圆锥曲线解题技巧经典实用.docx
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圆锥曲线解题技巧经典实用
圆锥曲线一概念、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,,F2的距离的和等于常数2a,且此常数2a一定要大于卩古2,当常数等于带店2时,轨迹是线段F!
F2,当常数小于F1F2时,无轨迹;双曲线中,与两定点Fi,F2的距离的差的绝对值
等于常数2a,且此常数2a一定要小于|F1F2|,定义中的“绝对值〞与2a<|F1F2|不可
无视。
假设2a=|F1f2|,那么轨迹是以F1,f2为端点的两条射线,假设2a>|F1f2|,那么轨迹不存在。
假设去掉定义中的绝对值那么轨迹仅表示双曲线的一支。
〔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
2
如点Q〔2J2,0〕及抛物线y—上一动点P〔X,y〕,那么y+|PQ|的最小值是4
2.圆锥曲线的标准方程准位置的方程〕:
〔标准方程是指中心〔顶点〕在原点,坐标轴为对称轴时的标
〔答:
2〕
2
x2
〔1〕椭圆:
焦点在x轴上时冇
a
2
其中为参数〕,焦点在y轴上时每
a
且A,
2
y
2k
圆的充要条件是什么〔ABo0,
2
x
3k
爲1(ab0)b2
2
x
2=1(ab0)o
b2
B,C同号,AMB)。
yacos〔参数方程,
方程Ax2By2C表示椭
如〔1〕方程
1表示椭圆,那么k的取值范围为
〔答:
11
(3,-)U(-,2));
2
(2)
___(答:
.,1-、
'2';
假设x,yR,
■5,2)
且3x2
2y2
6,那么
xy的最大值是
2
y的最小值是
(2)
〔a0,b
号〕。
2
x了=10〕。
方程Ax2By2C表示双曲线的充要条件是什么〔ABO0,且A,B异
双曲线:
焦点在X轴上:
2
X
2
a
2
芯=1,焦点在y轴上:
b
2
y
2
a
如〔1〕双曲线的离心率等于,且与椭圆x
9
2
y1有公共焦点,那么该双曲线的方
4
2
程〔答:
—y21〕;
4
〔2〕设中心在坐标原点0,焦点F,、F2在坐标轴上,离心率e2的双曲线C过点P〔4,〔10〕,那么C的方程为〔答:
x2y26〕
〔3〕抛物线:
开口向右时y22px〔p0〕,开口向左时y22px〔p0〕,开口
22
向上时x2py〔p0〕,开口向下时x2py〔p0〕。
3.圆锥曲线焦点位置的判断〔首先化成标准方程,然后再判断〕:
〔1〕椭圆:
由x2,y2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
22
如方程一1表示焦点在y轴上的椭圆,那么m的取值范围是_〔答:
12m
〔,1〕〔1,|〕〕
〔2〕双曲线:
由x2,y2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;
〔3〕抛物线:
焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
特别提醒:
〔1〕在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点F1,F2的
位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数a,b,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向;〔2〕在椭圆中,a最大,a2b2c2,在双曲线中,
222
c最大,cab。
4.圆锥曲线的几何性质:
22
〔1〕椭圆〔以务告1〔ab0〕为例〕:
①范围:
axa,byb;
ab
②焦点:
两个焦点〔c,0〕:
③对称性:
两条对称轴x0,y0,—个对称中心〔0,0〕,
a2
四个顶点〔a,0〕,〔0,b〕,其中长轴长为2a,短轴长为2b;④准线:
两条准线x
c
c
⑤离心率:
e,椭圆
a
2
女口〔1〕假设椭圆
5
0e1,e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。
2;1025
—1的离心率e-—,那么m的值是〔答:
3或一〕;m53
〔2〕以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,那么椭圆长
轴的最小值为—〔答:
2^2〕
x2y2
〔2〕双曲线〔以一一1〔a0,b0〕为例〕:
①范围:
xa或xa,yR;
a2b2
②焦点:
两个焦点〔c,0〕:
③对称性:
两条对称轴x0,y0,—个对称中心〔0,0〕,两个顶点〔a,0〕,其中实轴长为2a,虚轴长为2b,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,
称为等轴双曲线,其方程可设为
x2y2k,k0;④准线:
两条准线x
—;⑤离
c
心率:
eC,双曲线e
a
等轴双曲线
e2e越小,开口越小,e越大,
开口越大;⑥两条渐近线:
y
如〔1〕双曲线的渐近线方程是
3x2y0,那么该双曲线的离心率等于
〔答:
』
2
(2)双曲线ax2by2
1的离心率为・一5,那么a:
b=
〔答:
4或-〕;
4
2
〔3〕设双曲线笃
a
1〔a>0,b>0〕中,离心率e€[...2,2],那么两条渐近线夹角
B的取值范围是
(答:
〔3〕抛物线〔以y2
3
2px〔p0〕为例〕:
①范围:
x0,yR:
②焦点:
一个隹占
I八'、八\、
〔-P0〕,其中p的几何意义是:
焦点到准线的距离;③
2,
对称性
:
一条对称轴
0,没有
对称中心,只有一个顶点〔0,0〕;④准线:
一条准线x
⑤离心率:
-,抛物
a
如设a
0,a
5、点
P(x0,
2
2
X°
y0
2
.2
a
b
2
2
x0
y0
外
R,那么抛物线
2
x
y°〕和椭圆飞
a
2
y4ax的焦点坐标为
的关系:
1;
(2)点P(x0,y°)在椭圆上
2X。
~2a
1)
〔答:
%
);
〔1〕点P〔x。
y。
〕在椭圆
(3)点P(x0,y°)在椭圆
b21
a2
6•直线与圆锥曲线的位置关系:
〔1〕相交:
0直线与椭圆相交;
曲线相交不一定有0,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一
直线与双曲线相交,但直线与双
个交点,故0是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0直线与抛
物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线
与抛物线相交且只有一个交点,故0也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必
要条件。
女口〔1〕假设直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6的右支有两个不同的交点,贝Uk的取值范围
(答:
*1));
(2)直线y—kx—仁0与椭圆
x2
2
y
1恒有公共点,那么m的取值范围是
m
[1,5)U(5,+8));
x2
(3)过双曲线•
样的直线有
(2)相切:
线与抛物线相切;
(3)相离:
线与抛物线相离。
特别提醒:
(1)
1
(答:
3);
0
2
J1的右焦点直线交双曲线于
2
直线与椭圆相切;
直线与椭圆相离;
AB两点,假设|AB|
那么这
直线与双曲线相切;
直线与双曲线相离;
直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形
切和相交。
如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;
2直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点;
(2)过双曲线笃a
:
相
如果
2
y=
b2_
1外一点P(x0,y。
)的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:
①P点在两条渐近线之间
且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;②P点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;③P在两条渐近线上但非原点,只有两
条:
一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;④P为原点时不存在这样的直线;(3)
过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:
两条切线和一条平行于对称轴的直线。
女叭1)过点(2,4)作直线与抛物线y28x只有一个公共点,这样的直线有(答:
22
2);
(2)过点(0,2)与双曲线—乞1有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为
916
—(答:
4,口);
33
2
(3)过双曲线x2乞1的右焦点作直线I交双曲线于AB两点,假设AB4,那么满
2
足条件的直线l有____条(答:
3);
(4)对于抛物线C:
y24x,我们称满足y024x0的点M(X0,y。
)在抛物线的内部,假设点M(x°,y°)在抛物线的内部,那么直线l:
y°y2(xx。
)与抛物线C的位置关系是(答:
相离);
(5)过抛物线y24x的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,假设线段PF与FQ的
②a1〕;
7、焦半径〔圆锥曲线上的点P到焦点F的距离〕的计算方法
即焦半径red,其中d表示P到与F所对应的准线的距
26八、
〔答:
〔〒,1〕〕;
8、焦点三角形〔椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形〕问题:
常利用第
一定义和正弦、余弦定理求解。
设椭圆或双曲线上的一点P〔x〕,y0〕到两焦点F1,F2的距离
2
x分别为,焦点F1PF2的面积为S,那么在椭圆飞
a
如〔1〕短轴长为.、5,离心率e2的椭圆的两焦点为F1、F2,过F1作直线交椭圆于
3
AB两点,那么ABF2的周长为〔答:
6〕;
〔2〕设P是等轴双曲线x2y2a2〔a0〕右支上一点,F1、F2是左右焦点,假设
〔4〕双曲线的虚轴长为4,离心率e=,Fi、F2是它的左右焦点,假设过Fi的直线
2
与双曲线的左支交于A、B两点,且AB是AF2与BF2等差中项,那么AB=
〔答:
8忑〕;
〔5〕双曲线的离心率为2,Fi、F2是左右焦点,P为双曲线上一点,且
22
FiPF260,SPFf2I2.3•求该双曲线的标准方程〔答:
;yi〕;
9、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:
〔1〕以过焦点的弦为直径的圆和
准线相切;〔2〕设AB为焦点弦,M为准线与x轴的交点,那么/AMF=ZBMF〔3〕设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为A1,B1,假设P为A1B1的中点,贝UPALPB;〔4〕假设AO的延长线交准线于C,那么BC平行于x轴,反之,假设过B点平行于x轴的直线交准线于C点,贝UA,O,C三点共线。
A、B,且x1,x2分别为AB
10、弦长公式:
假设直线ykxb与圆锥曲线相交于两点
的横坐标,那么AB=Jik2X2,假设Vi,V2分别为A、B的纵坐标,那么AB=Ji4r|ViV2,假设弦AB所在直线方程设为xkyb,那么AB=J1k2"y?
。
\k
特别地,焦点弦〔过焦点的弦〕:
焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。
女口〔1〕过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A〔xi,yi〕,B〔X2,y2〕两点,假设Xi+X2=6,
那么|AB|等于〔答:
8〕;
〔2〕过抛物线V2x焦点的直线交抛物线于A、B两点,|AB|=10,O为坐标
原点,那么△ABC重心的横坐标为〔答:
3〕;
11、圆锥曲线的中点弦问题:
遇到中点弦问题常用“韦达定理〞或“点差法〞求解。
p
y2px〔p0〕中,以P〔x0,V0〕为中点的弦所在直线的斜率k=-o
V0
(答:
x2y80);
2
X
(2)直线y=—x+1与椭圆—
a
b0)相交于AB两点,且线段
AB的中点在直线L:
x—2y=0上,那么此椭圆的离心率为
(答:
辽);
2
(3)试确定
的取值范围,使得椭圆
2
-1上有不同的两点关于直线
3
y4xm对称(答:
特别提醒:
因为
213213、,);
1313
0是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、
对称问题时,务必别忘了检验0!
12.你了解以下结论吗
2J1的渐近线方程为
b2
(1)
2
双曲线0
2
a
y-x为渐近线(即与双曲线
a
2X
2a
2X
~2
a
2
y_
b2
2
y
b2
1共渐近线)的双曲线方程为
2
X
~2a
2yb2
(为参数,工0)。
22
如与双曲线—L1有共同的渐近线,且过点
916
2
匕1)
4
(32J3)的双曲线方程为
熒4x2
(答:
-
9
(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为
2d
ny1;
(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为
2
mx
0^,焦准距(焦点到a
-2
相应准线的距离)为—,抛物线的通径为2p,焦准距为p;c
(5)
(6)
通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;
假设抛物线y22px(p0)的焦点弦为ABA(X1,yj,B(X2,y2),那么
2
p2
①|AB|捲X2p:
②X1X2,y1y2p
4
(7)假设OAOB是过抛物线y22px(p0)顶点O的两条互相垂直的弦,那么直线AB
恒经过定点(2p,0)
13.动点轨迹方程:
(1)求轨迹方程的步骤:
建系、设点、列式、化简、确定点的范围;
(2)求轨迹方程的常用方法:
①直接法:
直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y)0;
如动点P到定点F(1,0)和直线X3的距离之和等于4求P的轨迹方程.(答:
22
y12(x4)(3x4)或y4x(0x3));
2待定系数法:
所求曲线的类型,求曲线方程一一先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。
如线段AB过x轴正半轴上一点M(m0)(m0),端点AB到x轴距离之积为2m以x轴为对称轴,过A、OB三点作抛物线,那么此抛物线方程为
(答:
y22x);
3定义法:
先根据条件得出动点的轨迹是某种曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;
22o
如
(1)由动点P向圆xy1作两条切线PAPB,切点分别为AB,ZAPB=60,贝V动点P的轨迹方程为(答:
xy4);
(2)点M与点F(4,0)的距离比它到直线I:
X50的距离小于1,那么点M的轨迹方程是(答:
y216x);
(3)一动圆与两圆OM:
x2y21和ON:
x2y28x120都外切,那么动圆圆心的轨迹为(答:
双曲线的一支);
4代入转移法:
动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y°)的变化而变化,并且Q(x°,y0)
又在某曲线上,那么可先用x,y的代数式表示x0,y0,再将x0,y0代入曲线得要求
的轨迹方程;
2
如动点P是抛物线y2x1上任一点,定点为A(0,1),点M分PA所成的比为2,那么M的轨迹方程为(答:
y6x21);
3
5参数法:
当动点P(x,y)坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将x,y均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程)。
女口
(1)AB是圆O的直径,且|AB|=2a,M为圆上一动点,作MNLAB,垂足为N,在OM上取点P,使|OP||MN|,求点P的轨迹。
(答:
x2y2a|y|);
22
(2)假设点P(x,,y1)在圆xy1上运动,那么点Q(x』1,X1yj的轨迹方程是
21
(答:
y22x1(|x|2));
(3)过抛物线x24y的焦点F作直线l交抛物线于A、B两点,那么弦AB的中点M的轨迹方程是(答:
x22y2);
注意:
①如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从向量的特点出发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子〞转化,还是选择向量的代数形式进行“摘帽子或脱靴子〞转化。
22
如椭圆笃与1(ab0)的左、右焦点分别是F1
ab
(-c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的动点,满足|斤0|2a.点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足
PTTF20,|TF2|0.
(1)设x为点P的横坐标,证明
c
|F1P|ax;〔2〕求点T的轨迹C的方程;〔3〕试问:
在点T的轨迹C上,是否存在a
点M,使厶FiMF的面积S=b2.假设存在,求/FiMF的正切值;假设不存在,请说明理由.〔答:
2)
2曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求轨迹或轨迹方程时应注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性〞的影响•
3在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于“平面几何性质〞数形结合〔如角平分线
的双重身份一一对称性、利用到角公式〕、“方程与函数性质〞化解析几何问题为代数问题、
“分类讨论思想〞化整为零分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系〞等等
4如果在一条直线上出现“三个或三个以上的点〞,那么可选择应用“斜率或向量〞为桥梁转化•
4、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:
〔1〕给出直线的方向向量u1,k或um,n;
〔2〕给出OAOB与AB相交,等于OAOB过AB的中点;
〔3〕给出PMPN0,等于P是MN的中点;
〔4〕给出APAQBPBQ,等于P,Q与AB的中点三点共线;
rr
〔5〕给出以下情形之一:
①ab//ac;②存在实数,使AbAc;③假设存在实
数,,且
uuur
1,使OC
uuuOA
uur
OB,等于代B,C三点共线.
(6)
—OA
OB
等于P是AB的定比分点,
为定比,即
二口出OP
1
APPB
(7)
给出MAMB
0,等于MAMB,即AMB是直角,给出
MAMB
m0,等于
AMB是钝角,给出MAMBm0,等于
AMB
是锐角,
(8)
给出MAMB
MP,等于MP是AMB的平分线/
MAMB
〔9〕在平行四边形ABCD中,给出〔ABAD〕〔ABAD〕0,等于ABCD是菱形;
uuuuuiruuuuuur
〔10〕在平行四边形ABCD中,给出|ABADIIABAD|,等于ABCD是
矩形;
2■2■2
〔11〕在ABC中,给出OAOBOC,等于O是ABC的外心〔三角
形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点〕;
〔12〕在abc中,给出OAObOC0,等于o是abc的重心〔三角形的重心是三角形三条中线的交点〕;
〔13〕在ABC中,给出OAOBOBOCOCOA,等于O是ABC的
垂心〔三角形的垂心是三角形三条高的交点〕;
uuuuuu
〔14〕在ABC中,给出OPOA〔-A竄uuC〕〔R〕等于AP通过
|AB||AC|
ABC的内心;
〔15〕在ABC中,给出aOAbOBcOC0,等于O是ABC的内心
〔三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点〕;
UULT1UJUUULT
〔16〕在ABC中,给出ADABAC,等于AD是ABC中BC边的
2
中线;