内容正文:
§1 椭圆
1.1 椭圆及其标准方程
第二章 圆锥曲线
(教师独具内容)
课程标准:1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、标准方程.
教学重点:椭圆定义的应用及求椭圆的标准方程.
教学难点:椭圆标准方程的推导.
核心素养:通过研究椭圆的定义及标准方程,提升数学抽象、数学运算及逻辑推理素养.
1
核心概念掌握
PART ONE
常数
焦点
焦距
2c
(±c,0)
(0,±c)
a2=b2+c2
1.对椭圆定义的理解
设两定点F1,F2,点到F1,F2的距离之和为2a.
(1)当2a>|F1F2|时,点的轨迹是椭圆.
(2)当2a=|F1F2|时,点的轨迹是以F1,F2为端点的线段.
(3)当2a<|F1F2|时,点的轨迹不存在.
2.用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
(1)作判断:依据条件判断椭圆的焦点在x轴上还是在y轴上,还是两个坐标轴上都有可能;
×
×
√
√
答案
3
2
6
2
核心素养形成
PART TWO
例1 (1)已知点M是平面α内的动点,F1,F2是平面α内的两个定点,则“点M到点F1,F2的距离之和为定值”是“点M的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
[解析] 若点M到点F1,F2的距离之和恰好为F1,F2两点之间的距离,则轨迹不是椭圆,所以前者不能推出后者.根据椭圆的定义,椭圆到两焦点的距离之和为常数2a,所以后者能推出前者,故前者是后者的必要不充分条件,故选C.
答案
解析
题型一 椭圆的定义
答案
解析
1.对椭圆定义的三点说明
(1)椭圆是在平面内定义的,所以“平面内”这一条件不能忽视.
(2)定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.
(3)常数(2a)必须大于两定点间的距离,否则轨迹不是椭圆,这是判断一曲线是否为椭圆的限制条件.
2.椭圆定义的两个应用
(1)若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|),则动点M的轨迹是椭圆.
(2)若点M在椭圆上,则|MF1|+|MF2|=2a.
[跟踪训练1] (1)下列说法中正确的是( )
A.到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于12的点的轨迹是椭圆
D.到点F1(-4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆
解析 A中,|F1F2|=8,故到点F1,F2的距离之和为8的点的轨迹是线段F1F2;B中,到点F1,F2的距离之和为6的点的轨迹不存在;C中,根据椭圆的定义,知该轨迹是椭圆;D中,点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
答案
解析
(2)已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B (3,0),圆P过点B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程.
解
解
题型二 椭圆的标准方程
解
解
解
[解法探究] 本例(1)(3)有没有其他解法呢?
解
解
求椭圆标准方程的方法
(1)关键量代入法:先确定椭圆的焦点位置,明确其标准方程的形式,再利用定义及a2-b2=c2求出参数a,b,最后代入椭圆标准方程.
(2)待定系数法:构造a,b,c三者之间的关系,通过解方程组求出a,b.但是要注意先确定焦点所在的位置,其主要步骤可归纳为“先定位,后定量”.
当焦点位置不确定时,可设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).因为它包括焦点在x轴上(m<n)或焦点在y轴上(m>n)两类情况,所以可以避免分类讨论,从而达到了简化运算的目的.
(3)定义法:利用椭圆的定义求动点的轨迹方程,应先根据动点具有的条件,验证是否符合椭圆的定义,即动点到两定点距离之和是否是一常数,且该常数(定值)大于两点间的距离,若符合,则动点的轨迹为椭圆,然后由定义确定椭圆的基本量a,b,c,这就是定义法求椭圆标准方程的方法,但注意检验.
(4)相关点法:当题目中所求动点和已知动点存在明显关系时,一般利用相关点的方法求解.用相关点法求轨迹方程的基本步骤为
①设点:设所求轨迹上动点坐标为P(x,y),已知曲线上动点坐标为Q(x1,y1);
答案
解
(2)求过点(-3,2)且与+=1有相同焦点的椭圆的方程.
解
解
题型三 椭圆的焦点三角形问题
解
[条件探究] 本例中“∠PF1F2=120°”改为