高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修一)专题3.1 椭圆及其标准方程-重难点题型精讲 Word版含解析

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【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修一)专题3.1 椭圆及其标准方程-重难点题型精讲 Word版含解析.docx,共(15)页,436.574 KB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

专题3.1椭圆及其标准方程-重难点题型精讲1.椭圆的定义(1)定义:平面内与两个定点,的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫作椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距.(2)椭圆定义的集合表示P={,2a>}.2

.椭圆的标准方程椭圆的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:3.椭圆方程的求解(1)用定义法求椭圆的标准方程根据椭圆的定义,确定的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.(2)用待定系数法求椭圆的标准方程①如果明确了椭圆的中心在原

点,焦点在坐标轴上,那么所求的椭圆一定是标准形式,就可以利用待定系数法求解.首先建立方程,然后依据题设条件,计算出方程中的a,b的值,从而确定方程(注意焦点的位置).②如果不能确定椭圆的焦点的位置,那么可用以下两种方法来解决问题:一是分类讨论,分别就焦点在x轴上和焦点在y轴上

利用待定系数法设出椭圆的标准方程,再解答;二是用待定系数法设椭圆的一般方程为=1(A>0,B>0,A≠B),再解答.4.椭圆的焦点三角形(1)焦点三角形的概念设M是椭圆上一点,,为椭圆的焦点,当点M,,不在同一条直线上时,它们构成一个三角形——焦

点三角形,如图所示.(2)焦点三角形的常用公式①焦点三角形的周长L=2a+2c.②在中,由余弦定理可得.③设,,则.【题型1曲线方程与椭圆】【方法点拨】根据所给曲线方程表示椭圆,结合椭圆的标椎方程进行求解,即可得出所求.【例1】(2022·湖北·高三期末)已

知曲线𝐶:𝑥24𝑎+𝑦23𝑎+2=1,则“𝑎>0”是“曲线C是椭圆”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】根据已知曲线的方程和椭圆的方程特点,结合充分条件和必要条

件的判定即可【解答过程】若曲线𝐶是椭圆,则有:{4𝑎>03𝑎+2>04𝑎≠3𝑎+2解得:𝑎>0,且𝑎≠2故“𝑎>0”是“曲线C是椭圆”的必要不充分条件故选:C.【变式1-1】(2021·全国·

高二专题练习)“1<𝑚<5”是“方程𝑥2𝑚−1+𝑦25−𝑚=2表示椭圆”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【解题思路】根据椭圆的标准方程可得{−1>0,5−𝑚>0,𝑚−1≠5−𝑚,,解不等式组得出1<𝑚<5且𝑚≠3,再利用

必要不充分条件定义即可求解.【解答过程】若方程表示椭圆,则有{−1>0,5−𝑚>0,𝑚−1≠5−𝑚,因此1<𝑚<5且𝑚≠3,故“1<𝑚<5”是“方程𝑥2𝑚−1+𝑦25−𝑚=2表示椭圆”的必要不充分条件.故选

:B.【变式1-2】(2022·全国·高二课时练习)已知方程𝑥225−𝑚+𝑦2𝑚+9=1表示焦点在𝑦轴上的椭圆,则𝑚的取值范围是()A.−9<𝑚<25B.−8<𝑚<25C.9<𝑚<25D.8<𝑚<25【解题思路】由题知𝑚+9>25−𝑚>0

,再解不等式即可.【解答过程】解:∵方程𝑥225−𝑚+𝑦2𝑚+9=1表示焦点在𝑦轴上的椭圆,∴𝑚+9>25−𝑚>0,解得:8<𝑚<25.故选:D.【变式1-3】(2022·全国·高二课时练习)若方程𝑥225−𝑘+𝑦2𝑘−9=1表示的曲线为焦点在

𝑦轴上的椭圆,则实数𝑘的取值范围为()A.(9,25)B.(−∞,9)∪(25,+∞)C.(17,25)D.(25,+∞)【解题思路】根据题意可得𝑘−9>25−𝑘>0,解之即可得解.【解答过程】解:因为方程𝑥225−𝑘+𝑦2𝑘−9=1表示的曲

线为焦点在𝑦轴上的椭圆,所以𝑘−9>25−𝑘>0,解得17<𝑘<25,所以实数𝑘的取值范围为(17,25).故选:C.【题型2椭圆的定义】【方法点拨】利用椭圆的定义解决涉及焦点相关问题的计算: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.【例2】(2023·全国·高三专题练习)点P为椭圆4𝑥2+𝑦2=16上一点,𝐹1,𝐹2为该椭圆的两个焦点,若|𝑃𝐹1|=3,则|

𝑃𝐹2|=()A.13B.1C.7D.5【解题思路】写出椭圆的标准方程,由椭圆的定义得到|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=8,从而求出答案.【解答过程】椭圆方程为:𝑥24+𝑦216=1,由椭圆定义可知:|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=8,故|𝑃𝐹2|

=5,故选:D.【变式2-1】(2022·全国·高二课时练习)设P为椭圆𝐶:𝑥216+𝑦212=1上的点,𝐹1,𝐹2分别为椭圆C的左、右焦点,且|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|=83,则|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=()A.3

2B.2C.56D.3【解题思路】先利用椭圆得到𝑎=4,根据椭圆的定义可得到|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=8,结合|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|=83可算出|𝑃𝐹1|,|𝑃𝐹2|,即可算出答案【解答过程】解:由椭圆𝐶:𝑥216+𝑦212=1可得𝑎2=16即𝑎=4,因为P

为椭圆𝐶:𝑥216+𝑦212=1上的点,所以|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=8,因为|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|=83,所以|𝑃𝐹1|=163,|𝑃𝐹2|=83,故|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=2,故选:B.【变式2-2】(2023·全国·高三专题练习)已知𝐹1

,𝐹2是椭圆𝐶:𝑥29+𝑦23=1的两个焦点,点M在椭圆C上,则|𝑀𝐹1|⋅|𝑀𝐹2|的最大值为()A.13B.12C.9D.6【解题思路】根据椭圆方程求得𝑎=3,再由椭圆的定义可得|𝑀𝐹1|+|𝑀𝐹2|=6,利用基本不等

式即可求解.【解答过程】解:由椭圆𝐶:𝑥29+𝑦23=1可得𝑎2=9,所以𝑎=3,因为点𝑀在𝐶上,所以|𝑀𝐹1|+|𝑀𝐹2|=2𝑎=6,所以|𝑀𝐹1|⋅|𝑀𝐹2|≤(|𝑀𝐹1|+|𝑀𝐹2|2)2=(62)2=9,当且仅当|𝑀𝐹

1|=|𝑀𝐹2|=3时等号成立,|𝑀𝐹1|⋅|𝑀𝐹2|最大值为9.故选:C.【变式2-3】(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆𝑥29+𝑦22=1的左、右焦点分别为𝐹1,𝐹2,点𝑀在椭圆上,若|

𝑀𝐹1|=4,则∠𝐹1𝑀𝐹2=()A.30°B.60°C.120°D.150°【解题思路】根据椭圆方程求得|𝐹1𝐹2|=2√7,由椭圆的定义,得|𝑀𝐹1|+|𝑀𝐹2|=2𝑎=6,求得|𝑀𝐹1|=4,所以|𝑀

𝐹2|=2,在△𝐹1𝑀𝐹2中,再由余弦定理列出方程,求得cos∠𝐹1𝑀𝐹2=−12,即可求解.【解答过程】解:由题意,椭圆方程𝑥29+𝑦22=1,可得𝑎=3,𝑏=√2,𝑐=√𝑎2−𝑏2=√7,所以焦点𝐹1(−√7,0),𝐹2(√7,

0),又由椭圆的定义,可得|𝑀𝐹1|+|𝑀𝐹2|=2𝑎=6,因为|𝑀𝐹1|=4,所以|𝑀𝐹2|=2,在△𝐹1𝑀𝐹2中,由余弦定理可得|𝐹1𝐹2|2=|𝑀𝐹1|2+|𝑀𝐹2|2−2|𝑀𝐹1||

𝑀𝐹2|cos∠𝐹1𝑀𝐹2,所以(2√7)2=42+22−2×4×2cos∠𝐹1𝑀𝐹2,解得cos∠𝐹1𝑀𝐹2=−12,又由∠𝐹1𝑀𝐹2∈(0∘,180∘),所以∠𝐹1𝑀𝐹2=120∘.故选:C.【题型3椭圆方程的求解】【方法点拨】(1)用

定义法求椭圆的标准方程根据椭圆的定义,确定的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.(2)用待定系数法求椭圆的标准方程根据所给条件设出椭圆的标准方程,代入点,即可得解.【例3】(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的

两个焦点为𝐹1(−√5,0),𝐹2(√5,0),M是椭圆上一点,若𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2,|𝑀𝐹1|⋅|𝑀𝐹2|=8,则该椭圆的方程是()A.𝑥27+𝑦22=1B.𝑥22+𝑦27=1C.𝑥29+𝑦24=1D.𝑥24+𝑦29=1【解题思路】首

先设|𝑀𝐹1|=𝑚,|𝑀𝐹2|=𝑛,再利用焦点三角形是直角三角形,列式求𝑚+𝑛,即可求得𝑎,𝑏的值.【解答过程】设|𝑀𝐹1|=𝑚,|𝑀𝐹2|=𝑛,因为𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2,|𝑀𝐹1|⋅

|𝑀𝐹2|=8,|𝐹1𝐹2|=2√5,所以𝑚2+𝑛2=20,𝑚𝑛=8,所以(𝑚+𝑛)2=𝑚2+𝑛2+2𝑚𝑛=36,所以𝑚+𝑛=2𝑎=6,所以𝑎=3.因为𝑐=√5,所以𝑏=√𝑎2−𝑐2=2.所以椭圆的方程是𝑥29+𝑦24=1.故选:C.【变式3

-1】(2022·全国·高二课时练习)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是(−2√2,0)和(2√2,0),且椭圆经过点(4,0),则该椭圆的标准方程是()A.𝑥216+𝑦28=1B.𝑦216+𝑥28=1C.𝑥224+𝑦216=1D.𝑥224+𝑦29=1【解题思路】根据椭圆的焦点可求�

�,根据经过点(4,0),可得𝑎,进而可求解𝑏,即可得椭圆方程.【解答过程】因为焦点坐标为(−2√2,0)和(2√2,0),所以𝑐=2√2.椭圆经过点(4,0),且焦点在x轴上,所以𝑎=4,所以𝑏2=𝑎2−𝑐2=8,则椭圆的

标准方程为𝑥216+𝑦28=1.故选:A.【变式3-2】(2022·宁夏二模(文))已知椭圆C的一个焦点F(0,-√5),P为C上一点,满足|𝑂𝑃|=|𝑂𝐹|,|𝑃𝐹|=4则椭圆C的标准方程为()A.𝑦215+𝑥210=1B.𝑦29+𝑥24=1C

.𝑦212+𝑥27=1D.𝑦28+𝑥23=1【解题思路】设出点𝑃(𝑚,𝑛),根据题意列出等式即可求出点𝑃.再将其带入椭圆即可求出答案.【解答过程】由题意可知椭圆的焦点在𝑦轴上,设椭圆为𝑦2𝑎2+𝑥2𝑏2=1;由题意知:设𝑃(𝑚,𝑛).则{|𝑂𝑃|2

=|𝑂𝐹|2|𝑃𝐹|2=16⇒{𝑚2+𝑛2=5𝑚2+(𝑛+√5)2=16⇒{𝑚2=165𝑛2=95.将𝑃(𝑚,𝑛)代入椭圆:{95𝑎2+165𝑏2=1𝑎2=𝑏2+5⇒{𝑎2=9𝑏2=4所以椭圆C的

标准方程为𝑦29+𝑥24=1.故选:B.【变式3-3】(2021·全国·高二课时练习)椭圆的焦点坐标为(﹣5,0)和(5,0),椭圆上一点与两焦点的距离和是26,则椭圆的方程为()A.𝑥2169+𝑦2144=1B.𝑥2144+𝑦2169=1C.𝑥2169+𝑦225

=1D.𝑥2144+𝑦225=1【解题思路】由椭圆定义求得𝑎,已知焦点坐标得𝑐,再求出𝑏可得椭圆方程.【解答过程】∵椭圆的焦点坐标为(﹣5,0)和(5,0),椭圆上一点与两焦点的距离和是26,∴椭圆的焦点在x轴上,c=5,a=13,∴𝑏=√𝑎2−𝑐2

=12,∴椭圆的方程为𝑥2169+𝑦2144=1.故选:A.【题型4动点轨迹方程的求法】【方法点拨】解椭圆有关的动点轨迹问题主要有以下两种思路:(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些几何条件简单明了

且易于表达,我们只需把这种关系“翻译”成含x,y的等式就得到曲线的轨迹方程.(2)定义法:若动点的轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量.【例4】(2021·全国·高二课时练习)已知A(0,-1),B(

0,1)两点,△ABC的周长为6,则△ABC的顶点C的轨迹方程是()A.𝑥24+𝑦23=1(x≠±2)B.𝑦24+𝑥23=1(y≠±2)C.𝑥24+𝑦23=1(x≠0)D.𝑦24+𝑥23=1(y≠0)【解题思路】用定义法求出轨迹方程,把上下

两个顶点去掉.【解答过程】解析:因为2c=|AB|=2,所以c=1,所以|CA|+|CB|=6-2=4=2a,所以顶点C的轨迹是以A,B为焦点的椭圆(A,B,C不共线).因此,顶点C的轨迹方程为𝑦24+𝑥23=1(y≠±2).故选:B.【变式4-1】

(2021·全国·高二课前预习)若动点𝑀(𝑥,𝑦)始终满足关系式√𝑥2+(𝑦+2)2+√𝑥2+(𝑦−2)2=8,则动点M的轨迹方程为()A.𝑥216+𝑦212=1B.𝑥212+𝑦216=

1C.𝑥212−𝑦216=1D.𝑥216−𝑦212=1【解题思路】由等式√𝑥2+(𝑦+2)2+√𝑥2+(𝑦−2)2=8表示的几何意义,结合相应圆锥曲线定义即可得解.【解答过程】因动点𝑀(𝑥,𝑦)满足关系式√𝑥2+(𝑦+2)2+√𝑥2

+(𝑦−2)2=8,则该等式表示点𝑀(𝑥,𝑦)到两个定点𝐹1(0,−2),𝐹2(0,2)的距离的和为8,而|𝐹1𝐹|=4<8,即动点M的轨迹是以𝐹1,𝐹2为焦点,长轴长2𝑎=8的椭圆,于是短半轴长b有𝑏2=

𝑎2−22=12,所以动点M的轨迹方程为𝑥212+𝑦216=1.故选:B.【变式4-2】(2022·江苏·高二开学考试)已知圆C的方程为(𝑥−1)2+𝑦2=16,𝐵(−1,0),A为圆C上任意一点,若点P为线段AB的垂直平分线与直线AC的交点,则点P的轨

迹方程为()A.𝑥216+𝑦29=1B.𝑥216−𝑦29=1C.𝑥24+𝑦23=1D.𝑥24−𝑦23=1【解题思路】由椭圆定义确定𝑃点轨迹是椭圆,然后求出𝑎,𝑏,可得其方程.【解答过程】因为点P为线段AB的垂直平分线与直线AC的交点,所以|𝑃𝐴|=|𝑃𝐵|,所以|

𝑃𝐵|+|𝑃𝐶|=|𝑃𝐴|+|𝑃𝐶|=|𝐴𝐶|=4,而|𝐵𝐶|=2,所以𝑃点轨迹是以𝐵,𝐶为焦点,长轴长是4的椭圆.设其方程为𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),2𝑎=4,𝑎=2,𝑐=1,则𝑏=√𝑎2−𝑐2=√3,所以𝑃点

轨迹方程是𝑥24+𝑦23=1.故选:C.【变式4-3】(2022·全国·高二专题练习)已知△𝐴𝐵𝐶的周长等于10,|𝐵𝐶|=4,通过建立适当的平面直角坐标系,顶点𝐴的轨迹方程可以是()A.𝑥29+𝑦25=1(𝑦≠0)B.𝑥29+

𝑦24=1(𝑦≠0)C.𝑥236+𝑦220=1(𝑦≠0)D.𝑥236+𝑦216=1(𝑦≠0)【解题思路】根据椭圆的定义进行求解即可.【解答过程】因为△𝐴𝐵𝐶的周长等于10,|𝐵𝐶|=4,所以|𝐴𝐵|+|𝐴𝐶|=6>|𝐵𝐶|,因此点𝐴的轨迹是以𝐵,𝐶为焦

点的椭圆,且𝐴不在直线𝐵𝐶上,因此有2𝑎=6,2𝑐=4⇒𝑎=3,𝑐=2⇒𝑏2=𝑎2−𝑐2=5,所以顶点𝐴的轨迹方程可以是𝑥29+𝑦25=1(𝑦≠0),故选:A.【题型5椭圆中的焦点三角形问题】【方法点拨】①

关于椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义列出=2a,利用这个关系式便可求出结果,因此回归定义是求解椭圆的焦点三角形问题的常用方法.②在椭圆中,焦点三角形引出的问题很多,在处理这些问题时,经常利用定义结合正弦

定理、余弦定理及勾股定理等来解决,还经常用到配方法、解方程及把看成一个整体等.【例5】(2022·全国·高二课时练习)已知点𝑃在椭圆𝑥216+𝑦24=1上,𝐹1与𝐹2分别为左、右焦点,若∠𝐹1𝑃𝐹2=2𝜋3,则△𝐹1𝑃

𝐹2的面积为()A.4√3B.6√3C.8√3D.13√3【解题思路】由椭圆的定义结合余弦定理解得|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=16,通过三角形面积公式即可求得答案.【解答过程】由{|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2

|=8cos∠𝐹1𝑃𝐹2=|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2−|𝐹1𝐹2|22|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|,,又|𝐹1𝐹2|=4√3,解得|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=16,𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=1

2|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|sin∠𝐹1𝑃𝐹2=12×16×√32=4√3.故选:A.【变式5-1】(2022·全国·高三专题练习)若F为椭圆C:𝑥225+𝑦216=1的右焦点,A,B为C上两动点,则△ABF周长的最大值

为()A.4B.8C.10D.20【解题思路】设𝐹1为椭圆𝐶的左焦点,则由椭圆的定义可得:|𝐴𝐹|+|𝐵𝐹|+|𝐴𝐵|=2𝑎−|𝐴𝐹1|+2𝑎−|𝐵𝐹1|+|𝐴𝐵|,当𝐴,𝐵,𝐹1共线时,△ABF周长取

得最大值,从而可得出答案.【解答过程】解:设𝐹1为椭圆𝐶的左焦点,则由椭圆的定义可得:|𝐴𝐹|+|𝐵𝐹|+|𝐴𝐵|=2𝑎−|𝐴𝐹1|+2𝑎−|𝐵𝐹1|+|𝐴𝐵|=4𝑎+|𝐴𝐵|−|𝐴𝐹1|−|𝐵𝐹1|=20+|�

�𝐵|−|𝐴𝐹1|−|𝐵𝐹1|,当𝐴,𝐵,𝐹1共线时,|𝐴𝐵|−|𝐴𝐹1|−|𝐵𝐹1|=0,当𝐴,𝐵,𝐹1不共线时,|𝐴𝐵|−|𝐴𝐹1|−|𝐵𝐹1|<0,所以△ABF周长

的最大值为20.故选:D.【变式5-2】(2022·全国·高二课时练习)已知椭圆𝑥24+𝑦23=1的两个焦点为𝐹1,𝐹2,过𝐹2的直线交椭圆于𝑀,𝑁两点,若△𝐹1𝑀𝑁的周长为()A.2B.4C.6D.8【解题思路】运用椭圆的定义进行求解即可.【解答过程】由𝑥24+𝑦23=

1⇒𝑎=2.因为𝑀,𝑁是椭圆的上的点,𝐹1、𝐹2是椭圆的焦点,所以𝑀𝐹1+𝑀𝐹2=2𝑎,𝑁𝐹1+𝑁𝐹2=2𝑎,因此△𝐹1𝑀𝑁的周长为𝑀𝐹1+𝑀𝑁+𝑁𝐹1=𝑀𝐹1+𝑀𝐹2+𝑁𝐹2+𝑁𝐹1=2𝑎+2𝑎=4𝑎=8,故选:D

.【变式5-3】(2022·全国·高二专题练习)设𝑃为椭圆𝑥225+𝑦216=1上一点,𝐹1,𝐹2为左、右焦点,且|𝑃𝐹1|=4|𝑃𝐹2|,则()A.△𝑃𝐹1𝐹2为锐角三角形B.△𝑃𝐹1𝐹2

为钝角三角形C.△𝑃𝐹1𝐹2为直角三角形D.𝑃,𝐹1,𝐹2三点构不成三角形【解题思路】根据椭圆方程求出𝑎,𝑏,𝑐,然后结合椭圆定义和已知条件求出|𝑃𝐹1|,|𝑃𝐹2|并求出|𝐹1𝐹2|,进而判

断答案.【解答过程】由题意可知,𝑎=5,𝑏=4⇒𝑐=√𝑎2−𝑏2=3,由椭圆的定义可知|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=10,而|𝑃𝐹1|=4|𝑃𝐹2|,联立方程解得|𝑃𝐹1|=8,|𝑃𝐹2|=2,且|𝐹1𝐹2|=6,则6+2=8,即𝐹1,𝑃,𝐹2不构成三角形

.故选:D.【题型6椭圆中的最值问题】【例6】(2022·全国·高二课时练习)已知F是椭圆𝐶:𝑥24+𝑦23=1的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点Q坐标为(1,1),则|𝑃𝑄|+|𝑃𝐹|的最大值为()A.3B.5C.√41D.13【解

题思路】由|𝑃𝑄|+|𝑃𝐹|=|𝑃𝑄|+2𝑎−|𝑃𝐹′|≤|𝑄𝐹′|+2𝑎,结合图形即得.【解答过程】因为椭圆𝐶:𝑥24+𝑦23=1,所以𝑎=2,𝑏=√3,𝑐=1,𝐹(−1,0),则椭圆的右焦点为𝐹′(1,0),由椭圆的定义得:|𝑃𝑄|+|𝑃

𝐹|=|𝑃𝑄|+2𝑎−|𝑃𝐹′|≤|𝑄𝐹′|+2𝑎=5,当点P在点𝑃′处,取等号,所以|𝑃𝑄|+|𝑃𝐹|的最大值为5,故选:B.【变式6-1】(2022·全国·高二课时练习)�

�1,𝐹2分别为椭圆𝑥24+𝑦23=1的左、右焦点,𝑀为椭圆上的动点,设点𝐴(12,12),则|𝑀𝐴|+|𝑀𝐹2|的最小值为()A.4−√102B.2−√102C.4+√102D.2+√102【解题思路】由椭圆方程得𝐹1(−1

,0),𝐹2(1,0),连接𝑀𝐹1,进而根据椭圆定义将问题转化为|𝑀𝐴|+|𝑀𝐹2|=4+|𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1|,再根据||𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1||≤|𝐴𝐹1|得−|𝐴𝐹1|≤|𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1|,进而得

|𝑀𝐴|+|𝑀𝐹2|≥4−|𝐴𝐹1|,进而得答案.【解答过程】解:由椭圆方程得𝐹1(−1,0),𝐹2(1,0),如图,连接𝑀𝐹1,由于|𝑀𝐹1|+|𝑀𝐹2|=2𝑎=4,所以|𝑀𝐹2|=4−|�

�𝐹1|,所以|𝑀𝐴|+|𝑀𝐹2|=|𝑀𝐴|+4−|𝑀𝐹1|=4+|𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1|,因为||𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1||≤|𝐴𝐹1|,当且仅当𝑀,𝐴,𝐹1三点共线时等号成立,

所以−|𝐴𝐹1|≤|𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1|≤|𝐴𝐹1|所以|𝑀𝐴|+|𝑀𝐹2|=4+|𝑀𝐴|−|𝑀𝐹1|≥4−|𝐴𝐹1|=4−√102故选:A.【变式6-2】(2022·全国·高二课时

练习)已知点P是椭圆𝑥225+𝑦216=1上一动点,Q是圆(𝑥+3)2+𝑦2=1上一动点,点𝑀(6,4),则|𝑃𝑄|−|𝑃𝑀|的最大值为()A.4B.5C.6D.7【解题思路】易知圆(𝑥+3)2+𝑦2=1的圆心

是𝐹1(−3,0)为椭圆的左焦点,利用椭圆的定义得到|𝑃𝑄|≤|𝑃𝐹1|+1=10−|𝑃𝐹2|+1=11−|𝑃𝐹2|,然后由|𝑃𝑄|−|𝑃𝑀|≤11−|𝑃𝐹2|−|𝑃𝑀|求解.【解答过程】如图所示:由𝑥225+�

�216=1,得𝑎2=25,𝑏2=16,则𝑐=√𝑎2+𝑏2=3,则圆(𝑥+3)2+𝑦2=1的圆心是𝐹1(−3,0)为椭圆的左焦点,则右焦点为𝐹2(3,0),由椭圆的定义得|𝑃𝐹1|+|

𝑃𝐹2|=2𝑎=10,所以|𝑃𝑄|≤|𝑃𝐹1|+1=10−|𝑃𝐹2|+1=11−|𝑃𝐹2|,又|𝑀𝐹2|=√(6−3)2+(4−0)2=5,所以|𝑃𝑄|−|𝑃𝑀|≤11−|𝑃𝐹2|−|𝑃𝑀|,=11−(|�

�𝐹2|+|𝑃𝑀|)≤11−|𝑀𝐹2|=11−5=6,故选:C.【变式6-3】(2022·全国·高二课时练习)已知𝐴(1,1),𝐹1是椭圆5𝑥2+9𝑦2=45的左焦点,点P是椭圆上的动点,求|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|的最大值和最小值分别为()A.6+√2;6−√2B.4+√2

;4−√2C.6+2√2;6−2√2D.4+2√2;4−2√2【解题思路】根据椭圆定义可知|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|=|𝑃𝐴|+2𝑎−|𝑃𝐹2|,|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|取得最值时,即|𝑃�

�|−|𝑃𝐹2|最值,根据||𝑃𝐴|−|𝑃𝐹2||≤|𝐴𝐹2|=√2可得答案.【解答过程】解:由已知可得𝑥29+𝑦25=1,得𝑎=3,𝑐=2,∴|𝐴𝐹2|=√12+12=√2根据椭圆定义:|

𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|=|𝑃𝐴|+2𝑎−|𝑃𝐹2|,∴|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|取得最大值时,即|𝑃𝐴|−|𝑃𝐹2|最大,|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|取得最小值时,即|𝑃𝐴|−|𝑃𝐹2|最小,

根据三角形的两边之差小于第三边有||𝑃𝐴|−|𝑃𝐹2||<|𝐴𝐹2|=√2,当𝑃,𝐴,𝐹2三点共线,且点P不在线段𝐴𝐹2上时,||𝑃𝐴|−|𝑃𝐹2||=|𝐴𝐹2|=√2,即−√2≤|𝑃𝐴|−|𝑃𝐹2|≤√2,如图所示:|𝑃

𝐴|+|𝑃𝐹1|≥2𝑎+|𝐴𝐹2|=6+√2,|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹1|≤2𝑎−|𝐴𝐹2|=6−√2,当P点在线段𝐴𝐹2的延长线上,即P运动到图中点N的位置时取得最大值.当P点在线段𝐹2𝐴的延长线上,即P运动到图中点M的位置时取得最小值.∴|�

�𝐴|+|𝑃𝐹1|的最大值和最小值分别为6+√2;6−√2.故选:A.

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