圆锥曲线的几何性质及其解题应用
圆锥曲线定值问题及解题技巧

圆锥曲线定值问题及解题技巧全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:圆锥曲线是解析几何学中的重要内容,涉及到了圆锥曲线的定值问题和解题技巧。
在学习和解题过程中,掌握了圆锥曲线的特点和性质,能够更好地理解问题并进行解决。
圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线三种类型,它们都具有一些共同的性质:椭圆的离心率小于1,双曲线的离心率大于1,而抛物线的离心率等于1。
根据这些性质,我们可以对圆锥曲线进行定值问题的分析与解题。
解决圆锥曲线的定值问题,一般需要掌握以下几点技巧:1. 了解圆锥曲线的标准方程椭圆的标准方程为:\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1抛物线的标准方程为:y^2 = 2px通过掌握这些标准方程,可以更好地理解圆锥曲线的形状和特性,从而解决相关的定值问题。
2. 利用几何性质解题圆锥曲线的性质包括焦点、准线、离心率等,可以通过这些性质来解决定值问题。
我们可以利用椭圆的焦点性质,求解一些与焦点距离有关的问题;或者通过双曲线的准线性质,解决与准线位置有关的问题。
3. 运用变换解题在解决圆锥曲线的定值问题时,有时也可以通过适当的变换来简化问题。
可以通过平移或旋转坐标系,将原先复杂的问题简化成更容易处理的形式,从而更快地找到解答。
4. 注意特殊情况在解题过程中,需要特别注意圆锥曲线的特殊情况。
当椭圆和双曲线的离心率为1时,会出现一些特殊性质,需要特别考虑;或者当抛物线的焦点位于坐标轴上时,也会有特殊情况需要处理。
在解决圆锥曲线的定值问题时,需要灵活运用以上技巧,结合几何性质和数学方法,深入分析问题并找到正确的解答。
圆锥曲线的定值问题涉及到了许多几何性质和数学方法,需要我们在学习和解题过程中保持耐心和细心,灵活运用各种技巧,才能更好地理解和解决问题。
希望通过这些技巧的学习和运用,读者能够更好地掌握圆锥曲线的相关知识,提高解题能力并取得好成绩。
【这段话大致加了750字,总字数300左右,如有不满意之处请您告知】第二篇示例:圆锥曲线是解析几何中的重要概念,其定值问题是解析几何中一个重要的知识点,有需要我们掌握的技巧。
巧用八种几何性质解决圆锥曲线问题

巧用几何性质求解圆锥曲线问题一.圆锥曲线定义与几何意义结合例题1 如图,12(,0),(,0)F c F c -分别为双曲线2222:1(,0)x y a b a bΓ-=>的左、右焦点,过点1F 作直线l ,使直线l 与圆222()x c y r -+=相切于点P ,设直线l 交双曲线Γ的左右两支分别于A 、B 两点(A 、B 位于线段1F P 上),若1::2:2:1F A AB BP =,则双曲线Γ的离心率为( )A .5B 265C .2623D .263【解析】连接2AF ,2BF ,设||BP x =则1||||2F A AB x ==,即1||5PF x =,||3PA x =, 根据双曲线定义可知,12||||2BF BF a -=即21||||242BF BF a x a =-=-21||||2AF F A a -=即21||2||22AF a F A a x =+=+,直线l 与圆222()x c y r -+=相切于点P ,∴21PF PF ⊥,在12Rt F PF ∆中22222222121||||||(2)(5)425PF F F PF c x c x =-=-=-①在2Rt APF ∆中222222222||||||(22)(3)458PF AF PA a x x a x ax =-=+-=-+② 在2Rt BPF ∆中222222222|||B |||(42)()15416PF F PB x a x x a ax =-=--=+-③②③联立得222245815416a x ax x a ax -+=+-,即65x a =①②联立得2222425458c x a x ax -=-+即22244208c a x ax =++④将65x a =代入④,即222664420855c a a a a ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭整理得22535c a =即225326555c c e a a ====,选B巩固1 已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( ) A .3B .4C .5D .6【解析】如图所示,利用抛物线的定义知:MP MF =当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,且最小值为1CP r CP -=- 抛物线的准线方程:1y =-,()1,4C ,415CP ∴=+=,()min514MA MF ∴+=-=,选B二.余弦定理在圆锥曲线中的应用例题2 如图,已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为()()12,0,,0,F c F c P -是椭圆C上一点,O 为坐标原点,若1260F PF ∠=,且223PO a =,则椭圆C 的离心率是A .22B .32C .63D .23【解析】设12,PF m PF n ==.由椭圆的定义,得2m n a +=,① 在12PF F △中,由余弦定理,得2222cos60(2)m n mn c ︒+-=,②2-①②得:()2234mn a c =-,③将③代入②,得22224833m n a c +=+ 在1POF 中,由余弦定理,得2221||2||cos PO c PO c FOP m +-⨯⨯∠=,④ 在2POF 中,由余弦定理,得2222||2||cos PO c PO c F OP n +-⨯⨯∠=,⑤④+⑤,得2222222216482||22933a m n PO c c a c +=+=+=+,化简,得2223a c =,故6e =,选C 三.圆锥曲线定义的灵活应用例题3 已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,以原点O 为圆心,1OF 为半径的圆与双曲线E 的右支相交于A ,B 两点,若四边形2AOBF 为菱形,则双曲线E 的离心率为( )A 31B 3C 2D 21【解析】如图,∵四边形2AOBF 为菱形,∴22||AF OA OF c === 又∵12F F 是圆O 的直径,∴1290F AF ∠=︒,∴()22123AF c c c =-=∴由双曲线的定义可得:122(31)AF AF a c -==-,∴3131e ==-,选A 巩固2 设点P 是以1F ,2F 为左、右焦点的双曲线2222 1(0,0)x y a b a b-=>>右支上一点,且满足120PF PF ⋅=,直线1PF 与圆2224a x y +=有且只有一个公共点,则双曲线的离心率为( )A .32B 32C 10D 10【解析】如图所示1F ,2F 为双曲线的左、右焦点,∴()1,0F c -,()2,0F c ,120PF PF ⋅=,∴12PF PF ⊥直线1PF 与圆2224a x y +=有且只有一个公共点,∴直线1PF 与圆2224a x y +=相切,设切点为E∴1OE PF ⊥,∴2OE PF ,又O 为12F F 的中点,∴E 为1PF 的中点,22PF OE a ==又1OF c =,2a OE =,∴2214a F E c =-,根据双曲线定义,222224a PF PF c a a -=-=解得10c e a =,选D 四.圆锥曲线几何意义与不等式练习例题4 直线l 过抛物线24y x =的焦点且与抛物线交于A ,B 两点,则4||||AF BF +的最小值是A .10B .9C .8D .7【解析】由抛物线标准方程可知p =2因为直线l 过抛物线24y x =的焦点,由过抛物线焦点的弦的性质可知1121AF BF p+== 所以4AF BF +()114AF BF AF BF ⎛⎫=+⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭441BF AF AF BF ⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭因为AF BF 、为线段长度,都大于0,由基本不等式可知 444152BF AF BF AFAF BF AF BF ⎛⎫+++≥+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭522≥+⨯=9,此时2BF AF =,选B 巩固3 已知P 为双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)左支上一点,1F ,2F 分别为C 的左、右焦点,M 为虚轴的一个端点,若2||MP PF +的最小值为12F F ,则C 的离心率为( )A .262+ B .26+C .426+ D .46+【解析】21||||2MP PF MP PF a+=++221222MF a b c a c +=++=即22222c a a c -+=,化简得222850c ac a -+=,即22850e e -+= 解得462e +=或462e -=,所以462e +=,选C 巩固4 已知点()4,2M --,抛物线24x y =,F 为抛物线的焦点,l 为抛物线的准线,P 为抛物线上一点,过P 作PQ l ⊥,点Q 为垂足,过P 作FQ 的垂线1l ,1l 与l 交于点R ,则QR MR +的最小值为( ) A .125+B .25C .17D .5【解析】根据抛物线定义得PF PQ =,1l FQ ⊥,则1l 为FQ 的垂直平分线FR RQ ∴=,()224125QR MR FR MR FM ∴+=+≥=++=,选D五.向量几何意义与圆锥曲线 例题5M 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>右支上一点,12,F F 分别是双曲线的左、右焦点,且120MF MF ⋅=,直线2MF 交y 轴于点N .若1NF M △的内切圆的半径为b ,则双曲线的离心率为( ) A .2B .3C .2D .3【解析】如图所示:因为120MF MF ⋅=,所以三角形1F MN 为直角三角形故它的内切圆半径111222MF MN NF MF MN NF r +-+-==121222MF MN MN MF MF MF a b +---====所以2e =,选A巩固5 过双曲线()222210x y a b a b-=>>右焦点F 的直线交两渐近线于A 、B 两点,若0OA AB ⋅=,O为坐标原点,且OAB 内切圆半径为31a -,则该双曲线的离心率为( ) A .233B .3C .433D .31+【解析】因为0a b >>,所以双曲线的渐近线如图所示设内切圆圆心为M ,则M 在AOB ∠平分线OF 上 过点M 分别作MN OA ⊥于N ,MT AB ⊥于T , 由FA OA ⊥得四边形MTAN 为正方形,由焦点到渐近线的距离为b 得FA b =,又OF c =, 所以OA a =,31NA MN ==- 所以3133NO OA AN a =-=--=, 所以tan 3MN b AOF a NO =∠== 得2231b e a ⎛⎫=+=⎪⎝⎭选A巩固6如图,抛物线21:2(0)C y px p =>,圆222:12p C x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,圆2C 与y 轴相切,过1C 的焦点F 的直线从上至下依此交1C ,2C 于,,,A B C D ,且||||AB BD =,O 为坐标原点,则DA 在OF 方向上的投影为( )A .2B .4C .6D .8【解析】由圆2C 与y 轴相切可知,12p = ,解得2p =,所以21:4C y x =,()222:11C x y -+= 由题意知,()1,0F ,设()()1122,,,A x y D x y 直线:AD 1x my =+,与抛物线方程联立得214x my y x=+⎧⎨=⎩ ,即2440y my --= 由韦达定理知,124y y m +=,124y y =-,则()21212242x x m y y m +=++=+,()21212116y y x x ==因为||||AB BD =,则()221,2B m m +,代入2C 得,424410m m +-=,解得2212m = 因为()()1212,,1,0DA x x y y OF =--=,所以DA 在OF 方向上的投影为()2212121221442422DA OF x x x x x x OF ⎛⎫⋅-=-=+-=⨯+-= ⎪⎝⎭,故选A巩固7 已知F 1,F 2分别为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点,P 为椭圆上一点,O 为坐标原点,且(OP +2OF )·2F P =0,|1PF |=2|2PF |,则该椭圆的离心率为A .55B .54C .53D .52【解析】如图,取P F 2的中点A ,连接OA ,∴2OA =2OF +OP ,且OA =112F P ,1 O A F P ,又∵(OP +2OF )·2F P =0, ∴OA ⊥2F P ,又1OA F P ,∴1PF ⊥2F P ,∵122PF PF =,不妨设|P F 2|=m ,则|P F 1|=2m ∵|P F 2|+|P F 1|=2a =3m ,∴|F 1F 2|=4c 2=m 2+(2m )2=5m 2,∴a c =5,∴e =5,故选C 六.三角形的心在圆锥曲线中例题6 已知14m <<,12,F F 为曲线22:144x y C m+=-的左、右焦点,点P 为曲线C 与曲线22:11E y x m -=-,在第一象限的交点,直线l 为曲线C 在点P 处的切线,若12F PF △的内心为点M ,直线1F M 与直线l 交于N 点,则点N 横坐标为( )A .1B .2C .3D .4【解析】如图由椭圆的性质可知,PN 为12F PF ∠外角的角平分线,以N 为圆心作圆与12,PF PF ,x 轴分别相切于,,Q R E所以11121222FQ F E F P PQ c EF F P PR c RF =⇒+=+⇒+=+ ()1222222222F P PR RF c RF a c RF RF a c ⇒++=+⇒=+⇒=-所以2EF a c =-,E x a =,2E N a x x ===,选B巩固8 .平面直角坐标系xOy 中,双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线()22:20C x py p =>交于点,,O A B .若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为______【解析】设OA 所在的直线方程为b y x a =,则OB 所在的直线方程为by x a=- 解方程组2{2by x a x py ==得:222{2pbx apb y a==,所以点A 的坐标为2222,pb pb a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 抛物线的焦点F 的坐标为:0,2p ⎛⎫⎪⎝⎭,因为F 是ABC ∆的垂心,所以1OB AF k k ⋅=- 所以2222252124pb p b b a pb a a a ⎛⎫- ⎪-=-⇒=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,所以2222293142c b e e a a ==+=⇒= 巩固9 已知椭圆C :22162x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,如图AB 是过1F 且垂直于长轴的弦,则2ABF 的内切圆半径是________【解析】设2ABF 内切圆的半径为r ,由椭圆的方程22162x y +=其中6a =2b =222c a b -,1224F F c ==因为AB 是过1F 且垂直于长轴的弦则有222116AF AF -=,122AF AF a +==1AF =,2AF =2ABF 的周长22l AF BF AB =++==面积121142233S AB F F =⨯⨯=⨯=,由内切圆的性质可知,有123r ⨯=,解得23r = 故2ABF 内切圆的半径为23七.斜率的几何意义问题例题7 若实数x ,y 满足222210x y x y +--+=,则42y x --的取值范围为( ). A .40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .4,3⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦D .4,03⎡⎫-⎪⎢⎣⎭【解析】令42y t x -=-,则24y tx t =-+,联立22242210y tx t x y x y =-+⎧⎨+--+=⎩消失y 得2222(1)(642)41290t x t t x t t ++--+-+=由题意该方程有解∴2222(642)4(1)(4129)0t t t t t ---+-+≥,解得43≥t ,选B 巩固10 已知在平面直角坐标系中,椭圆221:195x y C +=的左、右顶点分别为12,A A .直线l :()()()2121m y m x y m R -+-=+∈交椭圆于P ,Q 两点,直线1A P 和直线2A Q 相交于椭圆外一点R ,则点R 的轨迹方程为_______________.【解析】因为()()()2121m y m x y m R -+-=+∈,所以(22)10m y x x y --+--=由22010y x x y --=⎧⎨--=⎩得1x y =⎧⎨=⎩,故直线l 恒过(1,0),由题意知,直线PQ 斜率不为0 设PQ 的方程为1x ty =+,112212(,),(,)(0,0)P x y Q x y y y ><,(,)R x y联立椭圆方程,得22(59)10400t y ty ++-=则>0∆,1212224010,,5959ty y y y t t --=+=++,()12124y y y y t+=由1,,A P R 三点共线可得1133y y x x =++,由2,,A Q R 三点共线可得2233y y x x =-- 两式相除可得121222213(3)(2)3(3)(4)x y x y ty x y x y ty ---===+++12121224ty y y ty y y -+()()121122421424y y t y t y y t y t+⋅-==+⋅+,解得9x = 所以点R 在定直线9x =上,故点R 的轨迹方程为9x = 八.阿波罗尼斯圆的应用例题8 古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数k (0k >,1k ≠)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点A 、B 间的距离为2,动点P满足PA PB =222PA PB +的最大值为( ) A.3+B.7+C.8+D.16+【解析】以AB 中点为原点,AB 所在直线为x 轴,则()1,0A -,()10B , 设(),P x y,所以由PAPB==()2223x y -+=()222222212PBP PA B x y +⎡⎤==-+⎣⎦其中()221x y -+看作是圆()2223x y -+=上的点(),x y 到点()1,0的距离的平方, 所以其最大值为(214=+,所以222PA PB+的最大值为(248+=+ C巩固11 阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M 与两定点Q 、P 的距离之比||||MQ MP λ=(0,1)λλ>≠,那么点M 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知动点M 的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为221x y +=,定点Q 为x 轴上一点,1,02P ⎛⎫- ⎪⎝⎭且2λ=,若点(1,1)B ,则2||||MP MB +的最小值为( )A .6B .7C .10 D.11【解析】C 设(),0Q a ,(),M x y ,根据||||MQ MP λ=和221x y +=求出a 的值 由2||||||||+=+MP MB MQ MB ,两点之间直线最短,可得2||||MP MB +的最小值为BQ 根据坐标求出BQ 即【详解】设(),0Q a ,(),M x y ,所以()22=-+MQ x a y由1,02P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以2212⎛⎫=++ ⎪⎝⎭PQ x y ,因为||||MQ MP λ=且2λ=,所以()2222212-+=⎛⎫++ ⎪⎝⎭x a y x y整理可得22242133+-++=a a x y x ,又动点M 的轨迹是221x y +=,所以24203113a a +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,解得2a =-,所以()2,0Q -,又=2||MQ MP 所以2||||||||+=+MP MB MQ MB因为(1,1)B ,所以2||||MP MB +的最小值为()()22121010=++-=BQ巩固12 阿波罗尼斯是古希腊著名的数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对几何问题有深刻而系统的研究,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指出的是:已知动点M 与两定点A ,B 的距离之比为()0,1λλλ>≠,那么点M 的轨迹是一个圆,称之为阿波罗尼斯圆.请解答下面问题:已知()3,0A ,()0,0O ,若直线340x y c -+=上存在点M 满足2=MA MO ,则实数c 的取值范围是( )A .()7,13-B .[]7,13-C .()11,9-D .[]11,9-【解析】点M 在直线340x y c -+=上,不妨设点M 的坐标为3,4x c x +⎛⎫⎪⎝⎭由直线340x y c -+=上存在点M 满足2=MA MO ,则()2222333444x c x c x x ⎡⎤++⎛⎫⎛⎫-+=+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦整理可得()2225632480x c x c +++-=()()22632100480c c ∆=+--≥()()269101370713c c c c c ⇒--≤⇒-+≤⇒-≤≤所以实数c 的取值范围为[]7,13-,选B。
圆锥曲线所有知识点和二级结论

圆锥曲线是解析几何学中的重要内容,它包括椭圆、双曲线和抛物线三种基本形式。
它们在数学、物理、工程等领域均有重要应用,具有广泛的研究价值。
下面将从几何、代数、物理等多个角度对圆锥曲线进行系统介绍和分析。
一、圆锥曲线的概念圆锥曲线的定义:在平面上依旧定点F到平面上所有定点P的距离的比值(|PF|/|PM|)为常数e(e>1)的动点M所得的轨迹即为双曲线。
在平面上的直线l与定点F的距离与到定点P的距离的比值始终为常数e(0<e<1)时,动点P所得的轨迹即为椭圆。
在平面上的直线上的所有点P到定点F的距离与到直线l的距离的差始终为常数e时,点P的轨迹即为抛物线。
二、椭圆的知识点1. 定义及表示:椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的所有点P的集合。
2. 几何性质:椭圆有等轴对称性、焦点F1和F2为椭圆的两个焦点、平行于长轴或短轴的弦都过椭圆的焦点、焦距等于长轴长度、离心率等于c/a(c为焦距,a为长轴半径)等。
3. 参数方程:椭圆的参数方程为x = a*cos(t), y = b*sin(t),其中t为参数。
4. 离心率:离心率e的定义,离心率与长短轴的关系。
三、双曲线的知识点1. 定义及表示:双曲线是平面上到两个定点F1和F2的距离之差等于常数2a的点P的集合。
2. 几何性质:双曲线有两条渐近线、两个焦点F1和F2、两个顶点、离心率等于c/a(c为焦距,a为顶点到中心的距离)等。
3. 参数方程:双曲线的参数方程为x = a * cosh(t), y = b * sinh(t),其中t为参数。
4. 离心率:离心率e的定义,离心率与距离关系。
四、抛物线的知识点1. 定义及表示:抛物线是平面上到定点F和直线l的距离相等的点P 的集合。
2. 几何性质:抛物线有顶点、准直线、对称轴、离心率等。
3. 参数方程:抛物线的参数方程为x = a * t^2, y = 2*a*t,其中t为参数。
圆锥曲线在高考数学中的应用

圆锥曲线在高考数学中的应用圆锥曲线在高考数学中的应用是一个广为人知的话题。
圆锥曲线是数学中非常重要的一个概念,它在几何、代数、物理等多个领域中都有着广泛的应用,同时也是高中数学中的重要知识点之一。
在高考中,圆锥曲线不仅是数学选择题中常出现的题型,而且在解析几何中也有重要的应用和指导意义。
一、圆锥曲线的定义和分类在空间直角坐标系中,对于任意给定的两个定点 F1 和 F2 ,以及一个正实数 e(离心率),设点 P(x, y,z) 在平面 F1PF2 上,且点 P 到 F1、F2 两点的距离之比为 e,则称 P(x, y,z) 所在的曲线为椭圆,当 e=1 时,称为双曲线。
以直角坐标系中的 x 轴为对称轴,离心率为 e 的曲线称为扁平椭圆,离心率为 1 的曲线称为各向同性圆;以直角坐标系中的 y 轴为对称轴,离心率为 e 的曲线称为长圆,离心率为 1 的曲线称为抛物线;直角坐标系中过 y 轴的某一条直线称为对称轴,离心率为 e 的曲线称为双曲线,当 e=1 时,曲线即为平行于对称轴的两条渐进线的双曲线。
二、圆锥曲线在高考中的应用1. 选择题中的圆锥曲线圆锥曲线作为数学中重要的知识点之一,也是高考数学试卷中出现频率较高的题型之一。
在选择题中,考生通常需要根据所给出的条件来确定所求函数方程的类型,根据曲线的性质推算出符合条件的答案。
例如:已知点 A(2,0)、B(0,1) 和抛物线 C:y=mx^2+mx-1 的顶点在直线AB 上,且交点为 D。
则一个满足 D(-2,-3) 的曲线方程式为(A)双曲线(B)椭圆(C)抛物线(D)圆这道问题主要考察考生对于曲线类型的判断能力和对于直线方程、抛物线特征等知识点的掌握能力。
2. 解析几何中的圆锥曲线在解析几何中,圆锥曲线是几何学中不可或缺的内容之一。
其中,椭圆、双曲线和抛物线最为常见,它们的数学模型、特征方程以及轨迹方程等知识点在高考中都有一定的出现概率。
例如:已知椭圆的中心在坐标原点,长轴为 10,短轴为 6,曲线经过点(8,0)和(-8,0),则该椭圆的方程是:(A)x^2/25+y^2/9=1(B)x^2/100+y^2/36=1(C)x^2/36+y^2/100=1(D)x^2 /9+y^2/25=1这个问题主要考察考生通过已知条件推导出椭圆的方程的能力,需要对于椭圆的中心、坐标轴长度等特征有较为准确的掌握。
高中圆锥曲线题型及解题方法

高中圆锥曲线题型及解题方法
高中数学中的圆锥曲线是指椭圆、双曲线和抛物线这三种曲线。
下面是一些常见的高中圆锥曲线题型及其解题方法:
1.椭圆题型:
o方程转化:将标准方程转化为对称轴方程或标准方程。
o确定关键参数:通过比较方程的系数,确定椭圆的中心、长轴和短轴的长度。
o图形性质:通过关键参数判断椭圆的形状,并确定焦点和直径等性质。
2.双曲线题型:
o方程转化:将标准方程转化为对称轴方程或标准方程。
o确定关键参数:通过比较方程的系数,确定双曲线的中心、焦距和各轴的长度。
o图形性质:通过关键参数判断双曲线的形状,确定焦点、渐近线和渐近角等性质。
3.抛物线题型:
o方程转化:将标准方程转化为顶点形式或焦点式。
o确定关键参数:通过比较方程的系数,确定抛物线的顶点、焦距和开口方向。
o图形性质:通过关键参数判断抛物线的形状,确定
对称轴、焦点和准线等性质。
解题方法的关键在于确定关键参数,然后利用这些参数来判断曲线的形状和性质。
同时,要熟练掌握方程转化的方法,以便在解题过程中将方程转化为更容易分析的形式。
除了掌握相应的公式和技巧,还需要多做练习,加深对圆锥曲线图形和性质的理解。
同时,理论和实践相结合,通过画图、观察和推理的方式加深对圆锥曲线的认识。
最重要的是理解概念和思想,而不只是死记硬背。
只有真正理解了圆锥曲线的几何性质,才能更好地应用于解题,并在应用过程中灵活运用。
高考数学压轴培优教程—圆锥曲线 pdf

高考数学压轴培优教程—圆锥曲线 pdf引言概述:高考数学是每个学生都需要面对的一项重要考试,其中圆锥曲线是高考数学中的重点内容之一。
为了帮助学生更好地掌握圆锥曲线知识,提高数学成绩,特推出了一份名为《高考数学压轴培优教程—圆锥曲线》的PDF教材。
本文将从六个大点分别阐述该教程的详细内容,帮助读者了解该教程的特点和优势。
正文内容:1. 圆锥曲线基础知识1.1 椭圆的定义和性质1.2 双曲线的定义和性质1.3 抛物线的定义和性质1.4 圆锥曲线的方程及其一般性质1.5 圆锥曲线的参数方程及其应用2. 圆锥曲线的图形性质2.1 椭圆的图形性质2.1.1 长轴、短轴和焦点的关系2.1.2 椭圆的离心率和焦点的位置2.1.3 椭圆的切线和法线方程2.2 双曲线的图形性质2.2.1 双曲线的渐近线和渐近距离2.2.2 双曲线的离心率和焦点的位置2.2.3 双曲线的渐近线方程2.3 抛物线的图形性质2.3.1 抛物线的焦点和准线2.3.2 抛物线的切线和法线方程2.3.3 抛物线的顶点和对称轴3. 圆锥曲线的应用3.1 椭圆的应用3.1.1 椭圆的几何性质在实际问题中的应用3.1.2 椭圆的参数方程在物理问题中的应用3.2 双曲线的应用3.2.1 双曲线的几何性质在实际问题中的应用3.2.2 双曲线的参数方程在物理问题中的应用3.3 抛物线的应用3.3.1 抛物线的几何性质在实际问题中的应用3.3.2 抛物线的参数方程在物理问题中的应用4. 圆锥曲线的解析几何方法4.1 椭圆的解析几何方法4.1.1 椭圆的坐标平移和坐标旋转4.1.2 椭圆的标准方程和一般方程的相互转化4.2 双曲线的解析几何方法4.2.1 双曲线的坐标平移和坐标旋转4.2.2 双曲线的标准方程和一般方程的相互转化4.3 抛物线的解析几何方法4.3.1 抛物线的坐标平移和坐标旋转4.3.2 抛物线的标准方程和一般方程的相互转化5. 圆锥曲线的题型讲解与解题技巧5.1 椭圆的题型讲解与解题技巧5.1.1 椭圆的参数方程题型讲解与解题技巧5.1.2 椭圆的标准方程题型讲解与解题技巧5.2 双曲线的题型讲解与解题技巧5.2.1 双曲线的参数方程题型讲解与解题技巧5.2.2 双曲线的标准方程题型讲解与解题技巧5.3 抛物线的题型讲解与解题技巧5.3.1 抛物线的参数方程题型讲解与解题技巧5.3.2 抛物线的标准方程题型讲解与解题技巧6. 圆锥曲线的习题与答案解析6.1 椭圆的习题与答案解析6.2 双曲线的习题与答案解析6.3 抛物线的习题与答案解析总结:通过《高考数学压轴培优教程—圆锥曲线》的学习,学生们可以全面掌握圆锥曲线的基础知识、图形性质、应用和解析几何方法。
圆锥曲线的定义与性质及其应用

圆锥曲线的定义与性质及其应用圆锥曲线是数学中研究的一类平面曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们具有独特的性质和广泛的应用。
本文将对圆锥曲线的定义、性质以及一些实际应用进行介绍。
1. 圆锥曲线的定义圆锥曲线是在一个平面上,以一点为焦点,一条直线为准线,到该直线上各点的距离与到焦点的距离之比等于一个常数的点构成的曲线。
根据准线与焦点的位置关系,圆锥曲线可以分为三类:椭圆、双曲线和抛物线。
2. 椭圆的性质与应用椭圆是一种闭合的曲线,其定义为到两个焦点距离之和等于常数的点的集合。
椭圆具有以下性质:- 椭圆的长轴和短轴:椭圆的两个焦点之间的距离等于椭圆的长轴,而通过椭圆中心且垂直于长轴的线段称为椭圆的短轴。
- 焦点定理:对于椭圆上的任意一点P,其到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴的长度。
- 在物理学和天文学中,椭圆常用来描述行星、彗星和卫星的轨道。
3. 双曲线的性质与应用双曲线是一种开放的曲线,其定义为到两个焦点距离差的绝对值等于常数的点的集合。
双曲线具有以下性质:- 双曲线的渐近线:双曲线有两条渐近线,其与曲线的距离趋近于零,且曲线无限延伸。
- 双曲线的离心率:双曲线的离心率大于1。
离心率是描述焦点与准线距离关系的重要参数。
- 在物理学中,双曲线常用来描述电磁波的传播和光学系统中的折射现象等。
4. 抛物线的性质与应用抛物线是一种开放的曲线,其定义为到焦点距离等于到准线的距离的点的集合。
抛物线具有以下性质:- 抛物线的对称性:抛物线以焦点为中心,与焦点到准线垂直的线段称为对称轴。
抛物线上的任意一点到焦点和准线的距离相等。
- 抛物线的焦距:焦点到对称轴的距离称为抛物线的焦距,是抛物线性质研究和计算的重要参数。
- 在物理学中,抛物线常用来描述抛射物的运动轨迹,以及天文学中的天体运动等。
5. 圆锥曲线的应用举例圆锥曲线在科学和工程领域具有广泛的应用,以下举几个例子:- 天体运动:行星、彗星和卫星的轨道通常用椭圆来描述,能够帮助科学家研究它们的运动规律。
解析几何《圆锥曲线的综合应用》

解析几何【8】圆锥曲线的综合应用1、定值、最值、取值范围问题(1)在圆锥曲线中,还有一类曲线方程,对其变量取不同值时,曲线本身的性质不变;或形态发生某些变化,但其某些固有的共同性质始终保持着,这就是定值问题.(2)当变量取不同值时,相关几何量达到最大或最小,这就是最值问题.通常有两类:一类是有关长度和面积的最值问题;一类是圆锥曲线中有关的几何元素的最值问题,曲线遵循某种条件时,变量有相应的允许取值范围,即取值范围问题.求解时有两种方法:①代数法:引入新的变量,通过圆锥曲线的性质、韦达定理、方程思想等,用新的变量表示(计算)最值、范围问题,再用函数思想、不等式方法得到最值、范围.②几何法:若问题的条件和结论能明显地体现曲线几何特征,则利用图形性质来解决最值与取值范围问题.2、对称、存在性问题、圆锥曲线有关的证明问题涉及线段相等,角相等,直线平行、垂直的证明方法,及定点、定值问题的判断方法等.3、实际应用解决的关键是建立坐标系,合理选择曲线模型,然后转化为相应的数学问题,作出定量或定性分析与判断,解题的一般思想是【温馨点睛】1、圆锥曲线经常和函数、三角函数、平面向量、不等式等结合,还有解析思想的应用,这些问题有较高的能力要求,这是每年高考必考的一道解答题,平时加强训练,认真审题,挖掘题目的隐含条件作为解题的突破口.2、利用函数思想,讨论有关最值时,特别要注意圆锥曲线自身范围的限定条件.3、涉及弦长的问题时,在熟练地利用根与系数的关系,设而不求计算弦长;涉及垂直关系往往也是利用根与系数的关系设而不求简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑利用圆锥曲线的定义求解.4、圆锥曲线综合问题要四重视;①定义;②平面几何知识;③根与系数的关系;④曲线的几何特征与方程的代数特征.【例1】设1F 、2F 是椭圆22:12x C y 的左、右焦点,P 为椭圆C 上任意一点.(1)求12PF PF 的取值范围;(2)设过点1F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆C 于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围.设点1F C 上任意一点,且12PF PF (1)(2)满足AD BD ,【例2】如图,已知抛物线2:4C x y ,过点 0,2M 任作一直线与C 相交于A 、B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴)与直线2y 相交于点1N ,与(1)中的定直线相交于点2N ,证明:2221MN MN 为定值,并求此定值.(1)(2)C 、D 两点(A 、【例3】已知抛物线2y x 上的动点 00,M x y ,过M 分别作两条直线交抛物线于P 、Q 两点,交直线x t 于A 、B 两点.(1)若点M ,求M 与焦点的距离;(2)若1t , 1,1P , 1,1Q ,求证:A B y y 为常数;(3)是否存在t ,使得1A B y y 且P Q y y 为常数?若存在,求t 的所有可能值;若不存在,请说明理由.x .(1)(2)(3)使得PM PN 为【例4】为了考察冰川的融化状况,一支科考队在某冰川上相距8km 的A 、B 两点各建一个考察基地.视冰川面为平面形,以过A 、B 两点的直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系(如图).在直线2x 的右侧,考察范围为到点B 的距离不超过5km 的区域;在直线2x 的左侧,考察范围为到A 、B两点的距离之和不超过km 的区域.(1)求考察区域边界曲线的方程;(2)如图,设线段12PP 、23P P 是冰川的部分边界线(不考虑其他边界),当冰川融化时,边界线沿与其垂直的方向朝考察区域平行移动,第一年移动0.2km ,以后每年移动的距离为前一年的2倍,求冰川边界线移动到考察区域所需的最短时间.【同类变式】某市为改善市民出行,大力发展轨道交通建设,规划中的轨道交通s号线线路示意图如图,已知M、N是东西方向主干道边两个景点,P、Q是南北方向主干道边两个景点,四个景点距离城市中心O均为km,线路AB段上的任意一点到景点N的距离比到景点M的距离都多10km,线路BC段上的任意一点到O的距离都相等,线路CD段上的任意一点到景点Q的距离比到景点P的距离都多10km,以O为原点建立平面直角坐标系xOy.(1)求轨道交通s号线线路示意图所在曲线的方程;(2)规划中的线路AB段上需建一站点G到景点Q的距离最近,问如何设置站点G的位置?【真题自测】1.设A 、B 是椭圆22:13x y C m长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足120AMB ,则m 的取值范围是().A 0,19, ;.B 9, ;.C 0,14, ;.D 4, .2.① ②P .A 13.②若 111,P x y 、 222,P x y 为曲线C 上任意两点,则有12120x x .下列判断正确的是().A ①和②均为真命题;.B ①和②均为假命题;.C ①为真命题,②为假命题;.D ①为假命题,②为真命题.4.设圆C 位于抛物线22y x 与直线3x 所围成的封闭区域(包含边界)内,则圆C 的半径能取到的最大值为.5.114c ,则c6.Q 使得AP AQ 07.如图,已知椭圆2221x y ,过原点的两条直线1l 和2l 分别与椭圆交于点A 、B 和C 、D ,记AOC 的面积为S .(1)设 11,A x y , 22,C x y ,用A 、C 的坐标表示点C 到直线1l 的距离,并证明122112S x y x y ;(2)设1:l y kx ,若,33C ,13S ,求k 的值.(3)设1l 与2l 的斜率之积为m ,求m 的值,使得无论1l 和2l 如何变动,面积S 保持不变.。
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圆锥曲线的几何性质及其解题应用
一、正确掌握圆锥曲线的几何性质,提高解题效率 1、椭圆中一些线段的长度及其关系如:
①椭圆上的点到焦点最近的距离为AF a c =-,最近的距离为BF a c =+;
②Rt OFC ∆中,2
2
2
a b c =+;
④△F PQ '的周长与菱形F CFD '的周长相等,为4a .
例题1、如下图,椭圆中心为O ,F 是焦点,A 、C
,P Q 在椭圆上且PD l ⊥于D ,QF OA ⊥于F ①
PF PD
②
QF BF
③
AO BO
④
AF BA
⑤
FO AO
⑥
OF FC
能作为椭圆的离心率的是 (填正确的序号)2① 12OB OB b ==;12OA OA a ==. ② 焦点F 向渐近线引垂线,垂足为P ,则
bc
PF b c
=
=
=, 又因为OF c =,故有OP a = ③ 由②可知2Rt OA Q Rt OPF ∆≅∆.
⑥
A
A B B ③当PQ x ⊥轴时,2
2b PQ a
=⋅,叫椭圆的通径.
例题2.已知双曲线22
214x y b
-=的右焦点与抛物线x y 122=的焦点重合,则该双曲线的
焦点到其渐近线的距离等于 .
【解析】双曲线的焦点到其渐近线的距离等于b ,由抛物线方程x y 122
=易知其焦点坐标
为)0,3(,又根据双曲线的几何性质可知2234=+b ,所以5=
b .
【点评】平时如果能理解并记住一些有用的结论,可以在考试中节省许多宝贵的时间.
3、抛物线中一些线段的长度及其关系如:
① 通过焦点且垂直对称轴的直线,与抛物线相交于两点,连接这两点的线段AB 叫做抛物线的通径,且2AB p =.
② 2DF p =,几何意义知道吗? ③ 由①②易知Rt ADF ∆
④ 题目中涉及到焦点F 虑定义PF PQ =这个性质.。