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高中圆锥曲线题型及解题方法_高考数学圆锥曲线
tamoadmin 2024-06-14 人已围观
简介1.圆锥曲线总结2.高考数学中圆锥曲线的经典例子?3.高中数学 《圆锥曲线》解题技巧归纳4.圆锥曲线的几何性质5.圆锥曲线在高考中的比重6.高中数学圆锥曲线怎么才能学好要用到的公式对了会有相应的得分,圆锥曲线题一般是有两小问的,如果是满分十五分的题,第一问答对会有五到七分,第二小问答对会得十到八分。每个用到的关键公式会给一分到两分,结果答对会有一到两分,证明通顺合理,无错误会给满分。圆锥曲线问题一
1.圆锥曲线总结
2.高考数学中圆锥曲线的经典例子?
3.高中数学 《圆锥曲线》解题技巧归纳
4.圆锥曲线的几何性质
5.圆锥曲线在高考中的比重
6.高中数学圆锥曲线怎么才能学好
要用到的公式对了会有相应的得分,圆锥曲线题一般是有两小问的,如果是满分十五分的题,第一问答对会有五到七分,第二小问答对会得十到八分。每个用到的关键公式会给一分到两分,结果答对会有一到两分,证明通顺合理,无错误会给满分。
圆锥曲线问题一直是历年高考的重难点,建议熟记椭圆,抛物线,双曲线的方程式,多做相应的练习题,仔细查看研究标准的解题步骤,就算不会,每一步该写什么也有个大概的概念,题目不要空白,至少会的公式先写上去。
扩展资料:
2000多年前,古希腊数学家最先开始研究圆锥曲线 ,并获得了大量的成果。古希腊数学家阿波罗尼斯采用平面切割圆锥的方法来研究这几种曲线。
用垂直于锥轴的平面去截圆锥,得到的是圆;把平面渐渐倾斜,得到椭圆;当平面倾斜到“和且仅和”圆锥的一条母线平行时,得到抛物线;用平行于圆锥的轴的平面截取,可得到双曲线的一支。
直线参数方程:x=x+tcosθ y=y+tsinθ (t为参数)
圆参数方程:x=X+rcosθ y=Y+rsinθ (θ为参数 )
椭圆参数方程:x=X+acosθ y=Y+bsinθ (θ为参数 )
双曲线参数方程:x=X+asecθ y=Y+btanθ (θ为参数 )
抛物线参数方程:x=2pt^2 y=2pt (t为参数)
百度百科-圆锥曲线
圆锥曲线总结
很多朋友或同学们并不懂积分。所以,在下用合理的逻辑,做简单的解释,具备初高中数学都可理解。如下:
首先给个圆柱,高H,底半径R(H与R非无穷大)。
然后,以它的底和高为基础在内部做个圆柱。
怎么比较二者体积呢?关键时刻来了
这里我们先给定几个定义,
1, 假定上帝存在;
2, 用上帝之刀平行于圆柱底均匀切割N次,使N无穷大,得到(N+1)个圆柱和圆锥的切面, 切面的厚度为H/(N+1);
3, 无穷切, 使N无穷大到某程度,得到 Δr= R/N ,使得Δr为圆锥的元点半径(不能更小,类 似电子电荷(元电荷)电量)。这是逻辑上的关键,请深刻理解。
理解了以上定义,我们就可以知道相关计算数据了。对于圆锥的所有切面而言,
各切面半径从顶到底依次为0,Δr,2Δr,…mΔr,…NΔr=R( 因为Δr已定义不可再分),
圆锥各切面面积从顶到底依次为0,πΔr^2,π(2Δr)^2……π(NΔr)^2,
各单切面体积依次是 切面面积*(H/(N+1))
故圆锥体积等于所有切面的体积加和
V锥=(πΔr^2)*(0+1+2^2+3^2+...+N^2) * (H/(N+1))
我们再来看看圆柱的体积。它是(N+1)个圆柱切面体积的加和,很简单
V柱=(N+1) * (πR^2)*(H/(N+1))=(N+1) *(π(NΔr)^2)*(H/(N+1))
故 V锥/ V柱=(0+1+2^2+3^2+...+N^2) / ((N^2)*(N+1))
根据数列知识,
V锥/ V柱=N*(N+1)*(2N+1)/6 / ((N^2)*(N+1))=1/3+1/(6 N)
故,N为无穷大时,V锥/ V柱=1/3
高考数学中圆锥曲线的经典例子?
难点25 圆锥曲线综合题
圆锥曲线的综合问题包括:解析法的应用,与圆锥曲线有关的定值问题、最值问题、参数问题、应用题和探索性问题,圆锥曲线知识的纵向联系,圆锥曲线知识和三角、复数等代数知识的横向联系,解答这部分试题,需要较强的代数运算能力和图形认识能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,推理转换,并在运算过程中注意思维的严密性,以保证结果的完整.
●难点磁场
(★★★★)若椭圆 =1(a>b>0)与直线l:x+y=1在第一象限内有两个不同的交点,求a、b所满足的条件,并画出点P(a,b)的存在区域.
●案例探究
〔例1〕已知圆k过定点A(a,0)(a>0),圆心k在抛物线C:y2=2ax上运动,MN为圆k在y轴上截得的弦.
(1)试问MN的长是否随圆心k的运动而变化?
(2)当|OA|是|OM|与|ON|的等差中项时,抛物线C的准线与圆k有怎样的位置关系?
命题意图:本题考查圆锥曲线科内综合的知识及学生综合、灵活处理问题的能力,属
★★★★★级题目.
知识依托:弦长公式,韦达定理,等差中项,绝对值不等式,一元二次不等式等知识.
错解分析:在判断d与R的关系时,x0的范围是学生容易忽略的.
技巧与方法:对第(2)问,需将目标转化为判断d=x0+ 与R= 的大小.
解:(1)设圆心k(x0,y0),且y02=2ax0,
圆k的半径R=|AK|=
∴|MN|=2 =2a(定值)
∴弦MN的长不随圆心k的运动而变化.
(2)设M(0,y1)、N(0,y2)在圆k:(x-x0)2+(y-y0)2=x02+a2中,
令x=0,得y2-2y0y+y02-a2=0
∴y1y2=y02-a2
∵|OA|是|OM|与|ON|的等差中项.
∴|OM|+|ON|=|y1|+|y2|=2|OA|=2a.
又|MN|=|y1-y2|=2a
∴|y1|+|y2|=|y1-y2|
∴y1y2≤0,因此y02-a2≤0,即2ax0-a2≤0.
∴0≤x0≤ .
圆心k到抛物线准线距离d=x0+ ≤a,而圆k半径R= ≥a.
且上两式不能同时取等号,故圆k必与准线相交.
〔例2〕如图,已知椭圆 =1(2≤m≤5),过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及其准线的交点从左到右的顺序为A、B、C、D,设f(m)=||AB|-|CD||
(1)求f(m)的解析式;
(2)求f(m)的最值.
命题意图:本题主要考查利用解析几何的知识建立函数关系式,并求其最值,体现了圆锥曲线与代数间的科间综合.属★★★★★级题目.
知识依托:直线与圆锥曲线的交点,韦达定理,根的判别式,利用单调性求函数的最值.
错解分析:在第(1)问中,要注意验证当2≤m≤5时,直线与椭圆恒有交点.
技巧与方法:第(1)问中,若注意到xA,xD为一对相反数,则可迅速将||AB|-|CD||化简.第(2)问,利用函数的单调性求最值是常用方法.
解:(1)设椭圆的半长轴、半短轴及半焦距依次为a、b、c,则a2=m,b2=m-1,c2=a2-b2=1
∴椭圆的焦点为F1(-1,0),F2(1,0).
故直线的方程为y=x+1,又椭圆的准线方程为x=± ,即x=±m.
∴A(-m,-m+1),D(m,m+1)
考虑方程组 ,消去y得:(m-1)x2+m(x+1)2=m(m-1)
整理得:(2m-1)x2+2mx+2m-m2=0
Δ=4m2-4(2m-1)(2m-m2)=8m(m-1)2
∵2≤m≤5,∴Δ>0恒成立,xB+xC= .
又∵A、B、C、D都在直线y=x+1上
∴|AB|=|xB-xA|= =(xB-xA). ,|CD|= (xD-xC)
∴||AB|-|CD||= |xB-xA+xD-xC|= |(xB+xC)-(xA+xD)|
又∵xA=-m,xD=m,∴xA+xD=0
∴||AB|-|CD||=|xB+xC|. =| |. = (2≤m≤5)
故f(m)= ,m∈〔2,5〕.
(2)由f(m)= ,可知f(m)=
又2- ≤2- ≤2-
∴f(m)∈〔 〕
故f(m)的最大值为 ,此时m=2;f(m)的最小值为 ,此时m=5.
〔例3〕舰A在舰B的正东6千米处,舰C在舰B的北偏西30°且与B相距4千米,它们准备捕海洋动物,某时刻A发现动物信号,4秒后B、C同时发现这种信号,A发射麻醉炮弹.设舰与动物均为静止的,动物信号的传播速度为1千米/秒,炮弹的速度是 千米/秒,其中g为重力加速度,若不计空气阻力与舰高,问舰A发弹的方位角和仰角应是多少?
命题意图:考查圆锥曲线在实际问题中的应用,及将实际问题转化成数学问题的能力,属★★★★★级题目.
知识依托:线段垂直平分线的性质,双曲线的定义,两点间的距离公式,斜抛运动的曲线方程.
错解分析:答好本题,除要准确地把握好点P的位置(既在线段BC的垂直平分线上,又在以A、B为焦点的抛物线上),还应对方位角的概念掌握清楚.
技巧与方法:通过建立恰当的直角坐标系,将实际问题转化成解析几何问题来求解.对空间物体的定位,一般可利用声音传播的时间差来建立方程.
解:取AB所在直线为x轴,以AB的中点为原点,建立如图所示的直角坐标系.由题意可知,A、B、C舰的坐标为(3,0)、(-3,0)、(-5,2 ).
由于B、C同时发现动物信号,记动物所在位置为P,则|PB|=|PC|.于是P在线段BC的中垂线上,易求得其方程为 x-3y+7 =0.
又由A、B两舰发现动物信号的时间差为4秒,知|PB|-|PA|=4,故知P在双曲线 =1的右支上.
直线与双曲线的交点为(8,5 ),此即为动物P的位置,利用两点间距离公式,可得|PA|=10.
据已知两点的斜率公式,得kPA= ,所以直线PA的倾斜角为60°,于是舰A发弹的方位角应是北偏东30°.
设发弹的仰角是θ,初速度v0= ,则 ,
∴sin2θ= ,∴仰角θ=30°.
●锦囊妙计
解决圆锥曲线综合题,关键是熟练掌握每一种圆锥曲线的定义、标准方程、图形与几何性质,注意挖掘知识的内在联系及其规律,通过对知识的重新组合,以达到巩固知识、提高能力的目的.
(1)对于求曲线方程中参数的取值范围问题,需构造参数满足的不等式,通过求不等式(组)求得参数的取值范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域.
(2)对于圆锥曲线的最值问题,解法常有两种:当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值.
●歼灭难点训练
一、选择题
1.(★★★★)已知A、B、C三点在曲线y= 上,其横坐标依次为1,m,4(1<m<4),当△ABC的面积最大时,m等于( )
A.3 B. C. D.
2.(★★★★★)设u,v∈R,且|u|≤ ,v>0,则(u-v)2+( )2的最小值为( )
A.4 B.2 C.8 D.2
二、填空题
3.(★★★★★)A是椭圆长轴的一个端点,O是椭圆的中心,若椭圆上存在一点P,使
∠OPA= ,则椭圆离心率的范围是_________.
4.(★★★★)一辆卡车高3米,宽1.6米,欲通过抛物线形隧道,拱口宽恰好是抛物线的通径长,若拱口宽为a米,则能使卡车通过的a的最小整数值是_________.
5.(★★★★★)已知抛物线y=x2-1上一定点B(-1,0)和两个动点P、Q,当P在抛物线上运动时,BP⊥PQ,则Q点的横坐标的取值范围是_________.
三、解答题
6.(★★★★★)已知直线y=kx-1与双曲线x2-y2=1的左支交于A、B两点,若另一条直线l经过点P(-2,0)及线段AB的中点Q,求直线l在y轴上的截距b的取值范围.
7.(★★★★★)已知抛物线C:y2=4x.
(1)若椭圆左焦点及相应的准线与抛物线C的焦点F及准线l分别重合,试求椭圆短轴端点B与焦点F连线中点P的轨迹方程;
(2)若M(m,0)是x轴上的一定点,Q是(1)所求轨迹上任一点,试问|MQ|有无最小值?若有,求出其值;若没有,说明理由.
8.(★★★★★)如图, 为半圆,AB为半圆直径,O为半圆圆心,且OD⊥AB,Q为线段OD的中点,已知|AB|=4,曲线C过Q点,动点P在曲线C上运动且保持|PA|+|PB|的值不变.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程;
(2)过D点的直线l与曲线C相交于不同的两点M、N,且M在D、N之间,设 =λ,求λ的取值范围.
〔学法指导〕怎样学好圆锥曲线
圆锥曲线将几何与代数进行了完美结合.借助纯代数的解决手段研究曲线的概念和性质及直线与圆锥曲线的位置关系,从数学家笛卡尔开创了坐标系那天就已经开始.
高考中它依然是重点,主客观题必不可少,易、中、难题皆有.为此需要我们做到:
1.重点掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义和性质.这些都是圆锥曲线的基石,高考中的题目都涉及到这些内容.
2.重视求曲线的方程或曲线的轨迹,此处作为高考解答题的命题对象难度较大.所以要掌握住一般方法:定义法、直接法、待定系数法、相关点法、参数法等.
3.加强直线与圆锥曲线的位置关系问题的复习.此处一直为高考的热点.这类问题常涉及到圆锥曲线的性质和直线的基本知识点、线段的中点、弦长、垂直问题,因此分析问题时利用数形结合思想和设而不求法与弦长公式及韦达定理联系去解决.这样加强了对数学各种能力的考查.
4.重视对数学思想、方法进行归纳提炼,达到优化解题思维、简化解题过程.
(1)方程思想
解析几何的题目大部分都以方程形式给定直线和圆锥曲线,因此把直线与圆锥曲线相交的弦长问题利用韦达定理进行整体处理,就简化解题运算量.
(2)用好函数思想方法
对于圆锥曲线上的一些动点,在变化过程中会引入一些相互联系、相互制约的量,从而使一些线的长度及a,b,c,e之间构成函数关系,函数思想在处理这类问题时就很有效.
(3)掌握坐标法
坐标法是解决有关圆锥曲线问题的基本方法.近几年都考查了坐标法,因此要加强坐标法的训练.
参考答案
难点磁场
解:由方程组 消去y,整理得(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2)=0 ①
则椭圆与直线l在第一象限内有两个不同的交点的充要条件是方程①在区间(0,1)内有两相异实根,令f(x)=(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2),则有
同时满足上述四个条件的点P(a,b)的存在区域为下图所示的阴影部分:
歼灭难点训练
一、1.解析:由题意知A(1,1),B(m, ),C(4,2).
直线AC所在方程为x-3y+2=0,
点B到该直线的距离为d= .
∵m∈(1,4),∴当 时,S△ABC有最大值,此时m= .
答案:B
2.解析:考虑式子的几何意义,转化为求圆x2+y2=2上的点与双曲线xy=9上的点的距离的最小值.
答案:C
二、3.解析:设椭圆方程为 =1(a>b>0),以OA为直径的圆:x2-ax+y2=0,两式联立消y得 x2-ax+b2=0.即e2x2-ax+b2=0,该方程有一解x2,一解为a,由韦达定理x2= -a,0<x2<a,即0< -a<a <e<1.
答案: <e<1
4.解析:由题意可设抛物线方程为x2=-ay,当x= 时,y=- ;当x=0.8时,y=- .由题意知 ≥3,即a2-12a-2.56≥0.解得a的最小整数为13.
答案:13
5.解析:设P(t,t2-1),Q(s,s2-1)
∵BP⊥PQ,∴ =-1,
即t2+(s-1)t-s+1=0
∵t∈R,∴必须有Δ=(s-1)2+4(s-1)≥0.即s2+2s-3≥0,
解得s≤-3或s≥1.
答案:(-∞,-3 ∪ 1,+∞)
三、6.解:设A(x1,y1),B(x2,y2).
由 ,得(1-k2)x2+2kx-2=0,
又∵直线AB与双曲线左支交于A、B两点,
故有
解得- <k<-1
7.解:由抛物线y2=4x,得焦点F(1,0),准线l:x=-1.
(1)设P(x,y),则B(2x-1,2y),椭圆中心O′,则|FO′|∶|BF|=e,又设点B到l的距离为d,则|BF|∶d=e,∴|FO′|∶|BF|=|BF|∶d,即(2x-2)2+(2y)2=2x(2x-2),化简得P点轨迹方程为y2=x-1(x>1).
(2)设Q(x,y),则|MQ|=
(ⅰ)当m- ≤1,即m≤ 时,函数t=[x-(m- )2]+m- 在(1,+∞)上递增,故t无最小值,亦即|MQ|无最小值.
(ⅱ)当m- >1,即m> 时,函数t=[x2-(m- )2]+m- 在x=m- 处有最小值m- ,∴|MQ|min= .
8.解:(1)以AB、OD所在直线分别为x轴、y轴,O为原点,建立平面直角坐标系,
∵|PA|+|PB|=|QA|+|QB|=2 >|AB|=4.
∴曲线C为以原点为中心,A、B为焦点的椭圆.
设其长半轴为a,短半轴为b,半焦距为c,则2a=2 ,∴a= ,c=2,b=1.
∴曲线C的方程为 +y2=1.
(2)设直线l的方程为y=kx+2,
代入 +y2=1,得(1+5k2)x2+20kx+15=0.
Δ=(20k)2-4×15(1+5k2)>0,得k2> .由图可知 =λ
由韦达定理得
将x1=λx2代入得
两式相除得
①
M在D、N中间,∴λ<1 ②
又∵当k不存在时,显然λ= (此时直线l与y轴重合).
高中数学 《圆锥曲线》解题技巧归纳
椭圆标准方程典型例题
例1 已知椭圆 的一个焦点为(0,2)求 的值.
分析:把椭圆的方程化为标准方程,由 ,根据关系 可求出 的值.
解:方程变形为 .因为焦点在 轴上,所以 ,解得 .
又 ,所以 , 适合.故 .
例2 已知椭圆的中心在原点,且经过点 , ,求椭圆的标准方程.
分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,
求出参数 和 (或 和 )的值,即可求得椭圆的标准方程.
解:当焦点在 轴上时,设其方程为 .
由椭圆过点 ,知 .又 ,代入得 , ,故椭圆的方程为 .
当焦点在 轴上时,设其方程为 .
由椭圆过点 ,知 .又 ,联立解得 , ,故椭圆的方程为 .
例3 的底边 , 和 两边上中线长之和为30,求此三角形重心 的轨迹和顶点 的轨迹.
分析:(1)由已知可得 ,再利用椭圆定义求解.
(2)由 的轨迹方程 、 坐标的关系,利用代入法求 的轨迹方程.
解: (1)以 所在的直线为 轴, 中点为原点建立直角坐标系.设 点坐标为 ,由 ,知 点的轨迹是以 、 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因 , ,有 ,
故其方程为 .
(2)设 , ,则 . ①
由题意有 代入①,得 的轨迹方程为 ,其轨迹是椭圆(除去 轴上两点).
例4 已知 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点 到两焦点的距离分别为 和 ,过 点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.
解:设两焦点为 、 ,且 , .从椭圆定义知 .即 .
从 知 垂直焦点所在的对称轴,所以在 中, ,
可求出 , ,从而 .
∴所求椭圆方程为 或 .
例5 已知椭圆方程 ,长轴端点为 , ,焦点为 , , 是椭圆上一点, , .求: 的面积(用 、 、 表示).
分析:求面积要结合余弦定理及定义求角 的两邻边,从而利用 求面积.
解:如图,设 ,由椭圆的对称性,不妨设 ,由椭圆的对称性,不妨设 在第一象限.由余弦定理知: ? .①
由椭圆定义知: ②,则 得 .
故 .
例6 已知动圆 过定点 ,且在定圆 的内部与其相内切,求动圆圆心 的轨迹方程.
分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式.
解:如图所示,设动圆 和定圆 内切于点 .动点 到两定点,
即定点 和定圆圆心 距离之和恰好等于定圆半径,
即 .∴点 的轨迹是以 , 为两焦点,
半长轴为4,半短轴长为 的椭圆的方程: .
说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.
例7 已知椭圆 ,(1)求过点 且被 平分的弦所在直线的方程;
(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;
(3)过 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;
(4)椭圆上有两点 、 , 为原点,且有直线 、 斜率满足 ,
求线段 中点 的轨迹方程.
分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.
解:设弦两端点分别为 , ,线段 的中点 ,则
①-②得 .
由题意知 ,则上式两端同除以 ,有 ,
将③④代入得 .⑤
(1)将 , 代入⑤,得 ,故所求直线方程为: . ⑥
将⑥代入椭圆方程 得 , 符合题意, 为所求.
(2)将 代入⑤得所求轨迹方程为: .(椭圆内部分)
(3)将 代入⑤得所求轨迹方程为: .(椭圆内部分)
(4)由①+②得 : , ⑦, 将③④平方并整理得
, ⑧, , ⑨
将⑧⑨代入⑦得: , ⑩
再将 代入⑩式得: , 即 .
此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.
例8 已知椭圆 及直线 .
(1)当 为何值时,直线与椭圆有公共点?
(2)若直线被椭圆截得的弦长为 ,求直线的方程.
解:(1)把直线方程 代入椭圆方程 得 ,
即 . ,解得 .
(2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为 , ,由(1)得 , .
根据弦长公式得 : .解得 .方程为 .
说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.
这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式 ;解决弦长问题,一般应用弦长公式.
用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.
例9 以椭圆 的焦点为焦点,过直线 上一点 作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点 应在何处?并求出此时的椭圆方程.
分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.
解:如图所示,椭圆 的焦点为 , .
点 关于直线 的对称点 的坐标为(-9,6),直线 的方程为 .
解方程组 得交点 的坐标为(-5,4).此时 最小.
所求椭圆的长轴: ,∴ ,又 ,
∴ .因此,所求椭圆的方程为 .
例10 已知方程 表示椭圆,求 的取值范围.
解:由 得 ,且 .
∴满足条件的 的取值范围是 ,且 .
说明:本题易出现如下错解:由 得 ,故 的取值范围是 .
出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中 这个条件,当 时,并不表示椭圆.
例11 已知 表示焦点在 轴上的椭圆,求 的取值范围.
分析:依据已知条件确定 的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出 的取值范围.
解:方程可化为 .因为焦点在 轴上,所以 .
因此 且 从而 .
说明:(1)由椭圆的标准方程知 , ,这是容易忽视的地方.
(2)由焦点在 轴上,知 , . (3)求 的取值范围时,应注意题目中的条件 .
例12 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过 和 两点的椭圆方程.
分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,
可设其方程为 ( , ),且不必去考虑焦点在哪个坐标轴上,直接可求出方程.
解:设所求椭圆方程为 ( , ).由 和 两点在椭圆上可得
即 所以 , .故所求的椭圆方程为 .
例13 知圆 ,从这个圆上任意一点 向 轴作垂线段,求线段中点 的轨迹.
分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题.这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹.
解:设点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,则 , .
因为 在圆 上,所以 .
将 , 代入方程 得 .所以点 的轨迹是一个椭圆 .
说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,这种方法具体做法如下:首先设动点的坐标为 ,
设已知轨迹上的点的坐标为 ,然后根据题目要求,使 , 与 , 建立等式关系,
从而由这些等式关系求出 和 代入已知的轨迹方程,就可以求出关于 , 的方程,
化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握.
例14 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在 轴上的椭圆,过它对的左焦点 作倾斜解为 的直线交椭圆于 , 两点,求弦 的长.
分析:可以利用弦长公式 求得,
也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求.
解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.
.因为 , ,所以 .因为焦点在 轴上,
所以椭圆方程为 ,左焦点 ,从而直线方程为 .
由直线方程与椭圆方程联立得: .设 , 为方程两根,所以 , , , 从而 .
(法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.
由题意可知椭圆方程为 ,设 , ,则 , .
在 中, ,即 ;
所以 .同理在 中,用余弦定理得 ,所以 .
(法3)利用焦半径求解.
先根据直线与椭圆联立的方程 求出方程的两根 , ,它们分别是 , 的横坐标.
再根据焦半径 , ,从而求出 .
例15 椭圆 上的点 到焦点 的距离为2, 为 的中点,则 ( 为坐标原点)的值为A.4 B.2 C.8 D.
解:如图所示,设椭圆的另一个焦点为 ,由椭圆第一定义得 ,所以 ,
又因为 为 的中位线,所以 ,故答案为A.
说明:(1)椭圆定义:平面内与两定点的距离之和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆.
(2)椭圆上的点必定适合椭圆的这一定义,即 ,利用这个等式可以解决椭圆上的点与焦点的有关距离.
例16 已知椭圆 ,试确定 的取值范围,使得对于直线 ,椭圆 上有不同的两点关于该直线对称.
分析:若设椭圆上 , 两点关于直线 对称,则已知条件等价于:(1)直线 ;(2)弦 的中点 在 上.
利用上述条件建立 的不等式即可求得 的取值范围.
解:(法1)设椭圆上 , 两点关于直线 对称,直线 与 交于 点.
∵ 的斜率 ,∴设直线 的方程为 .由方程组 消去 得
①。∴ .于是 , ,
即点 的坐标为 .∵点 在直线 上,∴ .解得 . ②
将式②代入式①得 ③
∵ , 是椭圆上的两点,∴ .解得 .
(法2)同解法1得出 ,∴ ,
,即 点坐标为 .
∵ , 为椭圆上的两点,∴ 点在椭圆的内部,∴ .解得 .
(法3)设 , 是椭圆上关于 对称的两点,直线 与 的交点 的坐标为 .
∵ , 在椭圆上,∴ , .两式相减得 ,
即 .∴ .
又∵直线 ,∴ ,∴ ,即①。
又 点在直线 上,∴ ②。由①,②得 点的坐标为 .以下同解法2.
说明:涉及椭圆上两点 , 关于直线 恒对称,求有关参数的取值范围问题,可以采用列参数满足的不等式:
(1)利用直线 与椭圆恒有两个交点,通过直线方程与椭圆方程组成的方程组,消元后得到的一元二次方程的判别式 ,建立参数方程.
(2)利用弦 的中点 在椭圆内部,满足 ,将 , 利用参数表示,建立参数不等式.
例17 在面积为1的 中, , ,建立适当的坐标系,求出以 、 为焦点且过 点的椭圆方程.
解:以 的中点为原点, 所在直线为 轴建立直角坐标系,设 .
则 ∴ 即 ∴ 得
∴所求椭圆方程为
例18 已知 是直线 被椭圆 所截得的线段的中点,求直线 的方程.
分析:本题考查直线与椭圆的位置关系问题.通常将直线方程与椭圆方程联立消去 (或 ),得到关于 (或 )的一元二次方程,再由根与系数的关系,直接求出 , (或 , )的值代入计算即得.
并不需要求出直线与椭圆的交点坐标,这种“设而不求”的方法,在解析几何中是经常采用的.
解:方法一:设所求直线方程为 .代入椭圆方程,整理得
①
设直线与椭圆的交点为 , ,则 、 是①的两根,∴
∵ 为 中点,∴ , .∴所求直线方程为 .
方法二:设直线与椭圆交点 , .∵ 为 中点,∴ , .
又∵ , 在椭圆上,∴ , 两式相减得 ,
即 .∴ .∴直线方程为 .
方法三:设所求直线与椭圆的一个交点为 ,另一个交点 .
∵ 、 在椭圆上,∴ ①。 ②
从而 , 在方程①-②的图形 上,而过 、 的直线只有一条,∴直线方程为 .
说明:直线与圆锥曲线的位置关系是重点考查的解析几何问题,“设而不求”的方法是处理此类问题的有效方法.
若已知焦点是 、 的椭圆截直线 所得弦中点的横坐标是4,则如何求椭圆方程?
圆锥曲线的几何性质
圆锥曲线一上来就考虑联立方程组,算出判别式,写出X1+X2,X1*X2,这样就算你这道题不会做,做到这儿一般能拿到6—8分,步骤分还要根据题的难易程度。你做题可以试试,保证屡试不爽。
圆锥曲线在高考中的比重
问题一:圆锥曲线到大学才知道的几何性质有那些? 列上一些 带证明更谢谢了 现在高中出题基本上都是大学 高考源于教材,必须略高于教材。
本人结合历年高考编著一本《高考常考的大一数学》有关圆锥曲线的有四线一方程。
1、 若P(x0,y0)在椭圆x2/a2+y2/b2=1上,得到切线方程为
x0x/a2+y0y/b2=1;
若P(x0,y0)在椭圆x2/a2+y2/b2=1外,得到切点弦方程为
x0x/a2+y0y/b2=1;
这两个方程形式一样,含义不一样。PPPPPP2
2、 若P(x0,y0)在双曲线x2/a2-y2/b2=1上,得到切线方程为
x0x/a2-y0y/b2=1;
若P(x0,y0)在椭圆x2/a2-y2/b2=1外,得到切点弦方程为
x0x/a2-y0y/b2=1;
3、 若P(x0,y0)在抛物线y2=2px上,得到切线方程为
y0y=p(x0+x);
若P(x0,y0)在抛物线y2=2px外,得到切点弦方程为
y0y=p(x0+x);
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问题二:圆锥曲线的解题技巧? 1.圆锥曲线的两个定义:
(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F ,F 的距离的和等于常数 ,且此常数 一定要大于 ,当常数等于 时,轨迹是线段F F ,当常数小于 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F ,F 的距离的差的绝对值等于常数 ,且此常数 一定要小于|F F |,定义中的“绝对值”与 <|F F |不可忽视。若 =|F F |,则轨迹是以F ,F 为端点的两条射线,若 |F F |,则轨迹不存在。若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
如方程 表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)
(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“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率 。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。
如已知点 及抛物线 上一动点P(x,y),则y+|PQ|的最小值是_____(答2)
2.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):
(1)椭圆:焦点在 轴上时 ( ),焦点在 轴上时 =1( )。方程 表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0,且A,B,C同号,A≠B)。
如(1)已知方程 表示椭圆,则 的取值范围为____(答: );
(2)若 ,且 ,则 的最大值是____, 的最小值是___(答: )
(2)双曲线:焦点在 轴上: =1,焦点在 轴上: =1( )。方程 表示双曲线的充要条件是什么?(ABC≠0,且A,B异号)。
如设中心在坐标原点 ,焦点 、 在坐标轴上,离心率 的双曲线C过点 ,则C的方程为_______(答: )
(3)抛物线:开口向右时 ,开口向左时 ,开口向上时 ,开口向下时 。
如定长为3的线段AB的两个端点在y=x2上移动,AB中点为M,求点M到x轴的最短距离。
3.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 , 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
如已知方程 表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是__(答: )
(2)双曲线:由 , 项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;
(3)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。
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F ,F 的位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数 ,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向;(2)在椭圆中, 最大, ,在双曲线中, 最大, 。
4.圆锥曲线的几何性质:
(1)椭圆(以 ( )为例):①范围: ;②焦点:两个焦点 ;③对称性:两条对称轴 ,一个对称中心(0,0),四个顶点 ,其中长轴长为2 ,短轴长为2 ;④准线:两条准线 ; ⑤离心率: ,椭圆 , 越小,椭圆越圆; 越大,椭圆越扁。
如(1)若椭圆 的离心率 ,则 的值是__(答:3或 );
(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1时,则椭圆长轴的最小值为__(答: )
(2)双曲线(以 ( )为例):①范围: 或 ;②焦点:两个焦点 ;③对称性:两条对称轴 ,一个对称中心(0,0),两个顶点 ,其中实轴长为2 ,虚轴长为2 ,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 ;④准线:两条准线 ; ⑤离心率: ,双曲线 ,等轴双曲线 , 越......>>
问题三:圆锥曲线六大名圆分别是什么,有什么性质? 圆锥曲线统一定义:(第二定义)
平面上到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离为定值(离心率e)的点的 *** .而根据e的大小分为椭圆,抛物线,双曲线.圆可看作e为0的曲线.
1.0x^2/a^2+y^2/b^2=1(0y^2/a^2+y^2/b^2=1(0a^2=b^2+c^2
椭圆上任意一点到两焦点距离之和为2a(定值),且大于焦距2c,这是第一定义
问题四:谁能告诉我现在什么游戏正在公测? 去17173
高中数学圆锥曲线怎么才能学好
在每年的全国高考题中,有关圆锥曲线的试题占解析几何总分值的三分之二,约占全卷总 分的 13%.有关圆锥曲线的试题每年一般有两到三道,其中两道为选择题或填空题,一道为解答题,是高中数学的重点内容之一。随着新课改的进行,其重要性应该不会下降
圆锥曲线是高中数学的难点,也是重点。归根结底,圆锥曲线是解析几何的核心内容,也是高考数学中的必考内容。高中数学圆锥曲线怎么才能学好?多做题,要敢于去算,老师讲过的题一定自己算一遍,算对为止。最后达到一个效果:做过的题一眼就能看出如何做。
高中数学圆锥曲线学习方法一
舍弃太难、太偏的题目,得把握基础知识。首先以中低档的题训练为主,打好基础,再做难题就顺理成章,得心应手。难度大的题教学中一定要循序渐进,千万不能急于求成,可将题目分解,从学生的认知基础、认知能力出发,先做与之有关的变形题,在层层递进,漫漫过度到本题的解决。
说圆锥曲线难,主要的是压轴题目的后两问,第一问和前面的选择和填空也是基础的题目。要握基础知识,不可拔苗助长。
就是在高考的时候我们也要学会适当的放弃。他说为部分尖子生准备的,但并不是说我们一般的学生在平时就可以放弃了。
高中数学圆锥曲线学习方法二
舍得花时间,得提高计算能力。圆锥曲线的计算量非常大,一个圆锥曲线的题目完整的做出来至少需要花一二十分钟的时间,甚至是一节课。高中阶段课程比较紧张,时间比较紧张,使得学生沉不下心来做这样耗时的题目。计算能力实在计算的过程中提高的。很多学生眼高手低,思路清楚了,就是这样算,然后就放弃了。其实计算里面有很多技巧,并不是机械的算。
高中数学圆锥曲线学习方法三
舍弃技巧性很强的题目,得把典型题目,常规做法练熟。其实,汇总一下圆锥曲线的解答题的做法,你会总结出一些规律,直线和圆锥曲线的位置关系是重点,常用的做法是联立,常求的结论是弦长、面积、参数的范围等等。
高中数学圆锥曲线学习方法四
舍弃圆锥曲线就是纯计算的错误思想,得用数形结合思想解决圆锥曲线问题。学生学习过程中,要注意养成良好的画图习惯,不断增强对图形的思辨能力,充分发挥图形性质的功能来研究问题。平时可多做一些运用数形结合的思想来解决的问题,养成自觉运用数形结合的思想解决某些问题的习惯。数形结合有时可大大减少计算量,使问题简化,让我们发现里面本质的东西。
在高考中,圆锥曲线通常作为压轴题出现,同时在选择和填空题中也会考查,所占比例较大。在客观题中一般来说难度中等,较容易应对。后面的解答题其特点是难度较大,并且运算量大,较难得分。在教学中可以做到上面的“几舍几得”就可以了。 c_kan();
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