1、2.2 椭圆 2.2.1 椭圆及其标准方程,通过图片我们看到,在我们所生活的世界中,随处可见椭圆这种图形,而且我们也已经知道了椭圆的大致形状,那么我们能否动手画一个标准的椭圆呢?,1.了解椭圆的实际背景,感受椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用(重点) 2掌握椭圆的定义,会求椭圆的标准方程.(重点、难点),实验操作,(1)取一条定长的细绳; (2)把它的两端都固定在图板的同一点处; (3)套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板的两点处套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是椭圆.,探究点1 椭圆的定义,根据刚才的实验请
2、同学们回答下面几个题: 1.在画椭圆的过程中,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?说明 了什么?,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?,思考: 结合实验,请同学们思考:椭圆是怎样定义的?,椭圆定义: 我们把平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆. 两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点. 两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.,|MF1|+ |MF2|F1F2| 椭圆,|MF1|+ |MF2|=|F1F2| 线段,|MF1|+ |MF2|F1F2| 不存在,思考:在平面内动点M到两个定点F1,
3、F2的距离之和等于定值2a的点的轨迹是否一定为椭圆?,【提升总结】,探究点2 椭圆的标准方程,根据椭圆的定义如何求椭圆的方程呢?,思考:求曲线的方程的基本步骤是什么呢?,(1)建系设点;,(2)写出点集;,(3)列出方程;,(4)化简方程;,(5)检验.,第一步: 如何建立适当的坐标系呢?,想一想:圆的最简单的标准方程,是以圆的两条相互垂直的对称轴为坐标轴,椭圆是否可以采用类似的方法呢?,方案一,设M(x, y)是椭圆上任意一点,椭圆的两个焦点分别为F1和F2,椭圆的焦距为2c(c0),M与F1和F2 的距离的和等于2a(2a2c0) .,请同学们自己完成剩下的步骤,求出椭圆的方程.,解:以焦
4、点F1,F2的所在直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy(如图).,设M(x, y )是椭圆上任意一点,椭圆的焦距为2c(c0),M与F1和F2的距离的和等于正常数2a (2a2c) ,则F1,F2的坐标分别是(c,0)、(c,0) .,x,F1,F2,M,O,y,由椭圆的定义得,因为,移项,再平方,整理得,两边再平方,得,它表示焦点在y轴上的椭圆.,它表示焦点在x轴上的椭圆.,1,2,y,o,F,F,M,x,(1)椭圆的标准方程的形式:左边是两个分式 的平方和,右边是1; (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; (3)椭圆的标准
5、方程中a,b,c满足a2=b2+c2.,椭圆的标准方程有哪些特征呢?,【提升总结】,例1 已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-2,0), (2,0), 并且经过点 .求它的标准方程.,解:因为椭圆的焦点在x轴上,所以设 它的标准方程为,由椭圆的定义知,又因为 ,所以,因此, 所求椭圆的标准方程为,所以,能用其他方法求它的方程吗?,另解:因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它 的标准方程为:,联立,因此, 所求椭圆的标准方程为:,又焦点的坐标为,【变式练习】,已知椭圆经过两点 和 ,求椭圆的 标准方程.,解:设椭圆的标准方程为,则有,解得,所以,所求椭圆的标准方程为 .,x,y,O,D,M,P,例2 如图
6、,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?,解:设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则,因为点P(x0,y0)在圆,把点0=x,y0=2y代入方程,得,即,所以点M的轨迹是一个椭圆.,从例2你能发现椭圆与圆之间的关系吗?,例3 如图,设点A,B的坐标分别是(-5,0)和(5,0), 直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是 ,求 点M的轨迹方程.,y,A,x,M,B,O,解:设点M的坐标(x,y),因为点A的坐标是(-5,0),所以,直线AM的斜率为,同理,直线BM的斜率,由已知有,化简,得点M
7、的轨迹方程为,1.已知F1,F2是椭圆 的两个焦点, 过F1的直线交椭圆于M,N两点,则三角形 MNF2的周长为( ) A.10 B.20 C.30 D.40,B,D,2.椭圆的长轴是短轴的3倍,且过点A(3,0),则椭圆的标准方程是_. 答案:,3.已知一个运油车上的贮油罐横截面的外轮廓线是一个椭圆,它的焦距为2.4 m,外轮廓线 上的点到两个焦点的距离和为3 m, 求这个椭圆的标准方程.,解:以两个焦点F1,F2所在的直线为x轴,以线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系,则这个椭圆的标准方程为,根据题意知,2a=3,2c=2.4,即a=1.5,c=1.2.所以b2=a2-c2=1.52-1.22=0.81,因此椭圆的标准方程为,定 义,图 形,方 程,焦 点,F(c,0),F(0,c),a,b,c 的关系,P|PF1|+|PF2|=2a,2a|F1F2|,每个人都有潜在的能量,只是很容易:被习惯所掩盖,被时间所迷离,被惰性所消磨.,