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  • 2021-06-16 发布

高二数学第 1 讲 课题:椭圆知识点整理

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第 1 讲 课题:椭圆 课 型:复习巩固 上课时间:2013 年 10 月 3 日 教学目标: (1)了解圆锥曲线的来历; (2)理解椭圆的定义; (3)理解椭圆的两种标准方程; (4)掌握椭圆离心率的计算方法; (5)掌握有关椭圆的参数取值范围的问题; 教学重点:椭圆方程、离心率; 教学难点:与椭圆有关的参数取值问题; 知识清单 一、椭圆的定义: (1) 椭圆的第一定义:平面内与两定点 21 FF、 的距离和等于常数  a2 (大于 21FF )的点的轨迹叫做椭圆. 说明:两个定点叫做椭圆的焦点; 两焦点间的距离叫做椭圆的焦距 c2 . (2) 椭圆的第二定义:平面上到定点的距离与到定直线的距离之 比为常数e ,当 10  e 时,点的轨迹是椭圆. 椭圆上一点到 焦点的距离可以转化为到准线的距离. 二、椭圆的数学表达式:  022 2121  FFaaPFPF ;   .02,2 2121  FFaaPFPFPM 三、椭圆的标准方程: 焦点在 x 轴:  012 2 2 2  bab y a x ; 焦点在 y 轴:  012 2 2 2  bab x a y . 说明: a 是长半轴长, b 是短半轴长,焦点始终在长轴所在的数轴上,且满足 .222 cba  四、二元二次方程表示椭圆的充要条件 方程  BACBACByAx  均不为零,且、、22 表示椭圆的条件: 上式化为 1 22  C By C Ax , 1 22  B C y A C x .所以,只有 CBA 、、 同号,且 BA  时,方程表示椭圆;当 B C A C  时,椭圆的焦点在 x 轴上;当 B C A C  时, 椭圆的焦点在 y 轴上. 五、椭圆的几何性质(以  012 2 2 2  bab y a x 为例) 1. 范围: 由标准方程可知,椭圆上点的坐标 yx, 都适合不等式 1,1 2 2 2 2  b y a x ,即 byax  , 说明椭圆位于直线 ax  和 by  所围成的 矩形里(封闭曲线).该性质主要用于求最值、轨迹检验等问题. 2.对称性:关于原点、 x 轴、 y 轴对称,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是 椭圆的对称中心。 3.顶点(椭圆和它的对称轴的交点) 有四个:        .,0B,0B0,0, 2121 bbaAaA 、、、  4. 长轴、短轴: 21AA 叫椭圆的长轴, aaAA ,221  是长半轴长; 21BB 叫 椭圆的短轴, bbBB ,221  是短半轴长. 5.离心率 (1)椭圆焦距与长轴的比 a ce  , 10,0  eca (2) 22FOBRt , 2 2 2 2 2 22 OFOBFB  ,即 222 cba  .这是椭圆的特 征三角形,并且 22cos BOF 的值是椭圆的离心率.(3)椭圆的 圆扁程度由离心率的大小确定,与焦点所在的坐标轴无关.当e 接近于 1 时,c 越接近于a ,从而 22 cab  越小,椭圆越扁; 当e 接近于 0 时,c 越接近于 0,从而 22 cab  越大,椭圆越 接近圆;当 0e 时, bac  ,0 ,两焦点重合,图形是圆. 6.通径(过椭圆的焦点且垂直于长轴的弦),通径长为 a b22 . 7.设 21 FF、 为椭圆的两个焦点, P 为椭圆上一点,当 21 FFP 、、 三点不在 同一直线上时, 21 FFP 、、 构成了一个三角形——焦点三角形. 依椭圆 的定义知: cFFaPFPF 2,2 2121  . 例题选讲 一、选择题 1.椭圆 14 22  yx 的离心率为( ) A. 2 3 B. 4 3 C. 2 2 D. 3 2 2.设 p 是椭圆 2 2 125 16 x y  上的点.若 1 2F F, 是椭圆的两个焦点,则 1 2PF PF 等于( ) A. 4 B.5 C. 8 D.10 3.若焦点在 x 轴上的椭圆 12 22  m yx 的离心率为 2 1 , 则 m=( ) A. 3 B. 2 3 C. 3 8 D. 3 2 4.已知△ABC 的顶点 B、C 在椭圆x2 3 +y2=1 上,顶点 A 是椭圆的一个焦 点,且椭圆的另外一个焦点在 BC 边上,则△ABC 的周长是( ) A.2 3 B.6 C.4 3 D.12 5.如图,直线 022:  yxl 过椭圆的左焦点 F1 和 一个顶点 B,该椭圆的离心率为( ) A. 5 1 B. 5 2 C. 5 5 D. 5 52 6.已知 F1、F2 是椭圆的两个焦点,过 F1 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆 于 A、B 两点,若△ABF2 是正三角形,则这个椭圆的离心率是( ) A. 3 2 B. 3 3 C. 2 2 D. 2 3 7.已知以 F1(-2,0),F2(2,0)为焦点的椭圆与直线 043  yx 有 且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( ) A. 23 B. 62 C. 72 D. 24 二、填空题: 8. 在 ABC△ 中, 90A   , 3tan 4B  .若以 A B, 为焦点的椭圆经过点 C ,则该椭圆的离心率e  . 9. 已知椭圆中心在原点,一个焦点为 F(-2 3 ,0),且长轴长是短 轴长的 2 倍,则该椭圆的标准方程 是 . 10.在平面直角坐标系 xOy 中,已知 ABC 顶点 ( 4,0)A  和 (4,0)C ,顶点 B 在椭圆 1925 22  yx 上,则 sin sin sin A C B   . 11.椭圆 44 22  yx 长轴上一个顶点为 A,以 A 为直角顶点作一个内接 于椭圆的等腰直角三角形,该三角形的面积是_______________. 三、解答题 12.已知椭圆 063 22  mymx 的一个焦点为(0,2)求 m 的值. 13.已知椭圆的中心在原点,且经过点  03,P , ba 3 ,求椭圆 的标准方程. 14.已知方程 135 22  k y k x 表示椭圆,求 k 的取值范围. 15.已知 1cossin 22   yx )0(   表示焦点在 y 轴上的椭圆,求 的 取值范围. 16. 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过 )2,3( A 和 )1,32(B 两 点的椭圆方程. 《导数及其应用》知识点总结 一、导数的概念和几何意义 1. 函数的平均变化率:函数 ( )f x 在区间 1 2[ , ]x x 上的平均变化率为: 2 1 2 1 ( ) ( )f x f x x x   。 2. 导数的定义:设函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上有定义, 0 ( , )x a b ,若 x 无限趋近于 0 时,比值 0 0( ) ( )f x x f xy x x      无限趋近于一个常数 A,则称函数 ( )f x 在 0x x 处可导, 并称该常数 A 为函数 ( )f x 在 0x x 处的导数,记作 0( )f x 。函数 ( )f x 在 0x x 处的导数的实 质是在该点的瞬时变化率。 3. 求函数导数的基本步骤:(1)求函数的增量 0 0( ) ( )y f x x f x     ;(2)求平均变 化率: 0 0( ) ( )f x x f x x     ;(3)取极限,当 x 无限趋近与 0 时, 0 0( ) ( )f x x f x x     无限趋 近与一个常数 A,则 0( )f x A  . 4. 导数的几何意义: 函数 ( )f x 在 0x x 处的导数就是曲线 ( )y f x 在点 0 0( , ( ))x f x 处的切线的斜率。由此, 可以利用导数求曲线的切线方程,具体求法分两步: (1)求出 ( )y f x 在 x0 处的导数,即为曲线 ( )y f x 在点 0 0( , ( ))x f x 处的切线的斜率; (2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为 0 0 0( )( )y y f x x x   。 当点 0 0( , )P x y 不在 ( )y f x 上时,求经过点 P 的 ( )y f x 的切线方程,可设切点坐标, 由切点坐标得到切线方程,再将 P 点的坐标代入确定切点。特别地,如果曲线 ( )y f x 在点 0 0( , ( ))x f x 处的切线平行与 y 轴,这时导数不存在,根据切线定义,可得切线方程为 0x x 。 5. 导数的物理意义: 质点做直线运动的位移 S 是时间 t 的函数 ( )S t ,则 ( )V S t 表示瞬时速度, ( )a v t 表 示瞬时加速度。 二、导数的运算 1. 常见函数的导数: (1) ( )kx b k  (k, b 为常数); (2) 0C  (C 为常数); (3) ( ) 1x   ; (4) 2( ) 2x x  ; (5) 3 2( ) 3x x  ; (6) 2 1 1( )x x    ; (7) 1( ) 2 x x   ; (8) 1( )α αx αx   (α为常数); (9) ( ) ln ( 0, 1)x xa a a a a    ; (10) 1 1(log ) log ( 0, 1)lna ax e a ax x a      ; (11) ( )x xe e  ; (12) 1(ln )x x   ; (13) (sin ) cosx x  ; (14) (cos ) sinx x   。 2. 函数的和、差、积、商的导数: (1)[ ( ) ( )] ( ) ( )f x g x f x g x     ; (2)[ ( )] ( )Cf x Cf x  (C 为常数); (3)[ ( ) ( )] ( ) ( ) ( ) ( )f x g x f x g x f x g x    ;(4) 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ] ( ( ) 0)( ) ( ) f x f x g x f x g x g xg x g x     。 3. 简单复合函数的导数: 若 ( ),y f u u ax b   ,则 x u xy y u    ,即 x uy y a   。 三、导数的应用 1. 求函数的单调性: 利用导数求函数单调性的基本方法:设函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 内可导, (1)如果恒 ( ) 0f x  ,则函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上为增函数; (2)如果恒 ( ) 0f x  ,则函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上为减函数; (3)如果恒 ( ) 0f x  ,则函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上为常数函数。 利用导数求函数单调性的基本步骤:①求函数 ( )y f x 的定义域;②求导数 ( )f x ; ③解不等式 ( ) 0f x  ,解集在定义域内的不间断区间为增区间;④解不等式 ( ) 0f x  ,解集 在定义域内的不间断区间为减区间。 反过来, 也可以利用导数由函数的单调性解决相关问题(如确定参数的取值范围): 设函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 内可导, (1)如果函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上为增函数,则 ( ) 0f x  (其中使 ( ) 0f x  的 x 值不 构成区间); (2) 如果函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上为减函数,则 ( ) 0f x  (其中使 ( ) 0f x  的 x 值不 构成区间); (3) 如果函数 ( )y f x 在区间 ( , )a b 上为常数函数,则 ( ) 0f x  恒成立。 2. 求函数的极值: 设函数 ( )y f x 在 0x 及其附近有定义,如果对 0x 附近的所有的点都有 0( ) ( )f x f x (或 0( ) ( )f x f x ),则称 0( )f x 是函数 ( )f x 的极小值(或极大值)。 可导函数的极值,可通过研究函数的单调性求得,基本步骤是: (1)确定函数 ( )f x 的定义域;(2)求导数 ( )f x ;(3)求方程 ( ) 0f x  的全部实根, 1 2 nx x x   ,顺次将定义域分成若干个小区间,并列表:x 变化时, ( )f x 和 ( )f x 值的 变化情况: x 1( , )x 1x 1 2( , )x x … nx ( , )nx  ( )f x 正负 0 正负 0 正负 ( )f x 单调性 单调性 单调性 (4)检查 ( )f x 的符号并由表格判断极值。 3. 求函数的最大值与最小值: 如果函数 ( )f x 在定义域 I 内存在 0x ,使得对任意的 x I ,总有 0( ) ( )f x f x ,则称 0( )f x 为函数在定义域上的最大值。函数在定义域内的极值不一定唯一,但在定义域内的最值是唯 一的。 求函数 ( )f x 在区间[ , ]a b 上的最大值和最小值的步骤: (1)求 ( )f x 在区间 ( , )a b 上的极值; (2)将第一步中求得的极值与 ( ), ( )f a f b 比较,得到 ( )f x 在区间[ , ]a b 上的最大值与最 小值。 4. 解决不等式的有关问题: (1)不等式恒成立问题(绝对不等式问题)可考虑值域。 ( )( )f x x A 的值域是[ , ]a b 时,不等式 ( ) 0f x  恒成立的充要条件是 max( ) 0f x  ,即 0b  ;不等式 ( ) 0f x  恒成立的充要条件是 min( ) 0f x  ,即 0a  。 ( )( )f x x A 的值域是 ( , )a b 时,不等式 ( ) 0f x  恒成立的充要条件是 0b  ;不等式 ( ) 0f x  恒成立的充要条件是 0a  。 (2)证明不等式 ( ) 0f x  可转化为证明 max( ) 0f x  ,或利用函数 ( )f x 的单调性,转化为 证明 0( ) ( ) 0f x f x  。 5. 导数在实际生活中的应用: 实际生活求解最大(小)值问题,通常都可转化为函数的最值. 在利用导数来求函数最 值时,一定要注意,极值点唯一的单峰函数,极值点就是最值点,在解题时要加以说明。