222椭圆几何性质(讲课用)

2.2.2 椭圆的几何性质江苏省丹阳高级中学张宏鹏苏教版普通高中课程标准实验教科书选修2-1【教学内容解析】1. 平面解析几何的基本思想是在平面上引进“坐标”概念，并借助坐标在平面上的点和有序数对（x,y）之间建立一一对应的关系.于是，平面上的一条曲线就可以由带两个变量的一个代数方程来表示.这样，我们就可以利用方程来研究几何2. 圆锥曲线是高中数学平面解析几何中的核心内容，也是一类重要的数学模型，其研究方法充分体现了解析几何的基本思想，在天文、物理等其它学科技术领域中占有重要地位，在生产或生活实际中有着大量应用.3. 椭圆的几何性质是在学生学习了椭圆的定义和标准方程之后，第一次真正意义上感受解析几何的基本思想——从方程出发研究椭圆的几何性质.是继必修二第二章《平面解析几何初步》之后，进一步渗透并应用这种思想，是后续学习双曲线、抛物线的知识铺垫、能力基础和方法指导，是数形结合的数学思想方法的典范，也是进一步完善学生的知识结构、深化数学思想方法、提升多种数学素养的重要载体. 在本章中起着承上启下、完善建构、形成范例的作用.4. 能根据椭圆的标准方程获得椭圆的几何性质，发现椭圆方程与椭圆几何性质的关系，揭示椭圆几何性质的形成过程是本节课的教学重点.【教学目标设置】1．能根据椭圆方程初步理解椭圆的范围、对称性、顶点、离心率等简单几何性质；a b c,,能解释椭圆标准方程中的几何意义；2． 在探究椭圆性质的活动中，经历从图形直观抽象几何性质的过程，提取出利用代数方法研究几何性质的一般方法，建立离心率模型；3． 在这过程中，进一步感受数形结合、函数与方程、类比归纳等数学思想方法的丰富内涵.4. 树立严谨求实的理性精神，获得自主探究的成功和喜悦，提高数学学习兴趣.【学生学情分析】（1）学生已有的认知基础本节课的授课对象是四星级高中高二年级的学生，已经知道了直线和圆的相关知识、椭圆的定义和标准方程；理解数形结合思想、数形转化方法的重要作用，初步感知了解析几何的基本任务，具有一定的图形分析和代数推理能力.同时在函数和不等式的学习过程中已经积累了利用等量关系寻找不等关系、图像的对称性等研究函数性质的基本经验.这些都为本节课提供了充分的基础知识和思想方法准备.（2）达成目标所需要的认知基础要达成本节课的目标，这些已有的知识、能力和经验基础不可或缺，但这毕竟是他们第一次利用代数方程研究曲线的几何性质，经验缺乏，研究目标不明确，抽象建立离心率模型的素养不够.所以还需要具备观察、概括、抽象、推理等能力，能运用数形结合、类比归纳等数学思想，以及独立思考、合作交流、反思质疑等良好的数学学习习惯.（3）教学难点与突破策略基于达成目标的认知困难，本节课的教学难点是：1.发现和揭示椭圆方程与椭圆几何性质的关系，搭建“数”与“形”的桥梁；2.椭圆离心率的发现与探究,突破“定性”到“定量”的转化；突破难点的相应策略如下：1.通过画图、辨图，不断制造认知冲突，从解决问题需要出发，建立学生通过曲线方程研究几何性质的直接经验；2.引导学生经过操作确认、思辨论证的过程初步建立与椭圆圆扁程度的对应b a关系，再利用与的等量关系，建立离心率的模型，并结合几何画板动态演示，b a c a丰富学生的直观感悟与经历；3.发动学生通过问题串进行交流、汇报，展示思维过程，相互启发.【教学策略分析】1.精心设置问题系列 自然驱动从明确解析几何的基本任务入手，精心设置问题串，引导学生操作、观察、比较、猜想、推理，解构教材，学习知识，形成能力，发展认识.2.充分开展学生活动 自主探究站在学生的角度，从学生已有的认知出发，给学生提供了课堂参与的机会和自我领悟的空间，让学生在动手操作、观察比较、类比辨析、交流合作中理解知识，掌握研究方法.3.适时提炼思想方法 自觉升华在利用方程探究几何性质的过程中，教师在适当的时候对过程方法实时总结或迁移，由形到数，再以数释形，数形结合始终贯穿其中并逐层递进，帮助学生在交流和反思中领悟数学思想方法在数学学习中的指导作用.【教学过程分析】引言：美国数学教育家莫里斯·克莱茵说：解析几何彻底改变了数学的研究方法， 即通过坐标系，把几何问题代数化.而建立曲线方程，便是代数化的手段之一.前面两节课，利用椭圆的定义（是什么？），我们画出了椭圆的形状，推导出了椭圆的标准方程（是什么？）.【学生活动】回忆、思考、口答.【设计意图】通过复习回顾，激活作为本节课逻辑起点的基础知识；通过对解析几何本质的揭示，初步明确本节课的研究内容.一、情境引入，明确方向问题1 除了利用定义，你能根据椭圆方程画出它的简图吗？ 2212516x y +=【学生活动】学生在坐标纸上尝试画出椭圆，展台展示学生的作品，引导学生欣赏，点评，交流.【设计意图】中学数学教育的首要任务是培养数学直观.通过画图辨图，与学生已有的椭圆印象对比，让学生发现问题，进而关注椭圆的一些重要特性，从而明确研究椭圆几何性质的主要内容；通过“为什么”的追问，自然引导学生从方程本身的角度去考虑，从而明确研究的主要方法.二、问题驱动 合作探究问题2 一般地，以椭圆为例，你准备研究它的哪些性质？如何22221(0)x y a b a b+=>>研究？【学生活动】学生自主探究，感知“几何性质”研究的方向和方法，得出结论，说明理由.探究1：我们能否从椭圆方程本身来探讨椭圆的范围呢？方法提炼：通过观察方程形式特点，由方程构造不等式，体现了研究几何问题的“代数”方法，其实质是：已知，求的取值范围. 22221(0)x y a b a b+=>>y x ,探究2：椭圆具有怎样的对称性？能否用代数法说明？方法提炼： 图形对称的本质是点的对称：对于曲线上任意一点也在曲线上图形关于轴对称. (,) (,)y P x y P x y '−−−→-轴⇒y 探究3：研究曲线上的某些关键点，可以确定曲线的位置和变化趋势.你觉得该椭圆上会有哪些关键点？方法提炼：分析四点的特性，形成顶点的概念.顶点是曲线与对称轴的交点，而不是曲线与坐标轴的交点.类比迁移二次函数图像的顶点.二次函数2(2)1y x =--【设计意图】自主思考，相互交流，探究结论.教师适当点拨引导，深化认识.范围和对称性的探究，经历了由直观（图形）、推理（数量）、抽象（性质）的思维过程；顶点概念的。

椭圆的几何性质讲义本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March28．1 椭圆方程及性质一、明确复习目标1．掌握椭圆的定义、标准方程，了解椭圆的参数方程2．掌握椭圆的简单几何性质;掌握a ,b ,c ,e 等参数的几何意义及关系．二．建构知识网络1． 椭圆的两种定义：(1)平面内与两定点F 1，F 2的距离的和等于定长()212F F a >的点的轨迹，即点集M ={P | |PF 1|+|PF 2|=2a ，2a ＞|F 1F 2|}；（212F F a =时为线段21F F ，212F F a <无轨迹）。

其中两定点F 1，F 2叫焦点，定点间的距离叫焦距。

(2)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，即点集M ={P | e dPF =，0＜e ＜1的常数}。

（1=e 为抛物线；1>e 为双曲线）2． 标准方程：（1）焦点在x 轴上，中心在原点：12222=+by a x （a ＞b＞0）；焦点F 1（－c ，0）， F 2（c ，0）。

其中22b a c -=（一个∆Rt ）（2）焦点在y 轴上，中心在原点：12222=+bx a y （a ＞b ＞0）；焦点F 1（0，－c ），F 2（0，c ）。

其中22b a c -=（3）两种标准方程可用统一形式表示：Ax 2+By 2=1 （A ＞0，B ＞0，A ≠B当A ＜B 时，椭圆的焦点在x 轴上，A ＞B 时焦点在y 轴上），这种形式用起来更方便。

33．性质：对于椭圆：12222=+by a x （a ＞b ＞0）如下性质必须熟练掌握：①范围; ②对称轴,对称中心; ③顶点;④焦点; ⑤准线方程; ⑥离心率; (参见课本) 此外还有如下常用性质：⑦焦半径公式： |PF 1|=左r =a +ex 0，|PF 2|=右r =a-ex 0；(由第二定义推得)c a PF c a PF -=+=min max ,⑧焦准距c b p 2=；准线间距c a 22=;通径长22b a⨯;⑨最大角()12122max F PF F B F ∠=∠ 证:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则222221212121212221222124()24cos 222211,"",.()2r r c r r r r c P r r r r b b r r r r a +-+--==≤-=-==+时取角最大对于椭圆：12222=+bx a y （a ＞b ＞0）的性质可类似的给出（请课后完成）。

椭圆的简单几何性质教学目标：1. 理解椭圆的定义及其基本性质。

2. 掌握椭圆的长轴、短轴、焦距等几何参数的计算方法。

3. 能够运用椭圆的性质解决相关几何问题。

教学重点：1. 椭圆的定义及其基本性质。

2. 椭圆几何参数的计算方法。

教学难点：1. 椭圆性质的应用。

教学准备：1. 教学课件或黑板。

2. 尺子、圆规等绘图工具。

教学过程：一、导入1. 引导学生回顾圆的性质，提出问题：“如果将圆的半径缩小，圆的形状会发生什么变化？”2. 学生讨论并得出结论：圆的形状会变成椭圆。

二、新课讲解1. 引入椭圆的定义：椭圆是平面上到两个固定点（焦点）距离之和为常数的点的轨迹。

2. 讲解椭圆的基本性质：a) 椭圆的两个焦点对称，且位于椭圆的长轴上。

b) 椭圆的长轴是连接两个焦点的线段，短轴是垂直于长轴的线段。

c) 椭圆的半长轴a和半短轴b是椭圆的几何参数，焦距2c与a、b之间的关系为c^2=a^2-b^2。

3. 演示如何用尺子和圆规绘制椭圆，并引导学生动手实践。

三、案例分析1. 给出一个椭圆，让学生计算其长轴、短轴和焦距。

2. 学生分组讨论并解答，教师巡回指导。

四、课堂练习1. 布置课堂练习题，让学生运用椭圆的性质解决问题。

2. 学生独立完成练习题，教师批改并给予反馈。

五、总结与拓展1. 总结本节课所学的椭圆的基本性质和几何参数的计算方法。

2. 提出拓展问题：“椭圆在实际应用中有什么意义？”，引导学生思考和探索。

教学反思：本节课通过导入、新课讲解、案例分析、课堂练习和总结与拓展等环节，使学生掌握了椭圆的基本性质和几何参数的计算方法。

在教学过程中，注意引导学生主动参与、动手实践，提高学生的学习兴趣和积极性。

通过课堂练习和拓展问题，培养学生的思维能力和解决问题的能力。

但在教学过程中，也要注意对学生的个别辅导，确保每个学生都能跟上教学进度。

六、椭圆的离心率1. 引入离心率的定义：椭圆的离心率e是焦距c与半长轴a之比，即e=c/a。

椭圆的简单几何性质教学目标：1. 理解椭圆的定义及其基本几何性质。

2. 学会运用椭圆的性质解决相关问题。

3. 培养学生的观察能力、推理能力和解决问题的能力。

教学内容：1. 椭圆的定义2. 椭圆的焦点3. 椭圆的长轴和短轴4. 椭圆的离心率5. 椭圆的面积教学准备：1. 教学课件或黑板2. 椭圆模型或图片3. 直尺、圆规等绘图工具教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入椭圆的概念，展示椭圆模型或图片，让学生观察并描述椭圆的特点。

2. 引导学生思考：椭圆与其他几何图形（如圆、矩形等）有什么不同？二、椭圆的定义（10分钟）1. 给出椭圆的定义：椭圆是平面上到两个定点（焦点）距离之和等于常数的点的集合。

2. 解释椭圆的焦点概念，说明焦点的作用。

3. 引导学生通过实际操作，绘制一个椭圆，并标记出焦点。

三、椭圆的焦点（10分钟）1. 介绍椭圆的焦点与椭圆的离心率的关系。

2. 引导学生通过实际操作，观察焦点的位置与椭圆的形状之间的关系。

3. 解释椭圆的离心率的定义及其几何意义。

四、椭圆的长轴和短轴（10分钟）1. 介绍椭圆的长轴和短轴的概念。

2. 引导学生通过实际操作，测量和记录椭圆的长轴和短轴的长度。

3. 解释长轴和短轴与椭圆的形状之间的关系。

五、椭圆的面积（10分钟）1. 介绍椭圆的面积的计算公式。

2. 引导学生通过实际操作，计算一个给定椭圆的面积。

3. 解释椭圆面积与长轴和短轴之间的关系。

教学评价：1. 通过课堂讲解和实际操作，学生能够理解椭圆的定义及其基本几何性质。

2. 通过解决问题和完成作业，学生能够运用椭圆的性质解决相关问题。

3. 通过课堂讨论和提问，学生能够展示对椭圆的理解和应用能力。

六、椭圆的离心率（10分钟）1. 回顾椭圆的离心率的定义和计算方法。

2. 引导学生通过实际操作，观察离心率与椭圆的形状之间的关系。

3. 解释离心率在几何中的应用，如椭圆的焦点和直线的交点等。

七、椭圆的参数方程（10分钟）1. 介绍椭圆的参数方程及其意义。

1．2椭圆的简单性质●三维目标1．知识与技能：掌握椭圆的简单几何性质，并能利用它们解决简单的问题．2．过程与方法：进一步体会数形结合的思想，掌握利用方程研究曲线性质的基本方法．3．情感、态度与价值观：感受解析法研究问题的思想，感知椭圆曲线的对称美，培养学生的学习兴趣．●重点难点重点：椭圆的简单性质．难点：性质的应用．教学时要抓知识选择的切入点，从学生原有的认识水平和所需知识特点入手，引导学生从椭圆标准方程、定义，不断地观察分析总结椭圆的简单性质．通过例题与练习进一步深化其性质的应用．●教学建议本节内容安排在椭圆及其标准方程之后，是对椭圆的进一步认识和完善，教学时先引导学生分析得出如下结论：变量x，y的取值范围曲线的范围；方程的对称性曲线的对称性；x＝0或y＝0时方程的解曲线的顶点；待证数a，b，c曲线的几何形状．引导学生观察、分析、归纳认识椭圆的简单性质．●教学流程创设问题情境，提出问题通过回答问题，认识、理解椭圆的简单性质通过例1及互动探究，使学生掌握由椭圆标准方程求其简单性质通过例2及变式训练，使学生掌握椭圆性质的简单应用完成例3及变式训练，使学生掌握椭圆离心率的求法归纳整理，进行课堂小结，从整体认识所学知识完成当堂双基达标，巩固所学知识中国第一颗探月卫星——“嫦娥一号”发射后，首先进入一个椭圆形地球同步轨道，在第16小时时它的轨迹是：近地点200 km ，远地点5 100 km 的椭圆，地球半径约为6 371 km.此时椭圆的长轴长是多少？此时椭圆的离心率为多少？ 【提示】 ⎩⎪⎨⎪⎧a －c ＝6 371＋200，a ＋c ＝6 371＋5 100，∴2a ＝18 042 km ，a ＝9 021，c ＝2 450，∴e ＝ca ＝0.271 6. 1.当椭圆的离心率越接近于1，则椭圆越扁；当椭圆的离心率越接近于0，则椭圆越接近于圆．求椭圆x16＋y9＝1的长轴长、短轴长和离心率、焦点和顶点的坐标，并画出椭圆的草图．【思路探究】由方程求a，b――→根据c2＝a2－b2求c―→求2a ，2b ，e 的值及焦点、顶点坐标――→根据顶点对称性画草图【自主解答】 由方程x 216＋y 29＝1，知a 2＝16，b 2＝9， ∴a ＝4，b ＝3，c ＝a 2－b 2＝16－9＝7.∴长轴长2a ＝8，短轴长2b ＝6，离心率e ＝c a ＝74，焦点F 1(－7，0)，F 2(7，0)，顶点A 1(－4，0)，A 2(4，0)，B 1(0，－3)，B 2(0，3)，画出四个顶点，结合对称性，可画出椭圆的草图，如图所示．1. 本题中长轴长(2a )和长半轴长(a )，短轴长(2b )和短半轴长(b )易混淆．2. 已知椭圆的方程讨论性质时，若不是标准形式的先化成标准形式，再确定焦点的位置，焦点位置不确定的要分类讨论．本例中，若椭圆方程改为x 216＋k ＋y 29＋k ＝1，则椭圆的焦点坐标是否发生变化？【解】 ∵16＋k >9＋k ，∴椭圆的焦点仍在x 轴上并且a 2＝16＋k ，b 2＝9＋k ， ∴c 2＝(16＋k )－(9＋k )＝7，∴焦点坐标仍为(－7，0)，(7，0)． 即椭圆的焦点坐标不变．根据下列条件求椭圆的标准方程．(1)椭圆过(3，0)，离心率e＝6 3；(2)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cos ∠OF A＝2 3.【思路探究】只需确定求椭圆标准方程所需的条件，结合椭圆的几何性质进行求解．当椭圆焦点所在轴不确定时，应分情况讨论．【自主解答】(1)当椭圆的焦点在x轴上时，∵a＝3，ca＝63，∴c＝6，从而b2＝a2－c2＝9－6＝3，∴椭圆的方程为x29＋y23＝1.当椭圆的焦点在y轴上时，∵b＝3，ca＝63，∴a2－b2a＝63，∴a2＝27.∴椭圆的方程为x29＋y227＝1.∴所求椭圆的方程为x29＋y227＝1或x29＋y23＝1.(2)∵椭圆的长轴长是6，cos∠OF A＝2 3，∴点A不是长轴的端点(是短轴的端点)．∴|OF|＝c，|AF|＝a＝3，∴c3＝2 3.∴c＝2，b2＝32－22＝5.∴椭圆的方程是x29＋y25＝1或x25＋y29＝1.1. 本题中没有说明焦点在x轴或y轴上，此时两种情况都要考虑，不能遗漏．2. 求椭圆的标准方程，需要解决定位问题和定量问题．由顶点、焦点坐标可确定焦点在哪个坐标轴上，定量问题可由长轴长、离心率、顶点、焦距等来确定．求满足下列各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(2，0)；(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，设方程为x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)．∵椭圆过点A(2，0)，∴4a2＝1，a＝2.∵2a＝2·2b，∴b＝1.∴椭圆的方程为x24＋y2＝1.若椭圆的焦点在y轴上，设椭圆的方程为y2a2＋x2b2＝1(a>b>0)，∵椭圆过点A(2，0)，∴02a2＋4b2＝1.∴b＝2，2a＝2·2b.∴a＝4.∴椭圆的方程为y216＋x24＝1.综上所述，椭圆方程为x24＋y2＝1或y216＋x24＝1.(2)由已知⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2c ，a －c ＝3，∴⎩⎪⎨⎪⎧a ＝23，c ＝ 3.从而b 2＝9，∴所求椭圆的标准方程为x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1.(2012·新课标全国卷)设F 1、F 2是椭圆E ：x a 2＋y b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，P 为直线x ＝3a2上一点，△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形，则E 的离心率为( )A.12B.23C.34D.45【思路探究】 结合图形得到△F 2PF 1中相关线段的长度，求出a ，c 间的关系即可．【自主解答】如图所示，设直线x ＝3a2交直线F 1F 2于点D ，因为△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形，则有|F 2F 1|＝|F 2P |，因为∠PF 1F 2＝30°，所以∠PF 2D ＝60°，∠DPF 2＝30°，所以|F 2D |＝12|PF 2|＝12|F 1F 2|，即3a 2－c ＝12×2c ＝c ，所以3a 2＝2c ，即c a ＝34，所以椭圆的离心率为e ＝34. 【答案】 C离心率是椭圆的一个重要性质，相关的题型较多，求e 常用方法： (1)定义法：寻求a ，c 的关系式，求出a ，c 的值，或整体得到c a ，2c2a ，有时会用e2＝c2a2＝a2－b2a2＝1－b2a2求e；(2)方程法：依据a，c，b，e的关系，构造关于e(或e2)的方程，解方程即可，注意离心率的取值范围为0<e<1.已知椭圆的两个焦点为F1，F2，A为椭圆上一点，且AF1⊥AF2，∠AF2F1＝60°，求该椭圆的离心率．【解】不妨设椭圆的焦点在x轴上，画出草图如图所示．由AF1⊥AF2知△AF1F2为直角三角形，且∠AF2F1＝60°.由椭圆的定义知|AF1|＋|AF2|＝2a，|F1F2|＝2c.则在Rt△AF1F2中，由∠AF2F1＝60°得|AF2|＝c，|AF1|＝3c，所以|AF1|＋|AF2|＝2a＝(3＋1)c，所以离心率e＝ca＝3－1.相关点法求轨迹方程(12分)已知点M在椭圆x236＋y29＝1上，MP′垂直于椭圆焦点所在的直线，垂足为P′，并且M为线段PP′的中点，求点P的轨迹方程．【思路点拨】找出点P的坐标与点M的坐标之间的关系代入椭圆方程即可．【规范解答】设点P的坐标为(x，y)，M点的坐标为(x0，y0)，由题意可知P′点坐标为(x，0)．因为点M在椭圆x236＋y29＝1上，所以x2036＋y209＝1.4分又因为M 是线段PP ′的中点，所以⎩⎨⎧x 0＝x ，y 0＝y 2，7分将⎩⎨⎧x 0＝x ，y 0＝y 2代入x 2036＋y 209＝1，得x 2＋y 2＝36.11分 所以点P 的轨迹方程为x 2＋y 2＝36.12分．在某些较复杂的求轨迹方程的问题中，可以先确定一个较易求得的点的轨迹方程，再以此点作为主动点，所求轨迹上的点为相关点求得轨迹方程．1. 已知椭圆的方程讨论性质时，若不是标准形式，要先化成标准形式，再确定焦点位置，求a ，b .2. 求离心率e 时，注意方程思想的运用．1. 椭圆的短轴长是2，长轴长是短轴长的2倍，则椭圆的焦距是() A．23B．43 C.3D．2 5【解析】由题意知a＝2，b＝1，∴c＝22－1＝3，∴2c＝2 3.【答案】 A2. 椭圆x216＋y28＝1的离心率为()A.13 B.12 C.33 D.22【解析】在x216＋y28＝1中，a2＝16，b2＝8，c2＝a2－b2＝16－8＝8，∵c＝22，∴e＝ca＝224＝22，故选D.【答案】 D3. (2012·南宁高二检测)已知椭圆的焦距为8，离心率为23，则该椭圆的标准方程为________．【解析】∵2c＝8且e＝ca＝23，∴c＝4，a＝6，b2＝a2－c2＝20.∴椭圆的标准方程为x236＋y220＝1或y236＋x220＝1.【答案】x236＋y220＝1或y236＋x220＝1.4. 求椭圆16x2＋25y2＝400的长轴和短轴长、离心率、焦点和顶点坐标．【解】把已知方程化为标准方程x252＋y242＝1，这里a＝5，b＝4，所以c＝3.因此长轴长2a＝10，短轴长2b＝8，离心率e＝ca＝35，焦点F1(－3，0)和F2(3，0)，椭圆的四个顶点是A1(－5，0)，A2(5，0)，B1(0，－4)，B2(0，4)．一、选择题1. 椭圆x2＋my2＝1的焦点在y轴上，长轴长是短轴长的两倍，则m的值为()A.14 B.12C．2D．4【解析】y21m＋x2＝1，∵2a＝4b，∴1m＝4，∴m＝14.【答案】 A2. 椭圆的长轴长为10，其焦点到中心的距离为4，则这个椭圆的标准方程为()A.x2100＋y284＝1B.x225＋y29＝1C.x2100＋y284＝1或x284＋y2100＝1D.x225＋y29＝1或y225＋x29＝1【解析】由题意知a＝5，c＝4，∴b2＝a2－c2＝9.当焦点在x轴上时，椭圆方程为x225＋y29＝1；当焦点在y轴上时，椭圆方程为y225＋x29＝1.【答案】 D3. (2012·哈尔滨高二检测)若椭圆x29＋y2m＋9＝1的离心率为12，则m的值等于( )A.－94B.14C.－94或3D.14或3 【解析】 当m >0时，m m ＋9＝14，∴m ＝3；当m <0时，－m 9＝14，∴m ＝－94. 【答案】 C4. 若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列，则该椭圆的离心率是( )A.45B.35C.25D.15【解析】 由2a ，2b ，2c 成等差数列， 所以2b ＝a ＋c .又b 2＝a 2－c 2，所以(a ＋c )2＝4(a 2－c 2)． 所以a ＝53c .所以e ＝c a ＝35.【答案】 B5. (2013·大纲全国卷)已知F 1(－1，0)，F 2(1，0)是椭圆C 的两个焦点，过F 2且垂直于x 轴的直线交C 于A ，B 两点，且|AB |＝3，则C 的方程为( )A.x 22＋y 2＝1B.x 23＋y 22＝1 C.x 24＋y 23＝1 D.x 25＋y 24＝1【解析】 由题意知椭圆焦点在x 轴上，且c ＝1，可设C 的方程为x 2a 2＋y 2a 2－1＝1(a ＞1)，由过F 2且垂直于x 轴的直线被C 截得的弦长|AB |＝3，知点(1，32)必在椭圆上，代入椭圆方程化简得4a 4－17a 2＋4＝0，所以a 2＝4或a 2＝14(舍去)．故椭圆C 的方程为x 24＋y 23＝1.【答案】 C二、填空题6. 椭圆的短轴长等于2，长轴端点与短轴端点间的距离等于5，则此椭圆的标准方程是________．【解析】设椭圆的长半轴长为a，短半轴长为b，焦距为2c，则b＝1，a2＋b2＝(5)2，即a2＝4.所以椭圆的标准方程是x24＋y2＝1或y24＋x2＝1.【答案】x24＋y2＝1或y24＋x2＝17. 过原点的直线与椭圆x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)相交于A，B两点，若F(c，0)是椭圆的右焦点，则△F AB的最大面积是________．【解析】当AB为短轴时，点A，B的纵坐标的绝对值最大，所以△F AB的最大面积S＝12·c·2b＝bc.【答案】bc8. 椭圆y2a2＋x2b2＝1(a>b>0)的两焦点为F1(0，－c)，F2(0，c)(c>0)，离心率e＝32，焦点到椭圆上点的最短距离为2－3，则椭圆的方程是________．【解析】由题意可知ca＝32，a－c＝2－3，解得a＝2，c＝3，从而b2＝1.又∵焦点在y轴上，所以所求的方程为y24＋x2＝1.【答案】y24＋x2＝1三、解答题9. 求椭圆25x2＋16y2＝400的长轴和短轴的长、离心率、焦点坐标和顶点坐标．【解】 椭圆方程化简为x 216＋y 225＝1，则a 2＝25，b 2＝16，c 2＝a 2－b 2＝9， 长轴长：2a ＝10，短轴长：2b ＝8， 离心率e ＝c a ＝35， 焦点坐标为(0，±3)， 顶点坐标为(0，±5)，(±4，0)．10. 求经过点M (1，2)，且与椭圆x 212＋y 26＝1有相同离心率的椭圆的标准方程．【解】 设所求椭圆方程为x 212＋y 26＝k 1(k 1>0)或y 212＋x 26＝k 2(k 2>0)，将点M 的坐标代入可得112＋46＝k 1或412＋16＝k 2，解得k 1＝34，k 2＝12，故所求椭圆方程为x 212＋y 26＝34或y 212＋x 26＝12，即x 29＋y 292＝1或y 26＋x 23＝1.11. 已知F 1、F 2是椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，A 是椭圆上位于第一象限内的一点，若AF 2→·F 1F 2→＝0，椭圆的离心率等于22，△AOF 2的面积为22，求椭圆的方程．【解】如图，∵AF 2→·F 1F 2→＝0， ∴AF 2⊥F 1F 2，∵椭圆的离心率e ＝c a ＝22， ∴b 2＝12a 2，设A (x ，y )(x >0，y >0)， 由AF 2⊥F 1F 2知x ＝c ，∴A (x ，y )代入椭圆方程得c 2a 2＋y 2b 2＝1， ∴y ＝b 2a ，∵△AOF 2的面积为22， ∴S △AOF 2＝12c ×y ＝22， 即12c ·b 2a ＝22， ∵c a ＝22，∴b 2＝8，∴a 2＝2b 2＝16，故椭圆的方程为x 216＋y 28＝1.(教师用书独具)已知椭圆4x 2＋y 2＝1及直线y ＝x ＋m .(1)当直线和椭圆有公共点时，求实数m 的取值范围； (2)求直线被椭圆截得的弦最长时直线的方程．【思路探究】 要求m 的取值范围，从方程的角度看，需将问题转化为关于x 的一元二次方程解的判断，而求弦最长时的直线方程，就是将弦长表示成关于m 的函数，求出当弦长最大时的m 值，从而确定直线方程．【规范解答】 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧4x 2＋y 2＝1，y ＝x ＋m ，得5x 2＋2mx ＋m 2－1＝0.因为直线与椭圆有公共点， 所以Δ＝4m 2－20(m 2－1)≥0， 解得－52≤m ≤52.(2)设直线与椭圆交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)． 由(1)知5x 2＋2mx ＋m 2－1＝0.由根与系数的关系得x 1＋x 2＝－25m ，x 1x 2＝m 2－15.所以|AB |＝（x 1－x 2）2＋（y 1－y 2）2＝（x 1－x 2）2＋（x 1＋m －x 2－m ）2 ＝2（x 1－x 2）2 ＝2[（x 1＋x 2）2－4x 1x 2]＝2[4m 225－45（m 2－1）] ＝2510－8m 2.因为Δ＝4m 2－20(m 2－1)>0， 所以－52<m <52.所以当m ＝0时，|AB |最大，此时直线方程为y ＝x .已知斜率为1的直线l 经过椭圆x 2＋4y 2＝4的右焦点交椭圆于A ，B 两点，求弦长|AB|.【解】设A(x1，y1)，B(x2，y2)，由椭圆方程知：a2＝4，b2＝1，∴c2＝3，∴右焦点F(3，0)．∴直线l的方程为y＝x－3，代入椭圆方程得5x2－83x＋8＝0.∴x1＋x2＝835，x1x2＝85，∴|AB|＝2|x2－x1|＝2（x1＋x2）2－8x1x2＝85.。

人教版选修21第二章椭圆椭圆的几何性质讲义案例（二）——精析精练课堂合作探究重点难点突知识点 椭圆的几何性质 由椭圆方程()012222>>=+b a by a x 研究椭圆的性质。

(利用方程研究，说明结论与由图 形观察一致）（1）范围 从标准方程得出1,12222≤≤by a x ，即有b y b a x a ≤≤-≤≤-,，可知椭圆落在by a x ±=±=,组成的矩形中。

（2）对称性把方程中的x 换成x -方程不变，图象关于y 轴对称。

y 换成y -方程不变，图象关于x轴对称。

把y x ,同时换成y x ,-方程也不变，图象关于原点对称。

如果曲线具有关于x 轴对称，关于y 轴对称和关于原点对称中的任意两种，则它一定具的 ,对称性、顶点。

因而只需少量描点就可以较正确地作图了。

（3）离心率长轴相等，短轴不同，扁圆程度不同，这种扁平性质是由椭圆焦距与长轴长之比来决定的。

由于21⎪⎭⎫⎝⎛-=⇒=a b e a c e ，b a >，所以离心率的范围是10<<e 。

当0,0→→c e ,椭圆变圆，直至成为极限位置圆，此时也可认为圆为椭圆在0=e 时的特例；当a c e →→,1,椭圆变扁，直至成为极限位置线段21F F ，此时也可认为圆为椭圆在1=e 时的特例，如右图所示。

典型例题分析题型1 椭圆中几何性质的考查 【例1】 已知椭圆的方程为81922=+y x的长轴长为 ，短轴长为 ，焦点坐标为 ，顶点坐标为 ，离心率为 。

解析 先化成标准方程,再确定有关性质。

将81922=+y x化为标准方程1932222=+y x 。

∴椭圆长轴在y 轴上,其中26,3,9===c b a ， ∴长轴长182=a ,短轴长62=b ,焦点坐标为()26,01-F ，()26,02F ，顶点坐标为()0,31-A 、()0,32A 、()9,01-B 、()9,02B 。