人教A版(2019)高中数学 选择性必修第一册 3.1.1 椭圆及其标准方程(课件+学案共2份打包)

文档属性

名称 人教A版(2019)高中数学 选择性必修第一册 3.1.1 椭圆及其标准方程(课件+学案共2份打包)
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-09-14 10:10:28

文档简介

(共65张PPT)
1.理解并掌握椭圆的定义及椭圆的标准方程.
2.掌握用定义法、待定系数法和相关点法求椭圆的标准方程.
学习目标
XUE
XI
MU
BIAO




知识梳理
题型探究
随堂演练
课时对点练
1
知识梳理
PART
ONE
知识点一 椭圆的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于
(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=
(常数)且2a
|F1F2|.
常数
2a
>
知识点二 椭圆的标准方程
?
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
_________________
_________________
图形
?
?
焦点坐标
____________________
____________________
a,b,c的关系
__________
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
b2=a2-c2
思考 能否根据椭圆的标准方程,判定焦点位置?
答案 能.椭圆的焦点在x轴上?标准方程中含x2项的分母较大;
椭圆的焦点在y轴上?标准方程中含y2项的分母较大.
思考辨析
判断正误
SI
KAO
BIAN
XI
PAN
DUAN
ZHENG
WU
1.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆.(  )
2.到平面内两个定点的距离之和等于定长的点的轨迹叫做椭圆.(  )
3.椭圆标准方程只与椭圆的形状、大小有关,与位置无关.(  )
4.椭圆的两种标准形式中,虽然焦点位置不同,但都满足a2=b2+c2.(  )
×
×
×

2
题型探究
PART
TWO
一、求椭圆的标准方程
例1 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0);
解 因为椭圆的焦点在y轴上,
又椭圆经过点(0,2)和(1,0),
解 因为椭圆的焦点在y轴上,
由椭圆的定义知,
又c=2,所以b2=a2-c2=6,
解 方法一 ①当椭圆焦点在x轴上时,
由a>b>0,知不合题意,故舍去;
方法二 设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).
所以所求椭圆的方程为5x2+4y2=1,
反思感悟
确定椭圆标准方程的方法
(1)“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式.
(2)“定量”是指确定a2,b2的具体数值,常根据条件列方程求解.
跟踪训练1 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
解 方法一 (分类讨论法)若焦点在x轴上,
则a2b>0矛盾,舍去.
方法二 (待定系数法)设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).
所以其焦点在y轴上,且c2=25-9=16.
因为c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.

二、椭圆的定义及其应用
从而|F1F2|=2c=6,
在△PF1F2中,
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos
60°,
即36=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|.

即48=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|.

由①②得|PF1|·|PF2|=4.
延伸探究
若将本例中“
∠F1PF2=60°”变为“∠PF1F2=90°”,求△F1PF2的面积.
从而|F1F2|=2c=6.
在△PF1F2中,由勾股定理可得
|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2,
即|PF2|2=|PF1|2+36,
反思感悟
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆的定义能够对椭圆上的点到焦点的距离进行转化.
(2)椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2,称为焦点三角形,可以利用椭圆的定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
解析 由直线AB过椭圆的一个焦点F1,
知|AB|=|F1A|+|F1B|,
所以在△F2AB中,|F2A|+|F2B|+|AB|=4a=20,
又|F2A|+|F2B|=12,所以|AB|=8.
8
设|PF1|=m,|PF2|=n,∠F1PF2=α,
①2-②得mn(1+cos
α)=6,

即∠F1PF2=60°.
三、与椭圆有关的轨迹问题
解析 设Q(x,y),P(x0,y0),由点Q是线段OP的中点知x0=2x,y0=2y,
(2)如图所示,已知动圆P过定点A(-3,0),并且在定圆B:(x-3)2+y2=64的内部与其内切,求动圆圆心P的轨迹方程.
解 设动圆P和定圆B内切于点M,
动圆圆心P到两定点A(-3,0)和B(3,0)的距离之和恰好等于定圆半径,
即|PA|+|PB|=|PM|+|PB|=|BM|=8>|AB|,
所以动圆圆心P的轨迹是以A,B为左、右焦点的椭圆,
其中c=3,a=4,b2=a2-c2=42-32=7,
反思感悟
求轨迹方程的常用方法
(1)直接法
设出曲线上动点的坐标为(x,y)后,可根据几何条件直接转换成x,y间的关系式;
(2)定义法
若动点运动的几何条件满足某种已知曲线的定义,可用待定系数法求出轨迹方程;
(3)相关点法(代入法)
有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去.
跟踪训练3 在Rt△ABC中,∠CAB=90°,|AB|=2,|AC|=
,曲线E过C点,动点P在曲线E上运动,且|PA|+|PB|是定值.建立适当的平面直角坐标系,求曲线E的方程.
解 以AB的中点O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
由题意可知,曲线E是以A,B为焦点,且过点C的椭圆,
所以a=2,c=1,
所以b2=a2-c2=3.
3
随堂演练
PART
THREE
1.椭圆
+y2=1上一点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为
A.5
B.6
C.7
D.8

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解析 设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,|PF1|=2,
结合椭圆定义|PF2|+|PF1|=10,可得|PF2|=8.
2.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是
A.1
B.2
C.3
D.4

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3.若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是
A.(0,+∞)
B.(0,2)
C.(1,+∞)
D.(0,1)

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4.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为
,则此椭圆的标准方程为__________.
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所以b2=a2-c2=16-15=1.
又椭圆的焦点在y轴上,
5.椭圆的两焦点为F1(-4,0),F2(4,0),点P在椭圆上,若△PF1F2的面积最大为12,则椭圆标准方程为__________.
解析 如图,当P在y轴上时
△PF1F2的面积最大,
又∵c=4,∴a2=b2+c2=25.
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1.知识清单:
(1)椭圆的定义.
(2)椭圆的标准方程.
2.方法归纳:待定系数法、定义法、相关点法.
3.常见误区:
(1)忽视椭圆定义中a,c的条件.
(2)混淆不同坐标系下椭圆的两种标准方程.
课堂小结
KE
TANG
XIAO
JIE
4
课时对点练
PART
FOUR
基础巩固
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A.(5,0),(-5,0)
B.(0,5),(0,-5)
C.(0,12),(0,-12)
D.(12,0),(-12,0)

解析 c2=169-25=144.c=12,故选C.

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A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件

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A.5
B.4
C.3
D.1

又|PF1|∶|PF2|=2∶1,∴|PF1|=4,|PF2|=2,
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A.圆
B.椭圆
C.线段
D.直线

解析 设椭圆的右焦点为F2,
又|MF1|+|MF2|=2a,
所以|PO|+|PF1|=a>|F1O|=c,
故由椭圆的定义,知点P的轨迹是椭圆.
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6.已知椭圆的中心在坐标原点
,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦
点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为__________.
故b2=a2-c2=3,
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解析 设椭圆的另一个焦点为E,则|MF|+|ME|=10,
又∵|MF|=2,∴|ME|=8,
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知a2=9,b2=7,c2=2.
设|AF1|=x,则|AF2|=6-x.
因为∠AF1F2=45°,
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9.点M与定点F(2,0)的距离和它到定直线x=8的距离的比是1∶2,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.
解 设点M的坐标为(x,y),d是点M到直线x=8的距离,
所以,点M的轨迹是椭圆.
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(1)求椭圆M的标准方程;
解 由题意,知椭圆N的焦点为(-2,0),(2,0),
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(2)设椭圆M的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆M上,且△PF1F2的面积为1,求点P的坐标.
解 由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),
所以点P有4个,它们的坐标分别为
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A.60°
B.30°
C.120°
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综合运用

∴(|PF1|+|PF2|)2=64,
∵|PF1|·|PF2|=12,∴|PF1|2+|PF2|2=40,
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∵0°<∠F1PF2<180°,
∴∠F1PF2=60°.
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解析 ∵线段PF1的中点M在y轴上且O是线段F1F2的中点(F2为椭圆的另一个焦点),
∴PF2⊥x轴,∴点P的横坐标是3,
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解析 由题意知椭圆的两个焦点F1,F2分别是两圆的圆心,
且|PF1|+|PF2|=10,
从而|PM|+|PN|的最小值为|PF1|+|PF2|-1-2=7.
解析 取MN的中点G,G在椭圆C上,
因为点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,
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所以|AN|+|BN|=2(|GF1|+|GF2|)=4a=12.
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拓广探究
解得c=2,从而|OF2|=|PF2|=2,
连接PF1(图略),由|OF1|=|OF2|=|OP|知,PF1⊥PF2,
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解 由题意得A(0,-b),
直线AB的方程为y=x-b,
由P(0,1)且BP∥x轴,得B(1+b,1),
因为b>0,于是b=2,所以B(3,1),
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