橢圓經典練習題7

2021-03-08 20:15:09 字數 3866 閱讀 7559

橢圓及其性質

1.方程表示橢圓》0,>0,且≠;是,中之較大者,焦點的位置也取決於,的大小。

[舉例] 橢圓的離心率為,則=

解析:方程中4和哪個大哪個就是,因此要討論;(ⅰ)若0<<4,則,∴,∴==,得=3;(ⅱ)>4,則,∴,∴==,得=;綜上:=3或=。

[鞏固]若方程:x2+ay2=a2 表示長軸長是短軸長的2倍的橢圓,則a的允許值的個數是

a 1個    b .2個   c.4個   d.無數個

2.橢圓關於x軸、y軸、原點對稱;p(x,y)是橢圓上一點,則|x|≤a,|y|≤b,

a-c≤|pf|≤a+c,(其中f是橢圓的乙個焦點),橢圓的焦點到短軸端點的距離為a,橢圓的焦準距為,橢圓的通經(過焦點且垂直於長軸的弦)長為2,通經是過焦點最短的弦。

[舉例1] 已知橢圓(>0,>0)的左焦點為f,右頂點為a,上頂點為b,若

bf⊥ba,則稱其為「優美橢圓」,那麼「優美橢圓」的離心率為 。

解析:|ab|2=2+2,|bf|=,|fa|=+,在rt⊿abf中,(+)2=2+2+2

化簡得: 2+-2=0,等式兩邊同除以2得:,解得:=。

注:關於,,的齊次方程是「孕育」離心率的溫床。

[舉例2] 已知橢圓(>0,>0)的離心率為,若將這個橢圓繞著它的右焦點按逆時針方向旋轉後,所得的新的橢圓的一條準線的方程為=,則原來橢圓的方程是

解析:原來橢圓的右焦點為新橢圓的上焦點,在x軸上,直線=為新橢圓的上準線,故新橢圓的焦準距為,∴原來橢圓的焦準距也為,於是有:= ①,

= ②,由①②解得:=5,=3。

[鞏固1]一橢圓的四個頂點為a1,a2,b1,b2,以橢圓的中心為圓心的圓過橢圓的焦點,的橢圓的離心率為 。

[鞏固2] 在給定橢圓中,過焦點且垂直於長軸的弦長為,焦點到相應準線的距離為1,則該橢圓的離心率為

(abcd)

[遷移]橢圓上有n個不同的點p1,p2,p3,…,pn,橢圓的右焦點f,數列

是公差大於的等差數列,則n的最大值為

a.198 b.199 c.200 d.201

3.圓錐曲線的定義是求軌跡方程的重要載體之一。

[舉例1]已知⊙q:(x-1)2+y2=16,動⊙m過定點p(-1,0)且與⊙q相切,則m點的軌跡方程是:

解析:p(-1,0)在⊙q內,故⊙m與⊙q內切,記:m(x,y),⊙m的半徑是為r,則:

|mq|=4-r,又⊙m過點p,∴|mp|=r,於是有:|mq|=4-|mp|,即|mq|+|mp|=4,可見m點的軌跡是以p、q為焦點(c=1)的橢圓,a=2。

[舉例2] 若動點p(x,y)滿足|x+2y-3|=5,則p點的軌跡是:

a.圓 b、橢圓 c、雙曲線 d、拋物線

解析:等式兩邊平方,化簡方程是最容易想到的,但不可行,一方面運算量很大,另一方面是平方、展開後方程中會出現xy項,這就給我們判斷曲線型別帶來了麻煩。但是,仔細觀察方程後,就會發現等式左邊很「象」是點到直線的距離,而等式右邊則是兩點間的距離的5倍;為了讓等式左邊變成點到直線的距離,可以兩邊同除以,於是有:

=,這就已經很容易聯想到圓錐曲線的第二定義了,

只需將方程再變形為:,即動點p(x,y)到定點a(1,2)與到定直線x+2y-3=0的距離之比為,∴其軌跡為橢圓。

[鞏固1] 已知圓為圓上一點,aq的垂直平分線交cq於m,則點m的軌跡方程為

[鞏固2]設x、y∈r,在直角座標平面內,=(x,y+2),=(x,y-2),且||+||=8,則點

m(x,y)的軌跡方程為

[提高]已知a(0,7),b(o,-7),c(12,2),以c為乙個焦點作過a、b的橢圓,則橢圓的另一焦點的軌跡方程為

[遷移] p為直線x-y+2=0上任一點,一橢圓的兩焦點為f1(-1,0)、f2(1,0),則橢圓過p點且長軸最短時的方程為

4.研究橢圓上的點到其焦點的距離問題時,往往用定義;會推導並記住橢圓的焦半徑公式。

[舉例1] 如圖把橢圓的長軸ab分成8分,過

每個分點作x軸的垂線交橢圓的上半部分於,,……

七個點,f是橢圓的乙個焦點,則

解析:p1與p7,p2與p6,p3與p5關於y軸對稱,p4在y軸上,

記橢圓的另乙個焦點為f/,則|p7f|=|p1f/|, |p6f|=|p2f/|,|p5f|=|p3f/|,k]

於是|p1f|+|p1f/|+|p2f|+|p2f/|+|p3f|+|p3f/|+|p4f|=7a=35.

[舉例2] 已知a、b是橢圓上的兩點,f2是橢圓的右焦點,如果 ab的中點到橢圓左準線距離為,則橢圓的方程 .

解析: ==,

記ab的中點為m ,a、b、m在橢圓左準線上的射影分別為a1、b1,m1,由橢圓第二定義知:|af1|=e|aa1|,|bf1|=e|bb1|,於是有:e(|aa1|+|bb1|)=,而e=[

∴|aa1|+|bb1|=3a2|mm1|=3a,又|mm1|=,得a=1,故橢圓方程為。

[鞏固1] 橢圓的兩焦點為f1,f2,以f1f2為一邊的正三角形的另兩條邊均被橢圓平分,則橢圓的離心率為 。

[鞏固2]已知f1、f2是橢圓的左右焦點,點是此橢圓上的乙個動點,為乙個定點,則的最大值為的最小值為 。

[提高] 過橢圓左焦點f且斜率為的直線交橢圓於a、b兩點,若|fa|=2|fb|,則橢圓的離心率e=_____

5.研究橢圓上一點與兩焦點組成的三角形(焦點三角形)問題時,常用橢圓定義及正、餘弦定理。

[舉例]已知焦點在軸上的橢圓f1,f2是它的兩個焦點,若橢圓上存在點p,使得,則的取值範圍是

解析:思路一:先證乙個結論:若b為橢圓短軸端點,則∠f1pf2≤∠f1bf2。記∠f1pf2=,

|pf1|=r1, |pf2|=r2,cos===

又≤()2=,∴cos≥=cos∠f1bf2,當且僅當r1=r2時等號成立,

即∠f1pf2≤∠f1bf2。題中橢圓上存在點p,使得∠f1pf2=900,當且僅當∠f1bf2≥900,即

cos∠f1bo≤b≤a=,∴b∈(0, .思路二:用勾股定理:r1+r2=2a ①

r12+r22=4c2 ②,由①②得:2r1r2=4b2,又2r1r2≤r12+r22 ∴b2≤c2=4-b2 即b∈(0, .

思路三:用向量的座標運算:記p(x0,y0),=(-c-x0,-y0), =(c-x0,-y0),

=c2-x02+y02=0(b2+4)x02=4(c2-b2),注意到:0≤x02≤4,∴0≤4(c2-b2)≤4(b2+4)

即0≤4-2b2≤b2+4,得b∈(0, .

[鞏固1]橢圓的焦點為、,點p為其上的動點,當為鈍角時,點p橫座標的取值範圍是

[鞏固2]已知p是橢圓上一點,f1和f2是焦點,若∠f1pf2=30°,則△pf1f2的面積為

a. b. c. d.4

6.橢圓的引數方程的重要用途是設橢圓上一點的座標時,可以減少乙個變數,或者說座標本身就已經體現出點在橢圓上的特點了,而無需再借助圓的方程來體現橫縱座標之間的關係;如求橢圓上的點到一條直線的距離的最值。

[舉例]若動點()在曲線上變化,則的最大值為

a. b.

c. d.2

解析:本題可以直接借助於橢圓方程把x2用y表示,從而得到乙個關於y 的二次函式,再配方求最值;這裡用橢圓的引數方程求解:記x=2cos,y=bsin, =4cos2+

2bsin=f(),f()=-4sin2+2bsin+4=-4(sin-)2+, sin∈[-1,1][

若0<≤104,則當sin=1時f()取得最大值2,故選a

[鞏固]橢圓上的點到直線2x-y+3=0距離的最大值是

答案1.[鞏固]b, 2、[鞏固1],[鞏固2]b,[遷移]c, 3、[鞏固1] ,[鞏固2] ,[提高] ,[遷移] ,

4、[鞏固1] e=-1,[鞏固2]6+,,[提高];5、[鞏固1],[鞏固2] b; 6、[鞏固]

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