椭圆的定义及几何性质
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Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for JA V A.(一)椭圆的定义:1、椭圆的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离之和等于定长(大于12||F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点 1F 、2F 叫做椭圆的焦点,两焦点的距离12||F F 叫做椭圆的焦距。
对椭圆定义的几点说明: (1)“在平面内”是前提,否则得不到平面图形(去掉这个条件,我们将得到一个椭球面);(2)“两个定点”的设定不同于圆的定义中的“一个定点”,学习时注意区分; (3)作为到这两个定点的距离的和的“常数”,必须满足大于| F 1F 2|这个条件。
若不然,当这个“常数”等于| F 1F 2|时,我们得到的是线段F 1F 2;当这个“常数”小于| F 1F 2|时,无轨迹。
这两种特殊情况,同学们必须注意。
(4)下面我们对椭圆进行进一步观察,发现它本身具备对称性,有两条对称轴和一个对称中心,我们把它的两条对称轴与椭圆的交点记为A 1, A 2, B 1, B 2,于是我们易得| A 1A 2|的值就是那个“常数”,且|B 2F 2|+|B 2F 1|、|B 1F 2|+|B 1F 1|也等于那个“常数”。
同学们想一想其中的道理。
(5)中心在原点、焦点分别在x 轴上,y 轴上的椭圆标准方程分别为:22222222x y y x 1(a b 0),1(a b 0),a b a b +=>>+=>> 相同点是:形状相同、大小相同;都有 a > b > 0 ,222a cb =+。
不同点是:两种椭圆相对于坐标系的位置不同,它们的焦点坐标也不同(第一个椭圆的焦点坐标为(-c ,0)和(c ,0),第二个椭圆的焦点坐标为(0,-c )和(0,c )。
椭圆的焦点在 x 轴上⇔标准方程中x 2项的分母较大;椭圆的焦点在 y 轴上⇔标准方程中y 2项的分母较大。
椭圆的定义、性质及标准方程1. 椭圆的定义:⑴第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。
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。
⑵第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。
定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。
说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。
②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。
2.3. 椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。
焦半径公式:椭圆焦点在x 轴上时,设12F F 、分别是椭圆的左、右焦点,()00P x y ,是椭圆上任一点,则10PF a ex =+,20PF a ex =-。
推导过程:由第二定义得11PF e d =(1d 为点P 到左准线的距离), 则211000a PF ed e x ex a a ex c ⎛⎫==+=+=+ ⎪⎝⎭;同理得20PF a ex =-。
简记为:左“+”右“-”。
由此可见,过焦点的弦的弦长是一个仅与它的中点的横坐标有关的数。
22221x y a b +=;若焦点在y 轴上,则为22221y x a b+=。
有时为了运算方便,设),0(122n m m ny mx ≠>=+。
双曲线的定义、方程和性质1. 定义(1)第一定义:平面内到两定点F 1、F 2的距离之差的绝对值等于定长2a (小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫双曲线。
说明:①||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|)是双曲线;若2a=|F 1F 2|,轨迹是以F 1、F 2为端点的射线;2a >|F 1F 2|时无轨迹。
②设M 是双曲线上任意一点,若M 点在双曲线右边一支上,则|MF 1|>|MF 2|,|MF 1|-|MF 2|=2a ;若M 在双曲线的左支上,则|MF 1|<|MF 2|,|MF 1|-|MF 2|=-2a ,故|MF 1|-|MF 2|=±2a ,这是与椭圆不同的地方。
椭圆的定义及几何性质椭圆【教学目标】(1)掌握椭圆的定义(2)掌握椭圆的几何性质(3)掌握求椭圆的标准方程【教学重难点】(1)椭圆的离心率有关的问题(2)椭圆焦点三角形面积的求法【教学过程】一、知识点梳理知识点一:椭圆的定义平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆。
这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距。
注意:若,则动点的轨迹为线段;若,则动点的轨迹无图形。
知识点二:椭圆的标准方程1.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中;2.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中;注意:.只有当椭圆的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐1椭圆的定义及几何性质标系时,才能得到椭圆的标准方程;2.在椭圆的两种标准方程中,都有和;3.椭圆的焦点总在长轴xx.当焦点在轴xx时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴xx时,椭圆的焦点坐标为,。
知识点三:椭圆的简单几何性质椭圆的的简单几何性质(1)对称性对于椭圆标准方程,把x换成―x,或把y换成―y,或把x、y同时换成―x、―y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。
讲练结合:(2)范围椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b。
(3)顶点①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。
②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(―a,0),A2(a,0),B1(0,―b),B2(0,b)。
③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
b和a。
|B1B2|=2b椭圆的定义及几何性质(4)离心率表示,记exx的比叫做椭圆的离心率,用①椭圆的焦距与长轴作。
,则1。
e越接近10 ②因为a>c>,所以e的取值范围是0<e<就0,cac就越接近,从而越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于a=b当且仅当这时椭圆就越接近于圆。
椭圆【教学目标】(1)掌握椭圆的定义(2)掌握椭圆的几何性质(3)掌握求椭圆的标准方程【教学重难点】(1)椭圆的离心率有关的问题(2)椭圆焦点三角形面积的求法【教学过程】一、知识点梳理知识点一:椭圆的定义平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆。
这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距。
注意:若,则动点的轨迹为线段;若,则动点的轨迹无图形。
知识点二:椭圆的标准方程1.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中;2.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中;注意:1.只有当椭圆的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才能得到椭圆的标准方程;2.在椭圆的两种标准方程中,都有和;3.椭圆的焦点总在长轴上.当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,。
知识点三:椭圆的简单几何性质椭圆的的简单几何性质(1)对称性对于椭圆标准方程,把x换成―x,或把y换成―y,或把x、y同时换成―x、―y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。
讲练结合:(2)范围椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b。
(3)顶点①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。
②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(―a,0),A2(a,0),B1(0,―b),B2(0,b)。
③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。
a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
(4)离心率①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用e表示,记作。
②因为a>c>0,所以e的取值范围是0<e<1。
e越接近1,则c就越接近a,从而越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近0,从而b越接近于a,这时椭圆就越接近于圆。
高三数学第一轮复习:椭圆的定义、性质及标准方程【本讲主要内容】椭圆的定义、性质及标准方程椭圆的定义及相关概念、椭圆的标准方程、椭圆的几何性质【知识掌握】 【知识点精析】1. 椭圆的定义:⑴第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。
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。
⑵第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。
定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。
说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。
②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。
2. 椭圆的标准方程、图形及几何性质:标准方程)0(12222>>=+b a by a x 中心在原点,焦点在x 轴上)0(12222>>=+b a bx a y 中心在原点,焦点在y 轴上图形范围x a y b ≤≤,x b y a ≤≤,顶点()()()()12120000A a A a B b B b --,、,,、,()()()()12120000A a A a B b B b --,、,,、,对称轴x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上焦点 ()()1200F c F c -,、, ()()1200F c F c -,、, 焦距)0(221>=c c F F)0(221>=c c F F3. 焦半径公式:椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。
焦半径公式:椭圆焦点在x 轴上时,设12F F、分别是椭圆的左、右焦点,()00P x y ,是椭圆上任一点,则10PF a ex =+,20PF a ex =-。
推导过程:由第二定义得11PFe d =(1d 为点P 到左准线的距离), 则211000a PF ed e x ex a a ex c ⎛⎫==+=+=+ ⎪⎝⎭;同理得20PF a ex =-。
椭圆【教学目标】(1)掌握椭圆的定义(2)掌握椭圆的几何性质(3)掌握求椭圆的标准方程【教学重难点】(1)椭圆的离心率有关的问题(2)椭圆焦点三角形面积的求法【教学过程】一、知识点梳理知识点一:椭圆的定义 平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆。
这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距。
注意:若,则动点的轨迹为线段; 若,则动点的轨迹无图形。
知识点二:椭圆的标准方程 1.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 2.当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中;注意: 1.只有当椭圆的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才能得到椭圆的标准方程; 2.在椭圆的两种标准方程中,都有和; 3.椭圆的焦点总在长轴上.当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,。
知识点三:椭圆的简单几何性质 椭圆的的简单几何性质(1)对称性 对于椭圆标准方程,把x换成―x,或把y换成―y,或把x、y同时换成―x、―y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。
讲练结合:(2)范围 椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b。
(3)顶点 ①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。
②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(―a,0), A2(a,0),B1(0,―b),B2(0,b)。
③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。
a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
(4)离心率 ①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用e表示,记作。
②因为a>c>0,所以e的取值范围是0<e<1。
e越接近1,则c就越接近a,从而越小,因此椭圆越扁;反之,e 越接近于0,c 就越接近0,从而b 越接近于a ,这时椭圆就越接近于圆。
当且仅当a=b 时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x 2+y 2=a 2椭圆的图像中线段的几何特征(如下图): (1),,; (2),,; (3),,;知识点四:椭圆与(a >b >0)的区别和联系标准方程图形焦点,,焦距范围,,性质对称性关于x 轴、y 轴和原点对称顶点,,轴长轴长=,短轴长=离心率准线方程焦半径,,注意:椭圆,(a >b >0)的相同点为形状、大小都相同,参数间的关系都有a >b >0和,a 2=b 2+c 2;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不相同。
二、考点分析考点一:椭圆的定义【例1】方程化简的结果是。
()()10222222=++++-y x y x 【例2】已知F 1(-8,0),F 2(8,0),动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=16,则点P 的轨迹为()A 圆B 椭圆C 线段D 直线【变式训练】已知椭圆22169x y =1上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为。
考点二:求椭圆的标准方程【例3】若椭圆经过点(5,1),(3,2)则该椭圆的标准方程为。
【例4】的底边,和两边上中线长之和为30,求此三角形重心ABC ∆16=BC AC AB G 的轨迹和顶点的轨迹.A【例5】求以椭圆的焦点为焦点,且经过点的椭圆的标准方程.229545x y +=M 【变式训练】1、焦点在坐标轴上,且,的椭圆的标准方程213a =212c =为。
2、焦点在轴上,,椭圆的标准方程为。
x 1:2:=b a 6=c 3、已知三点P (5,2)、(-6,0)、(6,0),求以、为焦点且过点P 的椭圆的1F 2F 1F 2F 标准方程;4、已知点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点到两焦点的距离分别为和,过P P 354352点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.P 考点三:利用标准方程确定参数【例6】若方程+=125x k -23y k -(1)表示圆,则实数k 的取值是.(2)表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是 .(3)表示焦点在y 型上的椭圆,则实数k 的取值范围是 .(4)表示椭圆,则实数k 的取值范围是 .【例7】椭圆的长轴长等于 ,短轴长等于 , 顶点坐标22425100xy +=是 ,焦点的坐标是 ,焦距是 ,离心率等于。
【变式训练】1、椭圆的焦距为,则=。
2214x y m+=2m 2、椭圆的一个焦点是,那么。
5522=+ky x)2,0(=k 考点四:离心率的有关问题一、求离心率1、用定义(求出a,c 或找到c/a )求离心率(1)已知椭圆:的两个焦点分别为,且椭圆C 22221,(0)x y a b a b+=>>12(1,0),(1,0)F F -C经过点.则椭圆的离心率 。
41(,)33P C (2)设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,∆21F PF 是底角为30 的等腰三角形,则E 的离心率为()()A 12()B23()C 34()D 45(3)椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2。
若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为_______________.(4,焦点到相应准线距离为1,则该椭圆的离心率为。
2、根据题设条件构造a 、c 的齐次式方程,解出e 。
2220()0n c cma nac pc m p m a a++==>+⋅+=(1)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.54B.53C. 52D. 51(2)在平面直角坐标系中,椭圆的标准方程为,右焦点为xOy C )0,0(12222>>=+b a by a x ,右准线为,短轴的一个端点为,设原点到直线的距离为,到的距离为,F l B BF 1d F l 2d 若,则椭圆的离心率为_______.126d d =C (3)设椭圆的两个焦点分别为F 1.F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若三角形F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为。
二)、求离心率的范围(关键是建立离心率相关不等式)1、直接根据题意建立不等关系求解.,a c (1)椭圆的焦点为,,两条准线与轴的交点分别为22221(0)x y a b a b+=>>1F 2F x ,若,则该椭圆离心率的取值范围是。
M N ,12MN F F ≤2(2)已知为椭圆的焦点,为椭圆短轴上的端点,21,F F ()012222>>=+b a by a x B ,求椭圆离心率的取值范围。
2121212BF BF F F ⋅≥ 2、借助平面几何关系(或圆锥曲线之间的数形结合)建立不等关系求解,a c 设分别是椭圆()的左、右焦点,若在其右准线上存在使12F F ,22221x y a b+=0a b >>,P 线段的中垂线过点,则椭圆离心率的取值范围是。
1PF 2F 3、利用圆锥曲线相关性质建立不等关系求解.(焦半径或横纵坐标范围建立不等式),a c (1)椭圆(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,若P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,22221x y a b+=则椭圆离心率的取值范围为。
(2)已知椭圆右顶为A,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,且OP 垂直22221(0)x y a b a b+=>>于PA ,求椭圆的离心率e 的取值范围。
(3)椭圆和圆(其中为椭圆半焦距)有四个)(012222>>=+b a b y a x 2222⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+c b y x c 不同的交点,求椭圆的离心率的取值范围。
考点五:椭圆焦点三角形面积公式的应用【例14】已知椭圆方程,长轴端点为,,焦点为,,()012222>>=+b a by a x 1A 2A 1F 2F P是椭圆上一点,,.求:的面积(用、、表示).θ=∠21PA A α=∠21PF F 21PF F ∆a b α分析:求面积要结合余弦定理及定义求角的两邻边,从而利用求面αC ab S sin 21=∆积.【变式训练】1、若P 是椭圆上的一点,、是其焦点,且16410022=+y x 1F 2F ,求△的面积.︒=∠6021PF F 21PF F 2、已知P 是椭圆上的点,、分别是椭圆的左、右焦点,若192522=+y x 1F 2F,则△的面积为( )2121=PF PF 21PF F A.B. C. D.3332333课后作业:一、选择题1已知F 1(-8,0),F 2(8,0),动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=25,则点P 的轨迹为()A 圆B 椭圆C 线段D 直线3已知方程表示椭圆,则k 的取值范围是()22111x y k k+=+-A -1<k<1B k>0C k≥0D k>1或k<-117、椭圆+=1与椭圆+=λ(λ>0)有()32x 22y 22x 32y (A)相等的焦距 (B)相同的离心率 (C)相同的准线(D)以上都不对18、椭圆与(0<k<9)的关系为()192522=+y x 125922=-+-λλy x (A)相等的焦距 (B)相同的的焦点 (C)相同的准线(D)有相等的长轴、短轴二、填空题2、椭圆左右焦点为F 1、F 2,CD 为过F 1的弦,则CDF 1的周长为______221169x y -=∆4、求满足以下条件的椭圆的标准方程(1)长轴长为10,短轴长为6 (2)长轴是短轴的2倍,且过点(2,1)(3) 经过点(5,1),(3,2)5、若⊿ABC 顶点B 、C 坐标分别为(-4,0),(4,0),AC 、AB 边上的中线长之和为30,则⊿ABC 的重心G 的轨迹方程为______________________6.椭圆的左右焦点分别是F 1、F 2,过点F 1作x 轴的垂线交椭圆于P22221(0)x y a b a b-=>>点。
若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为_________7、已知正方形ABCD ,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的的离心率为____ ___椭圆方程为 ___________________.8已知椭圆的方程为,P 点是椭圆上的点且,求的面积22143x y +=1260F PF ∠=︒12PF F ∆9.若椭圆的短轴为AB ,它的一个焦点为F 1,则满足△ABF 1为等边三角形的椭圆的离心率为10.椭圆上的点P 到它的左焦点的距离是12,那么点P 到它的右焦点的距离是13610022=+y x 11.已知椭圆的两个焦点为、,且,弦AB 过点,)5(125222>=+a y ax 1F 2F 821=F F 1F 则△的周长2ABF。