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《北师大版选修2椭圆及其标准方程ppt课件.ppt》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、第二章圆锥曲线与方程§1椭圆1.1椭圆及其标准方程1椭圆的汽车徽标2月球的运行轨道3椭圆的盘子4椭圆的镜子5篮球在阳光下的投影6从这些图片我们看到,在我们所生活的世界中,随处可见椭圆这种图形.而且我们也已经知道了椭圆的大致形状,那么如何确切的描述椭圆呢?我们能否动手画一个椭圆呢?71.了解椭圆的实际背景,感受椭圆刻画现实世界和在实际生活中的作用.2.掌握椭圆的定义和标准方程.(重点)3.掌握椭圆的标准方程的推导过程.(难点)8探究点1椭圆的定义对于篮球在阳光下的投影,把太阳光看成一束平行光,如图所示,照射在篮球上的平行光线抽象为一个斜放的圆柱,
2、篮球面抽象为一个球面,球心记作O1,篮球面与地面的接触点抽象为球与平面的切点F1,影子恰好是圆柱面被平面斜截的截面,截面的边界线称为椭圆.O1F19对于上图所示的几何模型,把圆柱面延伸,在截面下面也放一个与圆柱面和截面都相切,且同样大的球,球心记作O2,该球与截面的切点为F2,如图所示.O2F2F1O110两个球与圆柱面的切点分别构成了两个圆,圆心分别是球心O1,O2,若P为椭圆上一点,过点P作圆柱的母线,分别交O1O2于A,B两点,则PA,PF1是球O1的切线段,所以PA=PF1,同理PB,PF2是球O2的切线段,所以PB=PF2,因此,PF
3、1+PF2=AB.又AB=O1O2,由此可以发现椭圆上的点到两切点的距离之和是定值O1O2.O1F1F2O211动手操作:将一条细绳的两端固定在同一个定点上,用笔尖勾起绳子的中点使绳子绷直,围绕定点旋转,这时笔尖画出的轨迹是什么图形?平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹是圆.提示:圆12思考1将细绳的两端拉开一段距离,分别固定在不同的两点F1,F2处,并用笔尖拉紧绳子,再移动笔尖一周,这时笔尖画出的轨迹是什么图形呢?M结论:笔尖画出的轨迹是椭圆.13思考2:在画椭圆的过程中,(1)细绳的两端的位置是固定的还是运动的?提示:固定的.(2)绳子的长
4、度变了没有?为什么要拉紧绳子?提示:没变化.保持笔尖到两定点的距离和不变.(3)绳子长度与两定点距离大小有怎样的关系?提示:三点M,F1,F2不共线时,构成三角形,两边之和大于第三边长,可见绳子长度大于两定点距离.结合思考问题,你能给椭圆下一个定义吗?14椭圆的定义:椭圆的定义的符号表示:平面内到两个定点F1,F2的距离之和_________(大于
5、F1F2
6、)的点的集合叫做椭圆.这两个_____叫做椭圆的焦点,两个焦点间的距离叫做椭圆的_____.等于常数定点F1,F2焦距2a>2c>0时,为椭圆.M15思考3:椭圆定义中为什么要求常数大于
7、
8、F1F2
9、(即2a>2c)?提示:当
10、MF1
11、+
12、MF2
13、=2a=
14、F1F2
15、时,M当
16、MF1
17、+
18、MF2
19、=2a<
20、F1F2
21、时,只有当2a>
22、F1F2
23、时动点M的轨迹才是椭圆..M动点M的轨迹为以F1,F2为端点的线段;动点M的轨迹不存在;如何用方程来表示椭圆呢?16探究点2椭圆的标准方程如图,作直线F1F2和线段F1F2的垂直平分线,设P为椭圆上一点,根据椭圆的定义,P关于这两条直线的对称点也都在椭圆上,即这两条直线是椭圆的对称轴.以直线F1F2为x轴,线段F1F2的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,则焦点F1,F2的坐标分别为(
24、c,0),(c,0).17A1A2B2B1根据椭圆的定义和椭圆的对称性,且所以即得A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)如图椭圆和x轴,y轴分别有两个交点A1,A2和B1,B2,18设P(x,y)是椭圆上任意一点,因为所以两边平方、整理,得上式两边平方、整理,得由椭圆的定义,椭圆上的点P满足19即两边同除以a2b2得这说明椭圆上的点的坐标满足以上方程.我们还可以证明,这个方程每一组解对应的点都在椭圆上.20抽象概括:椭圆上任意一点的坐标都是方程的解;都在椭圆上.以方程的解为坐标的点我们将方程叫作椭圆的标准方程,焦点坐
25、标是21如果椭圆的焦点在y轴上,如图,其焦点坐标为用同样的方法可以推出它的标准方程为其中yOxF1F2M(0,-c)(0,c)22总体印象:对称、简洁,“像”直线方程的截距式焦点在y轴:焦点在x轴:3.椭圆的标准方程:1oFyx2FM12yoFFMx23图形方程焦点F(±c,0)F(0,±c)a,b,c之间的关系c2=a2-b2
26、MF1
27、+
28、MF2
29、=2a(2a>2c>0)定义12yoFFMx1oFyx2FM注:共同点:椭圆的标准方程表示的一定是焦点在坐标轴上,中心在坐标原点的椭圆;方程的左边是平方和,右边是1.不同点:焦点在x轴的椭圆项分母较
30、大.焦点在y轴的椭圆项分母较大.24练习1.下列方程哪些表示椭圆?若是,则判定其焦点在何轴?并指明,写出焦点坐标.?(2)焦点在x轴,焦点坐标(-3,