椭圆的定义与性质讲解学习

椭圆的定义与性质讲解学习
椭圆的定义与性质讲解学习

椭圆的定义与性质

椭圆的定义与性质

1.椭圆的定义

(1)第一定义:平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两个焦点的距离叫做焦距.

(2)第二定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离的比是常数e (0

2.椭圆的标准方程和几何性质

标准方程

x 2a 2+y 2

b 2

=1(a >b >0) y 2a 2+x 2

b 2

=1(a >b >0) 图形

性质

范围 -a ≤x ≤a -b ≤y ≤b

-b ≤x ≤b -a ≤y ≤a 顶点 A 1(-a,0),A 2(a,0) A 1(0,-a ),A 2(0,a ) B 1(0,-b ),B 2(0,b ) B 1(-b,0), B 2(b,0) 焦点 F 1(-c,0) F 2(c,0) F 1(0,-c ) F 2(0,c ) 准线 l 1:x =-a 2c l 2:x =a 2

c

l 1:y =-a 2c l 2:y =a 2

c

轴 长轴A 1A 2的长为2a 短轴B 1B 2的长为2b

焦距 F 1F 2=2c 离心率 e =c

a

,且e ∈(0,1) a ,b ,c 的关系 c 2=a 2-b 2 对称性 对称轴:坐标轴

对称中心:原点

1.(夯基释疑)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)动点P 到两定点A (-2,0),B (2,0)的距离之和为4,则点P 的轨迹是椭圆.( )

(2)椭圆上一点P 与两焦点F 1,F 2构成△PF 1F 2的周长为2a +2c (其中a 为椭圆的长半轴长,c 为椭圆的半焦距).( )

(3)椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.( )

(4)已知点F 为平面内的一个定点,直线l 为平面内的一条定直线.设d 为平面内一动点P 到定直线l 的距离,若d =5

4

|PF |,则点P 的轨迹为椭圆.( )

[解析] (1)错误,|P A |+|PB |=|AB |=4,点P 的轨迹为线段AB ;(2)正确,根据椭圆的第一定义知PF 1+PF 2=2a ,F 1F 2=2c ,故△PF 1F 2的周长为2a +2c ;(3)错误,椭圆的离心率越大,椭圆越扁.(4)正确,根据椭圆的第二定义.

[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√

2.(教材习题改编)焦点在x 轴上的椭圆x 25+y 2m =1的离心率为10

5

,则m =________.

[解析] 由题设知

a 2=5,

b 2=m ,

c 2=5-m ,e 2=

c 2a 2=5-m 5=(105)2=2

5

,∴5-m =2,∴m =3.[答案] 3 3.椭圆的焦点坐标为(0,-6),(0,6),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为20,则椭圆的标准方程为_____.

[解析] 椭圆的焦点在y 轴上,且c =6,2a =20,∴a =10,b 2=a 2-c 2=64,故椭圆方程为

x 264+y 2

100

=1. [答案] x 264+y 2

100

=1

4.(2014·无锡质检)椭圆x 24+y 2

3=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点A ,B ,当△F AB 的周长最大

时,△F AB 的面积是________.

[解析] 直线x =m 过右焦点(1,0)时,△F AB 的周长最大,由椭圆定义知,其周长为4a =8, 此时,|AB |=2×b 2a =2×32=3,∴S △F AB =1

2

×2×3=3.[答案] 3

5.(2014·江西高考)过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是

线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.

[解析] 设A (x 1

,y 1

),B (x 2

,y 2

),则???

x 21

a 2+y 2

1b 2

=1,x 22a 2

+y

22b 2

=1,

∴(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2

=0,

∴y 1-y 2x 1-x 2

=-b 2a 2·x 1+x 2

y 1+y 2.

∵y 1-y 2x 1-x 2

=-12,x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,∴-b 2a 2=-12,

∴a 2=2b 2.又∵b 2=a 2-c 2,∴a 2=2(a 2-c 2),∴a 2=2c 2,∴c a =22.[答案] 2

2

考向1 椭圆的定义与标准方程

【典例1】 (1)(2014·全国大纲卷改编)已知椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1、F 2,离心率

3

3

,过F 2的直线l 交C 于A 、B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为________. (2)(2014·苏州质检)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为x =-4,则该椭圆的方程为________. [解析] (1)由条件知△AF 1B 的周长=4a =43,∴a = 3.

∵e =c a =33,c 2+b 2=a 2

,∴c =1,b = 2.∴椭圆C 的方程为x 23+y 2

2

=1.

(2)∵椭圆的一条准线为x =-4,∴焦点在x 轴上且a 2

c =4,又2c =4,∴c =2,∴a 2=8,b 2=4,

∴该椭圆方程为x 28+y 24=1.[答案] (1)x 23+y 22=1 (2)x 28+y 2

4=1,

【规律方法】

(1)一般地,解决与到焦点的距离有关问题时,首先应考虑用定义来解决. (2)求椭圆的标准方程有两种方法

①定义法:根据椭圆的定义,确定a 2,b 2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.

②待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a ,b ;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x 轴上和y 轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax 2+By 2=1(A >0,B >0,A ≠B ).

【变式训练1】 (1)(2013·广东高考改编)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于1

2,

则C 的方程是________.

(2)(2014·苏州质检)已知椭圆的方程是x 2a 2+y 2

25=1(a >5),它的两个焦点分别为F 1,F 2,且|F 1F 2|=8,弦

AB (椭圆上任意两点的线段)过点F 1,则△ABF 2的周长为________.

[解析] (1)右焦点F (1,0),则椭圆的焦点在x 轴上;c =1.

又离心率为c a =12,故a =2,b 2=a 2-c 2

=4-1=3,故椭圆的方程为x 24+y 2

3

=1.

(2)∵a >5,∴椭圆的焦点在x 轴上,∵|F 1F 2|=8,∴c =4,∴a 2=25+c 2=41,则a =41.

由椭圆定义,|AF 1|+|AF 2|=|BF 2|+|BF 1|=2a ,

∴△ABF 2的周长为4a =441.[答案] (1)x 24+y 2

3

=1 (2)441

考向2 椭圆的几何性质

【典例2】 (1)(2013·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0),

右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B .设原点到直线BF 的距离为d 1,F 到l 的距离为d 2,若d 2=6d 1,则椭圆C 的离心率为________.

(2)(2014·扬州质检)已知F 1、F 2是椭圆C 的左、右焦点,点P 在椭圆上,且满足|PF 1|=2|PF 2|,∠PF 1F 2

=30°,则椭圆的离心率为________.

[解析] (1)依题意,d 2=a 2c -c =b 2

c

.又BF =

c 2+b 2=a ,所以

d 1=bc a .由已知可得b 2c =6·bc

a

,所以6c 2

=ab ,即6c 4=a 2(a 2-c 2),整理可得a 2=3c 2,所以离心率e =c a =3

3

.

(2)在三角形PF 1F 2中,由正弦定理得sin ∠PF 2F 1=1,即∠PF 2F 1=π

2

设|PF 2|=1,则|PF 1|=2,|F 2F 1|=3,∴离心率e =2c 2a =33. [答案] (1)33 (2)3

3,

【规律方法】

1.椭圆上一点与两焦点构成的三角形,称为椭圆的焦点三角形,与焦点三角形有关的计算或证明常利用正弦定理、余弦定理、|PF 1|+|PF 2|=2a ,得到a ,c 的关系.

2.椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:

(1)求出a ,c ,代入公式e =c

a

(2)只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).

【变式训练2】 (1)(2013·课标全国卷Ⅱ改编)设椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,

F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.

(2)(2014·徐州一中抽测)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,∠F 1PF 2=60°.则椭圆离心率的范围为________.

[解析]

(1)如图,在Rt △PF 1F 2中,∠PF 1F 2=30°,∴|PF 1|=2|PF 2|,且|PF 2|=

3

3|F 1F 2

|, 又|PF 1|+|PF 2|=2a ,∴|PF 2|=23a ,于是|F 1F 2|=233a ,因此离心率e =c a =3a 3a =3

3.

(2)法一:设椭圆方程为x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0),|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =2a .

在△PF 1F 2中,由余弦定理可知,4c 2=m 2+n 2-2mn cos 60°=(m +n )2-3mn =4a 2-3mn ≥4a 2-3·

? ??

??m +n 22=4a 2-3a 2=a 2

(当且仅当m =n 时取等号).∴c 2a 2≥14,即e ≥12. 又0

12,1.

法二:如图所示,设O 是椭圆的中心,A 是椭圆短轴上的一个顶点,由于∠F 1PF 2=60°,则只需满足60°≤∠F 1AF 2即可,

又△F 1AF 2是等腰三角形,且|AF 1|=|AF 2|,所以0°<∠F 1F 2A ≤60°,所以12≤cos ∠F 1F 2A <1,

又e =cos ∠F 1F 2A ,所以e 的取值范围是??????12,1. [答案] (1)33 (2)??????12,1 课堂达标练习 一、填空题

1.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为2

2

.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为________.

[解析] 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由e =22知c a =22,故b 2a 2=1

2

.

由于△ABF 2的周长为|AB |+|BF 2|+|AF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=4a =16,故a =4.∴b 2=8.

∴椭圆C 的方程为x 216+y 28=1.[答案] x 216+y

2

8

=1

2.(2013·四川高考改编)从椭圆x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰

为左焦点F 1,A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是________.

[解析] 设P (-c ,y 0)代入椭圆方程求得y 0,从而求得k OP ,由k OP =k AB 及e =c

a

可得离心率e .

由题意设P (-c ,y 0),将P (-c ,y 0)代入x 2a 2+y 2b 2=1,得c 2a 2+y 20b 2=1,则y 20=b 2????1-c 2a 2=b 2

·a 2-c 2a 2=b 4a

2. ∴y 0=b 2a 或y 0=-b 2a (舍去),∴P ????-c ,b 2a ,∴k OP =-b 2ac

.

∵A (a,0),B (0,b ),∴k AB =b -00-a =-b a . 又∵AB ∥OP ,∴k AB =k OP ,∴-b a =-b 2

ac ,∴b =c .

∴e =c

a

c

b 2+

c 2

c 2c 2=22

. [答案] 22

3.(2014·辽宁高考)已知椭圆C :x 29+y 2

4=1,点M 与C 的焦点不重合,若M 关于C 的焦点的对称点分

别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=________.

[解析] 椭圆x 29+y 2

4

=1中,a =3. 如图,设MN 的中点为D ,则|DF 1|+|DF 2|=2a =6.

∵D ,F 1,F 2分别为MN ,AM ,BM 的中点,∴|BN |=2|DF 2|,|AN |=2|DF 1|, ∴|AN |+|BN |=2(|DF 1|+|DF 2|)=12. [答案] 12

4.(2014·南京调研)如图,已知过椭圆x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左顶点A (-a,0)作直线l 交y 轴于点P ,交椭

圆于点Q ,若△AOP 是等腰三角形,且PQ →=2QA →

,则椭圆的离心率为________.

[解析] ∵△AOP 为等腰三角形,∴OA =OP ,故A (-a,0),P (0,a ),又PQ →=2QA →

, ∴Q ????-2a 3,a 3,由Q 在椭圆上得49+a 2

9b 2=1,解得b 2

a 2=1

5

. ∴e =1-b 2

a 2=1-15=255. [答案] 255

5.(2014·南京质检)已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为1

2,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=

0的半径,则椭圆的标准方程是________.

[解析] 由x 2+y 2-2x -15=0,知r =4=2a ?a =2. 又e =c a =1

2,c =1,则b 2=a 2-c 2=3.

因此椭圆的标准方程为x 24+y 23=1. [答案] x 24+y 2

3

=1

6.(2013·辽宁高考改编)已知椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,椭圆C 与过原点的直线相交于

A ,

B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos ∠ABF =4

5

,则椭圆C 的离心率为__________.

[解析] 在△ABF 中,由余弦定理得 ,|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB |·|BF |cos ∠ABF ,

∴|AF |2=100+64-128=36,∴|AF |=6,从而|AB |2=|AF |2+|BF |2,则AF ⊥BF . ∴c =|OF |=1

2|AB |=5,

利用椭圆的对称性,设F ′为右焦点,则|BF ′|=|AF |=6, ∴2a =|BF |+|BF ′|=14,a =7. 因此椭圆的离心率e =c a =57. [答案] 5

7

7.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△

PF 1F 2的面积为9,则b =________.

[解析] 由定义,|PF 1|+|PF 2|=2a ,且PF 1→⊥PF 2→

, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2, ∴(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,

∴2|PF 1||PF 2|=4a 2-4c 2=4b 2,∴|PF 1||PF 2|=2b 2. ∴S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|=1

2×2b 2=9,

因此b =3. [答案] 3

8.(2013·大纲全国卷改编)已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点,过F 2且垂直于x 轴的直线交C 于A ,B 两点,且|AB |=3,则C 的方程为________.

[解析] 依题意,设椭圆C :x 2a 2+y 2

b

2=1(a >b >0).

过点F 2(1,0)且垂直于x 轴的直线被曲线C 截得弦长|AB |=3, ∴点A ????1,3

2必在椭圆上, ∴1a 2+9

4b

2=1.① 又由c =1,得1+b 2=a 2.② 由①②联立,得b 2=3,a 2=4. 故所求椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. [答案] x 24+y 2

3=1

二、解答题

9.(2014·镇江质检)已知椭圆C 1:x 24+y 2

=1,椭圆C 2以C 1的长轴为短轴,且与C 1有相同的离心率.

(1)求椭圆C 2的方程;

(2)设O 为坐标原点,点A ,B 分别在椭圆C 1和C 2上,OB →=2OA →

,求直线AB 的方程.

故椭圆C 2的方程为y 216+x 2

4

=1.

(2)法一:A ,B 两点的坐标分别记为(x A ,y A ),(x B ,y B ),

由OB →=2OA →

及(1)知,O 、A 、B 三点共线且点A 、B 不在y 轴上,因此可设直线AB 的方程为y =kx . 将y =kx 代入x 24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2=4, 所以x 2A =4

1+4k 2. 将y =kx 代入y 216+x 24=1中,得(4+k 2)x 2=16,所以x 2B

=164+k 2. 又由OB →=2OA →,得x 2B =4x 2

A , 即164+k 2=161+4k 2

, 解得k =±1.故直线AB 的方程为y =x 或y =-x . 法二:A ,B 两点的坐标分别记为(x A ,y A ),(x B ,y B ),

由OB →=2OA →

及(1)知,O 、A 、B 三点共线且点A 、B 不在y 轴上,因此可设直线AB 的方程为y =kx . 将y =kx 代入x 24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2=4,所以x 2A =41+4k 2. 由OB →=2OA →,得x 2B =161+4k 2,y 2B =16k 2

1+4k 2

. 将x 2B ,y 2

B 代入y 216+x 24=1中,得4+k 21+4k

2=1,即4+k 2=1+4k 2,解得k =±1. 故直线AB 的方程为y =x 或y =-x .

10.(2014·安徽高考)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆

E 于A ,B 两点,|A

F 1|=3|F 1B |.

(1)若|AB |=4,△ABF 2的周长为16,求|AF 2|; (2)若cos ∠AF 2B =3

5

,求椭圆E 的离心率.

[解] (1)由|AF 1|=3|F 1B |,|AB |=4,得|AF 1|=3,|F 1B |=1.

因为△ABF 2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a =16,|AF 1|+|AF 2|=2a =8. 故|AF 2|=2a -|AF 1|=8-3=5.

(2)设|F 1B |=k ,则k >0且|AF 1|=3k ,|AB |=4k .

由椭圆定义可得

|AF2|=2a-3k,|BF2|=2a-k.

在△ABF2中,由余弦定理可得

|AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2|·|BF2|cos∠AF2B,

即(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-6

5(2a-3k)·(2a-k),化简可得(a+k)(a-3k)=0.

而a+k>0,故a=3k.

于是有|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k.

因此|BF2|2=|F2A|2+|AB|2,可得F1A⊥F2A,

故△AF1F2为等腰直角三角形.

从而c=2

2a,所以椭圆E的离心率e=c

a

=2

2.

椭圆的定义与性质

1.椭圆的定义

(1)第一定义:平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于 (大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个 叫做椭圆的焦点,两个 的距离叫做焦距.

(2)第二定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离的比是常数 (

2.椭圆的标准方程和几何性质

标准方程

x 2a 2+y 2

b 2

=1(a >b >0) y 2a 2+x 2

b 2

=1(a >b >0) 图形

性质

范围 ≤x ≤ ≤y ≤

≤x ≤ ≤y ≤

顶点 A 1( ), A 2( ) A 1( ), A 2( ) B 1( ),B 2( ) B 1( ),B 2( )

焦点 F 1( ) F 2( ) F 1( ) F 2( ) 准线 l 1:x =-a 2c l 2:x =a 2

c

l 1:y =-a 2c l 2:y =a 2

c

轴 长轴A 1A 2的长为 短轴B 1B 2的长为

长轴A 1A 2的长为 短轴B 1B 2的长为

焦距 F 1F 2= 离心率 e =c

a

,且e ∈ a ,b ,c 的关系 c 2= 对称性

对称轴: 对称中心:

1.(夯基释疑)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)动点P 到两定点A (-2,0),B (2,0)的距离之和为4,则点P 的轨迹是椭圆.( )

(2)椭圆上一点P 与两焦点F 1,F 2构成△PF 1F 2的周长为2a +2c (其中a 为椭圆的长半轴长,c 为椭圆的半焦距).( )

(3)椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.( )

(4)已知点F 为平面内的一个定点,直线l 为平面内的一条定直线.设d 为平面内一动点P 到定直线l 的距离,若d =5

4

|PF |,则点P 的轨迹为椭圆.( )

2.(教材习题改编)焦点在x 轴上的椭圆x 25+y 2m =1的离心率为10

5

,则m =________.

3.椭圆的焦点坐标为(0,-6),(0,6),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为20,则椭圆的标准方程为_____.

4.(2014·无锡质检)椭圆x 24+y 2

3=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点A ,B ,当△F AB 的周长最大

时,△F AB 的面积是________.

5.(2014·江西高考)过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是

线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.

考向1 椭圆的定义与标准方程

【典例1】 (1)(2014·全国大纲卷改编)已知椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1、F 2,离心率

3

3

,过F 2的直线l 交C 于A 、B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为________. (2)(2014·苏州质检)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为x =-4,则该椭圆的方程为________.

【规律方法】

(1)一般地,解决与到焦点的距离有关问题时,首先应考虑用定义来解决. (2)求椭圆的标准方程有两种方法

①定义法:根据椭圆的定义,确定a 2,b 2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.

②待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a ,b ;若焦点位置不

明确,则需要分焦点在x 轴上和y 轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax 2+By 2=1(A >0,B >0,A ≠B ).

【变式训练1】 (1)(2013·广东高考改编)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于1

2,

则C 的方程是________.

(2)(2014·苏州质检)已知椭圆的方程是x 2a 2+y 2

25=1(a >5),它的两个焦点分别为F 1,F 2,且|F 1F 2|=8,弦

AB (椭圆上任意两点的线段)过点F 1,则△ABF 2的周长为________.

考向2 椭圆的几何性质

【典例2】 (1)(2013·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0),

右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B .设原点到直线BF 的距离为d 1,F 到l 的距离为d 2,若d 2=6d 1,则椭圆C 的离心率为________.

(2)(2014·扬州质检)已知F 1、F 2是椭圆C 的左、右焦点,点P 在椭圆上,且满足|PF 1|=2|PF 2|,∠PF 1F 2

=30°,则椭圆的离心率为________.

【规律方法】

1.椭圆上一点与两焦点构成的三角形,称为椭圆的焦点三角形,与焦点三角形有关的计算或证明常利用正弦定理、余弦定理、|PF 1|+|PF 2|=2a ,得到a ,c 的关系.

2.椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:

(1)求出a ,c ,代入公式e =c a

(2)只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).

【变式训练2】 (1)(2013·课标全国卷Ⅱ改编)设椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,

F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.

(2)(2014·徐州一中抽测)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,∠F 1PF 2=60°.则椭圆离心率的范围为________.

课堂达标练习

一、填空题

1.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为2

2

.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为________.

2.(2013·四川高考改编)从椭圆x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭

圆与x 轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是________.

3.(2014·辽宁高考)已知椭圆C :x 29+y 2

4=1,点M 与C 的焦点不重合,若M 关于C 的焦点的对称点分

别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=________.

4.(2014·南京调研)如图,已知过椭圆x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左顶点A (-a,0)作直线l 交y 轴于点P ,交椭

圆于点Q ,若△AOP 是等腰三角形,且PQ →=2QA →

,则椭圆的离心率为________.

5.(2014·南京质检)已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为1

2,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=

0的半径,则椭圆的标准方程是________.

6.(2013·辽宁高考改编)已知椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,椭圆C 与过原点的直线相交于

A ,

B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos ∠ABF =4

5

,则椭圆C 的离心率为__________.

7.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△

PF 1F 2的面积为9,则b =________.

8.(2013·大纲全国卷改编)已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点,过F 2且垂直于x 轴的直线交C 于A ,B 两点,且|AB |=3,则C 的方程为________.

二、解答题

9.(2014·镇江质检)已知椭圆C 1:x 24+y 2=1,椭圆C 2以C 1的长轴为短轴,且与C 1有相同的离心率.

(1)求椭圆C 2的方程;

(2)设O 为坐标原点,点A ,B 分别在椭圆C 1和C 2上,OB →=2OA →

,求直线AB 的方程.

10.(2014·安徽高考)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2

b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆

E 于A ,B 两点,|A

F 1|=3|F 1B |.

(1)若|AB |=4,△ABF 2的周长为16,求|AF 2|; (2)若cos ∠AF 2B =3

5

,求椭圆E 的离心率.

圆锥曲线定义、标准方程及性质(精)

圆锥曲线定义、标准方程及性质 一.椭圆 定义Ⅰ:若F 1,F 2是两定点,P 为动点,且21212F F a PF PF >=+ (a 为常数)则P 点的轨迹是椭圆。 定义Ⅱ:若F 1为定点,l 为定直线,动点P 到F 1的距离与到定直线l 的距离之比为常数e (0>b a 取值范围:}{a x a x ≤≤-, }{b y b x ≤≤- 长轴长=a 2,短轴长=2b 焦距:2c 准线方程:c a x 2 ±= 焦半径:)(21c a x e PF +=,)(2 2x c a e PF -=,212PF a PF -=,c a PF c a +≤≤-1等(注意:涉及焦半径时①用点P 坐标表示,②第一定义,第二定义。) 注意:(1)图中线段的几何特征:=11F A c a F A -=22,=21F A c a F A +=12 =11F B a F B F B F B ===122221 ,222122b a B A B A += =等等。顶点与 准线距离、焦点与准线距离分别与c b a ,,有关。 (2)21F PF ?中经常利用余弦定理....、三角形面....积公式... 将有关线段1PF 、2PF 、2c , 有关角21PF F ∠结合起来,建立1 PF +2PF 、1 PF ? 2PF 等关系 (3)椭圆上的点有时常用到三角换元:?? ?θ =θ =sin cos b y a x ; (4)注意题目中椭圆的焦点在x 轴上还是在y 轴上,请补充当焦点在y 轴上时,其相 应的性质。 二、双曲线 (一)定义:Ⅰ若F 1,F 2是两定点,21212F F a PF PF <=-(a 为常数),则动点P 的轨迹是双曲线。 Ⅱ若动点P 到定点F 与定直线l 的距离之比是常数e (e>1),则动点P 的轨迹是双曲线。 (二)图形: (三)性质 方程:12222=-b y a x )0,0(>>b a 122 22=-b x a y )0,0(>>b a 取值范围:}{a x a x x ≤≥或; 实轴长=a 2,虚轴长=2b 焦距:2c

最新椭圆标准方程及其性质知识点大全

【专题七】椭圆标准方程及其性质知识点大 (一)椭圆的定义及椭圆的标准方程: ?椭圆定义:平面内一个动点P 到两个定点F 1、 F 2的距离之和等于常数 (二)椭圆的简单几何性: ?标准方程是指中心在原点,坐标轴为对称轴的标准位置的椭圆方程。 2 2 x 2 y 2 =1 (a b O) a b (PF 1 + PF 2 =2a ■ F1F 2),这个动点P 的轨迹叫椭圆?这两个定点叫椭圆的 焦 点,两焦点的距离叫作椭圆的 焦距. 注意:①若(PF 1 + |PF 2 |=F I F 2),则动点P 的轨迹为线段F 1F 2 ; ②若(PF 1 + PF ^<|F 1F 2 ),则动点P 的轨迹无图形 2 2 y 2 X 2 =1 (a ■ b ■ O) a b 图形 性质 焦占 八焦距 范围 F i (-c,O),F 2(C ,0) F I (O,-C ),F 2(0,C ) F 1F 2 =2C F 1 F 2 = 2c x^b, | y| 对称性 关于x 轴、y 轴和原点对称 标准方程 (_a,0) , (0,-b) (0,-a), (_b,0) 顶点

?椭圆标准方程为 =1 (a b - 0),椭圆焦点三角形: 设P 为椭圆上任意一点, F i ,F 2为焦点且/ F 1PF 2 ?,则△ F i PF 2为焦点三角形,其面积为 轴长 长轴长 AA 2, AAj =2a ,短轴长 BB 2, EB 2 =2b 离心率 ① e = C (0cec1),② e =』1—(b )2 ③ c 2 = a 2_b 2 a V a (离心率越大,椭圆越扁) 【说明】: 1?方程中的两个参数a 与b ,确定椭圆的形状和大小,是椭圆的定型条件,焦点 F i ,F 2的位置,是椭圆的定位条件,它决定椭圆标准方程的类型,常数 a ,b ,c 都大于零,其中 a 最大且 a 2 = b 2+ c 2. 2 2 2.方程Ax By 二C 表示椭圆的充要条件是:ABC 工0,且A ,B ,C 同号,A 2 2 S PF I F 2 = b 2 tan 。 2 (四)通径:如图:通径长 2 2 ?椭圆标准方程:笃? — =1 a 2 b 2 (五)点与椭圆的位置关系: C 1) 点 P(x o ,y o )在椭圆外= a b a b x =1;

椭圆的标准方程与性质

椭圆的标准方程与性质 教学目标: 1了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用; 2 掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质. 高考相关点: 在高考中所占分数:13分 考查出题方式:解答题的形式,而且考查方式很固定,涉及到的知识点有:求曲线方程,弦长,面积,对称关系,范围问题,存在性问题。 涉及到的基础知识 1.引入椭圆的定义 在平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|=2c)的点的轨迹叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数: 有以下3种情况 (1)若a>c,则集合P为椭圆; (2)若a=c,则集合P为线段; (3)若a

标准方程x2 a2 +\f(y2,b2)=1 (a>b>0) \f(y2,a2)+错误!=1 (a>b>0) 图形 性质范围 -a≤x≤a -b≤y≤b -b≤x≤b -a≤y≤a 对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点 顶点 A1(-a,0),A2(a,0) B1(0,-b),B2(0,b) A1(0,-a),A2(0,a) B1(-b,0),B2(b,0)轴长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b 焦距|F1F2|=2c 离心率e=错误!∈(0,1) a,b,c的关系c2=a2-b2题型总结

类型一椭圆的定义及其应用 例1:如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是( ) A.椭圆? B.双曲线 C.抛物线 D.圆 【解析】根据CD是线段MF的垂直平分线.可推断出,进而可以知道 结果为定值,进而根据椭圆的定义推断出点P的轨迹【答案】根据题意知,CD是线段MF的垂直平分线.,(定值),又显然,根 据椭圆的定义可推断出点P轨迹是以F、O两点为焦点的椭圆.所以A选项是正确的 练习1:已知F1,F2是椭圆C: 22 22 1 x y a b +=(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C 上的一点,且 错误! 1⊥2 PF,若△PF1F2的面积为9,则b=________. 【解析】由题意的面积∴故答案为: 【答案】3 练习2:已知F1,F2是椭圆错误!+错误!=1的两焦点,过点F2的直线交椭圆于A,B两点,在△AF1B中,若有两边之和是10,则第三边的长度为() A.6?B.5 C.4 D.3

椭圆的基本性质

课题:12.4椭圆的基本性质(二课时) 教学目标: 1、掌握椭圆的对称性,顶点,范围等几何性质. 2、能根据椭圆的几何性质对椭圆方程进行讨论,在此基础上会画椭圆的图形. 3、学会判断直线与椭圆的位置,能够解决直线与椭圆相交时的弦长问题,中点问题等. 4、在对椭圆几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化,学会分类讨论、数形结合等数学思想和探究能力的培养;培养探究新事物的欲望,获得成功的体验,树立学好数学的信心. 教学重点:椭圆的几何性质及初步运用 教学难点:直线与椭圆相交时的弦长问题和中点问题 教学过程: 一.课前准备: 1、 知识回忆 (1) 椭圆和圆的概念 (2) 椭圆的标准方程 2、课前练习 1) 圆的定义: 到一定点的距离等于______的图形的轨迹。 椭圆的定义: _______________________________的图形的轨迹。 2) 椭圆的标准方程: 1。焦点在x 轴上____________( ) 2。焦点在y 轴上____________( ) 若125 162 2=+y x ,则椭圆的长轴长________短半轴长__________,焦点为____________,顶点坐标为__________,焦距为______________ 二.教学过程设计 一、引入课题 “曲线与方程”是解析几何中最重要最基本的内容其中有两类基本问题:一是由曲线求方程,二是由方程画曲线.前面由椭圆定义推导出椭圆的标准方程属于第一类问题,本节课将研究第二类问题,由椭圆方程画椭圆图形,为使列表描点更准确,避免盲目性,有必要先对椭圆的范围、对称性、顶点进行讨论. 二、讲授新课 (一) 对称性 问题1:观察椭圆标准方程的特点,利用方程研究椭圆曲线的对称性? x -代x 后方程不变,说明椭圆关于y 轴对称; y -代y 后方程不变,说明椭圆曲线关于x 轴对称; x -、y -代x ,y 后方程不变,说明椭圆曲线关于原点对称; 问题2:从对称性的本质上入手,如何探究曲线的对称性? 以把x 换成-x 为例,如图在曲线的方程中,把x 换

椭圆的第一定义与基本性质的练习题

椭圆的第一定义与基本性质的练习题 1.椭圆2x 2 +3y 2 =6的焦距是 A.2 B.2(3-2) C.25 D.2(3+2) 2.方程4x 2+Ry 2=1的曲线是焦点在y 轴上的椭圆,则R 的取值范围是 A.R >0 B.0

椭圆的第二定义与性质的练习题 16.点M 到一个定点F (0,2)的距离和它到一条定直线y =8的距离之比是1∶2,则M 点的轨迹方程是__________. 17.如果椭圆的两个焦点将长轴三等分,那么这个椭圆的两条准线间的距离是焦距的 A.4倍 B.9倍 C.12倍 D.18倍 18.设点A (-2,3),椭圆16 2 x + 12 2 y =1的右焦点为F ,点P 在椭圆上移动.当|P A |+2|PF |取最小值时,P 点的坐 标是__________. 19.设椭圆 2 2a x + 2 2b y =1(a >b >0)的左焦点为F 1(-2,0),左准线l 1与x 轴交于点N (-3,0),过点N 且倾斜角为30° 的直线l 交椭圆于A 、B 两点. (1)求直线l 和椭圆的方程; (2)求证:点F 1(-2,0)在以线段AB 为直径的圆上. 20.已知椭圆的两焦点为F 1(0,-1)、F 2(0,1),直线y =4是椭圆的一条准线. (1)求椭圆方程; (2)设点P 在椭圆上,且|PF 1|-|PF 2|=1,求tan ∠F 1PF 2的值. 21.设椭圆的中心为坐标原点,它在x 轴上的一个焦点与短轴两端点连成60°的角,两准线间的距离等于83,求椭圆方程.

2.2.2椭圆的几何性质

2.2.2 椭圆的几何性质 【教学内容解析】 1.平面解析几何的基本思想是在平面上引进“坐标”概念,并借助坐标在平面上 的点和有序数对(x,y)之间建立一一对应的关系.于是,平面上的一条曲线就可以由带两个变量的一个代数方程来表示.这样,我们就可以利用方程来研究几何 2.圆锥曲线是高中数学平面解析几何中的核心内容,也是一类重要的数学模型, 其研究方法充分体现了解析几何的基本思想,在天文、物理等其它学科技术领域中占有重要地位,在生产或生活实际中有着大量应用. 3.椭圆的几何性质是在学生学习了椭圆的定义和标准方程之后,第一次真正意义 上感受解析几何的基本思想——从方程出发研究椭圆的几何性质.是继必修二第二章《平面解析几何初步》之后,进一步渗透并应用这种思想,是后续学习双曲线、抛物线的知识铺垫、能力基础和方法指导,是数形结合的数学思想方法的典范,也是进一步完善学生的知识结构、深化数学思想方法、提升多种数学素养的重要载体. 在本章中起着承上启下、完善建构、形成范例的作用. 4.能根据椭圆的标准方程获得椭圆的几何性质,发现椭圆方程与椭圆几何性质的 关系,揭示椭圆几何性质的形成过程是本节课的教学重点. 【教学目标设置】 1.能根据椭圆方程初步理解椭圆的范围、对称性、顶点、离心率等简单几何性质; 能解释椭圆标准方程中,, a b c的几何意义; 2.在探究椭圆性质的活动中,经历从图形直观抽象几何性质的过程,提取出利用代数方法研究几何性质的一般方法,建立离心率模型;

3.在这过程中,进一步感受数形结合、函数与方程、类比归纳等数学思想方法的丰富内涵. 4. 树立严谨求实的理性精神,获得自主探究的成功和喜悦,提高数学学习兴趣.【学生学情分析】 (1)学生已有的认知基础 本节课的授课对象是四星级高中高二年级的学生,已经知道了直线和圆的相关知识、椭圆的定义和标准方程;理解数形结合思想、数形转化方法的重要作用,初步感知了解析几何的基本任务,具有一定的图形分析和代数推理能力.同时在函数和不等式的学习过程中已经积累了利用等量关系寻找不等关系、图像的对称性等研究函数性质的基本经验.这些都为本节课提供了充分的基础知识和思想方法准备.(2)达成目标所需要的认知基础 要达成本节课的目标,这些已有的知识、能力和经验基础不可或缺,但这毕竟是他们第一次利用代数方程研究曲线的几何性质,经验缺乏,研究目标不明确,抽象建立离心率模型的素养不够.所以还需要具备观察、概括、抽象、推理等能力,能运用数形结合、类比归纳等数学思想,以及独立思考、合作交流、反思质疑等良好的数学学习习惯. (3)教学难点与突破策略 基于达成目标的认知困难,本节课的教学难点是: 1.发现和揭示椭圆方程与椭圆几何性质的关系,搭建“数”与“形”的桥梁; 2.椭圆离心率的发现与探究,突破“定性”到“定量”的转化; 突破难点的相应策略如下: 1.通过画图、辨图,不断制造认知冲突,从解决问题需要出发,建立学生通过曲线方程研究几何性质的直接经验; 2.引导学生经过操作确认、思辨论证的过程初步建立b a 与椭圆圆扁程度的对应 关系,再利用b a 与 c a 的等量关系,建立离心率的模型,并结合几何画板动态演示, 丰富学生的直观感悟与经历;

椭圆性质总结及习题

椭 圆 一.考试必“背” 1 椭圆的两种定义: ①平面内与两定点F 1,F 2的距离的和等于定长() 212F F a >的点的轨迹,即点集M={P| |PF 1|+|PF 2|=2a ,2a >|F 1F 2|};(212F F a =时为线段21F F ,212F F a <无轨迹)。其中两定点F 1,F 2叫焦点,定点间的距离叫焦距。 ②平面内一动点到一个定点和一定直线的距离的比是小于1的正常数的点的轨迹,即点集 M={P| e d PF =,0<e <1的常数 }。(1=e 为抛物线;1>e 为双曲线) 2 标准方程: (1)焦点在x 轴上,中心在原点:122 22=+b y a x (a >b >0); 焦点F 1(-c ,0), F 2(c ,0)。其中22b a c -= (一个?Rt ) (2)焦点在y 轴上,中心在原点:122 22=+b x a y (a >b >0); 焦点F 1(0,-c ),F 2(0,c )。其中22b a c -= 注意:①在两种标准方程中,总有a >b >0,22b a c -= 并且椭圆的焦点总在长轴上; ②两种标准方程可用一般形式表示:Ax 2+By 2=1 (A >0,B >0,A ≠B ),当A < B 时,椭圆的焦点在x 轴上,A >B 时焦点在y 轴上。 3.参数方程 :椭圆122 22=+b y a x )0(>>b a 的参数方程 ?? ?==θθ s i n c o s b y a x )(为参数θ 4.性质:对于焦点在x 轴上,中心在原点:12 2 22=+b y a x (a >b >0)有以下性质: 坐标系下的性质: ① 范围:|x|≤a ,|y|≤b ; ② 对称性:对称轴方程为x=0,y=0,对称中心为O (0,0); ③ 顶点:A 1(-a ,0),A 2(a ,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b ),长轴|A 1A 2|=2a ,短轴|B 1B 2|=2b ; (a 半长轴长,b 半短轴长); ④ 准线方程:c a x 2± =;或c a y 2 ±= ⑤ 焦半径公式:P (x 0,y 0)为椭圆上任一点。|PF 1|=左r =a+ex 0,|PF 2|=右r =a-ex 0; |PF 1|=下r =a+ey 0,|PF 2|=上r =a-ey 0;c a PF c a PF -=+=min max ,

椭圆定义及性质整合

椭圆定义及性质的应用 一、椭圆的定义 椭圆第一定义 第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距. ★过点1F 作12PF F ?的P ∠的外角平分线的垂线,垂足为Q ,则Q 的轨迹方程为222 x y a +=. 推导过程:延长1F Q 交2F P 于M ,连接OQ , 由已知有PQ 为1MF 的中垂线,则1PF PM =,Q 为1 F M 中点,212OQ F M ==()121 2 PF PF +=a ,所以Q 的轨迹方程为 222 x y a +=.(椭圆的方程与离心率学案第5题) 椭圆第二定义 第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<

推导过程: 2 200 a PF ed e x a ex c ?? ==-=- ? ?? ;同理得 10 PF a ex =+. 简记为:左加右减a在前.由此可见,过焦点的弦的弦长是一个仅与它的中点的横坐标有关的数. (离心率、焦点弦问题)例1:(2010全国卷Ⅱ理数12题)已知椭圆 22 22 :1(0) x y C a b a b +=> >的离心率为 3 ,过右焦点F且斜率为(0) k k>的直线与C相交于,A B两点.若3 AF FB = u u u r u u u r ,则k=() A.1 D.2 B【解析】解法一:1122 (,),(,) A x y B x y,∵3 AF FB = u u u r u u u r ,∴12 3 y y =-,∵ 2 e=,设2, a t c ==,b t=,∴222 440 x y b +-=,直线AB方程为x my =.代入消去x,∴222 (4)0 m y b ++-=,∴ 2 1212 22 , 44 b y y y y m m +=-=- ++ ,则 2 2 22 22 2,3 44 b y y m m -=--=- ++ ,解得2 1 2 m=,则k= 0 k>. 解法二:设直线l为椭圆的右准线,e为离心率,过,A B别作11 , AA BB垂直于l, 11 , A B为垂足,过B作BH垂直于1 AA与H,设BF m =,由第二定义得, 11 , AF BF AA BB e e ==,由3 AF FB = u u u r u u u r ,得 1 3m AA e =, 2m AH e =,4 AB m =,则 2 1 cos 42 m AH e BAH AB m e ∠====,则sin BAH ∠=tan BAH ∠=,则k=0 k>.故选B. (离心率、焦点弦问题)例2:倾斜角为 6 π 的直线过椭圆)0 (1 2 2 2 2 > > = +b a b y a x 的左焦点F,交椭圆于,A B 两点,且有3 AF BF =,求椭圆的离心率.

(完整版)《椭圆及其标准方程》(第一课时)教学设计

《椭圆及其标准方程》(第一课时)教学设计 一、教学内容分析 教材选自人教A版《普通高中课程标准实验教科书》数学选修2-1.《椭圆及其标准方程》是继学习圆以后运用“曲线与方程”思想解决二次曲线问题的又一实例。椭圆的标准方程是圆锥曲线方程研究的基础,它的学习方法对整个这一章具有导向和引领作用。一方面,它是对前面所学的运用“代数方法研究几何问题”的又一次实际演练,同时它也是进一步研究椭圆几何性质和双曲线、抛物线的基础;另一方面,教科书以椭圆作为学习圆锥曲线的开始和重点,并依此来介绍求圆锥曲线方程和利用方程讨论几何性质的一般方法,为我们后面研究双曲线、抛物线这两种圆锥曲线提供了基本模式和方法。因此本节课有承前启后的作用,是本章和本节的重点内容。 椭圆是通过描述椭圆形成过程进行定义的,作为椭圆本质属性的揭示和椭圆方 程建立的基石,这是本节课的一个教学重点;而坐标法是解析几何中的重要数学方法,椭圆方程的推导是利用坐标法求曲线方程的很好应用实例,让学生亲身经历椭圆概念形成的数学化过程,并通过探究得到椭圆的标准方程,有利于培养学生观察分析、抽象概括的能力。 学生对“曲线与方程”的内在联系仅在“圆的方程”一节中有过一次感性认识,并未真正有所感受。通过本节学习,学生一方面认识到椭圆与圆的区别与联系,另一方面也为利用方程研究椭圆的几何性质以及为学生类比椭圆的研究过程和方法,学习双曲线、抛物线奠定了基础。 根据以上分析,确定本课时的教学难点和教学重点分别是: 教学重点:掌握椭圆的定义及标准方程,体会坐标法的应用。 教学难点:椭圆概念的深入理解及选择不同的坐标系推导椭圆的标准方程。 二、学生学情分析 在学习本节课前,学生已经学习了直线与圆的方程,对曲线和方程的思想方法有了一些了解和运用的经验,对坐标法研究几何问题也有了初步的认识。因此,学生已经具备探究有关点的轨迹问题的知识基础和学习能力。而本节课要求学生通过自己动手亲自作出椭圆并且还要

椭圆的基本概念及性质

椭圆的基本概念及性质 适用学科高中数学适用年级高中三年级适用区域苏教版课时时长(分钟)120 知识点1、椭圆的定义、几何图形、标准方程. 2、椭圆的基本量. 教学目标1、使学生掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程. 2、使学生掌握椭圆的一些基本量的求法、特别是离心率的求法 教学重点1、椭圆的标准方程的求法; 2、椭圆的一些基本量的求法、特别是离心率的求法; 教学难点椭圆离心率的求法

教学过程课堂导入 已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,若其离心率为1 2 ,焦距为8,则该椭圆的方程是________ 椭圆中的基本量a.b.c分别代表什么,离心率、准线方程的公式,标准方程的公式分别应该怎么求?下面进入我们今天的学习!

复习预习 1、椭圆的定义、几何图形、标准方程. 2、椭圆的基本量.

知识讲解 考点1 椭圆的定义 平面内到两个定点F 1、F 2 的距离之和等于常数(大于F 1 F 2 )的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦 点F 1、F 2 间的距离叫做椭圆的焦距.

考点2 椭圆的标准方程和几何性质 标准方程x2 a2 + y2 b2 =1(a>b>0) y2 a2 + x2 b2 =1(a>b>0) 图形 性质 范围 -a≤x≤a -b≤y≤b -b≤x≤b -a≤y≤a 对称性对称轴:x轴,y轴对称中心:(0,0) 顶点 A 1 (-a,0) A 2 (a,0) B 1 (0,-b) B 2 (0,b) A 1 (0,-a) A 2 (0,a) B 1 (-b,0) B 2 (b,0)

轴长轴A 1 A 2 的长为2a 短轴B 1 B 2 的长为2b 焦距F 1F 2 =2c 离心率e=c a ∈(0,1) a、b、c 的关系 c2=a2-b2

椭圆的定义与性质

椭圆的定义与性质 1.椭圆的定义 (1) 第一定义:平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于 |F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个 定点叫做椭圆的焦点,两个焦点的距离叫做焦距. (2) 第二定义:平面内与一个定点 F 和一条定直线l 的距离的比是常数e(0

(2)椭圆上一点P 与两焦点F1,F2构成△ PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长, c 为椭圆的半焦距).( )

典例 1】 (1)(2014 ·全国大纲卷改编 )已知椭圆 C : x a 2+ y b 2= 1(a>b>0)的左、右焦点为 F 1 、F 2,离心率 (3) 椭圆的离心率 e 越大,椭圆就越圆. ( ) (4) 已知点 F 为平面内的一个定点, 直线 l 为平面内的一条定直线. 设 d 为平面内一动点 P 到定直线 l 的 5 距离,若 d = 4|PF |,则点 P 的轨迹为椭圆. ( ) [解析] (1)错误, |PA|+|PB|=|AB|=4,点 P 的轨迹为线段 AB ;(2)正确,根据椭圆的第一定义知 PF 1+ PF 2=2a ,F 1F 2=2c ,故△ PF 1F 2的周长为 2a +2c ;(3)错误,椭圆的离心率越大,椭圆越扁. (4)正确,根据 椭圆的第二定义. [答案 ] (1)× (2)√ (3)× (4)√ 3.椭圆的焦点坐标为 (0,-6),(0,6),椭圆上一点 P 到两焦点的距离之和为 20,则椭圆的标准方程为 ___ x 2 y 2 [解析] 椭圆的焦点在 y 轴上,且 c =6,2a =20,∴ a =10,b 2 =a 2 -c 2 =64,故椭圆方程为 64+ 100= 1. x 2 y 2 [答案 ] x + y =1 64 100 x 2 y 2 4.(2014 无·锡质检 )椭圆4 + 3 =1的左焦点为 F ,直线 x =m 与椭圆相交于点 A ,B ,当△ FAB 的周长最大 时, △ FAB 的面积是 ______ [解析] 直线 x =m 过右焦点 (1,0)时,△ FAB 的周长最大,由椭圆定义知,其周长为 4a =8, 此时, |AB|=2× b a 2× 3 22 C : x a 2+b y 2=1(a>b>0)相交于 A ,B 两点,若 M 是 y 1-y 2 b 2 x 1+ x 2 =- 2 · x 1- x 2 a y 1+ y 2 12 ,x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,∴- a b 2=- 12, ∴a 2=2b 2.又∵b 2=a 2-c 2,∴a 2=2(a 2-c 2),∴ a 2=2c 2,∴a c = 22.[答案 ] 考向 1 椭圆的定义与标准方程 2. (教材习题改编 )焦点在 x 轴上的椭圆 x +y =1 的离心率为 10,则 m = 5 m 5 [解析] 由题设知 a 2= 5,b 2=m ,c 2 =5-m , 1 2 =3,∴S △FAB =2×2×3=3.[答案 ] 3 5. (2014 ·江西高考 )过点 1 M(1,1) 作斜率为- 12的直线与椭圆 线段 AB 的中点,则椭圆 C 的离心率等于 [解析] 设 A(x 1,y 1), B(x 2, y 2),则 x 1-x 2 x 1+ x 2 y 1- y 2 y 1+y 2 = 0, a 2 b 2 ∵ y 1-y 2= x 1- x 2 5- m 5 2 5 ,∴5-m =2,∴m =3.[答 案] b y 122 =1

椭圆的定义及几何性质

【教学目标】(1)掌握椭圆的定义 (2)掌握椭圆的几何性质 (3)掌握求椭圆的标准方程 【教学重难点】(1)椭圆的离心率有关的问题 (2)椭圆焦点三角形面积的求法 【教学过程】 一、知识点梳理 知识点一:椭圆的定义 平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆。这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距。 注意:若,则动点的轨迹为线段; 若,则动点的轨迹无图形。 知识点二:椭圆的标准方程 1.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 2.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 注意: 1.只有当椭圆的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才能得到椭圆的标准方程; 2.在椭圆的两种标准方程中,都有和; 3.椭圆的焦点总在长轴上.当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,。 知识点三:椭圆的简单几何性质 椭圆的的简单几何性质 (1)对称性 对于椭圆标准方程,把x换成―x,或把y换成―y,或把x、y同时换成―x、―y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。

讲练结合: (2)范围 椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b。 (3)顶点 ①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。 ②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(―a,0), A2(a,0),B1(0,―b),B2(0,b)。 ③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。 (4)离心率 ①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用e表示,记作。 ②因为a>c>0,所以e的取值范围是0<e<1。e越接近1,则c就越接近a,从而越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近0,从而b越接近于a,这时椭圆就越接近于圆。当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2 椭圆的图像中线段的几何特征(如下图): (1),,; (2),,; (3),,; 知识点四:椭圆与(a>b>0)的区别和联系

椭圆的基本性质教学内容

椭圆的基本性质

课题:12.4椭圆的基本性质(二课时) 教学目标: 1、掌握椭圆的对称性,顶点,范围等几何性质. 2、能根据椭圆的几何性质对椭圆方程进行讨论,在此基础上会画椭圆的图形. 3、学会判断直线与椭圆的位置,能够解决直线与椭圆相交时的弦长问题,中点问题等. 4、在对椭圆几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化,学会分类讨论、数形结合等数学思想和探究能力的培养;培养探究新事物的欲望,获得成功的体验,树立学好数学的信心. 教学重点:椭圆的几何性质及初步运用 教学难点:直线与椭圆相交时的弦长问题和中点问题 教学过程: 一.课前准备: 1、知识回忆 (1) 椭圆和圆的概念 (2) 椭圆的标准方程 2、课前练习 1) 圆的定义: 到一定点的距离等于______的图形的轨迹。 椭圆的定义: _______________________________的图形的轨迹。 2) 椭圆的标准方程: 1。焦点在x 轴上____________( ) 2。焦点在y 轴上____________( ) 若 125 162 2=+y x ,则椭圆的长轴长________短半轴长__________,焦点为____________,顶点坐标为__________,焦距为______________ 二.教学过程设计 一、引入课题 “曲线与方程”是解析几何中最重要最基本的内容其中有两类基本问题:一是由曲线求方程,二是由方程画曲线.前面由椭圆定义推导出椭圆的标准方程属于第一类问题,本节课将研究第二类问题,由椭圆方程画椭圆图形,为使列表描点更准确,避免盲目性,有必要先对椭圆的范围、对称性、顶点进行讨论. 二、讲授新课

高中数学解析几何椭圆性质与定义

椭圆的性质及应用 一、圆锥曲线 圆锥与平面的截线通常有:圆、椭圆、双曲线、抛物线,其中的椭圆、双曲线、抛物线叫圆锥曲线,其中抛物线是圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线,双曲线是圆锥面与平行于轴的平面相截而得的曲线,圆是圆锥面与垂直于轴的平面相截而得的曲线,其他平面截取的则为椭圆。 圆锥曲线有一个共同的定义:即:圆锥曲线是到定点距离与到定直线间距离之比为常值的点之轨迹。 二、椭圆的定义 椭圆是平面上到两定点的距离之和为常值的点之轨迹,也可定义为到定点距离与到定直线间距离之比为一个小于1常值的点之轨迹。 椭圆的第一定义:平面内与两定点F、F'的距离的和等于常数2a (2a>|FF'|)的动点P的轨迹叫做椭圆。即:│PF│+│PF'│=2a ,其中两定点F、F'叫做椭圆的焦点,两焦点的距离│FF'│叫做椭圆的焦距。若2a=|FF'|,为线段,若 下面确定椭圆的方程 现设P的坐标为(x,y),F的坐标为(C,0) 2a += 2a =- 整理可得: 22222222 ()() a c x a y a a c -+=- 定义:222 a c b -= 则椭圆的方程可表示为: 椭圆在方程上可以写为标准式2 2 22 1 y x a b +=,(a>b>0),这样的椭圆长轴在x轴上,焦点在X 轴时,若2 2 22 1 y x b a +=,(a>b>0),这样的椭圆长轴在y轴上。焦点在y轴时。 有两条线段,a、b中较大者为椭圆长半轴长,较短者为短半轴长,当a>b时,焦点在x轴上,焦距为:222 a c b -= 椭圆的第二定义 由椭圆的第一定义:可到椭圆方程为:2 2 2 2 2 2 2 2 2 1b x a b y b y a x = + ? = + 将2 2 2c a b- =代入,可得:2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2x a c a c x y c a x a c a y+ = + + ? - = - + 所以:()() 2 2 2 2 4 2 2 2? ? ? ? ? ± = ± + ? + ? ? ? ? ? = - +a x a c c x y c a x a c c x y 由此可得:() () a c c a x c x y c a x a c c x y= - - + ? + ? ? ? ? ? = - + 2 2 2 2 4 2 2 2 所以可得椭圆的第二个定义: 平面上到定点F距离与到定直线间距离之比为常数的点的集合(定点F不在定直线上,

椭圆,双曲线,抛物线性质

椭圆标准方程及其性质知识点大全 (一)椭圆的定义及椭圆的标准方程: 椭圆第一定义:平面内一个动点P 到两个定点1F 、2F 的距离之和等于常数)2(2121F F a PF PF >=+ , 这个动点P 的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距. 注意:①若)(2121F F PF PF =+,则动点P 的轨迹为线段21F F ; ②若)(2121F F PF PF <+,则动点P 的轨迹无图形 (二)椭圆的简单几何性: 标准方程是指中心在原点,坐标轴为对称轴的标准位置的椭圆方程。 焦点的位置 焦点在x 轴上 焦点在y 轴上 图形 标准方程 ()22 2210x y a b a b +=>> ()22 2210y x a b a b +=>> 第一定义 到两定点21F F 、的距离之和等于常数2a ,即21||||2MF MF a +=(212||a F F >) 第二定义 与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ,即 (01)MF e e d =<< 范围 a x a -≤≤且 b y b -≤≤ b x b -≤≤且a y a -≤≤ 顶点 ()1,0a A -、()2,0a A ()10,b B -、()20,b B ()10,a A -、()20,a A ()1,0b B -、()2,0b B 轴长 长轴的长2a = 短轴的长2b = 对称性 关于x 轴、y 轴对称,关于原点中心对称 焦点 ()1,0F c -、()2,0F c ()10,F c -、()20,F c 焦距 222122()F F c c a b ==- 离心率 2222222 1(01)c c a b b e e a a a a -====-<< 准线方程 2 a x c =± 2 a y c =± 焦半径 0,0()M x y 左焦半径:10MF a ex =+ 右焦半径:20MF a ex =- 下焦半径:10MF a ey =+ 上焦半径:20MF a ey =-

椭圆标准方程及其性质知识点大全

【专题七】椭圆标准方程及其性质知识点大全 (一)椭圆的定义及椭圆的标准方程: ●椭圆定义:平面内一个动点P 到两个定点1F 、2F 的距离之和等于常数 )2(2121F F a PF PF >=+ , 这个动点P 的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦 点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距. 注意:①若)(2121F F PF PF =+,则动点P 的轨迹为线段21F F ; ②若)(2121 F F PF PF <+,则动点P 的轨迹无图形 (二)椭圆的简单几何性: ●标准方程是指中心在原点,坐标轴为对称轴的标准位置的椭圆方程。 标准方程 122 22=+b y a x )0(>>b a 12 2 22=+b x a y )0(>>b a 图形 性质 焦点 )0,(1c F -,)0,(2c F ),0(1c F -,),0(2c F 焦距 c F F 221= c F F 221= 范围 a x ≤, b y ≤ b x ≤,a y ≤ 对称性 关于x 轴、y 轴和原点对称 顶点 )0,(a ±,),0(b ± ),0(a ±,)0,(b ± 轴长 长轴长12A A ,12A A =a 2,短轴长12B B ,12B B =b 2

离心率 ①(01)c e e a = << ,②21()b e a =-③2 22b a c -= (离心率越大,椭圆越扁) 【说明】: 1.方程中的两个参数a 与b ,确定椭圆的形状和大小,是椭圆的定型条件,焦点F 1,F 2的位置,是椭圆的定位条件,它决定椭圆标准方程的类型,常数a ,b ,c 都大于零,其中 a 最大且a 2= b 2+ c 2. 2. 方程22 Ax By C +=表示椭圆的充要条件是:ABC ≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B 。A >B 时,焦点在y 轴上,A <B 时,焦点在x 轴上。 (三)焦点三角形的面积公式:122tan 2 PF F S b θ ?=如图: ●椭圆标准方程为:122 22=+b y a x )0(>>b a ,椭圆焦点三角形:设P 为椭圆上任意一点, 12,F F 为焦点且∠12F PF θ=,则△12F PF 为焦点三角形,其面积为122tan 2 PF F S b θ ?=。 (四)通径 :如图:通径长 2 2b MN a = ●椭圆标准方程:122 22=+b y a x )0(>>b a , (五)点与椭圆的位置关系: (1)点00(,)P x y 在椭圆外?22 00 221x y a b +>;(2)点00(,)P x y 在椭圆上?220220b y a x +=1; (3)点00(,)P x y 在椭圆内?2200 221x y a b +< (六)直线与椭圆的位置关系: ●设直线l 的方程为:Ax+By+C=0,椭圆122 22=+b y a x (a ﹥b ﹥0),联立组成方程 组,消去y(或x)利用判别式△的符号来确定: (1)相交:0?>?直线与椭圆相交;(2)相切:0?=?直线与椭圆相切; M N F x y

椭圆的定义及几何性质

椭圆 【教学目标】(1)掌握椭圆的定义 (2)掌握椭圆的几何性质 (3)掌握求椭圆的标准方程 【教学重难点】(1)椭圆的离心率有关的问题 (2)椭圆焦点三角形面积的求法 【教学过程】 一、知识点梳理 知识点一:椭圆的定义 平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆。这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距。 注意:若,则动点的轨迹为线段; 若,则动点的轨迹无图形。 知识点二:椭圆的标准方程 1.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 2.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中;注意: 1.只有当椭圆的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才能得到椭圆的标准方程; 2.在椭圆的两种标准方程中,都有和; 3.椭圆的焦点总在长轴上.当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,。 知识点三:椭圆的简单几何性质

椭圆的的简单几何性质 (1)对称性 对于椭圆标准方程,把x换成―x,或把y换成―y,或把x、y同时换 成―x、―y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。 讲练结合: (2)范围 椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b。 (3)顶点 ①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。 ②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(―a,0), A2(a,0),B1(0,―b),B2(0,b)。 ③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。 (4)离心率 ①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用e表示,记作。 ②因为a>c>0,所以e的取值范围是0<e<1。e越接近1,则c就越接近a,从而 越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近0,从而b越接近于a,这时椭圆就越接近于圆。当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2

最新(选修1-1)《椭圆的简单性质》教案

(选修1-1)《椭圆的简单性质》教案

《椭圆的简单性质》教案 教学目的: 1.熟练掌握椭圆的范围,对称性,顶点等简单几何性质。 2.掌握标准方程中,, a b c的几何意义,以及,,, a b c e的相互关系。 3.理解、掌握坐标法中根据曲线的方程研究曲线的几何性质的一般方法。 教学重点:椭圆的几何性质 教学难点:如何贯彻数形结合思想,运用曲线方程研究几何性质 授课类型:新授课。 课时安排:1课时。 教具:多媒体、实物投影仪。 内容分析: 根据曲线的方程,研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形,是解析几何的基本问题之一,根据曲线的条件列出方程,如果说是解析几何的手段,那么根据曲线的方程研究它的性质、画图就是解析几何的目的。怎样用代数的方法来研究曲线原性质呢?本节内容为系统地按照方程来研究曲线的几何性质提供了一个范例,因此,本节内容在解析几何中占有非常重要的地位。 通过本节的学习,使学生掌握应从哪些方面来讨论一般曲线的几何性质,从而对曲线的方程和方程的曲线彼此之间的相辅相成的辩证关系,对解析几何的基本思想有更深的了解。通过对椭圆几种画法的学习,能深化对椭圆定义的认识,提高画图能力;通过几何性质的简单的应用,了解到如何应用几何性质去解决实际问题,提高学生用数学知识解决实际问题的能力。 本节内容的重点是椭圆的几何性质――范围、对称性、顶点、离心率、准线方程;根据方程研究曲线的几何性质的思路与方法;椭圆的几种画法。难点是椭圆的离心率、准线方程及椭圆的第二定义的理解,关键是掌握椭圆的标准方程与椭圆图形的对应关系,理解关掌握两种椭圆的定义的等价性。 根据教学大纲的安排,本节内容分4个课时进行教学,本节内容的课时分配作如下设计:第一课时,椭圆的范围、对称性、顶点坐标、离心率、椭圆的画法;第二课时,椭圆的

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