内容正文:
§1 椭 圆
#1.1 椭圆及其标准方程
学业标准
1.掌握椭圆的定义,会用椭圆的定义解决有关问题.(重点)
2.掌握椭圆的标准方程,了解其推导过程.会求椭圆的标准方程.(重点、难点)
[教材梳理]
导学1 椭圆的定义
通过探讨以下几个问题,初步形成对椭圆的认识.
将一条细绳的两端用图钉分别固定在平面内的两个定点F1,F2上,用笔尖将细绳拉紧并运动,在纸上能得到怎样的图形?
[提示] 得到一个椭圆.
如果调整细绳两端点F1,F2的相对位置,细绳的长度不变,猜想椭圆会发生怎样的变化?
[提示] 当细绳两个端点逐步靠近时,所画的椭圆越接近圆,当细绳两端点逐步远离时,所画的椭圆越扁平.
◎结论形成
1.椭圆的定义
平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于__常数(大于|F1F2|)__的点的集合(或轨迹)叫作椭圆.
这两个定点__F1,F2__叫作椭圆的焦点,两个焦点间的距离__|F1F2|__叫作椭圆的焦距.
2.椭圆的对称性
椭圆是轴对称图形,直线__F1F2__及线段F1F2的__垂直平分线__都是它的对称轴;椭圆也是中心对称图形,线段F1F2的__中点__是它的对称中心.
导学2 椭圆的标准方程
推导椭圆的标准方程是如何建坐标系的?椭圆的标准方程有几种形式?
[提示] 以椭圆的对称中心为坐标原点,椭圆的对称轴为坐标轴,建立平面直角坐标系,由于焦点在x轴上或y轴上,故标准方程有两种形式.
推导椭圆的标准方程过程中,对含有的两个根式是怎样处理的?
[提示] 将两个根式分开即移项,先变成=2a-,再两边平方(可消去很多项,简单了很多).
◎结论形成
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)__
图形
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]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内与两个定点的距离的和等于常数的点的轨迹就是椭圆.( )
(2)椭圆的焦点只能在坐标轴上.( )
(3)方程+=1(m>0,n>0)不一定表示椭圆.( )
(4)两种椭圆的标准方程中,有时a>b>0,有时b>a>0.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.以下方程表示椭圆的是( )
A.+=1 B.2x2-3y2=2
C.-2x2-3y2=-1 D.+=0
解析 A中方程为圆的方程,B,D中方程不是椭圆方程.
答案 C
3.以坐标轴为对称轴,两焦点的距离是2,且过点(0,2)的椭圆的标准方程是( )
A.+=1或+=1 B.+=1
C.+=1或+=1 D.+=1
解析 若椭圆的焦点在x轴上,则c=1,b=2,得a2=5,此时椭圆方程是+=1;若焦点在y轴上,则a=2,c=1,则b2=3,此时椭圆方程是+=1.
答案 A
4.若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是________.
解析 ∵方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,∴a2>a+6>0,∴a>3或-6<a<-2.
答案 (-6,-2)∪(3,+∞)
题型一 对椭圆标准方程的理解
(1)若方程+=1表示椭圆,则实数m的取值范围是( )
A.(-9,25) B.(-9,8)∪(8,25)
C.(8,25) D.(8,+∞)
(2)若方程x2-3my2=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围是________.
[自主解答] (1)依题意有
解得-9<m<8或8<m<25,
即实数m的取值范围是(-9,8)∪(8,25).
(2)由题意知m≠0,
将椭圆方程化为+=1,
依题意有解得m<-,
即实数m的取值范围是.
[答案] (1)B (2)
[规律方法]
1.给出方程+=1,其表示椭圆的条件是其表示焦点在x轴上的椭圆的条件是m>n>0,其表示焦点在y轴上的椭圆的条件是n>m>0.
2.若给出椭圆方程Ax2+By2=C,则应首先将该方程转化为椭圆的标准方程的形式+=1,再研究其焦点的位置等情况.
[触类旁通]
1.已知椭圆的标准方程为+=1(m>0),并且焦距为6,则实数m的值为________.
解析 ∵2c=6,∴c=3.当椭圆的焦点在x轴上时,由椭圆的标准方程知a2=25,b2=m2,a2=b2+c2,得25=m2+9,∴m2=16,又m>0,故m=4.
当椭圆的焦点在y轴上时,由椭圆的标准方程知a2=m2,b2=25,a2=b2+c2,得m2=25+9=34,又m>0,故m=.综上,实数m的值为4或.
答案 4或
题型二 求椭圆的标准方程(一题多解)
(1)求适合下列条件的椭圆的标准方