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时间:2021-03-06
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1、椭圆专题复习【考纲要求】1.掌握椭圆的定义,标准方程,了解椭圆的参数方程;2.掌握椭圆的简单几何性质1.椭圆的定义1.第一定义:满足的动点的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆2.第二定义:到一个定点与到一定直线的距离之比等于一个常数(02、的参数方程焦点在轴上,中心在原点的椭圆的参数方程为:(为参数)(其中为椭圆的长轴长,为椭圆的短轴长)124椭圆的简单几何性质以椭圆为例说明(1)范围:,(2)对称性:椭圆的对称轴:轴,轴;对称中心:原点(3)顶点:长轴顶点:,,短轴顶点:,(4)离心率:。【注】①;②越大,椭圆越扁;③(5)准线:椭圆有左,右两条准线关于轴对称。左准线:右准线:(用第二定义推导)(6)焦半径:椭圆上任一点到焦点的距离。左、右焦半径分别为,5点与椭圆的位置关系已知椭圆,点,则:6关于焦点三角形与焦点弦(1)椭圆上一点与两个焦点所3、构成的称为焦点三角形。12设,则有:P①,当(即为短轴顶点)时,最大,此时(r表示焦半径)②的面积当(即为短轴顶点)时,最大,且③(2)经过焦点或的椭圆的弦,称为焦点弦。AB设,的中点为,则弦长(左焦点取“+”,右焦点取“-”)当轴时,最短,且7椭圆的光学性质(了解)从椭圆的一个焦点射出的光线经椭圆反射后,经过椭圆的另一焦点。*8.关于直线与椭圆的位置关系问题常用处理方法1联立方程法:联立直线和椭圆方程,消去,得到关于的一元二次方程,设交点坐标为,则有,以及,还可进一步求出。在涉及弦长,中点,对称,面积等问题4、时,常用此法2点差法:设交点坐标为代入椭圆方程,并将两式相减,可得,在涉及斜率、中点、范围等问题时,常用此法二典例剖析1求椭圆的标准方程【例1】(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,一个焦点与短轴的两个端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴较近的一个端点的距离为12,则椭圆方程为____________【例2】求与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且短轴长为4的椭圆方程。【例3】△ABC的两个顶点坐标分别是B(0,6)和C(0,-6),另两边AB、AC的斜率的乘积是-,求顶点A的轨迹方程.2椭圆的性质【例65、】;椭圆的两个焦点和短轴两个顶点,是一个含60°角的菱形的四个顶点,则椭圆的离心率为()【例7】方程=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是()3.最值问题(难)【例10】已知是椭圆的左,右焦点以及两定点【先了解】(1)设为椭圆上一个动点①求的最大值与最小值;②求的最大值与最小值。(2)过点作直线与椭圆交于两点,若为锐角(为原点),求直线的斜率的取值范围【解】(1)①由已知:点在椭圆内部。易知所以,。依定义有:,所以,由三角不等式可得:,即。当且仅当三点依次共线以及三点依次共线时,左右等号分别成立。所以;6、(此时三点依次共线)12。(此时三点依次共线)②易知所以,设,则。因为,故当,即点P为椭圆短轴端点时,有最小值当,即点P为椭圆长轴端点时,有最大1.(2)显然直线不满足题设条件,设,设直线的方程为:,联立,消去,整理得:∴由得:或又所以又所以,即所以。故由①、②得:或4直线与椭圆的位置关系(难)12【例18】设是椭圆上两点,点是线段的中点,线段的垂直平分线交椭圆于两点(1)确定的取值范围,并求直线的方程(2)是否存在这样的实数,使得四点在同一圆上?并说明理由【解】(Ⅰ)解法1:依题意,设直线AB的方程为代人整7、理得①设,则是方程①的两个不同的根,∴②且。由N(1,3)是线段AB的中点,得:解得k=-1,代入②得,。则的取值范围是(12,+∞).于是,直线AB的方程为(Ⅱ)∵CD垂直平分AB,∴直线CD的方程为y-3=x-1,即x-y+2=0,代入椭圆方程,整理得设CD的中点为.是方程③的两根,∴于是即由弦长公式可得④12将直线AB的方程x+y-4=0,代入椭圆方程得⑤同理可得⑥∵当时,8、假设存在>12,使得A、B、C、D四点共圆,则CD必为圆的直径,点M为圆心.点M到直线AB的距离为⑦于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理9、可得故当>12时,A、B、C、D四点匀在以M为圆心,为半径的圆上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:)A、B、C、D共圆△ACD为直角三角形,A为直角10、AN11、2=12、CN13、·14、DN15、,即⑧由⑥式知:⑧式左边由④和⑦知,⑧式右边∴⑧式成立,即A、B、C、D四点共圆.三解题小结1.离心率是圆锥曲线的重要性质,求离心率及其取值范围,就是寻找与或之间的关系2.求与椭圆有关的最值问题,有三种方法:(1)
2、的参数方程焦点在轴上,中心在原点的椭圆的参数方程为:(为参数)(其中为椭圆的长轴长,为椭圆的短轴长)124椭圆的简单几何性质以椭圆为例说明(1)范围:,(2)对称性:椭圆的对称轴:轴,轴;对称中心:原点(3)顶点:长轴顶点:,,短轴顶点:,(4)离心率:。【注】①;②越大,椭圆越扁;③(5)准线:椭圆有左,右两条准线关于轴对称。左准线:右准线:(用第二定义推导)(6)焦半径:椭圆上任一点到焦点的距离。左、右焦半径分别为,5点与椭圆的位置关系已知椭圆,点,则:6关于焦点三角形与焦点弦(1)椭圆上一点与两个焦点所
3、构成的称为焦点三角形。12设,则有:P①,当(即为短轴顶点)时,最大,此时(r表示焦半径)②的面积当(即为短轴顶点)时,最大,且③(2)经过焦点或的椭圆的弦,称为焦点弦。AB设,的中点为,则弦长(左焦点取“+”,右焦点取“-”)当轴时,最短,且7椭圆的光学性质(了解)从椭圆的一个焦点射出的光线经椭圆反射后,经过椭圆的另一焦点。*8.关于直线与椭圆的位置关系问题常用处理方法1联立方程法:联立直线和椭圆方程,消去,得到关于的一元二次方程,设交点坐标为,则有,以及,还可进一步求出。在涉及弦长,中点,对称,面积等问题
4、时,常用此法2点差法:设交点坐标为代入椭圆方程,并将两式相减,可得,在涉及斜率、中点、范围等问题时,常用此法二典例剖析1求椭圆的标准方程【例1】(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,一个焦点与短轴的两个端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴较近的一个端点的距离为12,则椭圆方程为____________【例2】求与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且短轴长为4的椭圆方程。【例3】△ABC的两个顶点坐标分别是B(0,6)和C(0,-6),另两边AB、AC的斜率的乘积是-,求顶点A的轨迹方程.2椭圆的性质【例6
5、】;椭圆的两个焦点和短轴两个顶点,是一个含60°角的菱形的四个顶点,则椭圆的离心率为()【例7】方程=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是()3.最值问题(难)【例10】已知是椭圆的左,右焦点以及两定点【先了解】(1)设为椭圆上一个动点①求的最大值与最小值;②求的最大值与最小值。(2)过点作直线与椭圆交于两点,若为锐角(为原点),求直线的斜率的取值范围【解】(1)①由已知:点在椭圆内部。易知所以,。依定义有:,所以,由三角不等式可得:,即。当且仅当三点依次共线以及三点依次共线时,左右等号分别成立。所以;
6、(此时三点依次共线)12。(此时三点依次共线)②易知所以,设,则。因为,故当,即点P为椭圆短轴端点时,有最小值当,即点P为椭圆长轴端点时,有最大1.(2)显然直线不满足题设条件,设,设直线的方程为:,联立,消去,整理得:∴由得:或又所以又所以,即所以。故由①、②得:或4直线与椭圆的位置关系(难)12【例18】设是椭圆上两点,点是线段的中点,线段的垂直平分线交椭圆于两点(1)确定的取值范围,并求直线的方程(2)是否存在这样的实数,使得四点在同一圆上?并说明理由【解】(Ⅰ)解法1:依题意,设直线AB的方程为代人整
7、理得①设,则是方程①的两个不同的根,∴②且。由N(1,3)是线段AB的中点,得:解得k=-1,代入②得,。则的取值范围是(12,+∞).于是,直线AB的方程为(Ⅱ)∵CD垂直平分AB,∴直线CD的方程为y-3=x-1,即x-y+2=0,代入椭圆方程,整理得设CD的中点为.是方程③的两根,∴于是即由弦长公式可得④12将直线AB的方程x+y-4=0,代入椭圆方程得⑤同理可得⑥∵当时,
8、假设存在>12,使得A、B、C、D四点共圆,则CD必为圆的直径,点M为圆心.点M到直线AB的距离为⑦于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理
9、可得故当>12时,A、B、C、D四点匀在以M为圆心,为半径的圆上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:)A、B、C、D共圆△ACD为直角三角形,A为直角
10、AN
11、2=
12、CN
13、·
14、DN
15、,即⑧由⑥式知:⑧式左边由④和⑦知,⑧式右边∴⑧式成立,即A、B、C、D四点共圆.三解题小结1.离心率是圆锥曲线的重要性质,求离心率及其取值范围,就是寻找与或之间的关系2.求与椭圆有关的最值问题,有三种方法:(1)
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