1、椭圆一 重点难点:椭圆的定义,性质二 知识要点小结: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P1F2 )2(211FaPF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 ;)(2121P21若 ,则动点 的轨迹无图形.FPF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x 12byax)0(a22bac2当焦点在 轴上时,椭圆的标准方程: ,其中 ;注意:y2)( 221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
2、中,都有 和 ;)0(ba22bac3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 , ;x),(),当焦点在 轴上时,椭圆的焦点坐标为 ,y0c知识点三:椭圆的简单几何性质椭圆: 的简单几何性质12bax)0(a(1)对称性:对于椭圆标准方程 :说12byx)0(a明:把 换成 、或把 换成 、或把 、 同时换成 、xyx、原方程都不变,所以椭圆 是以 轴、 轴为y 12byaxy对称轴的轴对称图形,并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。(2)范围:椭圆上所有的点都位于直线 和 所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足 ,axby ax。by(3)顶点:
3、椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。椭圆 与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为 12byax)0(a, , , )0,(1A),(,1B,(2b线段 , 分别叫做椭圆的长轴和短轴, , 。 和 分别21 aA21bB21a叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。(4)离心率:椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用 表示,记作 。eace2因为 ,所以 的取值范围是 。 越接近 1,则 就越接近 ,从而)0(cae)10(越小,因此椭圆越扁;反之, 越接近于 0, 就越接近 0,从而 越接近于 ,这时2becb椭圆就越接近于圆。 当且仅当 时, ,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为
4、bac。注意: 椭圆 的图像中线段的几何特征(如下图):(1)ayx2 2yx; ;)(21PFePMF21;)(221caM(2) ; ; ;(21BF)(21cOF221baBA(3) ; ; ;caAaA1 cPFc1知识点四:椭圆 与 的区别和联系12byx2bx)0(标准方程 12byax)0(a 12bxay)0(ba图形焦点 ,)0,(1cF),(2 ,),0(1cF),(2焦距 22范围 ,axby,bxay对称性 关于 轴、 轴和原点对称顶点 ,)0,(),( ,),0(a),(轴长 长轴长= ,短轴长= a2b离心率 )10(ec准线方程 cax2cay2性质焦半径 ,01
5、ePF02exaPF,01ePF02eyaPF注意:椭圆 , 的相同点:形状、大小都相同;参数间的关系2byax2bxa)(都有 和 , ;不同点:两种椭圆的位置不同;它们的焦点坐)0()1(ec2c标也不相同。规律方法:1如何确定椭圆的标准方程? 任何椭圆都有一个对称中心,两条对称轴。当且仅当椭圆的对称中心在坐标原点,对称轴是坐标轴,椭圆的方程才是标准方程形式。此时,椭圆焦点在坐标轴上。确定一个椭圆的标准方程需要三个条件:两个定形条件 ;一个定位条件焦点坐标,由焦点ba,坐标的形式确定标准方程的类型。2椭圆标准方程中的三个量 的几何意义cba,椭圆标准方程中, 三个量的大小与坐标系无关,是由
6、椭圆本身的形状大小所确定的。分,别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为: ,)0(ba,且 。)0(ca)(22cba可借助右图理解记忆: 显然: 恰构成一个直角三角形的三条边,其中 a 是斜边,,b、c 为两条直角边。3如何由椭圆标准方程判断焦点位置椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看 , 的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上。2xy4方程 是表示椭圆的条件均 不 为 零 )CBA,(2方程 可化为 ,即 ,所以只有 A、B、C 同号,且 AByAx2 12yx12BCyAxB 时,方程表示椭圆。当 时,椭圆的焦点在 轴
7、上;当 时,椭圆的焦点在 轴上。CAxy5求椭圆标准方程的常用方法: 待定系数法:由已知条件确定焦点的位置,从而确定椭圆方程的类型,设出标准方程,再由条件确定方程中的参数 的值。其主要步骤是“先定型,再定量”;cba,定义法:由已知条件判断出动点的轨迹是什么图形,然后再根据定义确定方程。6共焦点的椭圆标准方程形式上的差异共焦点,则 c 相同。与椭圆 共焦点的椭圆方程可设为12byax)0(a 122mbyax,此类问题常用待定系数法求解。)(2bm7判断曲线关于 轴、 轴、原点对称的依据: xy 若把曲线方程中的 换成 ,方程不变,则曲线关于 轴对称;xy 若把曲线方程中的 换成 ,方程不变,
8、则曲线关于 轴对称;x 若把曲线方程中的 、 同时换成 、 ,方程不变,则曲线关于原点对称。y8如何求解与焦点三角形PF 1F2(P 为椭圆上的点)有关的计算问题? 思路分析:与焦点三角形PF 1F2有关的计算问题时,常考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式 相结合的方法进2121sin21 PFPFSF行计算解题。将有关线段 ,有关角 ( )结合起来,建立211PF、 212121B、 之间的关系. 21P9如何计算椭圆的扁圆程度与离心率的关系? 长轴与短轴的长短关系决定椭圆形状的变化。离心率 ,因为 ,)10(eac22bac,用 表示为 。0caba、 )10()12
9、eabe显然:当 越小时, 越大,椭圆形状越扁;当 越大, 越小,椭0(ab)10(e圆形状越趋近于圆。例题 1. 下列说法中,正确的是 ( C )A平面内与两个定点 F1,F2的距离的和等于常数的点的轨迹是椭圆B与两个定点 F1,F2的距离的和等于常数(大于F 1F2)的点的轨迹是椭圆C方程 表示焦点在 x 轴上的椭圆)02cayaxD方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆,(2b练习. 设 ,且方程 x2sin y 2cos 1 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 ),0 ( B )A B C D 4, ),4( ),43()2,47(例题 2. 焦点分别是(0,1)、(0,1),且经过点 P 的椭
10、圆标准方程是 ( A )6,1A B C D 132yx 123yx942yx 132yx练习 1. 中心在原点的椭圆,一焦点为 F(0,5 ),直线 l:y3x 2 与椭圆交于 A、B 两点,且线段AB 的中点的横坐标为 ,则该椭圆的方程是 【答案】2 1752yx练习 2. 已知 M(2,0)、N(2,0), 若 PM十 PN6,则 P 点的轨迹方程是 192yx若PMPN 4,则 P 点的轨迹方程是 y=0(-2x2)例题 3. 椭圆的一焦点与短轴两顶点组成一个等边三角形,则椭圆的离心率为 (A )A B. 23 43C D 2 21练习 1. 若焦点在 轴上的椭圆 的离心率为 ,则 m
11、= ( B )x12myxA B3 3C D8 2练习 2. 若椭圆 的左焦点为 F, ,右顶点为 A,上顶点为 B,且离心率为 ,)0(12bayx 215则ABF 【答案】 例题 4. 椭圆 与 有 ( C )12byax)0(2byaxA相同的焦点 B相同的顶点C相同的离心率 D相同的长、短轴练习 1. 椭圆短轴长是 2,长轴长是短轴的 2 倍,则椭圆中心到其准线距离是 ( D )A. B. 58 54C. D.3 3练习 2. 曲线 与曲线 (kn0”是“方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆的” ()1mxnyA.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条
12、件8.椭圆的短轴长是 4,长轴长是短轴长的 倍,则椭圆的焦距是()32A. B. C. D.5659.关于曲线的对称性的论述正确的是() 2FF2CcD1FA.方程 的曲线关于 X 轴对称 220xyB.方程 的曲线关于 Y 轴对称3C.方程 的曲线关于原点对称221xyD.方程 的曲线关于原点对称3810.方程 (a b0,k0 且 k1)与方程21xyk(ab0) 表示的椭圆( ).21xyA.有相同的离心率;B.有共同的焦点;C.有等长的短轴.长轴; D.有相同的顶点.第 11 题 10二、填空题:(本大题共 4 小题,共 20 分.)11.( 6 分)已知椭圆的方程为: ,则 a=_,
13、b=_,c=_,2160xy焦点坐标为:_ _,焦距等于_;若 CD 为过左焦点 F1 的弦,(如图)则 CD 的周长为_.2F12.( 6 分)椭圆 的长轴长为_,短轴长为 _,21540xy焦点坐标为 四个顶点坐标分别为_ ,离心率为 ;椭圆的左准线方程为 13.(4 分)比较下列每组中的椭圆:(1) 与2936xy ,哪一个更圆 1(2) 与 ,哪一个更扁 260xy2936xy14.(4 分)若一个椭圆长轴的长度.短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是 三、解答题:本大题共 6 小题,共 80 分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤15.( 30 分)求满足下列条件的椭圆的标
14、准方程:(1 )两个焦点的坐标分别为(0 ,-3) , (0,3) ,椭圆的短轴长为 8;(2 )两个焦点的坐标分别为(- ,0) , ( ,0) ,并且椭圆经过点52(,)311(3 )已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点 12(6,)(-3,)P、16.( 12 分)已知点 M 在椭圆 上,M 垂直于椭圆焦点所在的直线,垂直为2159xyP,并且 M 为线段 的中点,求 点的轨迹方程PP17.( 12 分)设点 A,B 的坐标为 ,直线 AM,BM 相交于点 M,且它们(,0)()a的斜率之积为 求点 M 的轨迹方程,并讨论 值与焦点的关系.(01k、 k18.( 12 分)
15、当 取何值时,直线 : 与椭圆 相切,相交,相mlyxm29164xy离? 1219.(14 分)椭圆 的焦点分别是 和 ,已知椭圆的离心率21(045)45xym1F2过中心 作直线与椭圆交于 A,B 两点, 为原点,若 的面积是 20,3eOO2AB求:(1) 的值(2)直线 AB 的方程m参考答案1.选择题:题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 B B C D C B C D C A二.填空题:11 10,8,6, (0, ) ,12,40 12 10,8 , ( ) , (-5,0).(5,0).(0,-4).3,(0,4) , , 13 , 14 352x 35三.解答
16、题:15.(1)解:由题意,椭圆的焦点在 轴上,设椭圆的标准方程为y1321(0)yxab由焦点坐标可得 ,短轴长为 8,即 ,所以3c2,4b225abc椭圆的标准方程为2156yx(2)由题意,椭圆的焦点在 轴上,设椭圆的标准方程为21(0)xyab由焦点坐标可得 , 6c5222(5)(5)(33a所以 = =9-5=4,所以椭圆的标准方程为2b2a2194xy(3)设椭圆的方程为 ( ) ,因为椭圆过21mxny0,n12(6,)(-3,)P、解得 所以椭圆的标准方程为:132mn193mn2193xy16.解:设 点的坐标为 , 点的坐标为 ,由题意可知p(,)pxy0(,)xy 因
17、为点 在椭圆 上,所以有00022yxy m2159 , 把代入得 ,所以 P 点的轨迹是焦点在 轴上,0159x21536xyy标准方程为 的椭圆.236y17.解:设点 M 的坐标为 ,因为点 A 的坐标是 ,所以,直线 AM 的斜率(,)x(,0)a,同理直线 BM 的斜率 .由已知有()AykxaBMykx化简得点 M 的轨迹方程为,kxa21()aak14当 时,表示焦点在 轴上的椭圆;当 时,表示焦点在 y 轴上的椭圆.01kx1k18.解: 229164yxmy 代入得 化简得()122531640xm22(3)57640当 即 时,直线 与椭圆相切;0,ml当 ,即 时,直线与椭圆相交;当 ,即 或 时,直线与椭圆相离.519.解:(1)由已知 , ,得 ,3cea4535c所以 220mb(2)根据题意 ,设 ,则 ,212ABFBSA(,)xy1212FBSyA,所以 ,把 代入椭圆的方程 ,得 ,所120Fc4y4503x以 点的坐标为 ,所以直线 AB 的方程为B3、 3yx、