圆锥曲线的切线方程总结附证明

运用联想探究圆锥曲线的切线方程
现行人教版统编教材高中数学第二册上、第75页例题2,给出了经过圆222r y x =+上一点),(00y x M 的切线方程为200r y y x x =+;当),(00y x M 在圆外时,过M 点引切线有且只有两条,过两切点的弦所在直线方程为200r y y x x =+。

那么,在圆锥曲线中,又将如何我们不妨进行几个联想。

联想一:(1)过椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 上一点),(00y x M 切线方
程为12020=+b
y y a x x ;(2)当),(00y x M 在椭圆122
22=+b y a x 的外部时,过M
引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:12020=+b
y
y a x x
证明:(1)22221x y a b +=的两边对x 求导,得22220x yy a b
'
+=,得020
2
x x b x y a y ='
=-,由点斜式得切线方程为20
0020()b x y y x x a y -=--,即22000022221x x y y x y a b a b +=+= 。

(2)设过椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 外一点),(00y x M 引两条切线,
切点分别为),(11y x A 、),(22y x B 。

由(1)可知过A 、B 两点的切线方程
分别为:12121=+b y y a x x 、12222=+b y
y a x x 。

又因),(00y x M 是两条切线的交点,
所以有1201201=+b y y a x x 、1202202=+b
y
y a x x 。

观察以上两个等式,发现
),(11y x A 、),(22y x B 满足直线12020=+b
y
y a x x ,所以过两切点A 、B 两点的
直线方程为12020=+b
y
y a x x 。

评注:因),(00y x M 在椭圆)0(122
22>>=+b a b y a x 上的位置(在椭圆
上或椭圆外)的不同,同一方程12020=+b y
y a x x 表示直线的几何意义亦不同。

联想二:(1)过双曲线)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 上一点),(00y x M 切
线方程为12020=-b
y y a x x ;(2)当),(00y x M 在双曲线122
22=-b y a x 的外部时,
过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:12020=-b
y
y a x x 。

(证明
同上)
联想三:(1)过圆锥曲线220Ax Cy Dx Ey F ++++=(A ,C 不全为零)上的点),(00y x M 的切线方程为00
00022
x x y y Ax x Cy y D
E F ++++++=;
(2)当),(00y x M 在圆锥曲线220Ax Cy Dx Ey F ++++=(A ,C 不全为零)的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:
00
00022
x x y y Ax x Cy y D
E F ++++++= 证明:(1)两边对x 求导,得220Ax Cyy D Ey ''+++= 得0
0022x x Ax D y Cy E =+'
=-
+,由点斜式得切线方程为00002()2Ax D
y y x x Cy E
+-=-
-+ 化简得2200000022220Cy y Cy Ey Ey Ax x Dx Ax Dx -+-++--=………………….① 因

2200000
Ax Cy Dx Ey F ++++=…………………………………………………

由①-②×2可求得切线方程为:00
00022
x x y y Ax x Cy y D
E F ++++++= (2)同联想一(2)可证。

结论亦成立。

根据前面的特点和圆上点的切线方程,得到规律:过曲线上的点
),(00y x M 的切线方程为:把原方程中的2x 用0x x 代换,2y 用0y y 代换。


原方程中含有x 或y 的一次项,把x 用
02x x +代换,y 用0
2
y y +代换,得到的方程即为过该点的切线方程。

当点),(00y x M 在曲线外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:
00
00022
x x y y Ax x Cy y D
E F ++++++= 通过以上联想可得出以下几个推论:
推论1:(1)过抛物线)0(22>=p px y 上一点),(00y x M 切线方程为
)(00x x p y y +=;(2)过抛物线)0(22>=p px y 的外部一点),(00y x M 引
两条切线,过两切点的弦所在直线方程为:)(00x x p y y +=
推论2:(1)过抛物线)0(22>-=p px y 上一点),(00y x M 切线方程为)(00x x p y y +-=;(2)过抛物线)0(22>-=p px y 的外部一点),(00y x M 引两条切线,过两切点的弦所在直线方程为:)(00x x p y y +-=。

推论3:(1)过抛物线)0(22>=p py x 上一点),(00y x M 切线方程为)(00y y p x x +-=;(2)过抛物线)0(22>-=p py x 的外部一点),(00y x M 引两条切线,过两切点的弦所在直线方程为:)(00y y p x x +-=。

推论4:(1)过抛物线)0(22>-=p py x 上一点),(00y x M 切线方程为)(00y y p x x +-=;(2)过抛物线)0(22>-=p py x 的外部一点),(00y x M 引两条切线,过两切点的弦所在直线方程为:)(00y y p x x +-=。

在以上的研究中,我们成功的运用了联想,由过已知圆上和圆外的点的切线方程联想到过圆锥曲线上和圆锥曲线外的切线方程,触类旁通,实现了知识的内迁,使知识更趋于系统化,取得了事半功倍的效果。

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第10讲:圆锥曲线的切线

第10讲:圆锥曲线的切线

第12讲:圆锥曲线的切线不管是哪一种圆锥曲线的切线,其本质都是圆锥曲线与直线只有一个交点,即联立圆锥曲线方程与直线方程所得到的一元二次方程有且仅有一个根,即0=∆,相信这对于大家来说都不是问题,在这里我们对圆锥曲线的切线做一些总结,以方便大家在最短的时间内解决题目。

(一)椭圆的切线:①12222=+b y a x 在点P(00,y x )处的切线方程为12020=+by y a x x ②过椭圆外一点Q (11,y x )可以做椭圆的两条切线,两切点所在的直线方程为12121=+by y a x x ③直线m kx y +=与椭圆12222=+by a x 相切时,满足2222m b k a =+例:已知P 为椭圆13422=+y x 上一动点,求点P 到直线062=--y x 的最小值与最大值。

(二)双曲线的切线:①1-2222=by a x 在点P(00,y x )处的切线方程为1-2020=b y y a x x②过椭圆外一点Q (11,y x )可以做椭圆的两条切线,两切点所在的直线方程为1-2121=byy a x x ③直线m kx y +=与椭圆12222=+by a x 相切时,满足2222-m b k a =(三)抛物线的切线:①py x 22=上某点P (00,y x )的切线斜率为p x k 0=,点P(px x 2,20),则切线方程为p x x x p x y 2)(2000+-= ,即pxp x x y 2200-=,通过观察我们知道: 与x 轴的交点为)0,2(x ,切线与x 轴的截距为切点处横坐标的一半, 与y 轴的交点为)2-,0(20px ,在y 轴上的截距为切点纵坐标的相反数。

②A (11,y x ),B (22,y x )均在抛物线py x 22=上,请推证A 、B 处两切线及其两切线的交点坐标。

A 点处切线p x p x x y 2211-=B 点处切线pxp x x y 2222-=两条切线的焦点坐标(1212,22x x x x p+) 我们发现:i 、两切线的交点横坐标为两个切点的中点M 的横坐标 ii 、根据前面弦长知识点可知,直线与抛物线的两个交点满足:122x x pb =-(b 为直线与对称轴的截距),那么我们得到:两切线的交点纵坐标(12222x x pbb p p-==-)与直线与对称轴的截距互为相反数 延伸一:过抛物线对称轴上一点(0,b)做直线与抛物线相交于A 、B 两点,过A 、B 分别做抛物线的切线,两切线相交于点Q ,通过几何画板作图我们发现:不论直线绕P(0,b)如何旋转,两切线的交点的纵坐标恒为-b证明:令过P 的直线为y kx b =+,221212(,),(,)22x x A x B x p p联立22x pyy kx b ⎧=⎨=+⎩得122x x pb =-设A 点处切线pxp x x y 2211-=, B 点处切线p x p x x y 2222-=则两条切线的焦点坐标Q (1212,22x x x x p+) ∴12222Q x x pby b p p -===- 证 毕延伸二、过点Q (,)a b (22b pa <)做抛物线的两条切线分别切抛物线于点A 、B , 直线AB 与y 轴的截距为-b斜率22121212222ABx x x x a p p k x x p p-+===- ∴切点弦方程为:ay x b p=-③对于焦点在x 轴上的抛物线,求切线一般联立方程,利用0=∆求解。

圆锥曲线题型总结:切线问题【自己整理】

圆锥曲线题型总结:切线问题【自己整理】

高考数学圆锥曲线专题突破:切线问题【2017•新课标Ⅰ文】设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.【解析】解:(1)设A(x1,),B(x2,)为曲线C:y=上两点,则直线AB的斜率为k==(x1+x2)=×4=1;(2)设直线AB的方程为y=x+t,代入曲线C:y=,可得x2﹣4x﹣4t=0,即有x1+x2=4,x1x2=﹣4t,再由y=的导数为y′=x,设M(m,),可得M处切线的斜率为m,由C在M处的切线与直线AB平行,可得m=1,解得m=2,即M(2,1),由AM⊥BM可得,k AM•k BM=﹣1,即为•=﹣1,化为x1x2+2(x1+x2)+20=0,即为﹣4t+8+20=0,解得t=7.则直线AB的方程为y=x+7.【2014•广东理】已知椭圆C:+=1(a>b>0)的每一个焦点为(,0),离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.【解析】(1)依题意知,求得a=3,b=2,∴椭圆的方程为+=1.(2)当过点P的直线斜率不存在时,P的坐标为(±3,±2)时符合题意,设过点P(x0,y0)的切线为y=k(x﹣x0)+y0,+=+=1,整理得(9k2+4)x2+18k(y0﹣kx0)x+9[(y0﹣kx0)2﹣4]=0,△=[18k(y0﹣kx0)]2﹣4(9k2+4)×9[(y0﹣kx0)2﹣4],∴(x02﹣9)k2﹣2x0×y0×k+(y02﹣4)=0,∴﹣1=k1•k2==﹣1,∴x02+y02=13.把点(±3,±2)亦成立,∴点P的轨迹方程为:x2+y2=13.【2014•湖北理】在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1,记点M 的轨迹为C.(Ⅰ)求轨迹C的方程;(Ⅱ)设斜率为k的直线l过定点P(﹣2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.【解析】(Ⅰ)设M(x,y),依题意得:|MF|=|x|+1,即,化简得,y2=2|x|+2x.∴点M的轨迹C的方程为;(Ⅱ)在点M的轨迹C中,记C1:y2=4x(x≥0),C2:y=0(x<0).依题意,可设直线l的方程为y﹣1=k(x+2).由方程组,可得ky2﹣4y+4(2k+1)=0.①当k=0时,此时y=1,把y=1代入轨迹C的方程,得.故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点().②当k≠0时,方程ky2﹣4y+4(2k+1)=0的判别式为△=﹣16(2k2+k﹣1).设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y﹣1=k(x+2),取y=0得.若,解得k<﹣1或k>.即当k∈时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.若或,解得k=﹣1或k=或.即当k=﹣1或k=时,直线l 与C 1只有一个公共点,与C 2有一个公共点. 当时,直线l 与C 1有两个公共点,与C 2无公共点.故当k=﹣1或k=或时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点.若,解得﹣1<k <﹣或0<k <.即当﹣1<k <﹣或0<k <时,直线l 与C 1有两个公共点,与C 2有一个公共点. 此时直线l 与C 恰有三个公共点. 综上,当k ∈∪{0}时,直线l 与C 恰有一个公共点;当k ∪{﹣1,}时,直线l 与C 恰有两个公共点;当k ∈时,直线l 与轨迹C 恰有三个公共点.【2013广东理20】已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点F (0,c )(c >0)到直线l :x -y -2=0.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线P A ,PB ,其中A ,B 为切点.(1)求抛物线C 的方程;(2)当点P (x 0,y 0)为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (3)当点P 在直线l 上移动时,求|AF |·|BF |的最小值. 【解析】(1)依题意,设抛物线C 的方程为x 2=4cy ,2=,结合c >0,解得c =1. 所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)抛物线C 的方程为x 2=4y ,即y =14x 2,求导得y ′=12x , 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)221212,44x x y y ⎛⎫== ⎪⎝⎭其中,则切线P A ,PB 的斜率分别为12x 1,12x 2,所以切线P A 的方程为y -y 1=12x(x -x 1),即y =12x x -212x +y 1,即x 1x -2y -2y 1=0,同理可得切线PB 的方程为x 2x -2y -2y 2=0,因为切线P A ,PB 均过点P (x 0,y 0),所以x 1x 0-2y 0-2y 1=0,x 2x 0-2y 0-2y 2=0.所以(x 1,y 1),(x 2,y 2)为方程x 0x -2y 0-2y =0的两组解. 所以直线AB 的方程为x 0x -2y -2y 0=0.(3)由抛物线定义可知|AF |=y 1+1,|BF |=y 2+1,所以|AF |·|BF |=(y 1+1)(y 2+1)=y 1y 2+(y 1+y 2)+1.联立方程002220,4,x x y y x y --=⎧⎨=⎩消去x 整理得y 2+(2y 0-x 02)y +y 02=0.由一元二次方程根与系数的关系可得y 1+y 2=x 02-2y 0,y 1y 2=y 02, 所以|AF |·|BF |=y 1y 2+(y 1+y 2)+1=y 02+x 02-2y 0+1. 又点P (x 0,y 0)在直线l 上,所以x 0=y 0+2. 所以y 02+x 02-2y 0+1=2y 02+2y 0+5=2019222y ⎛⎫++ ⎪⎝⎭.所以当y 0=12-时,|AF |·|BF |取得最小值,且最小值为92.【2008山东理22】如图,设抛物线方程为x 2=2py (p >0),M 为 直线y =-2p 上任意一点,过M 引抛物线的切线,切点分别为A ,B .(Ⅰ)求证:A ,M ,B 三点的横坐标成等差数列;(Ⅱ)已知当M 点的坐标为(2,-2p )时,AB =(Ⅲ)是否存在点M ,使得点C 关于直线AB 的对称点D 在抛物线22(0)x py p =>上,其中,点C 满足OC OA OB =+(O 为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】(Ⅰ)证明:由题意设221212120(,),(,),,(,2).22x x A x B x x x M x p p p-<由22x py =得22x y p=,则,x y p'=所以12,.MAMB x x k k p p== 因此直线MA 的方程为102(),x y p x x p+=- 直线MB 的方程为202().x y p x x p+=-所以211102(),2x xp x x p p+=- ①222202().2x xp x x p p+=- ②由①、②得212120,2x x x x x +=+- 因此21202x x x +=,即0122.x x x =+所以A 、M 、B 三点的横坐标成等差数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,当x 0=2时, 将其代入①、②并整理得: 2211440,x x p --=2222440,x x p --=所以 x 1、x 2是方程22440x x p --=的两根,因此212124,4,x x x x p +==-又22210122122,2ABx x x x x p p k x x p p-+===-所以2.ABk p=由弦长公式得AB ==又AB =所以p =1或p =2,因此所求抛物线方程为22xy =或24.x y =(Ⅲ)解:设D (x 3,y 3),由题意得C (x 1+ x 2, y 1+ y 2),则CD 的中点坐标为123123(,),22x x x y y y Q ++++设直线AB 的方程为11(),x y y x x p-=-由点Q 在直线AB 上,并注意到点1212(,)22x x y y ++也在直线AB 上, 代入得33.x y x p=若D (x 3,y 3)在抛物线上,则2330322,x py x x ==因此 x 3=0或x 3=2x 0.即D (0,0)或2002(2,).x D x p(1)当x 0=0时,则12020x x x +==,此时,点M (0,-2p )适合题意.(2)当00x ≠,对于D (0,0),此时2212222212120002(2,),,224CDx x x x x x pC x k px px +++==又0,ABx k p=AB ⊥CD , 所以222201212201,44AB CDx x x x x k k p px p++===- 即222124,x x p +=-矛盾.对于2002(2,),x D x p 因为22120(2,),2x x C x p+此时直线CD 平行于y 轴, 又00,ABx k p=≠ 所以 直线AB 与直线CD 不垂直,与题设矛盾, 所以00x ≠时,不存在符合题意的M 点.综上所述,仅存在一点M (0,-2p )适合题意.【2007江苏理19】如图,在平面直角坐标系xOy 中,过y 轴正方向上一点(0)C c ,任作一直线,与抛物线2y x =相交于A B ,两点.一条垂直于x 轴的直线,分别与线段AB 和直线:l y c =-交于点P Q ,. (1)若2OA OB =,求c 的值;(5分)(2)若P 为线段AB 的中点,求证:QA 为此抛物线的切线;(5分) (3)试问(2)的逆命题是否成立?说明理由.(4分)【解析】(1)设直线AB 的方程为y kx c =+,将该方程代入2y x =得20x kx c --=.令2()A a a ,,2()B b b ,,则ab c =-.因为2222OA OB ab a b c c =+=-+=,解得2c =, 或1c =-(舍去).故2c =.(2)由题意知2a b Q c +⎛⎫-⎪⎝⎭,,直线AQ 的斜率为22222AQ a c a ab k a a b a b a +-===+--. 又2y x =的导数为2y x '=,所以点A 处切线的斜率为2a , 因此,AQ 为该抛物线的切线. (3)(2)的逆命题成立,证明如下:设0()Q x c -,. 若AQ 为该抛物线的切线,则2AQ k a =, 又直线AQ 的斜率为2200AQa c a ab k a x a x +-==--,所以202a aba a x -=-,得202ax a ab =+,因0a ≠,有02a bx +=. 故点P 的横坐标为2a b+,即P 点是线段AB 的中点. 【2005江西理22】如图,设抛物线2:x y C =的焦点为F ,动点P 在直线02:=--y x l 上运动,过P 作抛物线C 的两条切线PA 、PB ,且与抛物线C 分别相切于A 、B 两点.(1)求△APB 的重心G 的轨迹方程. (2)证明∠PFA=∠PFB.【解析】(1)设切点A 、B 坐标分别为))((,(),(0121120x x x x x x ≠和,∴切线AP 的方程为:;02200=--x y x x切线BP 的方程为:;02211=--x y x x解得P 点的坐标为:1010,2x x y x x x P P =+=所以△APB 的重心G 的坐标为 P PG x x x x x =++=310,,343)(3321021010212010pP P G y x x x x x x x x x y y y y -=-+=++=++=所以243G G p x y y +-=,由点P 在直线l 上运动,从而得到重心G 的轨迹方程为:).24(31,02)43(22+-==-+--x x y x y x 即(2)方法1:因为).41,(),41,2(),41,(2111010200-=-+=-=x x x x x x x x 由于P 点在抛物线外,则.0||≠∴||41)1)(1(||||cos 102010010FP x x x x x x x x FA FP AFP +=--+⋅+==∠同理有||41)1)(1(||||cos 102110110FP x x x x x x x x FB FP BFP +=--+⋅+==∠ ∴∠AFP=∠PFB.方法2:①当,0,0,,0000101==≠=y x x x x x 则不妨设由于时所以P 点坐标为)0,2(1x ,则P 点到直线AF 的距离为:,4141:;2||12111x x x y BF x d -=-=的方程而直线即.041)41(1121=+--x y x x x 所以P 点到直线BF 的距离为:2||412||)41()()41(|42)41(|1211212122111212x x x x x x x x x d =++=+-+-=所以d 1=d 2,即得∠AFP=∠PFB.②当001≠x x 时,直线AF 的方程:,041)41(),0(041410020020=+-----=-x y x x x x x x y 即 直线BF 的方程:,041)41(),0(041411121121=+-----=-x y x x x x x x y 即 所以P 点到直线AF 的距离为:2||41)41)(2|)41(|41)2)(41(|1020201020220012010201x x x x x x x x x x x x x x d -=++-=+-+-+-=,同理可得到P 点到直线BF 的距离2||012x x d -=,因此由d 1=d 2,可得到∠AFP=∠PFB.【2006全国卷Ⅱ理21】已知抛物线y x 42=的焦点为B A F ,,是抛物线上的两动点,且).0(>=λλ过A 、B 两点分别作抛物线的切线,设其交点为M .(Ⅰ)证明⋅为定值; (I )由已条件,得F (0,1),0>λ. 设,).,(),,(2211y x B y x A λ=由 即得),1,()1,(2211-=--y x y x λ ⎩⎨⎧-=-=-∴).1(12121y y x x λλ将①式两边平方并把22221141,41x y x y ==代入得221y y λ=, ③ 解②、③式得λλ1,21==y y ,且有.4422221-=-=-=y x x x λλ抛物线方程为.412x y = 求导得.21x y =' 所以过抛物线上A 、B 两点的切线方程分别是,)(21)(21222111y x x y y x x x y +-=⋅+-=即.4121,4121222211x x x y x x x y -=-=① ②陈爱梅老师资料 版权所有 违版必究解出两条切线的交点M 的坐标为).1,2()4,2(212121-+=+x x x x x x …………4分 所以 ),()2,2(121221y y x x x x AB FM --⋅-+=⋅ =)4141(2)(2121222122x x x x --- =0 所以⋅为定值,真值为0. ………………7分。

圆锥曲线切线(2)

圆锥曲线切线(2)

圆锥曲线的切线方程一、知识点回顾椭圆C:x2a2+y2b2=1在点M( x0,y0 )处的切线方程为:x0x a2+y0y b2=1双曲线C:x2a2−y2b2=1在点M( x0,y0 )处的切线方程为:x0x a2−y0y b2=1抛物线C:y2=2px在点M( x0,y0 )处的切线方程为:y0y=p(x+x0),且切线与x轴的交点坐标为(−x0,0)二、线切线交点性质1、设点N ( x0,y0 ) 是椭圆外一点,向椭圆引两条切线,分别与椭圆相切于A ( x1,y1 )、B ( x2,y2 ) ,那么切线AN、BN的方程分别为:x1x a2+y1y b2=1x2x a2+y2y b2=1因为N ( x0,y0 ) 是AN、BN的交点所以有x1x0a2+y1y0b2=1x2x0a2+y2y0b2=1观察发现,A ( x1,y1 )、B ( x2,y2 ) 两点都在直线x0x a2+y0y b2=1上,因此可以得出结论:过椭圆C:x2a2+y2b2=1外一点N ( x0,y0 ) 向椭圆引两条切线,与椭圆相切于A、B两点,则直线AB的方程为:x0x a2+y0y b2=1推广:设直线x m+y n=1,(mn≠0)与椭圆上交于两个不同的点,过A、B作切线,切线交于椭圆外一点N ( x0,y0 ),则直线AB的方程为x0x a2+y0y b2=1即x a2/x0+y b2/y0=1则x0=a2m,y0=b2n故N的坐标为( a2m,b2n )2、同理可以得到:过双曲线C:x2a2−y2b2=1外一点N ( x0,y0 ) 向双曲线引两条切线,与双曲线相切于A、B 两点,则直线AB的方程为:x0x a2−y0y b2=1推广:设直线x m+y n=1,(mn≠0)与双曲线C:x2a2−y2b2=1交于两个不同的点,过A、B 分别作双曲线的切线,两条切线交于双曲线外一点N,则N的坐标为( a2m,−b2n ) . 特别地,当直线与双曲线的两个交点在同一支时,N的位置在|y|b<|x|a区域内;当直线与双曲线的两个交点分别在两支时,N的位置在|y|b>|x|a区域内。

圆锥曲线的切线方程

圆锥曲线的切线方程

圆锥曲线的切线方程点击此处添加副标题作者:鲜海东微信:xhd143848832211),(1),()0(13))(())((),())(())((),(),()()(2),(),(1202022220020200022222000020000002222000020000222=+=+=+=+=--+--=--+--=-+-=+=+=+by y a x x M b y a x y x M by y a x x y x M b a b y a x r b y b y a x a x M y x M rb y b y a x a x y x M y x M r b y a x r y y x x M y x M r y y x x y x M r y x 弦所在直线方程为:点的引切线有两条,过两切的外部时,过在椭圆当切线方程为:上一点>>:过椭圆结论所在直线方程:点切线有两条:切点弦在圆外,过若切线方程:则过一点为圆上,若的方程::若圆心不在原点,圆结论。

弦所在直线方程为,过两切点的点引切线有且只有两条在圆外时,过当。

的切线方程为上一点:经过圆结论。

两点的直线方程为、所以过两切点,满足直线现观察以上两个等式,发、以有是两条切线的交点,所。

又因、:两点的切线方程分别为、可知过由为引两条切线,切点分别外一点>>()设过椭圆(即由点斜式得切线方程为,得求导,得的两边对)大学隐函数求导)(证明:11),(),,(.11),(11)1().,(),,(),()0121),(,02211(20202020221120220220120100222221212211002222202000202002020222222=+=+=+=+=+=+=+=+--==--==='='+=+b y y a x x B A b y y a x x y x B y x A b y y a x x b y y a x x y x M b y y a x x b y y a x x B A y x B y x A y x M b a by a x by y a x x x x y a x b y y y a x b x x y b y y a x x b y a x)(),()0(2);(),()0(2)2()(),()0(2);(),()0(2)1(511),(1),()00(140000200002000020000220202222002020002222y y p x x y x M p py x y y p x x y x M p py x x x p y y y x M p px y x x p y y y x M p px y by y a x x M b y a x y x M by y a x x y x M b a b y a x +==+==+==+===-=-=-=-弦所在直线方程为的引两条切线,过两切点的外部一点>过抛物线切线方程为上一点>过抛物线弦所在直线方程为的引两条切线,过两切点的外部一点>过抛物线切线方程为上一点>过抛物线:结论。

圆锥曲线中的切线问题

圆锥曲线中的切线问题

圆锥曲线中的切线问题过曲线上一点P(x o ,y o )的切线方程(焦点在x 轴上):圆:200r b)-b)(y -(y a)-a)(x -(x =+;椭圆:12020=+b y y a x x ;双曲线:12020=-b y y a x x ;抛物线:)(00x x p y y +=.证明:以双曲线为例.442222020220220420222022022020242022202222202022222020)(4)1)(b a x (4)2(,012)b a x (x .11.11b a b a a y x b x a x b y b y a x b y y y b y b y ax b y y a x x b y a x b y y a x x ---=---=∆=-+--⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-得消去①式平方后除以②式,,,.0012222202202220220,即证,所以,得又=∆=--=-b a b a y a x b b y a x 过曲线外一点P(x o ,y o )作曲线的切线,切点A 、B ,过切点A 、B 的直线方程(焦点在x 轴上):圆:200r b)-b)(y -(y a)-a)(x -(x =+;椭圆:12020=+b y y a x x ;双曲线:12020=-b y y a x x ;抛物线:)(00x x p y y +=.证明:以椭圆为例.设切点),(),,(2211y x B y x A ,以A ,B 为切点的直线方程分别为.1122222121=+=+b y y a x x b y y a x x ,若两切线均是P(x o ,y o )点引出的,即两切线均过点P ,则有.112022********=+=+by y ax x by y ax x ,可知点),(),,(2211y x B y x A 均在直线12020=+b y y a x x 上,所以过切点A ,B 的直线方程为12020=+by y a x x .即证.思考1.(2021全国乙卷)已知抛物线C :x 2=2py(y>0)的焦点为F ,且点F 与圆M :x 2+(y+4)2=1上的点最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,PA ,PB 是C 的两条切线,A ,B 是切点,求PAB ∆面积的最大值.).520;2(最大值为=p 解:(1)焦点坐标为(0,2p ),于4142p=-+是得到p=2;(2)设P(x 0,y 0),切点为),(),,(2211y x B y x A ,设过点),(11y x A 的方程为x 1x=2(y+y 1),联立x 2=4y ,化为关于x 的一元二次方程X 2-2x 1x+4y 1=0,得0=∆,所以x 1x=2(y+y 1)是抛物线上过A 的切线方程,同理可得x 2x=2(y+y 2)是抛物线上过B 点的切线方程.于是过P(x 0,y 0)作抛物线的切线,则过切点A ,B 的方程为x 0x=2(y+y 0),联立抛物线方程消去y 得X 2-2x 0x+4y 0=0,4|4|d AB P 16441||200200202+-=-+=x y x y x x AB 的距离到,点.520S -5)35(151221S 4-114)4(214|4|1644121d ||21S PAB 00020PAB 2020202030202002002020PAB取最小值为时,当,)(,于是)(而所以∆∆∆=-≤≤----=+==++-=+--+=⋅=y y y y y x y x y x x y x y x x AB 2.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左右焦点分别为F 1,F 2,且|F 1F 2|=2,点M 在直线x=-2上运动,线段MF 2与椭圆相交于N ,当NF 1⊥x 轴时,直线MF 2的斜率的绝对值为42.(1)求椭圆方程;(2)设P 是椭圆上一点,直线PF 1的斜率与直线MF 2的斜率之积为31-,证明直线MP 始终与椭圆相切.(1222=+y x )解:(1).12.2,0122,,22,22,422222222221=+==--=-====y x a a a c b a a b c c a b k NF MF 所以得所以又得为通径的一半,所以(2)设P(x 0,y 0),M(-2,y 1),设过P 的直线方程为1200=+y y xx ,联立椭圆方程消去x 得,.0,12,884024)2(20202020204020022020=∆=+-+=∆=-+-+所以而,y x x y x x x y y y x y .3131,31.121000021-=-⋅+-=⋅=+y x y k k y y x x MF PF 即由是椭圆的切线方程所以.MP .12M )1,2(M ,10000001与椭圆相切即证明直线满足椭圆的切线切线,点于是点=++-+=y y xx y x y x y。

圆锥曲线切线方程结论

圆锥曲线切线方程结论

圆锥曲线切线方程结论
圆锥曲线切线是曲线三维场景中扮演重要角色的一类曲线。

它们具有令人惊叹的变化和复杂性,可用于形状加工、精密裁剪、几何造型等多种应用。

圆锥曲线的切线方程是由曲线走向决定的,通过计算其切线方程可求出它在特定点处的倾斜程度。

切线方程是曲线上垂线与曲线交点处该点处法线相交的单变量函数。

回顾常见的二次曲线,其切线方程为 y=mx+b 其中 m 为斜率,b 为截距,x 和 y 为曲线的变量。

而圆锥曲线的切线方程更加复杂,它是一个曲线上三个变量 x,y,z 的二次方程,可以写成
ax²+by²+cz²+dxy+eyz+fxz+gx+hy+iz+j=0的形式。

从圆锥曲线的切线方程中可以看出,它的形状会由九个参数决定,这使得它具有很强的表达能力。

例如它可以表示不同椭圆形状,例如圆形、椭圆形、双曲线等,以及可以表示复杂的多维场景。

此外,它易于计算,因此在计算机辅助设计领域有着广泛的应用。

总之,圆锥曲线切线方程是圆锥曲线的重要参数,也是圆锥曲线变化性强的原因。

它可以表达复杂的场景,具有很强的表达能力,易于计算,并可以在计算机辅助设计领域有着广泛的应用。

高考高频考点(圆锥曲线)3、圆的切线、切点弦结论

第3讲 圆的切线、切点弦结论知识与方法1求过圆()()222:C x a y b r −+−=上一点()00,P x y 的圆C 的切线的步骤如下:(1)先验证经过点P 且垂直于x 轴的直线是否和圆C 相切,若是,如图1所示,所求切线为0x x =,问题求解完毕;若否,则进行下一步;(2)设切线斜率为k ,如图2所示,由PC ⊥切线,求出k ,用点斜式写出切线的方程,问题求解完毕.上述问题的结论:圆C 上点P 处的切线的方程为()()()()200x a x a y b y b r −−+−−=. 2求过圆()()222:C x a y b r −+−=外一点()00,P x y 的圆C 的切线的步骤如下:(1)先验证过点P 且垂直于x 轴的直线是否和圆相切,若是,如图3所示,其中一条切线为0x x =(2)设切线的斜率为k ,用点斜式写出切线的方程,由圆心到切线的距离d r =,解出k ,求得切线方程.3.过圆()()222:C x a y b r −+−=外一点()00,P x y 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,如图4所示,则切点弦AB 所在直线的方程为()()()()200x a x a y b y b r −−+−−=典型例题【例l 】圆()22:14C x y −+=在点(P 处的切线方程为______.【解析】显然点P 在圆C 上,故所求切线的方程为()()0114x −−=,化简得:30x +=.【答案】30x +=变式1 圆22:230C x y x +−−=在点(2,P 处的切线方程为______.【解析】易验证点P 在圆C 上,故所求切线的方程为222302xx +−−⋅−=,化简得:50x −=【反思】过圆C 上的点()00,P x y 作圆C 的切线,则切线的方程可以在圆C 的一般式方程中将2x 换成0x x ,将2y 换成0y y ,将x 换成02x x +,将y 换成02y y+得到.【答案】50x −=变式2 已知圆()22:14C x y −+=,则:(1)圆C 的过点()2,0P −的切线方程为_______;(2)圆C 的过点()3,1Q 的切线方程为_______ 【解析】(1)显然过点P 且斜率不存在的直线2x =−与圆C 不相切, 故可设切线的方程为()2y k x =+,即20kx y k −+=2=,解得:k =,故圆C 的过点P 的切线方程为)25y x =±+; (2)易得过点Q 且斜率不存在的直线3x =与圆C 相切,设另一条切线的方程为()13y m x −=−,即130mx y m −+−=2=,解得:34m =−,所以该切线的方程为()3134y x −=−−,化简得:34130x y +−=, 综上所述,圆C 的过点Q 的切线方程为3x =或34130x y +−=.【答案】(1))2y x =+;(2)3x =或34130x y +−= 【例2】已知圆22:4O x y +=外一点()2,3P ,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,则直线AB 的方程为_______【解析】由题意,切点弦AB 所在直线的方程为234x y +=,即2340x y +−= 【答案】2340x y +−=变式1 已知圆22:2410C x y x y +−−+=外一点()2,1P −,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,则直线AB 的方程为______.【解析】由题意,切点弦AB 所在直线的方程为212241022x yx y −++−+−⋅−⋅+= 化简得:310x y +−=【反思】过圆C 外的点()00,P x y 作圆C 的两条切线,则切点弦所在直线的方程,可在圆C 的一般式方程中将2x 换成0x x ,将2y 换成0y y ,将x 换成02x x +,将y 换成02y y+得到. 【答案】310x y +−=变式2 已知圆22:4Q x y +=,P 为直线:4l y x =+上一点,过点P 作圆O 的两条切线,切点分别为A 和B ,若四边形PAOB 的面积为12,则直线AB 的方程为______.【解析】如图,AP =,所以四边形PAOB 的面积122S AP AO =⨯⋅=由题意,12=,解得:PO =由题意,点P 在直线:4l y x =+上,故可设(),4P m m +,则PO == 解得:6m =−或2,当6m =−时,()6,2P −−,此时直线AB 的方程为624x y −−=,化简得:320x y ++= 当2m =时,()2,6P ,此时直线AB 的方程为264x y +=,化简得:320x y +−=, 所以直线AB 的方程为320x y ++=或320x y +−=【答案】320x y ++=或320x y +−=变式3 已知圆22:4O x y +=,P 为直线:260l x y ++=上一点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,当四边形PACB 的面积最小时,则直线AB 的方程为______.【解析】如图,AP =,所以四边形PACB 的面积122S AP AO =⨯⋅=PO 最小时,S 也最小, 此时PO l ⊥,易求得PO 的方程为20x y −=,联立20260x y x y −=⎧⎨++=⎩解得:65x =−,125y =−,所以612,55P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,故直线AB 的方程为612455x y −−=,化简得:36100x y ++=.【答案】36100x y ++=变式4 已知直线:4l y x =+与x 轴交于点T ,过直线l 上的动点P 作圆22:4O x y +=的两条切线,切点分别为A 、B ,设AB 中点为M ,则TM 的最小值为( )A. B. D.3【解析】如图,因为点P 在直线:4l y x =+上,所以可设(),4P m m +,则切点弦AB 所在直线的方程为()44mx m y ++=即()440m x y y ++−=,所以直线AB 过定点()1,1Q −,又M 为AB 中点,所以OM AB ⊥,故点M 在以OQ 为直径的圆上,从而点M 的轨迹是以11,22G ⎛⎫− ⎪⎝⎭为半径的圆,显然点()4,0T −在该圆外,所以minTMTG ==.【反思】当动点P 在与圆C 相离的某一定直线上运动时,过点P 作圆C 的两条切线,则切点弦所在的直线是过定点的直线,熟悉这一模型,本题的求解就不困难了. 【答案】A强化训练1.(★★)圆22:40C x y x +−=在点(P 处的切线方程为( )A.20x +−=B.40x +−=C.40x +=D.20x +=【解析】显然点P 在圆C 上,故所求切线的方程为11402xx y +⋅+−⋅=,化简得:20x +=.【答案】D2.(★★)已知圆()22:11C x y +−=,则:(1)圆C 的过点()0,2P −的切线方程为______; (2)圆C 的过点()1,1Q −的切线方程为______.【解析】(1)显然过点P 且斜率不存在的直线0x =与圆C 不相切,故可设切线的方程为()()20y k x −−=−,即20kx y −−=1=,解得:k =±C 的过点P的切线方程为2y =±−;(2)易得过点Q 且斜率不存在的直线1x =与圆C 相切,设另一条切线的方程为()()11y m x −−=−,即10mx y m −−−=1=,解得:34m =−,所以该切线的方程为()()3114y x −−=−−,化简得:3410x y ++=, 综上所述,圆C 的过点Q 的切线方程为1x =或3410x y ++=【答案】(1)2y =±−;(2)1x =或3410x y ++=3.(★★)已知圆()22:12C x y −+=外一点()2,2P ,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,则直线AB 的方程为______.【解析】由题意,切点弦AB 所在直线的方程为()()21122x y −−+=,化简得:230x y +−=. 【答案】230x y +−=4.(★★)已知圆()()22:129C x y −+−=外一点()4,2P −,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,则直线AB 的方程为______.【解析】由题意,切点弦AB 所在直线的方程为()()()()4112229x y −−−+−−=,化简得:45x =−.【答案】45x =−5.(★★)已知圆22:2440C x y x y +−−−=外一点()4,1P −−,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,则直线AB 的方程为______.【解析】由题意,切点弦AB 所在直线的方程为414244022x y x y −−−−−⋅−⋅−=,化简得:5320x y +−=.【答案】5320x y +−=6.(★★★)已知圆22:2440C x y x y +−−−=,P 为直线:20l x y ++=上一点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,若四边形PACB 的面积为12,则直线AB 的方程为______.【解析】如图,AP ==所以四边形PACB 的面积122S AP AC =⨯⋅=由题意,12=,解得:5PC =,由题意,点P 在直线20x y ++=上,故可设(),2P m m −−,则PC =5=,解得:4m =−或1,当4m =−时()4,2P −,此时直线AB 的方程为4242244022x yx y −++−+−⋅−⋅−=, 化简得:45x =−,当1m =时,()1,3P −, 此时直线AB 的方程为133244022x yx y +−+−−⋅−⋅−=, 化简得:15y =, 所以直线AB 的方程为45x =−或15y =.【答案】45x =−或15y =7.(★★★)已知圆22:2440C x y x y +−−−=,P 为直线:20l x y ++=上一点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,当四边形PACB 的面积最小时,则直线AB 的方程为______.【解析】()()22222440129x y x y x y +−−−=⇒−+−=⇒圆心()1,2C ,半径3r =.如图,AP ==所以四边形PACB 的面积122S AP AC =⨯⋅= 所以当PC 最小时,S 也最小,此时,PC l ⊥, 故PC 的方程为21y x −=−,即10x y −+=,联立1020x y x y −+=⎧⎨++=⎩解得:32x =−,12y =−,即31,22P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,所以直线AB 的方程为()()311122922x y ⎛⎫⎛⎫−−−+−−−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得:5530x y ++=.【答案】5530x y ++=8.(★★★★)已知P 为抛物线2:4C y x =上的动点,过P 作圆()22:44M x y −+=的两条切线,切点分别为A 和B ,则当四边形PAMB 的面积最小时,直线AB 的方程为______.【解析】如图,AP ==,所以四边形PAMB 的面积122S AP AM =⨯⋅=, 所以当PM 最小时,S 也最小,由题意,()4,0M ,可设()2,2P t t ,则()()2222242244416212PM t t t t t =−+=−+=−+,故当t =PM 取得最小值,此时(2,P ±,所以直线AB 的方程为()()2444x −−±=,化简得:20x ±−=.【答案】20x +−=或20x =−=9.(★★★★)已知圆22:2440C x y x y +−−−=,P 为直线:20l x y ++=上的动点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 和B ,AB 的中点为Q ,若点T 的坐标为111,1010⎛⎫⎪⎝⎭,则TQ 的最小值为______.【解析】()()22222440129x y x y x y +−−−=⇒−+−=⇒圆心()1,2C ,半径3r =, 设(),2P m m −−,则切点弦AB 所在直线的方程为()()()()112229m x m y −−+−−−−=, 化简得:()140m x y x y −+−−=,所以直线AB 过定点41,55K ⎛⎫− ⎪⎝⎭,如图,显然CQ KQ ⊥,所以点Q 的轨迹是以CK 为直径的圆,其圆心为111,1010G ⎛⎫ ⎪⎝⎭,CK ==,因为GT =min 12TQ GT GK =−=.【答案】10。

专题14 圆锥曲线的切线问题

专题14 圆锥曲线的切线问题一、结论圆锥曲线的切线问题常用方法有几何法,代数法:比如求圆的切线,常用圆心到直线的距离等于半径来解决切线问题,也可以联立直线与圆的方程根据0∆=来求解;比如涉及到椭圆的切线问题,也常常联立直线与椭圆的方程根据0∆=来求解; 对于抛物线的切线问题,可以联立,有时也可以通过求导来求解. 而对于这些圆锥曲线也常常存在一些特殊的求切线公式:1.过圆C :222()()x a y b R −+−=上一点00(,)P x y 的切线方程为200()()()()x a x a y b y b R −−+−−=.2.过椭圆22221x y a b+=上一点00(,)P x y 的切线方程为00221x x y ya b +=.3.已知点00(,)M x y ,抛物线C :22(0)y px p =≠和直线l :00()y y p x x =+.(1)当点00(,)M x y 在抛物线C 上时,直线l 与抛物线C 相切,其中M 为切点,l 为切线. (2)当点00(,)M x y 在抛物线C 外时,直线l 与抛物线C 相交,其中两交点与点M 的连线分别是抛物线的切线,即直线l 为切点弦所在的直线.(3)当点00(,)M x y 在抛物线C 内时,直线l 与抛物线C 相离.二、典型例题1.(2021·安徽·六安一中高二期末(文))已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b +=>>,则椭圆在其上一点()00,A x y 处的切线方程为00221x x y y a b +=,试运用该性质解决以下问题;椭圆221:12x C y +=,点B 为1C 在第一象限中的任意一点,过B 作1C 的切线l ,l 分别与x 轴和y 轴的正半轴交于,C D 两点,则OCD 面积的最小值为( )A .1 BCD .2【答案】C 【详解】设1111(,),(0,0)B x y x y >>,由题意得,过点B 的切线l 的方程为:1112x xy y +=, 令0y =,可得12(,0)C x ,令0x =,可得11(0,)D y ,所以OCD 面积111112112S x y x y =⨯⨯=,又点B 在椭圆上,所以221112x y +=,所以121111121111122x y S x y x y x x y y +===+≥=当且仅当11112x yy x =,即111,x y = 所以OCD故选:C【反思】过椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点()00,A x y 作切线,切线方程为:00221x x y ya b+=,该结论可以在小题中直接使用,但是在解答题中,需先证后用,所以在解答题中不建议直接使用该公式.2.(2020·江西吉安·高二期末(文))已知过圆锥曲线221x y m n+=上一点()00,P x y 的切线方程为001x x y y m n +=.过椭圆221124x y +=上的点()3,1A −作椭圆的切线l ,则过A 点且与直线l 垂直的直线方程为( ) A .30x y −−= B .-20x y += C .2330x y +−= D .3100x y −−=【答案】B 【详解】过椭圆221124x y +=上的点()3, 1A −的切线l 的方程为()31124y x −+=,即40x y −−=,切线l的斜率为1.与直线l 垂直的直线的斜率为-1,过A 点且与直线l 垂直的直线方程为()13y x +=−−,即20x y +−=. 故选:B【反思】根据题中信息,直接代入公式,但是在代入切线方程为001x x y ym n+=注意不要带错,通过对比本题信息,12m =,4n =,03x =,01y =−,将这些数字代入公式,可求出切线l ,再利用直线垂直的性质求解.3.(2022·江苏南通·一模)过点()1,1P 作圆22:2C x y +=的切线交坐标轴于点A 、B ,则PA PB ⋅=_________.【答案】2− 【详解】圆C 的圆心为()0,0C ,10110CP k −==−, 因为22112+=,则点P 在圆C 上,所以,PC AB ⊥,所以,直线AB 的斜率为1AB k =−,故直线AB 的方程为()11y x −=−−,即20x y +−=, 直线20x y +−=交x 轴于点()2,0A ,交y 轴于点()0,2B , 所以,()1,1PA =−,()1,1PB =−,因此,112PA PB ⋅=−−=−. 故答案为:2−.另解:过圆C :222()()x a y b R −+−=上一点00(,)P x y 的切线方程为200()()()()x a x a y b y b R −−+−−=.可知01x =,01y =;0a b ==,22R =,代入计算得到过点()1,1P 作圆22:2C x y +=的切线为:(10)(0)(10)(0)2x y −−+−−=,整理得:20x y +−=,直线20x y +−=交x 轴于点()2,0A ,交y 轴于点()0,2B , 所以,()1,1PA =−,()1,1PB =−,因此,112PA PB ⋅=−−=−. 故答案为:2−.【反思】本题中提供了常规方法和使用二级结论的解法,特别提醒同学们,二级结论的公式代入数字时,最忌讳代入错误,所以需要特别仔细。

圆锥曲线方程知识点总结

圆锥曲线方程知识点总结一、圆锥曲线的基本方程椭圆的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > b > 0)$$其中椭圆的长轴为$2a$,短轴为$2b$,焦距为$\sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$c/a$。

双曲线的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > 0, b > 0)$$其中双曲线的两个分支的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$。

抛物线的标准方程如下:$$x^2 = 4ay. (a > 0)$$其中抛物线的焦点为$(0, a)$,顶点为$(0, 0)$。

二、圆锥曲线的参数方程圆锥曲线还可以用参数方程表示。

以椭圆为例,其参数方程为:$$\begin{cases}x = a \cos \theta, \\y = b \sin \theta. \\\end{cases}$$其中$\theta$的取值范围为$[0, 2\pi]$。

双曲线和抛物线的参数方程也可以类似地表示。

三、圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线还可以用极坐标方程表示。

以椭圆为例,其极坐标方程为:$$r = \frac{ab}{\sqrt{a^2 \sin^2 \theta + b^2 \cos^2 \theta}}.$$其中$r$为极径,$\theta$为极角。

双曲线和抛物线的极坐标方程也可以类似地表示。

四、圆锥曲线的性质1. 圆锥曲线关于坐标轴的对称性:- 椭圆关于$x$轴和$y$轴都对称;- 双曲线关于$x$轴和$y$轴都对称;- 抛物线关于$y$轴对称。

2. 圆锥曲线的焦点、直径、离心率等:- 椭圆的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 双曲线的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 抛物线的焦点到中心的距离为$c = a$,离心率为$e = 1$。

圆锥曲线切线

3.1圆锥曲线切线的定义设直线l '与圆锥曲线相交于P 、Q 两点(对于双曲线P 、Q 在同一支上),将直线绕点P 旋转,使点Q 逐渐靠近点P ,当l '转到直线l 的位置时,点P 与Q 重合,这时直线l 叫做圆锥曲线在点P 的切线,P 叫做切点.经过点P 与切线垂直的直线叫做圆锥曲线在点P 的法线[10].以抛物线为例,作图1如下:3.2圆锥曲线的切线方程(1)过圆锥曲线上一点的切线方程容易得到,过圆锥曲线上一点的切线方程如下:经过椭圆 12222=+by a x 上一点()00,y x P 的切线方程为:12020=+b y y a x x ;经过双曲线12222=-b y a x 、12222=-bx a y 上一点()00,y x P 的切线方程分别为:12020=-b y y a x x 、12020=-bxx a y y ; 经过抛物线px y 22±=、py x 22±=的切线方程分别为:()x x p y y o o +±=、()y y p x x o o +±=.所以经过圆锥曲线上一点()00,y x P 的切线方程,就是把圆锥曲线方程中的2x 和2y'分别为换为0x x 和0y y ,x 和y 分别换为)2(0x x +和)2(0y y +,即“替换法则”. (2)定斜率的切线方程容易证明,对于定斜率圆锥曲线的切线方程如下:斜率为k ,并且和椭圆12222=+by a x 相切的切线方程为:222b k a kx y +±=(不问ab的大小);斜率为k ,并且和双曲线12222=-b y a x 、12222=-bx a y 相切的切线方程分别为:222b k a kx y -±=(222b k a ≥)、222b k a kx y -±=(222a k b ≤);斜率为k ,并且和抛物线px y 22±=、py x 22±=相切的切线方程分别为:kp y 2±=(k 0≠)、22pk y =.3.3圆锥曲线切点弦从圆锥曲线外一点向圆锥曲线引两条切线(如果存在),那么经过两切点的圆锥曲线的弦叫做切点弦[11].圆锥曲线外一点()11,P x y 向圆锥曲线引两条切线,求经过两切点的切点弦方程同样可用2x 和2y 分别换为x x 1和y y 1,x 换成21x x +,y 换成21yy +的“替换法则”去求它,即[12]:经过椭圆 12222=+by a x 上一点()11,y x P 的切点弦方程为:12121=+b y y a x x ;经过双曲线12222=-b y a x 、12222=-bx a y 上一点()11,y x P 的切点弦方程分别为:12121=+b y y a x x ,12121=-bxx a y y ; 经过抛物线px y 22±=、py x 22±=上一点()11,y x P 的切点弦方程分别为:()x x p y y o +±=1,()y y p x x o +±=1. 3.4圆锥曲线焦点弦如果经过焦点的直线和圆锥曲线相交于两点,那么经过这两交点的圆锥曲线的弦叫做焦点弦[13].4 圆锥曲线切线的性质及其应用探讨圆锥曲线有许多共同的优美性质[14].下面我们探讨圆锥曲线的几个简单性质,并给出应用例子,希望这些性质及其应用能有助于初学者对圆锥曲线切线有所了解,从而有效解决相关问题.性质1:在圆锥曲线的准线l (相应准线)上任取一点P ,经过P 点引圆锥曲线的两条切线PA 、PB ,其中A 、B 为切点,则切点弦AB 经过焦点F (相应焦点)且AB 垂直于PF .证明:首先看椭圆的情形.如图2,设椭圆的方程为12222=+b y a x (a >b >0),在左准线上任取一点⎪⎪⎭⎫⎝⎛-n c a P ,2,经过P 点所引两条切线PA 、PB ,其中A 、B 为切点,则切点弦AB 的方程为:22222b a ny a x cb a =+- . 又左焦点()0,1c F -满足切点弦AB 的方程,所以点1F 在AB 这条直线上,即切点弦AB 过焦点1F .又因为2201b cnca c c n k PF -=+-+--= ,cn b n a b a k AB 2222=--=,所以有122-=⋅-=cnb b cn k k ABPF即AB 垂直PF .同理可证在右准线上的点P 引椭圆的两条切线PA ,PB 的切点弦AB 经过右焦点且AB 垂直PF .同理可证对双曲线12222=-by a x 和12222=-bx a y ,性质1也成立.下面看抛物线的情形.如图3,设抛物线的方程为px y 22=,在其准线上任取一点⎪⎭⎫⎝⎛-n p P ,2,则经过点P 引两切线PA ,PB ,其中A 、B 为切点,则切点弦AB 的方程为:⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=x p p ny 2.又因为抛物线px y 22=的焦点为⎪⎭⎫⎝⎛0,2p F ,满足切点弦AB 的方程,所以切点弦AB经过焦点F .又p np p n k PF -=--=22 ,n p k AB = , 所以有 1-=⋅-=n p p n k k AB PF 即AB 垂直PF .同理可证对于抛物线px y 22-=和py x 22±=,性质1也成立.推论:在圆锥曲线上经过焦点弦AB 两端点的切线的交点P 落在(相应)准线l 上.证明:先看椭圆的情形.设经过椭圆12222=+by a x (a >b >0)的焦点弦AB 的两端点A 、B 的两条切线相交于()11,y x P ,则直线AB 的方程为12121=+byy a x x . x又因为焦点()0,C F ±的坐标满足切点弦方程121=±acx ,即c a x 21±= ,故P 点落在圆锥曲线的准线上.同理可证对于双曲线、抛物线推论也成立. 下面举例说明性质1及推论的应用.例1[14]:(2006年全国高考题(Ⅱ)理第21题)已知抛物线y x 42=的焦点为F ,A 、B 是抛物线上的两个动点,且−→−−→−=FB AF λ(λ>0),过A 、B 两点分别作抛物线的切线,设其交点为M .(1)证明−→−−→−⋅FB FA 为定值;(2)设的△ABM 面积为S ,写出()λf S =的表达式并求S 的最小值. 解法一:详见2006年全国高考题(Ⅱ)理第21题数学试题卷(理科类)答案. 解法二:(1)−→−−→−=FB AF λ∴A 、F 、B 三点共线.即直线AB 经过抛物线y x 42=的焦点F . ∴由性质1知 AB FM ⊥. ∴−→−−→−⊥AB FM . 即0=⊥−→−−→−AB FM .∴−→−−→−⋅FB FA 为定值0.(2) 直线AB 经过抛物线y x 42=的焦点 ∴两切线的交点M 在准线上 −→−−→−⊥AB FM AB FM S ⋅=∴21AB 为定值且4=AB∴要求S 的最小值,需求FM 的最小值∴当且仅当M 在y 轴上时,即()1,0-M 时,S 取得最小值4422121=⨯⨯=⋅=∴AB FM S ∴S 的最小值为4.说明:(1)由性质1的结论知,本题中的M 事实上在准线2py -=上且−→−−→−⊥AB FM ,这样此题便可迎刃而解.(2)由推论知M 在准线上,当且仅当M 在y 轴上,即()1,0-M 时,S 取得最小值.这样来解答相对较简单,节约解题时间.例2[15]:(2006年重庆高考试题文科22题)如图4,对每一个正整数n ,()n n n y x A ,是抛物线y x 42=上的点,过焦点F 的直线n FA 交抛物线于另一点()n n n t s B ,.(1)试证: 4-=n n s x (n ≥1);(2)取n n x 2=,并记n C 为抛物线上分别以n A 与n B 为切点的两切线的交点.试证:122121+-=++++-n n n FC FC FC .下面主要看第二问的解答.解法一:详见2006年全国统一考试(重庆卷)数学试题卷(文科类)答案.解法二:(1)略.(2)nn x 2= ∴42422n n x y ==,则n A 的坐标为⎪⎪⎭⎫⎝4,22n n n A ,所以过n A 的直线的斜率()n n x x y k 22211==='=-. 设()y x C n ,,则直线n n C A 的方程为:()n n nx y 224212-=--.由性质1推论知, n n C A 与n n C B 的交点n C 在相应准线1-=y 上.把1-=y 代入直线n n C A 方程解得1212--=n n x .yx故有⎪⎭⎫⎝⎛----1,21211n n n C ,又()1,0F .∴1121122112122122212------+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-==n n n n n n n FC .().1222112112121212121122211121221+-=--+--=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++++=++++---n n n nn n n FC FC FC 说明:此解法优点在于,利用圆锥曲线切线性质求出两切线交点坐标,可大大减少运算量,减少运算时间.由推论知当直线l 过焦点并与圆锥曲线交于A 、B 两点,则经过A 、B 的两切线的交点落在相应的准线上;那么对于任一点()00,y x P 任作直线l 与圆锥曲线交于M 、N 两点,经过M 、N 的两切线的交点是否也落在某一固定的直线上呢?为此通过证明得出性质2.性质2:过圆锥曲线外任一点()00,y x P 作直线l ,交圆锥曲线于M 、N 两点,若圆锥曲线在点M 、N 处切线的交点为Q ,则点Q 在一定直线上.证明:首先来看椭圆的情形.设椭圆的方程为12222=+by a x (a >b >0),过椭圆外一点()00,y x P 任作直线l 交椭圆于M 、N 两点,椭圆在点M 、N 处切线的交点为Q .设),(11y x M 、),(22y x N ,则两切线的方程分别为:MQ :12121=+b y y a x x ,NQ :12222=+byy a x x . 可解得交点的坐标为:1221122)(y x y x y y a x --=, 1221122)(y x y x x x b y ---=. 设过点()00,y x P 的直线l 的方程为)(00x x k y y -=-,则0011)(y x x k y +-=, 0022)(y x x k y +-=.于是()[][]()()0012002200211221)(y kx x x y x x k x y x x k x y x y x --=+--+-=-,()1212x x k y y -=-.所以()()()00200121221221122)(y kx ka y kx x x x x ka y x y x y y a x -=---=--=, ()()()00200121221221122)(y kx b y kx x x x x b y x y x x x b y --=----=---=. 消去k ,得12020=+b y y a x x .所以点P 在定直线12020=+by y a x x 上. 说明:(1)当点P 在椭圆内部时,任作直线l 与椭圆都有两个交点,此时轨迹为直线12020=+byy a x x .(2)当点P 在椭圆外部时,要使过点P 的直线与椭圆有两个交点,则斜率k 受到限制.同理可证双曲线对性质2也成立.设双曲线方程为12222=-by a x (a >0,b >0),过双曲线外一点()00,y x P 任作直线l 交双曲线于M 、N 两点,双曲线在点M 、N 处切线的交点为Q ,则点Q 在定直线12020=-byy a x x 上. 说明:当点P 在无穷远处时,过点P 任作直线即为一族平行直线.此时问题变为:斜率为k 一组平行直线交圆锥曲线于M 、N 两点,过M 、N 两点的切线的交点在一定直线上.下面看抛物线的情形.已知抛物线px y 22=,过抛物线外一点()00,y x P 任作直线l 与交抛物线于M 、N 两点,曲线在点M 、N 处的切线交点为Q .设),(11y x M 、),(22y x N ,则两切线的方程分别为:MQ :)(11x x p y y +=,NQ :)(22x x p y y +=.可解得交点的坐标为 :211221y y y x y x x --=,2121y y x x p y --=.设过()00,y x P 的直线l 的方程为:()00x x k y y -=-.把0011)(y x x k y +-=,0022)(y x x k y +-=代入直线l 的方程解得:kkx y x 00-=,n py =.再消去k ,得()00x x p y y +=.所以点P 在定直线()00x x p y y +=上,故性质2得证. 特别地,当点P 坐标取圆锥曲线的焦点坐标时,该性质变为性质1的推论,即性质2为性质1的推论推广[16].例3:已知抛物线C :2x y =,过点()2,0P 的直线交抛物线于M 、N 两点,曲线C 在点M 、N 处的切线交点为Q ,求点Q 所在的直线.解法一:设()11,y x M , ()22,y x N ,则211x y =,222x y =,过点M 、N 的切线方程分别为()1121y y x x +=,()2221y y x x +=. ∴()11212x x x x y -=- ,()22222x x x x y -=-, 由这两方程解得221x x x +=,21x x y =. 设过点()2,0P 的直线斜率为k ,则方程为2+=kx y (1) 把(1)式代入抛物线方程2x y =,消去y ,得 022=--kx x .由韦达定理得 2,2121-==+x x k x x ,所以2-=y .即点Q 的轨迹在定直线2-=y (x ∈R)上.解法二:由性质2和2x y =知21=p 把00=x ,20=y 代入方程 ()00y y p x x += 得2-=y ,即点Q 的轨迹在定直线2-=y (x ∈R)上.说明:在解题时如果学生懂得性质2,那么就可以直接利用公式来解决,节约做题时间.例4[17]:(2005年江西高考题理科试卷)设抛物线C :2x y =的焦点为F ,动点P 在直线:02=--y x 上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线PA 、PB 且与抛物线C 分别相交于A 、B 两点.(1)求△APB 的重心G 的轨迹方程; (2)证明:∠PFA =∠PFB .解:详见2005年江西高考题理科试卷答案.由(2)的结论和答案激发了一种思想:对于圆锥曲线外一点P 作圆锥曲线的两条切线,切点分别为A 、B .F 为圆锥曲线的其一焦点.当P 点在F 相应的准线上时,由性质1知AB PF ⊥,即∠PFA =∠PFB = 90.当点P 不在准线上时,是否也有∠PFA =∠PFB ?为此通过证明得出性质3.性质3:过圆锥曲线外一点P 作圆锥曲线的两条切线PA ,PB ,其中A 、B 为切点,F 为圆锥曲线的焦点,则PFB PAF ∠=∠.证明:先看椭圆的情形.如图5,设椭圆的方程为12222=+by a x (a >b >0),()n m P ,,()11,y x A ,()22,y x B ,则直线AB 的方程为122=+bny a mx ,即 02222=-+b a ny a mx b . 所以 0221212=-+b a ny a mx b ,则有212221amx b b a ny -=. 设F 为左焦点,则()0,c F -,所以()11,y c x FA +=−→−,()n c m FP ,+=−→−,故P=⋅−→−−→−FP FA ()11,y c x +()n c m ,+()()11ny c x c m +++=()()212221a mx b b a c x c m -+++=()()22212a a cm a x a mc c +++=()()2212mc a cx a a ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛+=m ac a x ac a 1()()em a ex a ++=1(e 是椭圆的离心率).由向量的内积公式PFA FP FA FP FA ∠⋅=⋅−→−−→−−→−−→−cos ||||,所以()()−→−−→−−→−−→−−→−−→−⋅+⋅+=⋅⋅=∠FPFA em a ex a FPFA FPFA PFA 1cos又由椭圆的焦半径公式可知:1||ex a FA +=−→−,所以()()()()−→−−→−+=⋅++⋅+=∠FPem a FPex a em a ex a PFA 11cos同理可得:()−→−+=∠FPem a PFB cos ,所以PFB PFA ∠=∠.说明:当F 为右焦点时,同理可得PFB PFA ∠=∠. 同理可证对双曲线性质3也成立.下面看抛物线的情形.如图6, 设抛物线的方程为:px y 22=,()n m P ,,()1,1y x A ,()2,2y x B ,则直线AB 的方程为: ()x m p ny +=.所以()11x m p ny += , 又⎪⎭⎫⎝⎛0,2p F ,则⎪⎭⎫ ⎝⎛-=−→−11,2y p x FA ,⎪⎭⎫ ⎝⎛-=−→−n p m FP ,2,故()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⋅−→−−→−222222,2,21111111p m p x x m p p m p x ny p m p x n p m y p x FP FA由向量的内积公式 PFA FP FA FP FA ∠⋅=⋅−→−−→−−→−−→−cos ||||,所以||||22||||cos 1−→−−→−−→−−→−−→−−→−⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⋅⋅=∠FP FA p m p x FP FA FP FA PFA又由抛物线的焦半径可知:2||1px FA +=−→−,所以 ||2||222||||cos 11−→−−→−−→−−→−−→−−→−⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⋅⋅=∠FP p m FP p x p m p x FP FA FP FA PFA 同理可得:||2cos −→−⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∠FP p m PFB ,所以 PFB PFA ∠=∠.说明:如果在教学中教师能引导学生这样分析和探讨得出性质3,那么像例4第二问这样的题目学生在解答时可做到心中有数,且能信心十足地解答好该题[18].性质4:经过圆锥曲线外一点P (双曲线两焦点所在的线段中点除外)作圆锥曲线的两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B .过P 作倾斜角为θ的直线交圆锥曲线于M 、N 两点,与切点弦交于C 点,则直线MN 上的三线段PM 1、PC 1、PN1成等差数列. 证明:首先看椭圆的情形.如图7,设椭圆的方程为12222=+by a x (a >b >0),椭圆外一点()00,y x P ,两切点为A 、B 两点,则直线AB 的方程为:12020=+by y ax x (1).设直线MN 的参数方程为 ⎩⎨⎧+=+=θθsin cos 00t y y t x x (t 为参数)(2),由(1)、(2)式得2020220220sin cos 1b y a x b y a x t +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 且PC t =. 再将(2)代入椭圆方程12222=+by a x ,得关于t 的方程:01sin cos 2sin cos 220220202022222=-++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+b y a x b y a x t t b a θθθθ.因为直线与圆锥曲线有两个交点,所以()2002222sin sin sin cos θθθθy x a b --+=∆>0,方程有两根,设两根为1t 、2t ,则PM t =1,PN t =2,所以⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=+220222020*******sin cos 21111b y a x b y a x t t t t t t PN PM o θθ 由此可发现PCt PN PM 2211==+ 故PM 1、PC 1、PN1成等差数列.同理可证对双曲线性质4也成立.下面看抛物线的情形.如图8,设抛物线的方程为px y 22=,抛物线外一点()00,y x P ,两切点分别为A 、B 两点,则直线AB 的方程为:()x x p yy +=00(1).设直线MN 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=θθsin cos 00t y y t x x (t 为参数)(2),由(1)、(2)式得:θθcos sin 2020p y y px t --=且PC t = 把(2)带入抛物线方程px y 22=,得关于t 的方程:()()θθcos 2sin 020t x p t y +=+.所以()02cos sin 2sin 02002=-+-+px y t p y θθθ因为直线与圆锥曲线有两个交点,所以∆>0,方程有两根,设其两根为1t 、2t ,则PM t =1,PN t =2,所以().22cos sin 21111200212121t y px p y t t t t t t PN PM =--=+=+=+θθ 所以PM 1、PC 1、PN1成等差数列. 特别地,当0=θ时,过P 点的直线PM 平行于对称轴与抛物线只有一个交点M ,这时由高等几何的知识,N 可视作无穷远点,因而有01→PN. 即有 PM 1= PC 2, 故M 是PC 的中点.例5[19]:双曲线方程1422=-y x ,)3,1(-P ,ST 为切点弦,过P 点的直线为2+-=x y ,并与双曲线交于A 、B 两点,与切点弦交于C 点.证明三线段PA1、PC 1、PB1成等差数列.证明: ST 的方程为,134=--y x 与2+-=x y 的交点为⎪⎭⎫ ⎝⎛-116,1128C . 11239=∴PC , 392112=PC . 又2+-=x y 与1422=-y x 的交点为()0,2A ,⎪⎭⎫⎝⎛-34,310B . 621=∴PA , 26231=PB ∴PC PB PA 23921126236211==+=+ ∴PA 1、PC 1、PB1成等差数列. 性质5:从圆锥曲线上一点P 引切线和法线分别交x 轴所在直线于T 、N ,交y 轴所在直线于T '、N ',则N P PN T P PT '⋅='⋅.证明:先看椭圆等的情形.如图10,设椭圆的方程为12222=+by a x (a >b >0),经过其上一点()ααsin ,cos b a P 的切线与法线方程分为:ab y a x b =⋅+⋅ααsin cos ,()ααααcos sin cos sin 22b a y b x a -=⋅-⋅x它们与长轴所在直线的交点是:⎪⎭⎫ ⎝⎛0,cos αa T ,()⎪⎭⎫⎝⎛-0,cos 122αb a a N .它们与短轴所在直线的交点是:⎪⎭⎫ ⎝⎛'αsin ,0b T ,()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--'b b a N αsin ,022. 于是有 222222sin sin cos sin cos cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-='⋅ααααααb b a b a a T P PTαα2222cos sin b a +=()()2222222222sin sin cos sin cos cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++⋅+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--='⋅b b a b a b a b a a N P PN αααααα αα2222cos sin b a +=故N P PN T P PT '⋅='⋅其次看双曲线的情形.如图11,设双曲线的方程为12222=-by a x ,过其上一点()θθtan ,sec b a P 的切线与法线方程分为:ab y a x b =⋅-⋅θθtan sec ,()θθθθsec tan sec tan 2⋅+=⋅+⋅b a y b x a .故T 、T '、N 、N '的坐标分别为:⎪⎭⎫ ⎝⎛0,sec θa T ,⎪⎭⎫ ⎝⎛-'θtan ,0b T ,()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+0,sec 22a b a N θ,()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+'b b a N θtan ,022 于是有 22222tan tan sec tan sec sec ⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-='⋅θθθθθθb b a b a a T P PTθθ2222sec tan b a +=22222222tan sec tan sec ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛='⋅b a a b a b N P PN θθθθ θθ2222sec tan b a += 即N P PN T P PT '⋅='⋅再次看抛物线的情形.如图12,设抛物线的方程为px y 22±=,过其上一点()pt pt P 2,22的切线与法线方程分别为:0222=+-pt ty x ,()22122t pt y tx +-+故T 、T '、N 、N '的坐标分别为:()0,22pt T -,()()0,212t p N +,()pt o T ,',()()2212,0t pt N +'于是有 ()()()()2222222222pt pt pt pt pt pt T P PT -+⋅++='⋅()222412t t p +=()()[]()()[]22222221222212t pt pt pt t p pt N P PN +-+⋅+-='⋅()222412t t p +=所以N P PN T P PT '⋅='⋅ ,即性质5得证.例6: 椭圆的方程为192522=+y x ,过其上一点⎪⎭⎫ ⎝⎛-59,4P 得切线l 与x 轴、y 轴相交于T 、T ',过点P 的法线l '与x 轴、y 轴相交于N 、N ',求N P PN '⋅的值.分析:由性质5可知//PN PN PT PT ⋅=⋅,要求N P PN '⋅可转化为求T P PT '⋅.解: 直线l 为椭圆的切线,且切点⎪⎭⎫ ⎝⎛-59,4P∴直线l 的方程为1959254=+-yx∴⎪⎭⎫⎝⎛-0,425T ,()5,0T 'x由两点间的距离公式得:20419590442522=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=PT ,()54145954022=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++='T P N P PN T P PT '⋅='⋅ ∴N P PN '⋅=25369541420419=⨯. 总之,在教学过程中引导学生通过探究性学习获得圆锥曲线的一些切线的性质并加以应用,不仅可以让学生进一步加深对圆锥曲线知识的理解,提高解题能力,而且可以培养学生的创造性思维,提高学生的学习数学的兴趣[20].5 结论5.1主要发现圆锥曲线切线的性质及其应用为相关问题的求解和证明提供十分有效的解题思路,有助于学生对圆锥曲线切线知识有更深刻认识.探讨圆锥曲线切线的性质,不仅需要对基础知识熟练掌握,而且要灵活运用相关知识,善于将知识点衔接起来,归纳总结三种圆锥曲线的内在个性特点.只有通过不断地分析典型题目,找出内在规律及它们的一些性质进行总结,才能找出圆锥曲线具有的统一性质.总之,在高考中圆锥曲线切线的相关问题既有一定难度,又有一定的技巧性和整体性,但只要我们善于思考和总结就容易找到解决问题的突破口,也会发现圆锥曲线切线的性质对求解该类问题有着很大的帮助. 5.2启示圆锥曲线切线的性质是解决与圆锥曲线切线相关问题的关键点,理解掌握圆锥曲线切线的性质和证明思路,对解决圆锥曲线的相关问题有极大的帮助.但要理解掌握和灵活运用性质去解决问题时,必须对基础知识熟练掌握,且能够将知识点融会贯通. 5.3局限性本毕业论文提供的仅是有限的几个性质及证明方法,还有许多性质未能得出,限我个人能力有限,不能提供更多的性质以便解决许多相关的问题,同时也没能完全给出相应的应用,这是本毕业论文的不足. 5.4努力方向除了文中所述的几个性质外,根据三种圆锥曲线的内在个性特点可能还有其他的一些性质,这些性质将有待我们作进一步探讨研究,以弥补本论文的不足.参考文献[1] 郑观宝.圆锥曲线的一个共通性质[J].中学数学研究,2006,(8):44.[2] 人民教育出版社中学数学室.全日制普通高级中学教科书(第二册上)[M].北京:人民教育出版社,2004:91-122.[3] 张留杰. 圆锥曲线的一个性质的证明与推广[J]. 数学通讯,2003,(15):25-27.[4] 周伟林. 圆锥曲线切点弦的一个性质[J].考试周刊,2007,(3):49-50.[5] 黄继创. 圆锥曲线的一个几何特征[J].数学通讯,2006,(6):94-95.[6] 吴翔雁. 圆的重要性质在圆锥曲线上的推广[J].数学通讯,2005,(7):25-27.[7] 张家瑞.圆锥曲线的一个性质[J].数学教学通讯,2006,(8):55-56.[8] 潘德党. 圆锥曲线的一个性质及应用[J].数学教学研究,2007,(3):25-26.[9] 李铭祺.高中几何学习指导[M].西安:陕西人民教育出版社.1987:125-126.[10] 刘膺淳.高中数学知识转化为能力的途径[M].长沙:湖南人民出版社,1988: 115-118.[11] 黄熙宗.圆锥曲线切点弦方程的简易求法[J].苏州教育学院学报,1991,5(3):18-19.[12] 王保庆,杨振兴,蔡凯.圆锥曲线切点弦方程的性质新探[J]. 数学教学通讯,2009, 5:28-29.[13] 邱昌银.圆锥曲线准切线焦点弦的相关性质[J].数学通讯,2003,(5):12-13.[14] 杨宣文,杨国平.圆锥曲线的又一性质[J].数学教学通讯,2006,(7):35-37.[15] 蔡献慧.圆锥曲线切点弦的应用[J].洛阳师范学院学报,2006,5(5):158-159.[16] 储炳南.圆锥曲线的一个统一性质[J].数学教学,2006,(11):24—26.[17] 梁平. 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