1、22椭圆22.1椭圆的标准方程学习目标1.掌握椭圆的标准方程.2.会求椭圆的标准方程.3.能用标准方程判断曲线是不是椭圆知识链接命题甲:动点P到两定点A、B的距离之和PAPB2a (a0且a为常数);命题乙:点P的轨迹是椭圆,且A、B是椭圆的焦点,则命题甲是命题乙的_条件答案必要不充分解析若P点的轨迹是椭圆,则一定有PAPB2a (a0且a为常数),所以命题甲是命题乙的必要条件若PAPB2a (a0且a为常数),不能推出P点的轨迹是椭圆这是因为:仅当2aAB时,P点的轨迹是椭圆;而当2aAB时,P点的轨迹是线段AB;当2ab0)1 (ab0)焦点(c,0),(c,0)(0,c),(0,c)a、
2、b、c的关系c2a2b2c2a2b2要点一用待定系数法求椭圆的标准方程例1(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是(2,0),(2,0),并且经过点,求它的标准方程;(2)若椭圆经过两点(2,0)和(0,1),求椭圆的标准方程解(1)方法一椭圆的焦点在x轴上,设它的标准方程为1 (ab0)由椭圆的定义知2a2,a.又c2,b2a2c21046.所求椭圆的标准方程为1.方法二设标准方程为1 (ab0)依题意得解得所求椭圆的标准方程为1.(2)方法一当椭圆的焦点在x轴上时,设所求椭圆的标准方程为1 (ab0)椭圆经过两点(2,0),(0,1),则所求椭圆的标准方程为y21;当椭圆的焦点在y轴上时,设所求
3、椭圆的标准方程为1 (ab0)椭圆经过两点(2,0),(0,1),则与ab矛盾,故舍去综上可知,所求椭圆的标准方程为y21.方法二设椭圆方程为mx2ny21 (m0,n0,mn)椭圆过(2,0)和(0,1)两点,综上可知,所求椭圆的标准方程为y21.规律方法求椭圆的标准方程时,要“先定型,再定量”,即要先判断焦点位置,再用待定系数法设出适合题意的椭圆的标准方程,最后由条件确定待定系数即可当所求椭圆的焦点位置不能确定时,应按焦点在x轴上和焦点在y轴上进行分类讨论,但要注意ab0这一条件当已知椭圆经过两点,求椭圆的标准方程时,把椭圆的方程设成mx2ny21(m0,n0,mn)的形式有两个优点:列出
4、的方程组中分母不含字母;不用讨论焦点所在的坐标轴,从而简化求解过程跟踪演练1求适合下列条件的标准方程:(1)两个焦点坐标分别是(3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0);(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,5),椭圆上一点P到两焦点的距离之和为26.解(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为1(ab0)因为2a10,2c6,所以a5,c3,所以b2a2c2523216.所以所求椭圆的标准方程为1.(2)因为椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为1(ab0)因为2a26,2c10,所以a13,c5.所以b2a2c2144.所以所求椭圆的标准方程为1.要点二由方程确定曲线的类型
5、例2当3k9时,指出方程1所表示的曲线解3k0且k30.(1)若9kk3,即3k6时,则方程表示焦点在x轴上的椭圆;(2)若9kk3,即k6时,则方程表示圆x2y23;(3)若9kk3,即6k9时,则方程表示焦点在y轴上的椭圆规律方法本题易错点是没有讨论“k6”以及焦点在哪个坐标轴上跟踪演练2方程1表示焦点在y轴上的椭圆,求实数m的取值范围解由题意得即故所求实数m的取值范围为(,0).要点三与椭圆有关的轨迹问题例3已知B、C是两个定点,BC8,且ABC的周长等于18.求这个三角形的顶点A的轨迹方程解以过B、C两点的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy.如图所示由BC8,
6、可知点B(4,0),C(4,0)由ABACBC18,得ABAC10BC8,因此,点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之和2a10;但点A不在x轴上由a5,c4,得b2a2c225169.所以点A的轨迹方程为1(y0)规律方法利用椭圆的定义求轨迹方程,是先由条件找到动点所满足的条件,看其是否符合椭圆的定义,再确定椭圆的方程特别注意点A不在x轴上,因此y0.跟踪演练3已知圆A:(x3)2y2100,圆A内一定点B(3,0),圆P过B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程解如图,设圆P的半径为r,又圆P过点B,PBr.又圆P与圆A内切,圆A的半径为10,两圆的圆心距PA10r,即
7、PAPB10(大于AB)点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆2a10,2cAB6.a5,c3.b2a2c225916.点P的轨迹方程为1.1设F1,F2为定点,F1F26,动点M满足MF1MF26,则动点M的轨迹是_答案线段解析MF1MF26F1F2,动点M的轨迹是线段2若方程1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取值范围是_答案8m25解析依题意有解得8m25,即实数m的取值范围是8m25.3“1m3”是“方程1表示椭圆”的_条件答案即不充分又不必要解析当方程1表示椭圆时,必有所以1m3且m2;当1mF1F2时,轨迹是椭圆;当2aF1F2时,轨迹是一条线段F1F2;当2a0,B0,AB)求解,避免
8、分类讨论,达到了简化运算的目的一、基础达标1设F1,F2是椭圆1的焦点,P为椭圆上一点,则PF1F2的周长为_答案18解析PF1F2的周长为PF1PF2F1F22a2c.因为2a10,c4,所以周长为10818.2椭圆y21上一点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为_答案8解析由椭圆定义知点P到另一个焦点的距离是1028.3以两条坐标轴为对称轴的椭圆过点P和Q,则此椭圆的方程是_答案x21解析设椭圆方程为mx2ny21(m0,n0,mn),则解得椭圆方程为x21.4设P是椭圆1上一点,P到两焦点F1,F2的距离之差为2,则PF1F2是_三角形答案直角解析由椭圆定义知PF1PF22
9、a8.又PF1PF22,PF15,PF23.又F1F22c24,PF1F2为直角三角形5已知椭圆E:1(ab0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A,B两点若AB的中点坐标为(1,1),则E的方程为_答案1解析设A(x1,y1)、B(x2,y2),所以运用点差法,所以直线AB的斜率为k,设直线方程为y(x3),联立直线与椭圆的方程得(a2b2)x26b2x9b2a40,所以x1x22;又因为a2b29,解得b29,a218.6已知P是椭圆1上的点,它到左焦点的距离等于它到右焦点距离的2倍,则P点的坐标是_答案(,)解析c2a2b225169,c3,椭圆的左焦点为(3,0)、右焦点为(
10、3,0)设P点坐标为(x,y),则解得7已知椭圆两焦点为F1、F2,a,过F1作直线交椭圆于A、B两点,求ABF2的周长解如图所示,设椭圆方程为1 (ab0),又a.ABF2的周长为AF1AF2BF1BF24a6.二、能力提升8如果方程1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是_答案(6,2)(3,)解析椭圆焦点在x轴上,即a3或6a0),则点P的轨迹是_答案椭圆或线段解析a26,当且仅当a,即a3时取等号,当a3时,PF1PF26F1F2,点P的轨迹是线段F1F2;当a0,且a3时,PF1PF26F1F2,点P的轨迹是椭圆10F1,F2是椭圆1的两个焦点,A为椭圆上一点,且AF1F245
11、,则AF1F2的面积为_答案解析1,a29,b27,c22.a3,b,c.F1F22.设AF1x,则AF26x,AF1F245,(6x)2x284x.x.SAF1F22.11已知椭圆的中心在原点,两焦点F1,F2在x轴上,且过点A(4,3)若F1AF2A,求椭圆的标准方程解设所求椭圆的标准方程为1(ab0)设焦点F1(c,0),F2(c,0)(c0)F1AF2A,0,而(4c,3),(4c,3),(4c)(4c)320,c225,即c5.F1(5,0),F2(5,0)2aAF1AF24.a2,b2a2c2(2)25215.所求椭圆的标准方程为1.12如图,已知椭圆的方程为1,P点是椭圆上的一点
12、,且F1PF260,求PF1F2的面积解由已知得a2,b,c1,F1F22c2,在PF1F2中,F1FPFPF2PF1PF2cos60,4(PF1PF2)22PF1PF22PF1PF2cos60,4163PF1PF2,PF1PF24,PF1PF2sin604.三、探究与创新13已知在RtABC中,CAB90,AB2,AC,曲线E过C点,动点P在E上运动,且保持PAPB的值不变,求曲线E的方程解如图,以AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,在RtABC中,BC,PAPBCACB2,且PAPBAB,由椭圆定义知,动点P的轨迹E为椭圆,且a,c1,b1.所求曲线E的方程为y21.