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专题3.2椭圆的简单几何性质【八大题型】
【人教A版(2019)】
TOC\o1-3\h\u
【题型1椭圆中x、y的取值范围】 1
【题型2根据椭圆的有界性求范围或最值】 3
【题型3椭圆的对称性的应用】 6
【题型4利用椭圆的几何性质求标准方程】 9
【题型5椭圆的焦距与长轴、短轴】 10
【题型6求椭圆的离心率或其取值范围】 12
【题型7根据椭圆的离心率求参数】 15
【题型8椭圆的实际应用问题】 16
【知识点1椭圆的范围】
1.椭圆的范围
设椭圆的标准方程为(ab0),研究椭圆的范围就是研究椭圆上点的横、纵坐标的取值范围.
(1)从形的角度看:椭圆位于直线x=a和y=b所围成的矩形框里.
(2)从数的角度看:利用方程研究,易知=1-≥0,故≤1,即-a≤x≤a;=1-≥0,故≤1,即-b≤y≤b.
【题型1椭圆中x、y的取值范围】
【例1】(2023秋·高二课时练习)已知点(m,n)在椭圆8x2+3y2=24上,则m的取值范围是-3,3.
【解题思路】先把椭圆方程变为标准方程,再根据椭圆的范围求解.
【解答过程】因为点(m,n)在椭圆8x2+3y2=24上,即在椭圆x2
所以点(m,n)满足椭圆的范围x≤
因此m≤3,即
故答案为:-3
【变式1-1】(2022·高二课时练习)设集合A={x|x24+3y24=1},B={
A.[-2,2] B.[0,2]
C.[0,+∞) D.{(-1,1),(1,1)}
【解题思路】由椭圆的标准方程确定集合A,由二次函数性质确定集合A,然后由交集定义计算.
【解答过程】A={
B={
所以A∩
故选:B.
【变式1-2】(2023·上海·高二专题练习)下列关于曲线Γ:x2
A.曲线Γ是椭圆 B.y的取值范围是[-3,3]
C.关于直线y=x对称 D.曲线Γ
【解题思路】根据椭圆的标准方程即可判断A;易得y4≤1,即可判断B;举出反例即可判断C;求出曲线Γ
【解答过程】解:因为曲线Γ:
所以曲线Γ不是椭圆,故A正确;
因为曲线Γ:
所以y4≤1,所以y∈
曲线Γ:x29+
若曲线Γ:x2
则点0,3也在曲线Γ:
又09+9=9≠1,所以点0,3不在曲线
所以曲线Γ:x29+
对于D,曲线Γ:x2
则以±3,0,0,±1四点为顶点的四边形的面积为
所以曲线Γ所围成的封闭图形面积大于6,故D正确.
故选:D.
【变式1-3】(2022·高二课时练习)讨论下列椭圆的范围,并描点画出图形.
(1)x
(2)4x
【解题思路】(1)由x24+y2
(2)化为标准式可得范围,描点可作图.
【解答过程】(1)
由x24+y2
(2)
由4x2+y2=1得
【题型2根据椭圆的有界性求范围或最值】
【例2】(2023·高二课时练习)已知椭圆x24+y2=1经过点
A.0,1 B.0,4 C.4,+∞ D.1,4
【解题思路】将点Pm,n代入x24
【解答过程】因为椭圆x24+y2=1经过点
则m2
因为椭圆x24+y2=1经过点
故m2+n
故选:D.
【变式2-1】(2023春·广东茂名·高二统考期末)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a
A.322b B.2b C.
【解题思路】设M(x0,y0
【解答过程】由椭圆C的离心率e=63,可得a
设M(x0,y
又由点B0,-
可得MB2
因为-b≤y0≤
故选:A.
【变式2-2】(2023春·湖南长沙·高三校联考期中)已知椭圆x216+y212=1的左顶点为A,右焦点为F
A.-16,0 B.
C.0,8 D.0,16
【解题思路】解法一:由题意可得,A-4,0,F2,0,设Mx0,y0.表示出MA?MF=14x
【解答过程】解法一:
由题意知A-4,0,F2,0
则MA?MF=-4-x0
因为x0216+y
所以0≤MA?
解法二:
由题意知A-4,0,
设Mx0,y0,取线段AF的中点N
则MA?MF=MA+MF2-MA
因为x0216+y
所以0≤MA
故选:D.
【变式2-3】(2022秋·高二课时练习)已知点P(x,y)是椭圆x
【解题思路】根据题意可知y2=12-3x24
【解答过程】解:因为点P(x,
所以y2
又|PA|=(
所以|PA|=(
设f(x)=
则f(
所以函数fx在区间[-4,4]
所以f(x)
所以14
所以函数点P到点A(3,0)的距离的取值范围[1,7]
【知识点2椭圆的对称性】
1.椭圆的对称性
(1)从形的角度看:椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.
(2)从数的角度看:在椭圆的标准方程(ab0)中以-y代替y,方程并不改变,这说明当点
P(x,y)在椭圆上时,它关于x轴的对称点(x
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