高中数学人教b版选修:2-1-1 椭圆及其标准方程含解析
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椭圆椭圆的标准方程.了解椭圆标准方程的推导..理解椭圆的定义及椭圆的标准方程.(重点).掌握用定义和待定系数法求椭圆的标准方程.(重点、难点)[基础·初探]教材整理椭圆的定义阅读教材前自然段,完成下列问题.平面内与两个定点,的距离的和等于的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.这叫做椭圆的焦点,叫做椭圆的焦距.【答案】常数(大于) 两个定点两焦点的距离判断(正确的打“√”,错误的打“×”)()到平面内两个定点的距离之和等于定长的点的轨迹叫做椭圆.( ) ()在椭圆定义中,将“大于”改为“等于”的常数,其它条件不变,点的轨迹为线段.( )()到两定点(-)和()的距离之和为的点的轨迹为椭圆.( )【答案】()×()√()×教材整理椭圆的标准方程阅读教材第自然段~“思考与讨论”,完成下列问题.椭圆+=的焦点在轴上,焦距为,椭圆+=的焦点在轴上,焦点坐标为.【解析】由>可判断椭圆+=的焦点在轴上,由=-=,可得=,故其焦距为.由>,可判断椭圆+=的焦点在轴上,=-=,故焦点坐标为(,)和(,-).【答案】(,)和(,-)[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:解惑:疑问:解惑:疑问:解惑:[小组合作型]()两个焦点的坐标分别为(-)和(),且椭圆经过点();()焦点在轴上,且经过两个点()和();()经过点(,-)和点(-,).【自主解答】()由于椭圆的焦点在轴上,∴设它的标准方程为+=(>>).∴=,=,∴=-=-=.故所求椭圆的标准方程为+=.()由于椭圆的焦点在轴上,。
课时作业10 椭圆及其标准方程(1)知识点一椭圆的定义及简单应用1。
已知在平面直角坐标系中,点A(-3,0),B(3,0),点P为一动点,且|PA|+|PB|=2a(a≥0),给出下列说法:①当a=2时,点P的轨迹不存在;②当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为3;③当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为6;④当a=3时,点P的轨迹是以AB为直径的圆.其中正确的说法是()A.①②B.①③C.②③D.②④答案B解析当a=2时,2a=4<|AB|,故点P的轨迹不存在,①正确;当a=4时,2a=8>|AB|,故点P的轨迹是椭圆,且焦距为|AB|=6,②错误,③正确;当a=3时,点P的轨迹为线段AB,④错误.2.已知椭圆错误!+错误!=1上一点P到椭圆的一个焦点的距离为3,则点P到另一个焦点的距离为()A.2 B.3 C.5 D.7答案D解析由椭圆方程知a=5,根据椭圆定义有|PF1|+|PF2|=2a=10.若|PF1|=3,则|PF2|=7.3.设F1,F2是椭圆错误!+错误!=1的焦点,P为椭圆上一点,则△PF1F2的周长为()A.16 B.18 C.20 D.不确定答案B解析∵a=5,b=3,∴c=4又|PF1|+|PF2|=2a=10,|F1F2|=2c=8,∴△PF1F2的周长为|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2a+2c=10+8=18,故选B。
知识点二求椭圆的标准方程4.写出适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)a=5,c=2;(2)经过P1(错误!,1),P2(-错误!,-错误!)两点;(3)以椭圆9x2+5y2=45的焦点为焦点,且经过点M(2,6).解(1)由b2=a2-c2,得b2=25-4=21.∴椭圆的标准方程为错误!+错误!=1或错误!+错误!=1。
(2)解法一:①当焦点在x轴上时,设椭圆方程为错误!+错误!=1(a>b〉0).由已知,得错误!⇒错误!即所求椭圆的标准方程是错误!+错误!=1。
►基础梳理1.椭圆的定义及标准方程.(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两点间的距离叫做椭圆的焦距.(2)椭圆的标准方程(请同学们自己填写表中空白的内容):焦点在x 轴上 焦点在y 轴上标准方程 x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)焦点 (±c ,0) (0,±c )a ,b ,c 的关系:c 2=a 2-b 22.只有当||PF 1+||PF 2=2a >||F 1F 2时,点P 的轨迹才是椭圆; 当||PF 1+||PF 2=2a =||F 1F 2时,点P 的轨迹是线段F 1F 2; 当||PF 1+||PF 2=2a <||F 1F 2时,点P 的轨迹不存在. 3.正确理解椭圆的两种标准形式. (1)要熟记a ,b ,c 三个量的关系.椭圆方程中,a 表示椭圆上的点M 到两焦点间距离和的一半,正数a ,b ,c 恰构成一个直角三角形的三条边,a 是斜边,所以a >b ,a >c ,且a 2=b 2+c 2,其中c 是焦距的一半,叫做半焦距.(2)通过标准方程可以推断焦点的位置,其方法是:看x 2,y 2的分母大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上.4.用待定系数法求椭圆标准方程的步骤.(1)作推断:依据条件推断椭圆的焦点在x 轴上还是在y 轴上. (2)设方程:①依据上述推断设方程为x 2a 2+y 2b 2=1或x 2b 2+y 2a2=1.②在不能确定焦点位置的状况下也可设mx 2+ny 2=1(m >0,n >0且m ≠n ). (3)找关系,依据已知条件,建立关于a ,b ,c 或m ,n 的方程组. (4)解方程组,代入所设方程即为所求.,►自测自评1.到两定点F 1(-4,0)和F 2(4,0)的距离之和为8的点M 的轨迹是线段F 1F 2.2.椭圆的焦点坐标为(4,0),(-4,0),椭圆上一点到两焦点的距离之和为10,则椭圆的标准方程为x 225+y 29=1. 3.已知a =4,c =3,焦点在y 轴上的椭圆的标准方程为x 27+y 216=1.4.椭圆x 225+y 29=1的焦点坐标为(4,0),(-4,0).1.已知两定点F 1(-2,0),F 2(2,0),点P 是平面上一动点,且|PF 1|+|PF 2|=6,则点P 的轨迹是(C ) A .圆 B .直线 C .椭圆 D .线段2.若椭圆的两焦点为(-2,0),(2,0),且过点⎝⎛⎭⎫52,-32,则该椭圆的方程是(D ) A.y 28+x 24=1 B.y 210+x26=1 C.y 24+x 28=1 D.y 26+x 210=1 解析:由题意知,所求椭圆的焦点在x 轴上,可以排解A 、B ;再把点⎝⎛⎭⎫52,-32代入方程,可知应选D. 3.过椭圆4x 2+2y 2=1的一个焦点F 1的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点F 2构成△ABF 2,那么△ABF 2的周长是______.答案:2 24.写出适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)a =4,b =3焦点在x 轴上; (2)a =5,c =2焦点在y 轴上;(3)求中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过点⎝⎛⎭⎫63,3和点⎝⎛⎭⎫223,1.答案:(1)x 216+y 29=1;(2)y 225+x 221=1;(3)x 2+y 29=1.5.设F 1、F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y2b2=1,(a >b >0)的左右两焦点,若椭圆C上的点A ⎝⎛⎭⎫1,32到F 1、F 2两点的距离之和为4,求椭圆C 的方程及焦点坐标.解析:椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1,F 2两点的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又A ⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆C 上, ∴122+⎝⎛⎭⎫322b 2=1,解得b 2=3. ∴c 2=a 2-b 2=1.∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,焦点坐标为F (±1,0).。
学业分层测评
(建议用时:45分钟) [学业达标] 一、选择题
1.椭圆x 2
16+y 2
25=1的焦点坐标是( )
A .(±4,0)
B .(0,±4)
C .(±3,0)
D .(0,±3)
【解析】 根据椭圆的标准方程可知,椭圆的焦点在y 轴上,所以对应的焦点坐标为(0,±3),故选D.
【答案】 D
2.如果方程x 2
a 2+y 2
a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围
是
( ) A .a>3
B .a<-2
C .a>3或a<-2
D .a>3或-6<a<-2
【解析】 由a 2>a +6>0,得⎩⎪⎨
⎪⎧
a 2-a -6>0,
a +6>0,所以⎩⎪⎨
⎪⎧
a<-2或a>3,
a>-6,
所以
a>3或-6<a<-2.
【答案】 D
3.已知a=13,c=23,则该椭圆的标准方程为( )
A.x2
13+
y2
12
=1
B.x2
13+
y2
25
=1或
x2
25
+
y2
13
=1
C.x2
13
+y2=1
D.x2
13
+y2=1或x2+
y2
13
=1
【解析】a=13,c=23,
∴b2=(13)2-(23)2=1,
a2=13,而由于焦点不确定,
∴D正确.
【答案】 D
4.已知圆x2+y2=1,从这个圆上任意一点P向y轴作垂线,垂足为P′,则PP′的中点M的轨迹方程是( )
A.4x2+y2=1 B.x2+y2
1
4
=1
C.x2
4
+y2=1 D.x2+
y2
4
=1
【解析】设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则x=x0
2
,y=
y0.
∵P(x 0,y 0)在圆x 2+y 2=1上, ∴x 20+y 20=1.①
将x 0=2x ,y 0=y 代入方程①, 得4x 2+y 2=1. 故选A. 【答案】 A
5.椭圆x 2
25+y 2
9=1上的一点M 到左焦点F 1的距离为2,N 是MF 1的中点,
则|ON|等于( ) 【25650044】
A .2
B .4
C .8 D.3
2
【解析】 如图,F 2为椭圆的右焦点,连接MF 2,则ON 是△F 1MF 2的中位
线,∴|ON|=1
2
|MF 2|,
又|MF 1|=2,|MF 1|+|MF 2|=2a =10, ∴|MF 2|=8,∴|ON|=4. 【答案】 B 二、填空题
6.椭圆x 2m +y 2
4
=1的焦距是2,则m 的值是________.。