高三數(shù)學(xué)教案:圓錐曲線經(jīng)典例題及總結(jié)_第1頁
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文檔簡介

1、高三數(shù)學(xué)教案:圓錐曲線經(jīng)典例題及總結(jié)【】鑒于大家對查字典數(shù)學(xué)網(wǎng)十分關(guān)注,小編在此為大 家搜集整理了此文高三數(shù)學(xué)教案:圓錐曲線經(jīng)典例題及總 結(jié),供大家參考!本文題目:高三數(shù)學(xué)教案:圓錐曲線經(jīng)典例題及總結(jié) 圓錐曲線1.圓錐曲線的兩定義:第一定義中要重視括號內(nèi)的限制條件:橢圓中,與兩個定點 f ,f 的距離的和等于常數(shù) ,且此常數(shù) 一定要大于 ,當 常數(shù)等于 時,軌跡是線段 f f ,當常數(shù)小于 時,無軌跡; 雙曲線中,與兩定點 f ,f 的距離的差的絕對值等于常數(shù) , 且此常數(shù) 一定要小于 |f f |,定義中的絕對值與 |f f |不 可忽視。若 =|f f |,則軌跡是以 f ,f 為端點的兩

2、條射線, 若 |f f |,則軌跡不存在。若去掉定義中的絕對值則軌 跡僅表示雙曲線的一支。2.圓錐曲線的標準方程 (標準方程是指中心(頂點)在原點, 坐標軸為對稱軸時的標準位置的方程 ):(1) 橢圓:焦點在 軸上時 ( ),焦點在 軸上時 =1( )。方 程 表示橢圓的充要條件是什么 ?(abc0,且 a,b,c 同號, ab)。(2) 雙曲線:焦點在 軸上: =1,焦點在 軸上: =1( )。方 程 表示雙曲線的充要條件是什么?(abc0,且 a,b 異號)。第 1 頁(3)拋物線:開口向右時 ,開口向左時 ,開口向上時 ,開 口向下時 。3.圓錐曲線焦點位置的判斷 (首先化成標準方程,然

3、后再判 斷):(1)橢圓:由 , 分母的大小決定,焦點在分母大的坐標軸上。 (2)雙曲線:由 , 項系數(shù)的正負決定,焦點在系數(shù)為正的坐 標軸上;(3)拋物線:焦點在一次項的坐標軸上,一次項的符號決定 開口方向。提醒:在橢圓中, 最大, ,在雙曲線中, 最大, 。 4.圓錐曲線的幾何性質(zhì):(1)橢圓(以 ( )為例):范圍: ;焦點:兩個焦點 ; 對稱性:兩條對稱軸 ,一個對稱中心(0,0),四個頂點 , 其中長軸長為 2 ,短軸長為 2 ;準線:兩條準線 ; 離 心率: ,橢圓 , 越小,橢圓越圓; 越大,橢圓越扁。 (2)雙曲線(以 ( )為例):范圍: 或 ;焦點:兩個焦 點 ;對稱性:兩

4、條對稱軸 ,一個對稱中心(0,0),兩個頂 點 ,其中實軸長為 2 ,虛軸長為 2 ,特別地,當實軸和虛 軸的長相等時,稱為等軸雙曲線,其方程可設(shè)為 ;準線: 兩條準線 ; 離心率: ,雙曲線 ,等軸雙曲線 , 越小, 開口越小, 越大,開口越大;兩條漸近線: 。(3)拋物線(以 為例):范圍: ;焦點:一個焦點 ,其第 2 頁中 的幾何意義是:焦點到準線的距離;對稱性:一條對稱 軸 ,沒有對稱中心,只有一個頂點(0,0);準線:一條準 線 ; 離心率: ,拋物線 。5、點 和橢圓 ( )的關(guān)系:(1)點 在橢圓外 ;(2)點 在橢圓 上 =1;(3)點 在橢圓內(nèi)6.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系:

5、(1) 相交: 直線與橢圓相交; 直線與雙曲線相交,但直線與 雙曲線相交不一定有 ,當直線與雙曲線的漸近線平行時, 直線與雙曲線相交且只有一個交點,故 是直線與雙曲線相 交的充分條件,但不是必要條件 ; 直線與拋物線相交,但直 線與拋物線相交不一定有 ,當直線與拋物線的對稱軸平行 時,直線與拋物線相交且只有一個交點,故 也僅是直線與 拋物線相交的充分條件,但不是必要條件。(2) 相切: 直線與橢圓相切; 直線與雙曲線相切; 直線與拋 物線相切;(3) 相離: 直線與橢圓相離; 直線與雙曲線相離; 直線與拋 物線相離。提醒:(1)直線與雙曲線、拋物線只有一個公共點時的位置 關(guān)系有兩種情形:相切和

6、相交。如果直線與雙曲線的漸近線 平行時,直線與雙曲線相交 ,但只有一個交點;如果直線與拋 物線的軸平行時,直線與拋物線相交 ,也只有一個交點;(2) 過雙曲線 =1 外一點 的直線與雙曲線只有一個公共點的情第 3 頁況如下:p 點在兩條漸近線之間且不含雙曲線的區(qū)域內(nèi)時, 有兩條與漸近線平行的直線和分別與雙曲線兩支相切的兩 條切線,共四條;p 點在兩條漸近線之間且包含雙曲線的區(qū) 域內(nèi)時,有兩條與漸近線平行的直線和只與雙曲線一支相切 的兩條切線,共四條;p 在兩條漸近線上但非原點,只有兩 條:一條是與另一漸近線平行的直線,一條是切線;p 為原 點時不存在這樣的直線 ;(3)過拋物線外一點總有三條直

7、線 和拋物線有且只有一個公共點:兩條切線和一條平行于對稱 軸的直線。7、 焦點三角形(橢圓或雙曲線上的一點與兩焦點所構(gòu)成的三 角形)問題: ,當 即 為短軸端點時, 的最大值為 bc;對于 雙曲線 。 如 (1)短軸長為 ,8、 拋物線中與焦點弦有關(guān)的一些幾何圖形的性質(zhì):(1)以過 焦點的弦為直徑的圓和準線相切 ;(2)設(shè) ab 為焦點弦, m 為 準線與 x 軸的交點,則 amf=(3)設(shè) ab 為焦點弦,a、b 在準 線上的射影分別為 a ,b ,若 p 為 a b 的中點,則 pa(4) 若 ao 的延長線交準線于 c,則 bc 平行于 x 軸,反之,若過 b 點平行于 x 軸的直線交準

8、線于 c 點,則 a,o,c 三點共線。 9、弦長公式:若直線 與圓錐曲線相交于兩點 a、b,且 分 別為 a、b 的橫坐標,則 = ,若 分別為 a、b 的縱坐標,則 = ,若弦 ab 所在直線方程設(shè)為 ,則 = 。特別地,焦點弦(過 焦點的弦):焦點弦的弦長的計算,一般不用弦長公式計算,第 4 頁而是將焦點弦轉(zhuǎn)化為兩條焦半徑之和后,利用第二定義求 解。拋物線:在雙曲線 中,以 為中點的弦所在直線的斜率 k= ;在拋物線 中,以 為中點的弦所在直線的斜率 k= 。提醒:因為 是直線與圓錐曲線相交于兩點的必要條件,故 在求解有關(guān)弦長、對稱問題時,務(wù)必別忘了檢驗 !11.了解下列結(jié)論(1) 雙曲

9、線 的漸近線方程為 ;(2) 以 為漸近線 (即與雙曲線 共漸近線)的雙曲線方程為 為參數(shù), 0)。(3) 中心在原點,坐標軸為對稱軸的橢圓、雙曲線方程可設(shè) 為 ;(4) 橢圓、雙曲線的通徑(過焦點且垂直于對稱軸的弦)為 , 焦準距(焦點到相應(yīng)準線的距離 )為 ,拋物線的通徑為 ,焦 準距為 ;(5) 通徑是所有焦點弦 (過焦點的弦)中最短的弦;(6) 若拋物線 的焦點弦為 ab, ,則 ;(7) 若 oa、ob 是過拋物線 頂點 o 的兩條互相垂直的弦,則 直線 ab 恒經(jīng)過定點12、解析幾何與向量綜合時可能出現(xiàn)的向量內(nèi)容:(1) 給出直線的方向向量 或 ;第 5 頁(2) 給出 與 相交,

10、等于已知 過 的中點;(3) 給出 ,等于已知 是 的中點;(4) 給出 ,等于已知 與 的中點三點共線;(2) 給出以下情形之一: ;存在實數(shù) ;若存在實數(shù) , 等于已知 三點共線.(3) 給出 , 等于已知 , 即 是直角 ,給出 ,等于已知 是鈍角, 給出 ,等于已知 是銳角,(8) 給出 ,等于已知 是 的平分線 /(9) 在平行四邊形 中,給出 ,等于已知 是菱形;(8) 在平行四邊形 中,給出 ,等于已知 是矩形;(8) 在 中,給出 ,等于已知 是 的外心(三角形外接圓的 圓心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點); (12) 在 中,給出 ,等于已知 是 的重心(三角形的

11、重心是 三角形三條中線的交點 );(13) 在 中,給出 ,等于已知 是 的垂心(三角形的垂心是 三角形三條高的交點);(14) 在 中,給出 等于已知 通過 的內(nèi)心;(15) 在 中,給出 等于已知 是 的內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓 心,三角形的內(nèi)心是三角形三條角平分線的交點);(13) 在 中,給出 ,等于已知 是 中 邊的中線;(3)已知 a,b 為拋物線 x2=2py(p0)上異于原點的兩點, ,點 c 坐標為(0,2p)第 6 頁(1) 求證:a,b,c 三點共線;(2) 若 = ( )且 試求點 m 的軌跡方程。(1)證明:設(shè) ,由 得,又, ,即 a,b,c 三點共線。(2)由(1)

12、知直線 ab 過定點 c,又由 及 = ( )知 omab,垂足 為 m,所以點 m 的軌跡為以 oc 為直徑的圓,除去坐標原點。 即點 m 的軌跡方程為 x2+(y-p)2=p2(x0,y0)。13.圓錐曲線中線段的最值問題:例 1、(1)拋物線 c:y2=4x 上一點 p 到點 a(3,4 )與到準線的 距離和最小,則點 p 的坐標為_(2)拋物線 c: y2=4x 上一點 q 到點 b(4,1)與到焦點 f 的距離 和最小,則點 q 的坐標為 。分析:(1)a 在拋物線外,如圖,連 pf,則 ,因而易發(fā)現(xiàn), 當 a、p、f 三點共線時,距離和最小。(2)b 在拋物線內(nèi),如圖,作 qrl

13、交于 r,則當 b、q、r 三點 共線時,距離和最小。 解:(1)(2, )(2)( )1、已知橢圓 c1 的方程為 ,雙曲線 c2 的左、右焦點分別為 c1 的左、右頂點,而 c2 的左、右頂點分別是 c1 的左、右焦 點。(1) 求雙曲線 c2 的方程;(2) 若直線 l:與橢圓 c1 及雙曲線 c2 恒有兩個不同的交點,第 7 頁且 l 與 c2 的兩個交點 a 和 b 滿足 (其中 o 為原點),求 k 的 取值范圍。解:()設(shè)雙曲線 c2 的方程為 ,則故 c2 的方程為 (ii)將由直線 l 與橢圓 c1 恒有兩個不同的交點得即 .由直線 l 與雙曲線 c2 恒有兩個不同的交點 a

14、,b 得解此不等式得 由、得故 k 的取值范圍為在平面直角坐標系 xoy 中,已知點 a(0,-1),b 點在直線 y = -3 上,m 點滿足 mb/oa, maab = mbba,m 點的軌跡為曲線 c。()求 c 的方程;()p 為 c 上的動點,l 為 c 在 p 點處得切 線,求 o 點到 l 距離的最小值。()設(shè) m(x,y),由已知得 b(x,-3),a(0,-1).所以 =(-x,-1-y), =(0,-3-y), =(x,-2). 再由愿意得知( + ) =0, 即(-x,-4-2y) (x,-2)=0.所以曲線 c 的方程式為 y= x -2. ()設(shè) p(x ,y )為曲

15、線 c: y= x -2 上一點,因為 y = x,所以 的斜率為 x 因此直線 的 方程為 ,即 。則 o 點到 的距離 .又 ,所以第 8 頁當 =0 時取等號,所以 o 點到 距離的最小值為 2.設(shè)雙曲線 (a0)的漸近線與拋物線 y=x2 +1 相切,則該雙曲 線的離心率等于( )設(shè)雙曲線 的一條漸近線,則雙曲線的離心率為( ). 過橢圓 ( )的左焦點 作 軸的垂線交橢圓于點 , 為右焦點, 若 ,則橢圓的離心率為已知雙曲線 的左、右焦點分別是 、 ,其一條漸近線方程 為 ,點 在雙曲線上.則 =( )0已知直線 與拋物線 相交于 兩點, 為 的焦點,若 ,則 ( ) 已知直線 和直

16、線 ,拋物線 上一動點 到直線 和直線 的距 離之和的最小值是 ( )設(shè)已知拋物線 c 的頂點在坐標原點,焦點為 f(1,0),直線 l 與拋物線 c 相交于 a,b 兩點。若 ab 的中點為(2,2),則 直線 l 的方程為_.橢圓 的焦點為 ,點 p 在橢圓上,若 ,則 ; 的大小為 . 過拋物線 的焦點 f 作傾斜角為 的直線交拋物線于 a、b 兩 點,若線段 ab 的長為 8,則 _【解析】設(shè)切點 ,則切線的斜率為 .由題意有 又 解得: 雙曲線 的一條漸近線為 ,由方程組 ,消去 y,得 有唯一解 , 所以,所以 ,由漸近線方程為 知雙曲線是等軸雙曲線,雙曲線方程是 , 于是兩焦點坐

17、標分別是 (-2,0)和(2,0),且 或 .不妨去 ,第 9 頁則 , .【解析】設(shè)拋物線 的準線為 直線恒過定點 p .如圖過 分 別作 于 , 于 , 由 ,則 ,點 b 為 ap 的中點.連結(jié) ,則 ,點 的橫坐標為 , 故點 的坐標為, 故選 d1. 點 p 處的切線 pt 平分pf1f2 在點 p 處的外角.2. pt 平分pf1f2 在點 p 處的外角,則焦點在直線 pt 上的 射影 h 點的軌跡是以長軸為直徑的圓,除去長軸的兩個端點. 3. 以焦點弦 pq 為直徑的圓必與對應(yīng)準線相離 .4. 以焦點半徑 pf1 為直徑的圓必與以長軸為直徑的圓內(nèi)切. 5. 若 在橢圓 上,則過

18、的橢圓的切線方程是 .6. 若 在橢圓 外 ,則過 po 作橢圓的兩條切線切點為 p1、 p2,則切點弦 p1p2 的直線方程是 .7. 橢圓 (a0)的左右焦點分別為 f1,f 2,點 p 為橢圓上任 意一點 ,則橢圓的焦點角形的面積為 .8. 橢圓 (a0)的焦半徑公式:9. 設(shè)過橢圓焦點 f 作直線與橢圓相交 p、q 兩點,a 為橢圓 長軸上一個頂點,連結(jié) ap 和 aq 分別交相應(yīng)于焦點 f 的橢圓 準線于 m、n 兩點,則 mfnf.10. 過橢圓一個焦點 f 的直線與橢圓交于兩點 p、q, a1、a2 為橢圓長軸上的頂點,a1p 和 a2q 交于點 m,a2p 和 a1q 交于第

19、10 頁點 n,則 mfnf.11. ab 是橢圓 的不平行于對稱軸的弦,m 為 ab 的中點,則 , 即 。12. 若 在橢圓 內(nèi),則被 po 所平分的中點弦的方程是 . 13. 若 在橢圓 內(nèi),則過 po 的弦中點的軌跡方程是 .二、雙曲線1. 點 p 處的切線 pt 平分pf1f2 在點 p 處的內(nèi)角.2. pt 平分pf1f2 在點 p 處的內(nèi)角,則焦點在直線 pt 上的 射影 h 點的軌跡是以長軸為直徑的圓,除去長軸的兩個端點. 3. 以焦點弦 pq 為直徑的圓必與對應(yīng)準線相交 .4. 以焦點半徑 pf1 為直徑的圓必與以實軸為直徑的圓相切.(內(nèi)切:p 在右支;外切:p 在左支)5.

20、 若 在雙曲線 (a0)上,則過 的雙曲線的切線方程是 . 6. 若 在雙曲線 (a0)外 ,則過 po 作雙曲線的兩條切線切 點為 p1、p2,則切點弦 p1p2 的直線方程是 .7. 雙曲線 (ao)的左右焦點分別為 f1,f 2,點 p 為雙曲線 上任意一點 ,則雙曲線的焦點角形的面積為 .8. 雙曲線 (ao)的焦半徑公式:( ,當 在右支上時, , .當 在左支上時, ,9. 設(shè)過雙曲線焦點 f 作直線與雙曲線相交 p、q 兩點,a 為 雙曲線長軸上一個頂點,連結(jié) ap 和 aq 分別交相應(yīng)于焦點 f第 11 頁的雙曲線準線于 m、n 兩點,則 mfnf.10. 過雙曲線一個焦點 f

21、 的直線與雙曲線交于兩點 p、q, a1、 a2 為雙曲線實軸上的頂點,a1p 和 a2q 交于點 m,a2p 和 a1q 交于點 n,則 mfnf.11. ab 是雙曲線 (a0)的不平行于對稱軸的弦,m 為 ab 的中 點,則 ,即 。12. 若 在雙曲線 (a0)內(nèi),則被 po 所平分的中點弦的方程 是 .13. 若 在雙曲線 (a0)內(nèi),則過 po 的弦中點的軌跡方程是 . 橢圓與雙曲線的對偶性質(zhì)-(會推導(dǎo)的經(jīng)典結(jié)論)橢 圓1. 橢圓 (ao)的兩個頂點為 , ,與 y 軸平行的直線交橢圓 于 p1、p2 時 a1p1 與 a2p2 交點的軌跡方程是 .2. 過橢圓 (a0)上任一點

22、任意作兩條傾斜角互補的直線交 橢圓于 b,c 兩點,則直線 bc 有定向且 (常數(shù)).3. 若 p 為橢圓 (a0)上異于長軸端點的任一點,f1, f 2 是焦 點, , ,則 .4. 設(shè)橢圓 (a0)的兩個焦點為 f1、f2,p(異于長軸端點 )為橢 圓上任意一點,在pf1f2 中,記 , , ,則有 .5. 若橢圓 (a0)的左、右焦點分別為 f1、f2,左準線為 l, 則當 06. p 為橢圓 (a0)上任一點,f1,f2 為二焦點,a 為橢圓內(nèi)一第 12 頁定點,則 ,當且僅當 三點共線時,等號成立.7. 橢圓 與直線 有公共點的充要條件是 .8. 已知橢圓 (a0),o 為坐標原點,

23、 p、q 為橢圓上兩動點, 且 .(1) ;(2)|op|2+|oq|2 的最大值為 ;(3) 的最小值是 . 9. 過橢圓 (a0)的右焦點 f 作直線交該橢圓右支于 m,n 兩 點,弦 mn 的垂直平分線交 x 軸于 p,則 .10. 已知橢圓 ( a0) ,a、b、是橢圓上的兩點,線段 ab 的 垂直平分線與 x 軸相交于點 , 則 .11. 設(shè) p 點是橢圓 ( a0)上異于長軸端點的任一點 ,f1、f2 為其焦點記 ,則(1) .(2) .12. 設(shè) a、b 是橢圓 ( a0)的長軸兩端點,p 是橢圓上的一 點, , , ,c、e 分別是橢圓的半焦距離心率,則有 (1) .(2) .

24、(3) .13. 已知橢圓 ( a0)的右準線 與 x 軸相交于點 ,過橢圓右 焦點 的直線與橢圓相交于 a、b 兩點,點 在右準線 上,且 軸,則直線 ac 經(jīng)過線段 ef 的中點.14. 過橢圓焦半徑的端點作橢圓的切線,與以長軸為直徑的 圓相交,則相應(yīng)交點與相應(yīng)焦點的連線必與切線垂直. 15. 過橢圓焦半徑的端點作橢圓的切線交相應(yīng)準線于一點, 則該點與焦點的連線必與焦半徑互相垂直 .16. 橢圓焦三角形中 ,內(nèi)點到一焦點的距離與以該焦點為端 點的焦半徑之比為常數(shù) e(離心率).第 13 頁(注:在橢圓焦三角形中 ,非焦頂點的內(nèi)、外角平分線與長軸 交點分別稱為內(nèi)、外點 .)17. 橢圓焦三角

25、形中,內(nèi)心將內(nèi)點與非焦頂點連線段分成定 比 e.18. 橢圓焦三角形中,半焦距必為內(nèi)、外點到橢圓中心的比 例中項.雙曲線1. 雙曲線 (a0)的兩個頂點為 , ,與 y 軸平行的直線交雙 曲線于 p1、p2 時 a1p1 與 a2p2 交點的軌跡方程是 . 2. 過雙曲線 (ao)上任一點 任意作兩條傾斜角互補的直線 交雙曲線于 b,c 兩點,則直線 bc 有定向且 (常數(shù)). 3. 若 p 為雙曲線 (a0)右(或左)支上除頂點外的任一點,f1, f 2 是焦點, , ,則 (或 ).4. 設(shè)雙曲線 (a0)的兩個焦點為 f1、f2,p(異于長軸端點) 為雙曲線上任意一點,在pf1f2 中,

26、記 , , ,則有 . 5. 若雙曲線 (a0)的左、右焦點分別為 f1、f2,左準線為 l, 則當 16. p 為雙曲線 (a0)上任一點,f1,f2 為二焦點,a 為雙曲線 內(nèi)一定點,則 ,當且僅當 三點共線且 和 在 y 軸同側(cè)時, 等號成立.7. 雙曲線 (a0)與直線 有公共點的充要條件是 .8. 已知雙曲線 (b0),o 為坐標原點,p、q 為雙曲線上兩動第 14 頁點,且 .(1) ;(2)|op|2+|oq|2 的最小值為 ;(3) 的最小值是 .9. 過雙曲線 (a0)的右焦點 f 作直線交該雙曲線的右支于 m,n 兩點,弦 mn 的垂直平分線交 x 軸于 p,則 .10.

27、已知雙曲線 (a0),a、b 是雙曲線上的兩點,線段 ab 的 垂直平分線與 x 軸相交于點 , 則 或 .11. 設(shè) p 點是雙曲線 (a0)上異于實軸端點的任一點 ,f1、f2 為其焦點記 ,則(1) .(2) .12. 設(shè) a、b 是雙曲線 (a0)的長軸兩端點, p 是雙曲線上的 一點, , , ,c、e 分別是雙曲線的半焦距離心率,則有(1) . (2) .(3) .13. 已知雙曲線 (a0)的右準線 與 x 軸相交于點 ,過雙曲 線右焦點 的直線與雙曲線相交于 a、b 兩點,點 在右準線 上,且 軸,則直線 ac 經(jīng)過線段 ef 的中點.14. 過雙曲線焦半徑的端點作雙曲線的切線

28、,與以長軸為直 徑的圓相交,則相應(yīng)交點與相應(yīng)焦點的連線必與切線垂直. 15. 過雙曲線焦半徑的端點作雙曲線的切線交相應(yīng)準線于 一點,則該點與焦點的連線必與焦半徑互相垂直.16. 雙曲線焦三角形中 ,外點到一焦點的距離與以該焦點為 端點的焦半徑之比為常數(shù) e(離心率).(注:在雙曲線焦三角形中,非焦頂點的內(nèi)、外角平分線與長 軸交點分別稱為內(nèi)、外點).第 15 頁17. 雙曲線焦三角形中 ,其焦點所對的旁心將外點與非焦頂 點連線段分成定比 e.18. 雙曲線焦三角形中 ,半焦距必為內(nèi)、外點到雙曲線中心 的比例中項.其他常用公式:1、連結(jié)圓錐曲線上兩個點的線段稱為圓錐曲線的弦,利用 方程的根與系數(shù)關(guān)

29、系來計算弦長,常用的弦長公式: 2、直線的一般式方程:任何直線均可寫成 (a,b 不同時為 0)的形式。3、知直線橫截距 ,常設(shè)其方程為 (它不適用于斜率為 0 的 直線)與直線 垂直的直線可表示為 。4、 兩平行線 間的距離為 。5、 若直線 與直線 平行則 (斜率)且 (在 軸上截距) (充要條件 )6、 圓的一般方程: ,特別提醒:只有當 時,方程 才表示 圓心為 ,半徑為 的圓。二元二次方程 表示圓的充要條件 是 且 且 。7、 圓的參數(shù)方程: ( 為參數(shù)),其中圓心為 ,半徑為 。 圓的參數(shù)方程的主要應(yīng)用是三角換元: ;6、 為直徑端點的圓方程切線長:過圓 ( )外一點 所引圓的切線

30、的長為 ( )第 16 頁9、弦長問題:圓的弦長的計算:常用弦心距 ,弦長一半 及圓的半徑 所構(gòu)成的直角三角形來解: ;過兩圓 、 交 點的圓(公共弦)系為 ,當 時,方程 為兩圓公共弦所在直 線方程.。攻克圓錐曲線解答題的策略:為幫助高三學(xué)生學(xué)好圓錐曲線解答題,提高成績,戰(zhàn)勝高 考,可從四個方面著手:知識儲備、方法儲備、思維訓(xùn)練、 強化訓(xùn)練。:知識儲備 方法儲備 思維訓(xùn)練 強化訓(xùn)練第一、知識儲備:1. 直線方程的形式(1) 直線方程的形式有五件:點斜式、兩點式、斜截式、截 距式、一般式。(2) 與直線相關(guān)的重要內(nèi)容1 傾斜角與斜率2 點到直線的距離 夾角公式:(3)弦長公式直線 上兩點 間的

31、距離:或(4)兩條直線的位置關(guān)系 =-1 2、圓錐曲線方程及性質(zhì)第 17 頁(1)、橢圓的方程的形式有幾種 ?(三種形式)標準方程:距離式方程:參數(shù)方程:(2)、雙曲線的方程的形式有兩種標準方程:距離式方程:(3)、 三種圓錐曲線的通徑你記得嗎?(4)、 圓錐曲線的定義你記清楚了嗎?如:已知 是橢圓 的兩個焦點,平面內(nèi)一個動點 m 滿足 則 動點 m 的軌跡是( )a、雙曲線;b、雙曲線的一支;c、兩條射線;d、一條射線 (5)、焦點三角形面積公式:(其中 )(6)、記住焦半徑公式:(1) ,可簡記為左加右減,上加下 減。(2)(3)(6)、橢圓和雙曲線的基本量三角形你清楚嗎?第二、方法儲備1

32、、點差法(中點弦問題 )設(shè) 、 , 為橢圓 的弦 中點則有第 18 頁, ;兩式相減得2、聯(lián)立消元法:你會解直線與圓錐曲線的位置關(guān)系一類的 問題嗎?經(jīng)典套路是什么?如果有兩個參數(shù)怎么辦?設(shè)直線的方程,并且與曲線的方程聯(lián)立,消去一個未知數(shù), 得到一個二次方程,使用判別式 ,以及根與系數(shù)的關(guān)系, 代入弦長公式,設(shè)曲線上的兩點 ,將這兩點代入曲線方程 得到 12 兩個式子,然后1 2,整體消元,若有兩個 字母未知數(shù),則要找到它們的聯(lián)系,消去一個,比如直線過 焦點,則可以利用三點 a、b、f 共線解決之。若有向量的關(guān) 系,則尋找坐標之間的關(guān)系,根與系數(shù)的關(guān)系結(jié)合消元處理。 一旦設(shè)直線為 ,就意味著 k

33、 存在。例 1、已知三角形 abc 的三個頂點均在橢圓 上,且點 a 是橢 圓短軸的一個端點 (點 a 在 y 軸正半軸上).(1) 若三角形 abc 的重心是橢圓的右焦點,試求直線 bc 的方 程;(2) 若角 a 為 ,ad 垂直 bc 于 d,試求點 d 的軌跡方程.分析:第一問抓住重心,利用點差法及重心坐標公式可求出 中點弦 bc 的斜率,從而寫出直線 bc 的方程。第二問抓住角 a 為 可得出 abac,從而得 ,然后利用聯(lián)立消元法及交軌法 求出點 d 的軌跡方程;解:(1)設(shè) b( , ),c( , ),bc 中點為( ),f(2,0)則有 兩式作差有 (1)第 19 頁f(2,0

34、)為三角形重心,所以由 ,得 ,由 得 ,代入(1)得 直線 bc 的方程為2)由 abac 得 (2)設(shè)直線 bc 方程為 ,得代入(2)式得,解得 或直線過定點(0, ,設(shè) d(x,y),則 ,即所以所求點 d 的軌跡方程是 。4、設(shè)而不求法例 2、如圖,已知梯形 abcd 中 ,點 e 分有向線段 所成的比 為 ,雙曲線過 c、d、e 三點,且以 a、b 為焦點當 時,求 雙曲線離心率 的取值范圍。分析:本小題主要考查坐標法、定比分點坐標公式、雙曲線 的概念和性質(zhì),推理、運算能力和綜合運用數(shù)學(xué)知識解決問 題的能力。建立直角坐標系 ,如圖,若設(shè) c ,代入 ,求得 , 進而求得 再代入 ,

35、建立目標函數(shù) ,整理 ,此運算量可見 是難上加難.我們對 可采取設(shè)而不求的解題策略,建立目標函數(shù) ,整理 ,化繁為簡 .解法一:如圖,以 ab 為垂直平分線為 軸,直線 ab 為 軸, 建立直角坐標系 ,則 cd 軸因為雙曲線經(jīng)過點 c、d,且以 a、 b 為焦點,由雙曲線的對稱性知 c、d 關(guān)于 軸對稱依題意,記 a ,c ,e ,其中 為雙曲線的半焦距, 是梯形第 20 頁的高,由定比分點坐標公式得設(shè)雙曲線的方程為 ,則離心率由點 c、e 在雙曲線上,將點 c、e 的坐標和 代入雙曲線方 程得由式得 , 將式代入式,整理得故由題設(shè) 得,解得所以雙曲線的離心率的取值范圍為分析:考慮 為焦半徑

36、,可用焦半徑公式, 用 的橫坐標表示, 回避 的計算, 達到設(shè)而不求的解題策略 .解法二:建系同解法一, ,又 ,代入整理 ,由題設(shè) 得,解得所以雙曲線的離心率的取值范圍為5、判別式法例 3 已知雙曲線 ,直線 過點 ,斜率為 ,當 時,雙曲線 的上支上有且僅有一點 b 到直線 的距離為 ,試求 的值及 此時點 b 的坐標。分析 1:解析幾何是用代數(shù)方法來研究幾何圖形的一門學(xué)科, 因此,數(shù)形結(jié)合必然是研究解析幾何問題的重要手段. 從有第 21 頁且僅有這個微觀入手,對照草圖,不難想到:過點 b 作與 平 行的直線,必與雙曲線 c 相切. 而相切的代數(shù)表現(xiàn)形式是所 構(gòu)造方程的判別式 . 由此出發(fā)

37、,可設(shè)計如下解題思路: 解題過程略.分析 2:如果從代數(shù)推理的角度去思考,就應(yīng)當把距離用代 數(shù)式表達,即所謂有且僅有一點 b 到直線 的距離為 ,相當 于化歸的方程有唯一解 . 據(jù)此設(shè)計出如下解題思路: 簡解:設(shè)點 為雙曲線 c 上支上任一點,則點 m 到直線 的距 離為:于是,問題即可轉(zhuǎn)化為如上關(guān)于 的方程.由于 ,所以 ,從而有于是關(guān)于 的方程由 可知:方程 的二根同正,故 恒成立,于是 等價于例 4 已知橢圓 c: 和點 p(4,1),過 p 作直線交橢圓于 a、b 兩點,在線段 ab 上取點 q,使 ,求動點 q 的軌跡所在曲線 的方程.分析:這是一個軌跡問題,解題困難在于多動點的困擾

38、,學(xué) 生往往不知從何入手。其實,應(yīng)該想到軌跡問題可以通過參 數(shù)法求解. 因此,首先是選定參數(shù),然后想方設(shè)法將點 q 的 橫、縱坐標用參數(shù)表達,最后通過消參可達到解題的目的. 由于點 的變化是由直線 ab 的變化引起的,自然可選擇直線第 22 頁ab 的斜率 作為參數(shù),如何將 與 聯(lián)系起來 ?一方面利用點 q 在直線 ab 上;另一方面就是運用題目條件: 來轉(zhuǎn)化.由 a、b、 p、q 四點共線,不難得到 ,要建立 與 的關(guān)系,只需將直 線 ab 的方程代入橢圓 c 的方程,利用韋達定理即可 . 通過這樣的分析,可以看出,雖然我們還沒有開始解題,但 對于如何解決本題,已經(jīng)做到心中有數(shù).在得到 之后

39、,如果能夠從整體上把握,認識到:所謂消參, 目的不過是得到關(guān)于 的方程(不含 k),則可由 解得 ,直接 代入 即可得到軌跡方程。從而簡化消去參的過程。簡解:設(shè) ,則由 可得: ,解之得: (1)設(shè)直線 ab 的方程為: ,代入橢圓 c 的方程,消去 得出關(guān) 于 x 的一元二次方程:(2)代入(1),化簡得: (3)與 聯(lián)立,消去 得:在(2)中,由 ,解得 ,結(jié)合(3)可求得6、求根公式法例 5 設(shè)直線 過點 p(0,3),和橢圓 順次交于 a、b 兩點,試 求 的取值范圍.分析:本題中,絕大多數(shù)同學(xué)不難得到: = ,但從此后卻 一籌莫展, 問題的根源在于對題目的整體把握不夠 . 事實第 2

40、3 頁上,所謂求取值范圍,不外乎兩條路:其一是構(gòu)造所求變量 關(guān)于某個(或某幾個 )參數(shù)的函數(shù)關(guān)系式(或方程),這只需利 用對應(yīng)的思想實施 ;其二則是構(gòu)造關(guān)于所求量的一個不等關(guān) 系.分析 1: 從第一條想法入手, = 已經(jīng)是一個關(guān)系式,但由于 有兩個變量 ,同時這兩個變量的范圍不好控制,所以自然 想到利用第 3 個變量直線 ab 的斜率 k. 問題就轉(zhuǎn)化為如何將 轉(zhuǎn)化為關(guān)于 k 的表達式,到此為止,將直線方程代入橢圓方 程,消去 y 得出關(guān)于 的一元二次方程,其求根公式呼之欲 出.簡解 1:當直線 垂直于 x 軸時,可求得 ;當 與 x 軸不垂直時,設(shè) ,直線 的方程為: ,代入橢圓方 程,消去

41、 得解之得因為橢圓關(guān)于 y 軸對稱,點 p 在 y 軸上,所以只需考慮 的 情形.當 時, , ,所以 = = = .由 , 解得 ,所以 ,綜上 .分析 2: 如果想構(gòu)造關(guān)于所求量的不等式,則應(yīng)該考慮到:第 24 頁判別式往往是產(chǎn)生不等的根源. 由判別式值的非負性可以 很快確定 的取值范圍,于是問題轉(zhuǎn)化為如何將所求量與 聯(lián) 系起來. 一般來說,韋達定理總是充當這種問題的橋梁,但 本題無法直接應(yīng)用韋達定理,原因在于 不是關(guān)于 的對稱關(guān) 系式. 原因找到后,解決問題的方法自然也就有了,即我們 可以構(gòu)造關(guān)于 的對稱關(guān)系式.簡解 2:設(shè)直線 的方程為: ,代入橢圓方程,消去 得 則令 ,則,在(*)

42、中,由判別式 可得 ,從而有 ,所以 ,解得 .解題猶如打仗,不能只是忙于沖鋒陷陣,一時局部的勝利并 不能說明問題,有時甚至?xí)痪植克m纏而看不清問題的實 質(zhì)所在,只有見微知著,樹立全局觀念,講究排兵布陣,運 籌帷幄,方能決勝千里 .第三、推理訓(xùn)練:數(shù)學(xué)推理是由已知的數(shù)學(xué)命題得出新命題 的基本思維形式,它是數(shù)學(xué)求解的核心。以已知的真實數(shù)學(xué) 命題,即定義、公理、定理、性質(zhì)等為依據(jù),選擇恰當?shù)慕?題方法,達到解題目標,得出結(jié)論的一系列推理過程。在推 理過程中,必須注意所使用的命題之間的相互關(guān)系 (充分性、 必要性、充要性等 ),做到思考縝密、推理嚴密。通過編寫 思維流程圖來錘煉自己的大腦,快速提高

43、解題能力。第 25 頁例 6 橢圓長軸端點為 , 為橢圓中心, 為橢圓的右焦點, 且 , .()求橢圓的標準方程 ;()記橢圓的上頂點為 ,直線 交橢圓于 兩點,問:是否 存在直線 ,使點 恰為 的垂心?若存在,求出直線 的方程; 若不存在,請說明理由。思維流程:解題過程:()如圖建系,設(shè)橢圓方程為 ,則又 即 ,故橢圓方程為()假設(shè)存在直線 交橢圓于 兩點,且 恰為 的垂心,則 設(shè) , ,故 ,于是設(shè)直線 為 ,由 得, 又得 即由韋達定理得解得 或 (舍) 經(jīng)檢驗 符合條件.點石成金:垂心的特點是垂心與頂點的連線垂直對邊,然后 轉(zhuǎn)化為兩向量乘積為零 .例 7、已知橢圓 的中心在坐標原點,焦

44、點在坐標軸上,且經(jīng) 過 、 、 三點.第 26 頁()求橢圓 的方程:()若點 d 為橢圓 上不同于 、 的任意一點, ,當 內(nèi)切 圓的面積最大時,求 內(nèi)心的坐標;思維流程:解題過程: ()設(shè)橢圓方程為 ,將 、 、 代入橢圓 e 的 方程,得解得 .橢圓 的方程 .() ,設(shè) 邊上的高為當點 在橢圓的上頂點時, 最大為 ,所以 的最大值為 . 設(shè) 的內(nèi)切圓的半徑為 ,因為 的周長為定值 6.所以, 所以 的最大值為 .所以內(nèi)切圓圓心的坐標為 .點石成金:例 8、已知定點 及橢圓 ,過點 的動直線與橢圓相交于 兩 點.()若線段 中點的橫坐標是 ,求直線 的方程;()在 軸上是否存在點 ,使 為常數(shù)?若存在,求出點 的 坐標;若不存在,請說明理

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