高考数学圆锥曲线专题复习资料Word文件下载.docx
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圆心在c(a,b),半径为r的圆方程是
(x-a)2+(y-b)2=r2
圆心在坐标原点,半径为r的圆方程是
x2+y2=r2
(2)一般方程
当D2+E2-4F>0时,一元二次方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0
叫做圆的一般方程,圆心为(-,-),半径是.配方,将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0化为
(x+)2+(y+)2=
当D2+E2-4F=0时,方程表示一个点
(-,-);
当D2+E2-4F<0时,方程不表示任何图形.
点与圆的位置关系已知圆心C(a,b),半径为r,点M的坐标为(x0,y0),则
|MC|<r点M在圆C,|MC|=r点M在圆C上,|MC|>r点M在圆C,
其中|MC|=.
(3)直线和圆的位置关系
①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系
直线与圆相交有两个公共点
直线与圆相切有一个公共点
直线与圆相离没有公共点
②直线和圆的位置关系的判定
(i)判别式法
(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离d=与半径r的大小关系来判定.
3.椭圆、双曲线和抛物线基本知识
椭圆
双曲线
抛物线
轨迹条件
{M||MF1|+|MF2|=2a,|F1F2|<2a}
{M||MF1|-|MF2|.
=±
2a,|F2F2|>2a}.
{M||MF|=点M到直线l的距离}.
圆形
标准方程
+=1(a>b>0)
-=1(a>0,b>0)
y2=2px(p>0)
顶点
A1(-a,0),A2(a,0);
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a)
O(0,0)
轴
对称轴x=0,y=0
长轴长:
2a
短轴长:
2b
实轴长:
2a虚轴长:
对称轴y=0
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
焦点在长轴上
焦点在实轴上
F(,0)
焦点对称轴上
焦距
|F1F2|=2c,
c=
|F1F2|=2c,
准线
x=±
准线垂直于长轴,且在椭圆外.
准线垂直于实轴,且在两顶点的侧.
x=-
准线与焦点位于顶点两侧,且到顶点的距离相等.
离心率
e=,0<e<1
e=,e>1
e=1
4.圆锥曲线的统一定义
平面的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l的距离之比是一个常数e(e>0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线.其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l称为准线,正常数e称为离心率.
当0<e<1时,轨迹为椭圆,当e=1时,轨迹为抛物线当e>1时,轨迹为双曲线
5.坐标变换
坐标变换在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点的坐标与曲线的方程.
坐标轴的平移坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫做坐标轴的平移,简称移轴.
坐标轴的平移公式设平面任意一点M,它在原坐标系xOy中的坐标是9x,y),在新坐标系x′O′y′中的坐标是(x′,y′).设新坐标系的原点O′在原坐标系xOy中的坐标是(h,k),则
x=x′+hx′=x-h
(1)或
(2)
y=y′+ky′=y-k公式
(1)或
(2)叫做平移(或移轴)公式.
中心或顶点在(h,k)的圆锥曲线方程见下表.
方程
焦线
对称轴
椭圆
+=1
(±
c+h,k)
+h
x=h
y=k
+=1
(h,±
c+k)
y=±
+k
-=1
c+h)
(y-k)2=2p(x-h)
(+h,k)
x=-+h
(y-k)2=-2p(x-h)
(-+h,k)
x=+h
(x-h)2=2p(y-k)
(h,+k)
y=-+k
(x-h)2=-2p(y-k)
(h,-+k)
y=+k
二、知识点、能力点提示
(一)曲线和方程,由已知条件列出曲线的方程,曲线的交点
说明在求曲线方程之前必须建立坐标系,然后根据条件列出等式进行化简.特别是在求出方程后要考虑化简的过程是否是同解变形,是否满足已知条件,只有这样求出的曲线方程才能准确无误.另外,要求会判断曲线间有无交点,会求曲线的交点坐标.
三、考纲中对圆锥曲线的要求:
考试容:
.椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程;
.双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质;
.抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质;
考试要求:
.
(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,理解椭圆的参数方程;
.
(2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质;
.(3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质;
.(4)了解圆锥曲线的初步应用。
四.对考试大纲的理解
高考圆锥曲线试题一般有3题(1个选择题,1个填空题,1个解答题),共计22分左右,考查的知识点约为20个左右.其命题一般紧扣课本,突出重点,全面考查.选择题和填空题考查以圆锥曲线的基本概念和性质为主,难度在中等以下,一般较容易得分,解答题常作为数学高考中的压轴题,综合考查学生数形结合、等价转换、分类讨论、逻辑推理等诸方面的能力,重点考查圆锥曲线中的重要知识点,通过知识的重组与,使知识形成网络,着重考查直线与圆锥曲线的位置关系,往往结合平面向量进行求解,在复习应充分重视。
求圆锥曲线的方程
【复习要点】
求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点,主要考查识图、画图、数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理、合理运算及创新思维能力,解决好这类问题,除要求熟练掌握好圆锥曲线的定义、性质外,命题人还常常将它与对称问题、弦长问题、最值问题等综合在一起命制难度较大的题,解决这类问题常用定义法和待定系数法.
一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤.
定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.
定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0).
定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小.
【例题】
【例1】双曲线=1(b∈N)的两个焦点F1、F2,P为双曲线上一点,
|OP|<5,|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比数列,则b2=_________.
解:
设F1(-c,0)、F2(c,0)、P(x,y),则
|PF1|2+|PF2|2=2(|PO|2+|F1O|2)<2(52+c2),
即|PF1|2+|PF2|2<50+2c2,
又∵|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·
|PF2|,
依双曲线定义,有|PF1|-|PF2|=4,
依已知条件有|PF1|·
|PF2|=|F1F2|2=4c2
∴16+8c2<50+2c2,∴c2<,
又∵c2=4+b2<,∴b2<,∴b2=1.
【例2】已知圆C1的方程为,椭圆C2的方程为
,C2的离心率为,如果C1与C2相交于A、B两点,且线段AB恰为圆C1的直径,求直线AB的方程和椭圆C2的方程。
由
设椭圆方程为
设
又
两式相减,得
又
即
将
得
解得故所有椭圆方程
【例3】过点(1,0)的直线l与中心在原点,焦点在x轴上且离心率为的椭圆C相交于A、B两点,直线y=x过线段AB的中点,同时椭圆C上存在一点与右焦点关于直线l对称,试求直线l与椭圆C的方程.
解法一:
由e=,得,从而a2=2b2,c=b.
设椭圆方程为x2+2y2=2b2,A(x1,y1),B(x2,y2)在椭圆上.
则x12+2y12=2b2,x22+2y22=2b2,两式相减得,
(x12-x22)+2(y12-y22)=0,
设AB中点为(x0,y0),则kAB=-,
又(x0,y0)在直线y=x上,y0=x0,
于是-=-1,kAB=-1,
设l的方程为y=-x+1.
右焦点(b,0)关于l的对称点设为(x′,y′),
由点(1,1-b)在椭圆上,得1+2(1-b)2=2b2,b2=.
∴所求椭圆C的方程为=1,l的方程为y=-x+1.
解法二:
由e=,从而a2=2b2,c=b.
设椭圆C的方程为x2+2y2=2b2,l的方程为y=k(x-1),
将l的方程代入C的方程,得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2b2=0,
则x1+x2=,y1+y2=k(x1-1)+k(x2-1)=k(x1+x2)-2k=-.
直线l:
y=x过AB的中点(),则,
解得k=0,或k=-1.
若k=0,则l的方程为y=0,焦点F(c,0)关于直线l的对称点就是F点本身,不能在椭圆C上,所以k=0舍去,从而k=-1,直线l的方程为y=-(x-1),即y=-x+1,以下同解法一.
解法3:
直线不平行于y轴,否则AB中点在x轴上与直线中点矛盾。
故可设直线
,
,,,
,,
则,
,
所以所求的椭圆方程为:
【例4】如图,已知△P1OP2的面积为,P为线段P1P2的一个三等分点,求以直线OP1、OP2为渐近线且过点P的离心率为的双曲线方程.
以O为原点,∠P1OP2的角平分线为x轴建立如图所示的直角坐标系.
设双曲线方程为=1(a>0,b>0)
由e2=,得.
∴两渐近线OP1、OP2方程分别为y=x和y=-x
设点P1(x1,x1),P2(x2,-x2)(x1>0,x2>0),
则由点P分所成的比λ==2,
得P点坐标为(),
又点P在双曲线=1上,
所以=1,
即(x1+2x2)2-(x1-2x2)2=9a2,整理得8x1x2=9a2①
即x1x2=②
由①、②得a2=4,b2=9
故双曲线方程为=1.
【例5】过椭圆C:
上一动点P引圆O:
x2+y2=b2的两条切线PA、PB,A、B为切点,直线AB与x轴,y轴分别交于M、N两点。
(1)已知P点坐标为(x0,y0)并且x0y0≠0,试求直线AB方程;
(2