椭圆的解题方法和技巧

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椭圆的解题方法和技巧

椭圆的解题方法和技巧

省市褚兰中学海平

一、椭圆的定义的应用

椭圆的定义是用椭圆上的点到焦点的距离来描述的,因此在解题中凡涉及曲线上的点到焦点的距离时,应先想到用定义求解,常会有事半功倍之效。

例1 的三边、、成等差数列且满足,、两点的坐标分别是、。求顶点的轨迹。

分析:数列与解析几何相联系,往往构成综合性较大的题目,历来是高考考查的热点之一。

解析:∵、、成等差数列,∴,即,又,∴。

根据椭圆的定义,易得点的轨迹方程为。

又∵,∴,即,

∴,∴。

故点的轨迹是椭圆的一半,方程为()。又当

时,点、、在同一条直线上,不能构成三角形,∴。

∴点的轨迹方程为。

评注:该例是先由条件找到动点所满足的几何关系,寻找出满足椭圆定义的条件,然后确定椭圆的方程。解题时,易忽略这一条件,

因此易漏掉这一限制;由于、、三点构成三角形,故应剔

除使

共线的点

例2 、椭圆上一点到两焦点、的距离之差为2,

试判断

的形状。

分析:由椭圆定义知,的和为定值,且二者之差为题设

条件,故可求出的两边。

解析:由,解得

又,故满足。

为直角三角形。

评注:由椭圆上一点与两个焦点构成的三角形,称作焦点三角形。利用焦点三角形能有意识地考查定义、三角形正(余)弦定理、角和定理及面积公式能否灵活运用。

二、利用待定系数法确定椭圆的标准方程。

例3、已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点

1(6,1)P ,2(3,2)P ,求椭圆的方程.

【解析】设椭圆方程为22mx ny 1+=(m >0,n >0且m≠n). ∵椭圆经过1P ,2P 点,∴1P ,2P 点坐标适合椭圆方程, 则①6m+n=1,② 3m+2n=1,①②两式联立,解得m= 1

9, n= 13

.

∴所求椭圆方程为22

x y 193

+=

评注:运用待定系数法求椭圆标准方程,即设法建立关于a ,b 的方程组,先定型、再定量,若位置不确定时,考虑是否两解,有时为了

解题需要,椭圆方程可设为mx2+ny2=1(m >0,n >0,m≠n),由题目所给条件求出m ,n 即可. 三、 利用向量解决椭圆问题

几何中突出向量的工具作用成为高考命题的新亮点,向量本身具有“数”与“形”的双重身份,常把向量的代数式转化为坐标表示或利用其几何关系求解.

()()()22

410,14111

()()222

12||y x M l A B O P OP OA OB N l M P NP +==+例、最值问题

设椭圆方程为,过点的直线交椭圆于、两点,是坐标原点,

点满足,点的坐标为,.当绕点旋转时,

求:动点的轨迹方程;

的最大值与最小值.

()()11222222122

122121222

0,1 1.()()1(4)2301424.

8414

()()()212244l M k l y kx A x y B x y y kx k x kx y x k x x k y y k x x y y k OP OA OB k k =+=+??

++-=?+=???

+=-??+??+=

?+?

++-=+==++直线过点,

当斜率存在时,设其斜率为,则的方程为记,,,,

由,得,

所以解,:,析则.

()(

)222222222()40.

0,0111

.

1644

1117

||()()3(40.

1||6611||.

4).

226124

2

P x P x y k x y y AB P x x NP x y y y x NP x x NP +-=≤-≤≤=-+-=-+-=++=-=点的轨迹方程为当时,取得设点的坐标为,,则,消去得当斜率不存在时,的中点为原点,也满足上述方程.所以由点的轨迹方程知,即所以故当时,取得最小值为

评注:由向量作为载体的解析几何问题一要利用向量的几何意义,二要熟悉向量的坐标运算.而与椭圆有关的求最值问题则常与求函数的值域相联系. 例5、参数围问题

()()()(01)0,1||()12||G ABC A B x M MA MC GM AB R C k l C P Q AP AQ k λλ?-==∈=已知点是的重心,,,,在轴上有一点,满足,.求点的轨迹方程;

若斜率为的直线与点的轨迹交于不同的两点

、,且满足,试求的取值

()22

2()()33

()(0)

3

||1(0)3

13

1(0)

x y

C x y G ABC G GM AB R GM AB x

M x M MA MC y x x C y x λλ?=∈==+=≠+=≠设,,为的重心,则,.

因为,所以,

而点在轴上,则,.,得

整理得.

所点的轨迹方析:程为以解

()()()2

22222222211220||.

013

(13)63(1)0*(6)4(13)3(1)0130**()()2k l C P Q AP AQ k l y kx m x y k x kmx m l km k m k m P x y Q x y ==≠=++=+++-=?=-+?->+->①当时,与椭圆有两个不同的交点、,

由椭圆的对称性知②当时,可设的方程为,代入,整理得,

,因为直线与椭圆交于不同的两点,所以,即,设,,,,

11222121222

1200000222

2()()63(1)

1313()2

31313||11313-13AN P x y Q x y km m x x x x k k

x x

PQ N x y x km m y kx m k k AP AQ AN PQ m

k k k k km k -+=-=+++==

-=+=++=⊥++?=?=-+设,,,,

则,,则中点,的坐标为,,又,所以,

所以,

()()()()2

213**12

1,00,1,11k m k k k -+=<∈-得,代入得,

所以.的取值范围得,是综合①②.

. 评注:解决参数的取值围问题常用的方法有两种:①不等式(组)求解法:根据题意结合图形列出所讨论的参数适合的不等式(组),通过解不等式(组)得出参数的取值围;②函数值域求解法:把所讨论的参数表示为有关某个变量的函数,通过讨论函数的值域求参数的变化围.

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