内容正文:
3.1.2 椭圆的简单几何性质
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1.椭圆的简单几何性质
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对称性 对称轴: ,对称中心: .
范围 x∈ ,
y∈ . x∈ ,
y∈ .
顶点 . .
.
轴长 短轴长|B1B2|= ,长轴长|A1A2|= .
焦点 . .
焦距 |F1F2|= .
离心率 e= (0<e<1)
x轴和y轴
(0,0)
[-a,a]
[-b,b]
[-b,b]
[-a,a]
A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B(-b,0),B2(b,0)
2b
2a
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
2c
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[思考1] 椭圆上的点到焦点的最大距离与最小距离分别是什么?
提示:最大距离为a+c;最小距离为a-c.
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=
<
>
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位置关系 解的个数 Δ的取值
相交 . Δ 0
相切 . Δ 0
相离 . Δ 0
2
>
1
=
0
<
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小试身手
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(2)椭圆上的点到焦点的距离的最小值为 a-c.( )
(3)椭圆的长轴、短轴就是x轴和 y轴.( )
(5)椭圆的离心率e越小,椭圆越圆.( )
×
√
×
×
√
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D
3.椭圆x2+4y2=4的离心率为 ,焦距为 .
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探究点一
椭圆的几何性质
[例1] 求椭圆4x2+9y2=36的长轴长、焦距、焦点坐标、顶点坐标和离心率.
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方法总结
求椭圆的几何性质时,应把椭圆方程化为标准方程,注意分清楚焦点的位置,这样便于直观地写出a,b的数值,进而求出c,求出椭圆的长轴长和短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标等几何性质.
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[变式训练1] 若椭圆方程为9x2+16y2=144,求其长轴长、短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标.
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探究点二
由椭圆的性质求椭圆方程
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[例2] 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(2)在x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为8.
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方法总结
(1)用几何性质求椭圆的标准方程通常采用的方法是待定系数法.
(2)根据已知条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”,即先明确焦点的位置或分类讨论.一般步骤是:①求出a2,b2的值;②确定焦点所在的坐标轴;③写出标准方程.
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[变式训练2] 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(2)长轴长是短轴长的5倍,且过点 A(5,0).
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探究点三
椭圆的离心率
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方法总结
(3)若已知b,c,则求a,再利用(1)或(2)求解;
(4)若已知a,b,c的关系,可转化为关于离心率e的方程(不等式)求值
(范围).
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[变式训练3] 已知F1为椭圆的左焦点,A,B分别为椭圆的右顶点和上顶点,P为椭圆上的一点,当PF1⊥F1A,PO∥AB(O为椭圆的中心)时,求椭圆的离心率.
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探究点四
直线与椭圆的位置关系
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方法总结
直线与椭圆位置关系的判定及弦长公式的运用
(1)直线与椭圆公共点个数问题,一般转化为方程根的问题,由判别式进行判断.
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[变式训练4] 如图,已知一直线与椭圆 4x2+9y2=36相交于A,B两点,弦AB的中点为M(1,1),求直线AB的方程.
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D
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ABC
解析:由椭圆的对称性知点(2,-3),(-2,-3),(-2,3)也在椭圆上.故选ABC.
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C
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答案:±1
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焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准
方程
+=1
(a>b>0)
+=1
(a>b>0)
图象
[思考2] 椭圆方程+=1(a>b>0)中a,b,c的几何意义是什么?
提示:在椭圆方程+=1(a>b>0)中,a,b,c的几何意义如图所示,即a,b,c正好构成了一个以对称中心、一个焦点、一个短轴顶点为顶点的直角三角形.
2.点P(x0,y0)与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系
点P在椭圆上⇔+ 1;
点P在椭圆内部⇔+ 1;
点P在椭圆外