第1课时 椭圆的简单几何性质
1.椭圆6x2+y2=6的短轴端点坐标为( )
A.(-1,0),(1,0) B.(-6,0),(6,0)
C.(0,-1),(0,1) D.(0,-6),(0,6)
2.已知椭圆的离心率为,焦点是(-3,0)和(3,0),则椭圆方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
3.若点(3,2)在椭圆+=1(a>b>0)上,则( )
A.点(-3,-2)不在椭圆上
B.点(3,-2)不在椭圆上
C.点(-3,2)在椭圆上
D.无法判断点(-3,-2),(3,-2),(-3,2)是否在椭圆上
4.(2024·焦作月考)已知椭圆的焦点在y轴上,焦距为2,且长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的标准方程为( )
A.+y2=1 B.+x2=1
C.x2+=1 D.x2+=1
5.(多选)(2024·镇江月考)若椭圆C:+=1的一个焦点坐标为(0,1),则下列关于椭圆C的结论中正确的有( )
A.m=2 B.长轴长为
C.短轴长为2 D.离心率为
6.(多选)已知曲线C1:+=1与曲线C2:+=1(k<9且k≠0),下列说法正确的是( )
A.两条曲线都是焦点在x轴上的椭圆
B.两曲线的焦距相等
C.两曲线有相同的焦点
D.两曲线的离心率相等
7.比较椭圆①x2+9y2=36与②+=1的形状,则 更扁(填序号).
8.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e≤,则长轴长的取值范围为 .
9.(2024·广州质检)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为 .
10.焦点在x轴上的椭圆的方程为+=1,点P(,1)在椭圆上.
(1)求m的值;
(2)求这个椭圆的长轴长、短轴长、焦距、离心率.
11.设F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,若直线x=上存在点P,使线段PF1的中垂线过点F2,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
12.(多选)已知椭圆C的中心为坐标原点,焦点F1,F2在y轴上,短轴长等于2,离心率为,过焦点F1作y轴的垂线交椭圆C于P,Q两点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆C的方程为+x2=1
B.椭圆C的方程为+y2=1
C.|PQ|=
D.△PF2Q的周长为4
13.如图,底面直径为12 cm的圆柱被与底面成30°的平面所截,其截口是一个椭圆,则这个椭圆的长轴长为 cm,短轴长为 cm,离心率为 .
14.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,短轴的一个端点为P.
(1)若∠F1PF2为直角,焦距为2,求椭圆C的标准方程;
(2)若∠F1PF2为钝角,求椭圆C的离心率的取值范围.
15.(2024·南京质检)如图,把椭圆+=1的长轴(线段AB)分成8等份,过每个分点作x轴的垂线,分别交椭圆于P1,P2,P3,…,P7七个点,F是椭圆的左焦点,则|P1F|+|P2F|+…+|P7F|= .
16.设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|F1B|.
(1)若|AB|=4,△ABF2的周长为16,求|AF2|;
(2)若cos∠AF2B=,求椭圆E的离心率.
第1课时 椭圆的简单几何性质
1.A ∵椭圆方程化为标准式为+x2=1,∴b2=1,且焦点在y轴上,∴短轴端点坐标为(-1,0),(1,0).
2.A 由题意知椭圆的焦点在x轴上,c=3,=,则a=6,∴b2=a2-c2=27,∴椭圆方程为+=1.
3.C 点(-3,2)与(3,2)关于y轴对称,由椭圆的对称性可知,选C.
4.D 因为椭圆的焦点在y轴上,所以设椭圆方程为+=1(a>b>0),则c2=a2-b2=()2=3,且a=2b,解得a2=4,b2=1,所以椭圆的标准方程为x2+=1.故选D.
5.ACD 由已知可得=1,解得m=2或m=-1(舍去),∴椭圆C的方程为+=1.∴a2=3,b2=2,即a=,b=,则c=1.∴长轴长为2a=2,短轴长为2b=2,离心率为e===.故选A、C、D.
6.ABC ∵k<9,∴25-k>9-k>0,又25>9>0,∴两曲线都是焦点在x轴上的椭圆,故A正确;曲线C1的焦距为2×=8,曲线C2的焦距为2=8,故B、C正确;曲线C1的离心率e1=,曲线C2的离心率e2=,故D不正确.故选A、B、C.
7.① 解析:x2+9y2=36化为标准方程为+=1,故离心率e1==;椭圆+=1的离心率e2=.因为e1>e2,故①更扁.
8.(2,4] 解析:∵e=,b=1,0<e≤,∴≤,则1<a≤2,∴2<2a≤4,即长轴长的取值范围是(2,4].
9. 解析:法一 由PF2⊥F1F2可知P点的横坐标为c,将x=c代入椭圆方程可解得y=±,所以|PF2|=.又由∠PF1F2=30°,可得|F1F2|=|PF2|,故2c=·,变形可得(a2-c2)=2ac,等式两边同除以a2,得(1-e2)=2e,解得e=或e=-(舍去).
法二 由题意可设|PF2|=m,结合条件可知|PF1|=2m,|F1F2|=m,故离心率e=====.
10.解:(1)由题意,点P(,1)在椭圆上,代入得+=1,解得m=2.
(2)由(1)知,椭圆方程为+=1,
则a=2,b=,c=,
椭圆的长轴长2a=4;短轴长2b=2;
焦距2c=2;离心率e==.
11.D 由垂直平分线的性质知|F1F2|=|PF2|,设直线x=与x轴的交点为M,则|PF2|≥|F2M|,即|F1F2|≥|F2M|,则2c≥-c,即3c2≥a2,所以e2=≥,又0<e<1,所以≤e<1.故选D.
12.ACD 由已知得,2b=2,b=1,=,又a2=b2+c2,解得a2=3.∴椭圆方程为x2+=1,如图.∴|PQ|===,△PF2Q的周长为4a=4.故选A、C、D.
13.8 12 解析:由题图知短轴长为底面直径12 cm,长轴长为=8(cm),则c2=(4)2-62=12,∴c=2,∴离心率e==.
14.解:(1)因为椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,短轴的一个端点为P,且∠F1PF2为直角,
所以b=c,a=c,又因为焦距为2,所以c=1,a=,b=1,
所以椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)因为椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,短轴的一个端点为P,且∠F1PF2为钝角,
所以45°<∠OPF2<90°(O为坐标原点),
所以sin∠OPF2=∈(,1),
所以椭圆C的离心率的取值范围为(,1).
15.35 解析:由椭圆的对称性及定义,知|P1F|+|P7F|=2a,|P2F|+|P6F|=2a,|P3F|+|P5F|=2a,|P4F|=a,所以|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|+|P5F|+|P6F|+|P7F|=7a.因为a=5,所以所求式子的值为35.
16.解:(1)由|AF1|=3|F1B|,|AB|=4,得|AF1|=3,|F1B|=1.
因为△ABF2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a=16,
|AF1|+|AF2|=2a=8,
故|AF2|=8-3=5.
(2)设|F1B|=k,k>0,则|AF1|=3k,|AB|=4k.
由椭圆定义可得|AF2|=2a-3k,|BF2|=2a-k.
在△ABF2中,由余弦定理可得|AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2|·|BF2|·cos∠AF2B,
即(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-(2a-3k)(2a-k).
化简可得(a+k)(a-3k)=0,而a+k>0,故a=3k.
于是有|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k.
因此|BF2|2=|F2A|2+|AB|2,可得F1A⊥F2A,
故△AF1F2为等腰直角三角形.
从而c=a,所以椭圆E的离心率e==.
1 / 23.1.2 椭圆的简单几何性质
新课程标准解读 核心素养
1.掌握椭圆的简单几何性质 直观想象
2.通过椭圆与方程的学习,了解椭圆的简单应用,进一步体会数形结合的思想 直观想象、数学运算
第1课时 椭圆的简单几何性质
“天宫一号”的运行轨迹是椭圆形的,椭圆在我们的生活中经常出现.
【问题】 你知道椭圆有什么样的几何性质吗?
知识点 椭圆的简单几何性质
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
标准 方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
范围 -a≤x≤a且-b≤y≤b -b≤x≤b且-a≤y≤a
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 长轴长= ,短轴长=
焦点 F1(-c,0),F2 F1(0,-c),F2
焦距 |F1F2|=
对称性 对称轴x轴和y轴,对称中心
离心率 e= (0<e<1)
【想一想】
1.能用a,b表示椭圆离心率e吗?
2.椭圆的离心率e越小,椭圆越圆吗?
3.椭圆上到对称中心距离最近和最远的点各是哪些?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)椭圆+=1(a>b>0)的长轴长等于a.( )
(2)椭圆+=1的离心率e=.( )
(3)椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为(0,±).( )
2.(多选)关于椭圆C:+y2=1,下列结论正确的是( )
A.对称中心为原点
B.长轴长为4
C.焦距为2
D.短轴长为1
3.椭圆的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,两顶点分别是(4,0),(0,2),则此椭圆的方程是 .
4.若焦点在y轴上的椭圆+=1的离心率为,则m= .
题型一 由椭圆标准方程研究几何性质
【例1】 求椭圆9x2+16y2=144的长轴长、短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标.
通性通法
用标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式;
(2)确定焦点位置,不确定的需要分类讨论;
(3)求出a,b,c;
(4)写出椭圆的几何性质.
提醒 长轴长、短轴长、焦距不是a,b,c,而应是a,b,c的两倍.
【跟踪训练】
(多选)(2024·临沂月考)关于椭圆4x2+3y2=12有以下结论,其中正确的有( )
A.离心率为
B.长轴长是2
C.焦点在y轴上
D.焦点坐标为(-1,0),(1,0)
题型二 由椭圆几何性质求标准方程
【例2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)在x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6;
(2)过点(3,0),离心率e=.
通性通法
利用椭圆的几何性质求标准方程的步骤
(1)确定焦点位置;
(2)设出相应椭圆的标准方程;
(3)根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求参数;
(4)写出椭圆的标准方程.
【跟踪训练】
分别求满足下列各条件的椭圆的标准方程:
(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,其离心率为,焦距为8;
(2)已知椭圆的离心率为e=,短轴长为8.
题型三 椭圆的离心率问题
【例3】 (1)(2023·新高考Ⅰ卷5题)设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a=( )
A. B. C. D.
(2)若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
通性通法
求椭圆离心率的两种方法
(1)直接法:若已知a,c可直接利用e=求解.若已知a,b或b,c可借助于a2=b2+c2求出c或a,再代入公式e=求解;
(2)方程法:若a,c的值不可求,则可根据条件建立a,b,c的关系式,借助于a2=b2+c2,转化为关于a,c的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以a的最高次幂,得到关于e的方程或不等式,即可求得e的值(范围).
【跟踪训练】
1.已知椭圆E的短轴长为6,焦点F到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E的离心率等于 .
2.(2024·徐州月考)已知椭圆的焦距不小于短轴长,则椭圆的离心率的取值范围为 .
1.已知椭圆C:+=1,则长轴的端点为( )
A.(3,0),(-3,0)
B.(0,3),(0,-3)
C.(0,2),(0,-2)
D.(2,0),(-2,0)
2.已知椭圆C:+=1(a>0)的一个焦点为(2,0),则C的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2024·淄博月考)已知椭圆+=1(a>b>0)有两个顶点在直线x+2y=2上,则此椭圆的焦点坐标为 .
4.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6.求:
(1)这个椭圆的离心率;
(2)这个椭圆的标准方程.
第1课时 椭圆的简单几何性质
【基础知识·重落实】
知识点
2a 2b (c,0) (0,c) 2c (0,0)
想一想
1.提示:能.e=.
2.提示:越圆.
3.提示:短轴端点B1和B2到中心O的距离最近;长轴端点A1和A2到中心O的距离最远.
自我诊断
1.(1)× (2)× (3)√
2.ABC 易知A中结论正确;因为椭圆C:+y2=1,所以a=2,b=1,c=.长轴长为2a=4,故B中结论正确;焦距为2c=2,故C中结论正确;短轴长为2b=2,故D中结论错误.
3.+=1 解析:由已知a=4,b=2,椭圆的焦点在x轴上,所以椭圆方程是+=1.
4. 解析:a=,c=,=,m=.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:把已知椭圆方程化成标准方程为+=1,
所以a=4,b=3,c==,
所以椭圆的长轴长和短轴长分别是2a=8和2b=6,
离心率e==,
两个焦点坐标分别是(-,0),(,0),
四个顶点坐标分别是(-4,0),(4,0),(0,-3),(0,3).
跟踪训练
AC 将椭圆方程化为标准方程为+=1,所以该椭圆的焦点在y轴上,故C正确;焦点坐标为(0,-1),(0,1),故D错误;a=2,长轴长是4,故B错误;因为a=2,b=,所以c=1,离心率e==,故A正确.故选A、C.
【例2】 解:(1)依题意可设椭圆方程为+=1(a>b>0).
如图所示,△A1FA2为等腰直角三角形,OF为斜边A1A2的中线(高),且|OF|=c,|A1A2|=2b,
所以c=b=3,
所以a2=b2+c2=18,
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)当椭圆的焦点在x轴上时,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
由题意,得a=3,
因为e=,所以c=,从而b2=a2-c2=3,所以椭圆的标准方程为+=1;
当椭圆的焦点在y轴上时,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
由题意,得b=3,
因为e=,所以=,
把b=3代入,得a2=27,所以椭圆的标准方程为+=1.
综上可知,所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.
跟踪训练
解:(1)由题意知,2c=8,c=4,
∴e===,
∴a=8,从而b2=a2-c2=48,
∴椭圆的标准方程是+=1.
(2)由e==得c=a,
又2b=8,a2=b2+c2.
∴a2=144,b2=80,
∴椭圆的标准方程为+=1或+=1.
【例3】 (1)A (2)A 解析:(1)法一 由题意知e1=,e2==,因为e2=e1,所以=×,得a=.故选A.
法二 代入验证,若a=,则e1===,又e2=,所以e2=e1,所以a=符合题意,由于是单选题,故选A.
(2)如图,△BF1F2是正三角形,∵在Rt△OBF2中,|OF2|=c,|BF2|=a,∠OF2B=60°,∴cos 60°==,即椭圆的离心率e=,故选A.
跟踪训练
1. 解析:根据题意得2b=6,a+c=9或a-c=9.又a2-b2=c2,所以或(舍),故e==.
2.[,1) 解析:依题意可得2c≥2b,即c≥b.所以c2≥b2,从而c2≥a2-c2,即2c2≥a2,e2=≥,所以e≥.又因为0<e<1,所以椭圆离心率的取值范围是[,1).
随堂检测
1.A 因为椭圆C的方程为+=1,所以a=3,且焦点在x轴上,所以长轴的端点为(3,0),(-3,0).故选A.
2.C 因为椭圆C的一个焦点为(2,0),所以c=2,所以a2=4+4=8,解得a=2,所以椭圆C的离心率e==.
3.(±,0) 解析:在x+2y=2中,由y=0得x=2,由x=0得y=1,则该直线交x轴于点(2,0),交y轴于点(0,1),依题意得a=2,b=1,则c==,显然,椭圆的焦点在x轴上,所以椭圆的焦点坐标是(±,0).
4.解:由题意知2a+2b=18,2c=6.
又a2=b2+c2,所以a=5,b=4,c=3.
(1)离心率e==.
(2)因为椭圆的焦点位置不确定,所以椭圆的标准方程为+=1或+=1.
3 / 4(共63张PPT)
3.1.2
椭圆的简单几何性质
新课程标准解读 核心素养
1.掌握椭圆的简单几何性质 直观想象
2.通过椭圆与方程的学习,了解椭圆的简单应用,
进一步体会数形结合的思想 直观想象、数学
运算
第1课时
椭圆的简单几何性质
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
“天宫一号”的运行轨迹是椭圆形的,椭圆在我们的生活中经常
出现.
【问题】 你知道椭圆有什么样的几何性质吗?
知识点 椭圆的简单几何性质
焦点的位置 焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
图形
标准 方程
范围 - a ≤ x ≤ a 且- b ≤ y ≤ b - b ≤ x ≤ b 且- a ≤ y ≤ a
焦点的位置 焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
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 长轴长= ,短轴长= 焦点 F1(- c ,0),F2 F1(0,- c ), F2
焦距 | F1 F2|= 对称性 对称轴 x 轴和 y 轴,对称中心 离心率 e = (0< e <1) 2 a
2 b
( c , 0)
(0, c )
2 c
(0,0)
1. 能用 a , b 表示椭圆离心率 e 吗?
提示:能. e = .
2. 椭圆的离心率 e 越小,椭圆越圆吗?
提示:越圆.
3. 椭圆上到对称中心距离最近和最远的点各是哪些?
提示:短轴端点 B1和 B2到中心 O 的距离最近;长轴端点 A1和 A2到中
心 O 的距离最远.
【想一想】
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)椭圆 + =1( a > b >0)的长轴长等于 a . ( × )
(2)椭圆 + =1的离心率 e = . ( × )
(3)椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个
顶点是(-10,0),则焦点坐标为(0,± ).
( √ )
×
×
√
2. (多选)关于椭圆 C : + y2=1,下列结论正确的是( )
A. 对称中心为原点 B. 长轴长为4
D. 短轴长为1
解析:ABC 易知A中结论正确;因为椭圆 C : + y2=1,所以 a
=2, b =1, c = .长轴长为2 a =4,故B中结论正确;焦距为2 c
=2 ,故C中结论正确;短轴长为2 b =2,故D中结论错误.
3. 椭圆的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,两顶点分别是(4,
0),(0,2),则此椭圆的方程是 .
+ =1
解析:由已知 a =4, b =2,椭圆的焦点在 x 轴上,所以椭圆方程是
+ =1.
4. 若焦点在 y 轴上的椭圆 + =1的离心率为 ,则 m = .
解析: a = , c = = , m = .
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 由椭圆标准方程研究几何性质
【例1】 求椭圆9 x2+16 y2=144的长轴长、短轴长、离心率、焦点
坐标和顶点坐标.
解:把已知椭圆方程化成标准方程为 + =1,
所以 a =4, b =3, c = = ,
所以椭圆的长轴长和短轴长分别是2 a =8和2 b =6,
离心率 e = = ,
两个焦点坐标分别是(- ,0),( ,0),
四个顶点坐标分别是(-4,0),(4,0),(0,-3),(0,3).
通性通法
用标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式;
(2)确定焦点位置,不确定的需要分类讨论;
(3)求出 a , b , c ;
(4)写出椭圆的几何性质.
提醒 长轴长、短轴长、焦距不是 a , b , c ,而应是 a , b , c
的两倍.
【跟踪训练】
(多选)(2024·临沂月考)关于椭圆4 x2+3 y2=12有以下结论,其
中正确的有( )
C. 焦点在 y 轴上 D. 焦点坐标为(-1,0),(1,0)
解析: 将椭圆方程化为标准方程为 + =1,所以该椭圆的焦
点在 y 轴上,故C正确;焦点坐标为(0,-1),(0,1),故D错
误; a =2,长轴长是4,故B错误;因为 a =2, b = ,所以 c =1,
离心率 e = = ,故A正确.故选A、C.
题型二 由椭圆几何性质求标准方程
【例2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)在 x 轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦
距为6;
解: 依题意可设椭圆方程为 + =1( a
> b >0).
如图所示,△ A1 FA2为等腰直角三角形, OF 为斜
边 A1 A2的中线(高),且| OF |= c ,| A1
A2|=2 b ,
所以 c = b =3,
所以 a2= b2+ c2=18,
故所求椭圆的标准方程为 + =1.
(2)过点(3,0),离心率 e = .
解: 当椭圆的焦点在 x 轴上时,设椭圆的标准方程为 +
=1( a > b >0),
由题意,得 a =3,
因为 e = ,所以 c = ,从而 b2= a2- c2=3,所以椭圆的标
准方程为 + =1;
当椭圆的焦点在 y 轴上时,设椭圆的标准方程为 + =1( a
> b >0),
由题意,得 b =3,
因为 e = = ,
把 b =3代入,得 a2=27,所以椭圆的标准方程为 + =1.
综上可知,所求椭圆的标准方程为 + =1或 + =1.
通性通法
利用椭圆的几何性质求标准方程的步骤
(1)确定焦点位置;
(2)设出相应椭圆的标准方程;
(3)根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求参
数;
(4)写出椭圆的标准方程.
【跟踪训练】
分别求满足下列各条件的椭圆的标准方程:
(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在 y 轴上,其离心率为 ,焦
距为8;
解: 由题意知,2 c =8, c =4,
∴ e = = = ,
∴ a =8,从而 b2= a2- c2=48,
∴椭圆的标准方程是 + =1.
(2)已知椭圆的离心率为 e = ,短轴长为8 .
解: 由 e = = 得 c = a ,
又2 b =8 , a2= b2+ c2.
∴ a2=144, b2=80,
∴椭圆的标准方程为 + =1或 + =1.
题型三 椭圆的离心率问题
【例3】 (1)(2023·新高考Ⅰ卷5题)设椭圆 C1: + y2=1( a >
1), C2: + y2=1的离心率分别为 e1, e2,若 e2= e1,则 a =
( A )
A
解析: 法一 由题意知 e1= , e2= = ,因为
e2= e1,所以 = × ,得 a = .故选A.
法二 代入验证,若 a = ,则 e1= = = ,
又 e2= ,所以 e2= e1,所以 a = 符合题意,由于是单选
题,故选A.
(2)若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该
椭圆的离心率为( A )
A
解析:如图,△ BF1 F2是正三角形,∵在Rt△ OBF2
中,| OF2|= c ,| BF2|= a ,∠ OF2 B =60°,
∴ cos 60°= = ,即椭圆的离心率 e = ,故选A.
通性通法
求椭圆离心率的两种方法
(1)直接法:若已知 a , c 可直接利用 e = 求解.若已知 a , b 或 b ,
c 可借助于 a2= b2+ c2求出 c 或 a ,再代入公式 e = 求解;
(2)方程法:若 a , c 的值不可求,则可根据条件建立 a , b , c 的关
系式,借助于 a2= b2+ c2,转化为关于 a , c 的齐次方程或不等
式,再将方程或不等式两边同除以 a 的最高次幂,得到关于 e 的
方程或不等式,即可求得 e 的值(范围).
解析:根据题意得2 b =6, a + c =9或 a - c =9.又 a2- b2= c2,所
以(舍),故 e = = .
2. (2024·徐州月考)已知椭圆的焦距不小于短轴长,则椭圆的离心
率的取值范围为 .
解析:依题意可得2 c ≥2 b ,即 c ≥ b .所以 c2≥ b2,从而 c2≥ a2-
c2,即2 c2≥ a2, e2= ≥ ,所以 e ≥ .又因为0< e <1,所以椭
圆离心率的取值范围是[ ,1).
[ ,1)
1. 已知椭圆 C : + =1,则长轴的端点为( )
A. (3,0),(-3,0)
B. (0,3),(0,-3)
解析: 因为椭圆 C 的方程为 + =1,所以 a =3,且焦点在 x
轴上,所以长轴的端点为(3,0),(-3,0).故选A.
2. 已知椭圆 C : + =1( a >0)的一个焦点为(2,0),则 C 的
离心率为( )
解析: 因为椭圆 C 的一个焦点为(2,0),所以 c =2,所以 a2
=4+4=8,解得 a =2 ,所以椭圆 C 的离心率 e = = .
3. (2024·淄博月考)已知椭圆 + =1( a > b >0)有两个顶点在
直线 x +2 y =2上,则此椭圆的焦点坐标为 .
解析:在 x +2 y =2中,由 y =0得 x =2,由 x =0得 y =1,则该直线
交 x 轴于点(2,0),交 y 轴于点(0,1),依题意得 a =2, b =
1,则 c = = ,显然,椭圆的焦点在 x 轴上,所以椭圆
的焦点坐标是(± ,0).
(± ,0)
4. 若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为
6.求:
(1)这个椭圆的离心率;
(2)这个椭圆的标准方程.
解:因为椭圆的焦点位置不确定,所以椭圆的标准方程为
+ =1或 + =1.
(1)离心率 e = = .
解:由题意知2 a +2 b =18,2 c =6.
又 a2= b2+ c2,所以 a =5, b =4, c =3.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 椭圆6 x2+ y2=6的短轴端点坐标为( )
A. (-1,0),(1,0) B. (-6,0),(6,0)
C. (0,-1),(0,1) D. (0,-6),(0,6)
解析: ∵椭圆方程化为标准式为 + x2=1,∴ b2=1,且焦点
在 y 轴上,∴短轴端点坐标为(-1,0),(1,0).
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2. 已知椭圆的离心率为 ,焦点是(-3,0)和(3,0),则椭圆方
程为( )
解析: 由题意知椭圆的焦点在 x 轴上, c =3, = ,则 a =6,
∴ b2= a2- c2=27,∴椭圆方程为 + =1.
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3. 若点(3,2)在椭圆 + =1( a > b >0)上,则( )
A. 点(-3,-2)不在椭圆上
B. 点(3,-2)不在椭圆上
C. 点(-3,2)在椭圆上
D. 无法判断点(-3,-2),(3,-2),(-3,2)是否在椭圆上
解析:C 点(-3,2)与(3,2)关于 y 轴对称,由椭圆的对称
性可知,选C.
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4. (2024·焦作月考)已知椭圆的焦点在 y 轴上,焦距为2 ,且长轴
长是短轴长的2倍,则椭圆的标准方程为( )
解析: 因为椭圆的焦点在 y 轴上,所以设椭圆方程为 + =1
( a > b >0),则 c2= a2- b2=( )2=3,且 a =2 b ,解得 a2=
4, b2=1,所以椭圆的标准方程为 x2+ =1.故选D.
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5. (多选)(2024·镇江月考)若椭圆 C : + =1的一个焦点坐
标为(0,1),则下列关于椭圆 C 的结论中正确的有( )
A. m =2
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解析: 由已知可得 =1,解得 m =2或 m =-1
(舍去),∴椭圆 C 的方程为 + =1.∴ a2=3, b2=2,即 a =
, b = ,则 c =1.∴长轴长为2 a =2 ,短轴长为2 b =2
,离心率为 e = = = .故选A、C、D.
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6. (多选)已知曲线 C1: + =1与曲线 C2: + =1( k <
9且 k ≠0),下列说法正确的是( )
A. 两条曲线都是焦点在 x 轴上的椭圆
B. 两曲线的焦距相等
C. 两曲线有相同的焦点
D. 两曲线的离心率相等
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解析: ∵ k <9,∴25- k >9- k >0,又25>9>0,∴两曲
线都是焦点在 x 轴上的椭圆,故A正确;曲线 C1的焦距为2×
=8,曲线 C2的焦距为2 =8,故B、
C正确;曲线 C1的离心率 e1= ,曲线 C2的离心率 e2= ,故D
不正确.故选A、B、C.
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7. 比较椭圆① x2+9 y2=36与② + =1的形状,则 更扁(填
序号).
解析: x2+9 y2=36化为标准方程为 + =1,故离心率 e1=
= + =1的离心率 e2= .因为 e1> e2,故①更扁.
①
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8. 已知椭圆的短半轴长为1,离心率0< e ≤ ,则长轴长的取值范围
为 .
解析:∵ e = , b =1,0< e ≤ ,∴ ≤ ,
则1< a ≤2,∴2<2 a ≤4,即长轴长的取值范围是(2,4].
(2,4]
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解析:法一 由 PF2⊥ F1 F2可知 P 点的横坐标为 c ,将 x = c 代入椭
圆方程可解得 y =± ,所以| PF2|= .又由∠ PF1 F2=30°,可
得| F1 F2|= | PF2|,故2 c = · ( a2-
c2)=2 ac ,等式两边同除以 a2,得 (1- e2)=2 e ,解得 e =
或 e =- (舍去).
9. (2024·广州质检)设椭圆 C : + =1( a > b >0)的左、右焦
点分别为 F1, F2, P 是 C 上的点, PF2⊥ F1 F2,∠ PF1 F2=30°,则
C 的离心率为 .
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法二 由题意可设| PF2|= m ,结合条件可知| PF1|=2 m ,| F1
F2|= m ,故离心率 e = = = = = .
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10. 焦点在 x 轴上的椭圆的方程为 + =1,点 P ( ,1)在
椭圆上.
(1)求 m 的值;
解: 由题意,点 P ( ,1)在椭圆上,代入得
+ =1,解得 m =2.
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(2)求这个椭圆的长轴长、短轴长、焦距、离心率.
解: 由(1)知,椭圆方程为 + =1,
则 a =2, b = , c = ,
椭圆的长轴长2 a =4;短轴长2 b =2 ;
焦距2 c =2 ;离心率 e = = .
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11. 设 F1, F2分别为椭圆 + =1( a > b >0)的左、右焦点,若
直线 x = 上存在点 P ,使线段 PF1的中垂线过点 F2,则椭圆离心
率的取值范围是( )
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解析: 由垂直平分线的性质知| F1 F2|=| PF2|,设直线 x
= 与 x 轴的交点为 M ,则| PF2|≥| F2 M |,即| F1 F2|
≥| F2 M |,则2 c ≥ - c ,即3 c2≥ a2,所以 e2= ≥ ,又0<
e <1,所以 ≤ e <1.故选D.
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12. (多选)已知椭圆 C 的中心为坐标原点,焦点 F1, F2在 y 轴上,短
轴长等于2,离心率为 ,过焦点 F1作 y 轴的垂线交椭圆 C 于 P ,
Q 两点,则下列说法正确的是( )
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解析: 由已知得,2 b =2, b =1, = ,又
a2= b2+ c2,解得 a2=3.∴椭圆方程为 x2+ =1,如
图.∴| PQ |= = = ,△ PF2 Q 的周长为4 a
=4 .故选A、C、D.
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13. 如图,底面直径为12 cm的圆柱被与底面成30°的平面所截,其截口是一个椭圆,则这个椭圆的长轴长为 cm,
短轴长为 cm,离心率为 .
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解析:由题图知短轴长为底面直径12 cm,长轴长为 =8
(cm),则 c2=(4 )2-62=12,∴ c =2 ,∴离心率 e =
= .
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14. 已知椭圆 C : + =1( a > b >0)的左、右焦点分别为 F1,
F2,短轴的一个端点为 P .
(1)若∠ F1 PF2为直角,焦距为2,求椭圆 C 的标准方程;
解: 因为椭圆 C 的左、右焦点分别为 F1, F2,短轴的
一个端点为 P ,且∠ F1 PF2为直角,
所以 b = c , a = c ,又因为焦距为2,所以 c =1, a =
, b =1,
所以椭圆 C 的标准方程为 + y2=1.
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(2)若∠ F1 PF2为钝角,求椭圆 C 的离心率的取值范围.
解: 因为椭圆 C 的左、右焦点分别为 F1, F2,短轴的
一个端点为 P ,且∠ F1 PF2为钝角,
所以45°<∠ OPF2<90°( O 为坐标原点),
所以 sin ∠ OPF2= ∈( ,1),
所以椭圆 C 的离心率的取值范围为( ,1).
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15. (2024·南京质检)如图,把椭圆 + =1的长轴(线段 AB )分
成8等份,过每个分点作 x 轴的垂线,分别交椭圆于 P1, P2,
P3,…, P7七个点, F 是椭圆的左焦点,则| P1 F |+| P2 F |
+…+| P7 F |= .
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解析:由椭圆的对称性及定义,知| P1 F |+| P7 F |=2 a ,|
P2 F |+| P6 F |=2 a ,| P3 F |+| P5 F |=2 a ,| P4 F |=
a ,所以| P1 F |+| P2 F |+| P3 F |+| P4 F |+| P5 F |
+| P6 F |+| P7 F |=7 a .因为 a =5,所以所求式子的值为35.
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16. 设 F1, F2分别是椭圆 E : + =1( a > b >0)的左、右焦点,
过点 F1的直线交椭圆 E 于 A , B 两点,| AF1|=3| F1 B |.
(1)若| AB |=4,△ ABF2的周长为16,求| AF2|;
解: 由| AF1|=3| F1 B |,| AB |=4,得| AF1|
=3,| F1 B |=1.
因为△ ABF2的周长为16,所以由椭圆定义可得4 a =16,
| AF1|+| AF2|=2 a =8,
故| AF2|=8-3=5.
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(2)若 cos ∠ AF2 B = ,求椭圆 E 的离心率.
解: 设| F1 B |= k , k >0,则| AF1|=3 k ,| AB |=4 k .
由椭圆定义可得| AF2|=2 a -3 k ,| BF2|=2 a - k .
在△ ABF2中,由余弦定理可得| AB |2=| AF2|2+|
BF2|2-2| AF2|·| BF2|· cos ∠ AF2 B ,
即(4 k )2=(2 a -3 k )2+(2 a - k )2- (2 a -3 k )(2
a - k ).
化简可得( a + k )( a -3 k )=0,而 a + k >0,故 a =3 k .
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于是有| AF2|=3 k =| AF1|,| BF2|=5 k .
因此| BF2|2=| F2 A |2+| AB |2,可得 F1 A ⊥ F2 A ,
故△ AF1 F2为等腰直角三角形.
从而 c = a ,所以椭圆 E 的离心率 e = = .
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谢 谢 观 看!