圆锥曲线问题解题方法
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解圆锥曲线问题常用方法(一)【学习要点】解圆锥曲线问题常用以下方法: 1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。
设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有: (1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k by ax 。
(2))0,0(12222>>=-b a by ax 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k by ax(3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p. 【典型例题】例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42) (2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,分析:(1)A 在抛物线外,如图,连PF ,则PF PH =共线时,距离和最小。
圆锥曲线的解题方法(精选4篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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FAP HBQ 圆锥曲线常用方法与结论(收藏)1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。
设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。
(2))0,0(12222>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k b y a x (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.【典型例题】例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为______________ (2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,则点Q 的坐标为 。
高考数学圆锥曲线大题所有题型解法
高考数学圆锥曲线大题的题型多种多样,以下是常见的几种题型和解法:
1.求圆锥曲线的方程:通过给定的条件,根据圆锥曲线的定义和性质,可以求出圆锥曲线的方程。
例如,已知圆锥曲线的焦点、准线或者过定点的直线方程,可以根据定义和性质求出圆锥曲线的方程。
2.求圆锥曲线的性质:通过已知的条件,可以利用圆锥曲线的性质来求解问题。
例如,已知圆锥曲线的焦点和准线,可以求出其焦距、离心率等性质。
3.求直线与圆锥曲线的交点:通过已知的直线方程和圆锥曲线的方程,可以求出它们的交点。
可以将直线方程代入圆锥曲线方程,解方程得到交点的坐标。
4.求切线和法线:通过已知的条件,可以求出圆锥曲线上某点的切线和法线方程。
例如,已知圆锥曲线上一点的坐标,可以求出该点处的切线和法线方程。
5.求曲线的参数方程:对于给定的圆锥曲线方程,可以通过变量替换的方法,将其转化为参数方程。
例如,对于抛物线,可以令y=xt^2,将方程转化为参数方程。
这些只是一些常见的题型和解法,实际上高考数学圆锥曲线大
题的题型和解法还有很多,需要根据具体的题目来进行分析和解决。
掌握圆锥曲线的基本定义、性质和常见的解题方法,能够更好地应对这类题目。
圆锥曲线专题:恒过定点问题的4种常见考法一、常用方法技巧1、参数无关法把直线或者曲线方程中的变量x ,y 当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时的参数的系数就要全部为零,这样就得到一个关于x ,y 的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点。
2、特殊到一般法根据动点或动直线、动曲线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关。
3、关系法对满足一定条件上的两点连结所得直线定点或满足一定条件的曲线过定点问题,可设直线(或曲线)上两点的坐标,利用坐标在直线(或曲线)上,建立点的坐标满足方程(组),求出相应的直线(或曲线),然后再利用直线(或曲线)过定点的知识求解。
二、手电筒模型解题步骤1、概念:只要任意一个限定AP 与BP 条件(如AP BP k k ⋅=定值,+AP BP k k =定值),直线AB 依然会过定点,因为三条直线形似手电筒,故称为手电筒模型。
2、解题步骤:第一步:由AB 直线y kx m =+,联立曲线方程得根与系数关系,∆求出参数范围;第二步:由AP 与BP 关系,得到一次函数()k f m =或()m f k =;第三步:将()k f m =或()m f k =代入y kx m =+,得到()y y k x x =-+定定.三、交点弦的中点所在直线恒过定点解题步骤第一步:设其中一条直线的斜率为1k ,求出直线方程;第二步:直线与曲线进行联立,出现韦达定理的形式,或者直接求出坐标,表示出这条弦的中点,并且类比出另外一条的中点坐标;第三步:由上述两部,根据点斜式写出两个中点所在直线的方程;第四步:化直线为点斜式,确定定点坐标。
四、圆锥曲线的切点弦方程1、过抛物线()220y px p =>外一点()00,M x y 作抛物线的切线,切点弦方程为()00yy p x x =+;2、过椭圆()222210x y a b a b+=>>外一点()00,M x y 作椭圆的切线,切点弦方程为00221x x y ya b +=;3、过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>外一点()00,M x y 作双曲线的切线,切点弦方程为00221x x y ya b-=;五、几个重要的定点模型1、过椭圆()222210x y a b a b +=>>的左焦点(),0F c -作两条相互垂直的弦AB ,CD ,若弦AB ,CD 的中点分别为M ,N ,则直线MN 恒过定点222,0ac a b ⎛⎫- ⎪+⎝⎭.(双曲线与抛物线也有类似结论)2、动点()00,P x y 在直线0Ax By C ++=上,由P 引椭圆22221x y a b +=的两条切线,切点分别是M ,N ,则直线MN 恒过定点22,a A b B C C ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.(双曲线与抛物线也有类似结论)3、(1)过椭圆()222210x y a b a b +=>>上的一定点()00,P x y 作两条斜率之和为m 的直线1l ,2l ,分别交椭圆于A ,B 两点,则直线AB 必过定点20000222,y b x x y m ma ⎛⎫--- ⎪⎝⎭;(2)过抛物线()220y px p =>上的一定点()00,P x y 作两条斜率之和为m 的直线1l ,2l ,分别交抛物线于A ,B 两点,则直线AB 必过定点0002,2y y x p m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭4、(1)过椭圆()222210x y a b a b +=>>上的一定点()00,P x y 作两条斜率之积为m 的直线1l ,2l ,分别交椭圆于A ,B 两点,则直线AB 必过定点()()2222002222,b ma x b ma y b ma b ma ⎛⎫++ ⎪- ⎪--⎝⎭(2)过抛物线()220y px p =>上的一定点()00,P x y 作两条斜率之积为m 的直线1l ,2l ,分别交抛物线于A ,B 两点,则直线AB 必过定点002,p x y m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭(3、4两个结论对于圆与双曲线也成立,当22b a =时就是圆中的结论,用2b -替代2b 就可得到双曲线中的结论)题型一手电筒模型恒过定点问题【例1】已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设不经过点Q 的直线l 与曲线C 相交于A,B 两点,直线QA 与直线QB 的斜率均存在且斜率之和为-2,证明:直线l 过定点.【变式1-1】已知直线2y =与双曲线C :()222210,0x ya b a b-=>>交于A ,B 两点,F 是C 的左焦点,且AF AB ⊥,2BF AF =.(1)求双曲线C 的方程;(2)若P ,Q 是双曲线C 上的两点,M 是C 的右顶点,且直线MP 与MQ 的斜率之积为23-,证明直线PQ 恒过定点,并求出该定点的坐标.【变式1-2】已知F 为抛物线22y px =(0)p >的焦点,过F 且倾斜角为45︒的直线交抛物线于A,B 两点,||8AB =.(1)求抛物线的方程:(2)已知()0,1P x -为抛物线上一点,M,N 为抛物线上异于P 的两点,且满足2PM PN k k ⋅=-,试探究直线MN 是否过一定点?若是,求出此定点;若不是,说明理由.【变式1-3】已知动点(,)P x y (0)x ≥到定点(1,0)的距离比它到y 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)设点(,0)Q m (m 为常数),过点Q 作斜率分别为12,k k 的两条直线1l 与2l ,1l 交曲线E 于,A B 两点,2l 交曲线E 于,C D 两点,点,M N 分别是线段,AB CD 的中点,若121k k +=,求证:直线MN 过定点.题型二切点弦恒过定点问题【例2】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的右焦点与抛物线2y =的焦点重合,且椭圆的四个顶点围成的四边形面积为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知点P 是直线420y x =-+上的动点,过点P 做椭圆C 的两条切线,切点分别为M ,N ,问直线MN 是否过定点?若是,求出该定点;若不是,请说明理由.【变式2-1】如图,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的上顶点为(0,1)A ,离心率为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若过点A 作圆222:(1)(01)M x y r r ++=<<的两条切线分别与椭圆C 相交于点,B D (不同于点A ).当r 变化时,试问直线BD 是否过某个定点若是,求出该定点;若不是,请说明理由.【变式2-2】抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点F 是椭圆22134x y +=的一个焦点.(1)求C 的准线方程;(2)若P 是直线240x y --=上的一动点,过P 向C 作两条切线,切点为M ,N ,试探究直线MN 是否过定点?若是,请求出定点,若否,请说明理由.【变式2-3】在平面直角坐标系xOy 中,已知点(0,2)F ,点P 到点F 的距离比点P 到直线3y =-的距离小1,记P 的轨迹为C .(1)求曲线C 的方程;(2)在直线2y =-上任取一点M ,过M 作曲线C 的切线12l l 、,切点分别为A 、B ,求证直线AB 过定点.题型三相交弦中恒过定点问题2:2(0)C x py p =>上.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点(0,)T p 作两条互相垂直的直线1l 和2l ,1l 交抛物线C 于A 、B 两点,2l 交抛物线C 于D ,E 两点,若线段AB 的中点为M ,线段DE 的中点为N ,证明:直线MN 过定点.【变式3-1】在平面直角坐标系xOy 中,已知动点P 到点()2,0F 的距离与它到直线32x =的P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点F 作两条互相垂直的直线1l ,2l .1l 交曲线C 于A ,B 两点,2l 交曲线C 于S ,T 两点,线段AB 的中点为M ,线段ST 的中点为N .证明:直线MN 过定点,并求出该定点坐标.【变式3-2】已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>A ,右顶点为B ,上顶点为C ,ABC 的内切圆的半径为4-.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)点M 为直线:1l x =上任意一点,直线AM ,BM 分别交椭圆E 于不同的两点P ,Q .求证:直线PQ 恒过定点,并求出定点坐标.【变式3-3】已知M ⎝,N ⎫⎪⎪⎝⎭是椭圆2222:1(0)x yE a b a b +=>>上的两点.(1)求椭圆E 的方程;(2)过椭圆E 的上顶点A 和右焦点F 的直线与椭圆E 交于另一个点B ,P 为直线5x =上的动点,直线AP ,BP 分别与椭圆E 交于C (异于点A ),D (异于点B )两点,证明:直线CD 经过点F .题型四动圆恒过定点问题【例4】已知椭圆C :223412x y +=.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设,A B 分别为椭圆C 的左右顶点,点P 在椭圆C 上,直线AP ,BP 分别与直线4x =相交于点M ,N .当点P 运动时,以M ,N 为直径的圆是否经过x 轴上的定点?试证明你的结论.【变式4-1】已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为22,其左、右焦点分别为1F ,2F ,T 为椭圆C 上任意一点,12TF F △面积的最大值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知()0,1A ,过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,直线AM ,AN 与x 轴的交点分别为P ,Q ,证明:以PQ 为直径的圆过定点.【变式4-2】设A ,B 为双曲线C :22221x y a b-=()0,0a b >>的左、右顶点,直线l 过右焦点F 且与双曲线C 的右支交于M ,N 两点,当直线l 垂直于x 轴时,AMN 为等腰直角三角形.(1)求双曲线C 的离心率;(2)已知直线AM ,AN 分别交直线2ax =于P ,Q 两点,当直线l 的倾斜角变化时,以PQ 为直径的圆是否过定点,若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【变式4-3】已知抛物线()2:20C y px p =>与直线:20l x y +=交于M ,N 两点,且线段MN的中点为()8,p P y .(1)求抛物线C 的方程;(2)过点P 作直线m 交抛物线于点A ,B ,是否存在定点M ,使得以弦AB 为直径的圆恒过点M.若存在,请求出点M 坐标;若不存在,请说明理由.。
圆锥曲线 1.圆锥曲线的两定义:第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视;若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,则轨迹不存在;若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支;如方程8=表示的曲线是_____答:双曲线的左支2.圆锥曲线的标准方程标准方程是指中心顶点在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程:1椭圆:焦点在x 轴上时12222=+by a x 0a b >>,焦点在y 轴上时2222b x a y +=10a b >>;方程22Ax By C +=表示椭圆的充要条件是什么ABC ≠0,且A,B,C 同号,A ≠B;若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____,22y x +的最小值是___2双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:2222bx a y -=10,0a b >>;方程22Ax By C +=表示双曲线的充要条件是什么ABC ≠0,且A,B 异号;如设中心在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2=e 的双曲线C 过点)10,4(-P ,则C 的方程为_______答:226x y -=3抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时22(0)y px p =->,开口向上时22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->;3.圆锥曲线焦点位置的判断首先化成标准方程,然后再判断:1椭圆:由x 2,y2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上;如已知方程12122=-+-my m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__答:)23,1()1,( --∞2双曲线:由x 2,y 2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;3抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向; 提醒:在椭圆中,a 最大,222a b c =+,在双曲线中,c 最大,222c a b =+; 4.圆锥曲线的几何性质:1椭圆以12222=+by a x 0a b >>为例:①范围:,a x a b y b -≤≤-≤≤;②焦点:两个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心0,0,四个顶点(,0),(0,)a b ±±,其中长轴长为2a ,短轴长为2b ;④准线:两条准线2a x c =±; ⑤离心率:ce a=,椭圆⇔01e <<,e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁;如1若椭圆1522=+my x 的离心率510=e ,则m 的值是__答:3或325; 2以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,则椭圆长轴的最小值为__答:222双曲线以22221x y a b-=0,0a b >>为例:①范围:x a ≤-或,x a y R ≥∈;②焦点:两个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心0,0,两个顶点(,0)a ±,其中实轴长为2a ,虚轴长为2b ,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为22,0x y k k -=≠;④准线:两条准线2a x c =±; ⑤离心率:ce a=,双曲线⇔1e >,等轴双曲线⇔e =e 越小,开口越小,e 越大,开口越大;⑥两条渐近线:by x a=±;3抛物线以22(0)y px p =>为例:①范围:0,x y R ≥∈;②焦点:一个焦点(,0)2p ,其中p 的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴0y =,没有对称中心,只有一个顶点0,0;④准线:一条准线2px =-; ⑤离心率:ce a=,抛物线⇔1e =; 如设R a a ∈≠,0,则抛物线24ax y =的焦点坐标为________答:)161,0(a; 5、点00(,)P x y 和椭圆12222=+by a x 0a b >>的关系:1点00(,)P x y 在椭圆外⇔2200221x y a b +>;2点00(,)P x y 在椭圆上⇔220220by a x +=1;3点00(,)P x y 在椭圆内⇔2200221x y a b +<6.直线与圆锥曲线的位置关系:1相交:0∆>⇔直线与椭圆相交; 0∆>⇒直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0∆>,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0∆>是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0∆>⇒直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0∆>,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0∆>也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件;2相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆=⇔直线与双曲线相切;0∆=⇔直线与抛物线相切; 3相离:0∆<⇔直线与椭圆相离;0∆<⇔直线与双曲线相离;0∆<⇔直线与抛物线相离;提醒:1直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交;如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点;2过双曲线2222by a x -=1外一点00(,)P x y 的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:①P 点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;②P 点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;③P 在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;④P 为原点时不存在这样的直线;3过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线;7、焦点三角形椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形问题: 20tan ||2S b c y θ==,当0||y b =即P 为短轴端点时,m ax S 的最大值为bc ;对于双曲线2tan2θb S =; 如 1短轴长为5,8、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:1以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;2设AB 为焦点弦, M 为准线与x 轴的交点,则∠AMF =∠BMF ;3设AB 为焦点弦,A 、B 在准线上的射影分别为A 1,B 1,若P 为A 1B 1的中点,则PA ⊥PB ;4若AO 的延长线交准线于C,则BC 平行于x 轴,反之,若过B 点平行于x 轴的直线交准线于C 点,则A,O,C 三点共线; 9、弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB12x -,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =21211y y k-+,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,则AB=12y y -;特别地,焦点弦过焦点的弦:焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解; 抛物线:10、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解;在椭圆12222=+b y a x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=-0202y a x b ;弦所在直线的方程: 垂直平分线的方程:在双曲线22221x y a b -=中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=0202y a x b ;在抛物线22(0)y px p =>中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=0py ;提醒:因为0∆>是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0∆>11.了解下列结论1双曲线12222=-b y a x 的渐近线方程为02222=-by a x ;2以x a b y ±=为渐近线即与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线方程为λλ(2222=-by a x 为参数,λ≠0; 3中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为221mx ny +=;4椭圆、双曲线的通径过焦点且垂直于对称轴的弦为22b a ,焦准距焦点到相应准线的距离为2b c,抛物线的通径为2p ,焦准距为p ;5通径是所有焦点弦过焦点的弦中最短的弦;6若抛物线22(0)y px p =>的焦点弦为AB,1122(,),(,)A x y B x y ,则①12||AB x x p =++;②221212,4p x x y y p ==- 7若OA 、OB 是过抛物线22(0)y px p =>顶点O 的两条互相垂直的弦,则直线AB 恒经过定点(2,0)p 12、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:1 给出直线的方向向量()k u ,1= 或()n m u ,=;2给出OB OA +与AB 相交,等于已知OB OA +过AB 的中点;3给出0=+PN PM ,等于已知P 是MN 的中点;4给出()BQ BP AQ AP +=+λ,等于已知Q P ,与AB 的中点三点共线;5 给出以下情形之一:①AC AB //;②存在实数,AB AC λλ=使;③若存在实数,,1,OC OA OB αβαβαβ+==+且使,等于已知C B A ,,三点共线.6 给出0=⋅MB MA ,等于已知MB MA ⊥,即AMB ∠是直角,给出0<=⋅m MB MA ,等于已知AMB ∠是钝角, 给出0>=⋅m MB MA ,等于已知AMB ∠是锐角,8给出MP =⎪⎫ ⎛+λ,等于已知MP 是AMB ∠的平分线/9在平行四边形ABCD 中,给出0)()(=-⋅+AD AB AD AB ,等于已知ABCD 是菱形;10 在平行四边形ABCD 中,给出||||AB AD AB AD +=-,等于已知ABCD 是矩形;11在ABC ∆中,给出222OC OB OA ==,等于已知O 是ABC ∆的外心三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点;12 在ABC ∆中,给出0=++OC OB OA ,等于已知O 是ABC ∆的重心三角形的重心是三角形三条中线的交点; 13在ABC ∆中,给出OA OC OC OB OB OA ⋅=⋅=⋅,等于已知O 是ABC ∆的垂心三角形的垂心是三角形三条高的交点;14在ABC ∆中,给出+=OA OP ()||||AB ACAB AC λ+)(+∈R λ等于已知AP 通过ABC ∆的内心; 15在ABC ∆中,给出,0=⋅+⋅+⋅OC c OB b OA a 等于已知O 是ABC ∆的内心三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点; 16 在ABC ∆中,给出()12AD AB AC =+,等于已知AD 是ABC ∆中BC 边的中线; 3已知A,B 为抛物线x 2=2pyp >0上异于原点的两点,0OA OB ⋅=,点C 坐标为0,2p1求证:A,B,C 三点共线; 2若AM =BMλR ∈λ且0OM AB ⋅=试求点M 的轨迹方程; 1证明:设221212(,),(,)22x x A x B x p p,由0OA OB ⋅=得2221212120,422x x x x x x p p p +=∴=-,又222121121(,2),(,)22x x x AC x p AB x x p p -=--=- 222211121(2)()022x x x x p x x p p-∴-⋅--⋅-=,//AC AB ∴,即A,B,C 三点共线;(2)由1知直线AB 过定点C ,又由0OM AB ⋅=及AM =BM λR ∈λ知OMAB ,垂足为M ,所以点M 的轨迹为以OC 为直径的圆,除去坐标原点;即点M 的轨迹方程为x 2+y-p 2=p 2x 0,y 0; 13.圆锥曲线中线段的最值问题:例1、1抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A3,42 2抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B4,1与到焦点F 的距离和最小,分析:1A 在抛物线外,如图,连PF,则PF PH =,因而易发现,当A 、离和最小;(2)B 在抛物线内,如图,作QR ⊥l 交于R,则当B 、Q 、R 12,221,41 1、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左、右焦点;1 求双曲线C 2的方程;2 若直线l :2+=kx y 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 满足6<⋅OB OA 其中O 为原点,求k 的取值范围;解:Ⅰ设双曲线C 2的方程为12222=-by a x ,则.1,31422222==+=-=b c b a a 得再由故C 2的方程为221.3x y -=II 将.0428)41(1422222=+++=++=kx x k y x kx y 得代入 由直线l 与椭圆C 1恒有两个不同的交点得,0)14(16)41(16)28(22221>-=+-=∆k k k 即 21.4k > ①0926)31(1322222=---=-+=kx x k y x kx y 得代入将.由直线l 与双曲线C 2恒有两个不同的交点A,B得2222222130,1 1.3()36(13)36(1)0.k k k k k ⎧-≠⎪≠<⎨∆=-+-=->⎪⎩即且 22223715136,0.3131k k k k +-<>--于是即解此不等式得22131.153k k ><或 ③由①、②、③得.11513314122<<<<k k 或 故k 的取值范围为311313(1,(,)(,)(,1)322315--- 在平面直角坐标系xOy 中,已知点A0,-1,B 点在直线y = -3上,M 点满足MB 以MA =-x,-1-y, MB =0,-3-y, AB =x,-2.再由愿意得知MA +MB AB =0,即-x,-4-2yx,-2=0. 所以曲线C 的方程式为y=14x 2-2. Ⅱ设Px 0,y 0为曲线C :y=14x 2-2上一点,因为y '=12x,所以l 的斜率为12x 0因此直线l 的方程为0001()2y y x x x -=-,即200220x x y y x -+-=; 则O 点到l的距离2d =.又200124y x =-,所以201412,2x d +==≥当20x =0时取等号,所以O 点到l 距离的最小值为2.设双曲线22221x y a b-=a >0,b >0的渐近线与抛物线y=x 2+1相切,则该双曲线的离心率等于设双曲线12222=-by a x 的一条渐近线,则双曲线的离心率为 .过椭圆22221x y a b+=0a b >>的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=,则椭圆的离心率为已知双曲线)0(12222>=-b b y x 的左、右焦点分别是1F 、2F ,其一条渐近线方程为x y =,点),3(0y P 在双曲线上.则1PF ·2PF = 0已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A B 、两点,F 为C 的焦点,若||2||FA FB =,则k =已知直线1:4360l x y -+=和直线2:1l x =-,抛物线24y x =上一动点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和的最小值是 设已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点为F 1,0,直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点;若AB 的中点为2,2,则直线l 的方程为_____________.椭圆22192x y +=的焦点为12,F F ,点P 在椭圆上,若1||4PF =,则2||PF = ;12F PF ∠的大小为 . 过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 作倾斜角为45的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的长为8,则p =________________解析设切点00(,)P x y ,则切线的斜率为0'0|2x x y x ==.由题意有002y x x =又2001y x =+解得:201,2,b x e a =∴===双曲线12222=-b y a x 的一条渐近线为x a b y =,由方程组21b y xa y x ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,消去y,得210b xx a -+=有唯一解,所以△=2()40ba-=,所以2b a =,2c e a ====由渐近线方程为x y =知双曲线是等轴双曲线,∴双曲线方程是222=-y x ,于是两焦点坐标分别是-2,0和2,0,且)1,3(P 或)1,3(-P .不妨去)1,3(P ,则)1,32(1---=PF ,)1,32(2--=PF .∴1PF ·2PF =01)32)(32()1,32)(1,32(=+-+-=-----解析设抛物线2:8C y x =的准线为:2l x =-直线()()20y k x k =+>恒过定点P()2,0- .如图过A B、分 别作AM l⊥于M ,BN l ⊥于N , 由||2||FA FB =,则||2||AM BN =,点B 为AP 的中点.连结OB ,则1||||2OB AF =, ||||OB BF ∴= 点B 的横坐标为1, 故点B 的坐标为22022(1,22)1(2)3k -∴==--, 故选D。
圆锥曲线常见的五种解题方法一.弦的垂直平分线问题【涉及到弦的垂直平分线问题】这种问题主要是需要用到弦AB 的垂直平分线L 的方程,往往是利用点差或者韦达定.......理.产生弦AB 的中点坐标M ,结合弦AB 与它的垂直平分线L 的斜率互为负倒数,写出弦的垂直平分线L 的方程,然后解决相关问题,比如:求L 在x 轴y 轴上的截距的取值范围,求L 过某定点等等。
有时候题目的条件比较隐蔽,要分析后才能判定是有关弦AB 的中点问题,比如:弦与某定点D 构成以D 为顶点的等腰三角形(即D 在AB 的垂直平分线上)、曲线上存在两点AB 关于直线m 对称等等。
例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ∆是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。
设直线:(1)l y k x =+,0k ≠,11(,)A x y ,22(,)B x y 。
由2(1)y k x y x=+⎧⎨=⎩消y 整理,得2222(21)0k x k x k +-+= ① 由直线和抛物线交于两点,得2242(21)4410k k k ∆=--=-+> 即2104k <<② 由韦达定理,得:212221,k x x k -+=-121x x =。
则线段AB 的中点为22211(,)22k k k--。
线段的垂直平分线方程为:221112()22k y x k k k --=--令y=0,得021122x k =-,则211(,0)22E k -ABE ∆为正三角形,∴211(,0)22E k -到直线AB 的距离d 。
AB =221k k =+2d k=21k +=k =满足②式此时053x =。
例题分析1:已知抛物线y=-x 2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A 、B ,则|AB|等于解:设直线AB 的方程为y x b =+,由22123301y x x x b x x y x b⎧=-+⇒++-=⇒+=-⎨=+⎩,进而可求出AB 的中点11(,)22M b --+,又由11(,)22M b --+在直线0x y +=上可求出1b=,∴220x x +-=,由弦长公式可求出AB ==.二.共线向量问题1:如图所示,已知圆M A y x C ),0,1(,8)1(:22定点=++为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足N AM NP AP AM 点,0,2=⋅=的轨迹为曲线E.I )求曲线E 的方程;II )若过定点F (0,2)的直线交曲线E 于不同的两点G 、H (点G 在点F 、H 之间),且满足FH λ=,求λ的取值范围.解:(1).0,2=⋅= ∴NP 为AM 的垂直平分线,∴|NA|=|NM| 又.222||||,22||||>=+∴=+AN CN NM CN ∴动点N 的轨迹是以点 C (-1,0),A (1,0)为焦点的椭圆.且椭圆长轴长为,222=a焦距2c=2. .1,1,22===∴b c a ∴曲线E 的方程为.1222=+y x (2)当直线GH 斜率存在时,设直线GH 方程为,12,222=++=y x kx y 代入椭圆方程 得.230.034)21(222>>∆=+++k kx x k 得由设),,(),,(2211y x H y x G)2(216213),1(21821422212221k k x x k k k k x x +=+=+-=+-=+则)2,()2,(,2211-=-∴=y x y x λλ 又,,2121x x x x =∴=∴λλ,)21(332)21(33221)2()1(2222+=+=++⇒kk k λλ.331.316214.316)21(3324,2322<<<++<∴<+<∴>λλλ解得kk .131,10<<∴<<λλ 又 又当直线GH 斜率不存在,方程为.31,31,0===λFH FG x )1,31[,131的取值范围是即所求λλ<≤∴ 2:已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线214y x =的焦点,离心率为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点作直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,交y 轴于M 点,若1MA AF λ=,2MB BF λ= ,求证:1210λλ+=-.解:设椭圆C 的方程为22221x y a b+= (a >b >0)抛物线方程化为24x y =,其焦点为(0,1),则椭圆C 的一个顶点为(0,1),即 1b =由5c e a ===,∴25a =,椭圆C 的方程为2215x y +=(2)证明:右焦点(2,0)F ,设11220(,),(,),(0,)A x y B x y M y ,显然直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为 (2)y k x =-,代入方程2215x y += 并整理,得2222(15)202050k x k x k +-+-=∴21222015k x x k +=+,212220515k x x k -=+ 又110(,)MA x y y =-,220(,)MB x y y =-,11(2,)AF x y =--,22(2,)BF x y =--,而 1MA AF λ=, 2MB BF λ=,即110111(0,)(2,)x y y x y λ--=--,220222(0,)(2,)x y y x y λ--=--∴1112x x λ=-,2222x x λ=-,所以 121212121212122()2102242()x x x x x x x x x x x x λλ+-+=+==----++3、已知△OFQ 的面积S=26, 且m =∙。
圆锥曲线的解题方法圆锥曲线是解析几何中的重要概念,它涵盖了圆、椭圆、双曲线和抛物线等形态。
在解题时,我们需要了解每种圆锥曲线的特点,并熟悉解析几何中的基本公式和性质。
本文将详细介绍圆锥曲线的解题方法,包括定义、方程形式、基本性质和解题技巧等内容,希望能对读者的学习和应用提供帮助。
一、圆锥曲线的概念和方程形式圆锥曲线是由一个平面与一个固定点(焦点)和一个固定直线(准线)相交所得到的曲线。
它根据平面与准线的位置关系可以分为四种形态:圆、椭圆、双曲线和抛物线。
1.圆:当平面与准线相交于准线上的一个点时,所得到的曲线为圆。
2.椭圆:当平面与准线相交于两个不同点时,所得到的曲线为椭圆。
椭圆的一个特点是焦点到准线上任意一点的距离之和是一个常数,称为椭圆的半长轴;而焦点到准线的垂直距离之和是一个常数,称为椭圆的半短轴。
3.双曲线:当平面与准线相交于两个相异实点或两个虚点时,所得到的曲线为双曲线。
双曲线的一个特点是焦点到准线上任意一点的距离之差是一个常数,称为双曲线的焦距;而焦点到准线的垂直距离之差是一个常数,称为双曲线的准线间距。
4.抛物线:当平面与准线相交于一个点且平行于焦准线时,所得到的曲线为抛物线。
抛物线的一个特点是焦点到准线上任意一点的距离等于焦点到焦准线的垂直距离。
根据圆锥曲线的定义和形态特点,我们可以得到其标准方程形式如下:1.圆的方程:(x-h)²+(y-k)²=r²,其中(h,k)为圆心坐标,r为半径。
2.椭圆的方程:(x-h)²/a²+(y-k)²/b²=1,当椭圆的长轴平行于x轴时;(x-h)²/b²+(y-k)²/a²=1,当椭圆的长轴平行于y轴时。
3.双曲线的方程:(x-h)²/a²-(y-k)²/b²=1,当双曲线的准线平行于x轴时;(y-k)²/b²-(x-h)²/a²=1,当双曲线的准线平行于y轴时。
圆锥曲线问题在高考的常见题型及解题技巧圆锥曲线作为高等数学中的重要内容,在高考中常常出现,并且是考察学生数学运算能力和理解能力的重要方面。
圆锥曲线问题在高考中的常见题型有:直线与圆锥曲线的交点问题、圆锥曲线的参数方程问题、圆锥曲线的性质和应用问题等。
下面我们来一一介绍这些常见题型的解题技巧。
一、直线与圆锥曲线的交点问题这是圆锥曲线问题中最常见的一个题型,题目通常要求求出直线与圆锥曲线的交点坐标。
解题技巧如下:1. 分析题目给出的直线和圆锥曲线,确定直线方程和圆锥曲线方程;2. 将直线方程代入圆锥曲线方程中,解方程得出交点坐标;3. 特别要注意,当圆锥曲线为椭圆或双曲线时,有两个交点,需要分别求解;4. 当圆锥曲线为抛物线时,还需要注意直线的位置与抛物线的开口方向。
二、圆锥曲线的参数方程问题圆锥曲线的参数方程问题通常考查学生对参数方程的理解和应用能力,解答这类问题的关键在于用参数代换替换变量。
解题技巧如下:1. 给出的圆锥曲线通常可以用参数方程表示,将已知的参数方程代入题目求解;2. 注意参数方程的参数范围,有时需要根据范围重新调整参数;3. 对于给出的参数方程,需要将参数代换替换变量,进而得出答案。
三、圆锥曲线的性质和应用问题圆锥曲线的性质和应用问题通常要求学生掌握圆锥曲线的基本性质,以及如何应用这些性质解决实际问题。
解题技巧如下:1. 需要牢记圆锥曲线的基本性质,例如椭圆的焦点、双曲线的渐近线等;2. 掌握各种类型圆锥曲线的标准方程和参数方程;3. 对于应用问题,需要在掌握了基本性质的前提下,将问题转化为数学模型,进而解决。
以上就是圆锥曲线问题在高考中的常见题型及解题技巧,希望对大家备战高考有所帮助。
在复习期间,建议大家多做练习题,加深对圆锥曲线知识的理解,提高解题能力。
多思考,灵活运用各种解题技巧,相信大家一定能在高考中取得好成绩!。
圆锥曲线的解题技巧一、常规七大题型:(1)中点弦问题具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法(点差法):设曲线上两点为(,)x y 11,(,)x y 22,代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式(当然在这里也要注意斜率不存在的请款讨论),消去四个参数。
如:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有0220=+k b y a x 。
(2))0,0(12222>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有0220=-k b y a x (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.典型例题 给定双曲线x y 2221-=。
过A (2,1)的直线与双曲线交于两点P 1 及P 2,求线段P 1P 2的中点P 的轨迹方程。
(2)焦点三角形问题椭圆或双曲线上一点P ,与两个焦点F 1、F 2构成的三角形问题,常用正、余弦定理搭桥。
典型例题 设P(x,y)为椭圆x a y b 22221+=上任一点,F c 10(,)-,F c 20(,)为焦点,∠=PF F 12α,∠=PF F 21β。
(1)求证离心率βαβαsin sin )sin(++=e ;(2)求|||PF PF 1323+的最值。
(3)直线与圆锥曲线位置关系问题直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组,进而转化为一元二次方程后利用判别式、根与系数的关系、求根公式等来处理,应特别注意数形结合的思想,通过图形的直观性帮助分析解决问题,如果直线过椭圆的焦点,结合三大曲线的定义去解。
典型例题抛物线方程,直线与轴的交点在抛物线准线的右边。
y p x p x y t x 210=+>+=()()(1)求证:直线与抛物线总有两个不同交点(2)设直线与抛物线的交点为A 、B ,且OA ⊥OB ,求p 关于t 的函数f(t)的表达式。
圆锥曲线问题在高考的常见题型及解题技巧圆锥曲线是解析几何中的一个重要分支,涉及广泛且难度较大。
在高考中,经常出现各种关于圆锥曲线的问题,如求解方程、定位点、证明定理、计算面积等等。
本文将介绍圆锥曲线问题在高考中的常见题型及解题技巧,以供大家参考。
常见题型1. 判定方程类型判定方程 $Ax^2+Bxy+Cy^2+Dx+Ey+F=0$ 的类型。
同学们需要掌握二次型的知识,使用行列式和 $\Delta$ 判别法即可。
其中,行列式 $AC-B^2$ 确定了方程的类型:$AC-B^2>0$ 时,方程为椭圆方程;2. 求曲线方程通常给出几何条件,让同学们求出曲线方程。
此类问题需要根据情况选择不同的方法,在此介绍两种主要的解法:(1)通过几何条件确定曲线类型,再代入方程求解。
例如,已知一个抛物线上的顶点坐标和另外一点的坐标,可以用顶点公式和对称性解出对称轴和开口方向,进而确定方程。
(2)确定曲线焦点和准线,利用焦准式求解方程。
例如,已知一个双曲线的焦距和离心率,可以通过求出曲线的焦点和准线,利用焦准式求解方程。
3. 定位点通常给出一个几何条件,要求定位某个点的坐标。
此类问题有多种方法,例如利用坐标系的对称性、平移、伸缩等变化来确定点的位置,或者利用直线方程、曲线方程的关系求解点的坐标等。
4. 证明定理此类问题一般是让同学们证明某个定理或者结论。
需要掌握各种定理的证明方法,例如对偶证明、取对数证明、辅助线证明、画图论证等。
5. 计算面积此类问题一般要求同学们计算某个图形或者曲面的面积。
需要灵活运用面积公式、积分等方法,注意确定积分区间以及被积函数的形式。
解题技巧1. 建立坐标系建立坐标系是解决圆锥曲线问题的前提,可以帮助理清几何图形的关系和计算各种量的大小。
要注意选择坐标系的方向和起点,以便于计算和简化计算公式。
2. 利用几何条件圆锥曲线问题往往给出具体的几何条件,同学们需要认真理解并灵活运用。
常见的几何条件有点的坐标、直线的方程、曲线类型、焦准距等等。
解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型一、解圆锥曲线问题常用的八种方法:1.直线的交点法:利用直线与圆锥曲线的交点来解题,求出直线与曲线的交点坐标,从而得到问题的解。
该方法适用于直线与圆锥曲线有交点的情况。
2.过顶点的直线法:通过过顶点的直线与圆锥曲线的交点性质来解题。
一般情况下,过顶点的直线与圆锥曲线有两个交点,利用这两个交点可以得到问题的解。
3.平行线法:对于平行线与圆锥曲线的交点性质进行分析,可以得到问题的解。
一般情况下,平行线与圆锥曲线有两个交点,通过求解这两个交点可以得到问题的解。
4.切线法:利用切线与圆锥曲线的交点性质来解题。
一般情况下,切线与圆锥曲线有一个交点,通过求解这个交点可以得到问题的解。
5.对称法:通过对称性质,将圆锥曲线转化为标准形式或特殊形式,从而简化问题的求解过程。
6.几何平均法:利用几何平均的性质,将圆锥曲线的方程进行变换,从而得到问题的解。
7.参数方程法:通过给定的参数方程,求解参数,从而得到与曲线相关的问题的解。
8.解析几何法:通过解析几何的方法,将问题抽象为代数方程,从而求解问题。
二、解圆锥曲线问题常规题型:1.已知曲线方程,求曲线的性质:如给定椭圆的方程,求椭圆的长短轴、焦点、离心率等。
2.已知曲线性质,求曲线方程:如给定一个椭圆的长短轴、焦点、离心率等,求椭圆的方程。
3.已知曲线方程和一个点,判断该点是否在曲线上:如给定一个椭圆的方程和一个点P,判断点P是否在椭圆上。
4.已知曲线方程和一个直线,判断该直线是否与曲线有交点:如给定一个椭圆的方程和一条直线L,判断直线L是否与椭圆有交点。
5.已知曲线方程和一个点,求该点到曲线的距离:如给定一个椭圆的方程和一个点P,求点P到椭圆的距离。
6.已知曲线方程和一个点,求该点在曲线上的切线方程:如给定一个椭圆的方程和一个点P,求点P在椭圆上的切线方程。
7.已知曲线方程和两个点,求该曲线上两点之间的弧长:如给定一个椭圆的方程和两个点A、B,求椭圆上从点A到点B的弧长。
解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型总论:常用的八种方法1、定义法2、韦达定理法3、设而不求点差法4、弦长公式法5、数形结合法6、参数法(点参数、K 参数、角参数)7、代入法8、充分利用曲线系方程法七种常规题型(1)中点弦问题(2)焦点三角形问题(3)直线与圆锥曲线位置关系问题(4)圆锥曲线的有关最值(范围)问题 (5)求曲线的方程问题1.曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决。
2.曲线的形状未知-----求轨迹方程(6) 存在两点关于直线对称问题 (7)两线段垂直问题常用的八种方法1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、设而不求法解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。
设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a by a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有0220=+k b y a x 。
圆锥曲线解题的万能套路圆锥曲线是数学中研究的一类曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
这三种曲线都有着各自独特的性质和特点,解题时可以根据这些特点来进行分析和求解。
下面将介绍一些圆锥曲线解题的常用套路。
1.椭圆的解题套路:椭圆的标准方程为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a和b分别表示椭圆的长半轴和短半轴。
-根据方程的形式,可以判断椭圆的方向(水平或垂直)和长短半轴的比例关系。
-判断椭圆是否关于x轴或关于y轴对称,可以使用对称性质简化计算。
-利用椭圆的性质,可以求解椭圆的焦点、准线和主轴方程。
-在给定椭圆上求点的距离、坐标或方程时,可以利用椭圆的定义方程与给定条件相互联立求解。
2.双曲线的解题套路:双曲线的标准方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1,其中a和b分别表示双曲线的长半轴和短半轴。
-根据方程的形式,可以判断双曲线的方向(水平或垂直)和长短半轴的比例关系。
-判断双曲线是否关于x轴或关于y轴对称,可以使用对称性质简化计算。
-利用双曲线的性质,可以求解双曲线的焦点、准线和中心点坐标。
-在给定双曲线上求点的距离、坐标或方程时,可以利用双曲线的定义方程与给定条件相互联立求解。
3.抛物线的解题套路:抛物线的标准方程为y^2 = 2px,其中p为焦距的一半,表示抛物线的焦点到顶点的距离。
-根据方程的形式,可以判断抛物线的开口方向(上下)和焦点的位置。
-判断抛物线是否关于x轴或关于y轴对称,可以使用对称性质简化计算。
-利用抛物线的性质,可以求解抛物线的焦点坐标、准线方程和顶点坐标。
-在给定抛物线上求点的距离、坐标或方程时,可以利用抛物线的定义方程与给定条件相互联立求解。
以上是圆锥曲线解题的一些常用套路。
对于不同类型的圆锥曲线,需要根据其方程的形式和曲线的特点来确定解题的具体方法。
熟练掌握这些套路,并在实际问题中灵活运用,可以更加高效地解决圆锥曲线相关的问题。
圆锥曲线的最值问题是数学中常见的问题,通常涉及到圆锥曲线的参数方程、导数、不等式等知识。
以下是一些常见的圆锥曲线最值问题的求解方法:
1. 参数方程法:对于一些给定圆锥曲线上的点,通过参数方程表示该点的坐标,然后利用函数的导数或不等式等方法求解该点的最值。
2. 导数法:对于一些给定圆锥曲线上的点,通过求出该点处的切线方程,然后利用切线方程的斜率或截距等信息求解该点的最值。
3. 不等式法:对于一些给定圆锥曲线上的点,通过列出该点处的不等式,然后利用不等式的性质求解该点的最值。
4. 几何法:对于一些给定圆锥曲线上的点,通过利用圆锥曲线的几何性质,如焦点、准线、渐近线等,求解该点的最值。
需要注意的是,不同的圆锥曲线最值问题可能需要不同的求解方法,需要根据具体情况选择合适的方法。
同时,求解圆锥曲线最值问题需要具备一定的数学基础和解题能力,需要认真学习和掌握相关知识。
圆锥曲线专题:定值问题的7种常见考法一、定值问题处理方法1、解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段长度,图形面积,角度,直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值,求定值问题常见的解题方法有两种:法一、先猜后证(特例法):从特殊入手,求出定值,再证明这个定值与变量无关;法二、引起变量法(直接法):直接推理、计算,并在计算推理过程中消去参数,从而得到定值。
2、直接法解题步骤第一步设变量:选择适当的量当变量,一般情况先设出直线的方程:b kx y +=或n my x +=、点的坐标;第二步表示函数:要把证明为定值的量表示成上述变量的函数,一般情况通过题干所给的已知条件,进行正确的运算,将需要用到的所有中间结果(如弦长、距离等)用引入的变量表示出来;第三步定值:将中间结果带入目标量,通过计算化简得出目标量与引入的变量无关,是一个常数。
二、常见定值问题的处理方法1、处理较为复杂的问题,可先采用特殊位置(例如斜率不存在的直线等)求出定值,进而给后面一般情况的处理提供一个方向;2、在运算过程中,尽量减少所求表达式中变量的个数,以便于向定值靠拢;3、巧妙利用变量间的关系,例如点的坐标符合曲线方程等,尽量做到整体代入,简化运算。
三、常见条件转化1、对边平行:斜率相等,或向量平行;2、两边垂直:斜率乘积为-1,或向量数量积为0;3、两角相等:斜率成相反数或相等或利用角平分线性质;4、直角三角形中线性质:两点的距离公式5、点与圆的位置关系:(·1)圆外:点到直径端点向量数量积为正数;(2)圆上:点到直径端点向量数量积为零;(3)圆内:点到直径端点向量数量积为负数。
四、常用的弦长公式:(1)若直线AB 的方程设为b kx y +=,()11y x A ,,()22y x B ,,则()a k x x x x k x x k AB ∆⋅+=-+⋅+=-⋅+=22122122121411(2)若直线AB 的方程设为n my x +=,()11y x A ,,()22y x B ,,则()am y y y y m y y m AB ∆⋅+=-+⋅+=-⋅+=22122122121411【注】上式中a 代表的是将直线方程带入圆锥曲线方程后,化简得出的关于x 或y 的一元二次方程的二次项系数。
【高中数学】圆锥曲线解题技巧+7大题型汇总+常用公式推论!学好圆锥曲线的几个关键点1、牢记核心知识点核心的知识点是基础,好多同学在做圆锥曲线题时,特别是小题,比如椭圆,双曲线离心率公式和范围记不清,焦点分别在x轴,y轴上的双曲线的渐近线方程也傻傻分不清,在做题时自然做不对。
2、计算能力与速度计算能力强的同学学圆锥曲线相对轻松一些,计算能力是可以通过多做题来提升的。
后期可以尝试训练自己口算得到联立后的二次方程,然后得到判别式,两根之和,两根之积的整式。
当然也要掌握一些解题的小技巧,加快运算速度。
3、思维套路拿到圆锥曲线的题,很多同学说无从下手,从表面感觉很难。
老师建议:山重水复疑无路,没事你就算两步。
大部分的圆锥曲线大题,都有共同的三部曲:一设二联立三韦达定理。
一设:设直线与圆锥曲线的两个交点,坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线方程为y=kx+b。
二联立:通过快速计算或者口算得到联立的二次方程。
三韦达定理:得到二次方程后立马得出判别式,两根之和,两根之积。
走完三部曲之后,在看题目给出了什么条件,要求什么。
例如涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化.总结起来:找值列等量关系,找范围列不等关系,通常结合判别式,基本不等式求解。
4、题型总结圆锥曲线中常见题型总结这类问题主要采用分析判别式,有△>0,直线与圆锥曲线相交;△=0,直线与圆锥曲线相切;△<0,直线与圆锥曲线相离.若且a=0,b≠0,则直线与圆锥曲线相交,且有一个交点.注意:设直线方程时一定要考虑斜率不存在的情况,可单独提前讨论。
这类问题主要利用向量的相等,平行,垂直去寻找坐标间的数量关系,往往要和根与系数的关系结合应用,体现数形结合的思想,达到简化计算的目的。
弦长问题主要记住弦长公式:设直线l与圆锥曲线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则:1)定点问题可先运用特殊值或者对称探索出该定点,再证明结论,即可简化运算;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得这类常见的解法有两种:几何法和代数法.(1)若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法;(2)若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,这就是代数法.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下五个方面考虑:(1)利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系;(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用基本不等式求出参数的取值范围;(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.轨迹问题一般方法有三种:定义法,相关点法和参数法。
圆锥曲线问题解题方法圆锥曲线中的知识综合性较强,因而解题时就需要运用多种基础知识、采用多种数学手段来处理问题。
熟记各种定义、基本公式、法则固然重要,但要做到迅速、准确解题,还须掌握一些方法和技巧。
一. 紧扣定义,灵活解题灵活运用定义,方法往往直接又明了。
例1. 已知点A (3,2),F (2,0),双曲线xy 2231-=,P 为双曲线上一点。
求||||PA PF +12的最小值。
解析:如图所示,双曲线离心率为2,F 为右焦点,由第二定律知12||PF 即点P 到准线距离。
∴+=+≥=||||||||PA PF PA PE AM 1252二. 引入参数,简捷明快参数的引入,尤如化学中的催化剂,能简化和加快问题的解决。
例2. 求共焦点F 、共准线l 的椭圆短轴端点的轨迹方程。
解:取如图所示的坐标系,设点F 到准线l 的距离为p (定值),椭圆中心坐标为M (t ,0)(t 为参数)p bc =2,而c t = ∴==b pc pt 2再设椭圆短轴端点坐标为P (x ,y ),则x c ty b pt====⎧⎨⎪⎩⎪消去t ,得轨迹方程y px 2=三. 数形结合,直观显示将“数”与“形”两者结合起来,充分发挥“数”的严密性和“形”的直观性,以数促形,用形助数,结合使用,能使复杂问题简单化,抽象问题形象化。
熟练的使用它,常能巧妙地解决许多貌似困难和麻烦的问题。
例3. 已知x yR ,∈,且满足方程x y y 2230+=≥(),又m y x =++33,求m 范围。
解析: m y x =++33的几何意义为,曲线x y y 2230+=≥()上的点与点(-3,-3)连线的斜率,如图所示k m k PA PB ≤≤∴-≤≤+332352m四. 应用平几,一目了然用代数研究几何问题是解析几何的本质特征,因此,很多“解几”题中的一些图形性质就和“平几”知识相关联,要抓住关键,适时引用,问题就会迎刃而解。
例4. 已知圆()x y -+=3422和直线y mx =的交点为P 、Q ,则||||OP OQ ⋅的值为________。
解: ∆∆OMP OQN ~ ||||||||OP OQ OM ON ⋅=⋅=5五. 应用平面向量,简化解题向量的坐标形式与解析几何有机融为一体,因此,平面向量成为解决解析几何知识的有力工具。
例5. 已知椭圆:x y 2224161+=,直线l :x y 1281+=,P 是l 上一点,射线OP 交椭圆于一点R ,点Q 在OP 上且满足||||||OQ OP OR ⋅=2,当点P 在l 上移动时,求点Q 的轨迹方程。
分析:考生见到此题基本上用的都是解析几何法,给解题带来了很大的难度,而如果用向量共线的条件便可简便地解出。
解:如图,OQ OR OP →→→,,共线,设OR OQ →=→λ,OP OQ →=→μ,OQ x y →=(),,则OR x y →=()λλ,,OP x y →=()μμ,||||||OQ OP OR →⋅→=→2 ∴→=→μλ||||OQ OQ 222∴=μλ2点R 在椭圆上,P 点在直线l 上 ∴+=λλ222224161x y ,μμxy1281+=即x y x y 222416128+=+ 化简整理得点Q 的轨迹方程为:()()x y -+-=152153122(直线y x =-23上方部分)六. 应用曲线系,事半功倍利用曲线系解题,往往简捷明快,收到事半功倍之效。
所以灵活运用曲线系是解析几何中重要的解题方法和技巧之一。
例 6. 求经过两圆x y x 22640++-=和x y y 226280++-=的交点,且圆心在直线x y --=40上的圆的方程。
解:设所求圆的方程为:x y x x y y 2222646280++-+++-=λ()()()()1166284022+++++-+=λλλλx y x y则圆心为()-+-+3131λλλ,,在直线x y --=40上 ∴解得λ=-7故所求的方程为x y x y 227320+-+-=七. 巧用点差,简捷易行在圆锥曲线中求线段中点轨迹方程,往往采用点差法,此法比其它方法更简捷一些。
例7. 过点A (2,1)的直线与双曲线x y 2221-=相交于两点P 1、P 2,求线段P 1P 2中点的轨迹方程。
解:设P x y 111(),,P x y 222(),,则x y x y 12122222211212-=<>-=<>⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪<2>-<1>得()()()()x x x x y y y y 211221122-+=-+即y y x x x x y y 212112122--=++()设P 1P 2的中点为M x y ()00,,则k y y x x x y P P 122121002=--= 又k y x AM =--0012,而P 1、A 、M 、P 2共线∴=k k P P AM 12,即y x x y 000122--=∴P P 12中点M 的轨迹方程是24022x y x y --+=解析几何题怎么解高考解析几何试题一般共有4题(2个选择题, 1个填空题, 1个解答题), 共计30分左右, 考查的知识点约为20个左右. 其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考查. 选择题和填空题考查直线, 圆, 圆锥曲线, 参数方程和极坐标系中的基础知识. 解答题重点考查圆锥曲线中的重要知识点, 通过知识的重组与链接, 使知识形成网络, 着重考查直线与圆锥曲线的位置关系, 求解有时还要用到平几的基本知识,这点值得考生在复课时强化.例1 已知点T 是半圆O 的直径AB 上一点,AB=2、OT=t (0<t<1),以AB 为直腰作直角梯形B B A A '',使A A '垂直且等于AT ,使B B '垂直且等于BT ,B A ''交半圆于P 、Q 两点,建立如图所示的直角坐标系. (1)写出直线B A ''的方程; (2)计算出点P 、Q 的坐标;(3)证明:由点P 发出的光线,经AB 反射后,反射光线通过点Q. 讲解: 通过读图, 看出'',B A 点的坐标. (1 ) 显然()t A-1,1', (),,‘t B +-11 于是 直线B A '' 的方程为1+-=tx y ;(2)由方程组⎩⎨⎧+-==+,1,122tx y y x 解出),(10P 、),(2221112t t t t Q +-+; (3)tt k PT 1001-=--=, t t t t tt t t k QT1111011222=--=-+-+-=)(. 由直线PT 的斜率和直线QT 的斜率互为相反数知,由点P 发出的光线经点T 反射,反射光线通过点Q.需要注意的是, Q 点的坐标本质上是三角中的万能公式, 有趣吗?例2 已知直线l 与椭圆)0(12222>>=+b a by a x 有且仅有一个交点Q ,且与x 轴、y 轴分别交于R 、S ,求以线段SR 为对角线的矩形ORPS 的一个顶点P 的轨迹方程.讲解:从直线l 所处的位置, 设出直线l 的方程,由已知,直线l 不过椭圆的四个顶点,所以设直线l 的方程为).0(≠+=k m kx y 代入椭圆方程,222222b a y a x b =+ 得 .)2(22222222b a m k m x x k a x b =+++ 化简后,得关于x 的一元二次方程 .02)(222222222=-+++b a m a mx ka x b k a 于是其判别式).(4))((4)2(222222222222222m b k a b a b a m a b k a m ka -+=-+-=∆ 由已知,得△=0.即.2222m b k a =+ ① 在直线方程m kx y +=中,分别令y=0,x=0,求得).,0(),0,(m S kmR -令顶点P 的坐标为(x ,y ), 由已知,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=.,.,y m x y k m y k m x 解得 代入①式并整理,得 12222=+yb x a , 即为所求顶点P 的轨迹方程.方程12222=+yb x a 形似椭圆的标准方程, 你能画出它的图形吗?例3已知双曲线12222=-by a x 的离心率332=e ,过),0(),0,(b B a A -的直线到原点的距离是.23(1)求双曲线的方程; (2)已知直线)0(5≠+=k kx y 交双曲线于不同的点C ,D 且C ,D 都在以B 为圆心的圆上,求k的值.讲解:∵(1),332=a c 原点到直线AB :1=-by a x 的距离.3,1.2322==∴==+=a b cabb a ab d .故所求双曲线方程为 .1322=-y x(2)把33522=-+=y x kx y 代入中消去y ,整理得 07830)31(22=---kx x k .设CD y x D y x C ),,(),,(2211的中点是),(00y x E ,则 012000220115515,.21313BEy x x k x y kx k k k x k++==⋅=+===---,000=++∴k ky x 即7,0,03153115222=∴≠=+-+-k k k kk k k 又 故所求k=±7. 为了求出k 的值, 需要通过消元, 想法设法建构k 的方程.例4 已知椭圆C 的中心在原点,焦点F 1、F 2在x 轴上,点P 为椭圆上的一个动点,且∠F 1PF 2的最大值为90°,直线l 过左焦点F 1与椭圆交于A 、B 两点,△ABF 2的面积最大值为12. (1)求椭圆C 的离心率; (2)求椭圆C 的方程. 讲解:(1)设112212||,||,||2PF r PF r F F c ===, 对,21F PF ∆ 由余弦定理, 得1)2(2441244242)(24cos 22122212221221221212221121-+-≥--=--+=-+=∠r r c a r r c a r r c r r r r r r c r r PF F 0212=-=e ,解出 .22=e (2)考虑直线l 的斜率的存在性,可分两种情况: i) 当k 存在时,设l 的方程为)(c x k y +=………………①椭圆方程为),(),,(,122112222y x B y x A b y a x =+ 由.22=e 得 2222,2c b c a ==. 于是椭圆方程可转化为 222220x y c +-=………………②将①代入②,消去y 得 02)(22222=-++c c x k x ,整理为x 的一元二次方程,得 0)1(24)21(22222=-+++k c x ck x k .则x 1、x 2是上述方程的两根.且221221122||k k c x x ++=-,2212221)1(22||1||k k c x x k AB ++=-+=, AB 边上的高,1||2sin ||22121k k c F BF F F h +⨯=∠=c k k k k c S 21||)211(2221222+++= 2.==<ii) 当k 不存在时,把直线c x -=代入椭圆方程得2,||,y AB S === 由①②知S 的最大值为22c 由题意得22c =12 所以2226b c == 2122=a故当△ABF 2面积最大时椭圆的方程为:.12621222=+y x下面给出本题的另一解法,请读者比较二者的优劣: 设过左焦点的直线方程为:c my x-=…………①(这样设直线方程的好处是什么?还请读者进一步反思反思.)椭圆的方程为:),(),,(,122112222y x B y x A by a x =+由.22=e 得:,,22222c b c a ==于是椭圆方程可化为:022222=-+c y x ……② 把①代入②并整理得:02)2(222=---c mcy y m 于是21,y y 是上述方程的两根.21|||AB y y ==-2)2(441222222++++=m m c c m m2)1(2222++=m m c , 也可这样求解:||||212121y y F F S -⋅= ||||21x x k c -⋅⋅=AB 边上的高212mc h +=,从而222222)2(122122)1(2221||21++=+⨯++⨯==m m c m c m m c h AB S .221111222222c m m c ≤++++=当且仅当m=0取等号,即.22maxc S =由题意知1222=c , 于是 212,26222===a c b . 故当△ABF 2面积最大时椭圆的方程为:.12621222=+y x例5 已知直线1+-=x y 与椭圆)0(12222>>=+b a by a x 相交于A 、B 两点,且线段AB 的中点在直线02:=-yx l 上.(1)求此椭圆的离心率;(2 )若椭圆的右焦点关于直线l 的对称点的在圆422=+y x 上,求此椭圆的方程.讲解:(1)设A 、B 两点的坐标分别为⎪⎩⎪⎨⎧=++-=11).,(),,(22222211b y a x x y y x B y x A ,则由 得 02)(2222222=-+-+b a a x a x b a ,根据韦达定理,得,22)(,2222212122221ba b x x y y b a a x x +=++-=++=+ ∴线段AB 的中点坐标为(222222,b a b b a a ++).由已知得2222222222222)(22,02c a c a b a ba b b a a =∴-==∴=+-+,故椭圆的离心率为22=e .(2)由(1)知,c b =从而椭圆的右焦点坐标为),0,(b F 设)0,(b F 关于直线02:=-y x l 的对称点为,02221210),,(000000=⨯-+-=⋅--y b x b x y y x 且则解得 b y b x 545300==且由已知得4,4)54()53(,422222=∴=+∴=+b b b y x ,故所求的椭圆方程为14822=+y x .例6 已知⊙M :x Q y x是,1)2(22=-+轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点,(1)如果324||=AB ,求直线MQ 的方程;(2)求动弦AB 的中点P 的轨迹方程.讲解:(1)由324||=AB ,可得,31)322(1)2||(||||2222=-=-=AB MA MP 由射影定理,得,3|||,|||||2=⋅=MQ MQ MP MB 得 在Rt △MOQ 中,523||||||2222=-=-=MO MQ OQ ,故55-==a a 或,所以直线AB 方程是;0525205252=+-=-+y x y x 或(2)连接MB ,MQ ,设),0,(),,(a Q y x P 由点M ,P ,Q 在一直线上,得(*),22xy a -=- 由射影定理得|,|||||2MQ MP MB ⋅=即(**),14)2(222=+⋅-+a y x把(*)及(**)消去a ,并注意到2<y ,可得).2(161)47(22≠=-+y y x适时应用平面几何知识,这是快速解答本题的要害所在,还请读者反思其中的奥妙.例7 如图,在Rt △ABC 中,∠CBA=90°,AB=2,AC=22。