高二数学椭圆的简单几何性质2(2019年8月整理)
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学案高中课程标准·数学选择性必修第一册3.1.2 椭圆的简单几何性质(第二课时)一、课前回顾1.掌握椭圆的简单几何性质.2.了解离心率对椭圆扁平程度的影响.3.设1F ,2F 为椭圆C 的两个焦点,M 为椭圆C 上一点,112MF =,216MF =,213sin 5MF F ∠=,则椭圆C 的离心率e =_________.二、学习目标1.会判断直线与椭圆的位置关系.2.能运用直线与椭圆的位置关系解决相关的弦长、中点弦问题. 三、自学指导阅读课本113-114页,解决以下问题与例题 问题1:点与椭圆的位置关系点P (x 0,y 0)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的位置关系: (1)点P 在椭圆上⇔(2)点P 在椭圆内部⇔(3)点P 在椭圆外部⇔做一做:若点A (a ,1)在椭圆x 24+y 22=1的内部,则a 的取值范围是 .问题2:直线与椭圆的位置关系直线y=kx+m与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的位置关系判断方法:联立{y =kx +m ,x 2a 2+y 2b 2=1,消去y 得一个关于x 的一元二次方程. 位置关系 公共点个数 组成的方 程组的解 判定方法(利用判别式Δ) 相交 相切 相离做一做:直线y=x+1与椭圆x2+y 22=1的位置关系是( )A.相离B.相切C.相交D.无法确定例1:动点(,)M x y 与定点(4,0)F 的距离和M 到定直线25:4l x =的距离的比是常数45,求动点M 的轨迹.变式1:点(),M x y 与定点()2,0F 的距离和它到定直线 8x =的距离的比是1:2,求点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.例2:如图3.1-13,已知直线:450l x y m -+=和椭圆22:1259x y C +=.m 为何值时,直线l 与椭圆C :(1)有两个公共点?(2)有且只有一个公共点?(3)没有公共点?图3.1-13变式2:已知直线m x y +=与椭圆191622=+y x 当直线和椭圆相离、相切、相交时,分别求m 的取值范围.例3: 已知椭圆1422=+y x 及直线m x y +=. (1)当直线和椭圆有公共点时,求实数m 的取值范围; (2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程.变式3: (1)已知椭圆205422=+y x 的左焦点为F ,过点F 且倾斜角为45°的直线l 交椭圆于B A ,两点,求弦长AB .(2)椭圆有两个顶点)0,1(),0,1(B A -,过其焦点)1,0(F 的直线l 与椭圆交于D C ,两点,若223=CD ,求直线l 的方程.例4:过椭圆141622=+y x 内一点)1,2(P 作一条直线交椭圆于B A ,两点,使线段AB 被点P 平分,求此直线的方程.变式4:(1)已知点)2,4(P 是直线l 被椭圆193622=+y x 所截得的线段的中点,则直线l 的方程为(2)已知点)2,4(P 是直线082:=-+y x l 被焦点在x 轴上的椭圆所截得的线段的中点,则该椭圆的离心率为 .四、当堂检测1.求下列直线与椭圆的交点坐标:(1)310250x y +-=,221254x y +=;(2)320x y -+=,221164x y +=.2.经过椭圆2212x y +=的左焦点F 1作倾斜角为60°的直线l ,直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,求AB 的长.五、课后作业1.若直线x+2y=m 与椭圆x 24+y 2=1只有一个交点,则m 的值为( ) A.2√2B.±√2C.±2√2D.±22.直线y=x+1被椭圆x 24+y 22=1所截得的弦的中点坐标是( )A.(23,53)B.(43,73) C.(-23,13)D.(-132,172)3.若直线y=x+2与椭圆x2m +y23=1有两个公共点,则m的取值范围是.4.椭圆x23+y2=1被直线x-y+1=0所截得的弦长|AB|=.5.已知焦点坐标分别为(0,5√2)和(0,-5√2)的椭圆截直线y=3x-2所得弦的中点的横坐标为12,求此椭圆的方程.6.已知椭圆221259x y+=,直线:45400l x y-+=.椭圆上是否存在一点,使得:(1)它到直线l的距离最小?最小距离是多少?(2)它到直线l的距离最大?最大距离是多少?7.已知椭圆22149x y+=,一组平行直线的斜率是32.(1)这组直线何时与椭圆相交?(2)当它们与椭圆相交时,证明这些线被椭圆截得的线段的中点在同一条直线上.。
椭圆的简单几何性质椭圆是一种重要的几何图形,它具有一些独特的性质和特征。
在本文档中,我们将介绍一些椭圆的简单几何性质,包括定义、方程、焦点与准线、长轴和短轴、离心率以及切线等内容。
1. 定义椭圆是平面上的一个闭合曲线,其定义如下:对于给定的两个点F₁ 和F₂ 以及一条固定长度的线段 2a(长轴),满足到椭圆上任意一点的两个焦点到该点的距离之和始终等于 2a(F₁P + F₂P = 2a,其中 P 为椭圆上任意一点)。
2. 方程一般来说,椭圆的方程可以表示为:(x - h)²/a² + (y - k)²/b² = 1其中 (h, k) 为椭圆的中心坐标,a 和 b 分别为长轴和短轴的长度。
3. 焦点与准线椭圆的焦点是定义椭圆的两个特殊点,记作F₁ 和F₂。
它们位于椭圆的长轴上,且到椭圆中心的距离为 c(c² = a² - b²,对于椭圆来说,c < a)。
准线是垂直于长轴且通过中心的直线,可表示为 x = h ± a/e,其中 e 为离心率。
4. 长轴和短轴椭圆的长轴为横坐标轴的长度,并且它是离心率 e 的倒数(2a = 1/e)。
短轴则为纵坐标轴的长度,且它与长轴的关系为 b² = a² - c²。
5. 离心率离心率 e 描述了椭圆形状的独特特征。
在数值上,离心率是一个小于 1 的正实数,可以通过以下公式计算:e = c / a离心率越接近0,椭圆形状越接近于圆形;离心率越接近1,椭圆形状越扁平。
6. 切线椭圆上任意一点的切线是与该点相切且仅与椭圆相交于此点的直线。
切线的斜率可通过直线与椭圆方程联立解得。
一般来说,椭圆有两条切线与其相切。
结论椭圆作为一种重要的几何图形,具有许多简单而重要的性质。
从定义到方程,再到焦点与准线、长轴和短轴、离心率以及切线,椭圆的性质非常丰富。
通过研究这些性质,我们可以更好地理解椭圆的形状和特征,为后续的几何学习奠定基础。