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1、新編人教版精品教學(xué)資料
第二章 圓錐曲線與方程
§2.1 橢圓
2.1.1 橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程
課時(shí)目標(biāo) 1.了解橢圓的實(shí)際背景,經(jīng)歷從具體情境中抽象出橢圓的過程、橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)與化簡(jiǎn)過程.2.掌握橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何圖形.
1.橢圓的概念:平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于________(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做________.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的________,兩焦點(diǎn)間的距離叫做橢圓的________.當(dāng)|PF1|+|PF2|=|F1F2|時(shí),軌跡是__________,當(dāng)|PF1|+|PF2|<|F1F2|時(shí)__________軌跡.
2、
2.橢圓的方程:焦點(diǎn)在x軸上的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________________,焦點(diǎn)坐標(biāo)為________________,焦距為________;焦點(diǎn)在y軸上的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________________.
一、選擇題
1.設(shè)F1,F(xiàn)2為定點(diǎn),|F1F2|=6,動(dòng)點(diǎn)M滿足|MF1|+|MF2|=6,則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是( )
A.橢圓B.直線C.圓D.線段
2.橢圓+=1的左右焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,一直線過F1交橢圓于A、B兩點(diǎn),則△ABF2的周長(zhǎng)為( )
A.32B.16C.8D.4
3.橢圓2x2+3y2=1的焦點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.B.(0,±1)
C.(±1
3、,0) D.
4.方程+=1表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-3,-1) B.(-3,-2)
C.(1,+∞) D.(-3,1)
5.若橢圓的兩焦點(diǎn)為(-2,0),(2,0),且該橢圓過點(diǎn),則該橢圓的方程是( )
A.+=1B.+=1
C.+=1D.+=1
6.設(shè)F1、F2是橢圓+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P是橢圓上一點(diǎn),且P到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之差為2,則△PF1F2是( )
A.鈍角三角形B.銳角三角形
C.斜三角形D.直角三角形
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空題
7.橢圓+=1的焦點(diǎn)為
4、F1、F2,點(diǎn)P在橢圓上.若|PF1|=4,則|PF2|=________,∠F1PF2的大小為________.
8.P是橢圓+=1上的點(diǎn),F(xiàn)1和F2是該橢圓的焦點(diǎn),則k=|PF1|·|PF2|的最大值是______,最小值是______.
9.“神舟六號(hào)”載人航天飛船的運(yùn)行軌道是以地球中心為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓,設(shè)其近地點(diǎn)距地面n千米,遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面m千米,地球半徑為R,那么這個(gè)橢圓的焦距為________千米.
三、解答題
10.根據(jù)下列條件,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(1)兩個(gè)焦點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(-4,0),(4,0),橢圓上任意一點(diǎn)P到兩焦點(diǎn)的距離之和等于10;
(2)兩個(gè)焦點(diǎn)的坐標(biāo)分別
5、是(0,-2),(0,2),并且橢圓經(jīng)過點(diǎn).
11.已知點(diǎn)A(0,)和圓O1:x2+(y+)2=16,點(diǎn)M在圓O1上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P在半徑O1M上,且|PM|=|PA|,求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.
能力提升
12.若點(diǎn)O和點(diǎn)F分別為橢圓+=1的中心和左焦點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓上的任意一點(diǎn),則·的最大值為( )
A.2B.3C.6D.8
13.如圖△ABC中底邊BC=12,其它兩邊AB和AC上中線的和為30,求此三角形重心G的軌跡方程,并求頂點(diǎn)A的軌跡方程.
1.橢圓的定義中只有當(dāng)距離之和2a>|F1F
6、2|時(shí)軌跡才是橢圓,如果2a=|F1F2|,軌跡是
線段F1F2,如果2a<|F1F2|,則不存在軌跡.
2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程有兩種表達(dá)式,但總有a>b>0,因此判斷橢圓的焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸要看方程中的分母,焦點(diǎn)在分母大的對(duì)應(yīng)軸上.
3.求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程常用待定系數(shù)法,一般是先判斷焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸進(jìn)而設(shè)出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方程,然后再計(jì)算;如果不能確定焦點(diǎn)的位置,有兩種方法求解,一是分類討論,二是設(shè)橢圓方程的一般形式,即mx2+ny2=1 (m,n為不相等的正數(shù)).
第二章 圓錐曲線與方程
§2.1 橢 圓
2.1.1 橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程
答案
知識(shí)梳理
1.常數(shù) 橢圓 焦點(diǎn)
7、焦距 線段F1F2 不存在
2.+=1 (a>b>0) F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0) 2c +=1 (a>b>0)
作業(yè)設(shè)計(jì)
1.D [∵|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
∴動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是線段.]
2.B [由橢圓方程知2a=8,
由橢圓的定義知|AF1|+|AF2|=2a=8,
|BF1|+|BF2|=2a=8,所以△ABF2的周長(zhǎng)為16.]
3.D
4.B [|a|-1>a+3>0.]
5.D [橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,排除A、B,
又過點(diǎn)驗(yàn)證即可.]
6.D [由橢圓的定義,知|PF1|+|PF2|=2a=8.
由題可得||PF1|-|PF2||=2
8、,
則|PF1|=5或3,|PF2|=3或5.
又|F1F2|=2c=4,∴△PF1F2為直角三角形.]
7.2 120°
解析
∵|PF1|+|PF2|=2a=6,
∴|PF2|=6-|PF1|=2.
在△F1PF2中,
cos∠F1PF2=
==-,∴∠F1PF2=120°.
8.4 3
解析 設(shè)|PF1|=x,則k=x(2a-x),
因a-c≤|PF1|≤a+c,即1≤x≤3.
∴k=-x2+2ax=-x2+4x=-(x-2)2+4,
∴kmax=4,kmin=3.
9.m-n
解析 設(shè)a,c分別是橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)和半焦距,則,則2c=m-n.
9、10.解 (1)∵橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,
∴設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1 (a>b>0).
∵2a=10,∴a=5,又∵c=4.
∴b2=a2-c2=52-42=9.
故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)∵橢圓的焦點(diǎn)在y軸上,
∴設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1 (a>b>0).
由橢圓的定義知,2a=+
=+=2,
∴a=.
又∵c=2,∴b2=a2-c2=10-4=6.
故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
11.解 ∵|PM|=|PA|,|PM|+|PO1|=4,
∴|PO1|+|PA|=4,又∵|O1A|=2<4,
∴點(diǎn)P的軌跡是以A、O1為焦點(diǎn)的橢圓,
∴c=,a=2,b
10、=1,
∴動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為x2+=1.
12.C [由橢圓方程得F(-1,0),設(shè)P(x0,y0),
則·=(x0,y0)·(x0+1,y0)=x+x0+y.
∵P為橢圓上一點(diǎn),∴+=1.
∴·=x+x0+3(1-)
=+x0+3=(x0+2)2+2.
∵-2≤x0≤2,
∴·的最大值在x0=2時(shí)取得,且最大值等于6.]
13.解 以BC邊所在直線為x軸,BC邊中點(diǎn)為原點(diǎn),建立如圖所示坐標(biāo)系,
則B(6,0),C(-6,0),CE、BD為AB、AC邊上的中線,則|BD|+|CE|=30.
由重心性質(zhì)可知
|GB|+|GC|
=(|BD|+|CE|)=20.
∵B、C是兩個(gè)定點(diǎn),G點(diǎn)到B、C距離和等于定值20,且20>12,
∴G點(diǎn)的軌跡是橢圓,B、C是橢圓焦點(diǎn).
∴2c=|BC|=12,c=6,2a=20,a=10,
b2=a2-c2=102-62=64,
故G點(diǎn)的軌跡方程為+=1,
去掉(10,0)、(-10,0)兩點(diǎn).
又設(shè)G(x′,y′),A(x,y),則有+=1.
由重心坐標(biāo)公式知
故A點(diǎn)軌跡方程為+=1.
即+=1,去掉(-30,0)、(30,0)兩點(diǎn).