(1)了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.
(3)理解数形结合的思想.
(4)了解椭圆的简单应用.
一、椭圆的定义
平面上到两定点 1 2,F F 的距离的和为常数(大于两定点之间的距离)的点 P 的轨迹是椭圆. 这两个定点
叫做椭圆的焦点,两个定点之间的距离叫做椭圆的焦距,记作 1 2 2F F c .
定义式: 1 2 1 22 (2 )PF PF a a F F .
要注意,该常数必须大于两定点之间的距离,才能构成椭圆.
二、椭圆的标准方程
焦点在 x 轴上,
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
;
焦点在 y 轴上,
2 2
2 2 1( 0)y x a ba b
.
说明:要注意根据焦点的位置选择椭圆方程的标准形式,知道 , ,a b c 之间的大小关系和等量关系:
2 2 2 , 0, 0a c b a b a c .
三、椭圆的图形及其简单几何性质
i)图形
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
ii)
标准方程
几何性质
范围 顶点 焦点 对称性 离心率
椭
圆
2 2
2 2 1x y
a b
( 0)a b
x a
y b
( ,0)a ,
(0, )b
( ,0)c
对称轴: x
轴, y 轴,
对称中心:
原点
0 1e ,
ce a
2 2
2 2 1y x
a b
( 0)a b
y a
x b
(0, )a ,
( ,0)b
(0, )c
注意:求椭圆的标准方程的方法可以采用待定系数法,此时要注意根据焦点的位置选择椭圆的标准方
程;也可以利用椭圆的定义及焦点位置或点的坐标确定椭圆的标准方程.
求椭圆的离心率主要的方法有:根据条件分别求出 a 与 c ,然后利用 ce a
计算求得离心率;或者根据
已知条件建立关于 , ,a b c 的等量关系式或不等关系式,由此得到方程或不等式,通过解方程或不等式求
解离心率的值或取值范围.
四、必记结论
1.设椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
上任意一点 ,( )P x y ,则当 0x= 时,| |OP 有最小值 b,P 点在短轴
端点处;当 x a 时,| |OP 有最大值 a,P 点在长轴端点处.
2.已知过焦点 F1 的弦 AB,则 2ABF△ 的周长为 4A.
考向一 椭圆定义的应用
1.椭圆定义的集合语言: 1 2 1 2{ || | 2 ,2 | |}P M MF MF a a F F 往往是解决计算问题的关键,椭圆上的
一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义和正弦定理、余弦
定理.
以椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
上一点 0 0( ),P x y 0( 0)y 和焦点 F1 (-c,0),F2 (c,0)为顶点的 1 2PF F△
中,若 1 2F PF ,注意以下公式的灵活运用:
(1) 1 2| | 2PF PF a ;
(2) 2 2 2
1 2 1 24 2| | | | cos| || |c PF PF PF PF - ;
(3)
1 2 1 2
1 ·sin2 | || |PF FS PF PF △ .
2.解决已知椭圆的焦点位置求方程中的参数问题,应注意结合焦点位置与椭圆方程形式的对应关系求
解.
典例 1 已知 F1,F2 是椭圆
2 2
14 3
x y 的两个焦点,点 P 在椭圆上.
(1)若点 P 到焦点 F1 的距离等于 1,则点 P 到焦点 F2 的距离为________________;
(2)过 F1 作直线与椭圆交于 A,B 两点,则 2ABF△ 的周长为________________;
(3)若 1 2 120PF F ∠ ,则点 P 到焦点 F1 的距离为________________.
【答案】(1)3;(2)8;(3) 6
5
.
【解析】由椭圆的标准方程可知: 2 4a , 2 3b ,
故 2a , 3b , 2 2 4 3 1c a b .学科#网
(3)在 1 2PF F△ 中,由余弦定理可得 2 2 2
2 1 1 2 21 1 2 1| | | | | | 2 | || | cosPF PF F F PF F FF PF ∠ ,
即 2 2
2 1 1| | | | 4 2 | |PF PF PF ,
由椭圆的定义可得 1 2| | | | 2PF PF a ,
两式联立解得 1| | 5PF .
1.已知 、 是椭圆 :
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的两个焦点, 为椭圆 上一点,且 ,若 的
面积为 9,则 的值为
A.1 B.2
C.3 D.4
考向二 求椭圆的标准方程
求椭圆的方程有两种方法:
(1)定义法.根据椭圆的定义,确定 a2,b2 的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)待定系数法.这种方法是求椭圆的方程的常用方法,其一般步骤是:
第一步,做判断.根据条件判断椭圆的焦点在 x 轴上,还是在 y 轴上,还是两个坐标轴都有可能(这时需要
分类讨论).
第二步,设方程.根据上述判断设方程为
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
或
2 2
2 2 1( 0)y x a ba b
.
第三步,找关系.根据已知条件,建立关于 , ,a b c 的方程组(注意椭圆中固有的等式关系 2 2 2c a b - ).
第四步,得椭圆方程.解方程组,将解代入所设方程,即为所求.
【注意】用待定系数法求椭圆的方程时,要“先定型,再定量”,不能确定焦点的位置时,可进行分类讨论或
把椭圆的方程设为 2 2 1 0 0( )mx ny m n m n = , 且 .
典例 2 椭圆以 x 轴和 y 轴为对称轴,经过点(2,0),长轴长是短轴长的 2 倍,则椭圆的方程为
A.
2
2 14
x y B.
2 2
116 4
y x
C.
2
2 14
x y 或
2 2
116 4
y x D.
2
2 14
x y 或
2
2 14
y x
【答案】C
2.已知 1 2,F F 为椭
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的两个焦点,过点 F2 作椭圆的弦 AB,若 1AF B△ 的周长为 16,椭
圆的离心率 3
2e ,则椭圆的方程为
A.
2 2
14 3
x y B.
2 2
116 3
x y
C.
2 2
116 12
x y D.
2 2
116 4
x y
考向三 椭圆的几何性质及应用
1.与几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形.理解顶点、焦点、
长轴、短轴等椭圆的基本量之间的关系,深挖出它们之间的联系,求解自然就不难了. 学科%网
2.椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法:
(1)求出 a,c,代入公式 ce a
.
(2)只需要根据一个条件得到关于 , ,a b c 的齐次式,结合 2 2 2b a c - 转化为 a,c 的齐次式,然后等式(不
等式)两边分别除以 a 或 a2 转化为关于 e 或 e2 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得 e(e 的取值范
围).
典例 3 已知椭圆的方程为 2x2+3y2=m,(m>0),则此椭圆的离心率为
A.1
3 B. 3
3
C. 2
2 D.1
2
【答案】B
【解析】由题意,得椭圆的标准方程为x2
m
2
+y2
m
3
=1,
∴a2=m
2
,b2=m
3
,
∴c2=a2-b2=m
6
,
∴e2=c2
a2
=1
3
,即 e= 3
3 .故选 B.
3.设椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yE a ba b
的一个焦点为 1,0F ,点 1,1A 为椭圆 E 内一点,若椭圆 E 上存
在一点 P ,使得 9PA PF ,则椭圆 E 的离心率的取值范围是__________.
1.若方程
2 2
14
x y
m m
表示焦点在 y 轴上的椭圆,则实数 m 的取值范围是
A. 2m B. 0 2m
C. 2 4m D. 2m
2.椭圆 的焦点在 y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则 m=
A. 1
4
B. 1
2
C.2 D.4
3.已知椭圆
2 2
1100 36
x y 上的一点 到左焦点 的距离为 ,点 是线段 1PF 的中点, 为坐标原点,则
A. B.
C. D.
4.已知椭圆 的对称轴与两条坐标轴重合,且长轴长是短轴长的 倍,抛物线 的焦点与椭圆 的一个
顶点重合,则椭圆 的标准方程为
A.
2
2 14
x y B.
2 2
14 16
x y
C.
2 2
116 4
x y 或
2
2 14
y x D.
2
2 14
x y 或
2 2
14 16
x y
5.已知椭圆 x2+my2=1 的离心率 e∈( 1
2 ,1),则实数 m 的取值范围是
A.(0, 3
4 ) B.( 3
4 ,+∞)
C.(0, 3
4 )∪( 4
3 ,+∞) D.( 3
4 ,1)∪(1, 4
3 )
6.对于常数 m,n,“mn>0”是“方程 mx2+ny2=1 表示的曲线是椭圆”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知椭圆 C:
2
2
x
a
+
2
2
y
b
=1(a>b>0)的离心率为 2
2
,右顶点到直线 x=
2a
c
(c 为椭圆的半焦距)的距离为 2- 2 ,
则椭圆 C 的方程为
A.
2
2
x +y2=1 B.
2
4
x +
2
2
y =1
C.
2
4
x +y2=1 D.
2
6
x +
2
4
y =1
8.已知椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
,点 ,A B 是长轴的两个端点,若椭圆上存在点 P ,使得 120APB ,
则该椭圆的离心率的最小值为
A. 2
2 B. 3
2
C. 6
3 D. 3
4
9.已知 的顶点 、 在椭圆
2
2 13
x y 上,顶点 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在 边
上,则 的周长是
A. B.
C. D.
10.如图,椭圆
2 2
19 4
x y 的左、右焦点分别为 1 2F F、 ,点 P 为其上的动点,当 1 2F PF 为钝角时,则点 P
的横坐标的取值范围是
A. 3 5 3 5,5 5
B. 3 5 3 5 3, ,35 5
C.( 2 5 2 5, )5 5
D. 5 5,3 3
11.已知点 是椭圆
2
2 14
x y 上一点, 是椭圆的焦点,且满足 ,则 1 2MF F△ 的面积为
A.1 B.
C.2 D.4
12.已知 F 是椭圆C :
2 2
19 5
x y 的左焦点, P 为C 上一点, 41, 3A
,则 PA PF 的最小值为
A.10
3 B. 11
3
C. 4 D.13
3
13.已知 , ,m n m n 成等差数列, , ,m n mn 成等比数列,则椭圆
2 2
1x y
m n
的离心率为
A. 2
2
B. 1
2
C. 2
3
D. 2
3
14.已知椭圆
2 2
13 4
x y 的两个焦点是 1F , 2F , M 是椭圆上一点, 1 2 1MF MF ,则 1 2MF F△ 的形
状是
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
15.已知椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的短轴长为 2,上顶点为 A ,左顶点为 B , 1 2,F F 分别是椭圆的左、
右焦点,且 1F AB△ 的面积为 2 3
2
,点 P 为椭圆上的任意一点,则
1 2
1 1
PF PF
的取值范围为
A. 1,2 B. 2, 3
C. 2,4 D. 1,4
16.设椭圆
2 2
2
2 1(2 )2
x y bb
的焦点为 1 2,F F , 2 2
2 2,0 , ,0
2 2
M N
b b
,若 1 22MN F F ,
则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为
A.
2
2 12
x y B.
2 22 12 3
x y
C.
2 2
12 2
x y D.
2 2
12 3
x y
17.已知椭圆
2
2
x
a
+
2
2
y
b
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1(-c,0),F2(c,0),若椭圆上存在点 P,使
1 2sin
a
PF F 2 1sin
c
PF F ,则该椭圆离心率的取值范围为
A.(0, 2 -1) B.( 2
2
,1)
C.(0, 2
2
) D.( 2 -1,1)
18.椭圆
2 2
14 3
x y 的焦距等于__________.
19.已知椭圆的两焦点坐标分别是 2 0 , 、 2 0, ,并且过点 2 3 3, ,则该椭圆的标准方程是
__________.
20.已知 F1,F2 为椭圆的两个焦点,过 F1 且与椭圆的长轴垂直的直线交椭圆于 A,B 两点,若 2ABF△ 为正三角
形,则椭圆的离心率为 .
21.已知椭圆C 的方程为
2 2
116 8
x y , 1F 、 2F 为椭圆上的两个焦点,点 P 在C 上且 1 2
π
3F PF ,则三
角形 1 2F PF 的面积为_________.
22.如图,A,B 分别为椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的左、右顶点,点 P 在椭圆上, POB△ 是面积为 4 的等腰
直角三角形,则 b= .
23.已知 A(1,1)为椭圆
2 2
116 12
x y 内一点, 1F 为椭圆的左焦点,P 为椭圆上一动点,则 1PF PA 的最大
值为____________.
24.已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yC a ba b
的左、右焦点分别为 1 2,F F ,离心率为 3
3
,过 2F 的直线l 交C 于
,A B 两点,若 1AF B△ 的周长为 4 3 ,则椭圆C 的方程为____________.
25.设椭圆
2
2 14
x y 的两个焦点分别为 1 2, ,F F M 是椭圆上任一动点,则 1 2·MF MF
的取值范围为 .
26.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,3 );
(2)对称轴为坐标轴,经过点 P(-6,0)和 Q(0,8).
27.已知抛物线 C:x2=4y 的焦点为 F,椭圆 E 的中心在原点,焦点在 x 轴上,点 F 是它的一个顶点,且其
离心率 e= 3
2
,求椭圆 E 的方程.
28.已知椭圆的两焦点分别为 1 0, 1F 、 2 0,1F ,离心率为 1
2
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点 P 在椭圆上,且 1 2 1PF PF ,求 1 2cos F PF 的值.
29.已知椭圆 C 的方程为
2 2
19 1
x y
k k
.
(1)求 k 的取值范围;
(2)若椭圆 C 的离心率 6
7e ,求 k 的值.
1.(2017 浙江)椭圆
2 2
19 4
x y 的离心率是
A. 13
3
B. 5
3
C. 2
3 D. 5
9
2.(2018 新课标全国Ⅰ文)已知椭圆 C :
2 2
2 14
x y
a
的一个焦点为 (2 0), ,则C 的离心率为
A. 1
3 B. 1
2
C. 2
2 D. 2 2
3
3.(2017 新课标全国Ⅲ文)已知椭圆 C:
2 2
2 2 0)1(x y
a b a b 的左、右顶点分别为 A1,A2,且以线段 A1A2
为直径的圆与直线 2 0bx ay ab 相切,则 C 的离心率为
A. 6
3
B. 3
3
C. 2
3
D. 1
3
4.(2017新课标全国Ⅰ文)设A,B是椭圆C:
2 2
13
x y
m
长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,
则 m 的取值范围是
A. (0,1] [9, ) B. (0, 3] [9, )
C.(0,1] [4, ) D. (0, 3] [4, )
5.(2018 新课标全国Ⅱ文)已知 1F , 2F 是椭圆 C 的两个焦点, P 是 C 上的一点,若 1 2PF PF ,且
2 1 60PF F ,则 C 的离心率为
A. 31 2
B. 2 3
C. 3 1
2
D. 3 1
6.(2018 浙江)已知点 P(0,1),椭圆
2
4
x +y2=m(m>1)上两点 A,B 满足 AP
=2 PB ,则当 m=___________
时,点 B 横坐标的绝对值最大.
7.(2017 江苏)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yE a ba b
的左、右焦点分别为 1F ,
2F ,离心率为 1
2
,两准线之间的距离为 8.点 P 在椭圆 E 上,且位于第一象限,过点 1F 作直线 1PF 的
垂线 1l ,过点 2F 作直线 2PF 的垂线 2l .
(1)求椭圆 E 的标准方程;
(2)若直线 1l , 2l 的交点Q 在椭圆 E 上,求点 P 的坐标.
(注:椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的准线方程:
2ax c
)
变式拓展
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】由椭圆的定义得 4 16a ,
4a ,
又椭圆的离心率 3
4 2
c ce a
,即 2 3c ,
2 2 2 16 12 4b a c ,学科&网
椭圆的方程为
2 2
116 4
x y .故选 D.
3.【答案】 1 1,5 4
考点冲关
1.【答案】B
【解析】若方程
2 2
14
x y
m m
表示焦点在 y 轴上的椭圆,则
0
4 0
4
m
m
m m
,
解得 .故选
2.【答案】A
【解析】椭圆 2 2 1x my 的标准方程为:
2
2 11
yx
m
,
椭圆 2 2 1x my 的焦点在 y 轴上,且长轴长是短轴长的两倍,
1 2m
,解得 1
4m .
故选 A.
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】由于椭圆的长轴长是短轴长的 2 倍,即有 2a b ,
又抛物线 2 8y x 的焦点 2,0 与椭圆C 的一个顶点重合,得椭圆经过点 2,0 ,
若焦点在 x 轴上,则 2a , 1b ,椭圆方程为
2
2 14
x y ;学科.网
若焦点在 y 轴上,则 2b , 4a ,椭圆方程为
2 2
116 4
y x .
∴椭圆C 的标准方程为
2
2 14
x y 或
2 2
14 16
x y .故选
5.【答案】C
【解析】椭圆 x2+my2=1 的标准方程为
2
2 11
yx
m
.
又 1
2