高考数学一轮复习精讲课件 第14单元第78讲 圆锥曲线性质的探讨与几何证明的简单应用 湘教版
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高三数学高考第一轮复习——圆锥曲线的定义,基本性质(理)人教实验A 版【本讲教育信息】一. 教学内容:圆锥曲线的定义,基本性质二. 重点、难点: 1. 第一定义椭圆:a PF PF 2||||21=+ 双曲线:a PF PF 2||||||21=- 2. 第二定义e l P d PF =),(||(1))1,0(∈e 为椭圆 (2)1=e 为抛物线 (3)),1(+∞∈e 为双曲线【典型例题】[例1] 求过)2,3(-M 且与椭圆14922=+y x 共焦点的(1)椭圆方程(2)双曲线方程。
解:(1)设12222=+by a x∴⎪⎩⎪⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-=+10155149222222b a b a ba ∴1101522=+y x (2)设12222=-by a x∴⎪⎩⎪⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=-235149222222b a b a ba ∴12322=-y x另解:14922=-+-λλy x ∴14499=-+-λλ ∴6±=λ∴λ=6时,双曲线12322=-y x 6-=λ时,椭圆1101522=+y x[例2] (1)P 为椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上一点,P 不在x 轴上,21,F F 为焦点,α=∠2FPF ,求21PF F S ∆;(2)P 为双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 上一点,P 不在x 轴上,21,F F 为焦点,α=∠21PF F ,求21PF F S ∆。
解:(1)221222142a PF PF PF PF =⋅++22122214cos 2c PF PF PF PF =⋅-+α∴2214)cos 1(2b PF PF =+⋅α∴αcos 12221+=⋅b PF PF∴αsin 212121⋅⋅⋅=∆PF PF S F PF ⋅=2b 2tan cos 1sin 2αααb =+(2)221222142a PF PF PF PF =-+22122214cos 2c PF PF PF PF =⋅⋅-+α∴2214)cos 1(2b PF PF =-⋅⋅α=⋅21PF PF αcos 122-b∴αsin 212121⋅⋅=∆PF PF S PF F =2cot cos 1sin 22αααb b =-⋅[例3] (1)已知椭圆)0(1:2222>>=+b a b y a x M ,P 为M 上一点,3021=∠F PF ,12012=∠F PF ,求离心率;(2)已知双曲线1:2222=-by a x M ,P 为M 上一点,1521=∠F PF , 7512=∠F PF ,求离心率。
高考圆锥曲线知识点汇总知识摘要:1、椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程.2、双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质.3、抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质.一、椭圆方程 .1. 椭圆的定义:平面内与两个定点F1 ,F2 的距离之和等于常数2a (大于 F 1F 2 )的点的轨迹叫做椭圆 . 其中两个定点 F 1,F 2 为椭圆的两个焦点, 两焦点间的距离 焦距.F F 叫做椭圆的1 2第一定义:当 P FPFaF F ,无轨迹122 1 2当 P FPFa F F ,轨迹是以 122 1 2F , 1F 为端点的线段2当 P FPFa F F ,轨迹为椭圆1221 2第二定义:椭圆上的点到对应焦点的距离与到对应准线的距离的比等于离心率 e . 切记:“ 点点距为分子、点线距为分母 ”,其商即是离心率 e . 如图:P Fc 1eda1或P Fc2e da22、椭圆的标准方程: (1)中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆的标准方程:22xy221( 0)a ba b(2)中心在原点,焦点在y 轴上的椭圆的标准方程:22yx221( 0) a ba b3、椭圆的一般方程:221( 0, 0) Ax ByA B22x y 4、焦点在 x轴上的椭圆的标准方程:122a b的参数方程为x y a b cos sin(其中 为参数) 5、椭圆 22xy221(a b 0)的几何性质:a b(1)顶点:( a,0) 和0, b ,其中长轴长为 2 a,短轴长为2b(2)焦点:两个焦点( c,0) ,焦距: 2 2F 1F 2c, c a b2(3)范围: a x a, b y b(4)对称性:两条对称轴x 0, y 0 ,一个对称中心(0,0 )2a(5)准线:两条准线xc(6)离心率: e ca(0 e 1),其中e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。
(7)焦点半径:“左加右减”I 、设P(x0 ,y0 ) 为椭圆2 2x y2 2 1(a b 0)a b上的一点, F 1,F 2 为左、右焦点,则PF 1 a e0x,P F2 a e0 xⅡ、设P(x0, y0 ) 为椭圆2 2y x2 2 1(a b 0)a b上的一点, F 1,F 2 为上、下焦点,则PF 1 a ey0 , PF 2 a ey0(8)通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通经: d2 2b2 a2 2x y注:若P 是椭圆: 12 2a b上的点. F 1,F 2 为焦点,若 F 1PF 2 ,则PF 1F 2 的面积为2b (用余弦定理与PF1 PF 2 2a 可得)tan2二、双曲线方程.1. 双曲线的定义第一定义:平面内与两个定点F1 ,F2 的距离之差的绝对值等于常数 2 a (且的点的轨迹叫做双曲线. 02a F F )1 2当PF1 PF2 2a F1F2 ,轨迹为双曲线当PF1 PF2 2a F1F2 ,轨迹是以F1 ,F2 为端点的射线当PF1 PF2 2a F1F2 ,无轨迹第二定义:平面内到定点 F 的距离与它到定直线的距离的比为常数e(e 1)的点的轨迹叫做双曲线.MF如图:,d 为点M 到定直线的距离.ed切记:“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率e.2、双曲线的标准方程:(1)中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的标准方程:2 2x y2 2 1(a 0,b 0)a b(2)中心在原点,焦点在y 轴上的双曲线的标准方程:2 2y x2 2 1( 0, 0)a ba b3、双曲线的一般方程: 2 2 1( 0)Ax By A B4、双曲线2 2x y2 2 1( 0, 0)a ba b的几何性质:(1)顶点:( a,0) ,其中实轴长为 2 a,虚轴长为2b(2)焦点:两个焦点( c,0) ,焦距: 2 2F1F2 2c, c a b (3)范围:x a, y R(4)对称性:两条对称轴x 0, y 0 ,一个对称中心(0,0 )(5)准线方程:两条准线x2 a c(6)离心率: e ca(e 1)(7)渐近线方程:b y xa(8)焦点半径:“长加短减”原则:2 2x y焦点半径公式:对于双曲线方程1(F 1,F 2 分别为双曲线的左、右焦点或分别为双2 2a b曲线的上下焦点)MF MF 12exexaa构成满足MF1MF22aMMFF12exexaa(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半径要带符号计算,而双曲线不带符号)▲y▲yM' MF1MxxF 1 F2M'F2MF 1 eyaMF 2 eyaM F 1 eyaM F 2 eya5、等轴双曲线:双曲线x2 y2 a2 称为等轴双曲线,其渐近线方程为y x ,离心率 e 2 .三、抛物线方程.3. 设p 0,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:2 y 2 2 px x 2 2 py x2 2 pyy 2px图形▲y▲y ▲y ▲yx x xxOO OO焦点p p p pF ( ,0) F ( ,0) F (0, ) F (0, )2 2 2 2准线x p2xp2yp2yp2范围x 0, y R x 0, y R x R, y 0 x R, y 0 对称轴x轴y 轴顶点(0,0)离心率 e 1半焦距p p p p PF 1x PF yPF x PF y1 112 2 2 224ac b b注:①ay2 by c x 顶点)(4a 2a.2 px p②y 2 ( 0) 则焦点半径P2 py pPF ; x 2 ( 0) 则焦点半径为x2Py.PF2③通径为2p,这是过焦点的所有弦中最短的.2④y 2px2(或x 2py )的参数方程为2x 2 ptx 2pt(或y 2 pt y 2 pt2)(t 为参数).注:椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质椭圆双曲线抛物线定义1.到两定点F1,F2 的距离1.到两定点F1,F2 的距之和为定值 2 a (2离之差的绝对值为定值a>|F1F2|)的点的轨迹2 a (0<2 a<|F1F2|)的点的轨迹2.与定点和直线的距离2.与定点和直线的距离与定点和直线的距离相等之比为定值 e 的点的轨之比为定值 e 的点的轨的点的轨迹.迹.(0<e<1)迹.(e>1)图形略略略方标准2 2 2 2x y x y方程1( a b >0) 12 2 2 2a b a b(a>0,b>0) 2 2y px参数方程xy(参数a cosb sin为离心角)xyasecb tan(参数为离心角)xy2 pt2pt2程(t 为参数) 范围x 0a x a,b y b x a, y R中心原点O (0,0) 原点O(0,0)顶点( a,0),(0, b) (a ,0) ,( a ,0) (0,0)对称轴x轴,y 轴;x轴,y 轴 ; x轴长轴长 2 a,短轴长2b 实轴长 2 a, 虚轴长2b.焦点pF1 ( c,0), F2 (c,0) F1( c,0), F2 (c,0) ,0)F (2 焦距2c (c= 2 b2a )2c (c=2 b2a )离心率 c ce (0 e 1) e (e 1)e=1a a准线x=2acx=2acxp2渐近线y=±ba x焦半径r a exr (ex a) r x p 2通径22b 2b22pa a焦参数a 2 2aPc c。
2025年新人教版高考数学一轮复习讲义第八章§8.14 圆锥曲线中的探索性与综合性问题题型一 探索性问题例1 (2023·广州模拟)在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(-2,0),B(2,0),点M满足直线AM与直线BM的斜率之积为,点M的轨迹为曲线C. (1)求C的方程;(2)已知点F(1,0),直线l:x=4与x轴交于点D,直线AM与l交于点N,是否存在常数λ,使得∠MFD=λ∠NFD?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.即∠MFD=2∠NFD,所以存在λ=2,使得∠MFD=2∠NFD.思维升华存在性问题的解题策略存在性的问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时,要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件.(3)当要讨论的量能够确定时,可先确定,再证明结论符合题意.跟踪训练1 (2023·阜阳模拟)已知双曲线C:=1(a>0,b>0),直线l在x轴上方与x轴平行,交双曲线C于A,B两点,直线l交y轴于点D.当l经过C的焦点时,点A的坐标为(6,4).(1)求C的方程;点A的坐标为(6,4),得c=4,设焦点F2(0,4),F1(0,-4),则D(0,2m),故M(0,m),当直线PQ斜率存在时,如图,设直线PQ的方程为y=kx+m(k≠0),与双曲线方程联立得(3k2-1)x2+6kmx+3m2-12=0,由已知得3k2≠1,Δ>0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),①②题型二 圆锥曲线的综合问题如图,F(4,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN:x=ty+4,代入3x2-y2=12,整理得(3t2-1)y2+24ty+36=0,由于y1y2<0,不妨设y1>0,y2<0,(2)试判断以MN为直径的圆是否过定点?若经过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.令y=0,有x2-(x1+x2)x+x1x2+y1y2=0,综上,以MN为直径的圆过定点(-2,0).思维升华圆与圆锥曲线综合问题中,圆大多数是以工具的形式出现,解决此类问题的关键是掌握圆的一些常用性质.如:圆的半径r,弦长的一半h,弦心距d满足r2=h2+d2;圆的弦的垂直平分线过圆心;若AB是圆的直径,则圆上任一点P有=0.(1)求抛物线E的方程;当直线AB斜率存在时,Δ=(k2p+2p)2-k4p2=4p2(k2+1)>0,显然当直线AB斜率不存在时,|AB|的值最小,即2p=4,解得p=2,∴抛物线E:y2=4x.△ABH面积S的最小值.),B(x2,y2),C(-4,y3),D(-4,y4),设A(x若G(t,0)(t为定值),H(m,0),∴H也为定点.故△ABH面积S的最小值为22.知识过关(1)求双曲线C的方程;1234由题意得,c=2,(2)过点F的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,在x轴上是否存在异于F的点P,使得点F到直线PA,PB的距离始终相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.假设存在P(n,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知,直线AB的斜率不为0,当直线AB的斜率存在时,设直线AB:x=my+2(m≠0),则3m2-1≠0,Δ=(12m)2-4×9(3m2-1)=36(m2+1)>0,因为点F到直线P A,PB的距离相等,所以PF是∠APB的平分线,则y1(my2+2-n)+y2(my1+2-n)=0,整理得2my1y2+(2-n)(y1+y2)=0,即3m-2m(2-n)=0,因为m≠0,(1)求椭圆C的方程;求直线l的方程,若不存在,请说明理由.因为点F为△EAB的垂心,记A(x1,y1),B(x2,y2),能力拓展3.(2024·唐山模拟)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F且倾斜角为的直线交抛物线于M,N两点,|MN|=8.(1)求抛物线E的方程;所以|MN|=x1+x2+p=4p=8,则p=2,即抛物线E的方程为y2=4x.(2)在抛物线E上任取与原点不重合的点A,过A作抛物线E的切线交x轴于点B,点A在直线x=-1上的射影为点C,试判断四边形ACBF的形状,并说明理由.设A(x0,y0),则过A作抛物线E的切线为y-y0=k(x-x0),令y=0得x=-x0,即B(-x0,0),所以|BF|=|AF|=|AC|,又AC∥BF,所以四边形ACBF有一组对边平行且相等,且邻边也相等,所以四边形ACBF为菱形.(1)若椭圆上存在两点B1,B2关于直线y=x+m对称,求实数m的取值范围;由题意得,c=2,A 1(-a ,0),A 2(a ,0),P (x ,y ),12·PA PA k k ①∴a 2=2b 2,∵a 2=b 2+4,∴a 2=8,b 2=4,设B 1(x 1,y 1),B 2(x 2,y 2), ⊥l ,设 :y =-x +t ,12B B l 12B B l。