1、人教版高中数学选修11第二章22圆锥曲线知识点总结圆锥曲线知识点小结圆锥曲线在高考中的地位:圆锥曲线在高考数学中占有十分重要的地位,是高考的重点、热点和难点。通过以圆锥曲线为载体,与平面向量、导数、数列、不等式、平面几何等知识进行综合,结合数学思想方法,并与高等数学基础知识融为一体,考查学生的数学思维能力及创新能力,其设问形式新颖、有趣、综合性很强。(1).重视圆锥曲线的标准方程和几何性质与平面向量的巧妙结合。(2).重视圆锥曲线性质与数列的有机结合。(3).重视解析几何与立体几何的有机结合。高考再现:2011年(文22)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: +y2=1.如图所示,斜率为k(
2、k0)且不过原点的直线l交椭圆C于A、B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线x=-3于点D(-3,m).(1)求m2+k2的最小值;(2)若OG=ODOE,求证:直线l过定点;试问点B、能否关于x轴对称?若能,求出此时ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由.(理22)已知动直线l与椭圆C: + =1相交于P(x,y),Q(x,1 1 2y)两个不同点,且 OPQ的面积 OPQ=,其中O为坐标原点(1)证明: + 和 + 均为定值;(2)设线段PQ的中点为M,求OMPQ的最大值;(3)椭圆C上是否存在三点D, E, G,使得ODE=ODG=SOEG=?若存在,判断DEG的形状
3、;若不存在,请说明理由(2009年山东卷)设mR,在平面直角坐标系中,已知向量a=(mx,y+1),向量b=(x,y-1),ab,动点M(x,y)的轨迹为E.(1)求轨迹E的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;(2)已知m=1/4,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A,B,且OAOB(O为坐标原点),并求出该圆的方程;(3)已知m=1/4,设直线l与圆C:x2+y2=R2(1R2)相切于A,且l与轨迹E只有1一个公共点B,当R为何值时,|AB|取得最大值?并求最大值.1 1 1一.圆锥曲线的定义:椭圆:平面内与两个定点的距离之和等于定长(大于)的点的轨迹叫做椭
4、圆。这两个定点数学语言:叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。常数2a=常数2a,轨迹不存在;(2ab0)a2 b2x2y2-=1(a0,b0)a2b2a、b、c关系c2=a2-b2c2=a2+b2a、b、c的意义 a是长半轴长,b是短半轴长,c是半焦距 a是实长半轴长,b是虚短半轴长,c是半焦距范围 -axa, -byb x-a, xa yR分类 椭圆对称性 关于x轴和y轴对称,也关于原点对称双曲线关于x轴和y轴对称,也关于原点对称顶点 A1(-a,0)B(0,-b)1A(a,0)2B(0,b)2A(-a,0),A(a,0)12ca a焦点坐标F(-c,0),F(c,0)F(-c,0)
5、,F(c,0)1212渐近线无y=bax抛物线几何性质:标准方程y y y yF图 象 OFxFOxOOxxF焦坐顶坐准方p何(1)椭圆若椭圆x2y2105m5,则m的值是_(2)双曲线的渐近线方程是3x2y=0,则该双曲线的离心率等于_(3)若该抛物线上的点M到焦点的距离是4,则点M的坐标为_(4)设双曲线x2y2-ab2=1(a0,b0)中,离心率e2,2,则两条渐近线夹角的取值范围是_(5)设a0,aR,则抛物线y=4ax2的焦点坐标为_5 x2 y22 9 4(7)设中心在坐标原点O,焦点F、F在坐标轴上,离心率e= 2的双曲线C过点1 2P(4,-10),则C的方程为_(8)已知抛物
6、线方程为y2=8x,若抛物线上一点到y轴的距离等于5,则它到抛物线的焦点的距离等于_;(9)抛物线y2=2x上的两点A、B到焦点的距离和是5,则线段AB的中点到y轴的距离为_四、点P(x,y)和椭圆0 0x2y2+ab2=1(ab0)的关系:x20+a2y20=1p点在椭圆上。b2x2 y20+ 01p点在椭圆外。a2 b2对于双曲线和抛物线与点的位置关系可以此类推。五、直线与圆锥曲线的位置关系:(在这里我们把圆包括进来)(1).首先会判断直线与圆锥曲线是相交、相切、还是相离的a.直线与圆:一般用点到直线的距离跟圆的半径相比(几何法),也可以利用方程实根的个数来判断(解析法).b.直线与椭圆、
7、双曲线、抛物线一般联立方程,判断相交、相切、相离c.直线与双曲线、抛物线有自己的特殊性1 2 1 2 12其中k为直线的斜率,(x,y),(x,y)是两交点坐标1 1 2 2b.求弦所在的直线方程c.根据其它条件求圆锥曲线方程(3).已知一点A坐标,一直线与圆锥曲线交于两点P、Q,且中点为A,求P、Q所在的直线方程(点差法)(4).已知一直线方程,某圆锥曲线上存在两点关于直线对称,求某个值的取值范围(或者是圆锥曲线上否存在两点关于直线对称)(1)若直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6的右支有两个不同的交点,则k的取值范围是_(2)直线ykx1=0与椭圆x2y2+=1恒有公共点,则m的取值范围
8、是_5m(3)过双曲线x2y2-=1的右焦点直线交双曲线于A、B两点,若AB4,则这12样的直线有_条.(4)过双曲线x2y2-ab21外一点P(x,y)的直线与双曲线只有一个公共点的情况如00下:(5)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。(6)过点(2,4)作直线与抛物线y2=8x只有一个公共点,这样的直线有_x2 y29 16y22条件的直线l有_条(9)对于抛物线C:y2=4x,我们称满足y02b0)相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线L:x2y=0上,则此椭圆的离心率为_x2 y2(3)试确定m的取值范围,使得椭圆 + =1上有不
9、同的两点关于直线4 3y=4x+m对称特别提醒:因为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yA弦长、对称问题时,务必别忘了检验0!3、直线恒过定点问题:OPMBx(1)A、B是抛物线y22px(p0)上的两点,且OAOB(O为坐标原点)求证:直线AB经过一个定点;(2)抛物线y22px(p0)上有两个动点A、B及一定点M(p,2p),F为焦点;若|AF|、|MF|、|BF|成等差数列,求证:线段AB的垂直平分线过定点。4、焦点三角形问题:(1)短轴长为 5,离心率e=23yBMAOFx例3图的椭圆的两焦点为F、F,过F作直线交椭圆121于A、B两点,则ABF的周长为_2(2)设P
10、是等轴双曲线x2-y2=a2(a0)右支上一点,F1、F2是左右焦点,若PF2F1F2=0,|PF1|=6,则该双曲线的方程为(3)双曲线的虚轴长为4,离心率e 62,F1、F2是它的左右焦点,若过F1的直线与双曲线的左支交于A、B两点,且AB是AF与BF等差中项,则AB_2 2(4)已知双曲线的离心率为 2,F1、F2是左右焦点,P为双曲线上一点,且FPF=60,S1 2PF1F2=123求该双曲线的标准方程。5、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:p2A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则(1) y1y2pp2124(2)| AB|x1x2p;通径=2P1 1 2|AF| |BF
11、| p(4)过A、B两点作准线的垂线,垂足分别为A/、B/,F抛物线的焦点,则A/FB/900;(5)以弦AB为直径的圆与准线相切。(6)设A,B是抛物线y22px上的两点,O为原点,则OAOB的充要条件是直线AB恒过定点(2p,0)p p证明:(1)当直线过焦点且垂直于x轴时,A(2,p)、B(2,p),因此y1y2p2成立;当直线过焦点且不与x轴垂直时,显然直线的斜率k0,直线AB的方程为:p y p y p2 k 2 k 2ky22pykp20,y1y2p2A(x1,y1)、B(x2,y2)两点都在抛物线y22px(p0)上,y122px1,y222px2;两式相乘得(y1y2)22px
12、12px2p44p2x1x2;p2从而x1x24p2p p则|AB|AF|BF|AA/|BB/|x1 x22x1x2p1 1 1 x12 x22x1x22 4 4 2(x1x2)4AByOB题AFx22(x1x2p)(4)过A、B两点分别作准线的垂线,垂足分别为A/、B/,由于点A、B是抛物线上的点,F是抛物线的焦点,根据抛物线的定义可知,|AF|AA/|,|BF|BB/|B/BF18002B/FB,A/AF18002A/FA由AA/BB/ B/BFA/AF1800y即:18002B/FB18002A/FA1800A/BN/垂足分别为A/、B/、N/, F xN为线段AB的中点,则|NN/|A
13、F|BF| |AB| 2B/题图以AB为直径的圆与准线相切。(6)设A,B是抛物线y22px上的两点,O为原点,则OAOB的充要条件是直线AB恒过定点(2p,0)六你了解下列结论吗?共渐近线的双曲线系:(1)渐近线方程为:y=nx即xy=0m m nx2 y2m2 n20时表示焦点在x轴上的双曲线;0时表示焦点在y轴上的双曲线;(2)与双曲线x2-y2a2 b2=1有相同的渐近线的x2 y29 16(2)中心在原点,一个焦点为(3,0),一条渐近线方程2x-3y=0的双曲线方程是-七、圆锥曲线中的最值问题(1)如图所示,若A(3,2),F为抛物线y22x的焦点,求|PF|PA|的最小值,以及取
14、得最小值时点P的坐标。Ly变式:若A(3,5)呢?(2).定长为3的线段AB的端点A、B在抛物线y2=x上移动,求ABNNOFPPAx中点M到y轴距离的最小值,并求此时AB中点M的坐标。(3)若x,yR,且3x2+2y2=6,则x+y的最大值是_,x2+y2例8图的最小值是(4)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,则椭圆长轴的最小值为_八动点轨迹方程问题:1、直接法当所求动点的要满足的条件简单明确时,直接按“建系设点、列出条件、代入坐标、整理化简、限制说明”五个基本步骤求轨迹方程,称之直接法.例1点M与定点F(0,2)的距离和它到定直线y=8的距离的比是1:2,求点的轨迹
15、方程式,并说明轨迹是什么图形变式:已知动点P到定点F(1,0)和直线x=3的距离之和等于4,求P的轨迹方程2、待定系数法:已知轨迹是什么图形,先设出其标准方程,再求出参数。例2、已知椭圆的焦点坐标为和,且经过点,求椭圆的标准方程。变式:抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为1350的直线,被抛物线截得的弦长为8,试求抛物线的方程。3、定义法:定义法是指先分析、说明动点的轨迹满足某种特殊曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线等)的定义或特征,再求出该曲线的相关参量,从而得到轨迹方程例3、求与圆(x-3)2+y2=1及(x+3)2+y2=9都外切的动圆圆心的轨迹方程解:设动圆的半径为r,
16、则由动圆与定圆都外切得MF=3+r,MF=1+r,1 2又因为MF-MF=(3+r)-(1+r)=2,1 2由双曲线的定义可知,点M的轨迹是双曲线的一支所求动圆圆心的轨迹是双曲线的一支,其方程为:x2y2-=1(x1)18变式:(1)、一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时与圆x2+y2-6x-91=0内切,求动圆圆心的轨迹方程式,并说明它是什么曲线(2、已知ABC的底边BC长为12,且底边固定,顶点A是动点,使1sinB-sinC= sinA,求点A的轨迹2分析:首先建立坐标系,由于点A的运动规律不易用坐标表示,注意条件的运用,可利用正弦定理将其化为边的关系,注意有关限制条件解:以底边
17、BC为x轴,底边BC的中点为原点建立xoy坐标系,这时1B(-6,0),C(6,0),由sinB-sinC= sinA得21b-c= a=6,即|AC|-|AB|=6 所以,点A的轨迹是以B(-6,0),C(6,0)为焦点,22a=6的双曲线的左支其方程为:x2y2-=1(x0,b0)上,F,F是它的两个焦点,求AFF1212的重心G的轨迹方程分析:要求重心的轨迹方程,必须知道三角形的三个顶点的坐标,利用相关点法进行求解 注意限制条件解:设AFF的重心G的坐标为(x,y),则点A的坐标为(3x,3y)1 2因为点A位于双曲线x2y2ab2=1(a0,b0)上,从而有(3x)2 (3y)2-a2 b2=1(y0),即x2y2-=1(y0)ab()2()233所以,AFF的重心G的轨迹方程为1 2x2y2-=1(y0)ab()2()233变式:如图,从双曲线C:x2-y2=1上一点Q引直线 yPQNl:x+y=2的垂线,垂
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