圆锥曲线题型

发布 2022-10-10 19:32:28 阅读 6367

主要方法:1、定义法 2、韦达定理法 3、数形结合法 4、代入法。

第一部分椭圆。

1、已知是直线被椭圆所截得的线段的中点,求直线的方程.

分析:本题考查直线与椭圆的位置关系问题.通常将直线方程与椭圆方程联立消去(或),得到关于(或)的一元二次方程,再由根与系数的关系,直接求出, (或,)的值代入计算即得.

并不需要求出直线与椭圆的交点坐标,这种“设而不求”的方法,在解析几何中是经常采用的.

解:(方法一)设所求直线方程为.代入椭圆方程,整理得。

设直线与椭圆的交点为,,则、是①的两根,为中点,∴,

所求直线方程为.

方法二)设直线与椭圆交点,.

为中点,∴,

又∵,在椭圆上,,两式相减得,即.∴.

直线方程为.

方法三):设所求直线与椭圆的一个交点为,另一个交点.

、在椭圆上。

从而,在方程①-②的图形上,而过、的直线只有一条,直线方程为.

说明:直线与圆锥曲线的位置关系是重点考查的解析几何问题,“设而不求”的方法是处理此类问题的有效方法.

若已知焦点是、的椭圆截直线所得弦中点的横坐标是4,则如何求椭圆方程?

2、 已知椭圆方程,长轴端点为,,焦点为,,是椭圆上一点,,.求:的面积(用、、表示).

分析:求面积要结合余弦定理及定义求角的两邻边,从而利用求面积.

解:如图,设,由椭圆的对称性,不妨设,由椭圆的对称性,不妨设在第一象限.由余弦定理知: ·

由椭圆定义知: ②则得 .

故.3、已知动圆过定点,且在定圆的内部与其相内切,求动圆圆心的轨迹方程.

分析:关键是根据题意,列出点p满足的关系式.

解:如图所示,设动圆和定圆内切于点.动点到两定点,即定点和定圆圆心距离之和恰好等于定圆半径,即.∴点的轨迹是以,为两焦点,半长轴为4,半短轴长为的椭圆的方程:.

说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.

4、已知椭圆,(1)求过点且被平分的弦所在直线的方程;

2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;

3)过引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;

4)椭圆上有两点、,为原点,且有直线、斜率满足,求线段中点的轨迹方程。

分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.

解:设弦两端点分别为,,线段的中点,则。

-②得.由题意知,则上式两端同除以,有,将③④代入得.⑤

1)将,代入⑤,得,所以直线方程为:.⑥

将⑥代入椭圆方程得,符合题意,为所求.

2)将代入⑤得所求轨迹方程为:.(椭圆内部分)

3)将代入⑤得所求轨迹方程为:.(椭圆内部分)

4)由①+②得。

将③④平方并整理得:

将⑧⑨代入⑦得。

再将代入⑩式得:,即 .

此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.

5、 已知椭圆及直线.

1)当为何值时,直线与椭圆有公共点?

2)若直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程。

解:(1)把直线方程代入椭圆方程得 ,即.,解得.

2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为,,由(1)得,.

根据弦长公式得 :.解得.方程为.

说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.

这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式;解决弦长问题,一般应用弦长公式.

用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.

6、以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何处?并求出此时的椭圆方程.

分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.

解:如图所示,椭圆的焦点为,.

点关于直线的对称点的坐标为(-9,6),直线的方程为.

解方程组得交点的坐标为(-5,4).此时最小.

所求椭圆的长轴:,∴又,.因此,所求椭圆的方程为.

7、已知方程表示椭圆,求的取值范围.

解:由得,且.

满足条件的的取值范围是,且.

说明:本题易出现如下错解:由得,故的取值范围是.

出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中这个条件,当时,并不表示椭圆.

8、已知表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围.

分析:依据已知条件确定的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出的取值范围.

解:方程可化为.因为焦点在轴上,所以.

因此且从而.

说明:(1)由椭圆的标准方程知,,这是容易忽视的地方.

2)由焦点在轴上,知,. 3)求的取值范围时,应注意题目中的条件.

9、求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过和两点的椭圆方程.

分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,可设其方程为(,)且不必去考虑焦点在哪个坐标轴上,直接可求出方程.

解:设所求椭圆方程为(,)由和两点在椭圆上可得。

即所以,.故所求的椭圆方程为.

10、知圆,从这个圆上任意一点向轴作垂线段,求线段中点的轨迹.

分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题.这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹.

解:设点的坐标为,点的坐标为,则,.

因为在圆上,所以.

将,代入方程得.所以点的轨迹是一个椭圆.

说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,这种方法具体做法如下:首先设动点的坐标为,设已知轨迹上的点的坐标为,然后根据题目要求,使,与,建立等式关系,从而由这些等式关系求出和代入已知的轨迹方程,就可以求出关于,的方程,化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握.

11、已知长轴为12,短轴长为6,焦点在轴上的椭圆,过它对的左焦点作倾斜解为的直线交椭圆于,两点,求弦的长.

分析:可以利用弦长公式求得,也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求.

解:(方法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.

因为,,所以.因为焦点在轴上,所以椭圆方程为,左焦点,从而直线方程为.

由直线方程与椭圆方程联立得:.设,为方程两根,所以,从而.

方法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.

由题意可知椭圆方程为,设,,则,.

在中,,即;

所以.同理在中,用余弦定理得,所以.

方法3)利用焦半径求解.

先根据直线与椭圆联立的方程求出方程的两根,,它们分别是,的横坐标.

再根据焦半径,,从而求出.

12、 已知椭圆,试确定的取值范围,使得对于直线,椭圆上有不同的两点关于该直线对称.

分析:若设椭圆上,两点关于直线对称,则已知条件等价于:(1)直线;(2)弦的中点在上.

利用上述条件建立的不等式即可求得的取值范围.

解:(方法1)设椭圆上,两点关于直线对称,直线与交于点.

的斜率,∴设直线的方程为.由方程组。

消去得 ①.于是,即点的坐标为.∵点在直线上,∴.解得. ②

将式②代入式①得 ③,是椭圆上的两点,∴.解得.

方法2)同解法1得出,∴,即点坐标为.,为椭圆上的两点,∴点在椭圆的内部,∴.解得.

方法3)设,是椭圆上关于对称的两点,直线与的交点的坐标为.,在椭圆上,∴,两式相减得,即.∴.

又∵直线,∴,即 ①。

又点在直线上,∴ 由①,②得点的坐标为.以下同解法2.

说明:涉及椭圆上两点,关于直线恒对称,求有关参数的取值范围问题,可以采用列参数满足的不等式:

1)利用直线与椭圆恒有两个交点,通过直线方程与椭圆方程组成的方程组,消元后得到的一元二次方程的判别式,建立参数方程.

2)利用弦的中点在椭圆内部,满足,将,利用参数表示,建立参数不等式.

第二部分双曲线。

1、已知a(3,2),m是双曲线h:上的动点,f2是h的右焦点,求的最小值及此时m的坐标。

解:由,则。

此时m的坐标()

2、已知双曲线c:,一条长为8的弦ab两端在c上运动,ab中点为m,则距轴最近的m点的坐标为。

解: 又,则。

当且仅当时,取“=”由逆径,故可取“=”

又由。即故m()

3、某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s. 已知各观测点到该中心的距离都是1020m.

试确定该巨响发生的位置。(假定当时声音传播的速度为340m/ s :相关各点均在同一平面上)

解题思路:时间差即为距离差,到两定点距离之差为定值的点的轨迹是双曲线型的.

解:如图,以接报中心为原点o,正东、正北方向为x轴、y轴正向,建立直角坐标系。设a、b、c分别是西、东、北观测点,则a(-1020,0),b(1020,0),c(0,1020)

设p(x,y)为巨响为生点,由a、c同时听到巨响声,得|pa|=|pc|,故p在ac的垂直平分线po上,po的方程为y=-x,因b点比a点晚4s听到**声,故|pb|- pa|=340×4=1360

由双曲线定义知p点在以a、b为焦点的双曲线上,依题意得a=680, c=1020,用y=-x代入上式,得,∵|pb|>|pa|,答:巨响发生在接报中心的西偏北450距中心处。

4、设p为双曲线上的一点f1、f2是该双曲线的两个焦点,若|pf1|:|pf2|=3:2,则△pf1f2的面积为。

ab.12cd.24

解析: ①又②

由①、②解得。

直角三角形,故选b。

5、如图2所示,为双曲线的左。

焦点,双曲线上的点与关于轴对称,则的值是( )

a.9 b.16 c.18 d.27

[解析] ,选c

6、 p是双曲线左支上的一点,f1、f2分别是左、右焦点,且焦距为2c,则的内切圆的圆心的横坐标为( )

a) (b) (c) (d)

解析]设的内切圆的圆心的横坐标为,由圆的切线性质知,7、已知双曲线c与双曲线-=1有公共焦点,且过点(3,2).求双曲线c的方程.

圆锥曲线题型

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