特别解析椭圆经典例题分类

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时间:2018-12-08

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1、特别解析:椭圆经典例题分类题型一.椭圆定义的应用例1椭圆的一个顶点为,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.解:(1)当为长轴端点时,,,椭圆的标准方程为:;(2)当为短轴端点时,,,椭圆的标准方程为:;说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.例2已知椭圆的离心率,求的值.分析:分两种情况进行讨论.解:当椭圆的焦点在轴上时,,,得.由,得.当椭圆的焦点在轴上时,,,得.由,得,即.∴满足条件的或.说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为与9的大小关系不定,所以椭

2、圆的焦点可能在轴上,也可能在轴上.故必须进行讨论.例3已知方程表示椭圆,求的取值范围.解:由得,且.∴满足条件的的取值范围是,且说明:本题易出现如下错解:由得,故的取值范围是.出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中这个条件,当时,并不表示椭圆.例4已知表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围.分析:依据已知条件确定的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出22的取值范围.解:方程可化为.因为焦点在轴上,所以.因此且从而.说明:(1)由椭圆的标准方程知,,这是容易忽视的地方.(2)由焦点在轴上,知,.(3)求的取值范围时,应注意题目中的条件例5已知动圆过定点,且在定圆的内部与其相内

3、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.题型二.焦半径及焦三角的应用例1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

4、第一象限.由余弦定理知:·.①由椭圆定义知:②,则得:.22故.例2已知椭圆内有一点,、分别是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一点. 求的最大值、最小值及对应的点坐标;分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.解:如上图,,,,设是椭圆上任一点,由,,∴,等号仅当时成立,此时、、共线.由,∴,等号仅当时成立,此时、、共线.建立、的直线方程,解方程组得两交点、.综上所述,点与重合时,取最小值,点与重合时,取最大值

5、.题型三参数方程应用例1求椭圆上的点到直线的距离的最小值.分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.22解:椭圆的参数方程为设椭圆上的点的坐标为,则点到直线的距离为:.当时,.说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.例2 (1)写出椭圆的参数方程;(2)求椭圆内接矩形的最大面积.分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.解:(1).(2)设椭圆内接矩形面积为,由对称性知,矩形的邻边分别平行于轴和轴,设为矩形在第一象限的顶点,,则,故

6、椭圆内接矩形的最大面积为12.说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.例3 椭圆与轴正向交于点,若这个椭圆上总存在点,使(为坐标原点),求其离心率的取值范围.分析:∵、为定点,为动点,可以点坐标作为参数,把,转化为点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于、、的一个不等式,转化为关于的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.解:设椭圆的参数方程是,则椭圆上的点,,∵,∴,即,解得或,22∵ ∴(舍去),,又∴,∴,又,∴.说明:若已知椭圆离心率范围,求证在椭圆上总存在点使.如何证明?题型四相交情况下--弦长

7、公式的应用例1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.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

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