椭圆典型例题一、已知椭圆焦点的位置,求椭圆的标准方程。
例1:已知椭圆的焦点是F 1(0,-1)、F 2(0,1),P 是椭圆上一点,并且PF 1+PF 2=2F 1F 2,求椭圆的标准方程。
解:由PF 1+PF 2=2F 1F 2=2×2=4,得2a =4.又c =1,所以b 2=3.所以椭圆的标准方程是y 24+x 23=1.2.已知椭圆的两个焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),且2a =10,求椭圆的标准方程. 解:由椭圆定义知c =1,∴b =52-1=24.∴椭圆的标准方程为x 225+y 224=1.二、未知椭圆焦点的位置,求椭圆的标准方程。
例:1. 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b , 椭圆的标准方程为:11422=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a , 椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 三、椭圆的焦点位置由其它方程间接给出,求椭圆的标准方程。
例.求过点(-3,2)且与椭圆x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆的标准方程.解:因为c 2=9-4=5,所以设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2a 2-5=1.由点(-3,2)在椭圆上知9a 2+4a 2-5=1,所以a 2=15.所以所求椭圆的标准方程为x 215+y 210=1. 四、与直线相结合的问题,求椭圆的标准方程。
例: 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 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1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112a a x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=, 4112===a x y k M M OM Θ,∴42=a ,∴1422=+y x 为所求. 五、求椭圆的离心率问题。
例1 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:31222⨯⨯=c a c Θ ∴223a c =,∴3331-=e .例2 已知椭圆19822=++y k x 的离心率21=e ,求k 的值. 解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12-=k c .由21=e ,得4=k . 当椭圆的焦点在y 轴上时,92=a ,82+=k b ,得k c -=12.由21=e ,得4191=-k ,即45-=k . ∴满足条件的4=k 或45-=k .六、由椭圆内的三角形周长、面积有关的问题例:1.若△ABC 的两个顶点坐标A (-4,0),B (4,0),△ABC 的周长为18,求顶点C 的轨迹方程。
解:顶点C 到两个定点A ,B 的距离之和为定值10,且大于两定点间的距离,因此顶点C 的轨迹为椭圆,并且2a =10,所以a =5,2c =8,所以c =4,所以b 2=a 2-c 2=9,故顶点C 的轨迹方程为x 225+y 29=1.又A 、B 、C 三点构成三角形,所以y ≠0.所以顶点C 的轨迹方程为x 225+y 29=1(y ≠0)答案:x 225+y 29=1(y ≠0)2.已知椭圆的标准方程是x 2a 2+y 225=1(a >5),它的两焦点分别是F 1,F 2,且F 1F 2=8,弦AB 过点F 1,求△ABF 2的周长.4a =441.3.设F 1、F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且PF 1∶PF 2=2∶1,求△PF 1F 2的面积.△PF 1F 2的面积为12PF 1·PF 2=12×2×4=4.七、直线与椭圆的位置问题例 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程. 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得()()0232122212222=+-+--+k k x k k x k .由韦达定理得22212122k kk x x +-=+.∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得21-=k .所以所求直线方程为0342=-+y x .解法二:设过⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得①-②得0222212221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得212121-=--x x y y ,即直线的斜率为21-. 所求直线方程为0342=-+y x .八、椭圆中的最值问题例 椭圆1121622=+y x 的右焦点为F ,过点()31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.解:由已知:4=a ,2=c .所以21=e ,右准线8=x l :.过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所以()332,M .双曲线典型例题一、根据方程的特点判断圆锥曲线的类型。
例1 讨论192522=-+-ky k x 表示何种圆锥曲线,它们有何共同特征. 解:(1)当9<k 时,025>-k ,09>-k ,所给方程表示椭圆,此时k a -=252,k b -=92,16222=-=b a c ,这些椭圆有共同的焦点(-4,0),(4,0).(2)当259<<k 时,025>-k ,09<-k ,所给方程表示双曲线,此时,k a -=252,k b -=92,16222=+=b a c ,这些双曲线也有共同的焦点(-4,0),)(4,0).(3)25<k ,9=k ,25=k 时,所给方程没有轨迹. 二、根据已知条件,求双曲线的标准方程。
例2 根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)过点⎪⎭⎫ ⎝⎛4153,P ,⎪⎭⎫⎝⎛-5316,Q 且焦点在坐标轴上.(2)6=c ,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.(3)与双曲线141622=-y x 有相同焦点,且经过点()223, 解:(1)设双曲线方程为122=+ny m x ∵ P 、Q 两点在双曲线上, ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+12592561162259nm n m 解得⎩⎨⎧=-=916n m∴所求双曲线方程为191622=+-y x 说明:采取以上“巧设”可以避免分两种情况讨论,得“巧求”的目的. (2)∵焦点在x 轴上,6=c ,∴设所求双曲线方程为:1622=--λλy x (其中60<<λ) ∵双曲线经过点(-5,2),∴16425=--λλ∴5=λ或30=λ(舍去)∴所求双曲线方程是1522=-y x 说明:以上简单易行的方法给我们以明快、简捷的感觉.(3)设所求双曲线方程为:()160141622<<=+--λλλy x ∵双曲线过点()223,,∴1441618=++-λλ∴4=λ或14-=λ(舍)∴所求双曲线方程为181222=-y x 三、求与双曲线有关的角度问题。
例 3 已知双曲线116922=-y x 的右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线上的左支上且3221=PF PF ,求21PF F∠的大小. 解:∵点P 在双曲线的左支上 ∴621=-PF PF∴362212221=-+PF PF PF PF ∴1002221=+PF PF∵()100441222221=+==b a c F F∴ο9021=∠PF F(2)题目的“点P 在双曲线的左支上”这个条件非常关键,应引起我们的重视,若将这一条件改为“点P 在双曲线上”结论如何改变呢请读者试探索.四、求与双曲线有关的三角形的面积问题。
例 4 已知1F 、2F 是双曲线1422=-y x 的两个焦点,点P 在双曲线上且满足ο9021=∠PF F ,求21PF F ∆的面积.分析:利用双曲线的定义及21PF F ∆中的勾股定理可求21PF F ∆的面积.解:∵P 为双曲线1422=-y x 上的一个点且1F 、2F 为焦点. ∴4221==-a PF PF ,52221==c F F∵ο9021=∠PF F∴在21F PF Rt ∆中,202212221==+F F PF PF∵()162212221221=-+=-PF PF PF PF PF PF∴1622021=-PF PF∴221=⋅PF PF ∴1212121=⋅=∆PF PF S PF F 五、根据双曲线的定义求其标准方程。
例5 已知两点()051,-F 、()052,F ,求与它们的距离差的绝对值是6的点的轨迹. 解:根据双曲线定义,可知所求点的轨迹是双曲线.∵5=c ,3=a∴16435222222==-=-=a c b∴所求方程116922=-y x 为动点的轨迹方程,且轨迹是双曲线. 例 P 是双曲线1366422=-y x 上一点,1F 、2F 是双曲线的两个焦点,且171=PF ,求2PF 的值. 解:在双曲线1366422=-y x 中,8=a ,6=b ,故10=c . 由P 是双曲线上一点,得1621=-PF PF .∴12=PF 或332=PF .又22=-≥a c PF ,得332=PF . 六、求与圆有关的双曲线方程。
例6 求下列动圆圆心M 的轨迹方程:(1)与⊙()2222=++y x C :内切,且过点()02,A (2)与⊙()11221=-+y x C :和⊙()41222=++y x C :都外切.(3)与⊙()93221=++y x C :外切,且与⊙()13222=+-y x C :内切. 解:设动圆M 的半径为r(1)∵⊙1C 与⊙M 内切,点A 在⊙C 外 ∴2-=r MC ,r MA =,2=-MC MA∴点M 的轨迹是以C 、A 为焦点的双曲线的左支,且有:22=a ,2=c ,27222=-=a c b ∴双曲线方程为()2172222-≤=-x y x (2)∵⊙M 与⊙1C 、⊙2C 都外切 ∴11+=r MC ,22+=r MC ,∴点M 的轨迹是以2C 、1C 为焦点的双曲线的上支,且有:21=a ,1=c ,43222=-=a c b ∴所求的双曲线的方程为:(3)∵⊙M 与⊙1C 外切,且与⊙2C 内切∴31+=r MC ,12-=r MC ,421=-MC MC ∴点M 的轨迹是以1C 、2C 为焦点的双曲线的右支,且有:2=a ,3=c ,5222=-=a c b∴所求双曲线方程为:抛物线典型例题一、求抛物线的标准方程。