内容正文:
1 椭圆
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1.1 椭圆及其标准方程
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◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 椭圆的定义
探究点二 椭圆的标准方程
探究点三 点和椭圆的位置关系
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【学习目标】
1.了解椭圆的实际背景.
2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程.
3.掌握椭圆的定义及椭圆的标准方程.
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知识点一 椭圆的定义
1.平面内到两个定点, 的距离之____等于常数(___________)的点的集合
(或轨迹)叫作椭圆.这两个定点, 叫作____________,两个焦点间的距离
叫作____________.
和
大于
椭圆的焦点
椭圆的焦距
2.椭圆的定义中提到的“常数”常用____表示,焦距常用____表示.设点 为椭圆上
任意一点,则椭圆的定义的数学表达式为___________________________.
课 前 预 习
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3.椭圆定义的三个要点:
(1)在平面内,, 是两个______;
(2) 为______;
(3)定长___ .
定点
定长
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)已知,,平面内到点, 的距离之和等于2的点的轨迹是椭圆.
( )
×
(2)已知,,平面内到点, 的距离之和等于4的点的轨迹是椭圆.
( )
×
(3)已知,,平面内到点, 的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆.
( )
√
课 前 预 习
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知识点二 椭圆的标准方程
焦点在 轴上 焦点在 轴上
标准方程 _____________________ _____________________
图形 _____________________________________________________________ ___________________________
焦点及坐标 ________________ ________________
,, 的关系 _____________
,
,
课 前 预 习
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)椭圆的焦点只能在坐标轴上.( )
×
(2)方程 不一定表示椭圆.( )
√
(3)两种椭圆的标准方程中,有时,有时 .( )
×
课 前 预 习
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知识点三 点和椭圆的位置关系
点与焦点在轴上的椭圆 的关系如下:
点在椭圆 上的充要条件是___________;
点在椭圆 内部的充要条件是___________;
点在椭圆 外部的充要条件是___________.
点与焦点在轴上的椭圆 的关系有类似的结论.
【诊断分析】 探索不在椭圆上的点到两焦点的距离之和与 的大小关系.
解:到两焦点距离之和大于的点在椭圆外;
到两焦点距离之和小于 的点在椭圆内.
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探究点一 椭圆的定义
例1(1) 设定点,,动点 满足条件
,则动点 的轨迹是( )
C
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.圆
[解析] 由,,得 ,
因为,
所以动点 满足条件或,
所以动点 的轨迹是线段或椭圆.故选C.
课 中 探 究
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(2)(多选题)下列说法中错误的是( )
ABD
A.已知,,则平面内到 的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.已知,,则平面内到, 的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点,的距离之和等于点到, 的距离之和
的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点, 的距离相等的点的轨迹是椭圆
课 中 探 究
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[解析] 对于A,则平面内到, 的距离之和等于8的点的轨迹是线段,
所以A中说法错误;
对于B,因为,且到, 的距离之和等于,
所以这样的点的轨迹不存在,所以B中说法错误;
对于C,点 到,的距离之和为
,则点的轨迹是椭圆,所以C中说法正确;
对于D,该轨迹应是线段 的垂直平分线,所以D中说法错误.
故选 .
课 中 探 究
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变式 已知动圆过点,且与圆 相切,则圆心
的轨迹是什么?
解:由题意知,圆的标准方程为 ,
因为,所以点在圆内,于是圆与圆 内切,
所以,因此,
所以动点 的轨迹是以, 为焦点的椭圆.
课 中 探 究
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[素养小结]
椭圆上一点与该椭圆的两个焦点,构成的 称为焦点三角形,解关于
椭圆中的焦点三角形的问题时要充分利用椭圆的定义、三角形中的正弦定理、
余弦定理等知识.对于求焦点三角形的面积的问题,若已知 ,则可利用公
式.具体求解时可把 看成一个整体,利用
定义及余弦定理求出 的值,这样可以减少运算量.
课 中 探 究
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拓展 已知为圆上的一个动点,定点,线段 的垂
直平分线交线段于点,则点 的轨迹为( )
D
A.线段 B.直线 C.圆 D.椭圆
[解析] 连接,易知,
因为 ,所以,
所以点的轨迹是以, 为焦点的椭圆.
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探究点二 椭圆的标准方程
例2(1) 已知椭圆的中心在原点,焦点,在 轴上,且椭圆经过点
,同时 ,则椭圆的标准方程为( )
A
A. B. C. D.
[解析] 由题意可设椭圆的标准方程为 ,
则,
又,所以 ,即,
因为,所以由①②③得,, ,
所以椭圆的标准方程为 .故选A.
课 中 探 究
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(2)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
①椭圆两个焦点的坐标分别为和,且椭圆经过点 ;
解: 椭圆的焦点在轴上, 可设其标准方程为
, .
又,.故所求椭圆的标准方程为 .
②椭圆的焦点在轴上,且, .
解:,.
由,得,得 ,解得,
椭圆的焦点在轴上, 椭圆的标准方程为 .
课 中 探 究
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变式 求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)椭圆经过点, ;
课 中 探 究
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解:方法一:若椭圆的焦点在 轴上,则设椭圆的标准方程为,
由已知条件得解得 所以所求椭圆的标准方程为.
若椭圆的焦点在 轴上,则设椭圆的标准方程为,
由已知条件得解得则 ,,与 矛盾,
所以应舍去.
综上,所求椭圆的标准方程为 .
课 中 探 究
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方法二:设椭圆的方程为.
分别将 ,的坐标代入方程,得解得
所以所求椭圆的标准方程为 .
课 中 探 究
(2)椭圆过点,且与椭圆 有相同的焦点.
解:因为所求椭圆的焦点与椭圆的焦点相同,
所以所求椭圆的焦点在 轴上,且其焦距 .
设所求椭圆的标准方程为 .
因为,所以 .
又点在椭圆上,所以 ,即.
由①②得,,所以所求椭圆的标准方程为 .
课 中 探 究
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[素养小结]
确定椭圆方程过程中的“定位”与“定量”
提醒:若椭圆的焦点位置不确定,需要分焦点在轴上和在 轴上两种情况进行
讨论,也可设椭圆的方程为 .
课 中 探 究
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拓展 当时,指出方程 所表示的曲线.
解:,且.若,即 ,
则方程表示焦点在轴上的椭圆;
若,即 ,则方程表示圆;
若,即,则方程表示焦点在 轴上的椭圆.
课 中 探 究
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探究点三 点和椭圆的位置关系
例3 求证点在椭圆 上.
证明:将点的坐标代入方程 中,
得 ,
所以点在椭圆 上.
课 中 探 究
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变式 若点在椭圆的内部,则实数 的取值范围是
_ _________.
[解析] 由题意可知,解得,
所以 的取值范围为 .
课 中 探 究
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[素养小结]
在判断点与椭圆的位置关系时,可以类比点与圆的三种位置关系.
课 中 探 究
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