2.1.1(一) 椭圆及其标准方程(一)
【学习目标】1、通过对椭圆概念的引入与标准方程的推导,培养学生分析探索能力,增强运用坐标法解决几何问题的能力。
2、通过对椭圆标准方程的推导的教学,提高对各种知识的综合运用能力.
重点:椭圆的定义和椭圆的标准方程
难点:椭圆的标准方程的推导
【课前导学】阅读《选修1-1》课本P32~34的内容后回答下列问题:
1、实验探究:取一条定长的细绳,把它的两端都固定在画板的同一点上,套上铅笔,拿紧绳子,移动笔尖,这时笔尖移动的轨迹是______;若把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板的两点处,套上铅笔,拿紧绳子,移动笔尖,这时笔尖画出的轨迹是________,移动的笔尖所满足的条件是___________________________________。
2、椭圆定义:平面内与两个______ F和F的距离之____等于常数( )的点的轨迹;这两定点叫___________,两焦点间的距离叫____________。
3、椭圆的标准方程
(1)建系:以___________________为轴,________________为轴,
建立直角坐标系,如图
(2)设点:设M (,)是椭圆上任一点,焦距为2(>0),则焦点
F、F的坐标分别是________、_________,设M到焦点F、F的距
离之和为2(>0)。
(3)限制条件:由椭圆定义可知点M所满足的关系式为:=______,
(4)由两点间的距离公式得:=__________________,=__________________,故点M 所满足的方程为:_____________________。
(5)化简:通过移项,平方,整理得:=1……①
由椭圆的定义可知道,2>2>0,即>>0,故>。如右图,令
,可知>,则①
可写成:=1(>>0) ……②
称②式为椭圆的标准方程,它表示焦点在_____轴上,两焦点坐标分别为__ __、___ __。
4、焦点在轴上,且F(0,—)、F(0,),的意义同上,则椭圆的方程是
_________________________。
5、思考:若F(—3,0)和F(3,0),且=6,则动点M的轨迹为____________,
【预习自测】
1、指出下列方程中的的值,焦点的位置和坐标。
⑴; ⑵;⑶; ⑷。
2、椭圆上一点P到一个焦点的距离为4,则P到另一个焦点的距离为( )
A、5 B、6 C、4 D、10
3、写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)a=4,b=3,焦点在x轴; (2)a=6,c=1焦点在y轴上
(3)两个焦点坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点的距离之和等于10;
【典例探究】
例1、若椭圆两焦点的坐标分别是F(—3,0)、F(3,0),且过点M (,2),求它的标准方程。
变式:求过点P(—,2)、Q(,—)的椭圆的标准方程。
【总结与提升】
【反馈检测】
1、椭圆的两焦点分别是F(—8,0)、F(8,0),且椭圆上一点到两焦点距离之和为20,则此椭圆的标准方程为( ):
A、=1 B、=1 C、=1 D、=1
2.椭圆的焦点坐标是( )
?A.(±5,0)? B.(0,±5) ?C.(0,±12)? D.(±12,0)
3、设F1、F2是椭圆=1的焦点:
(1)P为椭圆上一点,则△PF1F2的周长为_______;
(2)若CD为过左焦点的弦,则的周长为 。
4、写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
5、求过点P(,)、Q(,1)的椭圆的标准方程。
课件16张PPT。13:17:511复习:1.椭圆的定义:到两定点F1、F2的距离和为常数(大于|F1F2 |)的点的轨迹叫做椭圆。2.椭圆的标准方程是:3.椭圆中a,b,c的关系是:a2=b2+c2椭圆的几何性质二、椭圆 简单的几何性质1、范围: -a≤x≤a, -b≤y≤b
椭圆落在x=±a,y= ± b组成的矩形中2、椭圆的顶点令 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。0, ±b±a, 0*长轴、短轴: 线段A1A2、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。焦点总在长轴上!3.椭圆的对称性3、椭圆的对称性 把(X)换成(-X),方程不变,说明椭圆关于( )轴对称;
把(Y)换成(-Y),方程不变,说明椭圆关于( )轴对称;
把(X)换成(-X), (Y)换成(-Y),方程还是不变,说明椭圆关于( )对称;中心:椭圆的对称中心叫做椭圆的中心。 所以,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心。Y X 原点 根据前面所学有关知识画出下列图形(1)(2)A1 B1 A2 B2 B2 A2 B1 A1 4、椭圆的离心率离心率:椭圆的焦距与长轴长的比:叫做椭圆的离心率。[1]离心率的取值范围:1)e 越接近 1,c 就越接近 a,从而 b就越小,椭圆就越扁因为 a > c > 0,所以0
长轴长是: ,短轴是: ,焦距是: ,
离心率等于: ,焦点坐标是:____________________,
顶点坐标是____________________
2、比较下列每组中的椭圆的形状,那一个更圆,那一个更扁?
为什么?
更圆更圆【典例探究】例1、求椭圆 长轴和短轴的长、焦点和顶点的坐标,离心率大小。解:椭圆画成标准方程为:则,a=10,b=6,c=8,且焦点在x轴上
长轴长为:20,短轴长为:12,
焦点坐标为: ,
顶点坐标为: , ,
离心率为: 。
变式:若椭圆过(3,0),离心率e= ;求椭圆的标准方程解:(1)若椭圆的焦点在x轴上,则设椭圆画成标准
方程为: ,则,解得:故椭圆的方程为:(2)同理焦点在y轴上椭圆的方程为:故椭圆的方程为: 或例2:彗星“紫金山一号”是南京紫金山天文台发现的,它的运行回到是以太阳为一个焦点的椭圆。测得轨道的近日点,(距离太阳最近的点)距太阳中心1.486天文单位,远日点(距离太阳最远的点)距太阳中心4.514天文单位(1天文单位是太阳到地球的平均距离,约1.5*10^8km),且近日点,远日点及太阳中心在同一条直线上,求轨道的方程。
yxo解:如图,A为近日点,B为远日点,F1为太阳,建立如图所示的直角坐标,设椭圆的标准方程为:轨道方程为:
1.基本量: a、b、c、e
几何意义:a-半长轴、b-半短轴、c-半焦距,e-离心率;
相互关系: 总结提升:椭圆中的基本元素2.基本点:顶点、焦点、中心3.基本线: 对称轴(共两条线)焦点总在长轴上。【反馈检测】1、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( )3、如图所示,F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,M为椭圆上一点,且MF2⊥F1F2,∠MF1F2=30°.试求椭圆的离心率.
4、已知地球运行的轨道是长半轴长a=1.50*10^8km,离心率e=0.0192的椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,求地球到太阳的最大和最小距离。
最大距离= a+c=1.5288*10^8km 最小距离=a-c=1.4712*10^8km2.1.1椭圆及其标准方程(二)
【学习目标】
1.掌握点的轨迹的求法,学会相关点(坐标转移)求曲线的方程;
2.进一步掌握椭圆的定义及标准方程
教学难点:掌握点的轨迹的求法
【问题导学】阅文科《选修 1—1》P或理科《选修2—1》P 后,求解下列问题:
若点A(—2,0),动点B在圆=4上运动,则线段AB中点M的轨迹方程是
___________________________。
2、椭圆5x2+ky2=5的一个焦点是(0,2),那么k=( )
A.-1 B.1 C. D.-
【预习自测】点的坐标是,直线相交于点,且直线的斜率与直线的斜率的商是,则点M的轨迹方程是_________________________。
【知识拓展】已知方程=1,则当A、B满足_____________时,此方程表示圆;
则当A、B满足_____________时,方程表示椭圆;当A、B满足_____________时,方程表示焦点在轴上的椭圆;当A、B满足_____________时,此方程表示焦点在轴上的椭圆。
【典例探究】
例1、若A(—5,0)、B(5,0),直线相交于点,且它们的斜率之积是—,
求动点M的轨迹。
例2、若在圆=16上任取一点P,过点P作PD⊥轴于D。当点P在圆上运动时,线段PD
的中点M的轨迹是什么?
变式:若点在的延长线上,且,则点的轨迹又是什么?
【总结提升】~求轨迹(曲线)方程的方法:直接、相关点(坐标转移)、定义、待定系数法等。
①注意求哪个点的轨迹,设哪个点的坐标,然后找出含有点相关等式;
②相关点法:寻求点的坐标与中间的关系,然后消去,得到点的轨迹方程..
【课后作业】
1、把圆=9上各点的横坐标不变,纵坐标缩短为原来的,所得到的曲线的方程是( )
A、=1 B、=1 C、=1 D、=9
2.若的个顶点坐标、,的周长为,则顶点C的轨迹方程为( ).
B. C. D.
3、从圆=9上任一点P向轴作垂线段PQ,点MPQ,且,
求点M的轨迹方程。
4、已知两圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,动圆和圆C1内切,和圆C2外切,则动圆圆心的轨迹方程为________.
课件13张PPT。分母哪个大,焦点就在哪个轴上a2=b2+c2|MF1|+|MF2|=2a (2a>|F1F2|)复习回顾:椭圆的标准方程
焦点位置的判断建立适当的坐标系,用有序实数对表示曲线上任意一点M的坐标.写出曲线上动点M适合的条件p的集合P={M|p(M)}用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0化方程f(x,y)=0为最简形式建系、设点、列式、化简、证明检验方程为满足条件的方程Bx=-3(y ≠0)A=B,A>0且B >0A>0,B>0;A≠BA>B>0B>A>0焦点位置的判断分母哪个大,焦点就在哪个轴上例题展示一个椭圆(除去A、B两点)一个椭圆(除去(0,±4)两点)(x≠0)一个椭圆(除去(0,±4)两点)(x≠0)CD【总结提升】课件13张PPT。选修1、2—1第二章 圆锥曲线椭圆的简单几何性质2-a≤ x≤ a,-b≤ 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>bc2=a2- b2x【复习引入】-b≤x≤ b,-a≤y≤ a关于x轴、y轴成轴对称;关于原点成中心对称(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>bc2=a2- b2【问题导学】>=<【问题导学】【预习自测】AAC【合作探究】初步应用,快速作答所以,点M的轨迹是长轴、短轴长分别为10、8的椭圆。分析:若设M(x,y)是椭圆上到直线l距离最近的点,利用点到直线的距离公式可以求出最大值吗?请同学们试一试。很显然这种方法很难求解。
请同学们想想还有其它解法吗? 通过直线的平移,使直线m与椭圆相切,此时的交点就是所求的点,两条平行线间的距离就是最小距离。 xyOlm【合作探究】规范解答解:因为直线l与椭圆不相交,把直线l平移到m与椭圆相切,则可设直线m:得:3x2+4nx+2n2-2=0则△=16n2-4×3(2n2-2)=0解之得:4x-5y+n=0由图可知:当 时直线m与椭圆的交点P到直线l的距离最远,由 解得:故,直线l到椭圆的最大距离为:【合作探究】规范解答【小结反思】这节课我的收获是什么?点差法【课后作业】椭圆【课后作业】
§2. 1(2).2 椭圆的简单的几何性质(二)
【问题导学】请阅文科《选修1—1》P或理科《选修2—1》P :
1、点P(x0, y0)与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系:(1)点P在椭圆上?+ 1;
(2)点P在椭圆内部?+ 1;(3)点P在椭圆外部?+ 1。
2、直线与椭圆的位置关系判断方法:联立,消去得到方程,则有(1)△ 0(直线与椭圆相交(有两个公共点;
(2)△ 0 (直线与椭圆相切(有且只有一个公共点;
(3)△ 0 (直线与椭圆相离(无公共点.
3、(理科)弦长公式:设直线,椭圆方程.直线与椭圆的两个交点为, 则
【预习自测】
1.点A(a,1)在椭圆的内部,则a的取值范围是( )
A.- C.-22.直线与椭圆的位置关系为( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定
3.直线被椭圆所截得的线段的中点坐标是 ( )
A. B. C. D.
【典例探究】
例1、点M()与定点F(3,0)的距离和它到直线:=的距离之比是,求动点M的轨迹。
例2、椭圆=1上是否存在一点M,它到直线:—+3=0的距离最大?最大距离是多少?
变式:已知椭圆和点,直线经过点P且与椭圆交于A、B两点.
(1)当直线的斜率为时,求线段AB的长度; (2)当P点恰好为线段AB的中点时,求的方程.
【课后作业】
1、满足+=10的动点M()的轨迹是______,方程为____ _。
2、点M()与定点F(2,0)的距离和它到直线:=8的距离之比是,则动点M的轨迹方程是_________。
3、过椭圆+=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为________
4、动圆M与⊙C1:=4外切,同时与⊙C2:=100
内切,求动圆M的圆心M的轨迹。
5、(理科)若直线:=(+1) 交椭圆=1于A、B两点,求|AB |。