内容正文:
椭圆及其标准方程
普通高中课程标准实验教科书 选修1-1
榆林中学 马妮娅
·
椭圆及其标准方程
榆林中学 马妮娅
化学
化学
课外延伸
2003年10月15日,中国“神州5号”飞船试验
成功,实现了中国人的千年飞天梦。那么“神州5号”飞船绕着地球飞行,运行的轨迹是什么呢?
化学
你能列举几个生活
中见过的椭圆形状
的物品吗?
如何精确的设计、制作、建造出这些椭圆形的物件呢?
化学
预习探究
2、不用圆规怎样画圆?
1、圆的定义?
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学
实验探究:
2、把它的两端固定在板上的两点F1,F2;
3、用铅笔尖(M)把细绳拉紧,在板上慢慢移动,看看画出的图形?
1、取一条细绳;
化学
合作探究一:
在画图的过程中,哪些量没有变化?哪些量改变
?
两定点间的距离没有变、
绳子的长度没有变。
点在运动。
椭
圆
的
定
义
?
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学
平面内到两个定点 的距离之和等于常数(大于 )的点的集合叫作椭圆。
这两个定点叫作椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距。
思考交流:该常数为什么要大于焦距?
椭圆的定义:
常数
化学
数学
实验探究:
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学
数学
实验探究二:
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学
自主探究
用定义判断下列动点M的轨迹是否为椭圆。
(1)到F1(-2,0)、F2(2,0)的距离之和为6的点的轨迹。
(2)到F1(0,-2)、F2(0,2)的距离之和为4的点的轨迹。
(4)到F1(-2,0)、F2(0,2)的距离之和为3的点的轨迹。
因|MF1|+|MF2|=6>|F1F2|=4,故点M的轨迹为椭圆。
因|MF1|+|MF2|=4=|F1F2|=4,故点M的轨迹 不是椭圆,是线段F1F2
(3)到F1(0,-2)、F2(0,2)的距离之和为3的点的轨迹。
因|MF1|+|MF2|=4<|F1F2|=4,故点M的轨迹不存在。
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学
如何求动点的轨迹方程呢?
建系
列式
设点
证明
化简
化学
请同学们观察椭圆的形状,你认为怎样选择坐标系才能使椭圆的方程简单?
合作探究二:
化学
(1)建系:以经过椭圆焦点 F1,F2 所在直线为 x 轴,线段F1F2的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系xoy,则焦点为 F1(-c,0) 和 F2(c,0) ;
(3)列式:
(a > c)
2a
椭圆方程的推导:
(2)设点:设 M(x,y)是椭圆上的任一点,点M到两焦点的距离之和为常数 2a,由定义可得点M的集合为P={M | |MF1 | + |MF2 | = 2a};
即
化学
则方程可化为
观察左图, 你能从中找出表示 c 、 a 的线段吗?
即
a2-c2 有什么几何意义?
椭圆方程的推导:
(4)化简:移项得
两边平方、整理,得
再两边平方、整理,得
化学
如果椭圆的焦点在 y 轴上,那么椭圆的标准方程又是怎样的呢?
自主探究二:
如果焦点F1,F2 在y 轴上,且F1,F2的坐标分别为(0,-c), (0,c)的意义同上,那么椭圆的方程是:
F1
F2
M
x
y
O
化学
合作探究
如何根据标准方程判断焦点在哪个坐标轴上?
椭圆的标准方程
焦点在x轴
焦点在y轴
化学
例1.判定下列椭圆的焦点在哪个坐标轴 上,并写出 a、b、c 的值及焦点坐标。
焦点在 x 轴上。
焦点在 y 轴上。
运用探究一
焦点坐标为(-3,0)和(3,0)
化学
解:由已知椭圆的焦点在x轴,
c=4,2a=10,即a=5,得
所以椭圆方程为
运用探究二
例2.已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-4,0)、(4,0),且椭圆上一点到两焦点距离之和等于
10,求椭圆的标准方程。
化学
定 义
不
同
点 图 形
标准方程
焦点坐标
相
同
点 a、b、c 的关系
焦点位置的判断
平面内到两个定点F1,F2的距离的和等
于常数(大于F1F2)的点的轨迹
x
y
F1
F2
M
O
x
y
F1
F2
M
O
哪个分母大,焦点就在哪个轴上
课堂收获
化学
作业设计
习题2