圆锥曲线复习学案
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圆锥曲线复习学案(一)一、基础知识解析几何的基本问题之一:如何求曲线(点的轨迹)方程。
它一般分为两类基本题型:一是已知轨迹类型求其方程,常用待定系数法,如求直线及圆的方程就是典型例题;二是未知轨迹类型,此时除了用代入法、交轨法、参数法等求轨迹的方法外,通常设法利用已知轨迹的定义解题,化归为求已知轨迹类型的轨迹方程。
因此在求动点轨迹方程的过程中,一是寻找与动点坐标有关的方程(等量关系),侧重于数的运算,一是寻找与动点有关的几何条件,侧重于形,重视图形几何性质的运用。
在基本轨迹中,除了直线、圆外,还有三种圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线。
1、 三种圆锥曲线的研究(1)统一定义,(这种说法不作要求)三种圆锥曲线均可看成是这样的点集:⎭⎬⎫⎩⎨⎧>=0e ,e d |PF ||P ,其中F 为定点,d 为P 到定直线 的距离,F ∉ ,如图:因为三者有统一定义,所以,它们的一些性质,研究它们的一些方法都具有规律性。
当0<e<1时,点P 轨迹是椭圆;当e>1时,点P 轨迹是双曲线;当e=1时,点P 轨迹是抛物线。
(2)椭圆及双曲线几何定义:椭圆:{P||PF 1|+|PF 2|=2a ,2a>|F 1F 2|>0,F 1、F 2为定点},双曲线{P|||PF 1|-|PF 2||=2a ,|F 1F 2|>2a>0,F 1,F 2为定点}。
(3)圆锥曲线的几何性质:几何性质是圆锥曲线内在的,固有的性质,不因为位置的改变而改变。
① 定性:焦点在与准线垂直的对称轴上椭圆及双曲线中:中心为两焦点中点;椭圆及双曲线关于长轴、短轴或实轴、虚轴成轴对称,关于中心成中心对称。
② 定量:(4)圆锥曲线的标准方程及解析量(随坐标改变而变), 举焦点在x 轴上的方程如下:总之研究圆锥曲线,一要重视定义,这是学好圆锥曲线最重要的思想方法,二要数形结合,既熟练掌握方程组理论,又关注图形的几何性质,以简化运算。
二、常见结论:1、(1)与双曲线22221x y a b-=共同的焦点的双曲线22221x y a k b k -=-+(2)与双曲线22221x y a b-=(a>0,b>0), 有共同渐近线的双曲线系方程为λ=-2222b y a x (a>0,b>0,λ≠0), 当 λ>0 时,所求双曲线的焦点与已知的在同一坐标轴上 当 λ<0 时,所求双曲线的焦点与已知的不在同一坐标轴上 (3)等轴双曲线的性质:离心率为2,渐近线方程为y=±x 等轴双曲线可以设为x 2-y 2=λ≠0 2、焦点弦的性质焦点弦 过px y 22=()0>p 的焦点弦AB ,A(1x ,1y )B(2x ,2y )(1),sin 2221αp p x x AB =++=(2)221p y y -=,4221p x x =, (3)以AB 为直径的圆与准线相切(4)抛物线的通径:通过焦点并且垂直于对称轴的直线与抛物线两交点之间的线段叫做抛物线的通径.通径的长为2p ,通径是过焦点最短的弦.三、典例剖析题型一:圆锥曲线的定义及方程例1(1)椭圆的两焦点为F 1(-4, 0), F 2(4, 0),点P 在椭圆上,已知△PF 1F 2的面积的最大值为12,求此椭圆的方程.(2)根据下列条件,求双曲线方程:I 与双曲线116922=-y x 有共同渐近线,且过点)32,3(-; I I 与双曲线141622=-y x 有公共焦点,且过点)2,23(. (3) 求焦点在直线042=--y x 上的抛物线的标准方程.并求其对应的准线方程.例2(1)椭圆221259x y +=上一点M 到左焦点1F 的距离是2,N 是1MF 的中点,O 为坐标原点,则ON 的长度 。
(2)设点P 在双曲线116922=-y x 上,若F 1、F 2为此双曲线的两个焦点,且|PF 1|∶|PF 2|=1∶3,求△F 1PF 2的周长。
(3)在抛物线24y x =上找一点M ,使MA MF +最小,其中()3,2A ,()1,0F ,求M 点的坐标及此时的最小值题型二:圆锥曲线的性质例3(1)椭圆的两个焦点和短轴的两个顶点,是一个含︒60角的菱形的四个顶点,求椭圆的离心率(2)设1a>,求双曲线22221(1)x ya a-=+的离心率e的取值范围(3)求抛物线212y x=的准线与双曲线22193x y-=的两条渐近线所围成的三角形面积四、强化训练1、双曲线1422=-y x 的焦点坐标为( ) A .)0,3(± B .)3,0(± C .)0,5(± D .)5,0(±2抛物线24y x =的准线方程是( )A.1y =B.1y =-C.116y =D. 116y =- 3、若R k ∈,则3>k 是方程22133x y k -=-表示双曲线的( )条件 A .充分不必要 B .必要不充分 C .充要条件 D .既不充分也不必要4、双曲线22221x y b a-=的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是( )A .2B .3C .2D .235、过抛物线24y x =的焦点的直线l 交抛物线于11(,)P x y 、22(,)Q x y 两点,如果126x x +=,则PQ = ( ) A .9B .8C .7D .66、以椭圆2212449x y +=的焦点为顶点、顶点为焦点的的双曲线方程是( ) A.2212524x y -= B. 2212425x y -= C. 2212524y x -= D. 2212425y x -=7、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 变轨进入以月球球心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 为圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用12c 和22c 分别表示椭圆轨道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:①1122;a c a c +=+②1122;a c a c -=-③1212;c a a c >④1212.c c a a < 其中正确式子的序号是( )A .①③B .②③C .①④D .②④ 8、已知m,n 为两个不相等的非零实数,则方程m x -y+n=0与n x 2+my 2=mn所表示曲线可 能是( )9、设ABC △是等腰三角形,120ABC ∠= ,则以A B ,为焦点且过点C 的双曲线的离心率为( )A .221+B . 231+C . 21+D .31+10、已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( )A .(41,-1)B .(41,1) C .(1,2) D .(1,-2)11、已知方程22sin sin 2x y θθ+=表示焦点在y 轴上的双曲线,则点()cos ,sin P θθ在 ( )A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限12、.椭圆131222=+y x 的左右焦点分别为21,F F ,点P 在椭圆上,如果线段1PF 的中点在y 轴上,则|1PF |是|2PF |的( )A.7倍 B.5倍 C.4倍 D.3倍13、122=+n y m x (m >n >0)和双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)有共同的焦点F 1、F 2,P 是两条曲线的一个交点,则12PF PF ∙等于( )(A )22m a - (B (C )21()2m a - (D )2()m a -14、F 1、F 2是双曲线2214x y a a-=的两个焦点,点P 在双曲线上,12F PF ∠=900,直角∆12F PF 的面积是1,则a 的值是( )(A ) 1 (B )2(C )2 (D 15、曲线22212x y a -=的两条渐近线的夹角为3π,则双曲线的方程为_____________________________16、斜率为2的直线l 过抛物线2(0)y ax a =>的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若OAF ∆(O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为____________17、直角坐标系xoy 中,已知三角形ABC 的顶点A(-4,0)和C(4,0),顶点B 在椭圆192522=+y x 上,则=+BCA sin sin sin ____________18、1422=+ky x 的离心率)2,1(∈e ,则k 的取值范围是19过点(1,6)且与渐近线方程是2y x =±的双曲线方程是____________20双曲线的离心率等于2,且与椭圆221259x y+=有相同的焦点,求此双曲线的标准方程.21、P是椭圆22154y x+=上的一点,F1、F2是焦点,且12F PF∠=300,求∆12F PF的面积。
22、双曲线的中心在原点,焦点F1、F24,;(1)求双曲线的方程;(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证MF1⊥MF2;(3)求∆12F MF的面积.圆锥曲线复习学案(二)一、知识与方法(一)直线和圆锥曲线位置关系1、位置关系判断:△法(△适用对象是二次方程,二次项系数不为0)。
将直线方程与圆锥曲线方程联立消去y (或消去x )得:20ax bx c ++=或20ay by c ++=(1)⇔>∆0相交;(2)⇔=∆0相切;(3)⇔<∆0相离其中直线和曲线只有一个公共点,包括直线和双曲线相切及直线与双曲线渐近线平行两种情形;后一种情形下,消元后关于x 或y 方程的二次项系数为0。
直线和抛物线只有一个公共点包括直线和抛物线相切及直线与抛物线对称轴平行等两种情况;后一种情形下,消元后关于x 或y 方程的二次项系数为0。
直线和圆锥曲线相交时,交点坐标就是方程组的解。
当涉及到弦的中点时,通常有两种处理方法:一是韦达定理;二是点差法。
(2)直线与圆锥曲线相交而产生的弦长问题、中点问题、范围问题、张角问题、最值问题等(二)圆锥曲线的定值、最值问题(1)圆锥曲线中的定点、定值问题往往与圆锥曲线中的“常数”有关。
(2)圆锥曲线中的最值问题,通常有两类:一类是有关长度、面积等的最值问题;一类是圆锥曲线中有关几何元素的最值问题 二、例题讲解 题型一:弦长问题例1、(1)求直线1y x =+被双曲线2214y x -=截得的弦长; (2)已知过抛物线焦点的直线l 与抛物线24y x =相交于点A 、B ,如果线段AB 的长等于5,求直 线方程。