圆锥曲线复习 2

发布 2022-10-10 20:27:28 阅读 5209

1.曲线方程。

1)求曲线(图形)方程的方法及其具体步骤如下:

这五个步骤(不包括证明)可浓缩为五字“口诀”:建设现(限)代化”

2)求曲线方程的常见方法:

直接法:也叫“五步法”,即按照求曲线方程的五个步骤来求解。这是求曲线方程的基本方法。

转移代入法:这个方法又叫相关点法或坐标代换法。即利用动点是定曲线上的动点,另一动点依赖于它,那么可寻求它们坐标之间的关系,然后代入定曲线的方程进行求解。

几何法:就是根据图形的几何性质而得到轨迹方程的方法。

参数法:根据题中给定的轨迹条件,用一个参数来分别动点的坐标,间接地把坐标x,y联系起来,得到用参数表示的方程。如果消去参数,就可以得到轨迹的普通方程。

2.圆锥曲线综合问题。

1)圆锥曲线中的最值问题、范围问题。

通常有两类:一类是有关长度和面积的最值问题;一类是圆锥曲线中有关的几何元素的最值问题。这些问题往往通过定义,结合几何知识,建立目标函数,利用函数的性质或不等式知识,以及观形、设参、转化、替换等途径来解决。

解题时要注意函数思想的运用,要注意观察、分析图形的特征,将形和数结合起来。

圆锥曲线的弦长求法:

设圆锥曲线c∶f(x,y)=0与直线l∶y=kx+b相交于a(x1,y1)、b(x2,y2)两点,则弦长|ab|为:

若弦ab过圆锥曲线的焦点f,则可用焦半径求弦长,|ab|=|af|+|bf|.

在解析几何中求最值,关键是建立所求量关于自变量的函数关系,再利用代数方法求出相应的最值.注意点是要考虑曲线上点坐标(x,y)的取值范围。

2)对称、存在性问题,与圆锥曲线有关的证明问题。

它涉及到线段相等、角相等、直线平行、垂直的证明方法,以及定点、定值问题的判断方法。

题型1:求轨迹方程。

例1.(1)一动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。

2)双曲线有动点,是曲线的两个焦点,求的重心的轨迹方程。

解析:(1)(法一)设动圆圆心为,半径为,设已知圆的圆心分别为、,将圆方程分别配方得:,当与相切时,有。

当与相切时,有 ②

将①②两式的两边分别相加,得,即。

由以上方程知,动圆圆心到点和的距离和是常数,所以点的轨迹是焦点为、,长轴长等于的椭圆,并且椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,,∴圆心轨迹方程为。

2)如图,设点坐标各为,∴在已知双曲线方程中,∴

已知双曲线两焦点为,存在,∴

由三角形重心坐标公式有,即。,∴

已知点在双曲线上,将上面结果代入已知曲线方程,有。

即所求重心的轨迹方程为:。

点评:定义法求轨迹方程的一般方法、步骤;“转移法”求轨迹方程的方法。

题型2:圆锥曲线中最值和范围问题。

例3.(1)设ab是过椭圆中心的弦,椭圆的左焦点为,则△f1ab的面积最大为( )

abcd.

解析:(1)如图,由椭圆对称性知道o为ab的中点,则△f1ob的面积为△f1ab面积的一半。又,△f1ob边of1上的高为,而的最大值是b,所以△f1ob的面积最大值为。

所以△f1ab的面积最大值为cb。

点评:抓住△f1ab中为定值,以及椭圆是中心对称图形。

2)已知a(3,2)、b(-4,0),p是椭圆上一点,则|pa|+|pb|的最大值为( )

a. 10bcd.

解析:易知a(3,2)在椭圆内,b(-4,0)是椭圆的左焦点(如图),则右焦点为。

f(4,0)。连pb,pf。由椭圆的定义知:, 所以。

由平面几何知识,,即,而,所以。

3)(06上海,21)已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为,右顶点为,设点。

求该椭圆的标准方程;

若是椭圆上的动点,求线段中点的轨迹方程;

过原点的直线交椭圆于点,求面积的最大值。

由已知得椭圆的半长轴a=2,半焦距c=,则半短轴b=1,又椭圆的焦点在x轴上, ∴椭圆的标准方程为。②设线段pa的中点为m(x,y) ,点p的坐标是(x0,y0),由,点p在椭圆上,得,∴线段pa中点m的轨迹方程是。

当直线bc垂直于x轴时,bc=2,因此△abc的面积s△abc=1。

当直线bc不垂直于x轴时,说该直线方程为y=kx,代入,解得b(,)c(-,则,又点a到直线bc的距离d=,∴abc的面积s△abc=。

于是s△abc=。由≥-1,得s△abc≤,其中,当k=-时,等号成立。

s△abc的最大值是。

4)(06山东 ,21)已知椭圆的中心在坐标原点o,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为l。

ⅰ)求椭圆的方程;

ⅱ)直线过点p(0,2)且与椭圆相交于a、b两点,当δaob面积取得最大值时,求直线l的方程。

解:设椭圆方程为。

ⅰ)由已知得∴所求椭圆方程为。

ⅱ)解法一:由题意知直线的斜率存在,设直线的方程为。

由,消去y得关于x的方程:,由直线与椭圆相交于a、b两点,,解得。

又由韦达定理得,原点到直线的距离。.

解法1:对两边平方整理得:(*整理得:。

又,,从而的最大值为,此时代入方程(*)得 ,。所以,所求直线方程为:。

解法2:令,则。

当且仅当即时,,此时。所以,所求直线方程为。

解法二:由题意知直线l的斜率存在且不为零。

设直线l的方程为,则直线l与x轴的交点,由解法一知且,解法1: =

下同解法一。

解法2: 题型三:对称问题与角度问题。

例6.(1)(06北京文,19)椭圆c:的两个焦点为f1,f2,点p在椭圆c上,且。

(ⅰ)求椭圆c的方程;

ⅱ)若直线l过圆x2+y2+4x-2y=0的圆心,交椭圆c于两点,且a、b关于点m对称,求直线l的方程。

1)解法一:

ⅰ)因为点p在椭圆c上,所以,a=3.

在rt△pf1f2中,故椭圆的半焦距c=,从而b2=a2-c2=4,所以椭圆c的方程为=1。

ⅱ)设a,b的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)。

已知圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,所以圆心m的坐标为(-2,1).从而可设直线l的方程为y=k(x+2)+1,代入椭圆c的方程得(4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k-27=0.因为a,b关于点m对称。

所以解得,所以直线l的方程为即8x-9y+25=0.

(经检验,所求直线方程符合题意)

解法二:ⅰ)同解法一。

ⅱ)已知圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,所以圆心m的坐标为(-2,1).

设a,b的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).由题意x1x2且①②

由①-②得。

因为a、b关于点m对称,所以x1+ x2=-4,y1+ y2=2。

代入③得=,即直线l的斜率为,所以直线l的方程为y-1=(x+2),即8x-9y+25=0。

经检验,所求直线方程符合题意。)

2.(06浙江理,19)如图,椭圆=1(a>b>0)与过点a(2,0)b(0,1)的直线。

有且只有一个公共点t,且椭圆的离心率e=.

ⅰ)求椭圆方程;

ⅱ)设f、f分别为椭圆的左、右焦点,m为线段af的中点,求证:∠atm=∠aft。

1)()过点、的直线方程为因为由题意得有惟一解,即有惟一解,所以 ()故。

又因为即所以从而得故所求的椭圆方程为。

)由()得故从而由,解得所以因为又。

得因此。题型4:知识交汇题。

例7.(06辽宁,20)已知点,是抛物线上的两个动点,是坐标原点,向量,满足。设圆的方程为。

) 证明线段是圆的直径;

)当圆c的圆心到直线x-2y=0的距离的最小值为时,求p的值。

解析:()证明1:

整理得: 设m(x,y)是以线段ab为直径的圆上的任意一点,则即。

整理得: 故线段是圆的直径。

证明2: 整理得: …1)设(x,y)是以线段ab为直径的圆上则。

即去分母得:

点满足上方程,展开并将(1)代入得:

故线段是圆的直径。

证明3: 整理得: …1) 以线段ab为直径的圆的方程为。

展开并将(1)代入得:

故线段是圆的直径。

)解法1:设圆c的圆心为c(x,y),则。

又因。所以圆心的轨迹方程为设圆心c到直线x-2y=0的距离为d,则。

当y=p时,d有最小值,由题设得。

解法2: 设圆c的圆心为c(x,y),则。

又因。所以圆心的轨迹方程为设直线x-2y+m=0到直线x-2y=0的距离为,则。

因为x-2y+2=0与无公共点,所以当x-2y-2=0与仅有一个公共点时,该点到直线x-2y=0的距离最小值为。

将(2)代入(3)得。

解法3: 设圆c的圆心为c(x,y),则圆心c到直线x-2y=0的距离为d,则。

又因。当时,d有最小值,由题设得。

点评:本小题考查了平面向量的基本运算,圆与抛物线的方程。点到直线的距离公式等基础知识,以及综合运用解析几何知识解决问题的能力。

例8.(06重庆文,22)如图,对每个正整数,是抛物线上的点,过焦点的直线角抛物线于另一点。

ⅰ)试证:;

ⅱ)取,并记为抛物线上分别以与为切点的两条切线的交点。

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