2.1.2 椭圆的简单几何性质(四)
复习导入
3. 当m取何值直线l : y=x+m与椭圆9x2+16y2=144相切、相交、相离.
讲授新课
例1已知椭圆的两个焦点为离心率为
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l:y=x+m,若l与椭圆交于P、Q两点,且∣PQ∣等于椭圆的短轴长,求m的值.
EMBED Equation.3
例2 已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,直线y=x+1与该椭圆交于点P、Q,且
求椭圆的方程.
例3 已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线l过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当△AOB面积取得最大值时,求直线l的方程.
课后作业
《学案》P38面双基训练.2.1.1椭圆及其标准方程(一)
教学目标:理解椭圆的定义及焦点、焦距的概念,掌握椭圆的标准方程及其推导方法.
重点难点分析
教学重点:椭圆的定义及椭圆的标准方程.
教学难点:椭圆标准方程的推导.
教学设计: 【动手实践】取一条一定长的细绳,把它的两端固定在画图板上的F1和F2两点,当绳长大于F1和F2的距离时,用笔尖把绳子拉紧,使笔尖在图板上慢慢
移动,看看你会得到什么图形
【讲授新课】1.椭圆的定义:把平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做焦距.
2.椭圆标准方程的推导:
如图,建立直角坐标系,使轴经过点,并且点O与线段的中点重合.
设点 是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0).焦点的坐标分别是,又设M与的距离的和等于常数.
椭圆的标准方程:(>>0)
它所表示的椭圆的焦点在轴上,焦点是、,且.
如果使点在轴上,点的坐标是,
则椭圆方程为(>>0)
练习: 1. 判断下列椭圆的焦点位置,指出焦点的坐标:
; ;
2. 设、,且,则点的轨迹是___________________.
例1.方程表示焦点在轴上的椭圆,求实数的取值范围.
解:由题意得 即
故所求实数的取值范围是
例2.已知椭圆的一个焦点为(0,2),求的值.
解:方程变形为 ∵焦点在轴上, ∴,
又且, ∴, ∴
例3.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1) 两个焦点坐标分别是、(4,0),椭圆上一点P到两焦点的距离的和等于10;
(2) 两个焦点的坐标分别是、(0,2),并且椭圆经过点.
解:(1)因为椭圆的焦点在轴上,所以设它的标准方程为(>>0)
∵,∴,又,∴
所求椭圆的标准方程为
(2)因为椭圆的焦点在轴上,所以设它的标准方程为(>>0)
由椭圆的定义知
∴ 又 ∴
所以所求圆的方程为
【课堂小结】椭圆的定义;椭圆的标准方程:
(1)若焦点在轴上,则标准方程为(>>0)
(2)若焦点在轴上,则标准方程为(>>0)
【课后作业】
1. 阅读教科书; 2. 《习案九》第1、2题.2.1椭圆及其标准方程(四)
复习引入
1. 椭圆的定义
2. 椭圆的标准方程
或(a>b>0)
3. 椭圆中a,b,c的关系?
练习 求经过点A(0, 2)和B的椭圆的标准方程.
例1 一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时与圆x2+y2-6x-91=0内切,求动圆圆心的轨迹方程.
解: 设动圆圆心为P (x, y),半径为R,两已知圆圆心分别为O1,O2.
由 x2+y2+6x+5=0 得: (x+3)2+y2=4;由 x2+y26x91=0 得: (x3)2+y2=100
故O1(3,0), O2(3,0), 且圆O1在圆O2内部.
圆P与圆O1外切知:|O1P|=R+2,由圆P与圆O2内切知:|O2P|=10R.
所以|O1P|+|O2P|=12,而|O1O2|=6,可知P点轨迹为椭圆,且2a=12, a=6;
2c=6, c=3; 所以b2=a2c2=369=27
例2
解:
练习
1. 椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,椭圆短轴的一个顶点B与两个焦点F1、F2组成的三角形的周长是
2.如图所示,已知定点A(2,0)及圆B:(x+2)2+y2=25,圆心为B,点P在圆上运动,若线段AP的垂直平分线交BP于Q,求Q点轨迹方程.
课外作业
1. 阅读教科书;
2. 《学案》第十课时.2.1.2椭圆的简单几何性质(一)
教学目标: 椭圆的范围、对称性、对称中心、离心率及顶点(截距).
重点难点分析
教学重点:椭圆的简单几何性质.
教学难点:椭圆的简单几何性质.
教学设计:
【复习引入】
1. 椭圆的定义是什么?
2. 椭圆的标准方程是什么?
【讲授新课】
利用椭圆的标准方程研究椭圆的几何性质.以焦点在x轴上椭圆为例
(a>b>0).
1.范围
椭圆上点的坐标(x, y)都适合不等式即x2≤a2,y2≤b2,∴|x|≤a,|y|≤b.
椭圆位于直线x=±a和y=±b围成的矩形里.
2.对称性
在椭圆的标准方程里,把x换成-x,或
把y换成-y,或把x、y同时换成-x、-y时,
方程有变化吗?这说明什么?
椭圆关于y轴、x轴、原点都是对称的.
坐标轴是椭圆的对称轴.
原点是椭圆的对称中心.
椭圆的对称中心叫做椭圆的中心.
3.顶点
只须令x=0,得y=±b,点B1(0,-b)、B2(0, b)是椭圆和y轴的两个交点;令y=0,
得x=±a,点A1(-a,0)、A2(a,0)是椭圆和x轴的两个交点.椭圆有四个顶点:A1(-a, 0)、
A2(a, 0)、B1(0, -b)、B2(0, b).椭圆和它的对称轴的四个交点叫椭圆的顶点.
线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴.
长轴的长等于2a. 短轴的长等于2b.a叫做椭圆的
长半轴长.b叫做椭圆的短半轴长.
|B1F1|=|B1F2|=|B2F1|=|B2F2|=a.
在Rt△OB2F2中,|OF2|2=|B2F2|2-|OB2|2,
即c2=a2-b2.
小 结 :
由椭圆的范围、对称性和顶点,再进行描点画图,只须描出较少的点,就可以得到较
正确的图形.
4.离心率
椭圆的焦距与长轴长的比,叫做椭圆的离心率.∵a>c>0,∴0<e<1.
EMBED Equation.3
练习 教科书P.41练习第5题.
例1 求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标,并用
描点法画出它的图形.
解:把已知方程化成标准方程这里a=5,b=4,所以
椭圆的长轴和短轴的长分别是2a=10和2b=8,.
焦点为F1(-3, 0)、F2(3, 0),顶点是A1( 5,0)、A2(5,0),B1(0, 4)、B2(0,4).
把已知方程化成标准方程
x 0 1 2 3 4 5
y 4 3.9 3.7 3.2 2.4 0
先描点画出椭圆的一部分,再利用椭圆的对称性质画出整个椭圆.
椭圆的简单作法:
(1) 以椭圆的长轴、短轴为邻边画矩形;
(2) 由矩形四边的中点确定椭圆的四个顶点;
(3) 用曲线将四个顶点连成一个椭圆.
例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1) 经过点P(-3, 0)、Q(0,- 2);
解:(1)由椭圆的几何性质可知,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.
即P、Q分别是椭圆长轴和短轴的一个端点. 于是得a=3,b=2.
又因为长轴在x轴上,所以椭圆的标准方程是
(2) 由已知,2a=20 ,∴a=10 ,c=6. ∴b2=102-62=64.
∵椭圆的焦点可能在x轴上,也可能在y轴上,
∴所求椭圆的标准方程为
练习 求经过点P (4, 1),且长轴长是短轴长的2倍的椭圆的标准方程.
解:
依题意有 得
故椭圆方程为
【课后作业】
1. 阅读教科书P.40-P.41;
2. 《习案》、《学案》112.1.1椭圆及其标准方程(二)
教学目标:理解椭圆的定义及焦点、焦距的概念,掌握椭圆的标准方程及其推导方法.
重点难点分析
教学重点:椭圆的定义及椭圆的标准方程.
教学难点:椭圆标准方程的推导.
教学设计:
【讲授新课】
【复习引入】
1.椭圆的定义:把平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做焦距(设为2c) .
2.椭圆的标准方程:
EMBED Equation.3 (>>0)
焦点F1( c, 0)、F2(c, 0) 在x轴上,
且c2=a2-b2.
EMBED Equation.3 (>>0)
焦点F1(0, c)、F2(0,c)在y轴上
且c2=a2-b2.
【讲授新课】
练习.下列哪些是椭圆方程 如果是,请指出其焦点所在的坐标轴.
对椭圆及其标准方程的理解:
⑴ 椭圆标准方程中,哪个分母大,焦点就在相应的哪条坐标轴上;
⑵ a、b、c始终满足c2=a2-b2,焦点在 x轴上为(-c, 0) 、 (c, 0) ,在 y 轴上为(0, -c)、(0, c);
⑶ 形如 Ax2+By2=C 的方程中,只要A、B、C同号(A≠B),就表示椭圆.
例1 已知B、C是两个定点, |BC| =6, 且△ ABC的周长等于16, 求顶点A的轨迹方程.
解: 如右图建立坐标系, 使x轴经过点B、C,原点O与BC的中点重合. ∵|AB|+|AC|+|BC|=16, |BC|=6,∴|AB|+|AC|=10, 则点A的轨迹是椭圆,且2c=6,2a=10,
∴ c=3,a=5,b2=52-32=16.
但当点A在直线BC上,A、B、C三点不能构成三角形,
所以点A的轨迹方程是(y≠0).
例2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别为(-4,0)和(4,0),且椭圆经过点(5,0);
(2)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0);
(3)中心在原点,且经过点P(3,0),a=3b;
(4)求经过点A(3, )、B(2,3)的椭圆的标准方程.
练习
1. 如果椭圆F1的距离等于6,那么点P到另一个焦点F2的距离是____14____.
2. 已知椭圆mx2+3y2-6m=0的一个焦点为(0, 2),求m的值.
3. 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1) a+c=10, a-c=4;
(2)求经过两点的椭圆的标准方程.
4. 椭圆的左、右焦点为F1、F2 ,一直线过F1交椭圆于A、B,则△ABF2的周长为( )
A. 32 B. 16 C. 8 D. 4
【课后作业】
1. 阅读教科书; 2. 《学案》第九课时.2.1.1椭圆及其标准方程(三)
教学目标:理解椭圆的定义及焦点、焦距的概念,掌握椭圆的标准方程及其推导方法.
重点难点分析
教学重点:椭圆的定义及椭圆的标准方程.
教学难点:椭圆标准方程的推导.
教学设计:
【讲授新课】
【复习引入】
1.椭圆的定义:把平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做焦距(设为2c) .
2.椭圆的标准方程:
(>>0) (>>0)
【讲授新课】
EMBED Equation.3 解: (相关点法)设点M(x, y), 点P(x0, y0),
则x=x0, y= 得x0=x, y0=2y.
∵x02+y02=4, 得 x2+(2y)2=4,
即所以点M的轨迹是一个椭圆.
解法二:设线段PQ中点为M(x, y).∵圆的参数方程:
∴点M轨迹的参数方程:M点的轨迹方程:
EMBED Equation.3 解: 设顶点C的坐标为(x, y). 由题意得
∴顶点C的轨迹方程为(x≠0). (y≠±6)
EMBED Equation.3
(x≠±6) (y≠0)
课堂练习
1. 如图,线段AB的两个端点A、B分别在x轴、y轴上滑动,|AB|=5,点M是AB上一点.且|AM|=2,点M随线段AB的运动而变化,求点M的轨迹方程.
【课堂小结】
1.两种椭圆的标准方程:
当焦点在轴上,则标准方程为(>>0)
当焦点在轴上,则标准方程为(>>0)
2.求轨迹方程的方法: 定义法、待定系数法、相关点法、直接法
【课后作业】
1. 阅读教科书; 2. 《习案》作业十.2.1.2 椭圆的简单几何性质(三)
一、焦半径
二、离心率
三、综合练习
3. F1、F2 为椭圆的两个焦点,过F2的直线交椭圆于P、Q两点,PF1⊥PQ,且|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率.
4. 如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P点第二次变轨进入仍以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P点第三次变轨进入以F为圆心的轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c1和2c2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分别表示
椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:
1 a1+c1=a2+c2;②a1-c1=a2-c2;③c1a2>a1c2;④ .
其中正确式子的序号是( B )
A.①③ B.②③ C. ①④ D.②④2.1.2椭圆的简单几何性质(二)
教学目标: 椭圆的范围、对称性、对称中心、离心率及顶点(截距).
重点难点分析
教学重点:椭圆的简单几何性质.
教学难点:椭圆的简单几何性质.
教学设计:
【复习引入】
1.椭圆的长轴长为 18 ,短轴长为 6 ,半焦距为 ,离心率为 ,焦点坐标为 ,顶点坐标为,.
【讲授新课】
例1 如图,设M(x,y)与定点F(4,0)的距离和它到直线l:的距离的比是常数 ,
求点M的轨迹方程.
练习1
1.求下列椭圆焦点坐标和准线方程:
2. 椭圆上的点M到左准线的距离是5,求M到右焦点的距离.
例2. 求|PF1|的最小值和最大值.
练习2
1.点P与定点F(2,0)的距离与它到定直线x=8的距离之比为1:2,求点P的轨迹方程.
2.点P与定点F(2,0)的距离与它到定直线x=2的距离之比为1:2,求点P的轨迹方程.
例3 如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面的一部分.过对称的截口BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F1上,片门位于另一个焦点F2上,由椭圆一个焦点F1发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点F2.已知
.建立适当的坐标系,求截口BAC所在椭圆的方程.
例4如图所示,我国发射的第一颗人造地球卫星运行轨道是以地心(地球的中心)F2为一个焦点的椭圆,已知它的近地点A(离地面最近的点)距地面439km,远地点B(离地面最远的点)距地面2384km,并且F2、A、B在同一直线上,地球半径约为6371km,求卫星运行的轨道方程(精确到1km).
例5 求适合下列条件的椭圆的离心率.
(1) 从短轴端点看两个焦点,所成视角为直角;
(2) 两个焦点间的距离等于长轴的端点与短轴的端点间的距离.
练习3
1. 已知椭圆mx2+5y2=5m的离心率
思考 F1、F2 为椭圆的两个焦点,过F2的直线交椭圆于P、Q两点,PF1⊥PQ,且|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率.
【课后作业】
《习案》学案十一,习案十二1、2.
备讲题
例6 已知点M为椭圆的上任意一点,F1、F2分别为左右焦点; A点坐标为(1,2) ,求的最小值.
变式1:求的最小值;
变式2:求的最小值;