2011高考备考《圆锥曲线》专项训练 (二)
周六晚7:30---9:30 周日下午3:30---5:30
13.求动点轨迹方程的常用方法:(接上周圆锥曲线常用方法:定义法,韦达定理法,设而不求(点差法及点和法)相关点法,待定系数法,参数法)
直接法:直接利用条件建立之间的关系;
如已知动点p到定点f(1,0)和直线的距离之和等于4,求p的轨迹方程.或);
待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程――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(m,0),端点a、b到x轴距离之积为2m,以x轴为对称轴,过a、o、b三点作抛物线,则此抛物线方程为。
定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;
如(1)由动点p向圆作两条切线pa、pb,切点分别为a、b,∠apb=600,则动点p的轨迹方程为。
2)点m与点f(4,0)的距离比它到直线的距离小于1,则点m的轨迹方程是。
3) 一动圆与两圆⊙m:和⊙n:都外切,则动圆圆心的轨迹为 (答:双曲线的一支);
代入转移法:动点依赖于另一动点的变化而变化,并且又在某已知曲线上,则可先用的代数式表示,再将代入已知曲线得要求的轨迹方程;
如动点p是抛物线上任一点,定点为,点m分所成的比为2,则m的轨迹方程为。
参数法:当动点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)。
如(1)ab是圆o的直径,且|ab|=2a,m为圆上一动点,作mn⊥ab,垂足为n,在om上取点,使,求点的轨迹。(答:);
2)若点在圆上运动,则点的轨迹方程是___答:);
遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆中,以为中点的弦所在直线的斜率k=-;在双曲线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=;在抛物线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=。
如1如果椭圆弦被点a(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是 (答:);
2已知直线y=-x+1与椭圆相交于a、b两点,且线段ab的中点在直线l:x-2y=0上,则此椭圆的离心率为___答:);
3设抛物线过定点,且以直线为准线.
1)求抛物线顶点的轨迹的方程;
2)若直线与轨迹交于不同的两点,且线段恰被直线平分,设弦的垂直平分线的方程为,试求的取值范围.
分析:(1)设出顶点坐标,由准线可求焦点坐标,再根据抛物线定义可求抛物线的方程;
2)是弦的垂直平分线与轴交点的纵截距,由所唯一确定;求的取值范围,应从直线与轨迹相交入手。求解过程中有两个关键点:①.
引入另一参数,构造不等式,求出该参数范围;②.寻求与改参数之间的关系,再转化为求的取值范围。
解析:(1)设抛物线顶点p坐标为,则其焦点为.
由抛物线的定义可知:点到直线的距离等于点a与焦点f的距离。
∴抛物线顶点p的轨迹方程为:
2)求解本题有利用韦达定理和点差法两种方法:
解法一:利用韦达定理求解。
直线与轨迹交于不同的两点,且线段恰被直线平分。
直线与坐标轴不可能平行,设直线的方程为:
代入椭圆方程并整理得
直线与轨迹交于不同的两点。
即1)又∵线段恰被直线平分,即2)
代(2)式入(1)式可解得3)
设线段的中点,则。
在:上 ∴由(2)式得 ∴
将点代入直线有。
代入(3)式有的取值范围为:.
解法二:利用点差法求解。
设弦的中点为,点的坐标分别为,,则。
点为椭圆上的点 ∴
上两式相减得。
又∵弦的中点为,
代入﹡式得:
点在弦的垂直平分线上 ∴即。
又∵点在椭圆内 ∴.
故的取值范围为:.
跟踪训练(3)过抛物线的焦点f作直线交抛物线于a、b两点,则弦ab的中点m的轨迹方程是___答:);
3)试确定m的取值范围,使得椭圆上有不同的两点关于直线对称(答:);
特别提醒:(1)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:相切和相交。
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;如果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=1外一点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。
如(1)过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有___答:2); 2)过点(0,2)与双曲线有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为___答:);
3)过双曲线的右焦点作直线交双曲线于a、b两点,若4,则满足条件的直线有___条(答:3);
4)对于抛物线c:,我们称满足的点在抛物线的内部,若点在抛物线的内部,则直线:与抛物线c的位置关系是___答:相离);
5)过抛物线的焦点作一直线交抛物线于p、q两点,若线段pf与fq的长分别是、,则___答:1);
7)求椭圆上的点到直线的最短距离(答:);
8)直线与双曲线交于、两点。①当为何值时,、分别在双曲线的两支上?②当为何值时,以ab为直径的圆过坐标原点?(答:①;
3)设双曲线(a>0,b>0)中,离心率e∈[,2],则两条渐近线夹角θ的取值范围是___答:);
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___答:(-1));
2)直线y―kx―1=0与椭圆恒有公共点,则m的取值范围是___答:[1,5)∪(5,+∞
3)过双曲线的右焦点直线交双曲线于a、b两点,若│ab︱=4,则这样的直线有___条(答:3);
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