内容正文:
第5课时 椭圆及其性质
[考试要求]
1.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质 (范围、对称性、顶点、离心率).
2.掌握椭圆的简单应用.
1.椭圆的定义
把平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离|F1F2|叫做椭圆的焦距.
2.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
性质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心: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
长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b
焦距
|F1F2|=2c
离心率
e=∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
[常用结论]
1.椭圆的焦点三角形
椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形.如图所示,当椭圆为+=1(a>b>0)时,设∠F1PF2=θ.
(1)|PF1|·|PF2|≤=a2.
(2)当PF2⊥x轴时,点P的坐标为.
(3)|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0.
(4)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos θ.
(6)S△F1PF2=b2tan =c|y0|,当|y0|=b,即点P的位置为短轴端点时,θ最大,S取最大值,最大值为bc.
2.已知过焦点F1的弦AB,则△ABF2的周长为4a.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆. ( )
(2)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆. ( )
(3)关于x,y的方程mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)表示的曲线是椭圆.
( )
(4)+=1(a>b>0)与+=1(a>b>0)的焦距相同. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材习题衍生
1.(人教A版选择性必修第一册P115习题3.1 T1改编)如果点M在运动过程中,总满足关系式+=4,则点M的轨迹是( )
A.不存在 B.椭圆
C.线段 D.双曲线
B [+=4表示平面由点M到点(0,-3),(0,3)的距离之和为4,而3-(-3)=6<4,所以点M的轨迹是椭圆,故选B.]
2.(人教A版选择性必修第一册P112例4改编)已知椭圆C:16x2+4y2=1,则下列结论正确的是( )
A.长轴长为 B.焦距为
C.短轴长为 D.离心率为
D [把椭圆方程16x2+4y2=1化为标准方程可得+=1,所以a=,b=,c=,
则长轴长2a=1,焦距2c=,短轴长2b=,离心率e==,故选D.]
3.(人教A版选择性必修第一册P109练习T3改编)椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交椭圆C于A,B两点,则△AF1B的周长为________.
20 [△AF1B的周长为4a=4×5=20.]
4.(人教A版选择性必修第一册P112练习T4改编)已知椭圆的中心在坐标原点,长轴长是8,离心率是,则此椭圆的标准方程是________.
+=1或+=1 [因为a=4,e=,所以c=3,所以b2=a2-c2=16-9=7.因为焦点的位置不确定,所以椭圆的标准方程是+=1或+=1.]
考点一 椭圆的定义及应用
[典例1] (1)已知两圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,动圆在圆C1内部且和圆C1相内切,和圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )
A.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
(2)(多选)已知P是椭圆+=1上一点,椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,且cos ∠F1PF2=,则( )
A.△PF1F2的周长为12
B.S△PF1F2=2
C.点P到x轴的距离为
D.PF1·PF2=2
(3)已知F是椭圆5x2+9y2=45的左焦点,P是椭圆上的动点,A(1,1),则|PA|+|PF|的最大值为________,最小值为________.
(1)D (2)BCD (3)6+ 6- [(1)设圆M的半径为r,则|MC1|+|MC2|=(13-r)+(3+r)=16>8=|C1C2|,所以M的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆,且 2a=16,2c=8,故所求的轨迹方程为+=1.
(2)由椭圆方程知a=3,b=2,所以c=,所以|PF