内容正文:
第3课时
椭圆的简单性质的应用
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1.掌握椭圆的简单几何性质及其应用,加强对研究方法的思想渗透及运用数形结合思想解决问题的能力.
2.观察离心率大小变化对椭圆形状的影响,体会数形结合的思想以及数学的对称美、和谐美.
3.探究弦长问题和中点弦问题的解决方法.
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上一节我们共同学习了椭圆的概念、椭圆的标准方程、椭圆的简单几何性质,并能利用它们处理简单的椭圆问题.椭圆是学习双曲线和抛物线的基础,对整个圆锥曲线的学习都起着至关重要的作用.椭圆的几何性质有着广泛的应用,如椭圆的离心率、范围及直线与椭圆的位置关系等都是重要考点.
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x=±a,y=±b
离心率
焦点
问题1
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对椭圆几何性质的六点说明
(1)椭圆的 决定了椭圆的位置.当a>b>0时,方程+=1的焦点在x轴上,方程+=1的焦点在y轴上.
(2)椭圆的范围决定了椭圆的大小,即椭圆+=1位于四条直线 围成的矩形内.
(3)椭圆的 刻画了椭圆的扁平程度,具体影响如下:
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(4)椭圆是轴对称与 图形,具体如下:
(5)椭圆的长轴和短轴都是线段,并不是直线,所以它们有长度,长轴长是 ,短轴长是 .
(6)在椭圆中,a,b,c都具有实际的具体意义,其中a:长半轴长,b:短半轴长,c:半焦距.它们之间的关系是 .
2b
2a
a2=b2+c2
对称中心
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相交
相切
相离
a-c
a+c
问题2
问题3
设直线l:y=kx+b,椭圆C:+=1(a>b>0),联立两方程,消去y(或x)得到一元二次方程,其判别式记为Δ,则如何判断直线l与椭圆C的位置关系?若直线l交椭圆C于A(x1,y1)和B(x2,y2)两点,则线段AB叫作椭圆的弦,那么弦长公式是什么?
1 Δ>0⇔l与C ;②Δ=0⇔l与C ;
③Δ<0⇔l与C .
|AB|=
=
椭圆中的几个重要基本量
①通径(过焦点与长轴垂直的弦)的长为 ;
②椭圆上的点到焦点的最大距离和最小距离分别为
和 .
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C
1
若椭圆两焦点为F1(-4,0)、F2(4,0),P在椭圆上,且△PF1F2的最大面积是12,则椭圆方程是( ).
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
【解析】由题意得c=4.
∵P在椭圆上,且△PF1F2的最大面积为12,
∴×2c×b=12,即bc=12,
∴b=3,a=5,故椭圆方程为+=1.
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D
2
已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是( ).
A. B. C. D.
【解析】本题主要考查椭圆及椭圆的几何性质.画出草图,可知△BAF∽△PAO,∴|AP|∶|PB|=|AO|∶|OF|,而|AO|=a,|FO|=c,∴=2,即e=.
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已知椭圆长轴长是短轴长的2倍,且过点A(2,-6),求椭圆的标准方程.
3
4
已知焦点在x轴上的椭圆+=1的离心率为,则m= .
【解析】由题意知a2=2,b2=m,∴c2=2-m.
∴=,∴m=.
【解析】(法一)依题意a=2b.
①当焦点在x轴上时,设椭圆方程为+=1.
代入点A(2,-6)坐标,得+=1,解得=37,
∴a2=4b2=4×37=148,
∴椭圆的标准方程为+=1.
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②当焦点在y轴上时,设椭圆方程为+=1.
代入点A(2,-6)坐标得+=1,
∴b2=13,∴a2=52.
∴椭圆的标准方程为+=1.综上所述,所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.
(法二)设椭圆方程为+=1(m>0,n>0,m≠n),
由已知椭圆过点A(2,-6),所以有+=1.①
由题设知a=2b,∴m=4n,②
或n=4m,③
由①②可解得n=37,∴m=148.
由①③可解得m=13,∴n=52.
∴所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.
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弦长问题
已知椭圆+y2=1,过点(2,0)且斜率为1的直线交椭圆于A,B两点,求弦AB的长.
【解析】由题意可得直线方程为y=x-2,与椭圆方程联立消去y得5x2-16x+12=0,则Δ>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理得x1+x2=,x1x2=.
代入弦长公式得:
|AB|=·=.
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7
中点弦问题
已知中心在原点且一个焦点为F(0,)的椭圆被直线y=3x-2截得的弦的中点的横坐标是,求此椭圆方程.
【解析】因为椭圆中心在原点,一个焦点为F(0,),
所以可设椭圆方程为+=1,设弦的两端点分别是A(x1,y1),B(x2,y2).
由弦的中点的横坐标是,得中点坐标是(,-),所以x1+x