高中数学竞赛教案讲义(11)圆锥曲线

城东蜊市阳光实验学校指定课题：圆锥曲线与方程〔起始课〕一、教学设计1．教学内容解析圆锥曲线与方程安排在普通高中A版选修2-1中．教材通过章引言介绍了圆锥曲线的名称由来、开展历史、实际用途和坐标方法，主要说明圆锥曲线是什么、为什么要学习圆锥曲线和怎样学习圆锥曲线．尤其是着重说明了类比研究直线与圆的坐标法，研究圆锥曲线的根本套路．同时教材又进一步通过【探究与发现】介绍了Dandelin双球证法，说明了为什么二次函数的图象是抛物线；通过【信息技术应用】介绍了用几何画板探究椭圆的轨迹；通过【阅读与考虑】介绍了圆锥曲线的光学性质及其应用．基于教材对本章内容设置的前后一致逻辑连接的构造顺序，作为本章起始课，拟定以理解圆锥曲线的开展过程和理解圆锥曲线的心理过程为根本线索，力图为学生构建前后一致逻辑连接的学习过程，使学生在领悟圆锥曲线名称由来、广泛应用和研究方法的过程中学会考虑，并侧重于椭圆定义的探究及初步应用．根据以上分析，本节课的教学重点确定为教学重点：椭圆的定义探究及初步应用〔Dandelin双球证法〕．2．学生学情诊断首先，学生在数学2中学习了研究直线与圆的坐标法，初步具备了运用代数方法研究几何问题的意识，初步感受了数形结合的根本思想，对椭圆、抛物线和双曲线的概念也仅仅停留在直观感性认识的层面上．因此，圆锥曲线作为学生再度理解坐标法和进一步感悟数形结合思想的学习内容，是螺旋上升的过程中掌握解析几何思想方法的一个打破口．其次，本节课授课班级是我校实验班，尽管数学根底总体程度较好，但如何将几何问题代数化仍然是多数学生所面临的难题．为此，在起始课中，为降低难点，只让学生初步尝试给定数据的详细椭圆方程的推导方法，而将引发学生推导椭圆标准方程一般式作为后继学习内容．根据以上分析，本节课的教学难点确定为教学难点：详细条件下椭圆方程的推导和化简；坐标法的应用．3．教学目的设置〔1〕通过动态演示平面与圆锥面的截线，学生经历从详细情境中抽象出椭圆、双曲线、抛物线模型的过程，感知圆锥曲线的来由；〔2〕通过丰富多彩的实例，学生体会圆锥曲线应用的广泛性，数与形的辩证统一的关系和圆锥曲线的内在美、和谐美和统一美，感受学习圆锥曲线的理由；〔3〕借助展板动手操作和类比圆的定义，学生探究椭圆的定义，能用文字和符号语言描绘椭圆的定义，会用Dandelin双球证明截口曲线为椭圆的情形，感悟圆锥曲线学法的来由．〔4〕通过详细画出的特殊椭圆，学生类比直线与圆的方程，会初步运用坐标法推导详细给定的椭圆方程，能说出圆锥曲线又作为二次曲线的特征，感触圆锥曲线方程的情由．4．教学策略分析根据章起始课应表达统领全局的地位和作用的特点，采用“引言导入—问题诱导—启发讨论—抽象概括—探究归纳—总结规律〞的探究式教学方法，紧紧围绕为什么学、学什么以及怎样学等问题展开，通过“引、思、探、练、归〞相结合的做法，让学生初识圆锥曲线的相关背景、知识构造、逻辑体系和应用价值，明晰本章的学习内容、学习特点和学习方法．为防止以教师讲解为主的告知式，采用激发兴趣、主动参与、积极体验、自主探究的教学方式，形成师生互动的教学气氛，充分调动学生的积极性，引发学生对圆锥曲线进一步学习的强烈期待，为全章内容的后续学习起到较好的铺垫作用．详细教学策略分成如下五个环节：第一环节：引言启导，追溯缘由．从“嫦娥奔月〞的情景和阅读章引言出发，通过问题设疑，引导学生在不断考虑中获取圆锥曲线的来龙去脉；第二环节：应用开路，初识性质．从圆锥曲线广泛的应用性出发，通过引言解读和兴趣传说，引导学生初识圆锥曲线的几何特征和光学性质；第三环节：定义探究，双球验证．从抽象概括椭圆的定义出发，通过类比圆的定义、动手操作画椭圆和讨论Dandelin双球证法，引导学生归纳和运用椭圆的定义；第四环节：方程推导，方法研究．从特殊椭圆方程的推导出发，通过类比直线与圆的方程的推导方法，引导学生尝试运用坐标法的根本步骤导出详细给定的椭圆方程；第五环节：课堂小结，有效建构．从学生自主归纳小结出发，通过引言提炼的内容概述图和交融三种圆锥曲线的知识构造图，让整章的知识体系和逻辑线索鲜活地展如今学生面前．其教学流程如下：二、课堂实录〔一〕情景引入引言：随着我国航天技术的开展日新月异，“嫦娥奔月〞这一古老而美丽的传说正在逐步变为现实．请同学们观看视频．师：这是嫦娥3号环月运行时变轨的过程．变轨后轨道是什么曲线生：椭圆．师：对！椭圆这一类曲线正是我们在本章将要研究的主要内容．请同学们翻开课本第33页，阅读本章引言．〔板书标题：圆锥曲线与方程〕〔二〕课内建构1．名称由来师：好！请同学们停下来，看大屏幕，同学们看书之后，知道圆锥曲线包括哪几种曲线吗生：圆，椭圆，双曲线，抛物线．师：对！那么为什么称为圆锥曲线呢与圆锥有怎样的关系吗请看动画．我们知道，用平面截一个圆锥，当平面与圆锥的轴垂直时，截口曲线是一个圆．用平面截圆锥面还能得到哪些曲线〔教师以flash动画给学生展示：当平面与轴所成的角 变化〔其中截面不过顶点〕时，截口曲线的变化情况．〕师：早在公元前约200年时，古希腊数学家阿波罗尼奥斯〔Apollonius，约前262年～约前190年〕对圆锥曲线的性质就做了系统的研究〔纯几何方法〕，并几乎网罗殆尽，使后人难以有新的发现．阿波罗尼奥斯和欧几里得、阿基米德合称为古希腊三大数学家．【评析】借助动画演示介绍名称由来，嵌入数学史话，加深认知印象．2．广泛应用圆锥曲线不仅在数学历史开展的过程中熠熠生辉，而且在科学文化的其他领域闪烁光．比方，圆锥曲线为开普勒、牛顿、哈雷等数理天文学家研究行星和彗星轨道提供了数学根底．师：让我们回到本章引言，这一段话的主要内容是什么呢生：圆锥曲线的应用．师：那么有哪些方面的应用呢请看图片，这是太阳系行星的运行轨迹，是什么曲线生：椭圆．师：对！有些彗星的轨迹是椭圆，比方著名的哈雷彗星，这是鹿林彗星，不为我们熟知一些，轨迹是双曲线．它的轨迹是如此的长，图片中显示的只是其中一部分．师：当人造天体被以不同的速度从地球发射出去的时候，它的轨迹分别是圆，椭圆，抛物线，双曲线．这涉及到物理中所讲的三大宇宙速度．师：这是热电厂的通风塔，同学们见过吗我们作它的轴截面，取出两侧的轮廓线，是什么曲线生：双曲线．师：这是橄榄球和探照灯．它们的外表分别是由椭圆和抛物线绕其对称轴旋转一周而来〔显示旋转动画〕．为什么探照灯要做成这种形状呢，只是为了美观吗生：应该是为了实用性．师：实际上由于圆锥曲线具有特殊的光学性质，在消费生活中具有广泛的应用．请同学们也来解决一个问题，请看传说：“杰尼西亚的耳朵〞：据说，很久以前，意大利西西里岛有一个山洞，叙拉古的暴君杰尼西亚把一些囚犯关在这个山洞里．囚犯们屡次密谋逃跑，但每次方案都被杰尼西亚发现．起初囚犯们认为出了内奸，但始终未发现告密者．后来他们觉察到囚禁他们的山洞形状古怪，洞壁把囚犯们的话都反射到狱卒耳朵里去了，于是囚犯们诅咒这个山洞为“杰尼西亚的耳朵〞．师：其中的奥秘，同学们解开了吗生：囚洞的剖面近似于椭圆，犯人聚居的地方恰好在椭圆的一个焦点附近，狱卒在另一个焦点处偷听．师：很好！恭喜你揭开了这个奥秘！这里是声波，不过声波和光波具有一样的传播性质．【评析】用传说创设情境，激发学生兴趣，到达引入课题的目的．师：事实上有很多美丽的建筑也与圆锥曲线有关，比方抛物面形天线，双曲线形建筑．师：喷泉是什么形状生：抛物线．师：中国国家大剧院．美吗生：很美．【评析】理解圆锥曲线的实际背景，感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用，激发起学生学习圆锥曲线的兴趣．3．定义探究师：既然到处都有圆锥曲线美丽的身影，那么我们就有必要理解和研究它们，如何理解呢首先就要知道它的定义．那么圆锥曲线的定义是怎样的呢我们重点看一看椭圆的定义．请大家考虑这样的问题：〔1〕绳子一端固定在平整草地上，另一端拴着一只羊，小羊活动的最大边界是什么曲线生：圆．师：圆的定义是什么生：平面内到两定点的间隔等于定长的点的轨迹．〔2〕绳子两端都固定在草地上〔绳长大于两固定点间的间隔〕，绳上套个小环，环上拴一只羊，小羊活动的最大边界是什么曲线师：我们请每组同学互相配合，来画出小羊活动的最大边界．〔事先发给学生每组一块黑板，两个图钉，一根绳子，绳长240cm a =；每组选一位同学做代表画图，学生画图，教师走动，指导；画完后请三组画的好一些的，2c 的取值不同的三位同学拿着黑板上台展示．〕【评析】学生以小组为单位互相配合，动手操作，体验自主、的探究理念，印象更加深化．师：这三个椭圆，给我们最直观的感受，区别在哪儿生：扁平程度不同．师：你觉得椭圆的扁平程度与什么有关生：两定点间的间隔，绳长．师：很好！我来采访一下，这位同学椭圆画得这么好，有什么窍门吗生：在画的过程中要使得绳子绷直．师：使得绳子绷直，也就是说——生：保证绳长为定值．师：非常好！假设细绳长度等于12||F F ，画出的图形是什么不妨在小黑板上试试．小于呢生：绳长等于12||F F ，画出的图形是线段12F F ；小于12||F F 时，画不出任何图形．师：同学们答复得很好．那么大家能类比圆的定义，能给出椭圆的定义吗〔学生归纳，互相补充，教师再汇总．〕椭圆的定义：平面内与两个定点12,F F 的间隔的和等于常数〔大于12||F F 〕的点的轨迹叫做椭圆，两个定点12,F F 叫做椭圆的焦点，两焦点间的间隔叫做椭圆的焦距． 即12{||||2(22)}.M MF MF a a c +=>师：在前面三种用平面截圆锥的过程中，为什么第一种情况得到的截口曲线是椭圆呢事实上在19世纪，法国数学家Dandelin 就想到一种绝妙的方法证明了这个问题．他是怎么做的呢？让我们一起来分享一下：〔Dandelin 双球证法〕如图，Dandelin 在截面的两侧分别放置一个球，使它们都与截面相切〔切点分别为12,F F 〕，且与圆锥的侧面相切，两球与圆锥侧面的公一一共点分别构成圆1O 和圆2O ．设点M 是截口曲线上任一点，Dandelin 过M 点作圆锥的一条母线〔辅助线〕分别交圆1O 和圆2O 于,P Q 两点．如今我们要证明点M 的轨迹是椭圆，用我们刚刚得到的椭圆的定义，如何来证明呢？根据定义，只需证明M 点到某两个定点的间隔之和为常数即可．应该是哪两个定点呢是12,F F 吗 〔学生讨论，说明12,F F 为何是定点．〕师：好！我们只需证明12||||MF MF +为定值即可．下面请同学们以小组为单位，开始讨论．〔学生分组讨论，教师走动指导〕〔几分钟后，相关小组的代表上台讲解〕学生讲解图中所示线段长度之间的关系：1||||MF MP =，2||||MF MQ =，并说明理由：因为过球外一点所作球的切线段的长相等．故12||||MF MF +_______||||MP MQ +________||PQ ．师：线段PQ 的长度是常数吗生：||PQ 是常数．师：为什么生：||||||PQ VP VQ =-，即为圆台的母线．师：也就是说，截口曲线上任意一点到两个定点12,F F 的间隔的和等于常数〔大于12||F F 〕．这就说明了截口曲线是椭圆．事实上Dandelin 还利用双球证明了截口曲线是双曲线的情形，利用单球证明了截口曲线是抛物线的情形．这位卓越的数学家实在是具有非凡的天才．【评析】介绍历史上数学家的巧妙方法，并引导学生自主考虑，自主讲解，不仅强化了椭圆的定义，更浸透了数学家追求完美的理性精神．4．研究方法师：让我们再一次回到本章引言，如何来研究圆锥曲线呢在古希腊时代是如何研究圆锥曲线的生：几何法．师：后来呢生：代数的方法，也就是坐标法．师：是谁创造了坐标系生：笛卡尔．〔简要介绍笛卡尔的生平〕师：事实上我们以前已经用坐标法研究过直线与圆了，请同学们回忆一下直线方程及方程的形式． 生：点斜式，斜截式，两点式，截距式，一般式．师：利用直线方程，我们可以研究与直线有关的位置关系与相应的性质．比方，我们在初中的时候，要证明两直线平行用的什么方法生：假设同位角相等，或者者内错角相等，那么两直线平行．师：建立了平面直角坐标系，得到直线方程后，又是怎么判断两直线平行的呢生：假设两直线斜率存在且斜率相等，截距不等，那么两直线平行．师：圆的方程有哪些形式呢生：标准方程和一般方程．师：对．假设我们将坐标原点选取在圆心，方程又将如何呢〔演示坐标平挪动画〕生：222x y r +=师：很好！坐标系不同，方程的形式也不同．一般来说，形式越简单，越易于我们研究曲线的性质． 师：我们知道，圆的一般方程是一个特殊的二元二次方程，那么，更一般的形式怎样的？〔屏幕显示〕220.Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=〔※〕〔探究〕〔※〕式方程能否表示我们今天介绍的圆锥曲线的方程在以前我们所学的函数中有没有表示椭圆、双曲线、抛物线的例子请同学们互相讨论一下．学生举出反比例函数和二次函数的例子．学生答完后显示动画，先显示双曲线． 师：这是反比例函数1y x =，我们将坐标系旋转一下．〔旋转动画〕方程还是1y x=吗 生：不是．师：那么方程是怎样的呢〔停顿片刻〕我们后面再研究．师：这是二次函数20y ax bx c a =++>()，如今将坐标系平移，如图，方程变为什么形式 生：2y ax =．师：对，方程的形式变简单了，对吧旋转一下呢方程是——我们后面将要学习．再旋转一下呢 生：2y ax =-．师：当〔※〕式方程中的系数满足一定关系的时候，就可以表示不同的圆锥曲线，所以圆锥曲线也称为二次曲线．【评析】由复习旧知引出新知，符合学生的认知规律．师：同学们在先前画椭圆时，绳长为4分米，其中有同学选取的两图钉间的间隔为2分米，那么这个椭圆的方程如何求呢第一步该做什么生：建立平面直角坐标系．师：如何建立平面直角坐标系呢生1：以两定点12,F F 所在直线为x 轴，线段12F F 的中垂线为y 轴，建立平面直角坐标系． 生2：以两定点12,F F 所在直线为x 轴，点1F 为坐标原点，建立平面直角坐标系．师：分两大组分别在两种建系的情形下计算．〔将全班学生分两组，分别计算，再比较〕〔算出后教师在每组各选一个写的好一点的到实物投影展示；然后屏幕显示：建系，设点，列式，化简，方程的形式〕师：大家求出的椭圆方程也满足〔※〕方程；假设将详细数值换成2a ，2c ，椭圆方程的形式将是什么呢留给同学们下去研究．〔三〕课堂小结今天我们学习了圆锥曲线与方程，请同学们回忆一下，本节课我们学习了哪些内容呢〔2-3个学生归纳〕 师：同学们都归纳的很好！本章我们要研究的重点问题是曲线和方程，它们是我们关注的两个焦点．我们要运用的核心方法是坐标法．〔四〕课后作业1．ABC 中，BC 长为6，周长为16，那么顶点A 在怎样的曲线上运动建立适当的平面直角坐标系并推导其方程.2．查找Dandelin 研究截口曲线分别为双曲线、抛物线的相关资料．三、课后反思1．可取之处〔1〕注重学生的认知规律，教学过程突出“学生为主体，教师为主导〞的理念，强调自主、式学习，从而进步了课堂的效率；〔2〕注重问题的设置梯度，力求做到必要性、准确性、层次性、实效性和逻辑性，以问题促活动，以问题促探究，促成知识体系的生成与建构；〔3〕注重数学的人文价值，通过浸透数学史的相关知识，激发学生的学习兴趣和学习动机，加深学生对数学本质的理解．2．改进之处个别地方的语言欠准确，如“两焦点之间的线段〞；有些环节处理可以更开放一些，如推导给定的椭圆方程后，可让学生自我展示；有些设问不免有浅问浅答之嫌，可适度拓展延伸，为后继学习做好铺垫．。

圆锥曲线高中数学解读教案教学内容：圆锥曲线
课时安排：2课时
教学目标：
1. 理解圆锥曲线的定义以及各种形式的表达；
2. 掌握圆锥曲线的性质和特点；
3. 能够应用所学知识解决相关问题。

教学重点：
1. 圆锥曲线的定义和性质；
2. 椭圆、双曲线、抛物线的特点与区别；
3. 圆锥曲线的图像及方程。

教学内容和步骤：
第一课时：
1. 引入学习，了解学生对圆锥曲线的理解和认识；
2. 讲述圆锥曲线的定义及一般方程；
3. 分别介绍椭圆、双曲线和抛物线的定义和特点；
4. 指导学生做相关习题，巩固所学知识。

第二课时：
1. 复习前一节课的内容，解答学生提出的问题；
2. 讲解圆锥曲线的图像和方程的变化规律；
3. 继续指导学生进行练习和讨论；
4. 小结本节课的学习内容，布置相关作业。

教学方法：
1. 教师讲授与学生互动相结合，注重启发式教学方法；
2. 多媒体教学辅助，展示圆锥曲线的图像和方程；
3. 组织学生进行讨论和小组合作，促进彼此之间的交流和学习。

教学评价：
1. 课后布置相关练习和作业，及时进行批改和评价；
2. 观察学生学习情况，及时调整教学进度和方法；
3. 定期进行测试和考查，全面评估学生对圆锥曲线的掌握情况。

专题五 直线 圆锥曲线 平面向量一 能力培养1,函数与方程思想 2,数形结合思想 3,分类讨论思想 4,转化能力 5,运算能力 二 问题探讨问题1设坐标原点为O,抛物线22y x =与过焦点的直线交于A,B 两点,求OA OB ⋅的值.问题2已知直线L 与椭圆22221x y a b +=交于P,Q 不同两点,记OP,OQ 的斜率分别为OP k ,OQ k ,如果22OP OQb k k a⋅=-,求PQ 连线的中点M 的轨迹方程.问题3给定抛物线C:24y x =,F 是C 的焦点,过点F 的直线l 与C 相交于A,B 两点.(I)设l 的斜率为1,求OA 与OB夹角的大小;(II)设FB AF λ=,若[4,9]λ∈,求l 在y 轴上截距的变化范围.问题4求同时满足下列三个条件的曲线C 的方程:①是椭圆或双曲线; ②原点O 和直线1x =分别为焦点及相应准线;③被直线0x y +=垂直平分的弦AB 的长为三 习题探 选择题1已知椭圆2215x y k+=的离心率e =,则实数k 的值为A,3 B,3或25332一动圆与两圆221x y +=和228120x y x +++=都外切,则动圆圆心的轨迹为 A,圆 B,椭圆 C,双曲线的一支 D,抛物线3已知双曲线的顶点为(2,1)-与(2,5),它的一条渐近线与直线340x y -=平行,则双曲 线的准线方程是 A,925y =±B,925x =± C,1225y =± D,1225x =± 4抛物线22y x =上的点P 到直线4y x =+有最短的距离,则P 的坐标是 A,(0,0) B,1(1,)2 C,1(,1)2 D,11(,)225已知点F 1(,0)4,直线l :14x =-,点B 是l 上的动点.若过B 垂直于y 轴的直线与线段 BF 的垂直平分线交于点M,则点M 的轨迹是A,双曲线 B,椭圆 C,圆 D,抛物线 填空题6椭圆22221x y a b+=(0)a b >>上的一点到左焦点的最大距离为8,到右准线的最小距离为103,则此椭圆的方程为 . 7与方程3x y =的图形关于y x =-对称的图形的方程是 . 8设P 是抛物线2440y y x --=上的动点,点A 的坐标为(0,1)-,点M 在直线PA 上,且分PA所成的比为2:1,则点M 的轨迹方程是 .9设椭圆与双曲线有共同的焦点12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆长轴是双曲线实轴的2倍, 则椭圆与双曲线的交点轨迹是 . 解答题10已知点H (3,0)-,点P 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,点M 在直线PQ 上,且满足0HP PM ⋅= ,32PM MQ =- .(I)当点P 在y 轴上移动时,求点M 的轨迹C;(II)过点T (1,0)-作直线l 与轨迹C 交于A,B 两点,若在x 轴上存在一点E 0(,0)x , 使得ABE ∆是等边三角形,求0x 的值.11已知双曲线C:22221x y a b-=(0,0)a b >>,点B,F 分别是双曲线C 的右顶点和右焦点,O 为坐标原点.点A 在x 轴正半轴上,且满足,,OA OB OF成等比数列,过点F 作双曲线C 在第一,第三象限的渐近线的垂线l ,垂足为P.(I)求证:PA OP ⋅= PA FP ⋅; (II)设1,2a b ==,直线l 与双曲线C 的左,右两分支分别相交于点D,E,求DFDE的值.12已知双曲线的两个焦点分别为1F ,2F ,其中1F 又是抛物线24y x =的焦点,点A (1,2)-, B (3,2)在双曲线上.(I)求点2F 的轨迹方程; (II)是否存在直线y x m =+与点2F 的轨迹有且只 有两个公共点?若存在,求实数m 的值,若不存在,请说明理由.四 参考答案问题1解:(1)当直线AB ⊥x 轴时,在22y x =中,令12x =,有1y =±,则 11(,1),(,1)22A B -,得113(,1)(,1)224OA OB ⋅=⋅-=- . (2)当直线AB 与x 轴不互相垂直时,设AB 的方程为:1()2y k x =-由21(22y k x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,消去y ,整理得22221(2)04k x k x k -++=,显然0k ≠.设1122(,),(,)A x y B x y ,则21212221,4k x x x x k ++=⋅=,得 OA OB ⋅= 1122(,)(,)x y x y ⋅=12x x ⋅+1y 2y =12x x ⋅+11(2k x -21(2k x ⋅-=22212121(1)()24k k x x x x k +⋅-++=22222121(1)424k k k k k ++-⋅+=34-.综(1),(2)所述,有34OA OB ⋅=-. 问题2解:设点P,Q,M 的坐标分别为1122(,),(,)x y x y ,(,)x y由条件知2211221x y a b += ①2222221x y a b += ②122x x x +=,122y y y += ③212212y y b x x a =- ④ ①+②得22221212222x x y y a b+++= 即22121212122222()()222x x y y x x y y a b a b +++--=,将③,④代入得2222442x y a b+=, 于是点M 的轨迹方程为2222122x y a b +=.问题3解:(I)C 的焦点为F(1,0),直线l 的斜率为1,所以l 的方程为1y x =-,把它代入24y x =,整理得2610x x -+= 设A 11(,)x y ,B 22(,)x y 则有12126,1x x x x +==.112212121212(,)(,)2()OA OB x y x y x x y y x x x x ⋅=⋅=+=-++1=3-. OA OB ===cos ,41OA OB OA OB OA OB⋅<>==-, 所以OA 与OB夹角的大小为arccos41π-. (II)由题设FB AF λ= 得2211(1,)(1,)x y x y λ-=--,即21211(1)x x y y λλ-=-⎧⎨=-⎩.得22221y y λ=,又2211224,4y x y x ==,有221x x λ=,可解得2x λ=,由题意知0λ>, 得B (,λ或(,λ-,又F(1,0),得直线l 的方程为(1)1)y x λ-=-或(1)1)y x λ-=--,当[4,9]λ∈时,l 在y或,21λ=-,可知1λ-在[4,9]上是递减的,于是34413λ≤≤-,43314λ-≤-≤--, 所以直线l 在y 轴上的截距为[43,34--]34[,]43. 问题4解:设M (,)x y 为曲线C 上任一点,曲线C 的离心率为e (0,1)e e >≠,由条件①,②得e =,化简得:22222(1)20e x y e x e -++-= (i)设弦AB 所在的直线方程为y x m =+ (ii) (ii)代入(i)整理后得:22222(2)2()0e x m e x m e -+++-= (iii), 可知22e =不合题意,有220e -≠,设弦AB 的端点坐标为A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,AB 的中点P 00(,)x y .则1x ,2x 是方程(iii)的两根.21222()2m e x x e ++=--,2121222()()()22m e y y x m x m m e ++=+++=-+-2120222x x m e x e ++==-,21202(1)22y y m e my e ++-==-,又中点P 00(,)x y 在直线0x y +=上, 有222m e e +-+22(1)2m e me +--=0,解得2m =-,即AB 的方程为2y x =-,方程(iii)为 2222(2)2(2)40e x e x e -+-+-=,它的28(2)0e ∆=->,得22e >.21222(2)22e x x e -++=-=-,212242e x x e-⋅=-由12AB x =-,得22222121212()(1)[()4](1)AB x x k x x x x k =-+=+-+即222224(24)(11)2e e-=-⋅+-,得242e =>,将它代入(i)得223840x y x --+=. 所求的曲线C 的方程为双曲线方程:224()314493x y --=.1焦点在x 轴得3k =;焦点在y 轴得253k =,选B.2设圆心O(0,0),1(4,0)O -,'O 为动圆的圆心,则''1(4)(1)3O O O O r r -=+-+=,选C.3知双曲线的中心为(2,2),由340x y -=变形得220916y x -=,于是所求双曲线方程为 22(2)(2)1916y x ---=,它的准线为925y -=±,即925y =±,选A. 4设直线y x m =+与22y x =相切,联立整理得222(1)0x m x m +-+=, 由224(1)40m m ∆=--=,得12m =,这时得切点(12,1),选B.5由MF MB =知点M 的轨迹是抛物线,选D.6可得28103a c a a c+=⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去c ,整理得237400a a --=,有5a =或83-(舍去),得3c =,4b =,所以所求的椭圆方程为2212516x y +=. 7设点P (,)x y 是所求曲线上任一点,它关于y x =-对称的点'(,)P y x --在3x y =上, 有3()y x -=-,即3y x =. 8设点P 00(,)x y ,M (,)x y ,有0203x x +⨯=,02(1)3y y +⨯-=,得03x x =,032y y =+ 而2000440y y x --=,于是得点M 的轨迹方程是291240y x --=.9由条件可得123PF PF =或213PF PF =,设P (,)x y 代入可知交点的轨迹是两个圆.10解:(I) 设点M (,)x y ,由32PM MQ =- ,得P (0,),(,0)23y xQ -由0HP PM ⋅= ,得3(3,)(,)0,22y y x -⋅=所以24y x =.又点Q 在x 轴的正半轴上,得0x >.所以,动点M 的轨迹C 是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.(II)设直线l :(1)y k x =+,其中0k ≠,代入24y x =,整理得22222(2)0k x k x k +-+= ①设A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,2121222(2),1k x x x x k -+=-=,1212(1)(1)y y k x k x +=+++=124()2k x x k k++=,有AB 的中点为2222(,)k k k -,AB 的垂直平分线方程为22212()k y x k k k --=--,令0y =,0221x k =+,有E 22(1,0)k + 由ABE ∆为正三角形,E 到直线AB,知2AB k =由2k k =,解得k =,所以0113x =. 11(I)证明:直线l 的方程为:()ay x c b=-- 由()a y x c b b y x a ⎧=--⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,得P 2(,)a ab c c ,又,,OA OB OF 成等差数列,得A(2a c,0),有22(0,),(,),(,)ab a ab b ab PA OP FP c c c c c =-==- ,于是222a b PA OP c ⋅=- ,222a b PA FP c⋅=- ,因此PA OP ⋅= PA FP ⋅ .(II)由1,2a b ==,得c =,l:1(2y x =--由221(214y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去x ,整理得215160y -+= ① 设D 11(,)x y ,E 22(,)x y ,由已知有12y y >,且1y ,2y 是方程①的两个根.12y y +=121615y y =,21212122112()2103y y y y y y y y y y +-+==,解得213y y =或13. 又12y y >,得21y y =13,因此121211321DF y y y y DEy ===--. 12解:(I)1(1,0)F,12AF BF ==,设2(,)F x y 则121220AF AF BF BF a -=-=>,去掉绝对值号有两种情况,分别得2F 的轨迹方程为1x =和22(1)(2)184x y --+=(0,4y y ≠≠)(II)直线1l :1x =,2l :y x m =+,D(1,4),椭圆Q:22(1)(2)184x y --+=①若2l 过点1F 或D,由1F ,D 两点既在直线1l 上,又在椭圆Q 上,但不在2F 的轨迹上, 知2l 与2F 的轨迹只有一个公共点,不合题意.②若2l 不过1F ,D 两点(1,3m m ≠-≠).则2l 与1l 必有一个公共点E,且点E 不在椭圆Q 上, 所以要使2l 与2F 的轨迹有且只有两个公共点,必须使2l 与Q 有且只有一个公共点, 把y x m =+代入椭圆的方程并整理得223(104)2810x m x m m --+-+= 由0∆=,得1m =±。

圆锥曲线教案教案标题：圆锥曲线教案教学目标：1. 了解圆锥曲线的基本概念和性质。

2. 掌握圆锥曲线的分类及各自的方程。

3. 理解圆锥曲线在现实生活中的应用。

教学准备：1. 教学素材：教科书、课件、幻灯片等。

2. 教学工具：黑板、白板、投影仪等。

3. 教学辅助材料：练习题、绘图工具等。

教学过程：引入：1. 引入圆锥曲线的概念，引发学生对曲线的兴趣和好奇心。

2. 利用现实生活中的例子（如悬链线、喷水形成的水柱等）引发学生对圆锥曲线应用的思考。

讲解圆锥曲线的分类及特点：1. 讲解椭圆、双曲线和抛物线的定义和基本性质。

2. 比较不同类型圆锥曲线的方程形式和图像特点。

解析圆锥曲线的方程：1. 详细说明圆锥曲线的方程推导过程。

2. 指导学生如何根据方程确定曲线类型和图像特征。

练习与实践：1. 提供一系列练习题，包括求解方程、绘制曲线、分析实际问题等。

2. 鼓励学生积极参与讨论，互相交流解题思路和方法。

拓展与应用：1. 探讨圆锥曲线在几何学、物理学和工程学等领域中的应用，如椭圆轨道、双曲线测距等。

2. 通过实例演示圆锥曲线在现实生活中的实际运用。

总结与评价：1. 对本节课所学内容进行总结，并强调圆锥曲线的重要性和实用性。

2. 提供反馈和评价，鼓励学生继续深入学习和探索圆锥曲线的相关知识。

示范：教师可以准备一些实例或案例，通过课堂示范解决问题的思路和方法，帮助学生更好地理解圆锥曲线的概念和应用。

扩展活动：鼓励有兴趣的学生自主拓展学习，例如阅读相关文献、参加数学竞赛等。

备注：根据学生的年级和学力，可以适量调整教案中的难度和深度。

教师需要根据学生的实际情况进行灵活调整，并注意学生的学习进度和兴趣，及时进行适度的课堂互动和讨论。

高二数学《圆锥曲线的综合应用》解析几何教案一、引言在高中数学中，解析几何是一个重要的分支，而圆锥曲线是解析几何中的重要内容之一。

本教案旨在通过几个实例和应用问题，帮助学生深入理解圆锥曲线的概念、性质和应用，提升他们的解析几何解题能力。

二、教学目标1. 熟练掌握椭圆、双曲线和抛物线的定义和标准方程；2. 理解椭圆、双曲线和抛物线的性质和特点；3. 学会利用圆锥曲线解决实际问题。

三、教学内容与方法1. 椭圆的定义和性质根据椭圆的定义，并结合图形示例，引导学生理解椭圆的定义和性质。

通过绘制平面直角坐标系，演示如何确定椭圆的标准方程，并讨论椭圆的离心率与形状的关系。

2. 双曲线的定义和性质引导学生通过观察双曲线的图形，根据焦点和准线的位置关系，理解双曲线的定义和性质。

通过演示如何确定双曲线的标准方程，让学生掌握双曲线的判别条件和参数对图形的影响。

3. 抛物线的定义和性质以实例引导学生理解抛物线的定义和性质，关注其对称性和焦点的位置。

通过绘制平面直角坐标系，让学生学会确定抛物线的标准方程，重点掌握参数对抛物线形状的影响。

4. 圆锥曲线的应用问题通过一些实际问题，让学生运用所学知识解决与圆锥曲线相关的问题。

包括但不限于：抛物线的反射性质、椭圆/双曲线的焦点问题等。

引导学生运用所学知识分析问题，建立方程，并用图像或计算验证解的合理性。

四、教学过程1. 理论讲解与示例分析引入椭圆的定义和性质，通过示例分析演示如何确定椭圆的标准方程。

带领学生一起讨论离心率的影响，并解答学生提出的问题。

同样的方式，介绍双曲线和抛物线的定义和性质，并通过示例讲解标准方程的确定方法。

2. 练习与巩固让学生自主完成一些练习题，检验他们对所学内容的掌握情况。

可分组进行解题竞赛，激发学生的学习兴趣，提高解题速度和准确率。

3. 应用问题解析给学生提供一些实际问题，引导他们运用所学知识解决问题。

可以采用小组合作形式，让学生通过讨论、推理，找到解决问题的方法和策略。

高中数学竞赛试题圆锥曲线摘要：一、引言1.高中数学竞赛简介2.圆锥曲线在竞赛中的重要性二、圆锥曲线的定义和分类1.圆锥曲线的定义2.圆锥曲线的分类a.椭圆b.双曲线c.抛物线d.圆三、圆锥曲线的性质和公式1.椭圆的性质和公式2.双曲线的性质和公式3.抛物线的性质和公式4.圆的性质和公式四、圆锥曲线的解题技巧1.椭圆的解题技巧2.双曲线的解题技巧3.抛物线的解题技巧4.圆的解题技巧五、高中数学竞赛试题中的圆锥曲线案例分析1.椭圆题目案例分析2.双曲线题目案例分析3.抛物线题目案例分析4.圆题目案例分析六、结论1.圆锥曲线在高中数学竞赛中的重要性2.提高解题技巧，提高竞赛成绩正文：一、引言高中数学竞赛是我国一项重要的学科竞赛活动，旨在选拔和培养具有数学天赋和兴趣的学生。

在竞赛中，圆锥曲线是一个重要的知识点，占据着较大的比重。

因此，对于参加高中数学竞赛的学生来说，掌握圆锥曲线的相关知识和解题技巧至关重要。

二、圆锥曲线的定义和分类圆锥曲线是由一个圆锥与一个平面截面相交所形成的曲线。

根据截面的角度和位置，圆锥曲线可以分为椭圆、双曲线、抛物线和圆四种类型。

1.椭圆：当平面截面与圆锥的轴线呈椭圆截面时，所得到的曲线称为椭圆。

椭圆有两个焦点，满足到两个焦点的距离之和为常数的点的集合。

2.双曲线：当平面截面与圆锥的轴线呈双曲线截面时，所得到的曲线称为双曲线。

双曲线有两个焦点，满足到两个焦点的距离之差为常数的点的集合。

3.抛物线：当平面截面与圆锥的轴线呈抛物线截面时，所得到的曲线称为抛物线。

抛物线有一个焦点，满足到焦点的距离等于到准线的距离的点的集合。

4.圆：当平面截面与圆锥的轴线呈圆截面时，所得到的曲线称为圆。

圆有一个圆心，满足到圆心的距离等于常数的点的集合。

三、圆锥曲线的性质和公式1.椭圆的性质和公式：椭圆的离心率、长轴、短轴、焦距等性质和公式。

2.双曲线的性质和公式：双曲线的离心率、实轴、虚轴、焦距等性质和公式。

圆锥曲线高中数学讲解教案
一、教学目标：
1. 了解圆锥曲线的定义和基本性质；
2. 掌握圆锥曲线的标准方程和性质；
3. 能够根据给定的条件求解圆锥曲线的方程；
4. 能够利用圆锥曲线解决实际问题。

二、教学重点：
1. 圆锥曲线的定义；
2. 圆锥曲线的标准方程；
3. 圆锥曲线的性质。

三、教学难点：
1. 圆锥曲线的方程求解；
2. 圆锥曲线的性质证明。

四、教学过程：
1. 圆锥曲线的定义和基本概念（15分钟）
- 圆锥曲线的定义；
- 圆锥曲线的类别；
- 圆锥曲线的几何性质。

2. 圆锥曲线的标准方程和性质（20分钟）
- 圆的标准方程和性质；
- 椭圆的标准方程和性质；
- 双曲线的标准方程和性质；
- 抛物线的标准方程和性质。

3. 圆锥曲线的方程求解（30分钟）
- 根据给定的条件求解圆锥曲线的方程；
- 利用圆锥曲线求解实际问题。

4. 圆锥曲线的性质证明（15分钟）
- 圆锥曲线的对称性证明；
- 圆锥曲线的焦点、准线和直径关系证明。

五、教学总结：
通过本节课的学习，我们对圆锥曲线的定义、标准方程和性质有了更深入的了解，掌握了圆锥曲线的求解方法和应用能力。

希望同学们能够认真复习，做好练习，提高对圆锥曲线的理解和应用能力。

下节课将继续深入学习圆锥曲线的相关内容，敬请期待。

高中数学竞赛试题汇编八《圆锥曲线》1. 设12,F F 分别是双曲线22221x y a b-=的左右焦点，若双曲线右支上存在一点P ，使得 ()220OP OF F P +⋅= ，O 为原点，且12PF = ，则该双曲线的离心率是(A)(B) 1 (C) (D) 2. 椭圆2222153x y +=的内接正方形面积是 ；3. 以抛物线2y x =上的一点M （1,1）为直角顶点，作抛物线的两个内接直角三角形△MAB 和△MCD ，则线段AB 与CD 的交点E 坐标是4. 点A ，B 在抛物线24y x =上满足4OA OB ⋅=- ， O 为坐标原点，F 为焦点， 则OFA OFB S S ∆∆⋅=5. 椭圆22221(0)x y a b a b+=>>，斜率为1且过点M （b ，0）的直线与椭圆交于A ，B 两点，设O 为坐标原点，若125OA OB ⋅=- ，则该椭圆的方程是6. 椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的四个顶点A,B,C,D 若菱形ABCD 的内切圆半径等于椭圆焦距的6，则椭圆的离心率是 ；7. 已知O,F分别为抛物线的顶点和焦点，PQ为过焦点F的弦，|OF|=a,|PQ|=b，求△OPQ的面积.8. 椭圆22143x y+=的内接平行四边形的一组对边分别过椭圆的焦点12,F F，求该平行四边形面积的最大值.9. 设不过原点O的直线l与椭圆2214xy+=交于,P Q两点，且直线OP、PQ、OQ的斜率依次成等比数列，求△OPQ面积的取值范围.。

新版高中数学圆锥曲线教案一、教学目标：1. 熟练掌握圆锥曲线的基本概念和性质；2. 能够理解常见圆锥曲线方程的几何意义；3. 能够运用圆锥曲线解决实际问题。

二、教学重点：1. 圆锥曲线的定义和分类；2. 圆锥曲线的方程及性质；3. 圆锥曲线的应用实例。

三、教学内容：1. 圆锥曲线的基本概念：椭圆、双曲线、抛物线；2. 圆锥曲线的方程：椭圆方程、双曲线方程、抛物线方程；3. 圆锥曲线的性质：焦点、准线、离心率等；4. 圆锥曲线的应用：求解实际问题。

四、教学步骤：1. 引入：通过生活实例引入圆锥曲线的概念，引发学生兴趣；2. 讲解：介绍圆锥曲线的定义、分类、方程和性质；3. 练习：让学生进行练习，巩固所学内容；4. 应用：通过应用题，让学生运用所学知识解决实际问题；5. 总结：对本节课所学内容进行总结，强化记忆。

五、教学工具：1. 讲义、教材：提供相关知识点及例题；2. 幻灯片：辅助讲解，呈现图形与方程对应关系；3. 黑板、彩色粉笔：展示解题过程；4. 习题册、练习册：让学生进行巩固练习。

六、教学评价：1. 课堂表现：学生是否积极参与讨论、思维活跃；2. 作业情况：学生对作业的完成情况及正确率；3. 考试成绩：检验学生掌握情况。

七、教学反馈：1. 整理学生反馈意见，根据学生反馈调整教学方式；2. 总结本节课教学经验，为下一节课改进教学方法做准备。

八、教学延伸：1. 给学生留下更多实例让学生探究，提高学生学习兴趣；2. 引导学生自主进行拓展探索，培养学生解决问题的能力。

以上是本节课的教案范本，希望能够对教学工作有所帮助，祝教学顺利！。

第一章：规定动作1.规定动作之联消判韦（2013天津卷改编）已知,A B 是椭圆22132x y +=的左、右顶点，F 为该椭圆的左焦点，过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于,C D 两点。

若8AC DB AD CB ⋅+⋅=，求k 的值.2. 联消判韦之速算判别式（2018全国3卷改编）已知斜率为k 的直线l 与椭圆22:143x y C +=交于,A B 两点，线段AB 中点D 的横坐标为1，求证:1||2k >.（2015江苏卷改编）已知椭圆2212x y +=的右焦点为F ，直线l 的方程为2x =-，过点F 的直线与椭圆交于,A B 两点，线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点,P C ,若2PC AB =,求直线AB 的方程。

4.联消判韦之直线的设法: x 型还是y 型（2012北京文改编）已知椭圆22142x y +=的右顶点为A ，直线()1y k x =-与椭圆交于不同的两点,M N .当三角形AMN 的面积为3时，求k 的值.（2013陕西文改编）已知椭圆22:143x y C +=，过点()0,3P 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点，若A 是PB 的中点，求直线l 的斜率.6.传说中的点乘双根式（2012重庆理改编）已知椭圆221204x y +=，12(2,0),(2,0)B B -，过1B 的直线l 交椭圆于,P Q 两点，且22PB QB ⊥，求直线l 的方程.7.不对称处理第0招:假的不对称，整体就对称已知椭圆22:33C x y +=.过点()1,0D 且不过()2,1E 的直线与椭圆C 交于,A B 两点，直线AE 与直线3.x M =交于点试判断直线BM 与直线DE 的位置关系，并说明理由.8.不对称处理第1招:硬凑韦达（2011四川理改编）椭圆有两顶点()()1,0,1,0,A B -过其焦点()0,1F 的直线l 与椭圆交于,C D 两点，并与x 轴交于点P 。