内容正文:
中国人民大学附属中学
2.2.2椭圆的几何性质
已知椭圆C的标准方程是
①
1.范围:
这说明椭圆C位于直线x=±a,y=±b围成的矩形内。
即-a≤x≤a,-b≤y≤b.
由方程①可得,椭圆C上任意一点的坐标(x,y)都适合不等式
y
o
F
F
M
x
1
2
2.对称性:
在方程①中以-x代替x,这个方程并未变化,可知,如果M1(x,y)是椭圆C上任意一点,则与点M1关于y轴对称的点M2 (-x,y)也在椭圆C上,即这个椭圆的图象关于y轴对称;
同样的,以-y代替y,或把x和y同时换成-x,-y,方程①也未变化,
因此这个椭圆的图象关于x轴对称;又关于坐标原点对称。
因此椭圆C分别以y轴,x轴为对称轴的轴对称图形,又是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,椭圆的对称中心又叫做椭圆的中心。
3.顶点:
在方程①中,令y=0,得x=±a,可知椭圆C与x轴有两个交点,分别是A1(-a,0), A2(a,0),
如果令x=0,得y=±b,可知椭圆C与y轴也有两个交点B1(0,-b),B2(0,b),这四个点叫做椭圆的顶点。
在a>b>0的条件下,线段A1A2叫做椭圆的长轴,它的长等于2a,线段B1B2叫做椭圆的短轴,它的长等于2b. 显然,椭圆的两个焦点在它的长轴上。
于是在椭圆的方程①中,a,b分别是椭圆的长半轴的长和短半轴的长,
又设椭圆的焦距为2c,则c是椭圆的半焦距。
可知长度分别为a,b,c的三条线段构成一个直角三角形,长度为a的线段是斜边。
由a,b,c满足关系式a2=b2+c2.
a
b
c
4.离心率:
椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率。
因为a>c>0,所以0<e<1,e越趋近于1,则c越趋近于a,
反之,e越趋近于0,从而c越趋近于0,从而b越趋近于a,这时椭圆就越趋近于圆。
因此椭圆越扁;
从而
越小,
如果a=b,则c=0,两个焦点重合,这时椭圆的标准方程就变成圆的方程x2+y2=1.
离心率e是椭圆的重要的参数,利用离心率可以确定椭圆的形状。
离心率e与a,b