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《高中数学:椭圆知识点归纳总结及经典例题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、椭圆1.椭圆的定义:把平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做焦距(设为2c).2.椭圆的标准方程:(>>0)(>>0)焦点在坐标轴上的椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便,可设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0)不必考虑焦点位置,求出方程3.求轨迹方程的方法:定义法、待定系数法、相关点法、直接法解:(相关点法)设点M(x,y),点P(x0,y0),则x=x0,y=得x0=x,y0=2y.∵x02+y02=4,得x2+(2y)2=4,即所以点M的轨迹是一个椭圆.4.范围.x2≤
2、a2,y2≤b2,∴
3、x
4、≤a,
5、y
6、≤b.椭圆位于直线x=±a和y=±b围成的矩形里.5.椭圆的对称性椭圆是关于y轴、x轴、原点都是对称的.坐标轴是椭圆的对称轴.原点是椭圆的对称中心.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心.6.顶点只须令x=0,得y=±b,点B1(0,-b)、B2(0,b)是椭圆和y轴的两个交点;令y=0,得x=±a,点A1(-a,0)、A2(a,0)是椭圆和x轴的两个交点.椭圆有四个顶点:A1(-a,0)、A2(a,0)、B1(0,-b)、B2(0,b).椭圆和它的对称轴的四个交点叫椭圆的顶点.线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴
7、和短轴.长轴的长等于2a.短轴的长等于2b.a叫做椭圆的长半轴长.b叫做椭圆的短半轴长.
8、B1F1
9、=
10、B1F2
11、=
12、B2F1
13、=
14、B2F2
15、=a.在Rt△OB2F2中,
16、OF2
17、2=
18、B2F2
19、2-
20、OB2
21、2,即c2=a2-b2.椭圆典型例题例1已知椭圆的一个焦点为(0,2)求的值.分析:把椭圆的方程化为标准方程,由,根据关系可求出的值.解:方程变形为.因为焦点在轴上,所以,解得.又,所以,适合.故.例2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
22、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3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
23、,其轨迹是椭圆(除去轴上两点).例4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5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.例6已知动圆
24、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.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.例7已知椭圆(1)求过点且被平分的弦所在直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;(4)椭圆上有两点、,为原点,且
25、有直线、斜率满足,求线段中点的轨迹方程.分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.解:设弦两端点分别为,,线段的中点,则①-②得.由题意知,则上式两端同除以,有,将③④代入得.⑤(1)将,代入⑤,得,故所求直线方程为:.⑥将⑥代入椭圆方程得,符合题意,为所求.(2)将代入⑤得所求轨迹方程为:.(椭圆内部分)(3)将代入⑤得所求轨迹方程为:.(椭圆内部分)(4)由①+②得:,⑦,将③④平方并整理得,⑧,,⑨将⑧⑨代入⑦得:,⑩再将代入⑩式得:,即.此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.例8已知椭圆
26、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.解:(1)把直线方程代入椭圆方程得,即.,解