内容正文:
2.2.2 椭圆的几何性质
学习目标:1.掌握椭圆的简单几何性质.(重点)2.感受运用方程研究曲线几何性质的思想方法.(难点)3.会用椭圆的方程及性质处理一些实际问题.(重点、难点)
1.椭圆的简单几何性质
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
=1(a>b>0)+
=1(a>b>0)+
范围
-a≤x≤a且-b≤y≤b
-b≤x≤b且-a≤y≤a
顶点
(±a,0),(0,±b)
(±b,0),(0,±a)
轴长
长轴长=2a,短轴长=2b
(±c,0)
焦点在x轴上
焦点在y轴上焦点
焦距
F1F2=2c
对称轴
x轴,y轴
对称中心
(0,0)
离心率
e=(0<e<1)
2.离心率
(1)定义:焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率.
(2)范围:e=∈(0,1).
(3)作用:
当椭圆的离心率越接近于1时,则椭圆越扁;
当椭圆的离心率越接近于0时,则椭圆越接近于圆.
[基础自测]
1.思考辨析
(1)椭圆=1(a>b>0)的长轴长等于a.
( )+
(2)椭圆上的点到焦点的距离的最小值为a-c.
( )
(3)椭圆的长轴,短轴就是x轴和y轴.
( )
(4)椭圆+y2=1中,变量x的范围是[-2,2].
( )
[解析] (1)=1(a>b>0)的长轴长等于2a,故错误;+
(2)椭圆上的点到焦点的距离的最小值为a-c,最大值为a+c,故正确;
(3)椭圆的长轴和短轴是线段,而不是直线,故错误;
(4)椭圆],故错误.,,故x的范围是[-+y2=1中,a=
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.填空:
(1)椭圆=1的离心率是________.+
(2)两个椭圆=1中,更接近于圆的是________.++y2=1和
(3)椭圆,则实数a的值为________.=1(a>2)的离心率e=+
[解析] (1).=1,所以离心率e==1中,a=2,c=+
(2)椭圆=1更接近于圆.+.因为e1>e2,所以椭圆=1的离心率e2=+,椭圆+y2=1的离心率e1=
(3)因为a>2,所以e=.,解得a=2=
[答案] (1)=1 (3)2+ (2)
由椭圆的方程求其几何性质
(1)椭圆2x2+3y2=12的两焦点之间的距离为________.
(2)求椭圆81x2+y2=81的长轴和短轴的长及其焦点和顶点坐标,离心率.
[思路探究] 分清椭圆的焦点所在的轴,确定a,b后研究性质.
[解] (1)把椭圆2x2+3y2=12化为标准方程,得.,故2c=2=1,易知a2=6,b2=4,∴c2=a2-b2=2,∴c=+
[答案] 2
(2)椭圆的方程可化为
x2+=1,∴a=9,b=1,
∴c=,=4=
∴椭圆的长轴和短轴长分别为18,2.
∵椭圆的焦点在y轴上,
故其焦点坐标为F1(0,-4),),F2(0,4
顶点坐标为A1(0,-9),A2(0,9),
B1(-1,0),B2(1,0),e=.=
[规律方法] 研究椭圆几何性质的方法
求椭圆的几何性质时,应把椭圆化为标准方程,注意分清楚焦点的位置,这样便于直观地写出a,b的数值,进而求出c,求出椭圆的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标等几何性质.
[跟踪训练]
1.已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长,焦点坐标,顶点坐标.
[解] 椭圆方程可化为=1(m>0),+
因为m-.=,c=,所以焦点在x轴上,即a2=m,b2=>0,所以m>=
由e=,所以m=1.==,得e=
所以椭圆的标准方程为x2+=1.
所以a=1,b=.,B2;四个顶点坐标分别为A1(-1,0),A2(1,0),B1,F2,所以椭圆的长轴长为2,短轴长为1;两焦点坐标分别为F1,c=
由椭圆的几何性质求方程
求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)中心在原点,焦点在坐标轴上,长轴长是6,离心率是;
(2)中心在原点,焦点在坐标轴上,在x轴上的一个焦点与短轴的两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.
[思路探究] →→→
[解] (1)设椭圆方程为=1(a>b>0).由已知得2a=6,+=1(a>b>0)或+
∴a=3.
又e=,∴c=2.=
∴b2=a2-c2=9-4=5.
∴椭圆的标准方程为=1.+=1或+
(2)由题意知焦点在x轴上,
故可设椭圆的标准方程为=1(a>b>0),且两焦点为F′(-3,0),F(3,0).+
如图所示,△A1FA2为等腰直角三角形,OF为斜边A1A2的中线,且|OF|=c,|A1A2|=2b,∴c=b=3,∴a2=b2+c2=18.
∴椭圆的标准方程为=1.+
[规律方法] 由椭圆的几何性质求方程的方法步骤
(1(利用椭圆的