2019届人教A版(理科数学) 待定系数法——求曲线的方程 单元测试

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双曲线及其标准方程(教学设计)高二数学 (人教A版2019选择性 必修第一册)

双曲线及其标准方程(教学设计)高二数学 (人教A版2019选择性 必修第一册)

3.2.1双曲线及其标准方程教学设计本小节内容选自《普通高中数学选择性必修第一册》人教A版(2019)第二章《圆锥曲线的方程》的第二节《双曲线》。

以下是本节的课时安排:第三章圆锥曲线的方程课时内容 3.2.1双曲线及其标准方程 3.2.2双曲线的简单几何性质所在位置教材第118页教材第121页新教材内容分析双曲线是生产生活中的常见曲线,教材在用拉链画双曲线的过程中,体会双曲线的定义,感知双曲线的形状,为选择适当的坐标系,建立双曲线的标准方程、研究双曲线的几何性质做好铺垫。

通过对双曲线标准方程的讨论,使学生掌握标准方程中的a,b,c,e的几何意义及相互关系,体会坐标法研究曲线性质的基本思路与方法,感受通过代数运算研究曲线性质所具有的程序化、普适性特点。

核心素养培养通过双曲线的标准方程的推导,培养数学运算的核心素养;通过对双曲线的定义理解,培养数学抽象的核心素养。

通过双曲线的几何性质的研究,培养数学运算的核心素养;通过直线与双曲线的位置关系的判定,培养逻辑推理的核心素养。

教学主线双曲线的标准方程、几何性质学生已经学习了直线与圆的方程,已经具备了坐标法研究解析几何问题的能力。

本章学习圆锥曲线方程及几何性质,进一步提升用代数方法研究解析几何问题的方法。

1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,培养数学抽象的核心素养.2.能利用双曲线的定义和待定系数法求双曲线的标准方程,培养逻辑推理的核心素养.重点:双曲线的定义及双曲线的标准方程难点:运用双曲线的定义及标准方程解决相关问题(一)新知导入双曲线也是具有广泛应用的一种圆锥曲线,如发电厂冷却塔的外形、通过声音时差测定定位等都要用到双曲线的性质。

本节我们将类比椭圆的研究方法研究双曲线的有关问题。

(二)双曲线及其标准方程知识点一双曲线的定义【探究1】取一条拉链,拉开它的一部分,在拉开的两边上各选择一点,分别固定在点F1、F2处,把笔尖放于点M,拉开闭拢拉链,笔尖经过的点可画出一条曲线,思考曲线满足什么条件?【提示】如图,曲线上的点满足条件:|MF1|-|MF2|=常数;如果改变一下位置,使|MF2|-|MF1|=常数,可得到另一条曲线.◆双曲线的定义F F?【思考1】双曲线的定义中,常数为2a,为什么2a12【提示】若2a=|F1F2|,则动点的轨迹是以F1或F2为端点的射线;若2a>|F1F2|,则动点的轨迹不存在.若a=0,则动点的轨迹是线段F1F2的中垂线.【思考2】双曲线的定义中,为什么要加“绝对值”三个字?没有“绝对值”三个字呢?【提示】若去掉定义中的“绝对值”三个字,则动点的轨迹只能是双曲线的一支.【易错辨析】设F1、F2是双曲线的焦点,a=4,c=6,点P在双曲线上,若点P到焦点F1的距离等于9,求点P 到焦点F2的距离.【错解一】双曲线的a=4,由|PF1|-|PF2|=8,即9-|PF2|=8,得|PF2|=1.【错解二】双曲线的a=4,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,所以|9-|PF2||=8,所以|PF2|=1或17.【错因】错解一是对双曲线的定义中的差的绝对值掌握不够,是概念性的错误.错解二没有验证两解是否符合题意,这里用到双曲线的一个隐含条件:双曲线的一个顶点到另一分支上的点的最小距离是2a,到一个焦点的距离是c-a,到另一个焦点的距离是a+c,本题是2或10,|PF2|=1小于2,不合题意.【正解】双曲线的实轴长为8,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,所以|9-|PF2||=8,所以|PF2|=1或17.因为|F1F2|=12,当|PF2|=1时,|PF1|+|PF2|=10<|F1F2|,不符合公理“两点之间线段最短”,应舍去.所以|PF2|=17.知识点二双曲线的标准方程【探究2】类比推导椭圆标准方程的方法,怎样推导双曲线的标准方程?【提示】(1)建系:以经过两焦点F1和F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.(2)设点:设M(x,y)是双曲线上任意一点,双曲线的焦距为2c(c>0),那么双曲线的焦点F1,F2的坐标分别是(-c,0),(c,0).(3)列式:由|MF1|-|MF2|=±2a,可得(x+c)2+y2-(x-c)2+y2=±2a.(4)化简:移项,平方后可得(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2).令c2-a2=b2,得双曲线的标准方程为x2 a2-y2b2=1(a>0,b>0).◆双曲线的标准方程【思考3】怎样区分焦点在不同位置的两类双曲线的方程?它与椭圆的区分方法有何不同?【提示】椭圆由分母常数的大小判定,双曲线由各项前面的符号判定.【思考4】双曲线的标准方程与椭圆的标准方程在形式上有什么区别?a 、b 、c 之间的关系有何不同? 【提示】a 、b 、c 之间的关系:椭圆是222b a c -=,双曲线是222b a c += (记忆方法:椭圆的焦点在顶点之内,所有a c <;双曲线焦点在顶点之外,所有a c >)【做一做1】双曲线x 210-y 22=1的焦距为( )A .32B .4 2C .3 3D .43答案:D【做一做2】已知双曲线a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为________.解析:∵a =5,c =7,∴b =c 2-a 2=24=26, 当焦点在x 轴上时,双曲线方程为x 225-y 224=1; 当焦点在y 轴上时,双曲线方程为y 225-x 224=1. 答案:x 225-y 224=1或y 225-x 224=1(三)典型例题1.求双曲线的标准方程例1.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)经过点P (3,154),Q (-163,5); (2)c =6,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.[分析] 可先设出双曲线的标准方程,再构造关于a ,b 的方程组,求得a ,b ,从而求得双曲线的标准方程.注意对平方关系c 2=a 2+b 2的运用.[解析] (1)法一:若焦点在x 轴上,设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由于点P (3,154)和Q (-163,5)在双曲线上,所以⎩⎨⎧9a 2-22516b 2=1,2569a 2-25b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=-16,b 2=-9,(舍去).若焦点在y 轴上,设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),将P 、Q 两点坐标代入可得⎩⎨⎧22516a 2-9b 2=1,25a 2-2569b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=9,b 2=16,所以双曲线的标准方程为y 29-x 216=1. 综上,双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.法二:设双曲线方程为x 2m +y 2n =1(mn <0). ∵P 、Q 两点在双曲线上,∴⎩⎨⎧9m +22516n =1,2569m +25n =1,解得⎩⎨⎧m =-16,n =9.∴所求双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.(2)法一:依题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).则有⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=6,25a 2-4b2=1,解得⎩⎨⎧a 2=5,b 2=1,求双曲线的标准方程为x 25-y 2=1. 法二∵焦点在x 轴上,c =6,∴设所求双曲线方程为x 2λ-y 26-λ=1(其中0<λ<6).∴25λ-46-λ=1,∴λ=5或λ=30(舍去).∴所求双曲线的标准方程是x 25-y 2=1.【类题通法】用待定系数法求双曲线标准方程的步骤(1)定位:确定双曲线的焦点位置,如果题目没有建立坐标系,一般把焦点放在x 轴上;(2)设方程:根据焦点的位置设相应的双曲线标准方程(当焦点在两个坐标轴上都有可能时,一般设为Ax 2+By 2=1(AB <0));(3)定值:根据题目的条件确定相关的系数的方程,解出系数,代入所设方程. 【巩固练习1】已知双曲线过M (1,1),N (-2,5)两点,求双曲线的标准方程.[解析] 设双曲线的方程为Ax 2+By 2=1(AB <0).∵双曲线过M (1,1),N (-2,5),∴⎩⎪⎨⎪⎧A +B =1,4A +25B =1,解得⎩⎨⎧A =87,B =-17,∴双曲线的标准方程为x 278-y 27=1.2.双曲线标准方程的识别例2. (1)若曲线x 2k +4+y 2k -1=1表示双曲线,则k 的取值范围是( )A .[-4,1)B .(-∞,-4)∪(1,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,-4]∪[1,+∞)(2)3<m <5是方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析: (1)根据题意,若曲线x 2k +4+y 2k -1=1表示双曲线,则有(k +4)(k -1)<0,解得-4<k <1.(2)3<m <5时,m -5<0,m 2-m -6>0,方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示焦点在y 轴的双曲线;若方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线,则(m -5)(m 2-m -6)<0,所以3<m <5或m <-2,所以3<m <5是方程x 2m -5+y 2m 2-m -6=1表示的图形为双曲线的充分不必要条件.答案:(1)C (2)A【类题通法】将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为x 2m +y 2n=1,则当mn <0时,方程表示双曲线.若⎩⎪⎨⎪⎧m >0,n <0,则方程表示焦点在x 轴上的双曲线;若⎩⎪⎨⎪⎧m <0,n >0,则方程表示焦点在y 轴上的双曲线.【巩固练习2】若k >1,则关于x ,y 的方程(1-k )x 2+y 2=k 2-1所表示的曲线是( ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在y 轴上的双曲线 D .焦点在x 轴上的双曲线 解析:原方程化为y 2k 2-1-x 2k +1=1,∵k >1,∴k 2-1>0,k +1>0.∴方程所表示的曲线为焦点在y 轴上的双曲线. 答案:C3.双曲线的定义及应用例3.设双曲线x 24-y 29=1,F 1、F 2是其两个焦点,点P 在双曲线右支上. 若∠F 1PF 2=90°,求△F 1PF 2的面积.[分析] 用双曲线定义及余弦定理求出|PF 1|·|PF 2|. [解析] 由双曲线方程知a =2,b =3,c =13, 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2(r 1>r 2),如图所示.由双曲线定义,有r 1-r 2=2a =4,两边平方得r 21+r 22-2r 1r 2=16. ∵∠F 1PF 2=90°,∴r 21+r 22=4c 2=4×(13)2=52.∴2r 1r 2=52-16=36,∴S △F 1PF 2=12r 1r 2=9.【类题通法】双曲线中的焦点三角形:双曲线上的点P 与其两个焦点F 1,F 2连接而成的三角形PF 1F 2称为焦点三角形.令|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ,因|F 1F 2|=2c ,所以有 (1)定义:|r 1-r 2|=2a .(2)余弦公式:4c 2=r 21+r 22-2r 1r 2cos θ.(3)面积公式:S △PF 1F 2=12r 1r 2sin θ.一般地,在△PF 1F 2中,通过以上三个等式,所求问题就会顺利解决.【巩固练习3】若F 1,F 2是双曲线x 29-y 216=1的两个焦点,P 是双曲线上的点,且|PF 1|·|PF 2|=32,试求△F 1PF 2的面积.[解析] 由双曲线方程x 29-y 216=1,可知a =3,b =4,c =a 2+b 2=5.由双曲线的定义,得|PF 1|-|PF 2|=±2a =±6,将此式两边平方,得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36,∴|PF 1|2+|PF 2|2=36+2|PF 1|·|PF 2|=36+2×32=100. 如图所示,在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=100-1002|PF 1|·|PF 2|=0,∴∠F 1PF 2=90°,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×32=16.所以S △PF 1F 2=12|PF 1||F 1F 2|·sin 120°=12×65×2×32=335,即△PF 1F 2的面积是35 3. 4. 与双曲线有关的轨迹问题例4.已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.[解析] 如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于点A 和B ,根据两圆外切的条件,得 |MC 1|=|AC 1|+|MA |,|MC 2|=|BC 2|+|MB |. ∵|MA |=|MB |,∴|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=3-1=2.这表明动点M 与两定点C 2,C 1的距离的差是常数2,且2<| C 1C 2|.根据双曲线的定义,动点M 的轨迹为双曲线的左支,则2a =2,a =1,c =3,∴b 2=c 2-a 2=8.因此所求动点M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤1). 【类题通法】求与双曲线有关的点的轨迹问题的方法(1)列出等量关系,化简得到方程.(2)寻找几何关系,由双曲线的定义,得出对应的方程.提醒:①双曲线的焦点所在的坐标轴是x 轴还是y 轴.②检验所求的轨迹对应的是双曲线的一支还是两支.【巩固练习4】如图所示,在△ABC 中,已知|AB |=42,且三个内角A ,B ,C 满足2sin A +sin C =2sin B ,建立适当的坐标系,求顶点C 的轨迹方程.[解析]以AB 边所在的直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A (-22,0),B (22,0).由正弦定理,得sin A =|BC |2R ,sin B =|AC |2R ,sin C =|AB |2R(R 为△ABC 的外接圆半径).∵2sin A +sin C =2sin B ,∴2|BC |+|AB |=2|AC |,即|AC |-|BC |=|AB |2=22<|AB |. 由双曲线的定义知,点C 的轨迹为双曲线的右支(除去与x 轴的交点).由题意,设所求轨迹方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >a ), ∵a =2,c =22,∴b 2=c 2-a 2=6.即所求轨迹方程为x 22-y 26=1(x >2). (四)操作演练 素养提升1.平面内有两个定点F 1(-5,0)和F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=6,则动点P 的轨迹方程是( ) A.x 216-y 29=1(x ≤-4) B.x 29-y 216=1(x ≤-3) C.x 216-y 29=1(x ≥4) D.x 29-y 216=1(x ≥3)解析:由已知动点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线的右支,且a =3,c =5,b 2=c 2-a 2=16,∴所求轨迹方程为x 29-y 216=1(x ≥3).答案:D2.方程x 22+m -y 22-m=1表示双曲线,则m 的取值范围为( ) A .-2<m <2B .m >0C .m ≥0D .|m |≥2解析:∵已知方程表示双曲线,∴(2+m )(2-m )>0.∴-2<m <2.答案:A3.若双曲线E :x 29-y 216=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( )A .11B .9C .5D .3解析:由题意知||PF 2|-3|=6,即|PF 2|-3=±6,解得|PF 2|=9或|PF 2|=-3(舍去).答案:B4.已知双曲线的中心在原点,两个焦点F 1,F 2分别为(5,0)和(-5,0),点P 在双曲线上,且PF 1⊥PF 2,△PF 1F 2的面积为1,则双曲线的方程为( )A.x 22-y 23=1B.x 23-y 22=1C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 24=1解析:由⎩⎨⎧|PF 1|·|PF 2|=2,|PF 1|2+|PF 2|2=(25)2,⇒(|PF 1|-|PF 2|)2=16,即2a =4,解得a =2,又c =5,所以b =1,故选C.答案:C答案:1.D 2.A 3.B 4.C【设计意图】通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。

双曲线及其标准方程 课件-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册

双曲线及其标准方程 课件-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册
l
什么?
如图,双曲线的焦距为2( > 0),焦点1 ,2 的坐标分
别是(0, − ),(0, ),,的意义同上,这时双曲线的
2
方程是 2

2
− 2

的标准方程.
= 1( > 0, > 0),这个方程也是双曲线
新知探索
辨析1.判断正误.
2
(1)在双曲线标准方程 2

2
(2)方程
l
动点满足什么几何条件?两圆交点的轨迹是什么形状?
新知探索
我们发现,在|| < |1 2 | < || + ||的条件下,点在线段外运动时,
l
当点靠近定点1 时,|2 | − |1 | = ||;当点靠近定点2 时,|1 | −
|2 | = ||.总之,点与两个定点1 ,2 距离的差的绝对值||是一个常数
).
D.−1 < < 2或 > 2
练习
方法技巧:
2
将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为

< 0时,方程表示双曲线.
> 0,

则方程表示焦点在轴上的双曲线;
< 0,
< 0,

则方程表示焦点在轴上的双曲线.
> 0,
2
+

= 1,则当
练习
2
变2.若曲线
运算,在运算中要注意整体思想和一些变形技巧的应用.
练习
2
变1.已知双曲线:
9
2

16
= 1的左、右焦点分别为1 ,2 ,为双曲线的右支上一
点,且|2 | = |1 2 |,则∆1 2 的面积等于__________.

3-1-1 椭圆及其标准方程 课件22张-人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册

3-1-1 椭圆及其标准方程 课件22张-人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册

F1
O
x
F2
x2 y2 a2 b2 1(a b 0).
y2 a2
x2 b2
1
新知
椭圆的标准方程
y
y
F1 O
F2
x
F1
O
x
F2
x2
y2
a2 b2 1
y2
x2
a2 b2 1
注意:1.方程的左边是两项平方和的形式,等号的右边是1;
2.在椭圆两种标准方程中,总有a>b>0;a2=b2+c2
3.焦点在大分母变量所对应的那个轴上;
10 6
思考:你还能用其他 方法求它的标准方程 吗?试比较不同方法 的特点。
例题
例1. 已知椭圆的两焦点为F1(2,0)、F2(-2,0),并且椭圆过
点 P(5 , 3) ,求椭圆的标准方程。
22
解:因为椭圆焦点在x轴上,可设其方程为
x2 a2
y2 b2
1(a
b0)Βιβλιοθήκη 由椭圆得定义可知c=2所以b2=a2-4
平方得 x + c 2 + y2 = 4a2 - 4a x - c 2 + y2 x - c 2 + y2
整理得a2 - cx = a x - c 2 + y2
平方得 a2 - c2 x2 + a2 y2 = a2 a2 - c2
两边同除以a2(a2-c2)得
x2 a2
y2 a2 c2
1
令b2=a2-c2得
(2)因|MF1|+|MF2|=4=|F1F2|=4,故点M的轨迹不是椭圆(是线段F1F2).
(3)因|MF1|+|MF2|=3<|F1F2|=4,故点M的轨迹不存在.

抛物线及其标准方程 课件-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册

抛物线及其标准方程 课件-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册
2
=

− .
2
新知探索
设(, )是抛物线上任意一点,点到准线的距离为.由抛物线的定义,抛物
l
线是点的集合= {||| = }.
l
因为|| =

2

2

2
( − )2 + 2 , = | + |,

2
所以 ( − )2 + 2 = | + |.
将上式两边同时平方并化简,得 2 = 2( > 0).
课堂小结
2.抛物线标准方程的几种形式:
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
2 = 2( > 0)

( , 0)
2

=−
2
2 = −2(
> 0)

(− , 0)
2

=
2
课堂小结
2.抛物线标准方程的几种形式:
图形
标准方程
2
= 2( > 0)
2
= −2(
> 0)
焦点坐标
因为点(−4, 0 )在抛物线上,所以16 = −50 ,
即0 =
16
− ,所以的长为5
5
所以管柱的长为1.8 .

16
5
= 1.8().
课堂小结
1.抛物线的定义:
(1)定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点
的轨迹叫做抛物线.
(2)焦点:定点.
(3)准线:定直线.
16
16
2
所以16 = −2 × (−5),2 = ,所以抛物线方程为 = − (−4 ≤ ≤ 4).

【新】2019年高考数学大一轮复习热点聚焦与扩展专题47待定系数法——求曲线的方程

【新】2019年高考数学大一轮复习热点聚焦与扩展专题47待定系数法——求曲线的方程

专题47 待定系数法----求曲线的方程【热点聚焦与扩展】待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程.使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解.例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解.使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式; 第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程; 第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决.本文在分析研究近几年高考题及各地模拟题的基础上,重点说明利用待定系数法确定曲线方程.待定系数法中方程的形式: ① 直线:y kx m =+,x my t =+② 圆:220x y Dx Ey F ++++=;()()222x a y b r -+-=.③ 椭圆:标准方程:()222210x y a b a b +=>>(或()222210y x a b a b+=>>,视焦点所在轴来决定)椭圆方程通式:()2210,0mx ny m n +=>>(1)方程2222y +=1x a b 与2222y +=(>0)x a b λλ有相同的离心率.(2)与椭圆2222+=1(a>b>0)x y a b共焦点的椭圆系方程为22222+=1(a>b>0,0)x y b k a k b k+>++,恰当运用椭圆系方程,可使运算简便. ④ 双曲线:(1)标准方程:()222210,0x y a b a b -=>>(或()222210,0y x a b a b-=>>,视焦点所在轴决定)双曲线方程通式:()2210mx ny mn -=>(2) 相同渐进线的双曲线系方程:与双曲线22221x y a b -=渐近线相同的双曲线系方程为:()22220x y a b λλ-=≠ ⑤抛物线:标准方程:()220y px p =>等 抛物线方程通式:2y mx =,2x my =【经典例题】例1. 一条光线从点()2,3--射出,经y 轴反射后与圆()()22321x y ++-=相切,则反射光线所在直线的斜率为( ) (A )53-或35- (B )32- 或23- (C )54-或45- (D )43-或34-【答案】D例2.设斜率为2的直线l 过抛物线2y ax = ()0a ≠的焦点F ,且和y 轴交于点A. 若(OAF O △为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A .y 2=4x B .y 2=8xC .y 2=±4xD .y 2=±8x【答案】D【解析】2y ax =的焦点是4a F (,0),直线l 的方程为2()4a y x =-,令0x =得,(0,)22a a y A =,所以由OAF △的面积为4得,214,64,8224a aa a ⋅⋅===±,故选D . x/k//w例3.中心为原点,焦点在x 轴上,离心率为2e =,且与直线y x =+程为( )A .2213216x y += B .22163x y += C .22184x y += D .221124x y += 【答案】C【解析】因为椭圆的离心率e =22=a c ,所以21122=-a b ,2122=a b ,则可设椭圆的方程为122222=+by b x ,与y x =+022438322=-++b x x ,因为直线与椭圆相切,所以0=∆,即0)224(34)38(22=-⨯⨯-b ,解得42=b ,则82=a ,所以椭圆的方程为22184x y += 例4.【2018届华大新高考联盟高三1月】抛物线的顶点在坐标原点,开口向上,其准线经过双曲线22149x y -= 的一个顶点,则此抛物线的标准方程为 ( ) A. 28x y = B. 212x y = C. 28y x = D. 212y x = 【答案】A例5.【2017天津,文5】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为(A )221412x y -=(B )221124x y -=(C )2213x y -=(D )2213y x -=【答案】D【解析】由题意结合双曲线的渐近线方程可得:22202tan 60c c a b ba ⎪=⎪=+⎨⎪⎪==⎩,解得:221,3ab ==,双曲线方程为:2213y x -=,本题选择D 选项. 例6.【2018届天津市部分区高三上学期期末】以点()0,b 为圆心的圆与直线21y x =+相切于点()1,3,则该圆的方程为__________.【答案】227524x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭答案: 227524x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭例7.求经过点两点的椭圆标准方程.【答案】22y +=1155x 【解析】设椭圆方程为221mx ny += (0)0m n m n ≠>,>且,∵点在椭圆上,∴121341m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得11m=,n=.155故22y +=1155x 为所求椭圆标准方程.例8.已知椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,离心率为12,经过点2F 且倾斜角为45的直线l 交椭圆于,A B 两点.(1)若1ABF ∆的周长为16,求直线l 的方程; (2)若24||7AB =,求椭圆C 的方程. 【答案】(1)2:-=x y l ;(2)13422=+y x . 【解析】试题分析:(1)1ABF ∆的周长为16可得a 的值,由离心率为12得c 的值,得2F 坐标,代入直线的点斜式方程可得直线l 的方程;(2)由离心率及c b a ,,关系化简椭圆方程2221243c y x =+,联立椭圆及直线方程,整理关于x 的一元二次方程,由根与系数的关系得21,x x 的值,代入弦长公式,建立等式,可得c 的值,从而得椭圆的方程.则c x x 7821=+ 22178c x x -=且0>∆ ∴()72472473249642422221221==+=-+=c c c x x x x AB , 解得1=c ,从而得所求椭圆C 的方程为 13422=+y x . 例9.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,右顶点,上顶点分别为,A B ,且AB =(1)求椭圆C 的离心率 x/k**w(2)若斜率为2的直线l 过点()0,2,且l 交椭圆C 于,P Q 两点,OP OQ ⊥,求直线l 的方程及椭圆C 的方程【答案】(1)2;(2)2214x y +=. 【解析】(1)由椭圆方程可得:()()(),0,0.,,0A a B b F cAB BF a ∴===AB =22254a b a =⇒+= 2242a b a b ∴=⇒=联立方程:2222244y x x y b=+⎧⎨+=⎩,消去y 可得:()22242240x x b ++-=,即:2217321640x x b ++-=2121216432,1717b x x x x -∴=+=-()()()212121212142222444417b y y x x x x x x -∴=++=+++=⋅22121216414401717b b x x y y --∴+=+⋅=,解得:1b =经检验:当1b =,满足直线与椭圆有两个交点,所以符合条件∴椭圆方程为2214x y +=例10.已知点F 是椭圆C 的右焦点,,A B 是椭圆短轴的两个端点,且ABF 是正三角形(1)求椭圆C 的离心率(2)直线l 与以AB 为直径的圆O 相切,并且被椭圆C截得的弦长的最大值为C 的标准方程【答案】(1;(2)221123x y +=.(2)由(1)可得椭圆的方程为:22244x y b +=, 设l 与椭圆C 的交点为()()1122,,,M x y N x y 若l斜率不存在,可得弦长MN = 若l 斜率存在,设:l y kx m =+,联立方程:()()22222224184044y kx m k x kmx m b x y b=+⎧⇒+++-=⎨+=⎩ ()2212122248,1414m b kmx x x x k k-∴+=-=++ ()()()()22222121212114MN k x x k x x x x ⎡⎤∴=+-=++-⎣⎦,整理可得:()()()22222222161414k b m k b MN k +-+∴=+a ∴=∴椭圆方程为:221123x y += 【精选精练】1.【2018届云南省昆明市第一中学高三第五次月考】直线l 过点()0,2且圆2220x y x +-=相切,则直线的l 的方程为( )A. 3480x y +-=B. 3420x y ++=C. 3480x y +-=或0x =D. 3420x y ++=或0x = 【答案】C【解析】当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为2y kx =+,而圆心为()1,0,半径为1,所以1d ==,解得34k =-;当直线l 的斜率不存在,即直线l 为0x =时,直线l 与圆2220x y x +-=相切,所以直线l 的方程为3480x y +-=或0x =, 故选:C .2.已知圆2222210x x y my m -+-+-=,当圆的面积最小时,直线y x b =+与圆相切,则b =( )A .1±B .1C .【答案】C 【解析】由题意可知:圆的标准方程为()()()111222+-=-+-m m y x ,所以当1=m 时圆的面积最小,此时圆的圆心为()1,1,半径为1,又因为直线y x b =+与圆相切,所以212±=⇒==b b d .x.k..w 3.已知抛物线的焦点为,点为上一动点,, ,且的最小值为,则等于( )A. 4B.C. 5D.【答案】B4.如图所示,已知椭圆方程为,为椭圆的左顶点,在椭圆上,若四边形为平行四边形,且,则椭圆的离心率为( )A.B.C.D.【答案】C【解析】令椭圆的右端点为点,根据对称性可知,那么,又根据椭圆的对称性可知,点关于轴对称,,设点的横坐标是,代入椭圆方程,解得,即 ,,因为,所以 ,即 ,可得 ,即 ,即,故选C.5.【2018届江西省南昌市高三第一次模拟】已知椭圆,为坐标原点,是椭圆上两点,的斜率存在并分别记为、,且,则的最小值为( ) A.B. C. D.【答案】C联立方程:可得:,则:, 此时.本题选择C 选项.6.【2018届江苏省镇江市高三上学期期末】已知圆C 与圆2210100x y x y +++=相切于原点,且过点()0,6A -,则圆C 的标准方程为__________. 【答案】()()223318x y +++=【解析】设圆C 的标准方程为()()222x a y b r -+-=,其圆心为(),C a b ,半径为(0)r r >∵2210100x y x y +++=可化简为()()225550x y +++=故答案为()()223318x y +++=7.【2018届内蒙古集宁第一中学高三上学期第二次月考】已知双曲线S与椭圆221934x y +=的焦点相同,如果34y x =是双曲线S的一条渐近线,那么双曲线S的方程为_______________. 【答案】221916y x -= 【解析】∵椭圆方程为221934x y +=,双曲线S与椭圆221934x y +=的焦点相同 ∴双曲线S的焦点坐标为()0,5±设双曲线方程为22221y x a b-= (0,0)a b >>,则c=5∵34y x =是双曲线S的一条渐近线 ∴34a b =, ∵222c a b =- ∴3a =, 4b =∴双曲线S的方程为221916y x -=. 故答案为221916y x -= 8.在直角坐标系中,O 为坐标原点,设直线l 经过点)2,3(P ,且与x 轴交于点F (2,0)。

高中数学解题基本方法——待定系数法

高中数学解题基本方法——待定系数法

三、待定系数法要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。

待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。

使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。

例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。

使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。

如何列出一组含待定系数的方程,主要从以下几方面着手分析:①利用对应系数相等列方程;②由恒等的概念用数值代入法列方程;③利用定义本身的属性列方程;④利用几何条件列方程。

比如在求圆锥曲线的方程时,我们可以用待定系数法求方程:首先设所求方程的形式,其中含有待定的系数;再把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;最后解所得的方程或方程组求出未知的系数,并把求出的系数代入已经明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程。

Ⅰ、再现性题组:1.设f(x)=x2+m,f(x)的反函数f-1(x)=nx-5,那么m、n的值依次为_____。

A. 52, -2 B. -52, 2 C.52, 2 D. -52,-22.二次不等式ax2+bx+2>0的解集是(-12,13),则a+b的值是_____。

A. 10B. -10C. 14D. -143.在(1-x3)(1+x)10的展开式中,x5的系数是_____。

人教版高中数学选修2-1第二章2.1用待定系数法求圆锥曲线的方程

人教版高中数学选修2-1第二章2.1用待定系数法求圆锥曲线的方程

用待定系数法求圆锥曲线的方程当已经知道要求的是某种圆锥曲线的方程时,常根据此种方程的标准形式,用待定系数法求出该方程.一、待定系数法的基本步骤1.明确所求方程的形式;2.把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;3.解所得的方程或方程组求出未知系数;4.把求出的系数代入已明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程.得 2x2-2x-(3a2+1)=0,解得 a2=1,可知b2=3.=0上的圆M在此双曲线的一条准线上截得的线段长是在另一条准线上截得线段长的2倍,求圆M的方程.解先求得已知双曲线的准线方程为x=0和x=-6,设圆心M(m,n),由已知及圆半径、弦心距与半弦长的关系得∴ 所求圆方程为(x+2)2+(y-5)2=20,或(x+4)2+(y-1)2=20.说明 (1)所设出的含未知系数的圆锥曲线方程可以参与变形及运算,以便得到含未知系数的方程或方程组(如例1);也可以先求出未知系数再代入圆锥曲线标准形式方程(如例2).(2)圆是特殊的圆锥曲线,关于圆的问题要注意应用圆特有的几何性质,如上面两例中写出截得线段长的方法是不同的.二、应用待定系数法要注意的几个问题1.只要能予先确定所求曲线方程的形式,非标准方程也可以用于待定系数.在例3的两种解法中,分别用中心不在原点、对称轴平行坐标轴的椭圆方程和用焦点准线定义求得的椭圆方程两种不同形式来待定系数.解法一如图1,由已知条件得F应在线段OC上,而不会有C在OF 上,因此A点只∴ 可得方程组解法二∵ 椭圆C上任一点到F距离与到y轴距离之比等于其离心率e,说明“数形结合”的思想方法贯穿于解析几何的整个学习过程之中,象本例这样认真研究图形的几何特征是分析问题的重要手段之一.2.力求简化待定系数的过程.为此,我们常采取如下措施:(1)恰当建立坐标系,合理选定待定的未知系数(选元);(2)尽量用待定的未知系数表示其他相关的未知量;(3)用解析几何的知识去认识和描述问题的几何条件或图形的几何特征,使其易于向代数形式转化.解由已知,C为以N为焦点、l2为准线的抛物线的一部分,因此,以MN的中点O为原点、l1为x轴建立坐标系如图2,设N(a,0)(a>0)则C所在抛物线方程可设为y2=4ax.(这里以N点横坐标为待定的未知量是为了简化运算).作AD⊥l2于D,AE⊥l1于E,由抛物线定义知|AD|=|AN|=3,可∵ A在抛物线y2=4ax上,∴ x A=3-a=2,同理x B=6-a=4.∴ 曲线段C的方程为y<sup>2</sup>=8x(y>0,1≤x≤4).说明 (1)解题中若感到用待定的未知系数表示相关量有困难,也可以允许相关量以未知数形式参与列式.此时常需列出方程组,同时解出待定的未知系数及相关量.如本例中点A的坐标可以不用未知系数表示而直接参与列式,略解如下:设所求抛物线方程为y2=2px(p>0),A点坐标为(x A,y A),其中y A >0,故由已知得方程组∴ 曲线段C所在抛物线方程为y2=8x(对x范围的确定同前一种解法.)(3)同时待定两个相关方程中未知系数的问题.这类问题增加了待定系数法的难度,提高了对学生分析、解决问题能力的要求.但是解题的基本思路仍是深入研究两曲线间位置关系的几何特征,并把它转化为含两曲线方程未知系数的方程组.∵ C,D是AB的三等分点,∴ B(2m,-n),A(-m,2n).依题意得解得 n2=1,m2=2,a2=10,b2=5.∴ 所求直线l的方程为。

双曲线及其标准方程 课件-2021-2022学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

双曲线及其标准方程 课件-2021-2022学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
待定系数法求双曲线标准方程的步骤:
例3已知两地相距 m,在地听到炮弹爆炸声比在地晚s,且声速为340 m/s,求炮弹爆炸点的轨迹方程.
探究点三 双曲线在实际问题中的应用
解:
如图,建立平面直角坐标系,使A,B两点在轴上,并且原点与线段AB的中点重合.
设炮弹爆炸点的坐标为,则
即,,.
又,所以,, .
因为,所以点P的轨迹是双曲线的右支,因此.
所以,炮弹爆炸点的轨迹方程为.
当 2c时,动点的轨迹为?
【思考3】回顾椭圆的标准方程的推导步骤及方法,类比推导双曲线的标准方程?
——双曲线的标准方程
概念新知
建系
设点
以F1,F2所在的直线为x轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系.
设M(x , y),焦距为2c(c>0), 非零常数为 (>0) ,则F1(-c,0),F2(c,0).
概念新知
探究点一 双曲线的定义的应用
精讲精练
例1(1) 已知双曲线 的两个焦点分别为 , ,若双曲线上的点 到点 的距离为12,则点 到点 的距离为________.
2或22
(2) 已知定点 的坐标为 ,点 是双曲线 的左焦点,点 是双曲线右支上的动点,则 的最小值为____________.
3.2.1 双曲线及其面内与两个定点|F1F2|的距离的和等于常数(大于|F1F2| )的点的轨迹叫做椭圆.
2.椭圆的标准方程:
问题:如果把椭圆定义中“距离的和”改为“距离的差”那么动点的轨迹会发生怎样的变化?
复习引入
问题探究
结论
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点;两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.

人教A版高中数学选择性必修第一册第3章 章末复习课时练习题

人教A版高中数学选择性必修第一册第3章 章末复习课时练习题

章末复习一、圆锥曲线的定义及标准方程1.求圆锥曲线方程的常用方法(1)直接法:动点满足的几何条件本身就是几何量的等量关系,只需把这种关系“翻译”成含x,y的等式就得到曲线的轨迹方程.(2)定义法:动点满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量.(3)代入法:动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的.如果相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程.(4)待定系数法:根据条件能确定曲线的类型,可设出方程形式,再根据条件确定待定的系数.2.求圆锥曲线方程体现了逻辑推理和数学运算、直观想象的数学素养.例1(1)已知动点M的坐标满足方程5x2+y2=|3x+4y-12|,则动点M的轨迹是()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.以上都不对答案C解析把轨迹方程5x2+y2=|3x+4y-12|写成x2+y2=|3x+4y-12|5.∴动点M到原点的距离与它到直线3x+4y-12=0的距离相等.∴点M的轨迹是以原点为焦点,直线3x+4y-12=0为准线的抛物线.(2)在圆x2+y2=4上任取一点P,设点P在x轴上的正投影为点D.当点P在圆上运动时,动点M 满足PD →=2MD →,动点M 形成的轨迹为曲线C .求曲线C 的方程.解方法一由PD →=2MD →,知点M 为线段PD 的中点,设点M 的坐标为(x ,y ),则点P 的坐标为(x ,2y ).因为点P 在圆x 2+y 2=4上,所以x 2+(2y )2=4,所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1. 方法二设点M 的坐标为(x ,y ),点P 的坐标是(x 0,y 0),由PD →=2MD →,得x 0=x ,y 0=2y ,因为点P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=4上,所以x 20+y 20=4,(*)把x 0=x ,y 0=2y 代入(*)式,得x 2+4y 2=4,所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1. 反思感悟(1)应用定义解题时注意圆锥曲线定义中的限制条件.(2)涉及椭圆、双曲线上的点与两个定点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知识来解决.(3)在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到焦点的距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决.跟踪训练1(1)已知抛物线y 2=8x 的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________.答案x 2-y 23=1 解析由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ c =2,c a =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =2,则b 2=c 2-a 2=3, 因此双曲线方程为x 2-y 23=1. (2)点P 是抛物线y 2=8x 上的任意一点,F 是抛物线的焦点,点M 的坐标是(2,3),求|PM |+|PF |的最小值,并求出此时点P 的坐标.解抛物线y 2=8x 的准线方程是x =-2,那么点P 到焦点F 的距离等于它到准线x =-2的距离,过点P 作PD 垂直于准线x =-2,垂足为D ,那么|PM |+|PF |=|PM |+|PD |.如图所示,根据平面几何知识,当M ,P ,D 三点共线时,|PM |+|PF |的值最小,且最小值为|MD |=2-(-2)=4,所以|PM |+|PF |的最小值是4.此时点P 的纵坐标为3,所以其横坐标为98,即点P 的坐标是⎝⎛⎭⎫98,3. 二、圆锥曲线的几何性质1.本类问题主要有两种考查类型:(1)已知圆锥曲线的方程研究其几何性质,其中以求椭圆、双曲线的离心率为考查重点.(2)已知圆锥曲线的性质求其方程,基本方法是待定系数法,其步骤可以概括为“先定位、后定量”.2.圆锥曲线的性质的讨论和应用充分体现了直观想象和逻辑推理的数学素养.例2(1)如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是()A.2B.3C.32D.62答案D解析由椭圆可知|AF 1|+|AF 2|=4,|F 1F 2|=2 3.因为四边形AF 1BF 2为矩形,所以|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=12,所以2|AF 1||AF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)2-(|AF 1|2+|AF 2|2)=16-12=4,所以(|AF 2|-|AF 1|)2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 1|·|AF 2|=12-4=8,所以|AF 2|-|AF 1|=22,因此对于双曲线有a =2,c =3,所以C 2的离心率e =c a =62. (2)已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为________. 答案x ±2y =0解析设椭圆C 1和双曲线C 2的离心率分别为e 1和e 2,则e 1=a 2-b 2a ,e 2=a 2+b 2a. 因为e 1·e 2=32,所以a 4-b 4a 2=32,即⎝⎛⎭⎫b a 4=14,所以b a =22. 故双曲线的渐近线方程为y =±b a x =±22x , 即x ±2y =0.反思感悟求解离心率的三种方法(1)定义法:由椭圆(双曲线)的标准方程可知,不论椭圆(双曲线)的焦点在x 轴上还是y 轴上都有关系式a 2-b 2=c 2(a 2+b 2=c 2)以及e =c a,已知其中的任意两个参数,可以求其他的参数,这是基本且常用的方法.(2)方程法:建立参数a 与c 之间的齐次关系式,从而求出其离心率,这是求离心率的十分重要的思路及方法.(3)几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据平面几何性质以及椭圆(双曲线)的定义、几何性质,建立参数之间的关系,通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更形象、直观.跟踪训练2(1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的半焦距是c ,A ,B 分别是长轴、短轴的一个端点,O 为原点,若△ABO 的面积是3c 2,则此椭圆的离心率是()A.12B.32C.22D.33答案A解析12ab =3c 2,即a 2(a 2-c 2)=12c 4, 所以(a 2+3c 2)(a 2-4c 2)=0,所以a 2=4c 2,a =2c ,故e =c a =12. (2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为2c ,右顶点为A ,抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F .若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c ,且|F A |=c ,则双曲线的渐近线方程为_________. 答案x ±y =0解析c 2=a 2+b 2,①由双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c 知,双曲线过点⎝⎛⎭⎫c ,-p 2, 即c 2a 2-p 24b 2=1.② 由|F A |=c ,得c 2=a 2+p 24,③ 由①③得p 2=4b 2.④将④代入②,得c 2a 2=2. ∴a 2+b 2a 2=2,即b a=1, 故双曲线的渐近线方程为y =±x ,即x ±y =0.三、直线与圆锥曲线的位置关系1.直线与圆锥曲线的位置关系,可以通过讨论直线方程与曲线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常消去方程组中变量y (或x )得到关于变量x (或y )的一元二次方程,考虑该一元二次方程的判别式.2.借用直线与圆锥曲线问题培养数学运算的数学核心素养.例3已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534,求直线l 的方程.解(1)由题设知⎩⎪⎨⎪⎧ b =3,c a =12,b 2=a 2-c 2,解得a =2,b =3,c =1,∴椭圆的方程为x 24+y 23=1. (2)由(1)知,以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=1,∴圆心到直线l 的距离d =2|m |5, 由d <1得|m |<52.(*) ∴|CD |=21-d 2=21-45m 2=255-4m 2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎨⎧ y =-12x +m ,x 24+y 23=1,得x 2-mx +m 2-3=0,由根与系数的关系可得x 1+x 2=m ,x 1x 2=m 2-3.∴|AB |=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-122[m 2-4(m 2-3)] =1524-m 2.由|AB ||CD |=534,得4-m 25-4m 2=1,解得m =±33,满足(*). ∴直线l 的方程为y =-12x +33或y =-12x -33. 反思感悟(1)直线与圆锥曲线的位置关系可以通过代数法判断.(2)一元二次方程的判别式Δ、弦长公式是代数法解决问题的常用工具.跟踪训练3已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),其焦点为F 1,F 2,离心率为22,直线l :x +2y -2=0与x 轴,y 轴分别交于点A ,B .(1)若点A 是椭圆E 的一个顶点,求椭圆的方程;(2)若线段AB 上存在点P 满足|PF 1|+|PF 2|=2a ,求a 的取值范围.解(1)由椭圆的离心率为22,得a =2c , 由A (2,0),得a =2,∴c =2,b =2,∴椭圆方程为x 24+y 22=1. (2)由e =22,设椭圆方程为x 2a 2+2y 2a2=1, 联立⎩⎪⎨⎪⎧ x 2a 2+2y 2a 2=1,x +2y -2=0,得6y 2-8y +4-a 2=0, 若线段AB 上存在点P 满足|PF 1|+|PF 2|=2a ,则线段AB 与椭圆E 有公共点,等价于方程6y 2-8y +4-a 2=0在y ∈[0,1]上有解. 设f (y )=6y 2-8y +4-a 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0,f (0)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥43,4-a 2≥0, ∴43≤a 2≤4, 故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤233,2. 四、圆锥曲线的综合问题1.圆锥曲线的综合问题包括位置关系证明及定值、最值问题,解决的基本思路是利用代数法,通过直线与圆锥曲线的方程求解.2.圆锥曲线的综合问题的解决培养学生的逻辑推理和数学运算素养.例4已知抛物线C :y 2=2px (p >0)经过点P (2,2),A ,B 是抛物线C 上异于点O 的不同的两点,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)若OA ⊥OB ,求△AOB 面积的最小值.解(1)由抛物线C :y 2=2px 经过点P (2,2)知4p =4,解得p =1.则抛物线C 的方程为y 2=2x .抛物线C 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0,准线方程为x =-12. (2)由题意知,直线AB 不与y 轴垂直,设直线AB :x =ty +a ,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +a ,y 2=2x ,消去x ,得y 2-2ty -2a =0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-2a .因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,即y 21y 224+y 1y 2=0, 解得y 1y 2=0(舍去)或y 1y 2=-4.所以-2a =-4,解得a =2.所以直线AB :x =ty +2.所以直线AB 过定点(2,0).S △AOB =12×2×||y 1-y 2=y 21+y 22-2y 1y 2=y 21+y 22+8≥2||y 1y 2+8=4.当且仅当y 1=2,y 2=-2或y 1=-2,y 2=2时,等号成立.所以△AOB 面积的最小值为4.反思感悟(1)解决最值问题常见的题型,可用建立目标函数的方法求解.(2)圆锥曲线的综合问题可以从分析问题的数量关系入手,利用直线系或曲线系方程或函数方程思想,通过联想与类比,使问题获解.跟踪训练4已知动圆P 与圆O 1:x 2-x +y 2=0内切,且与直线x =-1相切,设动圆圆心P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过曲线C 上一点M (2,y 0)(y 0>0)作两条直线l 1,l 2与曲线C 分别交于不同的两点A ,B ,若直线l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,且k 1k 2=1.证明:直线AB 过定点.(1)解由题意可知,动圆圆心P 到点⎝⎛⎭⎫12,0的距离与到直线x =-12的距离相等,所以点P 的轨迹是以⎝⎛⎭⎫12,0为焦点,直线x =-12为准线的抛物线,所以曲线C 的方程为y 2=2x . (2)证明易知M (2,2),设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为x =my +b ,联立⎩⎪⎨⎪⎧ x =my +b ,y 2=2x ,得y 2-2my -2b =0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ y 1+y 2=2m ,y 1y 2=-2b , 所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2m 2+2b ,x 1x 2=b 2, 因为k 1k 2=y 1-2x 1-2·y 2-2x 2-2=1, 即y 1y 2-2(y 1+y 2)=x 1x 2-2(x 1+x 2), 所以b 2-2b -4m 2+4m =0,所以(b -1)2=(2m -1)2,所以b =2m 或b =-2m +2.当b =-2m +2时,直线AB 的方程为x =my -2m +2过定点(2,2)与M 重合,舍去;当b =2m 时,直线AB 的方程为x =my +2m 过定点(0,-2),所以直线AB 过定点(0,-2).1.(2019·全国Ⅰ)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为()A .2sin40°B .2cos40°C.1sin50°D.1cos50°答案D解析由题意可得-b a=tan130°, 所以e =1+b 2a 2=1+tan 2130° =1+sin 2130°cos 2130° =1|cos130°|=1cos50°.2.(2019·全国Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p =1的一个焦点,则p 等于() A .2B .3C .4D .8答案D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,椭圆的焦点坐标为(±2p ,0),所以p 2=2p ,解得p =8,故选D. 3.(2019·全国Ⅰ)已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若|AF 2|=2|F 2B |,|AB |=|BF 1|,则C 的方程为()A.x 22+y 2=1B.x 23+y 22=1 C.x 24+y 23=1D.x 25+y 24=1 答案B解析由题意设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),连接F 1A ,令|F 2B |=m ,则|AF 2|=2m ,|BF 1|=3m .由椭圆的定义知,4m =2a ,得m =a 2,故|F 2A |=a =|F 1A |,则点A 为椭圆C 的上顶点或下顶点.令∠OAF 2=θ(O 为坐标原点),则sin θ=c a =1a.在等腰三角形ABF 1中,cos2θ=(2m )2+(3m )2-(3m )22×2m ·3m=13,因为cos2θ=1-2sin 2θ,所以13=1-2⎝⎛⎭⎫1a 2,得a 2=3.又c 2=1,所以b 2=a 2-c 2=2,椭圆C 的方程为x 23+y 22=1,故选B. 4.(2019·北京)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1的右焦点为(1,0),且经过点A (0,1). (1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为原点,直线l :y =kx +t (t ≠±1)与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N .若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.(1)解由题意,得b 2=1,c =1,所以a 2=b 2+c 2=2.所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1. (2)证明设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则直线AP 的方程为y =y 1-1x 1x +1.令y =0,得点M 的横坐标x M =-x 1y 1-1. 又y 1=kx 1+t ,从而|OM |=|x M |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1kx 1+t -1. 同理,|ON |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2kx 2+t -1. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +t ,x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4ktx +2t 2-2=0, 则x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-21+2k 2. 所以|OM |·|ON |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1kx 1+t -1·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2kx 2+t -1 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1x 2k 2x 1x 2+k (t -1)(x 1+x 2)+(t -1)2 =2⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+t 1-t . 又|OM |·|ON |=2,所以2⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+t 1-t =2. 解得t =0,所以直线l 经过定点(0,0).。

高中数学常见解题思想方法——方法篇(高三适用)二、待定系数法 含解析

高中数学常见解题思想方法——方法篇(高三适用)二、待定系数法 含解析

待定系数法在初中数学就已经涉及,主要应用其来求解函数解析式。

在高中阶段,仍然是数学解题的重要方法,接下来主要研究待定系数法在解题中的应用。

一、什么是待定系数法:待定系数法就是把具有某种确定形式的数学问题,引入一些待定的系数,然后列出系数相关的方程组来解出系数,从而求得相关答案.二、待定系数法的使用:如果所求解的数学问题具有某种确定的数学表达式,当未知表达式时,就可以用待定系数法求解表达式.例如很常见的:求函数解析式,数列通项、求和,解析几何中直线、圆以及圆锥曲线的方程,等这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。

当然,在其他的内容当中也会涉及到待定系数法.三、使用待定系数法解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题的表达式,列出含有待定系数的表达式;第二步,根据已知的恒等条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组得出系数的值或者消去待定系数,从而使问题得到解决.下面来看几个常见的习题:来体会是如何利用待定系数法来解决的。

(一)求函数解析式:例1:已知()f x 是一次函数,且满足3(1)2(1)217f x f x x +--=+,求()f x 。

解:设()(0)f x ax b a =+≠,则3(1)2(1)333222f x f x ax a b ax a b +--=++-+-,5217ax b a x =++=+,2,517a b a =⎧∴⎨+=⎩,得2,7a b =⎧⎨=⎩,∴()27f x x =+.待定系数法求函数解析式,就是已知函数类型,设出待有未知系数的解析式,根据已知列出关于未知系数的方程或方程组,进行求解。

(二)求平面解析几何中曲线的方程:例2:已知中心在原点的双曲线C 的一个焦点是1(3,0)F -,一条渐20y -=.求双曲线C 的方程。

对于直线、圆、圆锥曲线,它们都有确定的方程表示,求解这些曲线的方程,就是求解当中系数的值,所以如同求函数解析式,根据已知列出关于未知系数的方程或方程组进行求解。

待定系数法-高考理科数学解题方法讲义

待定系数法-高考理科数学解题方法讲义

方法三待定系数法一、待定系数法:待定系数法是根据已知条件,建立起给定的算式和所求的结果之间的恒等式,得到以需要待定的系数为未知数的方程或方程组,解方程或方程组得到待定的系数的一种数学方法.待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。

使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解.例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解.二、待定系数法解题的基本步骤:使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决.本文在分析研究近几年高考题及各地模拟题的基础上,从以下四个方面总结高考中的待定系数法.1.用待定系数法求曲线方程确定曲线方程常用的方法有定义法、直接法、待定系数法等,当已知曲线类型及曲线的几何性质时,往往利用待定系数法,通过设出方程形式,布列方程(组),使问题得到解决. 例1.【2018届江苏省镇江市高三上学期期末】已知圆与圆相切于原点,且过点,则圆的标准方程为__________.【答案】【解析】设圆的标准方程为,其圆心为,半径为∵可化简为∴其圆心为,半径为∵两圆相切于原点,且圆过点∴解得∴圆的标准方程为故答案为例2.【2018届山西省孝义市高三下学期名校最新高考模拟卷(一)】已知椭圆的左、右焦点分别为、,且点到椭圆上任意一点的最大距离为3,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在斜率为的直线与以线段为直径的圆相交于、两点,与椭圆相交于、,且?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2).解析:(1)设,的坐标分别为,,根据椭圆的几何性质可得,解得,,则,故椭圆的方程为.(2)假设存在斜率为的直线,那么可设为,则由(1)知,的坐标分别为,,可得以线段为直径的圆为,圆心到直线的距离,得,,联立得,设,,则,得,,,解得,得.即存在符合条件的直线.2.用待定系数法求函数解析式利用待定系数法确定一次函数、二次函数的解析式,在教材中有系统的介绍,通过练习应学会“迁移”,灵活应用于同类问题解答之中.例3.【2018届湖南省长沙市长郡中学高三】已知函数的图象过点,且点是其对称中心,将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数的解析式为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由函数f(x)过点(,2),(﹣,0)得:解得:∴f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∴g(x)=2sin2x,故答案为:A.例4.【2018届天津市耀华中学高三上学期第三次月考】若幂函数在上为增函数,则实数的值为_________.【答案】2例5.设是二次函数,方程有两个相等的实根,且.(Ⅰ)的表达式;(Ⅱ)若直线把的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求的值.【答案】(I);(II).【解析】试题分析:(1)由已知设,由,求出的值,由有两个相等实根有,求出的值,得出的表达式;(2)由题意有,解方程求出的值。

最新2019版高中数学 第一章 1.3.2 函数的极值与导数(一)教案 新人教A版选修2-2

最新2019版高中数学 第一章   1.3.2 函数的极值与导数(一)教案 新人教A版选修2-2

1.3.2 函数的极值与导数(一)学习目标 1.了解函数极值的概念,会从几何方面直观理解函数的极值与导数的关系.2.掌握函数极值的判定及求法.3.掌握函数在某一点取得极值的条件.知识点一函数的极值点和极值思考观察函数y=f(x)的图象,指出其极大值点和极小值点及极值.答案极大值点为e,g,i,极大值为f(e),f(g),f(i);极小值点为d,f,h,极小值为f(d),f(f),f(h).梳理(1)极小值点与极小值若函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,就把点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.(2)极大值点与极大值若函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,就把点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.(3)极大值点、极小值点统称为极值点;极大值、极小值统称为极值.知识点二函数极值的求法与步骤(1)求函数y=f(x)的极值的方法解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,①如果在x0附近的左侧函数单调递增,即f′(x)>0,在x0的右侧函数单调递减,即f′(x)<0,那么f(x0)是极大值;②如果在x0附近的左侧函数单调递减,即f′(x)<0,在x0的右侧函数单调递增,即f′(x)>0,那么f(x0)是极小值.(2)求可导函数f(x)的极值的步骤①确定函数的定义区间,求导数f′(x);②求方程f′(x)=0的根;③列表;④利用f ′(x )与f (x )随x 的变化情况表,根据极值点左右两侧单调性的变化情况求极值.1.导数为0的点一定是极值点.( × ) 2.函数的极大值一定大于极小值.( × ) 3.函数y =f (x )一定有极大值和极小值.( × ) 4.极值点处的导数一定为0.( × )类型一 求函数的极值点和极值 命题角度1 不含参数的函数求极值 例1 求下列函数的极值. (1)f (x )=2x x 2+1-2;(2)f (x )=ln xx. 考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 解 (1)函数f (x )的定义域为R . f ′(x )=2(x 2+1)-4x 2(x 2+1)2=-2(x -1)(x +1)(x 2+1)2. 令f ′(x )=0,得x =-1或x =1.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:由上表可以看出,当x =-1时,函数有极小值,且极小值为f (-1)=-3; 当x =1时,函数有极大值,且极大值为f (1)=-1. (2)函数f (x )=ln xx的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=1-ln x x2. 令f ′(x )=0,解得x =e.当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下表:↗因此,x =e 是函数的极大值点,极大值为f (e)=1e ,没有极小值.反思与感悟 函数极值和极值点的求解步骤 (1)确定函数的定义域. (2)求方程f ′(x )=0的根.(3)用方程f ′(x )=0的根顺次将函数的定义域分成若干个小开区间,并列成表格. (4)由f ′(x )在方程f ′(x )=0的根左右的符号,来判断f (x )在这个根处取极值的情况. 特别提醒:当实数根较多时,要充分利用表格,使极值点的确定一目了然. 跟踪训练1 求下列函数的极值点和极值. (1)f (x )=13x 3-x 2-3x +3;(2)f (x )=x 2e -x.考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 解 (1)f ′(x )=x 2-2x -3. 令f ′(x )=0,得x 1=-1,x 2=3,当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:↘由上表可以看出,当x =-1时,函数有极大值,且极大值f (-1)=143,当x =3时,函数有极小值,且极小值f (3)=-6. (2)函数f (x )的定义域为R .f ′(x )=2x e -x -x 2e -x =x (2-x )e -x .令f ′(x )=0,得x =0或x =2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:当x =2时,函数有极大值,且极大值为f (2)=4e -2. 命题角度2 含参数的函数求极值例2 已知函数f (x )=(x 2+ax -2a 2+3a )e x(x ∈R ),当实数a ≠23时,求函数f (x )的单调区间与极值.考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 含参数求极值问题解 f ′(x )=[x 2+(a +2)x -2a 2+4a ]e x. 令f ′(x )=0,解得x =-2a 或x =a -2, 由a ≠23知-2a ≠a -2.分以下两种情况讨论: ①若a >23,则-2a <a -2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )在(-∞,-2a ),(a -2,+∞)上是增函数,在(-2a ,a -2)上是减函数,函数f (x )在x =-2a 处取得极大值f (-2a ),且f (-2a )=3a e-2a,函数f (x )在x =a -2处取得极小值f (a -2),且f (a -2)=(4-3a )e a -2.②若a <23,则-2a >a -2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )在(-∞,a -2),(-2a ,+∞)上是增函数,在(a -2,-2a )上是减函数,函数f (x )在x =a -2处取得极大值f (a -2),且f (a -2)=(4-3a )e a -2,函数f (x )在x =-2a 处取得极小值f (-2a ),且f (-2a )=3a e-2a.反思与感悟 讨论参数应从f ′(x )=0的两根x 1,x 2相等与否入手进行. 跟踪训练2 已知函数f (x )=x -a ln x (a ∈R ).(1)当a =2时,求曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程; (2)求函数f (x )的极值.考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 含参数求极值问题解 函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1-a x. (1)当a =2时,f (x )=x -2ln x ,f ′(x )=1-2x(x >0),因而f (1)=1,f ′(1)=-1.所以曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.(2)由f ′(x )=1-a x =x -ax,x >0,知①当a ≤0时,f ′(x )>0,函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,函数f (x )无极值; ②当a >0时,由f ′(x )=0,解得x =a . 又当x ∈(0,a )时,f ′(x )<0, 当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,从而函数f (x )在x =a 处取得极小值,且极小值为f (a )=a -a ln a ,无极大值. 综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,函数f (x )在x =a 处取得极小值a -a ln a ,无极大值. 类型二 利用函数的极值求参数例3 (1)已知函数f (x )的导数f ′(x )=a (x +1)(x -a ),若f (x )在x =a 处取到极大值,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(0,+∞)C .(0,1)D .(-1,0)(2)已知函数f (x )=x 3+3ax 2+bx +a 2在x =-1时有极值0,则a =________,b =________. 考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值点求参数 答案 (1)D (2)2 9解析 (1)若a <-1,因为f ′(x )=a (x +1)(x -a ), 所以f (x )在(-∞,a )上单调递减,在(a ,-1)上单调递增,所以f (x )在x =a 处取得极小值,与题意不符;若-1<a <0,则f (x )在(-1,a )上单调递增,在(a ,+∞)上单调递减,从而在x =a 处取得极大值.若a >0,则f (x )在(-1,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增,与题意不符,故选D. (2)因为f (x )在x =-1时有极值0,且f ′(x )=3x 2+6ax +b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-1)=0,f (-1)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧3-6a +b =0,-1+3a -b +a 2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =9.当a =1,b =3时,f ′(x )=3x 2+6x +3=3(x +1)2≥0, 所以f (x )在R 上为增函数,无极值,故舍去.当a =2,b =9时,f ′(x )=3x 2+12x +9=3(x +1)(x +3). 当x ∈(-3,-1)时,f (x )为减函数, 当x ∈(-1,+∞)时,f (x )为增函数,所以f (x )在x =-1处取得极小值,因此a =2,b =9. 反思与感悟 已知函数的极值求参数时应注意两点(1)待定系数法:常根据极值点处导数为0和极值两个条件列出方程组,用待定系数法求解. (2)验证:因为导数值为0不一定此点就是极值点,故利用上述方程组解出的解必须验证. 跟踪训练3 设x =1与x =2是函数f (x )=a ln x +bx 2+x 的两个极值点. (1)试确定常数a 和b 的值;(2)判断x =1,x =2是函数f (x )的极大值点还是极小值点,并说明理由. 考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值点求参数 解 (1)∵f (x )=a ln x +bx 2+x , ∴f ′(x )=ax+2bx +1,∴f ′(1)=f ′(2)=0,∴a +2b +1=0且a2+4b +1=0,解得a =-23,b =-16.(2)由(1)可知f (x )=-23ln x -16x 2+x ,且定义域是(0,+∞),f ′(x )=-23x -1-13x +1=-(x -1)(x -2)3x.当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,2)时,f ′(x )>0; 当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )<0.故x =1是函数f (x )的极小值点,x =2是函数f (x )的极大值点.1.函数f (x )的定义域为R ,它的导函数y =f ′(x )的部分图象如图所示,则下面结论错误的是( )A .在(1,2)上函数f (x )为增函数B .在(3,4)上函数f (x )为减函数C .在(1,3)上函数f (x )有极大值D .x =3是函数f (x )在区间[1,5]上的极小值点 考点 函数极值的综合应用 题点 函数极值在函数图象上的应用 答案 D解析 根据导函数图象知,x ∈(1,2)时,f ′(x )>0,x ∈(2,4)时,f ′(x )<0,x ∈(4,5)时,f ′(x )>0.∴f (x )在(1,2),(4,5)上为增函数,在(2,4)上为减函数,x =2是f (x )在[1,5]上的极大值点,x =4是极小值点.故选D. 2.设函数f (x )=2x+ln x ,则( )A .x =12为f (x )的极大值点B .x =12为f (x )的极小值点C .x =2为f (x )的极大值点D .x =2为f (x )的极小值点 考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 答案 D解析 函数f (x )=2x+ln x 的定义域为(0,+∞).f ′(x )=1x -2x2,令f ′(x )=0,即1x -2x2=0得,x =2,当x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0. 因为x =2为f (x )的极小值点,故选D.3.函数f (x )=ax -1-ln x (a ≤0)在定义域内的极值点的个数为________. 考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 判断极值点的个数 答案 0解析 因为x >0,f ′(x )=a -1x =ax -1x,所以当a ≤0时,f ′(x )<0在(0,+∞)上恒成立, 所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递减, 所以f (x )在(0,+∞)上没有极值点.4.已知曲线f (x )=x 3+ax 2+bx +1在点(1,f (1))处的切线斜率为3,且x =23是y =f (x )的极值点,则a +b =________. 考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数 答案 -2解析 f ′(x )=3x 2+2ax +b ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=3,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23=0,即⎩⎪⎨⎪⎧3+2a +b =3,43+43a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-4,则a +b =-2.5.已知函数f (x )=ax 2+b ln x 在x =1处有极值12.(1)求a ,b 的值;(2)判断f (x )的单调区间,并求极值. 考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数 解 (1)f ′(x )=2ax +b x,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=0,f (1)=12, 即⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =0,a =12,∴a =12,b =-1.(2)由(1)得,f ′(x )=x -1x =x 2-1x =(x +1)(x -1)x.又f (x )的定义域为(0,+∞), 令f ′(x )=0,解得x =1.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∴f (x )的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞).f (x )极小值=f (1)=12.1.求函数极值的步骤 (1)确定函数的定义域; (2)求导数f ′(x );(3)解方程f ′(x )=0得方程的根;(4)利用方程f ′(x )=0的根将定义域分成若干个小开区间,列表,判定导函数在各个小开区间的符号;(5)确定函数的极值,如果f ′(x )的符号在x 0处由正(负)变负(正),则f (x )在x 0处取得极大(小)值.2.已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,注意两点(1)根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;(2)因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证充分性.一、选择题1.下列函数中存在极值的是( ) A .y =1xB .y =x -e xC .y =2D .y =x 3考点 利用导数研究函数的极值 题点 极值存在性问题 答案 B解析 对于y =x -e x ,y ′=1-e x,令y ′=0,得x =0. 在区间(-∞,0)上,y ′>0; 在区间(0,+∞)上,y ′<0.故x =0为函数y =x -e x的极大值点.2.函数f (x )=ln x -x 在区间(0,e)上的极大值为( ) A .-e B .1-e C .-1D .0考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 答案 C解析 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-1.令f ′(x )=0,得x =1.当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,当x ∈(1,e)时,f ′(x )<0, 故f (x )在x =1处取得极大值f (1)=ln 1-1=0-1=-1.3.已知函数f (x )=2x 3+ax 2+36x -24在x =2处有极值,则该函数的一个递增区间是( ) A .(2,3) B .(3,+∞) C .(2,+∞)D .(-∞,3)考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数 答案 B解析 因为f ′(x )=6x 2+2ax +36,且在x =2处有极值, 所以f ′(2)=0,即24+4a +36=0,解得a =-15, 所以f ′(x )=6x 2-30x +36 =6(x -2)(x -3), 由f ′(x )>0,得x <2或x >3.4.设三次函数f (x )的导函数为f ′(x ),函数y =xf ′(x )的图象的一部分如图所示,则( )A .f (x )极大值为f (3),极小值为f (-3)B .f (x )极大值为f (-3),极小值为f (3)C .f (x )极大值为f (-3),极小值为f (3)D .f (x )极大值为f (3),极小值为f (-3) 考点 函数极值的综合应用 题点 函数极值在函数图象上的应用 答案 D解析 当x <-3时,y =xf ′(x )>0,即f ′(x )<0; 当-3<x <3时,f ′(x )≥0;当x >3时,f ′(x )<0. ∴f (x )的极大值是f (3),f (x )的极小值是f (-3).5.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴切于点(1,0),则f (x )的( ) A .极大值为427,极小值为0B .极大值为0,极小值为427C .极小值为-427,极大值为0D .极大值为-427,极小值为0考点 函数某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 答案 A解析 f ′(x )=3x 2-2px -q .由函数f (x )的图象与x 轴切于点(1,0),得p +q =1, ∴q =1-p ,① 3-2p -q =0,②联立①②,解得p =2,q =-1, ∴函数f (x )=x 3-2x 2+x ,则f ′(x )=3x 2-4x +1,令f ′(x )=0得x =1或x =13.当x ≤13时,f ′(x )≥0,f (x )单调递增,当13<x <1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,当x ≥1时,f ′(x )≥0,f (x )单调递增,∴f (x )极大值=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=427,f (x )极小值=f (1)=0.故选A.6.设a <b ,函数y =(x -a )2(x -b )的图象可能是( )考点 函数极值的综合应用 题点 函数极值在函数图象上的应用 答案 C解析 y ′=(x -a )(3x -a -2b ),由y ′=0得x 1=a ,x 2=a +2b3.当x =a 时,y 取得极大值0, 当x =a +2b3时,y 取得极小值且极小值为负,故选C.7.已知函数f (x )=e x(sin x -cos x ),x ∈(0,2 017π),则函数f (x )的极大值之和为( ) A.e 2π(1-e 2 018π)e 2π-1B.e π(1-e 2 016π)1-e 2πC.e π(1-e 1 008π)1-e2πD.e π(1-e 1 008π)1-eπ考点 函数某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 答案 B解析 f ′(x )=2e xsin x ,令f ′(x )=0得sin x =0, ∴x =k π,k ∈Z ,当2k π<x <2k π+π时,f ′(x )>0,f (x )单调递增, 当(2k -1)π<x <2k π时,f ′(x )<0,f (x )单调递减, ∴当x =(2k +1)π时,f (x )取到极大值, ∵x ∈(0,2 017π),∴0<(2k +1)π<2 017π, ∴0≤k <1 008,k ∈Z . ∴f (x )的极大值之和为S =f (π)+f (3π)+f (5π)+…+f (2 015π)=e π+e 3π+e 5π+…+e 2 015π=e π[1-(e 2π)1 008]1-e 2π=e π(1-e 2 016π)1-e2π,故选B.二、填空题8.函数y =x e x在其极值点处的切线方程为________. 考点 函数某点处取得极值的条件 题点 不含参数的函数求极值问题 答案 y =-1e解析 令y ′=e x +x e x =(1+x )e x=0, 得x =-1,∴y =-1e,∴在极值点处的切线方程为y =-1e.9.若函数f (x )=(x -2)(x 2+c )在x =2处有极值,则函数f (x )的图象在x =1处的切线的斜率为________.考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数 答案 -5解析 ∵函数f (x )=(x -2)(x 2+c )在x =2处有极值, ∴f ′(x )=(x 2+c )+(x -2)×2x ,令f ′(2)=0,∴(c +4)+(2-2)×2×2=0,∴c =-4, ∴f ′(x )=(x 2-4)+(x -2)×2x .∴函数f (x )的图象在x =1处的切线的斜率为f ′(1)=(1-4)+(1-2)×2=-5.10.若x =-2是函数f (x )=(x 2+ax -1)e x -1的极值点,则f (x )的极小值为________.考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数 答案 -1解析 函数f (x )=(x 2+ax -1)e x -1,则f ′(x )=(2x +a )e x -1+(x 2+ax -1)·ex -1=ex -1·[x 2+(a +2)x +a -1].由x =-2是函数f (x )的极值点,得f ′(-2)=e -3·(4-2a -4+a -1)=(-a -1)e -3=0,所以a =-1.所以f (x )=(x 2-x -1)ex -1,f ′(x )=e x -1·(x 2+x -2).由ex -1>0恒成立,得当x =-2或x =1时,f ′(x )=0,且x <-2时,f ′(x )>0;当-2<x <1时,f ′(x )<0; 当x >1时,f ′(x )>0.所以x =1是函数f (x )的极小值点. 所以函数f (x )的极小值为f (1)=-1.11.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处取得极值10,则f (-1)=________. 考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数 答案 30解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=0,f (1)=10,即⎩⎪⎨⎪⎧3+2a +b =0,1+a +b +a 2=10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-11或⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3.经检验知,当⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3时,f ′(x )≥0,不合题意.∴f (x )=x 3+4x 2-11x +16,则f (-1)=30. 三、解答题12.设函数f (x )=a ln x +12x +32x +1,其中a ∈R ,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于y 轴.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的极值.考点 函数在某点处取得极值的条件 题点 不含参数函数求极值 解 (1)f ′(x )=a x -12x 2+32. 由题意知,曲线在x =1处的切线斜率为0,即f ′(1)=0, 从而a -12+32=0,解得a =-1.(2)由(1)知f (x )=-ln x +12x +32x +1(x >0),f ′(x )=-1x -12x 2+32=3x 2-2x -12x 2=(3x +1)(x -1)2x2. 令f ′(x )=0,解得x 1=1,x 2=-13(舍去).当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,故f (x )在(0,1)上为单调递减函数;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(1,+∞)上为单调递增函数.故f (x )在x =1处取得极小值,极小值为f (1)=3.13.已知函数f (x )=x 3+12mx 2-2m 2x -4(m 为常数,且m >0)有极大值-52,求m 的值.考点 利用导数研究函数的极值 题点 已知极值(点)求参数解 ∵f ′(x )=3x 2+mx -2m 2=(x +m )(3x -2m ), 令f ′(x )=0,得x =-m 或x =23m .当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∴f (x )有极大值f (-m )=-m 3+12m 3+2m 3-4=-52,∴m =1. 四、探究与拓展14.设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数f (x )在x =-2处取得极小值,则函数y =xf ′(x )的图象可能是( )考点函数极值的综合应用题点函数极值在函数图象上的应用答案 C解析由题意可得f′(-2)=0,而且当x∈(-∞,-2)时,f′(x)<0,此时xf′(x)>0;排除B,D,当x∈(-2,+∞)时,f′(x)>0,此时若x∈(-2,0),xf′(x)<0,若x∈(0,+∞),xf′(x)>0,所以函数y=xf′(x)的图象可能是C.15.已知函数f(x)=(x2+ax+a)e x(a≤2,x∈R).(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)的极大值为3?若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由.考点利用导数研究函数的极值题点已知极值(点)求参数解(1)f(x)=(x2+x+1)e x,f′(x)=(2x+1)e x+(x2+x+1)e x=(x2+3x+2)e x.当f′(x)>0时,解得x<-2或x>-1,当f′(x)<0时,解得-2<x<-1,所以函数的单调递增区间为(-∞,-2),(-1,+∞);单调递减区间为(-2,-1).(2)令f′(x)=(2x+a)e x+(x2+ax+a)e x=[x2+(2+a)x+2a]e x=(x+a)(x+2)e x=0,得x=-a或x=-2.当a=2时,f′(x)≥0恒成立,函数无极值,故舍去;当a<2时,-a>-2.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:由表可知,f(x)极大值=f(-2)=(4-2a+a)e-2=3,解得a=4-3e2<2,所以存在实数a<2,使f(x)的极大值为3,此时a=4-3e2.。

【新教材人教A版数学选择性必修第一册全册知识点总结

【新教材人教A版数学选择性必修第一册全册知识点总结

【新教材人教A 版数学选择性必修第一册全册知识点总结第一章 空间向量与立体几何要点1 共线、共面向量基本定理 1.共线向量基本定理对任意两个空间向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是存在实数λ,使a =λb . 推论:若存在实数t ,使OP →=OA →+tAB →=(1-t )OA →+tOB →(O 为空间任意一点),则P ,A ,B 三点共线.2.共面向量基本定理如果两个向量a ,b 不共线,那么向量p 与向量a ,b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ,y ),使p =x a +y b .推论:已知空间任意一点O 和不共线的三点A ,B ,C ,则满足向量关系式OP →=xOA →+yOB →+zOC →(其中x +y +z =1)的点P 与点A ,B ,C 共面.要点2 空间向量数量积的应用(1)a ⊥b ⇔a·b =0,此结论一般用于证明空间中的垂直关系. (2)|a |2=a 2,此结论一般用于求空间中线段的长度. (3)cos 〈a ,b 〉=a·b|a ||b |,此结论一般用于求空间角的问题. (4)|b |cos 〈a ,b 〉=a·b|a |,此结论一般用于求空间中的距离问题. 要点3 空间向量在立体几何中的应用设直线l ,m 的方向向量分别为a ,b ,平面α,β的法向量分别为u ,v ,则线线平行 l ∥m ⇒a ∥b ⇔a =k b ,k ∈R 线面平行 l ∥α⇒a ⊥u ⇔a ·u =0 面面平行 α∥β⇒u ∥v ⇔u =k v ,k ∈R 线线垂直 l ⊥m ⇔a ⊥b ⇔a·b =0 线面垂直 l ⊥α⇔a ∥u ⇔a =k u ,k ∈R 面面垂直 α⊥β⇔u ⊥v ⇔u ·v =0 线线夹角l ,m 的夹角为θ,cos θ=|a·b ||a ||b |线面夹角l,α的夹角为θ,sin θ=|a·u| |a||u|面面夹角α,β的夹角为θ,cos θ=|u·v| |u||v|注意:①线线夹角、线面夹角、面面夹角的范围都为0≤θ≤π2;②二面角的范围为[0,π],解题时应具体分析二面角是锐角还是钝角.第二章直线和圆的方程要点1直线的方程已知条件方程适用范围点斜式点P0(x0,y0)和斜率k y-y0=k(x-x0)斜率存在,即适用于与x轴不垂直的直线斜截式斜率k和直线在y轴上的截距为by=kx+b两点式点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)y-y1y2-y1=x-x1x2-x1斜率存在且不为0,即适用于与两坐标轴均不垂直的直线截距式直线在x轴上的截距为a和直线在y轴上的截距为bxa+yb=1斜率存在且不为0,直线不过原点,即适用于不过原点且与两坐标轴均不垂直的直线一般式Ax+By+C=0(A,B不同时为0)所有直线要点3 平面上的距离公式(1)任意两点间的距离:若P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则|P 1P 2|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2. (2)点到直线的距离:点P 0(x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0的距离d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.(3)两条平行直线间的距离:直线Ax +By +C 1=0,Ax +By +C 2=0(其中A 与B 不同时为0,且C 1≠C 2)间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B2. 要点4 圆的方程 1.圆的标准方程圆心为(a ,b ),半径为r (r >0)的圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2. 2.圆的一般方程当D 2+E 2-4F >0时,方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0叫做圆的一般方程,圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫-D2,-E 2,半径为D 2+E 2-4F 2.3.求圆的方程的方法(1)几何性质法:利用圆的任意弦的垂直平分线过圆心求出圆心,再求圆的方程.(2)待定系数法:设出圆的标准方程(条件与圆心或半径有关)(x -a )2+(y -b )2=r 2或一般方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,利用条件求出a ,b ,r 或D ,E ,F 即可.要点5 直线与圆的位置关系 1.直线与圆的位置关系的判定方法关系 相交 相切 相离 几何法 d <r d =r d >r 代数法Δ>0Δ=0Δ<0说明:d 后所得一元二次方程的根的判别式.2.求弦长的方法(1)利用垂径定理:已知半径r 、弦心距d 、弦长l ,则d 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫l 22=r 2.(2)利用弦长公式:联立直线与圆的方程,消元得到关于x (或y )的一元二次方程,利用根与系数的关系得到x 1+x 2,x 1x 2(或y 1+y 2,y 1y 2),则弦长为1+k 2|x 1-x 2|⎝⎛⎭⎪⎫或1+1k 2|y 1-y 2|.3.圆的切线方程(1)经过圆x 2+y 2=r 2上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.(2)经过圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上一点P (x 0,y 0)的切线方程为(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2.(3)经过圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y +D ·x +x 02+E ·y +y 02+F =0.4.求切线方程的方法若切线斜率存在,记为k ,且不为0.(1)几何法:利用圆心到直线的距离等于半径,求出k ,即得切线方程. (2)代数法:将切线方程与圆的方程联立,消元得一元二次方程,令Δ=0,求出k ,即得切线方程.注意:过圆外一点的切线有两条,若解出的k 值唯一,则应检验是否有一条与x 轴垂直的切线.要点6 圆与圆的位置关系 位置关系 外离 外切 相交 内切 内含 几何法 d >R +r d =R +r R -r <d <R +rd =R -r d <R -r 代数法Δ<0Δ=0Δ>0Δ=0Δ<0后所得的一元二次方程的根的判别式.由于利用代数法求出Δ<0或Δ=0后两圆的位置关系仍不明确,因此一般利用几何法判断两圆的位置关系.第三章 圆锥曲线的方程要点1 椭圆、双曲线、抛物线的比较 椭圆 双曲线 抛物线 标准方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)y 2=2px (p >0)几何图形集合表示{M ||MF 1|+|MF 2|=2a ,2a >|F 1F 2|>0}{M |||MF 2|-|MF 1||=2a ,0<2a <|F 1F 2|} {M ||MF |=点M 到直线l 的距离} 焦点 F 1(-c ,0),F 2(c ,0) F 1(-c ,0),F 2(c ,0) F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 范围-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b|x |≥a ,y ∈Rx ≥0,y ∈R顶点A 1(-a ,0),A 2(a ,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b )A 1(-a ,0),A 2(a ,0) O (0,0)中心 原点(0,0) 原点(0,0) 无 离心率 0<e =ca <1 e =c a >1 e =1 通径长2b 2a2b 2a2p焦半径|MF 1|=a +ex M ,|MF 2|=a -ex M |MF 1|=a +ex M ,当点M 在右支上时,|MF 2|=-a +ex M ; 当点M 在左支上时,|MF 1|=-a -ex M , |MF 2|=a -ex M|MF |=p2+x M要点2 椭圆、双曲线的焦点三角形的相关结论 1.椭圆设F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为椭圆上一点,∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=β,∠F 1PF 2=θ.则(1)当且仅当a 2≥2b 2时,椭圆上存在以P 为直角顶点的直角三角形,其中,当a 2=2b 2时,直角顶点为短轴端点;(2)离心率e =ca =1-b 2a 2,e =sin θsin α+sin β;(3)|PF 1|·|PF 2|=2b 21+cos θ,S △PF 1F 2=b 2tan θ2.2.双曲线设F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线上一点,∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=β,∠F 1PF 2=θ.则(1)离心率e =ca =1+b 2a 2,e =sin θ|sin α-sin β|;(2)|PF 1|·|PF 2|=2b 21-cos θ,S △PF 1F 2=b 2tan θ2.要点3 抛物线焦点弦的相关结论已知F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,PQ 为过焦点F 的弦,其中P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),且弦PQ 所在直线的倾斜角为θ.则(1)焦点弦长|PQ |=x 1+x 2+p ,且以焦点弦为直径的圆和准线相切; (2)P ,Q 的横坐标之积、纵坐标之积均为定值:x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)|PF|=p1-cos θ,|FQ|=p1+cos θ,从而|PQ|=2psin2θ,1|PF|+1|FQ|=2p,S△OPQ=p22sin θ.。

抛物线的简单几何性质课件-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

抛物线的简单几何性质课件-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册


p
8 5
,故抛物线的标准方程为
y2
16 5
x
.
x2 2 py ,由 p 5 ,则 p 10 ,
2
故抛物线的标准方程为 x2 20 y .
反馈训练
1、求适合下列条件的抛物线的标准方程
(3)准线在 y 轴的右侧,顶点到准线的距离是4; (4)焦点F在 y 轴负半轴上,经过横坐标为16的点P,且FP平行于准线.
标准方程 图像
性质
y2 2 px ( p 0)
y2 2 px ( p 0)
y l
x OF
y
l x
FO
范围 对称轴
x0
yR
x轴
x0 yR
顶点
(0, 0)
x2 2 py ( p 0)
x2 2 py ( p 0)
F
O
x
y0
l
xR
yHale Waihona Puke lxOF
y0 xR
y轴
离心率
e 1
2、这些性质通过什么方法得到的? 直观猜想,方程验证
x2 y2 a2 b2 1 (a 0,b 0)
y
x
F1 O
F2
范围、对称性、 顶点、离心率
y
x
F1 O
F2
范围、对称性、 顶点、离心率、
渐近线
直观猜想 方程验证
问题:你认为我们要研究抛物线的哪些几何性质?如何研究这些性 质?
标准方程
图象
性质
研究方法
y2 2 px ( p 0)
l OF
范围、对称性、 直观猜想 x 顶点、离心率 方程验证
代入 x2 2 py , p 16 ,
故抛物线的标准方程为 x2 32 y .

新人教版九年级数学下册《用待定系数法求函数解析式》课件_8

新人教版九年级数学下册《用待定系数法求函数解析式》课件_8

答案解析:
总结提高: 用待定系数法求函数解析式的步骤:
第一步:确定(设)所求问题含有的待定系数的解析式; (设函数式)
第二步:找到经过函数的点,代入到所设函数解析式中; (代入满足函数点的坐标)
第三步:解方程或是方程组或者消去待定系数; (解方程组)
第四步:回代入所设的解析式中,得到确定的函数解析式。 (写出解析式)
∴函数关系式为 y=-1/5(x-5)2+5
第三种方法
y
解:(1)设所求函数关系式为
y=a(x-x1)(x-x2),
C
∵图象经过点 C(0,0),B(10,0)
∴函数解析式为:y=ax(x-10) ∵图像经过A(5,5)
A
10 x
D
B
∴5=(5-10)×5a 解的:a=-1/5
∴函数关系式为 y=-1/5x(x-10) =-1/5x2+2x
上.
y
E
BO A D
Cx
分享收获、课堂小结
1、这节课你学到了什么? 2、还有那些疑问吗?
布置作业:
c 0 100a 10b c 0 25a 5b c 5
解的:
a 1/5 b 2 c 0
∴函数关系式为 y=-1/5x2+2x
第二种方法
解:图象顶点为A(5,5), ∴设其关系式为 y=a(x-5)2+5. ∵图象经过点C(0,0),
yA
10 x
C
D
B
∴0=a(0-5)2+5 ∴a=-1/5.
深入探究、理解方法
除了以上的方法,还有没有其他做法?
y
A
y
5
C
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D
Bx
A
x 5

人教A版数学必修一2.2.3待定系数法.pptx

人教A版数学必修一2.2.3待定系数法.pptx
已知图象上三点或三对的对应值通常选择一般式 已知图象的顶点坐标或对称轴和最值通常选择顶点式
阅读材料: 求二次函数解析式时,有时也用到二次函数的第三种存在形式——两根式,现对有关两根式的内容补充如下: 先对二次函数的一般式(a≠0)的右边进行因式分解如下:
其中x1,x2是ax2+bx+c=0的两根,若设x1=,x2=,则y=ax2+bx+c(a≠0)可化为y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),因为x1、x2为方 程ax2+bx+c=0的两根,所以我们称y=a(x-x1)(x拱,这个桥拱的最大高度为16m,跨度为40m。 现把它的图形放在坐标系里(如图所示),求抛物线的解析式。
求二已次知函图数象上解三析点或式三的对一的对般应方值,法通:常选择一般式
已知图象的顶点坐标、对称轴和最值,通常选择顶点式 已知图象与x轴的两个交点的横坐标为,通常选择两根式 注意: 确定二次函数的解析式时,应该根据条件的特点,恰当地选用一种函
数表达式。
变式:
如图,直角△ABC的两条直角边OA、OB的长分别是1和3,将△AOB绕O 点按逆时针方向旋转90°,至△DOC的位置,求过C、B、A三点的二次函 数解析式。
y
B
D
C
A
O
x
二次函数的三种表现形式:
一般式:y=ax2+bx+c 顶点式:y=a(x-h)2+k 两根式:y=a(x-x1)(x-x2)
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人教版高中必修一数学全册(新课标)
学校:北京市首都师大附中 教师:数学科组
用待定系数法 求二次函数解析式
思考:二次函数有哪几种表达式?
(一)一般式: (其中a、b、c是常数,且a≠0)

高中数学破题致胜微方法(双曲线基本性质):待定系数法求双曲线的方程

高中数学破题致胜微方法(双曲线基本性质):待定系数法求双曲线的方程

1今天我们研究待定系数法求双曲线的标准方程。

根据双曲线焦点是在x 轴上, 还是在y 轴上,设出相应形式的双曲线标准方程,然后根据条件分别确定关于a,b,c 的方程组,解出后代入方程。

先看例题: 例:已知双曲线22221x y a b-=(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ) A.221520x y -= B.221205x y -= C.2233125100x y -= D.2233110025x y -= 解:根据直线的性质可知:渐近线b y x a=与直线l 平行,又直线过(-5,0),即为焦点坐标。

可得方程组22225ba c c a b2解得25a 220b故选A 。

整理:中心在原点, 焦点分别在x 轴上, y 轴上的双曲线标准方程分别为22221(0,0)-=>>x y a b a b 2222-1(00)=>>,y x a b a b根据已知条件列方程组求解,解得a ,b 的值确定双曲线方程。

再看一个例题,加深印象例:求与椭圆x y 2294152+=有公共焦点,并且离心率为的双曲线的标准方程。

解:由椭圆方程知:a b c ===325,,∴焦点())12F F , 设双曲线的标准方程为:2222111x y a b -=由已知条件得:1111122211121c a c b a c a b ⎧=⎪=⎧⎪=⇒⎨⎨=⎩⎪⎪=+⎩ 双曲线的标准方程2214-=x y3练习: 1.已知点P (0,6)与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点的连线互相垂直,且与两个顶点连线的夹角为π3.求双曲线的方程. 2.求与双曲线x y M 22941921-=-⎛⎝ ⎫⎭⎪有共同渐近线,且经过点,的双曲线的标准方程。

3. 已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( )A.221412x y -= B.221124x y -= C.221106x y -=D.221610x y -=4 4. 已知双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的右焦点为F(c,0). (1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x 且c=2,求双曲线的方程;(2)以原点O 为圆心,c 为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A 作圆的切线,斜率为3-,求双曲线的离心率.答案:1.2.解法一: M 921,在第四象限-⎛⎝ ⎫⎭⎪ 又双曲线的渐近线为 x y y x 2294123-==± 将点的横坐标代入M x y x ==-=-922335∴双曲线的焦点必在x 轴上∴-=设双曲线方程为:x a y b22221()∴=⎛⎝ ⎫⎭⎪--=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⇒==⎧⎨⎩b a a ba b 239211188222222 ∴-=所求双曲线标准方程为:x y 221881 解法二: 所求双曲线与已知双曲线有共同的渐近线y x =±23 ∴-=≠设所求双曲线方程为:x y 22940λλ() 又所求双曲线过点, M 921-⎛⎝ ⎫⎭⎪ ()∴⎛⎝ ⎫⎭⎪--=∴=92914222λλ, ∴-=所求双曲线方程为:x y 221881。

第二章直线和圆的方程(单元复习课件)高二数学(人教A版2019选择性)(1)

第二章直线和圆的方程(单元复习课件)高二数学(人教A版2019选择性)(1)
条直线无公共点,此时两条直线平行;反之,亦成立.
6.几种距离
(1)两点间的距离:平面上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)间的距离公式
d(A,B)=|AB|= x1-x22+y1-y22.
(2)点到直线的距离:点P(x1,y1)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=
|Ax1+By1+C|

A1 B1 C1

当A2B2C2≠0时,记为 = ≠

A
B
C

2
2
2
5.两条直线的交点
设两条直线的方程是l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,
A1x+B1y+C1=0,
两条直线的交点坐标就是方程组
A2x+B2y+C2=0
的解,若方程组
有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点坐标;若方程组无解,则两
(2)若已知条件没有明确给出圆的圆心或半径,可选择圆的一般方程,依据已知条件
列出关于D,E,F的方程组,从而求出D,E,F的值.
【变式1-1】已知直线l过点P(3,1),且被两条平行直线l1:x+y+1=0和
l2:x+y+6=0截得的线率不存在,则直线的方程为 x=3,此时 l 与 l1,l2 的交点分别
一是定义法,二是待定系数法.
定义法主要是利用直线和圆的几何性质,确定圆心坐标和半径,从而得出圆的标准方
程;
待定系数法则是设出圆的方程(多为一般式),再根据题目条件列方程(组)求出待定的
系数.
(1)若已知条件与圆的圆心和半径有关,可设圆的标准方程,依据已知条件列出关于
a,b,r的方程组,从而求出a,b,r的值.
圆心:(a,b),半径:r
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【精选精练】1.【2018届云南省昆明市第一中 高三第五次月考】直线l 过点()0,2且圆2220x y x +-=相切,则直线的l 的方程为( )A. 3480x y +-=B. 3420x y ++=C. 3480x y +-=或0x =D. 3420x y ++=或0x = 【答案】C【解析】当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为2y kx =+,而圆心为()1,0,半径为1,所以1d ,解得34k =-;当直线l 的斜率不存在,即直线l 为0x =时,直线l 与圆2220x y x +-=相切,所以直线l 的方程为3480x y +-=或0x =, 故选:C .2.已知圆2222210x x y my m -+-+-=,当圆的面积最小时,直线y x b =+与圆相切,则b =( ) A .1± B .1 C. D【答案】C 【解析】由题意可知:圆的标准方程为()()()111222+-=-+-m m y x ,所以当1=m 时圆的面积最小,此时圆的圆心为()1,1,半径为1,又因为直线y x b =+与圆相切,所以212±=⇒==b b d . x .w3.的焦点为上一动点,)【答案】B4.,为椭圆的左顶点,在椭圆上,若四边形,则椭圆的离心率为()B.【答案】C,代入椭圆方程,所以,C.5.【2018届江西省南昌市高三第一次模拟】,为坐标原点,是椭圆上两点,( )B. C.【答案】C,本题选择C 选项.6.【2018届江苏省镇江市高三上 期期末】已知圆C 与圆2210100x y x y +++=相切于原点,且过点()0,6A -,则圆C 的标准方程为__________.【答案】()()223318x y +++=【解析】设圆C 的标准方程为()()222x a y b r -+-=,其圆心为(),C a b ,半径为(0)r r >∵2210100x y x y +++=可化简为()()225550x y +++=故答案为()()223318x y +++=7.【2018届内蒙古集宁第一中 高三上 期第二次月考】已知双曲线S与椭圆221934x y +=的焦点相同,如果34y x =是双曲线S的一条渐近线,那么双曲线S的方程为_______________. 【答案】221916y x -= 【解析】∵椭圆方程为221934x y +=,双曲线S与椭圆221934x y +=的焦点相同 ∴双曲线S的焦点坐标为()0,5±设双曲线方程为22221y x a b-= (0,0)a b >>,则c=5∵34y x =是双曲线S的一条渐近线 ∴34a b =, ∵222c a b =- ∴3a =, 4b =∴双曲线S的方程为221916y x -=. 故答案为221916y x -=8.在直角坐标系中,O 为坐标原点,设直线l 经过点)2,3(P ,且与x 轴交于点F (2,0)。

(I )求直线l 的方程;(II )如果一个椭圆经过点P ,且以点F 为它的一个焦点,求椭圆的标准方程。

【答案】(1)).2(2-=x y .(2)181222=+y x . 【解析】(I )由于直线l 经过点)2,3(P 和F (2,0),则根据两点式得,所求直线l 的方程为.23220--=--x y9.【2018届全国名校大联考高三第四次联考】(1)求圆心在直线2y x =-上,且与直线1y x =-+相切于点()2,1P -的圆的方程;(2)求与圆22240x y x y +--=外切于点()2,4且半径为.【答案】(1) ()()22122x y -++=;(2) ()()224820x y -+-=. 【解析】试题分析:(1)由题意可得圆的一条直径所在的直线方程为30x y --=,据此可得圆心()1,2C -,半径r CP ==,则所求圆的方程为()()22122x y -++=.(2)圆的标准方程为()()22125x y -+-=,得该圆圆心为()1,242221k -==-.设所求圆心为(),a b ,结合弦长公式可得4a =, 8b =.则圆的方程为()()224820x y -+-=.试题解析:(1)过点()2,1P -且与直线1y x =-+垂直的直线为30x y --=,()13a a -=⇒-=,∴4a =,26b b -=⇒-=,∴8b =. ∴()()224820x y -+-=.x. + w10.【2018届广东省汕头市高三上 期期末】已知圆C 的圆心在直线1y x =-上,且圆C 经过曲线268y x x =-+-与x 轴的交点.(1) 求圆C 的方程;(2) 已知过坐标原点O 的直线l 与圆C 交,M N 两点,若2ON OM =,求直线l 的方程.【答案】(1)()223)25x y -+-=((2)0y =或125y x =. 【解析】试题分析:(1)先求出曲线与x 轴的交点为()()2,04,0,,再根据圆心在直线1y x =-,由待定系数法可求得圆的方解得2x =或4x =,所以曲线268y x x =-+-与x 轴的交点坐标为()()2,04,0,.设圆C 的方程为()()222x a y b r -+-=,依题意得()()()()2222221{2 4b a a b r a b r =--+-=-+-=,解得3{2 a b r ===,所以圆C 的方程为()223)25x y -+-=(.(2)解法一:由题意知直线l 的斜率显然存在,故设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y kx =.由()()22{325y kxx y =-+-=消去y 整理得()()2216480k x k x +-++=,因为直线l 与圆C 交,M N 两点, 所以()()22264321162840k k kk ∆=+-+=-++>.设()()1122,,,M x y N x y , 则121222864,11kx x x x k k +==++ 因为2ON OM =, 所以212x x =,所以()()22112122264648,213131k k x x x x k k k ⎡⎤++⎢⎥====+++⎢⎥⎣⎦解得0k =或125k =, 经检验得0k =或125k =满足0∆>,所以直线l 的方程为0y =或125y x =. 解法二:解得1{2m d ==所以圆心C 到直线l 的距离等于2,设直线l 的方程为y kx =,即0kx y -=所以2d , 解得0k =或125k =, 所以直线l 的方程为0y =或125y x =.11.【2018届山西省晋中市高三1月高考适应性调研】已知抛物线C : 22y px =(0p >)的焦点是椭圆M : 22221x y a b +=(0a b >>)的右焦点,且两曲线有公共点23⎛ ⎝ (1)求椭圆M 的方程;(2)椭圆M 的左、右顶点分别为1A , 2A ,若过点()40B ,且斜率不为零的直线l 与椭圆M 交于P , Q 两点,已知直线1A P 与2A Q 相较于点G ,试判断点G 是否在一定直线上?若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由.【答案】(1) 22143x y += (2) 点G 在定直线1x =上()2222343264120k x k x k +-+-=有两个不等的实根,利用韦达定理转化条件即可. 试题解析:(1)将23⎛ ⎝代入抛物线2:2C y px =得2p = ∴抛物线的焦点为()1,0,则椭圆M 中1c =,又点23⎛ ⎝在椭圆M 上,∴22221{ 424199a b a b-=+=, 解得224,3a b ==, 椭圆M 的方程为22143x y += (2)方法一当点P 为椭圆的上顶点时,直线l40y +-=,此时点(P ,85Q ⎛ ⎝,则直线120A P l y -+=和直线2:20A Q l y +-=,联立20 20y y -+=+-=,解得G ⎛ ⎝,/()()()24222324434163169140k k k k ∆=-⋅+-=⋅->, 2104k ∴<<设()()1122,,,P x y Q x y ,则21223234k x x k +=+, ()21226412*34k x x k -⋅=+则直线()111:22A P y l y x x =++与直线()222:22A Q yl y x x =-- 联立两直线方程得()()12122222y yx x x x +=-+-(其中x 为G 点横坐标) 将1x =代入上述方程中可得1212322y y x x -=+-, 即()()()()122134242k x x k x x --=--+, 即证()1212410160x x x x -++= 将()*代入上式可得()2222464121032163434k kk k ⨯-⨯-+++()2222161632034034k k k k --++==+,此式成立∴点G 在定直线1x =上. 方法二12x x∴-==由1A,P,G三点共线,有:311322yyx x=++由2A,Q,G三点共线,有:323222y yx x=--上两式相比得()()()()()()212133121224222242y x k x xxx y x k x x+-++==----()()()()12122112121238338x x x x x xx x x x x x-++--==--++-+,解得31x=∴点G在定直线1x=上.12.【2018届广东省深圳市高三第一次调研】已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的离心率为12,直线:24l x y+=与椭圆有且只有一个交点T.(1)求椭圆C的方程和点T的坐标;(2) O为坐标原点,与OT平行的直线'l与椭圆C交于不同的两点A,B,求OAB的面积最大时直线'l 的方程.【答案】(1)椭圆C的方程为2222413x ya a+=,点T的坐标为31,2⎛⎫⎪⎝⎭;(2)32y x=或32y x=+.【解析】试题分析:(1) 根据椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12,直线:24l x y +=与椭圆有且试题解析:(1)由12c a =,得2234b a =,故2234b a =. 则椭圆C 的方程为2222413x y a a +=. 由222224{ 413x y x y a a +=+=,消去x ,得2216161603y y a -+-=.① 由0∆=,得24a =.故椭圆C 的方程为22143x y +=.由()()22124124120t t ∆=-⨯⨯->,得212t <,AB===设原点到直线'l的距离为d. / -则d所以12OABS d AB===.所以当2612t=<时,即t=时,OAB的面积最大.所以直线'l的方程为32y x=或32y x=+.点睛:本题主要考查待定系数求椭圆方程以及直线与椭圆的位置关系和数量积公式,属于难题.用待定系数法求椭圆方程的一般步骤;①作判断:根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能;②设方程:根据上述判断设方程()222210x ya ba b+=>>或22221x yb a+=()0a b>>;③找关系:根据已知条件,建立关于a、b、c的方程组;④得方程:解方程组,将解代入所设方程,即为所求.。

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