1、第 2 课时 椭圆的简单几何性质核心必知1预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材 P43P46“探究”的内容,回答下列问题观察教材 P44图 2.27,思考以下问题:(1)椭圆x2a2y2b21(ab0)中 x,y 的取值范围各是什么?提示:(2)椭圆x2a2y2b21(ab0)的对称轴和对称中心各是什么?提示:(3)椭圆x2a2y2b21(ab0)与坐标轴的交点坐标是什么?提示:axa,byb对称轴为 x 轴和 y 轴,对称中心为坐标原点(0,0)与 x 轴的交点坐标为(a,0),与 y 轴的交点坐标为(0,b)(4)椭圆的长轴和短轴分别对应图中的哪些线段?提示:.(5)椭圆的离心率是什么
2、?用什么符号表示?其取值范围是什么?提示:.(6)如果保持椭圆的长半轴长 a 不变,改变椭圆的短半轴长 b的值,你发现 b 的变化与椭圆的扁圆程度有什么关系?提示:长轴为 A1A2,短轴为 B1B2离心率 eca;0e1b 越大,椭圆越圆;b 越小,椭圆越扁(7)根据离心率的定义及椭圆中 a,b,c 的关系可知,ecac2a2a2b2a21ba2,所以 e 越接近于 1,则 c 越接近于 a,从而 b a2c2就越小;e 越接近于 0,则c 越接近于 0,从而 b 越接近于 a.那么 e 的大小与椭圆的扁圆程度有什么关系?提示:e 越大,椭圆越扁;e 越小,椭圆越圆2归纳总结,核心必记椭圆的简
3、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 22221(0)xya bab22221(0)yxa bab续表焦点的位置焦点在 x 轴上焦点在 y 轴上范围顶点轴长短轴长,长轴长焦点焦距|F1F2|对称性对称轴,对称中心离心率eaxa 且byb bxb 且ayaA1(a,0),A2(a,0),B1(0,b),B2(0,b)A1(0,a),A2(0,a),B1(b,0),B2(b,0)2b2aF1(c,0),F2(c,0)F1(0,c),F2(0,c)2c(0,0)ca(0e0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率解:椭圆的方程 m2x24m2y21(m0),可转化为
4、x21m2 y214m21.m2 14m2,椭圆的焦点在 x 轴上,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,0,0,12 m,0,12 m.离心率 eca32m1m 32.讲一讲2求适合下列条件的椭圆的标准方程(1)长轴长是短轴长的 5 倍,且过点 A(5,0);(2)离心率 e35,焦距为 12.尝试解答(1)若椭圆焦点在 x 轴上,设其标准方程为x2a2y2b21(ab0),由题意得 2a52b,25a20b21,解得a5,b1.故所求椭圆的标准方程为x225y
5、21;若焦点在 y 轴上,设其标准方程为y2a2x2b21(ab0),由题意,得2a52b,0a225b21,解得a25,b5.故所求椭圆的标准方程为 y2625x2251.综上所述,所求椭圆的标准方程为x225y21或 y2625x2251.(2)由 eca35,2c12,得 a10,c6,b2a2c264.当焦点在 x 轴上时,所求椭圆的标准方程为 x2100y2641;当焦点在 y 轴上时,所求椭圆的标准方程为 y2100 x2641.综上所述,所求椭圆的标准方程为 x2100y2641 或 y2100 x2641.(1)根据椭圆的几何性质求标准方程,通常采用待定系数法,其步骤仍然是“先
6、定型,后计算”,即首先确定焦点位置,其次根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求得参数(2)在求椭圆方程时,要注意根据题目条件判断焦点所在的坐标轴,从而确定方程的形式,若不能确定焦点所在的坐标轴,则应进行讨论一般地,已知椭圆的焦点坐标时,可以确定其所在的坐标轴;而已知椭圆的离心率、长轴长、短轴长、焦距时,则不能确定焦点的位置,这时应对两种情况分别求解并进行取舍练一练2求满足下列条件的椭圆的标准方程(1)长轴长是短轴长的 2 倍,且经过点 A(2,3);(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为 3.解:(1)若椭圆的焦点在 x 轴上,设标准方程为 x24b2
7、y2b21(b0),椭圆过点 A(2,3),1b29b21,b210.方程为x240y2101.若椭圆的焦点在 y 轴上 设椭圆方程为 y24b2x2b21(b0),椭圆过点 A(2,3),94b24b21,b2254.方程为y2254x225 1.综上所述,椭圆的标准方程为x240y2101 或y2254x2251.(2)由已知a2c,ac 3,a2 3,c 3.从而 b29,所求椭圆的标准方程为x212y291 或x29 y2121.讲一讲3已知椭圆x2a2y2b21(ab0)的左焦点为 F1(c,0),A(a,0),B(0,b)是两个顶点,如果 F1 到直线 AB 的距离为 b7,求椭圆
8、的离心率 e.尝试解答 由 A(a,0),B(0,b),得直线 AB 的斜率为 kABba,故 AB 所在的直线方程为 ybbax,即 bxayab0.又 F1(c,0),由点到直线的距离公式可得 d|bcab|a2b2 b7,7(ac)a2b2.又 b2a2c2,整理,得 8c214ac5a20,即 8ca214ca50.8e214e50.解得 e12或 e54(舍去)综上可知,椭圆的离心率 e12.求椭圆离心率及范围的两种方法(1)直接法:若已知 a,c,可直接利用 eca求解若已知 a,b或 b,c,可借助于 a2b2c2 求出 c 或 a,再代入公式 eca求解(2)方程法:若 a,c
9、 的值不可求,则可根据条件建立 a,b,c的关系式,借助于 a2b2c2,转化为关于 a,c 的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以 a 的最高次幂,得到关于 e 的方程或不等式,即可求得 e 的值或范围练一练3如图,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 为椭圆上的一点,当 PF1F1A,POAB(O 为椭圆的中心)时,求椭圆的离心率解:由已知可设椭圆的标准方程为x2a2y2b21(ab0),则由题意可知 Pc,b2a.PF1O BOA,PF1BOF1OOA.b2ab ca,即 bc,a22c2,eca 22.课堂归纳感悟提升1本节课的重点是椭圆的几何性质及椭圆离心率的求法,难点是求椭圆的离心率 2由椭圆的几何性质求标准方程时易忽视椭圆的焦点位置,这也是本节课的易错点3本节课要重点掌握的规律方法(1)已知椭圆的方程讨论性质时,若不是标准形式,应先化成标准形式,见讲 1.(2)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,见讲 2.(3)求椭圆的离心率要注意函数与方程的思想、数形结合思想的应用,见讲 3.