2.2.1 椭圆及其标准方程
学习目标:
1、弄清楚并记住椭圆的定义;
2、会求椭圆的标准方程.
?生活中处处存在着椭圆,我们如何用自己的双手画出椭圆呢?
先回忆如何画圆
圆的定义: 平面上到一个定点的距离等于定长的点的集合叫圆.
思考
“两个定点
距离之和”
啥图形?
思考
数学实验
(1)取一条细绳,
(2)把它的两端固定在板上的两个定点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
1.在椭圆形成的过程中,细绳的两端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?
尝试实验,形成概念
运动过程中,什么是不变的?
不论点M运动到何处,绳长(2a)是不变的!
即轨迹上任一点M与两个定点距离之和为同一常数2a,即:
分析
F1
F2
M
请你归纳出椭圆的定义,它应该包含几个要素?
F
2
F
1
M
(1)由于绳长固定,所以点M到两个定点的距离和是个定值
(2)点M到两个定点的距离和要大 于两个定点之间的距离
(一)椭圆的定义
平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数 (2a) (大于|F1F2 |)的点的轨迹叫椭圆。
定点F1、F2叫做椭圆的焦点。
两焦点之间的距离叫做焦距(2C)。
椭圆定义的文字表述:
椭圆定义的符号表述:
M
F2
F1
(2a>2c)
二、椭圆标准方程的推导
1、建系
|MF1|+|MF2|=
(-c,0)
(c,0)
|MF1|=
|MF2|=
2、设点
3、根据椭圆定义列方程
4、化简方程
>2c
2a
?
经过一系列的化简可得到:
方程①就叫做椭圆的标准方程
①
代入就可以得到:
它所表示的椭圆的焦点在
焦点坐标是
其中
O
x
y
F1
F2
M(x,y)
(-c,0)
(c,0)
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满足c2=a2-b2。
(3)由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值。
注意:
快速反应
则a= ,b= ;
,则a= ,b= ;
5
3
3
2
变式练习题(一)
焦点坐标为:___________
焦距等于___;
(-4,0)(4,0)
8
焦点坐标为:___________
焦距等于______
例题1:求适合下列条件的椭圆的标准方程:
两个焦点的坐标分别是F1(-2,0),F2(2,0),并且椭圆经过点P( 2,3)
解:
由椭圆的定义可知:
所以椭圆的标准方程为:
定义法求轨迹方程。
因为椭圆的焦点在X轴上,所以设它的标准方程为
变式训练1:求适合下列条件的椭圆的标准方程:
两焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上的一定点P到两焦点距离的和等于10;
解:
(1)
由题意可知:
2c=8、
2a=10、
∴a=5,c=4
因此,这个椭圆的标准方程是:
因为焦点在x轴上,所以设它的标准方程为:
例2 写出适合下列条件的椭圆标准方程
(1)??a=2,c=1,焦点在y轴上;
解:
(1)
由题意可知:
c=1
a=2、
因此,这个椭圆的标准方程是:
因为焦点在y轴上,所以设它的标准方程为:
1.求适合下列条件的椭圆方程
1.a=4,b=3,焦点在x轴上
2.b=1, 焦点在y轴上
当堂训练2
根据焦点位置设出恰当的方程
2 再定量(a,b,c)
1 先定位(焦点)
3 代入标准方程即可求得
小结:
课堂小结
1. 学习了椭圆的定义,焦点、焦距;
2. 求出了焦点在X轴上的椭圆标准方程
当堂检测
1 椭圆 的焦距是( )
A 1 B 2 C 4 D
B
2已知焦点F1(-6,0),F2(6,0),2a=20的椭圆标准方程
3. 椭圆 上的一点P到焦点F1的距离等于6
那么点P到另外的一个焦点F2的距离是_____
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4.已知方程 表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围是 .
(0,4)
5、 已知F1,F2 是椭圆 的两个焦点 ,A、B为过点F1的直线与椭圆的两个交点。则△AF1F2 的周长为_____
18
课堂小结:
1、椭圆的定义:我们把平面内与两个定点 的距离之和等于常数
的点的轨迹叫做椭圆。
(大于 )
(a > c)
即 2a
2、椭圆的图形与标准方程
这两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离|F1F2|叫做焦距。
标准方程中,分母哪个大,焦点就在哪个轴上!
标 准 方 程
相 同 点
焦点位置的判断
不 同 点
图 形
焦 点 坐 标
a、b、c 的关系
焦点在x轴上
焦点在y轴上
y
x
M
O
F1
F2
例3:椭圆两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),
且椭圆经过点P ,求椭圆的标准方程。
解:因为椭圆的焦点在x轴上,所以可设它的方程为:
?由椭圆的定义可知:
又因 c=2,
所以椭圆的标准方程为:
故 b2=a2-c2=10-22=6
还有别的方法吗?
解法2:解:因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为
由已知条件可知c=2
所以a2—b2=c2=4,所以b2=a2—4,代入椭圆标准方程得
解得
例1.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?
解: 设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为
则
轨 迹 问 题
M
D
o
y
x
2
P
所以,点M的轨迹是一个椭圆.
相关
点法
例2:如图,已知点A(-5,0),B(5,0).直线AM,BM交于点M,且它们的斜率之积是- 4/9,求点M的轨迹方程.
y
A
M
x
B
O
作业:P42 1,2, 3题