内容正文:
2.5 椭圆及其方程
2.5.1 椭圆的标准方程
数学
学习目标
1.了解椭圆标准方程的推导.
2.理解椭圆的定义及椭圆的标准方程.
3.掌握用定义和待定系数法求椭圆的标准方程.
数学
知识梳理·自主探究
师生互动·合作探究
数学
知识梳理·自主探究
知识探究
两个定点
1.椭圆的定义
如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个常数,且2a>|F1F2|,则平面内满足|PF1|+|PF2|=2a的动点P的轨迹称为椭圆,其中, F1,F2称为椭圆的焦点,两个焦点之间的距离|F1F2|称为椭圆的 .
焦距
数学
2.椭圆的标准方程
(a>b>0)
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程 .
. (a>b>0)
焦点 (-c,0)与(c,0) 与 .
a,b,c的关系 c2= .
(0,-c)
(0,c)
a2-b2
数学
思考1:确定椭圆的标准方程需要知道哪些量?在椭圆的标准方程中a>b>c一定成立吗?
答案:需要知道a,b的值及焦点所在的位置;在椭圆的标准方程中a>b>c不一定成立,只要a>b,a>c即可,b,c的大小关系不定.
思考2:根据椭圆方程,如何确定焦点位置?
答案:把方程化为标准形式,x2,y2的分母哪个大,焦点就在相应的坐标轴上.
数学
师生互动·合作探究
探究点一
椭圆的定义在焦点三角形中的应用
数学
变式探究:(1)在本例中,若把“∠F1PF2=60°”改为“∠PF1F2=90°”,其余条件不变,试求△PF1F2的面积;
数学
(2)本例中,若过点F1的直线l与椭圆交于A,B两点,求△ABF2的周长.
数学
方法总结
椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形.解关于椭圆的焦点三角形的问题,通常要利用椭圆的定义,结合正弦定理、余弦定理等知识求解.
数学
探究点二
求椭圆的标准方程
[例2] (2021·山东滕州校级期中)已知椭圆的焦距是6,且椭圆上的点到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程为 .
数学
针对训练:根据下列条件,求椭圆的标准方程.
数学
针对训练:根据下列条件,求椭圆的标准方程.
(2)经过点(2,-3),且与椭圆9x2+4y2=36有共同的焦点.
数学
方法总结
(1)利用待定系数法求椭圆的标准方程的步骤:
①定位,确定焦点在哪个轴上;
②定量,依据条件及a2=b2+c2确定a,b,c的值;
③写出标准方程.
(3)当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,且A≠B),将点的坐标代入解方程组求得系数.
数学
探究点三
椭圆标准方程的应用
角度1 利用椭圆的标准方程求参数的值(取值范围)
数学
数学
方法总结
根据椭圆的焦点位置求椭圆方程中的参数取值范围时,考虑含x2,y2项对应的分母都大于0,然后根据焦点所在坐标轴确定对应分母的大小.
数学
角度2 利用椭圆的标准方程确定椭圆的基本量
数学
数学
方法总结
由椭圆的标准方程可以确定焦点坐标或求出参数的值(或取值范围).
(1)求椭圆的焦点坐标时,若方程不是标准方程,则应先将其化为标准方程,确定a2,b2的值和焦点所在的坐标轴,再利用关系式a2=b2+c2求出c,即可写出焦点坐标.
数学
角度3 判断点与椭圆的位置关系
数学
数学
方法总结
(2)先由椭圆的标准方程求出a,c,再利用下面的结论:①|PF1|+|PF2|<
2a⇔点P在椭圆内;
②|PF1|+|PF2|=2a⇔点P在椭圆上;
③|PF1|+|PF2|>2a⇔点P在椭圆外.
数学
探究点四
与椭圆定义有关的轨迹问题
[例6] (2021·江西赣州高二上学期联考)已知B(-4,0),C(4,0),且△ABC的周长为20,求顶点A的轨迹方程 .
数学
针对训练: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.
数学
方法总结
(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.
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C
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B
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B
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4.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为 .
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