1、12 椭圆的简单性质01课前 自主梳理02课堂 合作探究03课时 跟踪训练一、椭圆的简单几何性质焦点的位置焦点在 x 轴上焦点在 y 轴上图形标准方程_(ab0)_(ab0)x2a2y2b21y2a2x2b21焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上范围|x|a,|y|b|y|a,|x|b顶点_轴长长轴长_,短轴长_焦点_焦距_对称性对称轴_,对称中心_离心率e_二、当椭圆的离心率越_,则椭圆越扁;当椭圆的离心率越_,则椭圆越接近于圆(a,0),(0,b)(0,a),(b,0)2a2b(c,0)(0,c)2c坐标轴原点接近于 1接近于 0ca疑难提示椭圆方程中a,b,c的意义结合椭圆的定义与几何性质
2、可以知道,a:定义中定长的一半,长半轴的长,焦点到短轴顶点的距离;b:短半轴的长;c:焦点到椭圆的中心的距离,焦距的一半a,b,c恰好可以构成以a为斜边的直角三角形,如图所示想一想1能否用a和b表示椭圆的离心率e?提示:可以由于eca,又c a2b2,故eca a2b2a1b2a2.练一练2若椭圆的焦距长等于它的短轴长,则椭圆的离心率为()A.12 B.22C.2D2解析:由bc得c2b2a2c2,a22c2即c2a212,eca 22.答案:B3椭圆9x2y281的长轴长为_,短轴长为_,焦点坐标为_,顶点坐标为_,离心率为_答案:18 6(0,6 2)(3,0)和(0,9)2 23 探究一
3、 由椭圆方程得椭圆的几何性质典例1 求下列椭圆的长轴长,短轴长,焦点坐标,顶点坐标以及离心率(1)4x225 y2161;(2)m2x24m2y21(m0)解析(1)椭圆的方程4x225 y2161可转化为x2254y2161.16254,焦点在y轴上,并且长半轴长a4,短半轴长b52,半焦距c a2b216254 392,长轴长2a248,短轴长2b2525,焦点坐标为(0,392),(0,392),顶点坐标为(52,0),(52,0),(0,4),(0,4),eca 398.(2)椭圆的方程m2x24m2y21(m0),可化为x21m2 y214m21.m2 14m2,椭圆的焦点在x轴上,
4、并且长半轴长a1m,短半轴长b 12m,半焦距长c 32m.椭圆的长轴长2a2m,短轴长2b1m,焦点坐标为(32m,0),(32m,0),顶点坐标为(1m,0),(1m,0),(0,12m),(0,12m),eca 32.已知椭圆的方程讨论其性质时,应先将方程化成标准形式,不确定的要分类讨论,找准a与b,才能正确地写出焦点坐标、顶点坐标等1已知椭圆的对称轴是坐标轴,两个顶点的坐标分别为(0,4),(3,0),则该椭圆的焦点坐标是()A(1,0)B(0,1)C(7,0)D(0,7)解析:由题意,椭圆的焦点在y轴上,a4,b3,所以ca2b24232 7,所以椭圆的焦点坐标是(0,7),故选D.
5、答案:D2已知椭圆mx2(m9)y225m(m0)的离心率e 35,求实数m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标解析:椭圆的方程可化为x225m9y225m1.25 25mm9 225m90,25 25mm9,即a225,b2 25mm9,c2a2b2 225m9,由e35,得22525m9 925,m16.椭圆的标准方程为x225y2161,a5,b4,c3.椭圆的长轴长为10,短轴长为8,两焦点坐标分别为(3,0),(3,0),四个顶点坐标分别为(5,0),(5,0),(0,4),(0,4)探究二 利用几何性质求标准方程典例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)焦点在y轴上,
6、a2,离心率e12;(2)一焦点坐标为(3,0),一顶点坐标为(0,5);(3)过点(3,0),离心率e 63.解析(1)由a2,e12,可得a24,且c212,即c1,所以b2a2c2413.已知椭圆的焦点在y轴上,所以所求的标准方程为y24x23 1.(2)由椭圆的一个焦点坐标为(3,0),可知椭圆的焦点在x轴上,且c3.又由一顶点坐标为(0,5),可得b5,所以a2b2c225934.因此所求的标准方程为x234y2251.(3)当椭圆的焦点在x轴上时,因为a3,e 63,所以c 6,从而b2a2c23,所以椭圆的标准方程为x29 y231;当椭圆的焦点在y轴上时,因为b3,e 63,所
7、以 a2b2a 63,所以a227,所以椭圆的标准方程为y227x29 1.综上,所求椭圆的标准方程为x29 y231或y227x29 1.1利用椭圆的几何性质求标准方程通常采用待定系数法2根据已知条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”,一般步骤是:(1)求出a2,b2的值;(2)确定焦点所在的坐标轴;(3)写出标准方程3解此类题要仔细体会方程思想在解题中的应用3已知椭圆C:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为23,过F2的直线l交C于A,B两点,若AF1B的周长为12,则椭圆C的方程为()A.x23 y21B.x23 y221C.x29 y241D.x2
8、9 y251解析:由椭圆的定义可知2a2a12,即a3.由ea2b2a23,解得b25,所以椭圆C的方程为x29 y251.答案:D4求符合下列条件的椭圆标准方程:(1)焦距为8,离心率为45;(2)焦点与较接近的长轴端点的距离为10 5,焦点与短轴两端点的连线互相垂直;(3)长轴长是短轴长的2倍,且过点(2,6)解析:(1)由题意,因为2c8,所以c4;又因为ca45,所以a5,所以b29,焦点在x轴上时,椭圆标准方程为x225y291;焦点在y轴上时,椭圆标准方程为y225x29 1.(2)由题意,ac 10 5,bc,a2b2c2,所以解得a210,b25,焦点在x轴上时,椭圆标准方程为
9、x210y251;焦点在y轴上时,椭圆标准方程为y210 x25 1.(3)设椭圆的标准方程为x2a2y2b21(ab0)或y2a2x2b21(ab0)由已知a2b.又过点(2,6),因此有22a262b21或62a222b21.由,得a2148,b237或a252,b213.故所求椭圆的标准方程为 x2148y2371或y252x2131.探究三 椭圆的离心率椭圆的离心率 直接法求椭圆的离心率 方程思想求椭圆的离心率 利用椭圆的定义求离心率 求椭圆的离心率的取值范围5椭圆x24 y291的离心率是()A.53 B.52C.133D.132解析:由方程知a3,b2,c a2b2 5,eca 5
10、3.答案:A6(1)椭圆x2a2y2b21(ab0)的左、右顶点分别是A、B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为()A.55B.22C.33D.3解析:设椭圆的焦距为2c,则|AF1|ac,|F1F2|2c,|F1B|ac.|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,(ac)(ac)4c2,即a25c2,e 55.故选A.答案:A(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,A1,A2,B1,B2为椭圆 x2a2 y2b2 1(ab0)的四个顶点,F为其右焦点,直线A1B2与直线B1F相交于点T,线段OT与椭圆的交点M恰为线段OT的中点
11、,则该椭圆的离心率为_答案:2 757F1,F2为椭圆的两个焦点,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,PF1PQ且|PF1|PQ|,求椭圆的离心率解析:如图,设|PF1|m,则|PQ|m,|F1Q|2m.由椭圆定义得|PF1|PF2|QF1|QF2|2a.|PF1|PQ|F1Q|4a,即mm 2m4a,(22)m4a.m(42 2)a.又|PF2|2am(2 22)a.在RtPF1F2中,|PF1|2|PF2|2(2c)2.即(42 2)2a2(2 22)2a24c2.c2a296 23(21)2,eca 3(21)6 3.8如图,设椭圆x2a2y2b21(ab0)的两个焦点为F1,F2,若在椭圆上存在一点P,使F1PF260,求椭圆离心率e的取值范围解析:由余弦定理得cos 60|PF1|2|PF2|2|F1F2|22|PF1|PF2|PF1|PF2|22|PF1|PF2|F1F2|22|PF1|PF2|12,解得|PF1|PF2|4a22|PF1|PF2|4c2,即|PF1|PF2|4b23,|PF1|PF2|(|PF1|PF2|2)2a2,3a24(a2c2),解得ca12,又0e0,n0,mn,二要注意讨论焦点位置(即分母大小).03课时 跟踪训练