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.