(共33张PPT)
如何精确地设计、制作、建造出现实生活中这些椭圆形的物件呢?
生活中的椭圆
一.课题引入:
行星运行的轨道
我们的太阳系
2.1.1 椭圆及其标准方程
问题1:圆的几何特征是什么?
平面内到一定点的距离为常数的点的轨迹是圆。
问题2:如果我们将圆定义中的一个定点改变成两个定点,动点到定点距离的定长改变成动点到两定点的距离之和为定长。那么,将会形成什么样的轨迹曲线呢?
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
F1
F2
(1)在画出一个椭圆的过程中,F1、F2的位置是固定的还是运动的?
(2)在画椭圆的过程中,绳子的长度变了没有?说明了什么?
(3)在画椭圆的过程中,绳子长度与两定点距离大小有怎样的关系?
F1
F2
M
︳F1F2︱=2c
︱MF1︳+︱MF2︳=2a
2a>2c
若2a<2c,则轨迹为____。
若2a=2c,则轨迹为____。
线段
不存在
平面内到两定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)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.
椭圆的定义
F1
F2
M
小结(1):满足几个条件
的动点的轨迹叫做椭圆?
平面上----这是大前提
动点 M 到两个定点 F1、F2 的距离之和是常数 2a
常数 2a 要大于焦距 2C
(2a>2c)
探究:
感悟:(1)若|MF1|+|MF2|>|F1F2|,M点轨迹为椭圆.
(1)已知A(-3,0),B(3,0),M点到A,B两点的距离和为10,则M点的轨迹是什么
(2)已知A(-3,0),B(3,0),M点到A,B两点的距
离和为6,则M点的轨迹是什么
(3)已知A(-3,0),B(3,0),M点到A,B两点的距
离和为5,则M点的轨迹是什么
椭圆
线段AB
不存在
(3)若|MF1|+|MF2|<|F1F2|,M点轨迹不存在.
(2)若|MF1|+|MF2|=|F1F2|,M点轨迹为线段.
化 简
列 式
设 点
建 系
探讨建立平面直角坐标系的方案
建立平面直角坐标系通常遵循的原则:“对称”、“简洁”
O
x
y
O
x
y
O
x
y
M
F1
F2
方案一
O
x
y
方案二
F1
F2
M
O
x
y
化 简
列 式
设 点
建 系
F1
F2
x
y
以F1、F2 所在直线为 x 轴,线段 F1F2
的垂直平分线为 y 轴建立直角坐标系.
P( x , y )
设 P( x,y )是椭圆上任意一点
设|F1F2|=2c,则有F1(-c,0)、F2(c,0)
F1
F2
x
y
P( x , y )
椭圆上的点满足|PF1|+|PF2|
为定值,设为2a,则2a>2c
则:
设
得
即:
O
b2x2+a2y2=a2b2
它表示:
① 椭圆的焦点在x轴
② 焦点坐标为F1(-C,0)、F2(C,0)
③ c2= a2 - b2
椭圆的标准方程⑴
F1
F2
M
0
x
y
观察下图,你能从中找出表示c,a, 的线段吗?(课本33页思考)
P
F1
F2
O
x
y
因为c2=a2-b2
所以
c
a
b
思考:当椭圆的焦点在y轴上时,它的标准方程是怎样的呢
椭圆的标准方程⑵
它表示:
① 椭圆的焦点在y轴
② 焦点是F1(0,-c)、 F2(0,c)
③ c2= a2 - b2
x
M
F1
F2
y
O
椭圆的标准方程
1
2
y
o
F
F
M
x
y
x
o
F
2
F
1
M
定 义
图 形
方 程
焦 点
F(±c,0)
F(0,±c)
a,b,c之间的关系
c2=a2-b2
|MF1|+|MF2|=2a
小 结:
椭圆的标准方程的再认识:
(1)椭圆标准方程的形式:左边是两个分式的平方和,右边是1;
(2)椭圆的标准方程中三个参数a、b、c始终满足c2 = a2 -b2
(不要与勾股定理a2 +b2=c2 混淆);
(3)由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值;
(4)椭圆的标准方程中,x2与y2的分母哪一个大,则焦点在
哪一个轴上 .
判定下列椭圆的焦点在?轴,并指明a2、b2,写出焦点坐标
答:在 X 轴。(-3,0)和(3,0)
答:在 y 轴。(0,-5)和(0,5)
答:在y 轴。(0,-1)和(0,1)
判断椭圆标准方程的焦点在哪个轴上的准则:
焦点在分母大的那个轴上。
巩固概念
应用举例
a>3
0例、填空:
已知椭圆的方程为: ,则a=_____,b=_______,c=_______,焦点坐标为:____________焦距等于______;若CD为过左焦点F1的弦,则△F2CD的周长为________
5
4
3
(3,0)、(-3,0)
6
20
F1
F2
C
D
X
Y
O
变式: 若椭圆的方程为
1、已知椭圆的方程为: ,则a=_____,b=_______,c=_______,焦点坐标为:___________焦距等于__________;曲线上一点P到焦点F1的距离为3,则点P到另一个焦点F2的距离等于_________,则△F1PF2的周长为___________
2
1
(0,-1)、(0,1)
2
F1
F2
O
x
y
P
跟踪练习:
课本 36页 练习2
课本 36页 练习1
课本 36页 练习3
课本 42页 习题 1
课本 42页 习题 7
例.椭圆的两个焦点的坐标分别是(-4,0)
(4,0),椭圆上一点M到两焦点距离之和等于10,
求椭圆的标准方程。
讲评例题
1
2
y
o
F
F
M
x
.
解: ∵椭圆的焦点在x轴上
∴设它的标准方程为:
∵ 2a=10, 2c=8
∴ a=5, c=4
∴ b2=a2-c2=52-42=9
∴所求椭圆的标准方程为
两个焦点的坐标分别是(0,-2)、(0,2),并且椭圆经过点
解:∵ 椭圆的焦点在y轴上,
由椭圆的定义知,
例1:求适合下列条件的椭圆的标准方程:
∴ 设它的标准方程为
又 ∵ c=2
∴ 所求的椭圆的标准方程为
解题感悟:求椭圆标准方程的步骤:
①定位:确定焦点所在的坐标轴;
②定量:求a, b的值.
例2、已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从
这个圆上任意一点P向x轴作垂线段PP’。求线段
PP’中点M的轨迹。
解 设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为
则
0
x
y
P
P’
例题讲解
M
例2.如图,在圆x2+y2=4上任取一点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
方法归纳:
寻找要求的点M的坐标x,y与中间变量x0 , y0之间的关系,然后消去x0 , y0,得到点M的轨迹的方程.-------
叫代入法求轨迹(解析几何中求点的轨迹的常用方法)
P
M
D
x
y
0
课本 43页 习题 1
例3.如图,设点A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0),直线AM,BM
相交与点M,且它们的斜率之积是
,求点M 的轨迹
x
A
B
y
0
M
课本 36页 练习4
课本 42页 习题 6(四班)