高考數(shù)學復(fù)習:第八章 :第五節(jié)橢圓突破熱點題型

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1、 精品資料 第五節(jié) 橢 圓 考點一 橢圓的定義和標準方程   [例1] (1)(2013廣東高考)已知中心在原點的橢圓C的右焦點為F(1,0),離心率等于,則C的方程是(  ) A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 (2)(2014岳陽模擬)在平面直角坐標系xOy中,橢圓C的中心為原點,焦點F1,F(xiàn)2在x軸上,離心率為.過F1的直線l交橢圓C于A,B兩點,且△ABF2的周長為16,那么橢圓C的方程為________. [自主解答] (1)由右焦點為

2、F(1,0),可知c=1,因為離心率為,即=,故a=2,由a2=b2+c2,知b2=a2-c2=3,因此橢圓C的方程為+=1. (2)由△ABF2的周長為4a=16,得a=4,又知離心率為,即=,c=a=2,所以a2=16,b2=a2-c2=16-8=8,所以橢圓C的方程為+=1. [答案] (1)D (2)+=1 【互動探究】[來源:] 在本例(2)中若將條件“焦點在x軸上”去掉,結(jié)果如何? 解:由例1(2)知:當焦點在x軸上時,橢圓的方程為+=1;當焦點在y軸上時,橢圓的方程為+=1. 綜上可知C的方程為+=1或+=1.     【方法規(guī)律】[來源:] 用待定系數(shù)法求橢

3、圓方程的一般步驟[來源:] (1)作判斷:根據(jù)條件判斷橢圓的焦點是在x軸上,還是在y軸上,還是兩個坐標軸都有可能; (2)設(shè)方程:根據(jù)上述判斷設(shè)方程+=1(a>b>0),+=1(a>b>0)或mx2+ny2=1(m>0,n>0). (3)找關(guān)系:根據(jù)已知條件,建立關(guān)于a,b,c或m,n的方程組; (4)得方程:解方程組,將解代入所設(shè)方程,即為所求. 注意:用待定系數(shù)法求橢圓的方程時,要“先定型,再定量”,不能確定焦點的位置時,可進行分類討論或把橢圓的方程設(shè)為mx2+ny2=1(m>0,n>0). 1.已知△ABC的頂點B,C在橢圓+y2=1上,頂點A是橢圓的一個焦點,且橢圓的另

4、外一個焦點在BC邊上,則△ABC的周長是(  ) A.2 B.6 C.4 D.12 解析:選C 根據(jù)橢圓定義,△ABC的周長等于橢圓長軸長的2倍,即4. 2.(2012山東高考)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為.雙曲線x2-y2=1的漸近線與橢圓C有四個交點,以這四個交點為頂點的四邊形的面積為16,則橢圓C的方程為(  ) A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 解析:選D ∵橢圓的離心率為, ∴==,∴a=2b. ∴橢圓的方程為x2+4y2=4b2. ∵雙曲線x2-y

5、2=1的漸近線方程為xy=0, ∴漸近線xy=0與橢圓x2+4y2=4b2在第一象限的交點為, ∴由圓錐曲線的對稱性得四邊形在第一象限部分的面積為bb=4, ∴b2=5,∴a2=4b2=20. ∴橢圓C的方程為+=1. 考點二 橢圓的幾何性質(zhì)及應(yīng)用   [例2] (1)已知點F1,F(xiàn)2分別是橢圓x2+2y2=2的左、右焦點,點P是該橢圓上的一個動點,那么|+|的最小值是(  ) A.0 B.1 C.2 D.2 (2)(2013遼寧高考)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點為F,C與過原點的直線相交于A,B兩點,連接AF,

6、BF.若|AB|=10,|BF|=8,cos∠ABF=,則C的離心率為  (  ) A. B. C. D. [自主解答] (1)設(shè)P(x0,y0), 則=(-1-x0,-y0),=(1-x0,-y0), ∴+=(-2x0,-2y0), ∴|+|==2=2. ∵點P在橢圓上,∴0≤y≤1, ∴當y=1時,|+|取最小值為2. (2) 如圖,設(shè)|AF|=x, 則cos∠ABF==. 解得x=6,∴∠AFB=90,由橢圓及直線關(guān)于原點對稱可知|AF1|=8,且∠FAF1=∠FAB+∠FBA=90,△FAF1是直角三角形,

7、所以|F1F|=10,故2a=8+6=14,2c=10,∴C的離心率e==. 答案:(1)C (2)B 【方法規(guī)律】 1.利用橢圓幾何性質(zhì)的注意點及技巧 (1)注意橢圓幾何性質(zhì)中的不等關(guān)系 在求與橢圓有關(guān)的一些量的范圍,或者最大值、最小值時,經(jīng)常用到橢圓標準方程中x,y的范圍,離心率的范圍等不等關(guān)系. (2)利用橢圓幾何性質(zhì)的技巧 求解與橢圓幾何性質(zhì)有關(guān)的問題時,要結(jié)合圖形進行分析,當涉及頂點、焦點、長軸、短軸等橢圓的基本量時,要理清它們之間的內(nèi)在聯(lián)系. 2.求橢圓的離心率問題的一般思路 求橢圓的離心率或其范圍時,一般是依據(jù)題設(shè)得出一個關(guān)于a,b,c的等式或不等式,利用a

8、2=b2+c2消去b,即可求得離心率或離心率的范圍. 如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點,A是橢圓C的頂點,B是直線AF2與橢圓C的另一個交點,∠F1AF2=60. (1)求橢圓C的離心率; (2)已知△AF1B的面積為40,求a,b的值. 解:(1)由題意可知,△AF1F2為等邊三角形,a=2c, 所以e==. (2)法一:a2=4c2,b2=3c2, 直線AB的方程為y=-(x-c). 將其代入橢圓方程3x2+4y2=12c2, 得B.又A(0,c), 所以|AB|= =c. 由S△AF1B=|AF1||AB|sin ∠F1AB

9、 =ac =a2=40, 解得a=10,c=5,則b2=75,即b=5. 法二:設(shè)|AB|=t. 因為|AF2|=a,所以|BF2|=t-a. 由橢圓定義|BF1|+|BF2|=2a,可知|BF1|=3a-t. 再由余弦定理(3a-t)2=a2+t2-2atcos 60,可得 t=a. 由S△AF1B=|AF1||AB|sin∠F1AB =aa=a2=40, 解得a=10,則c=5,b=5. 高頻考點 考點三 直線與橢圓的綜合問題   1.直線與橢圓的綜合問題,是近年來高考命題的熱點,多以解答題的形式出現(xiàn),試題難度較高,多為中檔題. 2.高考

10、對直線與橢圓的綜合問題的考查主要有以下幾個命題角度: (1)已知某條件,求直線的方程; (2)求三角形(或其他幾何圖形)的面積; (3)判斷幾何圖形的形狀; (4)弦長問題; (5)中點弦或弦的中點問題. [例3] (2013陜西高考)已知動點M(x,y)到直線l:x=4的距離是它到點N(1,0)的距離的2倍. (1)求動點M的軌跡C的方程; (2)過點P(0,3)的直線m與軌跡C交于A,B兩點,若A是PB的中點,求直線m的斜率. [自主解答]  (1)設(shè)M到直線l的距離為d,根據(jù)題意,d=2|MN|. 由此得 |4-x|=2, 化簡得+=1, 所以,動點M的軌

11、跡C的方程為+=1. (2)法一:由題意,設(shè)直線m的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2). 將y=kx+3代入+=1中,有(3+4k2)x2+24kx+24=0, 其中,Δ=(24k)2-424(3+4k2)=96(2k2-3)>0, 即k2>. x1+x2=-,① x1x2=.② 又因A是PB的中點,故x2=2x1,③ 將③代入①②,得x1=-,x=, 可得2=,且k2>, 解得k=-或k=, 所以直線m的斜率為-或. 法二:由題意,設(shè)直線m的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2). 因為A是PB的中點, 所以x1=,① y

12、1=.② 又+=1,③ +=1,④ 聯(lián)立①②③④解得或 即點B的坐標為(2,0)或(-2,0), 所以直線m的斜率為-或. 直線與橢圓綜合問題的常見題型及解題策略 (1)求直線方程.可依題條件,尋找確定該直線的兩個條件,進而得到直線方程. (2)求面積.先確定圖形的形狀,再利用條件尋找確定面積的條件,進而得出面積的值. (3)判斷圖形的形狀.可依據(jù)平行、垂直的條件判斷邊角關(guān)系,再依據(jù)距離公式得出邊之間的關(guān)系. (4)弦長問題.利用根與系數(shù)的關(guān)系、弦長公式求解. (5)中點弦或弦的中點.一般利用點差法求解,注意判斷直線與方程是否相交. (2013重慶高考)

13、如圖,橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,離心率e=,過左焦點F1作x軸的垂線交橢圓于A,A′兩點,|AA′|=4. (1)求該橢圓的標準方程; (2)取平行于y軸的直線與橢圓相交于不同的兩點P,P′,過P,P′作圓心為Q的圓,使橢圓上的其余點均在圓Q外.求△PP′Q的面積S的最大值,并寫出對應(yīng)的圓Q 的標準方程. 解:(1)設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0), 由題意知點A(-c,2)在橢圓上,則+=1.從而e2+=1.[來源:] 由e=,得b2==8,從而a2==16. 故該橢圓的標準方程為+=1. (2)由橢圓的對稱性,可設(shè)Q(x0,0). 又設(shè)M(x,y)是橢圓上任意一

14、點,則 |QM|2=(x-x0)2+y2 =x2-2x0x+x+8 =(x-2x0)2-x+8(x∈[-4,4]). 設(shè)P(x1,y1),由題意知,點P是橢圓上到點Q的距離最小的點,因此,上式當x=x1時取最小值,又因x1∈(-4,4),所以上式當x=2x0時取最小值,從而x1=2x0,且|QP|2=8-x. 由對稱性知P′(x1,-y1),故|PP′|=|2y1|,所以 S=|2y1||x1-x0|=2 |x0|= = 當x0=時,△PP′Q的面積S取到最大值2. 此時對應(yīng)的圓Q的圓心坐標為Q(,0),半徑|QP|==, 因此,這樣的圓有兩個,其標準方程分別為(x+)

15、2+y2=6,(x-)2+y2=6. ——————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]———————————————— 1個規(guī)律——橢圓焦點位置與x2,y2系數(shù)之間的關(guān)系  給出橢圓方程+=1時,橢圓的焦點在x軸上?a>b>0;橢圓的焦點在y軸上?0

16、,再結(jié)合焦點位置,直接寫出橢圓方程. (2)待定系數(shù)法:根據(jù)橢圓焦點是在x軸還是y軸上,設(shè)出相應(yīng)形式的標準方程,然后根據(jù)條件確定關(guān)于a,b,c的方程組,解出a2,b2,從而寫出橢圓的標準方程. 3種技巧——與橢圓性質(zhì)、方程相關(guān)的三種技巧  (1)橢圓上任意一點M到焦點F的所有距離中,長軸端點到焦點的距離分別為最大距離和最小距離,且最大距離為a+c,最小距離為a-c. (2)求橢圓離心率e時,只要求出a,b,c的一個齊次方程,再結(jié)合b2=a2-c2就可求得e(0

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