内容正文:
第01讲 3.1.1椭圆及其标准方程
课程标准
学习目标
①了解圆锥曲线的实际背景。
②了解圆锥
曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。
③掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程。
④会根据相关的条件求椭圆的标准方程。
⑤会求与椭圆有关的量。
1.通过本节课的学习,要求掌握椭圆的定义(相关的量的掌握)及椭圆的标准方程(满足的条件),会求与椭圆有关的几何量
知识点01:椭圆的定义
1、椭圆的定义:平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数,
这个动点的轨迹叫椭圆. 这两个定点(,)叫椭圆的焦点,两焦点的距离()叫作椭圆的焦距.
说明:
若,的轨迹为线段;
若,的轨迹无图形
2、定义的集合语言表述
集合.
【即学即练1】(2023秋·四川南充·高二四川省南充高级中学校考期末)设定点,,动点P满足条件,则点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段
【答案】A
【详解】因为,,所以,
所以,所以点P的轨迹是以,为焦点的椭圆.
故选:A.
知识点02:椭圆的标准方程
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
标准方程
()
()
图象
焦点坐标
,
,
的关系
【即学即练2】(2023秋·广东广州·高二广州市第八十六中学校考期末)已知的周长为20,且顶点,则顶点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】错解:
∵△ABC的周长为20,顶点,
∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,
∵12>8,
∴点A到两个定点的距离之和等于定值,
∴点A的轨迹是椭圆,
∵a=6,c=4,
∴b2=20,
∴椭圆的方程是
故选:D.
错因:
忽略了A、B、C三点不共线这一隐含条件.
正解:
∵△ABC的周长为20,顶点,
∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,
∵12>8,
∴点A到两个定点的距离之和等于定值,
∴点A的轨迹是椭圆,
∵a=6,c=4,
∴b2=20,
∴椭圆的方程是
故选:B.
特别说明:
1、两种椭圆,()的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有,;不同点是:两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
2、给出椭圆方程(,,),判断该方程所表示的椭圆的焦点位置的方法是:椭圆的焦点在轴上⇔标准方程中项的分母较大;椭圆的焦点在轴上⇔标准方程中项的分母较大,这是判断椭圆焦点所在坐标轴的重要方法.可简记作:焦点位置看大小,焦点跟着大的跑.
题型01椭圆的定义及辨析
【典例1】(2023春·新疆塔城·高二统考开学考试)设满足:,则点的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.不存在
【答案】B
【详解】∵表示为到定点的距离之和为5,即,
∴点的轨迹为椭圆.
故选:B.
【典例2】.(2023·全国·高三专题练习)已知,是两个定点,且(是正常数),动点满足,则动点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.直线
【答案】C
【详解】解:因为 (当且仅当 时,等号成立,所以,
当 且 时,,此时动点的轨迹是椭圆;
当 时,,此时动点 的轨迹是线段.
故选:C.
【变式1】(2023·全国·高二专题练习)如果点在运动过程中,总满足关系式,则点的轨迹是( ).
A.不存在 B.椭圆 C.线段 D.双曲线
【答案】B
【详解】表示平面由点到点的距离之和为,而,所以点的轨迹是椭圆,
故选:B
【变式2】(2023秋·四川成都·高二统考期末)椭圆上一点P与它的一个焦点的距离等于6,那么点P与另一个焦点的距离等于 .
【答案】14
【详解】设左、右焦点为, 设,
由题得
因为,所以.
所以点P与另一个焦点的距离等于14.
故答案为:14
故选:B.
题型02利用椭圆定义求方程
【典例1】(2023·上海·高二专题练习)方程,化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,可得点到定点,的距离之和等于12,
即,
所以动点的轨迹是焦点在轴上的椭圆,设其方程为,
则,,
所以,,
故方程为.
【典例2】(2023秋·广东广州·高二西关外国语学校校考期末)已知圆,圆,动圆M与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】如图,由题意得:,,其中,
所以,
由椭圆定义可知:动圆圆心M的轨迹为以为焦点的椭圆,设,
则,解得:,
故动圆圆心M的轨迹方程为.
故选:D
【变式1】(2023春·江苏南京·高二江苏省江浦高级中学校联考阶段练习)已知椭圆的左、右焦点为,且过点则椭圆标准方程为 .
【答案】
【详解】由题知:,①
又椭圆经过点,
所以,②
又,③
联立解得:,