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
学业标准
素养目标
1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形.(重点)
2.根据几何条件求出曲线方程,利用曲线的方程研究它的性质,并能画出相应的曲线.(重点、难点)
1.通过椭圆性质的学习与应用,培养学生数学运算的核心素养.
2.借助离心率问题的求解,提升直观想象与逻辑推理的核心素养.
[教材梳理]
导学 椭圆的简单几何性质
图中椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
椭圆具有对称性吗?
[提示] 有.椭圆是以原点为对称中心的中心对称图形,也是以x轴,y轴为对称轴的轴对称图形.
可以求出椭圆与坐标轴的交点坐标吗?
[提示] 可以,令y=0得x=±a,故A1(-a,0),A2(a,0),同理可得B1(0,-b),B2(0,b).
椭圆方程中x,y的取值范围是什么?
[提示] x∈[-a,a],y∈[-b,b].
当a的值不变,b逐渐变小时,椭圆的形状有何变化?
[提示] b越小,椭圆越扁.
◎结论形成
椭圆的简单几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准
方程
+=1(a>b>0)
__+=1__(a>b>0)
范围
__-a≤x≤a且-b≤y≤b__
__-b≤x≤b且-a≤y≤a__
对称性
对称轴为__坐标轴__,对称中心为__原点__
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a)
B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长B1B2=__2b__,长轴长A1A2=__2a__
焦点
__F1(-c,0),F2(c,0)__
__F1(0,-c),F2(0,c)__
焦距
F1F2=__2c__
离心率
定义
焦距与长轴长的比____叫作椭圆的离心率,记为e
性质
离心率e的范围是__(0,1)__.当e越接近于1时,椭圆__越扁__;当e越接近于__0__时,椭圆就越接近于圆
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)椭圆+=1(a>b>0)的长轴长是a.( )
(2)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆.( )
(3)若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长分别为10,8,则椭圆的方程为+=1.( )
(4)设F为椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点,M为其上任一点,则MF的最大值为a+c(c为椭圆的半焦距).( )
答案 (1)× (2) × (3)× (4)√
2.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( )
A.5,3, B.10,6,
C.5,3, D.10,6,
解析 将椭圆方程化为标准方程为+=1,
∴焦点在y轴上,a=5,b=3,c==4,∴长轴长10,短轴长6,e=.
答案 B
3.已知椭圆的长轴长为8,离心率为,则椭圆的标准方程为________.
解析 由题意知,2a=8,e==,∴a=4,c=1,从而b2=a2-c2=15.
∴椭圆的标准方程为+=1或+=1.
答案 +=1或+=1
4.(2022·苏州高二课时练习)已知椭圆的焦距为4,离心率为,椭圆的短轴长是________.
解析 因为椭圆的焦距为4,离心率为,则a=3,c=2,
所以b==,故椭圆的短轴长为2b=2.
答案 2
题型一 椭圆简单的几何性质
(多选)已知椭圆C:16x2+25y2=400,关于椭圆C下列叙述正确的是( )
A.椭圆C的长轴长为10
B.椭圆C的两个焦点分别为(0,-3)和(0,3)
C.椭圆C的离心率等于
D.若过椭圆C的焦点且与长轴垂直的直线l与椭圆C交于P,Q,则PQ=
[自主解答] 由已知椭圆标准方程为+=1,则a=5,b=4,∴c=3.
长轴长为2a=10,A正确;两焦点为(3,0),(-3,0),B错误;离心率为e==,C正确;将x=3代入椭圆方程得16×32+25y2=400,解得y=±,∴PQ=,D正确.
[答案] ACD
[规律方法]
由椭圆标准方程研究性质时的两点注意
(1)已知椭圆的方程讨论性质时,若不是标准形式的先化成标准形式,再确定焦点的位置,进而确定椭圆的类型.
(2)焦点位置不确定的要分类讨论,找准a与b,正确利用a2=b2+c2,求出焦点坐标,再写出顶点坐标.同时要注意长轴长、短轴长、焦距不是a,b,c,而应是2a,2b,2c.
[触类旁通]
1.已知椭圆C1:+=1,设椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上.
(1)求椭圆C1的长半轴长、短半轴长、焦点坐标及离心率;
(2)写出椭圆C2的方程,并研究其性质.
解析 (1)由椭圆C1:+=1,可知a=