橢圓的簡單幾何性質(zhì)直線與橢圓的位置關(guān)系(競賽課件)

1、2.2.3橢圓的簡橢圓的簡單幾何性質(zhì)（單幾何性質(zhì)（3）知知識識結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)知識點知識點1：直線與橢圓的位置關(guān)系直線與橢圓的位置關(guān)系知識點知識點2：弦長公式弦長公式知識點知識點3：中點弦問題中點弦問題知識點知識點4：橢圓中的最值問題橢圓中的最值問題鞏固練習鞏固練習課外思考題課外思考題課堂課堂總結(jié)總結(jié)1.位置關(guān)系：位置關(guān)系：相交相交、相切相切、相離相離2.判別方法判別方法(代數(shù)法代數(shù)法) 聯(lián)立直線與圓的方程聯(lián)立直線與圓的方程 消元得到二元一次方程組消元得到二元一次方程組 (1)0直線與圓相交直線與圓相交有兩個公共點；有兩個公共點； (2)=0 直線與圓相切直線與圓相切有且只有一個公共點；有且只有一個公

2、共點； (3)0直線與橢圓直線與橢圓相交相交有兩個公共點有兩個公共點； (2)=0 直線與橢圓直線與橢圓相切相切有且只有一個公共點有且只有一個公共點； (3)k-3366-k0因為因為所以，方程（）有兩個根，所以，方程（）有兩個根，那么，相交所得的弦的那么，相交所得的弦的弦長弦長是多少？是多少？則原方程組有兩組解則原方程組有兩組解.- (1)由韋達定理由韋達定理51542121xxxx222212121212126()()2()2 ()425ABxxyyxxxxx x 例例1：已知斜率為：已知斜率為1的直線的直線L過橢圓過橢圓 的右焦點，的右焦點，交橢圓于交橢圓于A，B兩點，求弦兩點，求弦AB

3、之長之長題型二：弦長公式題型二：弦長公式222:4,1,3.abc解 由橢圓方程知( 3,0).F右焦點:3.lyx直線 方程為22314yxxy258 380yxx消 得：1122( ,), (,)A x yB xy設12128 38,55xxxx22212121211()4ABkxxkxxxx85例例 2 2: :已知點已知點12FF、分別是橢圓分別是橢圓22121xy的左、右的左、右 題型二：弦長公式題型二：弦長公式例例 2 2: :已知點已知點12FF、分別是橢圓分別是橢圓22121xy的左、右的左、右 .)0()0(1)(020121222200exaMFexaMFacecFcFby

4、axyxM ，求證：求證：為離心率為離心率分別是橢圓兩焦點，分別是橢圓兩焦點，、，上一點，上一點，是橢圓是橢圓，設設例例3Mll1xyF2F1O，對應的準線為對應的準線為，證明：與證明：與caxcF21)0( 注注： 是是橢圓上的點到焦點的距橢圓上的點到焦點的距離，常把它們叫做離，常把它們叫做焦半徑焦半徑。0201exaMFexaMF ，0020222)(exaexcaexcaeedMF ，對應的準線為對應的準線為，又與又與caxcF22)0( ，aexcaeexcaxeedMF 0202011)(例例4.4.過橢圓過橢圓 的右焦點與的右焦點與x x軸垂直的直軸垂直的直線與橢圓交于線與橢圓交于

5、A,BA,B兩點，求弦長兩點，求弦長|AB|AB|22113 12xy定義：通徑定義：通徑abbabyax222222)0( 1的通徑長為：橢圓 過過橢圓的橢圓的焦點焦點與橢圓的與橢圓的長軸垂直長軸垂直的直線被橢圓所截得的線段稱為橢的直線被橢圓所截得的線段稱為橢圓的圓的通徑通徑。點差法：點差法：利用端點在曲線上，坐標滿足方程，作利用端點在曲線上，坐標滿足方程，作差構(gòu)造出中點坐標和斜率差構(gòu)造出中點坐標和斜率112200( ,), (,),(,)A x yB xyABM xy設中點，0120122,2xxxyyy則有：1212AByykxx又2211221xyab2222221xyab兩式相減得：

6、2222221211()()0bxxayy1122( ,), (,)A x yB xy在橢圓上，知識點知識點3：中點弦問題中點弦問題2222221211()()0bxxayy由2221122212yybxxa 即2111221211AByyxxbkxxayy 2020 xbay 直線和橢圓相交有關(guān)弦的中點問題，常用直線和橢圓相交有關(guān)弦的中點問題，常用設而不求設而不求的思想方法的思想方法 弦中點問題的兩種處理方法：弦中點問題的兩種處理方法： （1）聯(lián)立方程組，消去一個未知數(shù)，利用）聯(lián)立方程組，消去一個未知數(shù)，利用韋達定理韋達定理； （2）設兩端點坐標，代入曲線方程相減可求出弦的）設兩端點坐標，代

7、入曲線方程相減可求出弦的斜率斜率（點差法）（點差法）。 例例3 ：已知橢圓：已知橢圓 過點過點P(2，1)引一弦，使弦在這點被引一弦，使弦在這點被 平分，求此弦所在直線的方程平分，求此弦所在直線的方程.解：解：韋達定理韋達定理斜率斜率韋達定理法：利用韋達定理及中點坐標公式來構(gòu)造韋達定理法：利用韋達定理及中點坐標公式來構(gòu)造題型三：中點弦問題題型三：中點弦問題例例 3 已知橢圓已知橢圓 過點過點P(2，1)引一弦，使弦在這點被引一弦，使弦在這點被 平分，求此弦所在直線的方程平分，求此弦所在直線的方程.點差法：利用端點在曲線上，坐標滿足方程，作差構(gòu)造點差法：利用端點在曲線上，坐標滿足方程，作差構(gòu)造

8、出中點坐標和斜率出中點坐標和斜率點點作差作差題型三：中點弦問題題型三：中點弦問題例例3已知橢圓已知橢圓 過點過點P(2，1)引一弦，使弦在這點被引一弦，使弦在這點被 平分，求此弦所在直線的方程平分，求此弦所在直線的方程.所以所以 x2+4y2=(4-x)2+4(2-y)2，整理得，整理得x+2y-4=0從而從而A ,B在直線在直線x+2y-4=0上上而過而過A,B兩點的直線有且只有一條兩點的直線有且只有一條解后反思：中點弦問題求解關(guān)鍵在于充分利用解后反思：中點弦問題求解關(guān)鍵在于充分利用“中點中點”這這一一 條件，靈活運用中點坐標公式及韋達定理，條件，靈活運用中點坐標公式及韋達定理，題型三：中點

9、弦問題題型三：中點弦問題例例4、如圖，已知橢圓、如圖，已知橢圓 與直線與直線x+y-1=0交交于于A、B兩點，兩點， AB的中點的中點M與橢圓中心連線的與橢圓中心連線的斜率是斜率是 ，試求，試求a、b的值。的值。221axby2 2,AB 22oxyABM22110axbyxy 解:2)210yab xbxb 消 得:(2)(1)0bab b =4-4(abab1122( ,), (,)A x yB x y設121221,bbxxx xabab(,)baABMab ab中點22121 21()4ABkxxx x又MOakb222ba 2212 22 ()4bbabab12,33ab lmm知識

10、點知識點4：橢圓中的最值問題橢圓中的最值問題 oxyml解：設直線 平行于 ，224501259xykxy由方程組22258-2250yxkxk消去 ，得22064-4 25-2250kk 由，得（）450lxyk則 可寫成：12k25k25解得=，=-25.k 由圖可知 oxy45250mxy直線 為：22402515414145mld直線 與橢圓的交點到直線 的距離最近。且思考：最大的距離是多少？思考：最大的距離是多少？max22402565414145d1、如果橢圓被、如果橢圓被 的弦被（的弦被（4，2）平分，那）平分，那 么這弦所在直線方程為（么這弦所在直線方程為（ ）A、x-2y=0

11、 B、x+2y- 4=0 C、2x+3y-12=0 D、x+2y-8=02、y=kx+1與橢圓與橢圓 恰有公共點，則恰有公共點，則m的范圍的范圍（ ） A、（、（0，1） B、（、（0，5 ） C、 1，5）（5，+ ） D、（、（1，+ ） 3、過橢圓、過橢圓 x2+2y2=4 的左焦點作傾斜角為的左焦點作傾斜角為300的直線，的直線， 則弦長則弦長 |AB|= _ , DC193622yx1522myx165鞏固練習：鞏固練習：已知橢圓已知橢圓5x2+9y2=45，橢圓的右焦點為，橢圓的右焦點為F， (1)求過點求過點F且斜率為且斜率為1的直線被橢圓截得的弦長的直線被橢圓截得的弦長. (2

12、)判斷點判斷點A(1,1)與橢圓的位置關(guān)系與橢圓的位置關(guān)系,并求以并求以A為中為中點橢圓的弦所在的直線方程點橢圓的弦所在的直線方程.22:(1)195xy解橢圓(2,0)F2lyx直線 ：2225945yxxy由2143690 xx得：1212189,714xxxx2212126 111()47kxxxx弦長鞏固練習：鞏固練習：已知橢圓已知橢圓5x2+9y2=45，橢圓的右焦點為，橢圓的右焦點為F， (1)求過點求過點F且斜率為且斜率為1的直線被橢圓截得的弦長的直線被橢圓截得的弦長. (2)判斷點判斷點A(1,1)與橢圓的位置關(guān)系與橢圓的位置關(guān)系,并求以并求以A為中點為中點橢圓的弦所在的直線方

13、程橢圓的弦所在的直線方程.22:(2)5 19 145 解(1,1)A在橢圓內(nèi)。1122( ,),(,)AMNM x yN x y設以 為中點的弦為且12122,2xxyy22115945xy22225945xy22221212590 xxyy兩式相減得： （） （）1212121259MNyyxxkxxyy 59 51(1)9AMNyx 以 為中點的弦為方程為:59140 xy鞏固練習：鞏固練習：1、直線與橢圓的三種位置關(guān)系及判斷方法；、直線與橢圓的三種位置關(guān)系及判斷方法；2、弦長的計算方法：弦長的計算方法：弦長公式：弦長公式： |AB|= = （適用于任何曲線）（適用于任何曲線） 2121

14、2411yyyyk ）（21221241xxxxk ）（課堂課堂總結(jié)總結(jié)解方程組消去其中一元得一元二次型方程解方程組消去其中一元得一元二次型方程 0 相交相交 3、 弦中點問題的兩種處理方法：弦中點問題的兩種處理方法： （1）聯(lián)立方程組，消去一個未知數(shù)，利用）聯(lián)立方程組，消去一個未知數(shù)，利用韋達定理韋達定理； （2）設兩端點坐標，代入曲線方程相減可求出弦的斜率）設兩端點坐標，代入曲線方程相減可求出弦的斜率（點差法）（點差法）。 課堂課堂總結(jié)總結(jié)5、通徑通徑abbabyax222222)0( 1的通徑長為：橢圓 過過橢圓的橢圓的焦點焦點與橢圓的與橢圓的長軸垂直長軸垂直的直線的直線被橢圓所截得的線段稱為橢圓的被橢圓所截得的線段稱為橢圓的通徑通徑。4、焦半徑焦半徑 ：橢圓上的點到焦點的距橢圓上的點到焦點的距離叫做離叫做焦半徑焦半徑。0201exaMFexaMF ，課外思考題：課外思考題：12:( 2,0),(2,0)FF解 橢圓的焦點為200(2,0)60(,)FxyF xy設關(guān)于直線的對稱點0000( 1)1226022yxxy 由0064xy解得：(6,4)F124 5FFa2 5a2c 4b 2212016所求橢圓方程為：x