内容正文:
3.1.2 椭圆的简单几何性质
——2023-2024学年高二数学人教A版(2019)
选择性必修第一册
一、新知自学
椭圆的简单几何性质
标准方程
焦点位置
及坐标
焦点在x轴上
,
焦点在y轴上
,
图形
范围
,
,
对称性
关于x轴、y轴对称,关于原点对称
顶点坐标
,,
,
, ,
,
长、短轴长
长轴长 ,短轴长
离心率
二、问题思考
1.根据椭圆的几何性质求椭圆标准方程的方法步骤是什么?
2.如何理解椭圆的离心率?
3.如何研究直线与椭圆的位置关系?
三、练习检测
1.已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆C上一点,若的周长为18,长半轴长为5,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,点P在椭圆C上,直线PA,PB的斜率分别为,,则( )
A. B. C. D.
3.(多选)如图所示,一个底面半径为4的圆柱被与其底面所成的角的平面所截,截面是一个椭圆,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长为8 B.椭圆的离心率为
C.椭圆的离心率为 D.椭圆的一个方程可能为
4.在直角坐标系Oxy中,椭圆C的中心为原点,焦点,在y轴上,离心率为,过的直线l交C于A,B两点,且的周长为16,那么椭圆C的方程为_________.
5.设AB是椭圆的长轴,点C在椭圆上,且,若,,则椭圆的两个焦点之间的距离为__________.
【答案及解析】
一、新知自学
二、问题思考
1.(1)基本思路是“先定型,再定量”,即先确定焦点的位置或对焦点的位置分类讨论.
(2)根据焦点位置,利用待定系数法设出椭圆方程.
(3)列出关于a,b或c的方程组,求出a,b的值.
(4)写出方程.
2.(1)为椭圆的离心率,e的取值范围是,e的大小反映椭圆的扁平程度,e越大,椭圆越扁;e越小,椭圆越圆.
(2)椭圆的离心率可以形象地理解为:在椭圆的长轴长不变的前提下,两个焦点离开中心的程度,这样规定会给今后研究圆锥曲线的统一性等性质带来方便.
3.(1)研究直线与椭圆的位置关系,可联立直线与椭圆的方程,消元后用判别式讨论.
(2)求直线被椭圆截得的弦长,一般利用弦长公式,对于与坐标轴平行的直线,直接求交点坐标即可求解.
(3)有关弦长的最值问题,可以运用二次函数性质、一元二次方程的判别式、基本不等式等来求解.
三、练习检测
1.答案:B
解析:设焦距为2c.因为的周长为18,所以,所以.因为长半轴长为5,即,所以,所以椭圆C离心率.故选B.
2.答案:A
解析:由题意知,.
设,则,,P为椭圆C上一点,,即,,.故选A.
3.答案:BD
解析:由题意易知椭圆的短半轴长,因为截面与底面所成的角,所以椭圆的长轴长,则,所以,离心率.当以椭圆的中心为原点,椭圆的长轴所在直线为x轴,短轴所在直线为y轴建立平面直角坐标系时,椭圆的方程为.故选BD.
4.答案:
解析:由题意设椭圆的方程为.由椭圆的定义知的周长为4a,所以,解得.因为离心率为,所以,则,所以椭圆的方程为.
5.答案:
解析:不妨设椭圆的标准方程为,由题意知,.,,不妨设点C的坐标为.点C在椭圆上,,,,,则椭圆的两个焦点之间的距离为.
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