内容正文:
第5节 椭圆
课程标准解读
1.掌握椭圆的定义、标准方程及简单几何性质.2.通过椭圆与方程的学习,进一步体会数形结合的思想.3.了解椭圆的简单的应用.
[知识梳理]
1.椭圆的定义
如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个常数,且2a>|F1F2|,则平面内满足|PF1|+|PF2|=2a的动点P的轨迹称为椭圆,其中,两个定点F1,F2称为椭圆的焦点,两个焦点之间的距离|F1F2|称为椭圆的焦距.
2a=|F1F2|时,动点的轨迹是线段F1F2;2a<|F1F2|时,动点的轨迹不存在.
2.椭圆的标准方程与几何性质
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间的关系
c2=a2-b2
由e== 知,当a不变时,e越大,b越小,椭圆越扁平;e越小,b越大,椭圆越接近于圆.
常用结论
1.若点P在椭圆上,点F为椭圆的一个焦点,则
(1)b≤|OP|≤a;
(2)a-c≤|PF|≤a+c.
2.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,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S.
(1)当P为短轴端点时,θ最大;
(2)S=|PF1||PF2|·sin θ=b2tan=c|y0|,当|y0|=b时,即点P为短轴端点时,S取最大值,最大值为bc.
3.焦点弦(过焦点的弦):焦点弦中通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,弦长lmin=.
4.AB为椭圆+=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中点M(x0,y0),则
(1)弦长|AB|= |x1-x2|= ·|y1-y2|;
(2)直线AB的斜率kAB=-.(y0≠0)
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(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)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)表示的曲线是椭圆.( )
(3)若椭圆的短轴端点为B,焦点为F,则cos∠OFB=e.( )
(4)+=1(a>b>0)与+=1(a>b>0)的焦距相同.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.(教材改编)设P是椭圆+=1上的点,若F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|=( )
A.4 B.8
C.6 D.18
答案:C
3.(教材改编)设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )
A. B.
C.2- D.-1
解析:D 由题意可知,|PF2|=|F1F2|=2c,
|PF1|=2c.因为|PF1|+|PF2|=2a,
∴2c+2c=2a,解得=-1,故选D.
4.(易错自纠)若椭圆的方程为+=1,且此椭圆的焦距为4,则实数a=__________.
答案:4或8
5.(易错自纠)若椭圆经过定点(4,0),长轴是短轴的2倍,则椭圆的标准方程为________.
答案:+=1或+=1
第1课时 椭圆及其几何性质
考点一 椭圆的定义及其应用(基础性)
1.已知圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A为圆上任一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交MA于点P,则动点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
解析:B 点P在线段AN的垂直平分线上,
故|PA|=|PN|.又AM是圆的半径,
∴|PM|+|PN|=|PM|+|PA|=|AM|=6>|MN|,
由椭圆定义知,点P的轨迹是椭圆.
2.(2023·江南十校联考)椭圆C:+y2=1(a>0)的左右焦点分别为F1、F2,P为椭圆上异于端点的任意一点,PF1,PF2的中点分别为M,N.O为坐标原点,四边形OMPN的周长为2,则△PF1F2的周长是( )
A.2(+) B.+2
C.+ D.4+2
解析:A 因为O,M分别为F1F2和PF1的中点,所以OM∥PF2,且|OM|=|PF2|,同理,ON∥PF1,且|ON|=|PF1|,所以四边形OMPN为平行四边形,由题意知,|OM|+|ON|=,故|PF1|+|PF2|=2,即2a=2,a=,由a2=b