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《高考数学复习点拨 椭圆的简单几何性质点拨》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、椭圆的简单几何性质点拨 一.基础知识精讲 1.椭圆+=1(a>b>0),范围:椭圆位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形里,即|x|≤a,|y|≤b. 2.对称性:椭圆关于x轴,y轴和原点都是对称的.坐标轴为椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心,即为椭圆的中心. 3.顶点:椭园与坐标轴的交点为椭圆的顶点为A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,b),B2(0,-b) 4.离心率:e=,(o<e<1),e越接近于1,则椭圆越扁;e越接近于0,椭圆就越接近于圆. 5.椭圆的第二定义:平面内的点到定点的距离和它到定直线的距离的比为常数e(0<e
2、<1)的点的轨迹.定点即为椭圆的焦点,定直线为椭圆的准线. 6.椭圆的焦半径公式:设P(x0,y0)是椭圆+=1(a>b>0)上的任意一点,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,则|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0. 7.椭圆的参数方程 二.命题趋势分析 1.熟练掌握椭圆的第二定义,两种形式的标准方程及几何性质,运用它们及参数间的关系解决相关问题. 2.必要时,椭圆方程可设为mx2+ny2=1(m>0,n>0),这样计算简洁,还可避免对焦点位置的讨论. 3.遇到弦的中点问题时,常用点差法. 三.重点难点例析 通过“圆的方程”的学
3、习我们知道,圆的几何性质问题用代数的方法解题简便,计算量小的特点,同样,椭圆也有类似的几何性质,那么在学习本节之前要复习椭圆的定义及标准方程,在此基础上来学习椭圆的几何性质,掌握椭圆的性质,标准方程,及椭圆的第二定义. 例1P是椭圆方程为+=1上的任意一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,试求|PF1|·|PF2|的取值范围. 解析:设|PF1|=t,则t∈[a-c,a+c],即t∈[4-,4+]且|PF2|=2a-t=8-t. ∴|PF1|·|PF2|=t(8-t)=-(t-4)2+16t∈[4-,4+] 当t=4时,取最大值为16, 当t=4
4、±时,取最小值为9. ∴所求范围为[9,16]。 例2 F1、F2是椭圆的两个焦点,过F2作一条直线交椭圆于P、Q两点,使PF1⊥PQ,且|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率e. 解析:如下图,设|PF1|=t,则|PQ|=t,|F1Q|=t,由椭圆定义有: |PF1|+|PF2|=|QF1|+|QF2|=2a, ∴|PF1|+|PQ|+|F1Q|=4a即(+2)t=4a,t=(4-2)a, ∴|PF2|=2a-t=(2-2)a, 在Rt△PF1F2中,|F1F1|2=(2c)2, ∴[(4-2)a]2+[(2-2)a]2=(2c)2
5、 ∴=9-6∴e==-, 例3已知P是椭圆+=1(a>b>0)上的一点,F1F2为两焦点,且F1P⊥F2P,若P到两准线的距离分别为6和12,求此椭圆方程. 解析:(利用椭圆第二定义求解) ∵点P到两准线的距离分别是6和12 ∴2·=6+12即a2=9c 由椭圆第二定义知,e== ∵d1=6,d2=12∴|PF1|=6e,|PF2|=12e 又∵PF1⊥PF2∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2 ∴36e2+144e2=4c2∵e=∴a2=45 又a2=9c∴c=5∴b2=a2-c2= ∴所求椭圆的方程的+=1 例4在椭圆
6、3x2+4y2=12上,是否存在相异的两点A、B关于直线y=4x+m对称并说明理由. 解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0), 直线AB:y=-x+t,将AB的方程代入椭圆的方程消去y得,13x2-8tx+16t2-48=0 ∴△=(-8t)2-4×13×(16t2-48)>0, ∴-<t< ①且x1+x2=t 又AB的中点M在直线y=4x+m上, ∴t=4×t+m∴t=-m 代入①式得:-<m<。 解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆上关于直线l:y=4x+m对称的两点,则 +=1
7、①+=1 ② ①-②得+=0 ∴= 而KAB==-, 故有=-, 设AB的中点为(x,y),则有x1+x2=2x,y1+y2=2y, 代入即得AB中点的轨迹方程为y=3x. 由 由于AB的中点在椭圆内部 ∴+<1m2<, -<m<。 故当m∈(-,)时,椭圆C上有不同的两点关于直线对称. 例5椭圆=1上不同三点A(x1,y1),B(4,),C(x2,y2)与焦点F(4,0)的距离成等差数列. (1)求证:x1+x2=8。 (2)若线段AC的垂直平分线与x轴的交点为T,求直线BT的斜率k. 解析:由题知a=5,b=3,c=
8、4. (1)由椭圆的第二定义知: =|AF|=a-x1=5-x1 同理有|CF|=5-x