圆锥曲线解题技巧(附例题)汇编
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高中数学解题技巧之圆锥曲线方程求解圆锥曲线方程是高中数学中的一个重要知识点,掌握解题技巧对于学生来说至关重要。
本文将介绍一些常见的圆锥曲线方程求解方法,并通过具体的例题来说明其考点和解题思路。
一、椭圆方程求解椭圆方程一般形式为:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,其中$a$和$b$分别为椭圆的长半轴和短半轴。
例题1:求椭圆$\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{9}=1$的离心率。
解析:根据椭圆方程的一般形式,我们可以得到$a=2$和$b=3$。
离心率的定义是$e=\sqrt{1-\frac{b^2}{a^2}}$,代入$a$和$b$的值计算得到$e=\sqrt{1-\frac{9}{4}}=\frac{1}{2}$。
因此,椭圆的离心率为$\frac{1}{2}$。
考点:椭圆方程的一般形式,离心率的计算公式。
二、双曲线方程求解双曲线方程一般形式为:$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$,其中$a$和$b$分别为双曲线的长半轴和短半轴。
例题2:求双曲线$\frac{x^2}{9}-\frac{y^2}{4}=1$的渐近线方程。
解析:根据双曲线方程的一般形式,我们可以得到$a=3$和$b=2$。
双曲线的渐近线方程有两种情况:1. 当$a>b$时,渐近线方程为$y=\pm\frac{b}{a}x$。
代入$a$和$b$的值计算得到渐近线方程为$y=\pm\frac{2}{3}x$。
2. 当$a<b$时,渐近线方程为$x=\pm\frac{a}{b}y$。
代入$a$和$b$的值计算得到渐近线方程为$x=\pm\frac{3}{2}y$。
考点:双曲线方程的一般形式,渐近线方程的求解方法。
三、抛物线方程求解抛物线方程一般形式为:$y=ax^2+bx+c$,其中$a$、$b$和$c$为常数。
例题3:已知抛物线$y=2x^2-4x+1$的顶点坐标为$(1,-1)$,求抛物线的焦点坐标。
高中数学圆锥曲线解题技巧方法总结及高考试题和答案2圆锥曲线形的面积最大值为1时,则椭圆长轴的最小值为__(答:b。
如 (1)短轴长为,于双曲线5S,1.圆锥曲线的两定义: ) 22,tan第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,22xy2(2)双曲线(以()为,,1ab,,0,02a与两个定点F,F的距离的和等于常数,且此常22122aby2练习:点P是双曲线上上一点,为x,,1F,F2a数一定要大于,当常数等于时,轨迹FFFF例):?范围:或;?焦点:两个xayR,,,12xa,,121212;?对称性:两条对称轴,一焦点(,0),cxy,,0,0F,当常数小于时,无轨迹;双曲线是线段FFF=24,求的周双曲线的两个焦点,且PFPF1212,PFF1212个对称中心(0,0),两个顶点,其中实轴长为(,0),a中,与两定点F,F的距离的差的绝对值等于常数长。
12b2,虚轴长为2,特别地,当实轴和虚轴的长相等a8、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:(1)2a2a,且此常数一定要小于|FF|,定义中的“绝12时,称为等轴双曲线,其方程可设为以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;(2)设AB为焦2a2a对值”与,|FF|不可忽视。
若,|FF|,则21212a点弦, M为准线与x轴的交点,则?AMF,?BMF;(3)22;?准线:两条准线; ?x,,xykk,,,,02a轨迹是以F,F为端点的两条射线,若,|FF|,1212设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为A,B,c11则轨迹不存在。
若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双c若P为AB的中点,则PA?PB;(4)若AO的延长线11e,1离心率:e,,双曲线,等轴双曲线,曲线的一支。
a,则BC平行于x轴,反之,若过B点平行交准线于C2222如方程表示的(6)(6)8xyxy,,,,,,于x轴的直线交准线于C点,则A,O,C三点共线。
,越小,开口越小,越大,开口越大;e,2ee,曲线是_____(答:双曲线的左支) b ?两条渐近线:。
圆锥曲线解题技巧归纳(9篇)化为一元二次方程,利用判别式求最值篇一如果能把圆锥曲线的最值问题转化为含有一个未知量的一元二次方程,利用,解得要求未知量的范围,然后确定其最值。
例3:直线,椭圆C:。
求以椭圆C的焦点F1、F2为焦点,且与直线l有公共点M的椭圆中长轴最短的。
分析:因为直线l与所求椭圆有公共点,可以由方程组得到一个一元二次方程,再利用判别式确定所求椭圆长轴的`最小值。
解:椭圆C的焦点。
说明:直线l与椭圆有公共点,可得方程组,消去一个未知数,得到一个一元二次方程,由一元二次方程有实根的条件得,构造参变量的不等式,确定的最小值,这种解法思路清晰、自然。
圆锥曲线的八大解题方法:篇二1、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、代入法中的顺序8、充分利用曲线系方程法圆锥曲线的解题方法:篇三一、求圆锥曲线方程(1)轨迹法:设点建立方程,化简证明求得。
例题:动点P(x,y)到定点A(3,0)的距离比它到定直线x=—5的距离少2。
求动点P的轨迹方程。
解析:依题意可知,{C},由题设知{C},{C}{C}。
(2)定义法:根据圆锥曲线的定义确定曲线的形状。
上述例题同样可以由定义法求出曲线方程:作直线x=—3,则点P到定点A与到定直线x=—3的距离相等,所以点P的轨迹是以A为焦点,以x=—3为准线的抛物线。
(3)待定系数法:通过题设条件构造关系式,待定参数即可。
例1:已知点(—2,3)与抛物线{C}的焦点的距离是5,则P=_____。
解析:抛物线{C}的焦点为{C},由两点间距离公式解得P=4。
例2:设椭圆{C}的右焦点与抛物线{C}的焦点相同,离心率为{C},则椭圆的方程为_____。
解析:抛物线{C}的焦点坐标为(2,0),所以椭圆焦半径为2,故离心率{C}得m=4,而{C},所以椭圆方程为{C}。
一、化为二次函数,求二次函数的最值依据条件求出用一个参数表示的二次函数解析式,而自变量都有一定的变化范围,然后用配方法求出限制条件下函数的最值,就可得到问题的解。
圆锥曲线八种解题方法、七种常规题型(总2页)
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圆锥曲线八种解题方法、七种常规题型
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、代入法中的顺序
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
一、定义法(典型例题)
二、韦达定理法
三、点差法
1.以定点为中点的弦所在的直线的方程
2.过定点的弦和平行弦的中点坐标和中点轨迹
3.求与中点弦有关的圆锥曲线的方程
4.圆锥曲线上两点关于某直线对称问题
5.求直线的斜率
6.确定参数的范围
7.证明定值问题
8.其他(看上去不是中点弦问题,但与之有关,也可应用)
四、弦长公式法
五、数形结合法
六、参数法
七、代入法中的顺序
八、充分利用曲线系方程
解析几何七种常规题型及方法。
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.。
《圆锥曲线解题十招全归纳》招式一:弦的垂直平分线问题 (2)招式二:动弦过定点的问题 (4)招式四:共线向量问题 (6)招式五:面积问题 (13)招式六:弦或弦长为定值、最值问题 (16)招式七:直线问题 (20)招式八:轨迹问题 (24)招式九:对称问题 (30)招式十、存在性问题 (33)招式一:弦的垂直平分线问题例题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 =21k =+2d k=21k +=k =053x =。
【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。
学渣逆袭,学霸无敌——圆锥曲线经典解题大招目录CONTENTS 第一讲定义与焦点三角形 (3)第二讲焦半径 (16)第三讲切线的光学性质 (32)第四讲点差法和直径 (41)第五讲定比点差法和极点极线 (72)第六讲三大模型处理定点问题 (85)第七讲定点问题的性质 (102)第八讲定值问题(1) (117)第九讲定值问题(2) (125)第十讲四点共圆类问题 (132)212NF NF NF +2PQ QN =,那么002,3x x y y ==)()(2231y y +=12PF PF ⋅等于,因为12F PF △的面积为2tantan 22θθ=1212cos PF PF PF PF ⋅=⋅⋅1212cos PF PF PF PF ⋅=⋅⋅2=,则AF=(FA FB3B.2AF=2这里还有一种处理方法是先求出根据三角形相似求出=可以求得3FA FB(0AF FB λλ=>3=,则AF FB =知,AA3AF FB根据同角三角函数关系可得=,于是有AF FB3化简得=,所以AF FB3=,所以AF FB312BF FD =,则的倾斜角为θ,由【性质cos θ=ab (,BFc =-(FD x =-2BF FD =3)22c x c x c y b y ⎧=⎪-⎧⎪⇒⎨⎨-⎪=-⎪⎩2BF FD =,得1||OF DD =1DD =4=,则AF FBC.85】非常相似,这里只写一种做法0PA PB ⋅=,即((1112PA PB x x x x x x ⋅=-=-=-212,y y +代入上式化简得6,3⎛+∞ ⎝,直线l 的斜率为】或由点差法结论可得k k ⋅6,3⎛+∞ ⎝。
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。
圆锥曲线解题技巧及例题汇编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 by 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)______________(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 =当A 、P 、F 三点共线时,距离和最小。
(2)B 在抛物线内,如图,作QR ⊥l 交于R ,则当B 、Q 、R 距离和最小。
解:(1)(2,2)连PF ,当A 、P 、F 三点共线时,PF AP PH AP +=+最小,此时AF 即 y=22(x-1),代入y 2=4x 得P(2,22),(注:另一交点为(2,21-),舍去)(2)(1,41) 过Q 作QR ⊥l 交于R ,当B 、Q 、R 三点共线时,QR BQ QF BQ +=+最小,此时Q 点的纵坐标为1,代入y 2=4x 得x=41,∴Q(1,41) 点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。
例2、F 是椭圆13422=+y x 的右焦点,A(1,1)为椭圆内一定点,(1)PF PA +的最小值为 (2)PF PA 2+的最小值为分析:PF 为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径F P '虑问题。
解:(1)4-5设另一焦点为F ',则F '(-1,0)连A F ',P F '542)(22-='-≥-'-='-+=+F A a PA F P a F P a PA PF PA当P 是F 'A 的延长线与椭圆的交点时, PF PA +取得最小值为4-5。
(2)3作出右准线l ,作PH ⊥l 交于H ,因a 2=4,b 2=3,c 2=1, a=2,c=1,e=21, ∴PH PF PH PF ==2,21即 ∴PH PA PF PA +=+2当A 、P 、H 三点共线时,其和最小,最小值为3142=-=-A x ca例3、动圆M 与圆C 1:(x+1)2+y 2=36内切,与圆C 2:(x-1)2+y 2=4分析:作图时,要注意相切时的“图形特征”共线(如图中的A 、M 、C 共线,B 、D 、M 共线)圆的“半径等于半径”(如图中的MD MC =)。
解:如图,MD MC =,∴26-=--=-MB MA DB MB MA AC 即 ∴8=+MB MA (*)∴点M 的轨迹为椭圆,2a=8,a=4,c=1,b 2=15轨迹方程为1151622=+y x 点评:得到方程(*)后,应直接利用椭圆的定义写出方程,而无需再用距离公式列式求解,即列出4)1()1(2222=+-+++y x y x ,再移项,平方,…相当于将椭圆标准方程推导了一遍,较繁琐!例4、△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程。
分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系。
解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支)例5、定长为3的线段AB 的两个端点在y=x 2上移动,AB 中点为M ,求点M 到x 轴的最短距离。
分析:(1)可直接利用抛物线设点,如设A(x 1,x 12),B(x 2,X 22),又设AB 中点为M(x 0y 0)用弦长公式及中点公式得出y 0关于x 0的函数表达式,再用函数思想求出最短距离。
(2)M 到x 轴的距离是一种“点线距离”,可先考虑M 到准线的距离,想到用定义法。
解法一:设A(x 1,x 12),B(x 2,x 22),AB 中点M(x 0,y 0)则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=-+-0222102122221221229)()(y x x x x x x x x x 由①得(x 1-x 2)2[1+(x 1+x 2)2]=9即[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]·[1+(x 1+x 2)2]=9 ④ 由②、③得2x 1x 2=(2x 0)2-2y 0=4x 02-2y 0 代入④得 [(2x 0)2-(8x 02-4y 0)]·[1+(2x 0)2]=9① ② ③∴220041944x x y +=-, 1149)14(4944202020200-+++=+=x x x x y ≥,5192=- 450≥y 当4x 02+1=3 即 220±=x 时,45)(min 0=y 此时)45,22(±M 法二:如图,32222=≥+=+=AB BF AF BB AA MM∴232≥MM , 即∴451≥MM , 当∴M 到x 点评:而不求”的方法。
证AB 是否能经过焦点F 例6、已知椭圆)52(1122≤≤=-+m m y m x 过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及准线从左到右依次变于A 、B 、C 、D 、设f(m)=CD AB -,(1)求f(m),(2)求f(m)的最值。
分析:此题初看很复杂,对f(m)的结构不知如何运算,因A 、B 来源于“不同系统”,A 在准线上,B 在椭圆上,同样C 在椭圆上,D 防()(22)(2)()(D A B C D A B x x x x x x x m f ---=---=)()(2D A C B x x x x +-+=)(2C B X x +=此时问题已明朗化,只需用韦达定理即可。
解:(1)椭圆1122=-+m y m x 中,a 2=m ,b 2=m-1,c 2=1,左焦点F 1(-1,0) 则BC:y=x+1,代入椭圆方程即(m-1)x 2+my 2-m(m-1)=0 得(m-1)x 2+m(x+1)2-m 2+m=0 ∴(2m-1)x 2+2mx+2m-m 2=0设B(x 1,y 1),C(x 2,y 2),则x 1+x 2=-)52(122≤≤-m m m12222)()(2)()(2)(2121-⋅=+=+-+=---=-=m m x x x x x x x x x x CD AB m f C A C D A B(2))1211(2121122)(-+=-+-=m m m m f∴当m=5时,9210)(min =m f 当m=2时,324)(max =m f 点评:此题因最终需求C B x x +,而BC 斜率已知为1,故可也用“点差法”设BC 中点为M(x 0,y 0),通过将B 、C 坐标代入作差,得0100=⋅-+k m y m x ,将y 0=x 0+1,k=1代入得01100=-++m x m x ,∴120--=m m x ,可见122--=+m mx x C B当然,解本题的关键在于对CD AB m f -=)(的认识,通过线段在x 轴的“投影”发现C B x x m f +=)(是解此题的要点。
【同步练习】1、已知:F 1,F 2是双曲线12222=-by a x 的左、右焦点,过F 1作直线交双曲线左支于点A 、B ,若m AB =,△ABF 2的周长为( )A 、4aB 、4a+mC 、4a+2mD 、4a-m2、若点P 到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,则P 点的轨迹方程是 ( )A 、y 2=-16xB 、y 2=-32xC 、y 2=16xD 、y 2=32x3、已知△ABC 的三边AB 、BC 、AC 的长依次成等差数列,且AC AB >,点B 、C 的坐标分别为(-1,0),(1,0),则顶点A 的轨迹方程是( )A 、13422=+y xB 、)0(13422>=+x y x C 、)0(13422<=+x y x D 、)00(13422≠>=+y x y x 且 4、过原点的椭圆的一个焦点为F(1,0),其长轴长为4,则椭圆中心的轨迹方程是 ( ) A 、)1(49)21(22-≠=+-x y x B 、)1(49)21(22-≠=++x y x C 、)1(49)21(22-≠=-+x y x D 、)1(49)21(22-≠=++x y x 5、已知双曲线116922=-y x 上一点M 的横坐标为4,则点M 到左焦点的距离是 6、抛物线y=2x 2截一组斜率为2的平行直线,所得弦中点的轨迹方程是 7、已知抛物线y 2=2x 的弦AB 所在直线过定点p(-2,0),则弦AB 中点的轨迹方程是8、过双曲线x 2-y 2=4的焦点且平行于虚轴的弦长为9、直线y=kx+1与双曲线x 2-y 2=1的交点个数只有一个,则k=10、设点P 是椭圆192522=+y x 上的动点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,求sin ∠F 1PF 2的最大值。