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从标准方程的推导看椭圆的三种定义

 博雅居308 2020-05-03

从椭圆标准方程的推导看椭圆的三种定义


大家好,圆锥曲线有的多种定义,且在考试中也经常出现,下面我们以椭圆为例为探究其它定义.

首先我们来看一下教材上椭圆的标准方程的推导过程

(选修2-1,P39)

我们重点来研究其中标注星号的三步

椭圆的第一定义

平面内到两定点的距离的和等于常数(大于两定点间的距离)的点的轨迹叫椭圆.

分析:在圆锥内放两个大小不同的球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切.两个球分别与截面相切于点E、F,在截口曲线上任取一点A,过点A作圆锥曲线的母线,分别与两个球相切于点C,B.由球和圆的几何性质可得AE=AC,AF=AB,则有AE+ AF=AB+AC=BC,由椭圆的定义可知截口曲线是椭圆.


椭圆的第二定义:

平面内到定点的距离与到定直线的距离之比为常数e (0<e<1)的点的轨迹为椭圆,定点为椭圆的焦点,定直线为椭圆的相应准线.

引例1 (选修2-1,P50,B组第三题)点M与定点F(2,0)的距离和它到定直线x=8的距离之比为1:2,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.

上式的几何意义为,平面内动点与两定点连线的斜率之积为负常数

椭圆的第三定义: 平面内,与两定点连线的斜率之积为一负常数 (除-1外) 的动点轨迹为椭圆(不含两定点).

性质:椭圆的中心弦也是有此性质的,即标准方程下过原点的直线与椭圆交于AB两点时,椭圆上的任一点也与A、B连线的斜率之积也是这一负常数.

引例1 (2010年高考北京卷)在平面直角坐标系中,点B与点A(-1,1)关于原点对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于求动点P的轨迹方程.

分析:由椭圆的第三定义及性质可以知道动点P的轨迹为椭圆,焦点在x轴上,



END

图|数之研

文|数之研

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