内容正文:
1.1 椭圆及其标准方程
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.了解椭圆的实际背景,感受椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、标准方程.
重点
难点
重点:椭圆的定义和标准方程.
难点:椭圆标准方程的推导.
平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作椭圆.这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点间的距离|F1F2|叫作椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距.
1.对定义中限制条件“常数(大于|F1F2|)”的理解
条件
结论
2a>|F1F2|
动点的轨迹是椭圆
2a=|F1F2|
动点的轨迹是线段F1F2
2a<|F1F2|
动点不存在,因此轨迹不存在
2.对定义中限制条件“两个定点”的理解
椭圆定义中的两个定点F1,F2是指不重合的两点,当F1与F2重合时,相应点的集合是圆.
判断正误
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2,则点P的轨迹是椭圆.( )
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足|PF1|+|PF2|=1,则点P的轨迹是椭圆.( )
(4)平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离相等的点的轨迹是椭圆.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
椭圆的标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
1.椭圆的焦点总在长轴上,当焦点在x轴上时,椭圆的焦点坐标为(c,0),(-c,0),当焦点在y轴上时,椭圆的焦点坐标为(0,c),(0,-c).
2.在两种标准方程中,a2>b2,所以可以根据分母的大小来判定焦点在哪一个坐标轴上.
3.P是椭圆上的任意一点(不在坐标轴上),F1,F2为椭圆的两焦点,则△PF1F2的周长为2(a+c).
4.焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)(异于长轴的端点)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形.若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:
(1)当r1=r2,即点P的位置为椭圆与y轴交点时,θ最大;
(2)S=b2tan=c|y0|,当|y0|=b,即点P的位置为椭圆与y轴交点时,S取最大值,最大值为bc.
1.判断正误
(1)椭圆+=1与+=1(a>b>0)的焦点相同,焦距也相同.( )
(2)椭圆3x2+2y2=1的焦点在x轴上.( )
(3)椭圆的两种标准方程中,虽然焦点位置不同,但都满足a2=b2+c2.( )
(4)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0)表示的曲线是椭圆.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.与椭圆+=1有公共焦点的椭圆是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案:C
3.已知椭圆+=1上一点P(x,y)到其中一个焦点的距离为3,则点P到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.3 C.1 D.
答案:C
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椭圆的定义及应用
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[典例] 直线l过椭圆+=1的右焦点F2并与椭圆交于A,B两点,则△ABF1的周长是( )
A.4 B.6
C.8 D.16
[解析] 根据题意结合椭圆的定义,得|AF1|+|AF2|=2a=4,并且|BF1|+|BF2|=2a=4,又因为|AF2|+|BF2|=|AB|,所以△ABF1的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=8.
[答案] C
[方法技巧]
焦点三角形问题的解题方法
(1)以椭圆上一点P与椭圆的两焦点F1,F2为顶点构成的三角形称为焦点三角形,解关于椭圆中的焦点三角形问题时要充分利用椭圆的定义,三角形的正弦定理、余弦定理等知识.对于求焦点三角形的面积问题,结合椭圆定义,建立关于|PF1|(或|PF2|)的方程求得|PF1|(或|PF2|)的长度,有时把|PF1|·|PF2|看成一个整体,运用公式|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|及余弦定理求出|PF1|·|PF2|,而无需单独求出,这样可以减少运算量.
(2)焦点三角形的周长等于2a+