内容正文:
3.1.2 椭圆的几何性质
第 1 课时 椭圆的几何性质
(一)椭圆的范围、对称性、顶点
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
顶点 ________________________________________ ________________________________________
轴长 短轴长= ,长轴长=____
焦点 _________ ________
焦距 |F1F2|=___
对称性 对称轴: 对称中心:_____
A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)
2b
2a
(±c,0)
(0,±c)
2c
x轴、y轴
原点
1.椭圆4x2+y2=4的长轴端点坐标为 ( )
A.(-1,0),(1,0) B.(-4,0),(4,0)
C.(-2,0),(2,0) D.(0,-2),(0,2)
2.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,一个焦点的坐标是(3,0),则椭圆的标准方程为________.
(1)椭圆离心率e的取值范围是(0,1),椭圆的离心率刻画了椭圆的“扁平程度”,离心率e越大,椭圆越扁平,离心率e越小,椭圆越接近于圆.当且仅当a=b,c=0时,两个焦点重合,椭圆就变为圆,它的方程为x2+y2=a2.
(2)椭圆离心率是焦距与长轴长的比,也可以形象的理解为在椭圆的长轴长不变的前提下,两个焦点离开中心的程度.由椭圆的定义,椭圆的离心率e一般有以下几种表达方式:
1.由椭圆方程讨论其几何性质的步骤
(1)化椭圆方程为标准形式,确定焦点在哪个坐标轴上;
(2)由标准形式求出a,b,c,写出其几何性质.
2.椭圆的几何性质与椭圆的形状、大小和位置的关系
(1)椭圆的焦点决定椭圆的位置;
(2)椭圆的范围决定椭圆的大小;
(3)椭圆的离心率刻画椭圆的扁平程度;
(4)对称性是圆锥曲线的重要性质,椭圆的顶点是椭圆与对称轴的交点,是椭圆上的重要的特殊点,在画图时应先确定这些点.
已知椭圆的几何性质求椭圆的标准方程的步骤
(1)确定焦点所在的坐标轴,从而确定椭圆标准方程的形式;
(2)由所给的几何性质充分挖掘a,b,c所满足的关系式,建立关于a,b,c的关系式或方程(组)解出a,b的值;
(3)写出椭圆的标准方程.
[拓展]
1.若将本例中“PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°”改为“∠PF2F1=75°,∠PF1F2=45°”,求C的离心率.
2.若将本例中“PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°”改为“C上存在点P,使∠F1PF2为钝角”,求C的离心率的取值范围.
[方法技巧] 求椭圆离心率及范围的两种方法
内化素养
““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价(十四)”
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明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.掌握简单的椭圆的几何性质.
2.了解椭圆的离心率对椭圆的扁平程度的影响.
3.掌握直线与椭圆的位置关系及其应用.
重点
难点
重点:椭圆的几何性质.
难点:椭圆的几何性质的理解和应用.
-b≤x≤b,-a≤y≤a
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)
_________________
范围
____________________
____________________
eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1(a>b>0)
-a≤x≤a,-b≤y≤b
(1)椭圆的范围实质是椭圆上点的横坐标、纵坐标的取值范围.由于椭圆方程中两个非负数的和等1,所以椭圆上任一点的坐标适合不等式eq \f(x2,a2)≤1,即-a≤x≤a,同理有eq \f(y2,b2)≤1,即-b≤y≤b,这说明椭圆位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形框里.
(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成一个直角三角形,其三边长满足关系式:a2=b2+c2.
解析:椭圆4x2+y2=4化为标准方程为x2+eq \f(y2,4)=1.所以椭圆焦点在y轴上,由a2=4,a=2,所以长轴端点坐标为(0,-2),(0,2),故选D.
答案:D
解析:由题意,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2a+2b=18,,c=3,,a2=b2+c2,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=5,,b=4.))因为椭圆的焦点在x轴上,所以椭圆的标准方程为eq \f(x2,25)+eq \f(y2,16)=1.
答案:e