3.1 椭圆
3.1.1 椭圆的标准方程
学习目标 1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用,培养数学抽象的核心素养. 2.掌握椭圆的定义和标准方程,提升逻辑推理的核心素养. 3.会求椭圆的标准方程,提升数学运算的核心素养.
任务一 椭圆的定义及标准方程
问题1.取一条定长的细线,把它的两端都固定在图板的同一点,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆.如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板中的两点F1,F2,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线? 在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?
提示:椭圆,笔尖到两个定点的距离的和等于常数.
问题2.观察椭圆的形状,你认为怎样建立平面直角坐标系可能使所得的椭圆方程形式简单?
提示:观察可以发现椭圆具有对称性,而且过两焦点的直线是它的对称轴,所以我们以经过椭圆两焦点F1,F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系Oxy,如图所示,此时,椭圆的焦点分别为F1(-c,0)和F2(c,0).
根据椭圆的定义,设M与焦点F1,F2的距离的和等于2a.由椭圆的定义可知,椭圆可看作点集P={M||MF1|+|MF2|=2a}.因为|MF1|=,|MF2|=,
所以+=2a.①
为了化简方程①,我们将其左边一个根式移到右边,得=2a-.②
对方程②两边平方,得
(x+c)2+y2=4a2 -4a+(x-c)2+y2,
整理,得a2-cx=a,③
对方程③两边平方,得
a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2,
整理,得(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2),④
将方程④两边同除以a2(a2-c2),
得+=1,⑤
由椭圆的定义可知2a>2c>0 ,即a>c>0,
所以a2-c2>0.
令b=,那么方程⑤就是+=1(a>b>0).⑥
我们将方程⑥称为焦点在x轴上的椭圆方程.
问题3.如图,如果焦点F1,F2在y轴上,且F1,F2的坐标分别是(0,-c),(0,c),a,b的意义同上,那么椭圆的方程是什么?
提示:+=1(a>b>0).
1.椭圆的定义
平面上到与两个定点F1,F2的距离之和为常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫作椭圆,这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点之间的距离|F1F2|叫作焦距.
2.椭圆的标准方程
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准 方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
图形
焦点 坐标 F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c 的关系 c2=a2-b2
(多选)平面上,动点M满足以下条件,其中M的轨迹为椭圆的是( )
A.M到两定点,的距离之和为4
B.M到两定点,的距离之和为6
C.M到两定点,的距离之和为6
D.M到两定点,的距离之和为8
答案:BD
解析:因为两定点,的距离为4<6,所以选项A不符合椭圆定义,选项B符合椭圆定义;因为两定点,的距离为6<8,所以选项C不符合椭圆定义,选项D符合.故选BD.
在椭圆定义中,要求常数必须大于两定点F1,F2之间的距离,这是椭圆定义中非常重要的一个条件,可以验证:如果这个常数等于两定点F1,F2之间的距离,动点的轨迹将是一条线段;如果这个常数小于两定点F1,F2之间的距离,动点的轨迹将不存在.因此在根据椭圆定义判断动点的轨迹时,务必注意这一隐含的条件.
对点练1.(1)设P(x,y)满足+=10,则P点的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆
C.线段 D.不存在
(2)平面内一点M到两定点F1,F2 的距离之和等于12,则点M的轨迹是 .
答案:(1)B (2)线段F1F2
解析:(1)因为+=10表示P(x,y)到定点F1,F2的距离之和为10,即+=10>=8,所以P点的轨迹为椭圆.故选B.
(2)由题意知+=12,且=12,故+==12, 所以点M的轨迹是线段F1F2.
求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0);
(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点;
(3)经过点P,Q.
解:(1)因为椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
又椭圆经过点(0,2)和(1,0),
所以
所以所求椭圆的标准方程为+x2=1.
(2)因为椭圆的焦点在y轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0),
由椭圆的定义知,
2a=+=2,
即a=,
又c=2,所以b2=a2-c2=6,
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
(3)法一:①当椭圆焦点在x轴上时,可设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
依题意,有
由a>b>0,知不合题意,故舍去;
②当椭圆焦点在y轴上时,可设椭圆的标准方程为
+=1(a>b>0).
依题意,有
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
法二:设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).
则
所以所求椭圆的方程为5x2+4y2=1,
故椭圆的标准方程为+=1.
确定椭圆标准方程的方法 1.“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式. 2.“定量”是指确定a2,b2的具体数值,常根据条件列方程(组)求解.
对点练2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过两点(2,-),;
(2)过点(,-),且与椭圆+=1有相同的焦点.
解:(1)法一:(分类讨论法)若焦点在x轴上,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由已知条件得
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
若焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由已知条件得
则a2<b2,与题设中a>b>0矛盾,舍去.
综上,所求椭圆的标准方程为+=1.
法二:(待定系数法)设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).
将两点(2,-),代入,
得
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)因为所求椭圆与椭圆+=1的焦点相同,所以其焦点在y轴上,且c2=25-9=16.设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.①
又点(,-)在椭圆上,所以+=1,即+=1.②
由①②得b2=4,a2=20,所以所求椭圆的标准方程为+=1.
任务二 椭圆定义的应用
已知P为椭圆+=1上一点,F1,F2是椭圆的左、右焦点,∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积.
解:由已知得a=2,b=,
所以c===3,
从而|F1F2|=2c=6,
在△F1PF2中,
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 60°,
即36=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|.①
由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=4,
即48=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|.②
由①②得|PF1|·|PF2|=4.
所以=|PF1|·|PF2|·sin 60°=.
[变式探究]
若将本例中“∠F1PF2=60°”变为“∠PF1F2=90°”,求△F1PF2的面积.
解:由已知得a=2,b=,所以c===3.
从而|F1F2|=2c=6.
在△F1PF2中,由勾股定理可得|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2,即|PF2|2=|PF1|2+36,
又由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2×2=4,
所以|PF2|=4-|PF1|.
从而有(4-|PF1|)2=|PF1|2+36,解得|PF1|=.
所以△F1PF2的面积S=·|PF1|·|F1F2|=×6=,
即△F1PF2的面积是.
椭圆定义的应用技巧 1.椭圆的定义能够对椭圆上的点到焦点的距离进行转化. 2.椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形,可以利用椭圆的定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
对点练3.设P为椭圆C:+=1上一点,F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,且△PF1F2的重心为点G,若|PF1|∶|PF2|=3∶4,那么△GPF1的面积为( )
A.24 B.12
C.8 D.6
答案:C
解析:因为P为椭圆C:+=1上一点,|PF1|∶|PF2|=3∶4,|PF1|+|PF2|=2a=14,
所以|PF1|=6,|PF2|=8.
又|F1F2|=2c=2=10,
所以易知△PF1F2是直角三角形,=|PF1|·|PF2|=24.
因为△PF1F2的重心为点G, 所以=3,
所以△GPF1的面积为8.
任务三 与椭圆有关的轨迹问题
(1)已知B,C是两个定点,|BC|=8,且△ABC的周长等于18,求这个三角形的顶点A的轨迹方程;
(2)已知P是椭圆+=1上一动点,O为坐标原点,求线段OP的中点Q的轨迹方程.
解:(1)以过B,C两点的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系Oxy,如图所示.
由|BC|=8,可知点B(-4,0),C(4,0),
由|AB|+|AC|+|BC|=18,|BC|=8,得|AB|+|AC|=10,
因此,点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之和为2a=10,c=4,但点A不在x轴上.
由a=5,c=4,得b2=a2-c2=25-16=9,
所以点A的轨迹方程为+=1(y≠0).
(2)设Q(x,y),P(x0,y0),由Q是线段OP的中点知,x0=2x,y0=2y.
又+=1,所以+=1,即x2+=1,所以点Q的轨迹方程为x2+=1.
解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法 1.定义法:用定义法求椭圆方程的思路是先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义,若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可. 2.相关点法:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去,即可解决问题,这种方法称为相关点法. 注意:相关点法求轨迹问题的四步曲为:设点、求关系式、代换、得方程.
对点练4.已知x轴上一定点A(1,0),Q为椭圆+y2=1上任一点,求线段AQ的中点M的轨迹方程.
解:设中点M的坐标为(x,y),点Q的坐标为(x0,y0),
利用中点坐标公式,得
所以
因为点Q(x0,y0)在椭圆+y2=1上,
所以+=1.
将x0=2x-1,y0=2y代入上式,得+(2y)2=1.
故线段AQ的中点M的轨迹方程是(x-)2+4y2=1.
1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
答案:D
解析:因为|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
所以动点M的轨迹是线段.
2.已知椭圆的焦点为(-1,0)和(1,0),点P(2,0)在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+x2=1
答案:A
解析:c=1,由点P(2,0)在椭圆上,可得a=2,b2=3,
所以椭圆的方程为+=1.
3.(多选)已知在平面直角坐标系中,点A,B(3,0),点P为一动点,且+=2a,则下列说法中正确的是( )
A.当a=2时,点P的轨迹不存在
B.当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为3
C.当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为6
D.当a=3时,点P的轨迹是以AB为直径的圆
答案:AC
解析:对于A,2a=4<,故点P的轨迹不存在,故A正确;对于B、C,2a=8>,故点P的轨迹是椭圆,且焦距为=6,故B错误,C正确;对于D,2a=6=,故点P的轨迹为线段AB,故D错误.故选AC.
4.已知△ABC的顶点B,C在椭圆+y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是( )
A.2 B.6
C.4 D.12
答案:C
解析:设在BC边上的另一个焦点为F,利用椭圆的定义,|BA|+|BF|=2,|CA|+|CF|=2,便可求得△ABC的周长为4.
课时测评27 椭圆的标准方程
(时间:60分钟 满分:110分)
(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.已知A,B,动点C满足+=10,则点C的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线
C.线段 D.点
答案:C
解析:因为A,B,所以+=10=,知点C的轨迹是线段AB.故选C.
2.已知椭圆过点P和点Q,则此椭圆的标准方程是( )
A.+x2=1 B.+y2=1或x2+=1
C.+y2=1 D.以上都不对
答案:A
解析:设椭圆方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),
由题意得
所以此椭圆的标准方程为+x2=1.
3.已知F1,F2是椭圆+=1的两焦点,过点F2的直线交椭圆于A,B两点,若|AB|=5,则|AF1|+|BF1|等于( )
A.9 B.10
C.11 D.12
答案:C
解析:根据椭圆定义,|AF1|+|AF2|=2a=8,|BF1|+|BF2|=2a=8,
所以△AF1B的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=16,
所以|AF1|+|BF1|=16-|AB|=11.
4.“2<m<6”是“方程+=1为椭圆”的( )
A.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
答案:B
解析:若方程+=1表示椭圆,
则解得2<m<6且m≠4,
所以“2<m<6”是“方程+=1为椭圆”的必要不充分条件.
5.设P为椭圆+=1上的任意一点,F1,F2为其上、下焦点,则|PF1|·|PF2|的最大值是( )
A.4 B.6
C.9 D.12
答案:C
解析:|PF1|+|PF2|=2a=6,|PF1|·|PF2|≤=9,
当且仅当|PF1|=|PF2|时取等号.
6.P是椭圆+=1上一点,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,若|PF1|·|PF2|=12,则∠F1PF2的大小为( )
A.60° B.30°
C.120° D.150°
答案:A
解析:由椭圆的定义得
|PF1|+|PF2|=8,|F1F2|=2,
所以(|PF1|+|PF2|)2=64,
因为|PF1|·|PF2|=12,所以|PF1|2+|PF2|2=40,
在△F1PF2中,cos∠F1PF2==,
因为0°<∠F1PF2<180°,
所以∠F1PF2=60°.
7.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为 .
答案:+x2=1
解析:由已知2a=8,2c=2,所以a=4,c=,
所以b2=a2-c2=16-15=1.
又椭圆的焦点在y轴上,所以椭圆的标准方程为+x2=1.
8.已知椭圆C:+=1,点M与C的焦点不重合.若点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则 |AN|+|BN|= .
答案:12
解析:如图,取MN的中点G,G在椭圆C上,
因为点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,
故有|GF1|=|AN|,|GF2|=|BN|,
所以|AN|+|BN|=2(|GF1|+|GF2|)=4a=12.
9.(13分)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为和,过点P作焦点所在的坐标轴的垂线,垂足恰好为椭圆的一个焦点,求此椭圆的方程.
解:设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,
不妨取|PF1|=,|PF2|=,
由椭圆的定义,知2a=|PF1|+|PF2|=2,
即a=.
由|PF1|>|PF2|知,PF2垂直于焦点所在的坐标轴.
在Rt△PF2F1中,4c2=|PF1|2-|PF2|2=,
所以c2=,所以b2=a2-c2=.
又所求的椭圆的焦点可以在x轴上,也可以在y轴上,故所求的椭圆方程为+=1或+=1.
10.(15分)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.
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+=1,
所以=,x0=±,
所以点P有4个,它们的坐标分别为,,,.
(11—14小题,每小题5分,共20分)
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.±
答案:D
解析:因为线段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),
所以PF2⊥x轴,所以点P的横坐标是±3,
因为点P在椭圆上,所以+=1,即y2=,所以y=±.
所以点M的纵坐标为±.
12.设P是椭圆+=1上一点,M,N分别是圆A:(x+4)2+y2=1和圆B:(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|+|PN|的最小值、最大值分别为( )
A.9,12 B.8,11
C.8,12 D.10,12
答案:C
解析:如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为椭圆的两个焦点,由椭圆的定义知|PA|+|PB|=2a=10,连接PA,PB,分别与左、右两圆相交于M,N两点,此时|PM|+|PN|最小,最小值为|PA|+|PB|-2r=8.延长PA,PB,分别与左、右两圆相交于M',N'两点,此时|PM|+|PN|最大,最大值为|PA|+|PB|+2r=12,即最小值和最大值分别为8,12.
13.若椭圆3x2-ty2=6的一个焦点为F(0,2),则实数t= .
答案:-1
解析:椭圆3x2-ty2=6的标准方程为+=1,
因为其一个焦点为F(0,2),所以a2=-,b2=2,
所以--2=4,解得t=-1.
14.在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,则= .
答案:
解析:由椭圆的方程得a=5,b=4,c=3.
因为△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,
所以|BC|+|AB|=2a=10,
所以由正弦定理可知===.
15.(5分)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=|BF2|,|BF1|=2|BF2|,则椭圆C的方程为 .
答案:+=1
解析:设|BF2|=2m,则|AF2|=3m,|BF1|=4m,
由椭圆定义知|BF1|+|BF2|=|AF1|+|AF2|=6m,
所以|AF1|=6m-3m=3m,
所以|AF1|=|AF2|,
故点A为椭圆的上(下)顶点,设A(0,±b),
由=,得B,又点B在椭圆上,故+=1,
解得a2=5,又由c=1,可得b=2,
故椭圆的方程为+=1.
16.(17分)设F1,F2分别是椭圆 +y2=1的两焦点,B为椭圆上的点且坐标为(0,-1).
(1)若P是该椭圆上的一个动点,求|PF1|·|PF2|的最大值;
(2)设M是该椭圆上的一个动点,求△MBF1的周长的最大值.
解:(1)因为椭圆的方程为 +y2=1,所以a=2,b=1,c=,即|F1F2|=2 ,
又因为|PF1|+|PF2|=2a=4,
所以|PF1|·|PF2|≤ 2 = 2 =4.
当且仅当|PF1|=|PF2|=2时取等号,
所以|PF1|·|PF2|的最大值为4.
(2)因为|MF1|+|MB|=4-|MF2|+|MB|≤4+|BF2|,
所以△MBF1的周长≤4+|BF2|+|BF1|=8,
所以当M点位于直线BF2与椭圆的交点处时,△MBF1的周长最大,最大值为8.
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第3章 3.1 椭圆
3.1.1 椭圆的标准方程
学习目标
1. 了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用,培养数学抽象的核心素养.
2. 掌握椭圆的定义和标准方程,提升逻辑推理的核心素养.
3. 会求椭圆的标准方程,提升数学运算的核心素养.
任务一 椭圆的定义及标准方程
问题1.取一条定长的细线,把它的两端都固定在图板
的同一点,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔
尖(动点)画出的轨迹是一个圆.如果把细绳的两端拉开
一段距离,分别固定在图板中的两点F1,F2,套上铅
笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线? 在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?
提示:椭圆,笔尖到两个定点的距离的和等于常数.
问题导思
问题2.观察椭圆的形状,你认为怎样建立平面直角坐标系可能使所得的椭圆方程形式简单?
提示:观察可以发现椭圆具有对称性,而且过两焦点
的直线是它的对称轴,所以我们以经过椭圆两焦点F1,
F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立
平面直角坐标系Oxy,如图所示,此时,椭圆的焦点
分别为F1(-c,0)和F2(c,0).
1.椭圆的定义
平面上到与两个定点F1,F2的距离之和为__________________的点的轨迹叫作椭圆,这____________F1,F2叫作椭圆的焦点,__________________
____________叫作焦距.
新知构建
常数(大于|F1F2|)
两个定点
两个焦点之间的
距离|F1F2|
2.椭圆的标准方程
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程
___________________
____________________
图形
焦点坐标 ________________________ ________________________
a,b,c的关系 c2=________
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a2-b2
典例1
√
√
规律方法
在椭圆定义中,要求常数必须大于两定点F1,F2之间的距离,这是椭圆定义中非常重要的一个条件,可以验证:如果这个常数等于两定点F1,F2之间的距离,动点的轨迹将是一条线段;如果这个常数小于两定点F1,F2之间的距离,动点的轨迹将不存在.因此在根据椭圆定义判断动点的轨迹时,务必注意这一隐含的条件.
√
线段F1F2
典例2
规律方法
确定椭圆标准方程的方法
1.“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式.
2.“定量”是指确定a2,b2的具体数值,常根据条件列方程(组)求解.
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任务二 椭圆定义的应用
典例3
规律方法
椭圆定义的应用技巧
1.椭圆的定义能够对椭圆上的点到焦点的距离进行转化.
2.椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形,可以利用椭圆的定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
√
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任务三 与椭圆有关的轨迹问题
典例4
规律方法
解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法
1.定义法:用定义法求椭圆方程的思路是先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义,若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可.
2.相关点法:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去,即可解决问题,这种方法称为相关点法.
注意:相关点法求轨迹问题的四步曲为:设点、求关系式、代换、得方程.
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随堂评价
1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
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因为|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
所以动点M的轨迹是线段.
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课时测评
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根据椭圆定义,|AF1|+|AF2|=2a=8,|BF1|+|BF2|=2a=8,
所以△AF1B的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=16,
所以|AF1|+|BF1|=16-|AB|=11.
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12
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如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为椭圆
的两个焦点,由椭圆的定义知|PA|+|PB|=
2a=10,连接PA,PB,分别与左、右两圆相交于
M,N两点,此时|PM|+|PN|最小,最小值
为|PA|+|PB|-2r=8.延长PA,PB,分别与左、右两圆相交于M',N'两点,此时|PM|+|PN|最大,最大值为|PA|+|PB|+2r=12,即最小值和最大值分别为8,12.
13.若椭圆3x2-ty2=6的一个焦点为F(0,2),则实数t=______.
-1
设|BF2|=2m,则|AF2|=3m,|BF1|=4m,
由椭圆定义知|BF1|+|BF2|=|AF1|+|AF2|=6m,
所以|AF1|=6m-3m=3m,
所以|AF1|=|AF2|,
故点A为椭圆的上(下)顶点,设A(0,±b),
(2)设M是该椭圆上的一个动点,求△MBF1的周长的最大值.
解:因为|MF1|+|MB|=4-|MF2|+|MB|≤4+|BF2|,
所以△MBF1的周长≤4+|BF2|+|BF1|=8,
所以当M点位于直线BF2与椭圆的交点处时,△MBF1的周长最大,最大值为8.
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