2.1.2椭圆的简单几何性质 课件
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2020年08月15日 Saturday
椭圆的离心率问题
例 2 已知 F1 为椭圆的左焦点,A,B 分别为椭圆的右 顶点和上顶点,P 为椭圆上的点,当 PF1⊥F1A,PO∥AB(O 为椭圆中心)时,求椭圆的离心率.
2020年08月15日 Saturday
[分析] 求椭圆的离心率就是利用 e=ac,可以直接求, 也可以找 a 与 c 的关系,注意结合 a、b、c、e 之间的关系.
2020年08月15日 Saturday
练 2 已知椭圆的两个焦点 F1,F2 与短轴的端点 B 构成等腰直角三角形,求椭圆的离心率.
2020年08月15日 Saturday
[解] 如图,|F1F2|=2c, ∵|BF1|+|BF2|=2a,且△BF1F2 为等腰直角三角形. ∴|BF1|=|BF2|=a=
2·
2+1a
2a-1=2
2,
即( 2+1)a- 2a2=(3+2 2)a2,
解得
a=13(或
a=0,舍去).所以
b=
2 3.
故所求椭圆的方程为x32+ 23y2=1.
2020年08月15日 Saturday
[点拨] (1)有关直线与椭圆的问题,要注意应用韦达定
理和弦长公式|AB|=
1+k2|x1-x2|,以及公式|x1-x2|=
2020年08月15日 Saturday
规划升级对标国内外学生核心素养要求E PLUS北外壹佳英语原4-18岁中国孩子国际素养规划体系全新升级为K12国际素养成长路线图(E PLUS P),以语言素养、学术素养和人文素养为三大教育核心支柱,恪守始于语言、成于素养 的原则,实现学员有规划 大不同的未来 ,虽然阅读过很多作品,但却难得有面见的机会,第十六条 学校录取新生的基本条件:①、符合教育部颁发的《2020年普通高等学校招生工作规定》的报名条件;②、参加全国文化统考且 成绩达到生源所在省(自治区、直辖市)划定的录取分数线;③、身体健康状况符合教育部、卫生部、中国残联颁布的《普通高等院校招生体检工作指导意见》的体检要求,derekkeith.net,他观察到,包括马云在内的企业家很多 都在强强联合,寻找最强合作伙伴,随着新基建概念的进一步推进,以5G、人工智能应用为代表的新基建产业发展步入快车道,其深度融合形成的产业互联将成为推动数字经济发展的新动能,成为构建智慧型社会的新支柱,此外, 在与机器人小七的互动中,针对机器人小七提出的南开区智能教育着力突破的重点这一问题,来颖副局长表示,南开在未来的教育当中,不但要储备在线教育资源,更要注重培养师生的信息素养,在实践应用中指导师生掌握与应用 新科技、新技术、新工具,提升驾驭并自主选择资源的能力
2.1.2 椭圆的简单几何性质
2020年08月15日 Saturday
2020年08月15日 Saturday
1.椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的几何性质与研究方法
几何性 质
从图形上看
从方程上研究
范围 位于矩形框内
x∈[_-__a_,__a_]_, y∈[_-__b_,__b_]_
对称性
2020年08月15日 Saturday
[解] 解法一:由已知可设椭圆的方程为 xa22+by22=1(a>b>0),
c2=a2-b2,F1(-c,0),因为 PF1⊥F1A, 所以 P(-c,b 1-ac22),即 P(-c,ba2), ∵AB∥PO,∴kAB=kOP,即-ba=-abc2,
∴b=c,∴a2=2c2,∴e=ac=
3.根据椭圆的几何性质,可以求椭圆的标准方程,其 基本思路是“先定型,再定量”,常用的方法是待定系数 法.在椭圆的基本量中,能确定类型的量有焦点、顶点,而 不能确定类型的量有长轴长、短轴长、离心率 e、焦距.
2020年08月15日 Saturday
1.椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一
2020年08月15日 Saturday
Biblioteka Baidu
[解]
椭圆方程可化为xm2+
y2 m
=1,∵m-mm+3=mmm++32
m+3
>0,∴m>mm+3.∴椭圆焦点在 x 轴.
即 a2=m,b2=mm+3,c= a2-b2=
mm+2 m+3 .
由 e= 23得, mm++32= 23,∴m=1. ∴椭圆的标准方程为 x2+y12=1.
2 2.
2020年08月15日 Saturday
解法二:由解法一知 P(-c,ba2),又△PF1O∽△BOA, b2
∴PF1=F1O,∴ BO AO
a b
=ac,即
b=c,∴a2=2c2,
∴e=ac=
2 2.
2020年08月15日 Saturday
[点拨] 由离心率的定义可知,求 e 的值,就是求 a 和 c 的值或 a 与 c 的关系,很多题目由于受到已知条件的限制不 能同时解出 a 和 c 的值,只能将条件整理成 a 与 c 的关系式, 进而求出ac.
2020年08月15日 Saturday
1.椭圆的离心率与其扁圆程度的关系
(1)离心率公式:e=ac= 1-ab2. (2)离心率范围:0<e<1. (3)离心率 e 是刻画椭圆的扁圆程度的比率: 当 e 越接近于 0 时,c 越接近于 0,a 与 b 越接近于相等, 椭圆越接近于圆; 当 e 越接近于 1 时,b 越接近于 0,a 与 c 越接近于相等, 椭圆越接近于线段 A1A2.所以离心率越大,椭圆越扁.
个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( )
A.(±13,0)
B.(0,±10)
C.(0,±13)
D.(0,± 69)
解析:由题意知 a=13,b=10,焦点在 y 轴上. 所以 c= a2-b2= 132-102= 69. 故焦点坐标为(0,± 69).
答案:D
2020年08月15日 Saturday
解析:设椭圆的长半轴长为 a,由 2a=12 知 a=6,又 e =ac= 23,故 c=3 3,∴b2=a2-c2=36-27=9.
∴椭圆标准方程为3x62 +y92=1.
2020年08月15日 Saturday
5.求椭圆 16x2+9y2=144 的长轴长、短轴长、离心率、 焦点和顶点坐标.
2020年08月15日 Saturday
2020年08月15日 Saturday
所以 y1+y2=2-(x1+x2)=a2+ab.
2020年08月15日 Saturday
所以点 C 的坐标为(a+b b,a+a b),所以 kOC=ab= 22,
即 b= 2a,把它代入方程①得 ( 2+1)ax2-2 2ax+ 2a-1=0.
所以|AB|= 1+-12|x1-x2|
=
8a2-4a 2+1
既关于_坐__标__轴___成轴 对称又关于_原__点_____
成中心对称
将方程中的 x,y 分别换 成-x,-y 后,方程不变
2020年08月15日 Saturday
离心率 反映椭圆的_扁__圆__程__度__
直线与椭
c e=____a____
圆的位置 相离、相切、相交 相应方程组解的情况
关系
2020年08月15日 Saturday
Δ |a| .(2)
这里如果不先求 kOC=ba= 22得 b= 2a,而是直接联立解方
程组进行计算,则计算量较大,本题的解法主要运用了函数
与方程的思想.
2020年08月15日 Saturday
练 3 如图所示,已知斜率为 1 的直线 l 过椭圆 x42+y2=1 的右焦点 F,交椭圆于 A,B 两点,求弦 AB 的长.
思考探究 椭圆的离心率与椭圆的扁平程度有什么关系? 提示:∵a>c,∴e=ac∈(0,1),当 e 越接近于 1 时, 椭圆越扁;当 e 越接近于零时,椭圆就越接近于圆.
2020年08月15日 Saturday
2.利用椭圆的方程,可以研究椭圆的几何性质,如求 顶点坐标、焦点坐标,长轴和短轴的长以及离心率等.
2020年08月15日 Saturday
注意:椭圆xa22+by22=1(a>b>0)与椭圆xa22+by22=λ 和椭圆ay22+xb22=λ(a>b>0,λ>0)的离心率相同.
2020年08月15日 Saturday
2.直线与椭圆的位置关系 要解决直线与椭圆的位置关系问题,可把直线方程与椭 圆方程联立,消去 y(或消去 x)得到关于 x(或关于 y)的一元二 次方程 Ax2+Bx+C=0(A≠0),Δ=B2-4AC. 若 Δ<0,则直线与椭圆没有公共点; 若 Δ=0,则直线与椭圆有且只有一个公共点; 若 Δ>0,则直线与椭圆有两个公共点.
3.已知椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的左焦点为 F,右顶点为
A,点 B 在椭圆上,且 BF⊥x 轴,直线 AB 交 y 轴于点 P.
若A→P=2P→B,则椭圆的离心率是( )
3
2
1
1
A. 2
B. 2
C.3
D.2
2020年08月15日 Saturday
4.已知椭圆 G 的中心在坐标原点,长轴在 x 轴上,离 心率为 23,且 G 上一点到 G 的两个焦点的距离之和为 12, 则椭圆 G 的方程为__3_x6_2+___y92_=__1____.
2c, ∴离心率 e=ac= 22.
2020年08月15日 Saturday
[解] 设 A(x1,y1),B(x2,y2).将 y=1-x 代入 ax2+by2 =1,得(a+b)x2-2bx+b-1=0①
则 x1,x2 是方程①的两根,所以 x1+x2=a2+bb,x1x2=ba-+1b. 又 y1=1-x1,y2=1-x2,
2.已知椭圆xa22+by22=1(a>b>0)长轴的两端点是 A1、A2, 且在椭圆上存在点 M,使∠A1MA2=120°,则椭圆离心率 e 的取值范围是( )
A. (0,1) B. (0, 36] C. [ 36,1) D. 不能确定,因结论不仅仅与 e 有关
2020年08月15日 Saturday
2020年08月15日 Saturday
4
∴a=1,b=12,c=
3 2.
∴椭圆的长轴长为 2;短轴长为 1;两焦点坐标分别为
F1(- 23,0)、F2( 23,0);四个顶点分别为 A1(-1,0)、A2(1,0)、
B1(0,-21)、B2(0,21).
2020年08月15日 Saturday
[点拨] 解决有关椭圆的问题一般首先应弄清椭圆的类 型,而椭圆的类型又决定于焦点的位置.
2020年08月15日 Saturday
[解] 设 A,B 两点坐标分别为 A(x1,y1),B(x2,y2),
由椭圆方程知 a2=4,b2=1,∴c= a2-b2= 3,
∴F( 3,0),∴直线 l 的方程为 y=x- 3,
将其代入 x2+4y2=4,并化简、整理得 5x2-8 3x+8
=0,
∴x1+x2=853,x1x2=85,∴|AB|= 1+k2|x1-x2|
解:椭圆方程变形为x92+1y62 =1, ∴焦点在 y 轴上. 这里 a=4,b=3,c= 16-9= 7. ∴长轴长 2a=2×4=8, 短轴长 2b=2×3=6. 离心率 e=ac= 47, 焦点坐标:(0,- 7),(0, 7) 顶点坐标:(0,±4),(±3,0).
2020年08月15日 Saturday
(1)要掌握好椭圆的几何性质:范围、对称性、顶点、离 心率.
(2)熟练掌握椭圆定义、标准方程、几何性质,这些基本 概念是解决计算问题、证明问题、求轨迹问题及其他有关问 题的基础和关键.
2020年08月15日 Saturday
[解] 把椭圆的方程化为标准方程x92+y42=1. 可知此椭圆的焦点在 x 轴上,且长半轴长 a=3,短半轴 长 b=2; 又得半焦距 c= a2-b2= 9-4= 5. 因此,椭圆的长轴长 2a=6,短轴长 2b=4;两个焦点 的坐标分别是(- 5,0),( 5,0);四个顶点的坐标分别是(- 3,0),(3,0),(0,-2),(0,2).
=
1+k2· x1+x22-4x1x2=
8 2·
32-4×5×8 5
=85.
2020年08月15日 Saturday
[解] 解法一:如图, 设所求直线的方程为 y-1=k(x-2), 代入椭圆方程并整理,得 (4k2+1)x2-8(2k2-k)x+4(2k-1)2-16=0,(*) 又设直线与椭圆的交点为 A(x1,y1),B(x2,y2), 则 x1、x2 是(*)方程的两个根, ∴x1+x2=842kk22+-1k.
椭圆的离心率问题
例 2 已知 F1 为椭圆的左焦点,A,B 分别为椭圆的右 顶点和上顶点,P 为椭圆上的点,当 PF1⊥F1A,PO∥AB(O 为椭圆中心)时,求椭圆的离心率.
2020年08月15日 Saturday
[分析] 求椭圆的离心率就是利用 e=ac,可以直接求, 也可以找 a 与 c 的关系,注意结合 a、b、c、e 之间的关系.
2020年08月15日 Saturday
练 2 已知椭圆的两个焦点 F1,F2 与短轴的端点 B 构成等腰直角三角形,求椭圆的离心率.
2020年08月15日 Saturday
[解] 如图,|F1F2|=2c, ∵|BF1|+|BF2|=2a,且△BF1F2 为等腰直角三角形. ∴|BF1|=|BF2|=a=
2·
2+1a
2a-1=2
2,
即( 2+1)a- 2a2=(3+2 2)a2,
解得
a=13(或
a=0,舍去).所以
b=
2 3.
故所求椭圆的方程为x32+ 23y2=1.
2020年08月15日 Saturday
[点拨] (1)有关直线与椭圆的问题,要注意应用韦达定
理和弦长公式|AB|=
1+k2|x1-x2|,以及公式|x1-x2|=
2020年08月15日 Saturday
规划升级对标国内外学生核心素养要求E PLUS北外壹佳英语原4-18岁中国孩子国际素养规划体系全新升级为K12国际素养成长路线图(E PLUS P),以语言素养、学术素养和人文素养为三大教育核心支柱,恪守始于语言、成于素养 的原则,实现学员有规划 大不同的未来 ,虽然阅读过很多作品,但却难得有面见的机会,第十六条 学校录取新生的基本条件:①、符合教育部颁发的《2020年普通高等学校招生工作规定》的报名条件;②、参加全国文化统考且 成绩达到生源所在省(自治区、直辖市)划定的录取分数线;③、身体健康状况符合教育部、卫生部、中国残联颁布的《普通高等院校招生体检工作指导意见》的体检要求,derekkeith.net,他观察到,包括马云在内的企业家很多 都在强强联合,寻找最强合作伙伴,随着新基建概念的进一步推进,以5G、人工智能应用为代表的新基建产业发展步入快车道,其深度融合形成的产业互联将成为推动数字经济发展的新动能,成为构建智慧型社会的新支柱,此外, 在与机器人小七的互动中,针对机器人小七提出的南开区智能教育着力突破的重点这一问题,来颖副局长表示,南开在未来的教育当中,不但要储备在线教育资源,更要注重培养师生的信息素养,在实践应用中指导师生掌握与应用 新科技、新技术、新工具,提升驾驭并自主选择资源的能力
2.1.2 椭圆的简单几何性质
2020年08月15日 Saturday
2020年08月15日 Saturday
1.椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的几何性质与研究方法
几何性 质
从图形上看
从方程上研究
范围 位于矩形框内
x∈[_-__a_,__a_]_, y∈[_-__b_,__b_]_
对称性
2020年08月15日 Saturday
[解] 解法一:由已知可设椭圆的方程为 xa22+by22=1(a>b>0),
c2=a2-b2,F1(-c,0),因为 PF1⊥F1A, 所以 P(-c,b 1-ac22),即 P(-c,ba2), ∵AB∥PO,∴kAB=kOP,即-ba=-abc2,
∴b=c,∴a2=2c2,∴e=ac=
3.根据椭圆的几何性质,可以求椭圆的标准方程,其 基本思路是“先定型,再定量”,常用的方法是待定系数 法.在椭圆的基本量中,能确定类型的量有焦点、顶点,而 不能确定类型的量有长轴长、短轴长、离心率 e、焦距.
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1.椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一
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[解]
椭圆方程可化为xm2+
y2 m
=1,∵m-mm+3=mmm++32
m+3
>0,∴m>mm+3.∴椭圆焦点在 x 轴.
即 a2=m,b2=mm+3,c= a2-b2=
mm+2 m+3 .
由 e= 23得, mm++32= 23,∴m=1. ∴椭圆的标准方程为 x2+y12=1.
2 2.
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解法二:由解法一知 P(-c,ba2),又△PF1O∽△BOA, b2
∴PF1=F1O,∴ BO AO
a b
=ac,即
b=c,∴a2=2c2,
∴e=ac=
2 2.
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[点拨] 由离心率的定义可知,求 e 的值,就是求 a 和 c 的值或 a 与 c 的关系,很多题目由于受到已知条件的限制不 能同时解出 a 和 c 的值,只能将条件整理成 a 与 c 的关系式, 进而求出ac.
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1.椭圆的离心率与其扁圆程度的关系
(1)离心率公式:e=ac= 1-ab2. (2)离心率范围:0<e<1. (3)离心率 e 是刻画椭圆的扁圆程度的比率: 当 e 越接近于 0 时,c 越接近于 0,a 与 b 越接近于相等, 椭圆越接近于圆; 当 e 越接近于 1 时,b 越接近于 0,a 与 c 越接近于相等, 椭圆越接近于线段 A1A2.所以离心率越大,椭圆越扁.
个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( )
A.(±13,0)
B.(0,±10)
C.(0,±13)
D.(0,± 69)
解析:由题意知 a=13,b=10,焦点在 y 轴上. 所以 c= a2-b2= 132-102= 69. 故焦点坐标为(0,± 69).
答案:D
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解析:设椭圆的长半轴长为 a,由 2a=12 知 a=6,又 e =ac= 23,故 c=3 3,∴b2=a2-c2=36-27=9.
∴椭圆标准方程为3x62 +y92=1.
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5.求椭圆 16x2+9y2=144 的长轴长、短轴长、离心率、 焦点和顶点坐标.
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所以 y1+y2=2-(x1+x2)=a2+ab.
2020年08月15日 Saturday
所以点 C 的坐标为(a+b b,a+a b),所以 kOC=ab= 22,
即 b= 2a,把它代入方程①得 ( 2+1)ax2-2 2ax+ 2a-1=0.
所以|AB|= 1+-12|x1-x2|
=
8a2-4a 2+1
既关于_坐__标__轴___成轴 对称又关于_原__点_____
成中心对称
将方程中的 x,y 分别换 成-x,-y 后,方程不变
2020年08月15日 Saturday
离心率 反映椭圆的_扁__圆__程__度__
直线与椭
c e=____a____
圆的位置 相离、相切、相交 相应方程组解的情况
关系
2020年08月15日 Saturday
Δ |a| .(2)
这里如果不先求 kOC=ba= 22得 b= 2a,而是直接联立解方
程组进行计算,则计算量较大,本题的解法主要运用了函数
与方程的思想.
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练 3 如图所示,已知斜率为 1 的直线 l 过椭圆 x42+y2=1 的右焦点 F,交椭圆于 A,B 两点,求弦 AB 的长.
思考探究 椭圆的离心率与椭圆的扁平程度有什么关系? 提示:∵a>c,∴e=ac∈(0,1),当 e 越接近于 1 时, 椭圆越扁;当 e 越接近于零时,椭圆就越接近于圆.
2020年08月15日 Saturday
2.利用椭圆的方程,可以研究椭圆的几何性质,如求 顶点坐标、焦点坐标,长轴和短轴的长以及离心率等.
2020年08月15日 Saturday
注意:椭圆xa22+by22=1(a>b>0)与椭圆xa22+by22=λ 和椭圆ay22+xb22=λ(a>b>0,λ>0)的离心率相同.
2020年08月15日 Saturday
2.直线与椭圆的位置关系 要解决直线与椭圆的位置关系问题,可把直线方程与椭 圆方程联立,消去 y(或消去 x)得到关于 x(或关于 y)的一元二 次方程 Ax2+Bx+C=0(A≠0),Δ=B2-4AC. 若 Δ<0,则直线与椭圆没有公共点; 若 Δ=0,则直线与椭圆有且只有一个公共点; 若 Δ>0,则直线与椭圆有两个公共点.
3.已知椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的左焦点为 F,右顶点为
A,点 B 在椭圆上,且 BF⊥x 轴,直线 AB 交 y 轴于点 P.
若A→P=2P→B,则椭圆的离心率是( )
3
2
1
1
A. 2
B. 2
C.3
D.2
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4.已知椭圆 G 的中心在坐标原点,长轴在 x 轴上,离 心率为 23,且 G 上一点到 G 的两个焦点的距离之和为 12, 则椭圆 G 的方程为__3_x6_2+___y92_=__1____.
2c, ∴离心率 e=ac= 22.
2020年08月15日 Saturday
[解] 设 A(x1,y1),B(x2,y2).将 y=1-x 代入 ax2+by2 =1,得(a+b)x2-2bx+b-1=0①
则 x1,x2 是方程①的两根,所以 x1+x2=a2+bb,x1x2=ba-+1b. 又 y1=1-x1,y2=1-x2,
2.已知椭圆xa22+by22=1(a>b>0)长轴的两端点是 A1、A2, 且在椭圆上存在点 M,使∠A1MA2=120°,则椭圆离心率 e 的取值范围是( )
A. (0,1) B. (0, 36] C. [ 36,1) D. 不能确定,因结论不仅仅与 e 有关
2020年08月15日 Saturday
2020年08月15日 Saturday
4
∴a=1,b=12,c=
3 2.
∴椭圆的长轴长为 2;短轴长为 1;两焦点坐标分别为
F1(- 23,0)、F2( 23,0);四个顶点分别为 A1(-1,0)、A2(1,0)、
B1(0,-21)、B2(0,21).
2020年08月15日 Saturday
[点拨] 解决有关椭圆的问题一般首先应弄清椭圆的类 型,而椭圆的类型又决定于焦点的位置.
2020年08月15日 Saturday
[解] 设 A,B 两点坐标分别为 A(x1,y1),B(x2,y2),
由椭圆方程知 a2=4,b2=1,∴c= a2-b2= 3,
∴F( 3,0),∴直线 l 的方程为 y=x- 3,
将其代入 x2+4y2=4,并化简、整理得 5x2-8 3x+8
=0,
∴x1+x2=853,x1x2=85,∴|AB|= 1+k2|x1-x2|
解:椭圆方程变形为x92+1y62 =1, ∴焦点在 y 轴上. 这里 a=4,b=3,c= 16-9= 7. ∴长轴长 2a=2×4=8, 短轴长 2b=2×3=6. 离心率 e=ac= 47, 焦点坐标:(0,- 7),(0, 7) 顶点坐标:(0,±4),(±3,0).
2020年08月15日 Saturday
(1)要掌握好椭圆的几何性质:范围、对称性、顶点、离 心率.
(2)熟练掌握椭圆定义、标准方程、几何性质,这些基本 概念是解决计算问题、证明问题、求轨迹问题及其他有关问 题的基础和关键.
2020年08月15日 Saturday
[解] 把椭圆的方程化为标准方程x92+y42=1. 可知此椭圆的焦点在 x 轴上,且长半轴长 a=3,短半轴 长 b=2; 又得半焦距 c= a2-b2= 9-4= 5. 因此,椭圆的长轴长 2a=6,短轴长 2b=4;两个焦点 的坐标分别是(- 5,0),( 5,0);四个顶点的坐标分别是(- 3,0),(3,0),(0,-2),(0,2).
=
1+k2· x1+x22-4x1x2=
8 2·
32-4×5×8 5
=85.
2020年08月15日 Saturday
[解] 解法一:如图, 设所求直线的方程为 y-1=k(x-2), 代入椭圆方程并整理,得 (4k2+1)x2-8(2k2-k)x+4(2k-1)2-16=0,(*) 又设直线与椭圆的交点为 A(x1,y1),B(x2,y2), 则 x1、x2 是(*)方程的两个根, ∴x1+x2=842kk22+-1k.