1.1 椭圆及其标准方程
课时目标
1.理解并掌握椭圆的定义,并能利用其解决相关问题.
2.掌握椭圆的标准方程的推导.
3.会求简单的椭圆的标准方程,理解点与椭圆的位置关系.
(一)椭圆的定义
定义 平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作________
焦点 两个______________叫作椭圆的焦点
焦距 两个焦点间的______________叫作椭圆的焦距
微点助解
1.对定义中限制条件“两个定点”的理解
椭圆定义中的两个定点F1,F2是指不重合的两点,当F1与F2重合时,相应点的集合是圆.
2.对定义中限制条件“2a(大于|F1F2|)”的理解
条件 结论
2a>|F1F2| 动点的轨迹是椭圆
2a=|F1F2| 动点的轨迹是线段F1F2
2a<|F1F2| 动点不存在,因此轨迹不存在
[基点训练]
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2,则点P的轨迹是椭圆.( )
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足|PF1|+|PF2|=1,则点P的轨迹是椭圆.( )
(4)椭圆定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.( )
(二)椭圆的标准方程
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程
图形
焦点坐标
焦距 2c
a,b,c的关系
异同点 相同点:椭圆的大小、形状相同;不同点:焦点位置不同,方程不同
微点助解
(1)a,b,c(都是正数)为三边长,恰好构成一个直角三角形(图中阴影部分),a是斜边长,所以a>b,a>c,且a2=b2+c2(如图所示).另外,a=|OA1|=|OA2|=|A1A2|.(A1,A2是图中椭圆与x轴的交点).
(2)椭圆标准方程的形式:等号左边是“平方+平方”,右边是“1”,特别注意右边不是0.
(3)标准方程中根据x2和y2对应的分母大小可以确定椭圆的焦点在哪条坐标轴上.若含x2项的分母大于含y2项的分母,则椭圆的焦点在x轴上,反之,焦点在y轴上.
[基点训练]
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)上任意一点到两焦点的距离之和为4,焦距为2,则C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
2.若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围为( )
A. B.
C.(-∞,-3) D.(2,+∞)
题型(一) 椭圆定义的理解
[例1] 如图,圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
听课记录:
椭圆定义的应用类型
(1)判定点的轨迹是否为椭圆,关键看是否符合椭圆的定义;
(2)作为性质运用.椭圆上所有的点一定满足定义的条件(即到两焦点的距离之和为常数).
[针对训练]
1.[多选]设定点F1(0,-3),F2(0,3),动点P满足|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹可能是( )
A.圆 B.线段
C.椭圆 D.直线
2.已知P,Q为椭圆上两点且F1,F2为椭圆的两个焦点,当|PF1|=4时,|PF2|=8.求Q在运动过程中,|QF1|·|QF2|的最大值.
题型(二) 椭圆的标准方程
方法1 定义法求椭圆的标准方程
[例2] 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)一个焦点坐标为(-5,0),且椭圆上的点到两焦点的距离之和是26;
(2)一个焦点坐标为(0,2),且椭圆经过点(-,).
听课记录:
定义法就是根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出椭圆方程.
方法2 待定系数法求椭圆的标准方程
[例3] (1)求焦点在坐标轴上,且经过两点(2,-)和的椭圆的标准方程;
(2)求与椭圆+=1有相同焦点,且过点(3,)的椭圆的标准方程.
听课记录:
待定系数法求椭圆的标准方程
(1)定位置:根据条件确定椭圆的焦点在哪条坐标轴上.
(2)设方程:设椭圆方程为+=1或+=1(a>b>0).无法确定焦点位置时,可设为Ax2+By2=1(A>0,B>0,且A≠B).
(3)寻关系:根据条件列出关于a,b,c(或A,B)的方程组.
(4)得方程:解方程组,将所求得的相应值代入所设方程即可.
[针对训练]
3.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标分别为(-3,0),(3,0),经过点(0,4);
(2)焦点在y轴上的椭圆上任意一点到两个焦点的距离的和为8,c=;
(3)两个焦点坐标分别是(0,-2)和(0,2),并且经过点;
(4)椭圆中c=b,且a+b=6;
(5)以椭圆9x2+5y2=45的焦点为焦点,且经过点M(2,).
题型(三) 椭圆定义的应用
题点1 焦点三角形问题
[例4] 已知点P是椭圆+=1上一点,椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,且cos∠F1PF2=,求△PF1F2的面积.
听课记录:
[变式拓展]
1.若本例增加条件“点B为短轴的一个端点”,求△BF1F2的周长.
2.若本例条件去掉“cos∠F1PF2=”,求△PF1F2面积的最大值.
3.本例增加条件“B(2,2)”,求|PF1|+|PB|的最大值与最小值.
设F1和F2是椭圆的两个焦点,P为椭圆上的任意一点,当P,F1,F2三点不在同一条直线上时,点P,F1,F2构成一个三角形,我们把这个三角形称为椭圆的焦点三角形,如图所示.它们具有以下性质:
(1)|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c.
(2)|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos∠F1PF2.
(3)当|PF1|=|PF2|时,∠F1PF2最大.
(4)焦点三角形的周长为2a+2c.
(5)S=|PF1||PF2|sin∠F1PF2=b2tan.
题点2 求轨迹方程
[例5] 已知平面内B,C是两个定点,|BC|=8,△ABC的周长为18,以BC中点为坐标原点,以BC所在直线为x轴,求出△ABC顶点A的轨迹方程.
听课记录:
[变式拓展]
本例条件“△ABC的周长为18”变为“直线AB,AC的斜率分别为kAB,kAC,且kAB·kAC=-”.其他条件不变,△ABC顶点A的轨迹方程如何求解.
(1)求轨迹方程的常用方法.①已知曲线类型用待定系数法;②所求轨迹的点与已知轨迹的点有固定关系,用代入法;③不能判定出曲线类型且不属于②的情况下,常用直接法.
(2)变式拓展中这种情形也叫椭圆的第三定义.常用结论:在椭圆+=1(a>b>0)中,A,B两点关于原点对称,P是椭圆上异于A,B两点的任意一点,若kPA,kPB存在,则kPA·kPB=-.反之亦成立.
[针对训练]
4.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线l交该椭圆于P,Q两点,若|PF2|+|QF2|=9,则|PQ|=( )
A.5 B.6
C.7 D.8
5.如图,椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,∠F1PF2=120°,则a的值为________.
6.一动圆过定点A(2,0),且与定圆x2+4x+y2-32=0内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
1.1 椭圆及其标准方程
?课前环节
(一)椭圆 定点F1,F2 距离|F1F2|
[基点训练]
(1)√ (2)× (3)× (4)√
(二)+=1(a>b>0) +=1(a>b>0) F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c) b2=a2-c2
[基点训练]
1.选D 由题设,知可得则b2=a2-c2=3,∴C的方程为+=1.
2.选A 由题意可得0<3+m<2-m,
解得-3所以m的取值范围为.
?课堂环节
[题型(一)]
[例1] 解:如图,连接QA.
由已知,得|QA|=|QP|,所以|QO|+|QA|=|QO|+|QP|=|OP|=r.又因为点A在圆内,所以|OA|<|OP|.根据椭圆的定义得,点Q的轨迹是以O,A为焦点的椭圆.
[针对训练]
1.选BC 易知a+≥6,故选BC.
2.解:由题意|QF1|+|QF2|=|PF1|+|PF2|=4+8=12,由基本不等式|QF1|·|QF2|≤2=2=36,当且仅当|QF1|=|QF2|=6时,等号成立,
故|QF1|·|QF2|的最大值为36.
[题型(二)]
[例2] 解:(1)由题意2a=26,a=13,
又c=5,所以b= ==12,
椭圆标准方程为+=1.
(2)由题意椭圆另一焦点为(0,-2).
2a=+
=+
=-++=4,
a=2,c=2,所以b==2,
焦点在y轴上,椭圆标准方程为+=1.
[例3] 解:(1)设椭圆的一般方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),分别将两点的坐标(2,-),代入椭圆的一般方程,得解得所以所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)由题意可设所求椭圆的标准方程为
+=1(λ>-9).
又椭圆过点(3,),将x=3,y=代入方程得+=1,解得λ=11或λ=-21(舍去).故所求椭圆的标准方程为+=1.
[针对训练]
3.解:(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),依题可得c=3,
将(0,4)代入到方程+=1中得b=4,
故a===5,
所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),依题可得2a=8,即a=4,
所以b===,
所以椭圆的标准方程为+=1.
(3)易知c=2,焦点在y轴上,可设椭圆的标准方程为+=1,将代入标准方程解得b2=6,则椭圆的标准方程为+=1.
(4)因为c=b,a2-b2=c2,解得a=2b,
又因为a+b=6,所以b=2,a=4,椭圆的标准方程为+=1或+=1.
(5)由题意,椭圆9x2+5y2=45化为标准方程+=1,知焦点F1(0,2),F2(0,-2),
设所求椭圆方程为+=1(λ>0),
将x=2,y=代入,得+=1,
解得λ=8或λ=-2(舍去).
∴所求椭圆的标准方程为+=1.
[题型(三)]
[例4] 解:由椭圆+=1,得a=5,b=3,c=4.|PF1|+|PF2|=10,在△PF1F2中,由余弦定理可得,
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos∠F1PF2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|-2|PF1||PF2|·,可得64=100-|PF1||PF2|,得|PF1||PF2|=,故S△F1PF2=|PF1||PF2|sin∠F1PF2=×× =.
[变式拓展]
1.解:由例4得|BF1|+|BF2|=10,|F1F2|=8,故△BF1F2的周长为10+8=18.
2.解:当|PF1|=|PF2|时,S最大,此时S=×2c×b=12.故△PF1F2面积的最大值为12.
3.解:由题易知B在椭圆内,则由椭圆定义得|PF1|+|PF2|=2a=10,当直线BF2与椭圆交点在x轴的上方,且P,B,F2三点共线时,|PF1|+|PB|取得最小值,最小值为|PF1|+|PB|=|PF1|+|PF2|-|BF2|=10-|BF2|=10-=10-2;当直线BF2与椭圆交点在x轴的下方,且P,B,F2三点共线时,|PF1|+|PB|取得最大值,其最大值为|PF1|+|PB|=|PF1|+|PF2|+|BF2|=10+|BF2|=10+2.
[例5] 解:根据椭圆定义,平面上到两个定点的距离之和为定值,且定值大于定长的点的集合轨迹为椭圆,|BC|=8,2c=8,c=4以及2a=18-8=10,a=5,则有a2=25,c2=16,那么b2=a2-c2=9,且A,B,C三点构成三角形,那么点A的轨迹方程为+=1(y≠0).
[变式拓展]
解:设点A(x,y),B坐标为(-4,0) ,C坐标为(4,0),则有kAB=,kAC=,且kAB·kAC=-,那么·=- ,化简可得=- ,-16y2=9x2-9×16,9x2+16y2=9×16,且A,B,C三点构成三角形,那么点A的轨迹方程为+=1(y≠0).
[针对训练]
4.选C ∵椭圆+=1,∴a2=16,a=4,∵P,Q在椭圆上,∴|PF1|+|PF2|=2a=8,|QF1|+|QF2|=2a=8,∴△PQF2的周长为|PF1|+|PF2|+|QF1|+|QF2|=|PF2|+|QF2|+|PQ|=16,∵|PF2|+|QF2|=9,∴|PQ|=7.
5.解析:根据题意可得|PF1|+|PF2|=2a,
可得|PF2|=2a-4,又c2=a2-2,
利用余弦定理可得cos∠F1PF2=
=-,
即=-,
整理可得=-,解得a=3.
答案:3
6.解:将定圆的方程化为标准形式为(x+2)2+y2=62,这时,已知圆的圆心坐标为B(-2,0),半径为6,如图,设动圆圆心M的坐标为(x,y),由于动圆与已知圆相内切,设切点为C.∴|BM|+|CM|=6,
又|CM|=|AM|,∴|BM|+|AM|=6,
根据椭圆的定义知M的轨迹是以点B(-2,0)和点A(2,0)为焦点,且2a=6的椭圆.
∴a=3,c=2,b= =,
∴所求圆心的轨迹方程为+=1.(共86张PPT)
第二章
圆锥曲线
1.1
椭圆及其标准方程
(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.理解并掌握椭圆的定义,并能利用其解决相关问题.
2.掌握椭圆的标准方程的推导.
3.会求简单的椭圆的标准方程,理解点与椭圆的位置关系.
CONTENTS
目录
1
2
3
课前环节/预知教材·自主落实主干基础
课堂环节/题点研究·迁移应用融会贯通
课时跟踪检测
课前环节/预知教材·自主落实主干基础
(一)椭圆的定义
定义 平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作_____
焦点 两个 叫作椭圆的焦点
焦距 两个焦点间的 叫作椭圆的焦距
椭圆
定点F1,F2
距离|F1F2|
微点助解
1.对定义中限制条件“两个定点”的理解
椭圆定义中的两个定点F1,F2是指不重合的两点,当F1与F2重合时,相应点的集合是圆.
2.对定义中限制条件“2a(大于|F1F2|)”的理解
条件 结论
2a>|F1F2| 动点的轨迹是椭圆
2a=|F1F2| 动点的轨迹是线段F1F2
2a<|F1F2| 动点不存在,因此轨迹不存在
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2,则点P的轨迹是椭圆.( )
基点训练
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足|PF1|+|PF2|=1,则点P的轨迹是椭圆.( )
(4)椭圆定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
(二)椭圆的标准方程
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程
图形
焦点坐标 _________________ ____________________
焦距 2c
a,b,c的关系 ___________
异同点 相同点:椭圆的大小、形状相同; 不同点:焦点位置不同,方程不同
续表
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
b2=a2-c2
(2)椭圆标准方程的形式:等号左边是“平方+平方”,右边是“1”,特别注意右边不是0.
(3)标准方程中根据x2和y2对应的分母大小可以确定椭圆的焦点在哪条坐标轴上.若含x2项的分母大于含y2项的分母,则椭圆的焦点在x轴上,反之,焦点在y轴上.
基点训练
√
则b2=a2-c2=3,
√
课堂环节/题点研究·迁移应用融会贯通
[例1] 如图,圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
题型(一) 椭圆定义的理解
解:如图,连接QA.
由已知,得|QA|=|QP|,所以|QO|+|QA|=|QO|+|QP|=|OP|=r.又因为点A在圆内,所以|OA|<|OP|.根据椭圆的定义得,点Q的轨迹是以O,A为焦点的椭圆.
椭圆定义的应用类型
(1)判定点的轨迹是否为椭圆,关键看是否符合椭圆的定义;
(2)作为性质运用.椭圆上所有的点一定满足定义的条件(即到两焦点的距离之和为常数).
方法技巧
1.[多选]设定点F1(0,-3),F2(0,3),动点P满足|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹可能是( )
A.圆 B.线段
C.椭圆 D.直线
针对训练
√
√
2.已知P,Q为椭圆上两点且F1,F2为椭圆的两个焦点,当|PF1|=4时,|PF2|=8.求Q在运动过程中,|QF1|·|QF2|的最大值.
方法1 定义法求椭圆的标准方程
[例2] 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)一个焦点坐标为(-5,0),且椭圆上的点到两焦点的距离之和是26;
题型(二) 椭圆的标准方程
解:(1)由题意2a=26,a=13,
(2)由题意椭圆另一焦点为(0,-2).
定义法就是根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出椭圆方程.
方法技巧
方法技巧
3.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标分别为(-3,0),(3,0),经过点(0,4);
针对训练
题点1 焦点三角形问题
题型(三) 椭圆定义的应用
1.若本例增加条件“点B为短轴的一个端点”,求△BF1F2的周长.
解:由例4得|BF1|+|BF2|=10,|F1F2|=8,故△BF1F2的周长为10+8=18.
变式拓展
3.本例增加条件“B(2,2)”,求|PF1|+|PB|的最大值与最小值.
设F1和F2是椭圆的两个焦点,P为椭圆上的任意一点,当P,F1,F2三点不在同一条直线上时,点P,F1,F2构成一个三角形,我们把这个三角形称为椭圆的焦点三角形,如图所示.它们具有以下性质:
常用结论
(1)|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c.
(2)|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos∠F1PF2.
(3)当|PF1|=|PF2|时,∠F1PF2最大.
(4)焦点三角形的周长为2a+2c.
题点2 求轨迹方程
[例5] 已知平面内B,C是两个定点,|BC|=8,△ABC的周长为18,以BC中点为坐标原点,以BC所在直线为x轴,求出△ABC顶点A的轨迹方程.
变式拓展
(1)求轨迹方程的常用方法.①已知曲线类型用待定系数法;②所求轨迹的点与已知轨迹的点有固定关系,用代入法;③不能判定出曲线类型且不属于②的情况下,常用直接法.
方法技巧
针对训练
√
∵P,Q在椭圆上,
∴|PF1|+|PF2|=2a=8,|QF1|+|QF2|=2a=8,
∴△PQF2的周长为|PF1|+|PF2|+|QF1|+|QF2|=|PF2|+|QF2|+|PQ|=16,
∵|PF2|+|QF2|=9,∴|PQ|=7.
3
6.一动圆过定点A(2,0),且与定圆x2+4x+y2-32=0内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
解:将定圆的方程化为标准形式为(x+2)2+y2=62,这时,已知圆的圆心坐标为B(-2,0),半径为6,如图,设动圆圆心M的坐标为(x,y),由于动圆与已知圆相内切,设切点为C.
∴|BM|+|CM|=6,
又|CM|=|AM|,
∴|BM|+|AM|=6,根据椭圆的定义知M的轨迹是以点B(-2,0)和点A(2,0)为焦点,且2a=6的椭圆.
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解析:由椭圆方程知,椭圆焦点在x轴上,且a2=100,b2=36,所以c2=a2-b2=64,解得c=8,所以焦距2c=16,两焦点的坐标分别是(-8,0),(8,0).
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解析:因为a=6,|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,两式相加得|AF2|+|BF2|+|AB|=4a=24.又|AF2|+|BF2|=14,所以|AB|=10.
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由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos 60°=(|PF1|+|PF2|)2-3|PF1|·|PF2|=400-256=144,
即100-b2=36,所以b2=64,即b=8.
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当且仅当|PF1|=|PF2|=10时,等号成立,
所以|PF1|·|PF2|的最大值为100.
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解析:∵线段PF1的中点M在y轴上且O是线段F1F2的中点(F2为椭圆的另一个焦点),
∴PF2⊥x轴,∴点P的横坐标是±3,
∵点P在椭圆上,
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解析:设椭圆的左焦点为F′,
则|AF′|=|BF|,∴|AF|+|BF|=|AF|+|AF′|=2a=6,为定值,A正确;
△ABF的周长为|AB|+|AF|+|BF|,
∵|AF|+|BF|为定值6,
|AB|的范围是(0,6),
∴△ABF的周长的范围是(6,12),B错误;
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令y=1,可得A,B两点坐标,
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解:设点P,M的坐标分别为(x1,y1),(x,y),
∵在已知椭圆的方程中,a=3,b=1,
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∵△PF1F2存在,
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∵y1≠0,∴y≠0.
∵点P在椭圆上,
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(1)求椭圆M的标准方程;
(2)设椭圆M的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆M上,且△PF1F2的面积为1,求点P的坐标.
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解:(1)由题意,知椭圆N的焦点为(-2,0),(2,0),
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16课时跟踪检测(十七) 椭圆及其标准方程
A级——综合提能
1.已知椭圆+=1上一点P(x,y)到其中一个焦点的距离为3,则点P到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.3
C.1 D.
2.“1A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),|AB|+|AC|=6,则顶点A的轨迹方程是( )
A.+=1(x≠±3) B.+=1(x≠±2)
C.+=1(x≠±3) D.+=1(x≠±2)
4.关于椭圆C:+=1,有下列四个命题:甲:m=4;乙:n=9;丙:C的焦距为6;丁:C的焦点在x轴上.如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
5.设F1,F2为椭圆C:+y2=1的两个焦点,点P在C上,若·=0,则|PF1|·|PF2|=( )
A.0 B.1
C.2 D.4
6.椭圆+=1的焦距是________,焦点坐标是________.
7.若点P(0,1)位于焦点在x轴上的椭圆+=1的内部,则m的取值范围是________.
8.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆于A,B两点,若|AF2|+|BF2|=14,则|AB|=________.
9.求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)b=1,c=,焦点在y轴上;
(2)a=10,c=6;
(3)经过点P(-2,0),Q(0,2)两点;
(4)与椭圆+=1有相同的焦点且经过点(2,-).
10.已知F1,F2分别为椭圆+=1 (0<b<10)的左、右焦点,P是椭圆上一点.
(1)若∠F1PF2=60°,且△F1PF2的面积为,求b的值;
(2)求|PF1|·|PF2|的最大值.
B级——应用创新
11.椭圆+=1的一个焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴上,那么点M的纵坐标为( )
A.± B.±
C.± D.±
12.[多选]设椭圆+=1的右焦点为F,直线y=m(0A.|AF|+|BF|为定值
B.△ABF的周长的取值范围是[6,12]
C.当m=时,△ABF为直角三角形
D.当m=1时,△ABF的面积为
13.已知点F是椭圆C:+=1的左焦点,点P为C上一点,A,则|PA|+|PF|的最小值为( )
A. B.
C.4 D.
14.已知椭圆+y2=1,点P是椭圆上的动点,定点A的坐标为(2,0),则|PA|的最小值为________.
15.椭圆+y2=1上有动点P,点F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,求△PF1F2的重心M的轨迹方程.
16.已知椭圆M与椭圆N:+=1有相同的焦点,且椭圆M过点.
(1)求椭圆M的标准方程;
(2)设椭圆M的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆M上,且△PF1F2的面积为1,求点P的坐标.
课时跟踪检测(十七)
1.C
2.选B 若方程表示椭圆,则有因此13.选A 在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),|AB|+|AC|=6>|BC|=4,则顶点A的轨迹满足椭圆的定义,a=3,c=2,b=,所以顶点A的轨迹方程是+=1(x≠±3).
4.选A 当甲、乙为真命题时,椭圆方程为+=1,椭圆的焦距为2c=2=2,且焦点在y轴上,此时丙和丁都是假命题,不符合题意,因此甲和乙有一个是假命题.当乙、丙和丁是真命题时,b==3,2c=6,∴a2=b2+c2=9+9=18,此时椭圆方程为+=1,符合题意,故甲是假命题.
5.选C 由椭圆C:+y2=1,
可得a=,b=1,c=2,因为·=0,
所以PF1⊥PF2,由题意可得
即|PF1|·|PF2|
=
==2.
6.解析:由椭圆方程知,椭圆焦点在x轴上,且a2=100,b2=36,所以c2=a2-b2=64,解得c=8,所以焦距2c=16,两焦点的坐标分别是(-8,0),(8,0).
答案:16 (-8,0),(8,0)
7.解析:由题意知+<1,又m>0,∴m>1,又椭圆的焦点在x轴上,∴m<5,故m的取值范围是(1,5).
答案:(1,5)
8.解析:因为a=6,|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,两式相加得|AF2|+|BF2|+|AB|=4a=24.又|AF2|+|BF2|=14,所以|AB|=10.
答案:10
9.解:(1)因为b=1,c=,
所以a2=b2+c2=16,
因为椭圆焦点在y轴上,
所以其标准方程为+x2=1.
(2)因为a=10,c=6,所以b2=a2-c2=100-36=64,因为椭圆焦点位置不确定,所以其标准方程为+=1或+=1.
(3)由题意得P,Q分别是椭圆长轴和短轴上的端点,且椭圆的焦点在x轴上,
所以a=2,b=2,
所以椭圆的标准方程为+=1.
(4)设椭圆+=1的两个焦点为F1,F2,且焦点在x轴上,因为c==1,
所以F1(-1,0),F2(1,0),
故设椭圆方程为+=1(a>b>0),
由题意得
解得或 (舍去).
所以椭圆的标准方程为+=1.
10.解:(1)由椭圆方程知+=1,a=10,c2=100-b2,则|PF1|+|PF2|=20,
由△F1PF2的面积为
S=|PF1|·|PF2|·sin 60°=,
解得|PF1|·|PF2|=,
由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos 60°=(|PF1|+|PF2|)2-3|PF1|·|PF2|=400-256=144,
即100-b2=36,所以b2=64,即b=8.
(2)由基本不等式得
|PF1|·|PF2|≤=100,
当且仅当|PF1|=|PF2|=10时,等号成立,
所以|PF1|·|PF2|的最大值为100.
11.选D ∵线段PF1的中点M在y轴上且O是线段F1F2的中点(F2为椭圆的另一个焦点),∴PF2⊥x轴,∴点P的横坐标是±3,∵点P在椭圆上,∴+=1,即y2=,则点P的纵坐标为±,故点M的纵坐标为±.
12.选AD 设椭圆的左焦点为F′,
则|AF′|=|BF|,∴|AF|+|BF|=|AF|+|AF′|=2a=6,为定值,A正确;
△ABF的周长为|AB|+|AF|+|BF|,
∵|AF|+|BF|为定值6,|AB|的范围是(0,6),
∴△ABF的周长的范围是(6,12),B错误;
令y=,可得A,B两点坐标,
不妨设A(-,),B(,),
又∵F(,0),∴·=(-2,0)·
(-,-)=6-6<0,
∴△ABF不是直角三角形,C错误;
令y=1,可得A,B两点坐标,
不妨设A(-,1),B(,1),则BF⊥x轴,
∴S△ABF=×2×1=,D正确.
故选AD.
13.选D 设椭圆C:+=1的右焦点为F′(2,0).由A,得|AF′|=.根据椭圆的定义可得|PF|+|PF′|=2a=6,所以|PA|+|PF|=|PA|+6-|PF′|≥6-|AF′|=6-=.
14.解析:令P(x,y)且-3≤x≤3,则|PA|=,而y2=1-,故|PA|==,所以当x=时,|PA|min=.
答案:
15.解:设点P,M的坐标分别为(x1,y1),(x,y),∵在已知椭圆的方程中,a=3,b=1,∴c==2,则已知椭圆的两焦点为F1(-2,0),F2(2,0).∵△PF1F2存在,∴y1≠0.由三角形重心坐标公式有即
∵y1≠0,∴y≠0.
∵点P在椭圆上,∴+y=1,
∴+(3y)2=1(y≠0),故△PF1F2的重心M的轨迹方程为x2+=1(y≠0).
16.解:(1)由题意,知椭圆N的焦点为(-2,0),(2,0),
设椭圆M的方程为+=1(a>b>0),
则化简并整理得5b4+11b2-16=0,故b2=1或b2=-(舍去),a2=5,故椭圆M的标准方程为+y2=1.
(2)由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),
设P(x0,y0),则△PF1F2的面积为
×4×|y0|=1,解得y0=±.
又+y=1,所以x=,x0=±,
所以点P有4个,它们的坐标分别为,,,.