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《2018版高中数学第2章圆锥曲线与方程2.2.2椭圆的几何性质一学案苏教版选修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.2.2 椭圆的几何性质(一)[学习目标] 1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形.2.根据几何条件求出曲线方程,利用曲线的方程研究它的性质,并能画出图象.知识点一 椭圆的简单几何性质焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上图形标准方程+=1(a>b>0)+=1(a>b>0)范围-a≤x≤a,-b≤y≤b-b≤x≤b,-a≤y≤a顶点A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)轴长短轴长=2b,长轴长=2a焦点(±,0)(0,±)焦距F1F2=2对称性对称轴:x轴、y轴 对称中心
2、:原点离心率e=∈(0,1)知识点二 离心率的作用当椭圆的离心率越接近1,则椭圆越扁;当椭圆离心率越接近0,则椭圆越接近于圆.题型一 椭圆的简单几何性质例1 求椭圆25x2+y2=25的长轴和短轴的长及焦点和顶点坐标.解 把已知方程化成标准方程为+x2=1,则a=5,b=1.所以c==2,因此,椭圆的长轴长2a=10,短轴长2b=2,两个焦点分别是F1(0,-2),F2(0,2),椭圆的四个顶点分别是A1(0,-5),A2(0,5),B1(-1,0),B2(1,0).反思与感悟 解决此类问题的方法是先将所给方程化为标准形式,然后根据方程判断出椭圆的焦点在哪个坐标轴上,再利用a,b,
3、c之间的关系和定义,就可以得到椭圆相应的几何性质.跟踪训练1 求椭圆m2x2+4m2y2=1(m>0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.解 椭圆的方程m2x2+4m2y2=1(m>0)可转化为+=1.∵m2<4m2,∴>,∴椭圆的焦点在x轴上,并且长半轴长a=,短半轴长b=,半焦距长c=.∴椭圆的长轴长2a=,短轴长2b=,焦点坐标为(-,0),(,0),顶点坐标为(,0),(-,0),(0,-),(0,).离心率e===.题型二 由椭圆的几何性质求方程例2 求满足下列各条件的椭圆的标准方程.(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,其离心率为,焦距为8;(2)已知椭圆
4、的离心率为e=,短轴长为8.解 (1)由题意知,2c=8,c=4,∴e===,∴a=8,从而b2=a2-c2=48,∴椭圆的标准方程是+=1.(2)由e==得c=a,又2b=8,a2=b2+c2,所以a2=144,b2=80,所以椭圆的标准方程为+=1或+=1.反思与感悟 在求椭圆方程时,要注意根据题目条件判断焦点所在的坐标轴,从而确定方程的形式;若不能确定焦点所在的坐标轴,则应进行讨论,然后列方程(组)确定a,b,这就是我们常用的待定系数法.跟踪训练2 椭圆过点(3,0),离心率e=,求椭圆的标准方程.解 ∵所求椭圆的方程为标准方程,又椭圆过点(3,0),∴点(3,0)为椭圆的一
5、个顶点.①当椭圆的焦点在x轴上时,(3,0)为右顶点,则a=3,∵e==,∴c=a=×3=,∴b2=a2-c2=32-()2=9-6=3,∴椭圆的标准方程为+=1.②当椭圆的焦点在y轴上时,(3,0)为右顶点,则b=3,∵e==,∴c=a,∴b2=a2-c2=a2-a2=a2,∴a2=3b2=27,∴椭圆的标准方程为+=1.综上可知,椭圆的标准方程是+=1或+=1.题型三 求椭圆的离心率例3 如图所示,F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,椭圆上的点M的横坐标等于右焦点的横坐标,其纵坐标等于短半轴长的,求椭圆的离心率.解 设椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距长分别为a,b,c.则焦点为F
6、1(-c,0),F2(c,0),M点的坐标为(c,b),且△MF1F2为直角三角形.在Rt△MF1F2中,F1F+MF=MF,即4c2+b2=MF.而MF1+MF2=+b=2a,整理得3c2=3a2-2ab.又c2=a2-b2,所以3b=2a.所以=.所以e2===1-=,所以e=.反思与感悟 求椭圆离心率的方法:①直接求出a和c,再求e=,也可利用e=求解.②若a和c不能直接求出,则看是否可利用条件得到a和c的齐次等式关系,然后整理成的形式,并将其视为整体,就变成了关于离心率e的方程,进而求解.跟踪训练3 已知椭圆C以坐标轴为对称轴,长轴长是短轴长的5倍,且经过点A(5,0),求
7、椭圆C的离心率.解 若焦点在x轴上,得解得∴c===2,∴e==;若焦点在y轴上,得得∴c===10,∴e===.故椭圆C的离心率为.1.椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为________.答案 (0,±)解析 由题意知椭圆的焦点在y轴上,且a=13,b=10,则c==,故焦点坐标为(0,±).2.如图,直线l:x-2y+2=0过椭圆的左焦点F1和一个顶点B,该椭圆的离心率为________.答案 解析 ∵x-2