2.2.1椭圆及其标准方程-(2)
2.2.1椭圆及其标准方程(2)
§2.2.1椭圆及其标准方程(2)编写:英德市第二中学,叶加修;审核:英西中学,刘东【学习目标】熟练椭圆方程的求解【知识回顾】1. 椭圆221259x y +=上一点P 到一个焦点的距离为5,则P 到另一个焦点的距离为( ) A.5 B.6 C.4 D.102.椭圆 的焦点坐标是( ) A.(±5,0) B.(0,±5) C.(0,±12) D.(±12,0)3.小结:【新知构建】用待定系数法求椭圆标准方程的步骤.(1)作判断:依据条件判断椭圆的焦点在x 轴上还是在y 轴上.(2)设方程:①依据上述判断设方程为 或 .②在不能确定焦点位置的情况下也可设 .(3)找关系,根据已知条件,建立关于a ,b ,c 或m ,n 的方程组.(4)解方程组,代入所设方程即为所求.例1 已知圆A :(x +3)+y =100,圆A 内一定点B(3,0),圆P 过B 点且与圆A 内切,求圆心P 的轨迹方程.例2 已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,圆C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,求动圆圆心的轨迹.小结: 22125169x y +=【当堂练习】1.已知两定点F 1(-2,0),F 2(2,0),点P 是平面上一动点,且|PF 1|+|PF 2|=6,则点P 的轨迹是( )A .圆B .直线C .椭圆D .线段2.若椭圆的两焦点为(-2,0),(2,0),且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫52,-32,则该椭圆的方程是( ) A.y 28+x 24=1 B.y 210+x 26=1 C.y 24+x 28=1 D.y 26+x 210=1 3.过椭圆4x 2+2y 2=1的一个焦点F 1的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点F 2构成△ABF 2,那么△ABF 2的周长是______.小结:【课后作业】1.椭圆x 2m +y 24=1的焦距是2,则m 的值为( ) A .5或3 B .8 C .5 D .32. 如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( )A .(0,2)B .(0,+∞)C .(-∞,1)D .(0,1)3.椭圆x 249+y 224=1上一点P 与椭圆的两个焦点F 1、F 2的连线互相垂直,则△PF 1F 2的面积为( )A .20B .22C .24D .284. 一动圆过定点A (1,0),且与定圆(x +1)2+y 2=16相切,则动圆圆心轨迹方程是__________.5. 与椭圆x 2+4y 2=4有公共的焦点,且经过点A (2,1)的椭圆的方程为 .6.△ABC 的三边a >b >c 且成等差数列,A 、C 两点的坐标分别是(-1,0)、(1,0),求顶点B 的轨迹方程。
2.2.1椭圆及其标准方程(第二课时)
把x0 x, y0 2y代入方程,得x2 4y2 4,
即 x2 y2 1.所以点M的轨迹是一个椭圆。 4
变式:已知圆x2 y2 9,从这个圆上任意一点P向x轴作 垂线段PP' ,点M 在PP '上,并且PM 2MP ',求点M的轨迹。
y P
x2 y2 1 9
椭圆的标准方程 y
M
F1
O
F2
x
y
F2
O F1
M
x
焦点F1(c,0), F2(c,0)
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
这里c2 a2 b2
焦点F1(0,c), F2(0,c) y2 x2 1(a b 0) a2 b2
这里c2 a2 b2
例1.已知椭圆方程为 x2 y2 1 , 25 16
1
a b 0
a2 b2 c2
上,则ABC的周长为( B )
A.2 3
B.4 3
C.6
D.16
3.当直线y kx 2的倾斜角大于45小于90时,它和
曲线2x2 3 y2 6的公共点的个数为( C )
A.0
B.1
C.2
D.不能确定
7.? 神舟六号”载人航天飞船的运行轨道是以
地球中心为一个焦点的椭圆,设其近地点距地
例1 在圆x²+y²=4上任取一点P,过点P作x轴的垂线段
PD,D为垂足。当点P在圆上运动时,线段PD的中点
M的轨迹是什么?为什么?
y
P
解:设点M的坐标为(x, y),
M
点P的坐标为(x0 , y0 ),
§2.2.1 椭圆及其标准方程(2)
MF + MF2 = 2a(2a > 2c > 0) 1
y y
a b F co 1
M M
F2 x
F 2
M
o
F 1
x
y2 x2 x2 y2 + 2 = 1 ( a > b > 0) 2 + 2 = 1 ( a > b > 0 ) 2 a b a b
Q P ( x0 , y0 )在圆 x 2 + y 2 = 4上
2 2
y M 0
D
P
代 入 法
x
将 x0 = x ,
y 0 = 2 y代入上述方程 x2 + y2 = 1 4
得 x 2 + 4 y 2 = 4即
设点A 的坐标分别为( ),(5 例4 设点A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0). 直线AM BM相交于点 AM, 相交于点M 直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是 − 4 ,求 9 的轨迹方程. 点M的轨迹方程. y
【课前练习】 课前练习】
x2 y 2 过 , , 1.(09山东 设椭圆 山东)设椭圆 山东 设椭圆E: 2 + 2 = 1 (a,b>0)过M(2, 2 ), a b N( 6 ,1)两点,O为坐标原点, 两点, 为坐标原点 为坐标原点, 两点 (I)求椭圆E的方程; )求椭圆 的方程; 的方程 2 2 x y 两点, , , 两点 因为椭圆E: 2 + 2 = 1过M(2, 2 ),N( 6 ,1)两点 解:因为椭圆 因为椭圆 a b
PD, 为垂足。当点P在圆上运动时,求线段PD中点M PD,D为垂足。当点P在圆上运动时,求线段PD中点M PD中点 的轨迹方程。轨迹是什么图形? 的轨迹方程。轨迹是什么图形? 的坐标为(x,y),点P的坐标为 ( x0 , y0 ) 解:设点M的坐标为 设点 的坐标为 , 的坐标为 则
2.2.1椭圆及其标准方程(二)2
2.2.1椭圆及其标准方程(二)【教学目标】1.理解椭圆的定义及标准方程;2.掌握用定义法和待定系数法求椭圆的标准方程;3.理解椭圆标准方程的推导过程,并能运用标准方程解决相关问题.【学科素养】数学抽象、逻辑推理,数学运算.【教学重点】椭圆的定义及标准方程的推导.【教学难点】理解椭圆标准方程的推导过程,并能运用标准方程解决相关问题.【学法指导】教师启发讲授,学生探究学习.复习回顾问题 1:椭圆的定义是什么?问题 2:椭圆的标准方程是怎样的?新知探究例2:如图,在圆422=+y x 上任意取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足,当点P 在圆上运动时,线段PD 的中点M 的轨迹是什么? 点评:相关点法(代入法)(设计意图:利用直线中点坐标公式,探求动点轨迹)变式训练2:教材第50页B 组第一题例3:如图所示,设A ,B 的坐标分别是()()0,5,0,5-,直线BM AM ,相交于点M ,且它们的斜率之积是94-,求M点得轨迹方程。
(设计意图:把直线相关知识与椭圆结合到一起,加强知识之间的联系,以此培养学生 的知识串联能力)点评:参数法变式训练3:(教材第42页练习第4题)小结:求解与椭圆相关的轨迹问题的方法1、写出适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)1,4==b a ,焦点在x 轴上;(2)15,4==c a ,焦点在y 轴上;(3)52,10==+c b a2、椭圆2211625x y +=的焦点坐标为( )A (0, ±3)B (±3, 0)C (0, ±5)D (±4, 0)3、在方程22110064x y +=中,下列a, b, c 全部正确的一项是( ) A a=100, b=64, c=36 B a=10, b=6, c=8C a=10, b=8, c=6D a=100, c=64, b=36 教材第42页练习第1题、第3题.课堂小结1.椭圆的概念及标准方程;2.求椭圆方程的方法.作业布置 习题2.2A 组5 、7板书设计椭圆及其标准方程1、椭圆的定义 例2: 例32、椭圆的标准方程课后感悟。
高中数学选修2-1课时作业6:2.2.1 椭圆及其标准方程(二)
2.2.1 椭圆的标准方程(二)1.已知a =13,c =23,则该椭圆的标准方程为( ) A.x 213+y 212=1B.x 213+y 225=1或x 225+y 213=1C.x 213+y 2=1D.x 213+y 2=1或x 2+y 213=1 [解析]选D.由a 2=b 2+c 2,∴b 2=13-12=1.分焦点在x 轴和y 轴上写标准方程.2.椭圆x 225+y 2=1上一点P 到一个焦点的距离为2,则点P 到另一个焦点的距离为( ) A .5 B .6C .7 D .8[解析]选D.∵a =5,|PF 1|=2.∴|PF 2|=2a -|PF 1|=2×5-2=8.3.已知椭圆的焦点为(-1,0)和(1,0),点P (2,0)在椭圆上,则椭圆的方程为( ) A.x 24+y 23=1 B.x 24+y 2=1C.y 24+x 23=1 D.y 24+x 2=1 [解析]选A.c =1,a =12()2+12+0+2-12+0=2,∴b 2=a 2-c 2=3.∴椭圆的方程为x 24+y 23=1. 4.设F 1,F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,则△F 1PF 2的面积等于( )A .5B .4C .3D .1[解析]选B.由椭圆方程,得a =3,b =2,c =5,∵|PF 1|+|PF 2|=2a =6且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,∴|PF 1|=4,|PF 2|=2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴△PF 1F 2是直角三角形,故△F 1PF 2的面积为12|PF 1|·|PF 2|=12×2×4=4. 5.“m >n >0”是“方程mx 2+ny 2=1表示焦点在y 轴上的椭圆”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析]选C.mx 2+ny 2=1可化为x 21m +y 21n =1,因为m >n >0,所以0<1m <1n,因此椭圆焦点在y 轴上,反之亦成立.6.椭圆x 2m +y 215=1的焦距等于2,则m 的值是________. [解析]当焦点在x 轴时,m -15=1,m =16;当焦点在y 轴时,15-m =1,m =14.[答案]16或147.若方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是________.[解析]原方程可化为x 22+y 22k =1,因表示焦点在y 轴上的椭圆.∴⎩⎪⎨⎪⎧k >0,2k >2.解得0<k <1. ∴k 的取值范围是(0,1).[答案](0,1)8.已知椭圆的焦点是F 1(-1,0),F 2(1,0),P 为椭圆上一点,且|F 1F 2|是|PF 1|和|PF 2|的等差中项,则椭圆的方程为__________.[解析]由题设知|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=4,∴2a =4,2c =2,∴b =3,∴椭圆的方程为x 24+y 23=1.[答案]x 24+y 23=1 9.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)椭圆上一点P (3,2)到两焦点的距离之和为8;(2)椭圆两焦点间的距离为16,且椭圆上某一点到两焦点的距离分别等于9和15.解:(1)①若焦点在x 轴上,可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0). 由题意知2a =8,∴a =4,又点P (3,2)在椭圆上,∴916+4b 2=1,得b 2=647. ∴椭圆的标准方程为x 216+y 2647=1. ②若焦点在y 轴上,设椭圆的标准方程为:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),∵2a =8,∴a =4. 又点P (3,2)在椭圆上,∴416+9b 2=1,得b 2=12.∴椭圆的标准方程为y 216+x 212=1. 由①②知椭圆的标准方程为x 216+y 2647=1或y 216+x 212=1. (2)由题意知,2c =16,2a =9+15=24,∴a =12,c =8,∴b 2=80.又焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上,∴所求方程为x 2144+y 280=1或y 2144+x 280=1. 10.已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆左、右焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆方程;(2)△PF 1F 2的面积.解:(1)由PF 1⊥PF 2,可得|OP |=c ,即c =5.设椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1代入P (3,4), 得9a 2+16a 2-25=1,解得a 2=45,a 2=5(舍去).∴椭圆方程为x 245+y 220=1. (2)S △PF 1F 2=12|F 1F 2||y P |=5×4=20. 能力提升1.已知椭圆x 23+y 24=1的两个焦点F 1,F 2,M 是椭圆上一点,且|MF 1|-|MF 2|=1,则△MF 1F 2是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形[解析]选B.由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=2a =4,且已知|MF 1|-|MF 2|=1,所以|MF 1|=52,|MF 2|=32.又|F 1F 2|=2c =2.所以有|MF 1|2=|MF 2|2+|F 1F 2|2.因此∠MF 2F 1=90°,△MF 1F 2为直角三角形.2.椭圆的两焦点为F 1(-4,0)、F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆方程为__________.[解析]当△PF 1F 2面积取最大时,S △PF 1F 2=12×8b =12,∴b =3.又∵c =4,∴a 2=b 2+c 2=25. ∴椭圆的标准方程为x 225+y 29=1. [答案]x 225+y 29=1 3.已知椭圆8x 281+y 236=1上一点M 的纵坐标为2. (1)求M 的横坐标;(2)求过M 且与x 29+y 24=1共焦点的椭圆的方程. 解:(1)把M 的纵坐标代入8x 281+y 236=1,得8x 281+436=1, 即x 2=9.∴x =±3.即M 的横坐标为3或-3.(2)对于椭圆x 29+y 24=1,焦点在x 轴上且c 2=9-4=5, 故设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2a 2-5=1(a 2>5),把M 点坐标代入得9a 2+4a 2-5=1, 解得a 2=15(a 2=3舍去).故所求椭圆的方程为x 215+y 210=1. 4. 已知圆A :(x +3)2+y 2=100,圆A 内一定点B (3,0),圆P 过点B 且与圆A 内切,如下图,求圆心P 的轨迹方程.解:设|PB|=r.∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10,∴两圆的圆心距|P A|=10-r,即|P A|+|PB|=10,而|AB|=6,∴|P A|+|PB|>|AB|,∴圆心P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆.∴2a=10,2c=|AB|=6.∴a=5,c=3.∴b2=a2-c2=25-9=16.∴圆心P的轨迹方程为x225+y216=1.。
高二数学 2.2.1 椭圆及其标准方程
工具
第二章 圆锥曲线与方程
栏目导引
2.请同学们将一根无弹性的细绳两端系在圆规两端下部, 并将两脚固定,用笔绷紧细绳在纸上移动,观察画出的轨迹是 什么曲线,并思考下面的问题:
(1)在画出一个椭圆的过程中,圆规两脚末端的位置是固定 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?
A.7 倍
B.5 倍
C.4 倍
D.3 倍
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第二章 圆锥曲线与方程
栏目导引
解析:
(1)如图所示,由已知:a=5, △AF1B的周长l=|AF1|+|AB|+|BF1| =(|AF1|+|AF2|)+(|BF2|+|BF1|)=4a=20.
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第二章 圆锥曲线与方程
栏目导引
(2)不妨设 F1(-3,0),F2(3,0), 由条件知 P3,± 23, 即|PF2|= 23,由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2a=4 3, 即|PF1|=7 23, 所以|PF1|=7|PF2|.故选 A.
解析: 由已知 2a=8,2c=2 15, ∴a=4,c= 15, ∴b2=a2-c2=16-15=1, ∴椭圆标准方程为1y62 +x2=1. 答案: 1y62 +x2=1
工具
第二章 圆锥曲线与方程
栏目导引
4.已知椭圆88x12+3y62 =1 上一点 M 的纵坐标为 2. (1)求 M 的横坐标; (2)求过 M 且与x92+y42=1 共焦点的椭圆的方程. 解析: (1)把 M 的纵坐标代入88x12+3y62 =1 得88x12+346=1, 即 x2=9. ∴x=±3.即 M 的横坐标为 3 或-3.
2.2.1椭圆及其标准方程(2)
∵y1≠0,∴y≠0.已知点 P 在椭圆上,将上面结果代入已知椭 3x2 圆方程,有 +(3y)2=1 (y≠0), 9
2.2.1
1.解答与椭圆有关的轨迹问题的一般思路是
2.注意题目要求中求轨迹和求轨迹方程的区别 .
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2.2.1
跟踪训练 1 已知圆 A: (x+3)2+y2=100, 圆 A 内一定点 B(3, 0),圆 P 过 B 且与圆 A 内切,求圆心 P 的轨迹方程.
解
如图,设圆 P 的半径为 r,又圆 P 过
点 B,∴|PB|=r. 又∵圆 P 与圆 A 内切, 圆 A 的半径为 10, ∴两圆的圆心距|PA|=10-r, 即|PA|+|PB|=10(大于|AB|). ∴点 P 的轨迹是以 A、B 为焦点的椭圆. ∴2a=10,2c=|AB|=6. ∴a=5,c=3.∴b2=a2-c2=25-9=16. x2 y 2 ∴点 P 的轨迹方程为25+16=1.
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2.2.1
探究点二 相关点法求轨迹方程 例 2 如图,在圆 x2+ y2= 4 上任取一点 P, 过点 P 作 x 轴的垂线段 PD, D 为垂足. 当 点 P 在圆上运动时,线段 PD 的中点 M 的轨迹是什么?为什么?
解 设点 M 的坐标为(x,y),点 P 的坐标为(x0,y0), y0 则 x=x0,y= 2 .从而得 x0=x,y0=2y
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2.2.1
x2 2 4.椭圆 +y =1 上有动点 P,F1,F2 是椭圆的两个焦点, 9 求△PF1F2 的重心 M 的轨迹方程.
解 设 P,M 点坐标分别为(x1,y1),(x,y) 9-1=2 2. ∵在已知椭圆方程中,a=3,b=1,∴c=
2.2.1 椭圆及其标准方程(2)
问题拓展
y
例2 如图,已知点B是 圆C:(x+1)2+y2=16上 一动点,A(1, 0),线 段AB的垂直平分线l 交BC于点M,求M的 轨迹方程. 变题: 已知动圆M过定点A(1, 0) 且与定圆C:(x+1)2+y2=16 内切,求动圆圆心M的轨 迹方程.
l
M C O A
B
x
y
M
C O A
B
x y 1 上的一点,若点P 例2 设点P是椭圆 16 12
到两焦点F1,F2的距离之差为2,则DPF1F2是 ( B ) (A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)等腰直角三角形
2
2
动圆M与圆(x+1)2+y2=36内切,与(x-1)2+y2=4 外切,求动圆圆心M的轨迹方程。
标准 方程 焦点 a,b,c
x2 y2 2 1 2 a b
y2 x2 2 1 2 a b
F1(-c,ห้องสมุดไป่ตู้0) F2(c, 0)
F1(0, c) F2(0, -c)
a2=b2+c2 (a>b>0)
定义应用
例1 平面内到两定点A(-1,0),B(1,0)的距离之和 等于2的点的轨迹是( D ) (A)椭圆 (B)圆 (C)直线 (D)线段
共焦点的椭圆系方程:
x2 y2 2 2 1 ( k m , k n ) 2 2 m k n k
轨迹问题
例4 如图,在圆x2+y2=4上任取一点P,过点P做x 轴的垂线段PD,D为垂足. 当点P在圆上运动时, 线段PD的中点M的轨迹是什么?为什么?
y P
M
O D x
2.2.1椭圆及其标准方程(2)
y2 b2
1
b2
a2
c2
焦点坐标:F1 -c,0,F2 c,0 F1 0,-c,F2 0,c
a a、b、c的关系: 2 b2 c2
[1] 椭圆的标准方程有几个?
答:两个。焦点分别在 x 轴、y 轴。 [2]给出椭圆标准方程,怎样判断焦点在哪个轴上
答:在分母大的那个轴上。
[3] Ax 2 By 2 C 什么时候表示椭圆?
2.取过两个定点的直线做 x 轴,它的线段 垂直平分线做 y 轴,建立直角坐标系,从 而保证方程是标准方程。
3.根据已知求出a、c,再推出a、b
写出椭圆的标准方程。
例1 平面内两个定点的距离是8,写出到这两 个定点的距离的和是10的点的轨迹方程
解:因为动点到两定点的距离的和为10且大于两定点 的距离,由椭圆定义知,动点的轨迹为椭圆。
和是常数12,且12 6 O1O2 ,
所以点P的轨迹是焦点为-3,0、3,0的椭圆,
且方程为标准方程:x2 + y2 = 1 a2 b2
2c 6,2a 12, c 3, a 6
b2 a2 c2 36 9 27,
∴动圆圆心的轨迹方程为:x2 + y2 = 1 36 27
x2
y2
1.
25 16
例2、已知F1、F2是椭圆
x2 4
+
y2 3
=1的两个焦点,P是椭圆上一点,
且F1PF2 =60,求PF1F2的面积。
解:由已知a=2,c=1, 设 PF1 = d1,PF2 = d2,
由椭圆的定义得d1 + d2 = 2a = 4,
在F1PF2中,由余弦定理得cos60°= d12
2.2.1椭圆的标准方程 (2)
(2)已知a 10,b 6;
(3)两个焦点坐标分别是(0,-2)、(0,2),且经过点(-
3 2
,5 ); 2
椭圆标准方程的识别
已知方程: x2 y2 1
25 k k 9
(1)表示椭圆时实数k 的取值范围是______ (2)表示焦点在x 轴上的椭圆时实数的取值范围是_______ (3)表示焦点在y 轴上的椭圆时实数的取值范围是________ (4)椭圆的焦距长为6,则实数的值是_____
1.椭圆标准方程形式:左边是“平方+平方”,分母不等, 右边为“1”.
2.焦点在 x 轴上⇔标准方程中 x2 项的分母较大,焦点在 y 轴上⇔标准方程中 y2 项的分母较大,因此由椭圆的标准方程判 断焦点位置时要根据方程中分母的大小来判断,简记为“焦点位 置看大小,焦点随着大的跑”.
1.椭圆的标准方程(分类),根据条件求椭圆标准 方程 2.椭圆标准方程中字母的含义及三者之间的关系 3.椭圆方程本质特征的认识
2.2 椭圆 2.2.1 椭圆的标准方程
1.椭圆的定义:
平面内到两个定点 F1,F2的距离的和等于常数( 大于F1F2 )的点的轨迹
注意点:
1平面内
2到两个定点之和为定值 2a
32a F1F2
PF1 PF2 2a(2a 2c 0)
以F1,F2所在直线为 x轴,线段F1F2的垂直平分线为 y轴,建立直角坐标系 xOy
F1,F2的坐标分别为 - c,0,c,0
设Px,y为椭圆上任意一点,根 据椭圆定义知
PF1 PF2 2a
x c2 y2 (x c)2 y2 2a
将这个方程移项后两边平方,得
y
▪o F1
原创2:2.2.1 椭圆及其标准方程
2.椭圆 +y2=1上一点P到一个焦点的距离为2,
25
则点P到另一个焦点的距离为( D )
A.5
B.6
C.7
D.8
定义
自主练习
椭圆类型
3.椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距
2a=8
离 和 为 8 , 焦 距 为 2 15 , 则 此 椭 圆 的 标 准 方 程 为
+x2=1
________.
2
2
∴所求椭圆的标准方程为 +
8
12
=1.
典例导航
题型二:椭圆定义的应用
2
2
如图所示,已知F1,F2是椭圆 +
100
36
=1的两个焦点.
(1)求椭圆的焦点坐标;
(2)过F1作直线与椭圆交于A,B两点,试求△ABF2的周长.
典例导航
【解析】
(1)由椭圆方程得a2=100,b2=36,
于是a=10,c=8,
15
5
=1.
典例导航
(3)焦点在坐标轴上,且经过A( 3,-2)和B(-2 3,1)
思考:在上述的解题过程中,将方程组看作是关于
1
1
2 、 2 的方程组,解题过程还可以做怎样的优化?
【另解】设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0)
3m+4n=1
1
1
则由已知
解得:m= ,n=
15
5
|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=16
③-②,得3PF1|·|PF2|=12,
∴|PF1|·|PF2|=4,
1
∴S= |PF1|·|PF2|·sin
2.2.1《椭圆及其标准方程(二)
x y 4
'2
'2
例 7 如图 2.1 6, 设点A, B 的坐标分别为 5,0, 5,0 . 直线 AM , BM 相交于点M , 4 且它们的斜率之积是 , 9 求点 M的轨迹方程.
A
y
M
B
O
x
图2.1 6
分析 设点M的坐标为 x, y , 那么直线AM , BM 的斜率就可以用含 x, y的式子表示 .由于直线AM , 4 BM 的斜率之积是 ,因此可以建立 x, y之间的 9 关系式, 得出点M的轨迹方程.
所以设它的标准方程为
x2 a
2
你还能用其 他方法求它 的方程吗?
y2 b
2
1(a b 0). 由椭圆的定义知
5 3 2 ( 2) ( 0) 2 2 10, 2 2
5 3 2 2 a ( 2) ( 0 ) 2 2 2
所以 a 10.
2 2 2 b a c 10 4 6. 又因为 c 2 ,所以
复习:
到两定点F1、F2的距离之和为常数(大于|F1F2 |)的 动点的轨迹叫做椭圆。
1.椭圆的定义:
2.椭圆的标准方程是:
当焦点在X轴上时 当焦点在Y轴上时
| PF1 | | PF2 | 2a(2a | F1F2 |)
x2 y2 2 1(a b 0) 2 a 2 b 2 y x 2 1(a b 0) 2 a b
B
x
x2 y2 化简, 得点 M的轨迹方程为 1 x 5 . 25 100/ 9
3.椭圆中a,b,c的关系是:
2 2 2 aLeabharlann =b +c例1.写出椭圆的标准方程
人教课标版高中数学选修2-1《椭圆及其标准方程(第2课时)》教学设计
2.2.1 椭圆及其标准方程(第二课时)一、教学目标 (一)学习目标1.掌握椭圆的定义与标准方程;2.会求椭圆的标准方程. (二)学习重点用待定系数法与定义法求椭圆方程 (三)学习难点掌握求椭圆方程的基本方法. 二、教学设计 (一)预习任务设计 1.预习任务(1)读一读:阅读教材第38页至第40页. (2)想一想:如何求椭圆的标准方程?(3)写一写:椭圆的一般方程: . 2.预习自测(1)已知6,1a c ==,则椭圆的标准方程为( )A.2213635x y +=B.2213635y x +=C.221365x y += D.以上都不对 【解题过程】由于条件中只给出,a c 的值,椭圆的焦点位置不确定,有两种可能性,故答案为D.【思路点拨】求椭圆方程时,要先定型后定量. 【答案】D(2)已知椭圆的方程为222116x y m +=,焦点在x 轴上,则m 的取值范围是( )A.44m -≤≤B.44m -<<C.4m >或4m <-D.04m << 【解题过程】由条件可知:216m <可得:44m -<<. 【思路点拨】把握椭圆方程的结构特征解题. 【答案】B(3)若ABC ∆的两个顶点坐标为(4,0),(4,0)A B -,ABC ∆的周长为18,则顶点C 的轨迹方程为( )A.221259x y +=B.221(0)259y x y +=≠C.221(0)169x y y +=≠D.221(0)259x y y +=≠ 【解题过程】由条件可知:||||10||CA CB AB +=>,故点C 的轨迹是以,A B 为焦点,210a =的椭圆.考虑到,,A B C 三点构成三角形,故0y ≠. 【思路点拨】利用椭圆的定义解题. 【答案】D(4)已知椭圆的方程是2221(5)25x y a a +=>,它的两个焦点分别为12,F F ,且12||8F F =,弦AB 过1F ,则2ABF ∆的周长为( )A.10B.20C.D. 【解题过程】2251641a =+=.由椭圆的定义得:2ABF ∆的周长为:221212||||||(||||)(||||)4AB AF BF AF AF BF BF a ++=+++==. 【思路点拨】利用椭圆定义求解即可. 【答案】D (二)课堂设计 1.知识回顾 (1)椭圆的定义; (2)椭圆的标准方程. 2.新知讲解探究 如何求椭圆标准方程 ●活动① 双基口答练习①方程194522=+y x 表示到焦点1F (-6,0) 和2F __(6,0)_的距离和为常数____的椭圆;②求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)125,(3,0),(3,0)a F F =-,22+12516x y = (2)5,3a c ==2222+1+125161625x y x y ==,③如果方程2214x y m +=表示焦点在x 轴的椭圆,则实数m 的取值范围是(0,4). ●活动② 归纳提炼方法例1 已知椭圆两个焦点的坐标分别是12(2,0),(2,0)F F -,并且经过点53(,)22P -,求它的标准方程. 【知识点】椭圆的定义和标准方程. 【解题过程】 法一:定义法:因为椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为).0(12222>>=+b a by a x由椭圆的定义知,,102232252322522222=⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=a所以10=a .又因为2c =,所以.6410222=-=-=c a b因此,所求椭圆的标准方程为.161022=+y x 法二:待定系数法:由题意,椭圆的两个焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为).0(12222>>=+b a by a x 由已知,2c =,所以.422=-b a ①又由已知,得123252222=⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛b a ②联立①②解方程组,得6,1022==b a .因此,所求椭圆的标准方程为.161022=+y x【思路点拨】先确定标准方程的形式,用椭圆的定义或待定系数法求解. 求椭圆标准方程的解题步骤: (1)确定焦点的位置; (2)设出椭圆的标准方程;(3)用椭圆的定义或待定系数法确定a 、b 的值,写出椭圆的标准方程.【答案】.161022=+y x同类训练 求适合下列条件的椭圆的标准方程. (1)焦距为8,经过点(0,P ;(2)与椭圆22194x y +=有相同焦点,且过点(3,2)M -.【知识点】椭圆的定义和标准方程.【解题过程】(1)∵焦距是8,即28,4c c =∴=①若焦点在x轴上,则b =,222241640,a b c ∴=+=+=∴椭圆方程为2214024x y +=; ②若焦点在y轴上,则a =,22224168,b a c ∴=-=-=∴椭圆方程为221248y x +=.(2)由题意设所求方程为222215x y a a +=-,∵过点(3,2)M -∴229415a a +=-,解得215a =或23a =(舍) ∴椭圆方程为2211510x y +=.【思路点拨】牢记椭圆的标准方程【答案】(1)2214024x y +=;(2)2211510x y +=.例2.如图,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'PP ,求线段'PP 的中点M 的轨迹. 【知识点】椭圆的定义和标准方程.【解题过程】设动点M 的坐标为),(y x ,则P 的坐标为)2,(y x 因为点P 在圆心为坐标原点半径为2的圆上,所以有 4)2(22=+y x .即2214x y +=. 所以点M 的轨迹是椭圆,方程是1422=+y x【思路点拨】这种利用未知点表示一个或几个与之相关的已知点,从而求解未知点轨迹方程的方法,即为相关点法,是解析几何中常用的求轨迹的方法.【答案】1422=+y x ●活动③ 强化提升 灵活应用例3. 等腰直角三角形ABC 中,斜边BC长为,一个椭圆以C为其中一个焦点,另一个焦点在线段AB 上,且椭圆经过点,A B ,求该椭圆方程.【知识点】椭圆的定义和标准方程.【解题过程】由题意知24=BC ,设椭圆的另一个焦点为D . 以直线DC 为x 轴,线段DC 的中点为原点建立直角坐标系。
高二数学2.2.1椭圆的标准方程2(经典)
高二数学2.2.1椭圆的标准方程2学案学习目标:1、掌握椭圆的标准方程,并会应用椭圆的标准方程解决一些简单问题;2、应用椭圆的定义解决焦点三角形有关问题;3、综合应用椭圆的定义与标准方程解决一些简单问题; 重点:理解椭圆的定义与掌握椭圆的标准方程;难点:综合应用椭圆的定义与标准方程的解决一些简单问题; 学习过程: 复习与巩固1、椭圆的定义:______________________________________________________思考:命题甲:动点P 到两定点A ,B 的距离之和︱P A ︱+︱PB ︱=2a (a >0,且a 是常数);命题乙:P 点的轨迹是椭圆,则命题甲是命题乙的( )A .充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件2、椭圆的标准方程:_____________________________________________________________思考:已知52,10==+c b a ,则此椭圆的方程是 3、待定系数法:________________________________________________________________ 思考:焦点在坐标轴上,且经过两点)2,3(-A 、)1,32(-B 的椭圆方程是 .完成学习目标1: 掌握椭圆的标准方程,并会应用椭圆的标准方程解决一些简单问题;例1、1、若方程1222=+a y ax 表示焦点在y 轴上的椭圆 , 则a 的取值范围_________________ 1、 已知方程125)43()73(22+=+++m y m x m 表示的曲线是椭圆,则实数m 的取值范围______ 练1、如果方程1422=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围为 。
练2、如果方程x 2+ky 2=1表示焦点在x 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围________________完成学习目标2:应用椭圆的定义解决焦点三角形有关问题;例2、已知21,F F 为椭圆1641002=+yx 的左右焦点,P 是椭圆上的点,且321π=∠PF F ,求此时21PF F ∆的面积练习:已知21,F F 为椭圆1641002=+yx 的左右焦点,P 是椭圆上的点,且3221π=∠PF F ,求此时21PF F ∆的面积小结:完成学习目标3:综合应用椭圆的定义与标准方程解决一些简单问题;例3、(1)已知经过椭圆1162522=+y x 的右焦点F 2做垂直于x 轴的直线AB 交椭圆与A , B 两点, F 1是椭圆的左焦点.(1)求△AF 1B 的周长;(2)如果AB 不垂直于x 轴, △AF 1B 的周长有变化吗?为什么?(2)已知P 为椭圆1422=+y x 上任意一点,1F ,2F 是椭圆的两个焦点,求(1)||||21PF PF ∙的最大值(2)2221||||PF PF +的最小值五、课堂小结:六、课堂检测:过椭圆1162522=+y x 的一个焦点M 的直线与椭圆交于B A ,,求B A ,与椭圆的另一个焦点N 围成ABN ∆的周长。
2.2.1椭圆及其标准方程(2)学案
1.能正确运用椭圆的定义与标准方程解题;2.学会用待定系数法与定义法求曲线的方程教学重点:用待定系数法与定义法求曲线的方程 教学难点:待定系数法教学过程:一、自学导引:(自学P41-P42) 1、椭圆定义:2、求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0).(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P 到两焦点的距离和为26.二、合作探究:探究1、 求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)焦点在x 轴上,且经过点(2,0)和点(0,1).(2)焦点在y 轴上,与y 轴的一个交点为P (0,-10),P 到它较近的一个焦点的距离等于2.探究2、 已知椭圆经过两点()5,3()25,23与 ,求椭圆的标准方程探究3、 已知B ,C 是两个定点,|BC |=6,且ABC ∆的周长等于16,求顶点A 的轨迹方程探究4、课本P41例3三、自我检测:1.设21,F F 为定点,|21F F |=6,动点M 满足6||||21=+MF MF ,则动点M 的轨迹是 ( )A.椭圆B.直线C.圆D.线段 2.椭圆171622=+yx的左右焦点为21,F F ,一直线过1F 交椭圆于A 、B 两点,则2ABF ∆的周长为 ( )A.32B.16C.8D.4 3.设α∈(0,2π),方程1cos sin 22=+ααyx表示焦点在x 轴上的椭圆,则α∈A.(0,4π] B.(4π,2π) C.(0,4π) D.[4π,2π)4.如果方程222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是______.5.方程11222=--m ymx表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是______.6.在△ABC 中,BC =24,AC 、AB 的两条中线之和为39,求△ABC 的重心轨迹方程.四、学后反思:。
2、2、1椭圆及其标准方程(2)
(1) (2a 2c 0) 焦点在x轴上,中心在原点:
y
M(x,y) F1
(2) 焦点在y轴上,中心在原点:
y
F2
M(x,y)
o
2
F2 x
y
x y 2 1 a b 0 a2 b
2
o
M
x
F1
b a o c F2 x
椭圆的定义
MF1 MF2 2a(2a 2c 0)
y
y M M
F2 x F 2
M
图形 标准方程 焦点坐标 a,b,c的关系
焦点位置的 判断
2
a b F co 1
2
o
F 1
x
x y 2 1 a b 0 a2 b
y2 x2 2 1 a b 0 2 a b
11
例 1 已知动点 P 到点 F1 (0, 2) , F2 (0, 2) 的距离之 和为 12,求动点 P 的轨迹方程.
解:⑴由椭圆定义可知,动点 P 的轨迹是椭圆, 且焦点是 F1 (0, 2) , F2 (0, 2) ,∴ c 2 . ∵ PF1 PF2 12 ,∴ 2a 12 ,∴ a 6 , ∴ b2 a 2 c 2 36 4 32 x2 y2 1. ∴所求的轨迹方程为 32 36
13
例 3 已知 B、C 是两个定点, BC 6 ,且△ABC 的周长 等于 16,求顶点 A 的轨迹方程.
解:如图,以直线 BC 为 x 轴,线段 BC 的中点为原点,建立 平面直角坐标系,则 B(3,0), C (3,0) .
设顶点 A 的坐标为 ( x , y )
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x02 y02 4
将x0 x , y0 2 y代入上述方程
o
相关 点法
P M
D 2x
得 x2 4y2 4
即
x2 y2 1 4
所以,点M的轨迹是一个椭圆.
变式:已知x轴上一定点A 1, 0, Q为椭圆 x2 y2 1上任一点,
4 求AQ的中点M的轨迹方程.
m4
轨迹问题
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 x0, y0
则
x x0
,
y y0 2
y
P(x0, y0 )在圆x2 y2 4上
y2 35
1或
y2 36
x2 35
1
2.已知椭圆
的方程是x a
2 2
y2 25
(1 a
5),它的两个焦
点分别为F1,F2,且 | F1F2 | 8,弦AB过F1,则ABF2的
周长为 4 41 3.椭圆25x2 16y2
1的焦点坐标为
(0, 3 ) 20
4.椭圆 x2 y2 1的焦点为2,则m的值为 5或3
a=___5__,b=___4____,c=____3___,焦点坐标 为:__(3_,_0_)、__(_-_3_,0_)_焦距等于___6___;若CD为过 左焦点F1的弦,则∆F2CD的周长为___2__0___
C
F1
F2
D
|CF1|+|CF2|=2a
(3)a=5,c=4的椭圆标准方程是
x2 25
所以椭圆的标准方程为:x2 y2 1
25 9
例2:椭圆两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),
且椭圆经过点P
(5 , 3) 22
,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:
x2 a2
y2 b2
1(a b 0)
由椭圆的定义可知:
2a ( 5 2)2 ( 3)2 ( 5 2)2 ( 3)2 2 10
[解]设中点M的坐标为x, y,点Q的坐标为x0, y0 ,利用中点坐标公式,
得
x
y
x0 2
y0 ,
1
,
x0 y0
2
2x 1, 2 y.
Qx0,
y0
在椭圆
x2 4
y2
1上,
x02 4
y02
1.
将x0 2x 1, y0 2y代入上式,
(2)椭圆的标准方程中,x2与y2的分母哪一个大,则焦点在哪
一个轴上。
(3)椭圆的标准方程中三个参数a、b、c满足a2=b2+c2。
(4)由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值。
目标检测:
(1)已知椭圆的方程为:x2 y 2 1,则 45
a=___5__,b=____2___,c=____1___,
y2 9
1
或
y2 x2 1
25 9
例1、两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0), 椭圆上一点P到两焦点距离之和等于10。
解:因为椭圆的焦点在X轴上,所以可设它的方程
为: x2 a2
y2 b2
1(a
b 0)
2a=10,2c=8 即 a=5,c=4
故 b2=a2-c2=52-42=9
x2
y2
1
a2 a2 4
又因为椭圆经过点(5,- 3)
22
(5)2 (- 3)2
2 a2
2 a2 4
1
解得 a 10
所以b2 a2 c2 10 4 6,因此,所求椭圆的标准方程为
x2 y2 1 10 6
练习:
1.a
6,
c
x2
1的椭圆的标准方程为36
2
2
2
2
所 以 a 1 0 又因 c=2,
所以椭圆的标准方程为:
故 b2=a2-c2=10-22=6
x2
y2
1
10 6
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 x2 y2
a2 b2 1(a b 0)
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
注: 哪个分母大,焦点就在相应的哪条坐标轴上!
YM
F1 O
(-c,0)
F2 X
(c,0)
x2 a2
y2 b2
1(a b 0)
椭圆的标准方程的再认识:
Y
F2(0 , c)
M X
O
F1(0,-c)
y2 a2
x2 b2
1(a b 0)
(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
得 (2x 1)2 (2 y)2 1. 4
故所求AQ的中点M的轨迹方程是(x 1)2 y2 1. 21
4
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
M
A
O
Bx
焦点坐标为: (0,-1)、(0,1) ,焦距
y
F2 x
O F1 M
等于___2__;
若曲线上一点M到左焦点F1的距离为3,则 点M到另一个焦点F2的距离等于_2___5___3__, 则∆F1MF2的周长为___2__5___2___ |MF1|+|MF2|=2a
(2)已知椭圆的方程为: x2 y 2 1 ,则 25 16
四、两类标准方程的对照表:
定义
图形
方程 焦点 a,b,c之间的关系
P={M||MF1|+|MF2|=2a} (2a>2c>0)
y
M
yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F2 M
F1 o F2 x
x2 a2
y2 b2
1
a
b
0
F(±c,0)在X轴上
ox
F1
y2 a2
x2 b2
1
a
b
0
F(0,±c)在Y轴上
c2=a2-b2