椭圆内的常见结论讲座
2014-04-27李晶
李晶
我们都知道,椭圆与相关问题一直是圆锥曲线中的重点和难点,特别是对于椭圆的研究与学习的情况影响了下面双曲线、抛物线的学习,而且在近几年的高考大纲中也提升了椭圆的地位。我在椭圆的定义及标准方程的教学过程中,总结出椭圆里常用的结论,今天与各位做一下交流,我们拿焦点在x轴的椭圆为例,椭圆的标准方程为:(焦点在y轴上时可以仿此推导相应结论)。设椭圆上点P,左焦点F、右焦点F,∠F1PF2=θ
一、椭圆的几何性质
我们先从椭圆的本身来分析,从椭圆的几何性质来说主要是长短轴、顶点、离心率、准线方程。特别是离心率是高考的热点,而如何求离心率的问题也一直是难点,其实只要抓住a与c,利用所给的条件来建立它们之间的关系式,问题就会迎仞而解了。
1.椭圆的长轴长2a,短轴长2b,焦距2c
2.椭圆的顶点坐标焦点坐标
3.椭圆的离心率
4.椭圆的a、b与e的关系
5.椭圆的准线方程
6.椭圆的x、y的取值范围-a≤x≤a,-b≤y≤b
二、点M(x1,y1)和椭圆的位置关系
我们知道点与圆的位置关系可以直接带入圆的标准方程中,比较与圆心之间的距离与半径的大小,那么椭圆呢?要判断的话只能借助于椭圆的定义式推到,经过推到我们得到了下面的结论,可以发现就是将点带入椭圆标准方程中比较与1的大小。
1.点M(x1,y1)在椭圆内<1
2.点M(x1,y1)在椭圆上=1
3.点M(x1,y1)在椭圆外>1
这样如果出现过定点的直线与椭圆一定相交,那就隐含着定点一定在椭圆上或椭圆内部,那么就可以直接带入求解了。
三、过点作椭圆切线的问题
过一定点作椭圆的切线并求切线方程问题,学生一看见就要设斜率来求解,对于选择和填空题来说这种计算量较大还容易出现问题,经过总结我们如果用以下的结论就会更便捷。
1.若点M(x1,y1)在椭圆上,则过点M(x1,y1)可作椭圆的一条切线,其方程为(求此方程利用判别式等于零或利用导数)
2.若点M(x1,y1)在椭圆外,则过点M(x1,y1)可作椭圆的二条切线,这两条切线有两个切点,过这两个切点的直线方程为
3.若点M(x1,y1)在椭圆内,则过点M(x1,y1)可作椭圆的任意一条弦,过这条弦的两个端点引椭圆的两条切线,如果这两条切线相交,则交点一定在方程表示的直线上。
四、直线与椭圆位置关系
将直线方程与椭圆联立,消去y,得关于x得一元二次方程,可利用此方程的判别式以及韦达定理,解得:x1+x2与x1·x2
1.若此方程判别式小于零,则此直线与椭圆相离
2.若此方程判別式为零,则此直线与椭圆相切
3.若此方程判别式大于零,则此直线与椭圆相交。在这种情况下,可解得椭圆弦长
五、相关性质
1.焦点到相应准线距离叫焦参数,用p表示,
2.椭圆上点P(x0,y0)到焦点的距离叫焦半径,焦点F、F,则|PF1|=||,| PF2|=||(焦半径公式)
3.过焦点弦长公式(其中a为弦与长轴夹角,用极坐标推导)
4.焦点三角形面积公式=(后者用海伦公式推导)
5.共焦点椭圆方程
共离心率椭圆方程
共x轴顶点椭圆方程
6.椭圆面积公式πab(可以由椭圆是由圆拉伸得到的进行解释,相关知识:面积摄影定理)
7.以长轴为直径的圆与以焦半径为直径的圆的位置关系为相内切。
8.焦点三角形的旁切圆(三个中有两个)与椭圆相切与长轴端点。
9.点A在椭圆内,则的最小值为点A到与F1对应的准线距离。
10.点A在椭圆内,则的最小值为,最大值为。
11.点N(n,0)在长轴上,点P到N的距离的最小值不在长轴端点取到,则n的取值范围为(-ec,ec)
通过总结这些性质我们不仅对于椭圆的认识加深了,而且对于圆锥曲线的把握也更加准确。在解决圆锥曲线问题上会做到事半功倍。