北师大版选修11第二章圆锥曲线与方程第一节
轴、
专家点评(师大附中张文俊)
本课例教学目标定位准确,设计力求符合现代教育理念和新课程标准的教学方案;教学方法选择较为恰当。
教学过程中,能正确地处理好教师与学生的关系,教师作为组织者与引导者,利用天体围绕地球运行轨迹的演示,激发学生学习数学的兴趣,鼓励学生大胆探索,勇于创新,提高学生参与数学活动的兴趣和积极性,同时设置了不同层次的知识面,以适应不同学生的认知过程,增强了学生的自信心,在师生互动的过程中,让学生体会数学的严谨;基本体现了新课标中让学生自主学习的教学理念;教学中能通过恰当的问题情景,设计比较有效的问题,以帮助学生积极思考,注意了学生的思维方式的培养和学生能力的提升,并注意了数学美的发现,使学生能深切地感受到椭圆方程、图形的对称美,获得成功的喜悦,提供学生的数学素养。
高中数学第二章圆锥曲线与方程1椭圆1.2椭圆的简单性质实用课件北师大版选修11
4.若点 P(a,1)在椭圆x22+y32=1 的外部,则 a 的取值范围为(
)
A.-2
3
3,2
3
3
B.2
3
3,+∞∪-∞,-2
3
3
C.43,+∞
D.-∞,-43
第十八页,共27页。
解析:因为点 P 在椭圆x22+y32=1 的外部, 所以a22+132>1,解得 a>233或 a<-233,故选 B. 答案:B
第二十四页,共27页。
7.椭圆 x2+4y2=1 的离心率为
()
3
3
A. 2
B.4
2
2
C. 2
D.3
解析:将椭圆方程 x2+4y2=1 化为标准方程得 x2+y12=1,则
4
a2=1,b2=14,c= a2-b2= 23,离心率 e=ac= 23,故选 A. 答案:A
第二十五页,共27页。
8.过椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的左焦点 F1 作 x 轴的垂线交椭圆于
3.椭圆的离心率反映了焦点远离中心的程度,e 的大小决定了椭圆 的形状,反映了椭圆的圆扁程度.因为 a2=b2+c2,所以ba= 1-e2,因 此,当 e 越趋近于 1 时,ba越接近于 0,椭圆越扁;当 e 越趋近于 0 时, ba越接近于 1,椭圆越接近于圆.当且仅当 a=b 时,c=0,两焦点重合, 图形变为圆,方程为 x2+y2=a2.所以 e 越大椭圆越扁,e 越小椭圆越圆.
第二十页,共27页。
6.已知椭圆的对称轴为坐标轴,椭圆上的点到焦点的最近距离为 4,短轴长为 8 5,求椭圆的方程.
b=4 5, 解:由题意得,a-c=4,
a2=b2+c2,
高中数学(北师大版,选修11):第二章+圆锥曲线与方程(课件+同步练习+章末归纳总结+综合检测,12
[答案] C [解析] 由条件知 a=6,e=ac=13,∴c=2,∴b2=a2-c2 =32,故选 C.
3.(2014·长春市高二期末调研)中心在原点,焦点在 x 轴上,
长轴长为 18,且两个焦点恰好将长轴三等分的椭圆的方程是
() A.8x12 +4y52 =1 C.8x12 +7y22 =1
B.8x12 +y92=1 D.8x12 +3y62 =1
[答案] C
[解析] 由长轴长为 18 知 a=9,∵两个焦点将长轴长三等
焦距 |F1F2|=2c(c= a2-b2) |F1F2|=2c(c= a2-b2)
性 范围 质 对称性
顶点
____|_x_|≤_a_,__|y_|_≤_b____ ____|x_|≤_b_,__|_y_|≤_a____ 关于___x_轴__、__y_轴__和__原__点___对称
_(_±__a_,_0_),__(_0_,__±__b_)__ __(_0_,__±__a_),__(_±__b_,0_)__
轴 离心率
长轴长__2_a__,短轴长__2_b__
c e=__a___ (0<e<1)
如图所示,在 Rt△BF2O 中,cos∠BF2O=ac,记 e=ac则 0<e<1,e 越大,∠BF2O 越小,椭圆越扁;e 越小,∠BF2O 越 大,椭圆越圆.
6.根据曲线的方程,研究曲线的几何性质,并正确地画 出它的图形,是解析几何的基本问题之一.本节就是根据椭圆 的标准方程来研究它的几何性质.其性质可分为两类:一类是 与坐标系无关的本身固有性质,如__长__、__短__轴__长___、__焦__距__、 __离__心__率___ ; 一 类 是 与 坐 标 系 有 关 的 性 质 , 如 __顶__点____ 、 __焦__点____.
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 1.1 椭圆及其标准方程课件 北师大版选修1-1.pptx
知识点二 椭圆的标准方程
思考1
椭圆方程中,a、b以及参数c有什么几何意义,它们满足什么 关系? 答案
椭圆方程中,a表示椭圆上的点M到两焦点 间距离之和的一半,可借助图形帮助记忆, a、b、c(都是正数)恰构成一个直角三角 形的三条边,a是斜边,c是焦距的一半. a、b、c始终满足关系式a2=b2+c2.
1 2 3 4 405
规律与方法
1.平面内到两定点 F1,F2的距离之和为常数 ,即|MF1|+|MF2|=2a,当 2a>|F1F2|时,轨迹是椭圆;当2a=|F1F2|时,轨迹是线段F1F2;当2a<|F1F2| 时,轨迹不存在. 2.对于求解椭圆的标准方程一般有两种方法:可以通过待定系数法求解, 也可以通过椭圆的定义进行求解. 3.用待定系数法求椭圆的标准方程时,若已知焦点的位置,可直接设出标 准方程;若焦点位置不确定,可分两种情况求解,也可设Ax2+By2=1(A>0, B>0,A≠B)求解,避免了分类讨论,达到了简化运算的目的.
答案
固定两个图钉,绳长大于图钉间的距离是画出椭圆的关键.
思考2
在上述画出椭圆的过程中,你能说出笔尖(动点)满足的几何条件 吗? 答案 笔尖(动点)到两定点(绳端点的固定点)的距离之和始终等于绳长.
5
梳理
把平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于 常数(大于|F1F2|) 的点的集 合叫作椭圆,这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点F1,F2间 的距离叫作椭圆的焦距.
41
本课结束
42
x2sin α+y2cos α=1,可化为
x2 1
+
y2 1
=1,
sin α cos α
1 sin
α>co1s
高中数学第二章圆锥曲线与方程1椭圆1.1椭圆及其标准方程实用课件北师大版选修11
1.用待定系数法求椭圆的标准方程时,若已知焦点的位 置,可直接设出标准方程;若焦点位置不确定,可分两种情 况求解;也可设为 Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)求解.
2.解决与椭圆有关的轨迹问题时,要注意检验所得到的 方程的解是否都在曲线上.
3.涉及椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义列出 |PF1|+|PF2|=2a 求解,因此回归定义是求解椭圆的焦点三角 形问题的常用方法.
a+2a-3>0, a>-6.
解得 a>3 或-6<a<-2,故选 D.
答案:D
第十五页,共30页。
2.已知椭圆的焦点在 y 轴上,其上任意一点到两焦点的距离和 为 8,焦距为 2 15,则此椭圆的标准方程为______________. 解析:由已知,2a=8,2c=2 15,∴a=4,c= 15, ∴b2=a2-c2=16-15=1,∴椭圆的标准方程为1y62 +x2=1. 答案:1y62 +x2=1
第二十八页,共30页。
8.已知动圆 M 过定点 A(-3,0),并且在定 圆 B:(x-3)2+y2=64 的内部与其相内 切,求动圆圆心 M 的轨迹方程. 解:设动圆 M 和定圆 B 内切于点 C, 由|MA|=|MC|得|MA|+|MB|=|MC|+|MB|=|BC|=8,即动 圆圆心 M 到两定点 A(-3,0),B(3,0)的距离之和等于定圆的 半径, ∴动圆圆心 M 的轨迹是以 A,B 为焦点的椭圆, 且 2a=8,2c=6,b= a2-c2= 7, ∴M 的轨迹方程是1x62+y72=1.
__a_2_-__b_2=__c_2___
第七页,共30页。
1.平面内点 M 到两定点 F1,F2 的距离之和为常数 2a, 当 2a>|F1F2|时,点 M 的轨迹是椭圆; 当 2a=|F1F2|时,点 M 的轨迹是一条线段 F1F2; 当 2a<|F1F2|时,点 M 的轨迹不存在. 2.椭圆的标准方程有两种形式,若含 x2 项的分母大于含 y2 项的分母,则椭圆的焦点在 x 轴上,反之焦点在 y 轴上.
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.1.1 椭圆及其标准方程课件9 北师大版选修11
a2-c2 有什么几何意义?
| OP | a2 c2 b
则方程可化为
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0).
3、椭圆的标准方程:
焦点在x轴:
x2 a2
y2 b2
1a
b
0
y
F1 o
M
F2 x
焦点在y轴: y2 x2 1(a b 0)
a2 b2
y
F2
M
ox
F1
巩固运用 深化新知
2.绳长能小于两图钉之间的距离吗?
回扣定义
1、椭圆的定义
平面内到两个定点F1、F2的距离 之和等于常数(大于|F1F2| )的点的 集合叫椭圆
(1)若|MF1|+|MF2|>|F1F2|,M点轨迹为椭圆
(2)若|MF1|+|MF2|=|F1F2|,M点轨迹为线段 (3)若|MF1|+|MF2|<|F1F2|,M点轨迹不存在
将圆x2+y2=4上的点的横坐标保持 不变,纵坐标变为原来的一半,求所得 的曲线的方程,并说明它是什么曲线?
不
图形
同
点
标准方程
y M
F1 O F2
x
y
F2 M
O
x
F1
x2 + y2 = 1a > b > 0 x2 + y2 = 1a > b > 0
a2 b2
b2 a2
焦点坐标
F1 -c , 0,F2 c , 0 F1 0,- c,F2 0,c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相 a、b、c 的关系 同
点 焦点位置的判断
a2 c2 b2 (a b 0)
数学北师大版高中选修1-1北师大版选修1-1第二章圆锥曲线与方程第一节椭圆及其标准方程PPT课件
x y 2 1a b 0 2 a b
2
2
F1
x y 2 1a b 0 2 b a
2
2
椭圆的标准方程焦点所在坐标轴的判断方法: 2 2
只要看
x
和
y
的分母的大小
共同进步!
F1
M
O
F2
x
b | MO |
y
M F1 o
F2
x
x y 2 1a b 0 2 a b
2
2
表示焦点在x轴, 焦点为F1(-c,0),F2(c,0) 焦距为2c, b2 = a2 - c2的椭圆的标准方程。 如果是以F1,F2所在直线为y轴,建立直角坐标系,所求出的椭圆 的标准方程又是什么呢? y 这也是椭圆的标 2 准方程 y2
2 2
解:(1)因为4>3 , 所以椭圆的焦点在
x 轴上,
a 2 4 , b2 3 c a2 b2 1 2c 2
则椭圆的两个焦点分别 是(-1,0) 和(1,0),焦距为2
(2)
x2 y2 原式可化为 1 4 8
得椭圆的焦点在 y 轴上
a 2 8, b2 4, c a 2 b 2 2,
x c 2 y 2
a
2a
x c 2 y 2
两边平方得:x c 2 y 2 4a 2 4a 移项化简得:
x c 2 x c 2 y 2
a 2 cx
x c 2 y 2
移项化简得: 两边平方: 化简得
a x c y 2 a4 2a2cx c2 x2
神舟六号飞船飞行轨道图
预备知识回顾:
两点间距离公式: 已知:点A ( x1 , y1 ) ,B ( x2 , y2 ) ,则
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程课件 北师大版选修1-1
北师大版 ·选修1-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
圆锥曲线与方程 第二章
3.要做到“数”与“形”的统一.由于几何研究的对象 是图形,而图形的直观性会帮助我们发现问题,启发我们的思 路,找出解决问题的有效方法,所以在解决本章的问题,最 好先根据已知条件画出草图,通过观察、分析图形的特征,将 数和形结合起来.
4.要掌握一些常见的求曲线方程的方法.曲线是符合某 种条件的点的轨迹,求动点的轨迹方程是解析几何的主要问题 之一,常见的方法有直接法、定义法、待定系数法、相关点 法、参数法等.
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.1.1椭圆及其标准方程课件北师大版选修11
+
探究
(tànjiū)三
探究(tànjiū)
二
探究(tànjiū)
一
思维辨析
(3)设所求椭圆的方程为 mx2 +ny2 =1(m>0,n>0,m≠n).
∵点
6
,
3
×
6
3
×
2 2
3
∴
即
3 和点
2
3
8
9
2
2 2
,1
3
都在椭圆上,
+ × ( 3)2 = 1,
2
+ × 12 = 1,
2
2
(4-0) + (3 2-2) =12,所以 a=6.
2
+ 32 =1.
第十七页,共36页。
探究(tànjiū)
一
探究(tànjiū)
二
探究(tànjiū)
三
思维辨析
(法二)因为椭圆的焦点在 y 轴上,
2
所以可设其标准方程为2 +
18
16
+
2 = 1,
2
由题意得
解得
2 = 2 + 4,
9
“0<m<9”成立,故是充要条件.
(2)由已知椭圆的焦点(jiāodiǎn)在x轴上,且a2=16,b2=7,
∴c2=9,c=3.
∴椭圆的焦点(jiāodiǎn)坐标为(-3,0)和(3,0).
答案:(1)C (2)(-3,0)和(3,0)
第十页,共36页。
思考辨析
判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内打“√”,错误的打
高中数学(北师大版,选修11):第二章+圆锥曲线与方程(
第二章 §11.1一、选择题1.设F 1,F 2为定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则动点M 的轨迹方程是( )A .椭圆B .直线C .圆D .线段[答案] D[解析] ∵|MF 1|+|MF 2|=6,|F 1F 2|=6,∴|MF 1|+|MF 2|=|F 1F 2|,∴点M 的轨迹是线段F 1F 2.2.已知椭圆x 225+y 216=1上一点P 到其一个焦点的距离为3,则点P 到另一个焦点的距离为()A .2B .3C .5 D.7[答案] D[解析] 利用椭圆的定义可知|PF 1|+|PF 2|=10.∵|PF 1|=3,∴|PF 2|=7.3.若方程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,+∞)B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1)[答案] D[解析] 先将方程x 2+ky 2=2变形为x 22+y 22k=1.要使方程表示焦点在y 轴上的椭圆,需2k >2,即0<k <1.4.椭圆5x 2+ky 2=5的一个焦点是(0,2),那么k 的值为( )A .-1B .1 C. 5 D .- 5[答案] B[解析] 椭圆方程5x 2+ky 2=5可化为:x 2+y 25k=1,又∵焦点是(0,2),∴a 2=5k ,b 2=1,c 2=5k -1=4,∴k =1.5.已知椭圆x 210-m +y 2m -2=1的焦点在y 轴上,若焦距为4,则m 等于( ) A .4B .5C .7D .8[答案] D [解析] 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 10-m >0,m -2>0,m -2>10-m ,m -2-10+m =4.解得m =8. 6.已知椭圆过点P (35,-4)和点Q (-45,3),则此椭圆的标准方程是( ) A.y 225+x 2=1 B.x 225+y 2=1或x 2+y 225=1 C.x 225+y 2=1 D .以上都不对[答案] A[解析] 设椭圆方程为:Ax 2+By 2=1(A >0,B >0), 由题意得⎩⎨⎧ 925A +16B =1,1625A +9B =1.解得⎩⎪⎨⎪⎧A =1,B =125. 二、填空题 7.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆与x 轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为________.[答案] x 24+y 23=1 [解析] 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ a +c =3a -c =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1, 故b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆方程为x 24+y 23=1. 8.过点(-3,2)且与x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆方程是________. [答案] x 215+y 210=1 [解析] 因为焦点坐标为(±5,0),设方程为x 2a 2+y 2a 2-5=1,将(-3,2)代入方程可得9a 2+4a 2-5=1,解得a 2=15,故方程为x 215+y 210=1.9.动点P 到两定点A (-3,0)、B (3,0)距离之和为10,则点P 的轨迹方程为________.[答案] x 225+y 216=1 [解析] ∵|AB |=6<10,∴所求轨迹为以A 、B 为焦点的椭圆,由定义知a =5,c =3,∴b =4,∴方程为x 225+y 216=1. 三、解答题10.如图所示,已知点P 是椭圆y 25+x 24=1上的点,F 1和F 2是焦点,且∠F 1PF 2=30°,求△F 1PF 2的面积.[答案] 8-4 3[解析] 在椭圆y25+x24=1中,a =5,b =2,∴c =a 2-b 2=1,又∵点P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =25①由余弦定理知|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos30°=|F 1F 2|2=(2c )2=4②①式两边平方得|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=20③③-②得(2+3)|PF 1|·|PF 2|=16,∴|PF 1|·|PF 2|=16(2-3),∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|·sin30°=8-4 3.一、选择题11.设P 是椭圆x 216+y 212=1上一点,P 到两焦点F 1、F 2的距离之差为2,则△PF 1F 2是() A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形[答案] B[解析] 由椭圆定义,知|PF 1|+|PF 2|=2a =8.又|PF 1|-|PF 2|=2,∴|PF 1|=5,|PF 2|=3.又|F 1F 2|=2c =216-12=4,∴△PF 1F 2为直角三角形.12.已知椭圆的两个焦点分别是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .射线D .直线[答案] A[解析] ∵|PQ |=|PF 2|且|PF 1|+|PF 2|=2a ,∴|PQ |+|PF 1|=2a ,又∵F 1、P 、Q 三点共线,∴|PF 1|+|PQ |=|F 1Q |,∴|F 1Q |=2a .即Q 在以F 1为圆心,以2a 为半径的圆上.13.若△ABC 的两个顶点坐标A (-6,0),B (6,0),△ABC 的周长为32,则顶点C 的轨迹方程为( ) A.x 2100+y 264=1 B.y 2100+x 264=1(y ≠0) C.x 236+y 264=1(y ≠0) D.x 2100+y 264=1(y ≠0) [答案] D[解析] 由题意得|CA |+|CB |+|AB |=32,又|AB |=12,∴|CA |+|CB |=20>|AB |,由椭圆定义知,顶点C 的轨这是以A ,B 为焦点的椭圆,其方程为x 2100+y 264=1(y ≠0). 14.(2014·邯郸市一模)椭圆x 212+y 23=1的左、右焦点分别为F 1和F 2,点P 在椭圆上.如果线段PF 2的中点在y 轴上,那么|PF 2|是|PF 1|的( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍 [答案] A[解析] 解法1:由条件知F 1(-3,0),F 2(3,0),P (-3,±32),即|PF 1|=32,由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=2a =43,∴|PF 2|=732, 即|PF 2|=7|PF 1|.解法2:由已知,则PF 1⊥F 1F 2,∴PF 1=b 2a =32,而F 1F 2=2c =6,∴|PF 2|2=(32)2+62, ∴|PF 2|=732,∴|PF 2|是|PF 1|的7倍. 二、填空题15.已知椭圆的焦点是F 1(-1,0),F 2(1,0),P 是椭圆上的一点,则|F 1F 2|是|PF 1|和|PF 2|的等差中项,则该椭圆的方程是________.[答案] x 24+y 23=1 [解析] 由题意得2|F 1F 2|=|PF 1|+|PF 2|,∴4c =2a =4,∴a =2.又c =1,∴b 2=a 2-c 2=3,故椭圆方程为x 24+y 23=1. 16.已知F 1、F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.[答案] 3[解析] 本题考查椭圆的定义及整体代换的数学思想.由椭圆定义,得|PF 1|+|PF 2|=2a ,∴|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,又∵PF 1→⊥PF 2→,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,∴2|PF 1|·|PF 2|=4a 2-4c 2=4b 2,∴|PF 1|·|PF 2|=2b 2,S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=b 2=9,∴b =3. 三、解答题17.设△ABC 的三顶点A 、B 、C 对应三边分别为a 、b 、c ,且a 、b 、c (a >b >c )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.[答案] x 24+y 23=1(-2<x <0) [解析] 设点B 的坐标为(x ,y ).∵a 、b 、c 成等差数列,∴a +c =2b ,即|BC |+|BA |=2|AC |,∴|BC |+|BA |=4.根据椭圆的定义易知,点B 的轨迹方程为x 24+y 23=1. 又∵a >b >c ,∴a >c ,即|BC |>|AB |,∴(x -1)2+y 2>(x +1)2+y 2,∴x <0,∴点B 的轨迹是椭圆的一半,方程为x 24+y 23=1(x <0). 又当x =-2时,点B 、A 、C 在同一直线上,不能构成△ABC ,∴x ≠-2.∴顶点B 的轨迹方程为x 24+y 23=1(-2<x <0). 18.已知椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1(0,-1),F 2(0,1),且3a 2=4b 2. (1)求椭圆的方程;(2)设点P 在这个椭圆上,且|PF 1|-|PF 2|=1,求∠F 1PF 2的余弦值.[答案] (1)y 24+x 23=1 (2)35[解析] (1)由题意得椭圆焦点在y 轴上,且c =1.又∵3a 2=4b 2,∴a 2-b 2=14a 2=c 2=1, ∴a 2=4,b 2=3,∴椭圆标准方程为y 24+x 23=1. (2)如图所示,|PF 1|-|PF 2|=1.又由椭圆定义知,|PF 1|+|PF 2|=4,|PF 1|=52,|PF 2|=32,|F 1F 2|=2, cos ∠F 1PF 2=(52)2+(32)2-222×52×32=915=35.。
