内容正文:
1.2 椭圆的简单几何性质
学习目标
1.能利用类比的方法,通过椭圆的标准方程推导出椭圆的简单几何性质,从中体会用方程研究几何性质的方法,提升数学抽象、直观想象、数学运算素养.
2.能通过椭圆简单几何性质的应用,将椭圆的实际问题转化为数学问题,提升数学建模素养.
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1
知识梳理
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提示:范围:-a≤x≤a,-b≤y≤b;对称性:对称轴为x轴,
y轴,对称中心为原点;顶点:A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),
B2(0,b).
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1.椭圆的几何性质
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范围 . .
顶点 .
. .
.
轴长 短轴长= ,长轴长= .
短半轴长= ,长半轴长= .
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-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)
2b
2a
b
a
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x轴、y轴
原点
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思考:椭圆上任意一点到一个焦点的距离的最大值和最小值分别是多少?
提示:椭圆上到焦点的距离最大和最小的点分别是长轴的两个端点,最大值为a+c,最小值为a-c.
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做一做1:(多选题)某颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心F为一个焦点的椭圆,如图所示,已知它的近地点A(离地心最近的一点)距地面 m km,远地点B(离地心最远的一点)距地面n km,并且F,A,B三点在同一直线上,地球半径约为 R km,设该椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为2a,2b,2c,则( )
√
√
√
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问题2:观察图形,我们发现,不同椭圆的扁平程度不同,扁平程度是椭圆的重要形状特征,你能用适当的量定量刻画椭圆的扁平程度吗?
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2.椭圆的离心率
(2)e越大,椭圆越扁;e越小,椭圆越圆.
3.通径
过焦点且垂直于焦点所在的对称轴的弦,简称为通径.通
径的长为 .
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做一做2:下列四个椭圆中,形状最扁的是( )
√
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2
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椭圆的几何性质
(1)求椭圆C1的长半轴长、短半轴长、焦点坐标及离心率;
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(2)写出椭圆C2的方程,并研究其几何性质.
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用标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式.
(2)确定焦点位置(焦点位置不确定的要分类讨论).
(3)求出a,b,c的值.
(4)写出椭圆的几何性质.
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√
√
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A.长轴长相等 B.短轴长相等
C.焦距相等 D.离心率相等
√
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由椭圆的几何性质求标准方程
[例2] 根据下列条件,求中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆方程.
(1)焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍,且过点(2,-6);
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(2)焦点在x轴上,一个焦点与短轴的两个端点的连线互相垂直,且半焦距为6.
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利用椭圆的几何性质求标准方程的步骤
(1)确定焦点位置.
(2)设出相应椭圆的标准方程.
(3)根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求参数.
(4)写出椭圆的标准方程.
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[针对训练] 长轴长为10,焦点坐标为(0,-4),(0,4)的椭圆方程为( )
√
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求椭圆的离心率
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变式探究1:若将本例中“PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°”改为“∠PF2F1=75°,∠PF1F2=45°”,求C的离心率.