圆锥曲线经典例题及总结(全面实用,你值得拥有!)

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1、 圆锥曲线1.圆锥曲线的两定义: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FF,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|FF|,定义中的“绝对值”与|FF|不可忽视。若|FF|,则轨迹是以F,F为端点的两条射线,若|FF|,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。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?(AB

2、C0,且A,B,C同号,AB)。(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?(ABC0,且A,B异号)。(3)抛物线:开口向右时,开口向左时,开口向上时,开口向下时。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。(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。提醒: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):范围:;焦点:两个焦点;对称性:两条对称轴,一个对称中心(

3、0,0),四个顶点,其中长轴长为2,短轴长为2;准线:两条准线; 离心率:,椭圆,越小,椭圆越圆;越大,椭圆越扁。(2)双曲线(以()为例):范围:或;焦点:两个焦点;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;准线:两条准线; 离心率:,双曲线,等轴双曲线1 / 39,越小,开口越小,越大,开口越大;两条渐近线:。(3)抛物线(以为例):范围:;焦点:一个焦点,其中的几何意义是:焦点到准线的距离;对称性:一条对称轴,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);准线:一条准线; 离心率:,抛物线。5、

4、点和椭圆()的关系:(1)点在椭圆外;(2)点在椭圆上1;(3)点在椭圆内6直线与圆锥曲线的位置关系:(1)相交:直线与椭圆相交; 直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有,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,故是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有,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,故也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。(2)相切:直线与椭圆相切;直线与双曲线相切;直线与抛物线相切;(3)相离:直线与椭圆相离;直线与双曲线相离;直线与抛物线相离。提醒:(1)直线与双曲线

5、、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;如果直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1外一点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

6、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。7、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: ,当即为短轴端点时,的最大值为bc;对于双曲线。 如 (1)短轴长为,8、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AMFBMF;(3)设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为A,B,若P为AB的中点,则PAPB;(4)若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C点,则A,O,C三点共线。9、 弦长公式:若直线与圆锥曲线相交于两点A、

7、B,且分别为A、B的横坐标,则,若分别为A、B的纵坐标,则,若弦AB所在直线方程设为,则。特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。抛物线:在双曲线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=;在抛物线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=。提醒:因为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!11了解下列结论(1)双曲线的渐近线方程为;(2)以为渐近线(即与双曲线共渐近线)的双曲线方程为为参数,0)。(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为;(4)椭圆、双曲线的通径(

8、过焦点且垂直于对称轴的弦)为,焦准距(焦点到相应准线的距离)为,抛物线的通径为,焦准距为; (5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;(6)若抛物线的焦点弦为AB,则;(7)若OA、OB是过抛物线顶点O的两条互相垂直的弦,则直线AB恒经过定点12、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:(1) 给出直线的方向向量或;(2)给出与相交,等于已知过的中点;(3)给出,等于已知是的中点;(4)给出,等于已知与的中点三点共线;(5) 给出以下情形之一:;存在实数;若存在实数,等于已知三点共线.(6) 给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角,(8)给出,等于已知是的

9、平分线/(9)在平行四边形中,给出,等于已知是菱形;(10) 在平行四边形中,给出,等于已知是矩形;(11)在中,给出,等于已知是的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点);(12) 在中,给出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点);(13)在中,给出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);(14)在中,给出等于已知通过的内心;(15)在中,给出等于已知是的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点); (16) 在中,给出,等于已知是中边的中线; (3)已知A,B为抛物线x2=2py(p0)上异于原点的两点,

10、点C坐标为(0,2p)(1)求证:A,B,C三点共线; (2)若()且试求点M的轨迹方程。(1)证明:设,由得,又,即A,B,C三点共线。(2) 由(1)知直线AB过定点C,又由及()知OMAB,垂足为M,所以点M的轨迹为以OC为直径的圆,除去坐标原点。即点M的轨迹方程为x2+(y-p)2=p2(x0,y0)。13.圆锥曲线中线段的最值问题:例1、(1)抛物线C:y2=4x上一点P到点A(3,4)与到准线的距离和最小,则点 P的坐标为_ (2)抛物线C: y2=4x上一点Q到点B(4,1)与到焦点F的距离和最小,则点Q的坐标为 。分析:(1)A在抛物线外,如图,连PF,则,因而易发现,当A、P

11、、F三点共线时,距离和最小。(2) B在抛物线内,如图,作QRl交于R,则当B、Q、R三点共线时,距离和最小。 解:(1)(2,)(2)()1、已知椭圆C1的方程为,双曲线C2的左、右焦点分别为C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点。 (1) 求双曲线C2的方程; (2) 若直线l:与椭圆C1及双曲线C2恒有两个不同的交点,且l与C2的两个交点A和B满足(其中O为原点),求k的取值范围。解:()设双曲线C2的方程为,则故C2的方程为(II)将由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得即 .由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得 解此不等式得 由、得故k的取值范围为在平面

12、直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y = -3上,M点满足MB/OA, MAAB = MBBA,M点的轨迹为曲线C。()求C的方程;()P为C上的动点,l为C在P点处得切线,求O点到l距离的最小值。()设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.所以曲线C的方程式为y=x-2. ()设P(x,y)为曲线C:y=x-2上一点,因为y=x,所以的斜率为x因此直线的方程为,即。则O点到的距离.又,所以当=0时取等号,所以O点到距离的最小值为2

13、.设双曲线(a0,b0)的渐近线与抛物线y=x2 +1相切,则该双曲线的离心率等于( )设双曲线的一条渐近线,则双曲线的离心率为( ).过椭圆()的左焦点作轴的垂线交椭圆于点,为右焦点,若,则椭圆的离心率为已知双曲线的左、右焦点分别是、,其一条渐近线方程为,点在双曲线上.则( )0已知直线与抛物线相交于两点,为的焦点,若,则( )已知直线和直线,抛物线上一动点到直线和直线的距离之和的最小值是( )设已知抛物线C的顶点在坐标原点,焦点为F(1,0),直线l与抛物线C相交于A,B两点。若AB的中点为(2,2),则直线l的方程为_.椭圆的焦点为,点P在椭圆上,若,则 ;的大小为 .过抛物线的焦点F作

14、倾斜角为的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的长为8,则_【解析】设切点,则切线的斜率为.由题意有又解得: 双曲线的一条渐近线为,由方程组,消去y,得有唯一解,所以=,所以,由渐近线方程为知双曲线是等轴双曲线,双曲线方程是,于是两焦点坐标分别是(2,0)和(2,0),且或.不妨去,则,.【解析】设抛物线的准线为直线 恒过定点P .如图过分 别作于,于, 由,则,点B为AP的中点.连结,则, 点的横坐标为, 故点的坐标为, 故选D一、椭 圆1. 点P处的切线PT平分PF1F2在点P处的外角.2. PT平分PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的

15、两个端点.3. 以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若在椭圆上,则过的椭圆的切线方程是.6. 若在椭圆外 ,则过Po作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是.7. 椭圆 (ab0)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为椭圆上任意一点,则椭圆的焦点角形的面积为.8. 椭圆(ab0)的焦半径公式:,( , ).9. 设过椭圆焦点F作直线与椭圆相交 P、Q两点,A为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的椭圆准线于M、N两点,则MFNF.10. 过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q, A1、

16、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MFNF.11. AB是椭圆的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则,即。12. 若在椭圆内,则被Po所平分的中点弦的方程是.13. 若在椭圆内,则过Po的弦中点的轨迹方程是.二、双曲线1. 点P处的切线PT平分PF1F2在点P处的内角.2. PT平分PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P在右支;外切:P在左支)5. 若在双曲线(a0,b0)上,则

17、过的双曲线的切线方程是.6. 若在双曲线(a0,b0)外 ,则过Po作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是.7. 双曲线(a0,bo)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为双曲线上任意一点,则双曲线的焦点角形的面积为.8. 双曲线(a0,bo)的焦半径公式:( , 当在右支上时,,.当在左支上时,,9. 设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交 P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的双曲线准线于M、N两点,则MFNF.10. 过双曲线一个焦点F的直线与双曲线交于两点P、Q, A1、A2为双曲线实轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A

18、1Q交于点N,则MFNF.11. AB是双曲线(a0,b0)的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则,即。12. 若在双曲线(a0,b0)内,则被Po所平分的中点弦的方程是.13. 若在双曲线(a0,b0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是.椭圆与双曲线的对偶性质-(会推导的经典结论)椭 圆1. 椭圆(abo)的两个顶点为,,与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是.2. 过椭圆 (a0, b0)上任一点任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且(常数).3. 若P为椭圆(ab0)上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, , ,则.4.

19、设椭圆(ab0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在PF1F2中,记, ,,则有.5. 若椭圆(ab0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当0e时,可在椭圆上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.6. P为椭圆(ab0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则,当且仅当三点共线时,等号成立.7. 椭圆与直线有公共点的充要条件是.8. 已知椭圆(ab0),O为坐标原点,P、Q为椭圆上两动点,且.(1);(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为;(3)的最小值是.9. 过椭圆(ab0)的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN

20、的垂直平分线交x轴于P,则.10. 已知椭圆( ab0),A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点, 则.11. 设P点是椭圆( ab0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记,则(1).(2) .12. 设A、B是椭圆( ab0)的长轴两端点,P是椭圆上的一点,, ,,c、e分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1).(2) .(3) .13. 已知椭圆( ab0)的右准线与x轴相交于点,过椭圆右焦点的直线与椭圆相交于A、B两点,点在右准线上,且轴,则直线AC经过线段EF 的中点.14. 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与

21、切线垂直.15. 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.16. 椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.)17. 椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e.18. 椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.双曲线1. 双曲线(a0,b0)的两个顶点为,,与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是.2. 过双曲线(a0,bo)上任一点任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C

22、两点,则直线BC有定向且(常数).3. 若P为双曲线(a0,b0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F1, F 2是焦点, , ,则(或).4. 设双曲线(a0,b0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在PF1F2中,记, ,,则有.5. 若双曲线(a0,b0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1e时,可在双曲线上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.6. P为双曲线(a0,b0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线内一定点,则,当且仅当三点共线且和在y轴同侧时,等号成立.7. 双曲线(a0,b0)与直线有公共点的充要条件是.8.

23、 已知双曲线(ba 0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且.(1);(2)|OP|2+|OQ|2的最小值为;(3)的最小值是.9. 过双曲线(a0,b0)的右焦点F作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则.10. 已知双曲线(a0,b0),A、B是双曲线上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点, 则或.11. 设P点是双曲线(a0,b0)上异于实轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记,则(1).(2) .12. 设A、B是双曲线(a0,b0)的长轴两端点,P是双曲线上的一点,, ,,c、e分别是双曲线的半焦距离心率,则有(1).(2) .(3) .13.

24、已知双曲线(a0,b0)的右准线与x轴相交于点,过双曲线右焦点的直线与双曲线相交于A、B两点,点在右准线上,且轴,则直线AC经过线段EF 的中点.14. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.15. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.16. 双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).(注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点).17. 双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e.

25、18. 双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.其他常用公式:1、连结圆锥曲线上两个点的线段称为圆锥曲线的弦,利用方程的根与系数关系来计算弦长,常用的弦长公式:2、直线的一般式方程:任何直线均可写成(A,B不同时为0)的形式。3、知直线横截距,常设其方程为(它不适用于斜率为0的直线)与直线垂直的直线可表示为。4、两平行线间的距离为。5、若直线与直线平行则 (斜率)且(在轴上截距) (充要条件)6、圆的一般方程:,特别提醒:只有当时,方程才表示圆心为,半径为的圆。二元二次方程表示圆的充要条件是且且。7、圆的参数方程:(为参数),其中圆心为,半径为。圆的参数方程的主要应用是三角

26、换元:;8、为直径端点的圆方程切线长:过圆()外一点所引圆的切线的长为()9、弦长问题:圆的弦长的计算:常用弦心距,弦长一半及圆的半径所构成的直角三角形来解:;过两圆、交点的圆(公共弦)系为,当时,方程为两圆公共弦所在直线方程.。攻克圆锥曲线解答题的策略摘要:为帮助高三学生学好圆锥曲线解答题,提高成绩,战胜高考,可从四个方面着手:知识储备、方法储备、思维训练、强化训练。关键词:知识储备 方法储备 思维训练 强化训练第一、知识储备:1. 直线方程的形式(1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。(2)与直线相关的重要内容倾斜角与斜率点到直线的距离 夹角公式:(3)弦长公式

27、直线上两点间的距离: 或(4)两条直线的位置关系=-1 2、圆锥曲线方程及性质(1)、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式) 标准方程: 距离式方程: 参数方程:(2)、双曲线的方程的形式有两种 标准方程: 距离式方程:(3)、三种圆锥曲线的通径你记得吗? (4)、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?如:已知是椭圆的两个焦点,平面内一个动点M满足则动点M的轨迹是( )A、双曲线;B、双曲线的一支;C、两条射线;D、一条射线(5)、焦点三角形面积公式: (其中)(6)、记住焦半径公式:(1),可简记为“左加右减,上加下减”。 (2) (3)(6)、椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗? 第二、方法储备1、点

28、差法(中点弦问题)设、,为椭圆的弦中点则有,;两式相减得=2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有两个参数怎么办? 设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点,将这两点代入曲线方程得到两个式子,然后-,整体消元,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A、B、F共线解决之。若有向量的关系,则寻找坐标之间的关系,根与系数的关系结合消元处理。一旦设直线为,就意味着k存在。例1、已知三角形ABC的三个顶点均在椭圆上,且点A是椭圆短轴

29、的一个端点(点A在y轴正半轴上).(1)若三角形ABC的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC的方程;(2)若角A为,AD垂直BC于D,试求点D的轨迹方程.分析:第一问抓住“重心”,利用点差法及重心坐标公式可求出中点弦BC的斜率,从而写出直线BC的方程。第二问抓住角A为可得出ABAC,从而得,然后利用联立消元法及交轨法求出点D的轨迹方程;解:(1)设B(,),C(,),BC中点为(),F(2,0)则有两式作差有 (1)F(2,0)为三角形重心,所以由,得,由得,代入(1)得直线BC的方程为2)由ABAC得 (2)设直线BC方程为,得, 代入(2)式得,解得或直线过定点(0,设D(x,y),则,即所以

30、所求点D的轨迹方程是。4、设而不求法例2、如图,已知梯形ABCD中,点E分有向线段所成的比为,双曲线过C、D、E三点,且以A、B为焦点当时,求双曲线离心率的取值范围。分析:本小题主要考查坐标法、定比分点坐标公式、双曲线的概念和性质,推理、运算能力和综合运用数学知识解决问题的能力。建立直角坐标系,如图,若设C,代入,求得,进而求得再代入,建立目标函数,整理,此运算量可见是难上加难.我们对可采取设而不求的解题策略,建立目标函数,整理,化繁为简. 解法一:如图,以AB为垂直平分线为轴,直线AB为轴,建立直角坐标系,则CD轴因为双曲线经过点C、D,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于轴对称

31、依题意,记A,C,E,其中为双曲线的半焦距,是梯形的高,由定比分点坐标公式得 , 设双曲线的方程为,则离心率由点C、E在双曲线上,将点C、E的坐标和代入双曲线方程得 , 由式得 , 将式代入式,整理得 ,故 由题设得,解得 所以双曲线的离心率的取值范围为 分析:考虑为焦半径,可用焦半径公式, 用的横坐标表示,回避的计算, 达到设而不求的解题策略 解法二:建系同解法一,又,代入整理,由题设得,解得 所以双曲线的离心率的取值范围为 5、判别式法例3已知双曲线,直线过点,斜率为,当时,双曲线的上支上有且仅有一点B到直线的距离为,试求的值及此时点B的坐标。分析1:解析几何是用代数方法来研究几何图形的一

32、门学科,因此,数形结合必然是研究解析几何问题的重要手段. 从“有且仅有”这个微观入手,对照草图,不难想到:过点B作与平行的直线,必与双曲线C相切. 而相切的代数表现形式是所构造方程的判别式. 由此出发,可设计如下解题思路:把直线l的方程代入双曲线方程,消去y,令判别式直线l在l的上方且到直线l的距离为解题过程略.分析2:如果从代数推理的角度去思考,就应当把距离用代数式表达,即所谓“有且仅有一点B到直线的距离为”,相当于化归的方程有唯一解. 据此设计出如下解题思路:转化为一元二次方程根的问题求解问题关于x的方程有唯一解简解:设点为双曲线C上支上任一点,则点M到直线的距离为: 于是,问题即可转化为

33、如上关于的方程.由于,所以,从而有于是关于的方程 由可知: 方程的二根同正,故恒成立,于是等价于.由如上关于的方程有唯一解,得其判别式,就可解得 .点评:上述解法紧扣解题目标,不断进行问题转换,充分体现了全局观念与整体思维的优越性.例4已知椭圆C:和点P(4,1),过P作直线交椭圆于A、B两点,在线段AB上取点Q,使,求动点Q的轨迹所在曲线的方程.分析:这是一个轨迹问题,解题困难在于多动点的困扰,学生往往不知从何入手。其实,应该想到轨迹问题可以通过参数法求解. 因此,首先是选定参数,然后想方设法将点Q的横、纵坐标用参数表达,最后通过消参可达到解题的目的.由于点的变化是由直线AB的变化引起的,自

34、然可选择直线AB的斜率作为参数,如何将与联系起来?一方面利用点Q在直线AB上;另一方面就是运用题目条件:来转化.由A、B、P、Q四点共线,不难得到,要建立与的关系,只需将直线AB的方程代入椭圆C的方程,利用韦达定理即可.通过这样的分析,可以看出,虽然我们还没有开始解题,但对于如何解决本题,已经做到心中有数. 将直线方程代入椭圆方程,消去y,利用韦达定理利用点Q满足直线AB的方程:y = k (x4)+1,消去参数k点Q的轨迹方程在得到之后,如果能够从整体上把握,认识到:所谓消参,目的不过是得到关于的方程(不含k),则可由解得,直接代入即可得到轨迹方程。从而简化消去参的过程。简解:设,则由可得:

35、,解之得: (1)设直线AB的方程为:,代入椭圆C的方程,消去得出关于 x的一元二次方程: (2) 代入(1),化简得: (3)与联立,消去得:在(2)中,由,解得 ,结合(3)可求得 故知点Q的轨迹方程为: ().点评:由方程组实施消元,产生一个标准的关于一个变量的一元二次方程,其判别式、韦达定理模块思维易于想到. 这当中,难点在引出参,活点在应用参,重点在消去参.,而“引参、用参、消参”三步曲,正是解析几何综合问题求解的一条有效通道.6、求根公式法例5设直线过点P(0,3),和椭圆顺次交于A、B两点,试求的取值范围.分析:本题中,绝大多数同学不难得到:=,但从此后却一筹莫展, 问题的根源在

36、于对题目的整体把握不够. 事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构造所求变量关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系.分析1:从第一条想法入手,=已经是一个关系式,但由于有两个变量,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3个变量直线AB的斜率k. 问题就转化为如何将转化为关于k的表达式,到此为止,将直线方程代入椭圆方程,消去y得出关于的一元二次方程,其求根公式呼之欲出.所求量的取值范围把直线l的方程y = kx+3代入椭圆方程,消去y得到关于x的一元二次方程xA= f(k),xB = g(k)得到所求量关于k

37、的函数关系式求根公式AP/PB = (xA / xB)由判别式得出k的取值范围简解1:当直线垂直于x轴时,可求得;当与x轴不垂直时,设,直线的方程为:,代入椭圆方程,消去得解之得 因为椭圆关于y轴对称,点P在y轴上,所以只需考虑的情形.当时,所以 =.由 , 解得 ,所以 ,综上 .分析2: 如果想构造关于所求量的不等式,则应该考虑到:判别式往往是产生不等的根源. 由判别式值的非负性可以很快确定的取值范围,于是问题转化为如何将所求量与联系起来. 一般来说,韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用韦达定理,原因在于不是关于的对称关系式. 原因找到后,解决问题的方法自然也就有了,即我们可

38、以构造关于的对称关系式.把直线l的方程y = kx+3代入椭圆方程,消去y得到关于x的一元二次方程xA+ xB = f(k),xA xB = g(k)构造所求量与k的关系式关于所求量的不等式韦达定理AP/PB = (xA / xB)由判别式得出k的取值范围简解2:设直线的方程为:,代入椭圆方程,消去得 (*)则令,则,在(*)中,由判别式可得 ,从而有 ,所以 ,解得 .结合得. 综上,.点评:范围问题不等关系的建立途径多多,诸如判别式法,均值不等式法,变量的有界性法,函数的性质法,数形结合法等等. 本题也可从数形结合的角度入手,给出又一优美解法.解题犹如打仗,不能只是忙于冲锋陷阵,一时局部的

39、胜利并不能说明问题,有时甚至会被局部所纠缠而看不清问题的实质所在,只有见微知著,树立全局观念,讲究排兵布阵,运筹帷幄,方能决胜千里.第三、推理训练:数学推理是由已知的数学命题得出新命题的基本思维形式,它是数学求解的核心。以已知的真实数学命题,即定义、公理、定理、性质等为依据,选择恰当的解题方法,达到解题目标,得出结论的一系列推理过程。在推理过程中,必须注意所使用的命题之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理严密。通过编写思维流程图来锤炼自己的大脑,快速提高解题能力。例6椭圆长轴端点为,为椭圆中心,为椭圆的右焦点,且,()求椭圆的标准方程;()记椭圆的上顶点为,直线交椭圆于

40、两点,问:是否存在直线,使点恰为的垂心?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由。思维流程:写出椭圆方程由,() 由F为的重心()两根之和,两根之积得出关于m的方程解出m 消元 解题过程: ()如图建系,设椭圆方程为,则又即 , 故椭圆方程为 ()假设存在直线交椭圆于两点,且恰为的垂心,则设,故,于是设直线为 ,由得, 又得 即 由韦达定理得 解得或(舍) 经检验符合条件点石成金:垂心的特点是垂心与顶点的连线垂直对边,然后转化为两向量乘积为零例7、已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过、三点()求椭圆的方程:()若点D为椭圆上不同于、的任意一点,当内切圆的面积最大时,求内心的坐标

41、;由椭圆经过A、B、C三点设方程为得到的方程组解出思维流程:() 由内切圆面积最大转化为面积最大转化为点的纵坐标的绝对值最大最大为椭圆短轴端点面积最大值为() 得出点坐标为解题过程: ()设椭圆方程为,将、代入椭圆E的方程,得解得.椭圆的方程 (),设边上的高为 当点在椭圆的上顶点时,最大为,所以的最大值为 设的内切圆的半径为,因为的周长为定值6所以, 所以的最大值为所以内切圆圆心的坐标为.点石成金:例8、已知定点及椭圆,过点的动直线与椭圆相交于两点.()若线段中点的横坐标是,求直线的方程;()在轴上是否存在点,使为常数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.思维流程:()解:依题意,直

42、线的斜率存在,设直线的方程为,将代入, 消去整理得 设 则 由线段中点的横坐标是, 得,解得,符合题意。所以直线的方程为 ,或 . ()解:假设在轴上存在点,使为常数. 当直线与轴不垂直时,由()知 所以 将代入,整理得 注意到是与无关的常数, 从而有, 此时 当直线与轴垂直时,此时点的坐标分别为,当时, 亦有 综上,在轴上存在定点,使为常数.点石成金: 例9、已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM的直线在y轴上的截距为m(m0),交椭圆于A、B两个不同点。 ()求椭圆的方程; ()求m的取值范围; ()求证直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰

43、三角形.思维流程:解:(1)设椭圆方程为则 椭圆方程为()直线l平行于OM,且在y轴上的截距为m又KOM= 由直线l与椭圆交于A、B两个不同点, ()设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可设 则由而故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.点石成金:直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形例10、已知双曲线的离心率,过的直线到原点的距离是 (1)求双曲线的方程; (2)已知直线交双曲线于不同的点C,D且C,D都在以B为圆心的圆上,求k的值. 思维流程:解:(1)原点到直线AB:的距离. 故所求双曲线方程为 (2)把中消去y,整理得 . 设的中点是,则 即故所求

44、k=.点石成金: C,D都在以B为圆心的圆上BC=BDBECD;例11、已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1 ()求椭圆C的标准方程; (II)若直线y=kx+m与椭圆C相交于A、B两点(A、B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点求证:直线过定点,并求出该定点的坐标思维流程:解:()由题意设椭圆的标准方程为,由已知得:, 椭圆的标准方程为(II)设联立得,则又因为以为直径的圆过椭圆的右顶点,即. 解得:,且均满足当时,的方程,直线过点,与已知矛盾;当时,的方程为,直线过定点所以,直线过定点,定点坐标为点石成金:以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点 CACB;例12、已知双曲线的左右两个焦点分别为,点P在双曲线右支上.()若当点P的坐标为时,求双曲线的方程;()若,求双曲线离心率的最值,并写出此时双曲线的渐进线方程.思维流程:解:()(法一)由题意知, , (1分)解得 . 由双曲线定义得: , 所求双曲线的方程为: (法二) 因,由斜率之积为,可得解.()设, (法一)设P的坐标为, 由焦半径公式得,, 的最大值为2,无最小值. 此时,此时双曲线的渐进线方程为 (法二)设,.(1)当时, , 此时 .(2)当,由余弦定理得:,综上,的最大值为2,但无最小值. (以下法一) 温馨提示:最好仔细阅读后才下载使用,万分感谢!

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