新教材高中數(shù)學(xué)第二章平面解析幾何5橢圓及其方程2橢圓的幾何性質(zhì)第1課時(shí)橢圓的幾何性質(zhì)學(xué)案新人教B版選擇性必修第一冊(cè)

PAGEPAGE7橢圓的幾何性質(zhì)課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.掌握橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).2.通過對(duì)橢圓的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想.3.了解橢圓的簡(jiǎn)單應(yīng)用.1.直觀想象——能依據(jù)橢圓的方程和圖形研究其幾何性質(zhì).2.數(shù)學(xué)運(yùn)算——能利用橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)求橢圓的方程，或根據(jù)橢圓的方程求其簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).第1課時(shí)橢圓的幾何性質(zhì)自主學(xué)習(xí)·必備知識(shí)教材研習(xí)教材原句焦點(diǎn)的位置焦點(diǎn)在x軸上焦點(diǎn)在y軸上標(biāo)準(zhǔn)方程xy圖形焦點(diǎn)FF焦距|范圍①-a≤x≤a且-b≤y≤b②-b≤x≤b且-a≤y≤a對(duì)稱性對(duì)稱軸：③x軸和y軸，對(duì)稱中心：(0,0)頂點(diǎn)AA軸長長軸長|A1A2|=④離心率e=ca當(dāng)e越趨近于1時(shí)，橢圓越扁，當(dāng)e越趨近于0時(shí)，橢圓越接近于圓自主思考1.橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離的最大值和最小值分別是什么？答案：提示橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離的最大值為a+c，最小值為a-c.2.若橢圓的長軸長和短軸長已經(jīng)確定，則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是否能夠確定？答案：提示不確定，因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)位置不確定.3.在a不變的情況下，隨c的變化，橢圓的形狀如何變化？若c不變，隨a的變化，橢圓的形狀又如何變化呢？答案：提示a不變，c越小，橢圓越圓；c越大，橢圓越扁.c不變，a越大，橢圓越圓；a越小，橢圓越扁.名師點(diǎn)睛橢圓幾何性質(zhì)的應(yīng)用（1）橢圓的焦點(diǎn)決定橢圓的位置，范圍決定橢圓的大小，離心率決定橢圓的扁圓程度，對(duì)稱性是橢圓的重要特征，頂點(diǎn)是橢圓與對(duì)稱軸的交點(diǎn)，是橢圓重要的特殊點(diǎn).（2）明確a,b的幾何意義，a是半長軸長，b是半短軸長，不要與長軸長、短軸長混淆.（3）橢圓的范圍決定了橢圓的大小，它位于四條直線x=±a，y=±b圍成的矩形內(nèi)，即-a≤x≤a，-b≤y≤b.橢圓的范圍在解決與橢圓有關(guān)的最值、參數(shù)的取值范圍問題時(shí)，常常涉及.（4）如圖，若橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2a2+y2b2=1(a＞b＞0)（5）如圖所示的橢圓中，a=|F2B2|，b=|O互動(dòng)探究·關(guān)鍵能力探究點(diǎn)一橢圓的幾何性質(zhì)自測(cè)自評(píng)1.（2021山東濟(jì)南高二月考）若點(diǎn)A(1,m)在橢圓C：x24+A.(-6,C.(-∞,-62答案：B解析：由題意得124+所以m的取值范圍是(-62.（多選）嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器于2018年12月8日搭載長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射.12日下午4點(diǎn)43分左右，嫦娥四號(hào)順利進(jìn)入了以月球球心為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓形軌道，其近月點(diǎn)與月球表面的距離為100千米，遠(yuǎn)月點(diǎn)與月球表面的距離為400千米，已知月球的直徑約為3476千米，對(duì)于該橢圓，下述四個(gè)結(jié)論正確的是()A.焦距約為300千米B.長軸長約為3976千米C.兩焦點(diǎn)坐標(biāo)約為(±150,0)D.離心率約為75答案：A;B;D解析：設(shè)該橢圓的半長軸長為a千米，半焦距為c千米.依題意可得月球半徑約為12×3476=1738（千米），易知a-c=100+1738=1838，a+c=400+1738=2138，2a=1838+2138=3976，∴a=1988，c=2138-1988=150，∴橢圓的焦距約為150×2=300（千米），長軸長約為3976千米，離心率約為1501988=753.求橢圓m2答案：由已知得x2∵0＜m∴橢圓的焦點(diǎn)在x軸上，半長軸長a=1m，半短軸長b=1∴橢圓的長軸長2a=2m，短軸長焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-3頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1離心率e=解題感悟若所給的橢圓方程不是標(biāo)準(zhǔn)方程，則先把其化為標(biāo)準(zhǔn)方程，然后分清焦點(diǎn)的位置，求出a,b,c，再求相應(yīng)的性質(zhì).探究點(diǎn)二根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)求橢圓的方程精講精練例（1）已知橢圓x2a2+yA.x25C.x216（2）（2020山東淄博高二期中）阿基米德出生于希臘西西里島敘拉古，享有“力學(xué)之父”的美稱，和高斯、牛頓并列為世界三大數(shù)學(xué)家，他利用“逼近法”得到橢圓的面積等于圓周率、橢圓的半長軸長、橢圓的半短軸長三者的乘積.已知橢圓C：x2a2+y2b2=1(a＞b＞0)的面積為8?π，直線A.x216C.x264答案：（1）D（2）D解析：（1）易知直線2x+y+10=0與x軸的交點(diǎn)為(-5,0)，由題意得橢圓的左頂點(diǎn)為(-5,0).所以橢圓的半長軸長a=5，由橢圓的離心率為35，知c=3.則b=4所以橢圓的方程為x2（2）依題意，8?π=ab?π不妨設(shè)直線l：xa+y則橢圓的中心到直線l的距離為aba2+聯(lián)立①②，解得a=42，b=故橢圓C的方程為x2變式把本例（1）的條件改為“橢圓短軸的一個(gè)端點(diǎn)與兩焦點(diǎn)組成一個(gè)正三角形，且焦點(diǎn)到同側(cè)頂點(diǎn)的距離為3”，求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.答案：由題意得a∴a=2∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x212+解題感悟在求橢圓方程時(shí)，要注意根據(jù)題目條件判斷焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸，從而確定方程的形式，若不能確定焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸，則應(yīng)進(jìn)行討論，然后列方程（組）確定a,b.遷移應(yīng)用1.已知橢圓C：x2a2+yA.x24C.x24答案：A解析：由長軸長是短軸長的2倍，得2a=4b，即a=2b，焦距等于23，所以2c=23，即由a2=b2+c2探究點(diǎn)三橢圓幾何性質(zhì)的應(yīng)用精講精練例（1）（2020山東濟(jì)南月考）2020年3月9日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星.第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星的運(yùn)行軌道是以地心為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓.設(shè)地球半徑為R，若其近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面的距離大約分別是115R，A.25B.15C.2（2）已知橢圓x2a2+yA.33B.1C.2答案：（1）D（2）A解析：（1）以運(yùn)行軌道的中心為原點(diǎn)，長軸所在直線為x軸，短軸所在直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系（圖略），令地心F2為橢圓的右焦點(diǎn)，設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x則地心F2的坐標(biāo)為(c,0)，由題意，得a-c=R+解得2a=125R,2c=（2）由題意可得，ca=1∴b則b2當(dāng)且僅當(dāng)a4=1∴b2+1解題感悟求橢圓離心率的方法：①直接求出a和c，再求e=ca②若a和c不能直接求出，則看是否可利用條件得到a和c的齊次等式，然后整理成ca的形式，并將其視為整體，就變成了關(guān)于離心率e遷移應(yīng)用1.（2021山東聊城高二期末）某些首飾，如手鐲，項(xiàng)鏈吊墜等都是橢圓形狀，這種形狀給人以美的享受，在數(shù)學(xué)中，我們把這種橢圓叫做“黃金橢圓”，其離心率e=5-12.設(shè)黃金橢圓的半長軸長，半短軸長，半焦距分別為A.2b=a+cB.bC.a=b+cD.2b=ac答案：B解析：∵橢圓為黃金橢圓，e=∴c=5∴b故選B.2.（2021山東東營廣饒一中期末）已知橢圓C：x2a2+y2b2=1(a＞b＞0)的左，右焦點(diǎn)分別為F1,F2A.3-1B.C.2-1D.答案：A解析：因?yàn)椤鱀F1F2為正三角形，所以|DF1|=|易知MF2⊥D所以|MF1|+|M所以橢圓C的離心率e=評(píng)價(jià)檢測(cè)·素養(yǎng)提升1.橢圓C的中心在原點(diǎn)，焦點(diǎn)在x軸上，離心率等于12，且它的一個(gè)頂點(diǎn)為(0,23)A.x24C.x212答案：D2.（多選）（2021山東聊城高二月考）已知橢圓C：16xA.長軸長為1B.焦距為3C.焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,±D.離心率為3答案：C;D3.（2020山師附中高二月考）某同學(xué)數(shù)星星的時(shí)候，突然想到了哈雷彗星，信息技術(shù)老師給他找了一幅哈雷彗星的圖片和其軌道圖片，地理老師告訴他哈雷彗星近日點(diǎn)距離太陽約0.6A.U.，將于2023年12月9日出現(xiàn)的遠(yuǎn)