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时间:2021-03-24
《人教版文科数学椭圆讲义.docx》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椭圆第1课时椭圆及其标准方程1.归纳总结,核心必记(1)椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于
2、F1F2
3、)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.(2)椭圆的标准方程焦点在x轴上焦点在y轴上标准方程图形焦点坐标(-c,0),(c,0)(0,-c),(0,c)a,b,ca2=b2+c2的关系例题1(椭圆定义理解)22已知椭圆x2+y2=1(a>b>0),F1,F2是它的焦点.过F1的直线AB与椭圆交于A、B两点,ab求△ABF2的周长.解:∵
4、AF1212
5、=2a,
6、+
7、AF
8、=2a,
9、BF
10、+
11、BF又∵△A
12、BF2的周长=
13、AB
14、+
15、BF2
16、+
17、AF2
18、=
19、AF1
20、+
21、BF1
22、+
23、AF2
24、+
25、BF2
26、=4a,∴△ABF2的周长为4a.由椭圆的定义可知,点的集合P={M
27、
28、MF1
29、+
30、MF2
31、=2a}(其中
32、F1F2
33、=2c)表示的轨迹有三种情况:当a>c时,集合P为椭圆;当a=c时,集合P为线段F1F2;当a34、PA35、+36、PB37、=2a38、,其中a为大于0的常数;命题乙:P点轨迹是椭圆,则命题甲是命题乙的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B若点P的轨迹是椭圆,则一定有39、PA40、+41、PB42、=2a(a>0,为常数).所以甲是乙的必要条件.反过来,若43、PA44、+45、PB46、=2a(a>0,为常数),当2a>47、AB48、时,点P的轨迹是椭圆;当2a=49、AB50、时,点P的轨迹是线段AB;当2a<51、AB52、时,点P的轨迹不存在,所以甲不是乙的充分条件.综上可知,甲是乙的必要不充分条件.2.已知定点F1,F2,且53、F1F254、=8,动点P满足55、PF156、+57、PF258、=8,则动点P的轨迹是()59、A.椭圆B.圆C.直线D.线段解析:选D因为60、PF161、+62、PF263、=64、F1F265、,所以动点P的轨迹是线段F1F2.例题2(求椭圆的标准方程)(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过点5,-3,求它的标22准方程;(2)若椭圆经过两点(2,0)和(0,1),求椭圆的标准方程.解:(1)∵椭圆的焦点在x轴上,∴设它的标准方程为x2y2a2+b2=1(a>b>0).由椭圆的定义知2a=52325232+2+-2+-2+-222=210,∴a=10.又∵c=2,∴b2=a2-c2=10-4=6.x2y2∴所求椭圆的标准方程为10+6=1.(2)设椭圆方66、程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).∵椭圆过(2,0)和(0,1)两点,4m=1,∴n=1,1∴m=4,n=1.综上可知,所求椭圆的标准方程为x2+y2=1.4案例2求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0);(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P到两焦点的距离之和为26.解:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为x2y2a2+b2=1(a>b>0).因为2a=(5+3)2+02+(5-3)2+02=10,2c=6,所以a=5,c=3,所以b2=a2-c2=52-67、32=16.x2y2所以所求椭圆的标准方程为25+16=1.(2)因为椭圆的焦点在y轴上,y2x2所以设它的标准方程为a2+b2=1(a>b>0).因为2a=26,2c=10,所以a=13,c=5.所以b2=a2-c2=144.y2x2所以所求椭圆的标准方程为169+144=1.例题3(与椭圆有关的轨迹问题)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.求C的方程.[尝试解答]由已知得圆M的圆心为M(-1,0),半径r1=1;圆N的圆心为N(1,0),半径r2=3.设圆P的圆心为68、P(x,y),半径为R.动圆P与圆M外切并且与圆N内切,所以69、PM70、+71、PN72、=(R+r1)+(r2-R)=r1+r2=4.由椭圆定义可知,曲线C是以M、N为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为3的椭圆(左顶点除外),其方程为x2y24+3=1(x≠-2).解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法(1)定义法:用定义法求椭圆方程的思路是:先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义.若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可.(2)相关点法:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,标“
34、PA
35、+
36、PB
37、=2a
38、,其中a为大于0的常数;命题乙:P点轨迹是椭圆,则命题甲是命题乙的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B若点P的轨迹是椭圆,则一定有
39、PA
40、+
41、PB
42、=2a(a>0,为常数).所以甲是乙的必要条件.反过来,若
43、PA
44、+
45、PB
46、=2a(a>0,为常数),当2a>
47、AB
48、时,点P的轨迹是椭圆;当2a=
49、AB
50、时,点P的轨迹是线段AB;当2a<
51、AB
52、时,点P的轨迹不存在,所以甲不是乙的充分条件.综上可知,甲是乙的必要不充分条件.2.已知定点F1,F2,且
53、F1F2
54、=8,动点P满足
55、PF1
56、+
57、PF2
58、=8,则动点P的轨迹是()
59、A.椭圆B.圆C.直线D.线段解析:选D因为
60、PF1
61、+
62、PF2
63、=
64、F1F2
65、,所以动点P的轨迹是线段F1F2.例题2(求椭圆的标准方程)(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过点5,-3,求它的标22准方程;(2)若椭圆经过两点(2,0)和(0,1),求椭圆的标准方程.解:(1)∵椭圆的焦点在x轴上,∴设它的标准方程为x2y2a2+b2=1(a>b>0).由椭圆的定义知2a=52325232+2+-2+-2+-222=210,∴a=10.又∵c=2,∴b2=a2-c2=10-4=6.x2y2∴所求椭圆的标准方程为10+6=1.(2)设椭圆方
66、程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).∵椭圆过(2,0)和(0,1)两点,4m=1,∴n=1,1∴m=4,n=1.综上可知,所求椭圆的标准方程为x2+y2=1.4案例2求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0);(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P到两焦点的距离之和为26.解:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为x2y2a2+b2=1(a>b>0).因为2a=(5+3)2+02+(5-3)2+02=10,2c=6,所以a=5,c=3,所以b2=a2-c2=52-
67、32=16.x2y2所以所求椭圆的标准方程为25+16=1.(2)因为椭圆的焦点在y轴上,y2x2所以设它的标准方程为a2+b2=1(a>b>0).因为2a=26,2c=10,所以a=13,c=5.所以b2=a2-c2=144.y2x2所以所求椭圆的标准方程为169+144=1.例题3(与椭圆有关的轨迹问题)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.求C的方程.[尝试解答]由已知得圆M的圆心为M(-1,0),半径r1=1;圆N的圆心为N(1,0),半径r2=3.设圆P的圆心为
68、P(x,y),半径为R.动圆P与圆M外切并且与圆N内切,所以
69、PM
70、+
71、PN
72、=(R+r1)+(r2-R)=r1+r2=4.由椭圆定义可知,曲线C是以M、N为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为3的椭圆(左顶点除外),其方程为x2y24+3=1(x≠-2).解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法(1)定义法:用定义法求椭圆方程的思路是:先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义.若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可.(2)相关点法:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,标“
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