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《2019年高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2.1 椭圆 2.1.2 椭圆的简单几何性质讲义(含解析)湘教版选修2-1》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、2.1.2 椭圆的简单几何性质第一课时 椭圆的简单几何性质[读教材·填要点]1.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且-b≤y≤b-b≤x≤b且-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F1(-c,0),F2(c,0)F1(0,-c),F2(0,c)焦距
2、F1F2
3、=2c对称性对称轴x轴和y轴,对称
4、中心(0,0)离心率e=(0<e<1)2.椭圆的离心率与椭圆的扁圆程度间的关系(1)当椭圆的离心率越接近于1,则椭圆越扁;(2)当椭圆的离心率越接近于0,则椭圆越圆.[小问题·大思维]1.椭圆+=1的长轴长、短轴长、离心率各为何值?焦点坐标和顶点坐标各是什么?提示:根据椭圆的标准方程+=1,得a=5,b=3,则c==4.因此,长轴长2a=10,短轴长2b=6.离心率e===0.8.焦点为F1(-4,0)和F2(4,0),顶点为A1(-5,0),A2(5,0),B1(0,-3),B2(0,3).2.如何用a,b表示离心率
5、?提示:由e=得e2==,∴e=.∴e=.3.借助椭圆图形分析,你认为椭圆上到对称中心距离最近和最远的点各是哪些?提示:短轴端点B1和B2到中心O的距离最近;长轴端点A1和A2到中心O的距离最远.4.借助椭圆图形分析,你认为椭圆上到焦点的距离取最大值和最小值各是何值?提示:点(a,0),(-a,0)与焦点F1(-c,0)的距离分别是椭圆上的点与焦点F1的最大距离和最小距离,分别为a+c和a-c.由椭圆方程研究简单几何性质求椭圆x2+9y2=81的长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标.[自主解答] 把已知方程化成标准方
6、程为+=1,于是a=9,b=3,c==6,所以椭圆的长轴长2a=18,短轴长2b=6,离心率e==.两个焦点的坐标分别为F1(-6,0),F2(6,0),四个顶点的坐标分别为A1(-9,0),A2(9,0),B1(0,-3),B2(0,3).已知椭圆的方程讨论其性质时,应先把椭圆的方程化成标准形式,找准a与b,才能正确地写出其相关性质.在求顶点坐标和焦点坐标时,应注意焦点所在的坐标轴.1.已知椭圆C1:+=1,设椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上.(1)求椭圆C1的长半轴长、短半轴长、
7、焦点坐标及离心率;(2)写出椭圆C2的方程,并研究其性质.解:(1)由椭圆C1:+=1可得其长半轴长为10,短半轴长为8,焦点坐标(6,0),(-6,0),离心率e=;(2)椭圆C2:+=1,性质:①范围:-8≤x≤8,-10≤y≤10;②对称性:关于x轴、y轴、原点对称;③顶点:长轴端点(0,10),(0,-10),短轴端点(-8,0),(8,0);④焦点:(0,6),(0,-6);⑤离心率:e=.由椭圆的简单几何性质求方程求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)过点(3,0),离心率e=;(2)焦距为6,在x轴上的一
8、个焦点与短轴两端点的连线互相垂直.[自主解答] (1)当椭圆的焦点在x轴上时,因为a=3,e=,所以c=.从而b2=a2-c2=3,所以椭圆的标准方程为+=1;当椭圆的焦点在y轴上时,因为b=3,e=,所以=.所以a2=27.所以椭圆的标准方程为+=1.综上可知,所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.(2)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),由已知,得c=3,b=3,∴a2=b2+c2=18.故所求椭圆的标准方程为+=1.(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
9、“选标准,定参数”,一般步骤是:①确定焦点所在的坐标轴;②求出a2,b2的值;③写出标准方程.2.求满足下列各条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍且经过点A(2,0);(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为.解:(1)若椭圆的焦点在x轴上,设方程为+=1(a>b>0),∵椭圆过点A(2,0),∴=1,a=2.∵2a=2·2b,∴b=1.∴方程为+y2=1.若椭圆的焦点在y轴上.设椭圆方程为+=1(a>b>0),∵椭圆过点A(2,0),∴+=1.∴b=2,2a=2·2b.∴a=4
10、.∴方程为+=1.综上所述,椭圆方程为+y2=1或+=1.(2)由已知∴从而b2=9,∴所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.求椭圆的离心率设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为( )A. B. C. D.[自主解答] 法一:由