新课改地区高三数学一轮专题复习第52讲 椭圆的几何性质(解析版)
第52 讲 椭圆的几何性质
一、课程标准
1、掌握椭圆的性质,能够正确求出椭圆的性质
2、掌握求椭圆的离心率的值以及离心率的范围
3、掌握直线与椭圆的位置关系
二、基础知识回顾
1、 椭圆的标准方程和几何性质
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
图形
性质
范围
-a≤x≤a,
-b≤y≤b
-b≤x≤b,
-a≤y≤a
对称性 对称轴:坐标轴,对称中心:(0,0)
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-
a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
轴长轴 A1A2的长为 2a,短轴 B1B2的长为 2b
焦距 =2c
离心率 e=, e(0,1)∈
a,b,c
的关系
c2=a2-b2
2、焦半径:椭圆上的点 P(x0,y0)与左(下)焦点 F1与右(上)焦点 F2之间的线段的长度叫做椭圆的焦半径,分
别记作 r1=|PF1|,r2=|PF2|.
(1)+=1(a>b>0),r1=a+ex0,r2=a-ex0;
(2)+=1(a>b>0),r1=a+ey0,r2=a-ey0;
(3)焦半径中以长轴为端点的焦半径最大和最小(近日点与远日点).
3、焦点三角形:椭圆上的点 P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积
为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中
1
(1)当P为短轴端点时,θ最大.
(2)S=|PF1||PF2|·sin θ=b2tan =c|y0|,当|y0|=b时,即点 P为短轴端点时,S取最大值,最大值为 bc.
(3)焦点三角形的周长为 2(a+c).
4、.AB 为椭圆+=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中点 M(x0,y0),则
(1)弦长 l=|x1-x2|= |y1-y2|;
(2)直线 AB 的斜率 kAB=-.
5、直线与椭圆的关系
将直线方程与椭圆方程联立,消去一个变量得到关于 x(或y)的一元二次方程 ax2+bx+c=0(或ay2+by+c
=0).
再求一元二次方程的判别式 Δ,当:
①Δ>0⇔直线与椭圆相交;
②Δ=0⇔直线与椭圆相切;
③Δ<0⇔直线与椭圆相离.
6、设直线 l与椭圆的交点坐标为 A(x1,y1),B(x2,y2),k为直线 l斜率,则AB=|x1-x2|.
三、自主热身、归纳总结
1、直线 y=kx-k+1(k 为实数)与椭圆+=1的位置关系为( )
A. 相交 B. 相切
C. 相离 D. 相交、相切、相离都有可能
【答案】A
【解析】 直线 y=kx-k+1=k(x-1)+1恒过定点(1,1).∵点(1,1)在椭圆内部,∴直线与椭圆相交.
故选 A.
第2题图
2、如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知 A,B1,B2分别为椭圆 C:+=1(a>b>0)的右、下、上顶点,F
是椭圆 C的右焦点.若 B2F⊥AB1,则椭圆 C的离心率是____.
【答案】
【解析】 ∵kB2F·kAB1=-1,-·=-1,b2=ac,即a2-c2=ac,∴e==.
3、中心为原点,一个焦点为 F(0,5)的椭圆,截直线 y=3x-2所得弦中点的横坐标为,则该椭圆的方程是_
___________.
2
【答案】:+=1
【解析】:由题设知 c=5,设椭圆方程为+=1,联立方程消去 y,整理得
(10a2-450)x2-12(a2-50)x+4(a2-50)-a2(a2-50)=0,
由根与系数的关系得 x1+x2==1,解得 a2=75,所以椭圆方程为+=1.
4、已知直线 y=-x+1与椭圆+=1(a>b>0)相交于 A,B两点,若椭圆的离心率为,焦距为 2,则线段
AB 的长是( )
A. B.
C. D.2
【答案】B
【解析】由条件知 c=1,e==,所以 a=,b=1,椭圆方程为+y2=1,联立直线方程与椭圆方程可得交
点坐标为(0,1),,所以|AB|=.
5、(一题两空)已知点 F1,F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,点 P在此椭圆上,则椭圆离心率为________,
△PF1F2的周长为________.
【答案】 18
【解析】由椭圆方程知 a=5,b=3,c=4,所以其离心率 e==.△PF1F2的周长为 2a+2c=10+8=18.
四、例题选讲
考点一 椭圆的离心率的值
例1 (1)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆+=1(a>b>0)的左顶点为 A,左焦点为 F,
第(1)题图
上顶点为 B,若∠BAO+∠BFO=90°,则椭圆的离心率是____.
(2)已知 O为坐标原点,F是椭圆 C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为椭圆 C的左、右顶点.P为
椭圆 C上一点,且PF⊥x轴.过点 A的直线 l与线段 PF 交于点 M,与y轴交于点 E.若直线 BM 经过 OE 的
中点,则C的离心率为____.
【答案】(1) (2)
【 解 析 】 (1) 由 ∠ BAO + ∠ BFO =90° ,∠BAO + ∠ ABO =90° ,得 ∠ BFO = ∠ ABO. 又 ∠ AOB =
∠AOB,∴△ABO∽△BFO,∴=,即=,
得ac=b2=a2-c2,变形得 e2+e-1=0,解得 e=或(舍),∴椭圆的离心率为.
(2)设M(-c,m),则E(0,),OE 的中点为 D,则D(0,),又B,D,M三点共线,∴=,解得 a=
3
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