最新考綱
考情考向分析
1.了解橢圓的實(shí)際背景,了解橢圓在刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問(wèn)題中的作用.
2.掌握橢圓的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).
3.能夠把研究直線(xiàn)與橢圓位置關(guān)系的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究方程解的問(wèn)題,會(huì)根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系及判別式解決問(wèn)題.
在高考中橢圓出現(xiàn)的次數(shù)最多,主要考查橢圓的定義、性質(zhì)、方程,在解答題中多與直線(xiàn)、向量、軌跡等綜合出現(xiàn).



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|=2c0,c>0,且a,c為常數(shù).
2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
圖形



質(zhì)
范圍
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
對(duì)稱(chēng)性
對(duì)稱(chēng)軸:坐標(biāo)軸   對(duì)稱(chēng)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)

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2a0,m≠n)表示的曲線(xiàn)是橢圓.( √ )
(4)+=1(a>b>0)與+=1(a>b>0)的焦距相等.( √ )
題組二 教材改編
2.橢圓+=1的焦距為4,則m等于(  )
A.4 B.8 C.4或8 D.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.過(guò)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.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_(kāi)_________________.
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.若方程+=1表示橢圓,則m的取值范圍是(  )
A.(-3,5)
B.(-5,3)
C.(-3,1)∪(1,5)
D.(-5,1)∪(1,3)
答案 C
解析 由方程表示橢圓知
解得-3|C1C2|=6,即P在以C1(-3,0),C2(3,0)為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為10的橢圓上,得點(diǎn)P的軌跡方程為+=1.
2.如圖,△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________.

答案 4
解析 ∵a2=3,∴a=.
△ABC的周長(zhǎng)為|AC|+|AB|+|BC|=|AC|+|CF2|+|AB|+|BF2|=2a+2a=4a=4.
3.設(shè)點(diǎn)P為橢圓C:+=1(a>2)上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為C的左、右焦點(diǎn),且∠F1PF2=60°,則△PF1F2的面積為_(kāi)_______.
答案 
解析 由題意知,c=.又∠F1PF2=60°,|F1P|+|PF2|=2a,|F1F2|=2,∴|F1F2|2=(|F1P|+|PF2|)2-2|F1P||PF2|-2|F1P|·|PF2|cos 60°=4a2-3|F1P|·|PF2|=4a2-16,
∴|F1P|·|PF2|=,∴=|F1P|·|PF2|sin 60°=××=.
4.已知F是橢圓5x2+9y2=45的左焦點(diǎn),P是此橢圓上的動(dòng)點(diǎn),A(1,1)是一定點(diǎn),則|PA|+|PF|的最大值為_(kāi)_______,最小值為_(kāi)_______.
答案 6+ 6-
解析 橢圓方程化為+=1,
設(shè)F1是橢圓的右焦點(diǎn),則F1(2,0),
∴|AF1|=,∴|PA|+|PF|=|PA|-|PF1|+6,
又-|AF1|≤|PA|-|PF1|≤|AF1|(當(dāng)P,A,F(xiàn)1共線(xiàn)時(shí)等號(hào)成立),
∴|PA|+|PF|≤6+,|PA|+|PF|≥6-.
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(wèn)題.
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
命題點(diǎn)1 定義法
例1 (1)(2020·湖北“荊、荊、襄、宜”四地七校聯(lián)考)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為,過(guò)F2的直線(xiàn)與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),若△F1AB的周長(zhǎng)為8,則橢圓方程為(  )
A.+=1 B.+=1 C.+y2=1 D.+=1
答案 A
解析 如圖,由橢圓的定義可知,△F1AB的周長(zhǎng)為4a,

∴4a=8,a=2,又離心率為,
∴c=1,b2=3,所以橢圓方程為+=1.
(2)(2019·全國(guó)Ⅰ)已知橢圓C的焦點(diǎn)為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),過(guò)F2的直線(xiàn)與C交于A,B兩點(diǎn).若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,則C的方程為(  )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 B
解析 由題意設(shè)橢圓的方程為+=1(a>b>0),連接F1A,

令|F2B|=m,則|AF2|=2m,|BF1|=3m.
由橢圓的定義知,4m=2a,得m=,
故|F2A|=a=|F1A|,
則點(diǎn)A為橢圓C的上頂點(diǎn)或下頂點(diǎn).
令∠OAF2=θ(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則sin θ==.
在等腰三角形ABF1中,cos 2θ==,
因?yàn)閏os 2θ=1-2sin2θ,所以=1-22,得a2=3.
又c2=1,所以b2=a2-c2=2,
橢圓C的方程為+=1,故選B.
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(chēng)軸,且經(jīng)過(guò)兩點(diǎn),(,),則橢圓方程為_(kāi)_________.
答案?。?
解析 設(shè)橢圓方程為mx2+ny2=1(m,n>0,m≠n).

解得m=,n=.
∴橢圓方程為+=1.
(2)過(guò)點(diǎn)(,-),且與橢圓+=1有相同焦點(diǎn)的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______.
答案?。?
解析 方法一 (待定系數(shù)法):設(shè)所求橢圓方程為+=1(k|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.
(2)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的兩個(gè)應(yīng)用
①方程+=1與+=λ(λ>0)有相同的離心率.
②與橢圓+=1(a>b>0)共焦點(diǎn)的橢圓系方程為+=1(a>b>0,k+b2>0)恰當(dāng)運(yùn)用橢圓系方程,可使運(yùn)算簡(jiǎn)便.
跟蹤訓(xùn)練1 (1)(2019·福建泉州模擬)已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1(-,0),F(xiàn)2(,0),M是橢圓上一點(diǎn),若MF1⊥MF2,|MF1|·|MF2|=8,則該橢圓的方程是(  )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
答案 C
解析 設(shè)|MF1|=m,|MF2|=n,∵M(jìn)F1⊥MF2,|MF1|·|MF2|=8,|F1F2|=2,
∴m2+n2=20,mn=8,
∴(m+n)2=36,∴m+n=2a=6,∴a=3.
∵c=,∴b==2.
∴橢圓的方程是+=1.
(2)與橢圓+=1有相同離心率且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,-)的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______.
答案?。?或+=1
解析 方法一 ∵e=====,若焦點(diǎn)在x軸上,設(shè)所求橢圓方程為+=1(m>n>0),則1-2=.從而2=,=.
又+=1,∴m2=8,n2=6.
∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
若焦點(diǎn)在y軸上,設(shè)橢圓的方程為+=1(m>n>0),
則+=1,且=,解得m2=,n2=.
故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
方法二 若焦點(diǎn)在x軸上,設(shè)所求橢圓方程為+=t(t>0),
將點(diǎn)(2,-)代入,得t=+=2.
故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
若焦點(diǎn)在y軸上,設(shè)方程為+=λ(λ>0)代入點(diǎn)(2,-),得λ=,
∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
橢圓的幾何性質(zhì)
命題點(diǎn)1 離心率
例3 (1)(2018·全國(guó)Ⅱ)已知F1,F(xiàn)2是橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),A是C的左頂點(diǎn),點(diǎn)P在過(guò)A且斜率為的直線(xiàn)上,△PF1F2為等腰三角形,∠F1F2P=120°,則C的離心率為(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 如圖,作PB⊥x軸于點(diǎn)B.

由題意可設(shè)|F1F2|=|PF2|=2,則c=1,
由∠F1F2P=120°,
可得|PB|=,|BF2|=1,
故|AB|=a+1+1=a+2,
tan∠PAB===,
解得a=4,所以e==.
(2)若橢圓上存在三點(diǎn),使得這三點(diǎn)與橢圓中心恰好是一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn),則該橢圓的離心率為(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 設(shè)橢圓的方程為+=1(a>b>0),根據(jù)橢圓與正方形的對(duì)稱(chēng)性,可畫(huà)出滿(mǎn)足題意的圖形,如圖所示,

因?yàn)閨OB|=a,所以|OA|=a,
所以點(diǎn)A的坐標(biāo)為,
又點(diǎn)A在橢圓上,所以+=1,所以a2=3b2,
所以a2=3(a2-c2),所以3c2=2a2,
所以橢圓的離心率e==.
(3)已知F1,F(xiàn)2是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),若橢圓上存在點(diǎn)P,使∠F1PF2=90°,則橢圓的離心率的取值范圍是________.
答案 
解析 若存在點(diǎn)P,則圓x2+y2=c2與橢圓有公共點(diǎn),
則∠F1BF2≥90°(B為短軸端點(diǎn)),
即b≤cb>0)的左、右兩個(gè)焦點(diǎn),
∴離心率00)的離心率為e=,右焦點(diǎn)為F(c,0),方程ax2+bx-c=0的兩個(gè)實(shí)根分別為x1和x2,則點(diǎn)P(  )
A.必在圓x2+y2=2內(nèi)
B.必在圓x2+y2=2上
C.必在圓x2+y2=2外
D.以上三種情形都有可能
答案 A
解析 ∵橢圓的離心率e==,
∴c=a,b==a,
∴ax2+bx-c=ax2+ax-a=0,
∵a≠0,
∴x2+x-=0,
又該方程的兩個(gè)實(shí)根分別為x1和x2,
x1+x2=-,x1x2=-,
∴x+x=(x1+x2)2-2x1x2=+1b>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|.
又由橢圓的定義得|PF1|+|PF2|=2a,
所以|PF2|=,|PF1|=,
因?yàn)镻F2是△PF1F2的一邊,
所以有2c-0(0

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