椭圆的几何性质知识点归纳及典型例题及练习(付答案)

(一)椭圆的定义:

1、椭圆的定义:平面内与两个定点的距离之和等于定长(大于)的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点 叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距

对椭圆定义的几点说明:

(1)“在平面内”是前提,否则得不到平面图形(去掉这个条件,我们将得到一个椭球面);

(2)“两个定点”的设定不同于圆的定义中的“一个定点”,学习时注意区分;

(3)作为到这两个定点的距离的和的“常数”,必须满足大于| F1F2|这个条件。若不然,当这个“常数”等于| F1F2|时,我们得到的是线段F1F2;当这个“常数”小于| F1F2|时,无轨迹。这两种特殊情况,同学们必须注意。

(4)下面我们对椭圆进行进一步观察,发现它本身具备对称性,有两条对称轴和一个对称中心,我们把它的两条对称轴与椭圆的交点记为A1, A2, B1, B2,于是我们易得| A1A2|的值就是那个“常数”,且|B2F2|+|B2F1|、|B1F2|+|B1F1|也等于那个“常数”。同学们想一想其中的道理。

(5)中心在原点、焦点分别在x轴上,y 轴上的椭圆标准方程分别为:

相同点是:形状相同、大小相同;都有 a > b > 0 ,

不同点是:两种椭圆相对于坐标系的位置不同,它们的焦点坐标也不同(第一个椭圆的焦点坐标为(-c,0)和(c,0),第二个椭圆的焦点坐标为(0,-c)和(0,c)。椭圆的焦点在 x 轴上标准方程中x2项的分母较大;椭圆的焦点在 y 轴上标准方程中y2项的分母较大。

(二)椭圆的几何性质:

椭圆的几何性质可分为两类:一类是与坐标系有关的性质,如顶点、焦点、中心坐标;一类是与坐标系无关的本身固有性质,如长、短轴长、焦距、离心率.对于第一类性质,只要的有关性质中横坐标x和纵坐标y互换,就可以得出的有关性质。总结如下:

几点说明:

(1)长轴:线段,长为;短轴:线段,长为;焦点在长轴上。

(2)对于离心率e,因为a>c>0,所以0<e<1,离心率反映了椭圆的扁平程度。

由于,所以越趋近于1,越趋近于,椭圆越扁平;越趋近于0,越趋近于,椭圆越圆。

(3)观察下图,,所以,所以椭圆的离心率e = cos∠OF2B2

(三)直线与椭圆:

    直线不同时为0)

    椭圆

那么如何来判断直线和椭圆的位置关系呢?将两方程联立得方程组,通过方程组的解的个数来判断直线和椭圆交点的情况。方法如下:

           消去得到关于的一元二次方程,化简后形式如下

, 

    (1)当时,方程组有两组解,故直线与椭圆有两个交点;

    (2)当时,方程组有一解,直线与椭圆有一个公共点(相切);

    (3)当时,方程组无解,直线和椭圆没有公共点。

注:当直线与椭圆有两个公共点时,设其坐标为,那么线段的长度(即弦长)为,设直线的斜率为

可得:,然后我们可通过求出方程的根或用韦达定理求出。

典型例题一

例1  椭圆的一个顶点为,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)当为长轴端点时,

椭圆的标准方程为:

(2)当为短轴端点时,

椭圆的标准方程为:

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.

典型例题二

例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.

解:   ∴

说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求,求,再求比.二是列含的齐次方程,再化含的方程,解方程即可.

典型例题三

例3  已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆与直线交于两点,中点,的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.

解:由题意,设椭圆方程为

,得

,∴

为所求.

说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.

典型例题四

例4椭圆上不同三点与焦点的距离成等差数列.

(1)求证

(2)若线段的垂直平分线与轴的交点为,求直线的斜率

证明:(1)由椭圆方程知

由圆锥曲线的统一定义知:

∴  

同理  

∵   ,且

∴  

即  

(2)因为线段的中点为,所以它的垂直平分线方程为

         

又∵点轴上,设其坐标为,代入上式,得

     

又∵点都在椭圆上,

∴ 

   

∴ 

将此式代入①,并利用的结论得

       

   ∴ 

典型例题五

例5 已知椭圆为两焦点,问能否在椭圆上找一点,使到左准线的距离的等比中项?若存在,则求出点的坐标;若不存在,请说明理由.

解:假设存在,设,由已知条件得

,∴

∵左准线的方程是

又由焦半径公式知:

整理得

解之得.                          ①

另一方面.                               ②

则①与②矛盾,所以满足条件的点不存在.

说明:

(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.

(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.

(3)本例也可设存在,推出矛盾结论(读者自己完成).

典型例题六

例6 已知椭圆,求过点且被平分的弦所在的直线方程.

分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为,利用条件求

解法一:设所求直线的斜率为,则直线方程为.代入椭圆方程,并整理得

由韦达定理得

是弦中点,∴.故得

所以所求直线方程为

分析二:设弦两端坐标为,列关于的方程组,从而求斜率:

解法二:设过的直线与椭圆交于,则由题意得

①-②得.                ⑤

将③、④代入⑤得,即直线的斜率为

所求直线方程为

说明:

(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.

(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.

(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.

典型例题七

例7 求适合条件的椭圆的标准方程.

(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点

(2)在轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.

分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由求出,在得方程后,不能依此写出另一方程

解:(1)设椭圆的标准方程为

由已知.                                ①

又过点,因此有

.                ②

由①、②,得.故所求的方程为

(2)设方程为.由已知,,所以.故所求方程为

说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程

典型例题八

例8 椭圆的右焦点为,过点,点在椭圆上,当为最小值时,求点的坐标.

分析:本题的关键是求出离心率,把转化为到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求均可用此法.

解:由已知:.所以,右准线

,垂足为,交椭圆于,故.显然的最小值为,即为所求点,因此,且在椭圆上.故.所以

说明:本题关键在于未知式中的“2”的处理.事实上,如图,,即到右准线的距离的一半,即图中的,问题转化为求椭圆上一点,使的距离与到右准线距离之和取最小值.

典型例题九

例9 求椭圆上的点到直线的距离的最小值.

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:椭圆的参数方程为设椭圆上的点的坐标为,则点到直线的距离为

时,

说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.

典型例题十

例10 设椭圆的中心是坐标原点,长轴在轴上,离心率,已知点到这个椭圆上的点的最远距离是,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点的距离等于的点的坐标.

分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求的最大值时,要注意讨论的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.

解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是,其中待定.

可得

,即

设椭圆上的点到点的距离是,则

  

其中

如果,则当时,(从而)有最大值.

由题设得,由此得,与矛盾.

因此必有成立,于是当时,(从而)有最大值.

由题设得,可得

∴所求椭圆方程是

及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点,点到点的距离是

解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是,其中,待定,为参数.

可得

,即

设椭圆上的点到点的距离为,则

  

  

如果,即,则当时,(从而)有最大值.

由题设得,由此得,与矛盾,因此必有成立.

于是当(从而)有最大值.

由题设知,∴

∴所求椭圆的参数方程是

,可得椭圆上的是

典型例题十一

例11,求的最大值和最小值.

分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程与椭圆方程的结构一致.设,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.

解:,得

      

可见它表示一个椭圆,其中心在点,焦点在轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.

,则

 

它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为

在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即,此时;当圆过(3,0)点时,半径最大,即,∴

的最小值为0,最大值为15.

典型例题十二

例12 已知椭圆是其长轴的两个端点.

(1)过一个焦点作垂直于长轴的弦,求证:不论如何变化,

(2)如果椭圆上存在一个点,使,求的离心率的取值范围.

分析:本题从已知条件出发,两问都应从的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:,根据得到,将代入,消去,用表示,以便利用列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.

解:(1)设

    

于是

的角.

          ∴

(2)设,则

由于对称性,不妨设,于是的角.

,   ∴

整理得

,   ∴

,   ∴

(舍),∴

典型例题十三

例13 已知椭圆的离心率,求的值.

分析:分两种情况进行讨论.

解:当椭圆的焦点在轴上时,,得.由,得

当椭圆的焦点在轴上时,,得

,得,即

∴满足条件的

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

典型例题十四

例14 已知椭圆上一点到右焦点的距离为,求到左准线的距离.

分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.

解法一:,得

由椭圆定义,,得

由椭圆第二定义,到左准线的距离,

到左准线的距离为

解法二:到右准线的距离,

又椭圆两准线的距离为

到左准线的距离为

说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.

椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.

典型例题十五

例15 设椭圆(为参数)上一点轴正向所成角,求点坐标.

分析:利用参数之间的关系求解.

解:,由轴正向所成角为

,即

,由此得到

点坐标为

典型例题十六

例16是离心率为的椭圆 上的一点,到左焦点和右焦点的距离分别为,求证:

分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.

解:点到椭圆的左准线的距离,

由椭圆第二定义,

,由椭圆第一定义,

说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在轴上的焦半径公式.

典型例题十七

例17 已知椭圆内有一点分别是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一点.

(1) 求的最大值、最小值及对应的点坐标;

(2) 求的最小值及对应的点的坐标.

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:(1)如上图,,设是椭圆上任一点,由,∴,等号仅当时成立,此时共线.

,∴,等号仅当时成立,此时共线.

建立的直线方程,解方程组得两交点

综上所述,点与重合时,取最小值点与重合时,取最大值

(2)如下图,设是椭圆上任一点,作垂直椭圆右准线,为垂足,由,∴.由椭圆第二定义知,∴,∴,要使其和最小需有共线,即求到右准线距离.右准线方程为

到右准线距离为.此时点纵坐标与点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点坐标

说明:的最小值,就是用第二定义转化后,过向相应准线作垂线段.巧用焦点半径与点准距互化是解决有关问题的重要手段.

典型例题十八

例18  (1)写出椭圆的参数方程;

(2)求椭圆内接矩形的最大面积.

分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.

解:(1)

(2)设椭圆内接矩形面积为,由对称性知,矩形的邻边分别平行于轴和轴,设为矩形在第一象限的顶点,

故椭圆内接矩形的最大面积为12.

说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.

典型例题十九

例19 已知是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且

(1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证的面积与椭圆短轴长有关.

分析:不失一般性,可以设椭圆方程为

),).

思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即,设,化简可得.又,两方程联立消去,由,可以确定离心率的取值范围;解出可以求出的面积,但这一过程很繁.

思路二:利用焦半径公式,在中运用余弦定理,求,再利用,可以确定离心率的取值范围,将代入椭圆方程中求,便可求出的面积.

思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合求解.

解:(法1)设椭圆方程为),

中,由余弦定理得

解得

(1)∵

,即

故椭圆离心率的取范围是

(2)将代入

,即

的面积只与椭圆的短轴长有关.

(法2)设

(1)在中,由正弦定理得

当且仅当时等号成立.

故椭圆离心率的取值范围是

(2)在中,由余弦定理得:

,即

的面积与椭圆短轴长有关.

说明:椭圆上的一点与两个焦点构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关的关系式,使问题找到解决思路.

典型例题二十

例20 椭圆轴正向交于点,若这个椭圆上总存在点,使(为坐标原点),求其离心率的取值范围.

分析:为定点,为动点,可以点坐标作为参数,把,转化为点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于的一个不等式,转化为关于的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.

解:设椭圆的参数方程是

则椭圆上的点

,∴

,解得

 ∴(舍去),,又

,又,∴

说明:若已知椭圆离心率范围,求证在椭圆上总存在点使.如何证明?

[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到两焦点的距离的和等于10;

(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点(-);

(3)焦点在坐标轴上,且经过点A,-2)和B(-2,1)

分析:根据题意,先判断椭圆的焦点位置,后设椭圆的标准方程,求出椭圆中的ab即可。若判断不出焦点在哪个轴上,可采用标准方程的统一形式。

解析:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为=1(ab>0)

∵2a=10,2c=8,∴a=5,c=4

b2a2c2=52-42=9

所以所求的椭圆的标准方程为=1

(2)因为椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为=1(ab>0)

由椭圆的定义知,

2a

c=2,∴b2a2c2=10-4=6

所以所求的椭圆的标准方程为=1

(3)解法一:若焦点在x轴上,设所求椭圆方程为=1(ab>0)

A,-2)和B(-2,1)两点在椭圆上可得:

解之得

若焦点在y轴上,设所求椭圆方程为=1(ab>0),同上可解得,不合题意,舍去。

故所求的椭圆方程为=1

解法二:设所求椭圆方程为mx2ny2=1(m>0,n>0且mn)。

A,-2)和B(-2,1)两点在椭圆上可得

,解得

故所求的椭圆方程为=1

点评:(1)求椭圆的标准方程时,首先应明确椭圆的焦点位置,再用待定系数法求ab

(2)第(3)小题中的椭圆是存在且惟一的,为计算简便,可设其方程为mx2ny2=1(m>0,n>0),不必考虑焦点位置,直接可求得方程.想一想,为什么?

[例2]已知BC是两个定点,|BC|=6,且△ABC的周长等于16,求顶点A的轨迹方程。

分析:在解析几何里,求符合某种条件的点的轨迹方程,要建立适当的坐标系.为选择适当的坐标系,常常需要画出草图。如图所示,由△ABC的周长等于16,|BC|=6可知,点ABC两点的距离的和是常数,即|AB|+|AC|=16-6=10,因此,点A的轨迹是以BC为焦点的椭圆,据此可建立坐标系并画出草图。

解析:如图所示,建立坐标系,使x轴经过点B,原点BC的中点重合。

由已知|AB|+|AC|+|BC|=16,|BC|=6,有|AB|+|AC|=10,即点A的轨迹是以BC为焦点的椭圆,且2c=6,2a=10,

c=3,a=5,b2=52-32=16。

由于点A在直线BC上时,即y=0时,ABC三点不能构成三角形,所以点A的轨迹方程是=1(y≠0)。

点评:椭圆的定义在解题中有着广泛的应用,另外,求出曲线的方程后,要检查一下方程的曲线上的点是否都符合题意,如果有不符合题意的点,应在方程后注明,常用限制条件来注明。

[例3]一动圆与已知圆O1:(x+3)2y2=1外切,与圆O2:(x-3)2y2=81内切,试求动圆圆心的轨迹方程。

分析:两圆相切时,圆心之间的距离与两圆的半径有关,可以找到动圆圆心满足的条件。

解析:两定圆的圆心和半径分别为O1(-3,0),r1=1;O2(3,0),r2=9

设动圆圆心为Mxy),半径为R,则由题设条件可得|MO1|=1+R,|MO2|=9-R

∴|MO1|+|MO2|=10

由椭圆的定义知:M在以O1O2为焦点的椭圆上,且a=5,c=3。

b2a2c2=25-9=16

故动圆圆心的轨迹方程为=1。

点评:正确地利用两圆内切、外切的条件,合理地消去变量R,运用椭圆定义是解决本题的关键,这种求轨迹方程的方法叫做定义法。

[例4]已知P是椭圆=1上的一点,F1F2是两个焦点,且∠F1PF2=30°,求△PF1F2的面积。

分析:如图所示,已知∠P=30°,要求△PF1F2的面积,如用|F1F2|·|yP|,因为求P点坐标较繁,所以用S|PF1|·|PF2|·sin30°较好,为此必须先求出|PF1|·|PF2|,从结构形式可看出用余弦定理可得出夹30°角的两边的乘积。

解析:由方程=1,得a=5,b=4,

c=3,∴|F1F2|=2c=6

|PF1|+|PF2|=2a=10

∵∠F1PF2=30°

在△F1PF2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos30°

即62=|PF1|2+2|PF1|·|PF2|+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|-·|PF1|·|PF2|

(2+)|PF1|·|PF2|=(|PF1|+|PF2|)2-36=100-36=64,

∴|PF1|·|PF2|==64(2-

|PF1|·|PF2|·sin30°=·64(2-)·=16(2-

[例5]椭圆ax2by2=1与直线xy=1相交于PQ两点,若|PQ|=2,且PQ的中点C与椭圆中心连线的斜率为,求椭圆方程。

分析:该题是求椭圆方程,即利用题设中的两个独立条件,求出ab之值即可

解析:得(abx2-2bxb-1=0

Px1y1),Qx2y2),则

x1x2x1x2

∴|PQ|=·

ab      ①

PQ的中点C,1-),即C

kOC   ②  由①②得ab

∴所求椭圆方程为=1

[例6]中心在原点的椭圆C的一个焦点是F(0,),又这个椭圆被直线ly=3x-2截得的弦的中点的横坐标是,求该椭圆方程。

分析:本题中涉及到弦的中点及弦所在直线的斜率,故可采用“平方差法”。

解析:据题意,此椭圆为焦点在y轴上的标准形式的椭圆,设其方程为=1(ab>0)

设直线l与椭圆C的交点分别为Ax1y1),Bx2y2),则有:

=1,

两式相减得:=0

即3=  ∴a2=3b2    ①

又因为椭圆焦点为F(0,)  ∴c

a2b2=50    ②

由①②解得:a2=75,b2=25

∴该椭圆方程为=1

[例7]设P是椭圆ab>0)上的一点,F1F2是椭圆的焦点,且∠F1PF2=90°,求证:椭圆的离心率e

证明:P是椭圆上的点,F1F2是焦点,由椭圆的定义,得|PF1|+|PF2|=2a        ①

RtF1PF2中,

由①2,得

∴|PF1|·|PF2|=2(a2c2)                    ②

由①和②,据韦达定理逆定理,知|PF1|·|PF2|是方程z2-3az+2(a2c2)=0的两根,

则△=4a2-8(a2c2)≥0,

∴(2,即e

1. 如果方程x2ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是

A. (0,+∞)          B. (0,2)

C. (1,+∞)          D. (0,1)

2. 已知椭圆=1,F1F2分别为它的两焦点,过F1的焦点弦CDx轴成α角(0<απ=,则△F2CD的周长为

A. 10       B. 12       C. 20       D. 不能确定

3. 椭圆=1的一个焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点My轴上,那么点M的纵坐标是

A. ±             B. ±             C. ±            D. ±

4. 设椭圆=1的两焦点分别是F1F2P为椭圆上一点,并且PF1PF2,则||PF1|-|PF2||等于

A. 6        B. 2        C.          D.       

5. 直线yx与椭圆y2=1相交于AB两点,则|AB|等于

A. 2        B.               C.             D.

6. 点P是椭圆=1上一点,F1F2是其焦点,且∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为___________。

7. △ABC的两顶点B(-8,0),C(8,0),AC边上的中线BMAB边上的中线CN的长度之和为30,则顶点A的轨迹方程为___________。

8. F1F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则M点的轨迹是___________。

9. 以两坐标轴为对称轴的椭圆过点P,-4)和Q(-,3),则此椭圆的方程是___________。

10. 在椭圆=1内,过点(2,1)且被这点平分的弦所在的直线方程是___________。

11. △ABC的两个顶点坐标分别是B(0,6)和C(0,-6),另两边ABAC的斜率的乘积是-,求顶点A的轨迹方程。

12. 在面积为1的△PMN中,tanM,tanN=-2,建立适当的坐标系,求出以MN为焦点并且过点P的椭圆方程。

[参考答案]

1. 解析:将方程x2ky2=2化为椭圆的标准方程为=1,又焦点在y轴上,

>2,解之得0<k<1。

2. 解析:由椭圆方程知a=5,|CF1|+|CF2|=2a=10,|DF1|+|DF2|=2a=10,则△F2CD的周长|F2C|+|F2D|+|CD|=|CF1|+|CF2|+|DF1|+|DF2|=10+10=20。

3. 解析:由椭圆的标准方程易知c=3,不妨设F1(-3,0)、F2(3,0),因为线段PF1的中点在y轴上,由中点坐标公式知xP=3,由椭圆方程=1解得yp=±,故M点纵坐标为±

4. 解析:从方程中可得a=3b=2c=5

∵|PF1|+|PF2|=2a=6,∴(|PF1|+|PF2|)2=180

即|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=180

由已知PF1PF2,∴|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=100代入上式得2|PF1|·|PF2|=80

∴(|PF1|-|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=20

∴||PF1|-|PF2||=2

答案:B

5. 解析:设Ax1y1),Bx2y2

由方程组=1

x=±y=±

A),B(-,-

由两点间距离公式可得|AB|=

6. 解析:设|PF1|=m,|PF2|=n

在△F1PF2中,由余弦定理有m2n2-2mncos60°=|F1F2|2=122,即m2n2mn=144 ①

由椭圆定义知mn=20,则m2n2+2mn=400                              ②

由②-①得,3mn=256,故mn

因此,

7. 解析:如图所示,设BCBC′的两个三等分点,则B′(-24,0),C′(24,0),连接AB′,AC′,设Axy),BMCN又分别为△ACB′与△ABC′的中位线。

∴|AB′|=2|BM|,|AC′|=2|CN|

∴|AB′|+|AC′|=2(|BM|+|CN|)=60

由椭圆定义,动点A到两定点B′、C′的距离的和为定长60,所以点A在以B′、C′为焦点,中心在原点的椭圆上运动。

∵2a=60,∴a=30

由|BC′|=48,得c=24

b2a2c2=900-576=324

则点A的轨迹方程是=1(y≠0)

8. 解析:尽管动点M满足|MF1|+|MF2|=2a=6,但2a=|F1F2|,∴M点轨迹应为F1F2两点间的线段。

答案:F1F2两点间的线段

9. 解析:设此椭圆方程为mx2ny2=1(m>0,n>0,mn),把P,-4),Q(-,3)代入得

解得m=1,n,故椭圆方程为x2=1。

10. 解析:设弦的两端点分别为Ax1y1)、Bx2y2),则有=1,=1

两式相减得

即弦所在直线的斜率为-,又弦过(2,1)点,故弦所在直线的方程是x+2y-4=0

11. 解:设顶点A的坐标为(xy),由题意得:

∴顶点A的轨迹方程为:=1(y≠±6)

12. 解:以直线MNx轴,以线段MN的中垂线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示。

设所求椭圆方程为=1(a>b>0),分别记MNP点的坐标为(-c,0)、(c,0)和(x0y0

∵tanα=tan(π-∠N)=2

∴由题设知    解得即   P

在△MNP中,|MN|=2cMN上的高为

SMNP=1,解得c

P),由此得|PM|=,|PN|=

a(|PM|+|PN|)=,从而b2a2c2=3故所求的椭圆方程为=1

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