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1.1椭圆及其标准方程(二)学习目标加深理解椭圆定义及标准方程,能够熟练求解与椭圆有关的轨迹问题.知识点椭圆标准方程的认识与推导思考1椭圆标准方程的几何特征与代数特征分别是什么?思考2依据椭圆方程,如何确定其焦点位置?思考3观察椭圆的形状,你认为怎样选择坐标系才能使椭圆的方程较简单?并写出求解过程.梳理(1)椭圆的标准方程的形式焦点位置形状、大小焦点坐标标准方程焦点在x轴上形状、大小相同ab0,b2a2c2,焦距为2cF1(c,0),F2(c,0)1(ab0)焦点在y轴上F1(0,c),F2(0,c)1(ab0)(2)方程Ax2By21表示椭圆的充要条件是_.(3)椭圆方程中参数a,b,c之间的关系为_.类型一椭圆标准方程的确定例1求焦点在坐标轴上,且经过A(,2)和B(2,1)两点的椭圆的标准方程.反思与感悟求解椭圆的标准方程,可以利用定义,也可以利用待定系数法,选择求解方法时,一定要结合题目条件,其次需注意椭圆的焦点位置.跟踪训练1求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)两个焦点的坐标分别是(0,2),(0,2),并且椭圆经过点(,);(2)焦点在y轴上,且经过两点(0,2)和(1,0).类型二相关点法在求解椭圆方程中的应用例2如图,在圆x2y24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,求线段PD的中点M的轨迹. 引申探究若本例中“过点P作x轴的垂线段PD”,改为“过点P作y轴的垂线段PD”.那么线段PD的中点M的轨迹又是什么?反思与感悟如果一个动点P随着另一个在已知曲线上运动的动点Q而运动,则求P点的轨迹方程时一般用转代法来求解.基本步骤为(1)设点:设所求轨迹上动点坐标为P(x,y),已知曲线上动点坐标为Q(x1,y1).(2)求关系式:用点P的坐标表示出点Q的坐标,即得关系式(3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程得到所求动点轨迹的方程,并把所得方程化简即可.跟踪训练2如图所示,B点坐标为(2,0),P是以O为圆心的单位圆上的动点,POB的平分线交直线PB于点Q,求点Q的轨迹方程. 1.若方程y21表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围为()A.(1,) B.(,)C.1,) D.(,1)2.设B(4,0),C(4,0),且ABC的周长等于18,则动点A的轨迹方程为()A.1(y0) B.1(y0)C.1(y0) D.1(y0)3.已知椭圆E:1(ab0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交E于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,1),则椭圆E的方程为_.4.在椭圆y21中,有一沿直线运动的粒子从一个焦点F2出发经椭圆反射后经过另一个焦点F1,再次被椭圆反射后又回到F2,则该粒子在整个运动过程中经过的路程为_.5.ABC的三边长a,b,c成等差数列,且b6,求顶点B的轨迹方程.1.两种形式的椭圆的标准方程的比较如下表:标准方程1(ab0)1(ab0)不同点图形焦点坐标F1(c,0),F2(c,0)F1(0,c),F2(0,c)相同点定义平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合a、b、c的关系a2b2c22.所谓椭圆的标准方程,指的是焦点在坐标轴上,且两焦点的中点为坐标原点;在1与1这两个标准方程中,都有ab0的要求,如方程1(m0,n0,mn)就不能肯定焦点在哪个轴上;分清两种形式的标准方程,可与直线截距式1类比,如1中,由于ab,所以在x轴上的“截距”更大,因而焦点在x轴上(即看x2,y2分母的大小).要区别a2b2c2与习惯思维下的勾股定理c2a2b2.提醒:完成作业第三章11.1(二)答案精析问题导学知识点思考1标准方程的几何特征:椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴或y轴上.标准方程的代数特征:方程右边为1,左边是关于与的平方和,并且分母为不相等的正值.思考2把方程化为标准形式,与x2,y2相对应的分母哪个大,焦点就在相应的轴上.思考3(1)如图所示,以经过椭圆两焦点F1,F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy. (2)设点:设点M(x,y)是椭圆上任意一点,且椭圆的焦点坐标为F1(c,0),F2(c,0).(3)列式:依据椭圆的定义式|MF1|MF2|2a列方程,并将其坐标化为2a.(4)化简:通过移项、两次平方后得到:(a2c2)x2a2y2a2(a2c2),为使方程简单、对称、便于记忆,引入字母b,令b2a2c2,可得椭圆标准方程为1(ab0).(5)从上述过程可以看到,椭圆上任意一点的坐标都满足方程,以方程的解(x,y)为坐标的点到椭圆的两个焦点F1(c,0),F2(c,0)的距离之和为2a,即以方程的解为坐标的点都在椭圆上.由曲线与方程的关系可知,方程是椭圆的方程,我们把它叫作椭圆的标准方程.梳理(2)A0,B0且AB(3)a2b2c2题型探究例1解方法一(1)当焦点在x轴上时,设椭圆的标准方程为1(ab0),依题意有解得故所求椭圆的标准方程为1.(2)当焦点在y轴上时,设椭圆的标准方程为1(ab0),依题意有解得此时不符合ab0,所以方程组无解.故所求椭圆的标准方程为1.跟踪训练1解(1)椭圆的焦点在y轴上,设它的标准方程为1(ab0).由椭圆的定义知:2a 2,即a.又c2,b2a2c26.所求的椭圆的标准方程为1.(2)椭圆的焦点在y轴上,设它的标准方程为1(ab0).又椭圆经过点(0,2)和(1,0),所求的椭圆的标准方程为x21.例2解设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则xx0,y.因为点P(x0,y0)在圆x2y24上,所以xy4.把x0x,y02y代入方程,得x24y24,即y21.所以点M的轨迹是一个焦点在x轴上的椭圆.引申探究解设M(x,y),P(x0,y0),则xy4,(*)代入(*)式得x21.故点M的轨迹是一个焦点在y轴上的椭圆.跟踪训练2解由三角形角平分线性质得2.2.设Q(x,y),P(x0,y0),则(x2,y)2(x0x,y0y),又点P在单位圆x2y21上.()2(y)21.点Q的轨迹方程为y21.当堂训练1.A2.A3.14.45.解以直线AC为x轴,AC的中点为原点,建立直角坐标系,设A(3,0),C(3,0),B(x,y),则|BC|AB|ac2b2|AC|12,B点的轨迹是以A,C为焦点的椭圆,且a6,c3,b227.故所求的轨迹方程为1(y0).7
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