3.1 导学3 椭圆的简单几何性质同步学案(课件+学案) 2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第一册 (人教A版)

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3.1 导学3 椭圆的简单几何性质同步学案(课件+学案) 2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第一册 (人教A版)

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(共23张PPT)
一、 椭圆
导学3 椭圆的简单几何性质
圆锥曲线的方程
第三章
知识点一
知识点一 椭圆的简单几何性质
1. 椭圆的几何性质
标准方程 =1 (a>b>0) =1
(a>b>0)
图形
性质 焦点  F1(-c,0),F2(c,0)   F1(0,-c),F2(0,c) 
焦距 |F1F2|=2c(c=)
范围  |x|≤a,|y|≤b   |x|≤b,|y|≤a 
对称性 关于 x轴、y轴和原点 对称
长轴 |A1A2|=2a,其中a为长半轴长
短轴 |B1B2|=2b,其中b为短半轴长
顶点  (±a,0),(0,±b)   (0,±a),(±b,0) 
离心率  e= (0<e<1)
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
|x|≤a,|y|≤b
|x|≤b,|y|≤a
x轴、y轴和原点
(±a,0),(0,±b)
(0,±a),(±b,0)
e=
2. 离心率对椭圆扁圆程度的影响
(1)离心率
椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即 e= ,e∈(0,1).
(2)离心率对椭圆扁圆程度的影响
如图所示,在Rt△BF2O中,cos∠BF2O=,记
e=,则0<e<1,e越大,∠BF2O越小,椭圆
越 扁 ;e越小,∠BF2O越大,椭圆越 圆 .
e=


例1 已知椭圆C1:=1,椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上.
(1)求椭圆C1的长半轴长、短半轴长、焦点坐标及离心率;
(2)写出椭圆C2的方程,并写出x,y的取值范围及椭圆C2的对称性、顶点、焦点和离心率.
解: (1)由椭圆C1:=1,可得a2=100,b2=64,则c2=a2-b2=36,
故椭圆C1的长半轴长为10,短半轴长为8,焦点坐标为(6,0),(-6,0),离心率e1=.
(2)椭圆C2的方程为=1.
①x,y的取值范围:x∈[-8,8],y∈[-10,10].
②对称性:关于x轴、y轴、原点对称.
③顶点:(0,10),(0,-10),(8,0),(-8,0).
④焦点:(0,6),(0,-6).
⑤离心率:e2=.
[反思感悟] 用椭圆标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式.
(2)确定焦点位置.
(3)求出a,b,c的值.
(4)写出椭圆的几何性质.
知识点二
知识点二 由几何性质求椭圆的标准方程
例2 (2024·缙云中学检测)求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)长轴长是10,离心率是;
(2)x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.
解: (1)设椭圆的方程为=1(a>b>0),或=1(a>b>0).
由已知得2a=10,a=5.又e=,∴c=4,
∴b2=a2-c2=25-16=9,
故椭圆的标准方程为=1,或=1.
(2)依题意可设椭圆方程为=1(a>b>0).
如图所示,△A1FA2为等腰直角三角形,OF为
斜边A1A2的中线(高),且|OF|=c,|A1A2|=2b,
则c=b=3,a2=b2+c2=18,故所求椭圆的标准方
程为=1.
[反思感悟] 利用性质求椭圆的标准方程的方法
(1)确定标准方程的形式.
(2)由a,b,c,e的关系列出方程.
(3)利用待定系数法求出椭圆方程,焦点不明确时要进行分类讨论.
知识点三
知识点三 求椭圆的离心率
例3 (1)(2023·新高考Ⅰ卷)设椭圆C1:y2=1(a>1),C2:y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a等于(   )
A. B.
C. D.
【解析】 由已知得e1=,e2=,∵e2=e1,∴,得a=.
A
(2)已知椭圆C:=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,若x轴上方的椭圆C上存在两个不同的点M,N,满足∠F1MF2 =∠F1NF2=,则椭圆C离心率的取值范围是  .
【解析】 ∵在x轴上方的C上存在两个不同的点M,N满足∠F1MF2=∠F1NF2=,∴<cos=,即1-2e2<,可得<e<1,故椭圆C离心率的取值范围是.
[反思感悟] 求椭圆离心率的值(或范围)的步骤
(1)利用条件建立关于a,b,c的关系式(等式或不等式);
(2)借助a2=b2+c2消去b,转化为关于a,c的齐次方程或不等式;
(3)将方程或不等式两边同时除以a的最高次幂,得到关于e的方程或不等式;
(4)解方程或不等式,即可求得e的值或取值范围.
随堂巩固
1. 椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为(   )
A. (±10,0) B. (±,0)
C. (0,±13) D. (0,±)
D
2. 已知椭圆的中心在原点,一个焦点为(,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是(   )
A. y2=1 B. x2=1
C. y2=1 D. x2=1
A
3. 若焦点在x轴上的椭圆=1的离心率为,则实数m等于
(   )
B.
C. D.
B
4. 已知椭圆=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P,若=2,则椭圆的离心率是  . 3.1 导学3 椭圆的简单几何性质
知识点一 椭圆的简单几何性质
1. 椭圆的几何性质
标准方程 =1 (a>b>0) =1 (a>b>0)
图形
性质 焦点
焦距 |F1F2|=2c(c=)
范围
对称性 关于 对称
长轴 |A1A2|=2a,其中a为长半轴长
短轴 |B1B2|=2b,其中b为短半轴长
顶点
离心率 (0<e<1)
2. 离心率对椭圆扁圆程度的影响
(1)离心率
椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即 ,e∈(0,1).
(2)离心率对椭圆扁圆程度的影响
如图所示,在Rt△BF2O中,cos∠BF2O=,记e=,则0<e<1,e越大,∠BF2O越小,椭圆越 ;e越小,∠BF2O越大,椭圆越 .
例1 已知椭圆C1:=1,椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上.
(1)求椭圆C1的长半轴长、短半轴长、焦点坐标及离心率;
(2)写出椭圆C2的方程,并写出x,y的取值范围及椭圆C2的对称性、顶点、焦点和离心率.
[反思感悟] 用椭圆标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式.
(2)确定焦点位置.
(3)求出a,b,c的值.
(4)写出椭圆的几何性质.
知识点二 由几何性质求椭圆的标准方程
例2 (2024·缙云中学检测)求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)长轴长是10,离心率是;
(2)x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.
[反思感悟] 利用性质求椭圆的标准方程的方法
(1)确定标准方程的形式.
(2)由a,b,c,e的关系列出方程.
(3)利用待定系数法求出椭圆方程,焦点不明确时要进行分类讨论.
知识点三 求椭圆的离心率
例3 (1)(2023·新高考Ⅰ卷)设椭圆C1:y2=1(a>1),C2:y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a等于(  )
A. B.
C. D.
(2)已知椭圆C:=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,若x轴上方的椭圆C上存在两个不同的点M,N,满足∠F1MF2=∠F1NF2=,则椭圆C离心率的取值范围是 .
[反思感悟] 求椭圆离心率的值(或范围)的步骤
(1)利用条件建立关于a,b,c的关系式(等式或不等式);
(2)借助a2=b2+c2消去b,转化为关于a,c的齐次方程或不等式;
(3)将方程或不等式两边同时除以a的最高次幂,得到关于e的方程或不等式;
(4)解方程或不等式,即可求得e的值或取值范围.
1. 椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为(  )
A. (±10,0) B. (±,0)
C. (0,±13) D. (0,±)
2. 已知椭圆的中心在原点,一个焦点为(,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是(  )
A. y2=1 B. x2=1
C. y2=1 D. x2=1
3. 若焦点在x轴上的椭圆=1的离心率为,则实数m等于(  )
A. B.
C. D.
4. 已知椭圆=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P,若=2,则椭圆的离心率是 . 3.1 导学3 椭圆的简单几何性质
知识点一 椭圆的简单几何性质
1. 椭圆的几何性质
标准方程 =1 (a>b>0) =1 (a>b>0)
图形
性质 焦点  F1(-c,0),F2(c,0)   F1(0,-c),F2(0,c) 
焦距 |F1F2|=2c(c=)
范围  |x|≤a,|y|≤b   |x|≤b,|y|≤a 
对称性 关于 x轴、y轴和原点 对称
长轴 |A1A2|=2a,其中a为长半轴长
短轴 |B1B2|=2b,其中b为短半轴长
顶点  (±a,0),(0,±b)   (0,±a),(±b,0) 
离心率  e= (0<e<1)
2. 离心率对椭圆扁圆程度的影响
(1)离心率
椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即 e= ,e∈(0,1).
(2)离心率对椭圆扁圆程度的影响
如图所示,在Rt△BF2O中,cos∠BF2O=,记e=,则0<e<1,e越大,∠BF2O越小,椭圆越 扁 ;e越小,∠BF2O越大,椭圆越 圆 .
例1 已知椭圆C1:=1,椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上.
(1)求椭圆C1的长半轴长、短半轴长、焦点坐标及离心率;
(2)写出椭圆C2的方程,并写出x,y的取值范围及椭圆C2的对称性、顶点、焦点和离心率.
解: (1)由椭圆C1:=1,可得a2=100,b2=64,则c2=a2-b2=36,
故椭圆C1的长半轴长为10,短半轴长为8,焦点坐标为(6,0),(-6,0),离心率e1=.
(2)椭圆C2的方程为=1.
①x,y的取值范围:x∈[-8,8],y∈[-10,10].
②对称性:关于x轴、y轴、原点对称.
③顶点:(0,10),(0,-10),(8,0),(-8,0).
④焦点:(0,6),(0,-6).
⑤离心率:e2=.
[反思感悟] 用椭圆标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式.
(2)确定焦点位置.
(3)求出a,b,c的值.
(4)写出椭圆的几何性质.
知识点二 由几何性质求椭圆的标准方程
例2 (2024·缙云中学检测)求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)长轴长是10,离心率是;
(2)x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.
解: (1)设椭圆的方程为=1(a>b>0),或=1(a>b>0).
由已知得2a=10,a=5.又e=,∴c=4,
∴b2=a2-c2=25-16=9,
故椭圆的标准方程为=1,或=1.
(2)依题意可设椭圆方程为=1(a>b>0).
如图所示,△A1FA2为等腰直角三角形,OF为斜边A1A2的中线(高),且|OF|=c,|A1A2|=2b,
则c=b=3,a2=b2+c2=18,故所求椭圆的标准方程为=1.
[反思感悟] 利用性质求椭圆的标准方程的方法
(1)确定标准方程的形式.
(2)由a,b,c,e的关系列出方程.
(3)利用待定系数法求出椭圆方程,焦点不明确时要进行分类讨论.
知识点三 求椭圆的离心率
例3 (1)(2023·新高考Ⅰ卷)设椭圆C1:y2=1(a>1),C2:y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a等于( A )
A. B.
C. D.
【解析】 由已知得e1=,e2=,∵e2=e1,∴,得a=.
(2)已知椭圆C:=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,若x轴上方的椭圆C上存在两个不同的点M,N,满足∠F1MF2=∠F1NF2=,则椭圆C离心率的取值范围是  .
【解析】 ∵在x轴上方的C上存在两个不同的点M,N满足∠F1MF2=∠F1NF2=,∴<cos=,即1-2e2<,可得<e<1,故椭圆C离心率的取值范围是.
[反思感悟] 求椭圆离心率的值(或范围)的步骤
(1)利用条件建立关于a,b,c的关系式(等式或不等式);
(2)借助a2=b2+c2消去b,转化为关于a,c的齐次方程或不等式;
(3)将方程或不等式两边同时除以a的最高次幂,得到关于e的方程或不等式;
(4)解方程或不等式,即可求得e的值或取值范围.
1. 椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( D )
A. (±10,0) B. (±,0)
C. (0,±13) D. (0,±)
2. 已知椭圆的中心在原点,一个焦点为(,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是( A )
A. y2=1 B. x2=1
C. y2=1 D. x2=1
3. 若焦点在x轴上的椭圆=1的离心率为,则实数m等于( B )
A. B.
C. D.
4. 已知椭圆=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P,若=2,则椭圆的离心率是  .

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