题型一 利用椭圆的几何性质解题
例1 如图,焦点在x轴上的椭圆 =1的离心率e=,F,A分别是椭圆的一个焦点和顶点,P是椭圆上任意一点,求·的最大值和最小值.
破题切入点 本题主要考查椭圆的几何性质及其应用,解题的关键是表示出·,根据椭圆的性质确定变量的取值范围.
解 设P点坐标为(x0,y0).由题意知a=2,
∵e==,∴c=1,∴b2=a2-c2=3.
所求椭圆方程为 =1.
∴-2≤x0≤2,-≤y0≤.
又F(-1,0),A(2,0),=(-1-x0,-y0),
=(2-x0,-y0),
∴·=x-x0-2 y
=x-x0 1=(x0-2)2.
当x0=2时,·取得最小值0,
当x0=-2时,·取得最大值4.
题型二 直线与椭圆相交问题
例2 已知直线l过椭圆8x2 9y2=72的一个焦点,斜率为2,l与椭圆相交于M、N两点,求弦|MN|的长.
破题切入点 根据条件写出直线l的方程与椭圆方程联立,用弦长公式求出.
解 由得11x2-18x-9=0.
由根与系数的关系,得xM xN=,
xM·xN=-.
由弦长公式|MN|=|xM-xN|=·==.
题型三 点差法解题,设而不求思想
例3 已知椭圆 y2=1,求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程.
破题切入点 设出弦的两端点,利用点差法求解.
解 设弦的两端点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),
MN的中点为R(x,y),
则x 2y=2,x 2y=2,
两式相减并整理可得,
=-=-,①
将=2代入式①,
得所求的轨迹方程为x 4y=0(-MN,
由椭圆定义知,P的轨迹是椭圆.
3.已知椭圆中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,)是椭圆上一点,且PF1,F1F2,PF2成等差数列,则椭圆方程为________.
答案 =1
解析 设椭圆的标准方程为 =1(a>b>0).
由点(2,)在椭圆上知 =1.
又PF1,F1F2,PF2成等差数列,
则PF1 PF2=2F1F2,
即2a=2·2c,=.
又c2=a2-b2,联立得a2=8,b2=6.
4.(2014·大纲全国改编)已知椭圆C: =1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为________.
答案 =1
解析 由e=,得=.①
又△AF1B的周长为4,
由椭圆定义,得4a=4,得a=,
代入①得c=1,所以b2=a2-c2=2,
故C的方程为 =1.
5.(2014·福建改编)设P,Q分别为圆x2 (y-6)2=2和椭圆 y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是________.
答案 6
解析 如图所示,设以(0,6)为圆心,以r为半径的圆的方程为x2 (y-6)2=r2(r>0),与椭圆方程 y2=1联立得方程组,消掉x2得9y2 12y r2-46=0.
令Δ=122-4×9(r2-46)=0,
解得r2=50,
即r=5.
由题意易知P,Q两点间的最大距离为r =6.
6.如图,F1,F2是椭圆C1: y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是________.
答案
解析 设AF1=m,AF2=n,
则有m n=4,m2 n2=12,
因此12 2mn=16,所以mn=2,
而(m-n)2=(2a)2=(m n)2-4mn=16-8=8,
因此双曲线的a=,c=,则有e==.
7.椭圆 =1(a>b>0)的左、右顶点分别是A、B,左、右焦点分别是F1、F2.若AF1,F1F2,F1B成等比数列,则此椭圆的离心率为________.
答案
解析 由椭圆的性质可知:AF1=a-c,F1F2=2c,F1B=a c,
又AF1,F1F2,F1B成等比数列,
故(a-c)(a c)=(2c)2,
可得=.
8.(2014·辽宁)已知椭圆C: =1,点M与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则AN BN=________.
答案 12
解析 椭圆 =1中,a=3.
如图,设MN的中点为D,
则DF1 DF2=2a=6.
∵D,F1,F2分别为MN,AM,BM的中点,
∴BN=2DF2,
AN=2DF1,
∴AN BN=2(DF1 DF2)=12.
9.(2014·江西)过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C: =1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率为________.
答案
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),则
∴ =0,
∴=-·.
∵=-,
x1 x2=2,y1 y2=2,
∴-=-,
∴a2=2b2.又∵b2=a2-c2,
∴a2=2(a2-c2),∴a2=2c2,∴=.
10.(2014·安徽)设F1,F2分别是椭圆E:x2 =1(0b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且MN=5F1N,求a,b.
解 (1)根据c=及题设知M(c,),
=,2b2=3ac.
将b2=a2-c2代入2b2=3ac,
解得=,=-2(舍去).
故C的离心率为.
(2)由题意,得原点O为F1F2的中点,MF2∥y轴,
所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,
故=4,即b2=4a.①
由MN=5F1N,得DF1=2F1N.
设N(x1,y1),由题意知y1b>0)的左,右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连结BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连结F1C.
(1)若点C的坐标为,且BF2=,求椭圆的方程;
(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.
解 设椭圆的焦距为2c,则F1(-c,0),F2(c,0).
(1)因为B(0,b),所以BF2==a.
又BF2=,故a=.
因为点C在椭圆上,
所以 =1,解得b2=1.
故所求椭圆的方程为 y2=1.
(2)因为B(0,b),F2(c,0)在直线AB上,
所以直线AB的方程为 =1.
解方程组得
所以点A的坐标为.
又AC垂直于x轴,由椭圆的对称性,
可得点C的坐标为.
因为直线F1C的斜率为=,
直线AB的斜率为-,且F1C⊥AB,
所以·=-1.
又b2=a2-c2,整理得a2=5c2.
故e2=,因此e=.
