《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 9.5 橢圓(第1課時(shí))講義(含解析).docx》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 9.5 橢圓(第1課時(shí))講義(含解析).docx(20頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
9.5 橢 圓
最新考綱
考情考向分析
1.掌握橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何圖形及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).
2.會(huì)解決直線與橢圓的位置關(guān)系的問題.
橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)通常以小題形式考查,直線與橢圓的位置關(guān)系主要出現(xiàn)在解答題中.題型主要以選擇、填空題為主,一般為中檔題,橢圓方程的求解經(jīng)常出現(xiàn)在解答題的第一問.
1.橢圓的概念
平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做橢圓的焦距.
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c為常數(shù):
(1)若a>c,則集合P為橢圓;
(2)若a=c,則集合P為線段;
(3)若a
b>0)
+=1(a>b>0)
圖形
性質(zhì)
范圍
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
對(duì)稱性
對(duì)稱軸:坐標(biāo)軸 對(duì)稱中心:原點(diǎn)
頂點(diǎn)坐標(biāo)
A1(-a,0),A2(a,0)
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a)
B1(-b,0),B2(b,0)
軸
長(zhǎng)軸A1A2的長(zhǎng)為2a;短軸B1B2的長(zhǎng)為2b
焦距
|F1F2|=2c
離心率
e=∈(0,1)
a,b,c的關(guān)系
a2=b2+c2
概念方法微思考
1.在橢圓的定義中,若2a=|F1F2|或2a<|F1F2|,動(dòng)點(diǎn)P的軌跡如何?
提示 當(dāng)2a=|F1F2|時(shí)動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是線段F1F2;當(dāng)2a<|F1F2|時(shí)動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是不存在的.
2.橢圓的離心率的大小與橢圓的扁平程度有怎樣的關(guān)系?
提示 由e==知,當(dāng)a不變時(shí),e越大,b越小,橢圓越扁;e越小,b越大,橢圓越圓.
3.點(diǎn)和橢圓的位置關(guān)系有幾種?如何判斷.
提示 點(diǎn)P(x0,y0)和橢圓的位置關(guān)系有3種
(1)點(diǎn)P(x0,y0)在橢圓內(nèi)?+<1.
(2)點(diǎn)P(x0,y0)在橢圓上?+=1.
(3)點(diǎn)P(x0,y0)在橢圓外?+>1.
4.直線與橢圓的位置關(guān)系有幾種?如何判斷?
提示 直線與橢圓的位置關(guān)系有三種:相離、相切、相交.
判斷方法為聯(lián)立直線與橢圓的方程,求聯(lián)立后所得方程的判別式Δ.
(1)直線與橢圓相離?Δ<0.
(2)直線與橢圓相切?Δ=0.
(3)直線與橢圓相交?Δ>0.
題組一 思考辨析
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“”)
(1)橢圓上一點(diǎn)P與兩焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2構(gòu)成△PF1F2的周長(zhǎng)為2a+2c(其中a為橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng),c為橢圓的半焦距).( √ )
(2)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)表示的曲線是橢圓.( √ )
(3)+=1(a≠b)表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓.( )
(4)+=1(a>b>0)與+=1(a>b>0)的焦距相等.( √ )
題組二 教材改編
2.[P49T4]橢圓+=1的焦距為4,則m等于( )
A.4B.8C.4或8D.12
答案 C
解析 當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí),10-m>m-2>0,
10-m-(m-2)=4,∴m=4.
當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上時(shí),m-2>10-m>0,m-2-(10-m)=4,∴m=8.∴m=4或8.
3.[P80T3(1)]過點(diǎn)A(3,-2)且與橢圓+=1有相同焦點(diǎn)的橢圓的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 A
解析 由題意知c2=5,可設(shè)橢圓方程為+=1(λ>0),則+=1,解得λ=10或λ=-2(舍去),
∴所求橢圓的方程為+=1.
4.[P49T6]已知點(diǎn)P是橢圓+=1上y軸右側(cè)的一點(diǎn),且以點(diǎn)P及焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2為頂點(diǎn)的三角形的面積等于1,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為__________________.
答案 或
解析 設(shè)P(x,y),由題意知c2=a2-b2=5-4=1,
所以c=1,則F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0).由題意可得點(diǎn)P到x軸的距離為1,所以y=1,把y=1代入+=1,得x=,又x>0,所以x=,
所以P點(diǎn)坐標(biāo)為或.
題組三 易錯(cuò)自糾
5.(2018浙江余姚中學(xué)質(zhì)檢)已知方程+=1表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓,則m的取值范圍是( )
A.m>2或m<-1 B.m>-2
C.-12或-22+m>0,解得m>2或-2b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為,過F2的直線l交C于A,B兩點(diǎn),若△AF1B的周長(zhǎng)為4,則C的方程為( )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
答案 A
解析 ∵△AF1B的周長(zhǎng)為4,∴4a=4,
∴a=,∵離心率為,∴c=1,∴b==,
∴橢圓C的方程為+=1.故選A.
第1課時(shí) 橢圓及其性質(zhì)
題型一 橢圓的定義及應(yīng)用
1.如圖所示,一圓形紙片的圓心為O,F(xiàn)是圓內(nèi)一定點(diǎn),M是圓周上一動(dòng)點(diǎn),把紙片折疊使M與F重合,然后抹平紙片,折痕為CD,設(shè)CD與OM交于點(diǎn)P,則點(diǎn)P的軌跡是( )
A.橢圓 B.雙曲線
C.拋物線 D.圓
答案 A
解析 由條件知|PM|=|PF|,
∴|PO|+|PF|=|PO|+|PM|=|OM|=R>|OF|.
∴P點(diǎn)的軌跡是以O(shè),F(xiàn)為焦點(diǎn)的橢圓.
2.已知△ABC的頂點(diǎn)B,C在橢圓+y2=1上,頂點(diǎn)A是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓的另外一個(gè)焦點(diǎn)在BC邊上,則△ABC的周長(zhǎng)是( )
A.2B.6C.4D.12
答案 C
解析 由橢圓的方程得a=.設(shè)橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)為F,則由橢圓的定義得|BA|+|BF|=|CA|+|CF|=2a,所以△ABC的周長(zhǎng)為|BA|+|BC|+|CA|=|BA|+|BF|+|CF|+|CA|=(|BA|+|BF|)+(|CF|+|CA|)=2a+2a=4a=4.
3.橢圓+y2=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F1作垂直于x軸的直線與橢圓相交,一個(gè)交點(diǎn)為P,則|PF2|等于( )
A.B.C.D.4
答案 A
解析 F1(-,0),∵PF1⊥x軸,
∴P,∴|PF1|=,∴|PF2|=4-=.
4.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上任意一點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為
(6,4),則|PM|-|PF1|的最小值為________.
答案?。?
解析 由橢圓的方程可知F2(3,0),由橢圓的定義可得|PF1|=2a-|PF2|.∴|PM|-|PF1|=|PM|-(2a-|PF2|)=|PM|+|PF2|-2a≥|MF2|-2a,當(dāng)且僅當(dāng)M,P,F(xiàn)2三點(diǎn)共線時(shí)取得等號(hào),又|MF2|==5,2a=10,∴|PM|-|PF1|≥5-10=-5,即|PM|-|PF1|的最小值為
-5.
思維升華橢圓定義的應(yīng)用技巧
(1)橢圓定義的應(yīng)用主要有:求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,求焦點(diǎn)三角形的周長(zhǎng)、面積及弦長(zhǎng)、最值和離心率等.
(2)通常定義和余弦定理結(jié)合使用,求解關(guān)于焦點(diǎn)三角形的周長(zhǎng)和面積問題.
題型二 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
命題點(diǎn)1 定義法
例1 (1)(2019麗水調(diào)研)已知兩圓C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,動(dòng)圓M在圓C1內(nèi)部且和圓C1內(nèi)切,和圓C2外切,則動(dòng)圓圓心M的軌跡方程為( )
A.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
答案 D
解析 設(shè)圓M的半徑為r,
則|MC1|+|MC2|=(13-r)+(3+r)=16>8=|C1C2|,
所以M的軌跡是以C1,C2為焦點(diǎn)的橢圓,且2a=16,2c=8,
即a=8,c=4,b==4,
故所求的軌跡方程為+=1.
(2)在△ABC中,A(-4,0),B(4,0),△ABC的周長(zhǎng)是18,則頂點(diǎn)C的軌跡方程是( )
A.+=1(y≠0) B.+=1(y≠0)
C.+=1(y≠0) D.+=1(y≠0)
答案 A
解析 由|AC|+|BC|=18-8=10>8知,頂點(diǎn)C的軌跡是以A,B為焦點(diǎn)的橢圓(A,B,C不共線).設(shè)其方程為+=1(a>b>0),則a=5,c=4,從而b=3.由A,B,C不共線知y≠0.故頂點(diǎn)C的軌跡方程是+=1(y≠0).
命題點(diǎn)2 待定系數(shù)法
例2 (1)已知橢圓的中心在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,且經(jīng)過兩點(diǎn),(,),則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________.
答案?。?
解析 設(shè)橢圓的方程為mx2+ny2=1(m,n>0,m≠n).
由解得m=,n=.
∴橢圓方程為+=1.
(2)一個(gè)橢圓的中心在原點(diǎn),坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在x軸上,P(2,)是橢圓上一點(diǎn),且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差數(shù)列,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為____________.
答案?。?
解析 ∵橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在x軸上,∴可設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),∵P(2,)是橢圓上一點(diǎn),且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差數(shù)列,
∴又a2=b2+c2,∴a=2,b=,c=,
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
思維升華 (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程多采用定義法和待定系數(shù)法.
(2)利用定義法求橢圓方程,要注意條件2a>|F1F2|;利用待定系數(shù)法要先定形(焦點(diǎn)位置),再定量,也可把橢圓方程設(shè)為mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)的形式.
跟蹤訓(xùn)練1(1)已知橢圓G的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),長(zhǎng)軸在x軸上,離心率為,且橢圓G上一點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和為12,則橢圓G的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 A
解析 依題意設(shè)橢圓G的方程為+=1(a>b>0),∵橢圓上一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離之和為12,∴2a=12,∴a=6,∵橢圓的離心率為,∴e===,即=,解得b2=9,∴橢圓G的方程為+=1,故選A.
(2)過點(diǎn)(,-),且與橢圓+=1有相同焦點(diǎn)的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________________.
答案?。?
解析 ∵所求橢圓與橢圓+=1的焦點(diǎn)相同,
∴其焦點(diǎn)在y軸上,且c2=25-9=16.
設(shè)它的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>0).
∵c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.①
又點(diǎn)(,-)在所求橢圓上,
∴+=1,即+=1.②
由①②得b2=4,a2=20,
∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
題型三 橢圓的幾何性質(zhì)
命題點(diǎn)1 求離心率的值(或范圍)
例3 (1)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點(diǎn),PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30,則C的離心率為( )
A.B.C.D.
答案 D
解析 方法一 如圖,
在Rt△PF2F1中,∠PF1F2=30,|F1F2|=2c,
∴|PF1|==,|PF2|=2ctan30=.
∵|PF1|+|PF2|=2a,
即+=2a,可得c=a.
∴e==.
方法二 (特殊值法):
在Rt△PF2F1中,令|PF2|=1,
∵∠PF1F2=30,∴|PF1|=2,|F1F2|=.
∴e===.
(2)橢圓+=1(a>b>0),F(xiàn)1,F(xiàn)2為橢圓的左、右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓上一點(diǎn),|OP|=a,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比數(shù)列,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
答案 D
解析 設(shè)P(x,y),則|OP|2=x2+y2=,
由橢圓定義得|PF1|+|PF2|=2a,
∴|PF1|2+2|PF1||PF2|+|PF2|2=4a2,
又∵|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比數(shù)列,
∴|PF1||PF2|=|F1F2|2=4c2,
則|PF1|2+|PF2|2+8c2=4a2,
∴(x+c)2+y2+(x-c)2+y2+8c2=4a2,
整理得x2+y2+5c2=2a2,
即+5c2=2a2,整理得=,
∴橢圓的離心率e==.
(3)(2018杭州調(diào)研)已知橢圓+=1(a>b>c>0,a2=b2+c2)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,若以F2為圓心,b-c為半徑作圓F2,過橢圓上一點(diǎn)P作此圓的切線,切點(diǎn)為T,且|PT|的最小值不小于(a-c),則橢圓的離心率e的取值范圍是__________.
答案
解析 因?yàn)閨PT|=(b>c),
而|PF2|的最小值為a-c,
所以|PT|的最小值為.
依題意,有≥(a-c),
所以(a-c)2≥4(b-c)2,所以a-c≥2(b-c),
所以a+c≥2b,所以(a+c)2≥4(a2-c2),
所以5c2+2ac-3a2≥0,所以5e2+2e-3≥0.①
又b>c,所以b2>c2,所以a2-c2>c2,所以2e2<1.②
聯(lián)立①②,得≤e<.
命題點(diǎn)2 求參數(shù)的值(或范圍)
例4 (2017全國(guó)Ⅰ)設(shè)A,B是橢圓C:+=1長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn).若C上存在點(diǎn)M滿足∠AMB=120,則m的取值范圍是( )
A.(0,1]∪[9,+∞) B.(0,]∪[9,+∞)
C.(0,1]∪[4,+∞) D.(0,]∪[4,+∞)
答案 A
解析 方法一 設(shè)橢圓焦點(diǎn)在x軸上,
則03時(shí),焦點(diǎn)在y軸上,
要使C上存在點(diǎn)M滿足∠AMB=120,
則≥tan60=,即≥,解得m≥9.
故m的取值范圍為(0,1]∪[9,+∞).
故選A.
思維升華 (1)求橢圓離心率或其范圍的方法
解題的關(guān)鍵是借助圖形建立關(guān)于a,b,c的關(guān)系式(等式或不等式),轉(zhuǎn)化為e的關(guān)系式,常用方法如下:
①直接求出a,c,利用離心率公式e=求解.
②由a與b的關(guān)系求離心率,利用變形公式e=求解.
③由橢圓的定義求離心率,e==,而2a是橢圓上任意一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離之和,2c是焦距,從而與焦點(diǎn)三角形聯(lián)系起來.
④構(gòu)造a,c的齊次式.離心率e的求解中可以不求出a,c的具體值,而是得出a與c的關(guān)系,從而求得e,一般步驟如下:
(ⅰ)建立方程:根據(jù)已知條件得到齊次方程Aa2+Bac+Cc2=0;
(ⅱ)化簡(jiǎn):兩邊同時(shí)除以a2,化簡(jiǎn)齊次方程,得到關(guān)于e的一元二次方程A+Be+Ce2=0;
(ⅲ)求解:解一元二次方程,得e的值;
(ⅳ)驗(yàn)算取舍:根據(jù)橢圓離心率的取值范圍e∈(0,1)確定離心率e的值.
若得到齊次不等式,可以類似求出離心率e的取值范圍.
(2)橢圓幾何性質(zhì)的應(yīng)用技巧
①與橢圓的幾何性質(zhì)有關(guān)的問題要結(jié)合圖形進(jìn)行分析,即使不畫出圖形,思考時(shí)也要聯(lián)想到圖形.
②橢圓相關(guān)量的范圍或最值問題常常涉及一些不等式.例如,-a≤x≤a,-b≤y≤b,0b>0)中,F(xiàn)為右焦點(diǎn),B為上頂點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線y=x交橢圓于第一象限內(nèi)的點(diǎn)C,若S△BFO=S△BFC,則橢圓的離心率等于( )
A. B.
C. D.-1
答案 A
解析 聯(lián)立直線y=x與橢圓+=1,得在第一象限的交點(diǎn)為C,又因?yàn)镾△BFO=S△BFC,所以直線BF與直線y=x的交點(diǎn)為線段OC的中點(diǎn),即線段OC的中點(diǎn)在直線BF:+=1上,則+=1,化簡(jiǎn)得橢圓的離心率e==,故選A.
(3)(2018溫州高考適應(yīng)性測(cè)試)正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓+=1上,若橢圓的焦點(diǎn)在正方形的內(nèi)部,則橢圓的離心率的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 由橢圓的對(duì)稱性可知,正方形的四個(gè)頂點(diǎn)為直線y=x與橢圓的交點(diǎn),即,因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)在正方形的內(nèi)部,所以c<,化簡(jiǎn)得a4-3a2c2+c4>0,所以e4-3e2+1>0,又03 B.a<-2
C.a>3或a<-2 D.a>3或-6a+6>0,解得a>3或-6-2)上的動(dòng)弦EF過Γ的一個(gè)焦點(diǎn)(動(dòng)弦不在x軸上),若Γ的另一個(gè)焦點(diǎn)與動(dòng)弦EF所構(gòu)成的三角形的周長(zhǎng)為20,則橢圓Γ的離心率為( )
A.B.C.D.
答案 C
解析 由橢圓的定義,得4a=20,解得a=5.又c2=a2-b2=m+6-(m+2)=4,所以c=2,所以橢圓的離心率e==,故選C.
3.(2018浙江省高考模擬試卷)已知橢圓的方程為+=1,矩形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓上,若橢圓的焦點(diǎn)在矩形的內(nèi)部,則矩形的長(zhǎng)與寬的比值的取值范圍為( )
A.(1,2) B.(1,3)
C.(,+∞) D.(1,)
答案 C
解析 根據(jù)橢圓與矩形的對(duì)稱性知,矩形的相鄰兩邊分別平行于x軸,y軸,且橢圓與矩形都以原點(diǎn)O為對(duì)稱中心,
如圖是矩形的邊過焦點(diǎn)時(shí)的情形,由橢圓方程+=1,知當(dāng)x=2時(shí),y=,故A,此時(shí),矩形的長(zhǎng)與寬的比值為,由于焦點(diǎn)在矩形的內(nèi)部,所以矩形的長(zhǎng)與寬的比值大于,故選C.
4.設(shè)橢圓+=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在橢圓上,且滿足=9,則|PF1||PF2|的值為( )
A.8B.10C.12D.15
答案 D
解析 由橢圓方程+=1,可得c2=4,所以|F1F2|=2c=4,而=-,所以||=|-|,兩邊同時(shí)平方,得||2=||2-2+||2,所以||2+||2=||2+2=16+18=34,根據(jù)橢圓定義,得|PF1|+|PF2|=2a=8,(|PF1|+|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1||PF2|=64,所以34+2|PF1||PF2|=64,
所以|PF1||PF2|=15.故選D.
5.2016年1月14日,國(guó)防科工局宣布,嫦娥四號(hào)任務(wù)已經(jīng)通過了探月工程重大專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組審議通過,正式開始實(shí)施.如圖所示,假設(shè)“嫦娥四號(hào)”衛(wèi)星將沿地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球后,在月球附近一點(diǎn)P變軌進(jìn)入以月球球心F為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,之后衛(wèi)星在P點(diǎn)第二次變軌進(jìn)入仍以F為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓軌道Ⅱ繞月飛行.若用2c1和2c2分別表示橢圓軌道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分別表示橢圓軌道Ⅰ和Ⅱ的長(zhǎng)軸長(zhǎng),給出下列式子:
①a1+c1=a2+c2;②a1-c1=a2-c2;③<;④c1a2>a1c2.
其中正確式子的序號(hào)是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
答案 D
解析 觀察圖形可知a1+c1>a2+c2,即①式不正確;a1-c1=a2-c2=|PF|,即②式正確;由a1-c1=a2-c2>0,c1>c2>0知,<,即<,從而c1a2>a1c2,>,即④式正確,③式不正確.故選D.
6.(2018浙江省金華十校期末)橢圓M:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P為橢圓M上任一點(diǎn),且|PF1||PF2|的最大值的取值范圍是[2b2,3b2],橢圓M的離心率為e,e-的最小值是( )
A.- B.-
C.- D.-
答案 A
解析 由橢圓的定義可知|PF1|+|PF2|=2a,
∴|PF1||PF2|≤2=a2,
∴2b2≤a2≤3b2,
即2a2-2c2≤a2≤3a2-3c2,
∴≤≤,即≤e≤.
令f(e)=e-,則f(e)在上是增函數(shù),
∴當(dāng)e=時(shí),e-取得最小值-=-.
7.(2018浙江七彩陽(yáng)光聯(lián)盟聯(lián)考)已知橢圓的方程為+=1,過橢圓中心的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)2是橢圓的右焦點(diǎn),則△ABF2的周長(zhǎng)的最小值為________,△ABF2的面積的最大值為________.
答案 10 2
解析 設(shè)F1是橢圓的左焦點(diǎn).如圖,連接AF1.
由橢圓的對(duì)稱性,結(jié)合橢圓的定義知|AF2|+|BF2|=2a=6,所以要使△ABF2的周長(zhǎng)最小,必有|AB|=2b=4,所以△ABF2的周長(zhǎng)的最小值為10.==2c|yA|=|yA|≤2,所以△ABF2面積的最大值為2.
8.設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),經(jīng)過F1的直線交橢圓C于A,B兩點(diǎn),若△F2AB是面積為4的等邊三角形,則橢圓C的方程為__________.
答案 +=1
解析 ∵△F2AB是面積為4的等邊三角形,∴AB⊥x軸,∴A,B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)為-c,代入橢圓方程,可求得|F1A|=|F1B|=.
又|F1F2|=2c,∠F1F2A=30,∴=2c.①
又=2c=4,②
a2=b2+c2,③
由①②③解得a2=9,b2=6,c2=3,
∴橢圓C的方程為+=1.
9.已知橢圓C1:+=1(a>b>0)與橢圓C2:+=1(a>b>0)相交于A,B,C,D四點(diǎn),若橢圓C1的一個(gè)焦點(diǎn)為F(-,0),且四邊形ABCD的面積為,則橢圓C1的離心率e為________.
答案
解析 聯(lián)立
兩式相減得=,又a≠b,
所以x2=y(tǒng)2=,
故四邊形ABCD為正方形,=,(*)
又由題意知a2=b2+2,將其代入(*)式整理得3b4-2b2-8=0,所以b2=2,則a2=4,
所以橢圓C的離心率e=.
10.已知A,B,F(xiàn)分別是橢圓x2+=1(00,則橢圓的離心率的取值范圍為______________.
答案
解析 如圖所示,線段FA的垂直平分線為x=,線段AB的中點(diǎn)為.
因?yàn)閗AB=-b,所以線段AB的垂直平分線的斜率k=,
所以線段AB的垂直平分線方程為y-=.
把x==p代入上述方程可得y==q.
因?yàn)閜+q>0,所以+>0,
化為b>.
又0|F1F2|,
所以點(diǎn)M的軌跡是以F1,F(xiàn)2為焦點(diǎn)的橢圓,
其中長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,焦距為2,則短半軸長(zhǎng)為,
所以點(diǎn)M的軌跡方程為+=1.
12.已知橢圓x2+(m+3)y2=m(m>0)的離心率e=,求m的值及橢圓的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)、焦點(diǎn)坐標(biāo)、頂點(diǎn)坐標(biāo).
解 橢圓方程可化為+=1,m>0.
∵m-=>0,∴m>,
∴a2=m,b2=,c==.
由e=,得=,∴m=1.
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+=1,∴a=1,b=,c=.
∴橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)和短軸長(zhǎng)分別為2a=2和2b=1,焦點(diǎn)坐標(biāo)為F1,F(xiàn)2,四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A1(-1,0),A2(1,0),B1,B2.
13.(2018浙江省臺(tái)州適應(yīng)性考試)已知橢圓C的中心為原點(diǎn)O,F(xiàn)(-5,0)為橢圓C的左焦點(diǎn),P為橢圓C上一點(diǎn),且滿足|OP|=|OF|,|PF|=6,則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 A
解析 如圖,設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>0),橢圓C的右焦點(diǎn)為M,
連接PM,則|FM|=2|OF|=10,由|OP|=|OF|=|OM|知,F(xiàn)P⊥PM,又|PF|=6,所以|PM|==8,所以2a=|PF|+|PM|=14,所以a=7,又c=5,所以b2=a2-c2=49-25=24,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
14.(2018浙江省鎮(zhèn)海中學(xué)模擬)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,橢圓C上的兩點(diǎn)A,B關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,且滿足=0,|FB|≤|FA|≤2|FB|,則橢圓C的離心率的取值范圍是( )
A. B.
C. D.[-1,1)
答案 A
解析 如圖,作出橢圓的左焦點(diǎn)F′,分別連接AB,AF′,BF′,
由橢圓的對(duì)稱性可知,四邊形AFBF′為平行四邊形.由=0,知FA⊥FB,所以四邊形AFBF′為矩形,所以|AB|=|FF′|=2c.設(shè)|AF′|=m,|AF|=n,
則由橢圓的定義知m+n=2a,①
在Rt△AF′F中,m2+n2=4c2.②
由①②,得mn=2(a2-c2),則+=.
令=t,得t+=.
由|FB|≤|FA|≤2|FB|,得=t∈[1,2],
所以t+=∈,即2≤≤,
解得≤e≤,故選A.
15.(2018嘉興測(cè)試)橢圓+=1(a>b>0),直線l1:y=-x,直線l2:y=x,P為橢圓上任意一點(diǎn),過P作PM∥l1且與l2交于點(diǎn)M,作PN∥l2且與l1交于點(diǎn)N,若|PM|2+|PN|2為定值,則橢圓的離心率為________.
答案
解析 設(shè)P(x0,y0),則直線PM的方程為y=-x++y0,直線PN的方程為y=x-+y0,分別與直
線l2,l1的方程聯(lián)立可得M,N,從而|PM|2+|PN|2=x+y.又點(diǎn)P(x0,y0)在橢圓上,所以b2x+a2y=a2b2.又|PM|2+|PN|2為定值,所以==,從而e2==,從而e=.
16.已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),若橢圓上存在點(diǎn)P使=,求該橢圓的離心率的取值范圍.
解 由=,得=.
又由正弦定理得=,
所以=,即|PF1|=|PF2|.
又由橢圓定義得|PF1|+|PF2|=2a,
所以|PF2|=,|PF1|=,
因?yàn)镻F2是△PF1F2的一邊,
所以有2c-<<2c+,
即c2+2ac-a2>0,所以e2+2e-1>0(0
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浙江專用2020版高考數(shù)學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí)
第九章
平面解析幾何
9.5
橢圓第1課時(shí)講義含解析
浙江
專用
2020
高考
數(shù)學(xué)
新增
一輪
復(fù)習(xí)
第九
平面
解析幾何
橢圓
課時(shí)
講義
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