椭圆的简单几何性质(一)导学案
【学习要求】
1.理解椭圆的简单几何性质.
2.利用椭圆的简单几何性质解决一些简单问题.
【学法指导】
通过几何图形观察,代数方程验证的学习过程,体会数形结合的数学思想.通过几何性质的代数研究,养成辩证统一的世界观.
【知识要点】
1.椭圆的简单几何性质
焦点的 位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
标准 方程 ? ?
范围 ?
顶点 ?
轴长 短轴长=? ,长轴长=?
焦点 (±,0) (0,±)
焦距 |F1F2|=2
对称性 对称轴:? 对称中心:
离心率 e=∈?
准线
2.离心率的作用
当椭圆的离心率越? ,则椭圆越扁;当椭圆离心率越? ,则椭圆越接近于圆.
【问题探究】
探究点一 椭圆的简单几何性质
问题1 观察椭圆+=1 (a>b>0)的形状,你能从图中看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?
问题2 如何用椭圆的标准方程(代数方法)研究你观察到的几何性质?
问题3 观察不同的椭圆,椭圆的扁平程度不一样,怎样刻画椭圆的扁平程度呢?
问题4 (1)或的大小能刻画椭圆的扁平程度吗?为什么?
(2)你能运用三角函数的知识解释:为什么e=越大,椭圆越扁?e=越小,椭圆越圆吗?
问题5 比较下列各组中椭圆的形状,哪一个更圆,哪一个更扁?为什么?
(1)4x2+9y2=36与+=1; (2)9x2+4y2=36与+=1.
例1 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.
跟踪训练1 已知椭圆方程为4x2+9y2=36,求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.
探究点二 由椭圆的几何性质求方程
例2 椭圆过点(3,0),离心率e=,求椭圆的标准方程.
跟踪训练2 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)长轴在x轴上,长轴的长等于12,离心率等于;
(2)长轴长是短轴长的2倍,且椭圆过点(-2,-4).
探究点三 求椭圆的离心率
例3 如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,A,B是椭圆的顶点,P是椭圆上且PF1⊥x轴,PF2∥AB,求此椭圆的离心率.
跟踪训练3 如图,A、B、C分别为椭圆+=1 (a>b>0)的顶点与焦点,若∠ABC=90°,则该椭圆的离心率为 ( )
A. B.-1 C. D.+1
【当堂检测】
1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是 ( )
A.5、3、0.8 B.10、6、0.8 C.5、3、0.6 D.10、6、0.6
2.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴上,且长轴长为12,离心率为,则椭圆的方程是 ( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
3.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是 ( )
A. B. C. D.
4.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为______.
【课堂小结】
1.已知椭圆的方程讨论性质时,若不是标准形式要先化成标准形式,再确定焦点的位置,找准a、b.
2.利用椭圆的几何性质求标准方程通常采用待定系数法.
3.求离心率e时,注意方程思想的运用.
【拓展提高】
1.已知F1、F2为椭圆+=1(a>b>0)的两个焦点,过F2作椭圆的弦AB,若△AF1B的周长为16,椭圆离心率e=,则椭圆的方程是( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
2.椭圆的焦点在轴上,则它离心率的取值范围是
3.椭圆M:=1 (a>b>0) 的左、右焦点分别为F1、F2,P为椭圆M上任一点,且 的最大值的取值范围是[2c2,3c2],其中. 则椭圆M的离心率e的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的左、右顶点分别为,右焦点是,过作直线与长轴垂直,与椭圆交于两点
(1)若,求椭圆的离心率
(2)求证:一定为钝角
5.在平面直角坐标系内,已知点,是平面内一动点,直线的斜率之积为
(1)求动点的轨迹的方程
(2)过点作直线与轨迹交于两点,线段的中点为,求直线的斜率的取值范围