211椭圆及其标准方程(2)
2.2.1椭圆及其标准方程(2)

§2.2.1椭圆及其标准方程(2)编写:英德市第二中学,叶加修;审核:英西中学,刘东【学习目标】熟练椭圆方程的求解【知识回顾】1. 椭圆221259x y +=上一点P 到一个焦点的距离为5,则P 到另一个焦点的距离为( ) A.5 B.6 C.4 D.102.椭圆 的焦点坐标是( ) A.(±5,0) B.(0,±5) C.(0,±12) D.(±12,0)3.小结:【新知构建】用待定系数法求椭圆标准方程的步骤.(1)作判断:依据条件判断椭圆的焦点在x 轴上还是在y 轴上.(2)设方程:①依据上述判断设方程为 或 .②在不能确定焦点位置的情况下也可设 .(3)找关系,根据已知条件,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.例1 已知圆A :(x +3)+y =100,圆A 内一定点B(3,0),圆P 过B 点且与圆A 内切,求圆心P 的轨迹方程.例2 已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,圆C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,求动圆圆心的轨迹.小结: 22125169x y +=【当堂练习】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( )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( ) A.y 28+x 24=1 B.y 210+x 26=1 C.y 24+x 28=1 D.y 26+x 210=1 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______.小结:【课后作业】1.椭圆x 2m +y 24=1的焦距是2,则m 的值为( ) A .5或3 B .8 C .5 D .32. 如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( )A .(0,2)B .(0,+∞)C .(-∞,1)D .(0,1)3.椭圆x 249+y 224=1上一点P 与椭圆的两个焦点F 1、F 2的连线互相垂直,则△PF 1F 2的面积为( )A .20B .22C .24D .284. 一动圆过定点A (1,0),且与定圆(x +1)2+y 2=16相切,则动圆圆心轨迹方程是__________.5. 与椭圆x 2+4y 2=4有公共的焦点,且经过点A (2,1)的椭圆的方程为 .6.△ABC 的三边a >b >c 且成等差数列,A 、C 两点的坐标分别是(-1,0)、(1,0),求顶点B 的轨迹方程。
高中数学第二章_椭圆定义_椭圆及其标准方程(二).人教版选修2

9
~ 求曲线方程的方法:
代入法:或中间变量法,利用所求曲 线上的动点与某一已知曲线上的动点 的关系,把所求动点转换为已知动点 满足的曲线的方程,由此即可求得动 点坐标x,y之间的坐标。
10
课堂练习:
x2 y2 1.如图,F1,F2 分别为椭圆 2 2 1 a b 的左、 右焦点, 点 P 在椭圆上, △POF2 是面积为 3 的正三角形, 则 b 2 的值是____________.
F
其中F1(0,-c),F2(0,c) x
2
2
知识概括
椭圆的定义
图形 标准方程 焦点坐标 a,b,c的关系
焦点位置的 判断
2
a b F 1 co
2
MF1 MF2 2a(2a 2c 0) y y F 2 M M
F2 x
M
o
F 1
x
x y 1 a b 0 2 2 a b
2 2
0 2 2 0 0
与点P坐标之间的关系式, 并由点P的坐标满足圆的方 程得到点 M 的坐标所满足的方程 . 把x = x, y = 2y 代入方程①, 得
0 0
因为点P(x , y )在圆x + y = 4上,所以 x + y = 4.
2 0 2 0 2 2
①
x + 4y = 4, 即 x + y =1. 4 所以点M的轨迹是一个椭圆.
2 2
x轴的垂线PD,D为垂足.当点P在圆上运动时,线 段PD的中点M的轨迹是什么?为什么?
解 : 设点M的坐标为(x, y), 点P的坐标为(x , y ), 则
0 0
2 PD的中点得到点M 点M的运动.我们可以由M为线段
2.2.1椭圆及其标准方程(第二课时)

把x0 x, y0 2y代入方程,得x2 4y2 4,
即 x2 y2 1.所以点M的轨迹是一个椭圆。 4
变式:已知圆x2 y2 9,从这个圆上任意一点P向x轴作 垂线段PP' ,点M 在PP '上,并且PM 2MP ',求点M的轨迹。
y P
x2 y2 1 9
椭圆的标准方程 y
M
F1
O
F2
x
y
F2
O F1
M
x
焦点F1(c,0), F2(c,0)
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
这里c2 a2 b2
焦点F1(0,c), F2(0,c) y2 x2 1(a b 0) a2 b2
这里c2 a2 b2
例1.已知椭圆方程为 x2 y2 1 , 25 16
1
a b 0
a2 b2 c2
上,则ABC的周长为( B )
A.2 3
B.4 3
C.6
D.16
3.当直线y kx 2的倾斜角大于45小于90时,它和
曲线2x2 3 y2 6的公共点的个数为( C )
A.0
B.1
C.2
D.不能确定
7.? 神舟六号”载人航天飞船的运行轨道是以
地球中心为一个焦点的椭圆,设其近地点距地
例1 在圆x²+y²=4上任取一点P,过点P作x轴的垂线段
PD,D为垂足。当点P在圆上运动时,线段PD的中点
M的轨迹是什么?为什么?
y
P
解:设点M的坐标为(x, y),
M
点P的坐标为(x0 , y0 ),
§2.2.1 椭圆及其标准方程(2)

MF + MF2 = 2a(2a > 2c > 0) 1
y y
a b F co 1
M M
F2 x
F 2
M
o
F 1
x
y2 x2 x2 y2 + 2 = 1 ( a > b > 0) 2 + 2 = 1 ( a > b > 0 ) 2 a b a b
Q P ( x0 , y0 )在圆 x 2 + y 2 = 4上
2 2
y M 0
D
P
代 入 法
x
将 x0 = x ,
y 0 = 2 y代入上述方程 x2 + y2 = 1 4
得 x 2 + 4 y 2 = 4即
设点A 的坐标分别为( ),(5 例4 设点A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0). 直线AM BM相交于点 AM, 相交于点M 直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是 − 4 ,求 9 的轨迹方程. 点M的轨迹方程. y
【课前练习】 课前练习】
x2 y 2 过 , , 1.(09山东 设椭圆 山东)设椭圆 山东 设椭圆E: 2 + 2 = 1 (a,b>0)过M(2, 2 ), a b N( 6 ,1)两点,O为坐标原点, 两点, 为坐标原点 为坐标原点, 两点 (I)求椭圆E的方程; )求椭圆 的方程; 的方程 2 2 x y 两点, , , 两点 因为椭圆E: 2 + 2 = 1过M(2, 2 ),N( 6 ,1)两点 解:因为椭圆 因为椭圆 a b
PD, 为垂足。当点P在圆上运动时,求线段PD中点M PD,D为垂足。当点P在圆上运动时,求线段PD中点M PD中点 的轨迹方程。轨迹是什么图形? 的轨迹方程。轨迹是什么图形? 的坐标为(x,y),点P的坐标为 ( x0 , y0 ) 解:设点M的坐标为 设点 的坐标为 , 的坐标为 则
2、2、1椭圆及其标准方程(2)

(1) (2a 2c 0) 焦点在x轴上,中心在原点:
y
M(x,y) F1
(2) 焦点在y轴上,中心在原点:
y
F2
M(x,y)
o
2
F2 x
y
x y 2 1 a b 0 a2 b
2
o
M
x
F1
b a o c F2 x
椭圆的定义
MF1 MF2 2a(2a 2c 0)
y
y M M
F2 x F 2
M
图形 标准方程 焦点坐标 a,b,c的关系
焦点位置的 判断
2
a b F co 1
2
o
F 1
x
x y 2 1 a b 0 a2 b
y2 x2 2 1 a b 0 2 a b
11
例 1 已知动点 P 到点 F1 (0, 2) , F2 (0, 2) 的距离之 和为 12,求动点 P 的轨迹方程.
解:⑴由椭圆定义可知,动点 P 的轨迹是椭圆, 且焦点是 F1 (0, 2) , F2 (0, 2) ,∴ c 2 . ∵ PF1 PF2 12 ,∴ 2a 12 ,∴ a 6 , ∴ b2 a 2 c 2 36 4 32 x2 y2 1. ∴所求的轨迹方程为 32 36
13
例 3 已知 B、C 是两个定点, BC 6 ,且△ABC 的周长 等于 16,求顶点 A 的轨迹方程.
解:如图,以直线 BC 为 x 轴,线段 BC 的中点为原点,建立 平面直角坐标系,则 B(3,0), C (3,0) .
设顶点 A 的坐标为 ( x , y )
椭圆及其标准方程教学设计 (2)

《椭圆及其标准方程》教课方案胥娟一、教材及学情分析1 .《椭圆及其标准方程》是高中数学选修1-1 (人教版)中的内容,分三课时完成.第一课时讲解椭圆的定义及其标准方程;第二课时讲解运用椭圆的定义及其标准方程解题,牢固求曲线方程的两种基本方法,即待定系数法、定义法;第三课时讲解运用中间变量法求动点轨迹方程的基本思路。
本节是第一课时 .2.本节内容是继学生学习了直线和圆的方程,对曲线的方程的看法有了必定认识,对用坐标法研究几何问题有了初步认识的基础上,进一步学惯用坐标法学习曲线。
椭圆的学习可认为后边学习双曲线、抛物线供给基本模式和理论基础 . 所以这节课有承前启后的作用,是本章和本节的要点内容之一。
3.运用多媒体形象地给出椭圆,经过让学生自已着手作图,“定性”地画出椭圆,再经过坐标法“定量”地描述椭圆,使之从感性到理性抽象归纳,形式看法,推出方程。
二、教课目标分析1.知识与技术目标:掌握椭圆的定义和标准方程;明确焦点、焦距的看法;理解椭圆标准方程的推导。
2.过程与方法目标:经过让学生踊跃参加、亲自经历椭圆定义和标准方程的获取过程;体验坐标法在办理几何问题中的优胜性,从而进一步掌握求曲线方程的方法和数形联合的思想,提高运用坐标法解决几何问题的能力及运算能力。
3.感情态度与价值观目标:经过主动研究、合作学习,相互交流,感觉研究的乐趣与成功的愉悦,养成脚踏实地的科学态度和契而不舍的研究精神。
三、学习者特色分析1.在此以前,学生已学过坐标法解决几何问题,学过圆的定义与标准方程,但掌握不够,2.从研究圆到研究椭圆,跨度较大,学生思想上存在阻碍.3.在求椭圆标准方程时,会遇到比较复杂的根式化简问题,而这些在目前初中代数中都没有详细介绍,初中代数不可以完整满足学习本节的需要。
4.该班学生是高二文科生,数学基础整体较差。
5.经过近一学期的指引、鼓舞,学生学习数学的踊跃性较高。
谈论:对学习者知识基础、运算能力、学习兴趣和认知特色分析较到位,能和相应的教课方法激发学生的兴趣、锻炼提高运算能力和学生学习过程的踊跃性。
2.2.1椭圆及其标准方程(二)2

2.2.1椭圆及其标准方程(二)【教学目标】1.理解椭圆的定义及标准方程;2.掌握用定义法和待定系数法求椭圆的标准方程;3.理解椭圆标准方程的推导过程,并能运用标准方程解决相关问题.【学科素养】数学抽象、逻辑推理,数学运算.【教学重点】椭圆的定义及标准方程的推导.【教学难点】理解椭圆标准方程的推导过程,并能运用标准方程解决相关问题.【学法指导】教师启发讲授,学生探究学习.复习回顾问题 1:椭圆的定义是什么?问题 2:椭圆的标准方程是怎样的?新知探究例2:如图,在圆422=+y x 上任意取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足,当点P 在圆上运动时,线段PD 的中点M 的轨迹是什么? 点评:相关点法(代入法)(设计意图:利用直线中点坐标公式,探求动点轨迹)变式训练2:教材第50页B 组第一题例3:如图所示,设A ,B 的坐标分别是()()0,5,0,5-,直线BM AM ,相交于点M ,且它们的斜率之积是94-,求M点得轨迹方程。
(设计意图:把直线相关知识与椭圆结合到一起,加强知识之间的联系,以此培养学生 的知识串联能力)点评:参数法变式训练3:(教材第42页练习第4题)小结:求解与椭圆相关的轨迹问题的方法1、写出适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)1,4==b a ,焦点在x 轴上;(2)15,4==c a ,焦点在y 轴上;(3)52,10==+c b a2、椭圆2211625x y +=的焦点坐标为( )A (0, ±3)B (±3, 0)C (0, ±5)D (±4, 0)3、在方程22110064x y +=中,下列a, b, c 全部正确的一项是( ) A a=100, b=64, c=36 B a=10, b=6, c=8C a=10, b=8, c=6D a=100, c=64, b=36 教材第42页练习第1题、第3题.课堂小结1.椭圆的概念及标准方程;2.求椭圆方程的方法.作业布置 习题2.2A 组5 、7板书设计椭圆及其标准方程1、椭圆的定义 例2: 例32、椭圆的标准方程课后感悟。
高中数学选修2-1课时作业6:2.2.1 椭圆及其标准方程(二)

2.2.1 椭圆的标准方程(二)1.已知a =13,c =23,则该椭圆的标准方程为( ) A.x 213+y 212=1B.x 213+y 225=1或x 225+y 213=1C.x 213+y 2=1D.x 213+y 2=1或x 2+y 213=1 [解析]选D.由a 2=b 2+c 2,∴b 2=13-12=1.分焦点在x 轴和y 轴上写标准方程.2.椭圆x 225+y 2=1上一点P 到一个焦点的距离为2,则点P 到另一个焦点的距离为( ) A .5 B .6C .7 D .8[解析]选D.∵a =5,|PF 1|=2.∴|PF 2|=2a -|PF 1|=2×5-2=8.3.已知椭圆的焦点为(-1,0)和(1,0),点P (2,0)在椭圆上,则椭圆的方程为( ) A.x 24+y 23=1 B.x 24+y 2=1C.y 24+x 23=1 D.y 24+x 2=1 [解析]选A.c =1,a =12()2+12+0+2-12+0=2,∴b 2=a 2-c 2=3.∴椭圆的方程为x 24+y 23=1. 4.设F 1,F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,则△F 1PF 2的面积等于( )A .5B .4C .3D .1[解析]选B.由椭圆方程,得a =3,b =2,c =5,∵|PF 1|+|PF 2|=2a =6且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,∴|PF 1|=4,|PF 2|=2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴△PF 1F 2是直角三角形,故△F 1PF 2的面积为12|PF 1|·|PF 2|=12×2×4=4. 5.“m >n >0”是“方程mx 2+ny 2=1表示焦点在y 轴上的椭圆”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析]选C.mx 2+ny 2=1可化为x 21m +y 21n =1,因为m >n >0,所以0<1m <1n,因此椭圆焦点在y 轴上,反之亦成立.6.椭圆x 2m +y 215=1的焦距等于2,则m 的值是________. [解析]当焦点在x 轴时,m -15=1,m =16;当焦点在y 轴时,15-m =1,m =14.[答案]16或147.若方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是________.[解析]原方程可化为x 22+y 22k =1,因表示焦点在y 轴上的椭圆.∴⎩⎪⎨⎪⎧k >0,2k >2.解得0<k <1. ∴k 的取值范围是(0,1).[答案](0,1)8.已知椭圆的焦点是F 1(-1,0),F 2(1,0),P 为椭圆上一点,且|F 1F 2|是|PF 1|和|PF 2|的等差中项,则椭圆的方程为__________.[解析]由题设知|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=4,∴2a =4,2c =2,∴b =3,∴椭圆的方程为x 24+y 23=1.[答案]x 24+y 23=1 9.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)椭圆上一点P (3,2)到两焦点的距离之和为8;(2)椭圆两焦点间的距离为16,且椭圆上某一点到两焦点的距离分别等于9和15.解:(1)①若焦点在x 轴上,可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0). 由题意知2a =8,∴a =4,又点P (3,2)在椭圆上,∴916+4b 2=1,得b 2=647. ∴椭圆的标准方程为x 216+y 2647=1. ②若焦点在y 轴上,设椭圆的标准方程为:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),∵2a =8,∴a =4. 又点P (3,2)在椭圆上,∴416+9b 2=1,得b 2=12.∴椭圆的标准方程为y 216+x 212=1. 由①②知椭圆的标准方程为x 216+y 2647=1或y 216+x 212=1. (2)由题意知,2c =16,2a =9+15=24,∴a =12,c =8,∴b 2=80.又焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上,∴所求方程为x 2144+y 280=1或y 2144+x 280=1. 10.已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆左、右焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆方程;(2)△PF 1F 2的面积.解:(1)由PF 1⊥PF 2,可得|OP |=c ,即c =5.设椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1代入P (3,4), 得9a 2+16a 2-25=1,解得a 2=45,a 2=5(舍去).∴椭圆方程为x 245+y 220=1. (2)S △PF 1F 2=12|F 1F 2||y P |=5×4=20. 能力提升1.已知椭圆x 23+y 24=1的两个焦点F 1,F 2,M 是椭圆上一点,且|MF 1|-|MF 2|=1,则△MF 1F 2是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形[解析]选B.由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=2a =4,且已知|MF 1|-|MF 2|=1,所以|MF 1|=52,|MF 2|=32.又|F 1F 2|=2c =2.所以有|MF 1|2=|MF 2|2+|F 1F 2|2.因此∠MF 2F 1=90°,△MF 1F 2为直角三角形.2.椭圆的两焦点为F 1(-4,0)、F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆方程为__________.[解析]当△PF 1F 2面积取最大时,S △PF 1F 2=12×8b =12,∴b =3.又∵c =4,∴a 2=b 2+c 2=25. ∴椭圆的标准方程为x 225+y 29=1. [答案]x 225+y 29=1 3.已知椭圆8x 281+y 236=1上一点M 的纵坐标为2. (1)求M 的横坐标;(2)求过M 且与x 29+y 24=1共焦点的椭圆的方程. 解:(1)把M 的纵坐标代入8x 281+y 236=1,得8x 281+436=1, 即x 2=9.∴x =±3.即M 的横坐标为3或-3.(2)对于椭圆x 29+y 24=1,焦点在x 轴上且c 2=9-4=5, 故设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2a 2-5=1(a 2>5),把M 点坐标代入得9a 2+4a 2-5=1, 解得a 2=15(a 2=3舍去).故所求椭圆的方程为x 215+y 210=1. 4. 已知圆A :(x +3)2+y 2=100,圆A 内一定点B (3,0),圆P 过点B 且与圆A 内切,如下图,求圆心P 的轨迹方程.解:设|PB|=r.∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10,∴两圆的圆心距|P A|=10-r,即|P A|+|PB|=10,而|AB|=6,∴|P A|+|PB|>|AB|,∴圆心P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆.∴2a=10,2c=|AB|=6.∴a=5,c=3.∴b2=a2-c2=25-9=16.∴圆心P的轨迹方程为x225+y216=1.。
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图形
方程 焦点 a,b,c之间
的关系
椭圆的标准方程
|MF1|+|MF2|=2a (2a>2c>0)
y
y
M
F2
M
F1 o
F2 x
o
x
F1
x2 a2
y2 b2
1
a
b
0
F(±c,0)
y2 a2
x2 b2
1
a
b
0
F(0,±c)
c2=a2-b2
求椭圆标准方程的解题步骤:
(1)确定焦点的位置; (2)设出椭圆的标准方程; (3)用待定系数法确定a、b的值,
x
5,
化简, 得点M的轨迹方程为2x52
y2 100 /
9
1x
5.
思考 从例2你能发现椭圆与圆之间 的关系吗?
练习 椭圆
:x2已 知y2 x轴1 上上的的一动定点点,A求(A1Q,0中)点,MQ的为轨
迹方程4.
y
Q
M
解:点M的轨迹方程是 (x 1)2 4 y 2 1 -2 2
O A 2x
例3 如图2.1 6, 设点A, B
的坐标分别为 5,0,5,0.
y P
M
OD
x
图2.1 5
把 x0 x, y0 2 y 代入方程1,得 x2 4 y2 4,
即
x2 4
y2
1.所以点M的轨迹是一个椭圆.
在例2 中,寻找点M 的坐标 x, y 与中间变量 x0 , y0 之间的关系, 然后消去x0 , y0 , 得到点 M 的轨迹方程.这是解析几何中求点轨迹 方程常用的一种方法.
4 9
,因此可以
建立x,
y之间的
关 系 式, 得 出 点M的 轨 迹 方 程.
解 设点M的坐标为x, y, 因为点 A 的坐标是 5,0 ,
y M
所以,直线 AM 的斜率
k AM
y x5
x
5
;
A O
B x
同理,直线 BM 的斜率
图2.1 6
kBM
x
y
5
x
5.
由已知中有
x
y
5
x
y
5
4 9直线 AM , BM 相交于 NhomakorabeaM , A
且它们的斜率之
积是
4 9
,
求点M的轨迹方程.
y M B x
O
图2.1 6
操 作 打 开 的 几 何 画 板 观察 轨 迹 的 形 成 过 程.
分析 设点M的坐标为x, y,那么直线AM , BM
的斜率就可以用含x, y的式子表示.由于直线AM ,
BM的斜率之积是
写出椭圆的标准方程.
例2 如图2.1 5 , 在圆 x2 y2 4 上任取一点P,过点P 作 x 轴的垂线段 PD, D 为垂足.当 点 P 在圆上运动时,线段 PD 的中点M 的轨迹是什么? 为 什么?
y P
M
OD
x
图2.1 5
操作打开的几何画板, 观察点M形成轨迹的过程.
分析 点P在圆x2 y2 4 上运动,点P的运动引起 点M运动.我们可以由M为线段PD的中点得到点M 与点P坐标之间的关系式,并由点P 的坐标满足圆 的方程得到点M的坐标所满足的方程.
求曲线方程的方法:
代入法:利用所求曲线上的动点与某一已知 曲线上的动点的关系,把所求动点转换为已知动 点满足的曲线的方程,由此即可求得动点坐标x,y 之间的坐标。
解 设点M 的坐标为x, y,
点 P的坐标为x0 , y0 ,则
x
x0 , y
y0 2
.
因为点Px0 , y0 在圆x2 y2
4 上,所以x02 y02 4. 1