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《2019_2020学年高中数学第2章圆锥曲线与方程2.2.2椭圆的几何性质讲义苏教版》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 椭圆的几何性质学习目标核心素养1.掌握椭圆的简单几何性质.(重点)2.感受运用方程研究曲线几何性质的思想方法.(难点)3.会用椭圆的方程及性质处理一些实际问题.(重点、难点)1.通过研究椭圆的几何性质,提升直观想象素养.2.借助直线与椭圆的位置运算,培养数学运算素养.1.椭圆的简单几何性质焦点在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且-b≤y≤b-b≤x≤b且-a≤y≤a顶点(±a,0),(0,±b)(±b,0),(0,±a)轴长长轴长=2a,短轴长=2b焦点(±c,0)(0,±c)焦距F1F2=
2、2c对称轴x轴,y轴对称中心(0,0)离心率e=(0<e<1)2.离心率(1)定义:焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率.(2)范围:e=∈(0,1).(3)作用:当椭圆的离心率越接近于1时,则椭圆越扁;当椭圆的离心率越接近于0时,则椭圆越接近于圆.思考:(1)离心率e能否用表示?(2)离心率相同的椭圆是同一个椭圆吗?[提示] (1)e2===1-2,所以e=.(2)不是.离心率相同的椭圆焦距与长轴的长的比值相同.1.椭圆6x2+y2=6的长轴的端点坐标是( )A.(-1,0),(1,0) B.(-6,0),(6,0)C.(-,0),(,0)D.(0,-)
3、,(0,)D [椭圆方程可化为x2+=1,则长轴的端点坐标为(0,±).]2.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( )A.5,3,0.8 B.10,6,0.8C.5,3,0.6D.10,6,0.6B [椭圆方程可化为+=1,则a=5,b=3,c==4,e==,故B.]3.椭圆+=1(a>2)的离心率e=,则实数a的值为________.2 [因为a>2,所以e==,解得a=2.]4.椭圆+y2=1被过右焦点且垂直于x轴的直线所截得的弦长为________.1 [右焦点为(,0),把x=代入得+y2=1,解得y=±,所以过焦
4、点且垂直于x轴的直线所截得的弦长为×2=1.]由椭圆的方程求其几何性质【例1】 (1)椭圆2x2+3y2=12的两焦点之间的距离为________.(2)求椭圆81x2+y2=81的长轴和短轴的长及其焦点和顶点坐标,离心率.[思路探究] 分清椭圆的焦点所在的轴,确定a,b后研究性质.(1)2 [把椭圆2x2+3y2=12化为标准方程,得+=1,易知a2=6,b2=4,∴c2=a2-b2=2,∴c=,故2c=2.](2)[解] 椭圆的方程可化为x2+=1,∴a=9,b=1,∴c===4,∴椭圆的长轴长和短轴长分别为18,2.∵椭圆的焦点在y轴上,故其焦点坐标
5、为F1(0,-4),F2(0,4),顶点坐标为A1(0,-9),A2(0,9),B1(-1,0),B2(1,0),e==.研究椭圆几何性质的方法求椭圆的几何性质时,应把椭圆化为标准方程,注意分清楚焦点的位置,这样便于直观地写出a,b的数值,进而求出c,求出椭圆的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标等几何性质.1.已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长,焦点坐标,顶点坐标.[解] 椭圆方程可化为+=1(m>0),因为m-=>0,所以m>,所以焦点在x轴上,即a2=m,b2=,c==.由e=,得e===,所以
6、m=1.所以椭圆的标准方程为x2+=1.所以a=1,b=,c=,所以椭圆的长轴长为2,短轴长为1;两焦点坐标分别为F1,F2;四个顶点坐标分别为A1(-1,0),A2(1,0),B1,B2.由椭圆的几何性质求方程【例2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)中心在原点,焦点在坐标轴上,长轴长是6,离心率是;(2)中心在原点,焦点在坐标轴上,在x轴上的一个焦点与短轴的两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.[思路探究] →→→[解] (1)设椭圆方程为+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0).由已知得2a=6,∴a=3.又e==,∴c=2.∴b2=a2-c2
7、=9-4=5.∴椭圆的标准方程为+=1或+=1.(2)由题意知焦点在x轴上,故可设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),且两焦点为F′(-3,0),F(3,0).如图所示,△A1FA2为等腰直角三角形,OF为斜边A1A2的中线,且
8、OF
9、=c,
10、A1A2
11、=2b,∴c=b=3,∴a2=b2+c2=18.∴椭圆的标准方程为+=1.由椭圆的几何性质求方程的方法步骤1.利用椭圆的几何性质求标准方程通常采用待定系数法.2.根据已知条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”,即先明确焦点的位置或分类讨论.一般步骤是:①求出a2,b2的值;②确定焦点所在的坐标轴;
12、③写出标准方程.2.已知椭圆C以坐标轴为对称轴,长轴长是短轴长的5