2018年苏教版数学选修2-1第2章 章末分层突破

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章末分层突破 [自我校对] ①x2a2+y2b2=1(a>b>0)

②y2a2+x2b2=1(a>b>0) ③(±a,0),(0,±b)或(0,±a),(±b,0) ④2a ⑤2b ⑥(-c,0),(c,0) ⑦2c

⑧ca

⑨x2a2-y2b2=1(a>0,b>0) ⑩y=±bax ⑪y=±abx ⑫y2=±2px(p>0) ⑬x2=±2py(p>0)

⑭±p2,0 ⑮y=±p2 ⑯PFd=e

圆锥曲线定义的应用 “回归定义”解题的三点应用: 应用一:在求轨迹方程时,若所求轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据圆锥曲线的定义,写出所求的轨迹方程; 应用二:涉及椭圆、双曲线上的点与两个定点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知识来解决; 应用三:在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到焦点的距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决. 已知A(4,0),B(2,2),M是椭圆9x2+25y2=225上的动点,求MA+MB的最大值与最小值. 【精彩点拨】 A(4,0)为椭圆的右焦点,B为椭圆内一点,画出图形,数形结合,并且利用椭圆定义转化. 【规范解答】 如图所示,由题意,知点A(4,0)恰为椭圆的右焦点,则A关于O的对称点为A1(-4,0)(左焦点).

由椭圆的定义,得MA+MA1=2a,∴MA=2a-MA1, ∴MA+MB=(2a-MA1)+MB=2a+(MB-MA1). ∵|MB-MA1|≤A1B=210,即-210≤MB-MA1≤210,又2a=10,∴MA+MB的最大值是10+210,最小值为10-210. [再练一题] 1.双曲线16x2-9y2=144的左、右两焦点分别为F1,F2,点P在双曲线上,且PF1·PF2=64,求△PF1F2的面积.

【解】 双曲线方程16x2-9y2=144化为x29-y216=1,即a2=9,b2=16,所以c2=25, 解得a=3,c=5,所以F1(-5,0),F2(5,0). 设PF1=m,PF2=n,由双曲线的定义, 可知|m-n|=2a=6, 在△PF1F2中,由余弦定理得

cos∠F1PF2=PF21+PF22-F1F222PF1·PF2=m2+n2-2c22mn=m-n2+2mn-4c22mn=36+2×64-4×252×64=12,所以∠F1PF2=60°.

所以S△PF1F2=12PF1·PF2·sin∠F1PF2=12m·n·sin 60°=163,所以△PF1F2

的面积为163. 圆锥曲线的性质与标准方程 1.有关圆锥曲线的焦点、离心率、渐近线等问题是考试中常见的问题,只要掌握基本公式和概念,并且充分理解题意,大都可以顺利求解. 2.待定系数法是求圆锥曲线标准方程的主要方法,其步骤是: (1)定位置:先确定圆锥曲线焦点的位置,从而确定方程的类型; (2)设方程:根据方程的类型,设出方程; (3)求参数:利用已知条件,求出a,b或p的值; (4)得方程:代入所设方程,从而得出所求方程.

求与椭圆x29+y24=1有相同焦点,且离心率为55的椭圆的标准方程. 【精彩点拨】 设出所求椭圆的方程,利用待定系数法求解. 【规范解答】 因为c=9-4=5,所以所求椭圆的焦点为(-5,0),(5,0),设所求椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),

因为e=ca=55,c=5,所以a=5, 所以b2=a2-c2=20, 所以所求椭圆的方程为x225+y220=1. [再练一题] 2.设双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)的焦半距长为c,直线l过点A(a,0),B(0,b)

两点,已知原点到直线l的距离为34c,则双曲线的离心率为________. 【导学号:09390066】 【解析】 如图,在△OAB中,OA=a,OB=b,OE=34c,AB=a2+b2=c.

由于AB·OE=OA·OB, ∴c·34c=ab,∴34(a2+b2)=ab,两边同时除以a2,得34ba2-ba+34=0, ∴ba=3或ba=33(舍去). ∴e=ca=a2+b2a=1+ba2=2. 【答案】 2 求动点的轨迹方程 求动点的轨迹方程的方法有直接法、定义法、代入法和参数法,首先看动点是否满足已知曲线的定义,若符合,就可以直接利用已知曲线的方程,结合待定系数法求解;若动点满足的条件比较明了、简单,我们就使用直接法;若动点满足的条件不明了,但与之相关的另一点在已知的曲线上,我们就使用代入法;若动点的坐标之间没有什么直接关系,就需要引入参数,使用参数法. 设圆(x-1)2+y2=1的圆心为C,过原点作圆的弦OA,求OA中点B的轨迹方程. 【精彩点拨】 画出图形,分别利用直接法,定义法,代入法,交轨法(参数法)求解. 【规范解答】 法一(直接法):设B点坐标为(x,y), 由题意,得OB2+BC2=OC2,如图所示:

即x2+y2+[(x-1)2+y2]=1,即OA中点B的轨迹方程为x-122+y2=14(去掉原点). 法二(定义法):设B点坐标为(x,y),

由题意知,CB⊥OA,OC的中点记为M12,0, 则MB=12OC=12, 故B点的轨迹方程为x-122+y2=14(去掉原点). 法三(代入法): 设A点坐标为(x1,y1),B点坐标为(x,y), 由题意得 x=x12,y=y12,即 x1=2x,y1=2y . 又因为(x1-1)2+y21=1, 所以(2x-1)2+(2y)2=1.

即x-122+y2=14(去掉原点). 法四(交轨法): 设直线OA的方程为y=kx,

当k=0时,B为(1,0);当k≠0时,直线BC的方程为y=-1k(x-1), 直线OA,BC的方程联立,消去k即得其交点轨迹方程y2+x(x-1)=0,即

x-

1

22+y2=14(x≠0,1),

显然B(1,0)满足x-122+y2=14, 故x-122+y2=14(去掉原点)即为所求. [再练一题] 3.若动点P在曲线y=2x2+1上移动,求点P与Q(0,-1)连线中点M的轨迹方程. 【解】 设P(x0,y0),中点M(x,y),

则 x=x0+02,y=y0-12,∴ x0=2x,y0=2y+1. 又P(x0,y0)在曲线y=2x2+1上, ∴2y+1=2(2x)2+1,即y=4x2. ∴点M的轨迹方程为y=4x2. 直线与圆锥曲线的位置关系 1.直线与圆锥曲线的位置关系,可以通过讨论直线方程与曲线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常消去方程组中变量y(或x)得到关于变量x(或y)的一元二次方程,考虑该一元二次方程的判别式Δ,则有:Δ>0⇔直线与圆锥曲线相交于两点;Δ=0⇔直线与圆锥曲线相切于一点;Δ<0⇔直线与圆锥曲线无交点. 2.直线l截圆锥曲线所得的弦长AB=1+k2x1-x22或

1+

1

k2y1-y22,其中k是直线l的斜率,(x1,y1),(x2,y2)是直线与圆锥曲

线的两个交点A,B的坐标,且(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2,x1+x2,x1x2可由一元二次方程的根与系数的关系整体给出. 如图2-1所示,O为坐标原点,过点P(2,0)且斜率为k的直线l交抛物线y2=2x于M(x1,y1),N(x2,y2)两点.

图2-1 (1)写出直线l的方程; (2)求x1x2与y1y2的值; (3)求证:OM⊥ON. 【精彩点拨】 设出直线方程,与抛物线方程联立方程组,利用根与系数的关系求解. 【规范解答】 (1)过点P(2,0)且斜率为k的直线方程为y=k(x-2). (2)把y=k(x-2)代入y2=2x,消去y得 k2x2-(4k2+2)x+4k2=0, 由于直线与抛物线交于不同两点, 故k2≠0且Δ=(4k2+2)2-16k4=16k2+4>0,

x1x2=4,x1+x2=4+2k2, ∵M,N两点在抛物线上,∴y21·y22=4x1x2=16, 而y1y2<0,∴y1y2=-4.

(3)∵OM→=(x1,y1),ON→=(x2,y2), ∴OM→·ON→=x1x2+y1y2=4-4=0, ∴OM→⊥ON→,∴OM⊥ON. [再练一题]

4.求过点(3,0)且斜率为45的直线被椭圆x225+y216=1所截线段的中点坐标. 【解】 过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y=45(x-3). 设直线与椭圆C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2), 将直线y=45(x-3)代入椭圆C的方程,

得x225+x-3225=1,即x2-3x-8=0, ∴x1+x2=3,∴x1+x22=32, y1+y2

2=25(x1+x2-6)=-65,

即中点坐标为32,-65. 圆锥曲线的最值问题 与圆锥曲线有关的最值问题的三种解决方法有: (1)平面几何法:主要是运用圆锥曲线的定义和平面几何知识求解. (2)目标函数法:建立目标函数,解与圆锥曲线有关的最值问题,是常规方法,其关键是选取适当的变量建立目标函数,然后运用求函数最值的方法确定最值. (3)判别式法:对二次曲线求最值,往往由条件建立二次方程,用判别式求最值. 已知椭圆4x2+y2=1及直线y=x+m. (1)当直线和椭圆有公共点时,求实数m的取值范围; (2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程. 【精彩点拨】 联立、消元→一元二次方程→Δ判别式→m的范围→韦达定理→弦长公式→求函数最值