《(全國通用)高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第5節(jié) 第2課時 橢圓的簡單幾何性質(zhì)課件 理 新人教B》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國通用)高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第5節(jié) 第2課時 橢圓的簡單幾何性質(zhì)課件 理 新人教B(28頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第2課時課時 橢圓的簡單幾何性質(zhì)橢圓的簡單幾何性質(zhì) 考點一考點一 橢圓的性質(zhì)橢圓的性質(zhì) 【例 1】 (1)(2017 全國卷)已知橢圓 C:x2a2y2b21(ab0)的左、右頂點分別為A1,A2,且以線段 A1A2為直徑的圓與直線 bxay2ab0 相切,則 C 的離心率為( ) A.63 B.33 C.23 D.13 (2)已知橢圓 E:x2a2y2b21(ab0)的右焦點為 F,短軸的一個端點為 M,直線 l:3x4y0 交橢圓 E 于 A,B 兩點.若|AF|BF|4,點 M 到直線 l 的距離不小于45,則橢圓 E 的離心率的取值范圍是( ) A.0,32 B.0,34 C.32,
2、1 D.34,1 解析 (1)以線段 A1A2為直徑的圓是 x2y2a2,直線 bxay2ab0 與圓相切, 所以圓心(0,0)到直線的距離 d2aba2b2a,整理為 a23b2,即ba13. ecaa2b2a1ba2113263. 答案 (1)A (2)A 設(shè) M(0,b),則4b545,1bb0)的左焦點,A,B 分別為 C 的左、右頂點.P 為 C 上一點,且 PFx 軸.過點 A 的直線 l 與線段 PF 交于點 M,與 y 軸交于點 E.若直線 BM 經(jīng)過 OE 的中點,則 C的離心率為( ) A.13 B.12 C.23 D.34 (2)設(shè)橢圓 C:x2a2y2b21(ab0)的
3、左、右焦點分別為 F1,F(xiàn)2,過 F2作 x 軸的垂線與 C 相交于 A,B 兩點,F(xiàn)1B 與 y 軸相交于點 D,若 ADF1B,則橢圓 C 的離心率等于_. 解析 (1)設(shè) M(c,m),則 E0,amac,OE 的中點為 D, 則 D0,am2(ac),又 B,D,M 三點共線, 所以m2(ac)mac, 所以 a3c,所以 e13. (2)由題意知 F1(c,0),F(xiàn)2(c,0),其中 c a2b2,因為過 F2且與 x 軸垂直的直線為 xc,由橢圓的對稱性可設(shè)它與橢圓的交點為 Ac,b2a,Bc,b2a.因為 AB 平行于 y 軸,且|F1O|OF2|,所以|F1D|DB|,即 D
4、為線段 F1B 的中點,所以點 D 的坐標(biāo)為0,b22a,又 ADF1B,所以 kADkF1B1,即b2ab22ac0b2a0c(c)1,整理得 3b22ac,所以 3(a2c2)2ac,又 eca且 0e1,所以 3e22e 30,解得 e33(e 3舍去). 答案 (1)A (2)33 考點二考點二 橢圓性質(zhì)的應(yīng)用橢圓性質(zhì)的應(yīng)用 【例 2】 (1)(2018 湖南東部六校聯(lián)考)已知橢圓的中心在原點,離心率 e12,且它的一個焦點與拋物線 y24x 的焦點重合,則此橢圓方程為( ) A.x24y231 B.x28y261 C.x22y21 D.x24y21 (2)已知點 F1,F(xiàn)2是橢圓 x
5、22y22 的左、右焦點,點 P 是該橢圓上的一個動點,那么|PF1PF2|的最小值是( ) A.0 B.1 C.2 D.2 2 解析 (1)依題意,可設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2a2y2b21(ab0),由已知可得拋物線的焦點為(1,0),所以 c1,又離心率 eca12,解得 a2,b2a2c23,所以橢圓方程為x24y231,故選 A. 答案 (1)A (2)C (2)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x22y21,因為原點 O 是線段 F1F2的中點,所以PF1PF22PO,即|PF1PF2|2PO|2|PO|,橢圓上點到中心的最短距離為短半軸長,即|PO|的最小值為 b1,所以|PF1PF2|的最小值為 2
6、. 規(guī)律方法 利用橢圓幾何性質(zhì)的注意點及技巧 (1)在求與橢圓有關(guān)的一些量的范圍,或者最值時,經(jīng)常用到橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程中x,y的范圍,離心率的范圍等不等關(guān)系. (2)求解與橢圓幾何性質(zhì)有關(guān)的問題時,要結(jié)合圖形進(jìn)行分析,當(dāng)涉及頂點、焦點、長軸、短軸等橢圓的基本量時,要理清它們之間的內(nèi)在聯(lián)系. 【訓(xùn)練 2】 (1)(2018 貴州七校聯(lián)考)以橢圓上一點和兩個焦點為頂點的三角形的面積的最大值為 1,則橢圓長軸長的最小值為( ) A.1 B. 2 C.2 D.2 2 (2)(2017 全國卷)設(shè) A,B 是橢圓 C:x23y2m1 長軸的兩個端點.若 C 上存在點M 滿足AMB120,則 m 的取值范圍是
7、( ) A.(0,19,) B.(0, 39,) C.(0,14,) D.(0, 34,) 解析 (1)設(shè) a,b,c 分別為橢圓的長半軸長,短半軸長,半焦距, 依題意知,當(dāng)三角形的高為 b 時面積最大, 所以122cb1,bc1, 而 2a2 b2c22 2bc2 2 (當(dāng)且僅當(dāng) bc1 時取等號),故選 D. 答案 (1)D (2)A (2)當(dāng)焦點在 x 軸上,依題意得 0m3,且3mtanAMB2 3. 0m3 且 m1,則 03,且m3tanAMB2 3,m9, 綜上,m 的取值范圍是(0,19,). 考點三考點三 直線與橢圓直線與橢圓(多維探究多維探究) 命題角度命題角度 1 弦及中
8、點弦問題弦及中點弦問題 【例 31】 已知橢圓x22y21, (1)過 A(2,1)的直線 l 與橢圓相交,求 l 被截得的弦的中點軌跡方程; (2)求過點 P12,12且被 P 點平分的弦所在直線的方程. 解 (1)設(shè)弦的端點為 P(x1,y1),Q(x2,y2),其中點是 M(x,y).x212y211,x222y221, 得y2y1x2x1x2x12(y2y1)x2y,所以x2yy1x2, 化簡得 x22x2y22y0(包含在橢圓x22y21 內(nèi)部的部分). (2)由(1)可得弦所在直線的斜率為 kx2y12,因此所求直線方程是 y12 12x12,化簡得 2x4y30. 規(guī)律方法 弦及
9、弦中點問題的解決方法 (1)根與系數(shù)的關(guān)系:直線與橢圓方程聯(lián)立,消元,利用根與系數(shù)關(guān)系表示中點;(2)點差法:利用弦兩端點適合橢圓方程,作差構(gòu)造中點、斜率. 命題角度命題角度 2 直線與橢圓的位置關(guān)系直線與橢圓的位置關(guān)系(易錯警示易錯警示) 【例 32】 (2018 沈陽質(zhì)檢)已知 P 點坐標(biāo)為(0,2),點 A,B 分別為橢圓 E:x2a2y2b21(ab0)的左、右頂點,直線 BP 交 E 于點 Q,ABP 是等腰直角三角形,且PQ32QB. (1)求橢圓 E 的方程; (2)設(shè)過點 P 的動直線 l 與 E 相交于 M,N 兩點,當(dāng)坐標(biāo)原點 O 位于以 MN 為直徑的圓外時,求直線 l
10、斜率的取值范圍. 解 (1)由ABP 是等腰直角三角形,得 a2,B(2,0). 設(shè) Q(x0,y0),則由PQ32QB,得x065,y045, 代入橢圓方程得 b21,所以橢圓 E 的方程為x24y21. (2)依題意得,直線 l 的斜率存在,方程設(shè)為 ykx2. 聯(lián)立ykx2,x24y21, 消去 y 并整理得(14k2)x216kx120.(*) 因直線 l 與 E 有兩個交點,即方程(*)有不等的兩實根, 故 (16k)248(14k2)0,解得 k234. 設(shè) M(x1,y1),N(x2,y2), 由根與系數(shù)的關(guān)系得x1x216k14k2,x1x21214k2, 因坐標(biāo)原點 O 位于
11、以 MN 為直徑的圓外, 所以O(shè)MON0,即 x1x2y1y20, 又由 x1x2y1y2x1x2(kx12)(kx22) (1k2)x1x22k(x1x2)4 (1k2)1214k22k16k14k240, 解得 k24,綜上可得34k24,則32k2 或2k0)的直線交 E 于 A,M 兩點,點 N 在 E 上,MANA. (1)當(dāng) t4,|AM|AN|時,求AMN 的面積; (2)當(dāng) 2|AM|AN|時,求 k 的取值范圍. 解 (1)設(shè)M(x1,y1),則由題意知y10. 當(dāng) t4 時,E 的方程為x24y231,A(2,0). 由|AM|AN|及橢圓的對稱性知,直線 AM 的傾斜角為
12、4. 因此直線 AM 的方程為 yx2.將 xy2 代入x24y231 得 7y212y0, 解得 y0 或 y127,所以 y1127. 因此AMN 的面積 SAMN21212712714449. (2)由題意 t3,k0,A( t,0),將直線 AM 的方程 yk(x t)代入x2ty231 得(3tk2)x22 ttk2xt2k23t0. 由 x1( t)t2k23t3tk2得 x1t(3tk2)3tk2, 故|AM|x1 t| 1k26 t(1k2)3tk2. 由題設(shè),直線 AN 的方程為 y1k(x t), 故同理可得|AN|6k t(1k2)3k2t. 由 2|AM|AN|得23tk2k3k2t,即(k32)t3k(2k1), 當(dāng) k32時上式不成立,因此 t3k(2k1)k32. t3 等價于k32k2k2k32(k2)(k21)k320, 即k2k320,k320或k20,解得32k2. 因此 k 的取值范圍是(32,2).