内容正文:
2.2椭圆的性质(第2课时)
第 2章 圆锥曲线
沪教版2020选修第一册
学习目标
1.根据椭圆的方程研究椭圆的几何性质,并正确地
画出它的图形.(重点)
2.根据几何条件求出椭圆的方程.(重点、难点)
2
解析几何要利用曲线的方程来研究曲线的几何性质.我们从椭圆的标准方程
出发,可以得到椭圆的下列性质.
F1
F2
O
x
y
A1
A2
B1
B2
•
•
1. 对称性
由图可知,椭圆是轴对称图形,也是中心对称图形.
所以,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心,椭圆的对称中心(即原点)叫做椭圆的中心.
F1
F2
O
x
y
A1
A2
B1
B2
•
•
2. 顶点
说明椭圆与y轴有两个交点, 坐标分别为
A1(-a,0),
A2(a,0).
B1(-b,0),
B2(b,0).
说明椭圆与x轴有两个交点, 坐标分别为
所以椭圆与它的对称轴有四个交点, 这四个交点叫做椭圆的顶点.
所以椭圆与它的对称轴有四个交点, 这四个交点叫做椭圆的顶点.
线段A1A2, B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a, 2b. a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
由图可知,椭圆与坐标轴有四个交点.
3. 范围
F1
F2
O
x
y
A1
A2
B1
B2
•
•
4. 离心率:
如右图示,椭圆 的长半轴长为a, 半焦距为c. 通过动图演示发现, 保持长半轴长a不变, 改变椭圆的半焦距c, 可以发现, c越接近a, 椭圆越扁平. 类似地, 保持c不变, 改变a的大小, 则a越接近c, 椭圆越扁平; 而当a, c扩大或缩小相同倍数时, 椭圆的形状不变. 这样, 利用c和a这两个量, 可以刻画椭圆的扁平程度.
离心率就是刻画椭圆的扁平程度的量.
动画演示
我们]把椭圆的焦距与长轴长的比 称为椭圆的离心率,用 e 表示,即
(1) 离心率的取值范围:
① e 越接近 1,c 就越接近 a,从而 b就越小,椭圆就越扁;
② e 越接近 0,c 就越接近 0,从而 b就越大,椭圆就越圆;
③离心率越小,椭圆越圆,离心率越大,椭圆越扁.
④ 特例:e = 0,则 a = b,则 c = 0,两个焦点重合,椭圆变成圆.
说明:
(2) 离心率对椭圆形状的影响:
因为a > c > 0,所以0 < e < 1.
4. 椭圆的离心率:
解 把给定方程化成标准方程
所以椭圆的长轴和短轴的长分别是10和6,两个焦点在x轴上,它们分别是F1(-4,0)和F2(4,0),四个顶点分别A1(-5,0)、
A2(5,0)、B1(0,-3)、B2(0,3).
1 求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、
焦点和顶点的坐标.
解:
例4.我国发射的第一颗人造地球卫星,它的运行轨道是以地球的中心F2 为一个焦点的椭圆,椭圆长轴的两个端点A、B分别为近地点和远地点,如图2- 2 -8.卫星在近地点A与地球表面的距离为439千米,在远地点B与地球表面的距离为2384千米,地球中心与A、B在同一直线上.已知地球的半径R为6371千米,建立适当的平面直角坐标系,求卫星轨道的方程.(结果中数据精确到0.1千米)
课本练习
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随堂检测
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A.点(-3,-2)不在椭圆上
B.点(3,-2)不在椭圆上
C.点(-3,2)在椭圆上
D.无法判断点(-3,-2),(3,-2),(-3,2)是否在椭圆上
当堂达标
解析:由椭圆以坐标轴为对称轴,以原点为对称中心可知,点(-3,2)在椭圆上,故选C.
答案:C
2.设AB是椭圆 (a>b>0)的长轴,若把线段AB分为100等份,过每个分点作AB的垂线,分别交椭圆的上半部分于点P1,P2,…,P99,F1为椭圆的左焦点,则|F1A|+|F1P1|+|F1P2|+…+|F1P99|+|F1B|的值是( )
A.98a B.99a C.100a D.101a
解析:由椭圆的定义及其对称性可知|F1P1|+|F1P99|=|F1P2|+|F1P98|=…=|F1P49|+|F1P51|=|F1A|+|F1B|=2a,|F1P50|=a,故结果应为50×2a+|F1P50|=101a.
答案:D
3.若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )
解析:不妨设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,B为椭圆的
上顶点.依题意可知,△BF1F2是正三角形.
∵在Rt△OBF2中,|OF2|=c,
|BF2|=a,∠OF2B=6