知識梳理
1.焦點(diǎn)弦(過焦點(diǎn)的弦):焦點(diǎn)弦中以通徑(垂直于長軸的焦點(diǎn)弦)最短,弦長lmin=eq \f(2b2,a).
2.AB為橢圓eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中點(diǎn)M(x0,y0),則
(1)弦長l=eq \r(1+k2)|x1-x2|= eq \r(1+\f(1,k2))|y1-y2|;
(2)直線AB的斜率kAB=-eq \f(b2x0,a2y0).
題型歸納
題型1 直線與橢圓的位置關(guān)系
【例1-1】直線y=kx+k與焦點(diǎn)在y軸上的橢圓+=1總有兩個(gè)公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 .
【分析】求出直線恒過的定點(diǎn),利用直線y=kx+k與焦點(diǎn)在y軸上的橢圓+=1總有兩個(gè)公共點(diǎn),列出不等式組求解即可.
【解答】解:直線y=kx+k恒過(﹣1,0),直線y=kx+k與焦點(diǎn)在y軸上的橢圓+=1總有兩個(gè)公共點(diǎn),
可得:解得m∈(1,4).
故答案為:(1,4).
【例1-2】已知橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn)分別是F1(﹣1,0),F(xiàn)2(1,0),且橢圓C經(jīng)過點(diǎn)(1,).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)當(dāng)m取何值時(shí),直線y=x+m與橢圓C:有兩個(gè)公共點(diǎn);只有一個(gè)公共點(diǎn);沒有公共點(diǎn)?
【分析】(1)設(shè)出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程,利用交點(diǎn)坐標(biāo)和橢圓C經(jīng)過點(diǎn)(1,),列出方程組,即可解出a,b的值,從而得出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)聯(lián)立橢圓方程與直線y=x+m,利用△的值即可求出直線y=x+m與橢圓C:有兩個(gè)公共點(diǎn)、只有一個(gè)公共點(diǎn)、沒有公共點(diǎn)時(shí)m的值.
【解答】解:(1)設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1,(a>b>0),
由題意可得:,解得,
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為:=1;
(2)聯(lián)立,消去y得:7x2+8mx+4m2﹣12=0,
則△=64m2﹣4×7×(4m2﹣12)=336﹣48m2,
①當(dāng)△>0,即﹣時(shí),方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,∴直線y=x+m與橢圓C有兩個(gè)公共點(diǎn),
②當(dāng)△=0,即m=時(shí),方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,∴直線y=x+m與橢圓C只有一個(gè)公共點(diǎn),
③當(dāng)△<0,即m或m時(shí),方程無實(shí)數(shù)根,∴直線y=x+m與橢圓C沒有公共點(diǎn).
【跟蹤訓(xùn)練1-1】已知直線l:y=2x+m,橢圓C:+=1,試問:當(dāng)m取何值時(shí),直線l與橢圓C,
(1)有兩個(gè)不重合的公共點(diǎn);
(2)有且只有一個(gè)公共點(diǎn);
(3)沒有公共點(diǎn)?
【分析】直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消去y化為關(guān)于x的一元二次方程,利用判別式判斷方程實(shí)數(shù)根的個(gè)數(shù)即可.
【解答】解:由,消去y化為:9x2+8mx+2m2﹣4=0,
計(jì)算△=64m2﹣36(2m2﹣4)=﹣12m2+144,
令△=0,得m2=12,
解得m=±2;
(1)當(dāng)﹣2<m<2時(shí),△>0,方程有兩個(gè)不等實(shí)根,直線與橢圓有2個(gè)不重合的公共點(diǎn);
(2)當(dāng)m=﹣2或m=2時(shí),△=0,方程有兩個(gè)相等實(shí)根,直線與橢圓只有1個(gè)公共點(diǎn);
(3)當(dāng)m<﹣2或m>2時(shí),△<0,方程有無實(shí)根,直線與橢圓沒有公共點(diǎn).
【名師指導(dǎo)】
判斷直線與橢圓位置關(guān)系的方法
(1)判斷直線和橢圓的位置關(guān)系,一般轉(zhuǎn)化為研究其直線方程與橢圓方程組成的方程組解的個(gè)數(shù).
(2)對于過定點(diǎn)的直線,也可以通過定點(diǎn)在橢圓內(nèi)部或橢圓上判定直線和橢圓有交點(diǎn).
題型2 弦長問題
【例2-1】已知橢圓C的焦點(diǎn)為F1()和F2(),長軸長為6,設(shè)直線y=x+2交橢圓C于A、B兩點(diǎn).求:
(1)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)弦AB的中點(diǎn)坐標(biāo)及弦長.
【分析】(1)由橢圓C的焦點(diǎn)為F1()和 F2(),長軸長為6,能求出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB線段的中點(diǎn)為M(x0,y0),由,得10x2+36x+27=0,故,,由此能求出弦AB的中點(diǎn)坐標(biāo)及弦長.
【解答】解:(1)∵橢圓C的焦點(diǎn)為F1()和 F2(),長軸長為6,
∴橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,c=2,a=3,∴b=1,
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
AB線段的中點(diǎn)為M(x0,y0)
由,消去y,得10x2+36x+27=0,
∴,,
∴,∵,
∴弦AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(,),

=.
【例2-2】已知橢圓C:的離心率為,短軸長為4.
(1)求橢圓方程;
(2)過P(2,1)作弦且弦被P平分,求此弦所在的直線方程及弦長.
【分析】(1)根據(jù)橢圓的性質(zhì)列方程組解出a,b,c即可;
(2)設(shè)以點(diǎn)P(2,1)為中點(diǎn)的弦與橢圓交于A(x1,y1),B(x2,y2),利用點(diǎn)差法求出k,然后求出直線方程,聯(lián)立解方程組,求出A,B,再求出|AB|.
【解答】解:(1)由橢圓C:的離心率為=,2b=4得b=2,
設(shè)a=2k,,b=k=2,所以a=4,
所以橢圓方程為.
(2)設(shè)以點(diǎn)p(2,1)為中點(diǎn)的弦與橢圓交于A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=4,則y1+y2=2,
分別代入橢圓的方程得,,,兩式相減可得(x1+x2)(x1﹣x2)+4(y1+y2)(y1﹣y2)=0,
∴4(x1﹣x2)+8(y1﹣y2)=0,所以k==﹣,
∴點(diǎn)P(2,1)為中點(diǎn)的弦所在直線方程為x+2y﹣4=0,
由,得y(y﹣2)=0,所以y=0,x=4;y=2,x=0,
所以|AB|=.
【跟蹤訓(xùn)練2-1】橢圓=1,過原點(diǎn)O斜率為的直線與橢圓交于C,D,若|CD|=4,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.B.
C.D.
【分析】設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,n),則D(﹣m,﹣n),由弦長公式可知|CD|==4,由兩點(diǎn)間距離公式可知|CD|==4,從而解得|m|=1,|n|=,代入橢圓方程求出b2的值即可得解.
【解答】解:設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,n),則D(﹣m,﹣n),
由弦長公式可知,|CD|===4,∴|m|=1,
由兩點(diǎn)間距離公式可知,|CD|==4.
∴|n|=,
代入橢圓方程有,,∴.
∴橢圓的方程為.
故選:D.
【跟蹤訓(xùn)練2-2】已知橢圓=1的離心率為,以橢圓的2個(gè)焦點(diǎn)與1個(gè)短軸端點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)如圖,斜率為k的直線l過橢圓的右焦點(diǎn)F,且與橢圓交與A,B兩點(diǎn),以線段AB為直徑的圓截直線x=1所得的弦的長度為,求直線l的方程.
【分析】(1)由題意可得:=,?2cb=2,a2=b2+c2.聯(lián)立解得:a2,b2,c.可得橢圓的方程.
(2)設(shè)直線l方程為:y=k(x﹣2),A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)為:M(x0,y0).與橢圓方程聯(lián)立化為(1+3k2)x2﹣12k2x+12k2﹣6=0,|AB|=|x1﹣x2|=.可得x0=,點(diǎn)M到直線x=1的距離為d=|x0﹣1|=.以線段AB為直徑的圓截直線x=1所得的弦的長度為,得﹣d2=,代入解出即可得出.
【解答】解:(1)由題意可得:=,?2cb=2,a2=b2+c2.
聯(lián)立解得:a2=6,b2=2,c=2.
∴橢圓的方程為:+=1.
(2)設(shè)直線l方程為:y=k(x﹣2),A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)為:M(x0,y0).
聯(lián)立,得(1+3k2)x2﹣12k2x+12k2﹣6=0,
∴x1+x2=,x1x2=,
|AB|=|x1﹣x2|==.
∴x0=,點(diǎn)M到直線x=1的距離為d=|x0﹣1|=|﹣1|=.
以線段AB為直徑的圓截直線x=1所得的弦的長度為,得﹣d2=,∴﹣=,
解得k=±1.
∴直線l的方程為:y=±(x﹣2).
【名師指導(dǎo)】
1.弦長的求解方法
(1)當(dāng)弦的兩端點(diǎn)坐標(biāo)易求時(shí),可直接利用兩點(diǎn)間的距離公式求解.
(2)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),斜率為k的直線l與橢圓相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩個(gè)不同的點(diǎn),則弦長公式的常見形式有如下幾種:
①|(zhì)AB|=eq \r(1+k2)|x1-x2|;
②|AB|= eq \r(1+\f(1,k2))|y1-y2|(k≠0);
③|AB|= eq \r(?1+k2?[?x1+x2?2-4x1x2]);
④|AB|= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,k2)))[?y1+y2?2-4y1y2]).
2.弦長公式的運(yùn)用技巧
弦長公式的運(yùn)用需要利用曲線方程和直線方程聯(lián)立建立一元二次方程,設(shè)直線方程也很考究,不同形式的直線方程直接關(guān)系到計(jì)算量的大小.我們的經(jīng)驗(yàn)是:若直線經(jīng)過的定點(diǎn)在縱軸上,一般設(shè)為斜截式方程y=kx+b便于運(yùn)算,即“定點(diǎn)落在縱軸上,斜截式幫大忙”;若直線經(jīng)過的定點(diǎn)在橫軸上,一般設(shè)為my=x-a可以減小運(yùn)算量,即“直線定點(diǎn)落橫軸,斜率倒數(shù)作參數(shù)”.
題型3 中點(diǎn)弦問題
【例3-1】已知:橢圓+=1,求:
(1)以P(2,﹣1)為中點(diǎn)的弦所在直線的方程;
(2)斜率為2的平行弦中點(diǎn)的軌跡方程.
【分析】(1)設(shè)弦的端點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),可得:+=1,+=1,相減化簡再利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式、斜率計(jì)算公式即可得出.
(2)設(shè)直線方程為:y=2x+m,弦的端點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),中點(diǎn)M(x,y).與橢圓方程聯(lián)立化為:17x2+16mx+4m2﹣16=0,由△>0,化為:m2<68.再利用根與系數(shù)的關(guān)系、中點(diǎn)坐標(biāo)公式即可得出.
【解答】解:(1)設(shè)弦的端點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),可得:+=1,+=1,
相減可得:+=0,
把=2,=﹣1,k=代入可得:k=.
∴以P(2,﹣1)為中點(diǎn)的弦所在直線的方程為:y+1=(x﹣2),化為:x﹣2y﹣4=0.
(2)設(shè)直線方程為:y=2x+m,弦的端點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),中點(diǎn)M(x,y).
聯(lián)立,化為:17x2+16mx+4m2﹣16=0,
△=256m2﹣68(4m2﹣16)>0,化為:m2<68.
∴x1+x2=﹣=2x,化為:x=.
y=2×+m=.
∴y=﹣x.
【例3-2】已知中心在原點(diǎn)的橢圓C的一個(gè)焦點(diǎn)F恰為圓F:的圓心,直線l:y=3x﹣2截C所得弦AB的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則C的短軸長為 10 .
【分析】橢圓被直線l:y=3x﹣2截得的弦的中點(diǎn)橫坐標(biāo)為,可得中點(diǎn)M( ,﹣).設(shè)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:(a>b>0).設(shè)直線l與橢圓相交于點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2).利用平方差法及其a2﹣b2=50,聯(lián)立解得a2,b2.
【解答】解:橢圓C的一個(gè)焦點(diǎn)F恰為圓F:的圓心,所以c=5,
橢圓被直線l:y=3x﹣2截得的弦的中點(diǎn)橫坐標(biāo)為,可得中點(diǎn)的縱坐標(biāo):=,所以中點(diǎn)M( ,﹣).
設(shè)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:(a>b>0).設(shè)直線l與橢圓相交于點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2).
則,,相減可得:,
又y1+y2=﹣1,x1+x2=1,==3,又a2﹣b2=50,
聯(lián)立解得a2=75,b2=25.
∴則C的短軸長為:10.
故答案為:10.
【例3-3】設(shè)F1,F(xiàn)2分別為橢圓的左右焦點(diǎn),點(diǎn)A,B分別為橢圓C的右頂點(diǎn)和下頂點(diǎn),且點(diǎn)F1關(guān)于直線AB的對稱點(diǎn)為M.若MF2⊥F1F2,則橢圓C的離心率為( )
A.B.C.D.
【分析】畫出圖形,利用已知條件求出A的坐標(biāo),然后求解MF1的中點(diǎn),代入直線方程,即可求解橢圓的離心率.
【解答】解:F1、F2分別是橢圓C:的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)A,B分別為橢圓C的右頂點(diǎn)和下頂點(diǎn),
點(diǎn)F1關(guān)于直線AB:bx﹣ay=ab的對稱點(diǎn)M,且MF2⊥F1F2,可得MF2的方程為x=c,
MF1的方程y=﹣,可得M(c,﹣),
MF1的中點(diǎn)為(0,﹣),代入直線bx+ay=ab,可得:ac=b2=a2﹣c2,e=>1,
可得e2+e﹣1=0,
解得e=.
故選:C.
【跟蹤訓(xùn)練3-1】已知斜率為k1(k1≠0)的直線l與橢圓交于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為C,直線OC(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率為k2,則k1?k2=( )
A.B.﹣4C.D.﹣2
【分析】設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x0,y0),因?yàn)锳B中點(diǎn)為C,推出x1+x2=2x0,y1+y2=2y0①,再把x12+=1,x22+=1,兩式相減得(x1+x2)(x1﹣x2)+=0,把①代入得1+k1k2=0,推出k1k2=﹣4.
【解答】解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x0,y0),
則x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,①
因?yàn)锳,B兩點(diǎn)在橢圓x2+=1上,
所以x12+=1,x22+=1,
兩式相減得(x1+x2)(x1﹣x2)+=0,
把①代入得,1+=1+k1k2=0,
故k1k2=﹣4.
故選:B.
【跟蹤訓(xùn)練3-2】已知橢圓C以坐標(biāo)軸為對稱軸,以坐標(biāo)原點(diǎn)為對稱中心,橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)為F(1,0),點(diǎn)在橢圓上,
(Ⅰ)求橢圓C的方程.
(Ⅱ)斜率為k的直線l過點(diǎn)F且不與坐標(biāo)軸垂直,直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線與x軸交于點(diǎn)G,求點(diǎn)G橫坐標(biāo)的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)設(shè)橢圓方程為,由橢圓可得,解出即可得出.
(Ⅱ)解法一:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB中點(diǎn)N(x0,y0),直線AB的方程為y=k(x﹣1)(k≠0),代入橢圓方程可得(3k2+2)x2﹣6k2x+3(k2﹣2)=0,利用根與系數(shù)的關(guān)系、中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得N的坐標(biāo),可得AB的垂直平分線NG的方程為,進(jìn)而得出.
解法二:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB中點(diǎn)N(x0,y0),把點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別代入橢圓方程相減可得:,利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式、斜率計(jì)算公式可得斜率k=﹣,又,可得,又(x0,y0)在橢圓內(nèi),即,可得0<x0<1,利用AB的垂直平分線為,即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)設(shè)橢圓方程為,

由(2)得6a2+3b2=4a2b2(3)
由(1)得b2=a2﹣1代入(3)得6a2+3(a2﹣1)=4a2(a2﹣1),
即4a4﹣13a2+3=0,即(4a2﹣1)(a2﹣3)=0a2=3,或
∵a2>1,∴a2=3,得,
∴b2=2,,
∴橢圓方程為.
(Ⅱ)解法一:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB中點(diǎn)N(x0,y0),
直線AB的方程為y=k(x﹣1)(k≠0),
代入,整理得(3k2+2)x2﹣6k2x+3(k2﹣2)=0,
∵直線AB過橢圓的左焦點(diǎn)F,∴方程有兩個(gè)不等實(shí)根,
則,,
∴,,
∴AB的垂直平分線NG的方程為,
y=0時(shí),,
∵k≠0,∴3(3k2+2)>6,,,
∴.
解法二:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB中點(diǎn)N(x0,y0),
由,(1)﹣(2)得,
斜率,
又,∴,
∴,得0<x0<1,
∵(x0,y0)在橢圓內(nèi),即,
將代入得,
解得x0<3
∴0<x0<1,
則AB的垂直平分線為,y=0時(shí),.
【跟蹤訓(xùn)練3-3】已知橢圓E:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,A、B兩點(diǎn)是橢圓E上關(guān)于y軸對稱的點(diǎn),若△ABF能構(gòu)成一個(gè)內(nèi)角為的等腰三角形,則橢圓E的離心率e=( )
A.B.C.﹣1D.2﹣
【分析】取右焦點(diǎn)F',連接BF',作出圖形,數(shù)形結(jié)合即可得到答案.
【解答】解:如圖,設(shè)橢圓E的右焦點(diǎn)為F',連接BF',
則四邊形FABF'為等腰梯形,其中,
∴,,,
∴在焦點(diǎn)三角形△FF′B中,,
即橢圓E的離心率為.
故選:C.
【名師指導(dǎo)】
1.處理中點(diǎn)弦問題常用的求解方法
(1)點(diǎn)差法:即設(shè)出弦的兩端點(diǎn)坐標(biāo)后,代入圓錐曲線方程,并將兩式相減,式中含有x1+x2,y1+y2,eq \f(y1-y2,x1-x2)三個(gè)未知量,這樣就直接聯(lián)系了中點(diǎn)和直線的斜率,借用中點(diǎn)公式可求得斜率.
(2)根與系數(shù)的關(guān)系:即聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程得到方程組,化為一元二次方程后由根與系數(shù)的關(guān)系求解.
2.求解橢圓上對稱問題的常用方法
(1)將對稱兩點(diǎn)所在的直線方程與橢圓方程聯(lián)立,由Δ>0建立不等關(guān)系,再由對稱兩點(diǎn)的中點(diǎn)在所給直線上,建立相等關(guān)系,由相等關(guān)系消參,由不等關(guān)系確定范圍.
(2)用參數(shù)表示中點(diǎn)坐標(biāo),利用中點(diǎn)在橢圓內(nèi)部建立關(guān)于參數(shù)的不等式,解不等式得參數(shù)范圍.
題型4 橢圓與向量的綜合問題
【例4-1】設(shè)點(diǎn)M和N分別是橢圓C:=1(a>0)上不同的兩點(diǎn),線段MN最長為4.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線MN過點(diǎn)Q(0,2),且>0,線段MN的中點(diǎn)為P,求直線OP的斜率的取值范圍.
【分析】(1)當(dāng)線段MN為長軸時(shí),其長度最長,所以4=2a,a=2,于是可得橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)直線MN的斜率存在且不為0,設(shè)其方程為y=kx+2,將其與橢圓的方程聯(lián)立可得(1+4k2)x2+16kx+12=0,由△>0解得,寫出韋達(dá)定理,并求得y1y2=,因?yàn)?,所以x1x2+y1y2>0,又解得k2<4,故①.然后設(shè)直線OP的斜率為k',利用點(diǎn)差法可得②,由①②即可求出直線OP斜率的取值范圍.
【解答】解:(1)因?yàn)榫€段MN最長為4,所以4=2a,即a=2,
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由題意知,直線MN的斜率存在且不為0,設(shè)其方程為y=kx+2,
聯(lián)立,整理得(1+4k2)x2+16kx+12=0,
由△=(16k)2﹣4×(1+4k2)×12=16(4k2﹣3)>0,可得.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則,,
所以y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=.
因?yàn)?,所以,即k2<4,故.
設(shè)直線OP的斜率為k',
因?yàn)?,兩式相減得,所以,則,
故直線OP的斜率的取值范圍是.
【例4-2】已知P(2,0)為橢圓C:=1(a>b>0)的右頂點(diǎn),點(diǎn)M在橢圓C的長軸上,過點(diǎn)M且不與x軸重合的直線交橢圓C于A,B兩點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)M與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合時(shí),直線PA,PB的斜率之積為.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若=2,求△OAB面積的最大值.
【分析】(1)設(shè)A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),可得kPA?kPB==﹣.又+=1,代入上式可得:﹣=﹣,a=2,解得b,即可得出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)設(shè)直線AB的方程為:x=ty+m(t≠0),(﹣2≤m≤2).A(x1,y1),B(x2,y2),與橢圓方程聯(lián)立化為:(4+t2)y2+2mty+m2﹣4=0,有=2,可得y1=﹣2y2,利用根與系數(shù)的關(guān)系可得:m2=.△OAB的面積S=|m(y1﹣y2)|=|my2|,即可得出.
【解答】解:(1)設(shè)A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),則kPA?kPB==﹣.
又+=1,代入上式可得:﹣=﹣,
又a=2,解得b=1.
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為:+y2=1.
(2)設(shè)直線AB的方程為:x=ty+m(t≠0),(﹣2≤m≤2).
A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立,化為:(4+t2)y2+2mty+m2﹣4=0,
∴y1+y2=﹣,y1y2=,
∵=2,∴y1=﹣2y2,
∴+=﹣,代入可得:m2=.
∴△OAB的面積S=|m(y1﹣y2)|=|my2|,
∴S2=m2?=××=9×.
∴S==≤1,當(dāng)且僅當(dāng)t2=時(shí)取等號.
∴△OAB面積的最大值為1.
【跟蹤訓(xùn)練4-1】已知O為橢圓C的中心,F(xiàn)為C的一個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)M在C外,=3,經(jīng)過M的直線l與C的一個(gè)交點(diǎn)為N,△MNF是有一個(gè)內(nèi)角為120°的等腰三角形,則C的離心率為( )
A.B.C.﹣1D.
【分析】不妨設(shè)F(c,0),計(jì)算M的坐標(biāo),根據(jù)等腰三角形得到N點(diǎn)坐標(biāo),代入橢圓方程化簡即可求出離心率.
【解答】解:不妨設(shè)F(c,0),,則M(﹣3c,0),
易知△MNF中只能∠MNF=120°,
△MNF是有一個(gè)內(nèi)角為120°的等腰三角形,則N(﹣c,c),
將N代入橢圓方程得到,即,
解得或e2=3(舍去),
故e=,
故選:B.
【跟蹤訓(xùn)練4-2】在直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓(a>b>0)的離心率,直線與圓x2+(y﹣2)2=4交x軸上方于A,B兩點(diǎn),有下列三個(gè)結(jié)論:
①;
②存在最大值;
③.
正確結(jié)論有 .(填序號)
【分析】由已知題意離心率求得的范圍,得到∠AOB的范圍,畫出圖形,由向量的加法法則及數(shù)量積運(yùn)算逐一核對三個(gè)命題得答案.
【解答】解:由e=>,
得>,可得>3,即>,則∠AOB<60°.
對于①,根據(jù)向量加法的平行四邊形法則,結(jié)合∠AOB<60°,
可得<成立,故①正確;
對于②,,由于∠AOB<60°,∴沒有最大值,
故②錯(cuò)誤;
對于③,當(dāng)∠AOB=60°時(shí),|OA|=|OB|=,
∴=36.
∵∠AOB<60°,∴>36,則,故③正確.
故答案為:①③.
【名師指導(dǎo)】
解決橢圓中與向量有關(guān)問題的方法
(1)將向量條件用坐標(biāo)表示,再利用函數(shù)、方程知識建立數(shù)量關(guān)系.
(2)利用向量關(guān)系轉(zhuǎn)化成相關(guān)的等量關(guān)系.
(3)利用向量運(yùn)算的幾何意義轉(zhuǎn)化成圖形中位置關(guān)系解題.

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