LÝ THUYẾT ELIP Chuyển phương trình ban đầu của Elíp (E) về dạng chính tắc (E): Xét các khả năng: x2 y 2 1. a 2 b2 y Trường hợp 1: Nếu a b , ta đƣợc: b B2 (E) có trục lớn thuộc Ox, độ dài bằng A1 A2 2a chứa hai tiêu điểm y A1 F1 c, 0 , F2 c, 0 ; F1 F2 2c 0 với c 2 a 2 b2 . -a x O F1 F2 A2 a x (E) có trục nhỏ thuộc Oy với độ dài bằng B1B2 2b . - b B1 c Tâm sai e . a Trường hợp 2: Nếu a b , ta đƣợc: y (E) có trục lớn thuộc Oy, độ dài bằng B1B2 2b chứa hai tiêu điểm b B2 F1 0, c , F2 0, c với c 2 b2 a 2 và F1F2 2c 0 . c A1 -a (E) có trục nhỏ thuộc Ox với độ dài bằng A1 A2 2a . c Tâm sai e . b F2 O A2 a x - c F1 -b B1 MF a e x a c x M 1 a M Điểm M xM , yM E MF2 a e xM a c xM a Đường chuẩn x a e Phương trình các cạnh cùa hình chữ nhật cơ sở: x a; y b (Độ dài hai cạnh là 2a và 2b) *Trục đối xứng: Ox; Oy *Tâm đối xứng: O Chú ý: Trong trường hợp phương trình của (E) có dạng: (E): ( x )2 ( y )2 \= 1. a2 b2 ta thực hiện phép tịnh tiến hệ trục Oxy theo vectơ OI với I(, ) thành hệ trục IXY với công thức đổi trục: x X X x Y y y Y ta được: (E): X2 Y2 1 a 2 b2 từ đó, chỉ ra các thuộc tính của (E) trong hệ trục IXY rồi suy ra các thuộc tính của (E) trong hệ trục Oxy. HDedu - Page 1 CHUYÊN ĐỀ 2: XÁC ĐỊNH CÁC THUỘC TÍNH CỦA ELIP Bài 1. Xác định độ dài các trục, toạ độ các tiêu điểm, toạ độ các đỉnh của các elíp có phương trình sau:
x2 y 2 1. 25 9
Xác định các đờng cong sau:
Bài 3.
x 4sin t
2 9 x2 3 Tìm tâm sai của Elíp biết:
Xác định đỉnh, độ dài các trục, tiêu điểm, tiêu cự , tâm sai của (E): a) x2 y 2 1 4 1 Bài 4.
Xác định các đỉnh, độ dài trục, tiêu cự, tiêu điểm , tâm sai của elip (E):
b) x2 y 2 1 16 9 CHUYÊN ĐỀ 3: LẬP PHƢƠNG TRÌNH CỦA ELIP Phuơng pháp: Ta lựa chọn một trong hai cách sau: Cách 1: Sử dụng phương trình chính tắc của Elíp(E): x2 y 2 1 a 2 b2 Từ đó cần tìm a, b (hoặc a 2 , b2 ) bằng cách thiết lập một hệ hai phương trình với ẩn a, b (hoặc a 2 , b2 ). Cách 2: Sử dụng định nghĩa HDedu - Page 2 Nếu biết hai tiêu điểm F1 x1 , y1 , F2 x2 , y2 và độ dài trục lớn bằng 2a thì ta thực hiện theo các bước: B-íc 1: Lấy điểm M x, y E . B-íc 2: Chuyển MF1 MF2 2a (1) thành biểu thức giải tích nhờ: MF12 ( x x1 )2 ( y y1 ) 2 (2) MF22 ( x x2 )2 ( y y2 )2 (3) B-íc 3: Suy ra MF1 MF2 MF12 MF22 ( x12 x22 ) ( y12 y22 ) 2 x( x1 x2 ) 2 y ( y1 y2 ) MF1 MF2 2a (4) B-íc 4: Lấy (1) + (4) ta được MF1, rồi thay vào (2) ta sẽ được phương trình của (E). Chú ý: 1. Cần phải cân nhắc giả thiết của bài toán thật kỹ càng để lựa chọn dạng phương trình thích hợp. Trong trường hợp khơng có gì đặc biệt, ta ln giả sử Elíp (E) có phương trình: (E): x2 y 2 1. a 2 b2 2. Trong nhiều trường hợp đặc thù chúng ta còn sử dụng phương pháp quỹ tích để xác phương trình Elíp hoặc chứng minh tập hợp điểm là Elíp. Bài 1. Lập phương trình chính tắc của elíp, biết:
Bài 2. 12 . 13 Lập phương trình chính tắc của elíp, biết: 12
Bài 3. Cho điểm A(3, 3) và đường trịn (C) có phương trình: C1 : x 1 2 y 2 16 và C2 : ( x 1)2 y 2 1 . Gọi M là tâm đường tròn (C) di động tiếp xúc với (C1), (C2). Tìm quỹ tích điểm M, biết:
Viết phương trình chính tắc của elip (E) trong mỗi trường hợp sau: Bài 4.
2 3 4 10 ; 1
5 3 và hình chữ nhật cơ sở của (E) có chu vi bằng 20. Lập phương trình chính tắc của ellip biết: Bài 5.
2 . 3
5 3
1 và diện tích của hình chữ nhật cơ sở bằng 32 3 . 2
Bài 6. Viết phương trình chính tắc của elip (E) trong mỗi trường hợp sau:
y2 4 và đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật cơ sở của (E) có phương trình 5 34
90 và diện tích tam giác MF1F2 bằng 26.
3 14 ; 4 2 , tam giác MF1F2 vuông tại M. 4 HDedu - Page 4
7; 0 và đi qua M
15 và có tiêu cự 4 3 2
4 ,N 5 4; 2;12 3 5 3 2 3 và tâm sai e 2 Lập phương trình của (E) biết: Bài 7. 5
ĐS: a) x2 y 2 1 9 5 b) x2 y 2 1 49 24 c) x2 y 2 1 5 4 d) x2 y 2 1 8 4 Lập phương trình của (E) biết: Bài 8.
1 2 5 và hình chữ nhật cơ sở có chu vi bằng 20. 3
ĐS: a) x2 8 4 2 Bài 9. 2 y2 4 2 4 2 1 b) x2 y 2 1 9 4 c) x2 y 2 1 9 5 Lập phương trình của (E) biết:
3 25 và khoảng cách từ tâm đối xứng đến đường chuẩn bằng 5 3 HDedu - Page 5
25 4
x2 y 2 1 15 6 b) x2 y 2 1 25 16 c) x2 y 2 1 25 9 d) x2 y2 1 144 80 Bài 10. Lập phương trình của (E) biết:
2 và tâm sai e 1 2 ĐS: a) x2 y 2 1 16 25
1 43 2 19 20 2 19 43 2 19 20 2 19 3 3 3 3 c) x2 y 2 1 5 4 Bài 11. d) x2 y 2 1 14 7 3 2 Lập phương trình của (E) biết:
1 và giao (E) với đường tròn C : x 2 y 2 9 tại A, B, C, D sao cho 3 AB 3BC .
ĐS: a) c) x2 y 2 1 20 5 x2 y2 1 729 81 80 80 Bài 12. b) d) x2 y 2 1 16 16 3 x2 y 2 1 8 4 Lập phương trình của (E) biết:
ĐS: a) x2 y 2 1 16 8 Bài 13. b) x2 y 2 1 36 27 c) x2 y 2 1 24 8 d) x2 y 2 1 4 1 Lập phương trình của (E) biết:
và vuông tại M.
49 3 12
Phƣơng pháp: 1. Để xác định vị trí tương đối của điểm M xM ; yM với Elíp (E): x2 y 2 1. a 2 b2 Ta thực hiện theo các bước: B-íc 1: Xác định phương tích của M đối với Elíp (E) là: HDedu - Page 7 PM / ( E ) xM2 yM2 2 2 . a b B-íc 2: Kết luận: Nếu PM / ( E ) 1 M nằm trong Elíp. Nếu PM / ( E ) 1 M nằm trên Elíp. Nếu PM / ( E ) 1 M nằm ngoài Elíp. Chú ý: 1. Ta có các kết quả sau: Nếu M nằm trong (E) không tồn tại tiếp tuyến của (E) đi qua M nhưng khi đó mọi đường thẳng qua M đều cắt (E) tại 2 điểm phân biệt. Nếu M nằm trên (E) tồn tại duy nhất 1 tiếp tuyến của (E) đi qua M (phương trình tiếp tuyến có được bằng phương pháp phân đơi toạ độ). Nếu M nằm ngoài (E) tồn tại hai tiếp tuyến của (E) đi qua M. II. VỊ TRÍ TƢƠNG ĐỐI CỦA ĐƢỜNG THẲNG VỚI ELIP. Bằng việc xét hệ phương trình tạo bởi (E) và (d), khi đó số nghiệm của phương trình bằng số giao điểm của (d) và (E). III. VỊ TRÍ TƢƠNG ĐỐI CỦA HAI ELIP Với hai Elíp (E1) và (E2) có phuơng trình: (E1): x2 y 2 x2 y 2 và (E ): 1 1. 2 a12 b12 a22 b22 Nếu E1 E2 A, B, C , D thì
kính R = OA có phương trình: C : x 2 y 2 Bài 1. a12 a22 (b12 b22 ) b12b22 (a22 a12 ) . a22b12 a12b22 Cho điểm M 1;1 và Elíp (E) có phương trình: (E): x2 y 2 \= 1. 9 4
MB. Bài 2. Xét vị trí tương đối của đường thẳng (d) và Elíp (E) , biết:
x2 y 2 1. 4 1
x2 y 2 1. 4 9 HDedu - Page 8
Bài 3. x2 y 2 1. 2 8 1 x2 y 2 Cho điểm M 1; và Elíp (E): 1 . Lập phương trình đờng thẳng (d) qua 2 8 2 M cắt (E) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho:
b. AB 20 . Từ đó, lập phương trình đường trịn đường kính AB trong mỗi trường hợp. Bài 4. Cho 2 Elíp (E1) và (E2) có phương trình: (E1): x2 y 2 x2 y 2 1 và (E2): 1 9 4 16 1
Bài 5. Cho elip (E) có phương trình 3x 2 5 y 2 30
tại hai điểm A và B. Tính khoảng cách từ A và B tới tiêu điểm F1 . Bài 6. x2 y 2 1 và điểm M 1;1 . Viết phương trình đường thẳng qua M và cắt 25 9 Cho (E): (E) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho M là trung điểm AB . ĐS: 9 x 25 y 34 0 Bài 7. x2 y 2 2 2 1 và điểm M ; . Lập phương trình đường thẳng qua M và cắt 4 1 3 3 Cho (E): (E) tại hai điểm phân biệt biệt A, B sao cho MA 2MB . x 2y 2 0 ĐS: 5 x 70 y 50 0 Bài 8. Cho (E) x2 y 2 1 và đường thẳng d : 2 x y 3 0 . Viết phương trình vng 4 1 góc với d cắt (E) tại hai điểm A, B sao cho SOAB 1 HD: Gọi : x 2 y m 0 . Phương trình tương giao: 8 y 2 4my m2 4 0 A 2 y1 m; y1 ; B 2 y2 m; y2 d O, AB m . Từ đó tính SF1 AB 1 m 2 5 x 2y 2 0 ĐS: x 2y 2 0 HDedu - Page 9 Bài 9. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho (E) x 2 3 y 2 6 có hai tiêu điểm F1 , F2 với F1 có hồnh độ âm. Gọi d là đường thẳng qua F2 và song song với : y x 1 và cắt (E) tại A và B . Tính diện tích tam giác ABF1 ĐS: SABF1 2 3 Bài 10. Cho (E): x2 y 2 1 và đường thẳng (d): 3x 4 y 12 0 cắt (E) tại A và B. Tìm tọa 8 4 độ điểm C trên (E) sao cho tam giác ABC cân tại C. 2 39 2 78 2 2 39 2 78 2 ; ; C ; ĐS: C 5 10 5 10 Bài 11. Cho (E): x2 y 2 1 và đường thẳng (d): x 2. y 2 0 cắt (E) tại A và B. Tìm 16 9 tọa độ điểm C trên (E) sao cho tam giác ABC có diện tích bằng 6. 3 3 ĐS: C 2 2; ; C 2 2; 2 2 IV. TÌM ĐIỂM THUỘC ELIP Phƣơng pháp : Với Elíp (E) có phơng trình: (E): x2 y 2 1. a 2 b2 Ta lựa chọn một trong hai cách sau: Cách 1: Ta thực hiện theo các bƯớc: B-íc 1: Lấy điểm M x0 , y0 E x02 y02 1 a 2 b2 B-íc 2: Dựa vào điều kiện K có thêm đợc điều kiện cho x0 , y0 . Từ đó suy ra toạ độ điểm M. Cách 1: Ta thực hiện theo các bước: B-íc 1: Chuyển phương trình Elíp về dạng tham số: x a sin t (E): , t[0, 2). y b cos t B-íc 2: Điểm M(E) M(a.sint, b.cost). B-íc 3: Dựa vào điều kiện K có thêm được điều kiện cho x0, y0. Từ đó suy ra toạ độ điểm M. Chú ý: Ta cần lu ý các trường hợp sau: 1. Nếu điểm phải tìm thoả mãn điều kiện về bán kính qua tiêu điểm ta sử dụng cơng thức tính bán kính qua tiêu điểm theo toạ độ điểm đó là: F1M a cx0 cx và F2 M a 0 . a a 2. Nếu điểm phải tìm thoả mãn điều kiện về góc ta đa bài tốn về xét hệ thức lượng trong tam giác. HDedu - Page 10 3. Nếu điểm phải tìm là giao của Elíp với một đường khác ta xét hệ phương trình tương giao để tìm toạ độ giao điểm. Bài 1. Cho Elíp (E): x2 y 2 1 . Tìm các điểm M thuộc Elíp (E) sao cho: 2 8
Cho Elíp (E): x2 y 2 1 . Từ điểm A(E) có toạ độ dương, dựng hình chữ nhật ABCD a 2 b2 nội tiếp trong (E) có các cạnh song song với các trục toạ độ. Xác định toạ độ của A để hình chữ nhật ABCD có diện tích lớn nhất. Bài 3. Trong mặt phẳng Oxy , cho elip (E): x2 25 y2 9 1 có tiêu điểm F1 và F2 . Tìm điểm M trên (E) sao cho
2MF2 OAM lớn nhất với A 1;1
600 Cho elip (E) : x2 4 y2 1 1 và C 2; 0 . Tìm A, B thuộc (E) biết A, B đối xứng nhau qua trục hoành và tam giác ABC đều. Bài 5. Trong mặt phẳng Oxy , cho elip : 9x 2 25y 2 225 có tiêu điểm F1 và F2 . Tìm các điểm M trên (E) sao cho a) 1 MF1 1 MF2 4 F1F2
600
Cho A 0; 3 . Tìm điểm B, C thuộc elip E : qua trục Ox đồng thời thỏa mãn Bài 7. Cho (E): x2 9 y2 4 khoảng cách đến Bài 8. Cho (E):
E x2 a2 y2 b2 x2 9 y2 3 1 sao cho B, C đối xứng ABC đều. 1 và đường thẳng : 3x 4y 24 0 . Tìm M trên (E) có lớn nhất, nhỏ nhất. 1 a b 0 có tiêu điểm F1 c; 0 . trong trường hợp sau:
ii) Đoạn thẳng F1M dài nhất
OB và S OAB nhỏ nhất. HDedu - Page 11 Bài 9. Cho C : x 5 2 y2 441; C ' : x 5 2 25 . Gọi M là tâm đường tròn y2 C 1 di động tiếp xúc với C , C ' . Chứng minh rằng tập hợp điểm M là elip và hãy tìm tọa độ các tiêu điểm của elip đó trong trường hợp sau:
và tiếp xúc ngoài với C '
và C ' Bài 10. Cho C : x 2 y2 a 2 b ; C ' : x2 y2 a b 2 0 b a . Các điểm A, B di động trên C , C ' sao cho Ox là phân giác của góc AOB . Tìm tập hợp trung điểm M của đoạn thẳng AB. Bài 11. Cho hình thoi ABCD tâm I . Biết A x2 4 Bài 12. 3y 2 4 Bài 13. 1 . Tính tọa độ các đỉnh cịn lại của hình thoi. Cho hình chữ nhật E : x2 2; 2 , B 0;2 và tâm I thuộc đường Elip (E): 3y 2 ABCD . Biết A 1; 1 , B 1; 3 và B thuộc Elip 4 . Tính tọa độ hai đỉnh B và D của hình chữ nhật. Tìm những điểm trên elip (E) (E) : x2 y 2 1 thỏa mãn 2 1
Cho (E): x 2 4 y 2 4 . Tìm trên (E) điểm M sao cho:
Bài 15. Cho ( E ) : x2 y 2 1 , tiêu điểm F1 (c, 0) . Tìm điểm M trên (E) sao cho FM ngắn nhất. a 2 b2 Bài 16.
cắt (E) tại hai điểm A,B sao cho M là trung điểm của AB. Bài 17. Cho ( E ) : x2 y 2 1(a b 0) . a 2 b2 Gọi A là giao điểm của đường thẳng y kx và (E). Tính OA theo a,b,k. HDedu - Page 12 |