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1、
2.2.2 橢圓的幾何性質(zhì)
課時目標(biāo) 1.掌握橢圓的范圍、對稱性、頂點、離心率等幾何性質(zhì).2.明確標(biāo)準(zhǔn)方程中a,b以及c,e的幾何意義,a、b、c、e之間的相互關(guān)系.3.能利用橢圓的幾何性質(zhì)解決橢圓的簡單問題.
橢圓的簡單幾何性質(zhì)
焦點的
位置
焦點在x軸上
焦點在y軸上
圖形
標(biāo)準(zhǔn)
方程
范圍
頂點
軸長
短軸長=______,長軸長=______
焦點
焦距
對稱性
對稱軸是________,對稱中心是______
離心率
一、填空題
1.橢圓x2+my2=1的焦點在y軸上,長軸
2、長是短軸長的兩倍,則m的值為________.
2.P是長軸在x軸上的橢圓+=1上的點,F(xiàn)1、F2分別為橢圓的兩個焦點,橢圓的半焦距為c,則PF1PF2的最大值與最小值之差為________.
3.以等腰直角△ABC的兩個頂點為焦點,并且經(jīng)過另一頂點的橢圓的離心率為________.
4.焦點在x軸上,長、短半軸長之和為10,焦距為4,則橢圓的方程為______________.
5.如圖所示,A、B、C分別
為橢圓+=1 (a>b>0)的頂點與焦點,若∠ABC=90,則該橢圓的離心率為________.
6.已知F1、F2是橢圓的兩個焦點,滿足=0的點M總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離
3、心率的取值范圍是____________.
7.已知橢圓的中心在原點,焦點在x軸上,離心率為,且過點P(-5,4),則橢圓的方程為______________.
8.直線x+2y-2=0經(jīng)過橢圓+=1 (a>b>0)的一個焦點和一個頂點,則該橢圓的離心率為________________________________________________________.
二、解答題
9.設(shè)橢圓的中心在原點,坐標(biāo)軸為對稱軸,一個焦點與短軸兩端點的連線互相垂直,且此焦點與長軸上較近的端點的距離為4(-1),求此橢圓方程及它的離心率、焦點坐標(biāo)、頂點坐標(biāo).
4、
10.
如圖,已知P是橢圓+=1 (a>b>0)上且位于第一象限的一點,F(xiàn)是橢圓的右焦點,O是橢圓中心,B是橢圓的上頂點,H是直線x=- (c是橢圓的半焦距)與x軸的交點,若PF⊥OF,HB∥OP,試求橢圓的離心率e.
能力提升
11.若一個橢圓長軸的長度、短軸的長度和焦距成等差數(shù)列,則該橢圓的離心率為________.
12.已知F1、F2是橢圓+=1 (a>b>0)的左、右兩個焦點,A是橢圓上位于第一象限內(nèi)的一點,點B也在橢圓上,且滿足+=0(O是坐標(biāo)原點),AF2⊥F1F2.若橢圓的離
5、心率等于
,△ABF2的面積等于4,求橢圓的方程.
1.橢圓的范圍實質(zhì)就是橢圓上點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的取值范圍,在求解一些存在性和判斷性問題中有著重要的應(yīng)用.
2.橢圓既是一個軸對稱圖形,又是一個中心對稱圖形.橢圓的對稱性在解決直線與橢圓的位置關(guān)系以及一些有關(guān)面積的計算問題時,往往能起到化繁為簡的作用.
3.橢圓的離心率是反映橢圓的扁平程度的一個量,其取值范圍是0
6、的一個重點,也是高考的熱點內(nèi)容.在求解有關(guān)橢圓離心率的問題時,一般并不直接求出a和c的值去計算,而是根據(jù)題目給出的橢圓的幾何特征,建立關(guān)于參數(shù)c,a,b的方程或不等式,通過解方程或不等式求得離心率的值或范圍.
2.2.2 橢圓的幾何性質(zhì)
知識梳理
焦點的
位置
焦點在x軸上
焦點在y軸上
圖形
標(biāo)準(zhǔn)
方程
+=1
+=1
范圍
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
頂點
(a,0),(0,b)
(b,0),(0,a)
軸長
短軸長=2b,長軸長=2a
焦點
(c,0)
(0,c)
焦距
2c=2
對
7、稱性
對稱軸是坐標(biāo)軸,對稱中心是原點
離心率
e=,0
8、點為焦點時,設(shè)直角邊長為m,故有2c=m,2a=(1+)m,所以,離心率e====-1.
4.+=1
5.
解析 由題意知,由(a+c)2=a2+a2+b2,
又∵b2=a2-c2,∴c2+ac-a2=0,
∵e=,∴e2+e-1=0,∴e=.
6.
解析∵=0,
∴M點軌跡方程為x2+y2=c2,其中F1F2為直徑,
由題意知橢圓上的點在圓x2+y2=c2外部,
設(shè)點P為橢圓上任意一點,則OP>c恒成立,
由橢圓性質(zhì)知OP≥b,其中b為橢圓短半軸長,
∴b>c,∴c22c2,
∴2<,∴e=<.
又∵0
9、7.+=1
解析 設(shè)橢圓的方程為+=1 (a>b>0),
將點(-5,4)代入得+=1,
又離心率e==,即e2===,
解之得a2=45,b2=36,故橢圓的方程為+=1.
8.
解析 由題意知橢圓的焦點在x軸上,又直線x+2y-2=0與x軸、y軸的交點分別為(2,0)、(0,1),它們分別是橢圓的焦點與頂點,所以b=1,c=2,從而a=,e==.
9.解 設(shè)所求的橢圓方程為+=1或+=1(a>b>0),
則解得
所以所求的橢圓方程為+=1,或+=1.
離心率e==,
當(dāng)焦點在x軸上時,焦點為(-4,0),(4,0),頂點(-4,0),(4,0),(0,-4),(0,4
10、),
當(dāng)焦點在y軸上時,焦點為(0,-4),(0,4),頂點(-4,0),(4,0),(0,-4),(0,4).
10.解 依題意知H,F(xiàn)(c,0),B(0,b).
設(shè)P(xP,yP),且xP=c,代入到橢圓的方程,
得yP=.∴P.
∵HB∥OP,∴kHB=kOP,即=.
∴ab=c2.
∴e==,∴e2==e-2-1.
∴e4+e2-1=0.∵0