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2.1.2椭圆的简单几何性质

x2 y 2 例3:(1)椭圆 a 2 b2 1(a b 0) 的左焦点
F1 (c,0),
A(a, 0), B(0, b) 是两个顶点,如果F1到直线AB的 b 1 距 离为 ,则椭圆的离心率e= . 7 2 解 : 直线AB方程为: bx ay ab 0 bc ab b b2 a 2 c 2 d F1 AB . 2 2 7 b a 2 2 2 5a 2 14ac 8c2 0 7(a c) 2a c a 2c或5a 4c. e c 1 . 24 a 2
22
2
2
练习:已知椭圆中心在原点,它在x轴的一个焦点与短轴的 两个端点的连线互相垂直,且这个焦点与较近的长轴的端 点距离为 10 5,求这个椭圆方程。
a c 10 5
bc
a 2c
c 5
a 10, b 5
2 2
x y 椭圆方程为: 1 10 5
23
题型三:椭圆的离心率问题
b F1
a F2
A2
o c
B1
5
3、椭圆的顶点(截距) 2 2 x y 2 1(a b 0) 2 a b
令 x=0,得 y=?,说明椭圆与 y轴的交点? 令 y=0,得 x=?说明椭圆与 x轴的交点? *顶点:椭圆与它的对称轴 的四个交点,叫做椭圆的 顶点。
y
B2 (0,b)
A1
b
2
2
y x ② + =1 9 4
2
2
x2 y 2 ③ + =1 34 25
x2 y 2 ⑤ + =1 100 64
21
2. 已知椭圆的一个焦点为F(6,0)点B,C是短 轴的两端点,△FBC是等边三角形,求这个椭圆的 标准方程。
c6
a 2b
3 a6 2
a 4 3, b 2 3
x y 椭圆方程为: 1 48 12


解:(3)一焦点将长轴分成2:1的两部分 (a c) : (a c) 2 :1 a 3c b2 8c 2
x2 y2 x2 y2 椭圆方程可设为: 2 2 1或 2 2 1 9c 8c 8c 9c
(3 2)2 42 (3 2) 2 42 椭圆过P 3 2, 4 , 2 1或 2 1 2 2 9c 8c 8c 9c 145 c 2 4或c 2 x2 y2 y2 x2 1或 1 36 椭圆方程为: 145 290 36 32 19 4 9
c 0 e 1 a
(b,0)、(-b,0)、 (0,a)、(0,-a) (0 , c)、(0, -c) 长半轴长为a,短 半轴长为b. a>b
c 0 e 1 a
a、b、c的关系
a2=b2+c2
a2=b2+c2
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题型一:利用椭圆方程,研究其几何性质
例1已知椭圆方程为9x2+25y2=225,
题型三:椭圆的离心率问题
x2 y 2 例3:(2)设M为椭圆 a 2 b2 1(a b 0) 上一点,F1、F2
为椭圆的焦点,
如果 MF1F2 75 , MF2 F1 15,求椭圆的离心率。
解: MF1F2 75 , MF2 F1 15, F1MF2 900
2 2
m 1
长轴长 2a 2
3 , 0) 短轴长 2b 1 焦点坐标( 2 1 顶点坐标( 1, 0), (0, ) 2
15
题型二:利用椭圆的几何性质求标准方程
例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程 ⑴经过点P(-3,0)、Q(0,-2); ⑵长轴长等于20,离心率3/5。 ⑶一焦点将长轴分成2:1的两部分,且经过点 P 3 2, 4
x2 y 2 (3) 1 25 25 16
练习:已知椭圆 x2 (m 3) y 2 m(m 0) 的离心率
3 e , 求m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐 2
标、顶点坐标。
x2 y2 椭圆: 1 m m m3
m2 3 e m3 4
2
m m(m 2) 2 a m, b ,c m3 m3


解: ⑴方法一: 设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n), 将点的坐标方程,求出m=1/9,n=1/4。
x2 y 2 所求椭圆方程为: 1 9 4
注:待定系数法求椭圆标准方程的步骤:
⑴定位; ⑵定量
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题型二:利用椭圆的几何性质求标准方程
例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程 ⑴经过点P(-3,0)、Q(0,-2); ⑵长轴长等于20,离心率3/5。 ⑶一焦点将长轴分成2:1的两部分,且经过点 P 3 2, 4
① 长轴长和短轴长分别为8和6,焦点在x轴上 ② 长轴和短轴分别在y轴,x轴上,经过P(-2,0), Q(0,-3)两点. ③一焦点坐标为(-3,0)一顶点坐标为(0,5) ④两顶点坐标为(0,±6),且经过点(5,4) ⑤焦距是12,离心率是0.6,焦点在x轴上。
x y ① + =1 16 9
x2 y 2 ④ + =1 45 36
[2]离心率对椭圆形状的影响: 1)e 越接近 1,c 就越接近 a,从而 b就越小,椭 圆就越扁 2)e 越接近 0,c 就越接近 0,从而 b就越大,椭 圆就越圆
思考:当e=0时,曲线是什么?当e=1时曲 线又是 什么? c a b b [3]e与a,b的关系: e 1 a a a
2.1.2椭圆的简 单几何性质(1)
高二数学 选修1-1
第二章
圆锥曲线与方程
1ห้องสมุดไป่ตู้
♦再认识!
标准方程
x2 y2 + 2 = 1 a > b > 0 2 a b
y P
x2 y2 + 2 = 1 a > b > 0 2 b a y
F2 P
不 同 点


F1
O
F2
x
O
x
F1
焦点坐标 相 同 点 定 义


练习:已知椭圆的中心在原点,焦点在坐标 轴上,长轴是短轴的三倍,且椭圆经过点P (3,0),求椭圆的方程。
2a 3 2b a 3b
a 3, b 1
或b 3,a 9
x2 x2 y 2 2 y 1或 1 9 9 81
分类讨论的数学思想
20
练习:
1. 根据下列条件,求椭圆的标准方程。
练习1.
已知椭圆方程为6x2+y2=6
。短轴长是:
.离心率等于:
它的长轴长是: 2 6
焦距是:
2
30 6



2 5
焦点坐标是: (0, 5 )
外切矩形的面积等于:
。顶点坐标是: 6) (1, 0) 。 (0,
4 6
x2 y2 其标准方程是 1 1 6
a 6 b 1 则c a b 5
a F2
A2 (a,0)
*长轴、短轴:线段A1A2、 (-a,0) F1 B1B2分别叫做椭圆的长轴 和短轴。 a、b分别叫做椭圆的长半 轴长和短半轴长。
o c
B1 (0,-b)
6
根据前面所学有关知识画出下列图形
x y 1 (1) 25 16
y
4 B2 3 2 1
2 2
x2 y2 1 (2) 25 4
y
4 3 B 2 2 1
A1
A2 x
A1
A2 x
-5 -4 -3 -2 -1 -1 -2 -3 -4
123 4 5
B1
-5 -4 -3 -2 -1 -1 1 2 3 4 5 -2 -3 B1 -4
7
4、椭圆的离心率e(刻画椭圆扁平程度的量)
c 离心率:椭圆的焦距与长轴长的比:e a 叫做椭圆的离心率。 [1]离心率的取值范围:0<e<1
2 2
13
练习
求下列椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标 和离心率。
(1)x2+9y2=81
(2) 25x2+9y2=225 (4) 4x2+5y2=1
x2 y 2 (2) 1 9 25
x2 y 2 (4) 1 1 1 4 5
14
(3) 16x2+y2=25
x2 y 2 (1) 1 81 9


解:(1)方法二:利用椭圆的几何性质 以坐标轴为对称轴的椭圆与坐标轴的 交点就是椭圆的顶点, 于是焦点在x轴上,且点P、Q分别是 椭圆长轴与短轴的一个端点, x2 y 2 1 故a=3,b=2,所以椭圆的标准方程为 9 4 注:待定系数法求椭圆标准方程的步骤: ⑴定位; ⑵定量 17
题型二:利用椭圆的几何性质求标准方程 例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程 ⑴经过点P(-3,0)、Q(0,-2); ⑵长轴长等于20,离心率3/5。 ⑶一焦点将长轴分成2:1的两部分,且经过点 P 3 2, 4
x2 y 2 2 1(a b 0) 2 b a
|x|≤ a,|y|≤ b
关于x轴、y轴成轴对称; 关于原点成中心对称
|x|≤ b,|y|≤ a
关于x轴、y轴成轴对称; 关于原点成中心对称



顶 点 坐 标 焦 点 坐 标 半 离 轴 心 长 率
(a,0)、(-a,0)、 (0,b)、(0,-b) (c,0)、(-c,0) 长半轴长为a,短 半轴长为b. a>b
|x|≤ a,|y|≤ b
关于x轴、y轴成轴对称;关于原点成 中心对称 (a,0)、(-a,0)、(0,b)、(0,-b) (c,0)、(-c,0) 长半轴长为a,短半轴长为b. a>b
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