
1.橢圓的定義:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)距離之和(2a)大于定長(zhǎng)(2c)的點(diǎn)的軌跡(2a>2c).
2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程. ?。?) ?。?)
3.橢圓中a、b、c的關(guān)系:b2=a2-c2.
閱讀課本,回答問(wèn)題: 問(wèn)題1:橢圓的范圍是指橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 中x,y的范圍,可以用哪些方法推導(dǎo)? 問(wèn)題2:借助橢圓的圖形容易發(fā)現(xiàn)橢圓的對(duì)稱性,能否借助標(biāo)準(zhǔn)方程用代數(shù)方法推導(dǎo)? 問(wèn)題3:橢圓的頂點(diǎn)是最左或最右邊的點(diǎn)嗎?
問(wèn)題4:取一條一定長(zhǎng)的細(xì)繩,把它的兩端固定在畫板的F1和F2兩點(diǎn),當(dāng)繩長(zhǎng)大于F1和F2的距離時(shí),用鉛筆尖把繩子拉緊,使筆尖在圖板上慢慢移動(dòng),就可以畫出一個(gè)橢圓.若細(xì)繩的長(zhǎng)度固定不變,將焦距分別增大和縮小,想象橢圓的“扁”的程度的變化規(guī)律. 問(wèn)題5:在橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)過(guò)程中令 能使方程簡(jiǎn)單整齊,其幾何意義是什么?
1.范圍: 由方程 可知,橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)都適合不等式 ≤1,即x2≤a2,所以|x|≤a.同理可得|y|≤b. 這說(shuō)明橢圓位于直線x=±a和y=±b所圍成的矩形內(nèi).
2.對(duì)稱性: 從圖形上看:橢圓關(guān)于x軸、y軸、原點(diǎn)對(duì)稱. 從方程 上看:(1)把x換成-x,方程不變,說(shuō)明當(dāng)點(diǎn)P(x,y)在橢圓上時(shí),點(diǎn)P關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)P'(-x,y)也在橢圓上,所以橢圓的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱; (2)把y換成-y,方程不變,所以橢圓的圖象關(guān)于x軸對(duì)稱; (3)把x換成-x,同時(shí)把y換成-y,方程不變,所以橢圓的圖象關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱. 綜上:坐標(biāo)軸是橢圓的對(duì)稱軸,原點(diǎn)是橢圓的對(duì)稱中心.橢圓的對(duì)稱中心叫作橢圓的中心.
3.頂點(diǎn): 在方程 中,令x=0,得y=±b,說(shuō)明點(diǎn)B1(0,-b),B2(0,b)是橢圓與y軸的兩個(gè)交點(diǎn).同理A1(-a,0),A2(a,0)是橢圓與 軸的兩個(gè)交點(diǎn). ?。?)頂點(diǎn):橢圓與它的對(duì)稱軸的四個(gè)交點(diǎn),叫作橢圓的頂點(diǎn); ?。?)長(zhǎng)軸、短軸:線段A1A2、線段B1B2分別叫橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,它們的長(zhǎng)分別等于2a和2b; (3)a、b的幾何意義:a是長(zhǎng)半軸的長(zhǎng),b是短半軸的長(zhǎng).
4.離心率: 橢圓的焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)的比 ,叫作橢圓的離心率. 說(shuō)明:(1)因?yàn)閍>c>0,所以0<e<1. ?。?)e越接近1,則c越接近a,從而 越小,因此橢圓越扁;反之,e越接近于0, 越接近于0,從而b越接近于a,這時(shí)橢圓就接近于圓; (3)當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),c=0,這時(shí)兩焦點(diǎn)重合,圖形變?yōu)閳A,但本教材規(guī)定圓與橢圓是不同的曲線,有些書將圓看成特殊的橢圓; (4)試讓學(xué)生通過(guò)探究 大小變化來(lái)發(fā)現(xiàn)“扁”的程度.
例1 求橢圓 的長(zhǎng)軸長(zhǎng),短軸長(zhǎng),離心率,焦點(diǎn)和頂點(diǎn)坐標(biāo),并用描點(diǎn)法畫出這個(gè)橢圓.
分析:由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 ,可知a=5,b=3,則橢圓位于四條直線x=±5,y=±3所圍成的矩形內(nèi).又橢圓以兩坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,所以只要畫出第一象限的圖形就可以畫出整個(gè)圖象.
解 根據(jù)橢圓的方程 ,得a=5,b=3, . 因此,長(zhǎng)軸長(zhǎng)2a=10,短軸2b=6. 焦點(diǎn)為F1(-4,0)和F2(4,0), 頂點(diǎn)為A1(-5,0),A2(5,0),B1(0,-3),B2(0,3). 離心率 . 將方程變形為 ,根據(jù) 算出橢圓在第一象限的幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo):
例2 求符合下列條件的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程: (1)焦距為8,離心率為0.8. ?。?)焦點(diǎn)與長(zhǎng)軸較接近的端點(diǎn)的距離為 ,焦點(diǎn)與短軸兩端點(diǎn)的連線互相垂直. ?。?)已知橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,長(zhǎng)軸是短軸的三倍,且橢圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(3,0),求橢圓的方程.
例3 將圓x2+y2=4上的點(diǎn)的橫坐標(biāo)保持不變,縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的一半,求所的曲線的方程,并說(shuō)明它是什么曲線?
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