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第五章圆锥曲线YUAN ZHUI QU XIAN
目录Contents一椭圆二双曲线三抛物线
5.1 椭圆”1.椭圆的定义如图5-1所示,我们将绳子的两端固定在画板上的F1和F2两点处,并使绳长大于F1,F2的距离,用笔尖将绳子拉紧,并保持拉紧的状态,在画板上慢慢移动,观察所画出的图形.从以上绘图过程中可以看出,笔尖(即M点)在移动过程中,与两个定点F1,F2的距离之和始终保持不变,即等于该绳子的长度.所画出的图形就是椭圆.我们将平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫作椭圆,这两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点之间的距离,即|F1F2|叫作椭圆的焦距.如果把细绳两端的距离拉大,是否还能画出椭圆?5.1.1椭圆的概念及标准方程
2.椭圆的标准方程5.1 椭圆5.1.1椭圆的概念及标准方程以椭圆的焦点F1,F2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5-2所示.设点P(x,y)为椭圆上的任意一点,椭圆的两个焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),其中c0,则|F1F2|=2c;点P到焦点F1,F2的距离的和为2a( 2a2c0).
2.椭圆的标准方程5.1 椭圆5.1.1椭圆的概念及标准方程由椭圆的定义可知|PF1| + | PF2| = 2a即通过移项、两边平方后得(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)
2.椭圆的标准方程5.1 椭圆5.1.1椭圆的概念及标准方程为使方程简单、对称、和谐,引入字母b,令b2=a2-c2,又因为2a 2c 0,即ac0,可得椭圆的标准方程为(5-1)我们把方程(5-1)叫作椭圆的标准方程.它表示椭圆的焦点在x轴上,且焦点为F1(-c,0),F2(c,0),其中c0,且c2= a2-b2,我们把F1叫作椭圆的左焦点,F2叫作椭圆的右焦点.
同理,我们可以得到焦点F1,F2在y轴上的椭圆的标准方程.如图5-3所示,我们以过椭圆的焦点F1,F2所在的直线为y轴,线段F1F2的垂直平分线为x轴,建立平面直角坐标系xOy,并设F1(0,-c),F2(0,c),其中c0,且c2= a2-b2,那么我们可以得到椭圆的方程为2.椭圆的标准方程5.1 椭圆5.1.1椭圆的概念及标准方程(5-2)我们把方程(5-2)也叫作椭圆的标准方程.它表示椭圆的焦点在y轴上,焦点是F1(0,-c),F2(0,c),其中c0,字母a,b的意义同上,且c2= a2-b2.
例1 指出下列椭圆中a,b,c的值,并说出焦点所在的坐标轴.分析:解题关键是判断椭圆的焦点在哪条坐标轴上.方法是观察标准方程中含x项与含y项的分母,哪项的分母大,焦点就在哪条坐标轴上.2.椭圆的标准方程5.1.1椭圆的概念及标准方程解: (1)因为2516,所以椭圆的焦点在x轴上,并且a2=25,b2=16,则c2=a2-b2=25-16=9可求出a=5,b=4,c=3.5.1 椭圆
例1 指出下列椭圆中a,b,c的值,并说出焦点所在的坐标轴.解: (2)因为16925,所以椭圆的焦点在y轴上,并且a2=169,b2=25,则c2=a2-b2=169-25=144可求出a=13,b=5,c=122.椭圆的标准方程5.1.1椭圆的概念及标准方程5.1 椭圆
例2 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.分析:首先根据所给椭圆的两个焦点的坐标可判断该椭圆的焦点是在x轴上.2.椭圆的标准方程5.1.1椭圆的概念及标准方程解: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可知5.1 椭圆
例2 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:所以2.椭圆的标准方程5.1.1椭圆的概念及标准方程又因为c=2,所以b2=a2-c2=10-4=6因此,所求椭圆的标准方程为5.1 椭圆
1.求下列椭圆的焦点与焦距.(1) (2)(3) (4) 13x2+5y2=65.做一做5.1 椭圆5.1.1椭圆的概念及标准方程
2.求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1) a=4,b= ,焦点在x轴上;(2) a=4,c=1,焦点在y轴上;(3) 焦距为2,且过点(0, ).做一做5.1 椭圆5.1.1椭圆的概念及标准方程
5.1.2椭圆的几何性质及应用以椭圆标准方程 为例认识椭圆的性质.5.1 椭圆
1.图形中x,y的取值范围即|x|≤a,|y|≤b5.1.2椭圆的几何性质及应用5.1 椭圆将椭圆的标准方程变形为 ,且 ,则可以得出 ;同理,将椭圆的标准方程变形
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