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上海 高二 数学 圆锥曲线专题精讲

2024-02-13 来源:爱问旅游网
上海 高二 数学 圆锥曲线专题精讲

一、知识回顾

1. 椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质 椭圆 双曲线 抛物线 定义 1.到两定点F1,F2的距1.到两定点F1,F2的 离之和为定值距离之差的绝对值为2a(2a>|F1F2|)的点的轨定值2a(0<2a<|F1F2|)迹 的点的轨迹 2.与定点和直线的距2.与定点和直线的距与定点和直线的距离 离之比为定值e的点离之比为定值e的点相等的点的轨迹. 的轨迹.(01) 图形 标2222方 准xyxy2ab(>0) (a>0,b>0) y=2px 112222 方abab 程 程 参xacosxasecx2pt2ybtan(t为参数) ybsin数 y2pt(参数为离心角)(参数为离心角)方程 范围 ─axa,─byb |x|  a,yR x0 中心 原点O(0,0) 原点O(0,0) 顶点 (a,0), (─a,0), (0,b) , (a,0), (─a,0) (0,0) (0,─b) 对称轴 x轴,y轴; x轴,y轴; x轴 长轴长2a,短轴长2b 实轴长2a, 虚轴长2b. p焦点 F1(c,0), F2(─c,0) F1(c,0), F2(─c,0) F(,0) 2焦距 离心率 准线 2c (c=ab) eca(0e1) 222c (c=ab) eca(e1)22 e=1 xp2 x= 渐近线 焦半径 通径 a2c x=y=± a2c x ba rxp2raexr(exa) 2ba2 2ba2 2p 焦参数 a2c a2c P 2. 椭圆、双曲线、抛物线的标准方程的其他形式及相应性质. 3. 等轴双曲线 4. 共轭双曲线

5. 方程y2=ax与x2=ay的焦点坐标及准线方程. 6.共渐近线的双曲线系方程.

二、几种常见求轨迹方程的方法 1.直接法

由题设所给(或通过分析图形的几何性质而得出)的动点所满足的几何条件列出等式,再用坐标代替这等式,化简得曲线的方程,这种方法叫直接法. 例1(1)求和定圆x2+y2=k2的圆周的最小距离等于k的动点P的轨迹方程; (2)过点A(a,o)作圆O∶x2+y2=R2(a>R>o)的割线,求割线被圆O截得弦的中点的轨迹. 2.定义法

利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.

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例2 设Q是圆x+y=4上的动点,另有点A(3,0),线段AQ的垂直平分线l交半

径OQ于点P,当Q点在圆周上运动时,求点P的轨迹方程. 3.相关点法

若动点P(x,y)随已知曲线上的点Q(x0,y0)的变动而变动,且x0、y0可用x、y表示,则将Q点坐标表达式代入已知曲线方程,即得点P的轨迹方程.这种方法称为相关点法(或代换法).

例3 已知抛物线y2=x+1,定点A(3,1)、B为抛物线上任意一点,点P在线段AB上,且有BP∶PA=1∶2,当B点在抛物线上变动时,求点P的轨迹方程. 例4.垂直于y轴的直线与y轴及抛物线y2=2(x–1)分别交于点A和点P,点B在y轴上且点A分OB的比为1:2,求线段PB中点的轨迹方程.

4.待定系数法

求圆、椭圆、双曲线以及抛物线的方程常用待定系数法求.

例4 已知抛物线y2=4x和以坐标轴为对称轴、实轴在y轴上的双曲线仅有两个公共点,又直线y=2x被双曲线截得线段长等于25,求此双曲线方程.

三、点、直线与圆锥曲线的位置关系

1.点P(x0,y0)和圆锥曲线C:f(x,y)=0的位置关系有:点P在曲线C上、点P在曲线C内部(含焦点区域)、点P在曲线的外部(不含焦点的区域).

2.直线l:Ax+By+C=0和圆锥曲线C:f(x,y)=0的位置关系可分为:相交、相切、相离.这三种位置关系的条件是:

设直线l:Ax+By+C=0,圆锥曲线C:f(x,y)=0 ; 由得:

ax2+bx+c=0 (a≠0) ;令Δ=b-4ac, 则

2

AxByC0F(x,y)0 消去y(或x)

(1)Δ>0⇔相交; (2)Δ=0⇔相切 (3)Δ<0⇔相离.

注意:直线与抛物线、双曲线有一个公共点是直线与抛物线、双曲线相切的必要条件,但不是充分条件. 二、例题

例1 若直线y=kx+1与焦点在x轴上的椭圆

x25y2m1总有公共点,求m的取值

范围.

提示:分别从曲线和方程与数形结合思想两个角度分析、解题. 例2 椭圆C: 范围.

x24y231上有相异两点关系直线l: y=4x+m 对称,求m的取值

点拨1:对称点在直线 l’ : y可用“判别式法”.

14且xn上,l’与椭圆C有两个不同的交点,

点拨2:两对称点P1(x1,y1),P2(x2,y2)连线的中点M(x0,y0)在椭圆C内,可用“内点法”.

说明:判别式法和内点法,是解决圆锥曲线上存在两点关于直线的对称的一般方法

例3.已知抛物线C:y=─x2+mx─1,点A(3,0),B(0,3),若抛物线C与线段AB有两个交点,求m的取值范围.

提示:转化为一元二次方程根的分布. 例4.过椭圆C:x22yb221(a>b>0)上一动点

P向圆O:x2+y2=b2引两条切线PA、

aPB,切点分别是A、B,直线AB与x轴,y轴分别交于M,N两点,求△MON

面积的最小值

点拨:充分利用平几知识解题.

四、与圆锥曲线有关的几种典型题 1.圆锥曲线的弦长求法

设圆锥曲线C∶f(x,y)=0与直线l∶y=kx+b相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则弦长|AB|为:

(2)若弦AB过圆锥曲线的焦点F,则可用焦半径求弦长,|AB|=|AF|+|BF|. 例1 过抛物线y14x2的焦点作倾斜角为α的直线l交抛物线于A、B两点,且

|AB|=8,求倾斜角α.

2.与圆锥曲线有关的最值(极值)的问题

在解析几何中求最值,关键是建立所求量关于自变量的函数关系,再利用代数方法求出相应的最值.注意点是要考虑曲线上点坐标(x,y)的取值范围. 例2 已知x2+4(y-1)2=4,求:

2

(1)x+y2的最大值与最小值;

(2)x+y的最大值与最小值. 3.与圆锥曲线有关的证明问题

它涉及到线段相等、角相等、直线平行、垂直的证明方法,以及定点、定值问题的判断方法.

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