椭圆定义与性质(全)
椭圆

1.焦点在X轴时,标准方程为:
2.焦点在Y轴时,标准方程为:
椭 圆 上 任 意 一 点 到 F 1 , F 2 距 离 的 和 为 2 a , F 1 , F 2 之 间 的 距 离 为 2 c 。 而 公 式 中 的 b ²= a ²- c ²。 b 是 为 了 书 写 方 便 设定的参数。
应用
例如:有一个圆柱,被截得到一个截面,下面证明它是一个椭圆(用上面的第一定义): 将两个半径与圆柱半径相等的半球从圆柱两端向中间挤压,它们碰到截面的时候停止,那么会得到两个公共 点,显然他们是截面与球的切点。 设两点为F1、F2 对于截面上任意一点P,过P做圆柱的母线Q1、Q2,与球、圆柱相切的大圆分别交于Q1、Q2 则PF1=PQ1、PF2=PQ2,所以PF1+PF2=Q1Q2 由定义1知:截面是一个椭圆,且以F1、F2为焦点已知长轴与短轴尺寸,两焦点焦距尺规作图法 用同样的方法,也可以证明圆锥的斜截面(不通过底面)为一个椭圆 例:已知椭圆C:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的离心率为√6/3,短轴一个端点到右焦点的距离为√3. 1.求椭圆C的方程. 2.直线l:y=x+1与椭圆交于A,B两点,P为椭圆上一点,求△PAB面积的最大值.
在坐标轴内,动点( )到两定点( )( )的斜率乘积等于常数m(-1<m<0)。
注意:考虑到斜率不存在时不满足乘积为常数,所以无法取到,即该定义仅为去掉四个点的椭圆。
椭圆也可看做圆按一定方向作压缩或拉伸一定比例所得图形。
方程
参数方程
标准方程
极坐标
在平面直角坐标系中,用方程描述了椭圆,椭圆的标准方程中的“标准”指的是中心在原点,对称轴为坐标 轴。
椭圆的定义与性质

椭圆的定义与性质椭圆是数学中的一个重要几何概念,它在几何学、物理学、天文学等领域中都有广泛的应用。
本文将从椭圆的定义、性质以及应用等方面进行探讨。
一、椭圆的定义椭圆是平面上一组点的集合,这组点到两个给定点的距离之和等于常数的情况。
这两个给定点称为焦点,而常数称为离心率。
椭圆的定义可以用数学表达式表示为:对于平面上的点P(x, y),到焦点F1和F2的距离之和等于常数2a,即PF1 + PF2 =2a。
其中,a为椭圆的半长轴。
二、椭圆的性质1. 焦点与半长轴的关系:椭圆的两个焦点到椭圆中心的距离之和等于2a,即F1C + F2C = 2a。
这表明椭圆的中心C位于焦点连线的中垂线上。
2. 离心率与形状的关系:离心率e是椭圆的一个重要参数,它决定了椭圆的形状。
当离心率e=0时,椭圆退化为一个圆;当0<e<1时,椭圆的形状趋近于圆;当e=1时,椭圆退化为一个抛物线;当e>1时,椭圆的形状趋近于双曲线。
3. 半短轴与半长轴的关系:椭圆的半长轴为a,半短轴为b,它们之间的关系可以用离心率e来表示,即e = √(1 - b²/a²)。
通过这个公式,我们可以计算出椭圆的半短轴。
4. 焦点与直径的关系:椭圆的焦点到椭圆上任意一点的距离之和等于椭圆的直径。
这个性质在椭圆的应用中非常重要,例如在天文学中,可以用椭圆的性质来描述行星的轨道。
三、椭圆的应用1. 天文学中的椭圆轨道:行星绕太阳运动的轨道可以近似看作椭圆,根据椭圆的性质,可以计算出行星的轨道参数,如离心率、半长轴等。
2. 椭圆的光学性质:椭圆镜是一种常见的光学元件,它可以将入射光线聚焦到一个点上,用于望远镜、显微镜等光学仪器中。
3. 椭圆的工程应用:在建筑、桥梁等工程设计中,椭圆形状的结构可以提供更好的力学性能和美观效果。
总结:椭圆作为一种重要的数学概念,在几何学和应用数学中都有广泛的应用。
通过对椭圆的定义与性质的探讨,我们可以更好地理解椭圆的形状特征以及其在各个领域中的应用。
椭圆总结(全)

椭圆总结一、椭圆的定义:(隐含条件)平面内与两定点F 1,F 2的距离的和等于定长()2122F F a a >的动点P 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。
二、 方程1、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 三角形)(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 -=2、 一般方程:)0,0(122>>=+B A By Ax 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。
要求能熟练的把一般方程转化成标准方程,并找出a,b,c.三、性质:对于焦点在x 轴上,中心在原点:12222=+b y a x (a >b >0)有以下性质:1、范围:|x|≤a ,|y|≤b ;[][]22121212,*,0PF a c a c PF PF b a F PF F BF ∈-+⎡⎤∈⎣⎦∈角,2、对称性:对称轴方程为x=0,y=0,对称中心为O (0,0);3、顶点:A 1(-a ,0),A 2(a ,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b ),长轴|A 1A 2|=2a ,短轴|B 1B 2|=2b ;(a 半长轴长,b 半短轴长);4、通径:过椭圆的焦点与椭圆的长轴垂直的直线被椭圆所截得的线段称为椭圆通径,通径最短=ab 225、离心率:e=ca==(焦距与长轴长之比)()1,0∈;e 越大越扁,0=e 是圆。
椭圆知识点与性质大全

椭圆与方程【知识梳理】 1、椭圆的定义平面内,到两定点1F 、2F 的距离之和为定长()1222,0a F F a a <>的点的轨迹称为椭圆,其中两定点1F 、2F 称为椭圆的焦点,定长2a 称为椭圆的长轴长,线段12F F 的长称为椭圆的焦距.此定义为椭圆的第一定义. 2、椭圆的简单性质3、焦半径椭圆上任意一点P 到椭圆焦点F 的距离称为焦半径,且[],PF a c a c ∈-+,特别地,若00(,)P x y 为椭圆()222210x y a b a b +=>>上的任意一点,1(,0)F c -,2(,0)F c 为椭圆的左右焦点,则10||PF a ex =+,20||PF a ex =-,其中ce a=. 4、通径过椭圆()222210x y a b a b +=>>焦点F 作垂直于长轴的直线,交椭圆于A 、B 两点,称线段AB 为椭圆的通径,且22b AB a=.P 为椭圆()222210x y a b a b+=>>上的任意一点,1(,0)F c -,2(,0)F c 为椭圆的左右焦点,称12PF F ∆为椭圆的焦点三角形,其周长为:1222F PF C a c ∆=+,若12F PF θ∠=,则焦点三角形的面积为:122tan 2F PF S b θ∆=.6、过焦点三角形直线l 过椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点1F ,与椭圆交于11(,)A x y 、22(,)B x y 两点,称2ABF ∆为椭圆的过焦点三角形,其周长为:24ABF C a ∆=,面积为212y y c S ABF -=∆.7、点与椭圆的位置关系()00,P x y 为平面内的任意一点,椭圆方程为22221(0)x y a b a b +=>>:若2200221x y a b +=,则P 在椭圆上;若2200221x y a b +>,则P 在椭圆外;若2200221x y a b+<,则P 在椭圆内.8、直线与椭圆的位置关系直线:0l Ax By C ++=,椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>,则l 与Γ相交22222a A b B C ⇔+>;l 与Γ相切22222a A b B C ⇔+=;l 与Γ相离22222a A b B C ⇔+<.9、焦点三角形外角平分线的性质(*)点(,)P x y 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的动点,12,F F 是椭圆的焦点, M 是12F PF ∠的外角平分线上一点,且【推广2】设直线()110l y k x m m =+≠:交椭圆()222210x y a b a b +=>>于C D 、两点,交直线22l y k x =:于点E .若E 为CD 的中点,则2122b k k a=-.11、中点弦的斜率()()000,0M x y y ≠为椭圆()222210x y a b a b +=>>内的一点,直线l 过M 与椭圆交于,A B 两点,且AM BM =,则直线l 的斜率2020ABb x k a y =-.12、相互垂直的半径倒数的平方和为定值若A 、B 为椭圆C :()222210x y a b a b+=>>上的两个动点,O 为坐标原点,且OA OB ⊥.则2211||||OA OB +=定值2211ab+.【典型例题】例1、直线1y kx =+与椭圆2215x y m+=恒有公共点,则m 的取值范围是__________. 【变式1】已知方程13522-=-+-k y k x 表示椭圆,则k 的取值范围__________. 【变式2】椭圆12222=-++m x m y 的两个焦点坐标分别为__________.【变式1】已知圆()11:221=++y x O ,圆()91:222=+-y x O ,动圆M 分别与圆1O 相外切,与圆2O 相内切.求动圆圆心M 所在的曲线的方程.【变式2】已知ABC ∆的两个顶点坐标为(4,0),(4,0)A B -,ABC ∆的周长为18,则顶点C 的轨迹方程为__________.【变式3】已知动圆P 过定点()03,-A ,且在定圆()64322=+-y x B :的内部与其相内切,求动圆的圆心P 的轨迹方程.例3、若P 是椭圆13422=+y x 上的点,1F 和2F 是焦点,则 (1)21PF PF ⋅的取值范围为__________. (2)12PF PF ⋅的取值范围为__________.(3)2212PF PF +的取值范围为__________.【变式1】点(,)P x y 是椭圆22194x y +=上的一点,12,F F 是椭圆的焦点,M 是1PF 的中点,且12PF =,O 为坐标原点,则OM =_______.【变式2】点(,)P x y 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的动点,12,F F 是椭圆的焦点,M 是12F PF ∠的外角平分线上一点,且20F M MP ⋅=,则动点M 的轨迹方程为________.例4、已知椭圆2212516x y +=内有一点()2,1A ,F 为椭圆的左焦点,P 是椭圆上动点,求PA PF +的最大值与最小值__________.【变式】若椭圆171622=+y x 的左、右两个焦点分别为1F 、2F ,过点1F 的直线l 与椭圆相交于A 、B 两点,则B AF 2∆的周长为__________.例5、12,F F 是椭圆221x y +=的焦点,点P 为其上动点,且1260F PF ∠=︒,则12F PF ∆的面积是__________.【变式】焦点在轴x 上的椭圆方程为2221(0)x y a a +=>,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点B ,使得122F BF π∠=,那么实数a 的取值范围是________.例6、已知椭圆2212x y +=, (1)求过点1122P ⎛⎫⎪⎝⎭,且被P 平分的弦所在的直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过(21)A ,引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程.(4)椭圆上有两点P 、Q ,O 为原点,且有直线OP 、OQ 斜率满足21-=⋅OQ OP k k , 求线段PQ 中点M 的轨迹方程.例7、已知椭圆13422=+y x C :,试确定m 的取值范围,使得对于直线m x y l +=4:,椭圆C 上有不同的两点关于该直线对称.例8、已知椭圆1422=+y x 及直线m x y +=. (1)当m 为何值时,直线与椭圆有公共点?(2)若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程.例9、已知定点()2,0A -,动点B 是圆64)2(:22=+-y x F (F 为圆心)上一点,线段AB 的垂直平分线交BF于P .(1)求动点P 的轨迹方程; (2)直线13+=x y 交P 点的轨迹于,M N 两点,若P 点的轨迹上存在点C ,使,OC m ON OM ⋅=+求实数m的值;例10、已知椭圆12222=+b y a x (0>>b a ),过点(),0A a -,()0,B b 的直线倾斜角为6π,原点到该直线的距离为23.(1)求椭圆的方程;(2)斜率大于零的直线过()1,0D -与椭圆交于E ,F 两点,若DF ED 2=,求直线EF 的方程;(3)是否存在实数k ,直线2+=kx y 交椭圆于P ,Q 两点,以PQ 为直径的圆过点(1,0)D -?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.例11、若AB是经过椭圆2212516x y+=中心的一条弦点,12,F F分别为椭圆的左、右焦点,求1F AB∆的面积的最大值.【变式1】已知直线l与椭圆2213xy+=交于A B、两点,坐标原点O到直线l的距离为2,求AOB∆的面积的最大值.【变式3】已知定点)0,(a A 和椭圆8222=+y x 上的动点),(y x P(1)若2=a 且223||=PA ,计算点P 的坐标; (2)若30<<a 且||PA 的最小值为1,求实数a 的值.【变式4】如图,椭圆的中心在原点,()()2,0,0,1A B 是它的两个顶点,直线(0)y kx k =>交线段AB 于点D ,交椭圆于,E F 两点.(1)若6ED DF =,求直线的斜率k ;D(2)求四边形AFBE 的面积S 的最大值.【变式5】椭圆()222104x y b b +=>的一个焦点是()1,0F - (1)求椭圆的方程;(2)已知点P 是椭圆上的任意一点,定点M 为x 轴正半轴上的一点,若PM 的最小值为85,求定点M 的坐标; (3)若过原点O 作互相垂直两条直线,交椭圆分别于,A C 与,B D 两点,求四边形ABCD 面积的取值范围.【变式6】在平面直角坐标系xOy中,动点P到定点()),的距离之和为4,设点P的轨迹为曲线C,直E-,且与曲线C交于,A B两点.线l过点(1,0)(1)求曲线C的方程;(2)以AB为直径的圆能否通过坐标原点?若能通过,求此时直线l的方程,若不能,说明理由.∆的面积是否存在最大值?若存在,求出面积的最大值,以及此时的直线方程,若不存在,请说明理由.(3)AOB例12、已知椭圆2222(0)x y a a +=>的一个顶点和两个焦点构成的三角形的面积为4. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线)1(-=x k y 与椭圆C 交于A 、B 两点,试问,是否存在x 轴上的点(),0M m ,使得对任意的k R ∈,MA MB ⋅为定值,若存在,求出M 点的坐标,若不存在,说明理由.【变式1】过椭圆22182x y +=长轴上某一点(),0S s (不含端点)作直线l (不与x 轴重合)交椭圆于,M N 两点,若点(),0T t 满足:8OS OT ⋅=,求证:MTS NTS ∠=∠.【变式2】已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为4,且点⎛ ⎝⎭在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 长轴上的一个动点,过P 作方向向量()2,1d =的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,求证:22PA PB +为定值.【变式3】如图,A 为椭圆()2222+10x y a b a b =>>上的一个动点,弦,AB AC.当AC x ⊥轴时,恰好123AF AF =(1)求ca的值 (2)若111AF F B λ=,222AF F C λ=,试判断12λλ+是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.【变式4】线段,A B 分别在x 轴,y 轴上滑动,且3AB =,M 为线段AB 上的一点,且1AM =,M 随,A B 的滑动而运动(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)过N 的直线交曲线E 于,C D 两点,交y 轴于P ,1PC CN λ=,2PD DN λ=,试判断12λλ+是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.2F 1F【变式5】如图,已知椭圆C :22221x y a b+=,其左右焦点为()11,0F -及()21,0F ,过点1F 的直线交椭圆C 于,A B 两点,线段AB 的中点为G ,AB 的中垂线与x 轴和y轴分别交于,D E 两点,且1AF 、12F F 、2AF 构成等差数列.(1)求椭圆C 的方程;(2)记△1GF D 的面积为1S ,△OED (O 为原点)的面积为2S .试问:是否存在直线AB ,使得12S S =?说明理由.xyO A B1F D GE2F【变式6】已知椭圆C 的方程为22212x y a +=(0)a >,其焦点在x 轴上,点Q 为椭圆上一点. (1)求该椭圆的标准方程;(2)设动点P 00(,)x y 满足2OP OM ON =+,其中M 、N 是椭圆C 上的点,直线OM 与ON的斜率之积为12-,求证:22002x y +为定值; (3)在(2)的条件下探究:是否存在两个定点,A B ,使得PA PB +为定值?若存在,给出证明;若不存在,请说明理由.例13、椭圆的一个顶点(0,1)A -,焦点在x 轴上,右焦点到直线0x y -+的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线(0)y kx m k =+≠相交于不同两点,M N ,当AM AN =时,求实数m 的取值范围.【变式1】已知A 、B 、C 是椭圆()222210x y a b a b+=>>上的三点,其中()A ,BC 过椭圆的中心,且0AC BC ⋅=,2BC AC =.(1)求椭圆的方程;(2)过点()0,M t 的直线l (斜率存在时)与椭圆交于两点,P Q ,设D 为椭圆与y 轴负半轴的交点,且DP DQ =.求实数t 的取值范围.。
椭圆及特殊椭圆知识点(经典完整版)

椭圆及特殊椭圆知识点(经典完整版)椭圆及特殊椭圆知识点(经典完整版)1.概述椭圆是一个重要的几何概念,具有许多特殊性质和应用。
本文将介绍椭圆的基本定义和性质,并探讨一些特殊类型的椭圆。
2.椭圆的定义椭圆是一个平面图形,由到两个焦点的距离之和恒定于一个常数,且大于两个焦点间距离的点构成。
椭圆可以由一个固定点(焦点F1)和一条固定线段(主轴)决定。
3.椭圆的性质椭圆具有以下性质:半长轴:椭圆主轴的一半长度,用a表示。
半短轴:椭圆次轴的一半长度,用b表示。
焦距:焦点到椭圆某点的距离之和,等于椭圆的长轴长度。
离心率:描述椭圆的扁平程度,为焦距与长轴长度之比,用e 表示。
焦点坐标:椭圆的焦点F1的坐标表示为(-ae。
0),焦点F2的坐标表示为(ae。
0)。
4.特殊椭圆4.1 圆当椭圆的长轴和短轴长度相等时,椭圆变成一个圆。
圆是一种特殊的椭圆,具有对称性和均匀性。
4.2 扁圆当椭圆的离心率接近于1时,椭圆变得扁平,称为扁圆。
扁圆的长轴明显大于短轴,形状更接近于一个狭长的椭圆。
4.3 扇形扇形是由椭圆上的一段弧和两条半径组成的图形。
扇形的面积可以通过椭圆扇形公式计算。
4.4 椭圆柱体椭圆柱体是由椭圆沿其中一条轴旋转形成的立体图形。
椭圆柱体具有椭圆的特性,并且其体积和表面积可以通过相应的公式计算。
5.应用领域椭圆的特性使其在许多领域中得以应用,包括:天文学:描述轨道和行星运动。
工程学:设计轮廓和曲线。
密码学:用作加密算法的基础。
6.结论椭圆是一个重要的几何概念,具有多种特殊性质和应用。
我们通过介绍椭圆的定义、性质和特殊类型,认识到椭圆在几何学和其他领域中的重要性。
(完整版)椭圆知识点归纳总结

(完整版)椭圆知识点归纳总结1. 椭圆的定义椭圆是平面上到两个给定点的距离之和等于常数的点的集合。
这两个给定点称为焦点,而常数称为离心率。
椭圆的形状由焦点之间的距离决定,离心率的大小则决定了椭圆的扁平程度。
2. 椭圆的基本性质- 椭圆的长轴是焦点之间的距离,短轴是长轴的垂直中垂线。
- 椭圆的离心率介于0和1之间,且离心率为0时为圆。
- 椭圆有两个对称轴,分别是长轴和短轴的中垂线。
- 椭圆的焦点和任意一点的距离和等于离心率与该点到椭圆两个焦点的距离之和。
- 椭圆的面积为π * a * b,其中a和b分别是长轴和短轴的一半。
3. 椭圆的方程普通椭圆的方程为:(x-h)²/a² + (y-k)²/b² = 1其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是椭圆长轴和短轴的一半。
4. 椭圆的参数方程椭圆的参数方程为:x = h + a * cos(t)y = k + b * sin(t)其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是椭圆长轴和短轴的一半,t是参数。
5. 椭圆的焦点与直径- 焦点到定点的距离等于椭圆的常数离心率。
- 椭圆的两个焦点与椭圆的直径的交点相同。
6. 椭圆与其他几何图形关系- 椭圆与直线的关系:给定一条直线,椭圆上离直线距离之和最小的点在直线的垂直线上。
- 椭圆与双曲线的关系:双曲线可以看作是离心率大于1的椭圆。
- 椭圆与抛物线的关系:抛物线可以看作是离心率等于1的椭圆。
7. 椭圆的应用椭圆在现实生活中有广泛的应用,例如:- 天体运动:行星、卫星等的轨道可以近似看作是椭圆。
- 椭圆滤波器:在信号处理中用于清除噪音。
- 光学器件:如折射球面镜、椭圆镜等。
以上是关于椭圆的常见知识点的归纳总结,希望能对你有所帮助。
有关椭圆的所有知识点

有关椭圆的所有知识点
1. 椭圆的定义:椭圆是一种特殊的抛物线,它是二维平面上的曲线,其中两条轴的长度不相等,椭圆的方程为:$$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$$
2. 椭圆的性质:
(1)椭圆的对称轴是两个相交的线段,其中一个线段的长度大于另一个,称为长轴,另一个线段称为短轴;
(2)椭圆的中心点是两个对称轴的交点;
(3)椭圆的长轴和短轴的长度分别为a和b,椭圆的面积为S=πab;
(4)椭圆的边界是一个抛物线,称为椭圆弧,可以用参数方程表示:$$x=a\cos t,
y=b\sin t$$
3. 椭圆的标准方程:
(1)椭圆的标准方程为:$$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$$
(2)椭圆的中心在原点时,标准方程为:$$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$$
(3)椭圆的中心在(h,k)处时,标准方程为:$$\frac{(x-h)^2}{a^2}+\frac{(y-
k)^2}{b^2}=1$$
4. 椭圆的对称性:
(1)椭圆是一种具有对称性的曲线,其对称轴是两个相交的线段,其中一个线段的长度大于另一个,称为长轴,另一个线段称为短轴;
(2)椭圆的对称性可以用参数方程表示:$$x=a\cos t,y=b\sin t$$
(3)椭圆的对称性可以用参数方程表示:$$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$$
5. 椭圆的离心率:椭圆的离心率是椭圆的一个重要参数,它可以表示椭圆的形状,它的定义是:椭圆的离心率等于椭圆的长轴与短轴之比,即:$$e=\frac{a-b}{a}$$。
椭圆的性质及知识点总结

椭圆的性质及知识点总结一、椭圆的定义和基本性质1.1 椭圆的定义椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。
设d1和d2分别表示P到F1和F2的距离,则椭圆的定义可以用数学表达式表示为|d1 + d2| = 2a 。
1.2 椭圆的基本性质(1)椭圆对称轴:椭圆有两个对称轴,分别称为长轴和短轴。
长轴的端点是两个焦点F1和F2,短轴与长轴垂直并通过椭圆的中心点。
(2)椭圆的焦点和离心率:椭圆的焦点是定义椭圆的两个定点F1和F2,离心率e是一个表示椭圆形状的参数,e的取值范围是0<e<1。
(3)椭圆的三大定律:椭圆有三个基本定律,分别是:(a)椭圆内到两个焦点的距离之和等于长轴的长度;(b)椭圆内到两个焦点的距离之差等于长轴的长度;(c)椭圆的面积等于πab,其中a和b分别是长轴和短轴的长度。
1.3 椭圆的方程椭圆的标准方程是x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a和b分别是长轴和短轴的长度,椭圆的中心点位于原点(0,0)。
二、椭圆的相关知识点2.1 椭圆的离心率椭圆的离心率e的定义是e=c/a,其中c为焦距,a为长半轴的一半。
离心率越接近于0,椭圆形状越圆;离心率越接近于1,椭圆形状越扁。
2.2 椭圆的参数方程椭圆也可以用参数方程表示,参数方程为:x = a * cosθy = b * sinθ其中θ为参数,a和b分别是长轴和短轴的长度。
2.3 椭圆的焦半径椭圆的焦半径是指从椭圆的焦点到该椭圆上的任意一点P的距离,椭圆上各点的焦半径之和等于椭圆的周长。
2.4 椭圆的切线椭圆上的切线有一个特点:与椭圆相切的切线在切点处与切线的法线垂直。
根据这个特点可以求出椭圆上任意一点处的切线方程。
2.5 椭圆的焦点坐标椭圆的焦点坐标可以通过椭圆的离心率和焦距来求解。
焦点坐标为(±ae, 0),a为长轴的一半,e为椭圆的离心率。
2.6 椭圆的面积椭圆的面积可以通过参数法求解,面积为πab,其中a和b分别是长轴和短轴的长度。
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F1 0
F2
x
由椭圆的定义得,限制条件:MF1 MF2 2a
代入坐标 MF1 (x c)2 y2 , MF2 (x c)2 y2
得方程 (x c)2 y2 (x c)2 y2 2a (问题:下面怎样化简?)
移项,再平方 (x c)2 y2 4a2 4a (x c)2 y2 (x c)2 y2
O
x
O
x
F1
方案一
方案二
建立平面直角坐标系通常遵循的原则:对称、“简洁”
2.椭圆的标准方程的推导
解:取过焦点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直 平分线为y轴,建立平面直角坐标系(如图). y
设M(x, y)是椭圆上任意一
M
点,椭圆的焦距2c(c>0),M
与F1和F2的距离的和等于正 常数2a (2a>2c) ,则F1、F2的坐 标分别是(c,0)、(c,0) .
3.当2a<2c时,无轨迹,图形不存在.
4.当c=0时,轨迹为圆.
♦ 回忆在必修2中是如何求圆的方程的?
以圆心O为原点,建立直角坐标系
y
设圆上任意一点P(x,y)
P(x, y)
•
r
OP r x2 y2 r
•
O
x 两边平方,得
x2 y2 r2
求曲线方程的方法步骤是什么?
建系 建立适当的直角坐标系;
设点 列式
设M(x,y)是曲线上任意一点; 由限制条件,列出几何 等 式,写出适 合条件P的点M的集合P={M|P(M)}
代换 用坐标法表示条件P(M),列出方程 化简 f(x,y)=0,化简方程f(x,y)=0.
♦ 探讨建立平面直角坐标系的方案
yy y
y
M
y
F2 M
F1 O O OF2 x x x
3.在画椭圆的过程中,绳子长度与两定点距离大小有怎样的关系?
请你归纳出椭圆的定义,它应该包含几个要素?
(1)由于绳长固定,所以点M到两
M
个定点的距离和是个定值
F1
F2
(2)点M到两个定点的距离和要大
于两个定点之间的距离
(一)椭圆的定义
椭圆定义的文字表述:
• 平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数 ( 2a) (大于|F1F2 |)的点的轨迹叫椭圆。
两边除以 a 2b 2得
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0).
椭圆的标准方程
y
M
焦点在x轴:
x2 a2
y2 b2
1a b 0
F1 o F2 x
(x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
焦点在y轴:
y2 a2
x2 b2
1(a
b
0)
y
F2
M
ox
F1
(y c)2 x2 (y c)2 x2 2a
生 活 中 的 椭 圆
如何精确地设计、制作、建造出现实生活中这些椭圆形的 物件呢?
星系中的椭圆
——仙女座星系
——“传说中的”飞碟
数学实验
• (1)取一条细绳, • (2)把它的两端固定在板
上的两个定点F1、F2 • (3)用铅笔尖(M)把细
绳拉紧,在板上慢慢移 动看看画出的 图形
思 1.在椭圆形成的过程中,细绳的两端的位置是固定的还是运动的? 考 2.在画椭圆的过程中,绳子的长度变了没有?说明了什么?
• 定点F1、F2叫做椭圆的焦点。 • 两焦点之间的距离叫做焦距(2C)。
椭圆定义的符号表述:
M
MF1 MF2 2a F2
F1
(2a>2c)
小结:椭圆的定义需要注意以下几点
1.平面上----这是大前提 2.动点M到两定点F1,F2的距离之和是常数2a 3.常数2a要大于焦距2C
思考:
1.当2a>2c时,轨迹是( 椭圆 ) 2.当2a=2c时,轨迹是一条线段, 是以F1、F2为端 点的线段.
总体印象:对称、简洁,“像”直线方程的截距 式
两类标准方程的对照表
定义
图形
方程 焦点 a,b,c之间的关系
MF1+MF2=2a (2a>2c>0)
y
y
M
F2 M
F1 o F2 x
x2 a2
y2 b2
1
a
b
0
ox
F1
y2 a2
x2 b2
1
a
b 0
F(±c,0)
F(0,±c)
c2=a2-b2
注: 共同点:椭圆的标准方程表示的一定是焦点在坐标轴上,
a2 cx a (x c)2 y2
两边再平方,得
a4 2a2cx c2 x2 a2 x2 2a2cx a2c2 a2 y2
整理得 (a2 c2 )x2 a2 y2 a2 (a2 c2 )
பைடு நூலகம்
由椭圆定义可知 2a 2c,即a c, 所以
a2 c2 0,设a2 c2 b2 (b 0), b2 x2 a2 y 2 a2b2
上的椭圆,则m的取值范围是 . (0,4)
变式:已知方程
x2 + y2 = 1 m - 1 3- m
表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范
围是
.
(1,2)
2、 已知椭圆的方程为: x2 y2 1,请填空: 25 16
(1) a=_5_,b=_4_,c=_3_,焦点坐标为_(-_3_,_0_)、__(_3_,_0_),焦距等于_6_.
中心在坐标原点的椭圆;方程的左边是平方和,右边是1.
不同点:焦点在x轴的椭圆 x2项分母较大. 焦点在y轴的椭圆 y 2项分母较大.
练习1:判定下列椭圆的焦点在哪个轴,并指 明a2、b2,写出焦点坐标
x2
y2
+ =1
25 16
x2
y2
+ =1
144 169
x2
y2
m2 + m2 + 1 = 1
答:在 X 轴(-3,0)和(3,0) 答:在 y 轴(0,-5)和(0,5) 答:在y 轴。(0,-1)和(0,1)
25 16
? x 2
(3) m2
y2 m2 1
1(6)
x2 24
k
y2
16 k
1
练习:
1.方程 x2 y2 1表示焦点在x轴上的椭圆, a3
则a的范围为( a>3 )。 2.方程 x2 y2 1表示焦点在y轴上的椭圆
b9 则b的范围为( 0<b<9 )。
3.已知方程 x2 + y表2 =示1焦点在x轴 4m
(2)若C为椭圆上一点,F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,
并且CF1=2,则CF2=__8_.
判断椭圆标准方程的焦点在哪个轴上的准则:
焦点在分母大的那个轴上。
练习:
1.口答:下列方程哪些表示椭圆? 若是,则判定其焦点在何轴? 并指明 a2,b2 ,写出焦点坐标.
(1) x 2 y 2 1 (4)9x2 25 y 2 225 0
16 16
x2 (2)
y2
1
(5) 3x2 2 y2 1