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1、2020年高考理科数学一轮复习题型归纳与变式演练《椭圆及其性质》【题型一】:求椭圆的标准方程【题型二】:圆锥曲线的焦点三角形【题型三】:椭圆中的几何性质【题型四】:轨迹方程【题型一】:求椭圆的标准方程【例1】.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点距离的和是10;(2)两个焦点的坐标是(0,-2)、(0,2),并且椭圆经过点。【思路点拨】结合椭圆的标准方程,用待定系数法。【解析】(1)∵椭圆的焦点在x轴上,∴设它的标准方程为。∵2a=10,2c=8
2、,∴a=5,c=4∴b2=a2-c2=52-42=9∴所求椭圆的标准方程为;(2)∵椭圆的焦点在y轴上,∴设它的标准方程为由椭圆的定义知,,∴又c=2,∴b2=a2-c2=10-4=6∴所求椭圆的标准方程为。【总结升华】求椭圆的标准方程就是求a2及b2(a>b>0),并且判断焦点所在的坐标轴。当焦点在x轴上时,椭圆的标准方程为;当焦点在y轴上时,椭圆的标准方程为。【变式训练】【变式1】如果方程表示焦点在Y轴上的椭圆,求实数的取值范围。【解析】把整理为标准方程:因为焦点在Y轴上,所以解得【变式2】求经过点P(-3,
3、0)、Q(0,2)的椭圆的标准方程。【解析】设椭圆的标准方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)。∵椭圆经过点P(-3,0)和Q(0,2),∴∴∴所求椭圆方程为。【题型二】:圆锥曲线的焦点三角形【例2】.已知、是椭圆()的两焦点,P是椭圆上一点,且,求的面积.【思路点拨】如图求的面积应利用,即.关键是求.由椭圆第一定义有,由余弦定理有,易求之.【解析】设,,依题意有(1)2-(2)得,即.∴.【变式训练】【变式1】已知椭圆的焦点是,直线是椭圆的一条准线.①求椭圆的方程;②设点P在椭圆上,且,求.【答案】
4、①.②设则,又.【题型三】:椭圆中的几何性质【例3.】已知椭圆,F1,F2是两个焦点,若椭圆上存在一点P,使,求其离心率的取值范围。【解析】△F1PF2中,已知,
5、F1F2
6、=2c,
7、PF1
8、+
9、PF2
10、=2a,由余弦定理:4c2=
11、PF1
12、2+
13、PF2
14、2-2
15、PF1
16、
17、PF2
18、cos120°①又
19、PF1
20、+
21、PF2
22、=2a②联立①②得4c2=4a2-
23、PF1
24、
25、PF2
26、,∴【升华总结】求离心率或离心率的范围,通常构造关于,,的齐次式,从而构造出关于的方程或不等式.【变式训练】【变式1】已知椭圆()与x轴正半轴
27、交于A点,与y轴正半轴交于B点,F点是左焦点,且,求椭圆的离心率.法一:,,∵,∴,又,,代入上式,得,利用代入,消得,即由,解得,∵,∴.法二:在ΔABF中,∵,,∴,即下略)例4.已知、为椭圆的两个焦点,为此椭圆上一点,且.求此椭圆离心率的取值范围;【解析】如图,令,,,则在中,由正弦定理,∴,令此椭圆方程为(),则,,∴即(),∴,∴,∵,且为三角形内角,∴,∴,∴,∴.即此椭圆离心率的取值范围为.【变式训练】【变式1】已知椭圆,F1,F2是两个焦点,若椭圆上存在一点P,使,求其离心率的取值范围.【答案】△
28、F1PF2中,已知,
29、F1F2
30、=2c,
31、PF1
32、+
33、PF2
34、=2a,由余弦定理:4c2=
35、PF1
36、2+
37、PF2
38、2-2
39、PF1
40、
41、PF2
42、cos120°①又
43、PF1
44、+
45、PF2
46、=2a②联立①②得4c2=4a2-
47、PF1
48、
49、PF2
50、,∴【变式2】椭圆的焦点为,,两条准线与轴的交点分别为,若,则该椭圆离心率的取值范围是( )A.B.C.D.【答案】由得,即,解得,故离心率.所以选D.【题型四】:轨迹方程【例5.】如图,斜线段AB与平面α所成的角为60°,B为斜足,平面α上的动点P满足∠PAB=30°,则点P的轨
51、迹是( )A.直线B.抛物线C.椭圆D.双曲线的一支【答案】C【解析】:用垂直于圆锥轴的平面去截圆锥,得到的是圆;把平面渐渐倾斜,得到椭圆;当平面和圆锥的一条母线平行时,得到抛物线.此题中平面α上的动点P满足∠PAB=30°,可理解为P在以AB为轴的圆锥的侧面上,再由斜线段AB与平面α所成的角为60°,可知P的轨迹符合圆锥曲线中椭圆定义.故可知动点P的轨迹是椭圆.故选C.