椭圆的简单几何性质3课时.ppt

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1、椭圆的简单几何性质1,F1(-c,0)，F2(c,0),F1(0,-c)，F2(0,c),谁（分母）大（焦点）在谁上,c,a,b,椭圆 简单的几何性质,范围：,-axa,-byb 椭圆落在x=a,y=b围成的矩形中（如图）,1.观察：x,y的范围？,2.思考：如何用代数方法解释x,y的范围？,-axa,-byb,一.范围,二、椭圆的顶点,令 x=0，得 y=？，说明椭圆与 y轴的交点（），令 y=0，得 x=？,说明椭圆与 x轴的交点（）。,*顶点：椭圆与它的对称轴的四个交点，叫做椭圆的顶点。,0,b,a,0,*长轴、短轴：线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴。,a、b分别叫做椭圆的

2、长半轴长和短半轴长。,焦点总在长轴上!,三.椭圆的对称性,把(X)换成(-X),方程不变,说明椭圆关于()轴对称；把(Y)换成(-Y),方程不变,说明椭圆关于()轴对称；把(X)换成(-X),(Y)换成(-Y),方程还是不变,说明椭圆关于()对称；,Y,X,原点,所以，坐标轴是椭圆的对称轴，原点是椭圆的对称中心。,练习：根据前面所学有关知识画出下列图形,（1）,（2）,A1,B1,A2,B2,B2,A2,B1,A1,四、椭圆的离心率,离心率：椭圆的焦距与长轴长的比：,叫做椭圆的离心率。,1离心率的取值范围：,1）e 越接近 1，c 就越接近 a，从而 b就越小，椭圆就越扁,因为 a c 0，所

3、以0e 1,2离心率对椭圆形状的影响：,2）e 越接近 0，c 就越接近 0，从而 b就越大，椭圆就越圆,3）特例：e=0，则 a=b，则 c=0，两个焦点重合，椭圆方程变为（？）,-a x a,-b y b,关于x轴、y轴成轴对称；关于原点成中心对称,(a,0)、(-a,0)、(0,b)、(0,-b),(c,0)、(-c,0),长半轴长为a,短半轴长为b.(ab),知识归纳,a2=b2+c2,关于x轴、y轴成轴对称；关于原点成中心对称,(a,0)、(-a,0)、(0,b)、(0,-b),(c,0)、(-c,0),长半轴长为a,短半轴长为b.(ab),(b,0)、(-b,0)、(0,a)、(0

4、,-a),(0,c)、(0,-c),关于x轴、y轴成轴对称；关于原点成中心对称,长半轴长为a,短半轴长为b.(ab),-a x a,-b y b,-a y a,-b x b,a2=b2+c2,a2=b2+c2,例题1:求椭圆 9 x2+4y2=36的长轴和短轴的长、离心 率、焦点和顶点坐标。,椭圆的长轴长是:,离心率:,焦点坐标是:,四个顶点坐标是:,椭圆的短轴长是:,2a=6,2b=4,解：把已知方程化成标准方程,例题讲解：,练习:求椭圆 16 x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点坐标。,解：把已知方程化成标准方程,椭圆的长轴长是:,离心率:,焦点坐标是:,四个顶点坐标

5、是:,椭圆的短轴长是:,2a=10,2b=8,例2:求适合下列条件的椭圆的标准方程：（1）经过点（-3，0）、（0，-2）；,解：方法一：设椭圆方程为mx2ny21（m0，n0，mn），将点的坐标代入方程，求出m1/9,n1/4。所以椭圆的标准方程为,方法二：利用椭圆的几何性质，以坐标轴为对称轴的椭圆与坐标轴的交点就是椭圆的顶点，于是焦点在x轴上，且点P、Q分别是椭圆长轴与短轴的一个端点，故a3，b2，所以椭圆的标准方程为,（2）离心率为，经过点（2,0）,练习：椭圆的一个顶点为,其长轴长是短轴长的2倍，求椭圆的标准方程,分析：题目没有指出焦点的位置，要考虑两种位置,椭圆的标准方程为：；,椭圆

6、的标准方程为：；,解：（1）当 为长轴端点时，,（2）当 为短轴端点时，,，,综上所述，椭圆的标准方程是 或,椭圆的简单几何性质2,关于x轴、y轴成轴对称；关于原点成中心对称,(a,0)、(-a,0)、(0,b)、(0,-b),(c,0)、(-c,0),长半轴长为a,短半轴长为b.(ab),(b,0)、(-b,0)、(0,a)、(0,-a),(0,c)、(0,-c),关于x轴、y轴成轴对称；关于原点成中心对称,长半轴长为a,短半轴长为b.(ab),-a x a,-b y b,-a y a,-b x b,a2=b2+c2,a2=b2+c2,二.求离心率,题型一：定义法例1.已知椭圆方程为+=1，

7、求椭圆的离心率；,1.直接算出a、c带入公式求e,F2(c,0),x,o,y,F1(-c,0),P,c,a,2.几何意义：e为OPF2的正弦值,3.已知a2、c2直接求e2,变式训练：,若椭圆+=1的离心率为1/2，求m的值.,4.已知a2、b2不算c直接求e,题型二：方程法例2.,根据条件，构造关于a,c,的齐次式，解出e即可。注意椭圆离心率范围是0e1,F2(c,0),x,o,y,F1(-c,0),A,60,已知椭圆的两个焦点为F1和F2，A为椭圆上一点，且AF1AF2，AF2 F1=60，求该椭圆的离心率。,变式训练：,x,60,p,三：向量法 之 垂直问题,椭圆+=1(ab0)的三个顶

8、点为B1(0，-b)，B2(0，b),A(a,0),焦点F(c,0)且B1FAB2,求该椭圆的离心率。,变式训练,B2(0，b),B1(0，-b),A(a,0),F(c,0),x,o,y,1.知识点：求离心率的两种常规方法：（1）定义法:求a,c或a、c的关系；（2）方程法:根据已知条件，构造关于a,c的齐次式，解出e.2.思想方法：方程的思想，转化的思想,小结,2.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和 焦距长成等差数列，求该椭圆的离心率.,巩固练习,1.设椭圆的两个焦点分别为F1和F2，过F2作椭圆 长轴的垂线交椭圆于点P，若为F2PF1等腰直 角三角形，求椭圆的离心率.,高考链接,（2012

9、新课标全国卷）设F1和F2是椭圆+=1(ab0)的左、右焦点，P为直线 x=上一点，F2 P F1是底角为30的等腰三角形，求该椭圆的离心率。,F2(c,0),x,o,y,F1(-c,0),x=3a/2,P,30,2c,2c,c,2c=3a/2,练习 2：已知一椭圆的短轴长与焦距长相等，求椭圆的离心率。,1.椭圆以坐标轴为对称轴，离心率，长轴长为6，,则椭圆的方程 为（）,C,2.若某个椭圆的长轴、短轴、焦距依次成等差数列，则其离心率e=_,3.已知椭圆的两个焦点为F1和F2，A为椭圆上一点，且AF1AF2，AF1F2=60，求该椭圆的离心率。,已知椭圆 的离心率，求 的值,由，得：,解：当椭

10、圆的焦点在 轴上时，得,当椭圆的焦点在 轴上时，得,由，得，即,满足条件的 或,已知椭圆 的离心率，求 的值,例：点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和它到定直线l:x=的距离的比是常数，求点M的轨迹。,x,y,o,F,M,l,(椭圆的第二定义),准线方程：,解：如图，设M（x,y），d是点M到直线L的距离,由已知得：,这是一个椭圆的标准方程，所以点M的轨迹是长轴、短轴分别是2a、2b的椭圆。,平方，化简得：,若点F是定直线l外一定点，动点M到点F的距离与它到直线l的距离之比等于常数e(0e1)，则点M的轨迹是椭圆.,新知探究,动画,第二定义,直线 叫做椭圆相应于焦点F2(c，0)的准线，相

11、应于焦点F1(c，0)的准线方程是,新知探究,椭圆的离心率、准线与焦半径,离心率：,椭圆的准线：,相对应焦点F（c,0），焦半径是：,相对应焦点F（-c,0），焦半径是：,焦半径公式：,焦半径的最大值:最小值：,a+c,a-c,1.基本量:a、b、c、e、几何意义：a-长半轴、b-短半轴、c-半焦距，e-离心率；相互关系：,椭圆中的基本元素,2.基本点：顶点、焦点、中心,3.基本线:对称轴（共两条线），准线,焦点总在长轴上!,课堂小结,-准线,例1 椭圆+=1 上一点P到右准线的距离为10,则:点P到左焦点的距离为()A.14 B.12 C.10 D.8,【答案】6,例3：,练习,1.若椭圆的

12、两个焦点把两准线间的距离三等分,则:离心率e=_,2离心率e=,且两准线间的距离为4的椭圆的标准方程为_,求标准方程,椭圆的简单几何性质3,直线与椭圆的位置关系,分类:,相离(没有交点)相切(一个交点)相交(二个交点),直线与椭圆的位置关系的判定,代数方法,1.位置关系：相交、相切、相离2.判别方法(代数法)联立直线与椭圆的方程 消元得到二元一次方程组(1)0直线与椭圆相交有两个公共点；(2)=0 直线与椭圆相切有且只有一个公共点；(3)0 直线与椭圆相离无公共点,通法,知识点1.直线与椭圆的位置关系,例1：直线y=x+1与椭圆 恒有公共点,求m的取值范围。,题型一：直线与椭圆的位置关系,变式

13、练习：y=kx+1与椭圆 恰有公共点，则m的范围（）A、（0，1）B、（0，5）C、1，5）（5，+）D、（1，+）,练习1.K为何值时,直线y=kx+2和曲线2x2+3y2=6有两个公共点?有一个公共点?没有公共点?,练习2.无论k为何值,直线y=kx+2和曲线交点情况满足()A.没有公共点 B.一个公共点C.两个公共点 D.有公共点,D,思考：最大的距离是多少？,设直线与椭圆交于P1(x1,y1)，P2(x2,y2)两点，直线P1P2的斜率为k,弦长公式：,知识点2：弦长公式,可推广到任意二次曲线,例3：已知斜率为1的直线L过椭圆 的右焦点，交椭圆于A，B两点，求弦AB之长,例5：已知椭圆

14、 过点P(2，1)引一弦，使弦在这点被 平分，求此弦所在直线的方程.,解：,韦达定理斜率,韦达定理法：利用韦达定理及中点坐标公式来构造,知识点3：中点弦问题,例 5已知椭圆 过点P(2，1)引一弦，使弦在这点被 平分，求此弦所在直线的方程.,点差法：利用端点在曲线上，坐标满足方程，作差构造 出中点坐标和斜率,点,作差,知识点3：中点弦问题,点差法：利用端点在曲线上，坐标满足方程，作差构造出中点坐标和斜率,直线和椭圆相交有关弦的中点问题，常用设而不求的思想方法,例5已知椭圆 过点P(2，1)引一弦，使弦在这点被 平分，求此弦所在直线的方程.,所以 x2+4y2=(4-x)2+4(2-y)2，整理

15、得x+2y-4=0从而A,B在直线x+2y-4=0上而过A,B两点的直线有且只有一条,解后反思：中点弦问题求解关键在于充分利用“中点”这一 条件，灵活运用中点坐标公式及韦达定理，,P49：A8,练习：,例6、如图，已知椭圆 与直线x+y-1=0交于A、B两点，AB的中点M与椭圆中心连线的斜率是，试求a、b的值。,练习：已知椭圆5x2+9y2=45，椭圆的右焦点为F，(1)求过点F且斜率为1的直线被椭圆截得的弦长.(2)判断点A(1,1)与椭圆的位置关系,并求以A为中点椭圆的弦所在的直线方程.,练习：已知椭圆5x2+9y2=45，椭圆的右焦点为F，(1)求过点F且斜率为1的直线被椭圆截得的弦长.(2)判断点A(1,1)与椭圆的位置关系,并求以A为中点椭圆的弦所在的直线方程.,3、弦中点问题的两种处理方法：（1）联立方程组，消去一个未知数，利用韦达定理；（2）设两端点坐标，代入曲线方程相减可求出弦的斜率。,1、直线与椭圆的三种位置关系及判断方法；,2、弦长的计算方法：弦长公式：|AB|=（适用于任何曲线）,小 结,解方程组消去其中一元得一元二次型方程,0 相离,=0 相切,0 相交,