2.2.1《椭圆及其标准
方程》
1. 椭圆的定义.
把平面内与两个定点
,
的距离之和等于常数(大于
)的点的轨迹叫做椭圆(ellipse).其中这两个定点叫做椭圆的焦点,两定点间的距离叫做椭圆的焦距.即当动点设为
时,椭圆即为点集
.
2.椭圆标准方程:
焦点在
轴上,中心在原点的椭圆的标准方程
.
例1 已知椭圆两个焦点的坐标分别是
,
,并且经过点
,求它的标准方程。
分析:由椭圆的标准方程的定义及给出的条件,容易求出
.引导学生用其
他方法来解。
解:设椭圆的标准方程为
,因点
在椭圆上,
则
。
例2 如图,在圆
上任取一点
,过点
作
轴的垂线段
,
为垂足.当点
在圆上运动时,线段
的中点
的轨迹是什么?
分析:点
在圆
上运动,由点
移动引起点
的运动,则称点
是点
的伴随点,因点
为线段
的中点,
则点
的坐标可由点
来
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示,从而能求点
的轨迹方程。
解:设
,
;∵
为线段
的中点,∴
;
∵
,
∴点
的轨迹方程为
;
例3如图,设
,
的坐标分别为
,
.直线
,
相交于点
,且它们的斜率之积为
,求点
的轨迹方程。
分析:若设点
,则直线
,
的斜率就可以用含
的式子表示,由于直线
,
的斜率之积是
,因此,可以求出
之间的关系式,即得到点
的轨迹方程。
解:设点
,则
,
;
代入点
的集合有
,化简即可得点
的轨迹方程。
为:
。
课堂小结
1.能用数学符号或自然语言的描述椭圆的定义;
2.能正确且直观地绘作图形,反过来根据图形能用数学术语和数学符号表示;
3.正确推导椭圆的标
准方程,理解椭圆的焦点位置和图形的对应关系。
拓展提升
1.如果方程
表示焦点在y轴的椭圆,那么实数m的取值范围是( )
A.(0,+
) B.(0,2) C.(1,+
) D.(0,1)
2.若椭圆
过点(-2,
),则其焦距为 ( )
A.2
B.2
C. 4
D. 4
3.设F是椭圆
的一个焦点,椭圆上至少有21个点P1,P2,P3,…,P21,使得数列{PiF}(i=1,2,…,21)成公差为d的等差数列,则d的一个可取值是 ( )
A.
B.-
C.
D.-
6.已知AB是过椭圆
左焦点F1的弦,且|AF2|+|BF2|=4,其中F2为椭圆的右焦点,则弦AB的长是 。
7.已知△ABC的顶点B、C在椭圆
上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是 。
8.已知F1、F2分别为椭圆
的左、右焦点,椭圆内一点M的坐标为(2,-6),P为椭圆上的一个动点,试求|PM|+|PF2|的取值范围。
参考答案
1.D【解析】距离之和恰好等于两
定点间的距离。
2.C【解析】运用离心率的计算公式。
3.C【解析】用椭圆定义.
4.D【解析】将方程化成标准形式.
5.C【解析】将点的坐标代入,求b.
6.D【解析】考虑特殊情况.
7.4
【解析】用椭圆定义.
8.解:由椭圆的定义知
|PF2|+|PF
1|=2a=20,
故 |PM|+|PF2| = |PM|-|PF1|+20
1? |PM|-|PF1|≤|MF1| =10,
故 |PM|+|PF2|≤30(当且仅当P为有向线段
的延长线与椭圆的交点时取“=”);
2? |PF1|-|PM|≤|MF1| =10,
故 |PM|+|PF2|=20-(|PF1|-|PM|)≥10(当且仅当P为有向线段
的反向延长线与椭圆的交点时取“=”)
综上可知,|PM|+|PF2|的取值范围为[10,30]。
2.2.2《椭圆的简单几何性质》
新授课阶段
1.椭圆的简单几何性质
①范围:由椭圆的标准方程可得,
,进一步得:
,同理可得:
,即椭圆位于直线
和
所
围成的矩形框图里;
②对称性:由以
代
,以
代
和
代
,且以
代
这三个方面来研究椭圆的标准方程发生变化没有,从而得到椭圆是以
轴和
轴为对称轴,原点为对称中心;
③顶点:先给出圆锥曲线的顶点的统一定义,
即圆锥曲线的对称轴与圆锥曲线的交点叫做圆锥曲线的顶点.因此椭圆有四个顶点,由于椭圆的对称轴有长短之分,较长的对称轴叫做长轴,较短的叫做短轴;
④离心率: 椭圆的焦距与长轴长的比
叫做椭圆的离心率(
),
;
.
2.椭圆性质的运用
例1 求椭圆
的长轴和短
轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.
分析:由椭圆的方程化为标准方程,容易求出
.引导学生用椭圆的长轴、短轴、离心率、焦点和顶点的定义即可求相关量.
解:依题意,
,但椭圆的焦点位置没有确定,应分类讨论:
①当焦点在
轴上,即
时,有
,∴
,得
;
②当焦点在
轴上,即
时,有
,∴
.
例2过椭圆C:
上一点P引圆O:
的两条切线PA、PB,切点为A、B,直线AB与x轴、y轴分别相交于M、N两点.
(1)设
,且
,求直线AB的方程;
(2)若椭圆C的短轴长为8,且
,求此椭圆的方程;
(3)试问椭圆C上是否存在满足
·
=0的点P,说明理由.
解:(1)直线AB的方程:
;
(2)椭圆C的方程:
;
(3)假设存在点
满足
·
=0,连结OA、OB,由|PA|=|PB|,知四边形PAOB为正方形, |OP|=
|OA|, ∴
.
①又P在椭圆上,
∴
. ②
由①②得
,
.
∵
, ∴
.
∴当
即
时,椭圆C上存在点P满足题设条件;
当
即
时,椭圆C上不存在满足题设的点P.
课堂小结
1.掌握椭圆的简单几何性质;
2.能由椭圆的标准方程能直接得到椭圆的范围、对称性、顶点和离心率;
3.理解已知几何图形建立直角坐标系的两个原则,①充分利用图形对称性,②注意图形的特殊性和一般性.
作业
见同步练习部分
拓展提升
1.点
在椭
圆
的左准线上,过点
且方向为
的光线经直线
反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
2.一个中心在原点的椭圆,其一条准线的方程是x=4,对
应的焦点F(2,0),则椭圆的方程是 .
3.已知AB是过椭圆
左焦点F1的弦,且|AF2|+|BF2|=4,其中F2为椭圆的右焦点,则弦AB的长是 .
4.已知△ABC的顶点B、C在椭圆
上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是 .
5.把椭圆
的长轴AB分成8等分,过每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于P1,P2,…,P7七个点,F是椭圆的一个焦点,求|PF1|+|PF2|+…+|PF7|的值.
6.在直角坐标平面内,已知两
点A(-3,0)及B(3,0),动点P到点A的距离为8,线段BP的垂直平分线交AP于点Q.
(1)求点Q的轨迹T的方程;
(
2)若过点B且方向向量为(-1,
)的直线l,与(1)中的轨迹T相交于M、N两点,试求△AMN的面积.
7.已知椭圆的中心在原点,离心率为
,一个焦点是F(-m,0)(m是大于0的常数).
(1)求椭圆的方程;
(2)设Q是椭圆上的一点,且过点F、Q的直线
与y轴交于点M. 若
,求直线
的斜率.
8.已知点
是⊙
:
上的任意一点,过
作
垂直
轴于
,动点
满足
.
(1)求动点
的轨迹方程;
(2)已知点
,在动点
的轨迹上是否存在两个不重合的两点
、
,使
(O是坐标原点),若存在,求出直线
的方程,若不存在,请说明理由.
参考答案
1.A【解析】求出入射光线所在直线方程及椭圆焦点坐标准线方程.
2.
【解析】直接用公式.
3.2【解析】数形结合用定义.
4.4
【解析】用椭圆定义.
5.35【解析】用焦半径公式:|PFi|= a+exi.
6.解:(1)由于QB=QP,故AQ+BQ=AP>
AB,Q点的轨迹是以A、B为焦点的椭圆.
其中2a=8,a=4,a2=16, c=3,c2=9, b2=a2-c2=7
椭圆方程为
(2)∵l过点B且方向向量为(-1,
),∴l的方程为y=-
(x-3)
将直线方程代入椭圆方程化简得:55x2-288x+320=0
x1+x2=
,x1x2=
|x1-x2|=
=
|MN|=
|x1-x2|=
A到MN的距离
S△AMN=
7.分析:(1)直接求出a、b,用m表示;(2)F是MQ的中点.
答案:(1)
(2)
或0
8.解:(1)设
,依题意,则点
的坐标为
又
∴
∵
在⊙
上,故
∴
∴ 点
的轨迹方程为
(2)假设椭圆
上存在两个不重合的两点
满足
,则
是线段MN的中点,且有
又
在椭圆
上
∴
两式相减,得
∴
∴ 直线MN的方程为
∴ 椭圆上存在点
、
满足
,此时直线
的方程为
继续阅读