圆锥曲线与导数

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圆锥曲线的曲率半径与曲线弧长的数学推导过程详解

圆锥曲线的曲率半径与曲线弧长的数学推导过程详解

圆锥曲线的曲率半径与曲线弧长的数学推导过程详解圆锥曲线是解析几何中的重要内容,它包括了椭圆、双曲线和抛物线三种基本类型。

而我们这篇文章将详细讲解圆锥曲线的曲率半径与曲线弧长的数学推导过程。

一、椭圆曲线的曲率半径推导过程椭圆曲线是一个求解“离心率小于1的轨迹”的问题。

其数学表达式为:e = √(1 − e²/e²),其中e和e分别代表椭圆的长半轴和短半轴。

要推导椭圆曲线的曲率半径,我们首先需要求解椭圆曲线的参数方程。

设椭圆曲线上一点的坐标为(e, e),角度为e,长半轴和短半轴分别为e和e,焦点到该点的距离为e。

1. 第一步,建立坐标系并列出参数方程我们先建立一个以椭圆中心为原点的直角坐标系,然后列出椭圆曲线的参数方程:e = eeee(e)e = eeee(e)2. 第二步,求解椭圆曲线上一点到椭圆中心的距离e根据勾股定理,我们可以得到:e² = e² + e²将e和e的参数方程代入上式,得到:e² = e²eee²(e) + e²eee²(e)3. 第三步,求解e关于e的导数,并计算曲率半径对上式两边同时求导数,可得:2ee′ = 2e²eee(e)eee(e) − 2e²eee(e)eee(e)将e′表示为e关于e的导数,即:e′ = e²eee(e)eee(e) − e²eee(e)eee(e) / e最后,曲率半径的计算公式为:e = e² / |e′|4. 第四步,化简曲率半径的式子将e′的表达式代入曲率半径公式中,我们得到:e = e² / (e²eee(e)eee(e) − e²eee(e)eee(e) / e)化简上式,最终得到椭圆曲线的曲率半径公式:e = e²e / (e²eee²(e) + e²eee²(e))二、双曲线的曲率半径与弧长推导过程双曲线是解析几何中的另一个重要内容,其数学表达式为e²/e² − e²/e² = 1。

拉格朗日中值定理圆锥曲线-概述说明以及解释

拉格朗日中值定理圆锥曲线-概述说明以及解释

拉格朗日中值定理圆锥曲线-概述说明以及解释1.引言1.1 概述拉格朗日中值定理以及圆锥曲线作为数学中的两个重要概念,都在不同领域发挥着重要的作用。

拉格朗日中值定理是微积分中的一个基本定理,它为我们提供了一种有力的工具,用于研究函数在某个区间内的性质。

而圆锥曲线则是解析几何中的一个重要分支,它涉及到平面上的曲线形状与其代数方程之间的联系。

拉格朗日中值定理是法国数学家拉格朗日于18世纪所提出的,在微积分学中占据着举足轻重的地位。

它描述了函数在某个闭区间内连续且导数存在的条件下,必然存在着某个点,使得该点的导数等于函数在该区间两端点的函数值之差与两端点之差的比值。

也就是说,拉格朗日中值定理给出了函数在某个区间内平均变化率等于瞬时变化率的条件。

这个定理被广泛应用于微积分、最优化等领域,为我们研究函数的增减性、最值等问题提供了便利。

而圆锥曲线是一个由平面与一个圆锥相交所形成的曲线。

它的特点是在平面上的每个点,到一个定点和一个定直线的距离之比是一个常数,该常数称为离心率。

由于离心率的不同取值,圆锥曲线可以分为椭圆、抛物线和双曲线三种类型。

椭圆是离心率小于1的情况,抛物线是离心率等于1的情况,而双曲线是离心率大于1的情况。

圆锥曲线的研究在解析几何、物理学、工程学等领域中有着广泛的应用。

它们可以描述光学系统中的折射和反射现象,也可以用于建模天体运动的轨迹等。

通过对拉格朗日中值定理和圆锥曲线的研究,我们可以深入理解函数的变化规律以及几何形状的特性。

这两个概念的结合为我们提供了一种数学工具的扩展和应用的可能性。

在本文中,我们将首先介绍拉格朗日中值定理的基本原理和证明方法,然后探讨圆锥曲线的定义和性质,最后总结两者的研究意义。

通过这样的分析,我们可以更好地理解这两个概念在数学和相关学科中的重要性和应用价值。

1.2文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

1. 引言部分会对拉格朗日中值定理和圆锥曲线进行概述,明确文章的主要研究内容和目的。

圆锥曲线解题技巧归纳

圆锥曲线解题技巧归纳

圆锥曲线解题技巧归纳圆锥曲线是数学中的重要主题之一、它涉及到许多重要的概念和技巧,可以用于解决各种问题。

本文将归纳总结圆锥曲线解题的一些常用技巧,帮助读者更好地理解和应用这一主题。

1.判别式法:对于给定的二次方程,可以根据判别式的符号来判断它表示的曲线类型。

当判别式大于零时,曲线是一个椭圆;当判别式小于零时,曲线是一个双曲线;当判别式等于零时,曲线是一个抛物线。

2.参数方程法:对于给定的圆锥曲线,可以使用参数方程来表示。

通过选取合适的参数,可以将曲线表示为一系列点的集合。

这种方法可以简化问题,使得求解过程更加直观和方便。

3.极坐标方程法:对于给定的圆锥曲线,可以使用极坐标方程来表示。

通过将直角坐标系转换为极坐标系,可以更好地描述和分析曲线的特性。

这种方法在求解对称性等问题时非常有用。

4.曲线拟合法:对于给定的一组数据点,可以使用曲线拟合的方法来找到一个最适合的圆锥曲线。

通过将数据点与曲线进行比较,可以得出曲线的参数和特性。

这种方法在实际应用中非常常见,例如地图估算、经济预测等领域。

5.曲线平移法:对于给定的圆锥曲线,可以通过平移坐标系来使其简化。

通过选取合适的平移距离,可以将曲线的对称轴对准到坐标原点,从而更方便地进行分析和求解。

6.曲线旋转法:对于给定的圆锥曲线,可以通过旋转坐标系来改变其方向和形状。

通过选取合适的旋转角度,可以使曲线变得更简单和易于处理。

这种方法在求解对称性、求交点等问题时非常有用。

7.曲线对称性法:对于给定的圆锥曲线,可以通过研究其对称性来简化问题。

根据曲线的对称轴、对称中心等特性,可以快速得到曲线的一些重要参数和结论。

8.曲线的几何性质法:对于给定的圆锥曲线,可以通过研究其几何性质来解决问题。

例如,对于椭圆可以利用焦点、半长轴、半短轴等参数来求解问题;对于双曲线可以利用渐近线、渐近点等参数来求解问题。

9.曲线的微积分法:对于给定的圆锥曲线,可以通过微积分的方法来求解其一些重要特性。

圆锥曲线解题技巧之八利用曲线的导数解题

圆锥曲线解题技巧之八利用曲线的导数解题

圆锥曲线解题技巧之八利用曲线的导数解题圆锥曲线解题技巧之八:利用曲线的导数解题圆锥曲线是高中数学中重要的内容之一,解题时我们常常会遇到需要利用曲线的导数进行求解的情况。

本文将介绍一些常见的圆锥曲线解题技巧,帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。

一、圆锥曲线的导数概念回顾在解题之前,我们首先对圆锥曲线的导数概念进行回顾。

圆锥曲线的导数,可以理解为曲线在某点处的切线斜率。

利用导数,我们可以求解曲线的切线方程,进而分析曲线的性质和特点。

二、利用导数求解直线与圆锥曲线的交点有时我们需要求解直线与圆锥曲线的交点,可以利用导数来进行求解。

假设直线方程为y=kx+b,圆锥曲线方程为y=f(x),我们可以通过以下步骤进行求解:1. 将直线方程代入圆锥曲线方程,得到一个关于x的方程f(x)-kx-b=0。

2. 求解方程f(x)-kx-b=0,得到曲线与直线的交点的横坐标x。

3. 将求得的横坐标x代入直线方程,得到交点的纵坐标y。

三、利用导数求解切线方程在解题过程中,有时我们需要求解曲线某点处的切线方程。

我们可以利用导数来求解切线方程,具体步骤如下:1. 求取曲线方程的导数,得到导函数。

2. 将导函数的值与给定点的坐标代入切线方程的公式y-y₁=k(x-x₁),其中k为导函数的值。

通过以上步骤,我们可以得到曲线某点处的切线方程,进而分析曲线在该点的切线斜率和特性。

四、利用导数求解曲线的凹凸性和拐点曲线的凹凸性和拐点是研究曲线特性的重要内容。

我们可以利用导数来求解曲线的凹凸性和拐点:1. 求取曲线方程的二阶导数,得到二阶导函数。

2. 判断二阶导函数的正负性:若二阶导函数大于0,则曲线在该点凹向上;若二阶导函数小于0,则曲线在该点凹向下。

3. 求解二阶导函数等于0的点,这些点即为曲线的拐点。

通过以上步骤,我们可以分析曲线的凹凸性和拐点,进一步掌握曲线的性质以及解题过程中的一些特殊情况。

结语本文介绍了利用圆锥曲线的导数进行解题的一些技巧和方法。

专题14 圆锥曲线切线方程 微点1 圆锥曲线切线方程的求法

专题14  圆锥曲线切线方程  微点1  圆锥曲线切线方程的求法

专题14 圆锥曲线切线方程 微点1 圆锥曲线切线方程的求法专题14 圆锥曲线切线方程 微点1 圆锥曲线切线方程的求法 【微点综述】圆锥曲线的切线方程问题侧重于考查圆锥曲线的性质、标准方程以及直线方程的几种形式.此类问题的难度一般不大,对同学们的抽象思维和分析能力的要求较高.下面主要探讨一下求圆锥曲线的切线方程的方法及常用结论. 一、圆锥曲线切线方程方法 1.向量法在求圆的切线方程时,可巧妙利用圆心和切点的连线垂直于切线的性质来建立关系式.在运用向量法解题时,可先给各条线段赋予方向,求得各条直线的方向向量,然后根据“互相垂直的两个向量的数量积为0”的性质建立圆心、切点、切线之间的关系式,从而求得切线的方向向量以及直线的方程. 例11.已知圆O 的方程是()()222x a y b r -+-=,求经过圆上一点()00,M x y 的圆的切线l 的方程. 2.变换法设椭圆方程为22221x y a b +=,我们作变换:,,x au y bv =⎧⎨=⎩则可把椭圆化为单位圆:221u v +=,从而可将求椭圆的切线方程问题转化为求圆的切线问题. 例22.求过椭圆221169x y +=上一点M ⎛ ⎝⎭的切线l 方程. 3.判别式法可以利用一元二次方程根的判别式来求圆锥曲线的切线方程,这种方法也是中学阶段的常用方法之一.思维导图:设切线方程⇒联立切线与椭圆的方程⇒消去y (或x )得到关于x (或y )的一元二次方程⇒Δ0=求切线斜率⇒写出切线方程. 注意:过双曲线的对称中心不可能作出直线与双曲线相切. 例33.求经过点()2,1M 的双曲线:2222x y -=的切线l 的方程. 4.导数法我们知道,导数的几何意义是:该函数曲线在某一点上的切线的斜率,那么在求圆锥曲线的切线方程时,可对曲线的方程进行求导,便可得到曲线在切点处切线的斜率或切点的坐标,根据直线的点斜式方程即可求得切线的方程. 例44.设为,A B 曲线2:4x C y =上两点,,A B 的横坐标之和为4.设M 为曲线C 上一点,C在M 处的切线与直线AB 平行,且AM BM ⊥,求直线AB 的方程. 例55.证明:过椭圆C :22221x y m n+=(m >n >0)上一点Q (x 0,y 0)的切线方程为00221x x y y m n +=.5.几何性质法通过对椭圆、双曲线以及抛物线的几何性质的研究,我们知道:(1)若焦点为12,F F 的椭圆或双曲线上有一点M ,则12F MF ∠的平分线一定与圆锥曲线相切;(2)若焦点为F 的抛物线上有一点M ,过M 作准线的垂线,垂足为N ,则FN 的中点P 与M 的连线PM 必与抛物线相切.据此,我们也可以利用圆锥曲线的几何性质作出其切线,然后再求出切线的方程. 例66.求抛物线2:8C y x =上经过点()8,8M 的切线l 的方程. 例77.过抛物线准线上任一点作抛物线的切线,则过两切点的弦必过焦点. 例8(2022乙卷理科)8.已知抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,且F 与圆M :()2241y x ++=上点的距离的最小值为4. (1)求p ;(2)若点P 在M 上,P A ,PB 为C 的两条切线,A ,B 是切点,求△P AB 面积的最大值. 【强化训练】(2022桃城区校级模拟)9.已知圆22:1C x y +=,直线:2l x =,P 为直线l 上的动点,过点P 作圆C 的切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 过定点( )A .1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭B .(0,2)C .(2,1)D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭(2022聊城一模)10.已知圆22:1C x y +=,直线:20l x y ++=,P 为直线l 上的动点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A ,B .则直线AB 过定点( ) A .11,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .()1,1--C .11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭(2022迎泽区校级月考)11.已知圆()22:14C x y -+=.动点P 在直线280x y +-=上,过点P 引圆的切线,切点分别为,A B ,则直线AB 过定点______.12.过圆2216x y +=外一点P (4,2)向圆引切线. (1)求过点P 的圆的切线方程;(2)若过点P 的直线截圆所得的弦长为(3)若过P 点引圆的两条切线,切点分别为1P 、2P ,求过切点1P 、2P 的直线方程. (2021春·黑龙江期中)13.已知点(10,3)P 在椭圆222:199x y C a +=上.若点()00,N x y 在圆222:M x y r +=上,则圆M 过点N 的切线方程为200x x y y r +=.由此类比得椭圆C 在点P 处的切线方程为( )A .13311x y+= B .111099x y += C .11133x y += D .199110x y += (2020.新课标△)14.已知△M :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作△M 的切线,PA PB ,切点为,A B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为( ) A .210x y --= B .210x y +-= C .210x y -+= D .210x y ++=(2022宿州期末)15.定义:若点()00,P x y 在椭圆()222210x y a b a b+=>>上,则以 P 为切点的切线方程为:00221x x y y a b +=.已知椭圆 22:132x y C +=,点M 为直线260x y --=上一个动点,过点M 作椭圆C 的两条切线 MA ,MB ,切点分别为A ,B ,则直线AB 恒过定点( ) A .11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭B .11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .12,23⎛⎫- ⎪⎝⎭D .12,23⎛⎫- ⎪⎝⎭(2022金安区校级期末)16.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()00,A x y 处的切线方程为00221x x y ya b+=,试运用该性质解决以下问题;椭圆221:12x C y +=,点B 为1C 在第一象限中的任意一点,过B 作1C 的切线l ,l 分别与x 轴和y 轴的正半轴交于,C D 两点,则OCD 面积的最小值为( ) A .1BCD .2(2022吉安期末理)17.过圆222x y r +=上一定点(),o o P x y 的圆的切线方程为20o x x y y r +=.此结论可推广到圆锥曲线上.过椭圆221124x y +=上的点()3,1A -作椭圆的切线l .则过A 点且与直线l 垂直的直线方程为( ) A .20?x y +-= B .30x y --= C .2330x y +-= D .3100x y --=(2022大连期末)18.已知()11,M x y 为圆22:1C x y +=上一点,则过C 上点M 的切线方程为________,若()22,N x y 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>上一点,则过E 上点N 的切线方程为_____________. (2022泸县校级一模)19.椭圆223144x y +=上点P (1,1)处的切线方程是______.(2022金安区校级模拟)20.一般情况下,过二次曲线Ax2+By2=C (ABC ≠0)上一点M (x0,y0)的切线方程为Ax0x+By0y=C ,.若过双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上一点M (x0,y0)(x0<0)作双曲线的切线l ,已知直线l 过点N 0,2b ⎛⎫⎪⎝⎭,且斜率的取值范围是⎣,则该双曲线离心率的取值范围是______. (2022兴庆区校级一模)21.已知()00,P x y 是抛物线()220y px p =>上的一点,过P 点的切线方程的斜率可通过如下方式求得在22y px =两边同时求导,得:2'2yy p =,则'py y=,所以过P 的切线的斜率0p k y =.试用上述方法求出双曲线22y x 12-=在P 处的切线方程为_________.(2022亳州期末)22.已知椭圆C 的方程为()222210x y a b a b+=>>,离心率12e =,点P (2,3)在椭圆上.(1)求椭圆C 的方程(2)求过点P 的椭圆C 的切线方程(3)若从椭圆一个焦点发出的光线照到点P 被椭圆反射,证明:反射光线经过另一个焦点.(2022福州二模)23.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的两条切线交于点M (4,t ),其中t R ∈,切点分别是A 、B ,试利用结论:在椭圆22221x y a b+=上的点()00,x y 处的椭圆切线方程是00221x x y y a b +=,证明直线AB 恒过椭圆的右焦点2F ;(3)试探究2211AF BF +的值是否恒为常数,若是,求出此常数;若不是,请说明理由. (2022香坊区校级三模)24.已知点1(,2)2D -,过点D 作抛物线21:C x y =的两切线,切点为,A B .(1)求两切点,A B 所在的直线方程;(2)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>(1)中直线AB 与椭圆交于点P ,Q ,直线,,PQ OP OQ 的斜率分别为k ,1k ,2k ,若123k k k +=,求椭圆的方程. (2022渝中区校级月考)25.已知椭圆22122:1x y C a b+=()0a b >>的离心率为12,过点)E的椭圆1C 的两条切线相互垂直.(△)求椭圆1C 的方程;(△)在椭圆1C 上是否存在这样的点P ,过点P 引抛物线22:4C x y =的两条切线12,l l ,切点分别为,B C ,且直线BC 过点()1,1A ?若存在,指出这样的点P 有几个(不必求出点的坐标);若不存在,请说明理由. (2022杭州模拟)26.已知曲线1C 上任意一点到()0,1F 的距离比到x 轴的距离大1,椭圆2C 的中心在原点,一个焦点与1C 的焦点重合,长轴长为4.(1)求曲线1C 和椭圆2C 的方程;(2)椭圆2C 上是否存在一点M ,经过点M 作曲线1C 的两条切线,MA MB (,A B 为切点)使得直线AB 过椭圆的上顶点,若存在,求出切线,MA MB 的方程,不存在,说明理由.参考答案:1.()()()()200x a x a y b y b r --+--=【分析】设切线l 上任意一点N 的坐标是(),x y ,利用0OM ON ⋅=化简整理可得. 【详解】设切线l 上任意一点N 的坐标是(),x y ,由已知得圆心(),O a b ,()()0000,,,OM x a y b MN x x y y ∴=--=--,又0OM ON ⋅=,即()0000()()()0x x x a y y y b --+--= 所以()()()()()()00000x a x a x a y b y b y b ----+----=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦, △过圆上的点()00,M x y 的圆的切线l 的方程是:()()()()()()220000x a x a y b y b x a y b --+--=-+-,又()()22200x a y b r -+-=,△所求圆的切线l 的方程为()()()()200x a x a y b y b r --+--=.2.340x y +-=【分析】令,43yx u v ==,利用伸缩变换求得椭圆和点M 在新坐标系下的方程和坐标,然后由圆的切线方程和伸缩变换公式可得.【详解】令,43y x u v ==,则椭圆在新坐标系uOv 下的方程是:221u v +=,点M ⎛ ⎝⎭在新坐标系uOv 下的坐标是:⎝⎭,设过圆221u v +=上的点⎝⎭的切线方程为(22v k u -=-(易得斜率必存在),即(v k u =221u v +=整理得2221(1)(1)(21)02k u k u k k +-+--=由题意可知,22222(1)2(1)(21)0k k k k k =--+--=Δ,整理得2(1)0k +=即1k =-,所以切线方程为(v u =-,即:u v +=∴过椭圆上一点M 的切线l的方程是:43x y+340x y +-=. 3.10x y --=【分析】设直线,与双曲线联立,结合判别式分析,即得解【详解】若直线斜率不存在,过点()2,1M 的直线方程为:2x =,代入2222x y -=可得21y =,与双曲线有两个交点,不是切线;若直线斜率存在,设l 的方程是:()12y k x -=-,即:21y kx k =-+,将它代入方程2222x y -=整理得:()()()222214218840k x k k x k k ---+-+=,由已知20210,k -∆=≠,即()()()2224214218840k k k k k -----+=⎡⎤⎣⎦,解得:1k =,故所求切线l 的方程为:21y x =-+,即:10x y --=. 4.7y x =+【分析】在求得直线AB 的斜率后,便可运用导数法对抛物线的方程求导,得出点M 的坐标,再根据韦达定理和弦长公式求得切线的方程.【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,则2212121212,,,444x x x x y y x x ≠==+=,于是直线AB 的斜率为121212121212()()14()4y y x x x x x x k x x x x -+-+====--, 由24x y =,得2x y '=. 设()33,M x y ,由题意可知:312x =,解得32x =,()2,1M ∴. 设直线AB 的方程为y x m =+,故线段的中点为()2,2N m +,1MN m =+将y x m =+代入24x y =得2440x x m --=,当()1610m ∆=+>,即当1m >-时,12x =+22x =-从而可得12AB x =-= 因为AM BM ⊥,且BN AN =,因为直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半, 所以BN AN MN ==,所以2AB MN =,即()21m =+, 解得7m =,直线AB 的方程为7y x =+. 5.证明见解析【分析】方法一:分0y >,0y <和0y =,当0y >,0y <时,利用导数求切线方程可得; 方法二:设直线方程联立椭圆方程,利用判别式等于0求切点横坐标,然后可得切线方程. 【详解】法一:由椭圆C :22221x y m n+=,则有22221y x n m =-当0y >时,y =2nx y m '=-,△当00y >时,2000222001x n n n k x x y mm m y n =-=-=-⋅. △切线方程为()200020x n y y x x m y -=-⋅-,整理为:222222220000n x x m y y m y n x m n +=+=,两边同时除以22m n 得:00221x x y ym n+=. 同理可证:00y <时,切线方程也为00221x x y ym n+=. 当0=0y 时,切线方程为x m =±满足00221x x y ym n+=. 综上,过椭圆上一点00(,)Q x y 的切线方程为00221x x y ym n+=. 法二:当斜率存在时,设切线方程为y kx t =+,联立方程:22221x y m ny kx t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩可得222222()n x m kx t m n ++=,化简可得: 22222222()2()0n m k x m ktx m t n +++-=,△由题可得:42222222244()()0m k t m n m k t n ∆=-+-=, 化简可得:2222t m k n =+,△式只有一个根,记作0x ,220222m kt m kx n m k t =-=-+,0x 为切点的横坐标,切点的纵坐标200n y kx t t =+=,所以2020x m k y n =-,所以2020n x k m y =-,所以切线方程为:2000020()()n x y y k x x x x m y -=-=--,化简得:00221x x y ym n+=. 当切线斜率不存在时,切线为x m =±,也符合方程00221x x y ym n+=, 综上:22221x y m n+=在点00(,)x y 处的切线方程为00221x x y y m n +=.6.280x y -+=【分析】根据线段NF 的垂直平分线经过点M 即可求得切线方程.【详解】由抛物线2:8C y x =可得其焦点()2,0F , 准线方程为:2x =-, 过点()8,8M 作准线的垂线,设垂足为N ,则N 的坐标为()2,8-, 又设FN 的中点为P ,则P 的坐标为()0,4,如图所示:故直线PM 的方程为:84480y x --=-, 即280x y -+=,△切线l 的方程为280x y -+=. 7.答案见解析.【分析】根据两切线方程分别为:()11y y p x x =+,()22y y p x x =+,且均过均过点P ,可知弦AB 方程为:02p y y p x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.【详解】以22y px =(p >0)为例说明.设点00(,)Q x y 是抛物线22y px =上的任意一点,则过点00(,)Q x y 且与抛物线相切的直线方程为00()y y k x x -=-,联立2002()y pxy y k x x ⎧=⎨-=-⎩得:222222000000(222)20k x k x p ky x k x y kx y -+-++-=,因为二者相切,所以Δ0=,即222222000000(222)4(2)0k x p ky k k x y kx y +--+-=,化简得:0p k y =,又2002y px =, 代入00()y y k x x -=-得:()00y y p x x =+,即抛物线22y px =在00(,)Q x y 处的切线方程为()00yy p x x =+. 设准线上任一点0,2p P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,切点分别为()11,A x y 、()22,B x y ,则切线方程分别为:()11y y p x x =+,()22y y p x x =+两切线均过点P ,则满足1012p y y p x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,2022p y y p x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.故过两切点的弦AB 方程为:02p y y p x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则弦AB 过焦点.【点睛】(1)点()00,P x y 是抛物线()220y mx m =≠上一点,则抛物线过点P 的切线方程是:()00y y m x x =+;(2)点()00,P x y 是抛物线()220x my m =≠上一点,则抛物线过点P 的切线方程是:()00x x m y y =+.8.(1)p =2(2)【分析】(1)先求42pFM =+,点F 到圆M 上的点的距离的最小值即为FM r -. (2)求出AB =和点P 到直线AB的距离d =322(6)2144PABb S ⎛⎫--+= ⎪⎝⎭△,根据b 的范围即可求最大值.(1)0,2p F ⎛⎫⎪⎝⎭到圆心4(0,)M -的距离42p FM +,所以点F 到圆M 上的点的距离的最小值为4142pFM r -=+-=, 解得p =2; (2)由(1)知,抛物线的方程为24x y =, 即214y x =,则12y x '=, 设切点()11,A x y ,()22,B x y , 则易得PA l :21124x x y x =-,△PB l :22224x x y x =-,△联立△△可得1212,24x x x x P +⎛⎫⎪⎝⎭,设AB l :y kx b =+,联立抛物线方程,消去y 并整理可得2440x kx b --=, △216160k b ∆=+>,即20k b +>, 且124x x k +=,124x x b =-, △(2,)P k b -△AB ==点P 到直线AB 的距离d =△()322142PABS AB d k b ==+△△,又点(2,)P k b -在圆M :()2241y x ++=上, 故()22144b k --=,代入△得,332222(6)2112154444PAB b b b S ⎛⎫--+⎛⎫-+-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭△, 而[]5,3p y b =-∈--,△当b =5时,()max=PAB S【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式. 9.A【分析】设(2,)P t ,圆心C 的坐标为(0,0),可得以线段PC 为直径的圆N 的方程,两圆方程作差,得两圆公共弦AB 的方程可得答案. 【详解】因为P 为直线l 上的动点,所以可设(2,)P t , 由题意可得圆心C 的坐标为(0,0),以线段PC 为直径的圆N 的圆心为1,2⎛⎫⎪⎝⎭t P所以方程为2220x y x ty +--=,两圆方程作差,即得两圆公共弦AB 的方程为210x ty +-=,()210-+=x ty ,所以直线AB 过定点1,02⎛⎫⎪⎝⎭.故选:A. 10.A【分析】由P A △AC ,PB △BC 可知点A 、B 在以PC 为直径的圆上,设点P 坐标,写出以PC 为直径的圆的方程,然后可得直线AB 方程,再由直线方程可确定所过定点. 【详解】根据题意,P 为直线l :20x y ++=上的动点,设P 的坐标为(),2t t --, 过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A ,B ,则P A △AC ,PB △BC , 则点A 、B 在以PC 为直径的圆上,又由C (0,0),(),2P t t --,则以PC 为直径的圆的方程为:()()20x x t y y t -+++=,变形可得:()2220x y tx t y +-++=,则有22221(2)0x y x y tx t y ⎧+=⎨+-++=⎩,联立可得:()120tx t y -++=,变形可得:()120y t x y +--=, 即直线AB 的方程为()120y t x y +--=,变形可得:()120y t x y +--=,则有1200y x y +=⎧⎨-=⎩,解可得1212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,故直线AB 过定点11,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 故选:A . 11.118,77⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】根据题意,设P 的坐标为(82,)t t -,由圆的切线的性质分析可得则A 、B 在以CP 为直径的圆上,进而可得该圆的方程,进而分析可得直线AB 为两圆的公共弦所在直线的方程,由圆与圆的位置关系分析可得直线AB 的方程,据此分析可得答案. 【详解】根据题意,动点P 在直线280x y +-=上,设P 的坐标为(82,)t t -, 圆22:(1)4C x y -+=,圆心为(1,0),过点P 引圆的切线,切点分别为A ,B ,则PA CA ⊥,PB CB ⊥,则A 、B 在以CP 为直径的圆上,该圆的方程为(1)[(82)](0)()0x x t y y t ---+--=, 变形可得:22(92)(82)0x y t x ty t +---+-=,又由A 、B 在圆C 上,即直线AB 为两圆的公共弦所在直线的方程,则有2222230(92)(82)0x y x x y t x ty t ⎧+--=⎨+---+-=⎩, 则直线AB 的方程为(711)(22)x t x y -=--,则有7110220x x y -=⎧⎨--=⎩,解可得:11787x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩;故直线AB 恒过定点11(7,8)7;故答案为:11(7,8)7.【点睛】本题考查直线与圆的位置关系、公共弦方程求法、直线过定点问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意两圆相减可得公共弦直线方程的应用. 12.(1)x =4或34200x y +-= (2)y =2或43100x y --= (3)280x y +-=【分析】(1)分k 不存在和k 存在两种情况讨论,利用圆心到直线距离等于半径,求解即可;(22,结合圆心到直线距离公式,可得解; (3)由题意12,,,P O P P 四点共圆,且PO 为直径,写出圆的方程,过切点1P 、2P 的直线即为圆22420x y x y +--=与圆2216x y +=的交线,求解即可. (1)当切线斜率不存在时,过点P (4,2)的直线为x =4,圆心到直线距离等于半径,故x =4为切线;当切线的斜率存在时,设切线方程为()24y k x -=-,即420kx y k --+=.4=,即430k +=解得:34k =-,此时切线方程为34200x y +-=.△过点P 的圆的切线方程为x =4或34200x y +-=; (2)由(1)知,所求切线斜率存在,设直线方程为420kx y k --+=.△r =4,且弦长为△圆心到直线420kx y k --+=的距离2d ==,即2340k k -= 解得k =0或43k =.△所求直线方程为y =2或43100x y --=; (3)由题意,1122,OP PP OP PP ⊥⊥ 故12,,,P O P P 四点共圆,且PO 为直径 △P (4,2),△以PO 为直径的圆圆心为(2,1),半径||2PO r == 故圆的方程为()()22215x y -+-=,由于12,P P 也在圆2216x y +=上,故过切点1P 、2P 的直线为圆22420x y x y +--=与圆2216x y +=的公共弦 两圆方程作差可得过1P 、2P 的直线方程为280x y +-=. 13.C【分析】先根据点在椭圆上,求得2a ,再类比可得切线方程. 【详解】因为点(10,3)P 在椭圆222:199x y C a +=上, 故可得21009199a +=,解得2110a =; 由类比可得椭圆C 在点P 处的切线方程为: 103111099x y +=,整理可得11133x y+=. 故选:C.【点睛】本题考查由椭圆上一点的坐标求椭圆方程,以及类比法的应用,属综合基础题. 14.D【分析】由题意可判断直线与圆相离,根据圆的知识可知,四点,,,A P B M 共圆,且AB MP ⊥,根据 44PAMPM AB SPA ⋅==可知,当直线MP l ⊥时,PM AB ⋅最小,求出以 MP 为直径的圆的方程,根据圆系的知识即可求出直线AB 的方程.【详解】圆的方程可化为()()22114x y -+-=,点 M 到直线l 的距离为2d =>,所以直线 l 与圆相离.依圆的知识可知,四点,,,A P B M 四点共圆,且AB MP ⊥,所以14442PAMPM AB SPA AM PA ⋅==⨯⨯⨯=,而PA =,当直线MP l ⊥时,min MP , min 1PA =,此时PM AB ⋅最小. △()1:112MP y x -=-即 1122y x =+,由1122220y x x y ⎧=+⎪⎨⎪++=⎩解得,10x y =-⎧⎨=⎩. 所以以MP 为直径的圆的方程为()()()1110x x y y -++-=,即 2210x y y +--=, 两圆的方程相减可得:210x y ++=,即为直线AB 的方程. 故选:D.【点睛】本题主要考查直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,以及圆的几何性质的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题. 15.C【解析】设()26,M t t +,()11,A x y ,()22,B x y ,即可表示出MA 的方程,又M 在MA 上,即可得到()1126132x t y t++=,即可得到直线AB 的方程,从而求出直线AB 过的定点; 【详解】解:因为点M 在直线260x y --=上,设()26,M t t +,()11,A x y ,()22,B x y ,所以MA 的方程为11132x x y y+=,又M 在MA 上,所以()1126132x t y t ++=△,同理可得()2226132x t y t ++=△; 由△△可得AB 的方程为()26132x t yt++=,即()22636x t yt ++=,即()()431260x y t x ++-=,所以4301260x y x +=⎧⎨-=⎩,解得1223x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,故直线恒过定点12,23⎛⎫- ⎪⎝⎭故选:C 16.C【解析】设1111(,),(0,0)B x y x y >>,根据题意,求得过点B 的切线l 的方程,即可求得C 、D 坐标,代入面积公式,即可求得OCD 面积S 的表达式,利用基本不等式,即可求得答案. 【详解】设1111(,),(0,0)B x y x y >>,由题意得,过点B 的切线l 的方程为:1112x xy y +=, 令0y =,可得12(,0)C x ,令0x =,可得11(0,)D y ,所以OCD 面积111112112S x y x y =⨯⨯=,又点B 在椭圆上,所以221112x y +=,所以121111121111122x y S x y x y x x y y +===+≥=当且仅当11112x y y x =,即111,x y ==时等号成立, 所以OCD. 故选:C【点睛】解题的关键是根据题意,直接写出过点B 的切线方程,进而求得面积S 的表达式,再利用基本不等式求解,考查分析理解,计算化简的能力,属基础题. 17.A【解析】根据类比推理,可得直线l 的方程,然后根据垂直关系,可得所求直线方程.【详解】过椭圆221124x y +=上的点()3,1A -的切线l 的方程为31124x y-+=, 即40x y --=,切线l 的斜率为1, 与直线l 垂直的直线的斜率为-1, 过A 点且与直线l 垂直的 直线方程为(13)y x +=-一, 即20x y +-=. 故选:A【点睛】本题考查类比推理以及直线的垂直关系,属中档题. 18. 111x x y y +=22221x x y ya b+= 【分析】由OM 垂直切线可求出切的斜率,再利用点斜式可求出过C 上点M 的切线方程;利用导数的几何意义在点()22,N x y 处切线的斜率,再利用点斜式求出直线方程 【详解】解:因为11OM y k x =,切线与直线OM , 所以所求切线的斜率为11x y -, 所以所求的切线方程为1111()x y y x x y -=--,即221111y y y x x x -=-+,得221111x x y y x y +=+,因为点()11,M x y 为圆22:1C x y +=上一点,所以22111x y +=,所以过C 上点M 的切线方程为111x x y y +=; 当20y >时,设0y >,由22221x y a b +=得22221y x b a=- 22222y a x b a -= △22222()b y a x a =-△y = △1'222()(2)2b y a x x a-=-⋅-1222()bx a x a -=--=△过点()22,N x y的切线的斜率为△过点()22,N x y的切线的方程为22)y y x x -=-△点()22,N x y 在椭圆上,△2222221x y a b+=,222222222,a y a y b x a b b=+=, △2222()bx b y y x x a ay -=-⋅-, 即222222()b xy y x x a y -=-- 2222222222a y y a y b x x b x -=-+,2222222222a y y b x x a y b x +=+,△222222a y y b x x a b +=,△所求的切线方程为22221x x y ya b+=, 当20y <时,同理可得其切线方程为22221x x y ya b+=所以过E 上点()22,N x y 的切线方程为22221x x y ya b+=, 故答案为:111x x y y +=;22221x x y ya b+= 【点睛】此题考查圆锥曲线的切线方程的求法,属于中档题 19.340x y +-=【分析】由导数的几何意义即可求得切线方程.【详解】△椭圆223144x y +=,△y >0时,y △23xy -'=, △x =1时,13y '=-,即切线斜率13k =-,△椭圆223144x y +=上点P (1,1)处的切线方程是()1113y x -=--,即340x y +-=. 故答案为:340x y +-=. 20.【分析】求得切线方程,将N 代入切线方程,即可求得M 点坐标,求得切线方程,根据斜率公式及离心率公式即可求得答案. 【详解】双曲线在M (x 0,y 0)的切线方程为00221x x y ya b-=,将N 代入切线方程, 解得y 0=﹣2b ,代入双曲线方程解得:x 0,21y b =,即y2bx +,由斜率的取值范围是⎣1≤b a ≤2, 由双曲线的离心率e =c a1≤22b a ≤4,∴双曲线离心率的取值范围, 故答案为:.【点睛】本题考查双曲线的切线方程的应用及离心率公式,考查转化思想,属于中档题.21.20-=x y【详解】分析:结合题中的方法类比求解切线方程即可.详解:用类比的方法对2212y x =-两边同时求导得,22x yy x y y '∴'==,,0002|2x x x k y y =∴='=, △切线方程为2(y x ,整理为一般式即:20x y -.点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝. 22.(1)2211612x y +=;(2)280x y +-=; (3)证明见解析.【分析】(1)根据已知条件列方程组即可求出,,a b c .(2)由直线与椭圆相切,根据判别式Δ0=即可求出直线斜率k . (3)利用向量数量积证明直线1PF 与2F P 关于直线m 对称即可;【详解】(1)由题意可得:2222212491c a a b c a b ⎧=⎪⎪=+⎨⎪⎪+=⎩,解得216a =,212b =,△椭圆C 的方程为:2211612x y +=;(2)显然,过点P (2,3)的切线存在斜率, 设切线l 的斜率为k ,则l :3(2)y k x -=-,由22116123(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪-=-⎩得()()222348231648120k x k kx k k +--+--=, 因为直线l 与椭圆C 相切,∴()()()2222Δ64234341648120k k k k k =--+--=,化为:24410k k ++=,解得12k =-.△求过点P 的椭圆切线方程为280x y +-=. (3)证明:△椭圆C 的方程为:2211612x y +=, 则椭圆左右焦点分别为()12,0F -,()22,0F , △过点P 的椭圆切线方程为280x y +-=, △过点P 的椭圆法线方程为m :210x y --=, 法线的方向向量()1,2m =--, △()14,3PF =--,()20,3PF =-, △1112cos ,PF mPF m PF m⋅==-,2222cos ,PF mPF m PF m⋅==- △直线1PF ,2F P 关于直线m 对称;△从椭圆一个焦点发出的光线照到点P ,被椭圆反射后,反射光线一定经过另一个焦点. 【点睛】求椭圆的标准方程有两种方法:△定义法:根据椭圆的定义,确定a 2,b 2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.△待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a ,b ;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x 轴上和y 轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax 2+By 2=1(A >0,B >0,A ≠B ). 23.(1)22143x y +=(2)证明见解析(3)是,常数为43【分析】(1)代入点坐标,结合2221b e a=-求解即可;(2)根据结论设出切线方程,两条切线交于点M (4,t ),可得点A 、B 的坐标都适合方程13tx y +=,求出定点坐标即可; (3)联立直线AB 与椭圆,点点距公式表示22,AF BF ,结合韦达定理化简即得解【详解】(1)△椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.△222314b e a =-=,△221914a b +=,△, 由△△得:24a =,23b =,△椭圆C 的方程为22143x y +=. (2)证明:设切点坐标()11,A x y ,()22,B x y ,则切线方程分别为11143x x y y+=,22143x x y y +=. 又两条切线交于点M (4,t ),即1113t x y +=,2213tx y +=,即点A 、B 的坐标都适合方程13tx y +=,令0y =,可得1x = 故对任意实数t ,点(1,0)都适合这个方程,故直线AB 恒过椭圆的右焦点()21,0F .(3)将直线AB 的方程13tx y =-+,代入椭圆方程,得223141203t y y ⎛⎫-++-= ⎪⎝⎭,即2242903t y ty ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭, △122612t y y t +=+,1222712y y t =-+, 不妨设10y >,20y <,21AF y =,同理22BF y =,△211212221111y y y y y y AF BF -⎫+=-=⎪⎭1243==,△2211AF BF +的值恒为常数43. 24.(1)2y x =+;(2)2214812x y +=. 【分析】(1)设出切点,利用切点处的导数是斜率,表示出切线方程,1(,2)2D -在切线上,求出两解,分别对应切点,A B 坐标,则方程可求. (2a b 、的一个关系;联立直线和椭圆方程,用上韦达定理,结合123k k k +=,再建立a b 、的一个关系,则椭圆方程可求. 【详解】解:(1)设切点11(,)A x y 22(,)B x y ,则221122,x y x y ==切线的斜率为2y x '=,所以抛物线上过11(,)A x y 点的切线的斜率为12x ,切线方程为()2111112,2y y x x x y x x x -=-=-,1(,2)2D -在切线上,所以21120x x --=,12x =或11x =-, 当12x =时,2114y x ==;当11x =-,2111y x ==,不妨设()(2,4),1,1A B -,1AB k =, 所以两切点,A B 所在的直线方程2y x =+.(2)由e =2234c a =,又222c a b =-,所以224a b =.222244y x x y b=+⎧⎨+=⎩,得225161640x x b ++-=, 21651645P Q P Q x x b x x ⎧+=-⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩, 21,Q PP Qk k y y x x ==, 1k =,又因为123k k k +=,()()3,3,223P Q P Q Q P Q Q P P P Q P Q P Qx x x x y y x y x y x x x x x x ++++===+,()2P Q P Q x x x x +=,22161642,1255b b --⨯==,248a =, 所以椭圆的方程2214812x y +=.【点睛】以直线和抛物线、椭圆的位置关系为载体,考查求直线方程、椭圆方程的方法;中档题.25.(△)22143x y +=;(△)满足条件的点P 有两个.【详解】试题分析:(1) 结合椭圆的离心率可求得1c =,则椭圆方程为22143x y +=.(2)由题意首先求得切线方程的参数形式,据此可得直线BC 的方程为002x y x y =-,则点P 的轨迹方程为112y x =-,原问题转化为直线112y x =-与椭圆1C 的交点个数,即满足条件的点P 有两个. 试题解析:(△)由椭圆的对称性,不妨设在x 轴上方的切点为M ,x 轴下方的切点为N , 则1NE k =,NE的直线方程为y x =因为椭圆22122:1x y C a b+= ()0a b >>的离心率为12,所以椭圆22122:143x y C c c+=,所以22221,43y x x y c c ⎧=⎪⎨+=⎪⎩ 0∆=,则1c =, 所以椭圆方程为22143x y +=.(△)设点()11,B x y ,()22,C x y ,()00,P x y ,由24x y =,即214y x =,得12y x '=,△抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为()1112x y y x x -=-, 即2111122x y x y x =+-, △21114y x =,△112x y x y =-.△点()00,P x y 在切线1l 上,△10012x y x y =-.△ 同理,20022x y x y =-.△ 综合△、△得,点()11,B x y ,()22,C x y 的坐标都满足方程002xy x y =-. △经过()11,B x y ,()22,C x y 两点的直线是唯一的, △直线BC 的方程为002x y x y =-, △点()1,1A 在直线BC 上,△00112y x =-, △点P 的轨迹方程为112y x =-.又△点P 在椭圆1C 上,又在直线112y x =-上, △直线112y x =-经过椭圆1C 内一点()0,1-, △直线112y x =-与椭圆1C 交于两点. △满足条件的点P 有两个.26.(1)21:4C x y =,222:134x y C +=(2)2y =-【分析】(1)依据曲线1C 和椭圆的定义求方程.(2) 假设点M 存在,设切线方程,M 即在抛物线又在椭圆上找到等量关系.【详解】(1)由曲线1C 上任意一点到F (0,1)的距离比到x 轴的距离大1,根据抛物线的定义,曲线1C 为以F (0,1)为焦点的抛物线,则曲线1C :24x y =;设椭圆2C 的方程()222210y x a b a b+=>>,由24a =,a =2,c =1,2223b a c =-=,△椭圆2C :22143y x +=;(2)若存在,由题意设AB 方程:y =kx +2代入24x y =,化简得2480x kx --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,128x x =-,△ 由于12y x '=,△切线MA 方程为:()11112y y x x x -=-,即2111124y x x x =-,△同理切线MB 方程为:2221124y x x x =-,△ 由△△得1212,24x x x x M +⎛⎫⎪⎝⎭,△M (2k ,-2), 又M (2k ,-2)在椭圆上,24113k +=可得:k =0,△M (0,-2)k =0代入△有:1x =2x =-△椭圆2C 上存在一点M (0,-2)符合题意,此时两条切线的方程为2y =-. 【点睛】本题要证明切点弦过定点,设切点弦的直线方程,得到韦达定理,然后通过切点写出两条切线方程,可以得到交点M 的坐标,由点M 的特性可以求出M 坐标,进而求出切点,写出切线方程.。

圆锥曲线不联立 导数压轴不求导

圆锥曲线不联立 导数压轴不求导

圆锥曲线不联立导数压轴不求导在数学领域,圆锥曲线和导数都是非常重要且广泛应用的概念。

然而,很多人在学习过程中都会对圆锥曲线的联立和导数的压轴求导感到困惑。

本文将从简到繁地分析这两个主题,帮助读者更深入地理解它们的内涵和应用。

一、圆锥曲线不联立圆锥曲线是指平面上由一个固定点F(称为焦点)和一个固定直线L (称为准线)决定的点P到焦点和准线的距离之比是一个常数e(离心率)的点集合。

圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线三种类型。

在解析几何和微积分中,研究圆锥曲线的方程和性质对于理解曲线的形状和运动规律起着至关重要的作用。

然而,在学习圆锥曲线时,很多人会感到困惑的一个重要问题就是联立。

联立是指将两个或多个方程进行组合,通过求解共同满足的解来研究曲线的交点、相切点等问题。

而有些情况下,圆锥曲线并不需要进行联立,例如在研究特定类型的曲线时,可以直接利用曲线的性质和方程来解决问题,无需进行联立。

以双曲线为例,其方程为x^2 /a^2 - y^2 /b^2 = 1。

我们要求证曲线上一点处的切线斜率不等于2。

这时,我们可以直接利用双曲线的导数性质而无需进行联立方程。

这种情况下,圆锥曲线不需要联立,通过直接利用曲线的性质即可解决问题。

二、导数压轴不求导导数是微积分中的一个非常重要的概念,它描述了函数在某一点的变化率。

求导是微积分中的一个核心技能,通过求导可以研究函数的增减性、凹凸性、极值等重要性质。

然而,在实际应用中,有时候我们并不需要通过求导来得到导数的具体数值,而是通过导数的性质和变化规律来分析问题。

当我们要研究函数的增减性或曲线的凹凸性时,可以通过导数的符号和零点来分析,而无需进行具体的导数计算。

这就是所谓的“导数压轴不求导”,即在分析问题时,可以通过导数的性质和规律来得到结论,而无需进行具体的导数计算。

另外,有时候我们也可以通过导数的定义和极限的性质来得到导数的性质和应用,而无需进行具体的导数计算。

这种情况下,导数的计算变得次要,而导数的性质和变化规律成为了重要的研究对象。

圆锥曲线和导数

圆锥曲线和导数

圆锥曲线和导数圆锥曲线1.位置关系的判定方法一般有两种:(1)代数方法:转化为方程根个数的判定(2)几何方法:通过图形本身的特征,寻找存在交点个数的位置关系,列等量(不等)关系式.2. 直线与椭圆(双曲线)的综合(1)设:设交点A(x1,y1),B(x1,y1),设直线l:y=kx+b,椭圆(双曲线)C:mx2+ny2=1(mn>0椭圆,mn<0双曲线);(2)联(硬解定理):联立直线方程与椭圆(双曲线)方程{mx2+ny2=1,消去y得:{y=kx+b(nk2+m)x2+2kbnx+nb2-1=0Δ=nk2-mnb2+m>0,{x1+x2=-2kbn/nk2+m,{y1+y2=2mb/nk2+m,{x1x2=nb2-1/nk2+m {y1y2=mb2-k2/nk2+m根系关系是一种设而不求的思想(设点不求点,用系数代替),其目的是代入到与交点有关的关系式中,实现多元归一.(3)化:条件(结论)几何性质转化为几何等量关系再转化为坐标运算弦长公式,|EF|=√(x1+x2)2+(y1-y2)2=√1+k2|x1-x2|=√1+k2•√(x1+x2)2-4x1x2;|EF|=√(x1+x2)2+(y1-y2)2=√1+k2•√Δ/|nk2+m|=√1+k2•√nk2-mnb2+m/|nk2+m|(硬解定理).以AB为直径的圆经过原点O⇒OE⊥OF⇒x1x2+y1y2=0⇒nb2-1+mb2-k2/nk2+m=0,即(n+m)b2=1+k2(硬解定理).(4)整:抓住元,将结论表示成某参(一般为斜率或点坐标等)的函数式;(5)算:根据结论不同问法选取不同的求解策略求解取值范围一般有两种解题策略:①利用题设中或明或暗的不等式关系构造不等式解得范围;②选择合适的参数构造目标函数,转化为函数值域问题.对于比较复杂的动态过程,理顺动态因素之间的从属关系、先后关系.3. 一般性质结论在平面直角坐标系中,A、B、C为平面内不共线的三点,向量CA=(x1,y2),向量CB=(x2,y2),则S△ABC=1/2|x1y2-x2y1|.在平面直角坐标系中,A、B、C为平面内不共线的三点,且三点坐标分别为A(x1,y2),B(x2,y2),C(x0,y0),O为坐标原点,则S⇒AOB=1/2|x1y2-x2y1|,S⇒ABC=1/2|(x1-x0)(y2-y0)-(x2-x0)(y1-y0)|.对椭圆x2/a2+y2/b2=1,过原点的两条直线l1和l2分别与椭圆交于A、B和C、D,记得到的平行四边形ACBD的面积为S,若直线l1与l2的斜率之积为-b2/a2(在x轴)或-a2/b2(在y轴),则(1)x12+x22=a2;(2)y12+y22=b2;(3)S=2ab.(在x轴)或(1)x12+x22=b2;(2)y12+y22=a2;(3)S=2ab.(在y轴)4.焦点三角形的相关结论以椭圆x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)上一点P(x0,y O)(y O≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的⇒PF1F2(焦点三角形)中,若∠F1PF2=θ,则(1)|PF1|+|PF2|=2a.(2)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|•|PF2|•cosθ.(3)|PF1|•|PF2|=2b2/1+cosθ.(4)S⇒PF1F2=1/2|PF1|•|PF2|•sinθ=b2tan(θ/2).以双曲线x2/a2-y2/b2=1(a,b>0)上一点P(x0,y O)(y O≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的⇒PF1F2(焦点三角形)中,若⇒F1PF2=θ,则(1)||PF1|-|PF2||=2a.(2)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|•|PF2|•cosθ.(3)|PF1|•|PF2|=2b2/1-cosθ.(4)S⇒PF1F2=1/2|PF1|•|PF2|•sinθ=b2tan-1(θ/2).4. 结论:抛物线E:x2=2py第一象限上一动点P的切线,与椭圆C:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)交于不同的两点A、B,线段AB中点为D,直线OD与过点P且垂直于x轴的直线交于点M,则点M在定直线y=-pb2/a2上,当且仅当a2=4b2时,S1/S2的最大值为定值9/4;5.曲线一般性质总结:圆锥曲线:过圆锥曲线E:ax2+bxy+cy2+dx+ey+f=0上任一点P(x0,y0)引两条弦PA、PB,若k PA k PB=k或k PA+k PB=k(k≠a/c椭圆双曲线,k≠0抛物线),则直线AB经过定点.曲线过定点题型方法归纳:①参数元关法②探索定点③关系法6.[答题模板]第一步:假设结论存在.第二步:以存在为条件,进行推理求解.第三步:明确规范表述结论,若能推出合理结果,经验证成立即可肯定正确;若推出矛盾,即否定假设.第四步:反思回顾,查看关键点、易错点及解题规范.7. 椭圆与双曲线焦点弦性质总结:圆锥曲线上的一点P(x0,y0)到焦点的线段称为焦半径.焦半径常考公式;焦半径公式(I):对左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)的椭圆x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)或双曲线x2/a2-y2/b2=1(a,b>0)上一点P(x0,y0),有|PF1|=|a+ex0|,|PF2|=|a-ex0|.焦半径公式(Ⅱ):对左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)的椭圆x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)或双曲线x2/a2-y2/b2=1(a,b>0)上一点P(x0,y0),有|PF1|=b2/a-ccosα(椭圆)或|PF1|=b2/|a+ccosα|(双曲线),|PF2|=b2/a+ccosβ(椭圆)或|PF2|=b2/|a-ccosβ|(双曲线),其中α、β为焦半径PF1、PF2与x轴正半轴所成的角焦点弦长公式:若椭圆x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)或双曲线x2/a2-y2/b2=1(a,b>0)的焦点弦AB,设其倾斜角为α,有|AB|=2ab2/|a2-c2•cos2α|.焦点弦定理已知焦点在x轴上的圆锥曲线C,经过其焦点F的直线交曲线于A、B两点,直线AB的倾斜角为θ,斜率为k(k≠0),向量AF= λ向量FB,则曲线C的离心率e满足等式:|ecosθ|=|λ-1/λ+1|,e=√1+k2|λ-1/λ+1|推论已知焦点在y轴上的圆锥曲线C,经过其焦点F的直线交曲线于A、B两点,直线AB的倾斜角为θ,斜率为k(k≠0),向量AF=λ向量FB,则曲线C的离心率e满足等式:|esinθ|=|λ-1/λ+1|,e=√1+k-2|λ-1/λ+1|.8.抛物线性质总结:过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F作直线l交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且A在x轴上方,直线l的倾斜角为θ,A、B在准线上的射影分别为P,Q,线段PQ的中点为R,AB的中点为M.(1)y1•y2=-p2;x1•x2=p2/4;(2)k2=2p/y1+y2;(3)|AF|=x1+p/2=p/1-cosθ,|BF|=x1+p/2=p/1+cosθ(4)|AF|-1+|BF|-1=2/p;(5)|AB|=2p/sin2θ (6)S△OAB=p2/2sinθ;在直角梯形APQB中;(7)⇒PFQ=90o(以PQ为直径的圆与AB相切),⇒ARB=90o(以AB为直径的圆与准线相切);①|AF|,|RF|,|BF|成等比数列;②|AF|,|AR|,|AB|成等比数列;③|BF|,|BR|,|AB|成等比数列;(8)直角梯形APQB对角线过原点O;(9)以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;若过焦点作直线l的垂线n交抛物线于C、D两点,倾斜角为α.(10)|AB|-1+|CD|-1=1/2p;(11)|AB|+|CD|=8p/sin22α⇒[8p,+∞);(12)|AB|•|CD|=16p2/sin22α⇒[16p2,+∞);(13)⇒APF的面积,⇒PFQ的面积的一半,⇒BQF的面积,成等比数列;(12)若向量AF=λ向量FB,则cosθ=|λ-1|/|λ+1|,√1+k l2=|λ+1|/|λ-1|9.曲线性质总结:曲线C:x2=2py与直线l:y=kx+b(b>0)交于M、N两点.结论1:曲线C在点M、N处的切线的交点Q的横坐标与两点的横坐标成等差数列,即2x Q=x m+x N.结论2:曲线C在点M、N处的切线的交点Q的轨迹为y=-b;结论3:过直线y=-b上任一点做曲线C的切线,切点分别为M、N,则直线MN恒过定点T(0,b);结论4:当直线l经过曲线C的焦点时,有MQ⊥NQ.10.结论已知椭圆C:x2/a2+y2/b2=1或y2/a2+x2/b2=1(a>b>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A、B,线段AB 的中点为M.(1)直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值-b2/a2或-a2/b2;(2)若l过点(a,b),延长线段OM与C交于点P,当四边形OAPB 为平行四边形时,则直线l的斜率k l=(4±√7)/3•b/a或k l=(4±√7)/3•a/b.11. 一般性结论:已知椭圆C:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0),点A为椭圆上的动点,点B为直线y=ab/c上的动点,若OA丄OB,则直线AB与圆x2+y2=b2相切. 导数1.求过某点处的切线方程解题过程①确定切点P(x0,y0);②求导f'(x);③求斜率k=f'(x0);④点斜式y-y0=k(x-x0)(*)⑤将点P代入切线;⑥将求得的切点代入(*).三次函数切线条数:过三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠O)图象的对称中心作切线l,则坐标平面被切线l和函数f(x)的图象分割为四个区域,有以下结论:(1)当定点P在中心N或在I和Ⅲ区域时,过点P的切线有1条;(2)当定点P在函数f(x)或切线l上且不在N时,过点P的切线有2条;(3)当定点P在Ⅱ或在Ⅳ区域时,过点P的切线有3条.记法:内一,上二,外三2.隐零点估值与代换解法(1)分而治之寻找充分条件,逐个求解不等式;(2)找点过程中放缩的出发点是使不等式能解,易解;(3)结合“点”所在的区间,以及各部分的“阶”,进行放缩.3. 极值点偏移对数不等式lnx1-lnx2>2(x1-x2)/x1+x2偏移.4.构造法的经验总结有两点:①因为图象y=e x变化递增的速度比y=lnx快,所以才去“分家”构造新函数的形式,而此时的关键是构造怎样的函数形式.②联想到常见幂函数、指数函数、对数函数两两组合构成的新函数. (1)幂函数与指数函数的组合:y=x+e x,y=x-e x,y=xe x,y=e x/x,y=x/e x,y=x n e x,y=e x/x n,y=x n/e x;(2)幂函数与对数函数的组合:y=x+lnx,y=xlnx,y=x/lnx,y=lnx/x,y=x n lnx,y=lnx/x n,y=x n/lnx.5.(1)以导数为工具证明超越不等式大致有三种不同的思路:①直接化为最值(或确界);②调整结构,分离函数,证最小值大于最大值;③部分放缩与函数逼近.(2)证明超越不等式的通性通法为直接化为最值,会涉及导函数的隐零点,也就是无法求出导函数具体零点,这时一般有两个处理方式:①整体代入化为代数式;②缩小导函数隐零点的范围,从而达到确定最值符号.。

[圆锥曲线与导数]文字素材1 新人教a版选修1-1

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圆锥曲线与导数的专题复习建议圆锥曲线和导数这两块内容在高考中的地位不言而喻,经过第一轮的复习学生关于圆锥曲线和导数的基础知识有了较为系统的认识,那么在第二轮复习中应着重强调本章综合题型解题方法的归纳与总结及与其他知识点的交汇处命题的研究与探讨,本文结合圆锥曲线与导数的特点就专题复习提出自己的一些个人建议,供广大同行参考。

【圆锥曲线的专题复习】解析几何是高中数学的重要内容之一,也是衔接初等数学和高等数学的纽带。

而圆锥曲线是解析几何的重要内容,因而成为高考考查的重点。

所以,如何做好这章的专题复习是每位高三数学教师的当务之急。

(一)圆锥曲线的特点研究圆锥曲线,无外乎抓住其方程和曲线两大特征。

它的方程形式具有代数的特性,而它的图像具有典型的几何特性,因此,它是代数与几何的完美结合。

高中阶段所学习和研究的圆锥曲线主要包括三类:椭圆、双曲线和抛物线。

结合历届高考对本章的考查以及历届学生对本章的反映,此专题的基本特点是解题思路比较简单清晰,解题方法的规律性比较强,但是运算过程往往比较复杂,对学生运算能力,恒等变形能力,数形结合能力及综合运用各种数学知识和方法的能力要求较高。

因此,在很大程度上成为学生能力和心理上的一道难以逾越的障碍。

(二)考纲对圆锥曲线的阐述考试内容:椭圆及其标准方程,椭圆的简单几何性质,椭圆的参数方程。

双曲线及其标准方程,双曲线的简单几何性质。

抛物线及其标准方程,抛物线的简单几何性质。

考试要求:(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程。

(2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质。

(3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质。

(4)了解圆锥曲线的初步应用。

(三)圆锥曲线专题复习的备课基于圆锥曲线的特点,我们在复习之前的备课非常关键。

涉及圆锥曲线的题型相对比较集中,如圆锥曲线的弦长求法,标准方程的求法,与圆锥曲线有关的几何性质问题、最值问题、证明问题、角的问题以及圆锥曲线的综合应用问题。

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圆锥曲线与导数复习
时间:120分钟 满分 160分
一.填空题(本大题共14个小题,每小题5分,共70分) 1.抛物线x y 42=的焦点坐标是 .
2.双曲线1
2
2=-y x 的渐近线方程是 . 3'y = .
4.双曲线08222=+-y x 的焦点坐标为 .
5.曲线y =e x
在点
A(0,1)处的切线斜率为________.
6.椭圆的短轴长是2,长轴长是短轴长的2倍,则椭圆中心到其准线的距离为
7,则m = . 8.函数1)(--=x e x f x
的单调递减区间为 .
9.过抛物线y 2
=2x 的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,AB=5,则线段AB 的中点M 的横坐标是
10.如图,直线l 是曲线y =f (x )在x =4处的切线,则f ′(4)= .
11.若函数1
)(2++=x a
x x f 在1=x 处取得极值,则实数a
=
12. 火车开出站一段时间内,速度()v m s 与行驶时间()t s 之间的关系是2
=0.4+0.6v t 则它在t=3时的瞬时加速度为
13.若3
()3f x ax x =-在R 上是单调函数,则a 的取值范围为______.
1412,F F ,点P 在椭圆上,若1||4PF =,12F PF ∠的大小为 .
第10题
二.解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 请把答案写在答题纸的指定区域内.) 15.求下列圆锥曲线的标准方程:
(1)离心率是5
3,短轴长为4的椭圆;
(2)焦点在y 轴,焦距等于8,且经过P (22,-6)的双曲线.
16.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点M (-3,m )到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.
17.已知曲线314
33
y x =+,求曲线过点(2,4)的切线方程.
18.已知双曲线的中心在原点,焦点12,F F 在坐标轴上,一条渐近线方程为y x =,且过点(
4,.
(1)求双曲线方程; (2)设A 点坐标为()0,2,求双曲线上距点A 最近的点P 的坐标及相应的距离PA .
19.已知函数32
()f x x ax bx c =+++的图象与0y =在原点相切,且函数的极小值为4-,
(1)求,,a b c 的值;(2)求函数的递减区间.
20.已知在平面直角坐标系xOy 中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为F (-3,0),
右顶点为D (2,0),设点A (1,1
2). (1)求该椭圆的标准方程;
(2)若P 是椭圆上的动点,求线段PA 中点M 的轨迹方程;。

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