222椭圆的简单几何性质(用).ppt
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1、2.2.2 2.2.2 椭圆的简单几何性质椭圆的简单几何性质 0 0b ba a 1 1b by ya ax x2 22 22 22 2焦点在焦点在x 轴上轴上12yoFFMx2 22 22 2c cb ba a椭圆的标准方程椭圆的标准方程0 0b ba a 1 1b bx xa ay y2 22 22 22 2焦点在焦点在y 轴上轴上2 22 22 2c cb ba ayo1FF2x.F F1 1(-c(-c,0)0)F F2 2(c(c,0)0)F F1 1(0(0,c)c)F F2 2(0(0,-c)-c)AxAx2 2ByBy2 21 1(A A0 0,B B0 0,ABAB) 椭圆的
2、一般方程椭圆的一般方程一、椭圆的范围一、椭圆的范围即即-axa -b yb结论:椭圆位于直线结论:椭圆位于直线x xa a和和y yb b围成围成的矩形里的矩形里 oxy-aab-b22222222111xyxyabab由和xayb即 :和yOF1F2x二、椭圆的对称性二、椭圆的对称性结论:椭圆既是轴对称图形,结论:椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形又是中心对称图形对称轴是对称轴是x轴轴和和y轴,轴,对称中心是对称中心是原点原点中心中心:椭圆的对称中心叫做:椭圆的对称中心叫做椭圆的中心椭圆的中心小试身手:小试身手:1.已知点已知点P(3,6)在在 上上,则则( )22221xyab(A) 点
3、点(-3,-6)不在椭圆上不在椭圆上 (B) 点点(3,-6)不在椭圆上不在椭圆上(C) 点点(-3,6)在椭圆上在椭圆上(D) 无法判断点无法判断点(-3,-6), (3,-6), (-3,6)是否在椭圆上是否在椭圆上C三、椭圆的顶点三、椭圆的顶点顶点顶点:椭圆与它的对称轴的四个交点,叫做椭:椭圆与它的对称轴的四个交点,叫做椭圆的圆的顶点顶点。 oxyB1(0,b)B2(0,-b)A1(-a,0)A2(a,0)令令x=0,x=0,得得y=y=?说明椭圆?说明椭圆与与y y轴轴的交点为的交点为(0,b)(0,b)、(0,-b)(0,-b)2 22 22 22 2x xy y+ += 1 1(
4、(a a b b 0 0) )a ab b令令y=0,y=0,得得x=x=?说明椭圆?说明椭圆与与x x轴轴的交点为的交点为(a,0)(a,0)、(-a,0)(-a,0)三、椭圆的顶点三、椭圆的顶点长轴、短轴:长轴、短轴:线段线段A A1 1A A2 2、B B1 1B B2 2分别叫做椭圆的分别叫做椭圆的长长轴轴和和短轴短轴。 oxyB1(0,b)B2(0,-b)A1A2a a、b b分别叫做椭圆的分别叫做椭圆的长半轴长长半轴长和和短半轴长短半轴长。思考:椭圆的焦点与椭圆的长轴、短轴有什么关系?思考:椭圆的焦点与椭圆的长轴、短轴有什么关系?焦点落在椭圆的长轴上焦点落在椭圆的长轴上长轴:线段长
5、轴:线段A1A2;长轴长长轴长 |A1A2|=2a短轴:线段短轴:线段B1B2;短轴长短轴长 |B1B2|=2b焦焦 距距 |F1F2| =2c a a2 2=b=b2 2+c+c2 2, oxyB2(0,b)B1(0,-b)A2(a, 0)A1(-a, 0)bac椭圆的简单几何性质椭圆的简单几何性质aF2F1|B2F2|=a;注意注意 由椭圆的由椭圆的范围范围、对称性对称性和和顶点顶点,再进行描点画图,只须描出较少的再进行描点画图,只须描出较少的点,就可以得到较正确的图形点,就可以得到较正确的图形.小小 结结 :离心率:离心率:椭圆的焦距与长轴长的比椭圆的焦距与长轴长的比c ce =e =a
6、 a椭圆的离心率椭圆的离心率 ,叫做叫做四、椭圆的离心率四、椭圆的离心率1离心率的取值范围离心率的取值范围:因为:因为 a c 0,所以,所以0e0 ac0cea xyA2(a, 0)A1(-a, 0)B2(0,b)B1(0,-b)一个框,四个点,一个框,四个点,注意光滑和圆扁注意光滑和圆扁, ,莫忘对称要体现莫忘对称要体现课堂小结课堂小结)0(12222 babyax小试身手:小试身手: 2.说出椭圆说出椭圆 的范围的范围,长轴长轴长长,短轴长短轴长,焦点坐标焦点坐标,顶点坐标顶点坐标:221916xy33, 44xy 28,26ab(0,7 )(0, 4),( 3,0)例求椭圆例求椭圆16
7、x16x2 2+25y+25y2 2=400=400的长轴和短轴的长、的长轴和短轴的长、 离心率、焦点和顶点坐标并画出简图离心率、焦点和顶点坐标并画出简图解:把已知方程化成标准方程解:把已知方程化成标准方程1452222yx这里,这里,31625,4,5cba椭圆的长轴长和短轴长分别是椭圆的长轴长和短轴长分别是82,102ba离心率离心率6.053ace四个顶点坐标分别为四个顶点坐标分别为) 4 , 0(),4, 0(),0 , 5 (),0 , 5(2121BBAA焦点坐标分别为焦点坐标分别为0, 3,0, 321FF基本量:基本量:a a、b b、c c、e e、(共四个量)、(共四个量)
8、基本点:四个顶点、两个焦点(共六个点)基本点:四个顶点、两个焦点(共六个点)练习练习 求经过点求经过点P P (4, 1)(4, 1),且长轴长是短轴,且长轴长是短轴长的长的2 2倍的椭圆的标准方程倍的椭圆的标准方程. .2 55ab得:2221611abab22222222若若焦焦点点在在x x轴轴上上,设设椭椭圆圆方方程程为为: :xyxy+= 1(a b 0)+= 1(a b 0),abab依依题题意意有有:解:解:2222xyxy故故椭椭圆圆方方程程为为:+= 1.:+= 1.205205练习练习 求经过点求经过点P P (4, 1)(4, 1),且长轴长是短轴,且长轴长是短轴长的长的
9、2 2倍的椭圆的标准方程倍的椭圆的标准方程. .解:解:若若焦焦点点在在y y轴轴上上,所所以以椭椭圆圆的的标标准准方方程程为为:222211.65205654xyyx或同同理理求求得得椭椭圆圆方方程程为为:2241.6565yx12516. 1251611625. 11625. 1169.2222222222 yxDyxyxCyxByxA或或复习练习:复习练习:1.1.椭圆的长短轴之和为椭圆的长短轴之和为1818,焦距为,焦距为6 6,则椭圆,则椭圆的标准方程为(的标准方程为( )2、下列方程所表示的曲线中,关于、下列方程所表示的曲线中,关于x轴和轴和y 轴轴都对称的是(都对称的是( )A、
10、X2=4Y B、X2+2XY+Y=0 C、X2-4Y2=X D、9X2+Y2=4CD例例2 2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:求适合下列条件的椭圆的标准方程: 1. 经过点经过点P(3,0)、)、Q(0,2);); 2. 长轴的长等于长轴的长等于20,离心率等于,离心率等于 .53注意:焦点落在椭圆的长轴上注意:焦点落在椭圆的长轴上注意:不知道焦点落在哪个坐标轴上,注意:不知道焦点落在哪个坐标轴上,必须讨论两种情况必须讨论两种情况练习练习 2.离心率为离心率为 ,且过点且过点(2,0)的椭圆的标准的椭圆的标准方程为方程为 多少多少?3222221;1.4416yxxy22.5510,5mxy
11、mem例1已知椭圆的离心率求 的值。265. 5. 已知椭圆的一个焦点为已知椭圆的一个焦点为F F(6 6,0 0)点)点B B,C C是短是短轴的两端点,轴的两端点,FBCFBC是等边三角形,求这个椭圆是等边三角形,求这个椭圆的标准方程。的标准方程。6、已知椭圆、已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在轴的中心在坐标原点,长轴在轴上,离心率为,且上,离心率为,且G上一点到上一点到G的两个焦点的两个焦点的距离之和为的距离之和为12,求椭圆,求椭圆G的方程。的方程。x23x7、课本例、课本例5变式:变式:已知椭圆的左右焦点分别为已知椭圆的左右焦点分别为F1、F2,点,点P在椭圆上,若在椭圆上,若P、F
12、1、F2是一个直角三角是一个直角三角形的三个顶点,求点形的三个顶点,求点P到轴的距离。到轴的距离。191622yxx10:2222byaxCByAx,直线和椭圆方程分别为直线与椭圆的位置关系直线与椭圆的位置关系 :共点。直线和椭圆相离,无公个公共点;直线和椭圆相切,有一个公共点;直线和椭圆相交,有两,则的判别式为若二次方程000010/2/2222cxbxabyaxCByAx则由 yoF1F2x yoF1F2x yoF1F2x.1416,023)2(; 1425,025103112222yxyxyxyx)(交点坐标:、求下列直线和椭圆的一、直线和椭圆的位置关系一、直线和椭圆的位置关系通过直线方
13、程和椭圆方程联立成方程组,通过直线方程和椭圆方程联立成方程组,解方程组可以得到直线和椭圆的交点坐标。解方程组可以得到直线和椭圆的交点坐标。).3770,3748( ,2,0)2(;5831)(),)(2、弦长公式:、弦长公式:mkxyyxf0)( ,) 0(02acbxaxy 得:消去,则,弦端点设)()(2211yxByxA221221)()(|yyxxAB221221)()(kxkxxx|1212xxk2122124)(1xxxxkacabk4)(122|1|2akABmkxyyxf0)( ,) 0(02acybyax 得:消去| |11|2akAB弦所在的直线方程。)求被椭圆截得的最长(
14、的范围;点时,求)当直线与椭圆有公共(,及直线练习:已知椭圆211422mmxyyxxyO121代入椭圆将解:mxy) 1 (01)(422mxx012522mmxx直线与椭圆有公共点,0) 1(20422mm2525m点时,直线与椭圆有公共所以当2525m弦所在的直线方程。)求被椭圆截得的最长(的范围;点时,求)当直线与椭圆有公共(,及直线练习:已知椭圆211422mmxyyxxyO121AB代入椭圆将mxy)2(012522mmxx由弦长公式得:5) 1(20411|1|2222mmakAB245522m5102|0maxABm时,当xy 此时,直线方程为.241936. 222方程在直线
15、)平分,求此弦所,(被点的弦已知椭圆例MAByx. 036)42(4)21 (16)41 (222kxkkxk4)41 (2)21 (1620221kkkxxxM.21k解得得由1936)4(222yxxky.AxyOMB)4(2xky存在,设解:由题意知直线斜率082)4(212:yxxy即所以所求直线方程为.241936. 222方程在直线)平分,求此弦所,(被点的弦已知椭圆例MAByx.AxyOMB另解:,设)()(2211yxByxA21936 1 193622222121yxyx则09)(36)(2 1 21212121yyyyxxxx得:由21212121369yyxxxxyy即.
16、212241MMAByxk.22)(0)()(0)()(1212121yyyxxxyxfyxfyxMxy ,由韦达定理得一元二次方程椭圆,直线,则由,:设弦中点为解求弦中点的方法或消21 1 1222222221221byaxbyax则,:设弦中点为解)()()(22211yxByxAyxM0)()(2 1 2212122121byyyyaxxxx得:由点差法点差法求椭圆方程。,且于与椭圆交直线已知椭圆方程为例,1, 14:32222OBOABAxybybxAxyOB),(),(2211yxByxA解:设02121yyxxOBOA得:则由222441byxxy由2224) 1(4bxx0448
17、522bxx整理得:5445822121bxxxx由韦达定理得) 1)(1(2121xxyy12121xxxx5412b054154422bb852b1585222yx椭圆方程为0直线与椭圆直线与椭圆:(2 2)弦长问题)弦长问题|1|2akAB(3 3)弦中点问题)弦中点问题(4 4)与垂直有关的问题)与垂直有关的问题(1 1)直线与椭圆位置关系)直线与椭圆位置关系韦达定理或设点作差法.2,1941.:22的弦长斜率为的焦点求过椭圆练习yx.,)0 , 1 (1492.22求弦的中点的轨迹方程引弦内一定点过椭圆yx.,124) 1 , 1 (. 322所在的直线方程求的中点的弦是椭圆若ABA
18、ByxM?,12:,:122相离相交相切与椭圆直线为何值时当例yxmxylm的长。求两点,直线与椭圆相交于的直线倾斜角为作的左焦点、经过椭圆ABBAlFyx,60122122)1(3:)0,1(11,21222xylFcba解:04127;12)1(3222xxyxxy得:由)()(可求得交点坐标为:7623,7226,7623,7226728)764()724(22 AB)1(3:)0,1(11,21222xylFcba解:04127;12)1(3222xxyxxy得:由747122121xxxx7284)(2)(2)(3)()()(21221221221221221221xxxxxxxxx
19、xyyxxAB第二种方法是处理直线和椭圆位置关系第二种方法是处理直线和椭圆位置关系的常用方法,利用根与系数的关系,的常用方法,利用根与系数的关系,设出交点坐标,但是不求出,设出交点坐标,但是不求出,从而求出弦长。从而求出弦长。;12222byaxmkxy由212212221222122212212214)()1 ()(1 ()()()()(xxxxkxxkxxkxxyyxxAB这种方法称为这种方法称为设而不求设而不求,这个公式叫做这个公式叫做弦长公式弦长公式。;12222byaxmkxy由212212221222122122212214)()11 ()(11 ()()(1)()(yyyykyy
20、kyyyykyyxxAB4546三、求轨迹方程的问题三、求轨迹方程的问题的轨迹是什么?点在圆上运动时,当点相交于点半径和的垂直平分线是圆上任意一点,线段内一个定点,是圆,的半径为定长圆QPQOPlAPPOArO它是什么曲线。,并说明求动圆圆心的轨迹方程内切,同时与圆外切,一动圆与圆09160562222xyxxyx127361233121021003,4322222221212222yxyxyxPCPCRPCRPCyxyx化简,得:即:两式相加,得:由已知,:解:两圆的标准方程为5051522axcyo左左Fx右右F( ,)00P x y5354552axcyo左左Fx右右F( ,)00P x
21、 y561oFyx2FM2ayc d1.1.对于椭圆的原始方程对于椭圆的原始方程, ,变形后得到变形后得到 , ,再变形为再变形为 . .这个方程的几何意义如何?这个方程的几何意义如何?2222()()2xcyxcya+-+=222()acxaxcy-=-+22ycaaxc+=-2(x-c)新知探究新知探究O Ox xy yF FH HM Ml22ycaaxc+=-2(x-c)椭圆上的点椭圆上的点M(xM(x,y)y)到焦点到焦点F(cF(c,0)0)的距的距离与它到直线离与它到直线 的距离之比等于离心率的距离之比等于离心率. .2axc=新知探究新知探究2axc=若点若点F F是定直线是定直
22、线l l外一定点,动点外一定点,动点M M到点到点F F的距离的距离与它与它到直线到直线l l的距离的距离之之比比等于常等于常数数e e(0(0e e1)1),则点,则点M M的轨迹是椭圆的轨迹是椭圆. .M MF FH Hl新知探究新知探究 直线直线 叫做椭圆相应于焦点叫做椭圆相应于焦点F F2 2(c(c,0)0)的的准线准线,相,相应于焦点应于焦点F F1 1( (c c,0)0)的准线方程是的准线方程是2axc=2= -axcO Ox xy yF F2 2F F1 12axc=2= -axc新知探究新知探究椭圆椭圆 的准线方程是的准线方程是222210 xyabbax xF F1 1F
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- 222 椭圆 简单 几何 性质
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