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文档简介
1、圆锥曲线一概念、方法、题型、及应试技巧总结1.圆锥曲线的两个定义:FiF2,(1)第一定义中要重视“括号”内的限制条件 :椭圆中,与两个定点 F1 , F2的距离 的和等于常数2a,且此常数2a 一定要大于|F1F2,当常数等于|F1F2时,轨迹是线段 当常数小于|F1F2|时,无轨迹;双曲线中,与两定点F1, F2的距离的差的绝对值等于常数2a,且此常数2a一定要小于|F1F2|,定义中的“绝对值”与2a IF1F2I,则P的轨迹中是椭圆10PFiPF2PF2(答:双曲线的左丄?)方程y2 J(x 6)2y2 8表示的曲线是 支)(2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点
2、距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率e。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。2,则y+|PQ|的最小值是如已知点Q(2j2,0)及抛物线y 上一动点P( x,y)4(答: 2)坐标轴为对称轴时的标2.圆锥曲线的标准方程 (标准方程是指中心(顶点)在原点, 准位置的方程):2(1)椭圆:焦点在X轴上时a2其中为参数),焦点在y轴上时每a2与 1 (a b b22X,=1 ( a b b20 )。圆的充要条件是什么?(已知方程ABC丰0,且A , B , C同号,2X3 k1表示椭圆,y acos (参数方程,方
3、程Ax2 By2 C表示椭则k的取值范围为1(3, 2)U(2)1,2);X, y R,(答:且3x22y26,则X y的最大值是2y的最小值是(2)双曲线:焦点在X轴上:2X2a2 =1 ,焦点在y轴上:b22aX27 =1(a 0,bB异号)。0 )。方程Ax By C表示双曲线的充要条件是什么? ( ABC工0,且A ,如(1)双曲线的离心率等于 色,且与椭圆92M 1有公共焦点,则该双曲线的方42(答:y2 1);4(2)设中心在坐标原点过点P(4,訶0),贝y C的方程为0 ,焦点F1、 (答:F2在坐标轴上,离心率 e Q2的双曲线 C22C 、x y 6)20),开口向左时y 2
4、px( p 0),开口2 py(p 0)。(3)抛物线:开口向右时y2 2px( p向上时x 2py( p 0),开口向下时x3.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断)(1)椭圆:由x 2,2如已知方程一m 1!)双曲线:由x 2, y 2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。y 2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。21表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是_(答2 m(,1)(2)(3)特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点F1,F2的位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆
5、、双曲线标准方程的类型,而方程中的两 个参数a,b,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;. 2线问题时,首先要判断开口方向;(2)在椭圆中,a最大,a2 2 2c最大,c a b。4.圆锥曲线的几何性质:2x2a(1)椭圆(以b 0 )为例):范围:焦点:两个焦点(c,0):对称性:两条对称轴x0,y0,b2四个顶点(a,0),(0,b),其中长轴长为2a,短轴长为离心率:e -a椭圆在求解抛物2c,在双曲线中,x a, b一个对称中心(2b ;准线:两条准线xe越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。0,0),2ay2(10251的离心率e,则m的值是_ (答:3或);m531
6、时,则椭圆长2x_5(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为 轴的最小值为_ (答:2运)41( a 0,b0)为例):范围:xb2如(1)若椭圆(2)双曲线(以a2a 或 x a, y R ;焦点:两个焦点(c,0):对称性:两条对称轴x 0, y 0, 个对称中心(0,0),两个顶点(a,0),其中实轴长为2a,虚轴长为2b,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为x2 y2 k,k 0 ;准线:两条准线x离c心率:e c,双曲线 ea等轴双曲线e 近,e越小,开口越小,e越大,开口越大; 两条渐近线:y如(1 )双曲线的渐近线方程是3x 2y 0,则
7、该双曲线的离心率等于(答:空2或亟);3(2)双曲线ax2 by21的离心率为 爲,则a:b =(答:4或-);42(3)设双曲线笃a1 (a0,b0)中,离心率e J2 ,2,则两条渐近线夹角B的取值范围是(3)抛物线(以y2,);3 22px(p 0)为例):范围:x 0, y R :焦点:(答:一个隹占I 八、八、对称性:一条对称轴0,没有(-P 0),其中P的几何意义是:焦点到准线的距离;2,对称中心,只有一个顶点(0,0);准线:一条准线x2 ;离心率:-,抛物a如设a 0,a R,则抛物线2y 4ax的焦点坐标为(答:(0,16a1);5、点2xP(x0,y0)和椭圆飞a2L( a
8、的关系:(1)点P(xo, yo)在椭圆2 X02 a2 X02 a2X02 a2与1 ; (2)点P(X0,y0)在椭圆上 b2血1b212号=1; (3)点P(X0, y。)在椭圆b直线与双曲线相交,但直线与双6 .直线与圆锥曲线的位置关系:(1)相交:0直线与椭圆相交;曲线相交不一定有0,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。女0( 1)若直线y=kx
9、+2与双曲线x2-y2=6的右支有两个不同的交点,贝Uk的取值范围(答:(-1);X2(2)直线y kx 1=0与椭圆一52y1恒有公共点,则 m的取值范围是m(答:1,5)U( 5,+8);2 2(3)过双曲线y1条(答:0这样的直线有(2)相切: 线与抛物线相切;(3)相离: 线与抛物线相离。特别提醒:(1)1的右焦点直线交双曲线于23 );直线与椭圆相切;直线与椭圆相离;A、B 两点,若 |AB|= 4,直线与双曲线相切;直线与双曲线相离;直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果2 2 直
10、线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点;(2)过双曲线 笃 爲=1a2 b2 外一点P(x。,y。)的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:P点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切 线,共四条;P点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的 直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;P在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;P为原点时不存在这样的直线;(3)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称 轴的直线。(答:如(1)过点(
11、2,4)作直线与抛物线y2 8x只有一个公共点,这样的直线有2x2) ;(2)过点(0,2)与双曲线 94 朋3,2仏1有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为16(答:(3)过双曲线满足条件的直线I有);32 1的右焦点作直线I交双曲线于A、B两点,若AB 4,则2 _条(答:3);(4)对于抛物线 C: y2 4x,我们称满足y02部,若点M(x0,y0)在抛物线的内部,则直线l : yoy 2(x (答:相离);y2 4x的焦点F作一直线交抛物线于则1P2x16(5)过抛物线的长分别是P、q,(6)设双曲线q2y9(答: 1);4x0的点M(X0,y0)在抛物线的内X0)与抛物线C的位
12、置关系是P、Q两点,若线段 PF与FQ1的右焦点为F,右准线为I,设某直线 m交其左支、右(填大于、小于支和右准线分别于 P,Q,R,则 PFR和 QFR的大小关系为 或等于)(答:等于);(7) 求椭圆7x2 4y2 28上的点到直线3x 2y 16 0的最短距离(答: 匡);13(8) 直线y ax 1与双曲线3x2 y2 1交于A、B两点。当a为何值时,A、B分 别在双曲线的两支上?当a为何值时,以 AB为直径的圆过坐标原点?(答:賦运:a 1 );7、焦半径(圆锥曲线上的点 P到焦点F的距离)的计算方法:利用圆锥曲线的第二 定义,转化到相应准线的距离,即焦半径 r ed,其中d表示P到
13、与F所对应的准线的 距离。2如(1)已知椭圆0.25(答:35);3(2)已知抛物线方程为线的焦点的距离等于;(3)若该抛物线上的点7,(2, 4);距离为2(4)点P在椭圆25P的横坐标为(答:2L 1上一点P到椭圆左焦点的距离为3,则点P到右准线的16y2 8x,若抛物线上一点到 y轴的距离等于 5,则它到抛物M到焦点的距离是4,则点 M的坐标为(答:2仝 1上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点9百);12(5)抛物线y2的距离为 (答:X2(6)椭圆2x上的两点A、B到焦点的距离和是 5,则线段AB的中点到y轴2 );2 仝 1内有一点P(1, 1) , F为右焦点,在椭圆上
14、有一点M,使432恵(答:(,1);&焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题:常利用第一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线上的一点 P(Xby0)到两焦点F1, F2的距离X2分别为r1,r2 ,焦点 F1PF2的面积为S ,则在椭圆二aMP 2MF之值最小,则点 M的坐标为2与 1中,=b2b2arccos 1),且当r, r2即P为短轴端点时,最大为.2 2b cmax = arccos 2a2线X-2ab2 tan c| y01,当| y0 | b即P为短轴端点时, 22 2 与 1的焦点三角形有: arccos 1 -b- b吋2Smax的最大值为be;对于
15、双曲1 2: S 一 riRsin b cot-。2 2如 (1)短轴长为(弓,离心率e 2的椭圆的两焦点为 F1、F2,过F1作直线交椭圆于3A、B两点,贝y ABF2的周长为 (答: 6);(2)设P是等轴双曲线X2 y2 a2(a 0)右支上一点,F1、F2是左右焦点,若 (答:X2PF2 F1F2 0 , |PF1|=6,则该双曲线的方程为2 2(3)椭圆1的焦点为F1、F2,点P为椭圆上的动点,当94y2 4);Pf2 PF1 0 时,点p的横坐标的取值范围是仆35 35(答:(亍);(4)双曲线的虚轴长为 4,与双曲线的左支交于 A、B两点,(答: 8 罷);(5)已知双曲线的离心
16、率为6离心率e=, F1、F2是它的左右焦点,若过 F1的直线2AB 是 |af2 与 |BF2等差中项,则AB =2 , Fl、F2是左右焦点,P为双曲线上一点,且2 20 L 1);4129、 抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质 :(1)以过焦点的弦为直径的圆和 准线相切;(2)设AB为焦点弦,M为准线与X轴的交点,则/ AMF=/ BMF ( 3)设 为焦点弦,A B在准线上的射影分别为 A1 , B1,若P为A1 B1的中点,贝y PA1PB; (4) AO的延长线交准线于 C,则BC平行于X轴,反之,若过B点平行于X轴的直线交准线于 点,贝U A, O, C三点共线。10、弦长
17、公式F1PF260 , S PFf212忑求该双曲线的标准方程(答:AB若CB的横坐标,:若直线y kx b与圆锥曲线相交于两点ABk2 X,X2 ,若y1, y2分别为A、B,且Xi,X2分别为A、 的纵坐标,贝y |aB =V1訓特别地,焦点弦(过焦点的弦)焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。y2,若弦AB所在直线方程设为X ky b,则 AB =k2 y, y2|。:焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将如(1)过抛物线y2=4X的焦点作直线交抛物线于X1 +x2=6,那么 |AB| 等于 (答:8);(2)过抛物线y2 2x焦点的直线交抛物线于原点,则 ABC重心
18、的横坐标为 (答:3);A(X1,yi), BA、B两点,已知11、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或2X在椭圆盲a2 y- 1 b212鶴 1中,以P(X0,y0)为中点的弦所在直线的斜率b(X2, y2)两点,若|AB|=10,O为坐标2X2a中,以P(X0,y0)为中点的弦所在直线的斜率“点差法”k= 2;在双曲线 a y。b2 X0 ;在抛物线求解。k=2a y。2pX(p 0)中,以P(X0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k=y。x2如(1 )如果椭圆36(答: x 2y 80 );21弦被点A ( 4, 2)平分,那么这条弦所在的直线方程是9(2)已知直线2xy
19、= x+1与椭圆a2吕1(abb 0)相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线 L:x-2y=0上,则此椭圆的离心率为(答:亚);2(3)试确定的取值范围,使得椭圆1上有不同的两点关于直线y 4x m对称(答:特别提醒:因为2皿 2413、,);13130是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0 !12.你了解下列结论吗?2与1的渐近线方程为(1)2 双曲线乞2 a(2)以y-X为渐近线(即与双曲线a2 x2 a2 x2a2丄b22 y b21共渐近线)的双曲线方程为2x2 a2 y b2(为参数,丰0)。2如与双曲线92乞1)42J 1有共同的渐近
20、线,且过点16(32j3)的双曲线方程为4x2(答: 49(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为2 .ny 1;(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为2mx堂,焦准距(焦点到ab2相应准线的距离)为 ,抛物线的通径为2p,焦准距为P ; c通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;若抛物线y22 px( P(5)(6) | AB|x1x2p : x1x2若OA OB是过抛物线恒经过定点(2p,0)13.动点轨迹方程:(1) 求轨迹方程的步骤:建系、(2) 求轨迹方程的常用方法:(7)0)的焦点弦为 AB A(X1, yj, B(X2, y2),则2P42y2p
21、 x(p设点、列式、0)顶点0的两条互相垂直的弦,则直线AB化简、确定点的范围;直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y) 0 ;如已知动点P到定点F(1,O)和直线X 3的距离之和等于 4,求P的轨迹方程.(答:212(x 4)(3 X 4)或 y 4x(0 x 3); 待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程一一先根据条件设出所求曲线的方 再由条件确定其待定系数。如线段AB过X轴正半轴上一点 M (m, 0) (m 0),端点A、B到x轴距离之积为 2m,以X轴为对称轴,过 A、0、B三点作抛物线,则此抛物线方程为 2(答:y 2x); 定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已
22、知曲线, 点的轨迹方程;2 2女如(1)由动点P向圆X y1作两条切线动点P的轨迹方程为 (答:(2)点M与点F(4,0)的距离比它到直线I:是 (答:y216x);(3) 一动圆与两圆O M: X2 y2 1和O N: 心的轨迹为 (答:双曲线的一支); 代入转移法:动点P(x, y)依赖于另一动点 又在某已知曲线上,则可先用 X, y的代数式表示 的轨迹方程;2如动点P是抛物线y 2x 1上任一点,定点为 A(0, 1),点M分PA所成的比为2, 则M的轨迹方程为 (答:y 6x2 1 );3 参数法:当动点P(X, y)坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时, 可考虑将X, y
23、均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程)。女0( 1) AB是圆O的直径,且|AB|=2 a, M为圆上一动点,作 MNLAB,垂足为 N,在OM 上取点P,使|OP| |MN |,若点P(X| ,y1)在圆1 2x 1(|x| 3)过抛物线X2 4y的焦点F作直线I交抛物线于 A B两点,则弦AB的中点M的 (答: X2 2y 2 );程,(2)(答:y2再由曲线的定义直接写出动PA PB,2XX 5X2切点分别为A B,/ APB=6C),则4 );2yO的距离小于1,则点M的轨迹方程y2 8x 12 O都外切,则动圆圆Q(x0, yo)的变化而变化,并且Q(X0,y
24、o)Xo, yo,再将Xo,yo代入已知曲线得要求求点P的轨迹。(答:X2 y2 a | y |);2 2X y 1上运动,则点Q(Xiyi,Xi yj的轨迹方程是(3)轨迹方程是 (答:X2注意:如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从已知向量的特点出发,考虑选择 向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子”转化,还是选择向量的代数形式进行“摘帽子或 脱靴子”转化。如已知椭圆2 X 2 a2每 1(a b O)的左、右焦点分别是F1b2(C, 0), Q是椭圆外的动点,满足|FiQ| 2a.点(-C, o)、F2P线段 F1Q 竺椭圆的交点,点 T在线段F2Q上,并且满足 PT TF20,1花| 0.
25、 ( 1 )设X为点P的横坐标,证明c(3)试问:在点T的轨迹C上,是否存F1MF2的正切值;若不存在,请说明理由b2a时不存在;当 一 a时存在,此时/c| FjP | a -x ; (2)求点T的轨迹C的方程;a在点皿,使 F1MF2的面积S=b2.若存在,求/b2(答: (1)略;(2) X2 y2 a2 ; (3)当cF1MF2= 2) 曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求轨迹或轨迹方程时应注 意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响 . 在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于“平面几何性质”数形结合 (如角平分线的双重身份一一对称性、利用到角公式)、“方程与函数性质”化解析几何问题为代数问题、“分类讨论思想”化整为零分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系”等等 如果在一条直线上 出现“三个或三个以上的点 ”,那么可选择应用“斜率或向量” 为桥梁转化.给出直线的方向向量 U 1
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