圆锥曲线例题

发布 2022-10-10 18:05:28 阅读 6679

高二数学圆锥曲线。

例题研究。例1 根据下列条件,求双曲线方程。

1) 与双曲线有共同渐近线,且过点(-3,);

2) 与双曲线有公共焦点,且过点(,2)。

例2 设f1、f2为椭圆的两个焦点,p为椭圆上一点,已知p、f1、f2是一个直角三角形的三个顶点,且|pf1|>|pf2|,求的值。

解题思路分析:

当题设涉及到焦半径这个信息时,通常联想到椭圆的两个定义。

法一:当∠pf2f1=900时,由得:,

当∠f1pf2=900时,同理求得|pf1|=4,|pf2|=2

法二:当∠pf2f1=900,

p()又f2(,0)

|pf2|=

|pf1|=2a-|pf2|=

当∠f1pf2=900,由得:

p()。下略。

例3、设点p到m(-1,0),n(1,0)的距离之差为2m,到x轴、y轴的距离之比为2,求m取值范围。

分析:根据题意,从点p的轨迹着手。

||pm|-|pn||=2m

点p轨迹为双曲线,方程为(|m|<1) ①

又y=±2x(x≠0) ②

②联立得:

将此式看成是关于x的二次函数式,下求该二次函数值域,从而得到m 的取值范围。

根据双曲线有界性:|x|>m,x2>m2

又0∴ 1-5m2>0

且m≠0例4、已知x2+y2=1,双曲线(x-1)2-y2=1,直线同时满足下列两个条件:①与双曲线交于不同两点;②与圆相切,且切点是直线与双曲线相交所得弦的中点。求直线方程。

分析:选择适当的直线方程形式,把条件“ 是圆的切线”“切点m是弦ab中点”翻译为关于参数的方程组。

法一:当斜率不存在时,x=-1满足;

当斜率存在时,设 :y=kx+b

与⊙o相切,设切点为m,则|om|=1

b2=k2+1 ①

由得:(1-k2)x2-2(1+kb)x-b2=0

当k≠±1且△>0时,设a(x1,y1),b(x2,y2),则中点m(x0,y0), y0=kx0+b=

m在⊙o上。

x02+y02=1

(1+kb)2+(k+b)2=(1-k2)2 ②

由①②得: 或。

:或。法二:设m(x0,y0),则切线ab方程x0x+y0y=1

当y0=0时,x0=±1,显然只有x=-1满足;

当y0≠0时,

代入(x-1)2-y2=1得:(y02-x02)x2+2(x0-y0)2x-1=0

y02+x02=1

可进一步化简方程为:(1-2x02)x2+2(x02+x0-1)x-1=0

由中点坐标公式及韦达定理得:∴

即2x03-x02-2x0+1=0

解之得:x0=±1(舍),x0=

y0=。下略。

例5、a、b是抛物线y2=2px(p>0)上的两点,且oa⊥ob,1) 求a、b两点的横坐标之积和纵坐标之积;

2) 求证:直线ab过定点;

3) 求弦ab中点p的轨迹方程;

4) 求△aob面积的最小值;

5) o在ab上的射影m轨迹方程。

分析:设a(x1,y1),b(x2,y2),中点p(x0,y0)

oa⊥ob

koakob=-1

x1x2+y1y2=0

y12=2px1,y22=2px2

y1≠0,y2≠0

y1y2=-4p2

x1x2=4p2

2)∵ y12=2px1,y22=2px2

(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2)

直线ab:

ab过定点(2p,0),设m(2p,0)

3)设oa∶y=kx,代入y2=2px得:x=0,x=

a()同理,以代k得b(2pk2,-2pk)

即y02=px0-2p2

中点m轨迹方程y2=px-2p2

当且仅当|y1|=|y2|=2p时,等号成立。

评注:充分利用(1)的结论。

5)法一:设h(x3,y3),则。

ab: 即代入y2=2p得。

由(1)知,y1y2=-4p2

整理得:x32+y32-2px3=0

点h轨迹方程为x2+y2-4x=0(去掉(0,0))

法二:∵ ohm=900,又由(2)知om为定线段。

h在以om为直径的圆上。

点h轨迹方程为(x-p)2+y2=p2,去掉(0,0)

例6、设双曲线上两点a、b,ab中点m(1,2)

1) 求直线ab方程;

(2)如果线段ab的垂直平分线与双曲线交于c、d两点,那么a、b、c、d是否共圆,为什么?

分析:1) 法一:显然ab斜率存在。

设ab:y-2=k(x-1)

由得:(2-k2)x2-2k(2-k)x-k2+4k-6=0

当△>0时,设a(x1,y1),b(x2,y2)

则。∴ k=1,满足△>0

∴ 直线ab:y=x+1

法二:设a(x1,y1),b(x2,y2)

则。两式相减得:(x1-x2)(x1+x2)= y1-y2)(y1+y2)

∵ x1≠x2

∴ ab:y=x+1

代入得:△>0

评注:法一为韦达定理法,法二称为点差法,当涉及到弦的中点时,常用这两种途径处理。在利用点差法时,必须检验条件△>0是否成立。

(2)此类探索性命题通常肯定满足条件的结论存在,然后求出该结论,并检验是否满足所有条件。

本题应着重分析圆的几何性质,以定圆心和定半径这两定为中心。

设a、b、c、d共圆于⊙om,因ab为弦,故m在ab垂直平分线即cd上;又cd为弦,故圆心m为cd中点。因此只需证cd中点m满足|ma|=|mb|=|mc|=|md|

由得:a(-1,0),b(3,4)

又cd方程:y=-x+3

由得:x2+6x-11=0

设c(x3,y3),d(x4,y4),cd中点m(x0,y0)

则。 m(-3,6)

|mc|=|md|=|cd|=

又|ma|=|mb|=

|ma|=|mb|=|mc|=|md|

a、b、c、d在以cd中点,m(-3,6)为圆心,为半径的圆上。

评注:充分分析平面图形的几何性质可以使解题思路更清晰,在复习中必须引起足够重视。

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