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专题9.3椭圆
【核心素养】
1.结合椭圆的定义,考查应用能力,凸显逻辑推理、数学运算的核心素养.
2.结合椭圆的定义、简单的几何性质、几何图形,会求椭圆方程及解与几何性质有关的问题,凸显数学运算、直观想象的核心素养.
知识点
知识点一
椭圆的定义
(1)文字形式:在平面内到两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距.
(2)代数式形式:集合
①若,则集合P为椭圆;
②若,则集合P为线段;
③若,则集合P为空集.
知识点
知识点二
椭圆的标准方程
1.椭圆的标准方程:
(1)焦点在轴,;
(2)焦点在轴,.
2.满足条件:
知识点
知识点三
椭圆的几何性质
椭圆的标准方程及其几何性质
条件
图形
标准方程
范围
对称性
曲线关于轴、原点对称
曲线关于轴、原点对称
顶点
长轴顶点,短轴顶点
长轴顶点,轴顶点
焦点
焦距
离心率
,其中
通径
过焦点垂直于长轴的弦叫通径,其长为
常考题型剖析
常考题型剖析
题型一:椭圆的定义及其应用
【典例分析】
例1-1.(2023·全国·统考高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(????)
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出的面积,即可解出;
方法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.
【详解】方法一:因为,所以,
从而,所以.
故选:B.
方法二:
因为,所以,由椭圆方程可知,,
所以,又,平方得:
,所以.
故选:B.
例1-2.(2023·全国·统考高考真题)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点P在C上,,则(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出的面积,即可得到点的坐标,从而得出的值;
方法二:利用椭圆的定义以及余弦定理求出,再结合中线的向量公式以及数量积即可求出;
方法三:利用椭圆的定义以及余弦定理求出,即可根据中线定理求出.
【详解】方法一:设,所以,
由,解得:,
由椭圆方程可知,,
所以,,解得:,
即,因此.
故选:B.
方法二:因为①,,
即②,联立①②,
解得:,
而,所以,
即.
故选:B.
方法三:因为①,,
即②,联立①②,解得:,
由中线定理可知,,易知,解得:.
故选:B.
【规律方法】
1.应用椭圆的定义,可以得到结论:
(1)椭圆上任意一点P(x,y)(y≠0)与两焦点F1(-c,0),F2(c,0)构成的△PF1F2称为焦点三角形,其周长为2(a+c).
(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a是斜边,a2=b2+c2.
2.对焦点三角形的处理方法,通常是运用.
3.椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆定义的应用主要有:求椭圆的标准方程,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等.
(2)通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题.
【变式训练】
变式1-1.(2021·全国高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为()
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【分析】
本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式即可得到答案.
【详解】
由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
变式1-2.(2021·全国)已知椭圆的右焦点为,为椭圆上一动点,定点,则的最小值为()
A.1 B.-1 C. D.
【答案】A
【分析】
设椭圆的左焦点为,得到,得出,结合图象,得到当且仅当,,三点共线时,取得最小值,即可求解.
【详解】
设椭圆的左焦点为,则,可得,
所以,
如图所示,当且仅当,,三点共线(点在线段上)时,
此时取得最小值,
又由椭圆,可得且,所以,所以的最小值为1.
故选:A.
题型二:椭圆上的点、焦点距离问题
例2-1.(2023·江苏南通·统考三模)已知为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为(????)
A.5 B.6 C. D.
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义、点和圆的位置关系等知识确定正确答案.
【详解】依题意,设椭圆的左焦点为,
圆的圆心为,半径为,
,
当三点共线,且在之间时等号成立.
而,
所以,
当四点共线,且在之间,是的延长线与圆的交点时等号成立.
故选:D
??
例2-2.(2022·全国·高三专题练习)已知是椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,且,则点P到y轴的距离为(????)
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】先根据题意得到,然后利用余弦定理求得,接着求,最后利用三角形面积公式即可得到答案
【详解】由椭圆可得,
所以,,所以,
所以在中,,
因为,且,
所以,
设的坐标为,且,
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