第二章 圆锥曲线与方程(复习)

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第2章《圆锥曲线与方程》章综合(北师大版选修1-1)

第2章《圆锥曲线与方程》章综合(北师大版选修1-1)

第二章 圆锥曲线与方程
在直角三角形 PF1F2 中, |PF1|· |PF2|=|F1F2|· y=32, 16 3 41 所以 y= 5 ,代入双曲线的方程,得 x= 5 , 即点 P
3 在第一象限的坐标是
41 16 ,再根据双曲线的对 , 5 5
称性得点 P 的坐标还可以是
2
3 同时 b = . 4
2
4 2 故所求双曲线方程为 4x -3y =1
2
第二章 圆锥曲线与方程
四、直线与圆锥曲线的位置关系 直线与圆锥曲线的位置关系,涉及函数、方程、平面几何 等诸多方面的知识,形成了求轨迹、最值、对称范围、线段的
长度等多种问题,是解析几何部分综合性较强问题,也是以往
高考的重点和热点问题.高考中,大多是以解答题的形式出现 且难度较大,往往成为体现试题区分度的题目.
第二章 圆锥曲线与方程
二、圆锥曲线定义的应用 对于圆锥曲线的有关问题,要有运用圆锥曲线定义解题的 意识,“回归定义”是一种重要的解题策略.如: (1) 在求轨迹
方程时,若所求轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据圆锥曲
线的定义,写出所求的轨迹方程; (2) 涉及椭圆、双曲线上的点 与两个焦点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知 识来解决; (3) 在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到 焦点的距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意
第二章 圆锥曲线与方程
(2)设直线与椭圆交于 A(x1,y1),B(x2,y2), 由(1)知,5x2+2mx+m2-1=0, 2m 1 2 由韦达定理,得 x1+x2=- ,x1x2= (m -1). 5 5 所以 d= x1-x22+y1-y22= 2x1-x22 = 2[x1+x22-4x1x2] =

(精品讲义)第2部分复习课(二)圆锥曲线与方程word版含答案2

(精品讲义)第2部分复习课(二)圆锥曲线与方程word版含答案2

复习课(二) 圆锥曲线与方程圆锥曲线的定义及标准方程会涉及,是高考解析几何的必考内容.椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程椭圆双曲线抛物线定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F 1F 2|且大于零)的点的轨迹平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )距离相等的点的轨迹标准 方程x 2a 2+y 2b 2=1或 y 2a 2+x 2b 2=1 (a >b >0)x 2a 2-y 2b 2=1或 y 2a 2-x 2b 2=1 (a >0,b >0) y 2=2px 或 y 2=-2px 或 x 2=2py 或 x 2=-2py (p >0)关系 式a 2-b 2=c 2a 2+b 2=c 2[典例] (1)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则C 的方程是( )A .x 23+y 24=1B .x 24+y 23=1C .x 24+y 22=1D .x 24+y 23=1(2)已知抛物线y 2=8x的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________________.[解析] (1)右焦点为F (1,0)说明两层含义:椭圆的焦点在x 轴上;c =1.又离心率为c a =12,故a =2,b 2=a 2-c 2=4-1=3,故椭圆的方程为x 24+y 23=1,故选D . (2)由题意可知抛物线的准线方程为x =-2,∴双曲线的半焦距c =2.又双曲线的离心率为2,∴a =1,b =3,∴双曲线的方程为x 2-y 23=1. [答案] (1)D (2)x 2-y 23=1 [类题通法]求圆锥曲线方程的一般步骤一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤. (1)定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.(2)定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0).(3)定量——由题设中的条件找到“式”中待定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小. 1.(天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=47x 的准线上,则双曲线的方程为( )A .x 221-y 228=1B .x 228-y 221=1C .x 23-y 24=1D .x 24-y 23=1解析:选D 由双曲线的渐近线y =ba x 过点(2,3),可得3=ba×2.①由双曲线的焦点(-a 2+b 2,0)在抛物线y 2=47x 的准线x =-7上,可得 a 2+b 2=7.②由①②解得a =2,b =3, 所以双曲线的方程为x 24-y 23=1.2.(全国卷Ⅰ)一个圆经过椭圆x 216+y 24=1的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.解析:由题意知a =4,b =2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,-2),右顶点的坐标为(4,0).由圆心在x 轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,-2),(4,0)三点.设圆的标准方程为(x -m )2+y 2=r 2(0<m <4,r >0),则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+4=r 2,?4-m ?2=r 2,解得⎩⎨⎧m =32,r 2=254.所以圆的标准方程为⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=254. 答案:⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=2543.方程x 24-t +y 2t -1=1表示曲线C ,给出以下命题:①曲线C 不可能为圆; ②若1<t <4,则曲线C 为椭圆; ③若曲线C 为双曲线,则t <1或t >4;④若曲线C 为焦点在x 轴上的椭圆,则1<t <52.其中真命题的序号是________(写出所有正确命题的序号).解析:显然当t =52时,曲线为x 2+y 2=32,方程表示一个圆;而当1<t <4,且t ≠52时,方程表示椭圆;当t <1或t >4时,方程表示双曲线;而当1<t <52时,4-t >t -1>0,方程表示焦点在x 轴上的椭圆,故③④为真命题.答案:③④圆锥曲线的几何性质试卷中一般以选择题或者填空题的形式考查圆锥曲线的几何性质(主要是椭圆和双曲线的离心率),在解答题中与圆锥曲线方程的其他知识一起进行综合考查.椭圆、双曲线、抛物线的几何性质椭圆 双曲线 抛物线 标准方程 x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0) x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0) y 2=2px (p >0)关系式 a 2-b 2=c 2 a 2+b 2=c 2图形 封闭图形无限延展,有渐近线无限延展,没有渐近线对称性 对称中心为原点 无对称中心 两条对称轴一条对称轴顶点 四个 两个 一个 离心率 0<e <1 e >1 e =1 准线方程x =-p 2决定形状的因素e 决定扁平程度e 决定开口大小2p 决定开口大小[典例] (1)(山东高考)已知双曲线E :x a 2-y b 2=1(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________.(2)已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为________. [解析] (1)如图,由题意知|AB |=2b 2a ,|BC |=2c . 又2|AB |=3|BC |,∴2×2b 2a =3×2c ,即2b 2=3ac ,∴2(c 2-a 2)=3ac ,两边同除以a 2并整理得2e 2-3e -2=0,解得e =2(负值舍去).(2)设椭圆C 1和双曲线C 2的离心率分别为e 1和e 2,则e 1=a 2-b 2a ,e 2=a 2+b 2a .因为e 1·e 2=32,所以a 4-b 4a 2=32,即⎝⎛⎭⎫b a 4=14,∴b a =22.故双曲线的渐近线方程为y =±b a x =±22x ,即x ±2y =0.[答案] (1)2 (2)x ±2y =0 [类题通法]求解离心率三种方法(1)定义法:由椭圆(双曲线)的标准方程可知,不论椭圆(双曲线)的焦点在x 轴上还是y 轴上都有关系式a 2-b 2=c 2(a 2+b 2=c 2)以及e =ca ,已知其中的任意两个参数,可以求其他的参数,这是基本且常用的方法.(2)方程法:建立参数a 与c 之间的齐次关系式,从而求出其离心率,这是求离心率的十分重要的思路及方法.(3)几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据平面几何性质以及椭圆(双曲线)的定义、几何性质,建立参数之间的关系,通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更形象、直观.1.如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.其四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A . 2B . 3C .32D .62解析:选D 焦点F 1(-3,0),F 2(3,0), 在Rt △AF 1F 2中,|AF 1|+|AF 2|=4, |AF 1|2+|AF 2|2=12,所以可解得|AF 2|-|AF 1|=22, 故a =2,所以双曲线的离心率e =32=62,选D . 2.设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________.解析:不妨设A 在x 轴上方,由于AB 过F 2且垂直于x 轴,因此可得A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b2a ,由OD ∥F 2B ,O 为F 1F 2的中点可得D ⎝⎛⎭⎫0,-b 22a ,所以AD =⎝⎛⎭⎫-c ,-3b 22a ,F B 1=⎝⎛⎭⎫2c ,-b2a ,又AD ⊥F 1B ,所以AD ·F B 1=-2c 2+3b 42a 2=0,即3b 4=4a 2c 2,又b 2=a 2-c 2,所以可得3(a 2-c 2)=2ac ,两边同时除以a 2,得3e 2+2e -3=0,解得e =33或-3,又e ∈(0,1),故椭圆C 的离心率为33.答案:333.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为2c ,右顶点为A ,抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F .若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c ,且|FA |=c ,则双曲线的渐近线方程为________.解析:c 2=a 2+b 2,①由双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c 知, 双曲线过点⎝⎛⎭⎫c ,-p 2,即c 2a 2-p24b2=1.② 由|FA |=c ,得c 2=a 2+p 24,③ 由①③得p 2=4b 2.④ 将④代入②,得c 2a 2=2.∴a 2+b 2a2=2,即ba =1,故双曲线的渐近线方程为y =±x ,即x ±y =0. 答案:x ±y =0直线与圆锥曲线的位置关系这使得解析几何试题具有广泛的命题背景,当直线与圆锥曲线问题综合时就产生了如:直线与圆锥曲线的位置关系(相交、相切、相离),直线与曲线交汇产生的一些几何量的范围和最值,动直线(或曲线)过定点等一系列热点问题,这些热点问题都是高考所重视的.直线与圆锥曲线有关的问题(1)直线与圆锥曲线的位置关系,可以通过讨论直线方程与曲线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常消去方程组中变量y (或x )得到关于变量x (或y )的一元二次方程,考虑该一元二次方程的判别式Δ,则有:Δ>0?直线与圆锥曲线相交于两点;Δ=0?直线与圆锥曲线相切于一点;Δ<0?直线与圆锥曲线无交点.(2)直线l 截圆锥曲线所得的弦长|AB |=?1+k 2??x 1-x 2?2或⎝⎛⎭⎫1+1k 2?y 1-y 2?2,其中k 是直线l 的斜率,(x 1,y 1),(x 2,y 2)是直线与圆锥曲线的两个交点A ,B 的坐标,且(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,x 1+x 2,x 1x 2可由一元二次方程的根与系数的关系整体给出.[典例] 已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线x -y +22=0的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线y =kx +m (k ≠0)相交于不同的两点M ,N ,当|AM |=|AN |时,求m 的取值范围. [解] (1)依题意可设椭圆方程为x 2a 2+y 2=1(a >1),则右焦点F (a 2-1,0),由题设,知|a 2-1+22|2=3,解得a 2=3,故所求椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)设点P 为弦MN 的中点,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 23+y 2=1,得(3k 2+1)x 2+6mkx +3(m 2-1)=0, 由于直线与椭圆有两个交点, 所以Δ>0,即m 2<3k 2+1, ① 所以x P =x M +x N 2=-3mk3k 2+1, 从而y P =kx P +m =m3k 2+1, 所以k AP =y P +1x P =-m +3k 2+13mk ,又|AM |=|AN |,所以AP ⊥MN ,则-m +3k 2+13mk =-1k ,即2m =3k 2+1, ②把②代入①得2m >m 2, 解得0<m <2, 由②得k 2=2m -13>0, 解得m >12,故所求m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,2. [类题通法]有关直线与圆锥曲线综合问题的求解方法(1)将直线方程与圆锥曲线方程联立,化简后得到关于x (或y )的一元二次方程,则直线与圆锥曲线的位置关系有三种情况:①相交:Δ>0?直线与椭圆相交;Δ>0?直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有Δ>0,如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Δ>0是直线与双曲线相交的充分不必要条件;Δ>0?直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有Δ>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Δ>0也仅是直线与抛物线相交的充分条件,而不是必要条件.②相切:Δ=0?直线与椭圆相切;Δ=0?直线与双曲线相切;Δ=0?直线与抛物线相切. ③相离:Δ<0?直线与椭圆相离;Δ<0?直线与双曲线相离;Δ<0?直线与抛物线相离.(2)直线与圆锥曲线的位置关系,涉及函数、方程、不等式、平面几何等诸多方面的知识,形成了求轨迹、最值、对称、取值范围、线段的长度等多种问题.解决此类问题应注意数形结合,以形辅数的方法;还要多结合圆锥曲线的定义,根与系数的关系以及“点差法”等.1.平面上一机器人在行进中始终保持与点F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________.解析:设机器人所在位置为A (x ,y ),依题意得点A 在以F (1,0)为焦点,x =-1为准线的抛物线上,该抛物线的标准方程为y 2=4x .过点P (-1,0),斜率为k 的直线为y =k (x +1).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =kx +k 得ky 2-4y +4k =0. 当k =0时,显然不符合题意;当k ≠0时,依题意得Δ=(-4)2-4k ·4k <0,化简得k 2-1>0,解得k >1或k <-1,因此k 的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞). 答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)2.平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)右焦点的直线x +y -3=0交M 于A ,B两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(1)求M 的方程;(2)C ,D 为M 上两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值. 解:(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 0,y 0),则x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,y 2-y 1x 2-x 1=-1, 由此可得b 2?x 2+x 1?a 2?y 2+y 1?=-y 2-y 1x 2-x 1=1.因为x 1+x 2=2x 0,y 1+y 2=2y 0,y 0x 0=12,所以a 2=2b 2.又由题意知,M 的右焦点为(3,0),故a 2-b 2=3. 因此a 2=6,b 2=3. 所以M 的方程为x 26+y 23=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3=0,x 26+y 23=1解得⎩⎨⎧x =433,y =-33或⎩⎨⎧x =0,y = 3.因此|AB |=463. 由题意可设直线CD 的方程为y =x +n ⎝⎛⎭⎫-533<n <3,设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4).由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +n ,x 26+y 23=1得3x 2+4nx +2n 2-6=0. 于是x 3,4=-2n ±2?9-n 2?3.因为直线CD 的斜率为1, 所以|CD |=2|x 4-x 3|=439-n 2.由已知,四边形ACBD 的面积S =12|CD |·|AB |=8699-n 2.当n =0时,S 取得最大值,最大值为863.所以四边形ACBD 面积的最大值为863.1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的离心率是( )A .2B . 3C . 2D .32解析:选C 由题可知y =b a x 与y =-b a x 互相垂直,可得-b a ·ba =-1,则a =b .由离心率的计算公式,可得e 2=c 2a 2=a 2+b 2a2=2,e =2. 2.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A .y 2=±4xB .y 2=±8xC .y 2=4xD .y 2=8x解析:选B 由题可知抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫a 4,0,于是过焦点且斜率为2的直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x -a 4,令x =0,可得点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫0,-a 2,所以S △OAF =12×|a |4×|a |2=4,得a =±8,故抛物线的方程为y 2=±8x .3.已知一动圆P 与圆O :x 2+y 2=1外切,而与圆C :x 2+y 2-6x +8=0内切,则动圆的圆心P 的轨迹是( )A .双曲线的一支B .椭圆C .抛物线D .圆解析:选A 由题意,知圆C 的标准方程为(x -3)2+y 2=1,则圆C 与圆O 相离,设动圆P 的半径为R .∵圆P 与圆O 外切而与圆C 内切,∴R >1,且|PO |=R +1,|PC |=R -1.又|OC |=3,∴|PO |-|PC |=2<|OC |,即点P 在以O ,C 为焦点的双曲线的右支上.4.我们把由半椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(x ≥0)与半椭圆y 2b 2+x 2c 2=1(x <0)合成的曲线称作“果圆”(其中a 2=b 2+c 2,a >b >c >0),如图所示,其中点F 0,F 1,F 2是相应椭圆的焦点.若△F 0F 1F 2是边长为1的等边三角形,则a ,b 的值分别为( )A .72,1 B .3,1 C .5,3D .5,4解析:选A ∵|OF 2|=b 2-c 2=12,|OF 0|=c =3|OF 2|=32,∴b =1,∴a 2=b 2+c 2=1+34=74,得a=72. 5.已知抛物线的方程为y 2=4x ,直线l 的方程为x -y +4=0,在抛物线上有一动点P 到y 轴的距离为d 1,到直线l 的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值为( )A .522+2 B .522+1C .522-2 D .522-1 解析:选D 因为抛物线的方程为y 2=4x ,所以焦点坐标为F (1,0),准线方程为x =-1.因为点P 到y 轴的距离为d 1,所以到准线的距离为d 1+1.又d 1+1=|PF |,所以d 1+d 2=d 1+1+d 2-1=|PF |+d 2-1.焦点F 到直线l 的距离记为d ,则d =|1-0+4|2=52=522,而|PF |+d 2≥d =522,所以d 1+d 2=|PF |+d 2-1≥522-1,即d 1+d 2的最小值为522-1.6.双曲线与椭圆4x 2+y 2=64有公共焦点,它们的离心率互为倒数,则双曲线方程为( ) A .y 2-3x 2=36 B .x 2-3y 2=36 C .3y 2-x 2=36 D .3x 2-y 2=36解析:选A 由4x 2+y 2=64得x 216+y 264=1, c 2=64-16=48, ∴c =43,e =438=32. ∴双曲线中,c ′=43,e ′=23=c ′a ′. ∴a ′=32c ′=6,b ′2=48-36=12. ∴双曲线方程为y 236-x 212=1,即y 2-3x 2=36.7.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),其上一点P (3,y )到两焦点的距离分别是6.5和3.5,则该椭圆的标准方程为________.解析:由椭圆的定义,知2a =6.5+3.5=10,a =5.又⎩⎪⎨⎪⎧?3+c ?2+y 2=6.52,?3-c ?2+y 2=3.52,解得c =52, 从而b 2=a 2-c 2=754, 所以椭圆的标准方程为x 225+4y 275=1.答案:x 225+4y 275=18.已知直线l 与抛物线y 2=4x 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若OA ·OB =-4,则直线l 恒过的定点M 的坐标是________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2+y 1y 2=-4.当直线l 的斜率不存在时,设其方程为x =x 0(x 0>0),则x 20-4x 0=-4,解得x 0=2;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx +b ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,y 2=4x ,得ky 2-4y +4b =0,得y 1y 2=4b k ,则x 1x 2=y 21y 2216=b 2k 2,得b 2k2+4b k =-4,∴b k =-2,有b =-2k ,直线y =kx -2k =k (x -2)恒过定点(2,0).又直线x =2也恒过定点(2,0),得点M 的坐标为(2,0).答案:(2,0)9.已知A (0,-4),B (3,2),抛物线y 2=x 上的点到直线AB 的最短距离为________. 解析:直线AB 为2x -y -4=0,设抛物线y 2=x上的点P (t ,t 2),d =|2t -t 2-4|5=t 2-2t +45=?t -1?2+35≥35=355.答案:35510.如图,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长、短轴端点分别为A ,B ,F 1,F 2分别是点F 1,且AB其左、右焦点.从椭圆上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦与OM 是共线向量.(1)求椭圆的离心率e ;(2)设Q 是椭圆上异于左、右顶点的任意一点,求∠F 1QF 2的取值范围. 解:(1)∵F 1(-c,0),则x M =-c ,y M =b 2a , ∴k OM =-b 2ac .由题意,知k AB =-b a, ∵OM 与AB 是共线向量,∴-b 2ac =-b a ,∴b =c ,得e =22. (2)设|F 1Q |=r 1,|F 2Q |=r 2,∠F 1QF 2=θ,∴r 1+r 2=2a .又|F 1F 2|=2c ,由余弦定理,得cos θ=r 21+r 22-4c 22r 1r 2=?r 1+r 2?2-2r 1r 2-4c 22r 1r 2=a 2r 1r 2-1≥a 2⎝⎛⎭⎫r 1+r 222-1=0, 当且仅当r 1=r 2时等号成立,∴cos θ≥0,∴θ∈⎝⎛⎦⎤0,π2. 11.如图,焦距为2的椭圆E 的两个顶点分别为A ,B ,且AB 与n=(2,-1)共线.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线y =kx +m 与椭圆E 有两个不同的交点P 和Q ,且原点O 总在以PQ 为直径的圆的内部,求实数m 的取值范围.解:(1)因为2c =2,所以c =1,又AB =(-a ,b ),且AB ∥n ,所以2b =a ,所以2b 2=b 2+1,所以b 2=1,a 2=2,所以椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1. (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),把直线方程y =kx +m 代入椭圆方程x 22+y 2=1, 消去y ,得(2k 2+1)x 2+4kmx +2m 2-2=0, 所以x 1+x 2=-4km 2k 2+1,x 1x 2=2m 2-22k 2+1, Δ=16k 2-8m 2+8>0,即m 2<2k 2+1,(*)因为原点O 总在以PQ 为直径的圆的内部, 所以OP ·OQ <0, 即x 1x 2+y 1y 2<0,又y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=m 2-2k 22k 2+1,由2m 2-22k 2+1+m 2-2k 22k 2+1<0得m 2<23k 2+23, 依题意且满足(*)得m 2<23, 故实数m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-63,63. 12.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4. (1)求椭圆的方程;(2)设直线l 与椭圆相交于不同的两点A ,B .已知点A 的坐标为(-a,0),点Q (0,y 0)在线段AB 的垂4,求y 0的值. 解:(1)由e =c a =32,得3a 2=4c 2. 再由c 2=a 2-b 2,得a =2b .由题意可知12×2a ×2b =4,即ab =2. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a =2b ,ab =2,得a =2,b =1. 所以椭圆的方程为x 24+y 2=1. (2)由(1)可知A (-2,0).设B 点的坐标为(x 1,y 1),直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y =k (x +2).联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k ?x +2?,x 24+y 2=1消去y 并整理,得 (1+4k 2)x 2+16k 2x +(16k 2-4)=0.由-2x 1=16k 2-41+4k 2,得x 1=2-8k 21+4k 2. 从而y 1=4k 1+4k 2. 设线段AB 的中点为M ,则M 的坐标为⎝⎛⎭⎫-8k 21+4k 2,2k 1+4k 2. 以下分两种情况:①当k =0时,点B 的坐标为(2,0),线段AB 的垂直平分线为y 轴,(-2,-y 0)(2,-y 0).4,得y 0=±22.②当k ≠0时,线段AB 的垂直平分线方程为y -2k 1+4k 2=-1k ⎝⎛⎭⎫x +8k 21+4k 2. 令x =0,解得y 0=-6k 1+4k 2. 由=(-2,-y 0),=(x 1,y 1-y 0). ·=-2x 1-y 0(y 1-y 0)=-2×?2-8k 2?1+4k 2+6k 1+4k 2⎝⎛⎭⎫4k 1+4k 2+6k 1+4k 2 =4×?16k 4+15k 2-1??1+4k 2?2=4, 整理得7k 2=2,故k =±147.所以y 0=±2145. 综上,y 0=±22或y 0=±2145.。

圆锥曲线与方程(复习)

圆锥曲线与方程(复习)

第二章圆锥曲线与方程(复习)【使用说明】1、课前完成预习学案,掌握基本题型;2、认真限时规范书写,课上小组合作探讨,答疑解惑。

3、A、B层全部掌握,C层选做。

【学习目标】1.掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程;2.掌握椭圆、双曲线、抛物线的几何性质;3.能解决直线与圆锥曲线的一些问题.【问题导学】(预习教材理P78~ P81,文P66~ P69找出疑惑之处)复习1:完成下列表格:椭圆双曲线抛物线定义图形标准方程顶点坐标对称轴焦点坐标离心率(以上每类选取一种情形填写)复习2:①若椭圆221x my+=的离心率为32,则它的长半轴长为__________;②双曲线的渐近线方程为20x y±=,焦距为10,则双曲线的方程为;③以椭圆2212516x y+=的右焦点为焦点的抛物线方程为.我的疑惑:记录下你的疑惑,让我们在课堂上共同解决。

【深化提高】例1 当α从0 到180 变化时,方程22cos1x yα+=表示的曲线的形状怎样变化?变式:若曲线2211x yk k+=+表示椭圆,则k的取值范围是.小结:掌握好每类标准方程的形式.例2设1F,2F分别为椭圆C:2222x ya b+=1(0)a b>>的左、右两个焦点.⑴若椭圆C上的点A(1,32)到F1、F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;⑵设点K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段1F K的中点的轨迹方程.变式:双曲线与椭圆2212736x y+=有相同焦点,且经过点(15,4),求双曲线的方程.学案编号:B51 第1 页共2 页成功的秘诀公式是A x y z =++其中A 代表成功,x 代表艰苦的劳动,y 代表正确的方法,z 代表少说空话. ——爱因斯坦第 2 页 共 2 页※ 动手试试练1.已知ABC ∆的两个顶点A ,B 坐标分别是(5,0)-,(5,0),且AC ,BC 所在直线的斜率之积等于m (0)m ≠,试探求顶点C 的轨迹.练2.斜率为2的直线l 与双曲线22132x y -=交于A ,B 两点,且4AB =,求直线l 的方程.【当堂检测】1.曲线221259x y +=与曲线221259x y k k+=--(9)k <的( ). A .长轴长相等 B .短轴长相等 C .离心率相等 D .焦距相等2.与圆221x y +=及圆228120x y x +-+=都外切的圆的圆心在( ) . A .一个椭圆上 B .双曲线的一支上 C .一条抛物线上 D .一个圆上 3.过抛物线28y x =的焦点作直线l ,交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则AB等于( ).A .10B .8C .6D .44.直线1y kx =-与双曲线224x y -=没有公共点,则k 的取值范围 . 5.到直线3y x =+的距离最短的抛物线24y x =上的点的坐标是 . 【小结】(1)知识与方法方面 。

章末复习3:第二章 圆锥曲线与方程

章末复习3:第二章  圆锥曲线与方程
(1)求抛物线 E 的方程; (2)已知点 G(-1,0),延长 AF 交抛物线 E 于点 B,证明: 以点 F 为圆心且与直线 GA 相切的圆,必与直线 GB 相切.
[解析] 解法一:(1)由抛物线的定义得|AF|=2+p2. 因为|AF|=3,即 2+p2=3,解得 p=2,所以抛物线 E 的方 程为 y2=4x. (2)因为点 A(2,m)在抛物线 E:y2=4x 上, 所以 m=±2 2,由抛物线的对称性,不妨设 A(2,2 2). 由 A(2,2 2)、F(1,0)可得直线 AF 的方程为 y=2 2(x-1).
误区警示
1.椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2a 中,应有 2a>|F1F2|,双曲 线定义||PF1|-|PF2||=2a 中,应有 2a<|F1F2|,抛物线定义中, 定点 F 不在定直线 l 上.
2.椭圆中几何量 a、b、c 满足 a2=b2+c2,双曲线中几何 量 a、b、c 满足 a2+b2=c2.
∴|OQ|=12|AF1|=a. ∴Q 点的轨迹是以原点 O 为圆心,半径为 a 的圆.
设 F1、F2 分别为双曲线ax22-by22=1 的左、右焦点, A1、A2 分别为这个双曲线的左、右顶点,P 为双曲线右支上的 任一点,求证:以 A1A2 为直径的圆既与以 PF2 为直径的圆外切, 又与以 PF1 为直径的圆内切.
圆锥线的几何性质
已知双曲线的渐近线方程为 y=±43x,并且焦点 都在圆 x2+y2=100 上,求双曲线的标准方程.
[分析] 由焦点在圆上,可得 c,由渐近线方程,可得 a、 b 关系,用待定系数法可解,需注意焦点位置未知.
[解析] 解法一:当焦点在 x 轴上时,设双曲线方程为ax22- by22=1.因为渐近线方程为 y=±43x,则ba=43.

第二章圆锥曲线与方程章末复习

第二章圆锥曲线与方程章末复习

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第二章 圆锥曲线与方程
再见
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∴椭圆焦点(± 3m2-5n2,0),双曲线焦点(± 2m2+3n2,0), ∴3m2-5n2=2m2+3n2,∴m2=8n2,
又∵双曲线渐近线为 y=± 26|m·|n| |·x,
∴代入 m2=8n2,|m|=2
2|n|,得
y=±
3 4 x.
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第二章 圆锥曲线与方程
由于直线与椭圆有两个不同的交点,
∴Δ>0,即 m2<3k2+1.①
(ⅰ)当 k≠0 时,设弦 MN 的中点为 P(xP,yP),xM、xN 分别为点 M、N 的横坐标,则 xP=xM+2 xN=-3k32m+k1,
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第二章 圆锥曲线与方程
从而 yP=kxP+m=3k2m+1,kAP=yPx+P 1=-m+33mkk2+1, 又|AM|=|AN|,∴AP⊥MN. 则-m+33mkk2+1=-1k,即 2m=3k2+1,② 将②代入①得 2m>m2,解得 0<m<2, 由②得 k2=2m3-1>0,解得 m>12, 故所求的 m 的取值范围是12,2.
∴c= 2,b=1.∴所求归纳 题型研修
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第二章 圆锥曲线与方程
(2)设 A(x1,y1),B(x2,y2). ①当 AB⊥x 轴时,|AB|= 3. ②当 AB 与 x 轴不垂直时,设直线 AB 的方程为 y=kx+m. 由已知 1|m+| k2= 23,得 m2=34(k2+1). 把 y=kx+m 代入椭圆方程, 整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0, ∴x1+x2=3-k26+km1,x1x2=33mk22+-11.

高中数学选修2-1第二章第13课时同步练习 第二章 圆锥曲线与方程(复习)(A)

高中数学选修2-1第二章第13课时同步练习 第二章 圆锥曲线与方程(复习)(A)

第二章 圆锥曲线与方程(复习A )1、过点(2,4)作直线,与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线有( ) A 、1条 B 、2条 C 、3条 D 、4条2、双曲线x 2-y 2=1的左焦点为F ,点P 为左支下半支上任一点(异于顶点),则直线PF 的斜率的变化范围是( )A 、)0,(-∞B 、(1,+∞)C 、),1()0,(+∞⋃-∞D 、),1()1,(+∞⋃--∞3、已知(4,2)是直线l 被椭圆193622=+y x 截得的线段的中点,则l 的方程是( ) A 、x-2y=0 B 、x+2y-4=0 C 、2x+3y+4=0 D 、x+2y-8=0 4、抛物线x y 412=关于直线x-y=0对称的抛物线的焦点坐标是( )A 、(1,0)B 、(0,1)C 、(0,161)D 、(0,161)5、对于抛物线C :y 2=4x ,我们称满足0204x y <的点M (00,y x )在抛物线的内部。

若M (00,y x )在抛物线的内部,则直线)(2:00x x y y l +=与C ( ) A 、恰有一个公共点 B 、恰有两个公共点C 、可能有一个公共点,也可能有两个公共点D 、没有公共点6、直线y=x+3与曲线14||92=-y y x 的交点个数为( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、37、与直线2x-y+4=0平行的抛物线y= x 2的切线方程是 ( )A 、2x -y+3=0B 、2x -y -3=0C 、2x-y+1=0D 、2x-y-1=08、如果过两点)0,(a A 和),0(a B 的直线与抛物线322--=x x y 没有交点,那么实数a 的取值范围是( ) A 、(134, +∞) B 、(- ∞,134) C 、(- ∞,-134) D 、(-134 ,134) 9、若焦点是(0,25±)的椭圆截直线3x-y-2=0所得弦的中点的横坐标为1/2,则椭圆的方程是 . 10、设圆05422=--+x y x 的弦AB 的中点为P (3,1),则直线AB 的方程是 .11、如图,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点, 点P(1,2), A(x 1, y 1), B(x 2,y 2)均在直线上. (Ⅰ)写出该抛物线的方程及其准线方程;(Ⅱ)当PA 与PB 的斜率存在且倾角互补时,求21y y +的值及直线AB 的斜率.12、设椭圆方程为1422=+y x ,过点M (0,1)的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足)(21OB OA OP +=,点N 的坐标为)21,21(,当l 绕点M 旋转时,求:(Ⅰ)动点P 的轨迹方程; (Ⅱ)||的最小值与最大值.参考答案1、B (注意点在曲线上)2、C (利用数形结合)3、D (利用“点差法”求斜率)4、C5、D (直线l 过定点(0,0x -),斜率为2)6、B (先分类讨论去掉绝对值,再利用数形结合)7、D8、C9、利用“点差法”可求得1752522=+y x 10、x+y-4=0 11、解(Ⅰ)由已知条件,可设抛物线的方程为.22px y = ∵点P(1,2)在抛物线上,∴,1222⋅=p 得p =2.故所求抛物线的方程是,42x y =准线方程是x=--1. (Ⅱ) 设直线PA 的斜率为k PA ,直线PB 的斜率为k PB , ∵PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补,∴.PB PA k k -= 由A(x 1,y 1), B(x 2,y 2)在抛物线上,得,4121x y = ①,4222x y = ② ∴,14121412222211--=--y y y y∴ ),2(221+-=+y y ∴.421-=+y y由①-②得直线AB 的斜率).(144421211212x x y y x x y y k AB ≠-=-=+=--=12、(Ⅰ)解法一:直线l 过点M (0,1)设其斜率为k ,则l 的方程为.1+=kx y 记),(11y x A 、),,(22y x B 由题设可得点A 、B 的坐标),(11y x 、),(22y x 是方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=14122y x kx y 的解.将①代入②并化简得,032)4(22=-++kx x k ,所以 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=++-=+.48,42221221k y y k k x x 于是).44,4()2,2()(21222121k k k y y x x OB OA OP ++-=++=+= 设点P 的坐标为),,(y x 则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=.44,422k y k k x 消去参数k 得0422=-+y y x ③ 当k 不存在时,A 、B 中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P 的轨迹方程为.0422=-+y y x解法二:设点P 的坐标为),(y x ,因),(11y x A 、),(22y x B 在椭圆上,所以,142121=+y x ④①②.142222=+y x ⑤. ④—⑤得0)(4122212221=-+-y y x x ,所以 .0))((41))((21212121=+-++-y y y y x x x x 当21x x ≠时,有.0)(4121212121=--⋅+++x x y y y y x x ⑥并且⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--=-+=+=.1,2,221212121x x y y x y y y y x x x ⑦ 将⑦代入⑥并整理得 .0422=-+y y x ⑧. 当21x x =时,点A 、B 的坐标为(0,2)、(0,-2),这时点P 的坐标为(0,0)也满足⑧,所以点P 的轨迹方程为.141)21(16122=-+y x (Ⅱ)解:由点P 的轨迹方程知.4141,1612≤≤-≤x x 即所以 127)61(3441)21()21()21(||222222++-=-+-=-+-=x x x y x故当41=x ,||取得最小值,最小值为61;41-=x 当时,||取得最大值,最大值为.621。

高中数学《第二章圆锥曲线与方程复习参考题》151PPT课件 一等奖名师

高中数学《第二章圆锥曲线与方程复习参考题》151PPT课件 一等奖名师

学1:移项,实数的平方为非负数
x2
=(1 -
y2 b2
) a2
0
预想学生活动2:平方和等于1,
联想 sin2α+ cos2α= 1
设 x2 a2
cos2
,
y2 b2
= sin2
预想学生活动3:两个实数的平方和等于1,
这两个实数都不大于1
x2 a2
y2 1, b2
情感、态度与价值观:
通过学生自主探究、合作交流使学生亲自 体验研究知识的艰辛,从中体味成功的喜悦, 由此激发其更加积极主动的学习精神和探索勇 气;通过多媒体展示,使学生体会椭圆方程结 构的和谐美和椭圆的对称美.
3、教材重点、难点分析
重点:掌握椭圆的范围、对称性、顶点的概念、
离心率等性质并会简单应用;
设计意图:倡导学生主动参与,乐于研究,勤于动手,在师生互 动共同探索的过程中加深对椭圆范围和对称性的理解,培养学生 获取新知识的能力。
方程 16x2 + 25y2 = 400 表示什么样的曲线,你能 利用以前学过的知识准确的画出它的图形吗?
x = 0时y = 4,y = 0时x = 5 当x = 0时, y =±4 当y = 0 时,x =±5
三、教学过程分析
(一)问题引入
设置问题1
方程 16x2 + 25y2 = 400 表示什么
样的曲线,你能利用以前学过的知识准确 的画出它的图形吗?
预想学生活动:
x = 0时y = 4,y = 0时x = 5 当x = 0时, y =±4 当y = 0 时,x =±5
这样作图准确吗?你的依据是什么?
椭圆性质4——离心率
小组合作试验、讨论
试验探究:学生每小组都用长为10cm的线绳,在直

“圆锥曲线与方程”复习(理科)

“圆锥曲线与方程”复习(理科)

一、椭圆 (一)基础知识填空:
1.椭圆的定义:平面内与两定点 F1 ,F2 的距离的和__________________的点的轨迹叫做 椭圆。这两个定点叫做椭圆的_________ , 两焦点之间的距离叫做椭圆的________. 2.椭圆的标准方程:
数学定义式 焦点位置
y
|MF1|+|MF2|=2a x轴
6.椭圆
四、巩固练习:
x2 y 2 1 的两个焦点为 F1、F2,过 F1 作垂直于 x 轴的直线与椭圆相交,一个交 4 点为 P,则 | PF2 | =( )
1.椭圆
A.
3 2
B. 3
C.
7 2
D.4
2.已知 F1、F2 是椭圆的两个焦点.满足 MF1 · MF2 =0 的点 M 总在椭圆内部,则椭圆离 心率的取值范围是( ) 1 2 2 A.(0,1) B.(0, ] C.(0, ) D.[ ,1) 2 2 2
)
x2 y2 1 的左、右焦点分别为 F1 、 F2 ,点 P 在椭圆上,若 P、 F1 、 F2 是 3.已知椭圆 16 9 一个直角三角形的三个顶点,则点 P 到 x 轴的距离为( ) 9 9 9 7 A. B.3 C. D. 5 4 7
x2 y2 1 的焦点,在 C 上满足 PF1⊥PF2 的点 P 的个数为_______. 4. F1,F2 是椭圆 C: 8 4
7
)
2.抛物线 y ax 2 的准线方程是 y 2, 则a 的值为( 1 1 A. B. C. 8 D. 8 8 8

3.已知抛物线 y ax 2 1 的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点 的三角形面积为 .
4.已知直线 x y 1 0 与抛物线 y ax 2 相切,则 a ______ .
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第二章 圆锥曲线与方程(复习)
校对人:聂格娇 审核人:徐立朝
1.掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程;
2.掌握椭圆、双曲线、抛物线的几何性质;
3.能解决直线与圆锥曲线的一些问题.
7881,找出疑惑之处)
复习2:
① 若椭圆221x my +=,则它的长半轴长为__________;
②双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,则双曲线的方程为 ;
③以椭圆22
12516
x y +=的右焦点为焦点的抛物线方程为 .
二、新课导学
※ 典型例题
例1 当α从0到180变化时,方程22cos 1x y α+=表示的曲线的形状怎样变化?
变式:若曲线22
11x y k k
+=+表示椭圆,则k 的取值范围是 .
小结:掌握好每类标准方程的形式.
例2设1F ,2F 分别为椭圆C :22
22x y a b
+ =1(0)a b >>的左、右两个焦点. ⑴若椭圆C 上的点A (1,32
)到F 1、F 2两点的距离之和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标;
⑵设点K 是(1)中所得椭圆上的动点,求线段1F K 的中点的轨迹方程.
变式:双曲线与椭圆22
12736
x y +=有相同焦点,且经过点,求双曲线的方程.
※动手试试
练1.已知ABC
∆的两个顶点A,B坐标分别是(5,0)
-,(5,0),且AC,BC 所在直线的斜率之积等于m(0)
m≠,试探求顶点C的轨迹.
练2.斜率为2的直线l与双曲线
22
1
32
x y
-=交于A,B两点,且4
AB=,
求直线l的方程.
三、总结提升
※学习小结
1.椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程;
2.椭圆、双曲线、抛物线的几何性质;
3.直线与圆锥曲线.
※知识拓展
圆锥曲线具有统一性:
⑴它们都是平面截圆锥得到的截口曲线;
⑵它们都是平面内到一个定点的距离和到一条定直线(不经过定点)距离的比值是一个常数的点的轨迹,比值的取值范围不同形成了不同的曲线;
⑶它们的方程都是关于x,y的二次方程.
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好
B. 较好
C. 一般
D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.曲线221259x y +=与曲线22
1259x y k k
+=--(9)k <的( ). A .长轴长相等 B .短轴长相等
C .离心率相等
D .焦距相等
2.与圆221x y +=及圆228120x y x +-+=都外切的圆的圆心在( ) .
A .一个椭圆上
B .双曲线的一支上
C .一条抛物线上
D .一个圆上
3.过抛物线28y x =的焦点作直线l ,交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则AB 等于( ).
A .10
B .8
C .6
D .4
4.直线1y kx =-与双曲线224x y -=没有公共点,则k 的取值范围 .
5.到直线3y x =+的距离最短的抛物线24y x =上的点的坐标是 .
1.就m 的不同取值,指出方程22(1)(3)(1)(3)m x m y m m -+-=--所表示的曲线的形状.
2. 抛物线2
2
x y =-与过点(0,1)M -的直线l 相交于A ,B 两点,O 为原点,若OA 和OB 的斜率之和为1,求直线l 的方程.。

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