圆锥曲线的综合问题(答案版)讲课教案

圆锥曲线的综合问题(答案版)讲课教案
圆锥曲线的综合问题(答案版)讲课教案

圆锥曲线的综合问题

【考纲要求】

1.考查圆锥曲线中的弦长问题、直线与圆锥曲线方程的联立、根与系数的关系、整体代入 和设而不求的思想.

2.高考对圆锥曲线的综合考查主要是在解答题中进行,考查函数、方程、不等式、平面向 量等在解决问题中的综合运用. 【复习指导】

本讲复习时,应从“数”与“形”两个方面把握直线与圆锥曲线的位置关系.会判断已知直线与曲线的位置关系(或交点个数),会求直线与曲线相交的弦长、中点、最值、定值、点的轨迹、参数问题及相关的不等式与等式的证明问题. 【基础梳理】

1.直线与圆锥曲线的位置关系

判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A 、B 不同时 为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (也可以消去x )得到一个关于变量x (或 变量y )的一元方程. 即??

?==++0

),(0y x F c By Ax ,消去y 后得02

=++c bx ax

(1)当0≠a 时,设方程02

=++c bx ax 的判别式为Δ,则Δ>0?直线与圆锥曲线C 相交;Δ=0?直线与圆锥曲线C 相切;Δ<0?直线与圆锥曲线C 无公共点.

(2)当0=a ,0≠b 时,即得一个一次方程,则直线l 与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点, 此时,若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C 为抛物线, 则直线l 与抛物线的对称轴的位置关系是平行. 2.圆锥曲线的弦长

(1)定义:直线与圆锥曲线相交有两个交点时,这条直线上以这两个交点为端点的线段叫做 圆锥曲线的弦(就是连接圆锥曲线上任意两点所得的线段),线段的长就是弦长. (2)圆锥曲线的弦长的计算

设斜率为k (k ≠0)的直线l 与圆锥曲线C 相交于A ,B 两点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |

=1+k 2

|x 1-x 2|=]4))[(1(212212x x x x k -++=a

k ?

?

+2

1=1+1

k

2·|y 1-y 2|.

(抛物线的焦点弦长|AB |=x 1+x 2+p =2p

sin 2

θ

,θ为弦AB 所在直线的倾斜角). 3、一种方法

点差法:在求解圆锥曲线并且题目中交代直线与圆锥曲线相交和被截的线段的中点坐标时,设出直线和圆锥曲线的两个交点坐标,代入圆锥曲线的方程并作差,从而求出直线的斜率,

然后利用中点求出直线方程.“点差法”的常见题型有:求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性,即要考虑判别式Δ是否为正数. 4、一条规律

“联立方程求交点,根与系数的关系求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘”

双基自测

1.直线y =kx -k +1与椭圆x 29+y 2

4

=1的位置关系为( )

A .相交

B .相切

C .相离

D .不确定

解:y =kx -k +1=k (x -1)+1过定点(1,1),点在椭圆内部,故线与椭圆相交.答案A 2.“直线与双曲线相切”是“直线与双曲线只有一个公共点”的( ).

A .充分而不必要条件

B .必要而不充分条件

C .充要条件

D .既不充分也不必要条件 解析:与渐近线平行的直线也与双曲线有一个公共点. 答案 A

3.已知以F 1(-2,0),F 2(2,0)为焦点的椭圆与直线x +3y +4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( ).

A .3 2

B .2 6

C .27

D .4 2

解析:根据题意设椭圆方程为x 2

b 2+4+y 2

b

2=1(b >0),则将x =-3y -4代入椭圆方程,得

4(b 2+1)y 2+83b 2y -b 4+12b 2

=0,∵椭圆与直线x +3y +4=0有且仅有一个交点,∴Δ

=(83b 2)2-4×4(b 2+1)·(-b 4+12b 2)=0,即(b 2+4)(b 2-3)=0,∴b 2

=3,

长轴长为2b 2

+4=27. 答案 C

4.已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N (-12,-15),则E 的方程为( ).

A.x 23-y 26=1

B.x 24-y 25=1

C.x 26-y 23=1

D.x 25-y 2

4

=1

解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b

2=1(a >0,b >0),由题意知c =3,a 2+b 2

=9,设A (x 1,

y 1),B (x 2,y 2),则有:???????=-=-112

2222222

12

21b y a x b

y a x ,两式作差得:y 1-y 2x 1-x 2=b 2x 1+x 2a 2y 1+y 2

=-12b 2-15a 2=4b 25a 2,又AB 的斜率是-15-0-12-3=1,所以将4b 2=5a 2代入a 2+b 2=9得a 2=4,b 2

=5,所以双曲线的

标准方程是x 24-y 2

5

=1. 答案 B

5.y =kx +2与y 2

=8x 有且仅有一个公共点,则k 的取值为________.

解析:由?

????

y =kx +2,

y 2

=8x ,得ky 2

-8y +16=0,若k =0,则y =2;若k ≠0,则Δ=0,即64

-64k =0,解得k =1.故k =0或k =1.答案 0或1

【考向探究导析】

考向一 直线与圆锥曲线的位置关系

【例1】(2011·合肥模拟)设抛物线y 2

=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是( ). A.]2

1

,21[-

B .[-2,2]

C .[-1,1]

D .[-4,4] [审题视点] 设直线l 的方程,将其与抛物线方程联立,利用Δ≥0解得.

解析 由题意得Q (-2,0).设l 的方程为y =k (x +2),代入y 2

=8x 得k 2x 2

+4(k 2

-2)x +4k

2

=0,∴当k =0时,直线l 与抛物线恒有一个交点;当k ≠0时,Δ=16(k 2

-2)2

-16k 4

≥0,即k 2

≤1,∴-1≤k ≤1,且k ≠0,综上-1≤k ≤1.答案 C

研究直线和圆锥曲线的位置关系,一般转化为研究直线方程与圆锥曲线方程组成

的方程组解的个数,但对于选择、填空题,常充分利用几何条件,利用数形结合的方法求解. 【训练1】 若直线mx +ny =4与⊙O :x 2

+y 2

=4没有交点,则过点P (m ,n )的直线与椭圆 x 29+y 2

4

=1的交点个数是( ).A .至多为1 B .2 C .1 D .0 解:由题意知:4m 2+n 2>2,即m 2+n 2

<2,∴点P (m ,n )在椭圆x 29+y 24=1的内部,故所求

交点个数是2个.答案 B

考向二 弦长及中点弦问题

【例2】若直线l 与椭圆C :x 2

3+y 2

=1交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为32

求△AOB 面积的最大值.

[审题视点] 联立直线和椭圆方程,利用根与系数关系后代入弦长公式,利用基本不等式求出弦长的最大值即可.

解 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(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,得

|m |1+k

2

=32

,即m 2

=34

(k 2+1).把y =kx +m 代入椭圆方程,整理,得(3k 2+1)x 2+6kmx +3m 2

-3=0. ∴x 1+x 2=-6km 3k 2+1,x 1x 2=3m 2

-1

3k 2

+1

. ∴|AB |2=(1+k 2)(x 2-x 1)2=(1+k 2

)·????

??36k 2m 23k 2+12-12m 2-13k 2

+1=12k 2+13k 2+1-m 23k 2+12=3k 2+19k 2+13k 2+12=3+12k

2

9k 4+6k 2

+1. 当k ≠0时,上式=3+129k 2

+1k

2+6

≤3+122×3+6=4,当9k 2

=1k 2,即k =±33时等号成立.此

时|AB |=2;当k =0时,|AB |=3,综上所述|AB |max =2.

∴当|AB |最大时,△AOB 面积取最大值S max =12×|AB |max ×32=3

2

.

当直线(斜率为k )与圆锥曲线交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)时,则|AB |=1+k 2

·|x 1

-x 2|=

1+1

k

2|y 1-y 2|,而|x 1-x 2|=

x 1+x 2

2

-4x 1x 2,可根据直线方程与圆锥曲线

方程联立消元后得到的一元二次方程,利用根与系数的关系得到两根之和、两根之积的代数式,然后再进行整体代入求解.

【训练2】 椭圆ax 2

+by 2

=1与直线x +y -1=0相交于A ,B 两点,C 是AB 的中点,若 AB =22,OC 的斜率为

2

2

,求椭圆的方程. 法一:设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),代入椭圆方程作差a (x 1+x 2)(x 1-x 2)+b (y 1+y 2)(y 1-y 2)=0.

而y 1-y 2x 1-x 2=-1,y 1+y 2x 1+x 2=k oc =22,代入上式可得b =2a ,再由|AB |=1+k 2|x 2-x 1|= 2|x 2-x 1|=22,其中x 1、x 2是方程(a +b )x 2

-2bx +b -1=0的两根,

故? ??

??2b a +b 2-4·b -1a +b =4,将b =2a 代入得a =13,∴b =23.∴椭圆的方程是x 23+2y 2

3=1. 法二 由?

??

??

ax 2

+by 2

=1,

x +y =1,得(a +b )x 2

-2bx +b -1=0,设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),

则|AB |=k 2

+1

x 1-x 22

=2·

4b 2

-4a +b

b -1

a +b

2

.

∵|AB |=22,∴a +b -ab a +b =1.① ,设C (x ,y ),则x =x 1+x 22=b a +b ,y =1-x =a

a +

b ,

∵OC 的斜率为22,∴a b =22.代入①,得a =13,b =23.∴椭圆方程为x 23+23

y 2

=1.

考向三 圆锥曲线中的定点定值问题

常见的类型

(1)直线恒过定点问题;(2)动圆恒过定点问题;(3)探求定值问题;(4)证明定值问题.

例3、(2011·山东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x

2

3

+y 2

=1.如图所示,斜率为

k (k >0)且不过原点的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C

于点G ,交直线x =-3于点D (-3,m ).

(1)求m 2+k 2的最小值; (2)若|OG |2

=|OD |·|OE |,求证:直线l 过定点. (1)解:设直线l 的方程为y =kx +t (k >0),由题意,t >0.

由方程组?????

y =kx +t ,x 2

3

+y 2

=1,得(3k 2+1)x 2+6ktx +3t 2

-3=0.

由题意Δ>0,所以3k 2

+1>t 2

.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系

数的关系得x 1+x 2=-6kt

3k 2+1

所以y 1+y 2=2t 3k 2+1.由于E 为线段AB 的中点,因此x E =-3kt 3k 2+1,y E =t

3k 2+1,

此时k OE =y E x E =-13k .所以OE 所在直线方程为y =-1

3k x ,又由题设知D (-3,m ),令x =-3,

得m =1k

,即mk =1,所以m 2+k 2

≥2mk =2,当且仅当m =k =1时上式等号成立,

此时由Δ>0得0<t <2,因此当m =k =1且0<t <2时,m 2+k 2

取最小值2.

(2)证明 由(1)知OD 所在直线的方程为y =-1

3k

x ,将其代入椭圆C 的方程,并由k >0,

解得G ? ????-3k 3k 2+1,13k 2

+1.又E ? ????-3kt

3k 2+1,t 3k 2+1,D ? ????-3,1k ,由距离公式及t >0得 |OG |2

=?

????-3k 3k 2+12+? ????13k 2

+12=9k 2

+13k 2+1,|OD |= -32

+? ????1k 2=9k 2

+1k , |OE |= ? ????-3kt 3k 2+12+? ??

??t 3k 2+12=t 9k 2+13k 2+1,由|OG |2=|OD |·|OE |得t =k , 因此直线l 的方程为y =k (x +1),所以直线l 恒过定点(-1,0).

【训练3】椭圆有两顶点A (-1,0)、B (1,0),过其焦点F (0,1)的直线l 与椭圆交于C 、D 两点,并与x 轴交于点P .直线AC 与直线BD 交于点Q . (1)当|CD |=3

2

2时,求直线l 的方程.

(2)当点P 异于A 、B 两点时,求证:O P →·O Q →

为定值. [审题视点] (1)设出直线方程与椭圆方程联立.利用根与系数的关系和弦长公式可求出斜率从而求出直线方程;(2)关键是求出Q 点坐标及其与P 点坐标的关系,从而证得OP →·OQ →为定值.证明过程中要充分利用已知条件进行等价转化.

(1)解:因椭圆焦点在y 轴上,设椭圆的标准方程为y 2a 2+x 2

b 2=1(a >b >0),

由已知得b =1,c =1,所以a =2,椭圆方程为y 22

+x 2

=1.

直线l 垂直于x 轴时与题意不符.设直线l 的方程为y =kx +1,将其代入椭圆方程化简得

(k 2+2)x 2

+2kx -1=0. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2k k 2+2,x 1·x 2=-1k 2+2,

|CD |=k 2

+1·

x 1+x 2

2

-4x 1x 2=

22

k 2+1

k 2+2

,由已知得22k 2

+1k 2

+2=3

2

2, 解得k =±2,所以直线l 的方程为y =2x +1或y =-2x +1. (2)证明 直线l 与x 轴垂直时与题意不符.设直线l 的方程为y =kx +1(k ≠0且k ≠±1),

所以P 点坐标为]0,1

[k

-

,设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),由(1)知x 1

+x 2=-2k k 2+2,x 1·x 2=-1k 2+2,

直线AC 的方程为y =

y 1x 1+1(x +1),直线BD 的方程为y =y 2

x 2-1

(x -1),

将两直线方程联立,消去y 得x +1x -1=y 2x 1+1y 1x 2-1,因为-1<x 1,x 2<1,所以x +1x -1与y 2

y 1

异号.

? ????x +1x -12=y 22x 1+12y 21x 2-12=2-2x 222-2x 21

·x 1+12

x 2-12=1+x 1

1+x 21-x 11-x 2=1+-2k k 2+2+-1k 2+21--2k k 2+2+-1k 2

+2=? ??

??k -1k +12.又y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1=21-k

1+k k 2+2=-21+k 2

k 2

+2·k -1k +1, ∴k -1k +1与y 1y 2异号,x +1x -1与k -1k +1同号,∴x +1x -1=k -1k +1

,解得x =-k . 因此Q 点坐标为(-k ,y 0).O P →·O Q →=? ??

??-1k ,0·()-k ,y 0=1.故O P →·O Q →

为定值.

[训练4](2012年高考福建卷)如图,椭圆E :x 2

a 2+y 2

b

2=1(a >b >0)的左焦点为F 1,右焦点为F 2,

离心率e =1

2

.过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点,且△ABF 2的周长为8.

(1)求椭圆E 的方程; (2)设动直线l :y =kx +m 与椭圆E 有且只有一个公共点P ,且与直线x =4相交于点Q .试探究:在坐标平面内是否存在定点M ,使得以PQ 为直径的圆恒过点M ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.

[解析] (1)因为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=8,即|AF 1|+|F 1B |+|AF 2|+|BF 2|=8.

又|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以4a =8,a =2.又因为e =12,即c a =1

2,所以c =1,

所以b =a 2

-c 2

= 3.故椭圆E 的方程是x 24+y 2

3

=1.

(2)由????

?y =kx +m ,x 24+y 23

=1,消去y 得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2

-12=0.

因为动直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点P (x 0,y 0),所以m ≠0且Δ=0, 即64k 2m 2-4(4k 2+3)(4m 2-12)=0,化简得4k 2-m 2+3=0.(*)所以P (-4k m ,3

m

).

由?

????x =4,y =kx +m ,得Q (4,4k +m ) 假设平面内存在定点M 满足条件,由图形对称性知,点M 必在x 轴上.

设M (x 1,0),则0MP MQ ?=u u u r u u u u r

对满足(*)式的m ,k 恒成立.

因为MP u u u r =(-4k m

-x 1,3

m

),MQ u u u u r =(4-x 1,4k +m ),由0MP MQ ?=u u u r u u u u r ,得

-16k m +4kx 1m -4x 1+x 21+12k m +3=0,整理,得(4x 1-4)k m

+x 21-4x 1+3=0. (* *)

由于(* *)式对满足(*)式的m ,k 恒成立,所以?????4x 1-4=0,x 21

-4x 1+3=0,解得x 1=1.

故存在定点M (1,0),使得以PQ 为直径的圆恒过点M .

【训练5】已知抛物线y 2=4x ,圆F :(x -1)2+y 2=1,过点F 作直线l ,自上而下顺次与上述两曲线交于点A ,B ,C ,D (如图所示),则|AB |·|CD |的值正确的是( )

A .等于1

B .最小值是1

C .等于4

D .最大值是4

解析:设直线l :x =ty +1,代入抛物线方程,得y 2-4ty -4=0.

设A (x 1,y 1),D (x 2,y 2),由抛物线定义AF =x 1+1,DF =x 2+1,故|AB |=x 1,|CD |=x 2, 故|AB |·|CD |=x 1x 2=y 214·y 22

4=

(y 1y 2)2

16

,而y 1y 2=-4,代入上式,得|AB |·|CD |=1.故选

A.

考向四 最值与范围问题

1.求参数范围的方法:据已知条件建立等式或不等式的函数关系,再求参数范围. 2.求最值问题的方法

(1)几何法:题目中给出的条件有明显的几何特征,则考虑用图象来解决;

(2)代数法:题目中给出的条件和结论几何特征不明显则可以建立目标函数,再求这个函数 的最值,求最值的常见方法是判别式法、基本不等式法,单调性法等.

例4、已知椭圆x 2

2

+y 2

=1的左焦点为F ,O 为坐标原点. (1)求过点O 、F ,并且与直线l :x =-2相切的圆的方程; (2)设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于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.

[审题视点] (1)求出圆心和半径,得出圆的标准方程; (2)设直线AB 的点斜式方程,由已知得线段AB 的垂直平分线方程,利用求值域的方法求解.

解 (1)∵22=a ,12

=b ,∴1=c ,F (-1,0),∵圆过点O ,F ,∴圆心M 在直线x =-12

上.

设M ),2

1

(t -

,则圆半径r =23)2()21(=---,由|OM |=r ,得23)21(22=+-t ,解得t

=±2,∴所求圆的方程为4

9)2()21(2

2=±++y x

(2)设直线AB 方程为y =k (x +1)(k ≠0),代入x 2

2

+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4k 2x +2k 2

-2=0.

∵直线AB 过椭圆的左焦点F 且不垂直于x 轴,∴方程有两个不等实根.

如图,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 中点N (x 0,y 0),则x 1+x 2=-4k 22k 2+1,x 0=1

2

(x 1+x 2)

=-2k 22k 2+1,y 0=k (x 0+1)=k 2k 2+1,∴AB 的垂直平分线NG 的方程为y -y 0=-1

k

(x -x 0).

令y =0,得x G =x 0+ky 0=-2k 22k 2+1+k 22k 2+1=-k 22k 2+1=-12+1

4k 2+2

∵k ≠0,∴-12<x G <0,∴点G 横坐标的取值范围为)0,21

(-

【训练6】已知过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :x 2

=2py (p >0)相交于B 、C 两点.当 直线l 的斜率是12

时,AC →=4AB →

.

(1)求抛物线G 的方程;

(2)设线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.

解 (1)设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),当直线l 斜率是12时,l 方程为y =1

2

(x +4),即x =2y -4.

由?

??

??

x 2

=2py ,

x =2y -4得2y 2

-(8+p )y +8=0,∴??

???+=+=②①

2842121p

y y y y 又∵AC →=4AB →,∴y 2=4y 1③,由①②③及p >0得:y 1=1,y 2=4,p =2,得抛物线G 方程为x 2

=4y .

(2)设l :y =k (x +4),BC 中点为(x 0,y 0),由?

??

??

x 2

=4y ,

y =k x +4得x 2

-4kx -16k =0,④

∴x 0=

x C +x B

2

=2k ,y 0=k (x 0+4)=2k 2+4k .∴线段BC 中垂线为y -2k 2

-4k =-1k

(x -2k ),

∴线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为:b =2k 2+4k +2=2(k +1)2

, 对于方程④,由Δ=16k 2

+64k >0得k >0或k <-4.∴b ∈(2,+∞).

[训练7]已知抛物线y 2=2px (p ≠0)上存在关于直线x +y =1对称的相异两点,则实数p 的取值范围为( )

A .(-23,0)

B .(0,23)

C .(-32,0)

D .(0,32)

解析:设抛物线上关于直线x +y =1对称的两点是M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),设直线MN 的方程为y =x +b .将y =x +b 代入抛物线方程,得x 2+(2b -2p )x +b 2=0,则x 1+x 2=2p -2b ,

y 1+y 2=(x 1+x 2)+2b =2p ,则MN 的中点P 的坐标为(p -b ,p ).因为点P 在直线x +y =1

上,所以2p -b =1,即b =2p -1.又Δ=(2b -2p )2

-4b 2

=4p 2

-8bp >0,

将b =2p -1代入得4p 2-8p (2p -1)>0,即3p 2

-2p <0,解得0

.

考向五 探索性问题

【问题研究】 解析几何中探索性问题的结论往往不明确,需要根据已知条件通过推理论证或是计算对结论作出明确的肯定或是否定,因此解决起来具有较大的难度.

【解决方案】 明确这类问题的解题思想:即假设其结论成立、存在等,在这个假设下进行推理论证,如果得到了一个合情合理的推理结果,就肯定假设,对问题作出正面回答,如果得到一个矛盾的结果,就否定假设,对问题作出反面回答.

[例5】已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1. (1)求曲线C 的方程;

(2)是否存在正数m ,对于过点M (m,0)且与曲线C 有两个交点A ,B 的任一直线,都有 FA →·FB →

<0?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由. 解:(1)设P (x ,y )是C 上任意一点,那么点P (x ,y )满足:x -1

2

+y 2

-x =1(x >0).

化简得y 2

=4x (x >0).

(2)设过点M (m,0)(m >0)的直线l 与曲线C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).

设l 的方程为x =ty +m ,由?????

x =ty +m ,

y 2

=4x ,得y 2

-4ty -4m =0,

Δ=16(t 2+m )>0,于是???

?

?

y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4m .

①又FA →=(x 1-1,y 1),FB →

=(x 2-1,y 2).

FA →·FB →

<0?(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+y 1y 2<0.②

又x =y 24,于是不等式②等价于y 214·y 22

4+y 1y 2-? ??

??y 214+y 224+1<0?

y 1y 22

16+y 1y 2-14

[(y 1+y 2)

2

-2y 1y 2]+1<0,③,由①式,不等式③等价于m 2-6m +1<4t 2

,④

对任意实数t,4t 2的最小值为0,所以不等式④对于一切t 成立等价于m 2

-6m +1<0, 即3-22<m <3+22,由此可知,存在正数m ,对于过点M (m,0)且与曲线C 有两个交点

A ,

B 的任一直线,都有FA →·FB →

<0,且m 的取值范围是(3-22,3+22).

【训练8】(2012年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2

b

2=1(a >b >0)

的离心率e =

2

3

,且椭圆C 上的点到点Q (0,2)的距离的最大值为3. (1)求椭圆C 的方程; (2)在椭圆C 上,是否存在点M (m ,n ),使得直线l :mx +ny =1与圆O :x 2+y 2=1相交于不同的两点A 、B ,且△OAB 的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及对应的△OAB 的面积;若不存在,请说明理由.

[解析] (1)∵e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=23,∴a 2=3b 2,∴椭圆方程为x 23b 2+y 2b 2=1,即x 2+3y 2=3b 2

.

设椭圆上的点到点Q (0,2)的距离为d ,则d =(x -0)2

+(y -2)2

=x 2

+(y -2)2

=3b 2-3y 2+(y -2)2=-2(y +1)2+3b 2

+6,∴当y =-1时,d 取得最大值,

d max =3b 2+6=3,解得b 2=1,∴a 2

=3.∴椭圆C 的方程为x 2

3

+y 2=1.

(2)假设存在点M (m ,n )满足题意,则m 2

3

+n 2=1,即m 2=3-3n 2

.

设圆心到直线l 的距离为d ′,则d ′<1,d ′=|m ·0+n ·0-1|m 2+n 2=1

m 2+n 2.

∴|AB |=212

-d ′2

=21-

1m 2

+n 2.∴S △OAB =12|AB |d ′=1

2

·21-

1m 2

+n 2·

1

m 2+n 2

1m 2

+n 2(1-1m 2+n 2).∵d ′<1,∴m 2+n 2

>1,∴0<1m 2+n 2<1,∴1-1m 2

+n 2

>0. ∴S △OAB =

1m 2+n 2(1-1

m 2

+n 2

)≤ ? ??

???1m 2+n 2+1-1m 2+n 222=1

2

, 当且仅当1m 2+n 2=1-1m 2+n 2,即m 2+n 2

=2>1时,S △OAB 取得最大值12.由?????m 2

+n 2

=2,m 2=3-3n

2得????

?m 2=3

2

n 2

=12,

∴存在点M 满足题意,M 点坐标为(62,22),(62,-22),(-62,22)或(-62,-22

), 此时△OAB 的面积为1

2

.

圆锥曲线经典练习题及答案(供参考)

圆锥曲线经典练习题及解答 大足二中 欧国绪 一、选择题 1. 直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的4 1 ,则该椭圆的离心率为 (A )31 (B )21(C )32(D )4 3 2. 设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =k x (k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k = (A ) 12 (B )1 (C )3 2 (D )2 3.双曲线C:22 221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为2C 的 焦距等于( ) A. 2 B. 4.已知椭圆C :22 221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点为F 1,F 2,离心率为3,过F 2的直线l 交C 与A 、B 两点,若△AF 1B 的周长为C 的方程为( ) A. 22132x y += B. 22 13x y += C. 221128x y += D. 221124 x y += 5. 已知双曲线)0,0(122 22>>=-b a b y a x 的一条渐近线平行于直线,102:+=x y l 双曲 线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ) A.120522=- y x B.152022=-y x C.1100325322=-y x D.125 310032 2=-y x 6.已知F 为抛物线2 y x =的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,2OA OB ?=(其中O 为坐标原点),则ABO ?与AFO ?面积之和的最小值是( ) A 、2 B 、3 C D 7.抛物线2 4 1x y = 的准线方程是( ) (A) 1-=y (B) 2-=y (C) 1-=x (D) 2-=x

(完整word版)圆锥曲线经典练习题及答案

一、选择题 1. 圆锥曲线经典练习题及解答 大足二中 欧国绪 直线I 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到 1 l 的距离为其短轴长的丄,则该椭圆 4 的离心率为 1 (A ) ( B ) 3 (C ) I (D ) 2. 设F 为抛物线 c : y 2=4x 的焦点, 曲线 k y= ( k>0)与C 交于点P , PF 丄x 轴,则k= x (B )1 3 (C)— 2 (D )2 3?双曲线 2 x C : T a 2 y_ 1(a 0,b 0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为 '、3,贝U C 的 焦距等于 A. 2 B. 2、2 C.4 D. 4?已知椭圆 C : 0)的左右焦点为 F i ,F 2,离心率为 丄3,过F 2的直线l 3 交C 与A 、 B 两点, 若厶AF i B 的周长为4、、3,则 C 的方程为() 2 A. x_ 3 B. 2 x 2彳 xr y 1 C. 2 x 12 D. 2 x 12 5. y 2 b 2 线的一个焦点在直线 2 A.— 5 6.已知 已知双曲线 2 x ~2 a 1( a 0, b 0)的一条渐近线平行于直线 I : y 2x 10,双曲 2 B — 20 2 为抛物线y 2 ' 1 20 F l 上, 2 y 5 则双曲线的方程为( 也 1 100 A , B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧, c 3x 2 1 C.— 25 占 八、、 的焦点, uu uuu OA OB A 、2 (其中O 为坐标原点),则 - 1^/2 8 7.抛物线 =X 2的准线方程是 4 (A) y (B) 2 (C) ) D M 辽 .100 25 ABO 与 AFO 面积之和的最小值是( ) x 1 (D)

圆锥曲线教案

直 线 与 圆 锥 曲 线 的 位 置 关 系 题型归纳: 题型1向量与圆锥曲线相结合的问题 1.设12F F ,分别是双曲线2 2 19y x +=的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且120PF PF ?=,则12PF PF += 2.设P 为双曲线2 2 112y x -=上的一点,12F F ,是该双曲线的两个焦点,若12||:||3:2PF PF =,则12PF F △的面积为 题型2变量取值范围问题 3、设 1F ,2F 分别是椭圆14 22 =+y x 的左右焦点。1)若P 是该椭圆上的一个动点,求21PF PF ?的最值; (2)设过定点()2,0M 的直线l 与椭圆交于不同的两点A,B,且AOB ∠为锐角(O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的范围 题型3圆锥曲线中的最值问题 4、设P 是椭圆()2 2211x y a a +=>短轴的一个端点,Q 为椭圆上一个动点,求PQ 的最大值. 5、已知椭圆C:22 221(0)x y a b a b +=>>,F 为其右焦点,过F 垂直于x 轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l :y=kx+m (0km ≠)与椭圆C 交于A 、B 两点,若线段AB 中点在直线x+2y=0上,求?FAB 的面积的最大值。 … 题型4定值问题 6.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. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程; (Ⅱ)若直线:l 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l 过定点,并求出该定点的坐标. 题型5 存在性问题 7.椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率23e =,A 、B 是椭圆上关于,x y 轴均不对称的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于(1,0)P ,点 F 是椭圆的右焦点.Ⅰ)设AB 的中点为00(,)C x y ,求0x 的值; (Ⅲ)过P 的直线交椭圆于,C D 两点,在x 轴上是否存在定点E ,使得CED ∠总被x 轴平分,若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由. 题型6对称性问题 8.已知双曲线2 213y x -=上存在关于直线:4l y kx =+的对称点,求实数k 的取值范围.

圆锥曲线基础测试题大全

(北师大版)高二数学《圆锥曲线》基础测试试题 一、选择题 1.已知椭圆 116 252 2=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为 ( ) A .2 B .3 C .5 D .7 2. 椭圆32x 2+16 y 2 =1的焦距等于( )。 A .4 B 。8 C 。16 D 。123 3.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为 ( ) A . 116922=+y x B .1162522=+y x C .1162522=+y x 或125 162 2=+y x D .以上都不对 4.动点P 到点)0,1(M 及点)0,3(N 的距离之差为2,则点P 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.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =,那么双曲线的离心率e 等于 ( ) A .2 B .3 C .2 D .3 6.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是 ( ) A .25 B .5 C .2 15 D .10 7. 抛物线y 2=8x 的准线方程是( )。 (A )x =-2 (B )x =2 (C )x =-4 (D )y =-2 8.已知抛物线的焦点是F (0,4),则此抛物线的标准方程是( ) (A )x 2=16y (B )x 2=8y (C )y 2=16x (D )y 2=8x 9.经过(1,2)点的抛物线的标准方程是( ) (A )y 2=4x (B )x 2= 21y (C ) y 2=4x 或x 2=2 1 y (D ) y 2=4x 或x 2=4y 10.若抛物线28y x =上一点P 到其焦点的距离为9,则点P 的坐标为 ( ) A .(7, B .(14, C .(7,± D .(7,-±

圆锥曲线单元测试题含复习资料

圆锥曲线与方程单元测试(高二高三均适用) 一、选择题 1.方程x = ( ) (A )双曲线 (B )椭圆 (C )双曲线的一部分 (D )椭圆的一部分 2.椭圆14222=+a y x 与双曲线122 2=-y a x 有相同的焦点,则a 的值是 ( ) (A )12 (B )1或–2 (C )1或12 (D )1 3.双曲线22 221x y a b -=的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是 ( ) (A )2 (B )3 (C )2 (D ) 2 3 4、已知圆22670x y x +--=与抛物线22(0)y px p =>的准线相切,则p 为 ( ) A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 5、过抛物线x y 42 =的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ( ) A 、有且仅有一条 B 、有且仅有两条 C 、有无穷多条 D 、不存在 6、一个椭圆中心在原点,焦点12F F 、在x 轴上,P (2)是椭圆上一点,且1122|||||| PF F F PF 、、成等差数列,则椭圆方程为 ( ) A 、22186x y += B 、221166x y += C 、22184x y += D 、22 1164 x y += 7.设0<k <a 2, 那么双曲线x 2a 2–k – y 2b 2 + k = 1与双曲线 x 2a 2 – y 2 b 2 = 1有 ( ) (A )相同的虚轴 (B )相同的实轴 (C )相同的渐近线 (D )相同的焦点 8.若抛物线y 2= 2p x (p >0)上一点P 到准线及对称轴的距离分别为10和6, 则p 的值等于 ( ) (A )2或18 (B )4或18 (C )2或16 (D )4或16 9、设12F F 、是双曲线2 214 x y -=的两个焦点,点P 在双曲线上,且120PF PF ?=u u u r u u u u r ,则12||||PF PF ?u u u r u u u u r 的 值等于 ( ) A 、2 B 、 C 、4 D 、8 10.若点A 的坐标为(3,2),F 是抛物线x y 22 =的焦点,点M 在抛物线上移动时,使MA MF +取得最小值的M 的坐标为 ( )

圆锥曲线的综合问题(答案版)讲课教案

圆锥曲线的综合问题 【考纲要求】 1.考查圆锥曲线中的弦长问题、直线与圆锥曲线方程的联立、根与系数的关系、整体代入 和设而不求的思想. 2.高考对圆锥曲线的综合考查主要是在解答题中进行,考查函数、方程、不等式、平面向 量等在解决问题中的综合运用. 【复习指导】 本讲复习时,应从“数”与“形”两个方面把握直线与圆锥曲线的位置关系.会判断已知直线与曲线的位置关系(或交点个数),会求直线与曲线相交的弦长、中点、最值、定值、点的轨迹、参数问题及相关的不等式与等式的证明问题. 【基础梳理】 1.直线与圆锥曲线的位置关系 判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A 、B 不同时 为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (也可以消去x )得到一个关于变量x (或 变量y )的一元方程. 即?? ?==++0 ),(0y x F c By Ax ,消去y 后得02 =++c bx ax (1)当0≠a 时,设方程02 =++c bx ax 的判别式为Δ,则Δ>0?直线与圆锥曲线C 相交;Δ=0?直线与圆锥曲线C 相切;Δ<0?直线与圆锥曲线C 无公共点. (2)当0=a ,0≠b 时,即得一个一次方程,则直线l 与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点, 此时,若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C 为抛物线, 则直线l 与抛物线的对称轴的位置关系是平行. 2.圆锥曲线的弦长 (1)定义:直线与圆锥曲线相交有两个交点时,这条直线上以这两个交点为端点的线段叫做 圆锥曲线的弦(就是连接圆锥曲线上任意两点所得的线段),线段的长就是弦长. (2)圆锥曲线的弦长的计算 设斜率为k (k ≠0)的直线l 与圆锥曲线C 相交于A ,B 两点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB | =1+k 2 |x 1-x 2|=]4))[(1(212212x x x x k -++=a k ? ? +2 1=1+1 k 2·|y 1-y 2|. (抛物线的焦点弦长|AB |=x 1+x 2+p =2p sin 2 θ ,θ为弦AB 所在直线的倾斜角). 3、一种方法 点差法:在求解圆锥曲线并且题目中交代直线与圆锥曲线相交和被截的线段的中点坐标时,设出直线和圆锥曲线的两个交点坐标,代入圆锥曲线的方程并作差,从而求出直线的斜率,

圆锥曲线解题技巧教案整理后1

圆锥曲线―概念、方法、题型、及应试技巧总结 1.圆锥曲线的两个定义: (1)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 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,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。 如方程8=表示的曲线是_____(答:双曲线的左支) (2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率e 。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。 如已知点)0,22(Q 及抛物线4 2 x y =上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____(答2) 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x 轴上时12222=+b y a x (0a b >>),焦点在y 轴上时22 22b x a y += 1(0a b >>)。方程22 Ax By C +=表示椭圆的充要条件是什么?(ABC ≠0,且A ,B , C 同号,A ≠B )。 如(1)已知方程1232 2=-++k y k x 表示椭圆,则k 的取值范围为____(答: 11 (3,)(,2)22 --- ) ; (2)若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____,2 2y x +的最小值是 ___2) (2)双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:22 22b x a y -=1 (0,0a b >>)。方程22 Ax By C +=表示双曲线的充要条件是什么?(ABC ≠0,且A , B 异号)。 如设中心在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2= e 的双曲线C 过点 )10,4(-P ,则C 的方程为_______(答:226x y -=) (3)抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时2 2(0)y px p =->,开口 向上时22(0)x py p =>,开口向下时2 2(0)x py p =->。 如定长为3的线段AB 的两个端点在y=x 2上移动,AB 中点为M ,求点M 到x 轴的最短距离。 4 5

圆锥曲线与方程测试题(带答案)

圆锥曲线与方程 单元测试 时间:90分钟 分数:120分 一、选择题(每小题5分,共60分) 1.椭圆12 2 =+my x 的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( ) A . 41 B .2 1 C .2 D .4 2.过抛物线x y 42 =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 3.若直线y =kx +2与双曲线62 2 =-y x 的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( ) A .315(- ,)315 B .0(,)315 C .315(-,)0 D .3 15 (-,)1- 4.(理)已知抛物线x y 42 =上两个动点B 、C 和点A (1,2)且∠BAC =90°,则动直线BC 必过定点( ) A .(2,5) B .(-2,5) C .(5,-2) D .(5,2) (文)过抛物线)0(22 >=p px y 的焦点作直线交抛物线于1(x P ,)1y 、2(x Q ,)2y 两点,若 p x x 321=+,则||PQ 等于( ) A .4p B .5p C .6p D .8p 5.已知两点)4 5,4(),45 ,1(--N M ,给出下列曲线方程:①0124=-+y x ;②32 2=+y x ;③ 122 2=+y x ;④12 22=-y x .在曲线上存在点P 满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( ) (A )①③ (B )②④ (C )①②③ (D )②③④ 6.已知双曲线122 22=-b y a x (a >0,b >0)的两个焦点为1F 、2F ,点A 在双曲线第一象限的图 象上,若△21F AF 的面积为1,且2 1 tan 21= ∠F AF ,2tan 12-=∠F AF ,则双曲线方程为( ) A .1351222=-y x B .1312522=-y x C .1512322 =-y x D .112 5322=-y x 7.圆心在抛物线)0(22 >=y x y 上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是( ) A .04 1 22 2 =- --+y x y x B .01222=+-++y x y x C .01222=+--+y x y x D .04 122 2=+--+y x y x

圆锥曲线优秀教案

与圆锥曲线有关的几种典型题 一、教案目标 (一)知识教案点 使学生掌握与圆锥曲线有关的几种典型题,如圆锥曲线的弦长求法、与圆锥曲线有关的最值(极值)问题、与圆锥曲线有关的证明问题以及圆锥曲线与圆锥曲线相交问题等. (二)能力训练点 通过对圆锥曲线有关的几种典型题的教案,培养学生综合运用圆锥曲线知识的能力. (三)学科渗透点 通过与圆锥曲线有关的几种典型题的教案,使学生掌握一些相关学科中的类似问题的处理方法. 二、教材分析 1.重点:圆锥曲线的弦长求法、与圆锥曲线有关的最值(极值)问题、与圆锥曲线有关的证明问题. (解决办法:先介绍基础知识,再讲解应用.) 2.难点:双圆锥曲线的相交问题. (解决办法:要提醒学生注意,除了要用一元二次方程的判别式,还要结合图形分析.) 3.疑点:与圆锥曲线有关的证明问题. (解决办法:因为这类问题涉及到线段相等、角相等、直线平行、垂直的证明方法,以及定点、定值问题的判断方法,所以比较灵活,只能通过一些例题予以示范.) 三、活动设计 演板、讲解、练习、分析、提问. 四、教案过程 (一)引入

与圆锥曲线有关的几种典型题,如圆锥曲线的弦长求法、与圆锥曲线有关的最值(极值)问题、与圆锥曲线有关的证明问题以及圆锥曲线与圆锥曲线有关的证明问题等,在圆锥曲线的综合应用中经常见到,为了让大家对这方面的知识有一个比较系统的了解,今天来讲一下“与圆锥曲线有关的几种典型题”. (二)与圆锥曲线有关的几种典型题 1.圆锥曲线的弦长求法 设圆锥曲线C∶f(x,y)=0与直线l∶y=kx+b相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则弦长|AB|为: (2)若弦AB过圆锥曲线的焦点F,则可用焦半径求弦长,|AB|=|AF|+|BF|. A、B两点,旦|AB|=8,求倾斜角α. 分析一:由弦长公式易解. 由学生演板完成.解答为: ∵抛物线方程为x2=-4y,∴焦点为(0,-1). 设直线l的方程为y-(-1)=k(x-0),即y=kx-1. 将此式代入x2=-4y中得:x2+4kx-4=0. ∴x1+x2=-4,x1+x2=-4k. ∴ k=±1.

圆锥曲线综合试题(全部大题目)含答案

1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦.设过抛物线 22x py =外一点00(,)P x y 的任一直线与抛物线的两个交点为C 、D ,与抛物线切点弦AB 的交点为Q 。 (1)求证:抛物线切点弦的方程为00()x x p y y =+; (2)求证:112|||| PC PD PQ +=. 2. 已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且.||||,0PN PM PF PM ==? (1)动点N 的轨迹方程; (2)线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若304||64,4≤≤-=?AB OB OA 且,求直线l 的斜率k 的取值范围. 3. 如图,椭圆13 4: 2 21=+y x C 的左右顶点分别为A 、B ,P 为双曲线134:222=-y x C 右支上(x 轴上方)一点,连AP 交C 1于C ,连PB 并延长交C 1于D ,且△ACD 与△PCD 的面积 相等,求直线PD 的斜率及直线CD 的倾斜角. 4. 已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||PM PN -=记动点P 的轨迹为W . (Ⅰ)求W 的方程;

(Ⅱ)若,A B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ?的最小值. 5. 已知曲线C 的方程为:kx 2+(4-k )y 2=k +1,(k ∈R) (Ⅰ)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围; (Ⅱ)若曲线C 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程; (Ⅲ)满足(Ⅱ)的双曲线上是否存在两点P ,Q 关于直线l :y=x -1对称,若存在,求出过P ,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。 6. 如图(21)图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN += (1)求点P 的轨迹方程; (2)若2 ·1cos PM PN MPN -∠=,求点P 的坐标. 7. 已知F 为椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线l 过点F 且与双曲线 12 2 2=-b y a x 的两条渐进线12,l l 分别交于点,M N ,与椭圆交于点,A B . (I )若3 MON π∠= ,双曲线的焦距为4。求椭圆方程。 (II )若0OM MN ?=(O 为坐标原点),1 3 FA AN =,求椭圆的离心率e 。

第二章圆锥曲线与方程教案

第二章圆锥曲线与方程 一、课程目标 在必修阶段学习平面解析几何初步的基础上,在本模块中,学生将学习圆锥曲线与方程,了解圆锥曲线与二次方程的关系,掌握圆锥曲线的基本几何性质,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。结合已学过的曲线及其方程的实例,了解曲线与方程的对应关系,进一步体会数形结合的思想。 二、学习目标: (1)、圆锥曲线: ①了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。 ②经历从具体情境中抽象出椭圆、抛物线模型的过程,掌握它们的定义、标准方程、几何图形及简单性质。 ③了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道双曲线的有关性质。 ④能用坐标法解决一些与圆锥曲线有关的简单几何问题(直线与圆锥曲线的位置关系)和实际问题。 ⑤通过圆锥曲线的学习,进一步体会数形结合的思想。 三、本章知识结构框图: 四、课时分配 本章教学时间约需9课时,具体分配如下: 2.1 曲线与方程约1课时 2.2 椭圆约2课时 2.3 双曲线约2课时 2.4 抛物线约2课时 直线与圆锥曲线的位置关系约1课时 小结约1课时 2.1 求曲线的轨迹方程(新授课) 一、教学目标 知识与技能:结合已经学过的曲线及方程的实例,了解曲线与方程的对应关系,了解两条曲线交点的求法;能根据曲线的已知条件求出曲线的方程,并初步学会通过方程来研究曲线的性质。 过程与方法:通过求曲线方程的学习,可培养我们的转化能力和全面分析问题的能力,帮助我们理解研究圆锥曲线的基本方法。 情感、态度与价值观:通过曲线与方程概念的学习,可培养我们数与形相互联系,对立统一的辩证唯物主义

观。 二、教学重点与难点 重点:求动点的轨迹方程的常用技巧与方法. 难点:作相关点法求动点的轨迹方法. 三、教学过程 (一)复习引入 平面解析几何研究的主要问题是: 1、根据已知条件,求出表示平面曲线的方程; 2、通过方程,研究平面曲线的性质. 我们已经对常见曲线圆、椭圆、双曲线以及抛物线进行过这两个方面的研究,今天在上面已经研究的基础上来对根据已知条件求曲线的轨迹方程的常见技巧与方法进行系统分析. (二)几种常见求轨迹方程的方法 1.直接法 由题设所给(或通过分析图形的几何性质而得出)的动点所满足的几何条件列出等式,再用坐标代替这等式,化简得曲线的方程,这种方法叫直接法. 例1、(1)求和定圆x2+y2=R2的圆周的距离等于R的动点P的轨迹方程; (2)过点A(a,o)作圆O∶x2+y2=R2(a>R>o)的割线,求割线被圆O截得弦的中点的轨迹. 对(1)分析: 动点P的轨迹是不知道的,不能考查其几何特征,但是给出了动点P的运动规律:|OP|=2R或|OP|=0. 解:设动点P(x,y),则有|OP|=2R或|OP|=0. 即x2+y2=4R2或x2+y2=0. 故所求动点P的轨迹方程为x2+y2=4R2或x2+y2=0. 对(2)分析: 题设中没有具体给出动点所满足的几何条件,但可以通过分析图形的几何性质而得出,即圆心与弦的中点连线垂直于弦,它们的斜率互为负倒数.解答为: 设弦的中点为M(x,y),连结OM, 则OM⊥AM. ∵k OM·k AM=-1, 其轨迹是以OA为直径的圆在圆O内的一段弧(不含端点). 2.定义法 利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件. 直平分线l交半径OQ于点P(见图2-45),当Q点在圆周上运动时,求点P的轨迹方程.

圆锥曲线大题综合测试含详细答案(供参考)

圆锥曲线 1.设椭圆22 2:12 x y M a + =(a >的右焦点为1F ,直线2 :2 2-= a a x l 与x 轴交于点A ,若112OF F A =(其中O 为坐标原点). (1)求椭圆M 的方程; (2)设P 是椭圆M 上的任意一点,EF 为圆()12:2 2=-+y x N 的任意一条直径(E 、F 为直径的两个端点), 求PF PE ?的最大值. 2 . 已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>> 的一个焦点为() 1F , 而且过点12H ???. (Ⅰ)求椭圆E 的方程; (Ⅱ)设椭圆E 的上下顶点分别为12,A A ,P 是椭圆上异于12,A A 的任一点,直线12,PA PA 分别交x 轴于点,N M ,若直线OT 与过点,M N 的圆G 相切,切点为T .证明:线段OT 的长为定值,并求出该定值.

3、已知圆O:22 2=+y x 交x 轴于A,B 两点,曲线C 是以AB 为长轴,离心率为2 2的椭圆,其左焦点为F,若P 是圆O 上一点,连结PF,过原点O 作直线PF 的垂线交直线x=-2于点Q. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若点P 的坐标为(1,1),求证:直线PQ 与圆O 相切; (Ⅲ)试探究:当点P 在圆O 上运动时(不与A 、B 重合), 直线PQ 与圆O 是否保持相切的位置关系?若是,请证明;若不是,请说明理由. 4设)0(1),(),,(22 222211>>=+b a b x x y y x B y x A 是椭圆上的两点,满足0),(),(2211=?a y b x a y b x ,椭圆的离心率 ,2 3 = e 短轴长为2,0为坐标原点.(1)求椭圆的方程; (2)若直线AB 过椭圆的焦点F (0,c ),(c 为半焦距),求直线AB 的斜率k 的值;(3)试问:△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.

圆锥曲线综合测试题

圆锥曲线综合测试题 班别 座号 成绩 一、选择题(每小题5分,共60分。) 1.双曲线1322 2=-y x 的离心率为 ( ) A .13 2 B .13 3 C .102 D .103 2.在y =2x 2上有一点P ,它到A (1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P 的坐标是( ) A .(-2,1) B .(1,2) C .(2,1) D .(-1,2) 3. 已知1F 、2F 为双曲线C:14x 2 2=-y 的左、右焦点,点P 在曲线C 上,∠21PF F =060, 则P 到x 轴的距离为( )A .55 B .155 C .2155 D .15 20 4. 已知动点(,)M x y 的坐标满足方程2222 558()()x y x y ++--+=,则M 的轨迹 方程是( ) A.221169x y += B.221169x y -= C. 2210169()x y x -=> D. 22 10169()y x y -=> 5.设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为1 e 2=,右焦点为(0)F c ,,方程20ax bx c +-=的两个实根分别为1x 和2x ,则点12()P x x ,( ) A.必在圆 222x y += B.必在圆 22 2x y +=上 C.必在圆 22 2x y +=外 D.以上三种情形都有可能 6. 设双曲线)0,0(122 2 2>>=-b a b y a x 的虚轴长为2,焦距为32,则双曲线的渐近线方 程为( )A x y 2±= B x y 2±= C x y 22± = D x y 21 ±= 7.已知等边△ABC 中,D 、E 分别是CA 、CB 的中点,以A 、B 为焦点且过D 、E 的椭圆和双曲线的离心率分别为1e 、2e ,则下列关于1e 、2e 的关系式不正确的是( )

圆锥曲线练习题(附答案)

) 圆锥曲线 一、填空题 1、对于曲线C ∶1 42 2-+-k y k x =1,给出下面四个命题: ①由线C 不可能表示椭圆; ②当1<k <4时,曲线C 表示椭圆; ③若曲线C 表示双曲线,则k <1或k >4; ④若曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,则1<k <2 5 其中所有正确命题的序号为_____________. ? 2、已知椭圆)0(122 22>>=+b a b y a x 的两个焦点分别为21,F F ,点P 在椭圆上,且满 足021=?PF PF ,2tan 21=∠F PF ,则该椭圆的离心率为 3.若0>m ,点?? ? ??25,m P 在双曲线15422=-y x 上,则点P 到该双曲线左焦点的距离为 . 4、已知圆22:6480C x y x y +--+=.以圆C 与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为 . 5、已知点P 是抛物线24y x =上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 的坐标是 (4,a ),则当||a >4时,||||PA PM +的最小值是 . 6. 在ABC 中,7 ,cos 18 AB BC B ==- .若以A ,B 为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = . 7.已知ABC ?的顶点B ()-3,0、C ()3,0,E 、F 分别为AB 、AC 的中点,AB 和AC 边上的中线交于G ,且5|GF |+|GE |=,则点G 的轨迹方程为 8.离心率3 5 = e ,一条准线为x =3的椭圆的标准方程是 .

9.抛物线)0(42<=a ax y 的焦点坐标是_____________; 10将抛物线)0()3(42≠-=+a y a x 按向量v =(4,-3)平移后所得抛物线的焦点坐标为 . ^ 11、抛物线)0(12 <=m x m y 的焦点坐标是 . 12.已知F 1、F 2是椭圆2 2 22)10(a y a x -+=1(5<a <10=的两个焦点,B 是短轴的一个端 点,则△F 1BF 2的面积的最大值是 13.设O 是坐标原点,F 是抛物线)0(22>=p px y 的焦点,A 是抛物线上的一点, 与x 轴正向的夹角为60°,则||为 . 14.在ABC △中,AB BC =,7 cos 18 B =-.若以A B ,为焦点的椭圆经过点 C ,则该椭圆的离心率e = . 二.解答题 15、已知动点P 与平面上两定点(A B 连线的斜率的积为定值1 2 -. . (Ⅰ)试求动点P 的轨迹方程C. (Ⅱ)设直线1:+=kx y l 与曲线C 交于M 、N 两点,当|MN |=3 2 4时,求直线l 的方程.

直线与圆锥曲线的位置关系一教学设计

北京市北纬路中学徐学军 《直线与圆锥曲线的位置关系(一)》教学设计 一、教材分析及学生情况分析 本节课是平面解析几何的核心内容之一。在此之前,学生已学习了直线的基本知识,圆锥曲线的定义、标准方程和简单的几何性质,直线与圆的位置关系及判定,这为本节课的学习起着铺垫作用。本节内容是《直线与圆锥曲线的位置关系》的第一节课,着重是教会学生如何判断直线与椭圆的位置关系,体会运用方程思想、数形结合、分类讨论、类比归纳等数学思想方法,优化学生的解题思维,提高学生解题能力。这为后面解决直线与圆锥曲线的综合问题打下良好的基础。所以是承上启下的一节课。这节课还是培养学生数学能力的良好题材,所以说是解析几何的核心内容之一。 数学思想方法分析:作为一名数学老师,不仅要传授给学生数学知识,更重要的是传授给学生数学思想、数学意识。因此本节课在教学中力图让学生动手操作,自主探究、发现共性、类比归纳、总结解题规律。 学生情况分析:对于直线和圆,学生已经非常熟悉,并且知道直线与圆有三种位置关系:相离,相切和相交,会从代数、几何两个方面进行判断。本节课,学生将类比挖掘直线与椭圆圆的位置关系,学会从不同角度分析思考问题,为后续学习打下基础。本班为理科班,学生整体思维能力较强,勤于动脑,喜欢想问题,但不愿动手实践,特别是进行相关计算,另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识及反思总结等方面有待加强。 二、教学目标 根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知心理特征和实际,制定如下教学目标: 知识与技能:①理解直线与椭圆的位置关系; ②会进行位置关系的判断,计算弦长。 过程与方法:根据本节课的内容和学生的实际水平,通过回忆画图让学生理解直线与椭圆的位置关系;观察类比直线与圆的位置关系的判定,归纳总结出直线与椭圆的位置关系的判定,掌握代数方法, 学会解决相关的问题。 情感、态度、价值观:使得学生在学习知识的同时,培养学生自主探究和数形结合解决问题的能力。 三、教学重点、难点、关键 本着课程标准,在吃透教材基础上,我觉得这节课是解决直线与圆锥曲线综合问题的基础。对解决综合问题,我觉得只有先定性分析画出图形并观察图形,以形助数,才能定量分析解决综合问题。如:解决圆锥

选修1-1圆锥曲线测试卷(含答案)

第二章测试题 (时间:120分钟 满分:150分) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.已知抛物线的准线方程为x =-7,则抛物线的标准方程为( ) A .x 2=-28y B .y 2=28x C .y 2=-28x D .x 2=28y 解析 由条件可知p 2=7,∴p =14,抛物线开口向右,故方程为y 2=28x . 答案 B 2.已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于1 2,则C 的方程是( ) A.x 23+y 2 4=1 B.x 24+y 2 3=1 C.x 24+y 2 2=1 D.x 24+y 2 3=1 解析 依题意知c =1,e =c a =1 2,∴a =2,b 2=a 2-c 2=3.故椭圆C 的方程为x 24+y 2 3=1. 答案 D 3.双曲线x 2-y 2m =1的离心率大于2的充分必要条件是( ) A .m >12 B .m ≥1

C .m >1 D .m >2 解析 由e 2 =? ?? ??c a 2=1+m 1=1+m >2,m >1. 答案 C 4.椭圆x 225+y 2 9=1上一点P 到两焦点的距离之积为m ,则m 取最大值时,P 点坐标是( ) A .(5,0)或(-5,0) B .(52,332)或(52,-332) C .(0,3)或(0,-3) D .(532,32)或(-532,32) 解析 |PF 1|+|PF 2|=2a =10, ∴|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2 )2 =25. 当且仅当|PF 1|=|PF 2|=5时,取得最大值, 此时P 点是短轴端点,故选C. 答案 C 5.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( ) A.x 236-y 2 108=1 B.x 29-y 2 27=1 C.x 2108-y 2 36=1 D.x 227-y 2 9=1 解析 本题主要考查双曲线与抛物线的几何性质与标准方程,属于容易题.

圆锥曲线综合练习试题(有答案)

圆锥曲线综合练习 一、 选择题: 1.已知椭圆221102 x y m m +=--的长轴在y 轴上,若焦距为4,则m 等于( ) A .4 B .5 C .7 D .8 2.直线220x y -+=经过椭圆22 221(0)x y a b a b +=>>的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为( ) A B .12 C .2 3 3.设双曲线22 219 x y a -=(0)a >的渐近线方程为320x y ±=,则a 的值为( ) A .4 B .3 C .2 D .1 4.若m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线2 2 1y x m +=的离心率是( ) A B C D 5.已知双曲线22 221(00)x y a b a b -=>>,,过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于M N , 两点,O 为坐标原点.若OM ON ⊥,则双曲线的离心率为( ) A B 6.已知点12F F ,是椭圆2 2 22x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +u u u r u u u u r 的最小值是( ) A .0 B .1 C .2 D .7.双曲线221259 x y -=上的点到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为( ) A .22或2 B .7 C .22 D .2 8.P 为双曲线22 1916 x y -=的右支上一点,M N ,分别是圆22(5)4x y ++=和22(5)1x y -+= 上的点, 则||||PM PN -的最大值为( ) A .6 B .7 C .8 D .9 9.已知点(8)P a ,在抛物线24y px =上,且P 到焦点的距离为10,则焦点到准线的距离为( ) A .2 B .4 C .8 D .16 10.在正ABC △中,D AB E AC ∈∈,,向量12DE BC =u u u r u u u r ,则以B C ,为焦点,且过D E ,的双曲线离心率为( ) A B 1 C 1 D 1 11.两个正数a b ,的等差中项是92,一个等比中项是a b >,则抛物线2b y x a =-的焦点坐标是( ) A .5(0)16- , B .2(0)5-, C .1(0)5-, D .1 (0)5 , 12.已知12A A ,分别为椭圆22 22:1(0)x y C a b a b +=>>的左右顶点,椭圆C 上异于12A A ,的点P

圆锥曲线综合测试题

圆锥曲线综合测试题 一、选择题 1.如果22 2=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( ) A .()+∞,0 B .()2,0 C .()+∞,1 D .()1,0 2.以椭圆116 252 2=+y x 的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程( ) A .1481622=-y x B .127922=-y x C .1481622=-y x 或127 92 2=-y x D .以上都不对 3.过双曲线的一个焦点2F 作垂直于实轴的弦PQ ,1F 是另一焦点,若∠21π= Q PF ,则双曲线的 离心率e 等于( ) A .12- B .2 C .12+ D .22+ 4.21,F F 是椭圆17 92 2=+y x 的两个焦点,A 为椭圆上一点,且∠02145=F AF ,则Δ12AF F 的面积为( ) A .7 B .47 C .2 7 D .257 5.以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆096222=++-+y x y x 的圆心的抛物线的方程() A .23x y =或23x y -= B .23x y = C .x y 92-=或23x y = D .23x y -=或x y 92= 6.设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( ) A .2 p B .p C .p 2 D .无法确定 7.若抛物线x y =2上一点P 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点P 的坐标为( ) A .1 (,)44± B .1(,84± C .1(,44 D .1(,84 8.椭圆124 492 2=+y x 上一点P 与椭圆的两个焦点1F 、2F 的连线互相垂直,则△21F PF 的面积为 A .20 B .22 C .28 D .24 9.若点A 的坐标为(3,2),F 是抛物线x y 22 =的焦点,点M 在抛物线上移动时,使MA MF +取得最小值的M 的坐标为( )

人教版高中数学《圆锥曲线和方程》全部教案

椭圆及其标准方程 一、教学目标 (一)知识教学点 使学生理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程的推导及标准方程. (二)能力训练点 通过对椭圆概念的引入与标准方程的推导,培养学生分析探索能力,增强运用坐标法解决几何问题的能力. (三)学科渗透点 通过对椭圆标准方程的推导的教学,可以提高对各种知识的综合运用能力. 二、教材分析 1.重点:椭圆的定义和椭圆的标准方程. (解决办法:用模型演示椭圆,再给出椭圆的定义,最后加以强调;对椭圆的标准方程单独列出加以比较.) 2.难点:椭圆的标准方程的推导. (解决办法:推导分4步完成,每步重点讲解,关键步骤加以补充说明.) 3.疑点:椭圆的定义中常数加以限制的原因. (解决办法:分三种情况说明动点的轨迹.) 三、活动设计 提问、演示、讲授、详细讲授、演板、分析讲解、学生口答. 四、教学过程 (一)椭圆概念的引入 前面,大家学习了曲线的方程等概念,哪一位同学回答: 问题1:什么叫做曲线的方程?求曲线方程的一般步骤是什么?其中哪几个步骤必不可少?

对上述问题学生的回答基本正确,否则,教师给予纠正.这样便于学生温故而知新,在已有知识基础上去探求新知识. 提出这一问题以便说明标准方程推导中一个同解变形. 问题3:圆的几何特征是什么?你能否可类似地提出一些轨迹命题作广泛的探索? 一般学生能回答:“平面内到一定点的距离为常数的点的轨迹是圆”.对同学提出的轨迹命题如: “到两定点距离之和等于常数的点的轨迹.” “到两定点距离平方差等于常数的点的轨迹.” “到两定点距离之差等于常数的点的轨迹.” 教师要加以肯定,以鼓励同学们的探索精神. 比如说,若同学们提出了“到两定点距离之和等于常数的点的轨迹”,那么动点轨迹是什么呢?这时教师示范引导学生绘图: 取一条一定长的细绳,把它的两端固定在画图板上的F1和F2两点(如图2-13),当绳长大于F1和F2的距离时,用铅笔尖把绳子拉紧,使笔尖在图板上慢慢移动,就可以画出一个椭圆. 教师进一步追问:“椭圆,在哪些地方见过?”有的同学说:“立体几何中圆的直观图.”有的同学说:“人造卫星运行轨道”等…… 在此基础上,引导学生概括椭圆的定义: 平面内到两定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做焦距.

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