第一课时 椭圆及其标准方程(一)
课标要求
1.理解并掌握椭圆的定义(数学抽象). 2.掌握椭圆的标准方程的推导(逻辑推理). 3.会求椭圆的标准方程(数学运算).
知识点一|椭圆的定义
问题1 取一条定长的细绳,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(如图),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?
【知识梳理】
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的 等于 (大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.符号表示:|MF1|+|MF2|= (常数)且2a |F1F2|.
提醒:(1)当2a=|F1F2|时,点的轨迹是线段F1F2;(2)当2a<|F1F2|时,点的轨迹不存在.
【例1】 下列说法正确的是( )
A.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到点F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离相等的点的轨迹是椭圆
【规律方法】
椭圆的定义具有双向作用,即若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|),则点M的轨迹是椭圆;反之,椭圆上任意一点M到两焦点的距离之和必为2a.
训练1 甲:动点P到两定点A,B的距离之和|PA|+|PB|=2a(a>0,a为常数);乙:P点轨迹是椭圆.则甲是乙的( )
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
知识点二|椭圆的标准方程
问题2 (1)如图1,观察椭圆的形状,你认为怎样建立坐标系可能使所得的椭圆方程形式简单?
(2)类比圆的标准方程推导过程,你能利用椭圆定义推导出椭圆的标准方程吗?
(3)如图2,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?
【知识梳理】
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 F1 ,F2(0,c)
焦距 |F1F2|=
a,b,c的关系 c2=
提醒:(1)x2项和y2项谁的分母大,焦点就在谁的轴上;(2)在椭圆的标准方程中不一定有a>b>c成立,只需a>b,a>c即可,b,c的大小关系不确定.
【例2】 (链接教材P107例1)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别为F1(-3,0),F2(3,0),且椭圆上一点M与两焦点的距离和等于10;
(2)两个焦点的坐标分别为F1(0,-2),F2(0,2),且椭圆经过点(4,3);
(3)经过点A(,-2)和点B(-2,1).
【规律方法】
求椭圆标准方程的方法
(1)定义法:根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出方程;
(2)待定系数法:先判断焦点位置,设出标准方程形式,最后由条件确定待定系数即可,即“先定位,后定量”.
提醒:在求椭圆的标准方程时,若焦点的位置不确定,一般可设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),不必考虑焦点位置,用待定系数法求出m,n的值即可.
训练2 (1)已知点A(-3,0),B(0,2)在椭圆+=1上,则椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+y2=1 D.+=1
(2)求满足过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程.
提能点|椭圆的定义与标准方程的简单应用
【例3】 (1)已知椭圆+=1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为3,到另一个焦点的距离为7,则m=( )
A.5 B.10
C.15 D.25
(2)若方程+=1表示椭圆,则实数k的取值范围为( )
A.(5,6) B.(5,7)
C.(6,7) D.(5,6)∪(6,7)
变式 若本例(2)条件变为“若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆”,则实数k的取值范围为 .
【规律方法】
由方程表示椭圆确定参数值(范围)时,要根据焦点所在的坐标轴来确定两个分母的大小;若给出椭圆方程为Ax2+By2=C,则应首先将其转化为椭圆的标准方程的形式+=1,再研究其焦点的位置等情况.
训练3 (1)〔多选〕设P是椭圆+=1上一点,F1,F2是椭圆的焦点,若△PF1F2是等腰三角形,则|PF2|的值可能为( )
A.4 B.5
C.6 D.7
(2)(2025·济源质检)已知椭圆方程为kx2+3y2-6k=0(k≠0),焦距为4,则k= .
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(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)椭圆的两种标准方程中,虽然焦点位置不同,但都有a2=b2+c2.( )
(4)方程+=1(a>0,b>0)表示的曲线是椭圆.( )
2.已知椭圆+=1过点(2,),则其焦距为 .
3.如果x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是 .
4.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)a+c=10,a-c=4;
(2)与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且满足b=2.
课堂小结
1.理清单 (1)椭圆的定义及其应用; (2)椭圆的标准方程的求解及判别. 2.应体会 (1)当椭圆焦点位置不确定时,要注意分类讨论思想的应用; (2)求椭圆的标准方程时体现了函数与方程思想. 3.避易错 (1)椭圆定义中a,b,c的关系易记错记混; (2)焦点在x轴、y轴上的椭圆标准方程易混淆.
提示:完成课后作业 第三章 3.1 3.1.1 第一课时
4 / 4第一课时 椭圆及其标准方程(一)
课标要求
1.理解并掌握椭圆的定义(数学抽象).
2.掌握椭圆的标准方程的推导(逻辑推理).
3.会求椭圆的标准方程(数学运算).
情境导入
在日常生活与学习中,可以见到很多有关椭圆的现象,如图1、图2.我们还知道,圆是平面内到圆心的距离等于半径的点的集合,圆上的点的特征是任意一点到圆心的距离都等于半径.那么椭圆又有着怎样的几何特征呢?它是否与圆一样有自己的定义、方程?
知识点一|椭圆的定义
问题1 取一条定长的细绳,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(如图),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.
【知识梳理】
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的 和 等于 常数 (大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.符号表示:|MF1|+|MF2|= 2a (常数)且2a > |F1F2|.
提醒:(1)当2a=|F1F2|时,点的轨迹是线段F1F2;(2)当2a<|F1F2|时,点的轨迹不存在.
【例1】下列说法正确的是( )
A.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到点F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离相等的点的轨迹是椭圆
解析:C 选项A中,|F1F2|=8,故平面内到F1,F2两点的距离之和等于常数8的点的轨迹是线段F1F2;选项B中,动点到F1,F2两点的距离之和等于6,小于|F1F2|,故这样的轨迹不存在;选项C中,点(5,3)到点F1,F2的距离之和为+=4>|F1F2|=8,故选项C中的动点的轨迹是椭圆;选项D中的动点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
【规律方法】
椭圆的定义具有双向作用,即若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|),则点M的轨迹是椭圆;反之,椭圆上任意一点M到两焦点的距离之和必为2a.
训练1 甲:动点P到两定点A,B的距离之和|PA|+|PB|=2a(a>0,a为常数);乙:P点轨迹是椭圆.则甲是乙的( )
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
解析:B 利用椭圆定义,若P点轨迹是椭圆,则|PA|+|PB|=2a(a>0,a为常数),∴甲是乙的必要条件.反过来,若|PA|+|PB|=2a(a>0,a为常数),不能推出P点轨迹是椭圆,故选B.
知识点二|椭圆的标准方程
问题2 (1)如图1,观察椭圆的形状,你认为怎样建立坐标系可能使所得的椭圆方程形式简单?
提示:观察图形,可以发现椭圆具有对称性,而且过两个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,得到的椭圆方程最简单.
(2)类比圆的标准方程推导过程,你能利用椭圆定义推导出椭圆的标准方程吗?
提示:根据椭圆的定义,
设焦点F1,F2的坐标分别为(-c,0),(c,0),点M(x,y)是椭圆上任意一点,点M与焦点F1,F2的距离的和等于2a.即|MF1|+|MF2|=2a,
因为|MF1|=,
|MF2|=,
所以+=2a.
即
=2a-.
两边平方,得(x+c)2+y2=4a2-4a+(x-c)2+y2,
整理得a2-cx=a,
对方程再两边平方,得a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2,整理得(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2),
将方程两边同除以a2(a2-c2),得+=1,由椭圆定义可知2a>2c>0,即a>c>0,所以a2-c2>0,令b=,
那么方程就是+=1(a>b>0).
(3)如图2,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).
【知识梳理】
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)
焦距 |F1F2|= 2c
a,b,c的关系 c2= a2-b2
提醒:(1)x2项和y2项谁的分母大,焦点就在谁的轴上;(2)在椭圆的标准方程中不一定有a>b>c成立,只需a>b,a>c即可,b,c的大小关系不确定.
【例2】(链接教材P107例1)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别为F1(-3,0),F2(3,0),且椭圆上一点M与两焦点的距离和等于10;
解:因为椭圆的焦点在x轴上,且c=3,2a=10,
所以a=5,b===4,所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)两个焦点的坐标分别为F1(0,-2),F2(0,2),且椭圆经过点(4,3);
解: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).
法一 由椭圆的定义知2a=+=6++6-=12,解得a=6.又c=2,所以b==4.
所以椭圆的标准方程为+=1.
法二 因为所求椭圆过点(4,3),代入方程得+=1.又c2=a2-b2=4,
联立解得所以椭圆的标准方程为+=1.
(3)经过点A(,-2)和点B(-2,1).
解:法一 ①当椭圆的焦点在x轴上时,设它的标准方程为+=1(a>b>0).
依题意有解得故所求椭圆的标准方程为+=1.
②当椭圆的焦点在y轴上时,设它的标准方程为+=1(a>b>0).
依题意有解得不满足a>b>0,故方程不存在.
综上所述,所求椭圆的标准方程为+=1.
法二 设所求椭圆的标准方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),
依题意有解得故所求椭圆的标准方程为+=1.
【规律方法】
求椭圆标准方程的方法
(1)定义法:根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出方程;
(2)待定系数法:先判断焦点位置,设出标准方程形式,最后由条件确定待定系数即可,即“先定位,后定量”.
提醒:在求椭圆的标准方程时,若焦点的位置不确定,一般可设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),不必考虑焦点位置,用待定系数法求出m,n的值即可.
训练2 (1)已知点A(-3,0),B(0,2)在椭圆+=1上,则椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+y2=1 D.+=1
解析:B 由题意得解得所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)求满足过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程.
解: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.
提能点|椭圆的定义与标准方程的简单应用
【例3】(1)已知椭圆+=1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为3,到另一个焦点的距离为7,则m=( D )
A.5 B.10 C.15 D.25
解析:由题意得3+7=2,解得m=25.故选D.
(2)若方程+=1表示椭圆,则实数k的取值范围为( D )
A.(5,6) B.(5,7)
C.(6,7) D.(5,6)∪(6,7)
解析:由题意知解得5<k<7且k≠6,所以实数k的取值范围是(5,6)∪(6,7).
变式 若本例(2)条件变为“若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆”,则实数k的取值范围为(5,6).
解析:由题意知解得5<k<6.
【规律方法】
由方程表示椭圆确定参数值(范围)时,要根据焦点所在的坐标轴来确定两个分母的大小;若给出椭圆方程为Ax2+By2=C,则应首先将其转化为椭圆的标准方程的形式+=1,再研究其焦点的位置等情况.
训练3 (1)〔多选〕设P是椭圆+=1上一点,F1,F2是椭圆的焦点,若△PF1F2是等腰三角形,则|PF2|的值可能为( ABC )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:由椭圆+=1知,F1(-3,0),F2(3,0),|F1F2|=6.①若|PF1|=|PF2|,点P是椭圆与y轴的交点,故|PF2|=a=5.②若|PF1|=|F1F2|=6,由|PF1|+|PF2|=2a=10知,|PF2|=4.③若|PF2|=|F1F2|=6,则|PF2|=6.所以|PF2|∈{4,5,6}.故选A、B、C.
(2)(2025·济源质检)已知椭圆方程为kx2+3y2-6k=0(k≠0),焦距为4,则k=1或5.
解析:将方程kx2+3y2-6k=0化为+=1.∵焦距为4,∴2c=4,即c=2.当焦点在x轴上时,6-2k=4,解得k=1;当焦点在y轴上时,2k-6=4,解得k=5.综上,k=1或5.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(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)椭圆的两种标准方程中,虽然焦点位置不同,但都有a2=b2+c2.( √ )
(4)方程+=1(a>0,b>0)表示的曲线是椭圆.( × )
2.已知椭圆+=1过点(2,),则其焦距为4.
解析:将点(2,)代入椭圆方程得+=1,解得b2=12,则c2=12-8=4,c=2,所以焦距为2c=4.
3.如果x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是(0,1).
解析:椭圆的方程x2+ky2=2可化为+=1,∵x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,∴>2,解得0<k<1.∴实数k的取值范围是(0,1).
4.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)a+c=10,a-c=4;
解:由a+c=10,a-c=4,得a=7,c=3,所以b2=a2-c2=40.
故所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.
(2)与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且满足b=2.
解:由9x2+4y2=36可得+=1,
所以所求椭圆的焦点在y轴上,且c2=9-4=5,又b=2,所以b2=20,a2=25,
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
课堂小结
1.理清单 (1)椭圆的定义及其应用; (2)椭圆的标准方程的求解及判别. 2.应体会 (1)当椭圆焦点位置不确定时,要注意分类讨论思想的应用; (2)求椭圆的标准方程时体现了函数与方程思想. 3.避易错 (1)椭圆定义中a,b,c的关系易记错记混; (2)焦点在x轴、y轴上的椭圆标准方程易混淆.
1.椭圆+=1上任意一点到两焦点的距离之和为( )
A.2 B.8
C.2 D.4
解析:B 因为a2=16,所以椭圆+=1上任意一点到两焦点的距离之和为2a=8.故选B.
2.椭圆4y2+x2=1的焦距为( )
A. B.
C.2 D.
解析:B 由椭圆的方程4y2+x2=1,得a2=1,b2=.又由c2=a2-b2,得c2=,解得c=,所以焦距2c=.故选B.
3.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:B 椭圆方程可化为x2+=1,由题意知解得k=2.
4.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点(4,0),(0,2)的椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:D 法一 验证排除,将点(4,0)代入验证可排除A、B、C;故选D.
法二 设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),则解得故选D.
5.已知点F是椭圆+=1的一个焦点,点P在椭圆上,线段PF的中点为N,且|ON|=2(O为坐标原点),则线段PF的长为( )
A.2 B.3
C.4 D.2
解析:A 设椭圆的另一个焦点为F',连接PF'(图略),则ON PF',所以PF'=4,又PF'+PF=6,所以PF=2.
6.〔多选〕对于曲线C:+=1,下面四个说法中正确的是( )
A.曲线C不可能是椭圆
B.“1<k<4”是“曲线C是椭圆”的充分不必要条件
C.“曲线C是焦点在y轴上的椭圆”是“3<k<4”的必要不充分条件
D.“曲线C是焦点在x轴上的椭圆”是“1<k<2.5”的充要条件
解析:CD 当1<k<4且k≠2.5时,曲线C是椭圆,所以A错误;当k=2.5时,4-k=k-1,此时曲线C是圆,所以B错误;若曲线C是焦点在y轴上的椭圆,则解得2.5<k<4,所以“曲线C是焦点在y轴上的椭圆”是“3<k<4”的必要不充分条件,所以C正确;若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则解得1<k<2.5,所以D正确.故选C、D.
7.〔多选〕(2025·周口月考)已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,点M在椭圆C上,且△F1MF2是等边三角形,则椭圆C的方程可能为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:ACD 因为△F1MF2是等边三角形,所以|MF1|=|MF2|,所以点M在坐标轴上,∠MF1F2=60°,所以=sin 60°,则=,椭圆C的焦点可以在x轴或y轴上,+=1,+=1,+=1满足条件.故选A、C、D.
8.已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|·|MF2|的最大值为9.
解析:由椭圆C:+=1,得|MF1|+|MF2|=2×3=6,则|MF1|·|MF2|≤()2=32=9,当且仅当|MF1|=|MF2|=3时等号成立.
9.已知椭圆的方程为+=1(m>0),并且焦距为6,则实数m的值为4或.
解析:∵2c=6,∴c=3.当椭圆的焦点在x轴上时,由椭圆的方程知a2=25,b2=m2.由a2=b2+c2,得25=m2+9,∴m2=16,又m>0,故m=4.当椭圆的焦点在y轴上时,由椭圆的方程知a2=m2,b2=25.由a2=b2+c2,得m2=25+9=34,又m>0,故m=.综上可知,实数m的值为4或.
10.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在x轴上,中心为坐标原点,经过点(1,),(0,-);
(2)以点F1(-1,0),F2(1,0)为焦点,经过点P(2,);
(3)过P(,-4)和Q(-,3)两点.
解:(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
由题意有解得
故椭圆的标准方程为+=1.
(2)设椭圆的标准方程为+=1(m>n>0),焦距为2c0.由题意知c0=1,|PF1|==,|PF2|==,
有m===,n==2,
故椭圆的标准方程为+=1.
(3)设经过点P(,-4)和点Q(-,3)的椭圆的方程为px2+qy2=1(p>0,q>0,p≠q),将P,Q两点的坐标代入得,解得所以所求椭圆的标准方程为+x2=1.
11.(2025·开封月考)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.±
解析: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=,∴y=±.∴点M的纵坐标为±.
12.(2025·泰安质检)在平面直角坐标系Oxy中,已知△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,则=( )
A. B. C. D.1
解析:C 由椭圆的方程得a=5,b=4,c=3.∵△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,∴|BC|+|AB|=2a=10,∴由正弦定理可知===.
13.已知椭圆C:+=1(m>4)的右焦点为F,点A(-2,2)为椭圆C内一点.若椭圆C上存在一点P,使得|PA|+|PF|=8,则实数m的取值范围是(6+2,25].
解析:由题知椭圆C的右焦点为F(2,0),设左焦点为F'(-2,0),由椭圆的定义可得2=|PF|+|PF'|,即|PF'|=2-|PF|,可得|PA|-|PF'|=8-2.由||PA|-|PF'||≤|AF'|=2可得-2≤8-2≤2,解得3≤≤5,所以9≤m≤25.又因为点A在椭圆C内,所以+<1,所以8m-16<m(m-4),解得m<6-2或m>6+2.综上,实数m的取值范围是(6+2,25].
14.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点A(3,2)且与椭圆3x2+8y2=24有相同的焦点;
(2)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(-1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.
解:(1)椭圆方程3x2+8y2=24可化为+=1,可得c=,其焦点为(±,0),
设所求椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),将点A(3,2)的坐标代入椭圆方程,
可得+=1,结合a2-b2=5,解得a=,b=,
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)由题意,因为P3,P4两点关于y轴对称,所以椭圆C经过P3,P4两点,
又由P1(1,1),P4(1,)知,椭圆C不经过点P1,所以点P2在椭圆C上,
因此解得所以椭圆C的标准方程为+y2=1.
15.某海域有A,B两个岛屿,B岛在A岛正东4海里处,经多年观察研究发现,某种鱼群洄游的路线是曲线C,曾有渔船在距A岛、B岛距离和为8海里处发现过鱼群,以A,B所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示.
(1)求曲线C的标准方程;
(2)某日,研究人员在A,B两岛同时用声呐探测仪发出不同频率的探测信号(传播速度相同),A,B两岛收到鱼群在P处反射信号的时间比为5∶3,你能否确定P处的位置(即点P的坐标)?
解:(1)由题意知曲线C是以A,B为焦点且2a=8的椭圆,又2c=4,则c=2,a=4,故b=2,
∴曲线C的标准方程为+=1.
(2)由于A,B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5∶3,因此鱼群此时距A,B两岛的距离比为5∶3,即鱼群距A,B两岛的距离分别为5海里和3海里,设P(x,y),B(2,0),由|PB|=3,得=3,
∴解得或∴点P的坐标为(2,3)或(2,-3).
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