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2022年高二數(shù)學(xué) 橢圓的幾何性質(zhì)知識精講 新人教版(文)

上傳人:xt****7 文檔編號:105236386 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):8 大?。?43.52KB
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1、2022年高二數(shù)學(xué) 橢圓的幾何性質(zhì)知識精講 新人教版(文) 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容: 橢圓的幾何性質(zhì) 二. 本周教學(xué)重、難點(diǎn): 1. 重點(diǎn): 橢圓的幾何性質(zhì),橢圓的第二定義。 2. 難點(diǎn): 焦半徑,焦點(diǎn)三角形 三. 知識梳理: 【典型例題】 [例1] 設(shè)P為橢圓上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2是橢圓的兩個焦點(diǎn),若,,求橢圓的離心率為多少? 解:方法一:∵ 又 ∵ ∴ ∴ ∴ 方法二:∵ ∴ ∴ 又 ∵ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ [例2] 過點(diǎn)M

2、(1,1)作直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn),M恰為AB中點(diǎn),求直線方程。 解:設(shè)A()B() ∴ ① ② ①-②: ∴ ∴ ∴ ∴ 即 [例3] 橢圓,,P為任一點(diǎn),當(dāng)最大時,是否存在一直線過點(diǎn)()交橢圓于A、B兩點(diǎn),且A、B在以P為圓心的圓上。 解:設(shè)A(),B(),直線AB的斜率為,線段AB中點(diǎn)M() ∴ ① ② ①-②: ∴ ∴ ③ 又 ∵ PM⊥AB ∴ ④ ∴ ⑤ 又 ∵ ∴ 設(shè),, 聯(lián)立③、④、⑤ ∴ ∴ 這樣的直線存在 方程為 [例4] 已知橢圓

3、的對稱軸是坐標(biāo)軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn),F(xiàn)是一個焦點(diǎn),A是一個頂點(diǎn),若橢圓的長軸長是6,且,求橢圓的方程。 解:∵ 橢圓的長軸長是6, ∴ 點(diǎn)A不是長軸的端點(diǎn)(是短軸的端點(diǎn)) ∴ , ∴ ∴ , ∴ 橢圓的方程是或 [例5] 已知點(diǎn)A(1,2)在橢圓內(nèi),F(xiàn)的坐標(biāo)為(2,0),在橢圓上求一點(diǎn)P使最小。 解:∵ , ∴ , ∴ F為橢圓的右焦點(diǎn),并且離心率為 設(shè)P到右準(zhǔn)線的距離為,則, ∴ 由幾何性質(zhì)可知,當(dāng)P點(diǎn)的縱坐標(biāo)(橫坐標(biāo)大于零)與A點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同時,最小。 把代入,得(負(fù)舍之),即P()為所求 [例6] 設(shè)橢圓的中心是坐標(biāo)原點(diǎn),長軸在軸上,離心

4、率,已知點(diǎn)P(0,)到這個橢圓上的點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離是,求這個橢圓的方程,并求橢圓上到點(diǎn)P的距離等于的點(diǎn)的坐標(biāo)。 解法一:設(shè)橢圓的參數(shù)方程為(其中,) 由,得 設(shè)橢圓上的點(diǎn)()到點(diǎn)P的距離為 則 如果,即 那么當(dāng)時,取得最大值 由此得,與矛盾 因此必有 此時當(dāng)時,取得最大值 解得, 所求橢圓的參數(shù)方程是 由,求得橢圓上到點(diǎn)P的距離等于的點(diǎn)是()與() 解法二:設(shè)所求橢圓的方程為() 由 解得 設(shè)橢圓上的點(diǎn)()到點(diǎn)P的距離為 則 其中。如果,則當(dāng)時,取得最大值 解得,與矛盾 故必有 當(dāng)時,取得最大值 解

5、得, 所求橢圓方程為 由可求得到點(diǎn)P的距離等于的點(diǎn)的坐標(biāo)為() [例7] 已知P點(diǎn)在橢圓上,P點(diǎn)的坐標(biāo)為(),求的最大值和最小值。 解:∵ P點(diǎn)在橢圓上 ∴ 可設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為() 即, ∴ ∴ 當(dāng)時,最大,其最大值為 當(dāng)()時,最小,其最小值為 [例8] 已知橢圓 (1)求斜率為2的平行弦的中點(diǎn)軌跡方程; (2)過A(2,1)的直線與橢圓相交,求被截得的弦的中點(diǎn)軌跡方程; (3)過點(diǎn)P()且被P點(diǎn)平分的弦所在直線的方程。 解: (1)設(shè)斜率為2的直線的方程為 由 得 由得 設(shè)平行弦的端點(diǎn)坐標(biāo)為()、() ,

6、設(shè)弦的中點(diǎn)坐標(biāo)為(),則 ,代入,得為所求軌跡方程 (2)設(shè)與橢圓的交點(diǎn)為()、() 弦的中點(diǎn)為(),則, 兩式相減并整理得 又 ∵ , ∴ ∴ ① 由題意知 代入①得=0 化簡得 ∴ 所求軌跡方程為(夾在橢圓內(nèi)的部分) (注:設(shè)的方程為,仿(1)的解法也可) (3)將,代入 得。故所求的直線方程為 【模擬試題】(答題時間:60分鐘) 一. 選擇: 1. 橢圓與的關(guān)系為( ) A. 有相等的長、短軸 B. 有相等的焦距 C. 有相同的焦點(diǎn) D. 有相同的準(zhǔn)線 2. 中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,若長軸長為18,且兩個

7、焦點(diǎn)恰好將長軸三等分,則此橢圓的方程是( ) A. B. C. D. 3. 橢圓的一個頂點(diǎn)與兩個焦點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,則此橢圓的離心率是( ) A. B. C. D. 4. F()是橢圓的一個焦點(diǎn),F(xiàn)與橢圓上點(diǎn)的距離的最大值為,最小值為, 則橢圓上與點(diǎn)F距離為的點(diǎn)是( ) A. B. C. D. 不存在 5. 橢圓上有一點(diǎn)P到左準(zhǔn)線的距離為,那么P到右焦點(diǎn)的距離為( ) A. 8 B. C. D. 6. 已知點(diǎn)P在橢圓上,并且P到直線:的距離最小

8、,則P點(diǎn)的坐標(biāo)是( ) A. B. C. D. 7. 曲線(為參數(shù))的準(zhǔn)線方程是( ) A. B. C. D. 8. 過橢圓左焦點(diǎn)作弦AB,以AB為直徑的圓與橢圓左準(zhǔn)線( ) A. 相切 B. 相交 C. 相離 D. 位置關(guān)系不確定 二. 填空: 1. P是橢圓上的點(diǎn),F(xiàn)1、F2是兩個焦點(diǎn),則的最大值與最小值之差是 。 2. 一廣告氣球被一束平行光線投射到水平面上,其投影為橢圓,離心率是,則這束光線對于水平平面的入射角為 。 3. P點(diǎn)在橢圓

9、上運(yùn)動,點(diǎn)Q、R分別在圓,上運(yùn)動,則的最大值是 。 4. 橢圓,P為橢圓上一點(diǎn),且,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為 。 三. 解答題: 1. 已知點(diǎn)A()及橢圓,在橢圓上求一點(diǎn)P使的值最大。 2. 橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為和,過中心O作直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn),若的面積為20,求直線AB的方程。 3. 是橢圓的長軸,CD是垂直于長軸的弦,求直線和的交點(diǎn)P的軌跡方程。 4. 如下圖,A、B是兩個定點(diǎn),,動點(diǎn)M到A點(diǎn)的距離是6,線段MB的垂直平分線交MA于點(diǎn)P,直線垂直于AB,且B到的距離是。若以AB所在直線為軸,AB的中垂線為軸建立直角坐標(biāo)系。 (1)求證:點(diǎn)P

10、到點(diǎn)B的距離與直線的距離之比為定值。 (2)若P點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)的距離之積為,當(dāng)取最大值時,求P點(diǎn)的坐標(biāo)。 (3)設(shè)直線與點(diǎn)P所在曲線相交于不同兩點(diǎn)C、D,定點(diǎn)G(),則使的正數(shù)是否存在?若存在,則求出其取值范圍;若不存在,請說明理由。 【試題答案】 一. 1. B 2. A 3. D 4. C 5. A 6. A 7. A 8. C 二. 1. 1 2. 3. 6 4. 三. 1. 解:∵ 點(diǎn)P在橢圓上 ∴ 設(shè)P的坐標(biāo)為 ∴ ∴ 當(dāng)時,最大,此時 ∴ P點(diǎn)的坐標(biāo)為() 2. 解:

11、 設(shè)A() ∵ AB過橢圓中心 ∴ B的坐標(biāo)為() ∵ ∴ ,即 ∴ ,代入橢圓的方程得 ∴ 直線AB的方程為 3. 解:設(shè)P(),C(),D() 由、、共線得 ① 由D、A、P共線得 ② 由①②聯(lián)立求出代入 得 整理得 4. (1)證明:A(),B(),: 由題意,且 ∴ 點(diǎn)P在橢圓上 ∴ :為橢圓的右準(zhǔn)線,且右焦點(diǎn)為B(2,0),若到的距離為 則為定值 (2)解: 當(dāng),即或時,取最大值 (3)解:設(shè)存在直線與P點(diǎn)所在曲線交于C()、D()兩點(diǎn),CD中點(diǎn)為N() 則, 即GN為CD的中垂線, 由得 由得 ① 又, ∴ ② 由①②得 ∴ 但由②得,二者矛盾,故這樣的正數(shù)不存在

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