内容正文:
3.1.2 椭圆的几何性质
【知识点梳理】
知识点一:椭圆的简单几何性质
我们根据椭圆来研究椭圆的简单几何性质
椭圆的范围
椭圆上所有的点都位于直线和所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足,.
椭圆的对称性
对于椭圆标准方程,把换成,或把换成,或把、同时换成、,方程都不变,所以椭圆是以轴、轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心.
椭圆的顶点
①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点.
②椭圆与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为,,,.
③线段,分别叫做椭圆的长轴和短轴,,.和分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
椭圆的离心率
①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用表示,记作.
②因为,所以的取值范围是.越接近1,则就越接近,从而越小,因此椭圆越扁;反之,越接近于0,就越接近0,从而越接近于,这时椭圆就越接近于圆.当且仅当时,,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为.
知识点诠释:
椭圆的图象中线段的几何特征(如下图):
(1),,;
(2),,;
(3),,;
知识点二:椭圆标准方程中的三个量a、b、c的几何意义
椭圆标准方程中,a、b、c三个量的大小与坐标系无关,是由椭圆本身的形状大小所确定的,分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:,,且.
可借助下图帮助记忆:
a、b、c恰构成一个直角三角形的三条边,其中a是斜边,b、c为两条直角边.
和a、b、c有关的椭圆问题常与与焦点三角形有关,这样的问题考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角()结合起来,建立、之间的关系.
知识点三:椭圆两个标准方程几何性质的比较
标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于x轴、y轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长=,短轴长=
离心率
知识点诠释:椭圆,的相同点为形状、大小都相同,参数间的关系都有和,;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不相同;
椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看、的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上.
知识点四:直线与椭圆