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考点30椭圆
一.椭圆的定义
条件
结论1
结论2
平面内的动点M与平面内的两个定点F1,F2
M点的轨迹为椭圆
F1、F2为椭圆的焦点|F1F2|为椭圆的焦距
|MF1|+|MF2|=2a
2a>|F1F2|
二.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)
eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)
图形
标准方程
eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)
eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)
性质
范围
-a≤x≤a-b≤y≤b
-b≤x≤b-a≤y≤a
对称性
对称轴:x轴、y轴对称中心:(0,0)
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a)B1(-b,0),B2(b,0)
轴
长轴A1A2的长为2a短轴B1B2的长为2b
焦距
|F1F2|=2c
离心率
e=eq\f(c,a),e∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
三.点与椭圆的位置关系
已知点P(x0,y0),椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),则
(1)点P(x0,y0)在椭圆内?eq\f(xeq\o\al(2,0),a2)+eq\f(yeq\o\al(2,0),b2)<1;
(2)点P(x0,y0)在椭圆上?eq\f(xeq\o\al(2,0),a2)+eq\f(yeq\o\al(2,0),b2)=1;
(3)点P(x0,y0)在椭圆外?eq\f(xeq\o\al(2,0),a2)+eq\f(yeq\o\al(2,0),b2)>1.
四.直线与椭圆的位置关系
判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线C的方程F(x,y)=0,消去y(或x)得到一个关于变量x(或y)的一元方程.
例:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Ax+By+C=0,,F?x,y?=0))消去y,得ax2+bx+c=0.
当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式为Δ,则:
Δ>0?直线与圆锥曲线C相交;
Δ=0?直线与圆锥曲线C相切;
Δ<0?直线与圆锥曲线C相离.
五.弦长的求解方法
(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解.
(2)当直线的斜率存在时,斜率为k的直线l与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两个不同的点,则弦长公式的常见形式有如下几种:
①|AB|=eq\r(1+k2)|x1-x2|=eq\r(?1+k2?[?x1+x2?2-4x1x2]);
②|AB|=eq\r(1+\f(1,k2))|y1-y2|(k≠0)=eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,k2)))[?y1+y2?2-4y1y2]).
六.求椭圆离心率的方法
①直接求出a,c的值,利用离心率公式e=eq\f(c,a)=eq\r(1-\f(b2,a2))直接求解.
②列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=a2-c2消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
七.焦点三角形的结论
椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫作焦点三角形.如图所示,设∠F1PF2=θ.
①|PF1|+|PF2|=2a.
②4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cosθ.
③焦点三角形的周长为2(a+c).
④S△PF1F2=eq\f(1,2)|PF1||PF2|·sinθ=b2·eq\f(sinθ,1+cosθ)=b2taneq\f(θ,2)=c|y0|,当|y0|=b,即P为短轴端点时,S△PF1F2取最大值,为bc.
考点一椭圆的定义及应用
【例1-1】(2024·河南开封)已知椭圆的两个焦点分别为,点为椭圆上一点,则.
【例1-2】(2023·山东烟台)已知椭圆的左、右焦点分别为、,若过且斜率不为0的直线交椭圆于A、B两点,则的周长为()
A. B. C. D.
【例1-3】(2024·内蒙古赤峰·高三校考开学考试)已知椭圆,为两个焦点,为椭圆上一点,若,则的面积为(????)
A. B. C. D.
【例1-4】(2023上·福建宁德·高二统考期末)已知是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为(????)
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式】
1.(2024·湖北)已知,是椭圆的两个焦点,点在上,则的最大值为(????)
A.1 B.4 C.9 D.6
2(
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