六五文档>基础教育>试卷>高考数学专题01求椭圆标准方程——备战2022年高考数学圆锥曲线部分必会十大基本题型(解析版)
高考数学专题01求椭圆标准方程——备战2022年高考数学圆锥曲线部分必会十大基本题型(解析版)
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椭圆必会十大基本题型讲与练求椭圆的标准方程典例分析类型一、待定系数法第一步,做判断,根据条件判断椭圆的焦点是在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,设方程为或。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,第四步,得方程,由上一步所得方程组求得出a,b,c,将解代入所设方程,即得所求。1.已知点是椭圆上的一点,椭圆的长轴长是焦距的倍,则该椭圆的方程为()A. B.C. D.【答案】D【分析】看问题:求椭圆的方程(属于轨迹方程问题)想方法:求轨迹方程基本方法:(1)待定系数法:已知曲线类型用此法;(2)定义法;(3)代入法(相关点法);(4)直译法(直接法);(5)参数法。看条件:是椭圆上的一点,想定义想坐标,椭圆的长轴长是焦距的倍,则,注意定措施:用待定系数法,即利用条件建立方程组去求a,b,c.,从而可得得椭圆方程.【详解】由题意,解得,所以椭圆方程为.2.椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线交椭圆于,两点,交轴于点,若,均是线段的三等分点,的周长为,则椭圆的标准方程为()A. B. C. D. 【答案】A【解析】由椭圆的定义知,则的周长为,所以,所以椭圆的方程为.不妨设点在第一象限,则由,均是线段的三等分点,得是线段的中点,又,所以点的横坐标为,由,得,所以,所以,.把点的坐标代入椭圆方程得,即,化简得,又,所以,解得,所以,所以椭圆的标准方程为.3.已知椭圆C:()的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于不同的两点A,B,若P为线段的中点,O为坐标原点,直线的斜率为,则椭圆C的方程为()A. B. C. D.【答案】D【分析】求得的坐标,利用点差法建立的关系式,由此求得,进而求得椭圆方程.【详解】直线过点,令则,所以,即.设,则,两式相减并化简得,所以,,所以椭圆的方程为.4.已知椭圆C的焦点为F1(-c,0),F2(c,0)(c>0),过点F2与x轴垂直的直线交椭圆于第一象限的A点,点A关于坐标原点的对称点为B,且∠AF1B=120°,S△F1AB=eq\f(2\r(3),3),则椭圆C的方程为____________.【答案】eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1..【解析】由题意,设椭圆C的方程为eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),如图,连接BF2,由椭圆的对称性易得四边形AF1BF2为平行四边形,由∠AF1B=120°,得∠F2AF1=60°,又AF2⊥F1F2,设|AF2|=|BF1|=m(m>0),则|F1F2|=eq\r(3)m,|AF1|=2m,又S△F1AB=eq\f(1,2)·|BF1|·|F1F2|=eq\f(1,2)×m×eq\r(3)m=eq\f(2\r(3),3),解得m=eq\f(2\r(3),3),又由2c=|F1F2|=eq\r(3)m=2,2a=|AF1|+|AF2|=3m=2eq\r(3),解得c=1,a=eq\r(3),b=eq\r(a2-c2)=eq\r(2),则椭圆C的方程为eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1.故选C.类型二、巧设方程法1.过点A(3,-2)且与椭圆eq\f(x2,9)+eq\f(y2,4)=1有相同焦点的椭圆的方程为( )A.eq\f(x2,15)+eq\f(y2,10)=1 B.eq\f(x2,25)+eq\f(y2,20)=1C.eq\f(x2,10)+eq\f(y2,15)=1 D.eq\f(x2,20)+eq\f(y2,15)=1【答案】A【解析】由题意知c2=5,可设椭圆方程为eq\f(x2,λ+5)+eq\f(y2,λ)=1(λ>0),则eq\f(9,λ+5)+eq\f(4,λ)=1,解得λ=10或λ=-2(舍去),∴所求椭圆的方程为eq\f(x2,15)+eq\f(y2,10)=1.2.已知椭圆过点和点,则此椭圆的标准方程是()A. B.或C. D.以上都不对【答案】A【分析】设经过两点和点的椭圆标准方程为,利用待定系数法能求出椭圆方程.【详解】设经过两点和点的椭圆标准方程为,代入A、B得,,解得,∴所求椭圆方程为.类型三、定义法1.已知△ABC的周长为20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A的轨迹方程是( )A.eq\f(x2,36)+eq\f(y2,20)=1(x≠0) B.eq\f(x2,20)+eq\f(y2,36)=1(x≠0)C.eq\f(x2,6)+eq\f(y2,20)=1(x≠0) D.eq\f(x2,20)+eq\f(y2,6)=1(x≠0)【答案】B【分析】看问题:求顶点A的轨迹方程(属于轨迹方程问题)想方法:求轨迹方程基本方法:(1)待定系数法:已知曲线类型用此法;(2)定义法;(3)代入法(相关点法);(4)直译法(直接法);(5)参数法。看条件:△ABC的周长为20,即|AB|+|AC|+|BC|=20,顶点B(0,-4),C(0,4),则|BC|=8,定措施:由已知得|AB|+|AC|=12>8,符合椭圆的定义,故用定义法,.【解析】∵△ABC的周长为20,顶点B(0,-4),C(0,4),∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,∵12>8,∴点A到两个定点的距离之和等于定值,∴点A的轨迹是椭圆的一部分,∵a=6,c=4,∴b2=20,∴椭圆的方程是eq\f(x2,20)+eq\f(y2,36)=1(x≠0).2.若动点始终满足关系式,则动点M的轨迹方程为()A. B. C. D.【答案】B【分析】由等式表示的几何意义,结合相应圆锥曲线定义即可得解.【详解】因动点满足关系式,则该等式表示点到两个定点的距离的和为8,而,即动点M的轨迹是以为焦点,长轴长的椭圆,于是短半轴长b有,所以动点M的轨迹方程为.3.若的两个顶点,,周长为,则第三个顶点的轨迹方程是____________.【答案】【分析】根据题意可得,由椭圆的定义可知点的轨迹是以,为焦点,的椭圆,去除不符合题意的点,进而可得点的轨迹方程.【详解】因为的两个顶点,,所以,因为三角形周长为,即,所以,由椭圆的定义:动点到定点,两点的距离之和等于定值,且距离之和大于两定点间的距离,所以点的轨迹是以,为焦点,的椭圆,所以,,,可得椭圆的方程为:,又因为三点不共线,所以点不能在轴上,所以顶点的轨迹方程是:,方法点拨1.求椭圆标准方程的2种常用方法(1)定义法:根据椭圆的定义,确定的值,结合焦点位置可写出椭圆方程(2)待定系数法(先定位,在定量):若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a,b;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x轴上和y轴上两种情况讨论,(2)如果椭圆的焦点位置不能确定,可设方程为(A>0,B>0,A≠B).(3)与椭圆eq\f(x2,m)+eq\f(y2,n)=1共焦点的椭圆可设为eq\f(x2,m+k)+eq\f(y2,n+k)=1(k>-m,k>-n且m≠n).(4)与椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)有相同离心率的椭圆,可设为eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=k1(k1>0,焦点在x轴上)或eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=k2(k2>0,焦点在y轴上).巩固练习夯实基础1.已知椭圆C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为eq\f(\r(3),3),过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4eq\r(3),则椭圆C的方程为( )A.eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1 B.eq\f(x2,3)+y2=1C.eq\f(x2,12)+eq\f(y2,8)=1 D.eq\f(x2,12)+eq\f(y2,4)=1【答案】A【解析】由题意及椭圆的定义知4a=4eq\r(3),则a=eq\r(3),又eq\f(c,a)=eq\f(c,\r(3))=eq\f(\r(3),3),所以c=1,所以b2=2,所以椭圆C的方程为eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1.2.过点(,-),且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为()A. B.C. D.【答案】B【分析】由题设条件设出椭圆方程,再列出关于a2与b2的方程组即可作答.【详解】所求椭圆与椭圆的焦点相同,则其焦点在y轴上,半焦距c有c2=25-9=16,设它的标准方程为(a>b>0),于是得a2-b2=16,又点(,-)在所求椭圆上,即,联立两个方程得,即,解得b2=4,则a2=20,所以所求椭圆的标准方程为.3、如果椭圆的一个焦点坐标为,过此焦点且垂直于轴的弦的长等于,则这个椭圆的标准方程为()A. B.C. D.【答案】B【解析】设椭圆的标准方程为.把代入,得,即.∵过焦点且垂直于轴的弦长为,∴,由,可得∴所求椭圆的标准方程为.4.已知以两条坐标轴为对称轴的椭圆过点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5),-4))和Qeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,5),3)),则此椭圆的标准方程为( )A.eq\f(y2,25)+x2=1 B.eq\f(x2,25)+y2=1C.eq\f(x2,25)+y2=1或eq\f(y2,25)+x2=1 D.以上都不对【答案】A【解析】设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(9,25)m+16n=1,,\f(16,25)m+9n=1,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=1,,n=\f(1,25),))∴椭圆的标准方程为eq\f(y2,25)+x2=1.5.古希腊数学家阿基米德用“逼近法”得到椭圆面积的4倍除以圆周率等于椭圆的长轴长与短轴长的积.已知椭圆的中心在原点,焦点,在轴上,其面积为,过点的直线与椭圆交于点,且的周长为16,则椭圆的方程为()A. B.C. D.【答案】A【分析】由题中所给结论得,由的周长为16结合椭圆定义得,进而可得结果.【详解】依题意得,则,由的周长为16结合椭圆定义可得,所以,,又椭圆焦点在轴上,故椭圆方程为.6.过椭圆C:右焦点F的直线l:交C于A、B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为,则椭圆C的方程为()A. B. C. D.【答案】A【分析】由题意,可得右焦点的坐标,联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理,求出的中点的坐标,由直线的斜率可得,的关系,再由椭圆中,,的关系求出,的值,进而可得椭圆的方程.【详解】解:直线中,令,可得,所以右焦点,,设,,,,则,的中点,联立,整理得,所以,,所以,所以,又,,所以,,所以椭圆的方程为,7.阿基米德(公元前年-公元前年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的对称轴为坐标轴,焦点在轴上,且椭圆的离心率为,面积为,则椭圆的方程为()A. B. C. D.【答案】A【分析】利用已知条件列出方程组,求出a,b,即可得到椭圆方程.【详解】由题意可得:,解得,因为椭圆的焦点坐标在y轴上,所以椭圆方程为:.8.(多选题)已知F为椭圆的左焦点,A,B为E的两个顶点.若,则E的方程为()A. B. C. D.【答案】ACD【分析

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