資源簡介 9.3 橢圓橢圓的定義數(shù)學(xué)表達式橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程焦點在軸上的標(biāo)準(zhǔn)方程橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:焦點在軸上的標(biāo)準(zhǔn)方程橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:橢圓中,,的基本關(guān)系橢圓的幾何性質(zhì)焦點的位置 焦點在軸上 焦點在軸上圖形標(biāo)準(zhǔn)方程范圍頂點坐標(biāo) , , , ,長軸 長軸長,長半軸長短軸 短軸長,短半軸長焦點 , ,焦距 焦距,半焦距對稱性 對稱軸為坐標(biāo)軸,對稱中心為離心率離心率對橢圓的影響 越大,橢圓越扁 越小,橢圓越圓 ,圓通徑(過橢圓焦點與坐標(biāo)軸垂直的直線截得的弦長)通徑長:,半通徑長:橢圓中的兩個周長問題考點1 判斷構(gòu)成橢圓的條件【例1】“”是“方程表示橢圓”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】利用方程表示橢圓的條件列出不等式,再利用充分必要條件判斷即可【詳解】若方程表示橢圓,則滿足 即且,此時成立,即必要性成立,當(dāng)m=2時,滿足,但此時方程等價為為圓,不是橢圓,不滿足條件.即充分性不成立故“”是“方程表示橢圓”的必要不充分條件,故選:B.【變式1-1】命題p:方程表示焦點在y軸上的橢圓,則使命題p成立的充分不必要條件是( )A. B.C. D.【答案】A【分析】由焦點在y軸上的橢圓方程和充分必要條件可解問題.【詳解】命題p:方程表示焦點在y軸上的橢圓,,解得,則使命題p成立的充分不必要條件是.故選:A.【變式1-2】“”是“方程表示的曲線為橢圓”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】解出方程表示的曲線為橢圓時的取值范圍,再由集合間的包含關(guān)系即可得出結(jié)論.【詳解】若方程表示的曲線為橢圓,則,解得或,則“”是“方程表示的曲線為橢圓”的必要不充分條件,故選:B.【變式1-3】“”是“方程表示橢圓”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】根據(jù)方程表示橢圓,列出不等式組,求出的取值范圍,然后根據(jù)題意和充分條件和必要條件的判斷即可求解.【詳解】若方程表示橢圓,則有,解得且,因為且是集合的真子集,所以“”是“方程表示橢圓”的必要不充分條件,故選:B.【變式1-4】.已知方程表示焦點在軸上的橢圓,則實數(shù)的取值范圍是( )A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的特點,確定焦點在軸上的橢圓的特點列不等式,即可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】解:方程表示焦點在軸上的橢圓,則,解得,故實數(shù)的取值范圍是.故選:A.考點2 求橢圓方程【例2】已知圓,圓,動圓M與圓外切,同時與圓內(nèi)切,則動圓圓心M的軌跡方程為( )A. B.C. D.【答案】D【分析】畫圖,分析出,確定圓心M的軌跡為橢圓,求出,得到軌跡方程.【詳解】如圖,由題意得:,,其中,所以,由橢圓定義可知:動圓圓心M的軌跡為以為焦點的橢圓,設(shè),則,解得:,故動圓圓心M的軌跡方程為.故選:D【變式2-1】已知的周長為20,且頂點,則頂點的軌跡方程是( )A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)已知條件及橢圓定義求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】錯解:∵△ABC的周長為20,頂點,∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,∵12>8,∴點A到兩個定點的距離之和等于定值,∴點A的軌跡是橢圓,∵a=6,c=4,∴b2=20,∴橢圓的方程是故選:D.錯因:忽略了A、B、C三點不共線這一隱含條件.正解:∵△ABC的周長為20,頂點,∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,∵12>8,∴點A到兩個定點的距離之和等于定值,∴點A的軌跡是橢圓,∵a=6,c=4,∴b2=20,∴橢圓的方程是故選:B.【變式2-2】橢圓M的左、右焦點分別為,,過點的直線交橢圓M于點A,B.若的周長為20,則該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)橢圓定義列出方程,求出a=5,根據(jù)焦點坐標(biāo)求出c=3,,得到橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】因為的周長為20,由橢圓定義可知:4a=20,即a=5,又因為c=3,所以,所以該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選:B.【變式2-3】已知,是橢圓C的兩個焦點,過且垂直于x軸的直線交C于A,B兩點,且,則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )A. B. C. D.【答案】B【分析】利用橢圓的對稱性、勾股定理、橢圓的定義求得,再求得后可得標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】由對稱性,又,則,所以,,又,則,橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選:B.【變式2-4】已知橢圓的一個焦點為,且過點,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )A. B.C. D.【答案】B【分析】設(shè)出橢圓方程,結(jié)合已知條件,即可容易求得結(jié)果.【詳解】根據(jù)題意,橢圓的焦點在軸上,故設(shè)其方程為:,顯然,,則,故橢圓方程為.故選:B.【變式2-5】已知橢圓過點和點,則此橢圓的方程是( )A. B.或C. D.以上均不正確【答案】A【分析】根據(jù)給定條件設(shè)出橢圓方程,將給定點的坐標(biāo)代入,列出方程組求解即得.【詳解】設(shè)橢圓方程為:mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),因橢圓過點和點,于是得 ,解得,所以所求橢圓方程為.故選:A【變式2-6】過點(-3,2)且與有相同焦點的橢圓方程是( )A. B.C. D.【答案】A【分析】先得焦點坐標(biāo),設(shè)方程為,將點代入解出的值,進而可得結(jié)果.【詳解】因為焦點坐標(biāo)為,設(shè)方程為,將代入方程可得,解得,故方程為,故選:A.考點3 橢圓中的幾何性質(zhì)【例3】橢圓:的焦距為( )A.8 B. C.4 D.【答案】B【分析】根據(jù)求出,即可得解.【詳解】由,得,所以橢圓:的焦距為為.故選:B.【變式3-1】橢圓x2+4y2=1的焦距為( )A. B. C.2 D.2【答案】B【分析】先把橢圓方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,得到,結(jié)合得到結(jié)果.【詳解】先將橢圓x2+4y2=1化為標(biāo)準(zhǔn)方程,則,.故焦距為2c=.故選:B.【變式3-2】已知橢圓的一個焦點的坐標(biāo)是,則實數(shù)的值為( )A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,結(jié)合,即可求解.【詳解】由條件可知,,,,所以,得,故選:C【變式3-3】橢圓的短軸長是( )A.7 B.14 C.9 D.18【答案】B【分析】根據(jù)橢圓的方程確定,即可求得答案.【詳解】由于橢圓方程為,設(shè)橢圓短半軸長為b,而,所以,則,故橢圓的短軸長是,故選:B【變式3-4】關(guān)于橢圓,以下說法正確的是( )A.長軸長為2 B.焦距為C.離心率為 D.左頂點的坐標(biāo)為【答案】B【分析】根據(jù)橢圓的性質(zhì)判斷.【詳解】橢圓中,,故長軸長為,焦距,離心率為,左頂點的坐標(biāo)為,故只有B正確.故選:B考點4 求橢圓離心率【例4】橢圓的離心率為,則( )A. B. C. D.2【答案】A【分析】由橢圓的離心率公式即可求解.【詳解】由題意得,解得,故選:A.【變式4-1】設(shè)橢圓的兩個焦點分別為、,過作橢圓長軸的垂線交橢圓于點,若為等腰直角三角形,則橢圓的離心率是( )A. B. C. D.【答案】C【分析】利用等腰直角三角形的性質(zhì)得到三條邊的長度關(guān)于的表達式,再利用橢圓的定義求得的關(guān)系式,進而得到離心率.【詳解】依題意,設(shè)橢圓的長軸為,半焦距為,則,則,,于是,.故選:C.【變式4-2】已知F是橢圓E:的右焦點,A為E的右頂點,,若直線AB與E交于點C,且,則橢圓E的離心率為( )A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)直線AB,利用點在橢圓上求得C坐標(biāo),代入直線得a,b,c關(guān)系求得離心率【詳解】如圖,,則AB:,在橢圓中,取,可得,則,把代入,可得,即,∴,則∴解得(e=1舍去).故選:B.【變式4-3】已知橢圓的右頂點為A,上、下頂點分別為,,是的中點,若,則橢圓的離心率為( )A. B. C. D.【答案】D【詳解】根據(jù)題意結(jié)合斜率關(guān)系可得,再結(jié)合以及離心率的定義分析求解.【分析】由題意可知:,,,則的中點,因為,整理得,又因為,即,整理得,所以橢圓的離心率為.故選:D.【變式4-4】已知橢圓(),,分別為橢圓的左右焦點,直線與橢圓交于A、B兩點,若、A、、B四點共圓,則橢圓的離心率為( )A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)四點共圓及的傾斜角得到為等邊三角形,故,進而求出,利用橢圓定義得到方程,求出離心率.【詳解】因為、A、、B四點共圓,為圓心,所以,故,又的傾斜角為,故為等邊三角形,故,由勾股定理得,由橢圓定義可得,即,解得.故選:C【變式4-5】已知橢圓的上頂點、右頂點、左焦點恰好是等腰三角形的三個頂點,則橢圓的離心率為( )A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)已知得到,結(jié)合關(guān)系式即可求出結(jié)果.【詳解】由題知等腰三角形的三邊為,,,則,即有,解得.故選:D考點5 橢圓大題綜合【例5】設(shè)橢圓經(jīng)過點,且其左焦點坐標(biāo)為.(1)求橢圓的方程;(2)對角線互相垂直的四邊形的四個頂點都在上,且兩條對角線均過的右焦點,求的最小值.【答案】(1)(2).【分析】(1)根據(jù)焦點坐標(biāo)和橢圓所過點,利用橢圓的定義可求方程;(2)設(shè)出直線方程,聯(lián)立,結(jié)合韋達定理表示出,利用二次函數(shù)可得答案.【詳解】(1)因為橢圓的左焦點坐標(biāo)為,所以右焦點坐標(biāo)為.又橢圓經(jīng)過點,所以.所以橢圓的方程為.(2)①當(dāng)直線中有一條直線的斜率不存在時,.②當(dāng)直線的斜率存在且不為0時,設(shè)直線的方程,由,得,則,.設(shè)直線的方程為,同理得,所以,設(shè),則,則,所以時,有最小值.綜上,的最小值是.【變式5-1】已知橢圓:的右焦點為F(1,0),短軸長為2.直線過點F且不平行于坐標(biāo)軸,與有兩個交點A,B,線段的中點為M.(1)求橢圓的方程;(2)證明:直線的斜率與的斜率的乘積為定值;(3)延長線段與橢圓交于點P,若四邊形為平行四邊形,求此時直線的斜率.【答案】(1)(2)證明見解析(3)【分析】(1)由題可知,,,再結(jié)合,解出值即可得解;(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線的方程和橢圓的方程,得韋達定理;利用中點坐標(biāo)公式以及斜率公式得直線的斜率,進而得解;(3)若四邊形為平行四邊形,則,利用平面向量的線性坐標(biāo)運算可以用表示點的坐標(biāo),再將其代入橢圓方程即可得到關(guān)于的方程,解之即可得解.【詳解】(1)由題意可知,,,,,橢圓的方程為.(2)設(shè)直線的方程為,,,,,聯(lián)立,消去得,,則,為線段的中點,,,,為定值.(3)若四邊形為平行四邊形,則,,,點在橢圓上,,解得,即,當(dāng)四邊形為平行四邊形時,直線的斜率為.【變式5-2】已知橢圓的離心率為,短軸長為2.(1)求橢圓L的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過橢圓內(nèi)一點引一條弦,使弦被點平分.求此弦所在的直線方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)由離心率、短軸長及橢圓參數(shù)關(guān)系列方程求參數(shù),即得橢圓方程;(2)設(shè)直線交橢圓于,將點代入橢圓方程,點差法求直線斜率,最后應(yīng)用點斜式寫出直線方程.【詳解】(1)由題意,則橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)令過橢圓內(nèi)一點的直線交橢圓于,所以,兩式作差得,則,又,,故直線斜率為,所以直線為,即.【變式5-3】已知橢圓的離心率為,右焦點為.(1)求此橢圓的方程;(2)若過點F且傾斜角為的直線與此橢圓相交于A、B兩點,求|AB|的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)橢圓的性質(zhì)即可求解,(2)聯(lián)立直線與橢圓方程,由弦長公式即可求解.【詳解】(1)由,得,∴橢圓方程為(2)由題意可知直線的方程為:,由得,解得.∴.【變式5-4】已知橢圓的短半軸為3,離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)過的直線交橢圓于兩點,且為的中點,求弦的長度.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)題意,列出方程組求得的值,即可求解;(2)設(shè),利用“點差法”求得,得到直線的方程,聯(lián)立方程組,得到,結(jié)合弦長公式,即可求解.【詳解】(1)解:由橢圓 的短半軸為,離心率為,可得且,即,因為,可得,解得,所以,所以橢圓的方程為.(2)解:設(shè),因為為的中點,可得,則 ,兩式相減得,即,即,所以直線的方程為,即,聯(lián)立方程組,整理得,可得,則.【變式5-5】已知橢圓C的中心在坐標(biāo)原點,焦點在軸上,離心率為,右焦點到右頂點的距離為1.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程,(2)若動直線l與橢圓C有且僅有一個公共點,試問,在軸上是否存在兩定點,使其到直線l的距離之積為定值 若存在,求出兩定點坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,,理由見解析【分析】(1)根據(jù)離心率和右焦點到右頂點的距離為1,聯(lián)立方程組即可解得標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)設(shè)出直線l的方程為并與橢圓聯(lián)立,由可得,設(shè)出軸上兩點坐標(biāo)為,寫出兩距離之積的表達式即可得出結(jié)論.【詳解】(1)根據(jù)題意可設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,易知離心率,又右焦點為,右頂點為,可得,解得,則;即橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)動直線l的方程為,假設(shè)在軸上存在兩定點滿足題意,如下圖所示: 聯(lián)立,消去可得,可得,即;易知點到直線的距離,點到直線的距離,可得;若為定值,則需滿足,解得或,此時滿足題意;即可得在軸上存在兩定點,使得兩點到直線l的距離之積為.【變式5-6】已知橢圓的短軸長為,右頂點到右焦點的距離為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)如圖所示,設(shè)點是橢圓的右頂點.過點的直線與橢圓相交于不同的兩點,且都在軸的上方.在軸上是否存在點,使,若存在,請求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,坐標(biāo)為【分析】(1)利用已知和的關(guān)系,列方程組可得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)直線斜率存在時,設(shè)出直線方程與橢圓方程聯(lián)立, 可得,利用根與系數(shù)的關(guān)系代入化簡,可得直線所過定點.【詳解】(1)依題意得解得,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)存在點,使,點的坐標(biāo)為.理由如下:直線過點,與橢圓交于不同的兩點.且都在軸上方.直線的斜率存在且不為0,設(shè)直線的方程為.聯(lián)立方程消去可得:.此時,設(shè),則.,.存在點滿足條件.點坐標(biāo)為.【點睛】方法點睛:求解直線過定點問題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關(guān)于定點坐標(biāo)的方程組,以這個方程組的解為坐標(biāo)的點即為所求點;(3)求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程或截距式來證明.9.3 橢圓橢圓的定義數(shù)學(xué)表達式橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程焦點在軸上的標(biāo)準(zhǔn)方程橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:焦點在軸上的標(biāo)準(zhǔn)方程橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:橢圓中,,的基本關(guān)系橢圓的幾何性質(zhì)焦點的位置 焦點在軸上 焦點在軸上圖形標(biāo)準(zhǔn)方程范圍頂點坐標(biāo) , , , ,長軸 長軸長,長半軸長短軸 短軸長,短半軸長焦點 , ,焦距 焦距,半焦距對稱性 對稱軸為坐標(biāo)軸,對稱中心為離心率離心率對橢圓的影響 越大,橢圓越扁 越小,橢圓越圓 ,圓通徑(過橢圓焦點與坐標(biāo)軸垂直的直線截得的弦長)通徑長:,半通徑長:橢圓中的兩個周長問題考點1 判斷構(gòu)成橢圓的條件【例1】“”是“方程表示橢圓”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【變式1-1】命題p:方程表示焦點在y軸上的橢圓,則使命題p成立的充分不必要條件是( )A. B.C. D.【變式1-2】“”是“方程表示的曲線為橢圓”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【變式1-3】“”是“方程表示橢圓”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【變式1-4】.已知方程表示焦點在軸上的橢圓,則實數(shù)的取值范圍是( )A. B.C. D.考點2 求橢圓方程【例2】已知圓,圓,動圓M與圓外切,同時與圓內(nèi)切,則動圓圓心M的軌跡方程為( )A. B.C. D.【變式2-1】已知的周長為20,且頂點,則頂點的軌跡方程是( )A. B. C. D.【變式2-2】橢圓M的左、右焦點分別為,,過點的直線交橢圓M于點A,B.若的周長為20,則該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )A. B. C. D.【變式2-3】已知,是橢圓C的兩個焦點,過且垂直于x軸的直線交C于A,B兩點,且,則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )A. B. C. D.【變式2-4】已知橢圓的一個焦點為,且過點,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )A. B.C. D.【變式2-5】已知橢圓過點和點,則此橢圓的方程是( )A. B.或C. D.以上均不正確【變式2-6】過點(-3,2)且與有相同焦點的橢圓方程是( )A. B.C. D.考點3 橢圓中的幾何性質(zhì)【例3】橢圓:的焦距為( )A.8 B. C.4 D.【變式3-1】橢圓x2+4y2=1的焦距為( )A. B. C.2 D.2【變式3-2】已知橢圓的一個焦點的坐標(biāo)是,則實數(shù)的值為( )A. B. C. D.【變式3-3】橢圓的短軸長是( )A.7 B.14 C.9 D.18【變式3-4】關(guān)于橢圓,以下說法正確的是( )A.長軸長為2 B.焦距為C.離心率為 D.左頂點的坐標(biāo)為考點4 求橢圓離心率【例4】橢圓的離心率為,則( )A. B. C. D.2【變式4-1】設(shè)橢圓的兩個焦點分別為、,過作橢圓長軸的垂線交橢圓于點,若為等腰直角三角形,則橢圓的離心率是( )A. B. C. D.【變式4-2】已知F是橢圓E:的右焦點,A為E的右頂點,,若直線AB與E交于點C,且,則橢圓E的離心率為( )A. B. C. D.【變式4-3】已知橢圓的右頂點為A,上、下頂點分別為,,是的中點,若,則橢圓的離心率為( )A. B. C. D.【變式4-4】已知橢圓(),,分別為橢圓的左右焦點,直線與橢圓交于A、B兩點,若、A、、B四點共圓,則橢圓的離心率為( )A. B. C. D.【變式4-5】已知橢圓的上頂點、右頂點、左焦點恰好是等腰三角形的三個頂點,則橢圓的離心率為( )A. B. C. D.考點5 橢圓大題綜合【例5】設(shè)橢圓經(jīng)過點,且其左焦點坐標(biāo)為.(1)求橢圓的方程;(2)對角線互相垂直的四邊形的四個頂點都在上,且兩條對角線均過的右焦點,求的最小值.【變式5-1】已知橢圓:的右焦點為F(1,0),短軸長為2.直線過點F且不平行于坐標(biāo)軸,與有兩個交點A,B,線段的中點為M.(1)求橢圓的方程;(2)證明:直線的斜率與的斜率的乘積為定值;(3)延長線段與橢圓交于點P,若四邊形為平行四邊形,求此時直線的斜率.【變式5-2】已知橢圓的離心率為,短軸長為2.(1)求橢圓L的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過橢圓內(nèi)一點引一條弦,使弦被點平分.求此弦所在的直線方程.【變式5-3】已知橢圓的離心率為,右焦點為.(1)求此橢圓的方程;(2)若過點F且傾斜角為的直線與此橢圓相交于A、B兩點,求|AB|的值.【變式5-4】已知橢圓的短半軸為3,離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)過的直線交橢圓于兩點,且為的中點,求弦的長度.【變式5-5】已知橢圓C的中心在坐標(biāo)原點,焦點在軸上,離心率為,右焦點到右頂點的距離為1.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程,(2)若動直線l與橢圓C有且僅有一個公共點,試問,在軸上是否存在兩定點,使其到直線l的距離之積為定值 若存在,求出兩定點坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【變式5-6】已知橢圓的短軸長為,右頂點到右焦點的距離為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)如圖所示,設(shè)點是橢圓的右頂點.過點的直線與橢圓相交于不同的兩點,且都在軸的上方.在軸上是否存在點,使,若存在,請求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由. 展開更多...... 收起↑ 資源列表 9.3 橢圓(講)【原卷版】.docx 9.3 橢圓(講)【解析版】.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫