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今天我们研究点与椭圆的位置关系。类似于点与圆的位置关系:点在圆外,点在圆上,点在圆内,同理点与椭圆的位置关系也有三种,即点在椭圆外,点在椭圆上,点在椭圆内。
通过点的坐标和椭圆方程,把三种位置关系转化为等式或不等式,能使许多数学问题的解决化繁为简,新颖别致。
先看例题:
例:画出方程的曲线
归纳整理:
点P(x0,y0)与焦点在x轴上的椭圆的关系如下:
点P(x0,y0)在椭圆上的充要条件是,
点P(x0,y0)在椭圆内部的充要条件是,
点P(x0,y0)在椭圆外部的充要条件是。
点P(x0, y0)与焦点在y轴上的椭圆的关系有类似的结论。
再看一个例题,加深印象
例:若椭圆与连结A(1,2)、B(3,4)的线段没有公共点,求实数a的取值范围。
实数a的取值范围是:或
总结:
1.根据点在在椭圆上,坐标满足椭圆方程,这是解析几何中点在曲线上的常用关系。
2.根据点与椭圆的位置关系,得到一些不等式,可以求出参数的取值范围。
练习:
1.已知椭圆C的方程为,试确定m的值,使得对于直线y=4x+m,椭圆上总有不同的两点关于该直线对称。
2.设椭圆方程为(ab0),A、B是椭圆上任意两点,线段AB的垂直平分线交x轴于P(x0,0),求证: 。
3. 设椭圆的左、右顶点分别为A,B,点P在椭圆上且异于A,B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)若直线AP与BP的斜率之积为,求椭圆的离心率;
(Ⅱ)若|AP|=|OA|,证明:直线OP的斜率k满足 .
答案:
依题意,y0=4x0+m ,所以x0=-m,y0=-3m,即M(-m,-3m),
由点M在椭圆内部,得,从而 。
2.
∵M在椭圆内部,∴,即,
又∵ab0,∴a2-b20,∴。
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