内容正文:
3.1.1 椭圆及其标准方程
第 1 课时 椭圆的定义及其标准方程
【学习目标】
1.理解并掌握椭圆的定义.
2.掌握椭圆的标准方程的推导.
3.会求简单的椭圆的标准方程.
【学习重难点】重点:会求简单的椭圆的标准方程. 难点:椭圆标准方程的推导.
【知识梳理】
1. 平面内与两个定点的距离的和等于常数( )的动点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点.
说明:时,动点的轨迹是线段;时,动点的轨迹不存在.
2.椭圆的标准方程
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)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
2c
a,b,c的关系
a2=b2+c2
异同点
相同点:椭圆的大小、形状相同;
不同点:焦点位置不同,方程不同
【概念辨析】
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2,则点P的轨迹是椭圆.( )
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足|PF1|+|PF2|=1,则点P的轨迹是椭圆.( )
(4)椭圆定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.已知椭圆C:+=1(a>b>0)上任意一点到两焦点的距离之和为4,焦距为2,则C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选D 由题设,知可得则b2=a2-c2=3,∴C的方程为+=1.
3.若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围为( )
A. B.
C.(-∞,-3) D.(2,+∞)
解析:选A 由题意可得0<3+m<2-m,解得-3<m<-,所以m的取值范围为.
【典例分析】
例1、平面内有一个动点M及两定点A,B.设p:|MA|+|MB|为定值,q:点M的轨迹是以A,B为焦点的椭圆.那么p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选B 当|MA|+|MB|为定值时,若定值大于|AB|时,点M轨迹是椭圆,若定值等于|AB|,点M轨迹是线段,若定值小于|AB|,则轨迹不存在;当点M的轨迹是以A,B为焦点的椭圆时,|MA|+|MB|必为定值.所以pq,但q⇒p,故p为q的必要不充分条件.
变式、(多选)设定点F1(0,-3),F2(0,3),动点P满足|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹可能是( )
A.圆 B.线段
C.椭圆 D.直线
解析:选BC 易知a+≥6,故选BC.
例2、求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)一个焦点坐标为(-5,0),且椭圆上的点到两焦点的距离之和是26;
(2)一个焦点坐标为(0,2),且椭圆经过点(-,).
解:(1)由题意2a=26,a=13,又c=5,所以b= ==12,
椭圆标准方程为+=1.
(2)由题意椭圆另一焦点为(0,-2).
2a=+=+=-++=4,a=2,c=2,所以b==2,焦点在y轴上,椭圆标准方程为+=1.
变式、求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过两点(2,-),;
(2)过点(,-),且与椭圆+=1有相同的焦点.
解 (1)方法一 (分类讨论法)①若焦点在x轴上,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由已知条件得解得
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
②若焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由已知条件得解得
则a2<b2,与题设中a>b>0矛盾,舍去.
综上,所求椭圆的标准方程为+=1.
方法二 (待定系数法)设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).
将两点(2,-),代入,
得解得
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)方法一、因为所求椭圆与椭圆+=1的焦点相同,所以其焦点在y轴上,且c2=25-9=16.设它的标准方程为+=1(a>b>0).
因为c2=16,且c2=a2-b2,所以a2-b2=16.①
又点(,-)在椭圆上,所以+=1,
即+=1.②
由①②得b2=4,a2=20,所以所求椭圆的标准方程为+=1.
方法二、由题意可设所求椭圆的标准方程为+=1(λ>-9).
又椭圆过点(3,),将x=3,y=代入方程得+=1,
解得λ=11或λ=-21(舍去).
故所求椭圆的标准方程为+=1.
例3、 “2<m<6”是“方程+=1表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选B 若方程+=1表示椭圆,则解得2<m<6且m≠4,所以“2<m<6”是“方程+=1表示椭圆”的必要不充分条件.
变式、已知椭圆的标准方程为+=1(m>0),并且焦距为6,则实数m的值为________.
解析:因为2c=6,所以c=3.
①当焦点在x轴上时,由椭圆的标准方程知25-m2=9,解得m=4.
②当焦点在y轴上时,由椭圆的标准方程知m2-25=9,解得m=.综上,m=4或m= .
答案:4或
【当堂训练】
1. 若椭圆+=1上一点P到焦点F1的距离为3,则点P到另一焦点F2的距离为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选B 根据椭圆的定义知,|PF1|+|PF2|=2a=2×5=10,因为|PF1|=3,所以|PF2|=7.
2.若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(0,2)
C.(1,+∞) D.(0,1)
答案 D
解析 ∵方程x2+ky2=2,即+=1表示焦点在y轴上的椭圆,∴>2,故0<k<1.
【课后反思】
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3.1.1 椭圆及其标准方程
第 1 课时 椭圆的定义及其标准方程
【学习目标】1.理解并掌握椭圆的定义.
2.掌握椭圆的标准方程的推导.
3.会求简单的椭圆的标准方程.
【学习重难点】重点:会求简单的椭圆的标准方程. 难点:椭圆标准方程的推导.
【知识梳理】
1. 平面内与两个定点的距离的和等于常数( )的动点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点.
说明:时,动点的轨迹是线段;时,动点的轨迹不存在.
2.椭圆的标准方程
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
标准方程
图形
焦点坐标
焦距
的关系
异同点
相同点:椭圆的大小、形状相同;
不同点:焦点位置不同,方程不同
【概念辨析】
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)已知点,动点满足,则点的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点,动点满足,则点的轨迹是椭圆.( )
(3)已知点,动点满足,则点的轨迹是椭圆.( )
(4)椭圆定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.( )
2.椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为,焦距为,则的方程为( )
A. B. C. D.
3.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例分析】
例1、平面内有一个动点及两定点.设:为定值,:点的轨迹是以为焦点的椭圆.那么是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
变式、(多选)设定点,动点满足,则点的轨迹可能是( )
A.圆 B.线段 C.椭圆 D.直线
例2、求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)一个焦点坐标为,且椭圆上的点到两焦点的距离之和是;
(2)一个焦点坐标为,且椭圆经过点.
变式、求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过两点;
(2)过点,且与椭圆有相同的焦点.
例3、“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
变式、已知椭圆的标准方程为,并且焦距为,则实数的值为________.
【当堂训练】
1. 若椭圆上一点到焦点的距离为,则点到另一焦点的距离为________.
2.若方程表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是________
【课后反思】
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