2017-2018学年高中数学(苏教版)选修1-1讲学案:第二章 2.2 椭圆

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2.2椭__圆

2.2.1 椭圆的标准方程

在平面直角坐标系中,已知A(-2,0),B(2,0),C(0,2),D(0,-2).

问题1:若动点P满足PA+PB=6,设P的坐标为(x,y),则x,y满足的关系式是什么? 提示:由两点间距离公式得 ?x+2?2+y2+?x-2?2+y2=6, x2y2

化简得+=1.

95

问题2:若动点P满足PC+PD=6,设P的坐标为(x,y),则x、y满足什么关系? 提示:由两点间距离公式得 x2+?y-2?2+y2x2

化简得+=1.

95

椭圆的标准方程

标准方程 焦点坐标 a、b、c的关系

1.标准方程中的两个参数a和b,确定了椭圆的形状和大小,是椭圆的定形条件.a,b,c三者之间a最大,b,c大小不确定,且满足a2=b2+c2.

2.两种形式的标准方程具有共同的特征:方程右边为1,左边是两个非负分式的和,并且分母为不相等的正值.当椭圆焦点在x轴上时,含x项的分母大;当椭圆焦点在y轴上时,含y项的分母大,已知椭圆的方程解题时,应特别注意a>b>0这个条件.

焦点在x轴上 x2y2+=1(a>b>0) a2b2(±c,0) c2=a2-b2 焦点在y轴上 y2x2+=1(a>b>0) a2b2(0,±c) x2+?y+2?2=6,

[对应学生用书P20]

[例1] 求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)经过两点(2,-2),?-1,待定系数法求椭圆标准方程 ?

14?; 2?y2x2

(2)过点(3,-5),且与椭圆+=1有相同的焦点.

259

[思路点拨] (1)由于椭圆焦点的位置不确定,故可分焦点在x轴上和在y轴上两种情况进行讨论.也可利用椭圆的一般方程Ax2+By2=1(其中A>0,B>0,A≠B),直接求A,B.(2)求出焦点,然后设出相应方程,将点(3,-5)代入,即可求出a,b,则标准方程易得.

[精解详析] (1)法一:若焦点在x轴上,设椭圆的标准方程为 x2y2

+=1(a>b>0). a2b2?

由已知条件得?114

?a+4b=1,

2242

+=1,a2b2

?解得?11

?b=4.211=,a28

x2y2

所以所求椭圆的标准方程为+=1.

84若焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为 y2x2

+=1(a>b>0). a2b2?

由已知条件得?114

?b+4a=1,

2242

+=1,b2a2?解得?11

?a=4.211=,b28

即a2=4,b2=8,则a2b>0矛盾,舍去. x2y2

综上,所求椭圆的标准方程为+=1.

84

?-1,法二:设椭圆的一般方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).将两点(2,-2),

?

代入,

14?2???

得?解得?14

1A+B=1,?4?B=?4,

?4A+2B=1,

1A=,

8

x2y2

所以所求椭圆的标准方程为+=1.

84

y2x2

(2)因为所求椭圆与椭圆+=1的焦点相同,

259所以其焦点在y轴上,且c2=25-9=16. y2x2

设它的标准方程为2+2=1(a>b>0).

ab因为c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16.① 又点(3,-5)在椭圆上,所以53

即2+2=1.② ab

由①②得b2=4,a2=20,

y2x2

所以所求椭圆的标准方程为+=1.

204[一点通] 求椭圆标准方程的一般步骤为:

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为(-4,0),(4,0),且椭圆经过点(5,0); 11?1,,Q?0,-?. (2)经过两点P?2??33??解:(1)由已知得:c=4,a=5. b2=a2-c2=25-16=9. x2y2

故所求椭圆方程为+=1.

259

(2)设椭圆方程为Ax2+By2=1.(A>0,B>0,A≠B) 由已知得,

(-5)2

a2?3?2

+2=1,

b

??1

?4B=1,

11

A+B=1,99

??B=4,

解得:?

A=5,??

y2x2

故所求椭圆方程为+=1.

11452.求适合下列条件的椭圆的方程. (1)焦点在x轴上,且经过点(2,0)和点(0,1);

(2)焦点在y轴上,与y轴的一个交点为P(0,-10),P到它较近的一个焦点的距离等于2.

解:(1)因为椭圆的焦点在x轴上,

x2y2

所以可设它的标准方程为2+2=1(a>b>0).

ab∵椭圆经过点(2,0)和(0,1),

?∴?01

?a+b=1,

22220

+=1,a2b2

2??a=4,∴?

2??b=1,

x22

故所求椭圆的标准方程为+y=1.

4

y2x2

(2)∵椭圆的焦点在y轴上,所以可设它的标准方程为2+2=1(a>b>0).

ab∵P(0,-10)在椭圆上,∴a=10.

又∵P到它较近的一个焦点的距离等于2, ∴-c-(-10)=2,故c=8, ∴b2=a2-c2=36,

y2x2

∴所求椭圆的标准方程是+=1.

10036

[例2] 已知方程x2·sin α-y2·cos α=1(0≤α≤2π)表示椭圆. (1)若椭圆的焦点在x轴上,求α的取值范围. (2)若椭圆的焦点在y轴上,求α的取值范围.

椭圆标准方程的讨论

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