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
①
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
②
(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