高中数学—16—椭圆双曲线(A)-教师版
高中数学【椭圆与双曲线】知识点总结

高中数学【椭圆与双曲线】知识点总结姓名:(一)椭圆1.椭圆的定义如果平面内一动点到两定点距离之和等于正的常数(大于两定点的距离),则动点的规迹是椭圆即|PF1|+|PF2|=2a其中P是动点,F1,F2是定点且|F1F2|=2C当a>c时表示当a=c时表示当a<c时第二定义:动点M与一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数e(0<e<1)时,这个点的规迹是椭圆。
定点是,定直是e是2.椭圆的标准方程参数方程(1)标准方程(2)参数方程3.椭圆的性质(1)焦点在x轴上的椭圆标准方程x,y的范围顶点焦点对称轴对称中心长半轴的长短半轴的长焦距离心率e=范围e越大椭圆越e越小椭圆越准线焦半径公式|PF1|=|PF2|=(F1,F2分别为椭圆的左右两焦点,P为椭圆上的一点)椭圆的通径(过椭圆的一个焦点F且垂直于它过焦点的对称轴的弦)|P1P2|=(2)焦点在y轴上的椭圆标准方程x,y的范围顶点焦点对称轴对称中心长半轴的长短半轴的长焦距离心率e=范围e越大椭圆越e越小椭圆越准线焦半径公式|PF1|=|PF2|=(F1,F2分别为椭圆的下上两焦点,P为椭圆上的一点)4.椭圆系(1)共焦点的椭圆系方程为2221x yk k c+=-(其中k>c2,c为半焦距)(2)具有相同离心率的标准椭圆系的方程2222(0) x ya bλλ+=>(二)双曲线1.双曲线的定义如果平面内一个动点到两定点距离之差的绝对值等于正的常数(小于两定点间的距离),那么动点的轨迹是双曲线若一个动点到两定点距离之差等于一个常数,常数的绝对值小于两定点间的距离,那么动点的轨迹是双曲线的一支F1,F2为两定点,P为一动点,(1)若||PF1|-|PF2||=2a①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是③2a=0则动点P的轨迹是(2)若|P F1|-|PF2|=2a①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是③2a=0则动点P的轨迹是2.双曲线的标准方程3.双曲线的性质(1)焦点在x轴上的双曲线标准方程x,y的范围顶点焦点对称轴对称中心实半轴的长虚半轴的长焦距离心率e=范围e越大双曲线的开口越e越小双曲线的开口越准线渐近线焦半径公式|PF1|=|PF2|= (F1,F2分别为双曲线的左右两焦点,P为椭圆上的一点)(3)焦点在y轴上的双曲线标准方程x,y的范围顶点焦点对称轴对称中心实半轴的长虚半轴的长焦距离心率e=范围e越大双曲线的开口越e越小双曲线的开口越准线渐近线焦半径公式|PF1|=|PF2|= (F1,F2分别为双曲线的下上两焦点,P为椭圆上的一点)4.等轴双曲线22(0)x yλλ=±③离心率为-=≠特点①实轴与虚轴长相等②渐近线互相垂直y x5.共轭双曲线以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线叫原双曲线的共轭双曲线特点①有共同的渐近线②四焦点共圆双曲线22221x ya b+=的共轭双曲线是6.双曲线系(1)共焦点的双曲线的方程为2221x yk k c+=-(0<k<c2,c为半焦距)(2)共渐近线的双曲线的方程为2222(0) x ya bλλ-=≠。
双曲线及其标准方程(教学设计)高二数学 (人教A版2019选择性 必修第一册)

3.2.1双曲线及其标准方程教学设计本小节内容选自《普通高中数学选择性必修第一册》人教A版(2019)第二章《圆锥曲线的方程》的第二节《双曲线》。
以下是本节的课时安排:第三章圆锥曲线的方程课时内容 3.2.1双曲线及其标准方程 3.2.2双曲线的简单几何性质所在位置教材第118页教材第121页新教材内容分析双曲线是生产生活中的常见曲线,教材在用拉链画双曲线的过程中,体会双曲线的定义,感知双曲线的形状,为选择适当的坐标系,建立双曲线的标准方程、研究双曲线的几何性质做好铺垫。
通过对双曲线标准方程的讨论,使学生掌握标准方程中的a,b,c,e的几何意义及相互关系,体会坐标法研究曲线性质的基本思路与方法,感受通过代数运算研究曲线性质所具有的程序化、普适性特点。
核心素养培养通过双曲线的标准方程的推导,培养数学运算的核心素养;通过对双曲线的定义理解,培养数学抽象的核心素养。
通过双曲线的几何性质的研究,培养数学运算的核心素养;通过直线与双曲线的位置关系的判定,培养逻辑推理的核心素养。
教学主线双曲线的标准方程、几何性质学生已经学习了直线与圆的方程,已经具备了坐标法研究解析几何问题的能力。
本章学习圆锥曲线方程及几何性质,进一步提升用代数方法研究解析几何问题的方法。
1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,培养数学抽象的核心素养.2.能利用双曲线的定义和待定系数法求双曲线的标准方程,培养逻辑推理的核心素养.重点:双曲线的定义及双曲线的标准方程难点:运用双曲线的定义及标准方程解决相关问题(一)新知导入双曲线也是具有广泛应用的一种圆锥曲线,如发电厂冷却塔的外形、通过声音时差测定定位等都要用到双曲线的性质。
本节我们将类比椭圆的研究方法研究双曲线的有关问题。
(二)双曲线及其标准方程知识点一双曲线的定义【探究1】取一条拉链,拉开它的一部分,在拉开的两边上各选择一点,分别固定在点F1、F2处,把笔尖放于点M,拉开闭拢拉链,笔尖经过的点可画出一条曲线,思考曲线满足什么条件?【提示】如图,曲线上的点满足条件:|MF1|-|MF2|=常数;如果改变一下位置,使|MF2|-|MF1|=常数,可得到另一条曲线.◆双曲线的定义F F?【思考1】双曲线的定义中,常数为2a,为什么2a12【提示】若2a=|F1F2|,则动点的轨迹是以F1或F2为端点的射线;若2a>|F1F2|,则动点的轨迹不存在.若a=0,则动点的轨迹是线段F1F2的中垂线.【思考2】双曲线的定义中,为什么要加“绝对值”三个字?没有“绝对值”三个字呢?【提示】若去掉定义中的“绝对值”三个字,则动点的轨迹只能是双曲线的一支.【易错辨析】设F1、F2是双曲线的焦点,a=4,c=6,点P在双曲线上,若点P到焦点F1的距离等于9,求点P 到焦点F2的距离.【错解一】双曲线的a=4,由|PF1|-|PF2|=8,即9-|PF2|=8,得|PF2|=1.【错解二】双曲线的a=4,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,所以|9-|PF2||=8,所以|PF2|=1或17.【错因】错解一是对双曲线的定义中的差的绝对值掌握不够,是概念性的错误.错解二没有验证两解是否符合题意,这里用到双曲线的一个隐含条件:双曲线的一个顶点到另一分支上的点的最小距离是2a,到一个焦点的距离是c-a,到另一个焦点的距离是a+c,本题是2或10,|PF2|=1小于2,不合题意.【正解】双曲线的实轴长为8,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,所以|9-|PF2||=8,所以|PF2|=1或17.因为|F1F2|=12,当|PF2|=1时,|PF1|+|PF2|=10<|F1F2|,不符合公理“两点之间线段最短”,应舍去.所以|PF2|=17.知识点二双曲线的标准方程【探究2】类比推导椭圆标准方程的方法,怎样推导双曲线的标准方程?【提示】(1)建系:以经过两焦点F1和F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.(2)设点:设M(x,y)是双曲线上任意一点,双曲线的焦距为2c(c>0),那么双曲线的焦点F1,F2的坐标分别是(-c,0),(c,0).(3)列式:由|MF1|-|MF2|=±2a,可得(x+c)2+y2-(x-c)2+y2=±2a.(4)化简:移项,平方后可得(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2).令c2-a2=b2,得双曲线的标准方程为x2 a2-y2b2=1(a>0,b>0).◆双曲线的标准方程【思考3】怎样区分焦点在不同位置的两类双曲线的方程?它与椭圆的区分方法有何不同?【提示】椭圆由分母常数的大小判定,双曲线由各项前面的符号判定.【思考4】双曲线的标准方程与椭圆的标准方程在形式上有什么区别?a 、b 、c 之间的关系有何不同? 【提示】a 、b 、c 之间的关系:椭圆是222b a c -=,双曲线是222b a c += (记忆方法:椭圆的焦点在顶点之内,所有a c <;双曲线焦点在顶点之外,所有a c >)【做一做1】双曲线x 210-y 22=1的焦距为( )A .32B .4 2C .3 3D .43答案:D【做一做2】已知双曲线a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为________.解析:∵a =5,c =7,∴b =c 2-a 2=24=26, 当焦点在x 轴上时,双曲线方程为x 225-y 224=1; 当焦点在y 轴上时,双曲线方程为y 225-x 224=1. 答案:x 225-y 224=1或y 225-x 224=1(三)典型例题1.求双曲线的标准方程例1.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)经过点P (3,154),Q (-163,5); (2)c =6,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.[分析] 可先设出双曲线的标准方程,再构造关于a ,b 的方程组,求得a ,b ,从而求得双曲线的标准方程.注意对平方关系c 2=a 2+b 2的运用.[解析] (1)法一:若焦点在x 轴上,设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由于点P (3,154)和Q (-163,5)在双曲线上,所以⎩⎨⎧9a 2-22516b 2=1,2569a 2-25b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=-16,b 2=-9,(舍去).若焦点在y 轴上,设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),将P 、Q 两点坐标代入可得⎩⎨⎧22516a 2-9b 2=1,25a 2-2569b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=9,b 2=16,所以双曲线的标准方程为y 29-x 216=1. 综上,双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.法二:设双曲线方程为x 2m +y 2n =1(mn <0). ∵P 、Q 两点在双曲线上,∴⎩⎨⎧9m +22516n =1,2569m +25n =1,解得⎩⎨⎧m =-16,n =9.∴所求双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.(2)法一:依题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).则有⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=6,25a 2-4b2=1,解得⎩⎨⎧a 2=5,b 2=1,求双曲线的标准方程为x 25-y 2=1. 法二∵焦点在x 轴上,c =6,∴设所求双曲线方程为x 2λ-y 26-λ=1(其中0<λ<6).∴25λ-46-λ=1,∴λ=5或λ=30(舍去).∴所求双曲线的标准方程是x 25-y 2=1.【类题通法】用待定系数法求双曲线标准方程的步骤(1)定位:确定双曲线的焦点位置,如果题目没有建立坐标系,一般把焦点放在x 轴上;(2)设方程:根据焦点的位置设相应的双曲线标准方程(当焦点在两个坐标轴上都有可能时,一般设为Ax 2+By 2=1(AB <0));(3)定值:根据题目的条件确定相关的系数的方程,解出系数,代入所设方程. 【巩固练习1】已知双曲线过M (1,1),N (-2,5)两点,求双曲线的标准方程.[解析] 设双曲线的方程为Ax 2+By 2=1(AB <0).∵双曲线过M (1,1),N (-2,5),∴⎩⎪⎨⎪⎧A +B =1,4A +25B =1,解得⎩⎨⎧A =87,B =-17,∴双曲线的标准方程为x 278-y 27=1.2.双曲线标准方程的识别例2. (1)若曲线x 2k +4+y 2k -1=1表示双曲线,则k 的取值范围是( )A .[-4,1)B .(-∞,-4)∪(1,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,-4]∪[1,+∞)(2)3<m <5是方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析: (1)根据题意,若曲线x 2k +4+y 2k -1=1表示双曲线,则有(k +4)(k -1)<0,解得-4<k <1.(2)3<m <5时,m -5<0,m 2-m -6>0,方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示焦点在y 轴的双曲线;若方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线,则(m -5)(m 2-m -6)<0,所以3<m <5或m <-2,所以3<m <5是方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线的充分不必要条件.答案:(1)C (2)A【类题通法】将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为x 2m +y 2n=1,则当mn <0时,方程表示双曲线.若⎩⎪⎨⎪⎧m >0,n <0,则方程表示焦点在x 轴上的双曲线;若⎩⎪⎨⎪⎧m <0,n >0,则方程表示焦点在y 轴上的双曲线.【巩固练习2】若k >1,则关于x ,y 的方程(1-k )x 2+y 2=k 2-1所表示的曲线是( ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在y 轴上的双曲线 D .焦点在x 轴上的双曲线 解析:原方程化为y 2k 2-1-x 2k +1=1,∵k >1,∴k 2-1>0,k +1>0.∴方程所表示的曲线为焦点在y 轴上的双曲线. 答案:C3.双曲线的定义及应用例3.设双曲线x 24-y 29=1,F 1、F 2是其两个焦点,点P 在双曲线右支上. 若∠F 1PF 2=90°,求△F 1PF 2的面积.[分析] 用双曲线定义及余弦定理求出|PF 1|·|PF 2|. [解析] 由双曲线方程知a =2,b =3,c =13, 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2(r 1>r 2),如图所示.由双曲线定义,有r 1-r 2=2a =4,两边平方得r 21+r 22-2r 1r 2=16. ∵∠F 1PF 2=90°,∴r 21+r 22=4c 2=4×(13)2=52.∴2r 1r 2=52-16=36,∴S △F 1PF 2=12r 1r 2=9.【类题通法】双曲线中的焦点三角形:双曲线上的点P 与其两个焦点F 1,F 2连接而成的三角形PF 1F 2称为焦点三角形.令|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ,因|F 1F 2|=2c ,所以有 (1)定义:|r 1-r 2|=2a .(2)余弦公式:4c 2=r 21+r 22-2r 1r 2cos θ.(3)面积公式:S △PF 1F 2=12r 1r 2sin θ.一般地,在△PF 1F 2中,通过以上三个等式,所求问题就会顺利解决.【巩固练习3】若F 1,F 2是双曲线x 29-y 216=1的两个焦点,P 是双曲线上的点,且|PF 1|·|PF 2|=32,试求△F 1PF 2的面积.[解析] 由双曲线方程x 29-y 216=1,可知a =3,b =4,c =a 2+b 2=5.由双曲线的定义,得|PF 1|-|PF 2|=±2a =±6,将此式两边平方,得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36,∴|PF 1|2+|PF 2|2=36+2|PF 1|·|PF 2|=36+2×32=100. 如图所示,在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=100-1002|PF 1|·|PF 2|=0,∴∠F 1PF 2=90°,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×32=16.所以S △PF 1F 2=12|PF 1||F 1F 2|·sin 120°=12×65×2×32=335,即△PF 1F 2的面积是35 3. 4. 与双曲线有关的轨迹问题例4.已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.[解析] 如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于点A 和B ,根据两圆外切的条件,得 |MC 1|=|AC 1|+|MA |,|MC 2|=|BC 2|+|MB |. ∵|MA |=|MB |,∴|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=3-1=2.这表明动点M 与两定点C 2,C 1的距离的差是常数2,且2<| C 1C 2|.根据双曲线的定义,动点M 的轨迹为双曲线的左支,则2a =2,a =1,c =3,∴b 2=c 2-a 2=8.因此所求动点M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤1). 【类题通法】求与双曲线有关的点的轨迹问题的方法(1)列出等量关系,化简得到方程.(2)寻找几何关系,由双曲线的定义,得出对应的方程.提醒:①双曲线的焦点所在的坐标轴是x 轴还是y 轴.②检验所求的轨迹对应的是双曲线的一支还是两支.【巩固练习4】如图所示,在△ABC 中,已知|AB |=42,且三个内角A ,B ,C 满足2sin A +sin C =2sin B ,建立适当的坐标系,求顶点C 的轨迹方程.[解析]以AB 边所在的直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A (-22,0),B (22,0).由正弦定理,得sin A =|BC |2R ,sin B =|AC |2R ,sin C =|AB |2R(R 为△ABC 的外接圆半径).∵2sin A +sin C =2sin B ,∴2|BC |+|AB |=2|AC |,即|AC |-|BC |=|AB |2=22<|AB |. 由双曲线的定义知,点C 的轨迹为双曲线的右支(除去与x 轴的交点).由题意,设所求轨迹方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >a ), ∵a =2,c =22,∴b 2=c 2-a 2=6.即所求轨迹方程为x 22-y 26=1(x >2). (四)操作演练 素养提升1.平面内有两个定点F 1(-5,0)和F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=6,则动点P 的轨迹方程是( ) A.x 216-y 29=1(x ≤-4) B.x 29-y 216=1(x ≤-3) C.x 216-y 29=1(x ≥4) D.x 29-y 216=1(x ≥3)解析:由已知动点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线的右支,且a =3,c =5,b 2=c 2-a 2=16,∴所求轨迹方程为x 29-y 216=1(x ≥3).答案:D2.方程x 22+m -y 22-m=1表示双曲线,则m 的取值范围为( ) A .-2<m <2B .m >0C .m ≥0D .|m |≥2解析:∵已知方程表示双曲线,∴(2+m )(2-m )>0.∴-2<m <2.答案:A3.若双曲线E :x 29-y 216=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( )A .11B .9C .5D .3解析:由题意知||PF 2|-3|=6,即|PF 2|-3=±6,解得|PF 2|=9或|PF 2|=-3(舍去).答案:B4.已知双曲线的中心在原点,两个焦点F 1,F 2分别为(5,0)和(-5,0),点P 在双曲线上,且PF 1⊥PF 2,△PF 1F 2的面积为1,则双曲线的方程为( )A.x 22-y 23=1B.x 23-y 22=1C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 24=1解析:由⎩⎨⎧|PF 1|·|PF 2|=2,|PF 1|2+|PF 2|2=(25)2,⇒(|PF 1|-|PF 2|)2=16,即2a =4,解得a =2,又c =5,所以b =1,故选C.答案:C答案:1.D 2.A 3.B 4.C【设计意图】通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。
椭圆、双曲线、抛物线相关知识点的总结-教师版

椭圆、双曲线、抛物线相关知识点总结
一、 椭圆的标准方程及其几何性质
椭圆的定义:我们把平面内与两个定点12F F ,的距离的和等于常数()12F F 大于的点的轨
迹叫做椭圆。
符号语言:()12222MF MF a a c +=>
将定义中的常数记为a 2,则:①.当122a F F >时,点的轨迹是 椭圆
②.当122a F F =时,点的轨迹是 线段 ③.当122a F F <时,点的轨迹 不存在
双曲线的定义:我们把平面内与两个定点12F F ,的距离的差的绝对值等于常数()12F F 小于 的点的轨迹叫做双曲线。
符号语言:()12
-222MF MF a a c =<
将定义中的常数记为a 2,则:①.当122a F F <时,点的轨迹是 双曲线
②.当122a F F =时,点的轨迹是 两条射线 ③.当122a F F >时,点的轨迹 不存在
a b y o a a
抛物线的定义:我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线。
双曲线及其标准方程 课件-2022-2023学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

2 2 1
b
a
y2 x2
∴所求双曲线的标准方程为
1.
20 16
1. 求适合下列条件的双曲线的标准方程.
(1) 焦点在轴x上,a=4,b=3 ;
15
(
2
,
3
)
,
(
, 2 );
(2) 焦点在轴x上,经过点
3
(3) 焦点为(0, -6), (0, 6), 且经过点(2, -5).
问题4 定义中为什么强调常数要小于|F1F2|且不等于0(即0<2a<2c)?如果
不对常数加以限制 ,动点的轨迹会是什么?
分3种情况来看:
① 若2a=2c, 即||MF1|-|MF2||= |F1F2|,则轨迹是什么?
F1
F2
M
此时轨迹为以F1或F2为端点的两条射线
② 若2a>2c, 即||MF1|-|MF2|| > |F1F2|,则轨迹是什么?
新知探究二:双曲线的标准方程
问题7
双曲线两种标准方程的特点有哪些?
x2 y2
2 1(a 0, b 0)
2
a
b
y
M
M
F1 O
F2
y2 x2
2 1(a 0, b 0)
2
a
b
x
y
F2
O
F1
① 方程用“-”号连接;
② 分母是a2, b2, 且a>0, b>0,但a, b大小不定;
M
此时轨迹不存在
③ 若2a=0, 即|MF1|=|MF2|,则轨迹是什么?
此时轨迹为线段F1F2的垂直平分线
双曲线及其标准方程 课件-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册

什么?
如图,双曲线的焦距为2( > 0),焦点1 ,2 的坐标分
别是(0, − ),(0, ),,的意义同上,这时双曲线的
2
方程是 2
2
− 2
的标准方程.
= 1( > 0, > 0),这个方程也是双曲线
新知探索
辨析1.判断正误.
2
(1)在双曲线标准方程 2
2
(2)方程
l
动点满足什么几何条件?两圆交点的轨迹是什么形状?
新知探索
我们发现,在|| < |1 2 | < || + ||的条件下,点在线段外运动时,
l
当点靠近定点1 时,|2 | − |1 | = ||;当点靠近定点2 时,|1 | −
|2 | = ||.总之,点与两个定点1 ,2 距离的差的绝对值||是一个常数
).
D.−1 < < 2或 > 2
练习
方法技巧:
2
将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为
< 0时,方程表示双曲线.
> 0,
若
则方程表示焦点在轴上的双曲线;
< 0,
< 0,
若
则方程表示焦点在轴上的双曲线.
> 0,
2
+
= 1,则当
练习
2
变2.若曲线
运算,在运算中要注意整体思想和一些变形技巧的应用.
练习
2
变1.已知双曲线:
9
2
−
16
= 1的左、右焦点分别为1 ,2 ,为双曲线的右支上一
点,且|2 | = |1 2 |,则∆1 2 的面积等于__________.
椭圆、双曲线中心弦和中点弦性质及应用讲义-高二数学人教A版(2019)选择性必修第一册

椭圆、双曲线中心弦和中点弦性质及应用一、题目来源1、人教A 版选修性必修第一册第108页例3如图,设点A 、B 两点的坐标分别是),(),(05,05B A -,直线AM和直线BM 相交于点M 。
且他们的斜率之积为94-,求点M 的轨迹方程。
2、人教A 版选修性必修第一册第121页探究如图,设点A 、B 两点的坐标分别是),(),(05,05B A -,直线AM 和直线BM 相交于点M 。
且他们的斜率之积为94-,求点M 的轨迹方程,并由点M 的轨迹方程判断轨迹的形状,与第108页例3比较,你有什么发现。
二、关于椭圆、双曲线的“12-e ”(一)椭圆和双曲线中心弦的性质:(以焦点在x 轴为例)1、椭圆:若AB 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的中心弦(过对称中心的弦),设P 点是椭圆上的任一点,若PA 、PB 的斜率均存在,则1222-==⋅e a b k k PBPA —;2、双曲线:若AB 是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的中心弦(过对称中心的弦),设P点是双曲线上的任一点,若PA 、PB 的斜率均存在,则1222-==⋅e ab k k PB PA (二)椭圆和双曲线中心弦的性质:(以焦点在x 轴为例)1、椭圆:若AB 是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一条不过椭圆中心的弦,设M 是线段AB的中点,O 是坐标原点,若OM 、AB 的斜率均存在,则1222-==⋅e a b k k AB OM —;2、双曲线:若AB 是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条不过双曲线中心的弦,设M是线段AB 的中点,O 是坐标原点,若OM 、AB 的斜率均存在,则1222-==⋅e a b k k AB OM ;(三)中点弦和中心弦性质之间的联系:(以焦点在x 轴的椭圆为例)如图,若AB 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一条不过椭圆中心的弦,设M 是线段AB 的中点,O 是坐标原点,若OM 、AB 的斜率均存在,则1222-==⋅e a b k k ABOM —(中点弦性质);连接OB ,交椭圆于点C ,易得:O 是BC 的中点,M 是AB 的中点,OM 是三角形ABC 的中位线,则:ACOM k k =,于是:1222-==⋅e a b k k ABAC —(中心弦性质)三、中心弦和中点弦性质应用1(2022年全国甲卷理科)已知椭圆C:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点为A ,点P 、点Q 均在椭圆上, 且关于y 轴对称,若直线AP 、AQ 的斜率乘积为14,则C 的离心率为( )。
高三解析几何双曲线教师版

圆锥曲线(2)教师版双曲线一、双曲线的定义㈠平面内到两个定点的距离差等于定值且该定值小于这两个定点的距离的点的轨迹为双曲线 ㈡符号语言: 已知FF 21,为平面上两个定点若()F F F Fa a P P2121202||<<=-则P 点轨迹为以F F 21,为焦点的双曲线注;单支双曲线的定义 已知FF 21,为x 轴上的两个定点且FF 21在左侧①若()F F F F a a P P 2121202<<=-则P 点轨迹为以F F 21,为焦点的双曲线的右支 ②若()F F F Fa a P P2112202<<=-则P 点轨迹为以F F 21,为焦点的双曲线的左支双曲线位置的判定 方程()()()N m ym x m m m m *∈=--+--22222935220113表示双曲线⑴求m⑵求双曲线焦点坐标及渐近线方程 典例求双曲线标准方程⎪⎩⎪⎨⎧轨迹方程法待定系数法几何法㈠几何法:求实半轴a 及虚半轴b注:双曲线定位条件:双曲线上点的坐标,焦点位置,渐进线方程,若题中无定位条件可以利用换轴法写方程,反之不行例已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的一条渐近线为y=kx (k>0)离心率为k e 5=则双曲线标准方程A 、142222=-a y a x B 、152222=-ay a xC 、142222=-b y b x D 、152222=-by b x答案:C练习:1、已知圆C :084622=+--+y x yx ,以圆C 与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和定点,则适合该条件的双曲线的标准方程为答案:112422=-yx2、已知双曲线中心在原点,焦点FF 21,,离心率为2,且过点()10,4-⑴求双曲线的方程⑵若点M (3,m )在双曲线上,求证:012=⋅→→F M F M⑶求FF M 21∆的面积答案;⑴622=-yx ,⑶63、过双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M ,N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率为 提示:用通径算 答案:2㈡待定系数法:①已知双曲线上两个点坐标双曲线方程可设为()0122<⋅=-B A B Ay x②已知双曲线的渐近线方程为0=±By Ax 则与它对应的双曲线标准方程可设为()02222≠=-λλyB x A例1求经过点P (3,415),且一条渐近线为4x+3y=0的双曲线标准方程 答案:116922=-yx例2双曲线的渐近线方程为03=±y x ,焦点到渐进线的距离为3,求双曲线的标准方程 提示:分类讨论方法处理,找到渐进线的倾斜角直接可求c答案:19271932222=-=-xy y x 或㈢轨迹方程法(定义法) 例已知动圆M 与圆()24:221=+-yC x 外切,与圆()24:222=+-yC x 内切,求动圆圆心M 的轨迹方程圆C1的圆心C1(-4,0)半径21=r,圆C 2的圆心C 2(-4,0)半径22=r设动圆的半径为r,r r CC 21218+>=故圆C 1与圆C 2外离如图所示圆M 与圆C 1外切故r Cr M 11+=,圆M 与圆C 2外切故r C r M 22-=a M M C C 22221==-∴M 点轨迹为以C C 21,为左右焦点的双曲线的右支∴()2114222≥=-x yx注:当遇到利用定义法求曲线轨迹方程涉及圆内切问题时,一定要分析两已知圆的位置关系,只有这样才能知道动圆与圆C2哪个是大圆哪个是小圆练习1:设椭圆C1的离心率是135,焦点在x 轴上且长轴长26,若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点距离差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为,答案:191622=-yx2、双曲线116922=+yx的两个焦点为F F 21,,点P 在双曲线上,若F F P p 21⊥,则P 到x 轴的距离是提示:双曲线定义+等积法,答案:5163、F F 21,是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的两个焦点,P 在双曲线上,若ac F P F P F P F P 221,021==⋅→→→→(c 为半焦距),则双曲线的离心率为 答案;251+ 三、双曲线的几何性质 例F F 21,是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的两个焦点,若在双曲线的右支上存在一点P ,使022=⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+→→→P F F O OP ,且F P F P 231→→=,则双曲线的离心率是解:根据向量加法的平行四边形法则作F O OP OM 2→→→+=显然四边形F OPM 2为菱形∴F OP 2∆为直角三角形例FF 21,是双曲线1322=-y x的两个焦点,点P 是双曲线上一点,若F P F P 2413→→=,则F F P 21∆的面积等于 练习:过双曲线()012222>>=+a b bya x 的左焦点F (-c,0)(c>0)作圆ay x 222=+的切线切点为E ,延长FE 交双曲线的右支于点P ,若⎪⎭⎫⎝⎛+=→→→OP OF OE21(O 为坐标原点)则双曲线的离心率为 A 、5 B 、3 C 、25 D 、26显然 OE 为B FRt F'∆的中位线,∴a B F 2'=又c F F 2'=由勾股定理及b a c 222+=,则BF=2b 又由双曲线定义知b=2a 可求e由双曲线定义四、直线与双曲线的位置关系㈠从几何角度探讨直线与双曲线的位置关系问题1:直线与双曲线重合时,直线与双曲线有几个交点?问题2:直线与双曲线渐近线平行时,直线与双曲线有几个交点?能不能出现下面几种情况?归纳:当直线与双曲线渐进线平行时,直线与双曲线有唯一交点问题3:直线与双曲线相切时,能不能出现下面两种情况?归纳:直线与双曲线相切,直线与双曲线有唯一交点问题4:直线与双曲线相交最多有几个交点?把直线方程和双曲线方程联立消元(消y )得到的方程02=++C Bx Ax最多两个根,故直线和双曲线最多有两个交点。
椭圆、双曲线、抛物线相关知识点的总结-教师版

椭圆、双曲线、抛物线相关知识点总结一、椭圆的标准方程及其几何性质椭圆的定义:我们把平面内与两个定点F, F2的距离的和等于常数大于F1F21的点的轨迹叫做椭圆。
符号语言:|MF,| |MF2| 2a 2a 2c将定义中的常数记为2a,贝①.当2a卩人时,点的轨迹是椭圆_____________双曲线的标准方程及其几何性质双曲线的定义:我们把平面内与两个定点F, F2的距离的差的绝对值等于常数小于F”的点的轨迹叫做双曲线。
符号语言:MF t - MF22a 2a 2c将定义中的常数记为2a,贝①.当2a FE时,点的轨迹是双曲线_____________________ ②•当2a |吋2时,点的轨迹是两条射线③.当2a卩占时,点的轨迹不存在焦点位置不确定的双曲线方程可设为:mn 02 2与双曲线仔笃1共焦点的双曲线系方程可设为:a b2y1 ba kb kx22 2 2 2与双曲线笃 耸1共渐近线的双曲线系方程可设为: $ 爲a ba b三、抛物线的标准方程及其几何性质抛物线的定义:我们把平面内与一个定点 F 和一条定直线I (I 不经过点F )距离相等 的点的轨迹叫做AB x , x 2 p -2^(为弦AB 的倾斜角)sin直线与椭圆(或与双曲线、抛物线)相交于 A (x i ,y i ),B x 2,y 2,则椭圆(或双曲线、抛 物线)的弦长公式:AB x , x 2| —k 2J x , x 2 2 4%卷—k22 2 2 2与椭圆負b 2 1共焦点的椭圆系方程可设为:和冷1 k b 2标准方程2y 2px (p o )图形焦点坐标(p ,0) 2 (匕0) 2 (0月2(0,上) 2准线方程x& 2x E 2 y 舟 yi范围x 0, y R x 0, y Ry 0,x Ry 0,x R对称性 关于x 轴关于y 轴顶点坐标 (0,0)焦半径M X o ,y o|MF | X 。
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教师日期学生课程编号课型课题椭圆与双曲线教学目标1.理解椭圆的定义,会推导椭圆的标准方程;掌握两种类型的椭圆的标准方程(焦点位于x轴或y 轴)2.掌握椭圆的几何性质和应用3.掌握双曲线的定义和焦距顶点、渐近线的概念;掌握双曲线的标准方程4掌握椭圆的几何性质和应用5.直线被椭圆所截得的弦长公式;与椭圆有关的弦长、中点、垂直等问题的一些重要解题技巧;6.在最值、定值等问题中进一步树立数形结合、函数方程、等价转化、分类讨论等重要数学思想教学重点1.椭圆和双曲线的几何性质和应用;2.直线被椭圆所截得的弦长公式;与椭圆有关的弦长、中点、垂直等问题的一些重要解题技巧;3.在最值、定值等问题中进一步树立数形结合、函数方程、等价转化、分类讨论等重要数学思想教学安排版块时长1 知识梳理152 例题解析503 巩固训练354 师生总结105 课后练习10椭圆与双曲线1.已知点A (2,3)、B (1,5)则直线AB 的倾角为( )A.arctan2B.arctan(-2)C.2π+arctan2D. 2π+arctan 21【难度】★ 【答案】D2.下列四个命题中的真命题是( )A.经过定点000(,)P x y 的直线都可以用方程00()y y k x x -=-.B.经过任意两个不同的点111222(,),(,)P x y P x y 的直线方程都可以用方程121121()()()()y y x x x x y y --=--表示. C.不经过原点的直线方程都可以用方程1x ya b+=表示.D.经过定点(0,)A b 的直线都可以用方程y kx b =+表示.【难度】★ 【答案】B3.在ABC ∆中,a 、b 、c 为三内角所对的边长,且C 、B 、A sin lg sin lg sin lg 成等差数列,则直线a A y A x =+sin sin 2和c C y B x =+sin sin 2的位置关系是.【难度】★★【答案】两直线重合4.设),(y x P 为圆1)1(22=-+y x 上任意一点,要使不等式m y x ++≥0恒成立,则m 取值范围是()A .m ≥0B .m ≥12-C .m ≥12+D .m ≥21-【难度】★★ 【答案】B5.过圆522=+y x 内点⎪⎪⎭⎫⎝⎛23,25P 有n 条弦,这n 条弦的长度成等差数列{}n a ,如果过P 点的圆的最短的弦长为1a ,最长的弦长为n a ,且公差)31,61(∈d ,那么n 的取值集合为 .【难度】★★ 【答案】{}7,6,5热身练习一、椭圆1.椭圆定义:平面内到两个定点1F ,2F (12||2F F c =)的距离的和等于常数2(0)a a c >>的 点的轨迹叫做椭圆(ellipse ).这两个定点1F ,2F 叫做椭圆的焦点(foci of anellipse ),两个焦点的距离12||2F F c =叫做焦距(distance between two foci ).注意:若设动点为P ,则 (1)当1212||||||PF PF F F +>时,动点P 的轨迹是椭圆. (2)当1212||||||PF PF F F +=时,动点P 的轨迹是线段.(3)当1212||||||PF PF F F +<时,动点P 的轨迹不存在.2.椭圆的标准方程及性质(Standard equations and properties of ellipse ):焦点在x 轴上焦点在y 轴上标准方程222222201a b x y b c a a b >>⎛⎫+= ⎪+=⎝⎭222222201a b y x b c a a b >>⎛⎫+= ⎪+=⎝⎭图形焦点坐标 1(,0)F c -,2(,0)F c 1(0,)F c ,2(0,)F c -焦距 2c2c范围 a x a -≤≤,b y b -≤≤b x b -≤≤,a y a -≤≤对称性 x 轴、y 轴和原点对称顶点坐标 (,0)a ,(,0)a -,(0,)b ,(0,)b -(,0)b ,(,0)b -,(0,)a ,(0,)a -两轴 长轴长2a ,短轴长2b3.椭圆的其他性质:①椭圆上到中心的距离最小的点是短轴的两个端点,到中心距离最大的点是长轴的两个端点.②椭圆上到焦点距离最大、最小的点是长轴的两个端点,最大距离是a c +,最小距离是a c -.知识梳理③设椭圆的两个焦点为1F ,2F ,P 是椭圆上的点,当点P 在短轴的端点时12F PF ∠最大.④椭圆的焦点的光学性质:从任一焦点发出的光线通过椭圆面反射后,反射光线经过另一焦点. 4.椭圆中的相关结论:①若在椭圆上,则过的椭圆的切线方程是; ②若在椭圆外 ,则过作椭圆的两条切线切点为,则切点弦的直线方程是; ③ 椭圆 ()的左右焦点分别为,点为椭圆上任意一点,则椭圆的焦点角形的面积为; ④是椭圆的不平行于对称轴的弦,为的中点,则,即; ⑤已知椭圆,直线交椭圆于,两点,点是椭圆上异于,的任一点,且,均存在,则.⑥过椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点F 作直线交y 轴于点P ,交椭圆于点M 和N ,若1PM MF λ=u u u u r u u u u r ,2PN NF λ=u u u r u u u r ,则21222a bλλ+=-.5.直线与椭圆的位置关系(The positional relation between a line and an ellipse) 联立方程,看∆. 0∆>21||k a ∆+(其中a 为二次项系数); 0∆=,直线与椭圆相切,也即直线与椭圆只有一个公共点;0∆<,直线与椭圆无交点.000(,)P x y 22221x y a b +=0P 00221x x y ya b +=000(,)P x y 22221x y a b +=0P 12P P 、12P P 00221x x y ya b+=22221x y a b+=0a b >>12,F F P 12F PF γ∠=122tan 2F PF S b γ∆=AB 22221x y a b+=00(,)M x y AB 22OM AB b k k a ⋅=-0202y a x b K AB -=22221x y a b+=y kx =A B P A B PA k PB k PA k ⋅PB k 22b a=-二、双曲线1.双曲线定义:到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(12F F <)的点的轨迹叫做双曲线(hyperbola ),这两个定点叫双曲线的焦点(foci of a hyperbola ).符号语言:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|).当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的双曲线的一支;当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的双曲线的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹为分别以F 1,F 2为端点的两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在.2.双曲线标准方程的两种形式:焦点在x 轴上焦点在y 轴上标准方程222222201a b x y b a c a b >⎛⎫-= ⎪+=⎝⎭, 222222201a b y x b a c a b >⎛⎫-= ⎪+=⎝⎭, 图形焦点坐标 1(,0)F c -,2(,0)F c 1(0,)F c -,2(0,)F c焦距 2c 2c范围 ,x a y R ≥∈ ,y a x R ≥∈对称性 x 轴、y 轴和原点对称顶点坐标 (,0)a ,(,0)a -(,0)b ,(,0)b -两轴 实轴长2a ,虚轴长2b渐近线x ab y ±= a y x b=±3.双曲线中的相关结论:①若在双曲线()上,则过的双曲线的切线方程是; x yM F 12F xyMF 12F 000(,)P x y 22221x y a b-=0,0a b >>0P 00221x x y ya b-=②若在双曲线()外 ,则过作双曲线的两条切线切点为,则切点弦的直线方程是; ③双曲线()的左右焦点分别为,点P 为双曲线上任意一点,则双曲线的焦点角形的面积为;④是双曲线()的不平行于对称轴的弦,为的中点,则,即;⑤已知双曲线,直线y kx =交双曲线于A ,B 两点,点是双曲线上异于,的任一点,且,均存在,则.⑥过双曲线22221x y a b-=的右焦点F 作直线交y 轴于点P ,交双曲线于点M 和N ,若1PM MF λ=u u u u r u u u u r ,2PN NF λ=u u u r u u u r ,则21222a bλλ+=.4.直线0=++C By Ax 和双曲线12222=-by a x 的位置关系:将直线的方程与双曲线的方程联立成方程组,消元转化为关于x 或y 的方程.(1)若方程为一元一次方程,则直线和双曲线的的渐近线平行,直线和双曲线有一个交点,但 不相切不是切点;(2)若为一元二次方程,则 ①若0>∆,则直线和双曲线相交,有两个交点(或两个公共点); ②若0∆=,则直线和双曲线相切,有一个切点;③若0∆<,则直线和双曲线相离,无公共点.5.弦长公式:直线:l y kx b =+与椭圆或双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,相交于)()(2211y x B y x A ,,,则 2122122124)(11x x x x k x x k AB -++=-+=.000(,)P x y 22221x y a b-=0,0a b >>0P 12P P 、12P P 00221x x y ya b-=22221x y a b-=0,0a b >>12,F F 12F PF γ∠=122t 2F PF S b co γ∆=AB 22221x y a b -=0,0a b >>00(,)M x y AB 22OM AB b K K a ⋅=0202y a x b K AB =22221x y a b-=P A B PA k PB k PA k ⋅PB k 22b a=一、椭圆1、椭圆的方程及其基本量运算【例1】根据下列条件分别求椭圆的标准方程.(1)对称轴是坐标轴,短轴的一个端点与两焦点组成正三角形,焦点到椭圆的最短距离是3; (2)椭圆中心在原点,对称轴是坐标轴,长轴长是短轴长的3倍,并且过点(3,0)-. 【难度】★【答案】(1)2213627x y +=或2213627y x +=;(2)2219x y +=或221819y x +=. 【例2】已知方程222222(2)60k x k y k k -++--=表示椭圆,求实数k 的取值范围. 【难度】★★【答案】(2,2)(2,2)(2,3)k ∈--U U【巩固训练】1.(1)ABC △周长为20,(4,0)B -,(4,0)C ,则点A 的轨迹方程为 ;(2)方程22132x y k k+=++表示椭圆,则k 的取值范围是 ; (3)长轴长为短轴长的2倍,且过点(2,3)的椭圆标准方程为 . 【难度】★【答案】(1)221(0)3620x y y +=≠; (2)2k >-; (3)2214010x y +=或22125254y x += 2.已知:焦点在x 轴上的椭圆焦点与短轴两端点的连线互相垂直,求此焦点与长轴较近的端点距离为105-的椭圆的标准方程. 【难度】★★【答案】221105x y += 例题解析2、椭圆定义的应用【例3】点P 在椭圆22143x y +=上运动,Q 、R 分别在两圆22(1)1x y ++=和22(1)1x y -+=上运动,则||||PQ PR +的最大值为 ,最小值为 . 【难度】★★ 【答案】6,2【解析】1(1,0)C -,11r =,2(1,0)C -,21r = 把点P 想成定点,max 111(||)||||1PQ PC r PC =+=+, max 222(||)||||1PR PC r PC =+=+ 又12||||24PC PC a +==,∴max (||||)6PQ PR +=; 类似,min 12(||||)||1||12PQ PR PC PC +=-+-=.【例4】椭圆2221x y a+=(a 定值,且1a >)的左焦点为F ,直线x m =与椭圆相交于点A 、B ,FAB △周长的最大值是8,则椭圆上的点与两焦点连线的最大夹角为 .【难度】★★ 【答案】120︒【巩固训练】1.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点P 满足12F PF θ∠=(1F ,2F 为椭圆的两个焦点),求12F PF △的面积.【难度】★★ 【答案】2tan2b θ2.已知(1,1)A 为椭圆22195x y +=内一点,1F 为椭圆左焦点,P 为椭圆上一动点,则1||||PF PA +的最大值是 ,最小值是 . 【难度】★★【答案】62+,62-3.椭圆22143x y +=的右焦点为F ,点P 是椭圆上一动点,点M 是圆22:(3)1C x y +-=上一动点,求||||PM PF +的最大值及此时点P 的坐标. 【难度】★★【答案】max (||||)510PM PF +=+,122103610,1313P ⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭ 【解析】利用椭圆定义进行转化||||||4|'|4|||'|4|'|4|'|15|'|510PM PF PM PF PM PF MF CF CF +=+-=+-≤+≤++=+=+此时,122103610,1313P ⎛⎫+--⎪ ⎪⎝⎭3、椭圆的综合问题【例5】在椭圆2214x y +=上求一点P ,使它到直线:2100l x y ++=的距离最大(小),并求最大(小)值. 【难度】★★ 【答案】当22,2P ⎛⎫--⎪ ⎪⎝⎭时,min 210255d =-;当22,2P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,max 210255d =+ 【例6】已知P 为椭圆2214x y +=上任意一点,(,0)()M m m ∈R ,求PM 的最小值. 【难度】★★【答案】22341,[2,2]433m m PM x x ⎛⎫=-+-∈- ⎪⎝⎭,2min 3|2|293333223|2|2m m m PM m m m ⎧+<-⎪⎪⎪-=-≤≤⎨⎪⎪->⎪⎩【巩固训练】1.P 是椭圆224312x y +=上任一点,1F 、2F 是它的两个焦点,则12F PF ∠的最大值是( ).A .32arctan 4B .12arcsin 4C .3πD .23π【难度】★★ 【答案】C2.22(40)(40)1259x y ABC A B C C ∆-+=的顶点是,、,、,又是椭圆上异于长轴端点的点,则=+CBA sin sin sin ( )A .2B .54 C D .12 【难度】★★ 【答案】B3.设点)0,(m M 在椭圆1121622=+y x 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当MP u u u r 的模最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围.二、双曲线1、双曲线的方程和基本量计算【例7】点P 在22125144x y -=上,若116PF =,则2PF = .【难度】★ 【答案】26【例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22:2C x py =()0p >交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的ca的值为 .【巩固训练】1.若x k y k22211-+-=表示焦点在y 轴上的双曲线,那么它的半焦距c 的取值范围是( )A. ()1,+∞B. (0,2)C. ()2,+∞D. (1,2)【难度】★★ 【答案】A2.0ab <时,方程22ax by c +=表示双曲线的是( )A. 必要但不充分条件B. 充分但不必要条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【难度】★★ 【答案】A【解答】若22ax by c +=表示双曲线,则一定有0ab <;若000c ab c ≠⎧<⎨=⎩当时,表示双曲线当时,表示直线∴选A2、双曲线定义的应用【例9】圆C 1:()x y ++=3122和圆C 2:()x y -+=3922,动圆M 同时与圆1C 及圆2C 相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程. 【难度】★★A.①②B.①③C.①④D.③④【难度】★★【答案】A【巩固训练】1.设P是双曲线22xa-219y=上一点,双曲线的一条渐近线方程为320x y-=,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,若13PF=,则2PF等于.【难度】★★【答案】72.已知点,,,动圆与直线切于点,过、与圆相切的两直线相交于点,则点的轨迹方程为( )A .B .C .(x > 0)D . 【难度】★ 【答案】B【解析】,点的轨迹是以、为焦点,实轴长为2的双曲线的右支.3.设1F 、2F 是双曲线C :12222=-by a x (0>a ,0>b )的两个焦点,P 是C 上一点,若a PF PF 6||||21=+,且△21F PF 最小内角的大小为︒30,则双曲线C 的渐近线方程是( )A .02=±y xB .02=±y xC .02=±y xD .02=±y x 【难度】★★ 【答案】B【解析】12112112||||2()||=4||||6||=22||PF PF a PF aPF PF a PF a c F F -=⎧⎧⇒⎨⎨+=<=⎩⎩双曲线定义∵△21F PF 最小内角的大小为︒30,∴1230PF F ∠=︒ 易知3c a =,∴2b a =,∴渐近线方程为2by x x a=±=±3、双曲线的综合问题【例11】已知12,F F 分别为双曲线C :221927x y -=的左、右焦点,点C A ∈,点M 的坐标为)0,2(,AM 为21AF F ∠的平分线,则2AF = .【难度】★★ 【答案】6【解析】 根据角平分线的性质,211212==MF MF AF AF ,又621=-AF AF ,故26AF =.(3,0)M -(3,0)N (1,0)B C MN B M N C P P 221(1)8y x x -=<-221(1)8y x x -=>1822=+y x 221(1)10y x x -=>2=-=-BN BM PN PM P M N【例12】如图,已知点P 为双曲线221169x y -=右支上一点,12,F F 分别为双曲线的左、右焦点,I 为21F PF ∆的内心,若1212IPF IPF IF F S S S λ∆∆∆=+成立,则λ的值为 .【例13】已知双曲线的焦点在x 轴上,且过点)0,1(A 和)0,1(-B ,P 是双曲线上异于A 、B 的任一点,如果APB ∆的垂心H 总在此双曲线上,求双曲线的标准方程.【巩固训练】1.已知椭圆和双曲线有公共的焦点, (1)求双曲线的渐近线方程;(2)直线过焦点且垂直于x 轴,若直线与双曲线的渐近线围成的三角形的面积为,求双曲线的方程. 1532222=+n y m x 1322222=-n y m x l l 43三、椭圆与双曲线的综合问题1、椭圆双曲线混合问题【例14】曲线11622=--ky k x 与曲线22525922=+y x 的焦距相等的充要条件是( ) A .016≠<k k 且 B .160≠>k k 且 C .160<<k D .160><k k 或 【难度】★★ 【答案】A【例15】已知曲线C :22||||1x x y y a b-=,下列叙述中错误的是( ). A .垂直于x 轴的直线与曲线C 只有一个交点B .直线y kx m =+(,k m ∈R )与曲线C 最多有三个交点 C .曲线C 关于直线y x =-对称D .若111(,)P x y ,222(,)P x y 为曲线C 上任意两点,则有12120y y x x ->-【难度】★★ 【答案】C【巩固训练】1.如果函数2y x =-的图像与曲线22:4C x y λ+=恰好有两个不同的公共点,则实 数λ的取值范围是( )A .[1,1)-B .{}1,0-C .(,1][0,1)-∞-UD .[1,0](1,)-+∞U 【难度】★★【答案】A 【解析】①两平行直线:0λ=(符合) ②圆:1λ=(符合) ③椭圆ⅰ)焦点在x 轴的椭圆: (1,)λ∈+∞(不符合) ⅱ)焦点在y 轴的椭圆: (0,1)λ∈(符合) ④双曲线 ⅰ)等轴双曲线:1λ=-(符合)ⅱ)渐近线较陡: (1,0)λ∈-(符合) ⅲ)渐近线较平:(,1)λ∈-∞-(不符合)2、直线与椭圆【例16】设1F ,2F 是椭圆22132x y +=的左、右焦点,弦AB 过2F ,求1ABF △的面积的最大值. 【难度】★★ 【答案】433【例17】已知椭圆2222+=1(0)x y a b a b >>的左焦点为(,0)F c -,33c a =,点M 在椭圆上且位于第一象限,直线FM 被圆2224b x y +=截得的线段的长为c ,43||=3FM .(1)求直线FM 的斜率; (2)求椭圆的方程;(3)设动点P 在椭圆上,若直线FP 的斜率大于2,求直线OP (O 为原点)的斜率的取值范围. 【难度】★★【巩固训练】1.过点(0,2)P 作直线l 与椭圆2212x y +=交于A 、B 两点,O 为坐标原点, (1)当AOB △面积为23时,求直线l 的方程; (2)当AOB △面积取得最大值时,求直线l 的方程.2.已知椭圆2222:1x y C a b+= (0>>b a )的一个焦点坐标为(1,0),且长轴长是短轴长的2倍.(1)求椭圆C 的方程;(2) 设O 为坐标原点,椭圆C 与直线1y kx =+相交于两个不同的点A 、B ,线段AB 的中点为P ,若直线OP 的斜率为1-,求△OAB 的面积.3、直线与双曲线【例18】在双曲线1222=-y x 上,是否存在被点)1,1(M 平分的弦?如果存在,求弦所在的直线方程;如不存在,请说明理由.这里16240∆=-<,故方程(2)无实根,也就是所求直线不合条件. 所以不存在符合题设条件的直线.【例19】已知双曲线2213y x -=,曲线上存在关于直线:4l y kx =+对称的两点,求k 的范围. 【难度】★★ 【答案】3113(,)(,0)(0,)(,)3223-∞--+∞U U U 【解析】当0k =时,不满足条件设1122(,),(,)A x y B x y 及其中点坐标为00(,)x y ,则22112222113113x y x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩:相减2121212113y y x x x x y y ++⋅=--即 0031x k y -=,又004y kx =+所以001,3x y k =-= )1(13:kx k y l AB +-=-∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--+-=13131222y x k x k y 联立03)13()13(2)13(22222=----+-⇒k x k k x k 0]3)13)[(13(4)]13(2[22222>+--+-=∆kk k k Θ 2211043k k ⇒<<>或),33()21,0()0,21()33,(+∞---∞∈∴Y Y Y k【例20】已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为,右顶点为.(1)求双曲线C 的方程(2)若直线与双曲线恒有两个不同的交点A 和B 且2OA OB ⋅>u u u r u u u r (其中为原点),求k 的取值范围. 【难度】★★【答案】(1);(2) 【解析】(1)设双曲线方程为,由已知得,再由,得()2,0(3,0:2=+l y kx O 2213-=x y 33(1,),133⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭U 22221-=x y a b3,2==a c 2222+=a b 21=b【巩固训练】1.直线1:+=kx y m 和双曲线122=-y x 的左支交于B A ,两点,直线过点)0,2(-P 和线段AB 的中点M ,求在y 轴上的截距b 的取值范围.l l2.已知双曲线方程x y 22421-= (1)过点)1,1(M 的直线交双曲线于B A ,两点,若M 为AB 的中点,求直线AB 的方程;(2)是否存在直线l ,使点N 112,⎛⎝⎫⎭⎪为直线l 被双曲线截得的弦的中点,若存在求出直线l 的方程,若不存在说明理由.(1)根据条件确定椭圆双曲线的标准方程.在解这类问题时,常常先明确椭圆的焦点是在哪一条坐标轴上,选择相应的标准方程,根据题意,利用待定系数法确定相关系数;或者利用定义法求得方程.(2)灵活运用定义解决有关问题,当某点在已知椭圆上时,不仅意味着点的坐标满足椭圆的方程,而且该点到两个焦点的距离和等于椭圆的长轴长,所以在处理与焦点相关的长度问题时多想想定义.(3)在处理与圆锥曲线相关的最值问题时通常化归成求函数最值.(4)在处理弦长问题时注意应用弦长公式.(5)点差法解决与中点相关的问题.(6)注意“设而不求”在解析几何中的应用:不需解方程只需通过韦达定理中根与系数的关系解决问题,在此,要注意韦达定理之前首先要保证有解,要考虑判别式大于零.(7)在处理与椭圆双曲线性质相关的综合问题时,不仅常常应用数形结合法、方程思想,而且还常用到消元思想、类比思想.1.已知方程22132x yk k+=+-表示椭圆,则k的取值范围是.【难度】★【答案】113,,222⎛⎫⎛⎫---⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U课后练习反思总结2.经过点(2,3)-且与椭圆229436x y +=有公共焦点的椭圆方程为 . 3.已知21,F F 是双曲线1222=-y x 的左、右焦点,P 、Q 为右支上的两点,直线PQ 过2F ,且倾斜角为α,则PQ QF PF -+11的值为 . 4.已知(0,3)A -、(0,3)B 两点,若动点P 满足||||6PA PB +=,则点P 的轨迹为( ). A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .x 轴上的线段D .y 轴上的线段【难度】★★ 【答案】D5.椭圆221164x y +=上的点到直线20x y +=的最大距离是 . 6.如果过椭圆2249144x y +=内的点(3,2)P 的弦恰好以P 为中点,那么这条弦所在直线的方程为 .8.若椭圆1252222=-+m y m x 上至少存在一点P ,使得它与两焦点连线互相垂直,则正实数m 的 取值范围为____________.9.设点P 到点)0,1(-M ,)0,1(-N 距离之差为m 2,到x 轴、y 轴距离之比为2,求m 的取值范围.10.已知定点)0,(a A 和椭圆8222=+y x 上的动点),(y x P .(1)若2=a 且223||=PA ,计算点P 的坐标; (2)若30<<a 且||PA 的最小值为1,求实数a 的值.11.经过双曲线)0>,0>(1=2222b a b y a x -上任一点M ,作平行于两渐近线的直线,与渐近线交于Q P ,两点,则平行四边形OPMQ 的面积S 为定值,ab S 21=.。