课件35张PPT。2.2.1 椭圆及其标准方程(一)数 学 实 验[1]取一条细绳,
[2]把它的两端固定在板上的两点F1、F2
[3]用铅笔尖(M)把细绳拉紧,在板上慢慢移动看看画出的图形F1F2M观察作图过程:[1]绳长应当大于F1、F2之间的距离。[2]由于绳长固定,所以 M 到两个定点的距离和为定值。..在这一过程中,你能说出移动笔尖(动点)满足的几何条件吗?椭圆的定义: 平面内与两个定点F1 、F2的距离的和等于 的点的轨迹叫椭圆。F1F2M这两个定点F1、F2叫做 ,
两焦点之间的距离叫做 。1. 椭圆的定义: 平面内与两个定点F1 、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2 |)的点的轨迹叫椭圆。F1F2M这两个定点F1、F2叫做椭圆的焦点,
两焦点之间的距离叫做椭圆的焦距。满足几个条件的动点的轨迹是椭圆?[1]平面内----这是前提
[2]动点 M 到两个定点 F1、F2 的距离之和是常数 2a
[3]常数 2a 要大于焦距 2cF1F2M动点 M 的轨迹是线段F1F2 .动点 M 没有轨迹 . 下面我们根据椭圆的几何特征,选择适当的坐标系,建立椭圆方程,并通过方程研究椭圆的性质. 取过焦点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系。 设M(x,y)是椭圆上任一点,椭圆的焦距为2c(c>0),M与F1、F2的距离的和等于常数2a,则F1(-c,0)、F2(c,0)。将方程移项后平方得:两边再平方得:由椭圆定义知:方程形式能否更简单? 由上述过程可知,椭圆上任一点的坐标都满足方程②, ①②以方程②的即以方程②的解为坐标的点都在椭圆上. 由曲线与方程的关系可知,方程②是椭圆的方程.解(x, y)为坐标的点到椭圆两焦点F1(-c,0), F2(c,0)的距离之和为2a, 这个方程叫做椭圆的标准方程,它所表示的椭圆的焦点在x轴上,焦点是F1(-c ,0)、F2(c ,0),这里 c2=a2-b2 .
思考:观察图,你能从中找出表示的线段吗?由图可知, 如果椭圆的焦点在y轴上,用类似的方法,可得出它的方程为:它也是椭圆的标准方程。
2. 椭圆的标准方程:F1F2M0xyA1A2B1B2方程的形式可以统一表示为: 注 意:求椭圆的标准方程,要先定“位”,
即确定焦点的位置;其次是定“量”,即求 a、b 的大小 . a、b、c 满足的关系有:注意:或解:(1)由已知可设椭圆的标准方程为:故所求椭圆的标准方程为:(2)由已知可设椭圆的标准方程为:解:由椭圆的定义知,故所求椭圆的标准方程为:(还有其他方法吗?)方法2:∴ 可设所求椭圆方程为 ∵ 椭圆经过点即即故所求椭圆的标准方程为:【说明】
(1)求椭圆标准方程需要两个独立条件.
(2)求椭圆标准方程的主要方法有:①定义法:用定义寻找a,b,c的方程;②待定系数法:设方程,代入计算出待定字母的值。待定系数法更为常用,是解此类问题的通解通法.或课堂练习:教材42页1. 如果椭圆 上一点P到焦点F1的距离等 于6,那么点P到另一个焦点F2的距离是________.由椭圆定义解: |PF1| + |PF2| = 20,∴ |PF2| = 20-6=14 .∵ |PF1| = 6 ,2. 写出适合下列条件的椭圆的标准方程:解:(1)由题意 故△AF1B的周长为: 解:(1)由题意 故△AF1B的周长为: (2) 如果AB不垂直于x轴,△AF1B的周长不会有变化,仍然成立. 【说明】由本题可知,△AF1B的周长为4a,
△AF1F2,△BF1F2的周长等于2a+2c.【说明】(1)所谓椭圆标准方程,一定指的是焦点在坐标轴上,且两焦点的中点为坐标原点;(2)两个标准方程中,都有 (3)a、b、c 满足的关系:(4)椭圆方程的鉴别:形如 的式子要表示椭圆,当且仅当(5)椭圆焦点位置的判断:标准方程中,谁x2, y2的分母大,则焦点在其对应的坐标轴上.课堂练习:分析:课堂练习:解:解:又由已知,解得巩固1 如图,在圆x2+y2=4上任意一点P,过点P作x轴的垂线段 PD ,D为垂足.当点P在圆上运动时,线段 PD中点M的轨迹是什么?为什么? 解:设 M(x,y),P(x0,y0),则∵ P(x0,y0) 在圆 x2 + y2 = 4 上,∴ x02 + y02 = 4得 x2 +4 y2 = 4∴ 点M的轨迹是一个椭圆 .D解2:∵ P 在圆 x2 + y2 = 4 上,∴ 可设消去参数θ,得∴ 点M的轨迹是一个椭圆 .设 M(x,y) ,则由题意有巩固1 如图,在圆x2+y2=4上任意一点P,过点P作x轴的垂线段 PD ,D为垂足.当点P在圆上运动时,线段 PD中点M的轨迹是什么?为什么? D巩固2.如图点A(-5,0),B(5,0),直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是 ,求点M的轨迹方程.解:设 M(x,y) ,则即化简即为所求点M的轨迹方程.巩固3.点A(-1,0),B(1,0),直线AM,BM相交于点M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率的商是2,点M的轨迹是什么?为什么?解:设 M(x,y) ,则即得故点M的轨迹是直线 x=-3,并去掉点(-3, 0).解:故动圆圆心的轨迹方程为:巩固4:求与圆(x+3)2+y2=4外切,且与圆 (x-3)2+y2=100内切的动圆圆心的轨迹方程.设动圆的圆心为M(x, y),半径为r,它与已知圆O1、O2切于Q、P 两点,则:2、两种标准方程的比较3、在求椭圆方程时,要弄清焦点
在哪个轴上,是x轴还是y轴?
或者两个轴都有可能?小 结:1、椭圆的定义【说明】
(1)求椭圆标准方程需要两个独立条件.
(2)求椭圆标准方程的主要方法有:①定义法:用定义寻找a,b,c的方程;②待定系数法:设方程,代入计算出待定字母的值。待定系数法更为常用,是解此类问题的通解通法.或选修2-1 2.2.1 椭圆的标准方程(1)书