高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.1椭圆的标准方程(二)学案新人教B版选修2-1

发布时间 : 星期日 文章高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.1椭圆的标准方程(二)学案新人教B版选修2-1更新完毕开始阅读

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.

xy

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

ab值.

思考2 把方程化为标准形式,与x,y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

2

(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

2

2

2

x+c2+y2

22

2

2

2

x-c2+y2=2a.

(4)化简:通过移项、两次平方后得到:(a-c)x+ay=a(a-c),为使方程简单、对

x2y2222

称、便于记忆,引入字母b,令b=a-c,可得椭圆标准方程为+=1(a>b>0).

a2b2

(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②,以方程②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②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②是椭圆的方程,我们把它叫做椭圆的

标准方程.

梳理 (2)A>0,B>0且A≠B (3)a=b+c2

2

2

题型探究

x2y2

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(a>b>0),

a2b2

5 / 8

?? 依题意有?

??

32

+a2-23a2

-22

=1,b2

212

+=1,b2

??a2=15, 解得?

?b2=5.?

x2y2

故所求椭圆的标准方程为+=1.

155

(2)当焦点在y轴上时,

-22??a2+y2x2

设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),依题意有?a2b212-23

+??a2b2

32

=1,b22

=1,

??a2=5, 解得?

?b2=15.?

此时不符合a>b>0,所以方程组无解.x2y2

故所求椭圆的标准方程为+=1.

155

方法二 设所求椭圆的方程为Ax+By=1(A>0,B>0且A≠B),

2

2

??3A+4B=1,

依题意有?

?12A+B=1,?

??

解得?1

B=??5.

1A=,

15

x2y2

故所求椭圆的标准方程为+=1.

155

y2x2

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(a>b>0).

a2b2

由椭圆的定义知:

2a=

3-23-2

2+

5

+22+25

-222

2+

=210,即a=10. 又c=2,∴b=a-c=6.

y2x2

∴所求的椭圆的标准方程为+=1.

106

2

2

2

6 / 8

例2 解

(2)∵椭圆的焦点在y轴上,

∴设它的标准方程为y2a2+x2

b2

=1(a>b>0).

又椭圆经过点(0,2)和(1,0),??4+0a2b2=1, ∴?∴??

a2=4,

??01

??

b2=1.

a2+b2=1,

? ∴所求的椭圆的标准方程为

y24

+x2

=1.设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(xyy0

0,0),则x=x0,y=2

.

因为点P(x2

2

0,y0)在圆x+y=4上,

所以x20+y20=4. ①

把x0=x,y0=2y代入方程①, 得x2+4y2

=4,即x224

+y=1.

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x20+y20=4, (*)

? 把??x=x02,

代入(*)式得y22

??y=y0

4

+x=1.

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|BQ||QP|=|OB|

|OP|

=2.

∴→BQ=2→QP.

设Q(x,y),P(x0,y0),

则(x-2,y)=2(x0-x,y0-y),

? ∴???

x-2=2x0-2x,?x0=3x-2

2,?y=2y0-∴?

2y,

???y0=3y

2.

7 / 8

又∵点P在单位圆x+y=1上,

3x-223y2

∴()+()=1.

22

∴点Q的轨迹方程为

3x-24

29y2+=1.4 当堂训练

x2y2

1.A 2.A 3.+=1

189

4.43

5.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|=a+c=2b=2|AC|=12,

∴B点的轨迹是以A,C为焦点的椭圆,

且a′=6,c′=3,b′=27.

x2y2

故所求的轨迹方程为+=1(y≠0).

3627

2

22

8 / 8

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