特别解析:椭圆经典例题分类

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特别解析:椭圆经典例题分类

题型一 .椭圆定义的应用

例1 椭圆的一个顶点为()02,

A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.

解:(1)当()02,

A 为长轴端点时,2=a ,1=b ,椭圆的标准方程为:1142

2=+y x ; (2)当()02,

A 为短轴端点时,2=b ,4=a ,椭圆的标准方程为:116

42

2=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.

例2 已知椭圆

19822=++y k x 的离心率2

1

=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.

解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12

-=k c .由2

1

=e ,得4=k . 当椭圆的焦点在y 轴上时,92

=a ,82

+=k b ,得k c -=12

由21=

e ,得4191=-k ,即4

5-=k . ∴满足条件的4=k 或4

5

-=k .

说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.

例3 已知方程

1352

2-=-+-k

y k x 表示椭圆,求k 的取值范围. 解:由⎪⎩

⎨⎧-≠-<-<-,35,03,05k k k k 得53<

说明:本题易出现如下错解:由⎩⎨

⎧<-<-,

03,

05k k 得53<

出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中0>>b a 这个条件,当b a =时,并不表示椭圆. 例4 已知1cos sin 2

2

=-ααy x )0(πα≤≤表示焦点在y 轴上的椭圆,求α的取值范围. 分析:依据已知条件确定α的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出α的取值范围.

解:方程可化为1cos 1sin 122=+α

αy x .因为焦点在y 轴上,所以0sin 1

cos 1>>-αα. 因此0sin >α且1tan -<α从而)4

3

,2(ππα∈.

说明:(1)由椭圆的标准方程知

0sin 1>α,0cos 1

>-α

,这是容易忽视的地方. (2)由焦点在y 轴上,知αcos 12-=a ,α

sin 12

=b . (3)求α的取值范围时,应注

意题目中的条件πα<≤0

例5 已知动圆P 过定点()03,

-A ,且在定圆()64322

=+-y x B :的内部与其相内切,求动圆圆心P 的轨迹方程.

分析:关键是根据题意,列出点P 满足的关系式.

解:如图所示,设动圆P 和定圆B 内切于点M .动点P 到两定点,

即定点()03,

-A 和定圆圆心()03,B 距离之和恰好等于定圆半径, 即8==+=+BM PB PM PB PA .∴点P 的轨迹是以A ,B 为两焦点,

半长轴为4,半短轴长为7342

2

=-=b 的椭圆的方程:

17

162

2=+y x . 说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.

题型二 .焦半径及焦三角的应用

例1 已知椭圆方程()0122

22>>=+b a b

y a x ,长轴端点为1A ,2A ,焦点为1F ,2F ,P

是椭圆上一点,θ=∠21PA A ,α=∠21PF F .求:21PF F ∆的面积(用a 、b 、α表示). 分析:求面积要结合余弦定理及定义求角α的两邻边,从而利用C ab S sin 2

1

=

∆求面积. 解:如图,设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设P 在第一象限.由余弦定理知:2

2

1F F 2

221PF PF +=12PF -·2

2

4cos c PF =α.① 由椭圆定义知: a PF PF 221=+ ②, 则-①②2

得:α

cos 122

21+=⋅b PF PF . 故αsin 2

1212

1PF PF S PF F ⋅=∆ ααsin cos 12212+=

b 2tan 2α

b =.

例2 已知椭圆15

92

2=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点. 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标;

分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代

数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.

解:如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=

AF ,设P 是椭圆上任一点,由6221==+a PF PF ,

22AF PF PA -≥,∴26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.

由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当

22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.

建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组⎩⎨⎧=+=-+4595,022

2y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)214

15

75,2141579(2

-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,2PF PA +取最大值26+

题型三 参数方程应用

例1 求椭圆13

22

=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值. 分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值. 解:椭圆的参数方程为⎩⎨

⎧==.

sin cos 3θθy x ,

设椭圆上的点的坐标为

(

)

θθsin cos 3,,则点到直线的