椭圆专题:中点弦、弦长、焦点弦
第7课时 与椭圆有关的弦长问题

题型二:中点弦问题
例2、已知椭圆
过点P(2,1)引一弦,使弦在这点被
平分,求此弦所在直线的方程. 解:(1)当斜率不存在时,显然不合题意
(2)当斜率存在时,
韦达定理→中点坐标→斜率 方程组思想判别式法:利用韦达定理及中点坐标公式来处理
题型三:中点弦问题
例 2、已知椭圆
过点P(2,1)引一弦,使弦在这点被
当x1≠x2时,
根与系数关 系
可推广到任意二次曲线
弦长公式:
| AB |
1 k 2 | xA xB |
1 1 k2 | yA yB |
当x1=x2时, | AB || yA yB |
题型一:弦长公式
例1:已知斜率为1的直线l 过椭圆 交椭圆于A,B两点,求弦AB的长.
的右焦点,
解 :由椭圆方程知 : a2 4,b2 1, c2 3.
复习回顾 直线与椭圆的位置关系
1.位置关系:相交、相切、相离
2.判别方法:方程组思想判别式法
联立直线与椭圆的方程组成方程组 消元得到一个二元一次方程:
通法
(1)△>0直线与椭圆相交有两个公共点;
(2)△=0 直线与椭圆相切有且只有一个公共点;
(3)△<0 直线与椭圆相离无公共点.
探究
弦长公式
设直线与椭圆交于P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点,直线P1P2的斜率为k.
平分,则这条弦所在的直线方程是___x___2__y___4____0___.
小结
1、直线与椭圆的三种位置关系及判断方法; 方程组思想,判别式法
2、弦长的计算方法:
弦长公式: |AB|= 1 k 2 ·(x1 x2)2 4x1 x2
=
专题07 双曲线的焦点弦、中点弦、弦长问题-2022年高考数学圆锥曲线重难点专题突破(解析版)

专题07 双曲线的焦点弦、中点弦、弦长问题一、单选题1.设1F ,2F 为双曲线2214y x -=的两个焦点,点P 在双曲线上且满足1290F PF ∠=︒,则12F PF △的面积为( ) A .2 BC .4 D.【解析】由题意,双曲线2214y x -=,可得1,2a b ==,则c =因为点P 在双曲线上,不妨设点P 在第一象限,由双曲线的定义可得122PF PF -=,又因为1290F PF ∠=︒,可得2221212PF PF F F +=,即2221220PF PF +==,又由222121212()2PF PF PF PF PF PF +=-+,可得2122220PF PF +=,解得128PF PF =,所以12F PF △的面积为12142S PF PF ==.故选:C. 2.已知等轴双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,与直线20x y +=交于A ,B两点,若AB =双曲线的方程为( ) A .2225y x -=B .2216y x -=C .229y x -=D .226y x -=【解析】由题意可设双曲线方程为22y x m -=,0m >,由2220y x m x y ⎧-=⎨+=⎩得23x m =,则x =,0m >,不妨假设A x =A y =-由图象的对称性可知,AB =OA9m =, 故双曲线方程为:229y x -=,故选:C3.过点P (4,2)作一直线AB 与双曲线C :22x -y 2=1相交于A ,B 两点,若P 为线段AB 的中点,则|AB |=( ) A .B .C .D .【解析】解法一:由题意可知,直线AB 的斜率存在.设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为y =k (x-4)+2.由22(4)2,12y k x x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 并整理,得(1-2k 2)x 2+8k (2k -1)x -32k 2+32k -10=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).因为P (4,2)为线段AB 的中点,所以x 1+x 2=-28(21)12k k k --=8,解得k =1.所以x 1x 2=2232321012k k k-+--=10.所以|AB |=故选:D. 解法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则221112x y -= , ①,222212x y -=. ②①-②得12(x 1-x 2)(x 1+x 2)-(y 1-y 2)(y 1+y 2)=0.因为P (4,2)为线段AB 的中点,所以x 1+x 2=8,y 1+y 2=4.所以4(x 1-x 2)-4(y 1-y 2)=0,即x 1-x 2=y 1-y 2,所以直线AB 的斜率k =1212y y x x --=1. 则直线AB 的方程为y =x -2.由222,12y x x y =-⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 并整理,得x 2-8x +10=0, 所以x 1+x 2=8,x 1x 2=10.所以|AB |故选:D4.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线方程是y =,过其左焦点()F 作斜率为2的直线l 交双曲线C 于A ,B 两点,则截得的弦长AB =( ) A.B.C .10D.【解析】∵双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线方程是y =,∴ba=b,∵左焦点()F,∴c =222233=+==c a b a ,∴21a =,22b =, ∴双曲线方程为2212y x -=,直线l的方程为(2=y x , 设()11,A x y ,()22,B x y由(22212y x y x ⎧=⎪⎨⎪-=⎩,消y可得270++=x,∴12+=-x x 127=x x ,∴10====AB .故选:C5.已知双曲线C : 22221x y a b -= (a >0,b >0), 过点P (3,6) 的直线l 与C 相交于A , B 两点, 且AB 的中点为N (12,15), 则双曲线C 的离心率为( ) A .2B .3C .32D【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由已知可得2211221x y a b-=,2222221x y a b -=,相减化简可得2121221212=0y y y y b a x x x x -+-⋅-+,又AB 的中点N (12,15),直线AB 过点P (3,6), ∴ 1224x x +=,1230y y +=,12121y y x x -=-,∴ 2254b a =,∴ 2222914c b a a =+=,∴ 离心率32c e a ==,故选:C.6.已知双曲线C :2214y x -=,经过点M (2,1)的直线l 交双曲线C 于A ,B 两点,且M 为AB 的中点,则直线l 的方程为( ) A .8x -y -15=0 B .8x +y -17=0 C .4x +y -9=0D .4x -y -7=0【解析】设A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则2211222244,44,x y x y ⎧-=⎨-=⎩ 两式相减得4(x 1+x 2)(x 1-x 2)-(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0.因为M (2,1)是线段AB 的中点,所以x 1+x 2=4,y 1+y 2=2. 所以16(x 1-x 2)-2(y 1-y 2)=0,所以k AB =1212y y x x --=162=8, 故直线l 的方程为y -1=8(x -2),即8x -y -15=0.故选:A .7.已知双曲线222:1(3)9-=>x y C a a 左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 作x 轴的垂线l 交双曲线C 的于A ,B 两点,若2ABF 的周长为25,则双曲线C 的渐近线方程为( ). A .340±=x yB .430x y ±=C .380x y ±=D .830x y ±=【解析】设1(,0)F c -,12(,),(,)A c y B c y --,因为l 垂直x 轴,所以12y y =-,又A 、B 在双曲线C 上,所以221219y c a -=,又22229c a b a =+=+,所以219b y a a==, 所以2218b AB a a==,所以2ABF 的周长为221122AF BF AB a AF a BF AB ++=++++ =18424225a AB a a +=+⨯=,所以4a =或94a =(舍) 所以双曲线C 的渐近线方程为34yx ,即340±=x y .故选:A8.设双曲线2222:1(>>0)x y C a b a b-=的右焦点为F,点P 在C的一条渐近线0x =上,O 为坐标原点,若OF PF =且∆POF的面积为则C 的方程为A .2212x y -=B .22142x y -=C .22163x y -=D .22184x y -=【解析】20x y +=为双曲线2222:1(>>0)x y C a b a b-=的一条渐近线,故设双曲线方程为22:1(>0)2x y C λλλ-=,则右焦点F 的坐标为)F,20x y +=,因为P 在0x +=上,且OF PF =,则右焦点F 的坐标为)F到直线0x +=的距离d ==OP ∴==1122POF S OP d ∆∴==⨯= 2λ∴=,故22:142x y C -=,故选:B二、多选题9.双曲线E 的方程为2213x y -=,12F F 、分别为左右焦点,P 为双曲线上一点,且172PF =,直线l :()2y k x =-与E 交于A ,B 两点,则( )A .272PF =+27=2PF -B .EC .E 的渐近线与圆2221x y 相切D .满足AB =l 有3条【解析】由双曲线E 的方程为2213x y -=,则在双曲线E 中1,2a b c ===选项A ,当点P 在右支上时,12PF c a ≥+=722<P 在左支上,则21722PF PF a =+=+A 不正确.选项B.双曲线E 的离心率为c e a ===B 不正确.选项C.双曲线E 的渐近线方程为0x =圆2221x y 的半径为1,圆心为()2,0到渐近线0x =的距离为1d ==所以E 的渐近线与圆2221x y 相切,故选项C 正确.选项D. 由直线l :()2y k x =-恒过点()2,0,即直线l :()2y k x =-过双曲线的右焦点.若直线l 与双曲线E 的右支相交于A ,B 两点,当l x ⊥轴时,223b AB a ==由AB =2条.若直线l 与双曲线E 的左、右支各有一个交点,此时2AB a = 则满足条件的直线即为0y =,故此时只有一条直线满足条件. 综上所述:满足条件的直线有3条,故选项D 正确 故选:CD10.已知双曲线22:14x E y -=的右焦点为F ,过F 的动直线l 与E 相交于A ,B 两点,则( )A .曲线E 与椭圆2216y x +=有公共焦点B .曲线E ,渐近线方程为20x y ±=.C .AB 的最小值为1D .满足AB 4=的直线l 有且仅有4条【解析】对于A :由2214x y -=知双曲线的焦点在x 轴上,由2216y x +=知椭圆的焦点在y 轴上,所以焦点不相同,故选项A 不正确;对于B :由双曲线22:14x E y -=可得24a =,21b =,所以222415c a b =+=+=,所以双曲线的离心率为c e a ==,渐进线方程为12b y x x a =±=±,即20x y ±=, 故选项B 正确;对于C :当A ,B 两点位于双曲线的异支时,直线AB 的斜率为0时AB 最小,此时A ,B 两点分别为双曲线的左右顶点,此时24AB a ==,当A ,B 两点位于双曲线的同支时,直线AB 的斜率不存在时AB 最小,直线AB 的方程为x =2214x y -=可得12y =±,所以1212AB =⨯=,所以AB 的最小值为1,故选项C 正确;对于D :由选项C 知,当A ,B 两点位于双曲线的异支时,min 4AB =,此时只有一条,当A ,B 两点位于双曲线的同支时,min 1AB =,根据对称性可知,此时存在两条直线使得AB 4=,所以满足AB 4=的直线l 有且仅有3条.故选项D 不正确; 故选:BC.11.已知双曲线()2222:100x y C a b a b-=>>,的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 的直线与双曲线交于A ,B 两点,A 在第一象限,若△1ABF 为等边三角形,则下列结论一定正确的是( ) A .双曲线CB .12AF F △的面积为2 C .12BF F △的内心在直线x a =±上D .12AF F △内切圆半径为)1a【解析】对于C ,设12BF F △的内心为I ,作过I 作1212,,BF BF F F 的垂线,垂足分别为,,H G P ,如图,则12122F P F P F B F B a -=-=,所以OP a =, 所以12BF F △的内心在直线x a =±上,故C 正确;△1ABF 为等边三角形,若,A B 在同一支,由对称性知AB x ⊥轴,2(,)b A c a ,2tan 302b a c∴=,2b =.2221b e a ∴=+=,e =12222221232AF Fb bc S c a a a =⨯⨯==△, 设12AF F △的内切圆半径为r,则()2162r a+=,解得)1r a =;若,A B 分别在左右两支,则2112,4F A a F A F B AB a ====, 则2221241641cos 2242a a c F AF a a +-==-⨯⨯,解得c=,离心率e 122124sin120232AF F S a a =⨯⨯=△,设12AF F △的内切圆半径为r ,则()2162r a +=,解得r =;所以结论一定正确的是BC.故选:BC. 12.已知1F ,2F 是双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 作倾斜角为30的直线分别交y 轴与双曲线右支于点,M P,1PM MF =,下列判断正确的是( )A .21π3PF F B .2112MF PF =C .ED .E的渐近线方程为y =【解析】1PM MF =,即M 为1PF 中点,O 为12F F 中点,2//OM PF ∴, 12OM F F ⊥,212PF F F ∴⊥,212PF F π∴∠=,2112MF PF =,A 错误,B 正确; 由212PF F F ⊥知:22bPF a=,又122F F c =,1230PF F ∠=,2c =)222c a ac -=,220e -=,解得:e =C 正确;c e a ==223c a ∴=,22222b c a a ∴=-=,ba∴ E∴的渐近线方程为y =,D 正确.故选:BCD. 三、填空题13.过点()1,1P 的直线l 与双曲线2212y x -=交于,M N 两点,且点P 恰好是线段MN 的中点,则直线l 的方程为___________.【解析】过点(1,1)P 的直线l 与该双曲线交于M ,N 两点,设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,∴221122221212y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减可得:121212121()()()()2x x x x y y y y -+=+-, 因为P 为MN 的中点,122x x ∴+=,122y y +=,12122()x x y y ∴-=-,则12122MNy y x x -==-, 所以直线l 的方程为12(1)y x -=-,即为210x y --=.故答案为:210x y --=.14.已知双曲线22143x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为双曲线上一点,且12PF F S=12FPF ∠=___________.【解析】依题意2,a b c ===12,PF mPF n ==,不妨设m n >,122F F c ==,设()120,F PF θπ=∈∠,根据双曲线的定义、余弦定理、三角形的面积公式得(22242cos 1sin 2m n m n mn mn θθ⎧-=⎪⎪⎪=+-⎨⎪⎪=⎪⎩,()22216282cos sin m n m n mn mn θθ⎧-=⎪=+-⎨⎪=⎩,2222216282cos sin m n mn m n mn mn θθ⎧+-=⎪=+-⎨⎪=⎩,282162cos mn mn mn θ=+-⎧⎪⎨=⎪⎩,()1221cos mn mn θ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,()1221cos θ=-cos 1θθ+=, 12sin 1,sin 662ππθθ⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由于70,666πππθπθ<<<+<,所以52,663πππθθ+==,所以1223F PF π∠=.故答案为:23π15.已知1F ,2F 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,以1F ,2F 为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为M ,1210F F =,122MF MF =,则双曲线的标准方程为______. 【解析】由双曲线定义得122MF MF a -= 又122MF MF =,解得:22MF a =,14MF a =,∵M 为以1F ,2F 为直径的圆与双曲线在第一象限的交点,∴12MF MF ⊥ ∴()()2222410a a +=,解得:25a =,∴22525520b c =-=-=,故双曲线标准方程为:221520x y -=.16.已知双曲线C :22145x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线y x m =+与C 交于P ,Q 两点,当PQ 最小时,四边形12F PF Q 的面积为___________.【解析】设()()1122,,,P x y Q x y ,由22145y x m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得2284200x mx m ---=,由韦达定理得212128,420x x m x x m +=⋅=--,所以PQ ===当0m =时,PQ 有最小值()()12,,,0330F F -到直线y x =的距离分别为12,d d ,12d d ==所以四边形12F PF Q 的面积为()12121122F PQF PQS S SPQ d d =+=⋅+=⨯=⎝⎭四、解答题17.已知点()4,0M -,()4,0N ,动点P 满足条件PM PN -=P 的轨迹为C . (1)求C 的方程;(2)过曲线C 的一个焦点作倾斜角为45°的直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求AB . 【解析】(1)因为8PM PN MN -==,所以点P 的轨迹是以,M N 为焦点,实轴长为所以24a c ==,所以222212,16124a b c a ==-=-=,所以C 的方程为:221124x y -=; (2)不妨设焦点()4,0F ,则直线l :4y x =-由2241124y x x y =-⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 得:212300x x -+=.设()11,A x y ,()22,Bx y ,则1212x x +=,1230x x =,所以AB==18.已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>. (1)求双曲线的标准方程;(2)直线l :3y x m =+与双曲线交于A ,B两点,若AB =,求m 的值. 【解析】(1)由题得顶点(),0a 到渐近线b y x a =,即0bx ay -=c e a ==222+=a b c , 则可解得2,a b ==,故双曲线方程为22143x y -=; (2)设()()1122,,,A x y B x y ,联立221433x y y x m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩可得2233244120x mx m +++=, 则()()22244334120m m ∆=-⨯⨯+>,解得233m >2121224412,3333m m x x x x ++=-=, 则AB ==,解得6m =±.19.已知双曲线22:145x y C 的左、右顶点分别为A ,B ,过右焦点F 的直线l 与双曲线C 的右支交于P ,Q 两点(点P 在x 轴上方).(1)若3PF FQ =,求直线l 的方程; (2)设直线,AP BQ 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值. 【解析】(1)设直线PQ 方程为3x my =+,()11,P x y ,()22,Q x y222235(3)4205420x my my y x y =+⎧⇒+-=⎨-=⎩,()225430250m y my ⇒-++= 由过右焦点F 的直线l 与双曲线C 的右支交于P ,Q 两点,则()()22222540300542505*********m m m m m m ⎧-≠⎪-⎪>⎪-⎪⎨⎪<-⎪⎪∆=-⨯⨯->⎪⎩,0m ⇒<<,由点P 在x 轴上方,则12y y ==33PF m FQ ==-⇒=⇒=∴直线l方程为30x y y =+⇒--=(2)由方程可得()()2,0,2,0A B -,设()11,P x y ,()22,Q x y则()221111221111545422444PA PBx y y y k kx x x x -⋅=⨯===+---,所以154AP PBk k k == ,所以1225544PB PB PQ k k k k k k =⋅⋅= 要证12k k 为定值,只需证54PB BQ k k ⋅为定值,由(1)可知1223054m y y m -+-=,1222554y ym =-()()121212122211BP BQy y y y k k x x my my ⋅=⋅=--++()2222121222252554542530115454m m mm y y m y y m m m m --==-+++⋅+⋅+--22225252530544m m m ==--+-,∴125414255k k ⎛⎫=⋅-=- ⎪⎝⎭为定值. 20.已知过点()的双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,一条渐近线的方程是0x y +=. (1)求双曲线C 的方程;(2)若O 是坐标原点,直线l :1y kx =-与双曲线C 的两支各有一个交点,且交点分别是A ,B ,AOB 的k 的值.【解析】(1)因为双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,一条渐近线的方程是0x y +=,所以可设双曲线C 的方程是()220x y λλ-=≠,则(21λ-=,解得1λ=.所以双曲线C 的方程是221x y -=.(2)由221,1,x y y kx ⎧-=⎨=-⎩消去y 整理,得()221220k x kx -+-=.由题意知()22210,4810,k k k ⎧-≠⎪⎨∆=+->⎪⎩解得k <1k ≠±. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则12221k x x k -+=-,12221x x k =--. 因为l 与双曲线的交点分别在左、右两支上,所以120x x ⋅<, 所以210k ->,所以11k -<<,则()1212OAB S x x =-=△ 所以()()(2221212124x x x x x x -=+-=,即2228811k k k⎛⎫-+= ⎪--⎝⎭, 解得0k =或k =()1,1-/,所以0k =. 21.直线(,)y kx m k m =+∈R 与双曲线2213y x -=相交于A 、B 两点,O 为坐标原点,且OA OB ⊥.(1)求k 与m 满足的关系;(2)求证:点O 到直线AB 的距离是定值,并求AB 的最小值.【解析】(1)设点A ()11,x y ,B ()22,x y ,联立2213y kx m y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩消y 得()2223230k x kmx m ----=,∴21222122302333kkmx xkmx xk⎧⎪-≠⎪⎪+=⎨-⎪⎪--=⎪-⎩,由OA OB⊥得()()2212121212·10OAOB x x y y k x x km x x m=+=++++=代入化简可得k和m满足的关系为:22233(m k k-=≠;(2)由点到直线的距离公式可得:d,由(1)得22233mk-=代入可解得d=;由直线与双曲线交点弦弦长公式可得:AB==令23k t-=(t≤3)化简可得AB==由t≤3可得当113t=,t=3时minAB.22.已知圆锥曲线E的两个焦点坐标是12(F F,且离心率为e=(1)求曲线E的方程;(2)设曲线E'表示曲线E的y轴左边部分,若直线1y kx=-与曲线E'相交于,A B两点,求k的取值范围;(3)在条件(2)下,如果63AB=E'上存在点C,使OA OB mOC+=,求m的值.【解析】(1)由知,曲线E是以F10),F2,0)为焦点的双曲线,且ca=1a=,∴b2=2﹣1=1,故双曲线E的方程是x2﹣y2=1.(2)由22110y kxx y x=-⎧⎨-=⎩,<消去y整理得()21x2220,0k kx x+=﹣﹣<,设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意可得方程有两个负数根,∴()22212212210(2)8102121kk kkx xkx xk⎧-≠⎪=+-⎪⎪-⎨+=⎪-⎪-⎪=-⎩><>,解得1k<-,∴实数k的取值范围是()1-.(3)由题意及(2)得AB 1﹣x 2整理得28k 4﹣55k 2+25=0,解得257k =或254k =1k -<,∴k=故直线AB 10y ++=. 设C (x 0,y 0),由OA OB +=m OC ,得(x 1,y 1)+(x 2,y 2)=(mx 0,my 0),又12221kx x k -+=-=﹣y 1+y 2=k (x 1+x 2)﹣2=8,∴8C m ⎫⎪⎪⎝⎭. ∵点C 在曲线E 上,∴2280641m m -=,解得m=±4, 当m=﹣4时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意, ∴m=4为所求.。
椭圆基本知识点与题型总结

椭圆知识点知识点一:椭圆的定义平面内一个动点P 到两个定点1F 、2F 的距离之和等于常数)2(2121F F a PF PF >=+,这个动点P 的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距.注意:若2121F F PF PF =+,则动点P 的轨迹为线段21F F ;若2121F F PF PF <+,则动点P 的轨迹无图形.知识点二:椭圆的简单几何性质标准方程12222=+by a x )0(>>b a 12222=+bx a y )0(>>b a 图形性质焦点、焦距)0,(1c F -,)0,(2c F ,cF F 221=),0(1c F -,),0(2c F cF F 221=范围a x ≤,b y ≤b x ≤,ay ≤顶点)0,(a ±,),0(b ±),0(a ±,)0,(b ±对称性关于x 轴、y 轴,轴对称,关于原点中心对称轴长长轴长=a 2,短轴长=b2离心率()10122<<-==e ab ac e e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁通径过焦点且垂直于长轴的弦,其长ab 22(通径为最短的焦点弦)准线方程ca x 2±=ca y 2±=焦半径01ex a PF +=,02ex a PF -=01ey a PF +=,02ey a PF -=1.椭圆标准方程中的三个量c b a ,,的几何意义222c b a +=(见右图)2.椭圆的一般方程:22Ax By C +=()B A C B A 0ABC ≠≠同号,,,,且3.椭圆的参数方程:{cos sin x a y b ϕϕ==(其中ϕ为参数)4.椭圆焦点三角形问题(1)焦点三角形周长:ca 22+(2)在21F PF ∆中,有余弦定理:()θcos 2P P 22122212PF PF F F c -+=经常变形为:()()θcos 22-PF 221212212PF PF PF PF PF c -+=即:()()θcos 22-22212122PF PF PF PF a c -=(3)焦点三角形面积2tan cos 1sin sin 21S 2221P 21θθθθb b PF PF y c p F F =+=⋅=⋅=∆,其中21PF F ∠=θ5.最大角:p 是椭圆上一点,当p 是椭圆的短轴端点时,21PF F ∠为最大角。
椭圆知识点汇总

椭圆知识点汇总一、椭圆的定义平面内与两个定点 F₁、F₂的距离之和等于常数(大于|F₁F₂|)的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距。
若 M 为椭圆上任意一点,F₁、F₂为椭圆的焦点,则有|MF₁| +|MF₂| = 2a(2a > 2c,其中 2c 为焦距)。
二、椭圆的标准方程1、焦点在 x 轴上的椭圆标准方程:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)为椭圆的长半轴长,\(b\)为椭圆的短半轴长,\(c\)满足\(c^2 = a^2b^2\),焦点坐标为\((\pm c, 0)\)。
2、焦点在 y 轴上的椭圆标准方程:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),焦点坐标为\((0, \pm c)\)。
三、椭圆的性质1、对称性椭圆关于 x 轴、y 轴和原点都是对称的。
2、范围对于焦点在 x 轴上的椭圆\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\),有\(a \leq x \leq a\),\(b \leq y \leq b\);对于焦点在 y 轴上的椭圆\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\),有\(b \leq x \leq b\),\(a \leq y \leq a\)。
3、顶点焦点在 x 轴上的椭圆顶点坐标为\((\pm a, 0)\),\((0, \pm b)\);焦点在 y 轴上的椭圆顶点坐标为\((0, \pm a)\),\((\pm b, 0)\)。
4、离心率椭圆的离心率\(e =\frac{c}{a}\)(\(0 < e < 1\)),它反映了椭圆的扁平程度。
\(e\)越接近0,椭圆越接近于圆;\(e\)越接近 1,椭圆越扁。
椭圆专题:中点弦、弦长、焦点弦

直线与椭圆综合问题(一)位置关系,弦长公式,焦点弦,中点弦一、判断椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)和直线l :0Ax By C ++=的位置关系: 联立椭圆和直线方程222210x y a b Ax By C ⎧+=⎪⎨⎪++=,消y (或x )得到关于x (或y )的一元二次方程二、弦长公式 已知直线l :y kx b =+与椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)交于,A B 两点,如何求AB ?练习:1. 已知斜率为1的直线l 交椭圆C :22143x y +=于,A B 两点,求AB 最大值;2. 已知过(1,0)A 的直线l 交椭圆C :22143x y +=于,A B 两点,求AB 最大值.三、焦点弦请你推导椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的过右焦点的弦长公式(分别用斜率k 以及倾斜角θ表示).练习:3. 已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>),过右焦点且倾斜角为θ的直线与椭圆交于,A B 两点,求当θ为何值时,AOB ∆面积最大。
思考:焦半径如何用倾斜角θ表示?(表示后再去做一遍47页第7题)四、中点弦 已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>),直线y kx b =+交该椭圆于,A B 两点,如果求AB 中点M 坐标?已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>),过椭圆内一点00(,)M x y 的弦AB 被M 平分,如何求AB k ,直线AB 方程,以及AB ?练习:4.倾斜角为4π的直线l 与椭圆C :2214x y +=交于,A B 两点,求线段AB 中点M 的轨迹方程.5.如图14-35,过椭圆221164x y +=内的一点(1,1)M 的直线与椭圆交于A B 、两点. (1)若点M 恰为弦AB 的中点,求直线AB 的方程;(2)求过点M 的椭圆弦的中点P 的轨迹方程.。
椭圆的综合问题(1)-弦长问题、中点弦问题(学生版)

椭圆的综合问题(1)——弦长、中点弦问题姓名______________2018.03一、知识点及学习目标:(1)弦长公式:(2)中点弦问题:二、例题分析:1.椭圆22143x y+=的左、右焦点分别为F1,F2,一条直线l经过点F1与椭圆交于A,B两点.(1)求△ABF2的周长;(2)若l的倾斜角为4π,求弦长|AB|.2.已知椭圆的两个焦点坐标分别是(,0),,0),并且经过点(2,6).(1)求椭圆的标准方程;(2)若斜率为k的直线l经过点(0,﹣2),且与椭圆交于不同的两点A、B,求△OAB面积的最大值.3.已知:椭圆221164x y+=,求:(1)以P(2,﹣1)为中点的弦所在直线的方程;(2)斜率为2的平行弦中点的轨迹方程.三、课堂反馈:1.已知F1(﹣1,0)、F2(1,0)为椭圆C的左、右焦点,且点P(1)在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线1y x=+与椭圆C交于A、B两点,求弦长|AB|.2.已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别为F 1、F 2,该椭圆的离心率为2,A 是椭圆上一点,AF 2⊥F 1F 2,原点O 到直线AF 1的距离为13. (1)求椭圆的方程;(2)是否存在过F 2的直线l 交椭圆于A 、B 两点,且满足△AOB 的面积为23,若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由.3.在椭圆221164x y +=内以点P (﹣2,1)为中点的弦所在的直线方程为 .四、课后巩固:第60-61页2/51.已知点A (0,﹣2),椭圆E :22221x y a b+=(0a b >>)的离心率为2,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为3,O 为坐标原点. (1)求椭圆E 的方程;(2)设过点A 的动直线与椭圆E 相交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,求直线l 的方程.2.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点为F (1,0),点A (2,0)在椭圆C 上,斜率为1的直线l 与椭圆C 交于不同两点M ,N . (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线过点F (1,0),求线段MN 的长;(3)若直线l 过点(m ,0),且以MN 为直径的圆恰过原点,求直线l 的方程.3.已知P (1,1)为椭圆2224x y +=内一定点,过P 引一条弦,使此弦以P 为中点,求弦所在的直线方程.。
MS03椭圆的弦长公式与中点弦问题

椭圆的弦长公式与中点弦问题秒杀秘籍:椭圆的弦长公式与面积(不过焦点的弦)椭圆()222210,0x y a b a b+=>>与直线l :y kx m =+相交于AB 两点,求AB 的弦长。
设 设:()()1122,,,A x y B x y 则()()()22222121121214AB x x y y k x x x x =-+-=++-将y kx m =+代入22221x y a b +=得:()22222222220b k a x a kmx a m a b +++-=()212222222122222a km x x b k a a m b x x b k a ⎧-+=⎪+⎪∴⎨-⎪⋅=⎪+⎩ ()22222222221121222221141ab b k a m AB k x x k x x x x k b k a+-∴=+-=++-=++ 例1:已知椭圆方程为1222=+y x 与直线方程21:+=x y l 相交于A 、B 两点,求AB的弦长解 解:设:()()1122,,,A x y B x y 则()()()22222121121214AB x x y y k x x x x =-+-=++-将12y x =+代入2212x y +=得: 233202x x +-=12122312x x x x ⎧+=-⎪⎪∴⎨⎪⋅=-⎪⎩222121113AB k x x ∴=+-= 椭圆与直线交点的判别式:()2222224a b b k a m ∆=+-用来判断是否有交点问题。
面积问题:椭圆与直线m kx y l +=:相交与两点,()00,y x C 为AB 外任意一点,求ABC S ∆。
设C 到l 的距离为d ,则22220000222211221ABCkx y m kx y m ab b k a m S AB d AB b k a k ∆-+-+⋅+-===++例2:已知椭圆C :22221x y a b +=221(0)x y a b a b+=>>A B 、的一个顶点为(2,0)A ,离心率为22.直线(1y k x =-)与椭圆C 交于不同的两点M 、N.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)当△AMN 得面积为103时,求k 的值.解:(Ⅰ)22;2,22c a e c b a ===⇒==;故椭圆方程为22142x y +=;(Ⅱ)12AMN S MN d ∆=,设()()1122,,,M x y N x y 则()()()22222121121214MN x x y y k x x x x =-+-=++-;将y kx k =-代入22142x y +=得:()2222428480k x k x k +---=212221228424842k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+∴⎨--⎪⋅=⎪+⎩;222011k k kd kk--==++;22422222411072502243AMNk k k S MN d k k k ∆⋅⋅+-===⇒--=+,即()()2275101k k k +-=⇒=±。
椭圆的焦点弦公式

椭圆的焦点弦公式
摘要:
1.椭圆焦点弦公式的基本概念
2.椭圆焦点弦公式的应用
3.椭圆焦点弦公式的实际意义
正文:
椭圆是一种常见的数学曲线,其在几何、物理等领域具有广泛的应用。
椭圆的焦点弦公式是研究椭圆性质的重要工具,本文将详细介绍椭圆焦点弦公式及其应用。
一、椭圆焦点弦公式的基本概念
椭圆的焦点弦公式主要包括两部分:焦半径公式和弦长公式。
1.焦半径公式:设椭圆的焦点为F,椭圆上一点为M,焦半径为R,则有R = a * sqrt(1 - e^2) ,其中a为椭圆的长半轴,e为椭圆的离心率。
2.弦长公式:设椭圆的焦点弦为AB,AB的中点为M,椭圆的焦距为2c,则有AB = 2 * R * sqrt(1 - e^2),其中R为焦半径,e为椭圆的离心率。
二、椭圆焦点弦公式的应用
1.求解椭圆的焦点弦:已知椭圆的长半轴、短半轴和离心率,可以通过焦点弦公式求解椭圆上的焦点弦。
2.求解椭圆的交点:已知椭圆的焦点和直线方程,可以通过焦点弦公式求解椭圆与直线的交点。
3.求解椭圆的性质:通过焦点弦公式,可以研究椭圆的性质,如椭圆的离
心率、长半轴、短半轴等。
三、椭圆焦点弦公式的实际意义
椭圆焦点弦公式在实际应用中具有重要意义,如在航空航天、通信、物理等领域。
以航空航天为例,飞行器的轨道通常为椭圆,通过焦点弦公式可以求解飞行器的轨道参数,从而为飞行器的设计和控制提供依据。
总之,椭圆焦点弦公式是研究椭圆性质的重要工具,其在实际应用中具有重要意义。
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直线与椭圆综合问题(一)位置关系,弦长公式,焦点弦,中点弦
一、判断椭圆C :22
221x y a b
+=(0a b >>)和直线l :0Ax By C ++=的位置关系: 联立椭圆和直线方程22
2210x y a b Ax By C ⎧+=⎪⎨⎪++=
,消y (或x )得到关于x (或y )的一元二次方程
二、弦长公式 已知直线l :y kx b =+与椭圆C :22
221x y a b
+=(0a b >>)交于,A B 两点,如何求AB ?
练习:1. 已知斜率为1的直线l 交椭圆C :22
143
x y +=于,A B 两点,求AB 最大值;
2. 已知过(1,0)A 的直线l 交椭圆C :22
143
x y +=于,A B 两点,求AB 最大值.
三、焦点弦
请你推导椭圆22
221x y a b
+=(0a b >>)的过右焦点的弦长公式(分别用斜率k 以及倾斜角θ表示).
练习:3. 已知椭圆22
221x y a b
+=(0a b >>),过右焦点且倾斜角为θ的直线与椭圆交于,A B 两点,求当θ为何值时,AOB ∆面积最大。
思考:焦半径如何用倾斜角θ表示?(表示后再去做一遍47页第7题)
四、中点弦 已知椭圆22
221x y a b
+=(0a b >>),直线y kx b =+交该椭圆于,A B 两点,如果求AB 中点M 坐标?
已知椭圆22
221x y a b
+=(0a b >>),过椭圆内一点00(,)M x y 的弦AB 被M 平分,如何求AB k ,直线AB 方程,以及AB ?
练习:4.倾斜角为4
π的直线l 与椭圆C :2214x y +=交于,A B 两点,求线段AB 中点M 的轨迹方程.
5.如图14-35,过椭圆22
1164
x y +=内的一点(1,1)M 的直线与椭圆交于A B 、两点. (1)若点M 恰为弦AB 的中点,求直线AB 的方程;
(2)求过点M 的椭圆弦的中点P 的轨迹方程.。