1、2.2椭圆2.2.1椭圆的标准方程1.了解椭圆标准方程的推导过程.(难点)2.会求椭圆的标准方程.(重点)3.能运用椭圆的标准方程处理一些简单的实际问题.基础初探教材整理椭圆的标准方程阅读教材P28P29例1部分,完成下列问题.焦点在x轴上焦点在y轴上标准方程1(ab0)1(ab0)图形焦点坐标(c,0),(c,0)(0,c),(0,c)a,b,c的关系b2a2c21.判断正误:(1)椭圆的两种标准方程中,虽然焦点位置不同,但都有a2b2c2.()(2)方程2x2y24表示的曲线不是椭圆.()(3)圆是椭圆的特殊形式.()(4)方程1(a0),表示焦点在x轴上的椭圆.()【解析】(1).由椭圆
2、方程的推导过程可知a2b2c2.(2).把方程2x2y24化为标准形式为1,易知其表示的曲线是椭圆.(3).由圆和椭圆的定义可知其错误.(4).当a22a,即a2时,方程1(a0)才表示焦点在x轴上的椭圆,否则不是.【答案】(1)(2)(3)(4)2.a5,c3,焦点在y轴上的椭圆的标准方程为_.【解析】a5,c3,b225916,又焦点在y轴上,椭圆的方程为1.【答案】1质疑手记预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_解惑:_疑问2:_解惑:_疑问3:_解惑:_小组合作型求椭圆的标准方程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为(4,0)和(4,0)
3、,且椭圆经过点(5,0);(2)经过点A(,2)和点B(2,1). 【导学号:24830026】【精彩点拨】(1)利用椭圆的定义或待定系数法求解;(2)利用待定系数法求解.【自主解答】(1)方法一:由于椭圆的焦点在x轴上,设它的标准方程为1(ab0).由题意得解得所以椭圆的标准方程为1.方法二:由于椭圆的焦点在x轴上,设它的标准方程为1(ab0).2a10,a5.又c4,b2a2c225169.故所求椭圆的标准方程为1.方法三:由于椭圆的焦点在x轴上,设它的标准方程为1(ab0).因为椭圆经过点(5,0),所以a5,又因为椭圆的焦点为(4,0)和(4,0),所以c4,所以b2a2c29,故所求
4、椭圆的标准方程为1.(2)方法一:当焦点在x轴上时,设椭圆的标准方程为1(ab0).依题意有,解得.故所求椭圆的标准方程为1.当焦点在y轴上时,设椭圆的标准方程为1(ab0).依题意有,解得,因为ab0,所以无解.所以所求椭圆的标准方程为1.方法二:设所求椭圆的方程为mx2ny21(m0,n0,mn),依题意有,解得.所以所求椭圆的标准方程为1.1.确定椭圆方程的“定位”与“定量”.2.巧设椭圆方程.(1)若椭圆的焦点位置不确定,需要分焦点在x轴上和在y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax2By21(A0,B0,AB).(2)与椭圆1有相同焦点的椭圆方程可设为1.再练一题1.求适合下列条件
5、的椭圆的标准方程:(1)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0);(2)过点A(3,2)且与椭圆1有相同焦点.【解】(1)由于椭圆的焦点在y轴上,设它的标准方程为1(ab0).由于椭圆经过点(0,2)和(1,0),.故所求椭圆的标准方程为x21.(2)由题意得c2945,又已知椭圆的焦点在x轴上,故所求椭圆方程可设为1(0),代入点A坐标得1.解得10或2(舍),故所求椭圆的方程为1.与椭圆有关的轨迹问题如图221所示,圆x2y21上任意一点P,过点P作x轴的垂线段PP,P为垂足.M为直线PP上一点,且PMPP(为大于零的常数).当点P在圆上运动时,点M的轨迹是什么?为什么?图221
6、【精彩点拨】设出点M和点P的坐标,根据PMPP找到二者的联系,用点M的坐标表示点P的坐标,利用点P在圆上代入可得点M的轨迹方程,讨论可得点M的轨迹.【自主解答】设M(x,y),P(x0,y0),PPx轴,且PMPP,xx0,yy0,即x0x,y0y. 点P(x0,y0)在圆x2y21上,xy1.把x0x,y0y代入上式得x21.当01时,点M的轨迹是焦点在x轴上的椭圆;当1时,点M的轨迹是圆;当1时,点M的轨迹是焦点在y轴上的椭圆. 求解与椭圆有关的轨迹问题,一般利用相关点法(代入法),可先设动点的坐标为(x,y),然后通过题设条件给出的等量关系列出等式,再化简等式得到对应的轨迹方程.再练一题
7、2.已知点P(x0,y0)是椭圆1上一点,A点的坐标为(6,0),求线段PA中点M的轨迹方程.【导学号:24830027】【解】设M(x,y),则点P在椭圆1上,1.把代入1,得1,即y21为所求.探究共研型椭圆的定义及标准方程的应用探究1椭圆的定义是什么?能否用一个数学式来表示椭圆的定义?【提示】平面内与两个定点F1,F2距离的和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆.即PF1PF22a(2aF1F2).探究2若点P是椭圆1(ab0)上的点,则PF1PF2的值为多少?【提示】 PF1PF22a.探究3在三角形PF1F2中,F1F2的长是多少?设F1PF2,结合余弦定理,PF1PF2能否用
8、椭圆方程1(ab0)中的参数来表示?【提示】F1F22c.在三角形PF1F2中,由余弦定理可得F1FPFPF2PF1PF2cos (PF1PF2)22PF1PF2(1cos ),即4c24a22PF1PF2(1cos ),所以PF1PF2.探究4根据探究3的讨论,能把三角形PF1F2的面积表示出来吗?根据基本不等式,PF1PF2和PF1PF2存在不等关系吗?【提示】 SPF1F2PF1PF2sin ,根据基本不等式PF1PF22a2.探究5设点F1,F2是椭圆1(ab0)的两个焦点,P是椭圆上任意一点,则三角形PF1F2叫做该椭圆的焦点三角形,通过以上探究,我们解决焦点三角形问题时需要注意哪些
9、知识? 【提示】要注意充分利用椭圆的定义、正弦定理、余弦定理(勾股定理)和三角形的面积公式,若涉及范围问题,往往要利用基本不等式解决.已知F1,F2是椭圆1的两个焦点,P是椭圆上任意一点.(1)若F1PF2,求PF1F2的面积;(2)求PF1PF2的最大值.【精彩点拨】(1)在焦点三角形PF1F2中,应用椭圆的定义、余弦定理和三角形的面积公式可求解;(2)利用椭圆的定义和基本不等式可求PF1PF2.【自主解答】(1)由椭圆的定义可知,PF1PF220,在PF1F2中,由余弦定理,得F1FPFPF2PF1PF2cosF1PF2,即122PFPFPF1PF2.2,并整理,得PF1PF2.SPF1F
10、2 PF1PF2sin.(2)由1可知,a10,c6.PF1PF220,PF1PF22100.当且仅当PF1PF210时,等号成立.PF1PF2的最大值是100.1.椭圆的定义给出了一个结论:椭圆上的点P到两焦点F1,F2的距离的和为常数2a,则已知点P到一个焦点的距离就可以利用PF1PF22a求出该点到另一个焦点的距离.2.椭圆上一点P与椭圆的两焦点F1、F2构成的F1PF2称为焦点三角形,解关于椭圆中的焦点三角形问题时要充分利用椭圆的定义、三角形中的正弦定理、余弦定理等知识.3.对于求焦点三角形的面积,若已知F1PF2,可利用Sabsin C把PF1PF2看成一个整体,运用公式PFPF(P
11、F1PF2)22PF1PF2及余弦定理求出PF1PF2,而无需单独求出,这样可以减少运算量.再练一题3.椭圆1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若PF14,则PF2_;F1PF2的大小为_.【解析】由椭圆标准方程得a3,b,则c,F1F22c2.由椭圆的定义得|PF2|2aPF12.在F1PF2中,由余弦定理得cosF1PF2,所以F1PF2120.【答案】2120构建体系1.设P是椭圆1上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,则PF1PF2_.【解析】由标准方程得a225,2a10,由椭圆定义知PF1PF22a10.【答案】102.已知椭圆的焦点为(1,0)和(1,0),点P(2,0)在椭圆上,则椭圆的方程为 _.【解析】c1,a2,b2a2c23.椭圆的方程为1.【答案】13.如果方程1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是_.【解析】由于椭圆焦点在x轴上,即a3或6a3或6a0,n0,mn),则椭圆方程为x21.我还有这些不足:(1)_(2)_我的课下提升方案:(1)_(2)_