【参考答案与解析】
3.1.2 椭圆的简单几何性质(1)
【活动方案】
1. 略
2. 略
思考1:(1) 椭圆上的点都在一个特定的矩形内.
(2) -a≤x≤a -b≤y≤b
思考2:(1) 椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.
(2) 方程不发生变化,说明椭圆关于y轴,x轴或原点对称.
思考3:(1) 与x轴和y轴的交点比较特殊.
(2) 椭圆与x轴的交点为(-a,0),(a,0),与y轴的交点为(0,-b),(0,b).
结论:椭圆的顶点为(-a,0),(a,0),(0,-b),(0,b).椭圆的长轴长为2a,短轴长为2b,a,b,c的几何意义分别是椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距.
思考4:略
定义:把椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,记为e.
探究:e∈(0,1).当越接近于0时,椭圆越接近于圆;当越接近于1时,椭圆越扁平,也就是说随着的增大,椭圆越来越扁平.
小结 填表略
例1 将原方程化成标准方程,得+=1,
所以a=5,b=4,c==3,
所以椭圆的长轴和短轴的长分别是2a=10和2b=8,离心率e==,两个焦点坐标分别是F1(-3,0)和F2(3,0),四个顶点坐标分别是A1(-5,0),A2(5,0),B1(0,-4)和B2(0,4).
跟踪训练 由已知,得+=1(m>0).
因为0,
所以椭圆的焦点在x轴上,且长半轴长a=,
短半轴长b=,半焦距c=,
所以椭圆的长轴长2a=,短轴长2b=,焦点坐标为,,顶点坐标为,,,(0,),离心率e===.
例2 设椭圆的方程为+=1(a>b>0).
由题意,得b=c,a-c=-.
因为a2=b2+c2,所以a=,b=c=,
所以椭圆的方程为+=1.
【检测反馈】
1. A 由题意,得e==,解得a=.
2. D 因为x2+my2=1,所以x2+=1.因为焦点在y轴上,所以a2=,b2=1,所以a=,b=1,所以=2,解得m=.
3. AC 由F1F2=2c=2,得c=1.由△ABF2的周长为4a=8,得a=2,故b2=a2-c2=3,所以椭圆的离心率为e=,故A正确,B错误;当AB⊥x轴时,ABmin==3,且AB<2a=4,所以3≤AB<4,故AB可以为π,故C正确;由椭圆性质知当A为椭圆上下顶点时,∠BAF2最大,此时cos ∠BAF2==.又∠BAF2∈(0,π),故(∠BAF2)max=,即∠BAF2不可能为直角,故D错误.故选AC.
4. 2 由题意,得2c=4,即c=2.又=,所以a=3,所以b==,故椭圆的短轴长为 2b=2.
5. (1) 当椭圆焦点在x轴上时,设其标准方程为+=1(a1>b1>0),
由椭圆过点A(5,0),得a1=5,
由椭圆的长轴长是短轴长的5倍,得b1=a1=1,
则所求椭圆的标准方程为+y2=1;
当焦点在y轴上时,设其标准方程为+=1(a2>b2>0),
由椭圆过点A(5,0),得b2=5,
由椭圆的长轴长是短轴长的5倍,得a2=5b2=25,
则所求椭圆的标准方程为+=1.
综上,所求椭圆的标准方程为+y2=1或+=1.
(2) 令椭圆的长半轴长为a,半焦距为c.
由2c=12,得c=6.
由离心率e=,得=,即a=10,
所以椭圆的短半轴长b==8.
当焦点在x轴上时,所求椭圆的标准方程为+=1;
当焦点在y轴上时,所求椭圆的标准方程为+=1.
综上,所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.(共32张PPT)
第三章
圆锥曲线的方程
3.1 椭 圆
3.1.2 椭圆的简单几何性质(1)
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 掌握椭圆简单的几何性质,如:范围、对称性、顶点、离心率.
2. 感受运用方程研究曲线的几何性质的方法,体会数与形的转化思想.
活 动 方 案
活动一 掌握椭圆的简单几何性质
1. 复习椭圆的标准方程:
【解析】 略
2. 利用椭圆的标准方程研究椭圆的几何性质:
【解析】 略
思考1
【解析】 椭圆上的点都在一个特定的矩形内.
【解析】 -a≤x≤a
类比能求出y的取值范围吗?
【解析】 -b≤y≤b
思考2
【解析】 椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.
(2) 在椭圆的标准方程中,将x换成-x,将y换成-y,或同时把x,y分别换成-x,-y时,方程是否发生变化?这说明什么样的问题?
【解析】 方程不发生变化,说明椭圆关于y轴,x轴或原点对称.
思考3
【解析】 与x轴和y轴的交点比较特殊.
(2) 根据方程写出椭圆与坐标轴的交点坐标.
【解析】 椭圆与x轴的交点为(-a,0),(a,0),与y轴的交点为(0,-b),(0,b).
结论:椭圆的顶点:
【解析】 椭圆的顶点为(-a,0),(a,0),(0,-b),(0,b).
椭圆的长轴:
【解析】 椭圆的长轴长为2a
椭圆的短轴:
【解析】 短轴长为2b
结合图形,思考a,b,c的几何意义分别为什么?
【解析】 a,b,c的几何意义分别是椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距.
思考4
圆的形状都是相同的,而有些椭圆却比较“扁”,有些椭圆比较“圆”,用什么样的量来刻画椭圆“扁”的程度?
【解析】 略
这样,利用c和a这两个量,可以刻画椭圆的扁平程度.
定义:椭圆的离心率
探究:椭圆的离心率的取值范围是什么?离心率的变化如何影响椭圆的形状?
完成下列表格:
【解析】 填表略
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.
反思与感悟
讨论椭圆的几何性质时,一定要将椭圆方程化为标准方程,标准方程能将参数的几何意义凸显出来.另外,要抓住椭圆中a2-b2=c2这一核心关系式.
求椭圆m2x2+4m2y2=1(m>0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.
活动二 掌握椭圆的几何性质的简单应用
检 测 反 馈
2
4
5
1
3
【答案】 A
【答案】 D
2
4
5
1
3
2. 若椭圆x2+my2=1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的2倍,则m的值为( )
2
4
5
3
1
2
4
5
3
1
【答案】 AC
2
4
5
3
1
2
4
5
3
1
5. (2024全国专题练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1) 长轴长是短轴长的5倍,且过点A(5,0);
2
4
5
3
1
2
4
5
3
1
(2) 令椭圆的长半轴长为a,半焦距为c.
由2c=12,得c=6.
谢谢观看
Thank you for watching3.1.2 椭圆的简单几何性质(1)
1. 掌握椭圆简单的几何性质,如:范围、对称性、顶点、离心率.
2. 感受运用方程研究曲线的几何性质的方法,体会数与形的转化思想.
活动一 掌握椭圆的简单几何性质
1. 复习椭圆的标准方程:
2. 利用椭圆的标准方程研究椭圆的几何性质:
思考1
(1) 观察椭圆+=1(a>b>0)的形状,你能从图上看出它的范围吗?
(2) 将椭圆的标准方程进行变形,移项,得=1-,你能探索出x的取值范围吗?
类比能求出y的取值范围吗?
思考2
(1) 观察椭圆+=1(a>b>0)的形状,你能从图上看出它具有怎样的对称性?
(2) 在椭圆的标准方程中,将x换成-x,将y换成-y,或同时把x,y分别换成-x,-y时,方程是否发生变化?这说明什么样的问题?
思考3
(1) 观察椭圆+=1(a>b>0)的形状,你认为椭圆上哪些点比较特殊?
(2) 根据方程写出椭圆与坐标轴的交点坐标.
结论:椭圆的顶点:
椭圆的长轴:
椭圆的短轴:
结合图形,思考a,b,c的几何意义分别为什么?
思考4
圆的形状都是相同的,而有些椭圆却比较“扁”,有些椭圆比较“圆”,用什么样的量来刻画椭圆“扁”的程度?
实验:如图,椭圆+=1(a>b>0)的长半轴长为a,半焦距为c.利用信息技术,保持长半轴长a不变,改变椭圆的半焦距c,可以发现,c越接近a,椭圆越扁平.类似地,保持c不变,改变a的大小,则a越接近c,椭圆越扁平;而当a,c扩大或缩小相同倍数时,椭圆的形状不变.
这样,利用c和a这两个量,可以刻画椭圆的扁平程度.
定义:椭圆的离心率
探究:椭圆的离心率的取值范围是什么?离心率的变化如何影响椭圆的形状?
完成下列表格:
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
范围
对称性
顶点坐标
离心率
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.
讨论椭圆的几何性质时,一定要将椭圆方程化为标准方程,标准方程能将参数的几何意义凸显出来.另外,要抓住椭圆中a2-b2=c2这一核心关系式.
求椭圆m2x2+4m2y2=1(m>0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.
活动二 掌握椭圆的几何性质的简单应用
例2 已知椭圆的中心在原点,它在x轴上的一个焦点F与短轴的两个端点B1,B2的连线互相垂直,且这个焦点与较近的长轴的端点A的距离为-,求这个椭圆的方程.
1. (2024淮北实验高级中学期末)已知椭圆+y2=1(a>1)的离心率为,则a的值为( )
A. B. C. D. 2
2. 若椭圆x2+my2=1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的2倍,则m的值为( )
A. 2 B. C. 4 D.
3. (多选)(2024厦门一模)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线与椭圆C交于A,B两点,若F1F2=2,且△ABF2的周长为8,则下列结论中正确的是( )
A. a=2 B. 椭圆C的离心率为
C. AB可以为π D. ∠BAF2可以为直角
4. 若椭圆的焦距为4,离心率为,则椭圆的短轴长为________.
5. (2024全国专题练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1) 长轴长是短轴长的5倍,且过点A(5,0);
(2) 离心率e=,焦距为12.