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- 2021-06-16 发布
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第
5
节 椭 圆
最新考纲
1.
了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;
2.
掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质
.
1.
椭圆的定义
在平面内与两定点
F
1
,
F
2
的距离的和等于常数
(
大于
|
F
1
F
2
|)
的点的轨迹
叫做
.
这两定点叫做椭圆
的
,
两焦点间的距离叫做椭圆
的
.
其数学表达式:集合
P
=
{
M
||
MF
1
|
+
|
MF
2
|
=
2
a
}
,
|
F
1
F
2
|
=
2
c
,其中
a
>
0
,
c
>
0
,且
a
,
c
为常数:
(1)
若
,
则集合
P
为椭圆;
(2)
若
,
则集合
P
为线段;
(3)
若
,
则集合
P
为空集
.
知
识
梳
理
椭圆
焦点
焦距
a
>
c
a
=
c
a
<
c
2.
椭圆的标准方程和几何性质
性质
范围
-
a
≤
x
≤
a
-
b
≤
y
≤
b
-
b
≤
x
≤
b
-
a
≤
y
≤
a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A
1
(
-
a
,
0)
,
A
2
(
a
,
0)
,
B
1
(0
,-
b
)
,
B
2
(0
,
b
)
A
1
(0
,-
a
)
,
A
2
(0
,
a
)
,
B
1
(
-
b
,
0)
,
B
2
(
b
,
0)
轴
长轴
A
1
A
2
的长
为
;
短轴
B
1
B
2
的长
为
_______
焦距
|
F
1
F
2
|
=
_______
离心率
e
=
∈
_________
a
,
b
,
c
的关系
c
2
=
___________
2
a
2
b
2
c
(0
,
1)
a
2
-
b
2
1.
思考辨析
(
在括号内打
“√”
或
“×”)
诊
断
自
测
解析
(1)
由椭圆的定义知,当该常数大于
|
F
1
F
2
|
时,其轨迹才是椭圆,而常数等于
|
F
1
F
2
|
时,其轨迹为线段
F
1
F
2
,常数小于
|
F
1
F
2
|
时,不存在这样的图形
.
答案
(1)×
(2)×
(3)√
(4)√
答案
B
解析
根据椭圆方程可得焦点在
y
轴上,且
c
2
=
a
2
-
b
2
=
25
-
16
=
9
,
∴
c
=
3
,故焦点坐标为
(0
,
±3)
,故选
B.
答案
B
答案
D
第
1
课时 椭圆及其标准方程
考点一 椭圆的定义及其应用
【例
1
】
(1)
(
选修
1
-
1P42A7
改编
)
如图,圆
O
的半径为定长
r
,
A
是圆
O
内一个定点,
P
是圆上任意一点,线段
AP
的垂直平分线
l
和半径
OP
相交于点
Q
,当点
P
在圆上运动时,点
Q
的轨迹是
(
)
A.
椭圆
B
.
双曲线
C.
抛物线
D.
圆
解析
(1)
连接
QA
.
由已知得
|
QA
|
=
|
QP
|.
所以
|
QO
|
+
|
QA
|
=
|
QO
|
+
|
QP
|
=
|
OP
|
=
r
.
又因为点
A
在圆内,所以
|
OA
|
<
|
OP
|
,根据椭圆的定义,点
Q
的轨迹是以
O
,
A
为焦点,
r
为长轴长的椭圆
.
(2)
由椭圆定义知点
P
到另一个焦点的距离是
10
-
2
=
8.
答案
(1)A
(2)D
规律方法
1.
椭圆定义的应用主要有:判定平面内动点的轨迹是否为椭圆、求椭圆的标准方程和离心率等
.
2.
椭圆的定义式必须满足
2
a
>
|
F
1
F
2
|.
∴
当
a
=
3
时,
|
PF
1
|
+
|
PF
2
|
=
6
=
|
F
1
F
2
|
,点
P
的轨迹是线段
F
1
F
2
;
当
a
>0
,且
a
≠3
时,
|
PF
1
|
+
|
PF
2
|>6
=
|
F
1
F
2
|
,点
P
的轨迹是椭圆
.
(2)
设动圆的半径为
r
,圆心为
P
(
x
,
y
)
,则有
|
PC
1
|
=
r
+
1
,
|
PC
2
|
=
9
-
r
.
所以
|
PC
1
|
+
|
PC
2
|
=
10
>
|
C
1
C
2
|
,
即
P
在以
C
1
(
-
3
,
0)
,
C
2
(3
,
0)
为焦点,长轴长为
10
的椭圆上,
考点二 椭圆的标准方程
解析
(1)
设椭圆方程为
mx
2
+
ny
2
=
1(
m
,
n
>0
,
m
≠
n
).
规律方法
1.
求椭圆方程的基本方法是待定系数法,先定位,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后根据条件建立关于
a
,
b
的方程组
.
2.
如果焦点位置不确定,可设椭圆方程为
mx
2
+
ny
2
=
1(
m
>
0
,
n
>
0
,
m
≠
n
)
,求出
m
,
n
的值即可
.
【训练
2
】
(1)
已知
F
1
(
-
1
,
0)
,
F
2
(1
,
0)
是椭圆
C
的两个焦点,过
F
2
且垂直于
x
轴的直线交
C
于
A
,
B
两点,且
|
AB
|
=
3
,则
C
的方程为
________.
(
2)(
一题多解
)
若椭圆经过两点
(2
,
0)
和
(0
,
1)
,则椭圆的标准方程为
____________.
过点
F
2
(1
,
0)
且垂直于
x
轴的直线被曲线
C
截得弦长
|
AB
|
=
3
,
又由
c
=
1
,得
1
+
b
2
=
a
2
.
②
由
①②
联立,得
b
2
=
3
,
a
2
=
4.
∵
椭圆经过两点
(2
,
0)
,
(0
,
1)
,
∵
椭圆经过两点
(2
,
0)
,
(0
,
1)
,
法二
设椭圆方程为
mx
2
+
ny
2
=
1 (
m
>0
,
n
>0
,
m
≠
n
).
∵
椭圆过
(2
,
0)
和
(0
,
1)
两点,
考点三 焦点三角形问题
(2)
由题意得
|
PF
1
|
+
|
PF
2
|
=
2
a
,又
∠
F
1
PF
2
=
60°
,
所以
|
PF
1
|
2
+
|
PF
2
|
2
-
2|
PF
1
||
PF
2
|cos 60°
=
|
F
1
F
2
|
2
,
所以
(|
PF
1
|
+
|
PF
2
|)
2
-
3|
PF
1
||
PF
2
|
=
4
c
2
,
所以
3|
PF
1
||
PF
2
|
=
4
a
2
-
4
c
2
=
4
b
2
,
答案
(1)A
(2)3
规律方法
1.
椭圆上一点
P
与两焦点
F
1
,
F
2
构成的三角形称为焦点三角形,解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义和正弦定理、余弦定理等知识
.
2.
椭圆中焦点三角形的周长等于
2
a
+
2
c
.
|
F
1
F
2
|
=
2
c
=
10
,由于
PF
1
⊥
PF
2
,
所以由勾股定理得
|
PF
1
|
2
+
|
PF
2
|
2
=
|
F
1
F
2
|
2
,
即
|
PF
1
|
2
+
|
PF
2
|
2
=
100.
又由椭圆定义知
|
PF
1
|
+
|
PF
2
|
=
2
a
=
14
,
∴
(|
PF
1
|
+
|
PF
2
|)
2
-
2|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
100
,
即
196
-
2|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
100
.
解
得
|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
48.
答案
48
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