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文档简介
2.2.1椭圆及其标准方程学习目标:1、理解和掌握椭圆的定义2、理解和掌握椭圆的标准方程及其推导过程3、会求椭圆的标准方程并能应用方程解决问题锦山蒙中高二数学2.2.1椭圆及其标准方程学习目标:1、理解和掌握椭圆的定义1一、认识椭圆一、认识椭圆2《椭圆》人教A版2课件3生活中的椭圆二、突出认知
、建构概念生活中的椭圆二、突出认知、建构概念4动画演示三、注重本质、理解概念动画演示三、注重本质、理解概念5椭圆椭圆6一、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|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距.问题1:当常数等于|F1F2|时,点M的轨迹是什么?问题2:当常数小于|F1F2|时,点M的轨迹是什么?线段F1F2轨迹不存在一、椭圆的定义:平面内与两个定点F1、F2的距离7绳长等于两定点间距离即2a=2c时,绳长小于两定点间距离即2a<2c时,MF1F2F1F2思考为什么要求注重本质、理解概念轨迹为线段;无轨迹。绳长等于两定点间绳长小于两定点间MF1F2F1F2思考为什么81、椭圆的定义:
平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)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。M几点说明:1、F1、F2是两个不同的定点;2、M是椭圆上任意一点,且|MF1|+|MF2|=常数;3、通常这个常数记为2a,焦距记为2c,且2a>2c(?);4、如果2a=2c,则M点的轨迹是线段F1F2.5、如果2a<2c,则M点的轨迹不存在.(由三角形的性质知)
下面我们来求椭圆的标准方程.1、椭圆的定义:平面内到两个定点F1、F29(2)动点P到两个定点F1(-4,0)、F2(4,0)的距离之和为不小于8,则P点的轨迹为()
A、椭圆 B、线段F1F2
或椭圆
C、直线F1F2D、不能确定课堂练习1
(1)动点P到两个定点F1(-4,0)、F2(4,0)的距离之和为8,则P点的轨迹为()
A、椭圆 B、线段F1F2 C、直线F1F2D、不能确定BB(2)动点P到两个定点F1(-4,0)、F2(4,0)课堂10探讨建立平面直角坐标系的方案OxyOxyOxyMF1F2方案一F1F2方案二OxyMOxy2.求椭圆的方程:原则:尽可能使方程的形式简单、运算简单;
(一般利用对称轴或已有的互相垂直的线段所在的直线作为坐标轴.)(对称、“简洁”)探讨建立平面直角坐标系的方案OxyOxyOxyMF1F2方案11OXYF1F2M如图所示:F1、F2为两定点,且|F1F2|=2c,求平面内到两定点F1、F2距离之和为定值2a(2a>2c)的动点M的轨迹方程。
解:以F1F2所在直线为X轴,F1F2
的中点为原点建立平面直角坐标系,则焦点F1、F2的坐标分别为(-c,0)、(c,0)。(-c,0)(c,0)(x,y)
设M(x,y)为所求轨迹上的任意一点,则:|MF1|+|MF2|=2aOXYF1F2M如图所示:F1、F2为两定点,且|F1F212OXYF1F2M(-c,0)(c,0)(x,y)两边平方得:a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2即:(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)因为2a>2c,即a>c,所以a2-c2>0,令a2-c2=b2,其中b>0,代入上式可得:b2x2+a2y2=a2b2两边同时除以a2b2得:(a>b>0)这个方程叫做椭圆的标准方程,它所表示的椭圆的焦点在x轴上。OXYF1F2M(-c,0)(c,0)(x,y)两边平方得:13aA1yOF1F2xB2B1A2cb三、①椭圆方程的几何意义:aA1yOF1F2xB2B1A2cb三、①椭圆方程的几何意义14如果椭圆的焦点在y轴上,焦点是F1(o,-c)、F2(0,c)方程是怎样呢?②椭圆的第二种形式:1oFyx2FM如果椭圆的焦点在y轴上,②椭圆的第二种形式:1oFyx2FM15
图形方程焦点F(±c,0)在X轴上F(0,±c)在Y轴上a,b,c之间的关系c2=a2-b2P={M||MF1|+|MF2|=2a}(2a>2c>0)定义12yoFFMx1oFyx2FM四、两类标准方程的对照表:注:哪个分母大,焦点就在相应的哪条坐标轴上!图形方程焦点F(±c,0)在X轴上F(0,±c16OXYF1F2M(-c,0)(c,0)YXOF1F2M(0,-c)(0,c)椭圆的标准方程的再认识:(1)椭圆标准方程的形式:左边是两个分式的平方和,右边是1(3)椭圆的标准方程中三个参数a、b、c满足a2=b2+c2。(4)由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值。(2)椭圆的标准方程中,x2与y2的分母哪一个大,则焦点在哪一个轴上。OXYF1F2M(-c,0)(c,0)YXOF1F2M(0,17例1
写出适合下列条件的椭圆的标准方程
(1)a=4,b=1,焦点在x
轴上;
(2)a=4,b=1,焦点在坐标轴上;
或五、数学应用:例1写出适合下列条件的椭圆的标准方程(1)a18例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点距离之和等于10。(2)两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),且椭圆经过点P
。例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)两焦点的坐标分别19(1)两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点距离之和等于10。解:因为椭圆的焦点在X轴上,所以可设它的方程为:2a=10,2c=8即a=5,c=4故b2=a2-c2=52-42=9所以椭圆的标准方程为:(1)两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点20(2)两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),且椭圆经过点P。解:因为椭圆的焦点在X轴上,所以可设它的方程为:由椭圆的定义可知:又因c=2,所以椭圆的标准方程为:故b2=a2-c2=10-22=6(2)两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),且解:因为21课堂练习2:1.口答: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.?课堂练习2:1.口答:下列方程哪些表示椭圆?221、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;探究与互动:析:方程表示圆需要满足的条件:1、方程231、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;②表示一个椭圆;探究与互动:析:方程表示一个椭圆需要满足的条件:1、方程241、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;②表示一个椭圆;探究与互动:析:方程表示一个椭圆需要满足的条件:1、方程251、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;②表示一个椭圆;③表示焦点在x轴上的椭圆。探究与互动:析:表示焦点在x轴上的椭圆需要满足的条件:1、方程26解题感悟:方程表示椭圆时要看清楚限制条件,焦点在哪个轴上。解题感悟:27练习3:若方程4x2+ky2=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆,求k的取值范围。∵方程表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆解之得:0<k<4∴k的取值范围为0<k<4。练习3:若方程4x2+ky2=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭28例3、过椭圆的一个焦点的直线与椭圆交于A、B两点,求的周长。yxoAB例3、过椭圆的一个29∵|AB|+|BC|+|CA|=20且|BC|=8,∴|AB|+|AC|=12>|BC|,∴点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆(除去与x轴的交点).且2a=12,2c=8,及a2=b2+c2得a2=36,b2=20.故点A的轨迹方程是
(y≠0).例4:已知△ABC的一边BC长为8,周长为20,求顶点A的轨迹方程.解:以BC边所在直线为x轴,BC中点为原点,建立如右图所示的直角坐标系,则B、C两点的坐标分别为(-4,0)、(4,0).定义法∵|AB|+|BC|+|CA|=20且|BC|=8,例4:已30练习:已知A(-1,0),B(1,0),线段CA、AB、CB的长成等差数列,则点C的轨迹方程是_____________.x2/4+y2/3=1练习:已知A(-1,0),B(1,0),线段CA、AB、CB31椭圆及其标准方程(2)椭圆及其标准方程(2)32分母哪个大,焦点就在哪个轴上平面内到两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹标准方程不同点相同点图形焦点坐标定义a、b、c的关系焦点位置的判断xyF1F2POxyF1F2PO复习旧知分母哪个大,焦点就在哪个轴上平面内到两个定点F1,F2的距离33例1、求焦点在坐标轴上,且经过两点的椭圆的标准方程。分析一:当焦点在x轴上时,设方程:当焦点在x轴上时,设方程:分析二:设方程mx2+ny2=1(m>0,n>0)
例1、求焦点在坐标轴上,且经过两点分析一:当焦点在x轴上时,34(2)求与椭圆x2/5+y2/4=1有公共焦点,且过点(3,0)的椭圆的标准方程。x2/9+y2/8=1(3)已知椭圆x2+2y2=a2(a>0)的左焦点到直线l:x-y-2=0的距离为,求椭圆方程。x2/8+y2/4=1(2)求与椭圆x2/5+y2/4=1有公共焦点,且过点(3,35
例2、在圆上任取一点P,过点P作x轴的垂线段PD,D为垂足。当点P在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹是什么?为什么?oxyPD相关点法(转移法):即利用中间变量求曲线方程.例2、在圆上任取一点P,过点P作x轴的垂线段36yxoPP’MyxoPP’M37PP38《椭圆》人教A版2课件39《椭圆》人教A版2课件40ABMxyo练习:课本P42,练习第4题ABMxyo练习:课本P42,练习第4题41七.走进高考:
(高考(理)第20题第一问)
已知椭圆的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在X轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.
求椭圆的方程.
(高考(文)第15题)
过椭圆的右焦点作一条斜率为1的直线与椭圆交于A、B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为______________.七.走进高考:(高考(理)第20题第一问)422.2.1椭圆及其标准方程学习目标:1、理解和掌握椭圆的定义2、理解和掌握椭圆的标准方程及其推导过程3、会求椭圆的标准方程并能应用方程解决问题锦山蒙中高二数学2.2.1椭圆及其标准方程学习目标:1、理解和掌握椭圆的定义43一、认识椭圆一、认识椭圆44《椭圆》人教A版2课件45生活中的椭圆二、突出认知
、建构概念生活中的椭圆二、突出认知、建构概念46动画演示三、注重本质、理解概念动画演示三、注重本质、理解概念47椭圆椭圆48一、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|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距.问题1:当常数等于|F1F2|时,点M的轨迹是什么?问题2:当常数小于|F1F2|时,点M的轨迹是什么?线段F1F2轨迹不存在一、椭圆的定义:平面内与两个定点F1、F2的距离49绳长等于两定点间距离即2a=2c时,绳长小于两定点间距离即2a<2c时,MF1F2F1F2思考为什么要求注重本质、理解概念轨迹为线段;无轨迹。绳长等于两定点间绳长小于两定点间MF1F2F1F2思考为什么501、椭圆的定义:
平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)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。M几点说明:1、F1、F2是两个不同的定点;2、M是椭圆上任意一点,且|MF1|+|MF2|=常数;3、通常这个常数记为2a,焦距记为2c,且2a>2c(?);4、如果2a=2c,则M点的轨迹是线段F1F2.5、如果2a<2c,则M点的轨迹不存在.(由三角形的性质知)
下面我们来求椭圆的标准方程.1、椭圆的定义:平面内到两个定点F1、F251(2)动点P到两个定点F1(-4,0)、F2(4,0)的距离之和为不小于8,则P点的轨迹为()
A、椭圆 B、线段F1F2
或椭圆
C、直线F1F2D、不能确定课堂练习1
(1)动点P到两个定点F1(-4,0)、F2(4,0)的距离之和为8,则P点的轨迹为()
A、椭圆 B、线段F1F2 C、直线F1F2D、不能确定BB(2)动点P到两个定点F1(-4,0)、F2(4,0)课堂52探讨建立平面直角坐标系的方案OxyOxyOxyMF1F2方案一F1F2方案二OxyMOxy2.求椭圆的方程:原则:尽可能使方程的形式简单、运算简单;
(一般利用对称轴或已有的互相垂直的线段所在的直线作为坐标轴.)(对称、“简洁”)探讨建立平面直角坐标系的方案OxyOxyOxyMF1F2方案53OXYF1F2M如图所示:F1、F2为两定点,且|F1F2|=2c,求平面内到两定点F1、F2距离之和为定值2a(2a>2c)的动点M的轨迹方程。
解:以F1F2所在直线为X轴,F1F2
的中点为原点建立平面直角坐标系,则焦点F1、F2的坐标分别为(-c,0)、(c,0)。(-c,0)(c,0)(x,y)
设M(x,y)为所求轨迹上的任意一点,则:|MF1|+|MF2|=2aOXYF1F2M如图所示:F1、F2为两定点,且|F1F254OXYF1F2M(-c,0)(c,0)(x,y)两边平方得:a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2即:(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)因为2a>2c,即a>c,所以a2-c2>0,令a2-c2=b2,其中b>0,代入上式可得:b2x2+a2y2=a2b2两边同时除以a2b2得:(a>b>0)这个方程叫做椭圆的标准方程,它所表示的椭圆的焦点在x轴上。OXYF1F2M(-c,0)(c,0)(x,y)两边平方得:55aA1yOF1F2xB2B1A2cb三、①椭圆方程的几何意义:aA1yOF1F2xB2B1A2cb三、①椭圆方程的几何意义56如果椭圆的焦点在y轴上,焦点是F1(o,-c)、F2(0,c)方程是怎样呢?②椭圆的第二种形式:1oFyx2FM如果椭圆的焦点在y轴上,②椭圆的第二种形式:1oFyx2FM57
图形方程焦点F(±c,0)在X轴上F(0,±c)在Y轴上a,b,c之间的关系c2=a2-b2P={M||MF1|+|MF2|=2a}(2a>2c>0)定义12yoFFMx1oFyx2FM四、两类标准方程的对照表:注:哪个分母大,焦点就在相应的哪条坐标轴上!图形方程焦点F(±c,0)在X轴上F(0,±c58OXYF1F2M(-c,0)(c,0)YXOF1F2M(0,-c)(0,c)椭圆的标准方程的再认识:(1)椭圆标准方程的形式:左边是两个分式的平方和,右边是1(3)椭圆的标准方程中三个参数a、b、c满足a2=b2+c2。(4)由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值。(2)椭圆的标准方程中,x2与y2的分母哪一个大,则焦点在哪一个轴上。OXYF1F2M(-c,0)(c,0)YXOF1F2M(0,59例1
写出适合下列条件的椭圆的标准方程
(1)a=4,b=1,焦点在x
轴上;
(2)a=4,b=1,焦点在坐标轴上;
或五、数学应用:例1写出适合下列条件的椭圆的标准方程(1)a60例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点距离之和等于10。(2)两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),且椭圆经过点P
。例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)两焦点的坐标分别61(1)两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P到两焦点距离之和等于10。解:因为椭圆的焦点在X轴上,所以可设它的方程为:2a=10,2c=8即a=5,c=4故b2=a2-c2=52-42=9所以椭圆的标准方程为:(1)两焦点的坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点62(2)两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),且椭圆经过点P。解:因为椭圆的焦点在X轴上,所以可设它的方程为:由椭圆的定义可知:又因c=2,所以椭圆的标准方程为:故b2=a2-c2=10-22=6(2)两焦点的坐标分别是(-2,0)、(2,0),且解:因为63课堂练习2:1.口答: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.?课堂练习2:1.口答:下列方程哪些表示椭圆?641、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;探究与互动:析:方程表示圆需要满足的条件:1、方程651、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;②表示一个椭圆;探究与互动:析:方程表示一个椭圆需要满足的条件:1、方程661、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;②表示一个椭圆;探究与互动:析:方程表示一个椭圆需要满足的条件:1、方程671、方程,分别求方程满足下列条件的m的取值范围:①表示一个圆;②表示一个椭圆;③表示焦点在x轴上的椭圆。探究与互动:析:表示焦点在x轴上的椭圆需要满足的条件:1、方程68解题感悟:方程表示椭圆时要看清楚限制条件,焦点在哪个轴上。解题感悟:69练习3:若方程4x2+ky2=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆,求k的取值范围。∵方程表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆解之得:0<k<4∴k的取值范围为0<k<4。练习3:若方程4x2+ky2=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭70例3、过椭圆的一个焦点的直线与椭圆交于A、B两点,求的周长。yxoAB例3、过椭圆的一个71∵|AB|+|BC|+|CA|=20且|BC|=8,∴|AB|+|AC|=12>|BC|,∴点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆(除去与x轴的交点).且2a=12,2c=8,及a2=b2+c2得a2=36,b2=20.故点A的轨迹方程是
(y≠0).例4:已知△ABC的一边BC长为8,周长为20,求顶点A的轨迹方程.解:以BC边所在直线为x轴,BC中点为原点,建立如右图所示的直角坐标系,则B、C两点的坐标
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