文档内容
椭圆的定义与方程
一、 课堂目标
1.掌握椭圆的定义并推导椭圆的标准方程.
2.掌握椭圆标准方程的两种形式,能够借助于方程判断椭圆的焦点位置及求解三个参量的数值.
二、 知识引入
圆的复习
圆的复习
问题1:圆的定义是什么?如何画圆?
平面内到一个定点的距离等于定长的点的轨迹是圆.
问题2:圆的标准方程是什么?
探究
探究:
平面上到两个定点的距离之和等于定长的点的轨迹又是什么呢?
(1)取一条定长的细绳;
(2)把它的两端都固定在图版的同一点处;
(3)套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆.如果把细绳的两端拉
开一段距离,分别固定在图版的两点处套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是椭圆.
生活中的椭圆
1生活中的椭圆
三、 知识讲解
1. 椭圆的定义
根据上面的探究,我们在画板上取两个定点 ,把一条长度为定值且大于 的细绳的两端固定
在两点 ,用铅笔把细绳拉紧,并使笔尖在画板上慢慢移动一周,画出的图形是一个椭圆.
从上面画图过程,我们可以得出椭圆的定义:
平面内与两个定点 , 距离之和等于常数(大于 )的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.这两个定
点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距.
例题
1. 已知圆 的圆心为 ,设 为圆上任一点, ,线段 的垂直平分线交
于点 ,则动点 的轨迹是( ).
A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线 D. 抛物线
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
2. 设定点 , ,动点 满足条件 ,则点 的轨迹是
( ).
A. 椭圆 B. 线段 C. 不存在 D. 椭圆或线段
2思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
3. 回答下列各题:
( 1 )已知点 , ,动点 满足 ,则动点 的轨迹是( ).
A. 椭圆 B. 直线 C. 线段 D. 圆
( 2 )已知点 , ,动点 满足 ,则动点 的轨迹是( ).
A. 椭圆 B. 直线 C. 线段 D. 圆
2. 椭圆的标准方程
现在我们根据椭圆的定义来推导平面直角坐标系下椭圆的标准方程.
【分析与解】
以过焦点 , 的直线为 轴,线段 的垂直平分线为 轴,建立平面直角坐标系 ,如下图所
示,此时,焦点 , 的坐标分别为 , .
设 是椭圆上的任意一点,根据椭圆的定义可知,点 在椭圆上的充分必要条件是
,
根据平面上两点之间的距离公式,有
, .
因此上述条件的代数表示就是:
(*).
3下面要对上式进行化简,在此我们提供如下两种思路:
思路1
(分母有理化)
①当 时, ,
此时(*)等价于 ,
整理得: ,
,
将上式与(*)相加得到: ,
将上式两边平方,再整理得:
.
∵ ,故 ,设 ,则上式可化为:
.
②当 时, ,则由 ,得 ,点 的坐标为
,此时 的坐标仍适合 .
思路2
(暴力去根号)
尽管思路是暴力去根号,但是并不能将(*)式直接平方,需要委婉的移项之后再平方去根号,如下:
将(*)式移项得:
,
将上式两边平方展开得:
,
移项合并约分得:
,
再次移项平方(去根号):
,
移项整理得:
,
之后仿效①的后期工作同样可以得到:
4.
椭圆的标准方程
由上面化简得结果,我们得到焦点位于 轴上,左焦点 ,右焦点 ,其椭圆的标准方程为
.三个参量之间满足的关系式为 .
同理,若椭圆的焦点位于 轴上,上焦点 ,下焦点 ,其椭圆的标准方程为
.
例题
4. 分别求出如下椭圆方程所对应的 、 、 和焦点坐标:
( 1 ) ;
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
5. 分别求出如下椭圆方程所对应的 和 .
( 3 ) .
例题
6. 已知方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
7. 已知方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则 的取值范围是 .
思路梳理
5本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
8. 已知方程 表示椭圆,求 的取值范围.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
9. 方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
例题
10. 已知椭圆 的左焦点为 ,则 = ( ).
A. B. C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
11. 椭圆 的一个焦点是 ,那么 等于( ).
A. B. C. D.
例题
12. 填空:
( 1 )一个动点到两定点 , 的距离之和为 ,则动点的轨迹方程是 .
( 2 )已知焦点坐标分别为 , ,且 的椭圆方程是 .
6思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
13. 回答下列各题:
( 1 )已知焦点坐标为 , ,且 的椭圆方程是 .
例题
14. 若椭圆的两焦点为 和 ,且椭圆过点 ,则椭圆方程是( ).
A. B. C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
15. 已知椭圆的两个焦点分别为 、 ,且经过点 ,则椭圆的标准方程
是 .
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
16. 求焦点的坐标分别为 和 ,且过点 的椭圆的方程.
17.
若椭圆的一个焦点为 ,且过点 ,则椭圆的标准方程为 .
例题
718.
求经过两点 , 的椭圆的标准方程.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
19.
已知中心在原点 的椭圆 过 , .
( 1 )求椭圆 的方程.
四、 思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
五、 出门测
20. 动点 到两定点 , 的距离是 ,则动点 的轨迹为( ).
A. 椭圆 B. 线段 C. 直线 D. 无轨迹
21.
已知 为椭圆 的两个焦点,过 的直线交椭圆于 两点, ,则
( ).
A. B. C. D.
22.
方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
23. 已知椭圆的焦点为 和 , 是椭圆上的一点,且 是 与 的等差中
项,则该椭圆的方程为( ).
A. B. C. D.
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