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文档简介
2.1.1椭圆(tuǒyuán)及其标准方程第一页,共22页。生活(shēnghuó)中的椭圆第二页,共22页。思考(sīkǎo)数学(shùxué)实验(1)取一条细绳,(2)把它的两端固定在板上的两个定点F1、F2(3)用铅笔尖(P)把细绳拉紧,在板上慢慢(mànmàn)移动看看画出的图形1.在椭圆形成的过程中,细绳的两端的位置是固定的还是运动的?2.在画椭圆的过程中,绳子的长度变了没有?3.在画椭圆的过程中,绳子长度与两定点距离大小有怎样的关系?F1F2第三页,共22页。F2F1P(1)由于绳长固定,所以点P到两个(liǎnɡɡè)定点的距离和是个定值(2)点P到两个定点(dìnɡdiǎn)的距离和要大于两个定点(dìnɡdiǎn)之间的距离第四页,共22页。(一)椭圆(tuǒyuán)的定义平面内到两个定点(dìnɡdiǎn)F1,F2的距离之和等于常数(2a)(大于|F1F2|)的点的轨迹叫椭圆。定点(dìnɡdiǎn)F1、F2叫做椭圆的焦点。两焦点之间的距离叫做焦距(2C)。椭圆定义的文字(wénzì)表述:椭圆定义的符号表述:(2a>2c)MF2F1第五页,共22页。小结:椭圆的定义需要(xūyào)注意以下几点1.平面上----这是大前提2.动点M到两定点(dìnɡdiǎn)F1,F2的距离之和是常数2a3.常数2a要大于焦距2C注意(zhùyì):1.当2a>2c时,轨迹是()椭圆2.当2a=2c时,轨迹是一条线段,是以F1、F2为端点的线段.3.当2a<2c时,无轨迹,图形不存在.4.当c=0时,轨迹为圆.第六页,共22页。♦探讨建立平面直角坐标(zhíjiǎozuòbiāo)系的方案建立(jiànlì)平面直角坐标系通常遵循的原则:对称、“简洁”OxyOxyOxyMF1F2Oxy第七页,共22页。解:取过焦点(jiāodiǎn)F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系(如图).设M(x,y)是椭圆上任意一点,椭圆的焦距2c(c>0),M与F1和F2的距离的和等于正常数(chángshù)2a(2a>2c),则F1、F2的坐标分别是(c,0)、(c,0).xF1F2M0y(问题:下面(xiàmian)怎样化简?)由椭圆的定义得,限制条件:代入坐标椭圆的标准方程的推导第八页,共22页。两边除以
得由椭圆定义可知整理得两边再平方,得移项,再平方第九页,共22页。焦点(jiāodiǎn)在y轴:焦点(jiāodiǎn)在x轴:椭圆的标准(biāozhǔn)方程1oFyx2FM12yoFFMx第十页,共22页。
图形方程焦点F(±c,0)F(0,±c)a,b,c之间的关系(guānxì)a2=b2+c2MF1+MF2=2a(2a>2c>0)定义12yoFFMx1oFyx2FM两类标准(biāozhǔn)方程的对照表注:共同点:椭圆的标准方程表示的一定是焦点(jiāodiǎn)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.哪个分母大,焦点就在哪个轴上。第十一页,共22页。练习1:判定下列(xiàliè)椭圆的焦点在哪个轴,并指明a2、b2,写出焦点坐标。答:在X轴(-3,0)和(3,0)答:在y轴(0,-5)和(0,5)答:在y轴。(0,-1)和(0,1)先定位(dìngwèi),再定量第十二页,共22页。口答:下列方程哪些(nǎxiē)表示椭圆?
?第十三页,共22页。0<b<9练一练:a>3第十四页,共22页。3、已知椭圆的方程(fāngchéng)为:,则a=_____,b=_______,c=_______,焦点坐标为:____________焦距等于______;若CD为过左焦点F1的弦,则∆F2CD的周长为________543(3,0)、(-3,0)620F1F2CD|CF1|+|CF2|=2a第十五页,共22页。例求适合下列条件的椭圆(tuǒyuán)的标准方程:(1)两个焦点的坐标(zuòbiāo)分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上的一点P到两焦点距离的和等于10;解:∵椭圆(tuǒyuán)的焦点在x轴上∴设它的标准方程为∴所求的椭圆的标准方程为∵2a=10,c=4第十六页,共22页。(2)两个焦点的坐标分别(fēnbié)是(0,-2)、(0,2),并且椭圆经过点解:∵椭圆(tuǒyuán)的焦点在y轴上,由椭圆(tuǒyuán)的定义知,∴设它的标准方程为又∵c=2∴所求的椭圆的标准方程为第十七页,共22页。
例2:如图,在圆解:设M(x,y),P(x0,y0)所以(suǒyǐ)M点的轨迹是一个焦点在X轴上的椭圆。上任(shàngrèn)取一点P,过P作x轴的垂线段PD,D为垂足。当点P在圆上运动(yùndòng)时,线段PD的中点M的轨迹是什么?第十八页,共22页。例3:若方程4x2+ky2=1表示的曲线(qūxiàn)是焦点在y轴上的椭圆,求k的取值范围。解:由4x2+ky2=1,可得因为方程表示的曲线是焦点(jiāodiǎn)在y轴上的椭圆,所以即:k<4所以(suǒyǐ)k的取值范围为0<k<4。第十九页,共22页。例4、化简:答案(dáàn):|MF1|+|MF2|=10分析:点(x,y)到两定点(dìnɡdiǎn)(0,-3)、(0,3)的距离之和为定值10。第二十页,共22页。例5:动点P到两定点F1(-4,0),F2(4,0)
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