3.1.1 椭圆的标准方程(课件+学案+练习,共6份)湘教版(2019)选择性必修第一册

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3.1.1 椭圆的标准方程(课件+学案+练习,共6份)湘教版(2019)选择性必修第一册

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第二课时 椭圆标准方程的综合问题
题型一 椭圆定义的应用
例1 (1)设P为椭圆C:+=1上一点,F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,且△PF1F2的重心为点G,若|PF1|∶|PF2|=3∶4,那么△GPF1的面积为(  )
A.24 B.12
C.8 D.6
(2)已知点P是椭圆+=1上的一点,F1,F2分别是椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=30°,求△F1PF2的面积.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
思维升华 椭圆定义的应用技巧
(1)涉及椭圆上的点到焦点的距离问题时,利用椭圆的定义进行转化.
(2)椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形,可以利用椭圆的定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
训练1 (1)椭圆E:+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆E上,若|PF1|=2|PF2|,则△PF1F2的面积为(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
(2)已知点P是椭圆+=1上的一点,F1,F2分别是椭圆的两个焦点,且∠PF1F2=90°,求△F1PF2的面积.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
题型二 由椭圆定义求轨迹方程
例2 已知圆B:(x+1)2+y2=16及点A(1,0),C为圆B上任意一点,求AC的垂直平分线l与线段CB的交点P的轨迹方程.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
思维升华 求动点的轨迹方程时,应首先充分挖掘图形的几何性质,看能否确定轨迹的类型,而不是起步就代入坐标,以致陷入繁琐的化简运算之中.
训练2 △ABC的三边a>b>c且成等差数列,A,C两点的坐标分别是(-1,0),(1,0),求顶点B的轨迹方程.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
题型三 点与椭圆的位置关系
例3 已知直线mx+ny-5=0与圆x2+y2=5没有公共点,则点P(m,n)与椭圆+=1的位置关系是(  )
A.在椭圆内 B.在椭圆外
C.在椭圆上 D.不确定
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
思维升华 点与椭圆的位置关系的判断
(1)|PF1|+|PF2|<2a 点P在椭圆内部;
|PF1|+|PF2|=2a 点P在椭圆上;
|PF1|+|PF2|>2a 点P在椭圆外部.
(2)点P(x0,y0)在椭圆外 +>1;
点P(x0,y0)在椭圆内 +<1;
点P(x0,y0)在椭圆上 +=1.
训练3 若点P(0,1)在焦点在x轴上的椭圆+=1内部,则m的取值范围是________.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
【课堂达标】
1.已知P为椭圆+=1上的一点,M,N分别为圆(x+3)2+y2=1和圆(x-3)2+y2=4上的点,则|PM|+|PN|的最小值为(  )
                
A.5 B.7
C.13 D.15
2.已知椭圆+=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,∠F1PF2=120°,则实数a的值为________.
3.设点P(x,y)是椭圆+=1上的点且点P的纵坐标y≠0,点A(-5,0),B(5,0),试判断kPA·kPB是否为定值.若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
第二课时 椭圆标准方程的综合问题
例1 (1)C [∵P为椭圆C:+=1上一点,|PF1|∶|PF2|=3∶4,
|PF1|+|PF2|=2a=14,
∴|PF1|=6,|PF2|=8.
又|F1F2|=2c=2=10,
∴易知△PF1F2是直角三角形,
S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=24.
∵△PF1F2的重心为点G,
∴S△PF1F2=3S△GPF1,∴△GPF1的面积为8.]
(2)解 由椭圆方程+=1可得a=,
b=2,c==1.
在△PF1F2中,由余弦定理,得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos∠F1PF2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|-2|PF1|·|PF2|·cos 30°,
∴4=(2)2-(2+)|PF1|·|PF2|,
∴|PF1|·|PF2|=16(2-),
∴S△F1PF2=|PF1|·|PF2|·sin 30°
=8-4.
训练1 (1)B [∵F1,F2为椭圆E的焦点,点P在椭圆E上,
|PF1|=2|PF2|,|PF1|+|PF2|=6,
∴|PF1|=4,|PF2|=2,
∵|F1F2|=2,∴|PF1|2+|PF2|2
=|F1F2|2,
∴△PF1F2是直角三角形,
∴S△PF1F2=×2×4=4.]
(2)解 由已知得a=2,b=,
所以c===3.
从而|F1F2|=2c=6.
在△F1PF2中,由勾股定理可得
|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2,
即|PF2|2=|PF1|2+36,
又由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2×2
=4,所以|PF2|=4-|PF1|.
从而有(4-|PF1|)2=|PF1|2+36,
解得|PF1|=.
所以△F1PF2的面积
S=·|PF1|·|F1F2|
=××6=,
即△F1PF2的面积是.
例2 解 建系如图所示,连接AP,
∵l垂直平分AC,
∴|AP|=|CP|,
∴|PB|+|PA|=|BP|+|PC|=4>2=|AB|,
∴P点的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,
∵2a=4,2c=|AB|=2,
∴a=2,c=1,b2=a2-c2=3.
∴点P的轨迹方程为+=1.
训练2 解 设B(x,y),因为a,b,c成等差数列,所以a+c=2b=4,
即|BA|+|BC|=4,且4>2,
故点B应在椭圆+=1上.
又a>c,
即>,
所以x<0.
当x=-2时,B,A,C共线,故排除.所以顶点B的轨迹方程为+=1(-2例3 A [∵直线mx+ny-5=0与圆x2+y2=5没有共公点,
∴>,即m2+n2<5,
∴m2<5,n2<5.
又∵+<+=<1,
∴点P(m,n)在椭圆内部.]
训练3 (1,5) [由题意知+<1,∴m>1,
又椭圆的焦点在x轴上,∴m<5,
故m的取值范围是(1,5).]
课堂达标
1.B [由题意知椭圆的两个焦点F1,F2分别是两圆的圆心,且|PF1|+|PF2|=10,
从而|PM|+|PN|的最小值为|PF1|+|PF2|-1-2=7.]
2.3 [由题意,可知b=,c=,
|PF1|=4,
则|PF2|=2a-4,|F1F2|=2c=2,
在△F1PF2中,由余弦定理,得cos∠F1PF2=,
即-=,
解得a=3.]
3.解 ∵点P在椭圆+=1上,
∴y2=16=16×.①
∵点P的纵坐标y≠0,∴x≠±5.
∵kPA=,kPB=.
∴kPA·kPB=·=,②
将①代入②,得
kPA·kPB==-,
∴kPA·kPB为定值,这个定值是-.(共44张PPT)
第二课时 椭圆标准方程的综合问题
第3章 3.1 椭 圆 3.1.1 椭圆的标准方程
题型剖析
题型一 椭圆定义的应用
例1
A.24 B.12 C.8 D.6

思维升华
椭圆定义的应用技巧
(1)涉及椭圆上的点到焦点的距离问题时,利用椭圆的定义进行转化.
(2)椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形,可以利用椭圆的定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
A.2 B.4 C.6 D.8
训练1
∵F1,F2为椭圆E的焦点,点P在椭圆E上,|PF1|=2|PF2|,|PF1|+|PF2|=6,

题型二 等差中项及其应用5
例2
已知圆B:(x+1)2+y2=16及点A(1,0),C为圆B上任意一点,求AC的垂直平分线l与线段CB的交点P的轨迹方程.
建系如图所示,连接AP,
∵l垂直平分AC,∴|AP|=|CP|,
∴|PB|+|PA|=|BP|+|PC|=4>2=|AB|,
∴P点的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,
∵2a=4,2c=|AB|=2,∴a=2,c=1,b2=a2-c2=3.
思维升华
求动点的轨迹方程时,应首先充分挖掘图形的几何性质,看能否确定轨迹的类型,而不是起步就代入坐标,以致陷入繁琐的化简运算之中.
△ABC的三边a>b>c且成等差数列,A,C两点的坐标分别是(-1,0),(1,0),求顶点B的轨迹方程.
训练2
设B(x,y),因为a,b,c成等差数列,
题型三 点与椭圆的位置关系
例3
A.在椭圆内 B.在椭圆外
C.在椭圆上 D.不确定

∵直线mx+ny-5=0与圆x2+y2=5没有共公点,
∴m2<5,n2<5.
思维升华
训练3
(1,5)
课堂达标

A.5 B.7 C.13 D.15
由题意知椭圆的两个焦点F1,F2分别是两圆的圆心,且|PF1|+|PF2|=10,
从而|PM|+|PN|的最小值为|PF1|+|PF2|-1-2=7.
3
课时精练
一、基础巩固

A.点在椭圆上 B.点在椭圆内
C.点在椭圆外 D.无法判断


∵|PF1|+|PF2|=2a=6,
A.4 B.6 C.9 D.12

由|AB|+|AC|=20-8=12>|BC|=8,得点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆
(除去与y轴的交点),
4.已知△ABC的周长为20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A的轨迹方程是
其中2a=12,2c=8,b2=a2-c2=20,

由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=8.


又|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=5,|PF2|=3,
又|F1F2|=2c=4,∴△PF1F2的周长为12.
又|PF2|2+|F1F2|2=|PF1|2,
设椭圆的另一个焦点为E,则|MF|+|ME|=10,
4
根据题意,设点A的坐标为(m,n),点B的坐标为(c,d),
(0,1)或(0,-1)
∵点A,B都在椭圆上,
如图,以AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.
且|PA|+|PB|>|AB|,

二、综合运用
由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=2a,又PF1⊥PF2,
3
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,∴(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=4c2,
∴2|PF1||PF2|=4a2-4c2=4b2,∴|PF1||PF2|=2b2,
13.已知两定点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2|F1F2|.
(1)求点P的轨迹方程;
依题意知|F1F2|=2,|PF1|+|PF2|=2|F1F2|=4>2=|F1F2|,
(2)若∠F1PF2=60°,求△PF1F2的面积.
设m=|PF1|,n=|PF2|,则m+n=2a=4.
在△PF1F2中,由余弦定理,得|F1F2|2=m2+n2-2mncos∠F1PF2,
三、创新拓展3.1.1 椭圆的标准方程
课标要求 1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用. 2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、标准方程.
【知识梳理】
1.椭圆的定义
平面上到两个定点F1,F2的距离之和为____________的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点之间的距离________叫作焦距.
温馨提醒 (1)椭圆上的点到两焦点距离之和为定值.
(2)定值必须大于两定点的距离.
(3)当距离的和等于|F1F2|时,点的轨迹是线段.
(4)当距离的和小于|F1F2|时,点的轨迹不存在.
2.椭圆的标准方程
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
焦点 ________ ________
a,b,c的关系 ________
温馨提醒 (1)椭圆的标准方程是指椭圆的中心在坐标原点,椭圆的对称轴为坐标轴时的方程.
(2)两种椭圆+=1,+=1(a>b>0)的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有a>b>0,a2=b2+c2;不同点是:两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
【自测检验】
                
1.思考辨析,判断正误
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则点P的轨迹是椭圆.(  )
(2)椭圆的焦点只能在坐标轴上(  )
(3)方程+=1(m>0,n>0)不一定表示椭圆.(  )
(4)两种椭圆的标准方程中,有时a>b>0,有时b>a>0.(  )
(5)椭圆的标准方程中,有三个基本量,即a,b,c,且a2=b2+c2.(  )
2.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是(  )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
3.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.设F1,F2是椭圆+=1的焦点,P为椭圆上一点,则△PF1F2的周长为________.
第一课时 椭圆的标准方程
题型一 椭圆的定义
例1 如图,圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
                                    
                                    
                                    
                                    
思维升华 椭圆定义的双向运用
判断 符合定义中到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)这一条件的点的轨迹为椭圆
求值 椭圆上的点一定满足定义中的条件即到两定点的距离之和为2a
训练1 (1)设定点F1(0,-2),F2(0,2),动点P满足条件|PF1|+|PF2|=m+(m>0),则点P的轨迹是(  )
A.椭圆 B.线段
C.射线 D.椭圆或线段
(2)求椭圆+=1的焦点坐标及椭圆上任一点到两个焦点的距离之和.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
题型二 椭圆的标准方程
例2 分别求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上一点P到两焦点的距离的和是10;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0).
(3)以点F1(-1,0),F2(1,0)为焦点,经过点
P.
(4)求过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程;
(5)已知椭圆的中心在原点,过点(,-2)和(0,2),求椭圆的标准方程 .
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
思维升华 求椭圆标准方程的方法
(1)定义法:根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出椭圆方程.
(2)待定系数法:先判断焦点位置,设出标准方程形式,最后由条件确定待定系数即可.即“先定位,后定量”.
当所求椭圆的焦点位置不能确定时,应按焦点在x轴上和焦点在y轴上进行分类讨论.有相同焦点的椭圆的标准方程一般设为+=1.
当已知椭圆经过两点,求椭圆的标准方程时,把椭圆的方程设成Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)的形式.
训练2 求适合下列条件的椭圆标准方程:
(1)与椭圆+y2=1有相同的焦点,且经过点;
(2)经过A,B两点.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
题型三 椭圆标准方程的简单应用
例3 方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,求m的取值范围.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
思维升华 判断椭圆焦点在x轴,y轴的依据是标准方程中的x2,y2对应的分母,焦点在分母大的对应的坐标轴上.
训练3 已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是(  )
A.m<2
B.1C.m<-1或1D.m<-1或1【课堂达标】
1.椭圆+=1的焦点坐标是(  )
A.(±5,0) B.(0,±5)
C.(0,±12) D.(±12,0)
2.若方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取值范围是________.
3.如图,已知经过椭圆+=1的右焦点F2的直线AB垂直于x轴,交椭圆于A,B两点,F1是椭圆的左焦点.
(1)求△AF1B的周长.
(2)如果AB不垂直于x轴,△AF1B的周长有变化吗?为什么?
3.1.1 椭圆的标准方程
新知导学
知识梳理
1.常数(大于|F1F2|) |F1F2| 
2.(-c,0),(c,0) (0,-c),(0,c) c2=a2-b2
自测检验
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.D [∵|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
∴动点M的轨迹是线段F1F2.]
3.B [将椭圆方程化为标准方程为x2+=1,
又其一个焦点坐标为(0,1),故-1=1,
解得k=2.]
4.50 [由椭圆方程,知a2=169,b2=25,
∴a=13,c==12.
由椭圆定义,知|PF1|+|PF2|=2a=26,
又|F1F2|=2c=24,
故△PF1F2的周长为2a+2c=50.]
第一课时 椭圆的标准方程
题型剖析
例1 解 如图,连接QA.
由已知,得|QA|=|QP|.
所以,|QO|+|QA|=|QO|+|QP|=|OP|=r.
又因为点A在圆内,
所以|OA|<|OP|.
根据椭圆的定义得,点Q的轨迹是以O,A为焦点的椭圆.
训练1 (1)D [因为m>0,所以m+≥
2=4(当且仅当m=2时等号成立),
所以点P的轨迹为以F1,F2为焦点的椭圆或线段.]
(2)解 已知方程是椭圆的标准方程,由4>2,可知这个椭圆的焦点在x轴上,且a2=4,b2=2,所以c2=a2-b2=2,c=.
因此椭圆的焦点坐标为(-,0),(,0),
椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为2a=4.
例2 解 (1)因为椭圆的焦点在x轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为2a=10,所以a=5.
又因为c=4,所以b2=a2-c2=52-42=9.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)因为椭圆的焦点在y轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为椭圆经过点(0,2)和(1,0),
所以即
故所求椭圆的标准方程为+x2=1.
(3)设椭圆的标准方程为+=1(m>n>0),焦距为2c.
由题意得c=1,|PF1|==,
|PF2|==,
则m===,
n==2,
故椭圆的标准方程为+=1.
(4)设所求椭圆方程为+=1(k<9),
将点(,-)代入,可得+=1,解得k=5(k=21舍去),
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(5)设所求椭圆方程为mx2+ny2=1
(m>0,n>0,m≠n),
椭圆过点(,-2)和(0,2),
则解得
所以椭圆的标准方程为+=1.
训练2 解 (1)设所求椭圆方程为
+=1(k<1),
将点代入,可得+=1,
解得k=-2或k=(舍去),
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)设所求的椭圆方程为mx2+ny2=1
(m>0,n>0,m≠n).
把A,B两点代入,
得解得m=,n=1,
∴椭圆的标准方程为+y2=1.
例3 解 由题意得3-2m>2m-1>0,
即解得∴m的取值范围是.
训练3 D [由题意得
解得m<-1或1课堂达标
1.C [因为椭圆的焦点在y轴上,
且a2=169,b2=25,
所以c2=a2-b2=144,
所以c=12,故焦点坐标为(0,±12).]
2. [由题意16+m>25-m>0,
3.解 (1)由题意知A,B在椭圆+=1上,故有|AF1|+|AF2|=2a=10,|BF1|+|BF2|=2a=10,|AF2|+|BF2|=|AB|,
∴△AF1B的周长=|AF1|+|BF1|+|AB|
=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|
=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)
=2a+2a=10+10=20,
∴△AF1B的周长为20.
(2)如果AB不垂直于x轴,△AF1B的周长仍为20不变.
理由:|AF1|+|BF1|+|AB|
=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|
=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a,和AB与x轴是否垂直无关.(共54张PPT)
3.1.1 椭圆的标准方程
第3章 3.1 椭 圆 3.1.1 椭圆的标准方程
课标要求
1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、标准方程.
新知导学
题型剖析
课时精练
内容索引
新知导学
知识梳理
1.椭圆的定义
平面上到两个定点F1,F2的距离之和为___________________的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点之间的距离_______叫作焦距.
常数(大于|F1F2|)
|F1F2|
温馨提醒
(1)椭圆上的点到两焦点距离之和为定值.
(2)定值必须大于两定点的距离.
(3)当距离的和等于|F1F2|时,点的轨迹是线段.
(4)当距离的和小于|F1F2|时,点的轨迹不存在.
2.椭圆的标准方程
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
c2=a2-b2
温馨提醒
自测检验
1.思考辨析,判断正误
×


×


2.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是
A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段
∵|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
∴动点M的轨迹是线段F1F2.
3.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是
A.1 B.2 C.3 D.4

50
由椭圆方程,知a2=169,b2=25,
第一课时 椭圆的标准方程
题型剖析
题型一 椭圆的定义
例1
如图,圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
如图,连接QA.
由已知,得|QA|=|QP|.
所以,|QO|+|QA|=|QO|+|QP|=|OP|=r.
又因为点A在圆内,所以|OA|<|OP|.
根据椭圆的定义得,点Q的轨迹是以O,A为焦点的椭圆.
思维升华
椭圆定义的双向运用
判断 符合定义中到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)这一条件的点的轨迹为椭圆
求值 椭圆上的点一定满足定义中的条件即到两定点的距离之和为2a
训练1

已知方程是椭圆的标准方程,由4>2,可知这个椭圆的焦点在x轴上,且a2=4,b2=2,
题型二 椭圆的标准方程
例2
分别求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上一点P到两焦点的距离的和是10;
因为椭圆的焦点在x轴上,
因为2a=10,所以a=5.又因为c=4,所以b2=a2-c2=52-42=9.
(2)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0).
因为椭圆的焦点在y轴上,
设所求椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),
思维升华
求适合下列条件的椭圆标准方程:
训练2
题型三 椭圆标准方程的简单应用
例3
由题意得3-2m>2m-1>0,
训练3

课堂达标

因为椭圆的焦点在y轴上,
且a2=169,b2=25,
所以c2=a2-b2=144,
所以c=12,故焦点坐标为(0,±12).
课时精练
一、基础巩固

1.平面内,F1,F2是两个定点,“动点M满足|MF1|+|MF2|为常数”是“M的轨迹是椭圆”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
当|MF1|+|MF2|>|F1F2|时,M的轨迹才是椭圆.

由题意可知25-m2=16,解得m=3(负值舍去).

根据椭圆的定义知,|PF1|+|PF2|=2a=2×5=10,因为|PF1|=3,所以|PF2|=7.


5.(多选)已知在平面直角坐标系中,点A(-3,0),B(3,0),点P为一动点,且|PA|+|PB|=2a(a≥0),下列说法中正确的是
A.当a=2时,点P的轨迹不存在
B.当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为3
C.当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为6
D.当a=3时,点P的轨迹是以AB为直径的圆

8
18
∵线段PF1的中点M在y轴上且O是线段F1F2的中点(O为坐标原点,F2为椭圆的另一个焦点),
法一 (1)当焦点在x轴上时,
(2)当焦点在y轴上时,
法二 设所求椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0且A≠B),
设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,

二、综合运用
11.(多选)过已知圆内一个定点作圆C与已知圆相切,则圆心C的轨迹可以是
如图,设已知圆的圆心为A,半径为R,圆内的定点为B,动圆的半径为r.若点A与点B不重合,由于两圆相内切,则|AC|=R-r,由于r=|BC|,
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.射线

∴|AC|=R-|BC|即|CA|+|CB|=R.
∴动点C到两个定点A,B的距离和为常数R.
∵B为圆内的定点,∴|AB|∴动点C的轨迹为椭圆.
若A,B重合为一点,则此时动点C的轨迹为以R为直径的圆.
如图,取MN的中点G,G在椭圆C上,因为点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,
12
13.某海域有A,B两个岛屿,B岛在A岛正东4海里处,经多年观察研究发现,某种鱼群洄游的路线是曲线C,曾有渔船在距A岛、B岛距离和为8海里处发现过鱼群,以A,B所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示.
(1)求曲线C的标准方程;
由题意知曲线C是以A,B为焦点且2a为8的椭圆,
(2)某日,研究人员在A,B两岛同时用声呐探测仪发出不同频率的探测信号(传播速度相同),A,B两岛收到鱼群在P处反射信号的时间比为5∶3,你能否确定P处的位置(即点P的坐标)
由于A,B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5∶3,
因此设鱼群此时距A,B两岛的距离比为5∶3,即鱼群分别距A,B两岛的距离为5海里和3海里,
三、创新拓展
由椭圆的方程得a=5,b=4,c=3.
∵△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),第3章 课时精练28 椭圆的标准方程
(分值:100分)
一、基础巩固
选择题每小题5分,共25分
1.平面内,F1,F2是两个定点,“动点M满足|MF1|+|MF2|为常数”是“M的轨迹是椭圆”的( )
充分不必要条件
必要不充分条件
充要条件
既不充分也不必要条件
2.已知椭圆+=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m的值为( )
9 4
3 2
3.若椭圆+=1上一点P到焦点F1的距离为3,则点P到另一焦点F2的距离为( )
6 7
8 9
4.“2充分不必要条件
必要不充分条件
充要条件
既不充分也不必要条件
5.(多选)已知在平面直角坐标系中,点A(-3,0),B(3,0),点P为一动点,且|PA|+|PB|=2a(a≥0),下列说法中正确的是( )
当a=2时,点P的轨迹不存在
当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为3
当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为6
当a=3时,点P的轨迹是以AB为直径的圆
6.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离之和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为________________.
7.设F1,F2是椭圆+=1的焦点,则焦距为________;若P为椭圆上一点,则△PF1F2的周长为________.
8.椭圆+=1的一个焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴上,那么点M的纵坐标为________.
9.(15分)求焦点在坐标轴上,且经过A(,-2)和B(-2,1)两点的椭圆的标准方程.
10.(15分)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为和,过点P作焦点所在的坐标轴的垂线,垂足恰好为椭圆的一个焦点,求此椭圆的方程.
二、综合运用
选择题每小题5分,共5分
11.(多选)过已知圆内一个定点作圆C与已知圆相切,则圆心C的轨迹可以是( )
圆 椭圆
线段 射线
12.已知椭圆C:+=1,点M与椭圆C的焦点不重合.若点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=________.
13.(15分)某海域有A,B两个岛屿,B岛在A岛正东4海里处,经多年观察研究发现,某种鱼群洄游的路线是曲线C,曾有渔船在距A岛、B岛距离和为8海里处发现过鱼群,以A,B所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示.
(1)求曲线C的标准方程;
(2)某日,研究人员在A,B两岛同时用声呐探测仪发出不同频率的探测信号(传播速度相同),A,B两岛收到鱼群在P处反射信号的时间比为5∶3,你能否确定P处的位置(即点P的坐标)
三、创新拓展
14.在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,则=________.
课时精练28 椭圆的标准方程
1.B [当|MF1|+|MF2|>|F1F2|时,M的轨迹才是椭圆.]
2.C [由题意可知25-m2=16,解得m=3(负值舍去).]
3.B [根据椭圆的定义知,|PF1|+|PF2|=2a=2×5=10,因为|PF1|=3,所以|PF2|=7.]
4.B [若方程+=1表示椭圆,
则解得2所以“25.AC [当a=2时,2a=4<|AB|,故点P的轨迹不存在,A正确;
当a=4时,2a=8>|AB|,故点P的轨迹是椭圆,且焦距为|AB|=6,B错误,C正确;
当a=3时,2a=6=|AB|,故点P的轨迹为线段AB,D错误.]
6.+x2=1 [由已知2a=8,2c=2,
所以a=4,c=,
所以b2=a2-c2=16-15=1.
又椭圆的焦点在y轴上,
所以椭圆的标准方程为+x2=1.]
7.8 18 [由椭圆的方程知a=5,b=3,c==4,
故焦距为8,△PF1F2的周长为|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2a+2c=10+8=18.]
8.± [∵线段PF1的中点M在y轴上且O是线段F1F2的中点(O为坐标原点,F2为椭圆的另一个焦点),
∴PF2⊥x轴,∴点P的横坐标是±3,
∵点P在椭圆上,∴+=1,
即y2=,∴y=±,
∴点M的纵坐标为±.]
9.解 法一 (1)当焦点在x轴上时,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
依题意有解得
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)当焦点在y轴上时,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
依题意有解得
此时不符合a>b>0,所以方程组无解.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
法二 设所求椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0且A≠B),
依题意有解得
故所求椭圆的标准方程为+=1.
10.解 设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,
不妨取|PF1|=,|PF2|=,
由椭圆的定义,知2a=|PF1|+|PF2|=2,即a=.由|PF1|>|PF2|知,PF2垂直于焦点所在的坐标轴.
在Rt△PF2F1中,4c2=|PF1|2-|PF2|2=,∴c2=,∴b2=a2-c2=.
又所求的椭圆的焦点可以在x轴上,也可以在y轴上,故所求的椭圆方程为+=1或+=1.
11.AB [如图,设已知圆的圆心为A,半径为R,圆内的定点为B,动圆的半径为r.若点A与点B不重合,由于两圆相内切,
则|AC|=R-r,
由于r=|BC|,
∴|AC|=R-|BC|即|CA|+|CB|=R.
∴动点C到两个定点A,B的距离和为常数R.∵B为圆内的定点,∴|AB|∴动点C的轨迹为椭圆.
若A,B重合为一点,则此时动点C的轨迹为以R为直径的圆.]
12.12 [如图,取MN的中点G,G在椭圆C上,
因为点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,
故有|GF1|=|AN|,|GF2|=|BN|,
所以|AN|+|BN|=2(|GF1|+|GF2|)
=4a=12.]
13.解 (1)由题意知曲线C是以A,B为焦点且2a为8的椭圆,
又2c=4,则c=2,a=4,故b=2,
∴曲线C的方程为+=1.
(2)由于A,B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5∶3,
因此设鱼群此时距A,B两岛的距离比为5∶3,即鱼群分别距A,B两岛的距离为5海里和3海里,设P(x,y),B(2,0),
由|PB|=3,得=3,
∴解得或
∴点P的坐标为(2,3)或(2,-3).
14. [由椭圆的方程得a=5,b=4,c=3.
∵△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),
顶点B在椭圆+=1上,
∴|BC|+|AB|=2a=10,
∴由正弦定理可知
===.]第3章 课时精练29 椭圆标准方程的综合问题
(分值:100分)
一、基础巩固
选择题每小题5分,共25分
1.已知椭圆C:+=1,点A(1,1),则点A与椭圆C的位置关系是( )
点在椭圆上 点在椭圆内
点在椭圆外 无法判断
2.方程+=10化简的结果是( )
+=1 +=1
+=1 +=1
3.设P为椭圆+=1上的任意一点,F1,F2为其上、下焦点,则|PF1|·|PF2|的最大值是( )
4 6
9 12
4.已知△ABC的周长为20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A的轨迹方程是( )
+=1(x≠0) +=1(x≠0)
+=1(x≠0) +=1(x≠0)
5.(多选)设F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上一点,且|PF1|-|PF2|=2.则下列说法中正确的是( )
|PF1|=6,|PF2|=4
△PF1F2为直角三角形
△PF1F2的面积为6
△PF1F2的周长为12
6.点P(1,m)在椭圆+y2=1内,则m的取值范围是________.
7.已知椭圆+=1上的点M到该椭圆一个焦点F的距离为2,N是MF的中点,O为坐标原点,那么线段ON的长是________.
8.设F1,F2分别为椭圆+y2=1的左、右焦点,点A,B在椭圆上,若=5,则点A的坐标是________.
9.(15分)在Rt△ABC中,∠CAB=90°,|AB|=2,|AC|=,曲线E过C点,动点P在E上运动,且保持|PA|+|PB|的值不变,求曲线E的方程.
10.(15分)已知点P(6,8)是椭圆+=1(a>b>0)上一点,F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆的两焦点,若·=0.试求:
(1)椭圆的方程;
(2)sin∠PF1F2的值.
二、综合运用
选择题每小题5分,共5分
11.椭圆+y2=1的焦点为F1,F2,点M在椭圆上,且·=0,则M到y轴的距离为( )
3 2
12.已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且PF1⊥PF2,若△PF1F2的面积为9,则b=________.
13.(15分)已知两定点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2|F1F2|.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若∠F1PF2=60°,求△PF1F2的面积.
三、创新拓展
14.若点P是椭圆+=1上的一动点,F1,F2是椭圆的两个焦点,则cos∠F1PF2的最小值为________.
课时精练29 椭圆标准方程的综合问题
1.B [因为+=<1,所以点A在椭圆C内部.]
2.B [方程+=10表示动点M(x,y)到两个定点(±2,0)的距离之和为定值10,且10>2+2,
由椭圆的定义可得,动点M的轨迹是椭圆,且2a=10,c=2,所以b2=a2-c2=52-22=21.
所以椭圆的方程为+=1.]
3.C [∵|PF1|+|PF2|=2a=6,
∴|PF1|·|PF2|≤=9,
当且仅当|PF1|=|PF2|时取等号.]
4.B [由|AB|+|AC|=20-8=12>|BC|=8,得点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆(除去与y轴的交点),
其中2a=12,2c=8,b2=a2-c2=20,
故其方程为+=1(x≠0).]
5.BCD [由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=8.
又|PF1|-|PF2|=2,
∴|PF1|=5,|PF2|=3,
又|F1F2|=2c=4,
∴△PF1F2的周长为12.
又|PF2|2+|F1F2|2=|PF1|2,
∴△PF1F2为直角三角形,
∴S△PF1F2=×3×4=6.]
6. [由题意知,+m2<1,
则-7.4 [设椭圆的另一个焦点为E,
则|MF|+|ME|=10,
∴|ME|=8,又ON为△MEF的中位线,
∴|ON|=|ME|=4.]
8.(0,1)或(0,-1) [根据题意,设点A的坐标为(m,n),点B的坐标为(c,d),
易得F1(-,0),F2(,0),
∴=(m+,n),=(c-,d).
∵=5,∴c=,d=.
∵点A,B都在椭圆上,
∴解得
故点A的坐标为(0,1)或(0,-1).]
9.解 如图,以AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.在Rt△ABC中,
|BC|=
=.
∵|PA|+|PB|=|CA|+|CB|=+=2,且|PA|+|PB|>|AB|,
∴由椭圆的定义知,动点P的轨迹E为以A,B为焦点的椭圆,且a=,c=1,b=1.
∴曲线E的方程为+y2=1.
10.解 (1)因为=(-c-6,-8),
=(c-6,-8),且·=0,
所以-(c+6)(c-6)+64=0,所以c=10,
所以F1(-10,0),F2(10,0),
所以2a=|PF1|+|PF2|=+=12,
所以a=6,b2=a2-c2=80.
所以椭圆的方程为+=1.
(2)因为·=0,所以PF1⊥PF2,
由(1)知,|PF2|==4,
|F1F2|=2c=20,
所以sin∠PF1F2===.
11.C [设M(x0,y0),点M在椭圆+y2=1上,所以+y=1,①
又椭圆+y2=1的焦点为F1,F2,
则F1(-,0),F2(,0),
所以=(--x0,-y0),
=(-x0,-y0).
由·=0,
可得(--x0,-y0)·(-x0,-y0)=0,
化简可得x+y=3,②
联立①②可解得x0=±,
故M到y轴的距离为.]
12.3 [由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=2a,
又PF1⊥PF2,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,
∴(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=4c2,
∴2|PF1||PF2|=4a2-4c2=4b2,
∴|PF1||PF2|=2b2,∴S△PF1F2=|PF1||PF2|=×2b2=b2=9,∴b=3.]
13.解 (1)依题意知|F1F2|=2,
|PF1|+|PF2|=2|F1F2|=4>2=|F1F2|,
∴点P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,
且2a=4,2c=2,∴a=2,c=1,b=,
故所求点P的轨迹方程为+=1.
(2)设m=|PF1|,n=|PF2|,则m+n=2a=4.
在△PF1F2中,由余弦定理,得
|F1F2|2=m2+n2-2mncos∠F1PF2,
∴4=(m+n)2-2mn(1+cos 60°),
解得mn=4.∴S△PF1F2=mnsin∠F1PF2=×4sin 60°=.
14.- [由椭圆的定义,可得|PF1|+|PF2|=6,|F1F2|=2,
∵cos∠F1PF2=

=-1.
又|PF1|+|PF2|=6≥2,
∴|PF1|·|PF2|≤9,
∴-1≥-1=-,
当且仅当|PF1|=|PF2|=3时等号成立,
∴cos∠F1PF2的最小值为-.]

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