内容正文:
2.2 椭圆
2.2.1 椭圆的标准方程
学习目标:1.了解椭圆标准方程的推导.(难点)2.掌握椭圆的标准方程,会求椭圆的标准方程.(重点、易混点)3.能用标准方程判定曲线是否是椭圆.
椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
=1+
(a>b>0)
=1+
(a>b>0)
图象
焦点坐标
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
a,b,c的
关系
a2=b2+c2
[基础自测]
思考辨析
(1)椭圆的标准方程中,“标准”的条件是椭圆的焦点在坐标轴上,且两焦点关于原点对称.
( )
(2)椭圆的两种标准形式中,虽然焦点位置不同,但都具备a2=b2+c2.
( )
(3)方程=1(m>0,n>0)是椭圆的方程.
( )+
(4)椭圆=1的焦点在x轴上.
( )+
(5)设椭圆+y2=1的焦点为F1,F2,P是椭圆上一点,则PF1+PF2=2.
( )
(6)椭圆=1的焦点坐标是(±2,0).
( )+
[解析] (1)(2)明显正确;
(3)=1中,当m=n>0时方程表示圆,故错误;+
(4)方程y2的分母大于x2的分母,故椭圆的焦点在y轴上,故错误;
(5)方程+y2=1中,a=2,所以PF1+PF2=4.所以错误;
(6)因为a2-b2=12-8=4,所以c=2,即焦点坐标为(±2,0),故正确.
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
椭圆标准方程的求法
求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)椭圆的焦距为2,且过点P(-,0);
(2)两个焦点坐标分别为(0,-2),(0,2),并且经过点P.
[思路探究] 求椭圆的标准方程关键是确定焦点的位置及a,b的值,若不能确定焦点位置,则要根据焦点在x轴上还是y轴上分类讨论.
[解] (1)①若椭圆的焦点在x轴上,设其标准方程为=1(a>b>0).+
∵c=1,点P(-,0)在椭圆上,
∴=1.+故椭圆的标准方程为解得
②若椭圆的焦点在y轴上,设其标准方程为=1(a>b>0),+
则有=1.+故椭圆的标准方程为解得
故所求椭圆的方程是=1.+=1或+
(2)法一:∵椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为=1(a>b>0).+
由椭圆的定义知
2a=,=2+
∴a=.又c=2,∴b2=a2-c2=6,
∴所求椭圆的标准方程为=1.+
法二:设所求椭圆的标准方程为=1(a>b>0),+
依题意得
解得=1.+∴所求椭圆的标准方程为
法三:设椭圆的标准方程为=1(a>2),+
∵点=1,+在椭圆上,∴
整理得2a4-25a2+50=0,
解得a2=(舍),a2=10,
∴所求椭圆的标准方程为=1.+
[规律方法] 用待定系数法求椭圆的标准方程,一般解题步骤可归纳为
[跟踪训练]
1.求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0)和(4,0),且椭圆经过点(5,0);
(2)坐标轴为对称轴,并且经过两点A(0,2),B.
[解] (1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为=1.+=1,a2=25,又c=4,b2=a2-c2=25-16=9,所以椭圆方程为=1(a>b>0),因为椭圆经过点(5,0),所以+
(2)法一:①若椭圆的焦点在x轴上,设其标准方程为(舍去).解得=1(a>b>0),把A,B两点坐标代入得+
②若椭圆的焦点在y轴上,设其标准方程为解得=1(a>b>0)把A,B两点的坐标代入得+
故椭圆的标准方程为+x2=1.
综上,所求椭圆的标准方程为+x2=1.
法二:设所求椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n),
把A、B两点坐标代入得
解得+x2=1.故所求椭圆的标准方程为
椭圆标准方程的识别
已知方程x2·sin α-y2·cos α=1(0≤α≤2π)表示椭圆.
(1)若椭圆的焦点在x轴上,求α的取值范围;
(2)若椭圆的焦点在y轴上,求α的取值范围.
[思路探究] (1)已知方程不是椭圆的标准形式,应先化成标准方程.
(2)对于椭圆方程=1(m>0,n>0,m≠n)可由m,n的大小确定椭圆焦点的位置,列出三角不等式后求α的范围.+
[解] 将椭圆方程x2·sin α-y2·cos α=1(0≤α≤2π)化为标准形式为=1(0≤α≤2π).+
(1)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,
则>0,即>-
所以.π<α<π,即α的取值范围是
(2)若方程表示焦点在y轴上的椭圆,
则->0,即>
所以.,即α的取值范围是<α<
[规律方法]
1.椭圆标准方程形式:左边是“平方+平方”,分母不等,右边为“1”.
2.焦点在x轴上⇔标准方程中x2项的分母较大,焦点在y轴上⇔标准方程中y2项的分母较大,因此由椭圆的标