1、第一节 椭 圆一. 内容归纳1.知识精讲1 椭圆的两种定义:平面内与两定点F1,F2的距离的和等于定长(定长大于两定点间的距离)的点的轨迹。其中两定点F1,F2叫焦点,定点间的距离叫焦距。平面内一动点到一个定点和一定直线的距离的比是小于1的正常数的点的轨迹。注意:(1)椭圆的定义用点集语言叙述:点集M=P| |PF1|+|PF2|=2a,2a|F1F2|;点集M=P| ,0e1的常数。(2)定义中的定长大于| F1F2|避免了动点轨迹是线段或不存在的情况,定义中的0e1,区别于另两种曲线。2 标准方程:(1)焦点在x轴上,中心在原点:(ab0);焦点F1(c,0), F2(c,0)。其中(2)
2、焦点在y轴上,中心在原点:(ab0);焦点F1(0,c),F2(0,c)。其中注意:在两种标准方程中,总有ab0,并且椭圆的焦点总在长轴上;两种标准方程可用一般形式表示:Ax2+By2=1 (A0,B0,AB),当AB时,椭圆的焦点在x轴上,AB时焦点在y轴上。3性质:对于焦点在x轴上,中心在原点:(ab0)有以下性质: 范围:|x|a,|y|b; 对称性:对称轴方程为x=0,y=0,对称中心为O(0,0);顶点:A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b),长轴|A1A2|=2a,短轴|B1B2|=2b; 离心率:e=(焦距与长轴长之比); 准线方程:;焦半径公式:P(
3、x0,y0)为椭圆上任一点。|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0。焦点在y轴上,中心在原点:(ab0)的性质可类似的给出(请课后完成)。重难点:椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单的几何性质。2 思维方式:待定系数法与轨迹方程法。3 特别注意:椭圆方程中的a,b,c,e与坐标系无关,而焦点坐标,准线方程,顶点坐标,与坐 标系有关.因此确定椭圆方程需要三个条件:两个定形条件a,b,一个定位条件焦点坐标或准线方程.二.问题讨论例1:(1)已知F1为椭圆的左焦点,A,B分别为椭圆的右顶点与上顶点,P为椭圆上的点,当PF1F1A,POAB(O为椭圆中心)时,椭圆的离心率e=_。 (2) 设椭圆上
4、的点P到右准线的距离为10,那么点P到左焦点的距离等于_。 (3)已知椭圆上的点P到左焦点的距离等于到右焦点的距离的两倍,则P的坐标是_。解:(1)设椭圆方程为(ab0), F1(c,0),则点,由POAB得kAB=kOP即,b=c,故。(2)由椭圆的第二定义得:点P到左焦点的距离等于12。(3)设P(x,y),F1,F2分别为椭圆的左右焦点。由已知椭圆的准线方程为,故,|PF1|=2|PF2|,故。【思维点拨】1)求离心率一般是先得到a,b,c的一个关系式,然后再求e; 2)由椭圆的一个短轴端点,一个焦点,中心O为顶点组成的直角三角形在求解椭圆问题中经常用到;3)结合椭圆的第二定义,熟练运用
5、焦半径公式是解决第(3)小题的关键。例2:(1)已知椭圆的对称轴是坐标轴,O为坐标原点,F是一个焦点,A是一个顶点,若椭圆的长轴长是6,且cosOFA=2/3。则椭圆方程为_。(2)若椭圆ax2+by2=1与直线x+y=1交于A、B两点,M为AB的中点,直线OM(O为原点)的斜率为,且OAOB,求椭圆的方程。解:(1)椭圆的长轴长是6,且cosOFA=2/3,点A不是长轴的端点。|OF|=c,|AF|=a=3,c=2,b2=5。椭圆方程是,或。(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(). 由消去y得. =1,由得; 又OAOB,x1x2+y1y2=0,即x1x2+(1-x1)(1-x2
6、)=0,2x1x2-(x1+x2)+1=0, a+b=2.联立得方程为.【思维点拨】“OAOBx1x2+y1y2=0”(其中A(x1,y1),B(x2,y2)是我们经常用到的一个结论.例3:已知椭圆的焦点是F1(1,0),F2(1,0),P为椭圆上的一点,且|F1F2|是|PF1|和|PF2|的等差中项。(1)求椭圆方程; (2)若点P在第三象限,且P F1F2=1200,求tanF1PF2。解:(1)由题设2|F1F2|=|PF1|+|PF2|,c=1。2a=4,b=。椭圆方程为。(2)设F1PF2=,则PF2 F1=600,由正弦定理并结合等比定理可得到,化简可得,从而可求得tanF1PF
7、2=。【思维点拨】解与P F1F2有关的问题(P为椭圆上的点)常用正弦定理或余弦定理,并且结合|PF1|+|PF2|=2a来求解。例4:(1)已知点P的坐标是(-1,3),F是椭圆的右焦点,点Q在椭圆上移动,当取最小值时,求点Q的坐标,并求出其最小值。 (2)设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,已知点P这个椭圆上的点的最远距离是,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P的距离是的点的坐标。解(1)由椭圆方程可知a=4,b=,则c=2,椭圆的右准线方程为x=8过点Q作QQ于点Q,过点P作PP于点P,则据椭圆的第二定义知,易知当P、Q、Q在同一条线上时,即当Q与P点重合时,才能取得最小值,最
8、小值为8-(-1)=9,此时点Q的纵坐标为-3,代入椭圆方程得。 因此,当Q点运动到(2,-3)处时, 取最小值9.(2)设所求的椭圆的直角坐标方程是由,解得,设椭圆上的点(x,y)到点P的距离为d则其中,如果, 则当y=-b时,d2取得最大值解得b=与矛盾, 故必有当时d2取得最大值, 解得b=1,a=2所求椭圆方程为由可得椭圆上到点P的距离等于的点为,三、课堂小结:1.椭圆定义是解决问题的出发点,要明确参数a,b,c,e的相互关系,几何意义与一些概念的联系.尤其是第二定义,如果运用恰当,可收到事半功倍的效果(如关于求焦半径的问题).2.在椭圆的两种标准方程中,总有ab0,并且椭圆的焦点总在长轴上;3.待定系数法和数形结合是最基本的方法与思想.在解题时要熟练运用.四、课外作业: P298 能力提高