内容正文:
3.1.2 课时2
椭圆几何性质的应用
第3章
作者编号:32200
作者编号:32200
1.能根据给定条件求椭圆的离心率.
2.能利用椭圆的几何性质解决实际问题.
学习目标
作者编号:32200
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
标准方程
范围 _____________________ _____________________
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
知识回顾
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作者编号:32200
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
对称性 对称轴为_________,对称中心为_______
顶点坐标 _____________________ _____________________
轴长 短轴长 _____,长轴长 _____
焦点坐标 _____________________ _____________________
焦距 _____
坐标轴
原点
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知识回顾
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作者编号:32200
例1 如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,A,B是椭圆的顶点,P是椭圆上一点,且PF1⊥x轴,PF2∥AB,求此椭圆的离心率.
新知探究
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作者编号:32200
例1 如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,A,B是椭圆的顶点,P是椭圆上一点,且PF1⊥x轴,PF2∥AB,求此椭圆的离心率.
新知探究
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作者编号:32200
例2 已知椭圆=1的焦点在x轴上,求它的离心率的最大值.
解:∵椭圆=1的焦点在x轴上,∴5a>4a2+1,
∴<a<1,
∴椭圆的离心率e=
≤,
当且仅当4a=,即a=时取等号,此时椭圆的离心率的最大值为.
新知探究
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作者编号:32200
归纳总结
(1)直接法:若已知a,c可直接利用e= 求解.若已知a,b或b,c可借助于a2=b2+c2求出c或a,再代入公式e= 求解.
(2)方程法:若a,c的值不可求,则可根据条件建立a,b,c的关系式,借助于a2=b2+c2,转化为关于a,c的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以a的最高次幂,得到关于e的方程,即可求得e的值.
求椭圆离心率的两种方法
新知探究
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作者编号:32200
问题:若P(x0,y0)是椭圆=1(a>b>0)上任意一点,F1(-c,0),F2(c,0)是椭圆的左、右焦点,尝试用a、e表示|PF1|与|PF2|.
故有|PF1|=a+ex0,
同理|PF2|=a-ex0.
|PF1|与|PF2|统称焦半径,其最大值为a+c,最小值为a-c.
|PF1|
,
∵-a≤x0≤a,∴a-c≤≤a+c.
新知探究
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作者编号:32200
例2 我国发射的第一颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心(简称“地心”)F2为一个焦点的椭圆.已知它的近地点A(长轴端点中离地面最近的点)距地面439km,远地点B(长轴端点中离地面最远的点)距地面2384km,AB是椭圆的长轴,地球的半径约为6371km,求卫星运行的轨道方程.
解:如图,以直线AB为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy,AB与地球交于C,D两点,
设椭圆的标准方程为=1(a>b>0),
新知探究
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作者编号:32200
由题意知AC=439,BD=2384,F2C=F2D=6371,
a-c=OA-OF2=F2A=439+6371=6810,
a+c=OB+OF2=F2B=2384+6371=8755,
解得a=7782.5,c=972.5,
从而b=≈7722,
因此卫星运行轨道的方程是=1.
新知探究
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作者编号:32200
解决和椭圆有关的实际问题的思路:
(1)通过数学抽象,找出实际问题中涉及的椭圆,将原问题转化为数学问题.
(2)确定椭圆的位置及要素,并利用椭圆的方程或几何性质求出数学问题的解.
(3)用解得的结果说明原来的实际问题.
归纳总结
新知探究
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作者编号:32200
回顾本节课,回答下列问题:
(1)如何求椭圆的离心率?
(2)如何解决与椭圆有关的实际问题?
课堂总结
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作者编号:32200
1.若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )
A
2.椭圆C: =1的右焦点为F,点P是椭圆C上的动点,则|PF|的最
大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
D
当堂检测
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作者编号:32200
3.在手工课上,王老师带领同学们一起制作了一个近似鸟巢的金属模型,其俯视图可近似看成是两个大小不同、扁平程度相同的椭圆.已知大椭圆的长轴长为40 cm,短轴长为20 cm,小椭圆的短轴长为10 cm,则小椭圆的长轴长为_____cm.
20
当堂检测
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作者编号:32200
∴P(-c,).
又PF2∥AB,∴kPF2=kAB,
解:设椭圆的方程为+=1 (a>b>0),
如题图所示,则有F1(-c,0),F2(c,0),A(0,b),B(a,0),
直线PF1的方程为x=-c,
代入方程+=1,得y=±,
∴=,∴=,
∴b=2c,∴b2=4c2,∴a2-c2=4c2,∴=,
∴e2=,即e=,所以椭圆的离心率为.
A. B. C. D.
+
$