垂足为q,,则据椭圆的第二定义知,∴.

从而=.易知当a、p、q在同一条线上时, 最小,最小值为,此时点p.

2)设椭圆右焦点为,则∴=,利用-≤≤6+,≥6-.

点拨:一般地,遇到有关焦点或准线问题,首先应考虑定义来解题,根据题目条件和所要求解的结论选择第一或第二定义。

例3.(1)求经过点,且与椭圆有共同焦点的椭圆方程。

分析】由所给条件求椭圆的标准方程的基本步骤是:①定位,即确定椭圆的焦点在哪轴上;②定量,即根据条件列出基本量a、b、c的方程组,解方程组求得a、b的值;③写出方程。

解:(1)∵椭圆焦点在轴上,故设椭圆的标准方程为(),由椭圆的定义知,,又∵,∴所以,椭圆的标准方程为。

点拨】求椭圆标准方程通常采用待定系数法,若焦点在x轴上,设方程为,若焦点在y轴上,设方程为,有时为了运算方便,也可设为,其中。

例4 设点p(x,y)在椭圆,试求点p到直线的距离d的最大值和最小值。

解:点p(x,y)在椭圆上,设点p()(是参数且),则。

当时,距离d有最小值0,此时椭圆与直线相切;当时,距离d有最大值2。

例5.已知椭圆以坐标轴为对称轴,且长轴长是短轴长的3倍,点p(3,0)在该椭圆上,求椭圆的方程。

分析】由所给条件求椭圆的标准方程的基本步骤是:①定位,即确定椭圆的焦点在哪轴上;②定量,即根据条件列出基本量a、b、c的方程组,解方程组求得a、b的值;③写出方程。

解:方法一:①若焦点在x轴上,设方程为,∵点p(3,0)在该椭圆上∴即又,∴∴椭圆的方程为。②若焦点在y轴上,设方程为,∵点p(3,0)在该椭圆上∴即又,∴∴椭圆的方程为。

方法二:设椭圆方程为。∵点p(3,0)在该椭圆上∴9a=1,即,又∴,∴椭圆的方程为或。

例6.设p是椭圆短轴的一个端点,为椭圆上的一个动点,求的最大值。

解析:依题意可设p(0,1),q(x,y),则 |pq|=,又因为q在椭圆上,所以,x2=a2(1-y2), pq|2= a2(1-y2)+y2-2y+1=(1-a2)y2-2y+1+a2,=(1-a2)(y-)2-+1+a2 。

因为|y|≤1,a>1, 若a≥, 则≤1, 当y=时, |pq|取最大值,若1例7.设椭圆的左焦点、右焦点分别为、,点p在椭圆上,,求证:的面积。

分析】有关椭圆的焦半径问题用定**决比较方便。

解:设,,则,又,由余弦定理得。

=,于是=,所以。

从而有=点拨】①解与△p f1f2(p为椭圆上的点)有关的问题,常用正弦定理或余弦定理,并且结合pf1+pf2=2a来求解。②注意解题过程中的整体消元方法。

例8. 已知椭圆上一点p到左焦点的距离为12,则p点到左准线的距离为。

例9.椭圆(a>b>0)的二个焦点f1(-c,0),f2(c,0),m是椭圆上一点,且。

1)求离心率e的取值范围;

2)当离心率e最小时,点n(0,3)到椭圆上一点的最远距离为,求此椭圆的方程。

分析:离心率与椭圆的基本量a、b、c有关,所以本题可以用基本量表示椭圆上点的坐标,再借助椭圆椭圆上点坐标的范围建立关于基本量的不等式,从而确定离心率的范围。

解:(1)设点m的坐标为(x,y),则,。由,得x2-c2+y2=0,即x2-c2=-y2。 ①

又由点m在椭圆上,得y2=b2,代入①,得x2-c2,即。

0≤≤,0≤≤,即0≤≤1,0≤≤1,解得≤≤1。

又∵0<<1,∵≤1。

2)当离心率取最小值时,椭圆方程可表示为。

设点h(x,y)是椭圆上的一点,则|hn|2=x2+(y-3)2=(2b2-2y2)+(y-3)2=- y+3)2+2b2+18(-b≤y≤b)。若0<b<3,则0>-b>-3,当y=-b时,|hn|2有最大值b2+6b+9。由题意知:

b2+6b+9=50,b=或b=-,这与0点拨:解几中求基本量a、b、c、e等取值范围的解题思路一般可以做如下考虑①建立目标函数,运用求函数值域的方法求解;②建立目标变量的不等式,解不等式求解。

例10. 如图,某隧道设计为双向四车道,车道总宽22米,要求通行车辆限高4.5米,隧道全长2.5千米,隧道的拱线近似地看成半个椭圆形状。

(1)若最大拱高h为6米,则隧道设计的拱。

宽l是多少?

(2)若最大拱高h不小于6米,则应如何设。

计拱高h和拱宽l,才能使半个椭圆形隧。

道的土方工程量最最小?

(半个椭圆的面积公式为,柱体体积为:底面积乘以高。本题结果精确到0.1米)

解:(1)如图建立直角坐标系,则点p(11,4.5), 椭圆方程为。

将b=h=6与点p坐标代入椭圆方程,得。因此隧道的拱宽约为33.3米。

2)解法一:

由椭圆方程,得。

故当拱高约为6.4米、拱宽约为31.1米时,土方工程量最小。

解法二:由椭圆方程,得于是。

得以下同解一。

基础练习】1.已知△abc的顶点b、c在椭圆上,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

2.椭圆的离心率为。

3.已知椭圆中心在原点,一个焦点为f(-2,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是

4. 已知椭圆的离心率,则的值为。

5 椭圆的焦点 ,p为椭圆上的一点,已知,则△的面积为 9__

6.曲线与曲线的(d)

a 焦点相同 b 离心率相等 c准线相同 d 焦距相等。

7.如果椭圆上的点a到右焦点的距离等于4,那么点a 到两条准线的距离分别是

8.椭圆的焦点为,,两条准线与轴的交点分别为,若,则该椭圆离心率的取值范围是

9 离心率,一条准线为的椭圆的标准方程是。

10.设椭圆上一点p到左准线的距离为10,f是该椭圆的左焦点,若点m满足,则__2___

反馈练习:1.如果表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是(0,1)

2.设椭圆的两个焦点分别为f1、、f2,过f2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点p,若△f1pf2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是。

3.椭圆=1的焦点为f1和f2,点p在椭圆上。如果线段pf1的中点在y轴上,那么|pf1|是|pf2|的7倍。

4.若椭圆的离心率,则的值为

5..椭圆的右焦点到直线的距离为。

6.与椭圆具有相同的离心率且过点(2,-)的椭圆的标准方程是或。

7.已知数列的两顶点a、c是椭圆的二个焦点,顶点b在椭圆上,则。

8.椭圆上的点到直线的最大距离是。

9.若动点(x,y)在曲线(b>0)上变化,则x2+2y的最大值为。

10. 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.

分析:讨论椭圆方程的类型,根据题设求出和(或和)的值.从而求得椭圆方程.

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.

11.已知椭圆的焦点是f1(-1,0),f2(1,0),p为椭圆上的一点,且|f1f2|是|pf1|和|pf2|

的等差中项。(1)求椭圆方程; (2)若点p在第三象限,且∠p f1f2=120°,求tan∠f1pf2。

解:(1)由题设2|f1f2|=|pf1|+|pf2|,c=1。∴2a=4,∴b=。∴椭圆方程为。

2)设∠f1pf2=θ,则∠pf2 f1=60°-θ由正弦定理并结合等比定理可得到。

化简可得,∴,从而可求得tan∠f1pf2=。

12.从集合中任选两个元素作为椭圆方程中的m和n,则能组成落在矩形区域b=内的椭圆个数为72

13.在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为。

14.已知f1、f2为椭圆的两个焦点,过f1作倾斜角为的弦ab,则△f2ab的面积为。

15.已知正方形,则以为焦点,且过两点的椭圆的离心率为。

16.椭圆上的点p到它的左准线的距离是10,那么点p 到它的右焦点的距离是 12

17.设椭圆=1(a>b>0)的右焦点为f1,右准线为l1,若过f1且垂直于x轴的弦的长等于点f1到l1的距离,则椭圆的离心率是。

18.若椭圆内有一点p(1,-1),f为右焦点,椭圆上有一点m,使最小,则点m为。

19.设分别是椭圆()的左、右焦点,若在其右准线上存在使线段的中垂线过点,则椭圆离心率的取值范围是

20. 设为椭圆左、右焦点,过椭圆中心任作一条直线与椭圆交于两点,当四边形面积最大时,的值等于 2 .

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