3.1.1 椭圆的标准方程(课件+学案+练习共3份)苏教版(2019)选择性必修第一册
3.1.1 椭圆的标准方程
课标要求 1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用. 2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、会求其标准方程.
一、椭圆的定义
1.思考 在画板上取两个定点F1和F2,把一条长度为定值且大于F1F2的细绳的两端固定在F1,F2两点.如图,用笔尖把细绳拉紧并使笔尖在画板上移动一周,画出的轨迹是什么曲线?在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?
2.填空 平面内到两个定点F1,F2的________________________的点的轨迹叫作椭圆,两个定点F1,F2叫作椭圆的________,两个焦点间的距离叫作椭圆的________.
温馨提醒 (1)当距离之和等于F1F2时,动点的轨迹是线段.
(2)当距离之和小于F1F2时,动点的轨迹不存在.
3.做一做 思考辨析,判断正误
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=2,则点P的轨迹是椭圆.( )
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足PF1+PF2=1,则点P的轨迹是椭圆.( )
二、椭圆的标准方程
1.思考 你认为怎样建系可使所得椭圆方程形式简单?
2.填空 椭圆的标准方程
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
焦点 ____________ ____________
a,b,c的关系 ____________ ____________
温馨提醒 (1)椭圆的标准方程的形式是:左边是“平方”+“平方”,右边是1,切莫记为0.
(2)椭圆的焦点在x轴上 标准方程中含x2项的分母较大;椭圆的焦点在y轴上 标准方程中含y2项的分母较大.因此由椭圆的标准方程判断椭圆的焦点位置时,要根据方程中分母的大小来判断,简记“焦点位置看大小,焦点随着大的跑”.
3.做一做 已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型一 椭圆定义的应用
角度1 椭圆定义的直接应用
例1 如图所示,已知过椭圆+=1的右焦点F2的直线AB交椭圆于A,B两点,F1是椭圆的左焦点.求△AF1B的周长.
角度2 椭圆中的焦点三角形
例2 已知点P是椭圆+=1上的一点,F1,F2分别是椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=30°,求△F1PF2的面积.
思维升华 利用定义解决涉及焦点相关问题的计算
(1)定义是解决椭圆问题的常用工具,如果题目的条件能转化为动点到两定点距离之和为常数的问题,那么可考虑能否利用椭圆定义.
(2)一般地,遇到有关焦点问题时,首先应考虑用定义来解题,如题目中有椭圆上的点到两焦点的距离可考虑用定义解题.另外,对定义的应用也应有深刻理解,知道何时应用、怎样应用.
训练1 已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上.若PF1=4,则PF2=______,∠F1PF2的大小为________.
题型二 求椭圆的标准方程
例3 分别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是10;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0).
思维升华 (1)利用待定系数法求椭圆的标准方程.
①先确定焦点位置;②设出方程;③寻求a,b,c的等量关系;④求a,b的值,代入所设方程.
(2)当已知椭圆经过两点求椭圆的标准方程时,把椭圆的方程设成Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)的形式有两个优点:①列出的方程组中分母不含字母;②不用讨论焦点所在的坐标轴,从而简化求解过程.
训练2 求焦点在坐标轴上,且经过A(,-2)和B(-2,1)两点的椭圆的标准方程.
题型三 求与椭圆有关的轨迹问题
例4 (1)已知P是椭圆+=1上一动点,O为坐标原点,则线段OP中点Q的轨迹方程为________.
(2)一个动圆与圆Q1:(x+3)2+y2=1外切,与圆Q2:(x-3)2+y2=81内切,试求这个动圆圆心的轨迹方程.
思维升华 1.与椭圆有关的轨迹方程的求法常用方法有:直接法、定义法和代入法,本例(1)所用方法为代入法.本例(2)所用方法为定义法.
2.定义法求轨迹方程
如果能确定动点运动的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可以利用这种已知曲线的定义直接写出其方程,这种求轨迹方程的方法称为定义法.定义法在我们后续要学习的圆锥曲线的问题中被广泛使用,是一种重要的解题方法.
3.代入法(相关点法)
若所求轨迹上的动点P(x,y)与另一个已知曲线C:F(x,y)=0上的动点Q(x1,y1)存在着某种联系,可以将点Q的坐标用点P的坐标表示出来,然后代入已知曲线C的方程 F(x,y)=0,化简即得所求轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫作代入法(又称相关点法).
训练3 (1)已知x轴上一定点A(1,0),Q为椭圆+y2=1上任一点,求线段AQ中点M的轨迹方程.
(2)在Rt△ABC中,∠CAB=90°,AB=2,AC=,曲线E过C点,动点P在曲线E上运动,且PA+PB是定值.建立适当的平面直角坐标系,求曲线E的方程.
[课堂小结]
1.牢记2个知识点
(1)椭圆的定义.
(2)椭圆的标准方程.
2.掌握求标准方程的2种方法
(1)待定系数法.
(2)定义法.
3.注意1个易错点
若焦点位置不确定,一定要分类讨论.
3.1.1 椭圆的标准方程
知识探究
一、1.提示 椭圆,笔尖到两个定点的距离的和等于常数.
2.距离之和等于常数(大于F1F2) 焦点 焦距
3.(1)√
(2)× 提示 因为PF1+PF2=F1F2,所以点P的轨迹是线段F1F2.
(3)× 提示 因为PF1+PF2<F1F2,所以动点P的轨迹不存在.
二、1.提示 以F1,F2所在的直线为x轴,
线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy.
2.(-c,0),(c,0) (0,-c),(0,c) c2=a2-b2 c2=a2-b2
3.B [将椭圆方程化为标准方程为x2+=1,又其一个焦点坐标为(0,1),
故-1=1,解得k=2.]
题型剖析
例1 解 由椭圆方程+=1可得a=5,
故由椭圆定义有AF1+AF2=2a=10,BF1+BF2=2a=10,又AF2+BF2=AB,
所以△AF1B的周长为AF1+BF1+AB=AF1+BF1+AF2+BF2
=(AF1+AF2)+(BF1+BF2)=2a+2a=20.
例2 解 由椭圆方程+=1可得a=,b=2,c==1.
在△PF1F2中,由余弦定理,得
F1F=PF+PF-2PF1·PF2·cos∠F1PF2
=(PF1+PF2)2-2PF1·PF2-2PF1·PF2·cos 30°,
∴4=(2)2-(2+)PF1·PF2,∴PF1·PF2=16(2-).
∴S△F1PF2=PF1·PF2·sin 30°=8-4.
训练1 2 120° [由椭圆方程+=1可得a=3,
c==,∴F1F2=2.
∵PF1+PF2=2a=6,
∴PF2=6-PF1=2.
在△F1PF2中,由余弦定理得cos∠F1PF2
===-,
∴∠F1PF2=120°.]
例3 解 (1)因为椭圆的焦点在x轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为2a=10,所以a=5.
又因为c=4,所以b2=a2-c2=52-42=9.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)因为椭圆的焦点在y轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为椭圆经过点(0,2)和(1,0),所以所以
故所求椭圆的标准方程为+x2=1.
训练2 解 法一 (1)当焦点在x轴上时,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
依题意有解得
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)当焦点在y轴上时,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
依题意有解得
此时不符合a>b>0,所以方程组无解.
综上,所求椭圆的标准方程为+=1.
法二 设所求椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0且A≠B),
依题意有解得
故所求椭圆的标准方程为+=1.
例4 (1)x2+=1 [设Q(x,y),P(x0,y0),由点Q是线段OP的中点知x0=2x,y0=2y,又+=1.
所以+=1,即x2+=1.]
(2)解 由已知,得两定圆的圆心和半径分别为
Q1(-3,0),R1=1;Q2(3,0),R2=9.
设动圆圆心为M(x,y),半径为R,如图.
由题设知MQ1=1+R,MQ2=9-R,
所以MQ1+MQ2=10>Q1Q2=6.
由椭圆的定义,知点M在以Q1,Q2为焦点的椭圆上,且a=5,c=3.
所以b2=a2-c2=25-9=16,
故动圆圆心的轨迹方程为+=1.
训练3 解 (1)设中点M的坐标为(x,y),点Q的坐标为(x0,y0).
利用中点坐标公式,得∴
∵Q(x0,y0)在椭圆+y2=1上,∴+y=1.
将x0=2x-1,y0=2y代入上式,得+(2y)2=1.
故所求AQ的中点M的轨迹方程是+4y2=1.
(2)以AB的中点O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
由题意可知,曲线E是以A,B为焦点,且过点C的椭圆,设其方程为+=1(a>b>0),
则2a=AC+BC=+=4,
2c=AB=2,
所以a=2,c=1,所以b2=a2-c2=3.
所以曲线E的方程为+=1.(共56张PPT)
3.1.1 椭圆的标准方程
第3章 圆锥曲线与方程 3.1 椭 圆
课标要求
1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、会求其标准方程.
知识探究
题型剖析
课时精练
内容索引
知识探究
1.思考 在画板上取两个定点F1和F2,把一条长度为定值且大于F1F2的细绳的两端固定在F1,F2两点.如图,用笔尖把细绳拉紧并使笔尖在画板上移动一周,画出的轨迹是什么曲线?在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?
一、椭圆的定义
提示 椭圆,笔尖到两个定点的距离的和等于常数.
2.填空 平面内到两个定点F1,F2的__________________________________的点的轨迹叫作椭圆,两个定点F1,F2叫作椭圆的______,两个焦点间的距离叫作椭圆的______.
距离之和等于常数(大于F1F2)
焦点
焦距
温馨提醒
(1)当距离之和等于F1F2时,动点的轨迹是线段.
(2)当距离之和小于F1F2时,动点的轨迹不存在.
3.做一做 思考辨析,判断正误
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=2,则点P的轨迹是椭圆.( )
√
×
提示 因为PF1+PF2=F1F2,所以点P的轨迹是线段F1F2.
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足PF1+PF2=1,则点P的轨迹是椭圆.( )
×
提示 因为PF1+PF2<F1F2,所以动点P的轨迹不存在.
1.思考 你认为怎样建系可使所得椭圆方程形式简单?
提示 以F1,F2所在的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy.
二、椭圆的标准方程
2.填空 椭圆的标准方程
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
c2=a2-b2
c2=a2-b2
温馨提醒
(1)椭圆的标准方程的形式是:左边是“平方”+“平方”,右边是1,切莫记为0.
(2)椭圆的焦点在x轴上 标准方程中含x2项的分母较大;椭圆的焦点在y轴上 标准方程中含y2项的分母较大.因此由椭圆的标准方程判断椭圆的焦点位置时,要根据方程中分母的大小来判断,简记“焦点位置看大小,焦点随着大的跑”.
3.做一做 已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是
A.1 B.2 C.3 D.4
√
题型剖析
题型一 椭圆定义的应用 角度1 椭圆定义的直接应用
例1
故由椭圆定义有AF1+AF2=2a=10,BF1+BF2=2a=10,
又AF2+BF2=AB,
所以△AF1B的周长为AF1+BF1+AB=AF1+BF1+AF2+BF2
=(AF1+AF2)+(BF1+BF2)=2a+2a=20.26
角度2 椭圆中的焦点三角形
例2
在△ PF1F2中,由余弦定理,得
思维升华
利用定义解决涉及焦点相关问题的计算
(1)定义是解决椭圆问题的常用工具,如果题目的条件能转化为动点到两定点距离之和为常数的问题,那么可考虑能否利用椭圆定义.
(2)一般地,遇到有关焦点问题时,首先应考虑用定义来解题,如题目中有椭圆上的点到两焦点的距离可考虑用定义解题.另外,对定义的应用也应有深刻理解,知道何时应用、怎样应用.
训练1
2
120°
∵PF1+PF2=2a=6,
∴PF2=6-PF1=2.
在△F1PF2中,由余弦定理得
∴∠F1PF2=120°.
题型二 求椭圆的标准方程
例3
分别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是10;
因为椭圆的焦点在x轴上,
因为2a=10,所以a=5.
又因为c=4,所以b2=a2-c2=52-42=9.
因为椭圆的焦点在y轴上,
(2)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0).
因为椭圆经过点(0,2)和(1,0),
思维升华
(1)利用待定系数法求椭圆的标准方程.
①先确定焦点位置;②设出方程;③寻求a,b,c的等量关系;④求a,b的值,代入所设方程.
(2)当已知椭圆经过两点求椭圆的标准方程时,把椭圆的方程设成Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)的形式有两个优点:①列出的方程组中分母不含字母;②不用讨论焦点所在的坐标轴,从而简化求解过程.
训练2
法一 (1)当焦点在x轴上时,
(2)当焦点在y轴上时,
此时不符合a>b>0,所以方程组无解.
法二 设所求椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0且A≠B),
题型三 求与椭圆有关的轨迹问题
例4
设Q(x,y),P(x0,y0),由点Q是线段OP的中点知x0=2x,y0=2y,
由已知,得两定圆的圆心和半径分别为Q1(-3,0),R1=1;
(2)一个动圆与圆Q1:(x+3)2+y2=1外切,与圆Q2:(x-3)2+y2=81内切,试求这个动圆圆心的轨迹方程.
设动圆圆心为M(x,y),半径为R,如图.
由题设知MQ1=1+R,MQ2=9-R,
所以MQ1+MQ2=10>Q1Q2=6.
由椭圆的定义,知点M在以Q1,Q2为焦点的椭圆上,且a=5,c=3.
所以b2=a2-c2=25-9=16,
思维升华
1.与椭圆有关的轨迹方程的求法常用方法有:直接法、定义法和代入法,本例(1)所用方法为代入法.本例(2)所用方法为定义法.
2.定义法求轨迹方程
如果能确定动点运动的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可以利用这种已知曲线的定义直接写出其方程,这种求轨迹方程的方法称为定义法.定义法在我们后续要学习的圆锥曲线的问题中被广泛使用,是一种重要的解题方法.
3.代入法(相关点法)
若所求轨迹上的动点P(x,y)与另一个已知曲线C:F(x,y)=0上的动点Q(x1,y1)存在着某种联系,可以将点Q的坐标用点P的坐标表示出来,然后代入已知曲线C的方程 F(x,y)=0,化简即得所求轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫作代入法(又称相关点法).
训练3
设中点M的坐标为(x,y),点Q的坐标为(x0,y0).
将x0=2x-1,y0=2y代入上式,
以AB的中点O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
2c=AB=2,
所以a=2,c=1,
所以b2=a2-c2=3.
课堂小结
1.牢记2个知识点
(1)椭圆的定义.
(2)椭圆的标准方程.
2.掌握求标准方程的2种方法
(1)待定系数法.
(2)定义法.
3.注意1个易错点
若焦点位置不确定,一定要分类讨论.
课时精练
一、基础巩固
√
1.平面内,F1,F2是两个定点,“动点M满足MF1+MF2为常数”是“M的轨迹是椭圆”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
当MF1+MF2>F1F2时,M的轨迹才是椭圆.
√
由题意可知25-m2=16,解得m=3(负值舍去).
√
√
√
√
由椭圆的标准方程知,a2=169,b2=25,
(0,-12),(0,12)
∴c2=a2-b2=169-25=144,
又由椭圆的标准方程知椭圆的焦点在y轴上,
∴焦点坐标为(0,-12)和(0,12).
设椭圆的另一个焦点为E,
4
则MF+ME=2a=10,
∴ME=8,又ON为△MEF的中位线,
8
18
△PF1F2的周长为PF1+PF2+F1F2=2a+2c=10+8=18.
法一 若焦点在x轴上,
若焦点在y轴上,
则a2
因为c2=16,且c2=a2-b2,
故a2-b2=16.①
由①②得b2=4,a2=20,
10.已知点P是圆F1:(x+1)2+y2=16上任意一点(F1是圆心),点F2与点F1关于原点对称.线段PF2的垂直平分线m分别与PF1,PF2交于M,N两点.求点M的轨迹方程.
由题意得F1(-1,0),F2(1,0),圆F1的半径为4,且MF2=MP,
从而MF1+MF2=MF1+MP=PF1=4>F1F2,
所以点M的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,
其中2a=4,2c=2,则b2=a2-c2=3,
基础巩固
√
11.(多选)过已知圆内一个定点作圆C与已知圆相切,则圆心C的轨迹可以是A.圆 B.椭圆 C.线段 D.射线
二、综合运用
如图,设已知圆的圆心为A,半径为R,圆内的定点为B,动圆的半径为r.若点A与点B不重合,由于两圆相内切,则AC=R-r.由于r=BC,
√
∴AC=R-BC,即CA+CB=R.
∴动点C到两个定点A,B的距离和为常数R.
∵B为圆内的定点,∴AB
若A,B重合为一点,则此时动点C的轨迹为以R为直径的圆.
综上,圆心C的轨迹为椭圆或圆.
设点P的坐标为(x,y),
∵线段PF1的中点在y轴上,
又点P在椭圆上,
13.已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),圆P过点B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程.
如图,设圆P的半径为r,又圆P过点B,∴PB=r.
又∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10,
∴两圆的圆心距PA=10-r,即PA+PB=10(大于AB=6).
∴圆心P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,
其中2a=10,2c=AB=6.
∴a=5,c=3,∴b2=a2-c2=25-9=16.
三、创新拓展
(0,±1)
设A点坐标为(m,n),B点坐标为(c,d).
∵点A,B都在椭圆上,
解得m=0,n=±1,故点A坐标为(0,±1).课时精练 13 椭圆的标准方程
(分值:100分)
一、基础巩固
选择题每小题5分,共25分
1.平面内,F1,F2是两个定点,“动点M满足MF1+MF2为常数”是“M的轨迹是椭圆”的( )
充分不必要条件
必要不充分条件
充要条件
既不充分也不必要条件
2.已知椭圆+=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m的值为( )
9 4 3 2
3.如图所示,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆上,△POF2是面积为的正三角形,则b2的值为( )
2 3 4
4.(多选)已知P为椭圆C上一点,F1,F2为椭圆的焦点,且F1F2=2,若PF1+PF2=2F1F2,则椭圆C的标准方程可以是( )
+=1 +=1 +=1 +=1
5.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( )
+=1(x≠0) +=1(x≠0)
+=1(x≠0) +=1(x≠0)
6.椭圆+=1的焦点坐标是________________.
7.已知椭圆+=1上的点M到该椭圆一个焦点F的距离为2,N是MF的中点,O为坐标原点,那么线段ON的长是________.
8.设F1,F2是椭圆+=1的焦点,则焦距为________;若P为椭圆上一点,则△PF1F2的周长为________.
9.(15分)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过两点(2,-),;
(2)过点(,-),且与椭圆+=1有相同的焦点.
10.(15分)已知点P是圆F1:(x+1)2+y2=16上任意一点(F1是圆心),点F2与点F1关于原点对称.线段PF2的垂直平分线m分别与PF1,PF2交于M,N两点.求点M的轨迹方程.
二、综合运用
选择题每小题5分,共5分
11.(多选)过已知圆内一个定点作圆C与已知圆相切,则圆心C的轨迹可以是( )
圆 椭圆 线段 射线
12.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上.若线段PF1的中点在y轴上,则∠PF2F1=________,PF1-PF2=________.
13.(15分)已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),圆P过点B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程.
三、创新拓展
14.设F1,F2分别为椭圆+y2=1的左、右焦点,点A,B在椭圆上,若=5,则点A的坐标是________.
课时精练13 椭圆的标准方程
1.B [当MF1+MF2>F1F2时,M的轨迹才是椭圆.]
2.C [由题意可知25-m2=16,解得m=3(负值舍去).]
3.B [因为△POF2是面积为的正三角形,
所以S△POF2=c2=,解得c=2,所以点P的坐标为(1,),
将其代入椭圆方程得+=1,与c2=a2-b2=4联立,解得b2=2.故选B.]
4.BC [由已知2c=F1F2=2,所以c=.因为2a=PF1+PF2=2F1F2=4,所以a=2.所以b2=a2-c2=9.故椭圆C的标准方程是+=1或+=1.故选BC.]
5.B [由AB+AC=20-8=12>BC=8,得点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆(除去与y轴的交点),其中2a=12,2c=8,b2=a2-c2=20.
故其方程为+=1(x≠0).]
6.(0,-12),(0,12) [由椭圆的标准方程知,a2=169,b2=25,
∴c2=a2-b2=169-25=144,
又由椭圆的标准方程知椭圆的焦点在y轴上,
∴焦点坐标为(0,-12)和(0,12).]
7.4 [设椭圆的另一个焦点为E,则MF+ME=2a=10,
∴ME=8,又ON为△MEF的中位线,∴ON=ME=4.]
8.8 18 [由椭圆的方程知a=5,b=3,c==4,故焦距为8,
△PF1F2的周长为PF1+PF2+F1F2=2a+2c=10+8=18.]
9.解 (1)法一 若焦点在x轴上,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由已知条件得解得
所以所求椭圆的标准方程为+=1;
若焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由已知条件得解得
则a2
综上,所求椭圆的标准方程为+=1.
法二 设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).
将两点(2,-),代入,得解得
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)法一 因为所求椭圆与椭圆+=1的焦点相同,所以其焦点在y轴上,且c2=25-9=16.
设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.①
又点(,-)在椭圆上,所以+=1,即+=1.②
由①②得b2=4,a2=20,所以所求椭圆的标准方程为+=1.
法二 设椭圆方程为+=1(m>-9),
将(,-)代入方程,解得m=-5,
所以椭圆的标准方程为+=1.
10.解 由题意得F1(-1,0),F2(1,0),圆F1的半径为4,且MF2=MP,
从而MF1+MF2=MF1+MP=PF1=4>F1F2,
所以点M的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,
其中2a=4,2c=2,则b2=a2-c2=3,
所以点M的轨迹方程为+=1.
11.AB [如图,设已知圆的圆心为A,半径为R,圆内的定点为B,
动圆的半径为r.若点A与点B不重合,由于两圆相内切,则AC=R-r.
由于r=BC,∴AC=R-BC,即CA+CB=R.
∴动点C到两个定点A,B的距离和为常数R.
∵B为圆内的定点,∴AB
若A,B重合为一点,则此时动点C的轨迹为以R为直径的圆.
综上,圆心C的轨迹为椭圆或圆.]
12. [椭圆+=1的左焦点是F1(-2,0),右焦点是F2(2,0).
设点P的坐标为(x,y),
则线段PF1的中点为.
∵线段PF1的中点在y轴上,∴=0,即x=2.
又点P在椭圆上,∴y=±,不妨取P为,
可得PF2⊥F1F2,则∠PF2F1=.
PF1==,PF2=2×3-=.
∴PF1-PF2=-=.]
13.解 如图,设圆P的半径为r,又圆P过点B,
∴PB=r.
又∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10,
∴两圆的圆心距PA=10-r,
即PA+PB=10(大于AB=6).
∴圆心P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,
其中2a=10,2c=AB=6.
∴a=5,c=3,∴b2=a2-c2=25-9=16.
∴圆心P的轨迹方程为+=1.
14.(0,±1) [根据题意,知F1(-,0),F2(,0).
设A点坐标为(m,n),B点坐标为(c,d).
可得=(m+,n),=(c-,d).
∵=5,∴∴c=,d=.
∵点A,B都在椭圆上,∴+n2=1,+=1.
解得m=0,n=±1,故点A坐标为(0,±1).]
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