Phương trình elip: Lý thuyết và các dạng bài tập

Tải xuống 3 3.6 K 4

Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập tài liệu Phương trình elip: Lý thuyết và các dạng bài tập, tài liệu bao gồm có phương pháp giải chi tiết và bài tập, giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi môn Toán sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.

Phương trình elip: Lý thuyết và các dạng bài tập

1. Định nghĩa đường elip

Định nghĩa : Trong mặt phẳng, cho hai điểm cố định F1  F2

Elip là tập hợp các điểm M sao cho tổng F1M+F2M=2a không đổi

Các điểm F1  F2  gọi là tiêu điểm của elip

Khoảng cách F1F2=2c gọi là tiêu cự của elip

2. Phương trình chính tắc của elip

Cho elip có tiêu điểm F1  F2  chọn hệ trục tọa độ Oxy sao cho F1(c;0)  F2(c;0). Khi đó người ta chứng minh được

M(x;y) elip  x2a2 + y2b2=1 (1)

trong đó:   b2=a2c2

Phương trình (1) gọi là phương trình chính tắc của elip

Phương trình elip: Lý thuyết và các dạng bài tập (ảnh 3)

3. Hình dạng của elip

Xét elip (E) có phương trình (1):

a) Nếu điểm M(x;y) thuộc (E) thì các điểm M1(x;y),M2(x;y)  M3(x;y) cũng thuộc (E).

Vậy (E) có các trục đối xứng  Ox,Oy và có tâm đối xứng là gốc O.

b) Thay y=0  vào (1) ta có x=±a suy ra (E) cắt Ox tại hai điểm A1(a;0),A2(a;0).

Tương tự thay x=0 vào (1) ta được y=±b, vậy (E) cắt Oy tại hai điểm B1(0;b),B2(0;b).

Các điểm A1,A2,B1,B2 gọi là các đỉnh của elip.

Đoạn thẳng A1A2 gọi là trục lớn, đoạn thẳng B1B2  gọi là trục nhỏ của elip.

Phương trình elip: Lý thuyết và các dạng bài tập (ảnh 2)

4. Phương pháp giải

Phương trình chính tắc của Elip

E:x2a2+y2b2=1 với a2=b2+c2.      

Do đó điểm Mx0;y0Ex02a2+y02b2=1 và x0a, y0b.

Bài tập tự luyện Lập phương trình elip (ảnh 2)

5. Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: Biết Elip (E) có các tiêu điểm F1( - √7; 0), F2(√7; 0) và đi qua M(- √7; Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ) . Gọi N là điểm đối xứng với M qua gốc toạ độ. Khi đó

A. Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1    B. OM = 3

C. ON = 3    D. NF1 + MF1 = 8.

Hướng dẫn giải:

Ta có N đối xứng với M qua gốc tọa độ nên N(√7; - Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ) .

Suy ra: NF1 = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ; MF1 = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Từ đó: NF1 + MF1 = 8.

Chọn D.

Ví dụ 2: Cho elíp có phương trình 16x2 + 25y2 = 100.Tính tổng khoảng cách từ điểm thuộc elíp có hoành độ x = 2 đến hai tiêu điểm.

A. √3    B. 2√2    C. 5    D. 4√3

Hướng dẫn giải:

Ta có: 16x2 + 25y2 = 100 ⇔ Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Tổng khoảng cách từ một điểm bất kì thuộc Elip đến 2 tiêu điểm bằng 2a = 5.

Chọn C.

Ví dụ 3: Cho Elip (E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 và điểm M nằm trên (E). Nếu điểm M có hoành độ bằng 1 thì các khoảng cách từ M tới 2 tiêu điểm của (E) bằng

A. 4 ± √2    B. 3 và 5.    C. 3,5 và 4,5 .    D. 4 ± Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Hướng dẫn giải

Ta có a2 = 16; b2 = 12 nên c2 = a2 - b2 = 4

⇒ a = 4; c = 2 và hai tiêu điểm F1 ( - 2;0); F2 (2;0).

Điểm M thuộc (E) và xM = 1 ⇒ yM = ± Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Tâm sai của elip e = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ⇒ e = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 .

⇒ MF1 = a + exM = 4,5; MF2 = a - exM = 3,5

Chọn C.

Ví dụ 4: Cho elip (E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 và điểm M nằm trên (E). Nếu M có hoành độ bằng
- 13 thì khỏang cách từ M đến hai tiêu điểm bằng

A. 10 và 6    B. 8 và 18    C. 13 ± √5    D. 13 ± √10

Hướng dẫn giải

Từ dạng của elip Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 ta có Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Suy ra: c2 = a2 – b2 = 25 nên c = 5.

Tâm sai của elip e = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ⇒ e = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 .

⇒ MF1 = a + exM = 8; MF2 = a - exM = 18

Chọn B.

Ví dụ 5: Cho elip (E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 , với tiêu điểm F1; F2. Lấy hai điểm A; B thuộc elip (E) sao cho AF1 + BF1 = 8. Khi đó, AF2 + BF2 = ?

A. 6    B. 8    C. 12    D. 10

Lời giải

+ Elip ( E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 có a2 = 25 nên a = 5

+ Do A ∈( E) nên AF1 + AF2 = 2a = 10.

+ Do B ∈( E) nên BF1 + BF2 = 2a = 10

⇒ AF1 + AF2 + BF1 + BF2 = 20

⇔ (AF1 + BF1 ) + (AF2 + BF2 ) = 20

⇔ 8 + (AF2 + BF2 ) = 20

⇔ AF2 + BF2 = 12

Chọn C.

Ví dụ 6: Cho elip (E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1. Qua một tiêu điểm của (E) dựng đường thẳng song song với trục Oy và cắt (E) tại hai điểm M và N. Tính độ dài MN.

A. Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10    B. Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10    C. 25    D. Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Lời giải

+ Xét elip (E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 có:

a2 = 100; b2 = 36 nên c2 = a2 – b2 = 64

+ Khi đó, Elip có tiêu điểm F1 ( - 8; 0)

⇒ đường thẳng d// Oy và đi qua F1 là x = - 8.

+ Giao điểm của d và (E) là nghiệm của hệ phương trình :

Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Vậy tọa độ hai giao điểm của d và (E) là M( - 8; Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ) và N( - 8; - Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 )

⇒ MN = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Chọn B.

Ví dụ 7: Cho ( E): Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1. Một đường thẳng đi qua điểm A(2; 2) và song song với trục hoành cắt (E) tại hai điểm phân biệt M và N. Tính độ dài MN.

A. 3√5    B. 15√2    C. 2√15    D. 5√3

Lời giải

+ Phương trình đường thẳng d: Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

⇒ (d) có phương trình là y = 2

+ Ta có d cắt (E) tại M và N nên tọa độ M và N là nghiệm hệ phương trình:

Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

⇒ Tọa độ hai điểm M( √15; 2);N( - √15; 2)

Vậy độ dài đoạn thẳng MN = 2√15 .

Chọn C.

Ví dụ 8: Cho elip: Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1. Hỏi có bao nhiêu điểm thuộc elip có tọa độ nguyên?

A. 1    B. 4    C. 3    D. 8

Lời giải

Nếu điểm M(x; y) thuộc elip thì các điểm A( x; - y) ; B( - x; y) ; C( - x; - y) cũng thuộc elip. Do đó; ta xét điểm M có tọa độ nguyên dương.

Từ Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1 ⇔ x2 = 8 - 4y2

Phương trình trên có nghiệm nếu: 8 - 4y2 ≥ 0

Kết hợp x; y > 0 nên 0 < y ≤ √2

⇒ y = 1 và x = 2.

⇒ Các điểm thuộc elip có tọa độ nguyên là: (2;1); (-2; 1); (2; -1) và ( -2; -1)

Chọn B.

Ví dụ 9: Cho elip: Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 1. Có bao nhiêu điểm M thuộc elip sao cho M nhìn hai tiêu điểm dưới một góc 600?

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

Lời giải

+ Ta có; a2 = 9; b2 = 5 nên c2 = a2 – b2 = 4

⇒ a = 3 và c = 2.

+ Elip có hai tiêu điểm là F1( - 2; 0) và F2 ( 2; 0)

+ Với mọi điểm M ta có: MF1 = a + Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 3 + Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ; MF2 = a - Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 3 - Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

MF1 + MF2 = 2a = 6

+ Xét tam giác MF1F2; áp dụng định lí cosin ta có:

F1F22 = MF12 + MF22 – 2. MF1. MF2. cosM

= [ ( MF1 + MF2)2 - MF1 = a + Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 = 3 + Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ] – 2.MF1.MF2.cos600.

⇔ 42 = 62 – 3.MF1. MF2

⇔ 16 = 36 - 3. (3 + Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ) .( 3 - Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 )

⇔ 20 = 3. ( 9 - Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ) ⇔ x2 = Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

⇔ x = ± Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10 ⇒ y = ± Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Vậy có bốn điểm thỏa mãn là:

Các dạng bài tập về đường Elip chọn lọc, có lời giải - Toán lớp 10

Chọn D.

6. Bài tập vận dụng

Câu 1. Phương trình của elip E có độ dài trục lớn bằng 8, độ dài trục nhỏ bằng 6 là:

A. 9x2+16y2=144.  

B. 9x2+16y2=1.   

C.  x29+y216=1. 

D. x264+y236=1.

Câu 2. Tìm phương trình chính tắc của elip có tiêu cự bằng 6 và trục lớn bằng 10.

A. x225+y29=1.

B. x2100+y281=1.

C. x225y216=1.

D. x225+y216=1.

Câu 3. Elip có độ dài trục lớn là 10 và có một tiêu điểm F3;0. Phương trình chính tắc của elip là:

A. x225+y29=1.

B. x2100+y216=1.

C.  x2100+y281=1.

D. x225+y216=1.

Câu 4. Elip có độ dài trục nhỏ là 46 và có một tiêu điểm F5;0. Phương trình chính tắc của elip là:

A. x2121+y296=1.

B. x2101+y296=1.

C. x249+y224=1.

D. x229+y224=1.

Câu 5. Elip có một đỉnh là A5;0 và có một tiêu điểm F14;0. Phương trình chính tắc của elip là:

A. x225+y216=1.

B.  x25+y24=1.

C. x225+y29=1.

D. x5+y4=1.

Câu 6. Elip có hai đỉnh là 3;0;3;0 và có hai tiêu điểm là 1;0;1;0. Phương trình chính tắc của elip là:

A. x29+y21=1.

B. x28+y29=1.

C. x29+y28=1.

D. x21+y29=1.

Câu 7. Tìm phương trình chính tắc của elip nếu trục lớn gấp đôi trục bé và có tiêu cự bằng .

A. x216+y24=1.

B. x236+y29=1.

C. x236+y224=1.

D. x224+y216=1.

Câu 8. Lập phương trình chính tắc của elip biết độ dài trục lớn hơn độ dài trục nhỏ 4 đơn vị, độ dài trục nhỏ hơn độ dài tiêu cự 4 đơn vị.

A. x264+y260=1.

B.  x225+y29=1.

C. x2100+y264=1.

D. x29+y21=1.

Tài liệu có 3 trang. Để xem toàn bộ tài liệu, vui lòng tải xuống
Đánh giá

0

0 đánh giá

Tải xuống