1椭圆的常见题型及其解法(一)椭圆是圆锥曲线的内容之一,也是高考的热点和重点,椭圆学习的好坏还直接影响后面的双曲线与抛物线的学习,笔者在这里就椭圆常见题型作简要的探讨,希望对学习椭圆的同学有所帮助.一、椭圆的焦半径椭圆上的任意一点到焦点F的长称为此曲线上该点的焦半径,根据椭圆的定义,很容易推导出椭圆的焦半径公式。在涉及到焦半径或焦点弦的一些问题时,用焦半径公式解题可以简化运算过程。1.公式的推导设P(,)是椭圆上的任意一点,分别是椭圆的左、右焦点,椭圆,求证,。证法1:。因为,所以∴又因为,所以∴,证法2:设P到左、右准线的距离分别为,由椭圆的第二定义知11PFed,又,所以,而。2∴,。2.公式的应用例1椭圆上三个不同的点A()、B()、C()到焦点F(4,0)的距离成等差数列,则12xx.解:在已知椭圆中,右准线方程为254x,设A、B、C到右准线的距离为,则、、。 ,,,而|AF|、|BF|、|CF|成等差数列。∴,即,。例2.12,FF是椭圆2214xy的两个焦点,P是椭圆上的动点,求的最大值和最小值。解:设,则1020332,2.22PFxPFx212034.4PFPFxP在椭圆上,022x,12PFPF的最大值为4,最小值为1.变式练习1:.求过椭圆的左焦点,倾斜角为的弦AB的长度。解:由已知可得,所以直线AB的方程为,代入椭圆方程得设,则,从而变式练习2.设Q是椭圆22221(0)xyabab上任意一点,求证:以2QF(或1QF)为3直径的圆C与以长轴为直径的圆相内切。证明:设,圆C的半径为r即也就是说:两圆圆心距等于两圆半径之差。故两圆相内切同理可证以为直径的圆与以长轴为直径的圆相内切。3.椭圆焦半径公式的变式P是椭圆xaybab222210()上一点,E、F是左、右焦点,PE与x轴所成的角为,PF与x轴所成的角为,c是椭圆半焦距,则(1)||cosPEbac2;(2)||cosPFbac2。P是椭圆yaxbab222210()上一点,E、F是上、下焦点,PE与x轴所成的角为,PF与x轴所成的角为,c是椭圆半焦距,则(3)||sinPEbac2;(4)||sinPFbac2。证明:(1)设P在x轴上的射影为Q,当不大于90°时,在三角形PEQ中,有||||||cosPEcxPEEQP由椭圆焦半径公式(1)得||PEaexP。消去xP后,化简即得(1)||cosPEbac2。而当大于90°时,在三角形PEQ中,有||||||)cos(PExcPEEQPcos||xcPEP,以下与上述相同。(2)、(3)、(4)的证明与(1)相仿,从略。44.变式的应用对于椭圆的一些问题,应用这几个推论便可容易求解。例1.(2005年全国高考题)P是椭圆xaybab222210()上一点,E、F是左右焦点,过P作x轴的垂线恰好通过焦点F,若三角形PEF是等腰直角三角形,则椭圆的离心率是___________。解:因为PF⊥EF,所以由(2)式得||cosPFbacba2290°。再由题意得2222220222||||eaaccaccaabcPFEF+210e。注意到0121ee解得。例2.P是椭圆xy22100641上且位于x轴上方的一点,E,F是左右焦点,直线PF的斜率为43,求三角形PEF的面积。解:设PF的倾斜角为,则:tancossin4317437,,。因为a=10,b=8,c=6,由变式(2)得||()PF81061772×所以三角形PEF的面积32473462721sin||||21××××EFPFS变式训练1.经过椭圆xaybab222210()的左焦点F1作倾斜角为60°的直线和椭圆相交于A,B两点,若||||AFBF112,求椭圆的离心率。解:由题意及变式(2)得5bacba2260260180coscos()°×°°化简得2123223acaccaeca。变式训练2.设F是椭圆xy2221的上焦点,PFFQ与共线,MFFN与共线,且PFMF·=0。求四边形PMQN面积的最大值和最小值。解:设PF倾斜角为,则由题意知PF⊥MF,所以MF倾斜角为90°+α,而abc211,,,由题意及(3)式得||||||sinsin()sinPQPFFQ12121802222°同理得||cosMN2222。由题意知四边形PMQN面积SPQMN12||||4cos17322sin816cossin4816cossin24cos222sin222212222222··当cos41时,Smax321712;当cos41时,Smin()32171=169。二椭圆的焦点弦设椭圆方程为22222221(0,)xyabcabab过椭圆右焦点且倾斜角为6()2的直线方程为sin()cosyxc,此直线交椭圆于,AB两点,求焦点弦AB的长.例1、已知椭圆的长轴长AB8,焦距21FF24,过椭圆的焦点1F作一直线交椭圆于P、Q两点,设XPF1)0(,当取什么值时,PQ等于椭圆的短轴长?分析:由题意可知PQ是椭圆的焦点弦,且4a,22c...