椭圆的定义及其标准方程
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2.1.1 椭圆及其标准方程
(3)已知两圆 C1:(x-4) +y =169,C2:(x+
2 2
2
2
4) +y =9,动圆和圆 C1 内切,和圆 C2 外切,求 动圆圆心的轨迹方程.
解:如图所示,设动圆圆心为 M(x,y),半径为 r. 由题意得动圆 M
和内切于圆 C1, ∴|MC1|=13-r. 圆 M 外切于圆 C2, ∴|MC2|=3+r. ∴
一、椭圆的定义
平面内到两个定点F1,F2的 定义
距离之和等于常数
(大于| F1F2|)的点的集合叫作椭圆 两个 定点 F1,F2叫作椭圆的焦点 两焦点F1,F2间的 距离 叫作椭圆的焦距 P={M| |MF1|+|MF2|=2a, >| F1F2|}
焦点 焦距 集合语
言
椭圆的标准方程
焦点在x轴上
解: 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.
以过 B、C 两点的直线为 x 轴,线段 BC 的垂直平分线为 y 轴,建立直 角坐标系 xOy,如图所示.由|BC|=8,可知点 B(-4,0),C(4,0),c =4. 由|AB|+|AC|+|BC|=18,|BC|=8,得|AB|+|AC|=10.因此,点 A
的轨迹是以 B,C 为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之
a2= 15, 解得 2 b = 5.
x2 y2 所以所求椭圆的方程为 + = 1. 15 5 y2 x2 ②当焦点在 y 轴上时,设椭圆的标准方程为 2+ 2=1(a> b> 0).依题 a b
椭圆及其标准方程
例: ( 1 ) 已知 F , F 是两定点, F F 6 ,动点 M 满足 1 2 1 2
线段 MF MF 6 ,则动点的轨迹为 ___ 1 2
(2 ) 已知 A ( -1 ,0 ), B ( 1 ,0 ), M 是一个动点 M 到 AB 两点的距离之和为 6 ,
椭圆 则 M 的轨迹为 ______
3 2 2
+
2 5 +2 2
+
3 2 2
+
2 5 -2 =2 2
10.即
������2 ������2 ∴ 所求椭圆的方程为 + =1. 10 6
反思根据已知条件,判定焦点的位置,设出椭圆的方程是解决此
题的关键.
“神五”飞船的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,地 球半径为R公里,飞船的近地点距地球地面200公里,远 地点距地球地面350公里,则飞船的椭圆轨道的标准方程 为——
♦自然界处处存在着椭圆,我们如
何用自己的双手画出椭圆呢?
先 回 忆 如 何 画 圆
·
· F
1
·
F2
一、椭圆的定义
椭圆定义的文字表述:
• 平面内到两个定点F1,F2的距离的和等于定长 (2a)(大于|F1F2 |)的点的轨迹叫椭圆。
• 定点F1、F2叫做椭圆的焦点。 • 两焦点之间的距离叫做焦距(2c)。
������2 ������2 A 的轨迹方程是 + =1(y≠0). 25 16
【典型例题 2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上任意一点 P 到两焦点的 距离的和等于 10; (2)两个焦点的坐标分别为(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点 - ,
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目 录
• 椭圆的定义 • 椭圆的方程 • 椭圆的性质 • 椭圆的图像 • 椭圆的实际应用
01
椭圆的定义
椭圆的几何定义
01
椭圆是由平面内两个定点F1、F2 的距离之和等于常数(常数大于 F1、F2之间的距离)的点的轨迹 形成的图形。
02
两个定点F1、F2称为椭圆的焦点 ,焦点的距离c满足关系式: c²=a²-b²,其中a为椭圆长轴半径 ,b为短轴半径。
椭圆的范围
总结词
椭圆的范围是指椭圆被坐标轴所限制的范围。
详细描述
这意味着椭圆永远不会出现在坐标轴之外。在x轴上,椭圆的范围是从-a到a;在y轴上,椭圆的范围是从-b到b。 其中a和b是椭圆的长轴和短轴的半径。
椭圆的顶点
总结词
椭圆的顶点是指椭圆与坐标轴的交点 。
详细描述
椭圆的顶点是椭圆与x轴和y轴的交点 。这些点是椭圆的边界点,并且它们 位于椭圆的长轴和短轴上。具体来说 ,椭圆的顶点是(-a,0),(a,0),(0,-b) 和(0,b)。
小和形状。
平移变换
将椭圆在坐标系中移动,可以实现 椭圆的平移变换。平移变换不会改 变椭圆的大小和形状,只会改变椭 圆的位置。
旋转变换
通过旋转椭圆,可以实现椭圆的旋 转变换。旋转变换会改变椭圆的方 向,但不会改变椭圆的大小和形状 。
椭圆的图像应用
天文学
在天文观测中,行星和卫星的轨道通常可以用椭圆来近似 描述。通过研究椭圆的性质,可以更好地理解天体的运动 规律。
焦点位置
离心率
定义为c/a,其中c是焦点到椭圆中心 的距离,a是椭圆长轴的半径。离心率 越接近0,椭圆越接近圆;离心率越 大,椭圆越扁。
高二数学椭圆的定义和标准方程
(1)
F1
F2
椭圆的定义: 平面内与两定点F1、F2 的距离之和为常数 的距离之和为常数的点 (大 的轨迹 或集合)叫做椭圆。 于 | F1F( 2|) 的点的轨迹(或集合)叫做椭圆。
椭圆的焦点: F1、F2 椭圆的焦距: |F1F2|
解: 平面内与两定点F1、 F2 的距离之和为常数 (大 椭圆的定义:平面内与两定点 F1、F2 的距离之和 于 | F1F2( |) 的点的轨迹 (或集合) ? 为常数 大于 | F1F2|)的点的轨迹 (或集合)叫做椭圆。 Y |MF1|+|MF2|= 2a
2 2 2 2 2 2 2
| F1F2|=2c (c>0)
常数=2a (a>0)
a -2a cx+c x =a x -2a cx+a c +a y
(a 2 -c2 )x 2 +a 2 y2 =a 2 (a 2 -c2 )
b a c
2 2 2
(b>0)
a>c
b2 x 2 +a 2 y2 =a 2b2
解:因为 2a=6
所以 a=3
设焦点在X轴的椭圆标准方程为
2c= 2 5
c=
5
设焦点在Y轴的椭圆标准方程为
x2 y2 2 1 2 a b
y2 x2 2 1 2 a b
b a c 95 4
2 2 2
b2 a 2 c 2 9 5 4
焦点在X轴的椭圆标准方程为 焦点在Y轴的椭圆标准方程为
x y 25 9
2
F1
o
F2
2a 2 c 2
X
1
a 25 a 5 2a 10
2
F1
F2
椭圆的定义: 平面内与两定点F1、F2 的距离之和为常数 的距离之和为常数的点 (大 的轨迹 或集合)叫做椭圆。 于 | F1F( 2|) 的点的轨迹(或集合)叫做椭圆。
椭圆的焦点: F1、F2 椭圆的焦距: |F1F2|
解: 平面内与两定点F1、 F2 的距离之和为常数 (大 椭圆的定义:平面内与两定点 F1、F2 的距离之和 于 | F1F2( |) 的点的轨迹 (或集合) ? 为常数 大于 | F1F2|)的点的轨迹 (或集合)叫做椭圆。 Y |MF1|+|MF2|= 2a
2 2 2 2 2 2 2
| F1F2|=2c (c>0)
常数=2a (a>0)
a -2a cx+c x =a x -2a cx+a c +a y
(a 2 -c2 )x 2 +a 2 y2 =a 2 (a 2 -c2 )
b a c
2 2 2
(b>0)
a>c
b2 x 2 +a 2 y2 =a 2b2
解:因为 2a=6
所以 a=3
设焦点在X轴的椭圆标准方程为
2c= 2 5
c=
5
设焦点在Y轴的椭圆标准方程为
x2 y2 2 1 2 a b
y2 x2 2 1 2 a b
b a c 95 4
2 2 2
b2 a 2 c 2 9 5 4
焦点在X轴的椭圆标准方程为 焦点在Y轴的椭圆标准方程为
x y 25 9
2
F1
o
F2
2a 2 c 2
X
1
a 25 a 5 2a 10
2
椭圆的定义及标准方程
9
4
4.
x
2
2
y
2
2
则 1 , a= 7 ,b= 3 ;
3
7
5、 mx
ny
1 (m n 0)
写出下列椭圆的焦点坐标
x
2
y
2
1
25
16
2
答:在x轴上 (-3,0),(3,0) 答:在y轴上 (0,5),(0,-5) (-1,0),(1,0)
x
2
y
2
y
2
1
144
x a 1
2 2
2 令:b2=a2-c2(b>0) 2 y x 得: 2 2 1 (a>b>0) a b
椭圆的标准方程的再认识: y
y M
F2(0 , c) X F1(0,-c)
M
F1 (-c,0) O F2 (c,0) X O
⑴椭圆标准方程的形式:左边是两个分式的平方和,右边是1 ⑵椭圆的标准方程中三个参数a、b、c满足a2=b2+c2。 ⑶由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值。 ⑷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。
椭圆的定义 与 标准方程
课题引入
生 活 中 的 椭 圆 如何精确地设计、制作、建造出现实生活 中这些椭圆形的物件呢?
什么叫椭圆?
联想圆的定义: 在平面内,到定点的距离等于定长 的点的轨迹。
如果将圆的定义中的一个定点变成两个定 点,动点到定点距离的定长变成动点到两 定点的距离之和为定长。那么,将会形成 什么样的轨迹曲线呢?
2 2
(x c) y
2
2
2a
令:b2=a2-c2(b>0) 得:
3.1椭圆的定义与方程
三、椭圆的标准方程
♦ 探讨建立平面直角坐标系的方案
yy y
y
M
F1 O O OF2 x x x
O
x
方案一
y F2
M
O
F1
方案二
原则: 尽可能使方程的 形式简单、运算 简单;(一般利用 x 对称轴或已有的 互相垂直的线段 所在的直线作为 坐标轴.)
三、椭圆的标准方程
Y M (x,y)
F1
O
(-c,0)
是命题乙的
A.充分不必要条件?
B.必要不充分条件
C.充分且必要条件?
D.既不充分也不必要条件
二、椭圆的定义
例2:
如果点M (x, y)在运动过程中,总满足关系式 x2 ( y 3)2 x2 ( y 3)2 10,点的轨迹是什么?
将10换为6, 那么会是什么结果,将10换为5,是什么结果?
y2 a2
x2 b2
1(a b 0)
三、椭圆的第二定义
Y M (,0)
(c,0)
N X
MF2 c da
四、巩固提升
例3:课本P65 例1、例2
例4:
已知 y2 x2 1表示焦点在y轴上的椭圆, 求实数m的取值范围 10 m m 2
例5:
若椭圆经过点M 2,, 3 和N 1, 2 3 ,求椭圆的标准方程。
F2 X
(c,0)
如图所示: F1、F2为两定 点,且|F1F2|=2c,求平面 内到两定点F1、F2距离之 和为定值2a(2a>2c)的动 点M的轨迹方程。
三、椭圆的标准方程
Y M (x,y)
F1
O
(-c,0)
椭圆的定义及标准方程
椭圆及其标准方程
1、椭圆的定义: 、椭圆的定义:
椭圆定义
平面内到两个定点 的距离之和等于常 平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于常 大于|F 椭圆。 数(大于 1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。 )的点的轨迹叫做椭圆 这两个定点叫做椭圆的焦点, 这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离 焦点 M 叫做椭圆的焦距。 叫做椭圆的焦距。 焦距
y x + 2 =1 2 a b
2
2
(a > b > 0 )
它也是椭圆 的标准方程。 的标准方程。
这样建立平面直角坐标系椭圆方程会是什 么样? 么样?
y
M ( x, y )
F1 O F2
x
( x − c) y + 2 = 1 (a > b > 0 ) 2 a b
2 2
椭圆的标准方程
思考四: a、 思考四: a、b、c的几何意义
M
F1 F2
动画
椭圆的标准方程
2、椭圆的标准方程 、
怎样建立平面直角坐标系呢? 怎样建立平面直角坐标系呢?
y
M ( x, y )
F1
O
F2
x
椭圆的标准方程
x y + 2 =1 2 a b
2
2
(a > b > 0)
y
M ( x, y )
F1
O
F2
x
这个方程叫做椭圆的标准方程, 这个方程叫做椭圆的标准方程, 椭圆的标准方程 它所表示的椭圆的焦点在 轴上。 它所表示的椭圆的焦点在x 轴上。 焦点在x 如果椭圆的焦点在y 轴上, 如果椭圆的焦点在y 轴上,用类似的 方法,可得出它的方程为: 方法,可得出它的方程为:
1、椭圆的定义: 、椭圆的定义:
椭圆定义
平面内到两个定点 的距离之和等于常 平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于常 大于|F 椭圆。 数(大于 1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。 )的点的轨迹叫做椭圆 这两个定点叫做椭圆的焦点, 这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离 焦点 M 叫做椭圆的焦距。 叫做椭圆的焦距。 焦距
y x + 2 =1 2 a b
2
2
(a > b > 0 )
它也是椭圆 的标准方程。 的标准方程。
这样建立平面直角坐标系椭圆方程会是什 么样? 么样?
y
M ( x, y )
F1 O F2
x
( x − c) y + 2 = 1 (a > b > 0 ) 2 a b
2 2
椭圆的标准方程
思考四: a、 思考四: a、b、c的几何意义
M
F1 F2
动画
椭圆的标准方程
2、椭圆的标准方程 、
怎样建立平面直角坐标系呢? 怎样建立平面直角坐标系呢?
y
M ( x, y )
F1
O
F2
x
椭圆的标准方程
x y + 2 =1 2 a b
2
2
(a > b > 0)
y
M ( x, y )
F1
O
F2
x
这个方程叫做椭圆的标准方程, 这个方程叫做椭圆的标准方程, 椭圆的标准方程 它所表示的椭圆的焦点在 轴上。 它所表示的椭圆的焦点在x 轴上。 焦点在x 如果椭圆的焦点在y 轴上, 如果椭圆的焦点在y 轴上,用类似的 方法,可得出它的方程为: 方法,可得出它的方程为:
(椭圆及其标准方程)
例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)满足a=4,b=1,焦点在X轴上的椭圆
x2 2 y 1 的标准方程为__________ __ 16
(2)满足a=4,c= 15 ,焦点在Y轴上的椭圆 2 y 2 x 1 的标准方程为____________ 16
例3 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
x y 1 答:在 X 轴。(-3,0)和(3,0) 25 16
x y 1 144 169
2 2
2
2
答:在 y 轴。(0,-5)和(0,5) 答:在y 轴。(0,-1)和(0,1)
x y 2 1 2 m m 1
2
2
判断椭圆标准方程的焦点在哪个轴上的准则:
焦点在分母大的那个轴上。
O
F2 (c,0)
X
x2 y2 2 1 (a>b>0) 2 a b
这个方程叫做椭圆的标准方程, 它所表示的椭圆的焦点在x 轴上。2(0 , c) X O F1(0,-c)
2 2
F1 (-c,0)
2 2
O
F2 (c,0)
X
x y y x 2 1(a b 0) 2 1(a b 0) 2 2 a b a b 椭圆的标准方程的再认识:
1 2
5、如果2a < 2c,则M点的轨迹不存在.(由三角形的性质知)
Y
M (x,y)
F1 (-c,0)
O
F2 (c,0)
如图所示: F1、F2为两定 点,且|F1F2|=2c,求平面 内到两定点F1、F2距离之 X 和为定值2a(2a>2c)的动 点M的轨迹方程。
解:以F1F2所在直线为X轴, F1F2 的中 点为原点建立平面直角坐标系,则焦点F1、F2 的坐标分别为(-c,0)、 (c,0)。 设M(x,y)为所求轨迹上的任意一点, 则:|MF1|+ |MF2|=2a
高二数学椭圆的定义和标准方程
(1)
F1
F2
椭圆的定义: 平面内与两定点F1、F2 的距离之和为常数 的距离之和为常数的点 (大 的轨迹 或集合)叫做椭圆。 于 | F1F( 2|) 的点的轨迹(或集合)叫做椭圆。
椭圆的焦点: F1、F2 椭圆的焦距: |F1F2|
解: 设点M(x,y)为所求轨迹上任意一点
求平面内与两定点F1、 F2 的距离之和为常数 (大 椭圆的定义:平面内与两定点 F1、F2 的距离之和 于 | F1F2( |) 的点的轨迹 (或集合) ? 为常数 大于 | F1F2|)的点的轨迹 (或集合)叫做椭圆。 Y |MF1|+|MF2|= 2a
2 2 2
a 2x 2 +(a 2 -c2 )y2 =a 2 (a 2 -c2 )
b2 x 2 +a 2 y 2 =a 2 b2
2 2
b2 a 2 -c2 (b 0) 2 2 2 2 2 2 a x +b y =a b
x y 2 1 a b
y x 2 1 2 a b
2
2
解 : 因为 5 4
解
x2 y2 1 与X轴,Y轴 25 16
1 SABF1 = AF 1 OB 2
B
1 = OF 1 + OA OB 2
F1
O
A
X
因为点A为椭圆与X轴正半轴交点
所以 因为点B为椭圆与Y轴正半轴交点
所以
x2 0 1x 5 OA 5 25 16
0 y2 1 y 4 OB 4 25 16
x y 1 9 4
2
2
y x 1 9 4
2
2
设F1、
F2为椭圆
P为椭圆上一点,与F1、
F1
F2
椭圆的定义: 平面内与两定点F1、F2 的距离之和为常数 的距离之和为常数的点 (大 的轨迹 或集合)叫做椭圆。 于 | F1F( 2|) 的点的轨迹(或集合)叫做椭圆。
椭圆的焦点: F1、F2 椭圆的焦距: |F1F2|
解: 设点M(x,y)为所求轨迹上任意一点
求平面内与两定点F1、 F2 的距离之和为常数 (大 椭圆的定义:平面内与两定点 F1、F2 的距离之和 于 | F1F2( |) 的点的轨迹 (或集合) ? 为常数 大于 | F1F2|)的点的轨迹 (或集合)叫做椭圆。 Y |MF1|+|MF2|= 2a
2 2 2
a 2x 2 +(a 2 -c2 )y2 =a 2 (a 2 -c2 )
b2 x 2 +a 2 y 2 =a 2 b2
2 2
b2 a 2 -c2 (b 0) 2 2 2 2 2 2 a x +b y =a b
x y 2 1 a b
y x 2 1 2 a b
2
2
解 : 因为 5 4
解
x2 y2 1 与X轴,Y轴 25 16
1 SABF1 = AF 1 OB 2
B
1 = OF 1 + OA OB 2
F1
O
A
X
因为点A为椭圆与X轴正半轴交点
所以 因为点B为椭圆与Y轴正半轴交点
所以
x2 0 1x 5 OA 5 25 16
0 y2 1 y 4 OB 4 25 16
x y 1 9 4
2
2
y x 1 9 4
2
2
设F1、
F2为椭圆
P为椭圆上一点,与F1、
椭圆的定义和标准方程
2 2
1. 已知椭圆经过点P(3,0), 且a 3b, 求椭圆的标准方程。
变式训练
(2)当椭圆的焦点在y轴上时 y x 设方程为 2 2 1(a b 0) a b 9 1 y2 x2 2 则 b 得a 9, b 3, 1 81 9 a 3b x2 y2 x2 综合(1)( 2)得椭圆的标准方程为 y 2 1或 1 9 81 9
2
2
2
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
例 2 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 )
∵ AB AC BC 16 , ∴ BA CA 10 . x2 y2 ∴由椭圆定义及标准方程知识可知 1 25 16 又∵A、B、C 三点不共线,∴ y 0 .
2
o
M
x
F1
b a o c F2 x
F1
y2 x2 2 1(a b 0) 2 a b
其中F1(-c,0),F2(c,0)
b2=a2— c2 其中F1(0,-c),F2(0,c) 共同点:椭圆的标准方程表示焦点在坐标轴上,中心 在坐标原点的椭圆;方程的左边是平方和,右边是1.
1. 已知椭圆经过点P(3,0), 且a 3b, 求椭圆的标准方程。
变式训练
(2)当椭圆的焦点在y轴上时 y x 设方程为 2 2 1(a b 0) a b 9 1 y2 x2 2 则 b 得a 9, b 3, 1 81 9 a 3b x2 y2 x2 综合(1)( 2)得椭圆的标准方程为 y 2 1或 1 9 81 9
2
2
2
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
例 2 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 )
∵ AB AC BC 16 , ∴ BA CA 10 . x2 y2 ∴由椭圆定义及标准方程知识可知 1 25 16 又∵A、B、C 三点不共线,∴ y 0 .
2
o
M
x
F1
b a o c F2 x
F1
y2 x2 2 1(a b 0) 2 a b
其中F1(-c,0),F2(c,0)
b2=a2— c2 其中F1(0,-c),F2(0,c) 共同点:椭圆的标准方程表示焦点在坐标轴上,中心 在坐标原点的椭圆;方程的左边是平方和,右边是1.
§2.2.1 椭圆及其标准方程
b 2 a 2 c 2 10 4 6.
y2 x2 1. 所以所求椭圆的标准方程为 10 6
5、回顾小结 一种方法: 求椭圆标准方程的方法 二类方程:
x2 y2 y2 x2 2 1 2 2 1 a b 0 2 a b a b
三个意识: 求美意识, 求简意识,前瞻意识
M
立坐标系才能使 椭圆的方程简单?
y
M
y M
F1o
y
F2
x
F1 o
y
F2
x
F1 o
yF2xຫໍສະໝຸດ F2F2M
F2
M
o
M
x
F1
o
x
F1
o
x
F1
以 F1 , F2 的中点为坐标原点, F1 , F2 所在直线为 设M(x,y)是椭圆上任意一点 x轴建立直角坐标系,
F1F2 =2C,那么F1 ,F2的坐标分别是 -c,0 , c,0
圆的标准方程?哪些是椭圆的方程。
练习2比较椭圆的两种标准方程并填表
标准方程 不 同 点 图形
焦点坐标 定义 共 同 a、b、c 点 的关系
F1 c,0
F2 c,0
F1 0, c
F2 0, c
c 2 a 2 b2 (a b 0, c 0)
焦点位置 的判定
y A
F1 o F2
B
x
例1 已知△ABC的一边BC固定,长为6,周长为16, 求顶点A的轨迹方程。
解: AB BC AC 16, BC 6
.
y
A
AB AC 10, 且10 BC 根据椭圆的定义知所求轨迹是椭圆, B o C 且B、C为焦点 以BC的中点为原点,BC所在的直线为x轴建立直 角坐标系。 所以可设椭圆的标准方程为 : x2 y2 2 1(a b 0) 2 a b
椭圆及其标准方程
2.1.1 椭圆及其标准方程(一)
要点 1
椭圆的定义 (大于
平面内与两定点 F1、F2 的距离之和 等于常数 |F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。 这两个定点 点. 两焦点间的距离 叫做椭圆的焦距.
叫做椭圆的焦
要点 2
椭圆的标准方程
(1)这里的“标准”指的是中心在 原点 ,对称轴为 坐标轴. x2 y2 (2)焦点在 x 轴时,标准方程为a2+b2=1(a>b>0);焦点在 y y2 x2 轴时,标准方程为a2+b2=1(a>b>0).为了计算上的方便,有时将 方程写为 mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n). (3)标准方程中的两个参数 a 和 b, 确定了椭圆的形状和大小, 是椭圆的定形条件.
(4)椭圆的两种标准方程中,如果 x2 的分母大,焦点就在x 轴 上;如果 y2 的分母大,则焦点就在 y 轴 上. (5)椭圆的方程中,a、b、c 三者之间 a 最大,且满足
a2=b2+c2 .
1.椭圆定义中,将“大于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“小 于|F1F2|”的常数,其他条件不变点的轨迹是什么?
解析
设椭圆方程为 mx2+ny2=1(m>0,n>0 且 m≠n),
椭圆经过 P1,P2 点,所以 P1,P2 点坐标适合椭圆方程,
6m+n=1 有 3m+2n=1
① ②
1 1 x2 y2 解得 m= ,n= ,∴所求椭圆方程为 + =1 9 3 9 3
探究 3
方程 mx2+ny2=1(m>0,n>0 且 m≠n)表示椭圆:若
m<n,则焦点在 x 轴上;若 n<m,则焦点在 y 轴上。 思考题 3 求经过两点 A(3, 3),B(2,3)的椭圆标准方程.
要点 1
椭圆的定义 (大于
平面内与两定点 F1、F2 的距离之和 等于常数 |F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。 这两个定点 点. 两焦点间的距离 叫做椭圆的焦距.
叫做椭圆的焦
要点 2
椭圆的标准方程
(1)这里的“标准”指的是中心在 原点 ,对称轴为 坐标轴. x2 y2 (2)焦点在 x 轴时,标准方程为a2+b2=1(a>b>0);焦点在 y y2 x2 轴时,标准方程为a2+b2=1(a>b>0).为了计算上的方便,有时将 方程写为 mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n). (3)标准方程中的两个参数 a 和 b, 确定了椭圆的形状和大小, 是椭圆的定形条件.
(4)椭圆的两种标准方程中,如果 x2 的分母大,焦点就在x 轴 上;如果 y2 的分母大,则焦点就在 y 轴 上. (5)椭圆的方程中,a、b、c 三者之间 a 最大,且满足
a2=b2+c2 .
1.椭圆定义中,将“大于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“小 于|F1F2|”的常数,其他条件不变点的轨迹是什么?
解析
设椭圆方程为 mx2+ny2=1(m>0,n>0 且 m≠n),
椭圆经过 P1,P2 点,所以 P1,P2 点坐标适合椭圆方程,
6m+n=1 有 3m+2n=1
① ②
1 1 x2 y2 解得 m= ,n= ,∴所求椭圆方程为 + =1 9 3 9 3
探究 3
方程 mx2+ny2=1(m>0,n>0 且 m≠n)表示椭圆:若
m<n,则焦点在 x 轴上;若 n<m,则焦点在 y 轴上。 思考题 3 求经过两点 A(3, 3),B(2,3)的椭圆标准方程.
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标准方程 及图形
条件 范围
2a>2c,a2=b2+c2,a>0,b>0,c>0
|x|≤a;|y|≤b
|x|≤b;|y|≤a
曲线关于 对称性
x轴
、
y 轴、原点 对称
曲线关于
对
x轴、y轴、原点
称
顶点 焦点
长轴顶点( ±a,0 ) 短 轴顶点(0,±b )
( ±c,0 )
长轴顶点( 0,±a)短轴顶点 ( ±b,0 )
13.1 椭圆的定义及其标准方程
一、椭圆的定义
平面内到两个定点F1,F2的距离之 等和于常数 ( 大于|F1F2)|的点的集合叫作椭圆,这两个定点F1,F2 叫作椭圆的 焦点,两焦点F1,F2间的距离叫做椭圆的 焦距 .
二、椭圆的标准方程及其几何
意义
条件
2a>2c,a2=b2+c2,a>0,b>0,c>0
()
A.椭圆
B.线段
C.椭圆或线段或不存在 D.不存在
解析:当a<6时,轨迹不存在;
当a=6时,轨迹为线段;
当a>6时,轨迹为椭圆. 答案:C
3.已知椭圆
上一点P到椭圆一个焦点的距离
为3,则P到另一个焦点的距离为 ( )
A.2
B.3
C.5
D.7
解析:
答案:D
4.椭圆
的焦点坐标为________.
【解】 设所求的椭圆方程为 =1(a>b>0),
由已知条件得解得 故所求方程为
a=4,c=2,b2=12,
练习1.已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经
过两点 P1( 6,1), P2( 3, ,2求) 椭圆的方程.
解:设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n).
∵椭圆经过P1、P2点,∴P1、P2点坐标适合椭圆方程,
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)或
y2 a2
x2 b2
1(a
b
0)
(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)得方程:解方程组,将解代入所设方程,即 为所求.
【注意】 当椭圆的焦点位置不明确而无法确定其标准方程时, 可设 x2 y2 1(m>0,n>0,m n),可以避免讨论
则
6m n 1 3m 2n 1
两式联立,解得
m
1
,n
1
.
93
∴所求椭圆方程为
求椭圆的标准方程主要有定义法、待定系数法,
有时还可根据条件用代入法.
用特定系数法求椭圆方程的一般步骤是:
(1)作判断:根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,
还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能.
(2)设方程:根据上述判断设方程
( 0,±c )
焦距
|F1F2|= 2c (c2= a2-b2 )
离心率
e= ∈ (0,1) ,其中c=
三、课前热身
1.若椭圆
的离心率为 ,则实数m ( )
或 或
解析:分两种情况可得 答案:A
2.设定点F1(0,-3),F2(0,3),动点P(x,y)满足条件|PF1|
+|PF2|=a(a>0),则动点P的轨迹是
mn 和繁杂的计算,也可以设为mx 2+ny 2=1(m>0,n>0 且A B),在已知椭圆上两点时,这种形式在解题时 更简便.
解析:由方程知焦点在y轴上,故a2=9,b2=4, ∴c2=5,∴焦点为(0,± ). 答案:(0,± )
5.如果方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实 数k的取值范围是________.
解析:椭圆方程化为
焦点在y轴上,则
即k<1.又k>0,∴0<k<1. 答案:(0,1)
四、例题
已知点P在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且P到两 焦点的距离分别为5,3,过P且与长轴垂直的直线恰过椭圆的 一个焦点,求椭圆的方程.