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12.4椭圆的性质(1)
标准方程
x2 + y2 = 1a > b > 0
a2 b2
y2 x2 a2 b2 1(a b 0)
y
y
P
不
图形
F2 P
同
F1 O F2
x
O
x
F1
点
焦点坐标
F1 -c , 0,F2 c , 0
F1 0,- c,F2 0,c
相
定义
平面内到两个定点F1,F2的距离的和等 于常数(大于F1F2)的点的轨迹
1、中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆,
若短轴长为6,且过点(1,4),则其标准方程 是 y2 x2 . 1
18 9
2、中心在原点,焦点在坐标轴上,若长轴长为18,
且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程
是
x2 y2 1或 y2 .x2 1
81 72 81 72
提示:∵2a=18,2c= 13×2a=6
⑵长轴长等于20,短轴长等于16。
(1)解:利用椭圆的几何性质,以坐标轴为对
称轴的椭圆与坐标轴的交点就是椭圆的顶点,于
是焦点在x轴上,且点P、Q分别是椭圆长轴与短
轴的一个端点,故a=3,b=2,故椭圆的标准方
程为
x2 y2 1
94
⑵ x2 y2 1或 y2 x2 1
100 64
100 64
例3.如图,我国发射的第一颗人造地球卫星的运行轨道,是以地
心(地球的中心)F2为一个焦点 的椭圆。已知它的近地点A(离 地面最近点)距地面439km,远地点B(离地面最远的点)距地
面 6327318k4mk.m求,卫并星且运F行2、的A轨、道B方在程同(一精直确线到上1,k地m球)y半径约为 分析:
a-c=|OA|-|OF2|=|F2A|
=|F2A1|+|A1A|=6371+439=6810
方程 图形
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
y B2
O A1 F1
F2 A2 x
B1
y2 a2
x2 b2
1(a
b
0)
A2 y
F2
B2
B1
O
x
F1
A1
范围 a x a,b y b a y a,b x b
对称性
关于x轴、y轴、原点对称
A1(-a,0), A2(a,0)
顶点
B1(0,-b), B2(0,b)
同 点
a、b、c 的关系
a2 = b2 + c2
焦点位置的判断 分母哪个大,焦点就在哪个轴上
椭圆的性质—研究问题
方程:x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
1、特殊点:
令x=0,则y2=b2, 即y=±b;
令y=0,则x2=a2, 即x=±a,
Y
B2
A1
ba
A2
F1 O c F2
X
B1
从图象上看A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b), 外加F1(-c,0),F2(c,0).
∴a=9,c=3,b2=81-9=72
. 2c. 2a
练:已知x轴上的一定点A(1,0),Q为椭
圆x2 y2 1
4 上的y 动点,求AQ中点M的轨迹方程.
Q
解:设动点M的坐标为(x,y),
M
则Q的坐标为(2x-1,2y)
-2
O A 2 x 因为Q点为椭圆 x2 y2 1
上的点
4
所以有 (2x 1)2 (2 y)2 1 4
根据前面所学有关知识画出下列图形
(1)
x2 y2 1
25 16
(2) x2 y2 1 25 4
y
4 B2
3
2
A1
1
A2
-5 -4 -3 -2 --11 1 2 3 4 5 x
-2
-3
-4 B1
y
4
3 2
B2
A1
1
A2
-5 -4 -3 -2 --11 1 2 3 4 5 x
-2 -3
B1
-4
两种标准方程的椭圆性质的比较
即 (x 1)2 4y2 1
2 所以点M的轨迹方程是 (x
1)2
4y2
1
2
线段A1A2叫长轴,其长度等于2a; 线段B1B2叫短轴,其长度等于2b; 线段F1F2叫焦距,其长度等于2c.
► a、b、c的几何意义
y B1 (0,b)
(-a,0)
b
a c
A1
F1
O
F2
(a,0)
A2 x
B2(0,-b)
a2 b2 c2
B1F1 B1F2 B2F1 B2F2 a
Y
49
椭圆的长轴长等于6,短轴长等于4,焦点坐标为F1 0,- 5 、F2 0, 5 ,
顶点坐标是A1 0, 3、A2 0,3、B1 2,0、B2 2,0.
2设与椭圆 x2 4
y2 9
1同焦点的椭圆的方程为 x2 b2
y2 b2 5
1
b R
例3:求适合下列条件的椭圆的标准方程
⑴经过点P(-3,0)、Q(0,-2);
A1(0,-a), A2(0,a) B1(-b,0), B2(b,0)
例1.已知椭圆的方程为9x2 4 y2 36.
1 求它的长轴长、短轴长、焦点坐标和顶点坐标.
2写出与椭圆9x2 4 y2 36有相同焦点的至少
两个不同的椭圆方程
解:19x2 4 y2 36 x2 y2 1 a 3,b 2, c a2 b2 5.
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0)
2、对称性:
B2
ba
A1
A2
F1 O c F2
X
B1
从图形上看,椭圆关于x轴、y轴、原点对称。
从方程上看: (1)把x换成-x方程不变,图象关于y轴对称;
(2)把y换成-y方程不变,图象关于x轴对称;
(3)把x换成-x,同时把y换成-y方程不变, 图象关于原点成中心对称。
x2 a2
y2 b2:
Y
B2
ba
A1
A2
F1 O c F2
X
从图象上看: -a≤x≤a,-b≤y≤b
B1
从方程看:x2
a2
1
y2 b2
1
x2
a2
a
x
a
y2 b2
1
x2 a2
1
x2
b2
b
y
b
故整个椭圆位于y b, x a所围成的矩形内。
4、特殊三角形:
观察直角三角形B2OF2 , 关系式:a2=b2+c2
a+c=|OB|+|OF2|=|F2B|
B
F1 F2
B1
o
A1 A x
=|F2B1|+|B1B|=6371+2384=8755 解得 a=7782.5 c=972.5
b a2 b2 a ba b 8755 6810 7722
卫星的轨道方程是:
x2 7783 2
y2 7722 2
1
.
练习: