高考椭圆综合题做题技巧与方法总结
2014年高考椭圆综合题做题技巧与方法总结
知识点梳理:
1. 椭圆定义:
(1)第一定义:平面内与两个定点的距离之和为常数的动点的轨迹叫椭圆,其中两个定点叫椭圆的焦点.
当时, 的轨迹为椭圆 ; ;
当时, 的轨迹不存在;
当时, 的轨迹为 以为端点的线段
(2)椭圆的第二定义:平面内到定点与定直线(定点不在定直线上)的距离之比是常数()的点的轨迹为椭圆
(利用第二定义,可以实现椭圆上的动点到焦点的距离与到相应准线的距离相互转化).
2.椭圆的方程与几何性质:
标准方程
性
质
参数关系
焦点
焦距
范围
顶点
对称性
关于x轴、y轴和原点对称
离心率
准线
考点1 椭圆定义及标准方程
题型1:椭圆定义的运用
[例1 ]
椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A、B是它的焦点,长轴长为2a,焦距为2c,静放在点A的小球(小球的半径不计),从点A沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A时,小球经过的路程是
O
x
y
D
P
A
B
C
Q
A.4a B.2(a-c) C.2(a+c) D.以上答案均有可能
[解析]按小球的运行路径分三种情况:
(1),此时小球经过的路程为2(a-c);
(2), 此时小球经过的路程为2(a+c);
(3)此时小球经过的路程为4a,故选D
总结:考虑小球的运行路径要全面
练习
1.短轴长为,离心率的椭圆两焦点为F1,F2,过F1作直线交椭圆于A、B两点,则△ABF2的周长为 ( )
A.3 B.6 C.12 D.24
[解析]C. 长半轴a=3,△ABF2的周长为4a=12
2.已知为椭圆上的一点,分别为圆和圆上的点,则的最小值为( )
A. 5 B. 7 C .13 D. 15
[解析]B. 两圆心C、D恰为椭圆的焦点,,的最小值为10-1-2=7
题型2 求椭圆的标准方程
[例2 ]设椭圆的中心在原点,坐标轴为对称轴,一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴上较近的端点距离为-4,求此椭圆方程.
【解题思路】将题中所给条件用关于参数的式子“描述”出来
[解析]设椭圆的方程为或,
则,
解之得:,b=c=4.则所求的椭圆的方程为或.
总结:准确把握图形特征,正确转化出参数的数量关系.
[警示]易漏焦点在y轴上的情况.
练习:
3. 如果方程x2+ky2=2表示焦点在y轴的椭圆,那么实数k的取值范围是____________.
[解析](0,1). 椭圆方程化为+=1. 焦点在y轴上,则>2,即k<1.
又k>0,∴0
0 (*)
x1+x2=, x1x2=
∵=3 ∴-x1=3x2 ∴
消去x2,得3(x1+x2)2+4x1x2=0,∴3()2+4=0
整理得4k2m2+2m2-k2-2=0
m2=时,上式不成立;m2≠时,k2=,
因λ=3 ∴k≠0 ∴k2=>0,∴-12m2-2成立,所以(*)成立
即所求m的取值范围为(-1,-)∪(,1)
总结:椭圆与向量、解三角形的交汇问题是高考热点之一,应充分重视向量的功能
例7.椭圆上一点向轴引垂线,垂足恰为椭圆的左焦点,为椭圆的右顶点,是椭圆的上顶点,且.
⑴、求该椭圆的离心率.
⑵、若该椭圆的准线方程是,求椭圆方程.
[解析] ⑴、 ,∥,△∽△,
,
又,,
而.
⑵、为准线方程,,
由. 所求椭圆方程为.
练习
14.设过点的直线分别与轴的正半轴和轴的正半轴交于、两点,点与点关于轴对称,为坐标原点,若,且,则点的轨迹方程是 ( )
A. B.
C. D.
[解析] ,选A.
15. 如图,在Rt△ABC中,∠CAB=90°,AB=2,AC=。一曲线E过点C,动点P在曲线E上运动,且保持|PA|+|PB|的值不变,直线l经过A与曲线E交于M、N两点。
(1)建立适当的坐标系,求曲线E的方程;
(2)设直线l的斜率为k,若∠MBN为钝角,求k的取值范围。
解:(1)以AB所在直线为x轴,AB的中点O为原点建立直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0)
由题设可得
∴动点P的轨迹方程为,
则
∴曲线E方程为
(2)直线MN的方程为
由
∴方程有两个不等的实数根
∵∠MBN是钝角
即
解得:
又M、B、N三点不共线
综上所述,k的取值范围是
课后作业
1. 如图所示,椭圆中心在原点,F是左焦点,直线与BF交于D,且,则椭圆的离心率为( )
A B C D
[解析] B .
2. 设F1、F2为椭圆+y2=1的两焦点,P在椭圆上,当△F1PF2面积为1时,的值为
A、0 B、1 C、2 D、3
[解析] A . , P的纵坐标为,从而P的坐标为,0,
3.椭圆的一条弦被平分,那么这条弦所在的直线方程是
A. B. C. D.
[解析] D. ,,两式相减得:,
,
4.在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率 .
[解析]
5. 已知为椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,若, 则此椭圆的离心率为 _________.
[解析] [三角形三边的比是]
6.在平面直角坐标系中,椭圆1( 0)的焦距为2,以O为圆心,为半径的圆,过点作圆的两切线互相垂直,则离心率= .
[解析]
7、已知椭圆与过点A(2,0),B(0,1)的直线l有且只有一个公共点T,且椭圆的离心率.求椭圆方程
[解析]直线l的方程为:
由已知 ①
由 得:
∴,即 ②
由①②得:
故椭圆E方程为
8.已知A、B分别是椭圆的左右两个焦点,O为坐标原点,点P)在椭圆上,线段PB与y轴的交点M为线段PB的中点。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)点C是椭圆上异于长轴端点的任意一点,对于△ABC,求的值。
[解析](1)∵点是线段的中点
∴是△的中位线
又∴
∴
∴椭圆的标准方程为=1
(2)∵点C在椭圆上,A、B是椭圆的两个焦点
∴AC+BC=2a=,AB=2c=2
在△ABC中,由正弦定理,
∴=
9. 已知长方形ABCD, AB=2,BC=1.以AB的中点为原点建立如图8所示的平面直角坐标系.
(Ⅰ)求以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的标准方程;
O
A
B
C
D
图8
(Ⅱ)过点P(0,2)的直线交(Ⅰ)中椭圆于M,N两点,是否存在直线,使得以弦MN为直径的圆恰好过原点?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
[解析] (Ⅰ)由题意可得点A,B,C的坐标分别为.
设椭圆的标准方程是.
.
椭圆的标准方程是
(Ⅱ)由题意直线的斜率存在,可设直线的方程为.
设M,N两点的坐标分别为
联立方程:
消去整理得,
有
若以MN为直径的圆恰好过原点,则,所以,
所以,,
即
所以,
即
得
所以直线的方程为,或.
所以存在过P(0,2)的直线:使得以弦MN为直径的圆恰好过原点.