(完整版)高中数学_椭圆,知识题型总结,推荐文档
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陈氏优学
教学课题
椭圆
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.
讲练结合一.椭圆的定义
1.若的两个顶点,的周长为,则顶点的轨迹方程是 ABC
4,0,4,0ABABC18C
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,。
讲练结合二.利用标准方程确定参数
1.椭圆的焦距为,则= 。22
1
4xy
m2m
2.椭圆的一个焦点是,那么 。5522
kyx)2,0(k
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。
(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
A
1(―a,0),
A
2(a,0),B
1(0,―b),B
2(0,b)。
③线段A
1A
2,B
1B
2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A
1A
2|=2a,|B
1B
2|=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x2+y2=a2
。
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
,,
对称性关于x轴、y轴和原点对称
顶点
,,
轴长轴长=,短轴长=
离心率性质
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,a2=b2+c2;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也
不相同。
题型一 椭圆焦点三角形面积公式的应用
定理 在椭圆(>>0)中,焦点分别为、,点P是椭圆上任意一点,1
22
22
by
ax
ab
1F
2F
,则.
21PFF
2tan2
21
bS
PFF
证明:记,由椭圆的第一定义得
2211||,||rPFrPF
.4)(,222
2121arrarr
在△中,由余弦定理得:
21PFF
.)2(cos22
212
22
1crrrr
配方得:.4cos22)(2
21212
21crrrrrr
即.4)cos1(242
212
crra
.
cos12
cos1)(2222
21
bca
rr
由任意三角形的面积公式得:
.
2tan
2cos22cos
2sin2
cos1sin
sin
21
2
222
21
21
bbbrrS
PFF
.
2tan2
21
bS
PFF
典题妙解
例1 若P是椭圆上的一点,、是其焦点,且,求1
6410022
yx
1F
2F60
21PFF
△的面积.
21PFFPy
F
1 O F
2 xP
解法一:在椭圆中,而记1
6410022
yx
,6,8,10cba.60
.||,||
2211rPFrPF
点P在椭圆上,
由椭圆的第一定义得:.202
21arr
在△中,由余弦定理得:
21PFF
.)2(cos22
212
22
1crrrr
配方,得:.1443)(
212
21rrrr
从而.1443400
21rr
.
3256
21rr
.
3364
23
3256
21
sin
21
21
21
rrS
PFF
解法二:在椭圆中,,而1
6410022
yx
642
b.60
.
3364
30tan64
2tan2
21
bS
PFF
解法一复杂繁冗,运算量大,解法二简捷明了,两个解法的优劣立现!
例2 已知P是椭圆上的点,、分别是椭圆的左、右焦点,若,则1
92522
yx
1F
2F
21
||||
2121
PFPFPFPF
△的面积为( )
21PFF
A. B. C. D. 33323
33
解:设,则,
21PFF
21
||||cos
2121
PFPFPFPF
.60
.3330tan9
2tan2
21
bS
PFF
故选答案A.
练习
6.已知椭圆的中心在原点,、为左右焦点,P为椭圆上一点,且,△ 的面
1F
2F
21
||||
2121
PFPFPFPF
21PFF
积是,准线方程为,求椭圆的标准方程.3
334
x
参考答案
6.解:设,.
21PFF
120,
21
||||cos
2121
PFPFPFPF
,.3360tan
2tan222
21
bbbS
PFF
1b
又,即.
3342
ca
33
3
33411222
cc
cc
cbc
或.3c
33
c
当时,,这时椭圆的标准方程为;3c222
cba1
422
yx
当时,,这时椭圆的标准方程为;
33
c
332
22
cba1
3422
yx
但是,此时点P为椭圆短轴的端点时,为最大,,不合题意.
60
故所求的椭圆的标准方程为.1
422
yx
题型二 中点弦问题 点差法
中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆中,以为中1
22
22
by
ax
00(,)Pxy
点的弦所在直线方程?
例3. 过椭圆内一点,引一条弦,使弦被点平分,求这条xy
MM22
164121()
弦所在的直线方程。
分析:本例的实质是求出直线的斜率,在所给已知条件下求直线的斜率方法较多,故本例解法较多,可作
进一步的研究。
解:法一 设所求直线方程为,代入椭圆方程并整理,得ykx12()
()()()4124211602222
kxkkxk,又设直线与椭圆的交点为
AxyBxyxxxxkk
k()()()
112212122
282
41,、,,则、是方程的两个根,于是,
又为的中点,∴,解之得,故所求直线方MABxxkk
kk122
2
242
4121
2
()
程为xy240