高考数学复习圆锥曲线理科.docx
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高考数学复习圆锥曲线理科
椭圆
思想方法:
一、函数与方程的思想、待定系数法
1.在圆锥曲线的一些求取值范围及最值的问题中,常将所求量表达为其它量的函数,运用函数的方法解决.
2.求椭圆方程时,焦点位置不明确要分类讨论
3.求圆锥曲线方程时,往往是已知曲线形状特征或由已知条件可分析其几何特征,确定形状,设出其标准方程,然后设法列出关于待定系数的方程或方程组求待定系数.要注意解题过程中,设而不求、整体处理的策略和恰当运用一元二次方程根与系数的关系求解.
4.焦点三角形问题
椭圆的一条焦点弦和另一焦点围成一个三角形.习惯上称作焦点三角形,在焦点三角形中命制题目是常见命题方式,解决焦点三角形问题经常从以下几个方面入手:
①定义②正、余弦定理③三角形面积.
二、解题技巧
1.求椭圆的方程主要有定义法和待定系数法,运用待定系数法求方程时,当椭圆的焦点位置不明确而无法确定其标准方程时,设方程为+=1(m>0,n>0),可以避免讨论和繁琐的计算,也可以设为Ax2+By2=1(A>0,B>0),这种形式在求解过两定点的椭圆方程时更简便.
3.求椭圆的离心率时,常常要列出a,b,c的一个齐次方程,结合b2=a2-c2,两边同除以a2化为e(e=)的二次方程求解.
4.椭圆上点M到焦点距离的最大值为a+c,最小值为a-c.
命题方向1:
椭圆的标准方程
[例1]已知椭圆+=1的焦距为4,则m等于()
A.4B.8
C.4或8D.以上都不对
变式练习:
椭圆x2+my2=1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m的值为()
A.B.C.2D.4
命题方向2:
椭圆的定义
[例2](2011·新课标全国高考)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为.过F1的直线l交C于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么C的方程为________.
变式练习:
已知点M(,0),椭圆+y2=1与直线y=k(x+)交于点A、B,则△ABM的周长为()
A.4B.8
C.12D.16
命题方向3:
椭圆的离心率
[例3]:
已知F1、F2是椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,若△ABF2是等腰直角三角形,则这个椭圆的离心率是()
A.B.C.-1D.
变式练习:
已知F1、F2是椭圆+=1的左、右焦点,弦AB过F1,若△ABF2的周长为8,则椭圆的离心率为________.
命题方向4:
椭圆中的最值问题
[例4]若以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形面积的最大值为1,则椭圆长轴长的最小值为()
A.1B.
C.2D.2
变式练习:
设P是椭圆+=1上一点,M、N分别是两圆:
(x+4)2+y2=1和(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|+|PN|的最小值、最大值分别为()
A.9,12B.8,11C.8,12D.10,12
点评:
∵圆外一点P到圆上所有点中距离的最大值为|PC|+r,最小值为|PC|-r,其中C为圆心,r为半径,故只要连接椭圆上的点P与两圆心M、N,直线PM、PN与两圆各交于两点处取得最值,最大值为|PM|+|PN|+两圆半径和,最小值为|PM|+|PN|-两圆半径和.
命题方向5:
椭圆与其它知识的交汇
[例5]曲线+=1(m<6)与曲线+=1(5A.焦距相等B.离心率相等
C.焦点相同D.有两顶点相同
变式练习:
若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为()
A.2B.3C.6D.8
命题方向6:
综合应用
[例6](2011·广东惠州一模)已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x轴上.若右焦点到直线x-y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于不同的两点M,N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
解析:
(1)依题意可设椭圆方程为+y2=1,
则右焦点F(,0),
由题设得=3,解得a2=3.
故所求椭圆的方程为+y2=1.
(2)设P为弦MN的中点,
由得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0,
∵直线与椭圆相交,
∴Δ=(6mk)2-4(3k2+1)×3(m2-1)>0⇒m2<3k2+1.①
∴xP==-,从而yP=kxP+m=,
∴kAP==-,
又∵|AM|=|AN|,∴AP⊥MN,
则-=-,即2m=3k2+1.②
把②代入①得m2<2m,解得0由②得k2=>0,解得m>.综上求得m的取值范围是变式练习:
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.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)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.
双曲线
一、知识碎片、易错点
1.双曲线的形状与e的关系:
∵双曲线渐近线的斜率k====,∴e越大,则渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔.故双曲线的离心率越大,它的开口就越宽阔.
2.双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,而双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x(即x=±y)应注意其区别与联系.
3.平行于双曲线的渐近线的直线与双曲线有且仅有一个交点.
二、解题技巧
1.巧设双曲线方程
(1)已知双曲线上两点坐标,可设双曲线方程为mx2+ny2=1(mn<0).
(2)若所求双曲线与-=1有公共渐近线,或者已知其渐近线方程为y=±x,可设其方程为-=λ(λ≠0).
(3)若双曲线与椭圆+=1(a>b>0)的焦点相同,则可设其方程为+=1(b2<λ三、典型例题
命题方向1:
双曲线的定义
[例1]在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的顶点A(-6,0)和C(6,0),若顶点B在双曲线-=1的左支上,则=________.
变式练习:
已知双曲线的两个焦点为F1(-,0),F2(,0),M是此双曲线上的一点,且·=0,||·||=2,则该双曲线的方程是()
A.-y2=1B.x2-=1
C.-=1D.-=1
命题方向2:
双曲线的标准方程
[例2]已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的方程为()
A.5x2-=1B.-=1C.-=1D.5x2-=1
变式练习:
已知抛物线和双曲线都经过点M(1,2),它们在x轴上有共同的一个焦点,抛物线的顶点为坐标原点,则双曲线的标准方程是________.
命题方向3:
离心率
[例3]已知sinθ+cosθ=,双曲线x2sinθ+y2cosθ=1的焦点在y轴上,则双曲线C的离心率e=________.
分析:
双曲线焦点的位置与方程中系数的正负有关,焦点在x轴(或y轴)上,x2(或y2)系数为正,非标准形式的方程求几何量时要先化为标准形式.
变式练习:
若k∈R,则方程+=1表示焦点在x轴上的双曲线的充要条件是()
A.-3C.k<-3或k>-2D.k>-2
命题方向4:
双曲线的几何性质
[例4](2011·福州质检)若双曲线-=1(a>0,b>0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为()
A.B.5
C.D.2
变式练习:
已知双曲线-=1(a>0,b>0)和椭圆+=1有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为________.
命题方向5:
综合应用
[例5]设F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P满足|PF2|=|F1F2|,且cos∠PF1F2=,则双曲线的渐近线方程为()
A.3x±4y=0B.3x±5y=0
C.4x±3y=0D.5x±4y=0
分析:
由双曲线定义知|PF1|-|PF2|=2a,由条件|PF2|=2c,依据cos∠PF1F2=利用余弦定理可建立a与c的方程,结合a2+b2=c2可求.
解析:
在△PF1F2中,由余弦定理得
cos∠PF1F2====.
变式练习:
过双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点F1(-c,0)(c>0),作圆:
x2+y2=的切线,切点为E,直线F1E交双曲线右支于点P,若=(+),则双曲线的离心率为()
A.B.C.D.
解析:
如图所示.
∵=(+),∴E为PF1的中点,
又∵PF1与⊙O相切,∴OE⊥PF1.
连接PF2,则PF1⊥PF2,|PF2|=2|OE|=a,
[例6]双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为l1、l2,经过右焦点F垂直于l1的直线分别交l1、l2于A、B两点.已知||、||、||成等差数列,且与同向.
(1)求双曲线的离心率;
(2)设AB被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.
解析:
(1)设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),右焦点为F(c,0)(c>0),则c2=a2+b2.
又与同向,故∠AOF=∠AOB,
所以=.
解得tan∠AOF=,或tan∠AOF=-2(舍去).因此=,
a=2b,c==b.所以双曲线的离心率e==.
(2)由a=2b知,双曲线的方程可化为x2-4y2=4b2①
由l1的斜率为,c=b知,直线AB的方程为y=-2(x-b)②
将②代入①并化简,得15x2-32bx+84b2=0.
设AB与双曲线的两交点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=,x1·x2=③
AB被双曲线所截得的线段长
l=·|x1-x2|=④
将③代入④,并化简得l=,而由已知l=4,故b=3,a=6.所以双曲线的方程为-=1.
抛物线
解题技巧
1.由于抛物线的标准方程有四种不同形式,故求抛物线标准方程时,一定要注意区分焦点在哪个轴上加以讨论.抓准抛物线的开口方向及p的几何意义是准确迅速求解的关键.
2.抛物线的焦点弦
涉及抛物线的焦半径或焦点弦的问题,常考虑应用定义求解.
(1)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦为AB,A(x1,y1),B(x2,y2),则有如下结论:
①|AB|=x1+x2+p;②y1y2=-p2;③x1x2=.
(2)直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F时,常设l:
x=my+以简化运算.
3.韦达定理的应用
涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时要注意利用韦达定理,以避免求交点坐标的复杂运算.
4.关于抛物线的最值问题
(1)A为抛物线弧内一定点,F为焦点,P为抛物线上任一点,求|PA|+|PF|的最小值问题常用定义转化,由A向抛物线的准线作垂线与抛物线的交点为取到最小值的P点.
(2)直线l与抛物线无公共点,求抛物线上的点到l的最小值问题,一般可设出抛物线上的点,用点到直线距离公式转化为二次函数求最值,或设出与l平行且与抛物线相切的直线,转化为两平行直线间的距离,后者更简便.
典型例题:
命题方向1:
抛物线的定义
[例1]已知点P为抛物线y2=2x上的动点,点P在y轴上的射影是M,点A的坐标是A(,4),则|PA|+|PM|的最小值是()
A.B.4C.D.5
变式练习:
已知点M(1,0),直线l:
x=-1,点B是l上的动点,过点B垂直于y轴的直线与线段BM的垂直平分线交于点P,则点P的轨迹是(