高一数学-第8章圆锥曲线方程(第7课时)椭圆的简单几何性质(4) 精品
圆锥曲线基本知识-椭圆课件
椭圆的法线
法线的定义
法线是与切线垂直的直线。
法线的性质
法线通过切点,且在切点处与曲线的半径平行。
求法线方程
法线的斜率等于曲线上该点处切线的斜率的负倒数。
切线与法线的性质
切线与法线在切点相 交,且它们的斜率互 为负倒数。
切线与法线的长度相 等,即它们都等于该 点到曲线上任意一点 的距离。
切线与法线是相互垂 直的,即它们的夹角 为90度。
无论从哪个角度看椭圆,其形状和大 小都不会改变,因此具有旋转不变性 。
旋转不变性的应用
在几何学、物理学等领域中,旋转不 变性被广泛应用于描述和解释各种现 象。
椭圆的应用举例
天文学
01
行星和卫星的轨道常常是椭圆形,椭圆的性质在研究天体运动
中有重要应用。
工程学
02
桥梁设计、建筑结构、机械零件等领域中,椭圆形状的应用广
05
椭圆的对称性与旋转不 变性
椭圆的对称性
定义
如果一个图形经过某一点旋转 180度后能与原图形重合,则称
该图形为对称图形。
对称性分类
中心对称、轴对称、旋转对称等 。
椭圆的对称性
椭圆既是中心对称图形,也是轴 对称图形,还是旋转不变图形。
椭圆的旋转不变性
定义
椭圆的旋转不变性
如果一个图形绕某点旋转一定的角度 后仍与原图形重合,则称该图形具有 旋转不变性。
泛,如桥梁的承重结构、机械零件的旋转运动等。
物理学
03
在物理学的力学、电磁学等领域中,椭圆的应用也十分常见,
如电子运动的轨迹、振动系统的运动等。
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该方程描述了一个椭圆,其中心位于原点,长轴位于x轴上,短轴位于y轴上。
圆锥曲线公式大全(高中珍藏版)
圆锥曲线公式大全1、椭圆的定义、椭圆的标准方程、椭圆的性质椭圆定义焦点位置椭圆的图象和性质若M 为椭圆上任意一点,则有|MF 1|+|MF 2|=2ax 轴y图形o xy 轴y o x标准方程焦点坐标焦距顶点坐标a ,b ,c 的关系式长、短轴对称轴离心率范围x 2y 2+2=12a b F 1(-c, 0 ), F 2( c, 0 )|F 1F 2| = 2c(±a , 0 ), ( 0,±b )a 2 =b 2 +c 2y 2x 2+2=12a b F 1(0,-c, ), F 2( 0, c )(0,±a ), (±b , 0 )长轴长=2a ,短轴长=2b ,长半轴长=a ,短半轴长=b 无论椭圆是x 型还是y 型,椭圆的焦点总是落在长轴上关于x 轴、y 轴和原点对称e =c ( 0 <e < 1),离心率越大,椭圆越扁,反之,越圆a-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b 2-b ≤x ≤b ,-a ≤y ≤a22、判断椭圆是x 型还是y 型只要看x 对应的分母大还是y 对应的分母大,若x 对应的分母大则x 型,若y 对应的分母大则y 型.22x 2y 23、求椭圆方程一般先判定椭圆是x 型还是y 型,若为x 型则可设为2+2=1,若为y a b y 2x 222型则可设为2+2=1,若不知什么型且椭圆过两点,则设为稀里糊涂型:mx +ny =1a b 4、双曲线的定义、双曲线的标准方程、椭圆的性质双曲线的图象和性质若M为双曲线上任意一点,则有MF1-MF2=2a(2a<2c)双曲线定义若MF1-MF2=2a=2c,则点M的轨迹为两条射线若MF1-MF2=2a>2c,则点M无轨迹焦点位置x轴y轴图形标准方程焦点坐标焦距顶点坐标(±a, 0 )x2y2-2=12a bF1(-c, 0 ), F2( c, 0 )|F1F2| = 2cy2x2-2=12a bF1(0,-c, ), F2( 0, c )(0,±a )a,b,c的关系式椭圆形状长的像a,所以a是老大,a2 = b2 + c2;双曲线形状长的像c,所以c是老大,c2 = a2 + b2实轴、虚轴对称轴离心率范围渐近线实轴长=2a,虚轴长=2b,实半轴长=a,虚半轴长=b无论双曲线是x型还是y型,双曲线的焦点总是落在实轴上关于x轴、y轴和原点对称e=c(e >1)aa≤x或x≤-a,y∈R a≤y或y≤-a,x∈Ry=±bxay=±axb2、判断双曲线是x 型还是y 型只要看x 前的符号是正还是y 前的符号是正,若x 前的符号为正则x 型,若y 前的符号为正则y 型,同样的,哪个分母前的符号为正,则哪个分母就为a 22222x 2y 23、求双曲线方程一般先判定双曲线是x 型还是y 型,若为x 型则可设为2-2=1,若a b y 2x 2为y 型则可设为2-2=1,若不知什么型且双曲线过两点,则设为稀里糊涂型:a b mx 2-ny 2=1(mn <0)6、若已知双曲线一点坐标和渐近线方程y =mx ,则可设双曲线方程为y 2-m 2x 2=λ(λ≠0),而后把点坐标代入求解7、椭圆、双曲线、抛物线与直线l :y =kx +b 的弦长公式:AB =(k 2+1)(x 1-x 2)2=(12+1)(y -y )122k 8、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题出现弦的中点往往考虑用点差法9、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题的解题步骤:(1)假化成整(把分式型的椭圆方程化为整式型的椭圆方程),联立消y 或x (2)求出判别式,并设点使用伟大定理(3)使用弦长公式1、抛物线的定义:平面内有一定点F 及一定直线l (F 不在l 上)P 点是该平面内一动点,当且仅当点P 到F 的距离与点P 到直线l 距离相等时,那么P 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的一条抛物线.————见距离想定义!!!2、(1)抛物线标准方程左边一定是x 或y 的平方(系数为1),右边一定是关于x 和y 的一次项,如果抛物线方程不标准,立即化为标准方程!(2)抛物线的一次项为x 即为x 型,一次项为y 即为y 型!(3)抛物线的焦点坐标为一次项系数的四分之一,准线与焦点坐标互为相反数!一次项为x ,则准线为”x=多少”,一次项为y ,则准线为”y=多少”!(4)抛物线的开口看一次项的符号,一次项为正,则开口朝着正半轴,一次项为负,则开口朝着负半轴!(5)抛物线的题目强烈建议画图,有图有真相,无图无真相!3、求抛物线方程,如果只知x 型,则设它为y =ax (a ≠0),a>o,开口朝右;a<0,开口朝左;如果只知y 型,则设它为x =ay (a ≠0),a>o,开口朝上;a<0,开口朝下。
圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)的定义方程和性质知识总结
椭圆的定义、性质及标准方程1. 椭圆的定义:⑴第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。
⑵第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。
定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。
说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。
②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。
2.3. 椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。
焦半径公式:椭圆焦点在x 轴上时,设12F F 、分别是椭圆的左、右焦点,()00P x y ,是椭圆上任一点,则10PF a ex =+,20PF a ex =-。
推导过程:由第二定义得11PF e d =(1d 为点P 到左准线的距离), 则211000a PF ed e x ex a a ex c ⎛⎫==+=+=+ ⎪⎝⎭;同理得20PF a ex =-。
简记为:左“+”右“-”。
由此可见,过焦点的弦的弦长是一个仅与它的中点的横坐标有关的数。
22221x y a b +=;若焦点在y 轴上,则为22221y x a b+=。
有时为了运算方便,设),0(122n m m ny mx ≠>=+。
双曲线的定义、方程和性质1. 定义(1)第一定义:平面内到两定点F 1、F 2的距离之差的绝对值等于定长2a (小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫双曲线。
说明:①||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|)是双曲线;若2a=|F 1F 2|,轨迹是以F 1、F 2为端点的射线;2a >|F 1F 2|时无轨迹。
②设M 是双曲线上任意一点,若M 点在双曲线右边一支上,则|MF 1|>|MF 2|,|MF 1|-|MF 2|=2a ;若M 在双曲线的左支上,则|MF 1|<|MF 2|,|MF 1|-|MF 2|=-2a ,故|MF 1|-|MF 2|=±2a ,这是与椭圆不同的地方。
高中圆锥曲线知识点总结全面经典
高中圆锥曲线知识点总结全面经典高中数学椭圆的知识总结:椭圆的定义:椭圆是平面内一个动点P到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(PF1+PF2=2a>F1F2)时,动点P的轨迹。
这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距。
需要注意的是,若PF1+PF2=F1F2,则动点P的轨迹为线段F1F2;若PF1+PF2<F1F2,则动点P的轨迹无图形。
椭圆的参数方程:当焦点在x轴上时,椭圆的参数方程为{x=a*cosθ。
y=b*sinθ},其中θ为参数;当焦点在y轴上时,椭圆的参数方程为{x=a*sinθ。
y=b*cosθ}。
椭圆的几何性质:(1)椭圆的范围为- a≤x≤a。
- b≤y≤b;(2)椭圆的焦点为两个焦点(±c,0);(3)椭圆具有对称性,有两条对称轴x=0,y=0,一个对称中心(0,0),四个顶点(±a,0),(0,±b),其中长轴长为2a,短轴长为2b;(4)椭圆的离心率为e=c/a,椭圆的形状由离心率e决定,e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。
点与椭圆的位置关系:(1)点P(x,y)在椭圆外部当且仅当a²+b²1.直线与圆锥曲线的位置关系:(1)当Δ>0时,直线与椭圆相交;(2)当Δ=0时,直线与椭圆相切;(3)当Δ<0时,直线与椭圆相离。
例如,直线y-kx-1=0与椭圆5x²+m²=1恒有公共点,当且仅当m²≤5/(1+k²)。
焦点三角形:椭圆上的一点与两个焦点所构成的三角形。
弦长公式:若直线y=kx+b与圆锥曲线相交于两点A、B,且x1,x2分别为A、B的横坐标,则AB=√(1+k²(x1-x2)²);若y1,y2分别为A、B的纵坐标,则AB=√(1+(y1-y2)²/k²);若弦AB所在直线方程设为x=ky+b,则AB=√(1+k²(y1-y2)²)。
高中数学课件圆锥曲线基本知识-椭圆课件.ppt
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练习 3
椭圆 4x2 y2 16
长轴长是 短轴长是 离心率是 焦点坐标 准线方程
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练习 4
椭圆
x2 y2 1 a8 9
的离心率是0.5,求a的值?
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练习 5
假设椭圆x2行于x轴,那么m的
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练习 7
过点〔3,-2〕且与椭圆 4x2+9y2=36有相同焦点的 椭圆方程是
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练习 8
椭圆x+2 4y 2=36的弦被点〔4, 2〕所平分,那么此弦所在 的直线方程是
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练习 9
P(x,y)是椭圆4x2+9y2 =36 上的动点,定点A(a,0) (o<a<3),|AP|的最小值是1, 那么a的值为
P x
(a>b>0)
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椭圆中的根本元素
长轴:2a 短轴:2b 焦距:2c 离心率:e=
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练习 1
过椭圆 4x2 y2 16的一个
焦点F1的直线与椭圆交于A、 B两点,F2为椭圆的另一个焦 点,那么三角形ABF2的周长 是
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练习 2
假设方程x2 ky2 2 表示焦 点在y轴上的椭圆,那么实数 k 的取值范围是
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椭圆的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的和 等于常数〔大于|F1F2|〕的点的轨迹 叫做椭圆
到一个定点的距离和它到一条定 直线的距离的比是常数e (0<e<1) 的点的轨迹叫做椭圆
高三数学高考一轮复习系列教案第八章 圆锥曲线 大纲版
第八章圆锥曲线知识结构高考能力要求1.掌握椭圆的定义、标准方程、简单的几何性质、了解椭圆的参数方程.2.掌握双曲线的定义、标准方程、简单的几何性质.3.掌握抛物线的定义、标准方程、简单的几何性质.4.了解圆锥曲线的初步应用.高考热点分析圆锥曲线是高中数学的一个重要内容,它的基本特点是数形兼备,兼容并包,可与代数、三角、几何知识相沟通,历来是高考的重点内容。
纵观近几年高考试题中对圆锥曲线的考查,基本上是两个客观题,一个主观题,分值21分~24分,占15%左右,并且主要体现出以下几个特点:1.圆锥曲线的基本问题,主要考查以下内容:①圆锥曲线的两种定义、标准方程及a、b、c、e、p 五个参数的求解.②圆锥曲线的几何性质的应用.2、求动点轨迹方程或轨迹图形在高考中出现的频率较高,此类问题的解决需掌握四种基本方法:直译法、定义法、相关点法、参数法.3.有关直线与圆锥曲线位置关系问题,是高考的重热点问题,这类问题常涉及圆锥曲线的性质和直线的基本知识以及线段中点、弦长等,分析这类问题时,往往要利用数形结合思想和“设而不求”的方法、对称的方法及韦达定理,多以解答题的形式出现.4.求与圆锥曲线有关的参数或参数范围问题,是高考命题的一大热点,这类问题综合性较大,运算技巧要求较高;尤其是与平面向量、平面几何、函数、不等式的综合,特别近年出现的解析几何与平面向量结合的问题,是常考常新的试题,将是今后高考命题的一个趋势.高考复习建议1.圆锥曲线的定义、标准方程及几何性质是本章的基本内容.复习中对基本概念的理解要深,对公式的掌握要活,充分重视定义在解题中的地位和作用,重视知识间的内在联系.椭圆、双曲线、抛物线它们都可以看成是平面截圆锥所得的截线,其本质是统一的.因此这三种曲线可统一为“一个动点P到定点F和定直线l的距离之比是一个常数e的轨迹”,当0<e<1、e=1、e>1时,分别表示椭圆、抛物线和双曲线.复习中有必要将椭圆、抛物线和双曲线的定义,标准方程及几何性质进行归类、比较,把握它们之间的本质联系,要学会在知识网络交汇处思考问题、解决问题.2.计算能力的考查已引起高考命题者的重视,这一章的复习要注意突破“运算关”,要寻求合理有效的解题途径与方法.3.加强直线与圆锥曲线的位置关系问题的复习,注重数形结合思想和设而不求法与弦长公式及韦达定理的运用.4.重视圆锥曲线与平面向量、函数、方程、不等式、三角、平面几何的联系,重视数学思想方法的训练,达到优化解题思维、简化解题过程的目的.8.1 椭圆知识要点1.椭圆的两种定义(1) 平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于21F F )的点的轨迹叫椭圆,这两个定点叫做椭圆的 , 之间的距离叫做焦距.注:①当2a =|F 1F 2|时,P 点的轨迹是 .②当2a <|F 1F 2|时,P 点的轨迹不存在.(2) 椭圆的第二定义:到 的距离与到 的距离之比是常数e ,且∈e 的点的轨迹叫椭圆.定点F 是椭圆的 ,定直线l 是 ,常数e 是 .2.椭圆的标准方程(1) 焦点在x 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是:12222=+b y a x ,其中( > >0,且=2a ) (2) 焦点在y 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是12222=+bx ay ,其中a ,b 满足: .3.椭圆的几何性质(对12222=+by a x ,a > b >0进行讨论)(1) 范围: ≤ x ≤ , ≤ y ≤ (2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标: ,焦点坐标: ,长半轴长: ,短半轴长: ;准线方程: .(4) 离心率:=e ( 与 的比),∈e ,e 越接近1,椭圆越 ;e 越接近0,椭圆越接近于 .(5) 焦半径公式:设21,F F 分别为椭圆的左、右焦点,),(00y x P 是椭圆上一点,则=1PF ,122PF a PF -== .(6) 椭圆的参数方程为 . 4.焦点三角形应注意以下关系: (1) 定义:r 1+r 2=2a(2) 余弦定理:21r +22r -2r 1r 2cos θ=(2c )2(3) 面积:21F PF S ∆=21r 1r 2 sin θ=21·2c | y 0 |(其中P(00,y x )为椭圆上一点,|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ)例题讲练【例1】 中心在原点,一个焦点为F 1(0,52)的椭圆被直线y =3x -2截得的弦的中点的横坐标为21,求此椭圆的方程.【例2】 已知点P(3, 4)是椭圆2222b y a x +=1 (a >b >0) 上的一点,F 1、F 2是它的两焦点,若PF 1⊥PF 2,求:(1) 椭圆的方程; (2) △PF 1F 2的面积.【例3】如图,射线OA 、OB 分别与x 轴、 y 轴所成的角均为︒30;已知线段PQ 的长度为2,并且保持线段的端点),(11y x P 在射线OA 上运动,点),(22y x Q 在射线OB 上运动(1) 试求动点),(21x x M 的轨迹C 的方程(2) 求轨迹C 上的动点N 到直线03=--y x 的距离的最大值和最小值.【例4】 (2005年全国卷I )已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,+与=(3, -1)共线.(1) 求椭圆的离心率;(2) 设M 是椭圆上任意一点,且=μλ+(λ、μ∈R),证明22μλ+为定值.小结归纳 1.在解题中要充分利用椭圆的两种定义,灵活处理焦半径,熟悉和掌握a 、b 、c 、e 关系及几何意义,能够减少运算量,提高解题速度,达到事半功倍之效.2.由给定条件求椭圆方程,常用待定系数法.步骤是:定型——确定曲线形状;定位——确定焦点位置;定量——由条件求a 、b 、c ,当焦点位置不明确时,方程可能有两种形式,要防止遗漏.3.解与椭圆的焦半径、焦点弦有关的问题时,一般要从椭圆的定义入手考虑;椭圆的焦半径的取值范围是],[c a c a +-.4.“设而不求”,“点差法”等方法,是简化解题过程的常用技巧,要认真领会.5.解析几何与代数向量的结合,是近年来高考的热点,在2005年的考题中足以说明了这一点,应引起重视.基础训练题 一、选择题1. 动点M 到定点)0,4(1-F 和)0,4(2F 的距离的和为8,则动点M 的轨迹为 ( ) A .椭圆 B .线段 C .无图形 D .两条射线2. (2005年全国高考试题III) 设椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是 ( )A .22 B .212- C .2-2D .2-13. (2004年高考湖南卷)F 1、F 2是椭圆C :14822=+y x 的焦点,在C 上满足PF 1⊥PF 2的点P 的个数为( ) A .2个 B .4个 C .无数个 D .不确定4. 椭圆171622=+y x 的左、右焦点为F 1、F 2,一直线过F 1交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为 ( ) A .32 B .16 C .8 D .45. 已知点P 在椭圆(x -2)2+2y 2=1上,则xy的最小值为( )A .36-B .26-C .6-D .66-6. 我们把离心率等于黄金比215-的椭圆称为“优美椭圆”,设)0(12222>>=+b a by a x 是优美椭圆,F 、A 分别是它的左焦点和右顶点,B 是它的短轴的一个端点,则ABF ∠等于 ( ) A .︒60 B .︒75 C .︒90 D .︒120二、填空题 7. 椭圆400162522=+y x 的顶点坐标为 和 ,焦点坐标为 ,焦距为 ,长轴长为 ,短轴长为 ,离心率为 ,准线方程为 .8. 设F 是椭圆16722=+y x 的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点P i (i =1,2, ),使得|FP 1|、|FP 2|、|FP 3|…组成公差为d 的等差数列,则d 的取值范围是 . 9. 设1F ,2F 是椭圆14322=+y x 的两个焦点,P 是椭圆上一点,且121=-PF PF ,则得=∠21PF F . 10.若椭圆2222)1(-+m y m x =1的准线平行于x 轴则m 的取值范围是 .三、解答题11.根据下列条件求椭圆的标准方程(1) 和椭圆1202422=+y x 共准线,且离心率为21.(2) 已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为534和532,过P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点.12.椭圆14922=+y x 的焦点为21,F F ,点P 为其上的动点,当∠21PF F 为钝角时,求点P 横坐标的取值范围.13.(2005年高考湖南卷)已知椭圆C :12222=+by a x (a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,离心率为e .直线l :y =ex +a 与x 轴,y 轴分别交于点A 、B 、M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点,设=λ. (Ⅰ)证明:λ=1-e 2;(Ⅱ)若λ=43,△MF 1F 2的周长为6,写出椭圆C 的方程;(Ⅲ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形.提高训练题14.(2006年高考湖南卷)已知C 1:13422=+y x ,抛物线C 2:(y -m )2=2px (p >0),且C 1、C 2的公共弦AB 过椭圆C 1的右焦点.(Ⅰ)当AB ⊥x 轴时,求p 、m 的值,并判断抛物线C 2的焦点是否在直线AB 上;(Ⅱ)若p =34,且抛物线C 2的焦点在直线AB 上,求m 的值及直线AB 的方程.15.(成都市2006届毕业班摸底测试)设向量i =(1, 0),j =(0, 1),=(x +m )i +y j ,=(x -m )i +y j ,且||+||=6,0< m < 3,x >0,y ∈R . ( I )求动点P(x ,y )的轨迹方程;( II ) 已知点A(-1, 0),设直线y =31(x -2)与点P 的轨迹交于B 、C 两点,问是否存在实数m ,使得AC AB ⋅=31?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.8.2 双 曲 线知识要点 1.双曲线的两种定义(1) 平面内与两定点F 1,F 2的 常数(小于 )的点的轨迹叫做双曲线.注:①当2a =|F 1F 2|时,p 点的轨迹是 .②2a >|F 1F 2|时,p 点轨迹不存在.(2) 平面内动点P 到一个定点F 和一条定直线l (F 不在 上)的距离的比是常数e ,当∈e 时动点P 的轨迹是双曲线.设P 到1F 的对应准线的距离为d ,到2F 对应的准线的距离为2d ,则e d PF d PF ==22112.双曲线的标准方程 (1) 标准方程:12222=-b y a x ,焦点在 轴上;12222=-bx ay ,焦点在 轴上.其中:a 0,b 0,=2a .(2) 双曲线的标准方程的统一形式:)0(122<=+nm ny mx3.双曲线的几何性质(对0,0,122>>=-b a b y a x 进行讨论)(1) 范围:∈x ,∈y .(2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标为 ,焦点坐标为 ,实轴长为 ,虚轴长为 ,准线方程为 ,渐近线方程为 .(4) 离心率e = ,且∈e ,e 越大,双曲线开口越 ,e 越小,双曲线开口越 ,焦准距P = .(5) 焦半径公式,设F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,若),(00y x P 是双曲线右支上任意一点,=1PF ,=2PF ,若),(00y x P 是双曲线左支上任意一点,=1PF ,=2PF . (6) 具有相同渐近线x aby ±=的双曲线系方程为 (7) 的双曲线叫等轴双曲线,等轴双曲线的渐近线为 ,离心率为 .(8) 12222=-b y a x 的共轭双曲线方程为 .例题讲练【例1】 根据下列条件,写出双曲线的标准方程 (1) 中心在原点,一个顶点是(0,6),且离心率是1.5.(2) 与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线,且过点M(2,-2).【例2】 (04年高考湖北卷)直线l :y =kx +1与双曲线C :2x 2-y 2=1的右支交于不同的两点A 、B .(1)求实数k 的取值范围;(2)是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.【例3】 在双曲线1121322-=-y x 的一支上有不同的三点A(x 1,y 1),B(x 2,6),C(x 3,y 3)与焦点F(0,5)的距离成等差数列.(1)求y 1+y 3;(2)求证:线段AC 的垂直平分线经过某一定点,并求出这个定点的坐标.【例4】 (2004年高考全国卷II )设双曲线C :)0(1222>=-a y a x 与直线l :x +y =1相交于两个不同的点.(1) 求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2) 设直线l 与y 的交点为P ,且=125,求a的值.小结归纳1.复习双曲线要与椭圆进行类比,尤其要注意它们之间的区别,如a 、b 、c 、e 的关系.2.双曲线的渐近线的探求是一个热点.①已知双曲线方程求渐近线方程;②求已知渐近线方程的双曲线方程.3.求双曲线的方程,经常要列方程组,因此,方程思想贯穿解析几何的始终,要注意定型(确定曲线形状)、定位(曲线的位置)、定量(曲条件求参数).4.求双曲线的方程的常用方法: (1) 定义法.(2) 待定系数法.涉及到直线与圆锥曲线的交点问题,经常是“设而不求”.5.例2的第(1)问是数材P 132第13题的引申,因此高考第一轮复习要紧扣教材.6.对于直线与双曲线的位置关系,要注意“数形转化”“数形结合”,既可以转化为方程组的解的个数来确定,又可以把直线与双曲线的渐近线进行比较,从“形”的角度来判断.基础训练题 一、选择题1. A 、B 是平面内两定点,动点P 到A 、B 两点的距离的差是常数,则P 的轨迹是 ( ) A .双曲线 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .不能确定2. (04年高考湖南卷)如果双曲线1121322=-y x 上一点p 到右焦点的距离等于13,那么点p 到右焦线的距离是 ( )A .513 B .13 C .5D .1353. 已知双曲线的渐近线方程是2xy ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ( )A .152022=-y x B .152022±=-y x C .120522=-y xD .120522±=-y x4. (2005年高考湖南卷)已知双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)的右焦点为F ,右焦线与一条渐近线交于点A ,△OAF 的面积为22a ,(0为原点)则两条渐近线的夹角为( ) A .30° B .45° C .60°D .90°5. 已知双曲线14922=-y x ,则过点A(3,1)且与双曲线仅有唯一的公共点的直线有 ( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条6. (2005年江苏高考最后冲刺题) 设双曲线16x 2-9y 2=144的右焦点为F 2,M 是双曲线上任意一点,点A 的坐标为(9,2),则|MA|+53|MF 2|的最小值为( )A .9B .536C .542D .554二、填空题7. 中心在原点,坐标轴为对称轴,实轴与虚轴长之差为2,离心率为45的双曲线方程为 .8. (2004年高考·吉林、四川)设中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆与双曲线12222=-y x 有公共焦点,且它们的离心率互为倒数,则椭圆方程为 .9. (2006年高考湖南卷)过双曲线M :1222=-b y x 的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是 .10.可以证明函数x bax y +=(b ≠0)的图象是双曲线,试问双曲线C :xx y 33+=的离心率e 等于 .三、解答题11.(1) 已知双曲线的渐近线方程为032=±yx ,且过点(2,-6),求双曲线的方程;(2) 已知双曲线的右准线为x =4,右焦点为F(10,0),离心率为e =2,求双曲线的方程. 12.ABC ∆中,固定底边BC ,让顶点A 移动,已知4=BC ,且A B C sin 21sin sin =-,求顶点A 的轨迹方程.13.双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.提高训练题 14.已知动点p 与双曲线13222=-y x 的两个焦点F 1、F 2的距离之和为定值,且cos ∠F 1PF 2的最小值为-91.(1) 求动点p 的轨迹方程;(2) 若已知点D(0,3),点M 、N 在动点p 的轨迹上且λ=,求实数λ的取值范围.15.(2005年武汉市高三调考)已知等轴双曲线C :)0(222>=-a a y x 上一定点P(00,y x )及曲线C 点上两个动点A 、B ,满足0=⋅PB PA(1) M 、N 分别为PA 、PB 中点,求证:0=⋅ON OM (O 为坐标原点);(2) 求|AB|的最小值及此时A 点坐标.抛 物 线 1.抛物线定义:离 的点的轨迹叫抛物线,焦点, 叫做抛物线的准线2.抛物线的标准方程和焦点坐标及准线方程① px y 22=,焦点为 ,准线为 . ② px y 22-=,焦点为 ,准线为 . ③ py x 22=,焦点为 ,准线为 . ④ py x 22-=,焦点为 ,准线为 . 3.抛物线的几何性质:对)0(22>=p px y 进行讨论. ① 点的范围: 、 . ② 对称性:抛物线关于 轴对称. ③ 离心率=e .④ 焦半径公式:设F 是抛物线的焦点,),(o o y x P 是抛物线上一点,则=PF .⑤ 焦点弦长公式:设AB 是过抛物线焦点的一条弦(焦点弦)i) 若),(11y x A ,),(22y x B ,则AB = ,21y y .ii) 若AB 所在直线的倾斜角为θ()0≠θ则AB = .特别地,当θ2π=时,AB 为抛物线的通径,且AB = .iii) S △AOB = (表示成P 与θ的关系式).iv) ||1||1BF AF +为定值,且等于 . 例题讲练【例1】 已知抛物线顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点),3(n A -到焦点的距离为5,求抛物线的方程和n 的值.【例2】 已知抛物线C :x y 42=的焦点为F ,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B .(1) 若316=AB ,求直线l 的方程.(2) 求AB 的最小值.【例3】 若A(3,2),F 为抛物线x y 22=的焦点,P 为抛物线上任意一点,求PA PF +的最小值及取得最小值时的P 的坐标.【例4】 (05全国卷(Ⅲ))设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),两点在抛物线y =2x 2上,l 是AB 的垂直平分线.(1)当且仅当x 1+x 2取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论?(2)当直线l 的斜率为2时,求在y 轴上的截距的取值范围.小结归纳 1.求抛物线方程要注意顶点位置和开口方向,以便准确设出方程,然后用待定系数法.2.利用好抛物线定义,进行求线段和的最小值问题的转化.3.涉及抛物线的弦的中点和弦长等问题要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算.4、解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,应注意焦点弦的几何性质.基础训练题 一、选择题1. 过抛物线)0(22>=P px y 的焦点作直线交抛物线于),(11y x A ,),(22y x B 两点,若P x x 321=+,则AB等于( )A .2PB .4PC .6PD .8P2. 已知动点),(y x P 满足22)2()1(5-+-y x =|1243|++y x ,则P 点的轨迹是 ( )A .两条相交直线B .抛物线C .双曲线D .椭圆3. 已知抛物线212:x y C =与抛物线2C 关于直线x y -=对称,则2C 的准线方程是( )A .81-=x B .21=xC .81=x D .21-=x4. (2005年高考上海卷)过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ( ) A .有且仅有一条 B .有且仅有两条 C .有无数条 D .不存在5. (2003年新课程卷)抛物线2ax y =的准线方程是2=y ,则a 的值为 ( )A .81B .81-C .8D .8-6. (04年高考湖北卷)与直线2x -y +4=0平行的抛物线y =x 2的切线方程是 ( ) A .2x -y +3=0 B .2x -y -3=0 C .2x -y +1=0 D .2x -y -1=0二、填空题7. 点M 与点F(4,0)的距离比它到连线l :x +5=0的距了小1,则点M 的轨迹方程为 . 8. 某桥的桥洞是抛物线,桥下水面宽16米,当水面上涨2米后达警戒水位,水面宽变为12米,此时桥洞顶部距水面高度为 米(精确到0.1米). 9. 过点(3,3)的直线与抛物线y 2=3x 只有一个公共点,则这样的直线的条数为 .10.一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x 2)200(2≤≤=y y ,在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r 的取值范围是三、解答题11.求顶点在原点,对称轴是x 轴,并且顶点与焦点的距离等于6的抛物线方程.12.正方形ABCD 中,一条边AB 在直线y =x +4上,另外两顶点C 、D 在抛物线y 2=x 上,求正方形的面积.13.设A 和B 为抛物线y 2=4px (p >0)上原点以外的两个动点,已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB ,求点M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线?提高训练题 14.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A 、B 两点,试问:以AB 为直径的圆与抛物线的准线是相交、相切还是相离?若把抛物线改为椭圆12222=+b y a x 或双曲线12222=-b y a x ,结果又如何呢?15.(2004年高考上海卷)如图,直线x y 21=与抛物线4812-=x y 交于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与直线5-=y 交于Q 点. (1) 求点Q 的坐标;(2) 当P 为抛物线上位于线段AB(含点A 、B)下方的动点时,求OPQ ∆面积的最大值.8.4 直线与圆锥曲线的位置关系知识要点 1.直线与圆锥曲线的位置关系,常用研究方法是将曲线方程与直线方程联立,由所得方程组的解的个数来决定,一般地,消元后所得一元二次方程的判别式记为△,△>0时,有两个公共点,△=0时,有一个公共点,△<0时,没有公共点.但当直线方程与曲线方程联立的方程组只有一组解(即直线与曲线只有一个交点)时,直线与曲线未必相切,在判定此类情形时,应注意数形结合.(对于双曲线,重点注意与渐近线平行的直线,对于抛物线,重点注意与对称轴平行的直线)2.直线与圆锥曲线的交点间的线段叫做圆锥曲线的弦.设弦AB 端点的坐标为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),直线AB 的斜率为k ,则:|AB |=————————或:—————————.利用这个公式求弦长时,要注意结合韦达定理. 当弦过圆锥曲线的焦点时,可用焦半径进行运算. 3.中点弦问题:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是椭圆12222=+b y a x 上不同的两点,且x 1≠x 2,x 1+x 2≠0,M(x 0,y 0)为AB 的中点,则 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+11222222221221b y ax b y a x 两式相减可得2221212121ab x x y y x x y y -=++⋅--即 .对于双曲线、抛物线,可得类似的结论.例题讲练 【例1】 直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A 、B 两点.(1) 当a 为何值时,A 、B 两点在双曲线的同一支上?当a 为何值时,A 、B 两点分别在双曲线的两支上?(2) 当a 为何值时,以AB 为直径的圆过原点?x【例2】 已知双曲线方程2x 2-y 2=2.(1) 求以A(2,1)为中点的双曲线的弦所在直线方程; (2) 过点B(1,1)能否作直线l ,使l 与所给双曲线交于Q 1、Q 2两点,且点B 是弦Q 1Q 2的中点?这样的直线l 如果存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.【例3】 在抛物线y 2=4x 上恒有两点关于直线y =kx +3对称,求k 的取值范围.【例4】 (2006届苏州市高三调研测试)已知椭圆222y ax +=1(a 为常数,且a >1),向量m =(1, t ) (t >0),过点A(-a , 0)且以为方向向量的直线与椭圆交于点B ,直线BO 交椭圆于点C (O 为坐标原点).(1) 求t 表示△ABC 的面积S( t );(2) 若a =2,t ∈[21, 1],求S( t )的最大值.小结归纳1.判断直线与圆锥曲线的位置关系时,注意数形结合;用判别式的方法时,若所得方程二次项的系数有参数,则需考虑二次项系数为零的情况.2.涉及中点弦的问题有两种常用方法:一是“设而不求”的方法,利用端点在曲线上,坐标满足方程,作差构造出中点坐标和斜率的关系,它能简化计算;二是利用韦达定理及中点坐标公式.对于存在性问题,还需用判别式进一步检验.3.对称问题,要注意两点:垂直和中点.基础训练题 一、选择题1. 曲线x 2+4y 2+D x +2E y +F =0与x 轴有两个交点,且这两个交点在原点的两侧的充要条件是 ( ) A .D ≠0,E =0,F >0 B .E =0,F <0 C .D 2-F >0 D .F <0 2. 若椭圆193622=+y x 的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的斜率为 ( ) A .2 B .-2C .31D .-213. 经过抛物线)0(22>=p px y 的所有焦点弦中,弦长的最小值为 ( ) A .p B .2p C .4p D .不确定4. 过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l ,交双曲线于A 、B 两点,若∣AB ∣=4,则这样的直线l 有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条5. (华师大二附中2005年模拟试卷2) 直线l :y =kx +1(k ≠0)椭圆E :1422=+y m x ,若直线l 被椭圆E 所截弦长为d ,则下列直线中被椭圆E 截得的弦长不是d 的是 ( ) A .kx +y +1=0 B .kx -y -1=0 C .kx +y -1=0 D .kx +y =06. 椭圆mx 2+ny 2=1与直线y =1-x 交于M 、N 两点,过两点O 与线段MN 之中点的直线的斜率为22,则xnm的值是 ( )A .22B .332 C .229D .2732二、填空题7. 已知直线x -y =2与抛物线y 2-4x 交于A 、B 两点,那么线段AB 的中点坐标是 .8. 对任意实数k ,直线y =kx +b 与椭圆⎩⎨⎧==θθs i n 4c o s 2y x (0≤θ<2π)恒有公共点,则b 的取值范围是 .9. 已知抛物线y 2=4x 的一条弦AB ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 所在直线与y 轴交点坐标为(0,2),则2111y y += .10.若直线mx +ny -3=0与圆x 2+y 2=3没有公共点,则m 、n 的关系式为___________;以(m ,n )为点P 的坐标,过点P 的一条直线与椭圆13722=+y x 的公共点有____个.三、解答题 11.已知直线l 交椭圆162022y x +=1于M 、N 两点,B(0,4)是椭圆的一个顶点,若△BMN 的重心恰是椭圆的右焦点,求直线l 的方程.12.已知直线y =(a +1)x -1与曲线y 2=ax 恰有一个公共点,求实数a 的值.13.(05重庆)已知椭圆C 1的方程为1422=+y x ,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点. (1)求双曲线C 2的方程;(2)若直线l :y =kx +2与椭圆C 1及双曲线C 2恒有两个不同的交点,且l 与C 2的两个交点A 和B 的满足6<⋅(其中O 为原点),求k 的取值范围. 提高训练题14.已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. ⑴ 求椭圆的方程;⑵ 设椭圆与直线y =kx +m (k ≠0)相交于不同的两点M 、N ,当AN AM =时,求m 的取值范围.15.(04湖南)过抛物线x 2=4y 的对称轴上任一点P(0,m )(m >0),作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点. (Ⅰ)设点P 分有向线段所成的比为λ,证明:)(λ-⊥;(Ⅱ)设直线AB 的方程是x -2y +12=0,过A 、B 两点的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程.8.5 轨迹方程知识要点1.直接法求轨迹的一般步骤:建系设标,列式表标,化简作答(除杂).2.求曲线轨迹方程,常用的方法有:直接法、定义法、代入法(相关点法、转移法)、参数法、交轨法等.例题讲练【例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,并说明它是什么样的曲线.【例2】已知抛物线过点N(1,-1),且准线为l:x =-3,求抛物线顶点M的轨迹.【例3】已知直线l与椭圆12223=+byax(a>b>0)有且仅有一个交点Q,且与x轴、y轴交于R、S,求以线段SR 为对角线的矩形ORPS的顶点P的轨迹方程.【例4】已知点H(0,-3),点P在x轴上,点Q 在y轴正半轴上,点M在直线PQ上,且满足PMHP⋅=0,MQPM23-=.(1) 当点P在x轴上移动时,求动点M的轨迹曲线C 的方程;(2) 过定点A(a,b)的直线与曲线C相交于两点S、R,求证:抛物线S、R两点处的切线的交点B恒在一条直线上.小结归纳1.直接法求轨迹方程关键在于利用已知条件,找出动点满足的等量关系,这个等量关系有的可直接利用已知条件,有的需要转化后才能用.2.回归定义是解决圆锥曲线轨迹问题的有效途径.3.所求动点依赖于已知曲线上的动点的运动而运动,常用代入法求轨迹.4.参数法求轨迹关键在于如何选择好参数,建立起x ,y 的参数方程,以便消参,选择n 个参数,要建立n +1个方程,消参时,要注意等价性.5.求轨迹比求轨迹方程多一个步骤,求轨迹最后须说明轨迹的形状、大小、位置、方向.基础训练题 一、选择题1. 已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得| PQ |=| PF 2 |,那么动点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .抛物线2. 动点P 与定点)0,1(,)0,1(B A -的连结的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程是( ) A .x 2+y 2=1 B .x 2+y 2=1)1(±≠x C .x 2+y 2=1)0(≠x D .21x y -=3. 已知动点P(x 、y )满足1022)2()1(-+-y x =|3x +4y+2|,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .无法确定4. 设P 为椭圆12222=+by a x 上一点,过右焦点F 2作∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹是( ) A .直线 B .抛物线 C .圆 D .双曲线 5. 设P 为双曲线12222=-b y a x 上一点, 过右焦点F 2作∠F 1PF 2的内角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .抛物线 C .直线 D .椭圆 6. 已知点P(x ,y )在以原点为圆心,半径为1的圆上运动,则点(x +y ,xy )的轨迹是 ( ) A .半圆 B .抛物线的一部分 C .椭圆 D .双曲线的一支二、填空题7. 长为2a 的线段AB 的两个端点分别在x 轴、y 轴上滑动,则AB 中点的轨迹方程为 .8. 经过定点M(1,2),以y 轴为准线,离心率为21的椭圆左顶点的轨迹方程 . 9. 已知抛物线)(12R m mx x y ∈-+-=,当m 变化时抛物线焦点的轨迹方程为 . 10.(04北京)在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC 与到直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹是 .三、解答题 11.以动点P 为圆心的圆与圆A :(x +5)2+y 2=49及圆B :(x -5)2+y 2=1都外切,求动点P 的轨迹.12.已知双曲线2222ny m x -=1(m >0,n >0)的顶点为A 1、A 2,与y 轴平行的直线l 交双曲线于点P 、Q. (1) 求直线A 1P 与A 2Q 交点M 的轨迹方程; (2) 当m ≠n 时,求所得圆锥曲线的焦点坐标、准线方程和离心率.13.设直线l :y =kx +1与椭圆C :ax 2+y 2=2(a >1)交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB (O 为坐标原点).(1)若k =1,且四边形OAPB 为矩形,求a 的值; (2)若a =2,当k 变化时,(k ∈R),求点P 的轨迹方程.提高训练题14.设椭圆方程为1422=+y x ,过点M(0,1)的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足)(21OB OA OP +=,点N 的坐标为)21,21(,当l 绕点M 旋转时,求:(1) 动点P 的轨迹方程; (2) ||NP 的最小值与最大值.A1。
圆锥曲线椭圆的性质
椭圆的几何性质一:知识要点知能点1:椭圆的范围若椭圆方程为()222210x y a b a b +=>>,则,a x a b y b -≤≤-≤≤若椭圆方程为()222210y x a b a b+=>>,则,b x b a y a -≤≤-≤≤知能点2:椭圆的对称性椭圆关于x 轴、y 轴对称,也关于原点对称。
知能点3:椭圆的顶点,长轴及短轴Ⅰ椭圆的顶点: 若椭圆方程为()222210x y a b a b +=>>,则椭圆的四个顶点分别为:()()()()1212,0,,0,0,,0,A a A a B b B b --;若椭圆方程为()222210y x a b a b+=>>,则椭圆的四个顶点分别为:()()()()12120,,0,,,0,,0A a A a B b B b --。
Ⅱ椭圆的长轴、短轴线段12A A 叫做椭圆的长轴,它的长为2a ,a 叫做椭圆的长半轴长; 线段12B B 叫做椭圆的短轴,它的长为2b ,b 叫做椭圆的短半轴长。
知能点4:椭圆的离心率Ⅰ离心率的定义:椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,记作22c c e a a==。
Ⅱ椭圆离心率的范围: ∵0a c >> ∴01e <<。
Ⅲ椭圆的离心率对椭圆的扁圆形状有影响:离心率越大,椭圆越扁;离心率越小,椭圆越圆。
知能点5:椭圆的第二定义Ⅰ第二定义:平面内,动点M 与一个定点F 的距离和它到一条定直线 l 的距离的比是常数()01e e <<时,这个动点M 的轨迹叫做椭圆。
其中定 点叫做椭圆的焦点,定直线叫做椭 圆的准线,常数e 是椭圆的离心率。
Ⅱ准线方程:若椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,则准线方程为:2a x c =±;若椭圆方程为()222210y x a b a b+=>>,则准线方程为:2a y c =±知能点6:直线与椭圆的位置关系直线与椭圆的位置关系可以通过对直线方程与椭圆方程组成的方程组解的情况来讨论,将直线方程和椭圆方程联立后,得到一个关于x (或y )的一元二次方程:1) 0∆=,则直线和椭圆有一个公共点,此时直线与椭圆相切; 2) 0∆>,则直线和椭圆有两个公共点,此时直线与椭圆相交; 3) 0∆<,则直线和椭圆没有公共点,此时直线和椭圆相离。
2023年高考数学一轮复习(新高考1) 第8章 §8
由最小值为 41,得 402+20-p22=41,
②
解得p=22或p=58.
当p=58时,y2=116x,点M(20,40)在抛物线内,故舍去.
综上,p=42或p=22.
思维升华
“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,许多抛物线问 题均可根据定义获得简捷、直观的求解.“由数想形,由形 想数,数形结合”是灵活解题的一条捷径.
TANJIUHEXINTIXING
探究核心题型
题型一 抛物线的定义和标准方程
命题点1 定义及应用
例1 (1)(2020·全国Ⅰ)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C
的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p等于
A.2
B.3
√C.6
D.9
设A(x,y),由抛物线的定义知,点A到准线的距离为12,即x+p2 =12.
2.(2022·济南模拟)已知抛物线x2=2py(p>0),过焦点F的直线与抛物线交
于A,B两点(点A在第一象限).若直线AB的斜率为
33,点A的纵坐标为
3 2
,
则p的值为
1 A.4
1 B.2
√C.1
D.2
由题意得,抛物线x2=2py(p>0)的焦点在y轴上, 准线方程为 y=-p2, 设A(xA,yA), 则|AF|=yA+p2=32+p2, 设直线AB的倾斜角为α,
跟踪训练1 (1)设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l,P是抛物线上
异于O的一点,过P作PQ⊥l于Q.则线段FQ的垂直平分线
A.经过点O
√B.经过点P
C.平行于直线OP
D.垂直于直线OP
连接PF(图略),由题意及抛物线的定义可知|PQ|=|FP|,则△QPF为 等腰三角形,故线段FQ的垂直平分线经过点P.
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)
y2 x2 1(a b 0)
a2 b2
-b≤x≤b,-a≤y≤a
关于x轴、y轴成轴对称;关于原点成中心对称
(a,0)、(-a,0)、 (0,b)、(0,-b)
(b,0)、(-b,0)、 (0,a)、(0,-a)
(c,0)、(-c,0)
(0,c)、(0,-c)
长半轴长为a,短半轴长为b. a>b
cos B 7 18
则AC 2 AB 2 BC 2 2AB BC cos B 25 9
5 AC
3
2a 1 5 8 33
2c 1 e 2c 3 2a 8
随堂练习 8、与椭圆4x2+9y2=36有相同的焦距,且离心率0.8.
x2
y2
1或
y2
x2
1
125 45
扁
圆
随着学习的深入,可以体会到,虽然 b 也能刻画椭圆的扁平程度,但
c a
a
中a,c是确定圆锥曲线的基本量,不仅能有效刻画两个焦点离开中心的
程度,而且还蕴含着圆锥曲线几何特征的统一性
总结
标准方程 范围
对称性 顶点坐标 焦点坐标
半轴长 离心率
椭圆的几何性质
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
-a≤x≤a,-b≤y≤b
25 16
x2 y2 (2) 1
25 4
y
4 B2
3
2
A1
1
A2
-5 -4 -3 -2 -1-1 o 1 2 3 4 5 x
-2
-3
-4
B1
y
4
3 2
B2
A1
1
A2
-5 -4 -3 -2 -1-1 o 1 2 3 4 5 x
圆锥曲线--椭圆(自整理)
椭圆及其性质一、知识梳理椭圆的方程及其几何性质2222二、学法点拨1. 椭圆的定义是椭圆上的点到焦点的距离来刻画的,因此在解题中凡涉及曲线上点到焦点的距离是,应先想到利用定义求解,会有事半功倍之效.椭圆的标准方程有两种情形,在解题时要防止遗漏.要深刻理解椭圆中的几何量c b a ,,之间的关系以及椭圆的基本性质(范围与对称性)在解题中的作用.2. 求椭圆的标准方程的方法除了直接根据定义外,常用待定系数法(先定性、后定理、再定参).当椭圆的焦点位置不明确而无法确定其为哪一类标准方程时,可设方程为()n m n m ny m x ≠>>=+,0,0122,以避免讨论和繁杂的计算;也可以设为()B A B A By Ax ≠>>=+,0,0122,这种形式在解题中更显简捷.3. 利用直线、弦长、椭圆三者间的关系组成各类试题是解析几何中长盛不衰的主题,所以直线与椭圆位置关系的研究更显重要,判别方法用判别式“∆”,弦长问题由韦达定理得弦长公式.三、例题精讲例1 已知椭圆的中心在原点且过点()2,3P ,焦点在坐标轴上,长轴是短轴的3倍,求该椭圆的方程.例2 在直线09=+-y x 上取一点M ,过点M 且与椭圆13422=+y x 共焦点作椭圆C .点M 在何处时,椭圆C 的长轴最短?并求此时的椭圆方程.例 3 已知某椭圆的焦点是()()0,4,0,421F F -,过点2F 并垂直于x 轴的直线与椭圆的一个交点为B ,且1021=+B F B F .椭圆上不同的两点C A ,满足条件:C F B F A F 222,,成等差数列.(1)求该椭圆的方程; (2)求弦AC 中点的横坐标;(3)设弦AC 的垂直平分线的方程为m kx y +=,求m 的取值范围.例 4 平面直角坐标系xOy 中,过椭圆()01:2222>>=+b a by ax M 右焦点的直线03=-+y x 交M 于B A ,两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为21. (1)求M 的方程;(2)D C ,为M 上两点,若四边形ABCD 的对角线AB CD ⊥,求四边形ABCD 面积的最大值.例5 如图12-9所示,点B A ,分别是椭圆1203622=+y x 长轴的左、右端点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,PF PA ⊥. (1)求点P 的坐标;(2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,M 到直线AP 的距离等于MB ,求椭圆上的点到点M 的距离最小值.例6 给定椭圆()01:2222>>=+b a b y a x C ,称圆心在原点O 、半径为22b a +的圆是椭圆C 的“准圆”,若椭圆C 的一个焦点()0,2F,其短轴上的一个端点到F 的距离为3.(1)求椭圆C 的方程和其“准圆”方程;(2)设点P 是椭圆C 的“准圆”上的一个动点,过动点P 作直线21,l l 与椭圆都只有一个公共点,试判断直线21,l l 是否垂直,并说明理由.例7 椭圆()01:2222>>=+b a b y a x C 的两个焦点为21,F F ,点P 在椭圆C 上,且314,34,2121==⊥PF PF PF PF . (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 过圆02422=-++y x y x 的圆心M ,交椭圆C 于B A ,两点,且B A ,关于点M 对称,求直线l 的方程.四、难点攻略例 已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点()2,0F ,且长轴与短轴长的比是1:2, (1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 在第一象限的一点P 的横坐标为1,过点P 作倾斜角互补的两条不同的直线PB PA ,,分别交椭圆C 于另外两点B A ,,求证:直线AB 的斜率为定值; (3)求PAB ∆面积的最大值.五、易错警示例 已知椭圆141622=+y x ,试求圆心在长轴上,和椭圆的短轴相切,并与椭圆在某点处也相切的圆的方程.六、真题导读&考题预测例1 设椭圆()01:2222>>=+b a b y a x C 过点()1,2M,且左焦点为()0,21-F .(1)求椭圆C 的方程;(2)当过点()1,4P 的动直线l 与椭圆C 相交于两不同点B A ,时,在线段AB 上取点Q ,满足=,证明:点Q 总在某定直线上.例 2 设21,A A 与B 分别是椭圆()01:2222>>=+b a b y a x E 的左、右顶点与上顶点,直线B A 2与圆1:22=+y x C 相切.(1)求证:11122=+b a ;(2)设P 是椭圆上异于21,A A 的点,直线21,PA PA 的斜率之积为31-,求椭圆E 的方程; (3)若直线l 与椭圆E 交于N M ,两点,且0=⋅ON OM ,试判断直线l 与圆C 的位置关系,并说明理由.例3 若椭圆1:2212121=+b y a x E 和椭圆()0:2222222>=+m m b ya x E ,则称这两个椭圆相似,m 称为其相似比.(1)求经过点()6,2,且与椭圆12422=+y x 相似的椭圆方程;(2)设过原点的一条射线l 分别与(1)中的两个椭圆交于B A ,两点(其中点A 在线段OB 上),求OB OA ⋅的最大值和最小值;(3)对于真命题:过原点的一条射线分别与相似比为2的两个椭圆()122:22221=+y x C 和()1224:22222=+y x C 交于B A ,两点,P 为线段AB 上的一点,若OB OP OA ,,成等比数列,则点P 的轨迹方程为()12222222=+y x .请用推广或类比的方法提出类似的一个真命题,并给予证明.。
高二数学第八章圆锥曲线方程教材分析 新课标 人教版 教案
高二数学第八章圆锥曲线方程教材分析本章是在学生学习了直线和圆的方程的基础上,进一步学习用坐标法研究曲线。
这一章主要学习椭圆、双曲线、抛物线的定义、方程、简单几何性质以及它们的简单应用6个小节,教学时间约为18课时,各小节的教学时间分配如下:8.1椭圆及其标准方程 3课时8.2椭圆的简单几何性质 4课时8.3双曲线及其标准方程 2课时8.4双曲线的简单几何性质 3课时8.5抛物线及其标准方程 2课时8.6抛物线的简单几何性质 2课时小结与复习 2课时一、内容与要求(一)本章的教学内容圆锥曲线这一章研究的对象是图形,包括三种曲线:椭圆、双曲线、抛物线,使用的方法是代数方法,它的基础是第七章学过的曲线和方程的概念我们知道,曲线可以看成是符合某种条件的点的轨迹,在解析几何里用坐标法研究曲线的一般程序是:建立适当的坐标系;求出曲线的方程;利用方程讨论曲线的几何性质;说明这些性质在实际中的应用在第七草里学生已经初步学习了这种方法,不过,“圆锥曲线”这一章中,这种研究曲线的方法和过程以及它的优势体现得最突出所以,“圆锥曲线”一直是解析几何的重点内容,特别是在对学生掌握坐标法的训练方面有着不可替代的作用本章研究的椭圆、双曲线、抛物线的方程,主要是它们在直角坐标系中的标准方程,所谓标准方程就是曲线在标准位置时的方程,即曲线的中心或顶点在坐标原点,对称轴在坐标轴上时的方程,通过对这种方程的讨论得到的曲线的性质,可以利用平移图形推广到曲线的其他位置上去,所以,曲线的标准方程及它们在标准位置上的性质是本章的重点(二)教学要求本章的教学要求归纳起来有以下几点:1.掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程和几何性质;2.能够根据条件利用工具画圆锥曲线的图形,并了解圆锥曲线的初步应用;3.进一步掌握坐标方法;4.结合本章内容的教学,使学生进一步领会运动变化、对立统一的观点解析几何是用代数的方法解决几何问题,体现了形数结合的思想,因而这一部分的题目的综合性比较强,它要求学生既能分析图形,又能灵活地进行各种代数式和三角函数式的变形,这对学生能力的要求较高坐标方法是要求学生掌握的,但是,作为普通高中的必修课的教学要求不能过高,只能以绝大多数学生所能达到的程度为标准二、本章的主要特点(一)突出重点1.突出重点内容本章所研究的三种圆锥曲线,都是重要的曲线因为对这几种曲线研究的问题基本一致,方法相同,所以教材对这三种曲线没有平均使用时间和力量,而是把重点放在椭圆上通过求椭圆的标准方程,使学生掌握列这一类轨迹方程的一般规律,化简的常用办法这样,在求双曲线、抛物线方程的时候,学生就可以独立地,或在教师的指导下比较顺利地完成在讨论椭圆的几何性质时,教材以椭圆为例详细地说明了在解析几何中讨论曲线几何性质的一般程序,以及怎样利用方程研究曲线的X围、对称性,怎样确定曲线上的点的位置等,这样,学生在学习双曲线和抛物线时,就可以练习使用这些方法,从而在掌握解析几何基本方法上得到锻炼和提高在讨论曲线的几何性质时,不求全,有选择地介绍主要性质以便学生集中精力掌握圆锥曲线的最基本的性质2.突出坐标方法要重视数学思想方法的教学,结合教学内容,把反映出来的数学思想方法的教学,作为高中数学教学的一项重要任务来完成根据圆锥曲线这部分内容的特点,在这一章里把训练学生掌握坐标法作为这一章数学方法教学的重点例如教材在第8.6节中选择了一个求正三角形边长的例题,解这个题目时,首先要证明正三角形的对称轴就是抛物线的对称轴,这是用方程证明图形性质的问题,并且是比较典型的(二)注意内容的整体性和训练的阶段性高中数学教材是一个整体,各部分知识和技能之间是有机联系着的,特别是教材采用了“混编”的形式,将代数、立体几何、解析几何合成统一的高中数学,这就更需要加强各章之间的联系,互相配合,发挥整体的效益(三)注意调动学生学习的主动性教材是为教学服务的,归根结底是为学生服务的学生是学习的主人,只有他们有主动性,才能达到学会学好的目的目前,高中学生被动学习的现象比较突出,在调动学生学习的主动性方面,注意交代知识的来龙去脉,教给学生解决问题的思路例如,在讲椭圆的几何性质时,由于这是第一次出现,所以教材增加了一些说明性的文字,首先说明解析几何里讨论曲线性质时,通常要讨论哪些性质,然后说明用方程讨论这些性质时的一般方法,这就使学生知道为什么学习,怎样去学习,学习就会变得主动又如,学生学习中遇到的另一个问题是不会分析问题,遇到问题不知从什么地方入手,只好被动地听讲教材注意提高例题的质量,在一些例题中给出了分析或小结(例题解后的注),通过对一些典型例题的分析,使学生学会分析解题思路,找出问题的关键,减少解题的盲目性;通过小结,指出解决问题的一般规律,提高学生解决问题的能力,提高学习效率三、教学中应注意的问题(一)注意准确地把握教学要求准确地把握教学要求包括两个方面,第一是把握好大纲的精神,第二是学生的实际根据大纲的精神,圆锥曲线部分是属于控制教学要求的内容,但目前由于考试的影响,这一部分教学的要求比较高,题目的难度很大如何控制教学要求是个难点高中的教学时间有限,作为全体学生都必须掌握的必修课程,应以最基础的知识和最基本的技能、能力为主,要使学生切实把基础打好不要过分重视技巧性很强的难题从学生的学习规律来说,训练不能一次完成,要循序渐进,打好基础才能有较大的发展余地,急于求成是不可取的;学生的基础、兴趣、志向都是不同的,要根据学生的实际提出恰当的教学要求,这样学生才有学习的积极性,才能使学生达到预定的教学要求(二)注意形数结合的教学解析几何的特点就是形数结合,而形数结合的思想是一种重要的数学思想,是教学大纲中要求学生学习的内容之一,所以在这一章的教学过程中,要时刻注意这种数学思想的教学,并注意以下几点:1.注意训练学生将几何图形的特征,用数或式表达出来,反过来,要使他们能根据点的坐标或曲线的方程,确定点的位置或曲线的性质,使学生能比较顺利地将形的问题转化为数或式的问题,将数或式的问题转化为形的问题。
高中数学_圆锥曲线的方程与性质教学课件设计
2.(2018·全国Ⅱ,文,11)已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点.若PF1⊥PF2, 且∠PF2F1=60°,则C的离心率为
值范围是
√A.[ 5, 6]
C.54,32
B.
25,
6
2
D.52,3
x+y=1, 解析 联立ax22+by22=1, 得(a2+b2)x2-2a2x+a2-a2b2=0, 设P(x1,y1),Q(x2,y2), Δ=4a4-4(a2+b2)(a2-a2b2)>0,化为a2+b2>1. x1+x2=a22+a2b2,x1x2=aa2-2+ab2b2 2. ∵OP⊥OQ, ∴O→P·O→Q=x1x2+y1y2=x1x2+(x1-1)(x2-1)=2x1x2-(x1+x2)+1=0,
∴椭圆长轴的取值范围是[ 5, 6].
跟踪演练 3 (1)(2019·合肥质检)已知椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1,
F2,右顶点为 A,上顶点为 B,以线段 F1A 为直径的圆交线段 F1B 的延长线于点 P,
若 F2B∥AP,则该椭圆的离心率是
3 A. 3
2 B. 3
当直线AB的斜率不存在时,2t1+2t2=0,此时t1=-t2, 则 AB 的方程为 x=2,焦点 F 到直线 AB 的距离为 2-12=32, ∵kAB=22tt112--22tt222=t1+1 t2,得直线 AB 的方程为 y-2t1=t1+1 t2(x-2t21). 即x-(t1+t2)y-2=0. 令y=0,解得x=2. ∴直线AB恒过定点D(2,0). ∴抛物线的焦点 F 到直线 AB 的距离小于32, 综上,焦点 F 到直线 AB 距离的最大值为32.
高中数学椭圆优秀数学教材
知 识 梳 理
课 堂 题 型 设 计 规 律 方 法 提 炼 课 后 强 化 作 业
焦点 焦距 离心率
准线 方程
焦半径
l1:x=
;l 2:x=
l1:
;l2:
|MF1|= a+ex0 |MF2|= a-ex0
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|MF1|= a+ey0 |MF2|=a-ey0
图形
顶点
A1(-a,0),A2(a,0) B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a) B1(-b,0),B2(b,0)
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高 考 导 航
第8章 圆锥曲线方程 内容 轴 对称轴:x轴,y轴.长轴长|A1A2|=2a, 短轴长|B1B2|=2b F1(-c,0),F2(c,0) |F1F2|=2c(c>0),c2=a2-b2 F1(0,-c),F2(0,c)
(2)平面内到定点F的距离和到定直线l的距离d之比为 常数e(0<e<1) 的点M的轨迹叫做椭圆,即
定点是椭圆的一个焦点,定直线是椭圆的相应准线.
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高 考 导 航
第8章 圆锥曲线方程
知 识 梳 理
2.椭圆的方程
(1)焦点在x轴上的椭圆的标准方程:
课 堂 题 型 设 计 规 律 方 法 提 炼 课 后 强 化 作 业
《 走 向 高 考 》 高 考 总 复 习 · 数 学
(2)焦点在y轴上的椭圆的标准方程:
(3)一般表示:
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高 考 导 航
第8章 圆锥曲线方程
二、椭圆的简单几何性质(a2=b2+c2)
高二数学 第八章 圆锥曲线方程: 8.2椭圆的简单几何性质(二)优秀教案
§8.2 椭圆的简单几何性质一、教学目标(一)知识教学点进一步掌握椭圆的几何性质,并了解椭圆的一些实际应用,解决一些较复杂的问题。
(二)能力训练点通过对椭圆的几何性质的教学,培养学生分析问题和解决实际问题的能力.(三)学科渗透点使学生掌握利用方程研究曲线性质的基本方法,加深对直角坐标系中曲线与方程的关系概念的理解,这样才能解决随之而来的一些问题,如弦、最值问题等.二、教材分析1.重点:椭圆的几何性质及运用.(解决办法:引导学生利用方程研究曲线的性质,最后进行归纳小结.) 2.难点:椭圆离心率的概念的理解.(解决办法:先介绍椭圆离心率的定义,再分析离心率的大小对椭圆形状的影响,最后通过椭圆的第二定义讲清离心率e的几何意义.)3.疑点:椭圆的几何性质是椭圆自身所具有的性质,与坐标系选择无关,即不随坐标系的改变而改变.(解决办法:利用方程分析椭圆性质之前就先给学生说明.)三、活动设计提问、讲解、阅读后重点讲解、再讲解、演板、讲解后归纳、小结.四、教学过程(一)复习提问(1.椭圆的长短轴之和为18,焦距为6,则椭圆的标准方程为( )12516..1251611625..11625..1169.2222222222=+=+=+=+=+y x D y x y x C y x B y x A 或 2、下列方程所表示的曲线中,关于x 轴和y 轴都对称的是( ) A 、X²=4Y B、X²+2XY+Y=0 C、X²-4Y²=XD、9X²+Y²=4 3、在下列每组椭圆中,哪一个更接近于圆? ①9x ²+y ²=36与x ²/16+y ²/12=1;x ²/16+y ²/12=1②x ²+9y ²=36与x ²/6+y ²/10=1x ²/6+y ²/10=1(三)典型例题分析例1;求椭圆9x ²+16y ²=144的长半轴、短半轴长、离心率、焦点、顶点坐标,并画出草图。
高中数学第8章圆锥曲线方程(第7课时)椭圆的简单几何性质
课 题:8.2椭圆的简单几何性质(四)教学目的: 1. 了解椭圆的参数方程,了解参数方程中系数b a ,的含义.2.通过学习椭圆的参数方程,进一步完善对椭圆的认识,理解参数方程与普通方程的相互联系.并能相互转化.提高综合运用能力教学重点:进一步巩固和掌握由曲线求方程及由方程研究曲线的方法及椭圆参数方程的推导.教学难点:深入理解推导方程的过程.灵活运用方程求解问题.授课类型:新授课课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程:一、复习引入:1.椭圆定义:在平面内,到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点间的距离)的动点的轨迹2.标准方程:12222=+b y a x ,12222=+bx a y (0>>b a ) 3.椭圆的性质:由椭圆方程12222=+by a x (0>>b a ) (1)范围: a x a ≤≤-,b y b ≤≤-,椭圆落在b y a x ±=±=,组成的矩形中.(2)对称性:图象关于y 轴对称.图象关于x 轴对称.图象关于原点对称对称中心,简称中心.x 轴、y 轴叫椭圆的对称轴.从椭圆的方程中直接可以看出它的范围,对称的截距(3)顶点:椭圆和对称轴的交点叫做椭圆的顶点椭圆共有四个顶点: )0,(),0,(2a A a A -,),0(),,0(2b B b B -加两焦点)0,(),0,(21c F c F -共有六个特殊点. 21A A 叫椭圆的长轴,21B B 叫椭圆的短轴.长分别为a 2,2 b a ,分别为椭圆的长半轴长和短半轴长.椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点(4)离心率: 椭圆焦距与长轴长之比ac =⇒e =<<e 椭圆形状与e 的关系:0,0→→c e ,椭圆变圆,直至成为极限位置圆,此时也可认为圆为椭圆在0=e 时的特例 ,,1a c e →→椭圆变扁,直至成为极限位置线段21F F ,此时也可认为圆为椭圆在1=e 时的特例4.椭圆的第二定义:一动点到定点的距离和它到一条定直线的距离的比是一个)1,0(内常数e ,那么这个点的轨迹叫做椭圆 其中定点叫做焦点,定直线叫做准线,常数e 就是离心率 椭圆的第二定义与第一定义是等价的,它是椭圆两种不同的定义方式5.椭圆的准线方程对于12222=+by a x ,左准线c a x l 21:-=;右准线c x l 22:=对于12222=+bx a y ,下准线c a y l 21:-=;上准线c y l 22:=焦点到准线的距离cb c c a c c a p 2222=-=-=(焦参数) 椭圆的准线方程有两条,这两条准线在椭圆外部,与短轴平行,且关于短轴对称6.椭圆的焦半径公式:(左焦半径)01ex a r +=,(右焦半径)02ex a r -=,其中e 是离心率 焦点在y 轴上的椭圆的焦半径公式: ⎩⎨⎧-=+=0201ey a MF ey a MF ( 其中21,F F 分别是椭圆的下上焦点) 焦半径公式的两种形式的区别只和焦点的左右有关,而与点在左在右无关 可以记为:左加右减,上减下加二、讲解新课:1.问题:如图,以原点O 为圆心,分别以b a , (0>>b a )为半径作两个图,点B 是大圆半径OA 与小圆的交点,过点A 作NA ⊥OX 垂足为N ,过点B 作BM ⊥AN ,垂足为M .求当半径OA 绕点O 旋转时点M 的轨迹的参数方程解答:设A 的坐标为ϕ=∠NOA y x ),,(,取ϕ 为参数,那么⎩⎨⎧====ϕϕsin ||cos ||OB NM y OA ON x 也就是 )(sin cos 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x这就是所求点A 的轨迹的参数方程将⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x 变形为⎪⎩⎪⎨⎧==ϕϕsin cos by a x 发现它可化为)0(12222>>=+b a by a x ,说明A 的轨迹是椭圆 2.椭圆的参数方程)(sin cos 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x 注意:ϕ角不是角NOM ∠三、讲解范例:例1把下列参数方程化为普通方程,普通方程化为参数方程(1))(sin 4cos 3为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x (2)1822=+y x 解:(1))(sin 4cos 3为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x ⇒ 1432222=+y x(2)1822=+y x ⇒)(sin cos 22为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x 例2 已知椭圆),0,0(sin 2cos 为参数ϕϕϕ>>⎩⎨⎧==b a y x 上的点P(y x ,),求y x 21+的取值范围. 解:y x 21+=[]2,2)4sin(2sin cos -∈+=+πϕϕϕ 例3 已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 与x 轴的正半轴交于A,O 是原点,若椭圆上存在一点M,使MA ⊥MO,求椭圆离心率的取值范围解:A(a ,0),设M 点的坐标为)sin ,cos (ϕϕb a (20πϕ<<),由MA ⊥MO 得 cos sin cos sin -=⋅-ϕϕϕϕa b a a b化简得 ⎪⎭⎫⎝⎛∈+-=+=-=21,0cos 111cos 1cos sin )cos 1(cos 222ϕϕϕϕϕϕa b所以 ⎭⎫ ⎝⎛∈-=1,22122a b e四、课堂练习: 1.参数方程)(sin 3cos 4为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x 表示的曲线的焦点坐标是: 离心率是: 答案:)0,7(),0,7(21F F -;47=e2.求椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的内接矩形面积的最大值答案:S ab b a S 22sin 2sin cos 4max =⇒=⋅=ϕϕϕ五、小结 :椭圆的参数方程及形式,与普通方程的互化 椭圆的参数方程的应用六、课后作业:七、板书设计(略)八、课后记:。
高中数学第二章圆锥曲线与方程第7课时椭圆的简单几何
2 新视点·名师博客 类型一 椭圆的简单几何性质
【例 1】 已知椭圆 x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率 e= 23, 求 m 的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标.
思维启迪:应先将椭圆方程化为标准形式,用 m 表示 a、b、c,
再由 e= 23求出 m 的值,最后再研究椭圆的相关性质.
解析:椭圆方程可化为xm2+
y2 m
=1(m>0),
m+3
因为 m-m+m 3=mmm++32>0,所以 m>m+m 3,所以焦点在 x
轴上,
即 a2=m,b2=m+m 3,c= a2-b2=
mm+2 m+3 .
由 e= 23得
mm++23= 23,所以 m=1.
所以椭圆的标准方程为 x2+y12=1.
由①和④运用基本不等式,得|PF1||PF2|≤|PF1|+2 |PF2|2,即43b2 ≤a2.
可
设
椭
圆
的
标
准
方
程
为
x2 a2
+
y2 b2
=
1(a>b>0)
,
且
两
焦
点
为
F′(-3,0),F(3,0).
如图所示,△A1FA2 为等腰直角三角形, OF 为斜边 A1A2 的中线,且|OF|=c,|A1A2|=2b, ∴c=b=3.
∴a2=b2+c2=18.
∴所求椭圆的标准方程为1x82 +y92=1.
变式训练 1 求椭圆 25x2+y2=25 的长轴和短轴的长及其焦 点和顶点坐标.
解析:把已知方程化成标准方程为2y52 +x2=1,
这里 a=5,b=1,所以 c= 25-1=2 6. 因此,椭圆的长轴和短轴的长分别是 2a=10 和 2b=2,两个焦 点分别是 F1(0,-2 6)、F2(0,2 6),椭圆的四个顶点是 A1(0,-5)、 A2(0,5)、B1(-1,0)和 B2(1,0).
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课 题:8.2椭圆的简单几何性质(四)
教学目的:
1. 了解椭圆的参数方程,了解参数方程中系数b a ,的含义.
2.通过学习椭圆的参数方程,进一步完善对椭圆的认识,理解参数方程与普通方程的相互联系.并能相互转化.提高综合运用能力
教学重点:进一步巩固和掌握由曲线求方程及由方程研究曲线的方法及椭圆参数方程的推导.
教学难点:深入理解推导方程的过程.灵活运用方程求解问题. 授课类型:新授课 课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程:
一、复习引入:
1.椭圆定义:在平面内,到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点间的距离)的动点的轨迹
2.标准方程:12222=+b y a x ,122
22=+b x a y (0>>b a )
3.椭圆的性质:由椭圆方程122
22=+b
y a x (0>>b a )
(1)范围: a x a ≤≤-,b y b ≤≤-,椭圆落在b y a x ±=±=,组成的矩形中. (2)对称性:图象关于y 轴对称.图象关于x 轴对称.图象关于原点对称原点
叫椭圆的对称中心,简称中心.x 轴、y 轴叫椭圆的对称轴.从椭圆的方
程中直接可以看出它的范围,对称的截距
(3)顶点:椭圆和对称轴的交点叫做椭圆的顶点
椭圆共有四个顶点: )0,(),0,(2a A a A -,,0(),,0(2b B b B -加两
焦点)0,(),0,(21c F c F -共有六个特殊点. 21A A 叫椭圆的长轴,21B B 叫椭圆的短轴.长分别为a 2,2 b a ,分别为椭圆的长半轴长和短半轴长.椭圆的
顶点即为椭圆与对称轴的交点
(4)离心率: 椭圆焦距与长轴长之比a c =
⇒e =<<e
椭圆形状与e 的关系:0,0→→c e ,椭圆变圆,直至成为极限位置圆,此时也可认为圆为椭圆在0=e 时的特例 ,,1a c e →→椭圆变扁,直至成为极限
位置线段21F F ,此时也可认为圆为椭圆在1=e 时的特例
4.椭圆的第二定义一动点到定点的距离和它到一条定直线的距离的比是一个
)1,0(内常数e ,那么这个点的轨迹叫做椭圆 其中定点叫做焦点,定直线叫做
准线,常数e 就是离心率
椭圆的第二定义与第一定义是等价的,它是椭圆两种不同的定义方式 5.椭圆的准线方程
对于12222=+b
y a x ,左准线c a x l 21:-=;右准线c x l 2
2:=
对于12222=+b
x a y ,下准线c a y l 21:-=;上准线c y l 2
2:=
焦点到准线的距离c
b c c a c c a p 2
222=-=-=(焦参数) 椭圆的准线方程有两条,这两条准线在椭圆外部,与短轴平行,且关于短
轴对称
6.椭圆的焦半径公式:(左焦半径)01ex a r +=,(右焦半径)02ex a r -=,
其中e 是离心率 焦点在y 轴上的椭圆的焦半径公式: ⎩
⎨⎧-=+=020
1ey a MF ey a MF
( 其
中21,F F 分别是椭圆的下上焦点)
焦半径公式的两种形式的区别只和焦点的左右有关,而与点在左在右无关
可以记为:左加右减,上减下加 二、讲解新课:
1.问题:如图,以原点O 为圆心,分别以b a , (0>>b a )为半径作两个图,点B 是大圆半径OA 与小圆的交点,过点A 作NA ⊥OX 垂足为N ,过点B 作BM ⊥AN ,垂足为M .求当半径OA 绕点O 旋转时点M 的轨迹的参数方程
解答:设A 的坐标为ϕ=∠NOA y x ),,(,取ϕ 为参数,那么
⎩⎨
⎧====ϕ
ϕ
sin ||cos ||OB NM y OA ON x 也就是 (sin cos 为参数ϕϕ
ϕ
⎩⎨⎧==b y a x
这就是所求点A 的轨迹的参数方程
将⎩⎨⎧==ϕϕ
sin cos b y a x 变形为⎪⎩⎪⎨⎧==ϕϕsin cos b
y a x
发现它可化为)0(122
22>>=+b a b
y a x ,说明A 的轨迹是椭圆2.椭圆的参数方程(sin cos 为参数ϕϕ
ϕ
⎩⎨
⎧==b y a x 注意:ϕ角不是角NOM ∠
三、讲解范例:
例1把下列参数方程化为普通方程,普通方程化为参数方程
(1))(sin 4cos 3为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x (2)1822
=+y x 解:(1))(sin 4cos 3为参数ϕϕ
ϕ⎩⎨⎧==y x ⇒ 14322
22=+y x
(2)
182
2=+y x ⇒)(sin cos 22为参数ϕϕϕ⎩
⎨⎧==y x 例2 已知椭圆),0,0(sin 2cos 为参数ϕϕ
ϕ>>⎩⎨⎧==b a y x 上的点P(y x ,),求y
x 21
+的取值范围. 解:y x 21+
=[]
2,2)4
sin(2sin cos -∈+=+π
ϕϕϕ 例3 已知椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 与x 轴的正半轴交于A,O 是原点,若椭
圆上存在一点M,使MA ⊥MO,求椭圆离心率的取值范围
解:A(a ,0),设M 点的坐标为)sin ,cos (ϕϕb a (2
0π
ϕ<
<),由MA ⊥MO 得
1cos sin cos sin -=⋅-ϕ
ϕ
ϕϕa b a a b
化简得 ⎝⎛∈+-=+=-=21,0cos 111cos 1cos sin )cos 1(cos 222ϕϕϕϕ
ϕϕa b
所以 ⎭
⎫
⎝⎛∈-=1,22122a b e 四、课堂练习:
1.参数方程)(sin 3cos 4为参数ϕϕϕ
⎩
⎨⎧==y x 表示的曲线的焦点坐标是: 离心率
是:
答案:)0,7(),0,7(21F F -;4
7
=
e 2.求椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 的内接矩形面积的最大值
答案:ab S ab b a S 22sin 2sin cos 4max =⇒=⋅=ϕϕϕ
五、小结 :
椭圆的参数方程及形式,与普通方程的互化 椭圆的参数方程的应用 六、课后作业:
七、板书设计(略)
八、课后记:。