第八章圆锥曲线方程椭圆的几何性质(一).rar
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第八章圆锥曲线的方程脑图一、第一定义【利用第一定义求轨迹】例1.(Ⅰ)若ABC∆的两个顶点坐标为()4,0A-,()4,0B,ABC∆的周长为18,则顶点C的轨迹方程为.(Ⅱ)设点Q是圆C:25)1(22=++yx上一动点,点()1,0A是圆内一点,AQ的垂直平分线与CQ交于点M,求点M的轨迹方程.(Ⅲ)动圆M过定点(4,0)P-,且与圆C:22(4)16x y-+=相切,求动圆圆心M的轨迹方程.(Ⅳ)已知1F、2F分别为双曲线22221x ya b-=的左、右焦点,点P为右支上一点,过1F作12F PF∠的角平分线的垂线,垂足为M,求点M的轨迹.(Ⅴ)——见《直线和圆的方程脑图》例8(Ⅲ)(Ⅳ).【焦点三角形问题】例2.(Ⅰ)已知P是椭圆2214xy+=上一点,12F F、分别是椭圆的左、右焦点,且1260F PF∠=︒,则12F PF∆的面积是.(Ⅱ)双曲线221916x y-=的左、右焦点分别是12F F、,点P在双曲线上,且直线1PF、2PF倾斜角之差为3π,则12F PF∆的面积为.(Ⅲ)在椭圆2214520x y+=上求一点P,使它与两焦点12F F、的连线互相垂直.(Ⅳ)12F F、是椭圆22194x y+=的两个焦点,点P为其上一动点,当12F PF∠为钝角时,点P的横坐标的取值范围是.(Ⅴ)设12F F、是双曲线2214xy-=的两个焦点,点P在双曲线上,当12F PF∆的面积为1时,12PF PF⋅的值是.【利用第一定义求最值】例3.(Ⅰ)已知F是椭圆22195x y+=的左焦点,P是椭圆上一动点,(1,1)A为一定点,求PA PF+的最值.(Ⅱ)若P为双曲线2213xy-=的右支上一动点,F为双曲线右焦点,已知()3,1A,求P A P F+的最小值.二、第二定义【利用第二定义求轨迹】例4.(Ⅰ)已知动点(),M x y 满足|43|)2()1(22y x y x +=-+-,则点M 的轨迹是A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .两条相交直线(Ⅱ)已知圆A :()2221x y ++=与定直线l :1x =,动圆M 和圆A 外切且与直线l 相切,求动圆的圆心M 的轨迹方程.(Ⅲ)已知圆的方程为224x y +=,动抛物线过点(1,0)A -、(1,0)B ,且以圆的切线为准线,求抛物线焦点的轨迹方程.(Ⅳ)——见《直线和圆的方程脑图》例8(Ⅱ)、例9(Ⅱ)(Ⅸ).【利用第二定义求最值】例5.(Ⅰ)已知F 是椭圆22195x y +=的左焦点,P 是椭圆上一动点,(1,1)A 为一定点,求32PA PF +的最小值.(Ⅱ)若P 为双曲线2213x y -=的右支上一动点,F 为双曲线右焦点,已知()3,1A ,求(1)PA 的最小值.(Ⅲ)若F 为抛物线x y 22=的焦点,点M 在抛物线上移动,)2,3(A ,求MF MA +的最小值.(Ⅳ)已知点P 是抛物线2y = 2x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 的坐标是7,42⎛⎫⎪⎝⎭,则PA PM +的最小值是 A .211B .4C .29 D .5【焦半径公式】例6.(Ⅰ)已知点P 在椭圆()222210x ya b a b +=>>上,12F F 、为椭圆的左右焦点,求12PF PF ⋅的取值范围.(Ⅱ)双曲线222x y a -=的两个焦点分别为12F F 、,P 为双曲线上的任意一点,求证:1PF 、PO 、2PF 成等比数列.(Ⅲ)已知抛物线24y x =的一条焦点弦被焦点分成为m 、n 的两部分,求证:m n m n +=⋅.(Ⅳ)若双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,在右支上有一点P ,且P 到左焦点1F 与到右焦点2F 的距离之比为4:3,求P 点的横坐标.(Ⅴ)在双曲线2211213y x -=的一支上有不同的三点()11,A x y 、()2,6B x ,()33,C x y 与焦点()0,5F 的距离成等差数列,求13y y +.三、标准方程【待定系数法求圆锥曲线方程】例7.(Ⅰ)已知椭圆焦点在x 轴上,焦距等于4,并且经过点(3,P ,求椭圆的标准方程.(Ⅱ)已知椭圆经过两点)2A-,()B -,求椭圆的标准方程.(Ⅲ)已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,且过点()2,6-,求椭圆的标准方程. (Ⅳ)双曲线2222mx my -=的一条准线是1y =,则m 的值为 .(Ⅴ)已知双曲线的右准线为4x =,右焦点为()10,0F ,离心率2e =,求双曲线方程.(Ⅵ)求与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且经过点(M -的双曲线方程. (Ⅶ)求以椭圆221133x y +=的焦点为焦点,以直线12y x =±为渐近线的双曲线的方程. (Ⅷ)k 为何值时,方程22121x y k k +=--表示①圆;②椭圆;③双曲线? (Ⅸ)抛物线()210y x a a=≠的焦点坐标是 .(Ⅹ)已知抛物线的准线为2y =,求抛物线的标准方程.(Ⅺ)已知抛物线的焦点在x 轴上,且()2,3A -到焦点的距离是5,求抛物线的标准方程.(Ⅻ)已知抛物线焦点在x 轴上且截直线210x y -+=【利用椭圆的参数方程求最值】例8.已知实数x 、y 满足2214x y +=,①求222u x y y =+-的取值范围;②求v x y =+的取值范围.四、几何性质【求离心率】例9.(Ⅰ)已知12F F 、为椭圆()222210x y a b a b+=>>的焦点,M 为椭圆上一点,1MF 垂直于x 轴,且1260F MF ∠=︒,求离心率.(Ⅱ)椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b 是两个顶点,如果F 到直线AB(Ⅲ)椭圆()222210x y a b a b+=>>的两焦点为12F F 、,以12F F 、为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的两条边,则椭圆的离心率为 .(Ⅳ)已知双曲线的两条渐近线方程是34y x =±,求此双曲线的离心率.(Ⅴ)设双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,右准线l 与两条渐近线交于P 、Q 两点,如果PQF ∆是直角三角形,则双曲线的离心率是 .(Ⅵ)已知12F F 、是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点总在椭圆内部,求椭圆离心率的取值范围.(Ⅶ)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60︒的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是 A .(]1,2B .()1,2C .[)2,+∞D .()2,+∞五、直线与圆锥曲线的位置关系【有一个公共点】例10.(Ⅰ)已知椭圆2288x y +=,在椭圆上求一点P ,使P 到直线l :40x y -+=的距离最小并求出最小值. (Ⅱ)求经过点1,22⎛⎫⎪⎝⎭且与双曲线2241x y -=仅有一个公共点的直线方程.【有两个不同交点】——韦达定理【弦长】例11.(Ⅰ)抛物线212y x =截直线21y x =+所得弦长等于.(Ⅱ)已知椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,直线1y x =+与该椭圆相交于P 和Q ,且OP OQ ⊥,PQ =,求椭圆方程. 【弦中点】例12.(Ⅰ)已知椭圆2212x y +=,①求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;②过()2,1A 的直线l 与椭圆相交,求l 被截得的弦的中点轨迹方程;③过点11,22P ⎛⎫⎪⎝⎭且被P 点平分的弦所在直线的方程.(Ⅱ)已知双曲线2212y x -=,①过定点()2,1P 作直线交双曲线于12P P 、点,使P 点是12PP 的中点,求此直线方程;②过定点()1,1Q 能否作直线l ,使l 与双曲线相交于两点1Q 、2Q ,且Q 是12Q Q 的中点?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由.【垂直】例13.(Ⅰ)若直线l :1y ax =+与双曲线2231x y -=交于A 、B 两点,且以AB 为直径的圆过原点,求a 的值.(Ⅱ)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.①求椭圆C 的标准方程;②若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点(A 、B 不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.【对称】例14.(Ⅰ)已知椭圆C 的方程为22143x y +=,试确定m 的取值范围,使得对于直线4y x m =+,椭圆C 上有不同的两个点关于该直线对称.(Ⅱ)已知抛物线212y x =上总存在关于直线4y x m =+对称的两点,则实数m 的取值范围是.【数量积】例15.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()2,0,右顶点为),①求双曲线C 的方程;②若直线y kx =C 有两个不同的交点A 和B ,且2OA OB ⋅>(O为原点),求k 的取值范围.【面积】例16.(Ⅰ)已知双曲线C :()222210,0xy a b a b-=>>的两个焦点为()12,0F -、()22,0F ,点(P 在双曲线C 上.①求双曲线C 的方程;②记O 为坐标原点,过点()0,2Q 的直线l 与双曲线C 相交于不同两点E 、F ,若OEF ∆的面积为l 的方程.(Ⅱ)已知中心在原点的双曲线C 的一个焦点是()13,0F -20y -=. ①求双曲线C 的方程;②若以()0k k ≠为斜率的直线l 与双曲线C 相交于不同两点,M N ,且线段MN 的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为812,求k 的取值范围. 答案一、第一定义【利用第一定义求轨迹】例1.(Ⅰ)()2210259x y y +=≠.(Ⅱ)224412521x y +=(Ⅲ)221412x y -=(Ⅳ)222x y a +=(Ⅴ)——见《直线和圆的方程脑图》例8(Ⅲ)(Ⅳ). 【焦点三角形问题】 例2.(Ⅱ)(Ⅲ)()3,4()3,4-()3,4-()3,4--(Ⅳ)x <<(Ⅴ)0. 【利用第一定义求最值】例3.(Ⅰ)66二、第二定义【利用第二定义求轨迹】例4.(Ⅰ)B (Ⅱ)28y x =-(Ⅲ)22143x y += (Ⅳ)——见《直线和圆的方程脑图》例8(Ⅱ)、例9(Ⅱ)(Ⅸ).【利用第二定义求最值】 例5.(Ⅰ)112(Ⅱ)32(Ⅲ)72(Ⅳ)C 【焦半径公式】例6.(Ⅰ)2212b PF PF a ≤⋅≤(Ⅱ)证略(Ⅲ)证略(Ⅳ)20x =12三、标准方程【待定系数法求圆锥曲线方程】例7.(Ⅰ)2213632x y +=(Ⅱ)221155x y +=(Ⅲ)22114837x y +=或2215213x y +=(Ⅳ)43-. (Ⅴ)()22211648x y --=(Ⅵ)2219164x y -=或221944x y -=(Ⅶ)22182x y -= (Ⅷ)①32k =②3122k k <<≠且③21k k ><或(Ⅸ)0,4a ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(Ⅹ)28x y =-(Ⅺ)28y x =或224y x =- (Ⅻ)212y x =或24y x =-【利用椭圆的参数方程求最值】 例8.①131,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;②⎡⎣四、几何性质【求离心率】例9.(Ⅱ)121.(Ⅳ)54e =或53(Ⅵ)0,2⎛ ⎝⎭(Ⅶ)C 五、直线与圆锥曲线的位置关系【有一个公共点】例10.(Ⅰ)31,83P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,min 2d =(Ⅱ)5324y x =+,21y x =+,23y x =-+和12x =【有两个不同交点】——韦达定理【弦长】例11.(Ⅱ)221223x y +=或221223x y += 【弦中点】例12.(Ⅰ)①444033x y x ⎛⎫+=-<< ⎪⎝⎭②222220x y x y +--=③2430x y +-=(Ⅱ)①470x y --=②不存在【垂直】例13.(Ⅰ)1a =±(Ⅱ)①22143x y +=②2(,0)7 【对称】例14.(Ⅰ)x <<(Ⅱ)216m <-. 【数量积】例15.31,,1⎛⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 【面积】例16.(Ⅰ)①22122x y -=②2y =+ (Ⅱ)①22145x y -=②5555,,00,,4224⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-∞--+∞ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭。
椭圆的定义、性质及标准方程1. 椭圆的定义:⑴第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。
⑵第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。
定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。
说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。
②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。
2. 椭圆的标准方程、图形及几何性质:标准方程)0(12222>>=+b a by a x 中心在原点,焦点在x 轴上)0(12222>>=+b a b x a y 中心在原点,焦点在y 轴上图形范围 x a y b ≤≤,x b y a ≤≤,顶点()()()()12120000A a A a B b B b --,、,,、,()()()()12120000A a A a B b B b --,、,,、,对称轴 x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上焦点 ()()1200F c F c -,、, ()()1200F c F c -,、, 焦距 )0(221>=c c F F)0(221>=c c F F离心率 )10(<<=e ace )10(<<=e ace 准线2a x c=±2a y c=±参数方程与普通方程22221x y a b +=的参数方程为 ()cos sin x a y b θθθ=⎧⎨=⎩为参数 22221y x a b +=的参数方程为 ()cos sin y a x b θθθ=⎧⎨=⎩为参数3. 焦半径公式:椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。
完美版圆锥曲线知识点总结圆锥曲线的方程与性质1.椭圆(1)椭圆概念平面内与两个定点、的距离的和等于常数2(大于)的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离2c叫椭圆的焦距。
若为椭圆上任意一点,则有。
椭圆的标准方程为:()(焦点在x轴上)或()(焦点在y轴上)。
注:①以上方程中的大小,其中;②在和两个方程中都有的条件,要分清焦点的位置,只要看和的分母的大小。
例如椭圆(,)当时表示焦点在轴上的椭圆;当时表示焦点在轴上的椭圆。
(2)椭圆的性质①范围:由标准方程知,说明椭圆位于直线,所围成的矩形里;②对称性:在曲线方程里,若以代替方程不变,所以若点在曲线上时,点也在曲线上,所以曲线关于轴对称,同理,以代替方程不变,则曲线关于轴对称。
若同时以代替,代替方程也不变,则曲线关于原点对称。
所以,椭圆关于轴、轴和原点对称。
这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心;③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与轴、轴的交点坐标。
在椭圆的标准方程中,令,得,则,是椭圆与轴的两个交点。
同理令得,即,是椭圆与轴的两个交点。
所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点。
同时,线段、分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为和,和分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为;在中,,且,即;④离心率:椭圆的焦距与长轴的比叫椭圆的离心率。
∵,∴,且越接近,就越接近,从而就越小,对应的椭圆越扁;反之,越接近于,就越接近于,从而越接近于,这时椭圆越接近于圆。
当且仅当时,两焦点重合,图形变为圆,方程为。
2.双曲线(1)双曲线的概念平面上与两点距离的差的绝对值为非零常数的动点轨迹是双曲线()。
注意:①式中是差的绝对值,在条件下;时为双曲线的一支;时为双曲线的另一支(含的一支);②当时,表示两条射线;③当时,不表示任何图形;④两定点叫做双曲线的焦点,叫做焦距。
第八章 《圆锥曲线》专题复习一、椭圆方程.1. 椭圆的第一定义:为端点的线段以无轨迹方程为椭圆21212121212121,2,2,2F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==+=+=+2.椭圆的方程形式: ①椭圆的标准方程:i. 中心在原点,焦点在x 轴上:)0(12222 b a by ax =+. ii. 中心在原点,焦点在y 轴上:)0(12222 b a bx ay =+.②一般方程:)0,0(122B A By Ax =+.③椭圆的参数方程:2222+b y a x ⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x (一象限θ应是属于20πθ ). 注意:椭圆参数方程的推导:得→)sin ,cos (θθb a N 方程的轨迹为椭圆. 3.椭圆的性质: ①顶点:),0)(0,(b a ±±或)0,)(,0(b a ±±.②轴:对称轴:x 轴,y 轴;长轴长a 2,短轴长b 2.③焦点:)0,)(0,(c c -或),0)(,0(c c -.④焦距:2221,2b a c c F F -==.⑤准线:ca x 2±=或c a y 2±=.⑥离心率:)10( e ace =.⑦焦半径: i. 设),(00y x P 为椭圆)0(12222 b a by ax =+上的一点,21,F F 为左、右焦点,则:证明:由椭圆第二定义可知:)0()(),0()(0002200201 x a ex x ca e pF x ex a c a x e pF -=-=+=+=归结起来为“左加右减”.ii.设),(00y x P 为椭圆)0(12222 b a ay bx =+上的一点,21,F F 为上、下焦点,则:⑧通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通径: 222b d a=;坐标:22(,),(,)b b c c a a -4.共离心率的椭圆系的方程:椭圆)0(12222 b a b y a x =+的离心率是)(22b a c ace -==,方程t t b y a x (2222=+是大于0的参数,)0 b a 的离心率也是ace =我们称此方程为共离心率的椭圆系方程. 5.若P 是椭圆:12222=+b y a x 上的点.21,F F 为焦点,若θ=∠21PF F ,则21F PF ∆的面积为2tan2θb (用余弦定理与a PF PF 221=+可得). 若是双曲线,则面积为2cot2θ⋅b .1020,PF a ex PF a ex=+=-1020,PF a ey PF a ey =+=-asin α,)α)二、双曲线方程.1. 双曲线的第一定义:的一个端点的一条射线以无轨迹方程为双曲线21212121212121,222F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==-=-=-2.双曲线的方程:①双曲线标准方程:)0,(1),0,(122222222 b a b x a y b a b y a x =-=-. 一般方程:)0(122 AC Cy Ax =+.3.双曲线的性质:①i. 焦点在x 轴上: 顶点:)0,(),0,(a a - 焦点:)0,(),0,(c c - 准线方程ca x 2±= 渐近线方程:0=±b ya x 或02222=-b y a x ii. 焦点在y 轴上:顶点:),0(),,0(a a -. 焦点:),0(),,0(c c -. 准线方程:c a y 2±=. 渐近线方程:0=±b x a y 或02222=-b x a y ,参数方程:⎩⎨⎧==θθtan sec b y a x 或⎩⎨⎧==θθsec tan a y b x . ②轴y x ,为对称轴,实轴长为2a , 虚轴长为2b ,焦距2c. ③离心率a ce =. ④准线距c a 22(两准线的距离);通径a b 22. ⑤参数关系ace b a c =+=,222. ⑥焦半径公式:对于双曲线方程12222=-b y a x (21,F F 分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)“长加短减”原则:aex MF a ex MF -=+=0201 构成满足a MF MF 221=-aex F M a ex F M +-='--='0201(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半aey F M a ey F M a ey MF a ey MF -'-='+'-='+=-=020102014. 等轴双曲线:双曲线222a y x ±=-称为等轴双曲线,其渐近线方程为x y ±=,离心率2=e . 5.共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭双曲线.λ=-2222b y a x 与λ-=-2222by a x 互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:02222=-by ax .6.共渐近线的双曲线系方程:)0(2222≠=-λλb y a x 的渐近线方程为02222=-b y a x 如果双曲线的渐近线为0=±b ya x 时,它的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλby a x .例如:若双曲线一条渐近线为x y 21=且过)21,3(-p ,求双曲线的方程? 解:令双曲线的方程为:)0(422≠=-λλy x ,代入)21,3(-得12822=-y x . 7.直线与双曲线的位置关系:区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2条与渐近线平行的直线,合计区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.注意:⑴过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.⑵若直线与双曲线一支有交点,交点为二个时,求确定直线的斜率可用代入”“∆法与渐近线求交和两根之和与两根之积同号.⑶若P 在双曲线12222=-b y a x ,则常用结论1:P 到焦点的距离为m 与n ,则P 到两准线的距离比为m ︰n. 简证:ePF e PF d d 2121= =nm. ⑷:从双曲线一个焦点到另一条渐近线的距离等于b.三、抛物线方程.设0 p ,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:注意:⑴x c by ay =++2顶点)244(2aba b ac --.⑵)0(22≠=p px y 则焦点半径2P x PF +=;)0(22≠=p py x 则焦点半径为2P y PF +=.⑶通径为2p ,这是过焦点的所有弦中最短的.⑷px y 22=(或py x 22=)的参数方程为⎩⎨⎧==pt y pt x 222(或⎩⎨⎧==222pty ptx )(t 为参数). ⑸关于抛物线焦点弦的几个结论:设AB 为过抛物线 y 2=2px (p>0 )焦点的弦,A(x 1 ,y 1)、B (x 2 ,y 2 ) ,直线AB 的倾斜角为θ,则:① x 1x 2=24p , y 1y 2=-p 2; ② |AB|=22sin p θ;③以AB 为直径的圆与准线相切;④焦点F 对A 、B 在准线上射影的张角为900;⑤112||||FA FB P+=. 四、圆锥曲线的统一定义.1. 圆锥曲线的统一定义:平面内到定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹. 当10 e 时,轨迹为椭圆; 当1=e 时,轨迹为抛物线; 当1 e 时,轨迹为双曲线; 当0=e 时,轨迹为圆(ace =,当b a c ==,0时). 2. 圆锥曲线方程具有对称性. 例如:椭圆的标准方程对原点的一条直线与双曲线的交点是关于原点对称的.因为具有对称性,所以欲证AB=CD, 即证AD 与BC 的中点重合即可.3. 当椭圆的焦点位置不明确,而无法确定其标准方程时,可设方程为22x y m n+ =1(m>0,n>0且m ≠n ),这样可以避免讨论和繁杂的运算,椭圆与双曲线的标准方程均可用简单形式 mx 2+ny 2=1(mn ≠0)来表示,所不同的是:若方程表示椭圆,则要求m>0,n>0且m ≠n ; 若方程表示双曲线,则要求mn<0,利用待定系数法求标准方程时,应注意此方法的合理使用,以避免讨论。
第八章 圆锥曲线方程一 椭圆【考点阐述】椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.了解椭圆的参数方程. 【考试要求】(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程. 【考题分类】(一)选择题(共6题)1.(湖北卷理10文10)如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用12c 和22c 分别表示椭轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用12a 和22a 分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:①1122a c a c +=+; ②1122a c a c -=-; ③1212c a a c >; ④11c a <22c a . 其中正确式子的序号是A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④ 解:由焦点到顶点的距离可知②正确,由椭圆的离心率知③正确,故应选B.2.(江西卷理7文7)已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是A .(0,1)B .1(0,]2 C. D. 解:C .由题知,垂足的轨迹为以焦距为直径的圆,则2222212c b c b a c e <⇒<=-⇒< 又(0,1)e ∈,所以1(0,)2e ∈3.(上海卷文12)设p 是椭圆2212516x y +=上的点.若12F F ,是椭圆的两个焦点,则12PF PF +等于( )A .4B .5C .8D .10【答案】D【解析】 由椭圆的第一定义知12210.PF PF a +==4.(天津卷理5)设椭圆()1112222>=-+m m y m x 上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则P 点到右准线的距离为 (A) 6 (B) 2 (C)21(D) 772解析:由椭圆第一定义知2a =,所以24m =,椭圆方程为22111432x y e d +=⇒==所以2d =,选B .5.(天津卷文7)设椭圆22221(00)x y m n m n+=>>,的右焦点与抛物线28y x =的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为( ) A .2211216x y +=B .2211612x y +=C .2214864x y +=D .2216448x y +=解析:抛物线的焦点为(2,0),椭圆焦点在x 轴上,排除A 、C ,由12e =排除D ,选B . 6.(上海春卷14)已知椭圆221102x y m m +=--,长轴在y 轴上. 若焦距为4,则m 等于 ( ) (A )4. (B )5. (C )7. (D )8.解析:由题意得m-2>10-m 且10-m>0,于是6<m<10,再有(m-2)-(10-m)=22,得m=8。
第八章 第2节 圆锥曲线1.椭圆的定义:在平面内与两定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.ab b a-a ≤x ≤a , -b ≤x ≤b , 2.双曲线的定义:平面内动点P 与两个定点F 1,F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离之差的绝对值为常数2a (2a <2c ),则点P 的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.a b a bx ≥a 或x ≤-a ,y ∈R y ≤-a 或y ≥a ,x ∈R3.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l(F ∉l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离基础练习一、椭圆1.已知F 1,F 2是椭圆x 216+y 29=1的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,在△AF 1B 中,若有两边之和是10,则第三边的长度为( )A .6B .5C .4D .32.椭圆x 216+y 28=1的离心率为( )A.13B.12C.33D.223.椭圆x 24+y23=1的右焦点到直线y =3x 的距离是( )A.12B.32C .1 D. 3 4.已知椭圆的方程为2x 2+3y 2=m (m >0),则此椭圆的离心率为________.5.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的2倍,则m =________.二、双曲线1.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( )A .2B .2 2C .4D .4 22.双曲线方程为x 2-2y 2=1,则它的左焦点的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-22,0B.⎝⎛⎭⎫-52,0C.⎝⎛⎭⎫-62,0 D .(-3,0)3.设P 是双曲线x 216-y 220=1上一点,F 1,F 2是双曲线左右两个焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|等于( )A .1B .17C .1或17D .以上答案均不对4.双曲线方程:x 2|k |-2+y 25-k=1,那么k 的取值范围是( )A .(5,+∞)B .(2,5)C .(-2,2)D .(-2,2)或(5,+∞)5.已知双曲线x 29-y 2a=1的右焦点的坐标为(13,0),则该双曲线的渐近线方程为____________________.三、抛物线1.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的方程是( ) A .y 2=-8x B .y 2=-4x C .y 2=8x D .y 2=4x 2.抛物线y 2=4x 的焦点F 到准线l 的距离为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 3.抛物线y =2x 2的焦点坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫12,0 B .(1,0) C.⎝⎛⎭⎫0,18 D.⎝⎛⎭⎫0,14 4.抛物线的焦点为椭圆x 29+y24=1的左焦点,顶点为椭圆中心,则抛物线方程为________________.5.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段F A 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为________.重要考点 一、椭圆考点一 椭圆定义及标准方程【例1】 (1)设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭 圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点的 距离为 ( ).A .4B .3C .2D .5(2)求过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=1有相同焦点的椭圆的标准方程.【训练1】 在平面直角坐标系中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为______.考点二椭圆的几何性质【例2】已知F1、F2是椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,∠F1PF2=60°.(1)求椭圆离心率的范围;(2)求证:△F1PF2的面积只与椭圆的短轴长有关.【训练2】(1)(2013·四川卷)从椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点F1,A是椭圆与x轴正半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP(O是坐标原点),则该椭圆的离心率是().A.24 B.12 C.22 D.32(2)(2012·安徽卷改编)如图,F1,F2分别是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,A是椭圆C的顶点,B是直线AF2与椭圆C的另一个交点,∠F1AF2=60°.且△AF1B的面积为403,则a=________,b=________.考点三直线与椭圆的位置关系【例3】(2013·陕西卷)已知动点M(x,y)到直线l:x=4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍.(1)求动点M的轨迹C的方程;(2)过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点.若A是PB的中点,求直线m的斜率.【训练3】 (2014·山东省实验中学诊断)设F 1,F 2分别是椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1倾斜角为45°的直线l 与该椭圆相交于P ,Q 两点,且|PQ |=43a . (1)求该椭圆的离心率;(2)设点M (0,-1)满足|MP |=|MQ |,求该椭圆的方程.二、双曲线考点一 双曲线的定义及应用【例1】 (1)若双曲线x 24-y 212=1上的一点P 到它的右焦点的距离为8,则点P 到它的左焦点的距离是 ( ).A .4B .12C .4或12D .6(2)已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△ PQF 的周长为________.【训练1】 (1)(2014·大连模拟)设P 是双曲线x 216-y 220=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左、右两个焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|= ( ).A .1B .17C .1或17D .以上答案均不对(2)已知F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右 支上的动点,则|PF |+|P A |的最小值为 ( ).A .5B .5+4 3C .7D .9考点二 求双曲线的标准方程【例2】 (1)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)和椭圆x 216+y 29=1有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为________.(2)与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线,且过点M (2,-2)的双曲线方程为________.【训练2】 根据下列条件,求双曲线的标准方程. (1)虚轴长为12,离心率为54; (2)焦距为26,且经过点M (0,12).(3)经过两点P (-3,27)和Q (-62,-7).考点三 双曲线的几何性质【例3】 (1)(2013·湖南卷)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点.若在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2,且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.(2)设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( ). A .3x ±4y =0B .3x ±5y =0C .4x ±3y =0D .5x +4y =0【训练3】(1)设点P在双曲线x2a2-y2b2=1(a,b>0)的右支上,双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,若|PF1|=4|PF2|,则双曲线离心率的取值范围是________.(2)已知双曲线的渐近线方程为2x±3y=0,则该双曲线的离心率为________.三、抛物线考点一抛物线的定义及其应用【例1】(2014·深圳一模)已知点A(2,0),抛物线C:x2=4y的焦点为F,射线F A与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则|FM|∶|MN|=().A.2∶ 5 B.1∶2 C.1∶ 5 D.1∶3【训练1】(2014·山东省实验中学诊断)已知点P是抛物线y2=4x上的动点,点P在y轴上的射影是M,点A的坐标是(4,a),则当|a|>4时,|P A|+|PM|的最小值是________.考点二抛物线的标准方程与几何性质【例2】(2014·郑州一模)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为().A.y2=9x B.y2=6x C.y2=3x D.y2=3x【训练2】 已知圆x 2+y 2+mx -14=0与抛物线y =14x 2的准线相切,则m = ( ).A .±2 2B. 3C. 2D .±3考点三 直线与抛物线的位置关系【例3】 (2013·湖南卷)过抛物线E :x 2=2py (p >0)的焦点F 作斜率分别为k 1,k 2的两条不同直线l 1,l 2,且k 1+k 2=2,l 1与E 相交于点A ,B ,l 2与E 相交于点C ,D ,以AB ,CD 为直径的圆M ,圆N (M ,N 为圆心)的公共弦所在直线记为l . (1)若k 1>0,k 2>0,证明:FM →·FN →<2p 2;(2)若点M 到直线l 的距离的最小值为755,求抛物线E 的方程.【训练3】 设抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,F A 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点. (1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为4 2,求p 的值及圆F 的方程;(2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m ,n 距离的比值.。
第八章圆锥曲线知识结构高考能力要求1.掌握椭圆的定义、标准方程、简单的几何性质、了解椭圆的参数方程.2.掌握双曲线的定义、标准方程、简单的几何性质.3.掌握抛物线的定义、标准方程、简单的几何性质.4.了解圆锥曲线的初步应用.高考热点分析圆锥曲线是高中数学的一个重要内容,它的基本特点是数形兼备,兼容并包,可与代数、三角、几何知识相沟通,历来是高考的重点内容。
纵观近几年高考试题中对圆锥曲线的考查,基本上是两个客观题,一个主观题,分值21分~24分,占15%左右,并且主要体现出以下几个特点:1.圆锥曲线的基本问题,主要考查以下内容:①圆锥曲线的两种定义、标准方程及a、b、c、e、p 五个参数的求解.②圆锥曲线的几何性质的应用.2、求动点轨迹方程或轨迹图形在高考中出现的频率较高,此类问题的解决需掌握四种基本方法:直译法、定义法、相关点法、参数法.3.有关直线与圆锥曲线位置关系问题,是高考的重热点问题,这类问题常涉及圆锥曲线的性质和直线的基本知识以及线段中点、弦长等,分析这类问题时,往往要利用数形结合思想和“设而不求”的方法、对称的方法及韦达定理,多以解答题的形式出现.4.求与圆锥曲线有关的参数或参数范围问题,是高考命题的一大热点,这类问题综合性较大,运算技巧要求较高;尤其是与平面向量、平面几何、函数、不等式的综合,特别近年出现的解析几何与平面向量结合的问题,是常考常新的试题,将是今后高考命题的一个趋势.高考复习建议1.圆锥曲线的定义、标准方程及几何性质是本章的基本内容.复习中对基本概念的理解要深,对公式的掌握要活,充分重视定义在解题中的地位和作用,重视知识间的内在联系.椭圆、双曲线、抛物线它们都可以看成是平面截圆锥所得的截线,其本质是统一的.因此这三种曲线可统一为“一个动点P到定点F和定直线l的距离之比是一个常数e的轨迹”,当0<e<1、e=1、e>1时,分别表示椭圆、抛物线和双曲线.复习中有必要将椭圆、抛物线和双曲线的定义,标准方程及几何性质进行归类、比较,把握它们之间的本质联系,要学会在知识网络交汇处思考问题、解决问题.2.计算能力的考查已引起高考命题者的重视,这一章的复习要注意突破“运算关”,要寻求合理有效的解题途径与方法.3.加强直线与圆锥曲线的位置关系问题的复习,注重数形结合思想和设而不求法与弦长公式及韦达定理的运用.4.重视圆锥曲线与平面向量、函数、方程、不等式、三角、平面几何的联系,重视数学思想方法的训练,达到优化解题思维、简化解题过程的目的.8.1 椭圆知识要点1.椭圆的两种定义(1) 平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于21F F )的点的轨迹叫椭圆,这两个定点叫做椭圆的 , 之间的距离叫做焦距.注:①当2a =|F 1F 2|时,P 点的轨迹是 .②当2a <|F 1F 2|时,P 点的轨迹不存在.(2) 椭圆的第二定义:到 的距离与到 的距离之比是常数e ,且∈e 的点的轨迹叫椭圆.定点F 是椭圆的 ,定直线l 是 ,常数e 是 .2.椭圆的标准方程(1) 焦点在x 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是:12222=+b y a x ,其中( > >0,且=2a ) (2) 焦点在y 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是12222=+bx ay ,其中a ,b 满足: .3.椭圆的几何性质(对12222=+by a x ,a > b >0进行讨论)(1) 范围: ≤ x ≤ , ≤ y ≤ (2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标: ,焦点坐标: ,长半轴长: ,短半轴长: ;准线方程: .(4) 离心率:=e ( 与 的比),∈e ,e 越接近1,椭圆越 ;e 越接近0,椭圆越接近于 .(5) 焦半径公式:设21,F F 分别为椭圆的左、右焦点,),(00y x P 是椭圆上一点,则=1PF ,122PF a PF -== .(6) 椭圆的参数方程为 . 4.焦点三角形应注意以下关系: (1) 定义:r 1+r 2=2a(2) 余弦定理:21r +22r -2r 1r 2cos θ=(2c )2(3) 面积:21F PF S ∆=21r 1r 2 sin θ=21·2c | y 0 |(其中P(00,y x )为椭圆上一点,|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ)例题讲练【例1】 中心在原点,一个焦点为F 1(0,52)的椭圆被直线y =3x -2截得的弦的中点的横坐标为21,求此椭圆的方程.【例2】 已知点P(3, 4)是椭圆2222b y a x +=1 (a >b >0) 上的一点,F 1、F 2是它的两焦点,若PF 1⊥PF 2,求:(1) 椭圆的方程; (2) △PF 1F 2的面积.【例3】如图,射线OA 、OB 分别与x 轴、 y 轴所成的角均为︒30;已知线段PQ 的长度为2,并且保持线段的端点),(11y x P 在射线OA 上运动,点),(22y x Q 在射线OB 上运动(1) 试求动点),(21x x M 的轨迹C 的方程(2) 求轨迹C 上的动点N 到直线03=--y x 的距离的最大值和最小值.【例4】 (2005年全国卷I )已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,+与=(3, -1)共线.(1) 求椭圆的离心率;(2) 设M 是椭圆上任意一点,且=μλ+(λ、μ∈R),证明22μλ+为定值.小结归纳 1.在解题中要充分利用椭圆的两种定义,灵活处理焦半径,熟悉和掌握a 、b 、c 、e 关系及几何意义,能够减少运算量,提高解题速度,达到事半功倍之效.2.由给定条件求椭圆方程,常用待定系数法.步骤是:定型——确定曲线形状;定位——确定焦点位置;定量——由条件求a 、b 、c ,当焦点位置不明确时,方程可能有两种形式,要防止遗漏.3.解与椭圆的焦半径、焦点弦有关的问题时,一般要从椭圆的定义入手考虑;椭圆的焦半径的取值范围是],[c a c a +-.4.“设而不求”,“点差法”等方法,是简化解题过程的常用技巧,要认真领会.5.解析几何与代数向量的结合,是近年来高考的热点,在2005年的考题中足以说明了这一点,应引起重视.基础训练题 一、选择题1. 动点M 到定点)0,4(1-F 和)0,4(2F 的距离的和为8,则动点M 的轨迹为 ( ) A .椭圆 B .线段 C .无图形 D .两条射线2. (2005年全国高考试题III) 设椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是 ( )A .22 B .212- C .2-2D .2-13. (2004年高考湖南卷)F 1、F 2是椭圆C :14822=+y x 的焦点,在C 上满足PF 1⊥PF 2的点P 的个数为( ) A .2个 B .4个 C .无数个 D .不确定4. 椭圆171622=+y x 的左、右焦点为F 1、F 2,一直线过F 1交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为 ( ) A .32 B .16 C .8 D .45. 已知点P 在椭圆(x -2)2+2y 2=1上,则xy的最小值为( )A .36-B .26-C .6-D .66-6. 我们把离心率等于黄金比215-的椭圆称为“优美椭圆”,设)0(12222>>=+b a by a x 是优美椭圆,F 、A 分别是它的左焦点和右顶点,B 是它的短轴的一个端点,则ABF ∠等于 ( ) A .︒60 B .︒75 C .︒90 D .︒120二、填空题 7. 椭圆400162522=+y x 的顶点坐标为 和 ,焦点坐标为 ,焦距为 ,长轴长为 ,短轴长为 ,离心率为 ,准线方程为 .8. 设F 是椭圆16722=+y x 的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点P i (i =1,2, ),使得|FP 1|、|FP 2|、|FP 3|…组成公差为d 的等差数列,则d 的取值范围是 . 9. 设1F ,2F 是椭圆14322=+y x 的两个焦点,P 是椭圆上一点,且121=-PF PF ,则得=∠21PF F . 10.若椭圆2222)1(-+m y m x =1的准线平行于x 轴则m 的取值范围是 .三、解答题11.根据下列条件求椭圆的标准方程(1) 和椭圆1202422=+y x 共准线,且离心率为21.(2) 已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为534和532,过P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点.12.椭圆14922=+y x 的焦点为21,F F ,点P 为其上的动点,当∠21PF F 为钝角时,求点P 横坐标的取值范围.13.(2005年高考湖南卷)已知椭圆C :12222=+by a x (a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,离心率为e .直线l :y =ex +a 与x 轴,y 轴分别交于点A 、B 、M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点,设=λ. (Ⅰ)证明:λ=1-e 2;(Ⅱ)若λ=43,△MF 1F 2的周长为6,写出椭圆C 的方程;(Ⅲ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形.提高训练题14.(2006年高考湖南卷)已知C 1:13422=+y x ,抛物线C 2:(y -m )2=2px (p >0),且C 1、C 2的公共弦AB 过椭圆C 1的右焦点.(Ⅰ)当AB ⊥x 轴时,求p 、m 的值,并判断抛物线C 2的焦点是否在直线AB 上;(Ⅱ)若p =34,且抛物线C 2的焦点在直线AB 上,求m 的值及直线AB 的方程.15.(成都市2006届毕业班摸底测试)设向量i =(1, 0),j =(0, 1),=(x +m )i +y j ,=(x -m )i +y j ,且||+||=6,0< m < 3,x >0,y ∈R . ( I )求动点P(x ,y )的轨迹方程;( II ) 已知点A(-1, 0),设直线y =31(x -2)与点P 的轨迹交于B 、C 两点,问是否存在实数m ,使得AC AB ⋅=31?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.8.2 双 曲 线知识要点 1.双曲线的两种定义(1) 平面内与两定点F 1,F 2的 常数(小于 )的点的轨迹叫做双曲线.注:①当2a =|F 1F 2|时,p 点的轨迹是 .②2a >|F 1F 2|时,p 点轨迹不存在.(2) 平面内动点P 到一个定点F 和一条定直线l (F 不在 上)的距离的比是常数e ,当∈e 时动点P 的轨迹是双曲线.设P 到1F 的对应准线的距离为d ,到2F 对应的准线的距离为2d ,则e d PF d PF ==22112.双曲线的标准方程 (1) 标准方程:12222=-b y a x ,焦点在 轴上;12222=-bx ay ,焦点在 轴上.其中:a 0,b 0,=2a .(2) 双曲线的标准方程的统一形式:)0(122<=+nm ny mx3.双曲线的几何性质(对0,0,122>>=-b a b y a x 进行讨论)(1) 范围:∈x ,∈y .(2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标为 ,焦点坐标为 ,实轴长为 ,虚轴长为 ,准线方程为 ,渐近线方程为 .(4) 离心率e = ,且∈e ,e 越大,双曲线开口越 ,e 越小,双曲线开口越 ,焦准距P = .(5) 焦半径公式,设F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,若),(00y x P 是双曲线右支上任意一点,=1PF ,=2PF ,若),(00y x P 是双曲线左支上任意一点,=1PF ,=2PF . (6) 具有相同渐近线x aby ±=的双曲线系方程为 (7) 的双曲线叫等轴双曲线,等轴双曲线的渐近线为 ,离心率为 .(8) 12222=-b y a x 的共轭双曲线方程为 .例题讲练【例1】 根据下列条件,写出双曲线的标准方程 (1) 中心在原点,一个顶点是(0,6),且离心率是1.5.(2) 与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线,且过点M(2,-2).【例2】 (04年高考湖北卷)直线l :y =kx +1与双曲线C :2x 2-y 2=1的右支交于不同的两点A 、B .(1)求实数k 的取值范围;(2)是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.【例3】 在双曲线1121322-=-y x 的一支上有不同的三点A(x 1,y 1),B(x 2,6),C(x 3,y 3)与焦点F(0,5)的距离成等差数列.(1)求y 1+y 3;(2)求证:线段AC 的垂直平分线经过某一定点,并求出这个定点的坐标.【例4】 (2004年高考全国卷II )设双曲线C :)0(1222>=-a y a x 与直线l :x +y =1相交于两个不同的点.(1) 求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2) 设直线l 与y 的交点为P ,且=125,求a的值.小结归纳1.复习双曲线要与椭圆进行类比,尤其要注意它们之间的区别,如a 、b 、c 、e 的关系.2.双曲线的渐近线的探求是一个热点.①已知双曲线方程求渐近线方程;②求已知渐近线方程的双曲线方程.3.求双曲线的方程,经常要列方程组,因此,方程思想贯穿解析几何的始终,要注意定型(确定曲线形状)、定位(曲线的位置)、定量(曲条件求参数).4.求双曲线的方程的常用方法: (1) 定义法.(2) 待定系数法.涉及到直线与圆锥曲线的交点问题,经常是“设而不求”.5.例2的第(1)问是数材P 132第13题的引申,因此高考第一轮复习要紧扣教材.6.对于直线与双曲线的位置关系,要注意“数形转化”“数形结合”,既可以转化为方程组的解的个数来确定,又可以把直线与双曲线的渐近线进行比较,从“形”的角度来判断.基础训练题 一、选择题1. A 、B 是平面内两定点,动点P 到A 、B 两点的距离的差是常数,则P 的轨迹是 ( ) A .双曲线 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .不能确定2. (04年高考湖南卷)如果双曲线1121322=-y x 上一点p 到右焦点的距离等于13,那么点p 到右焦线的距离是 ( )A .513 B .13 C .5D .1353. 已知双曲线的渐近线方程是2xy ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ( )A .152022=-y x B .152022±=-y x C .120522=-y xD .120522±=-y x4. (2005年高考湖南卷)已知双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)的右焦点为F ,右焦线与一条渐近线交于点A ,△OAF 的面积为22a ,(0为原点)则两条渐近线的夹角为( ) A .30° B .45° C .60°D .90°5. 已知双曲线14922=-y x ,则过点A(3,1)且与双曲线仅有唯一的公共点的直线有 ( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条6. (2005年江苏高考最后冲刺题) 设双曲线16x 2-9y 2=144的右焦点为F 2,M 是双曲线上任意一点,点A 的坐标为(9,2),则|MA|+53|MF 2|的最小值为( )A .9B .536C .542D .554二、填空题7. 中心在原点,坐标轴为对称轴,实轴与虚轴长之差为2,离心率为45的双曲线方程为 .8. (2004年高考·吉林、四川)设中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆与双曲线12222=-y x 有公共焦点,且它们的离心率互为倒数,则椭圆方程为 .9. (2006年高考湖南卷)过双曲线M :1222=-b y x 的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是 .10.可以证明函数x bax y +=(b ≠0)的图象是双曲线,试问双曲线C :xx y 33+=的离心率e 等于 .三、解答题11.(1) 已知双曲线的渐近线方程为032=±yx ,且过点(2,-6),求双曲线的方程;(2) 已知双曲线的右准线为x =4,右焦点为F(10,0),离心率为e =2,求双曲线的方程. 12.ABC ∆中,固定底边BC ,让顶点A 移动,已知4=BC ,且A B C sin 21sin sin =-,求顶点A 的轨迹方程.13.双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.提高训练题 14.已知动点p 与双曲线13222=-y x 的两个焦点F 1、F 2的距离之和为定值,且cos ∠F 1PF 2的最小值为-91.(1) 求动点p 的轨迹方程;(2) 若已知点D(0,3),点M 、N 在动点p 的轨迹上且λ=,求实数λ的取值范围.15.(2005年武汉市高三调考)已知等轴双曲线C :)0(222>=-a a y x 上一定点P(00,y x )及曲线C 点上两个动点A 、B ,满足0=⋅PB PA(1) M 、N 分别为PA 、PB 中点,求证:0=⋅ON OM (O 为坐标原点);(2) 求|AB|的最小值及此时A 点坐标.抛 物 线 1.抛物线定义:离 的点的轨迹叫抛物线,焦点, 叫做抛物线的准线2.抛物线的标准方程和焦点坐标及准线方程① px y 22=,焦点为 ,准线为 . ② px y 22-=,焦点为 ,准线为 . ③ py x 22=,焦点为 ,准线为 . ④ py x 22-=,焦点为 ,准线为 . 3.抛物线的几何性质:对)0(22>=p px y 进行讨论. ① 点的范围: 、 . ② 对称性:抛物线关于 轴对称. ③ 离心率=e .④ 焦半径公式:设F 是抛物线的焦点,),(o o y x P 是抛物线上一点,则=PF .⑤ 焦点弦长公式:设AB 是过抛物线焦点的一条弦(焦点弦)i) 若),(11y x A ,),(22y x B ,则AB = ,21y y .ii) 若AB 所在直线的倾斜角为θ()0≠θ则AB = .特别地,当θ2π=时,AB 为抛物线的通径,且AB = .iii) S △AOB = (表示成P 与θ的关系式).iv) ||1||1BF AF +为定值,且等于 . 例题讲练【例1】 已知抛物线顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点),3(n A -到焦点的距离为5,求抛物线的方程和n 的值.【例2】 已知抛物线C :x y 42=的焦点为F ,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B .(1) 若316=AB ,求直线l 的方程.(2) 求AB 的最小值.【例3】 若A(3,2),F 为抛物线x y 22=的焦点,P 为抛物线上任意一点,求PA PF +的最小值及取得最小值时的P 的坐标.【例4】 (05全国卷(Ⅲ))设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),两点在抛物线y =2x 2上,l 是AB 的垂直平分线.(1)当且仅当x 1+x 2取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论?(2)当直线l 的斜率为2时,求在y 轴上的截距的取值范围.小结归纳 1.求抛物线方程要注意顶点位置和开口方向,以便准确设出方程,然后用待定系数法.2.利用好抛物线定义,进行求线段和的最小值问题的转化.3.涉及抛物线的弦的中点和弦长等问题要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算.4、解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,应注意焦点弦的几何性质.基础训练题 一、选择题1. 过抛物线)0(22>=P px y 的焦点作直线交抛物线于),(11y x A ,),(22y x B 两点,若P x x 321=+,则AB等于( )A .2PB .4PC .6PD .8P2. 已知动点),(y x P 满足22)2()1(5-+-y x =|1243|++y x ,则P 点的轨迹是 ( )A .两条相交直线B .抛物线C .双曲线D .椭圆3. 已知抛物线212:x y C =与抛物线2C 关于直线x y -=对称,则2C 的准线方程是( )A .81-=x B .21=xC .81=x D .21-=x4. (2005年高考上海卷)过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ( ) A .有且仅有一条 B .有且仅有两条 C .有无数条 D .不存在5. (2003年新课程卷)抛物线2ax y =的准线方程是2=y ,则a 的值为 ( )A .81B .81-C .8D .8-6. (04年高考湖北卷)与直线2x -y +4=0平行的抛物线y =x 2的切线方程是 ( ) A .2x -y +3=0 B .2x -y -3=0 C .2x -y +1=0 D .2x -y -1=0二、填空题7. 点M 与点F(4,0)的距离比它到连线l :x +5=0的距了小1,则点M 的轨迹方程为 . 8. 某桥的桥洞是抛物线,桥下水面宽16米,当水面上涨2米后达警戒水位,水面宽变为12米,此时桥洞顶部距水面高度为 米(精确到0.1米). 9. 过点(3,3)的直线与抛物线y 2=3x 只有一个公共点,则这样的直线的条数为 .10.一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x 2)200(2≤≤=y y ,在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r 的取值范围是三、解答题11.求顶点在原点,对称轴是x 轴,并且顶点与焦点的距离等于6的抛物线方程.12.正方形ABCD 中,一条边AB 在直线y =x +4上,另外两顶点C 、D 在抛物线y 2=x 上,求正方形的面积.13.设A 和B 为抛物线y 2=4px (p >0)上原点以外的两个动点,已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB ,求点M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线?提高训练题 14.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A 、B 两点,试问:以AB 为直径的圆与抛物线的准线是相交、相切还是相离?若把抛物线改为椭圆12222=+b y a x 或双曲线12222=-b y a x ,结果又如何呢?15.(2004年高考上海卷)如图,直线x y 21=与抛物线4812-=x y 交于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与直线5-=y 交于Q 点. (1) 求点Q 的坐标;(2) 当P 为抛物线上位于线段AB(含点A 、B)下方的动点时,求OPQ ∆面积的最大值.8.4 直线与圆锥曲线的位置关系知识要点 1.直线与圆锥曲线的位置关系,常用研究方法是将曲线方程与直线方程联立,由所得方程组的解的个数来决定,一般地,消元后所得一元二次方程的判别式记为△,△>0时,有两个公共点,△=0时,有一个公共点,△<0时,没有公共点.但当直线方程与曲线方程联立的方程组只有一组解(即直线与曲线只有一个交点)时,直线与曲线未必相切,在判定此类情形时,应注意数形结合.(对于双曲线,重点注意与渐近线平行的直线,对于抛物线,重点注意与对称轴平行的直线)2.直线与圆锥曲线的交点间的线段叫做圆锥曲线的弦.设弦AB 端点的坐标为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),直线AB 的斜率为k ,则:|AB |=————————或:—————————.利用这个公式求弦长时,要注意结合韦达定理. 当弦过圆锥曲线的焦点时,可用焦半径进行运算. 3.中点弦问题:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是椭圆12222=+b y a x 上不同的两点,且x 1≠x 2,x 1+x 2≠0,M(x 0,y 0)为AB 的中点,则 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+11222222221221b y ax b y a x 两式相减可得2221212121ab x x y y x x y y -=++⋅--即 .对于双曲线、抛物线,可得类似的结论.例题讲练 【例1】 直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A 、B 两点.(1) 当a 为何值时,A 、B 两点在双曲线的同一支上?当a 为何值时,A 、B 两点分别在双曲线的两支上?(2) 当a 为何值时,以AB 为直径的圆过原点?x【例2】 已知双曲线方程2x 2-y 2=2.(1) 求以A(2,1)为中点的双曲线的弦所在直线方程; (2) 过点B(1,1)能否作直线l ,使l 与所给双曲线交于Q 1、Q 2两点,且点B 是弦Q 1Q 2的中点?这样的直线l 如果存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.【例3】 在抛物线y 2=4x 上恒有两点关于直线y =kx +3对称,求k 的取值范围.【例4】 (2006届苏州市高三调研测试)已知椭圆222y ax +=1(a 为常数,且a >1),向量m =(1, t ) (t >0),过点A(-a , 0)且以为方向向量的直线与椭圆交于点B ,直线BO 交椭圆于点C (O 为坐标原点).(1) 求t 表示△ABC 的面积S( t );(2) 若a =2,t ∈[21, 1],求S( t )的最大值.小结归纳1.判断直线与圆锥曲线的位置关系时,注意数形结合;用判别式的方法时,若所得方程二次项的系数有参数,则需考虑二次项系数为零的情况.2.涉及中点弦的问题有两种常用方法:一是“设而不求”的方法,利用端点在曲线上,坐标满足方程,作差构造出中点坐标和斜率的关系,它能简化计算;二是利用韦达定理及中点坐标公式.对于存在性问题,还需用判别式进一步检验.3.对称问题,要注意两点:垂直和中点.基础训练题 一、选择题1. 曲线x 2+4y 2+D x +2E y +F =0与x 轴有两个交点,且这两个交点在原点的两侧的充要条件是 ( ) A .D ≠0,E =0,F >0 B .E =0,F <0 C .D 2-F >0 D .F <0 2. 若椭圆193622=+y x 的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的斜率为 ( ) A .2 B .-2C .31D .-213. 经过抛物线)0(22>=p px y 的所有焦点弦中,弦长的最小值为 ( ) A .p B .2p C .4p D .不确定4. 过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l ,交双曲线于A 、B 两点,若∣AB ∣=4,则这样的直线l 有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条5. (华师大二附中2005年模拟试卷2) 直线l :y =kx +1(k ≠0)椭圆E :1422=+y m x ,若直线l 被椭圆E 所截弦长为d ,则下列直线中被椭圆E 截得的弦长不是d 的是 ( ) A .kx +y +1=0 B .kx -y -1=0 C .kx +y -1=0 D .kx +y =06. 椭圆mx 2+ny 2=1与直线y =1-x 交于M 、N 两点,过两点O 与线段MN 之中点的直线的斜率为22,则xnm的值是 ( )A .22B .332 C .229D .2732二、填空题7. 已知直线x -y =2与抛物线y 2-4x 交于A 、B 两点,那么线段AB 的中点坐标是 .8. 对任意实数k ,直线y =kx +b 与椭圆⎩⎨⎧==θθs i n 4c o s 2y x (0≤θ<2π)恒有公共点,则b 的取值范围是 .9. 已知抛物线y 2=4x 的一条弦AB ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 所在直线与y 轴交点坐标为(0,2),则2111y y += .10.若直线mx +ny -3=0与圆x 2+y 2=3没有公共点,则m 、n 的关系式为___________;以(m ,n )为点P 的坐标,过点P 的一条直线与椭圆13722=+y x 的公共点有____个.三、解答题 11.已知直线l 交椭圆162022y x +=1于M 、N 两点,B(0,4)是椭圆的一个顶点,若△BMN 的重心恰是椭圆的右焦点,求直线l 的方程.12.已知直线y =(a +1)x -1与曲线y 2=ax 恰有一个公共点,求实数a 的值.13.(05重庆)已知椭圆C 1的方程为1422=+y x ,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点. (1)求双曲线C 2的方程;(2)若直线l :y =kx +2与椭圆C 1及双曲线C 2恒有两个不同的交点,且l 与C 2的两个交点A 和B 的满足6<⋅(其中O 为原点),求k 的取值范围. 提高训练题14.已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. ⑴ 求椭圆的方程;⑵ 设椭圆与直线y =kx +m (k ≠0)相交于不同的两点M 、N ,当AN AM =时,求m 的取值范围.15.(04湖南)过抛物线x 2=4y 的对称轴上任一点P(0,m )(m >0),作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点. (Ⅰ)设点P 分有向线段所成的比为λ,证明:)(λ-⊥;(Ⅱ)设直线AB 的方程是x -2y +12=0,过A 、B 两点的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程.8.5 轨迹方程知识要点1.直接法求轨迹的一般步骤:建系设标,列式表标,化简作答(除杂).2.求曲线轨迹方程,常用的方法有:直接法、定义法、代入法(相关点法、转移法)、参数法、交轨法等.例题讲练【例1】一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时与圆x2+y2-6x-91=0内切,求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线.【例2】已知抛物线过点N(1,-1),且准线为l:x =-3,求抛物线顶点M的轨迹.【例3】已知直线l与椭圆12223=+byax(a>b>0)有且仅有一个交点Q,且与x轴、y轴交于R、S,求以线段SR 为对角线的矩形ORPS的顶点P的轨迹方程.【例4】已知点H(0,-3),点P在x轴上,点Q 在y轴正半轴上,点M在直线PQ上,且满足PMHP⋅=0,MQPM23-=.(1) 当点P在x轴上移动时,求动点M的轨迹曲线C 的方程;(2) 过定点A(a,b)的直线与曲线C相交于两点S、R,求证:抛物线S、R两点处的切线的交点B恒在一条直线上.小结归纳1.直接法求轨迹方程关键在于利用已知条件,找出动点满足的等量关系,这个等量关系有的可直接利用已知条件,有的需要转化后才能用.2.回归定义是解决圆锥曲线轨迹问题的有效途径.3.所求动点依赖于已知曲线上的动点的运动而运动,常用代入法求轨迹.4.参数法求轨迹关键在于如何选择好参数,建立起x ,y 的参数方程,以便消参,选择n 个参数,要建立n +1个方程,消参时,要注意等价性.5.求轨迹比求轨迹方程多一个步骤,求轨迹最后须说明轨迹的形状、大小、位置、方向.基础训练题 一、选择题1. 已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得| PQ |=| PF 2 |,那么动点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .抛物线2. 动点P 与定点)0,1(,)0,1(B A -的连结的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程是( ) A .x 2+y 2=1 B .x 2+y 2=1)1(±≠x C .x 2+y 2=1)0(≠x D .21x y -=3. 已知动点P(x 、y )满足1022)2()1(-+-y x =|3x +4y+2|,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .无法确定4. 设P 为椭圆12222=+by a x 上一点,过右焦点F 2作∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹是( ) A .直线 B .抛物线 C .圆 D .双曲线 5. 设P 为双曲线12222=-b y a x 上一点, 过右焦点F 2作∠F 1PF 2的内角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .抛物线 C .直线 D .椭圆 6. 已知点P(x ,y )在以原点为圆心,半径为1的圆上运动,则点(x +y ,xy )的轨迹是 ( ) A .半圆 B .抛物线的一部分 C .椭圆 D .双曲线的一支二、填空题7. 长为2a 的线段AB 的两个端点分别在x 轴、y 轴上滑动,则AB 中点的轨迹方程为 .8. 经过定点M(1,2),以y 轴为准线,离心率为21的椭圆左顶点的轨迹方程 . 9. 已知抛物线)(12R m mx x y ∈-+-=,当m 变化时抛物线焦点的轨迹方程为 . 10.(04北京)在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC 与到直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹是 .三、解答题 11.以动点P 为圆心的圆与圆A :(x +5)2+y 2=49及圆B :(x -5)2+y 2=1都外切,求动点P 的轨迹.12.已知双曲线2222ny m x -=1(m >0,n >0)的顶点为A 1、A 2,与y 轴平行的直线l 交双曲线于点P 、Q. (1) 求直线A 1P 与A 2Q 交点M 的轨迹方程; (2) 当m ≠n 时,求所得圆锥曲线的焦点坐标、准线方程和离心率.13.设直线l :y =kx +1与椭圆C :ax 2+y 2=2(a >1)交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB (O 为坐标原点).(1)若k =1,且四边形OAPB 为矩形,求a 的值; (2)若a =2,当k 变化时,(k ∈R),求点P 的轨迹方程.提高训练题14.设椭圆方程为1422=+y x ,过点M(0,1)的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足)(21OB OA OP +=,点N 的坐标为)21,21(,当l 绕点M 旋转时,求:(1) 动点P 的轨迹方程; (2) ||NP 的最小值与最大值.A1。
圆锥曲线公式大全1、椭圆的定义、椭圆的标准方程、椭圆的性质2、判断椭圆是 x 型还是y 型只要看2x 对应的分母大还是2y 对应的分母大,若2x 对应的分母大则x 型,若2y 对应的分母大则y 型.3、求椭圆方程一般先判定椭圆是x 型还是y 型,若为x 型则可设为12222=+b y a x ,若为y型则可设为12222=+bx a y ,若不知什么型且椭圆过两点,则设为稀里糊涂型:221mx ny +=4、双曲线的定义、双曲线的标准方程、椭圆的性质12222=-b y a x F 1(-c, 0 ), F 2( c, 0 )2、判断双曲线是 x 型还是y 型只要看2x 前的符号是正还是2y 前的符号是正,若2x 前的符号为正则x 型,若2y 前的符号为正则y 型,同样的,哪个分母前的符号为正,则哪个分母就为2a3、求双曲线方程一般先判定双曲线是x 型还是y 型,若为x 型则可设为12222=-b y a x ,若为y 型则可设为12222=-bx a y ,若不知什么型且双曲线过两点,则设为稀里糊涂型:221(0)mx ny mn -=<6、若已知双曲线一点坐标和渐近线方程y mx =,则可设双曲线方程为222(0)y m x λλ-=≠,而后把点坐标代入求解7、椭圆、双曲线、抛物线与直线:l y kx b =+的弦长公式:AB == 8、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题出现弦的中点往往考虑用点差法 9、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题的解题步骤:(1)假化成整(把分式型的椭圆方程化为整式型的椭圆方程),联立消y 或x (2)求出判别式,并设点使用伟大定理 (3)使用弦长公式1、抛物线的定义:平面内有一定点F 及一定直线l (F 不在l 上)P 点是该平面内一动点,当且仅当点P 到F 的距离与点P 到直线l 距离相等时,那么P 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的一条抛物线.————见距离想定义!!!2、(1)抛物线标准方程左边一定是x 或y 的平方(系数为1),右边一定是关于x 和y 的一次项,如果抛物线方程不标准,立即化为标准方程!(2)抛物线的一次项为x 即为x 型,一次项为y 即为y 型!(3)抛物线的焦点坐标为一次项系数的四分之一,准线与焦点坐标互为相反数!一次项为x ,则准线为”x=多少”, 一次项为y ,则准线为”y=多少”!(4)抛物线的开口看一次项的符号,一次项为正,则开口朝着正半轴,一次项为负,则开口朝着负半轴!(5)抛物线的题目强烈建议画图,有图有真相,无图无真相!3、求抛物线方程,如果只知x 型,则设它为2y ax = (0)a ≠,a>o,开口朝右;a<0,开口朝左;如果只知y 型,则设它为2(0)x ay a =≠,a>o,开口朝上;a<0,开口朝下。
圆锥曲线的几何性质一、椭圆的几何性质(以22a x +22by =1(a ﹥b ﹥01、⊿ABF 2的周长为4a(定值) 证明:由椭圆的定义12121212242AF AF a AF AF BF BF a BF BF a +=⎫⎪⇒+++=⎬+=⎪⎭即24ABF Ca =(1)S ⊿PF1F2=2tan 2θ•b(2)(S ⊿PF1F2)max = bc(3)当P 在短轴上时,∠F 1PF 2最大 证明:(1)在12AF F 中 ∵ 22212124cos 2PF PF c PF PF θ+-=⋅∴ ()221212122cos 24PF PF PF PF PF PF c θ⋅=+-⋅-∴ 21221cos b PF PF θ⋅=+∴ 122212sin tan 21cos 2PF Fb S b θθθ=⨯⋅=+ (2)(S ⊿PF1F2)max =max 122c h bc ⨯⨯= (3 ()()()2222222212002222222120004444cos 12222PF PF c a ex a ex c a c PF PF a e x a e x θ+-++---===-⋅-+ 当0x =0时 cos θ有最小值2222a c a - 即∠F 1PF 2最大3、 过点F 1作⊿PF 1F 2的∠P 的外角平分线的垂线,垂足为M ,则M 的轨xx迹是x 2+y 2=a 2证明:延长1F M 交2F P 于F ,连接OM 由已知有 1PF FP = M 为1F F 中点 ∴ 212OM FF ==()1212PF PF +=a 所以M 的轨迹方程为 222x y a +=。
4、以椭圆的任意焦半径为直径的圆,都与圆x 2+y 2=a 2内切 证明:取1PF 的中点M ,连接OM 。
令圆M 的直径1PF∵ OM=()2111112222PF a PF a PF a r =-=-=- ∴ 圆M 与圆O 内切∴ 以椭圆的任意焦半径为直径的圆,都与圆x 2+y 2=a 25、任一焦点⊿PF 1F 2的内切圆圆心为I ,连结PI 则 ∣IR ∣:∣IP ∣=e证明:证明:连接12,F I F I ∵ 1212121222F R F R F R F R IR ce PI PF PF PF PF a+=====+ ∴IRPI= e 6、以任一焦点弦为直径的圆与相对应准线相离。
高二数学第八章圆锥曲线方程教材分析本章是在学生学习了直线和圆的方程的基础上,进一步学习用坐标法研究曲线。
这一章主要学习椭圆、双曲线、抛物线的定义、方程、简单几何性质以及它们的简单应用6个小节,教学时间约为18课时,各小节的教学时间分配如下:8.1椭圆及其标准方程 3课时8.2椭圆的简单几何性质 4课时8.3双曲线及其标准方程 2课时8.4双曲线的简单几何性质 3课时8.5抛物线及其标准方程 2课时8.6抛物线的简单几何性质 2课时小结与复习 2课时一、内容与要求(一)本章的教学内容圆锥曲线这一章研究的对象是图形,包括三种曲线:椭圆、双曲线、抛物线,使用的方法是代数方法,它的基础是第七章学过的曲线和方程的概念我们知道,曲线可以看成是符合某种条件的点的轨迹,在解析几何里用坐标法研究曲线的一般程序是:建立适当的坐标系;求出曲线的方程;利用方程讨论曲线的几何性质;说明这些性质在实际中的应用在第七草里学生已经初步学习了这种方法,不过,“圆锥曲线”这一章中,这种研究曲线的方法和过程以及它的优势体现得最突出所以,“圆锥曲线”一直是解析几何的重点内容,特别是在对学生掌握坐标法的训练方面有着不可替代的作用本章研究的椭圆、双曲线、抛物线的方程,主要是它们在直角坐标系中的标准方程,所谓标准方程就是曲线在标准位置时的方程,即曲线的中心或顶点在坐标原点,对称轴在坐标轴上时的方程,通过对这种方程的讨论得到的曲线的性质,可以利用平移图形推广到曲线的其他位置上去,所以,曲线的标准方程及它们在标准位置上的性质是本章的重点(二)教学要求本章的教学要求归纳起来有以下几点:1.掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程和几何性质;2.能够根据条件利用工具画圆锥曲线的图形,并了解圆锥曲线的初步应用;3.进一步掌握坐标方法;4.结合本章内容的教学,使学生进一步领会运动变化、对立统一的观点解析几何是用代数的方法解决几何问题,体现了形数结合的思想,因而这一部分的题目的综合性比较强,它要求学生既能分析图形,又能灵活地进行各种代数式和三角函数式的变形,这对学生能力的要求较高坐标方法是要求学生掌握的,但是,作为普通高中的必修课的教学要求不能过高,只能以绝大多数学生所能达到的程度为标准二、本章的主要特点(一)突出重点1.突出重点内容本章所研究的三种圆锥曲线,都是重要的曲线因为对这几种曲线研究的问题基本一致,方法相同,所以教材对这三种曲线没有平均使用时间和力量,而是把重点放在椭圆上通过求椭圆的标准方程,使学生掌握列这一类轨迹方程的一般规律,化简的常用办法这样,在求双曲线、抛物线方程的时候,学生就可以独立地,或在教师的指导下比较顺利地完成在讨论椭圆的几何性质时,教材以椭圆为例详细地说明了在解析几何中讨论曲线几何性质的一般程序,以及怎样利用方程研究曲线的X围、对称性,怎样确定曲线上的点的位置等,这样,学生在学习双曲线和抛物线时,就可以练习使用这些方法,从而在掌握解析几何基本方法上得到锻炼和提高在讨论曲线的几何性质时,不求全,有选择地介绍主要性质以便学生集中精力掌握圆锥曲线的最基本的性质2.突出坐标方法要重视数学思想方法的教学,结合教学内容,把反映出来的数学思想方法的教学,作为高中数学教学的一项重要任务来完成根据圆锥曲线这部分内容的特点,在这一章里把训练学生掌握坐标法作为这一章数学方法教学的重点例如教材在第8.6节中选择了一个求正三角形边长的例题,解这个题目时,首先要证明正三角形的对称轴就是抛物线的对称轴,这是用方程证明图形性质的问题,并且是比较典型的(二)注意内容的整体性和训练的阶段性高中数学教材是一个整体,各部分知识和技能之间是有机联系着的,特别是教材采用了“混编”的形式,将代数、立体几何、解析几何合成统一的高中数学,这就更需要加强各章之间的联系,互相配合,发挥整体的效益(三)注意调动学生学习的主动性教材是为教学服务的,归根结底是为学生服务的学生是学习的主人,只有他们有主动性,才能达到学会学好的目的目前,高中学生被动学习的现象比较突出,在调动学生学习的主动性方面,注意交代知识的来龙去脉,教给学生解决问题的思路例如,在讲椭圆的几何性质时,由于这是第一次出现,所以教材增加了一些说明性的文字,首先说明解析几何里讨论曲线性质时,通常要讨论哪些性质,然后说明用方程讨论这些性质时的一般方法,这就使学生知道为什么学习,怎样去学习,学习就会变得主动又如,学生学习中遇到的另一个问题是不会分析问题,遇到问题不知从什么地方入手,只好被动地听讲教材注意提高例题的质量,在一些例题中给出了分析或小结(例题解后的注),通过对一些典型例题的分析,使学生学会分析解题思路,找出问题的关键,减少解题的盲目性;通过小结,指出解决问题的一般规律,提高学生解决问题的能力,提高学习效率三、教学中应注意的问题(一)注意准确地把握教学要求准确地把握教学要求包括两个方面,第一是把握好大纲的精神,第二是学生的实际根据大纲的精神,圆锥曲线部分是属于控制教学要求的内容,但目前由于考试的影响,这一部分教学的要求比较高,题目的难度很大如何控制教学要求是个难点高中的教学时间有限,作为全体学生都必须掌握的必修课程,应以最基础的知识和最基本的技能、能力为主,要使学生切实把基础打好不要过分重视技巧性很强的难题从学生的学习规律来说,训练不能一次完成,要循序渐进,打好基础才能有较大的发展余地,急于求成是不可取的;学生的基础、兴趣、志向都是不同的,要根据学生的实际提出恰当的教学要求,这样学生才有学习的积极性,才能使学生达到预定的教学要求(二)注意形数结合的教学解析几何的特点就是形数结合,而形数结合的思想是一种重要的数学思想,是教学大纲中要求学生学习的内容之一,所以在这一章的教学过程中,要时刻注意这种数学思想的教学,并注意以下几点:1.注意训练学生将几何图形的特征,用数或式表达出来,反过来,要使他们能根据点的坐标或曲线的方程,确定点的位置或曲线的性质,使学生能比较顺利地将形的问题转化为数或式的问题,将数或式的问题转化为形的问题。
课题:直线复习
【课前预习】
1、已知点A(1,3)、B (5,-2),P 为x 轴上的一动点,当||AP|-|BP||取得最大
值时,点P 的坐标为 ( )
A. ⎪⎭
⎫
⎝⎛0,517 B. (13,0) C. (5,0) D. ⎪⎭⎫ ⎝⎛0,819 当且仅当m =____时,经过两点A )6,m -(,B )3,1(m 的直线的斜率是12。
2、过点M (0,2)和N ()1312332++-m m ,的直线的倾斜角α的取值范围是____________
3、求过点P (2,3),并且在两轴上的截距相等的直线方程。
4、三角形的三个顶点是A (4,0),B (6,7),C (0,3),求三角形的边BC 上的高、中线所在的直线的方程。
5、已知直线l 经过点P (2,1),且和直线5x+2y+3=0的夹角等于45°,求直线l 的方程。
6、光线从点M (-2,3)射到x 轴上P(1,0)一点后被x 轴反射,求反射光线所在直线的方程
【例题讲解】
例1、已知M (6,2),N (33,-),直线l 过P (3,-1),且与线段MN 相交,求直线l 的倾斜角范围
例2、一条直线经过点P (3,2),并且与x 轴、y 轴的正半轴交于A 、B 两点。
(1)求直线方程,使ΔABC 的面积最小;
(2)求直线方程,使PB PA ⋅最小;
(3)求直线方程,使OB OA +最小;
例3、已知ΔABC 的一内角平分线CD 的方程为2x+y-1=0,两顶点A(1,2),
B (-1,-1),求第三个顶点的坐标
例4、已知ΔABC 的顶点为A (1,0)、B (5,8)、C (7,-4),在边AB 上有一
点P ,其横坐标为4,在AC 上求一点Q ,使线段PQ 把ΔABC 分成面积相等的两个部分,并求PQ 直线
班级:______ 姓名:______ 学号:______ 【课后巩固】
一、选择题:
1、和直线3x-4y+5=0关于x轴对称的直线的方程为()
A. 3x+4y-5=0
B. 3x+4y+5=0
C. -3x+4y-5=0
D. -3x+4y+5=0
2、下列说法中正确的是 ( )
A、k
x
x
y
y
=
-
-
1
1表示过点)
,
(
1
1
1
y
x
P且斜率为k的直线方程
B、直线b
kx
y+
=与y轴交于一点B(0,b),其中b =OB
C、在x轴,y轴上截距分别为a与b的直线方程1
=
+
b
y
a
x
D、方程)
)(
(
)
)(
(
1
1
2
1
1
2
x
x
y
y
y
y
x
x-
-
=
-
-表示过任意两点P
1
)
,
(
1
1
y
x,
P
2
()
,
2
2
y
x的直线
二、填空题:
3、已知直线过点P(-2,-1)且在两坐标轴上的截距互为相反数,求直线的
方程____________________________。
4、已知M(1,3),N(6,2),P在x轴上且使|MP|+|NP|取最小值,则P点坐标为
______________
5、直线y=sinA·x+1的倾斜角的取值范围是_____________
三、解答题:
6、已知两条直线:m
y
m
x
l-
=
+
+2
)
1(
:
1
, 16
4
2:
2
-
=
+y
mx
l
当且仅当m为何值时,
1
l与
2
l有以下关系?
(1)相交(2)平行(3)重合
7、求平行于直线x-y-2=0且与它的距离为2
2的直线的方程
8、正方形的中心为点C(-1,0),一条边所在的直线的方程是x+3y-5=0,求其他三边所在的直线的方程。
9、光线能过点A(-2,4),经过直线2x-y-7=0反射,若反射线通过点
B(5,8),求入射线的反射线所在的直线的方程。