2023届高考数学一轮复习(全国版)——第62课椭圆方程与性质学案

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2023届高考数学一轮复习(全国版)——第62课椭圆方程与性质学案

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第62课 椭圆方程及性质
一、目标导引
已知椭圆:的左、右焦点为,,离心率为,过的直线交于,两点,若的周长为,求的方程.
二、知识梳理
1.椭圆的定义
平面内到两个定点,的距离之和等于常数(大于) 的点的集合叫做椭圆,这两个定点,叫做椭圆的焦点,两焦点,间的距离叫做椭圆的焦距.
2.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
图形
性质 范围 ; ;
对称性 对称轴:坐标轴  对称中心:原点
顶点 ,, ,,
轴 长轴的长为点,间的距离叫做椭圆的焦距.2.椭圆的标准方程和几何性质;短轴的长为
焦距
离心率
的关系
三、问题研讨
问题1 椭圆的标准方程及应用
例题1 一个椭圆的中心在原点,焦点,在轴上,是椭圆上一点,且,,成等差数列,则椭圆的方程为 ( )
A. B. C. D.
提炼:1.椭圆中涉及焦半径问题,要优先考虑定义;
2.研究圆锥曲线需按“化标、定型、定量”三步走,先化成标准方程,在确定型号,型号未定要分类讨论,最后在确定,,.
问题2 椭圆的定义及应用
例题2. 设,为椭圆的左、右焦点,经过的直线交椭圆于,两点,若是面积为的等边三角形,则椭圆的方程为 .
提炼:焦三角形周长为定值.
问题3 椭圆的焦点三角形
例题3 若椭圆:的焦点为,,点在椭圆上,且,则 .
提炼:焦点三角形具有很多性质,见总结提升.
问题4 椭圆的几何性质与离心率
例题4 设,分别是椭圆:的左、右焦点,点在椭圆C上,若线段的中点在轴上,,则椭圆的离心率为 .
变式1.本例条件变为“若,,且,,则椭圆的离心率为________.
变式2.本例条件变为“到两焦点的距离之比为2∶1”,试求离心率范围.
提炼:1.离心率;
2.椭圆的焦半径范围为.
四、总结提升
(一).求椭圆的方程多采用定义法和待定系数法,利用椭圆的定义定形状时,一定要注意常数这一条件.
(二).焦点三角形常用结论:(其中,,内切圆半径为)
1.,焦点三角形的周长为;
2.;
3.;
4.当为短轴端点时,、、最大.
(三)椭圆的几何性质:
1.(1)与坐标系无关的椭圆本身固有的性质,如:长轴长、短轴长、焦距、离心率等;
(2)与坐标系有关的性质,如:顶点坐标、焦点坐标等.
【提醒】]在解题时要特别注意第二类性质,先根据椭圆方程的形式判断出椭圆的焦点在哪条坐标轴上,再进行求解.
2.椭圆几何性质的应用技巧
(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.
(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,, ,在求椭圆的相关量的范围时,要注意应用这些不等关系.
(3)椭圆的焦半径范围为.
(四)椭圆的离心率
椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法:
1.求出,代入公式;
2.椭圆的离心率与,的关系:;
3.只需要根据一个条件得到关于,,的齐次式,结合转化为,的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以或转化为关于或的方程(不等式),解方程(不等式)即可得 (的取值范围).
五、即时检测
1.为椭圆的左、右焦点,过左焦点的直线交椭圆于两点,若轴,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2. 设点是椭圆上一点,,分别是椭圆的左,右焦点,为的内心,若,则该椭圆的离心率为 .
第62课 椭圆方程及性质
一、目标导引
已知椭圆:的左、右焦点为,,离心率为,过的直线交于,两点,若的周长为,求的方程.
解:由椭圆的定义知,所以的周长等于,即,又,得,.
∴椭圆的方程为.
二、知识梳理
1.椭圆的定义
平面内到两个定点,的距离之和等于常数(大于) 的点的集合叫做椭圆,这两个定点,叫做椭圆的焦点,两焦点,间的距离叫做椭圆的焦距.
2.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
图形
性质 范围 ; ;
对称性 对称轴:坐标轴  对称中心:原点
顶点 ,, ,,
轴 长轴的长为点,间的距离叫做椭圆的焦距.2.椭圆的标准方程和几何性质;短轴的长为
焦距
离心率
的关系
三、问题研讨
问题1 椭圆的标准方程及应用
例题1 一个椭圆的中心在原点,焦点,在轴上,是椭圆上一点,且,,成等差数列,则椭圆的方程为 ( )
A. B. C. D.
解:设椭圆方程为,依题意得,得,又,在椭圆上,则有,即,解得,所以方程为,选A.
提炼:1.椭圆中涉及焦半径问题,要优先考虑定义;
2.研究圆锥曲线需按“化标、定型、定量”三步走,先化成标准方程,在确定型号,型号未定要分类讨论,最后在确定,,.
问题2 椭圆的定义及应用
例题2. 设,为椭圆的左、右焦点,经过的直线交椭圆于,两点,若是面积为的等边三角形,则椭圆的方程为 .
解:由题意,知 ①,又由椭圆的定义知, ②,联立①②,解得,,所以,所以,,所以,所以,所以椭圆的方程为.
提炼:焦三角形周长为定值.
问题3 椭圆的焦点三角形
例题3 若椭圆:的焦点为,,点在椭圆上,且,则 .
解:由题意得,,则.在中,由余弦定理可得
.又,即.
提炼:焦点三角形具有很多性质,见总结提升.
问题4 椭圆的几何性质与离心率
例题4 设,分别是椭圆:的左、右焦点,点在椭圆C上,若线段的中点在轴上,,则椭圆的离心率为 .
解:如图,设的中点为,连接.易得OM为的中位线.所以,所以
因为,所以,又
得,,.
即,则.
变式1.本例条件变为“若,,且,,则椭圆的离心率为________.
解 ,,
则,
由正弦定理得,即.
所以,即.
变式2.本例条件变为“到两焦点的距离之比为2∶1”,试求离心率范围.
解:设到两个焦点的距离分别为,,根据椭圆定义可知:,又结合椭圆的性质可知.椭圆上的点到焦点距离的范围为,
即,解得.
提炼:1.离心率;
2.椭圆的焦半径范围为.
四、总结提升
(一).求椭圆的方程多采用定义法和待定系数法,利用椭圆的定义定形状时,一定要注意常数这一条件.
(二).焦点三角形常用结论:(其中,,内切圆半径为)
1.,焦点三角形的周长为;
2.;
3.;
4.当为短轴端点时,、、最大.
(三)椭圆的几何性质:
1.(1)与坐标系无关的椭圆本身固有的性质,如:长轴长、短轴长、焦距、离心率等;
(2)与坐标系有关的性质,如:顶点坐标、焦点坐标等.
【提醒】]在解题时要特别注意第二类性质,先根据椭圆方程的形式判断出椭圆的焦点在哪条坐标轴上,再进行求解.
2.椭圆几何性质的应用技巧
(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.
(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,, ,在求椭圆的相关量的范围时,要注意应用这些不等关系.
(3)椭圆的焦半径范围为.
(四)椭圆的离心率
椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法:
1.求出,代入公式;
2.椭圆的离心率与,的关系:;
3.只需要根据一个条件得到关于,,的齐次式,结合转化为,的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以或转化为关于或的方程(不等式),解方程(不等式)即可得 (的取值范围).
五、即时检测
1.为椭圆的左、右焦点,过左焦点的直线交椭圆于两点,若轴,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:C
解析:由得,又因为,所以,代入椭圆得.因为,所以.因为.
2. 设点是椭圆上一点,,分别是椭圆的左,右焦点,为的内心,若,则该椭圆的离心率为 .
答案: .
解析:因为,所以,设的内切圆半径为,则有,即,所以.

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