内容正文:
第5节 椭 圆
[课程标准要求]
1.了解椭圆及椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.
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1.椭圆的定义
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.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.焦距的一半称为半焦距.
其数学表达式:集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>c>0,且a,c为常数.
(1)2a>2c的原因是三角形两边之和大于第三边;
(2)上述表达式中,若a=c,则集合P为线段.若a<c,则集合P为空集.
2.椭圆的几何性质
性质 范围 . .
顶点 .
. .
.
轴长 长轴长=2a,短轴长=2b
焦点 . .
离心率 E= ,且e∈(0,1)
a,b,c
的关系 a2=b2+c2
-a≤x≤a,且-b≤y≤b
-b≤x≤b,且-a≤y≤a
A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),
B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
椭圆的标准方程中
焦点在x轴上⇔标准方程中x2项的分母较大;
焦点在y轴上⇔标准方程中y2项的分母较大.
1.设P为椭圆上不同于长轴两端点的点,F1,F2为椭圆的两个焦点,则
①b≤|OP|<a;②a-c<|PF1|<a+c.
4.椭圆的离心率与椭圆的扁平程度有关,当a不变时,e越大,b越小,椭圆越扁;e越小,b越大,椭圆越圆.
D
C
3.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是 .
答案:2
4.椭圆9x2+5y2=45的离心率为 .
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椭圆的定义及应用
D
B
3.动圆M过定点A(-3,0),且内切于定圆B:(x-3)2+y2=100,动圆圆心M的轨迹方程为 .
若平面上的动点的轨迹满足椭圆的定义的形式,可直接确定动点的轨迹或求椭圆的方程.
椭圆的标准方程
A
AC
(1)求椭圆标准方程的主要方法是待定系数法,求解时首先由题目条件确定方程的类型(焦点的位置),再由条件确定方程的参数.
(2)若椭圆焦点位置不确定时,一般可设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1
(m>0,n>0,m≠n),不必考虑焦点位置,用待定系数法求出m,n的值即可.
椭圆的几何性质
椭圆几何性质的理解
根据椭圆方程研究椭圆的几何性质,主要是根据方程确定参数的几何意义,结合有关量的特征求解.
椭圆的离心率
(1)求椭圆离心率的方法:直接求出a,c的值,利用离心率公式直接求解或列出含有a,b,c的齐次方程,借助于b2=a2-c2消去b,转化为含有e的方程求解.
(2)求椭圆离心率范围的两种方法
椭圆上的点有关的最值或范围问题
与椭圆上的点有关的最值或范围问题的求解方法
(1)设出椭圆上的点的坐标,构造关于以点的坐标为变量的函数关系式,利用函数知识求解.
(2)利用不等式,尤其是基本不等式求最值或取值范围.
[针对训练]
答案:3
[知识链接]
椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形.
培优点(九) 椭圆的焦点三角形
(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos θ.
2.点P在焦点为F1(-4,0)和F2(4,0)的椭圆上,若△PF1F2面积的最大值为16,则椭圆的标准方程为 .
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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)
2.椭圆的通径(过焦点且垂直于长轴的弦)长为,通径是最短的焦点弦.
3.设P,A,B是椭圆+=1(a>b>0)上不同的三点,其中A,B关于原点对称,P与A,B均不关于坐标轴对称,则直线PA与PB的斜率之积为定值-.
5.若P(x0,y0)为椭圆+=1(a>b>0)上的任意一点,F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆的左、右焦点,则|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0,其中e=.
6.椭圆系方