2017-2018学年高中数学(苏教版)选修1-1讲学案:第二章 2.2 椭圆 联系客服

发布时间 : 星期日 文章2017-2018学年高中数学(苏教版)选修1-1讲学案:第二章 2.2 椭圆更新完毕开始阅读50589713cf2f0066f5335a8102d276a201296074

又x2+y2可看作P(x,y)到原点的距离的平方, 所以(x2+y2)max=a2,(PF1·PF2)max=b2, 11所以c2≤b2=a2-c2≤3c2,即≤e2≤,

4212所以≤e≤. 2212答案:?,?

?22?

[例4] 某宇宙飞船的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,设地球半径为R,若其近地11

点、远地点离地面的距离分别大约是R、R,求此宇宙飞船运行的轨道方程.

153

[思路点拨] 根据条件建立坐标系,设出椭圆方程,构造方程,求得宇宙飞船运行的轨道方程.

[精解详析] 如图所示,以运行轨道的中心为原点,其与地心的连线为x轴建立坐标系,且令地心F2为椭圆的右焦点,则轨道方程为焦点x2y2

在x轴上的椭圆的标准方程,不妨设为2+2=1(a>b>0),则地心F2的

ab坐标为(c,0),其中a2=b2+c2,

与椭圆相关的应用问题 ?a-c=R+15,则?R

a+c=R+,?3

R

?a=5R,

解得?2

c=?15R.

6

6?2?2?2642

∴b2=a2-c2=??5R?-?15R?=45R. ∴此宇宙飞船运行的轨道方程为 x2y2

+=1. 362642

RR2545

[一点通] 解决此类问题,首先要根据条件建立平面直角坐标系,将实际问题转化为有关椭圆的问题,再将条件转化为a,b,c的关系,进而求出椭圆方程,解决其它问题.注意:①椭圆方程中变量的范围对实际问题的限制;②最后要将数学模型还原回实际问题作答.

7.某航天飞行控制中心对某卫星成功实施了第二次近月制动,卫星顺利进入周期为3.5 h的环月小椭圆轨道(以月球球心为焦点).卫星远月点(距离月球表面最远的点)高度降至1 700 km,近月点(距离月球表面最近的点)高度是200

km,月球的半径约是1 800 km,且近月点、远月点及月球的球心在同一直线上,此时小椭圆轨道的离心率是________.

解析:可设小椭圆的长轴长为2a,焦距为2c,由已知得 2a=1 700+2×1 800+200, ∴a=2 750.

又a+2c=1 700+1 800,∴c=375. c3753∴e===. a2 750223

答案:

22

8.已知某荒漠上F1、F2两点相距2 km,现准备在荒漠上开垦出一片以F1、F2为一条对角线的平行四边形区域,建农艺园.按照规划,平行四边形区域边界总长为8 km.

(1)试求平行四边形另两个顶点的轨迹方程; (2)问农艺园的最大面积能达到多少?

解:(1)以F1F2所在直线为x轴,F1F2的中垂线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系,则F1(-1,0),F2(1,0).设平行四边形的另两个顶点为P(x,y),Q(x′,y′),

则由已知得PF1+PF2=4.

由椭圆定义知点P在以F1、F2为焦点,以4为长轴长的椭圆上,此时a=2,c=1,则b=3. x2y2

∴P点的轨迹方程为+=1(y≠0),

43同理Q点轨迹方程同上.

(2)S?PF1QF2=F1F2·|yP|≤2c·b=23(km2),

所以当P为椭圆短轴端点时,农艺园的面积最大为23 km2.

1.椭圆的顶点、焦点、中心坐标等几何性质与坐标有关,它们反映了椭圆在平面内的位

置.

2.椭圆的长轴长、短轴长、焦距、离心率等几何性质与坐标无关,它们反映了椭圆的形状.

3.讨论与坐标有关的几何性质应先由焦点确定出椭圆的类型,不能确定的应分焦点在x轴上、y轴上进行讨论.

[对应课时跟踪训练(九)]

x2y2

1.(新课标全国卷Ⅱ改编)设椭圆C:2+2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是

abC上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为________.

解析:法一:由题意可设|PF2|=m,结合条件可知|PF1|=2m,|F1F2|=3m,故离心率ec2c|F1F2|3m3=====. a2a|PF1|+|PF2|2m+m3

b2

法二:由PF2⊥F1F2可知P点的横坐标为c,将x=c代入椭圆方程可解得y=±,所以|PF2|

ab2b2=.又由∠PF1F2=30°可得|F1F2|=3|PF2|,故2c=3·,变形可得3(a2-c2)=2ac,等式两aa边同除以a2,得3(1-e2)=2e,解得e=

答案:

3

3

3

或e=-3(舍去). 3

1

2.(广东高考改编)已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则C的方

2程是__________________.

c=1,??c1xy

解析:依题意,设椭圆方程为+=1(a>b>0),所以?a=2,ab

??c=a-b,

2

2222

2

2

解得a2=4,b2

=3.

x2y2

答案:+=1

43

x2y2x2y2

3.曲线+=1与曲线+=1(k<9)的________相等.(填“长轴长”或“短轴

25925-k9-k长”或“离心率”或“焦距”)

解析:c2=25-k-(9-k)=16,c=4. 故两条曲线有相同的焦距. 答案:焦距

x2y26

4.已知椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率是,过椭圆上一点M作直线MA,MB分别交椭

ab3圆于A,B两点,且斜率分别为k1,k2,若点A,B关于原点对称,则k1·k2的值为________.

解析:设点M(x,y),A(x1,y1),B(-x1,-y1),

2b2x222b2x1

则y=b-2,y1=b-2.

aa

2

2

y-y1y+y1y2-y21b2c2

所以k1·k2=·==-2=2-1

aax-x1x+x1x2-x211

=e2-1=-,

31

即k1·k2的值为-.

31

答案:-

3

x2y23a

5.设F1,F2是椭圆E:2+2=1(a>b>0)的左、右焦点,P为直线x=上一点,△F2PF1

ab2是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率是________.

3a

解析:设直线x=与x轴交于点M,则∠PF2M=60°.

23a

由题意知,F1F2=PF2=2c,F2M=-c.

213a

在Rt△PF2M中,F2M=PF2,即-c=c.

22c3

∴e==.

a43答案: 4

35 3

6.已知焦点在x轴上的椭圆的离心率e=,经过点A(,-2),求椭圆的标准方程.

52解:设椭圆的标准方程为

x2y2754

+=1.① 2+2=1(a>b>0),则ab4a2b23c33

由已知e=,∴=,∴c=a.

5a55