高考数学重点难点23求圆锥曲线轨迹方程

合集下载

高考数学 圆锥曲线的概念,解题方法、题型、易误点总结 试题

高考数学 圆锥曲线的概念,解题方法、题型、易误点总结 试题

卜人入州八九几市潮王学校数学概念、方法、题型、易误点技巧总结——圆锥曲线1.圆锥曲线的两个定义:〔1〕第一定义中要重视“括号〞内的限制条件:椭圆中,与两个定点F,F的间隔的和等于常数,且此常数一定要大于,当常数等于时,轨迹是线段F F,当常数小于时,无轨迹;双曲线中,与两定点F,F的间隔的差的绝对值等于常数,且此常数一定要小于|F F|,定义中的“绝对值〞与<|F F|不可无视。

假设=|F F|,那么轨迹是以F,F为端点的两条射线,假设﹥|F F|,那么轨迹不存在。

假设去掉定义中的绝对值那么轨迹仅表示双曲线的一支。

比方:①定点,在满足以下条件的平面上动点P的轨迹中是椭圆的是A.B.C.D.〔答:C〕;②方程表示的曲线是_____〔答:双曲线的左支〕〔2〕第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母〞,其商即是离心率。

圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点间隔与此点到相应准线间隔间的关系,要擅长运用第二定义对它们进展互相转化。

如点及抛物线上一动点P〔x,y〕,那么y+|PQ|的最小值是_____〔答:2〕2.圆锥曲线的HY方程〔HY方程是指中心〔顶点〕在原点,坐标轴为对称轴时的HY位置的方程〕:〔1〕椭圆:焦点在轴上时〔〕〔参数方程,其中为参数〕,焦点在轴上时=1〔〕。

方程表示椭圆的充要条件是什么?〔ABC≠0,且A,B,C同号,A≠B〕。

比方:①方程表示椭圆,那么的取值范围为____〔答:〕;②假设,且,那么的最大值是____,的最小值是___〔答:〕〔2〕双曲线:焦点在轴上:=1,焦点在轴上:=1〔〕。

方程表示双曲线的充要条件是什么?〔ABC≠0,且A,B异号〕。

比方:①双曲线的离心率等于,且与椭圆有公一共焦点,那么该双曲线的方程_______〔答:〕;②设中心在坐标原点,焦点、在坐标轴上,离心率的双曲线C过点,那么C的方程为_______〔答:〕〔3〕抛物线:开口向右时,开口向左时,开口向上时,开口向下时。

圆锥曲线数学(理)考纲解读与热点难点突破

圆锥曲线数学(理)考纲解读与热点难点突破

专题10 圆锥曲线【2017年高考考纲解读】(1)中心在坐标原点的椭圆的标准方程与几何性质,B 级要求;(2)中心在坐标原点的双曲线的标准方程与几何性质,A 级要求;(3)顶点在坐标原点的抛物线的标准方程与几何性质,A 级要求;曲线与方程,A 级要求。

(4)有关直线与椭圆相交下的定点、定值、最值、范围等问题。

【重点、难点剖析】1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a 〉|F 1F 2|);(2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|).2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+错误!=1(a 〉b >0)(焦点在x 轴上)或错误!+错误!=1(a 〉b 〉0)(焦点在y 轴上);(2)双曲线:错误!-错误!=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或错误!-错误!=1(a 〉0,b 〉0)(焦点在y 轴上).3.圆锥曲线的几何性质(1)椭圆:e =c a=错误!; (2)双曲线:①e =错误!=错误!.②渐近线方程:y =±错误!x 或y =±错误!x .4.求圆锥曲线标准方程常用的方法(1)定义法(2)待定系数法①顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线,可设为y2=2ax或x2=2ay (a≠0),避开对焦点在哪个半轴上的分类讨论,此时a不具有p的几何意义;②中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,椭圆方程可设为错误!+错误!=1(m >0,n>0);双曲线方程可设为错误!-错误!=1(mn>0).这样可以避免讨论和繁琐的计算.5.求轨迹方程的常用方法(1)直接法:将几何关系直接转化成代数方程;(2)定义法:满足的条件恰适合某已知曲线的定义,用待定系数法求方程;(3)代入法:把所求动点的坐标与已知动点的坐标建立联系;注意:①建系要符合最优化原则;②求轨迹与“求轨迹方程”不同,轨迹通常指的是图形,而轨迹方程则是代数表达式;③化简是否同解变形,是否满足题意,验证特殊点是否成立等.6.有关弦长问题有关弦长问题,应注意运用弦长公式;有关焦点弦长问题,要重视圆锥曲线定义的运用,以简化运算.(1)斜率为k的直线与圆锥曲线交于两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则所得弦长|P1P2|=错误!|x2-x1|或|P1P2|=错误!|y2-y1|。

轨迹方程的 几种求法整理(例题+答案)

轨迹方程的 几种求法整理(例题+答案)

轨迹方程的六种求法整理求轨迹方程是高考中常见的一类问题.本文对曲线方程轨迹的求法做一归纳,供同学们参考.求轨迹方程的一般方法:1. 直译法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(x ,y )表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。

2. 定义法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点P 运动的某个几何量t ,以此量作为参变数,分别建立P 点坐标x ,y 与该参数t 的函数关系x =f (t ), y =g (t ),进而通过消参化为轨迹的普通方程F (x ,y )=0。

4. 代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P (x ,y ),用(x ,y )表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。

5. 交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这种问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。

6. 待定系数法:已知曲线是圆,椭圆,抛物线,双曲线等 一、直接法把题目中的等量关系直接转化为关于x,y,的方程基本步骤是:建系。

设点。

列式。

化简。

说明等,圆锥曲线标准方程的推导。

1. 已知点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PAPB x =·,求点P 的轨迹。

26y x =+, 2. 2.已知点B (-1,0),C (1,0),P 是平面上一动点,且满足.||||CB PB BC PC ⋅=⋅ (1)求点P 的轨迹C 对应的方程;(2)已知点A (m,2)在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD 和AE ,且AD ⊥AE ,判断:直线DE 是否过定点?试证明你的结论.(3)已知点A (m,2)在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD ,AE ,且AD ,AE 的斜率k 1、k 2满足k 1·k 2=2.求证:直线DE 过定点,并求出这个定点.解:(1)设.4,1)1(||||),(222x y x y x CB PB BC PC y x P =+=+-⋅=⋅化简得得代入二、定义法利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件.1、 若动圆与圆4)2(22=++y x 外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹方程是解:如图,设动圆圆心为M ,由题意,动点M 到定圆圆心(-2,0)的距离等于它到定直线x =4的距离,故所求轨迹是以(-2,0)为焦点,直线x =4为准线的抛物线,并且p =6,顶点是(1,0),开口向左,所以方程是)1(122--=x y .选(B ).2、一动圆与两圆122=+y x 和012822=+-+x y x 都外切,则动圆圆心轨迹为解:如图,设动圆圆心为M ,半径为r ,则有.1,2,1=-+=+=MO MC r MC r MO 动点M 到两定点的距离之差为1,由双曲线定义知,其轨迹是以O 、C 为焦点的双曲线的左支3、在ABC △中,24BC AC AB =,,上的两条中线长度之和为39,求ABC △的重心的轨迹方程.解:以线段BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为y 轴建立直角坐标系,如图1,M为重心,则有239263BM CM +=⨯=.M ∴点的轨迹是以B C ,为焦点的椭圆,其中1213c a ==,.225b a c =-=∴.∴所求ABC △的重心的轨迹方程为221(0)16925x y y +=≠.注意:求轨迹方程时要注意轨迹的纯粹性与完备性.4、设Q 是圆x 2+y 2=4上动点另点A (3。

高中数学圆锥曲线知识点总结

高中数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔{),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2 (2)一般方程:①当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(E D--半径是2422FE D -+。

配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E)2=44F-E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E); ③当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.(3)点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

高中数学圆锥曲线知识点整理

高中数学圆锥曲线知识点整理

高三数学圆锥曲线知识整理知识整理解析几何的基本问题之一:如何求曲线(点的轨迹)方程.它一般分为两类基本题型:一是已知轨迹类型求其方程,常用待定系数法,如求直线及圆的方程就是典型例题;二是未知轨迹类型,此时除了用代入法、交轨法、参数法等求轨迹的方法外,通常设法利用已知轨迹的定义解题,化归为求已知轨迹类型的轨迹方程。

因此在求动点轨迹方程的过程中,一是寻找与动点坐标有关的方程(等量关系),侧重于数的运算,一是寻找与动点有关的几何条件,侧重于形,重视图形几何性质的运用。

在基本轨迹中,除了直线、圆外,还有三种圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线。

1、三种圆锥曲线的研究(1)统一定义,三种圆锥曲线均可看成是这样的点集:⎭⎬⎫⎩⎨⎧>=0e ,e d|PF ||P ,其中F 为定点,d 为P 到定直线的距离,F ∉,如图.因为三者有统一定义,所以,它们的一些性质,研究它们的一些方法都具有规律性。

当0<e<1时,点P 轨迹是椭圆;当e 〉1时,点P 轨迹是双曲线;当e=1时,点P 轨迹是抛物线。

(2)椭圆及双曲线几何定义:椭圆:{P||PF1|+|PF2|=2a,2a〉|F1F2|>0,F1、F2为定点},双曲线{P|||PF1|—|PF2||=2a,|F1F2|〉2a〉0,F1,F2为定点}.(3)圆锥曲线的几何性质:几何性质是圆锥曲线内在的,固有的性质,不因为位置的改变而改变。

①定性:焦点在与准线垂直的对称轴上椭圆及双曲线中:中心为两焦点中点,两准线关于中心对称;椭圆及双曲线关于长轴、短轴或实轴、虚轴成轴对称,关于中心成中心对称.②定量:(4)圆锥曲线的标准方程及解析量(随坐标改变而变)举焦点在x轴上的方程如下:总之研究圆锥曲线,一要重视定义,这是学好圆锥曲线最重要的思想方法,二要数形结合,既熟练掌握方程组理论,又关注图形的几何性质,以简化运算。

2、直线和圆锥曲线位置关系(1)位置关系判断:△法(△适用对象是二次方程,二次项系数不为0)。

【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线之轨迹方程的求法

【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线之轨迹方程的求法

圆锥曲线之轨迹方程的求法(一)【复习目标】□1. 了解曲线与方程的对应关系,掌握求曲线方程的一般步骤;□2. 会用直接法、定义法、相关点法(坐标代换法)求方程。

【基础练习】1.到两坐标轴的距离相等的动点的轨迹方程是( )A .y x =B .||y x =C .22y x =D .220x y +=2.已知点(,)P x y 4,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .两条射线D .以上都不对3.设定点1(0,3)F -、2(0,3)F ,动点P 满足条件129(0)PF PF a a a+=+>,则点P 的轨迹( ) A .椭圆 B .线段 C. 不存在 D .椭圆或线段4.动点P 与定点(1,0)A -、(1,0)B 的连线的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程为______________.【例题精选】一、直接法求曲线方程根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(两点距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简。

即把这种关系“翻译”成含x ,y 的等式就得到曲线的轨迹方程了。

例1.已知ABC ∆中,2,AB BC m AC==,试求A 点的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.练习:已知两点M (-1,0)、N (1,0),且点P 使MP MN ,PM PN ,NM NP 成公差小于零的等差数列。

点P 的轨迹是什么曲线?二定义法若动点轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量,求出动点的轨迹方程。

例1.⊙C :22(16x y +=内部一点0)A 与圆周上动点Q 连线AQ 的中垂线交CQ 于BQ R A P o yx P ,求点P 的轨迹方程.例2.设动点(,)(0)P x y x ≥到定点1(,0)2F 的距离比它到y 轴的距离大12。

记点P 的轨迹为曲线C 求点P 的轨迹方程;练习.若动圆与圆1)2(:221=++y x C 相外切,且与直线1=x 相切,则动圆圆心轨迹方程是 .三代入法有些问题中,其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。

高三数学解答题难题突破—圆锥曲线中动点轨迹方程问题

高三数学解答题难题突破—圆锥曲线中动点轨迹方程问题

高三数学解答题难题突破—圆锥曲线中动点轨迹方程问题本文介绍了解动点轨迹问题的四种方法:直译法、定义法、代入法和参数法。

其中,直译法包括建系、设点、列式、代换和证明五个步骤;定义法则是根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;代入法和参数法则是在特定条件下使用的方法。

此外,文章还提到了解轨迹问题时需要注意的两点:求点的轨迹与求轨迹方程是不同的要求,要验证曲线上的点是否都满足方程。

接下来,文章以一个例题为例,介绍了利用代点法求轨迹方程的具体步骤。

该例题要求求出点P的轨迹方程,通过设点、列式、代换和证明四个步骤,最终得出了轨迹方程x2+y2=2.此外,文章还介绍了如何利用轨迹方程验证曲线上的点是否都满足方程,以及如何去掉满足方程的解而不再曲线上的点。

最后,文章介绍了另一种解轨迹问题的方法:定义法。

该方法是先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程。

I)设圆心C的坐标为(x,y),则圆方程为(x-1)^2+y^2=1,又因为在y轴上截得的弦长为2,所以C到y轴的距离为1,即x^2+y^2=1.联立两式可得圆心C的轨迹方程为x^2+y^2-x-1=0.II)由题意可知,直线l的斜率为k,且过点Q(1,0),则直线方程为y=k(x-1)。

将直线方程代入圆的方程中,得到方程x^2+(k(x-1))^2-x-1=0,化简可得x^2(1+k^2)-2xk^2+k^2-1=0.由于直线l与轨迹C有交点A、B,所以方程有两个不同的实根,即Δ=4k^4-4(k^2+1)(k^2-1)≥0.解得-1≤k≤1.再将k带入直线方程可求出交点A、B的坐标,进而证明AR//FQ。

求AB中点的坐标为((k^2-1)/(1+k^2),k(k^2-2)/(1+k^2)),将其代入x^2+y^2-x-1=0中得到轨迹方程为x^4-2x^3+6x^2-2x+1-4y^2=0.1.定点、定值问题的解法定点、定值问题通常可以通过设定参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少。

高考数学解答题(新高考)圆锥曲线中的轨迹方程问题 (典型例题+题型归类练)(解析版)

高考数学解答题(新高考)圆锥曲线中的轨迹方程问题 (典型例题+题型归类练)(解析版)

专题01 圆锥曲线中的轨迹方程问题(典型例题+题型归类练)目录类型一:定义法求轨迹方程类型二:直接法类型三:代入法(相关点法)类型四:点差法一、必备秘籍1、曲线方程的定义一般地,如果曲线C 与方程(,)0F x y =之间有以下两个关系: ①曲线C 上的点的坐标都是方程(,)0F x y =的解; ②以方程(,)0F x y =的解为坐标的点都是曲线C 上的点.此时,把方程(,)0F x y =叫做曲线C 的方程,曲线C 叫做方程(,)0F x y =的曲线. 2、求曲线方程的一般步骤:(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略); (2)设曲线上任意一点的坐标为),(y x ; (3)根据曲线上点所适合的条件写出等式; (4)用坐标表示这个等式,并化简; (5)确定化简后的式子中点的范围.上述五个步骤可简记为:求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围. 3、求轨迹方程的方法: 3.1定义法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。

3.2直接法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(,)x y 表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。

3.3代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P '的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线y x 、例题5.(2022·湖北武汉·模拟预测)已知P 是平面上的动点,且点P 与(2,0),(2,0)F F -的距离之差的的直线分别与x 轴的正半轴和y 为坐标原点.若2BP PA =,且1OQ AB ⋅=,则点,则0,0a b >>,(,BP x y ∴=,(PA a =-2BP PA =,a ∴又(),AB a b =-=,(,OQ x =-,1OQ AB ⋅=,()332x x ⎛⎫∴-⋅-+ ⎪⎝⎭)2230,0x y y +=>.故答案为:)2302x y +>.例题2.(2022·全国·高二课时练习)已知定点()0,4A ,满足12NR NM =,又12NR NM =,可得例题5.(2022·全国·高二课时练习)已知两个定点AP OB PB ⋅=(O 为坐标原点).(1)求动点P 的轨迹【答案】(1)24y x =设(),P x y ,()AP x =+,()1,0OB =,(1PB =-,(AP OB x ⋅=+()221x B y P =-+,因为AP OB PB ⋅=,则)221x x y +=-+,所以222121x x x x ++=-+,即24y x =.例题6.(2022·四川·富顺第二中学校高二阶段练习(文))已知直线线l 垂直于轴,动点在直线l 上,且OP OQ ⊥,记点的轨迹为C ,设点P 的坐标为(),x y ,则(Q x OP OQ ⊥,∴0OP OQ ⋅= 220x y -=,0x =时,P 、O 、Q 三点共线,不符合题意,故曲线C 的方程为(22x y x =≠ 412NR NM =;AP OB PB ⋅=;OP OQ ⊥等,根据这些已知条件直接转化为代数式求解.类型三:代入法(相关点法)21y =上运动时,连接A 与定点故答案为:()()22211x y -+-=,)()0,+∞.()22,x y ,(1221y y k-=)221212y y +=圆a=,24∴动圆圆心6.(2022·和2,动圆【答案】动圆O O=,大圆O的半径为5.过动点P分别作7.(2022·全国·高二课时练习)如图,圆O与圆O内切,且4【答案】圆心为(6,0),半径为3的圆.【详解】如图,以O O所在直线为x轴,以O O的中点为原点,设动点(,)P x y ,(,0)Q t (01)t ≤≤, 高二专题练习)在ABC 中,2BC y x =⨯+足,且33QM QP =. 求动点M 的轨迹Γ的方程;【答案】(1)221x y +=;0,),(,)y M x y ,则Q ,所以0(,0),(,QP x QM x y ==,由33QM QP =得x y ⎧=⎪⎨⎪⎩,即()22313x y +=,故动点的轨迹Γ的方程为x【答案】点M的轨迹方程为:x2+y2=a2(a>0).表示圆心在原点半径为a的圆.M x y,若A、B不与原点重合时,则AOB是直角三角形,且∠O为直角,设线段AB的中点(,)为半径的圆,。

2020高考数学轨迹方程的求法

2020高考数学轨迹方程的求法
|PA|+|PO|=1+r+1.5-r=2.5
∴点P在以A、O为焦点,长轴长2.5的椭圆上,其方程为
=1①
同理P也在以O、B为焦点,长轴长为2的椭圆上,其方程为
(x- )2+ y2=1②
由①、②可解得 ,∴r=
故所求圆柱的直径为 cm.
●锦囊妙计
求曲线的轨迹方程常采用的方法有直接法、定义法、代入法、参数法.
=|BA|+|CE|=|AB|+|CA|=6+12=18>6=|BC|,故由椭圆定义知,点P的轨迹是以B、C为两焦点的椭圆,以l所在的直线为x轴,以BC的中点为原点,建立坐标系,可求得动点P的轨迹方程为 =1(y≠0)
6.解:设P(x0,y0)(x≠±a),Q(x,y).
∵A1(-a,0),A2(a,0).
设Q(x,y)1= ,
代入方程x2+y2-4x-10=0,得
-10=0
整理得:x2+y2=56,这就是所求的轨迹方程.
[例2]设点A和B为抛物线y2=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.(xx年北京、安徽春招)
(1)直接法直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程.
(2)定义法若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定义直接探求.
(3)相关点法根据相关点所满足的方程,通过转换而求动点的轨迹方程.
(4)参数法若动点的坐标(x,y)中的x,y分别随另一变量的变化而变化,我们可以以这个变量为参数,建立轨迹的参数方程.
难点22轨迹方程的求法
求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一.求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系.这类问题除了考查学生对圆锥曲线的定义,性质等基础知识的掌握,还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理能力和运算能力,因此这类问题成为高考命题的热点,也是同学们的一大难点.

高考数学难点:轨迹方程的求法

高考数学难点:轨迹方程的求法

高考数学难点:轨迹方程的求法求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一.求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系.这类问题除了考查学生对圆锥曲线的定义,性质等基础知识的掌握,还充分考查了各种数学思想方法及一定的推理能力和运算能力,因此这类问题成为高考命题的热点,也是同学们的一大难点.●难点磁场(★★★★)已知A 、B 为两定点,动点M 到A 与到B 的距离比为常数λ,求点M 的轨迹方程,并注明轨迹是什么曲线.●案例探究[例1]如图所示,已知P (4,0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A 、B 是圆上两动点,且满足∠APB =90°,求矩形APBQ 的顶点Q 的轨迹方程.命题意图:本题主要考查利用“相关点代入法”求曲线的轨迹方程,属★★★★★级题目.知识依托:利用平面几何的基本知识和两点间的距离公式建立线段AB 中点的轨迹方程.错解分析:欲求Q 的轨迹方程,应先求R 的轨迹方程,若学生思考不深刻,发现不了问题的实质,很难解决此题.技巧与方法:对某些较复杂的探求轨迹方程的问题,可先确定一个较易于求得的点的轨迹方程,再以此点作为主动点,所求的轨迹上的点为相关点,求得轨迹方程.解:设AB 的中点为R ,坐标为(x ,y ),则在Rt △ABP 中,|AR |=|PR |. 又因为R 是弦AB 的中点,依垂径定理:在Rt △OAR 中,|AR |2=|AO |2-|OR |2=36-(x 2+y 2)又|AR |=|PR |=22)4(y x +-所以有(x -4)2+y 2=36-(x 2+y 2),即x 2+y 2-4x -10=0因此点R 在一个圆上,而当R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运动. 设Q (x ,y ),R (x 1,y 1),因为R 是PQ 的中点,所以x 1=2,241+=+y y x , 代入方程x 2+y 2-4x -10=0,得244)2()24(22+⋅-++x y x -10=0 整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程.[例2]设点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.(2000年北京、安徽春招)命题意图:本题主要考查“参数法”求曲线的轨迹方程,属★★★★★级题目. 知识依托:直线与抛物线的位置关系.错解分析:当设A 、B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)时,注意对“x 1=x 2”的讨论.技巧与方法:将动点的坐标x 、y 用其他相关的量表示出来,然后再消掉这些量,从而就建立了关于x 、y 的关系.解法一:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y )依题意,有⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧--=---=--⋅-=⋅==112121212122112221211144x x y y x x y y x x y y x y x y x y px y px y ①-②得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=4p (x 1-x 2) 若x 1≠x 2,则有2121214y y px x y y +=-- ⑥①×②,得y 12·y 22=16p 2x 1x 2③代入上式有y 1y 2=-16p 2 ⑦ ⑥代入④,得yxy y p -=+214⑧⑥代入⑤,得pyx y y x x y y y y p442111121--=--=+ 所以211214)(44y px y y p y y p --=+ 即4px -y 12=y (y 1+y 2)-y 12-y 1y 2⑦、⑧代入上式,得x 2+y 2-4px =0(x ≠0)当x 1=x 2时,AB ⊥x 轴,易得M (4p ,0)仍满足方程.故点M 的轨迹方程为x 2+y 2-4px =0(x ≠0)它表示以(2p ,0)为圆心,以2p 为半径的圆,去掉坐标原点.解法二:设M (x ,y ),直线AB 的方程为y =kx +b由OM ⊥AB ,得k =-yx由y 2=4px 及y =kx +b ,消去y ,得k 2x 2+(2kb -4p )x +b 2=0所以x 1x 2=22kb ,消x ,得ky 2-4py +4pb =0① ② ③ ④ ⑤所以y 1y 2=kpb4,由OA ⊥OB ,得y 1y 2=-x 1x 2 所以k pk4=-22kb ,b =-4kp故y =kx +b =k (x -4p ),用k =-yx代入,得x 2+y 2-4px =0(x ≠0) 故动点M 的轨迹方程为x 2+y 2-4px =0(x ≠0),它表示以(2p ,0)为圆心,以2p 为半径的圆,去掉坐标原点.[例3]某检验员通常用一个直径为2 cm 和一个直径为1 cm 的标准圆柱,检测一个直径为3 cm 的圆柱,为保证质量,有人建议再插入两个合适的同号标准圆柱,问这两个标准圆柱的直径为多少?命题意图:本题考查“定义法”求曲线的轨迹方程,及将实际问题转化为数学问题的能力,属★★★★★级题目.知识依托:圆锥曲线的定义,求两曲线的交点.错解分析:正确理解题意及正确地将此实际问题转化为数学问题是顺利解答此题的关键.技巧与方法:研究所给圆柱的截面,建立恰当的坐标系,找到动圆圆心的轨迹方程.解:设直径为3,2,1的三圆圆心分别为O 、A 、B ,问题转化为求两等圆P 、Q ,使它们与⊙O 相内切,与⊙A 、⊙B 相外切.建立如图所示的坐标系,并设⊙P 的半径为r ,则 |P A |+|PO |=1+r +1.5-r =2.5∴点P 在以A 、O 为焦点,长轴长2.5的椭圆上,其方程为3225)41(1622y x ++=1 ① 同理P 也在以O 、B 为焦点,长轴长为2的椭圆上,其方程为 (x -21)2+34y 2=1 ② 由①、②可解得)1412,149(),1412,149(-Q P ,∴r =73)1412()149(2322=+-故所求圆柱的直径为76cm. ●锦囊妙计求曲线的轨迹方程常采用的方法有直接法、定义法、代入法、参数法.(1)直接法 直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系,直接坐标化,列出等式化简即得动点轨迹方程.(2)定义法 若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定义直接探求.(3)相关点法 根据相关点所满足的方程,通过转换而求动点的轨迹方程.(4)参数法 若动点的坐标(x ,y )中的x ,y 分别随另一变量的变化而变化,我们可以以这个变量为参数,建立轨迹的参数方程.求轨迹方程,一定要注意轨迹的纯粹性和完备性.要注意区别“轨迹”与“轨迹方程”是两个不同的概念.●歼灭难点训练 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.(★★★★)设A 1、A 2是椭圆4922y x +=1的长轴两个端点,P 1、P 2是垂直于A 1A 2的弦的端点,则直线A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程为( )A.14922=+y xB.14922=+x yC.14922=-y xD.14922=-x y二、填空题3.(★★★★)△ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B (-2a ,0),C (2a,0),且满足条件sin C -sin B =21sin A ,则动点A 的轨迹方程为_________. 4.(★★★★)高为5 m 和3 m 的两根旗杆竖在水平地面上,且相距10 m ,如果把两旗杆底部的坐标分别确定为A (-5,0)、B (5,0),则地面观测两旗杆顶端仰角相等的点的轨迹方程是_________.三、解答题5.(★★★★)已知A 、B 、C 是直线l 上的三点,且|AB |=|BC |=6,⊙O ′切直线l 于点A ,又过B 、C 作⊙O ′异于l 的两切线,设这两切线交于点P ,求点P 的轨迹方程.6.(★★★★)双曲线2222by a x -=1的实轴为A 1A 2,点P 是双曲线上的一个动点,引A 1Q ⊥A 1P ,A 2Q ⊥A 2P ,A 1Q 与A 2Q 的交点为Q ,求Q 点的轨迹方程.7.(★★★★★)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.8.(★★★★★)已知椭圆2222by a x +=1(a >b >0),点P 为其上一点,F 1、F 2为椭圆的焦点,∠F 1PF 2的外角平分线为l ,点F 2关于l 的对称点为Q ,F 2Q 交l 于点R .(1)当P 点在椭圆上运动时,求R 形成的轨迹方程;(2)设点R 形成的曲线为C ,直线l :y =k (x +2a )与曲线C 相交于A 、B 两点,当△AOB 的面积取得最大值时,求k 的值.参考答案难点磁场解:建立坐标系如图所示, 设|AB |=2a ,则A (-a ,0),B (a ,0). 设M (x ,y )是轨迹上任意一点.则由题设,得||||MB MA =λ,坐标代入,得2222)()(ya x y a x +-++=λ,化简得(1-λ2)x 2+(1-λ2)y 2+2a (1+λ2)x +(1-λ2)a 2=0(1)当λ=1时,即|M A|=|M B|时,点M 的轨迹方程是x =0,点M 的轨迹是直线(y 轴).(2)当λ≠1时,点M 的轨迹方程是x 2+y 2+221)1(2λ-λ+a x +a 2=0.点M 的轨迹是以 (-221)1(λ-λ+a ,0)为圆心,|1|22λ-λa 为半径的圆. 歼灭难点训练一、1.解析:∵|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PQ |=|PF 2|, ∴|PF 1|+|PF 2|=|PF 1|+|PQ |=2a ,即|F 1Q |=2a ,∴动点Q 到定点F 1的距离等于定长2a ,故动点Q 的轨迹是圆. 答案:A2.解析:设交点P (x ,y ),A 1(-3,0),A 2(3,0),P 1(x 0,y 0),P 2(x 0,-y 0) ∵A 1、P 1、P 共线,∴300+=--x yx x y y ∵A 2、P 2、P 共线,∴300-=-+x yx x y y解得x 0=149,149,3,92220200=-=-=y x y x x y y x 即代入得答案:C二、3.解析:由sin C -sin B =21sin A ,得c -b =21a ,∴应为双曲线一支,且实轴长为2a,故方程为)4(1316162222a x a y a x >=-.答案:)4(1316162222ax a y a x >=-4.解析:设P (x ,y ),依题意有2222)5(3)5(5yx yx +-=++,化简得P 点轨迹方程为4x 2+4y 2-85x +100=0.答案:4x 2+4y 2-85x +100=0三、5.解:设过B 、C 异于l 的两切线分别切⊙O ′于D 、E 两点,两切线交于点P .由切线的性质知:|BA |=|BD |,|PD |=|PE |,|CA |=|CE |,故|PB |+|PC |=|BD |+|PD |+|PC |=|BA |+|PE |+|PC | =|BA |+|CE |=|AB |+|CA |=6+12=18>6=|BC |,故由椭圆定义知,点P 的轨迹是以B 、C 为两焦点的椭圆,以l 所在的直线为x 轴,以BC 的中点为原点,建立坐标系,可求得动点P 的轨迹方程为728122y x +=1(y ≠0) 6.解:设P (x 0,y 0)(x ≠±a ),Q (x ,y ). ∵A 1(-a ,0),A 2(a ,0).由条件⎪⎩⎪⎨⎧-=±≠-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-⋅--=+⋅+y a x y a x x x a x y a x y a x y a x y 220000000)( 11得 而点P (x 0,y 0)在双曲线上,∴b 2x 02-a 2y 02=a 2b 2. 即b 2(-x 2)-a 2(ya x 22-)2=a 2b 2化简得Q 点的轨迹方程为:a 2x 2-b 2y 2=a 4(x ≠±a ).7.解:(1)设P 点的坐标为(x 1,y 1),则Q 点坐标为(x 1,-y 1),又有A 1(-m ,0),A 2(m ,0), 则A 1P 的方程为:y =)(11m x mx y ++ ①A 2Q 的方程为:y =-)(11m x mx y -- ②①×②得:y 2=-)(2222121m x mx y --③又因点P 在双曲线上,故).(,12212221221221m x m n y n y m x -==-即代入③并整理得2222ny m x +=1.此即为M 的轨迹方程.(2)当m ≠n 时,M 的轨迹方程是椭圆.(ⅰ)当m >n 时,焦点坐标为(±22n m -,0),准线方程为x =±222nm m -,离心率e =mn m 22-;(ⅱ)当m <n 时,焦点坐标为(0,±22n m -),准线方程为y =±222mn n -,离心率e =nm n 22-.8.解:(1)∵点F 2关于l 的对称点为Q ,连接PQ , ∴∠F 2PR =∠QPR ,|F 2R |=|QR |,|PQ |=|PF 2|又因为l 为∠F 1PF 2外角的平分线,故点F 1、P 、Q 在同一直线上,设存在R (x 0,y 0),Q (x 1,y 1),F 1(-c ,0),F 2(c ,0).|F 1Q |=|F 2P |+|PQ |=|F 1P |+|PF 2|=2a ,则(x 1+c )2+y 12=(2a )2.又⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=221010y y c x x 得x 1=2x 0-c ,y 1=2y 0.∴(2x 0)2+(2y 0)2=(2a )2,∴x 02+y 02=a 2. 故R 的轨迹方程为:x 2+y 2=a 2(y ≠0)(2)如右图,∵S △AOB =21|OA |·|OB |·sin AOB =22a sin AOB当∠AOB =90°时,S △AOB 最大值为21a 2.此时弦心距|OC |=21|2|kak +.在Rt △AOC 中,∠AOC =45°,.33,2245cos 1|2|||||2±=∴=︒=+=∴k k a ak OA OC。

圆锥曲线的轨迹方程的求法

圆锥曲线的轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法知识归纳求轨迹方程的常用方法:⒈直接法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法通常叫做直接法。

⒉定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法。

⒊相关点法:用动点M 的坐标x ,y 表示相关点P 的坐标(Xo 、Yo ),然后代入点P 的坐标(Xo 、Yo )所满足的曲线方程,整理化简便得到动点Q 轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做相关点法。

(用未知表示已知,带入已知求未知)⒋参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一变数t 的关系,得再消去参变数t ,得到方程,即为动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做参数法。

⒌交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做交轨法。

类型一 直接法求轨迹方程【例1】已知两点M(-2,0),N(2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |+MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅NP ⃑⃑⃑⃑⃑ =0 ,则动点P(x ,y)的轨迹方程为 。

【点评】直接法求曲线方程时最关键的就是把几何条件或等量关系翻译为代数方程,要注意翻译的等价性.通常将步骤简记为建系设点、列式、代换、化简这四个步骤,如果给出了直角坐标系则可省去建系这一步,求出曲线的方程后还需注意检验方程。

【变式训练】1.已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.2.已知两点M(-1,0),N(1,0),点P 为坐标平面内的动点,且满足|MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|MP ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |+MN ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅NP ⃑⃑⃑⃑⃑ =0,则动点P 的轨迹方程为3.在平面直角坐标系xOy 中,点P(a ,b)为动点,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,已知△F 1PF 2为等腰三角形.设直线PF 2与椭圆相交于A ,B 两点,M 是直线PF 2上的点,满足AM →·BM →=-2,求点M 的轨迹方程.类型二 定义法求轨迹方程【例2】已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N 内切,圆心P的轨迹为曲线C,求C的方程.【点评】定义法求轨迹方程1.概念:求轨迹方程时,若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以直接根据定义先定轨迹类型,再写出其方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法,其关键是准确应用解析几何中有关曲线的定义.(1)在利用圆锥曲线的定义求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据曲线的方程,写出所求的轨迹方程.(2)利用定义法求轨迹方程时,还要看轨迹是不是完整的曲线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x或y进行限制.【变式训练】1. 在△ABC中,BC=4,△ABC的内切圆切BC于D点,且BD-CD=22,则顶点A的轨迹方程为______________.2.设定点F(1,0),动圆D过点F且与直线x=−1相切.则动圆圆心D的轨迹方程为3.如图所示:在圆C:(x+1)2+y2=16内有一点A(1,0),点Q为圆C上一动点,线段AQ的垂直平分线与直线CQ 的连线交于点M ,根据椭圆定义可得点M 的轨迹方程为x 24+y 23=1;利用类比推理思想:在圆C :(x +3)2+y 2=16外有一点A(3,0),点Q 为圆C 上一动点,线段AQ 的垂直平分线与直线CQ 的连线交于点M ,根据双曲线定义可得点M 的轨迹方程为______.类型三 相关点法求轨迹方程【例3】 如图所示,抛物线E :y 2=2px(p >0)与圆O :x 2+y 2=8相交于A ,B 两点,且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P(x 0,y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ,D 两点,分别以C ,D 为切点作抛物线E 的切线l 1,l 2,l 1与l 2相交于点M. (1)求p 的值;(2)求动点M 的轨迹方程.【点评】相关点法的基本步骤(1)设点:设被动点坐标为(x ,y),主动点坐标为(x 1,y 1); (2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x 1=f (x ,y ),y 1=g (x ,y ); (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.【变式训练】1.如图,动圆C 1:x 2+y 2=t 2,1<t <3与椭圆C 2:x 29+y 2=1相交于A ,B ,C ,D 四点.点A 1,A 2分别为C 2的左、右顶点,求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程.2.已知三角形ABC 的顶点A (−3,0)、B (3,0),若顶点C 在抛物线y 2=6x 上移动,则三角形ABC 的重心的轨迹方程为______类型四 参数法求轨迹方程【例4】在平面直角坐标系xOy 中,已知两点M(1,-3),N(5,1),若点C 的坐标满足OC →=tOM →+(1-t)ON →(t ∈R),且点C 的轨迹与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点. (1)求证:OA ⊥OB ;(2)在x 轴上是否存在一点P(m,0)(m≠0),使得过点P 任意作一条抛物线y 2=4x 的弦,并以该弦为直径的圆都经过原点?若存在,求出m 的值及圆心的轨迹方程;若不存在,请说明理由.【点评】利用参数法求轨迹方程:一是选择合适的参数(可以是单参数,也可以是双参数);二是建立参数方程后消掉参数,消参数的方法有代入消参法、加减消参法、平方消参法等.【变式训练】设椭圆中心为原点O,一个焦点为F(0,1),长轴和短轴的长度之比为t.(1)求椭圆的方程;(2)设经过原点且斜率为t的直线与椭圆在y轴右侧部分的交点为Q,点P在该直线上,且OP2-1,当t变化时,求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.OQ=t t类型五 交轨法法求轨迹方程例5 如右图,垂直于x 轴的直线交双曲线12222=-by a x 于M 、N 两点,21,A A 为双曲线的左、右顶点,求直线M A 1与N A 2的交点P 的轨迹方程,并指出轨迹的形状.【变式训练】抛物线)0(42>=p px y 的顶点作互相垂直的两弦OA 、OB ,求抛物线的顶点O 在直线AB 上的射影M 的轨迹。

高中数学考前归纳总结求轨迹方程的常用方法

高中数学考前归纳总结求轨迹方程的常用方法

求轨迹方程的常用方法一、求轨迹方程的一般方法:1,待定系数法:如果动点P的运动规律符合我们的某种曲线〔如圆、椭圆、双曲线、抛物线〕的定义,那么可先设出轨迹方程,再根据条件, 待定方程中的常数,即可得到轨迹方程,也有人将此方法称为定义法.2,直译法:如果动点P的运动规律是否符合我们熟知的某些曲线的定义难以判断, 但点P满足的等量关系易于建立,那么可以先表示出点P所满足的几何上的等量关系, 再用点P的坐标〔x, y〕表示该等量关系式,即可得到轨迹方程.3 .参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,那么可寻求引发动点P运动的某个几何量t ,以此量作为参变数,分别建立P点坐标x, y与该参数t 的函数关系x = f〔t〕, y = g 〔t〕,进而通过消参化为轨迹的普通方程 F 〔x, y〕 =0.4 .代入法〔相关点法〕:如果动点P的运动是由另外某一点P'的运动引发的, 而该点的运动规律,〔该点坐标满足某曲线方程〕,那么可以设出P 〔x, y〕,用〔x, y〕表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入曲线方程,即可得到动点P的轨迹方程.5 .几何法:假设所求的轨迹满足某些几何性质〔如线段的垂直平分线,角平分线的性质等〕,可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标较简单.6:交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这类问题通常通过解方程组得出交点〔含参数〕的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程〔假设能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程〕,该法经常与参数法并用.二、求轨迹方程的考前须知:1 . 求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P的运动规律, 即P 点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变.2 .轨迹方程既可用普通方程F〔x,y〕 0表示,又可用参数方程x f〔t〕〔t为参数〕y g〔t〕来表示,假设要判断轨迹方程表示何种曲线,那么往往需将参数方程化为普通程的某些解为坐标的点不在轨迹上〕,又要检验是否丢解.〔即轨迹上方程.3.求出轨迹方程后,应注意检验其是否符合题意,既要检验是否增解, 〔即以该方的某些点未能用所求的方程表示),出现增解那么要舍去,出现丢解,那么需补充.检验方法:研究运动中的特殊情形或极端情形.4 .求轨迹方程还有整体法等其他方法.在此不一一缀述.三、典例分析1,用定义法求曲线轨迹求曲线轨迹方程是解析几何的两个根本问题之一,求符合某种条件的动点轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,通过坐标互化将其转化为寻求变量之间的关系,在求与圆锥曲线有关的轨迹问题时,要特别注意圆锥曲线的定义在求轨迹中的作用,只要动点满足已知曲线定义时,通过待定系数法就可以直接得出方程.例1:ABC的顶点A, B的坐标分别为(-4 , 0) , (4, 0) , C为动点,且满足一一一5 .sin B sin A —sinC,求点C的轨迹.45 . . 5【解析】由sin B sin A -sinC,可知b a -c 10,即|AC| | BC | 10 ,满足椭4 42 2圆的定义.令椭圆方程为J 2 1,那么a' 5,c' 4 b' 3,2 2a b2 2那么轨迹方程为土2―1 (x 5),图形为椭圆(不含左,右顶点) .25 9【点评】熟悉一些根本曲线的定义是用定义法求曲线方程的关键.(1) 圆:到定点的距离等于定长(2) 椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离)(3) 双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离)(4) 到定点与定直线距离相等.【变式1]:1:圆尸=有的圆心为M,圆住一4尸4了, .的圆心为M, 一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P的轨迹方程.解:设动圆的半径为R,由两圆外切的条件可得:|P%l=R + 5 , |P叫l=R + l.,-.|PM1P5HPMJ-b|PM1|-|PM a|=4•••动圆圆心P的轨迹是以M、M2为焦点的双曲线的右支, c=4, a=2, b2=12.故所求轨迹方程为4 12M 的轨迹是:A:抛物线B:圆C:椭圆D:双曲线一支2.用直译法求曲线轨迹方程 此类问题重在寻找数量关系.例2: 一条线段AB 的长等于2a ,两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,求 AB 中点P 的轨迹方程?解 设M 点的坐标为〔x, y 〕由平几的中线定理:在直角三角形 一— 1 一 1 八 AO 升,OM=AB - 2a a,2 2―22-222x y a,x y aM 点的轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆周.1【点评】此题中找到了 OM=1AB 这一等量关系是此题成功的关键所在.一般直译法有以下几2种情况:1〕代入题设中的等量关系:假设动点的规律由题设中的等量关系明显给出,那么采用直 接将数量关系代数化的方法求其轨迹.2〕列出符合题设条件的等式:有时题中无坐标系,需选定适当位置的坐标系,再根据题设条 件列出等式,得出其轨迹方程.3〕运用有关公式:有时要运用符合题设的有关公式,使其公式中含有动点坐标,并作相应的 恒等变换即得其轨迹方程.4〕借助平几中的有关定理和性质:有时动点规律的数量关系不明显,这时可借助平面几何中 的有关定理、性质、勾股定理、垂径定理、中线定理、连心线的性质等等,从而分析出其数 量的关系,这种借助几何定理的方法是求动点轨迹的重要方法^| PAI 一【变式2】:动点P(x,y)到两定点A(—3,0)和B(3,0)的距离的比等于2(即 2),|PB|求动点P 的轨迹方程?[解答]. . | PA = J(x 3)2__y 7/ PB | J(x 3)2父| PA | (x 3)2 y 2 2 2 22代入 ——1 2得 ——2 (x 3)2y 2 4(x 3)2 4y 22: 一动圆与圆O: x 2 y 21外切,而与圆C : x 22y 6x 8 0内切,那么动圆的圆心【解答】令动圆半径为R, 皿士 |MO| R那么有। ।| MC | R1c,那么 |MO|-|MC|=2 ,1满足双曲线定义.应选Do|PB| ..(x 3)2 y2化简彳导(x-5) 2+y2=16,轨迹是以(5, 0)为圆心,4为半径的圆.3.用参数法求曲线轨迹方程此类方法主要在于设置适宜的参数,求出参数方程,最后消参,化为普通方程.注意参数的取值范围.例3.过点P (2,4)作两条互相垂直的直线l i, 12,假设l i交x轴于A点,l 2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程.【解析】分析1:从运动的角度观察发现,点M的运动是由直线l i引发的,可设出l i的斜率k作为参数,建立动点M坐标(x, y)满足的参数方程.解法1:设M (x, y),设直线l i的方程为y-4= k (x-2), ( k w 0 )1 _由l i l2,那么直线l2的万程为y 4 —(x 2)k4l1与x轴交点A的坐标为(2 4,0),kl2与y轴交点B的坐标为(0,4 2), k・•.M为AB的中点,2k(k为参数)消去k,得x+ 2y—5=0.另外,当k = 0时,AB中点为M (1, 2),满足上述轨迹方程;当k不存在时,AB中点为M (1, 2),也满足上述轨迹方程.综上所述,M的轨迹方程为x+2y—5=0.分析2:解法1中在利用k1k2=- 1时,需注意匕、k2是否存在,故而分情形讨论,能否避开讨论呢?只需利用^ PAB为直角三角形的几何特性:1 . .|MP| 21ABi解法2:设M (x, y),连结MP 那么 A (2x, 0), B (0, 2y),•••l」l 2, PAB为直角三角形1 .由直角二角形的性质,|MP| 31ABi--------------- 2 2-1 -----------2 2..(x 2)2 (y 4)22;,(2x)2 (2y)2化简,得x + 2y-5 = 0,此即M 的轨迹方程.分析3::设M (x, y),由l i _L l 2,联想到两直线垂直的充要条件: k i k 2=—1,即可 列出轨迹方程,关键是如何用 M 点坐标表示 A 、B 两点坐标.事实上,由 M 为AB 的中点,易 找出它们的坐标之间的联系.解法3:设M (x, y), •「M 为AB 中点, 又l 1, l 2过点P (2, 4),且l/l 2••• PAX PB,从而 k PA • k PB= — 1, 中点M (1, 2),经检验,它也满足方程 x+2y-5=0 综上可知,点 M 的轨迹方程为x+2y-5=0o【点评】 解法1用了参数法,消参时应注意取值范围.解法 2, 3为直译法,运 1 ,k PA • k PB= - 1, | MP | - | AB|这些等量关系.用参数法求解时,一 般参数可选用具有某种物理或几何意义的量,如时间,速度,距离,角度, 有向线段的数量,直线的斜率,点的横,纵坐标等.也可以没有具体的意 义,选定参变量还要特别注意它的取值范围对动点坐标取值范围的影响【变式3】过圆O: x 2+y 2= 4外一点A(4,0),作圆的割线,求割线被圆截得的弦 BC 的中点M 的轨迹. 解法一:“几何法〞设点M 的坐标为(x,y ),由于点M 是弦BC 的中点,所以 OML BC, 所以 |OM | 2 + | MA | 2 =| OA | 2 ,即(x 2+y 2)+(x -4)2 +y 2=16化简得:(x —2) 2+ y 2=4 .................................. ①由方程 ① 与方程x 2+y 2= 4得两圆的交点的横坐标为 1,所以点M 的轨迹方程为 (x —2) 2+ y 2=4 (0<x<1)o 所以M 的轨迹是以(2, 0)为圆心,2为半径的圆在圆 O 内的局部. 解法二:“参数法〞设点M 的坐标为(x,y ), B (x 1,y0 ,C (x 2,y 2)直线AB 的方程为y=k(x -4), 由直线与圆的方程得(1+k 2) x 2—8k 2x +16k 2—4=0 .................... (*),由点M 为BC 的中点,所以x=x —x 2 」4k ) ................................ (1),2 1 k又 OMLBC,所以 k=Y (2)由方程(1) (2)消去k 得(x — 2) 2+ y 2=4,又由方程(* )的^> 0得k 2< 1,所以x< 1.3••• A (2x, 0),B (0, 2y).而k pA4 0 2 2x' 4 2y2 2x 2注意到l i^x 轴时,1,化简,得x 2y 5 0l 2±y 轴,此时 A (2, 0), B (0,4)用了2+ y 2=4 ( 0<x< 1)为圆心,2为半径的圆在圆 O 内的局部.【点评】代入法的关键在于找到动点和其相关点坐标间的等量关系【变式4】如下图, R4 , 0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A 、B 是圆上两动点,且满足ZAPE =90 ,求矩形APBQ 勺顶点Q 的轨迹方程【解析】: 设AB 的中点为R,坐标为(x , y ),那么在Rt^ABP 中,|AR =| PR 又由于R 是弦 AB 的中点,依垂径定理在 Rt △ OAF^, | AR 2=| A .2—|OR 2=36—(x 2+y 2)又|AR =| P 帘(x 4)2 y 2所以有(x-4) 2+y 2=36- (x 2+y 2),即 x 2+y 2—4x —10=0因此点R 在一个圆上,而当 R 在此圆上运动时,Q 点即在所求 的轨迹上运动 设Qx ,y) , R (x 1, y 1),由于R 是PQ 的中点,所以 y o ,222x +y -4x- 10=0,得(_y )2 4 x 4 _10=022所以点M 的轨迹方程为(x-2)所以M 的轨迹是以(2, 0) 4,用代入法等其它方法求轨迹方程x 2例4.点B 是椭圆-2 a2与1上的动点,A(2a,0)为定点,求线段AB 的中点M 的 b 2轨迹方程.分析:题中涉及了三个点 A 、B 、M,其中A 为定点,而B 、M 为动点,且点 B 的运动是有 规律的,显然 M 的运动是由B 的运动而引发的,可见 M B 为相关点,故采用相关点法求动点 M 的轨迹方程.【解析】设动点 那么由M 为线段 M 的坐标为(x, y),而设B 点坐标为(xo, yo)AB 中点,可得x 0 2a 2 V . 0 2 x 0 2x 2aV . 2y即点 B 坐标可表为(2x - 2a, 2y)x 2点B(x°, y°)在椭圆-y a 2—1上b 22x 0 -2- a2〞1 b 2(2x 从而有——2a)2 2a叱1b 2整理,得动点M 的轨迹方程为4J a22a) 4y 1 b 2x 4 x1=—,y 1代入方程(7)22QR整理得 x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程四、常见错误:【例题5】 ABC 中,B, C 坐标分别为(-3, 0), (3, 0),且三角形周长为16,求点A 的轨 迹方程.22【常见错误】由题意可知,|AB|+|AC|=10 ,满足椭圆的定义.令椭圆方程为 : 4 1 ,那么a b22由定义可知a 5,c 3,那么b 4,得轨迹方程为—匕 1516【错因剖析】ABC 为三角形,故A, B, C 不能三点共线.【正确解答】ABC 为三角形,故 A, B, C 不能三点共线.轨迹方程里应除去点(5,0).( 5,0),22即轨迹方程为二匕 1(x5)25 16提示:1 :在求轨迹方程中易出错的是对轨迹纯粹性及完备性的忽略,除;另一方面,又要注意有无“漏网之鱼〞仍逍遥法外,2:求轨迹时方法选择尤为重要,首先应注意定义法,几何法,直接法等方 法的选择.3:求出轨迹后,一般画出所求轨迹,这样更易于检查是否有不合题意的部 分或漏掉的局部. 针对性练习:5 ___ 5、 一 一 22 一1:两点M(1,—), N( 4,一)给出以下曲线方程:① 4x 2y 1 0;②x y 3;③4 422— y 21y 21,在曲线上存在点 P 满足|MP | | NP |的所有曲线方程是(22A ①③B ②④C ①②③D ②③④【答案】:D【解答】:要使得曲线上存在点 P 满足|MP| |NP|,即要使得曲线与 MN 的中垂线y 有交点.把直线方程分别与四个曲线方程联立求解,只有①无解,那么选D2.两条直线x my 1 0与mx y 1 0的交点的轨迹方程是 : 【解答】:直接消去参数 m 即得(交轨法):x 2 y 2 x y 03:圆的方程为(x-1) 2+y 2=1,过原点O 作圆的弦0A,那么弦的中点M 的轨迹方程是 ^因此, 在求出曲线方程的方程之后,应仔细检查有无“不法分子〞掺杂其中, 将其剔要将其“捉拿归案〞.2x 3【解答】:令 M 点的坐标为(x, y),那么A 的坐标为(2 x,2y),代入圆的方程里面便可得到动点的轨迹方程.【解答】:抛物线方程可化为它的顶点坐标为消去参数m 得:(4, 0)的距离与它到直线 x 4的距离相等.那么点 M 的 4为准线的抛物线.故所求轨迹方程为 y 2 16x .6:求与两定点OO 1, 0、A3, 0距离的比为1: 2的点的轨迹方程为八, …, ,□… POl1一、… 一— 一〜…,一八【分析】:设动点为巳由题意- -,那么依照点P 在运动中所遵循的条件,可列出等量关| PA| 2系式.【解答】:设P x, y 是所求轨迹上一点,依题意得L1 O 得:(x 1)22y 2 :(x 0)4随意变化时,那么抛物线y x 2 2m 1 xm 2 1的顶点的轨迹方程为把所求轨迹上的动点坐标x, y 分别用已有的参数 m 来表示,然后消去参数 m故所求动点的轨迹方程为4x 4y 305:点M 到点F (4, 0) 的距离比它到直线50的距离小1 ,那么点M 的轨迹方程为【分析】:点M 到点F (4, 0)的距离比它到直线 50 的距离小1,意味着点M 到点F(4, 0)的距离与它到直线 x 40的距离相等. 由抛物线标准方程可写出点 M 的轨迹方程.【解答】:依题意,点M 到点F轨迹是以F (4, 0)为焦点、x由两点间距离公式得:x 2 y 21PO 1 PA 2化简彳导:x 2 y 2 2x 3027抛物线y 4x 的通径〔过焦点且垂直于对称轴的弦〕与抛物线交于 A 、B 两点,动点C 在抛物线上,求^ ABC 重心P 的轨迹方程.【分析】:抛物线y 4x 的焦点为F 1,0 .设^ ABC 重心P 的坐标为〔x, y 〕,点C 的坐 标为〔x 1, y 1〕.其中x 1 1【解答】:因点P x, y 是重心,那么由分点坐标公式得:x 另一2, y 也33即 x 1 3x 2, y 1 3y由点C x 1,y 1在抛物线y 2 4x 上,得:y 12 4x 124 2将x i3x 2, y i3y 代入并化简,得:y — x —( x 1) 338 .双曲线中央在原点且一个焦点为F 〔乔,0〕,直线y=x —1与其相交于 M N 两点,MNUI中点的横坐标为 5 ,求此双曲线方程.22【解答】:设双曲线方程为 2T 当 a b (b 2-a a)x a+ 2a ax- a 3- a ab a=0,此双曲线的方程为9 .动点P 到定点F 〔1, 0〕和直线x=3的距离之和等于【解答】:设点P 的坐标为〔x, y 〕,那么由题意可得1.将y=x — 1代入方程整理得由韦达定理得x 1 x 2解得 a 2 2,b 25.22aX I x 2~2~2 --a b 22 ,2a b2.又有+ 联立方程组,34,求点P 的轨迹方程.J (犬 _ + y* + | x — 31= 4(1)当xw3 时,方程变为J(x 1)2—y2 3 x 4,J(x 1)2―y2 x 1,化简得2y 4x(0 x 3).(2)当x>3 时,方程变为J(x 1)2—y7 x 3 4,J(x 1)2—y7 7 x,化简得y a = -12(x-4)(3<x<4)o毋足十的人口的-■铲曰必=4式.弓工43)一,= T2(x —4)0仃44)故所求的点P的轨迹方程是‘ 工 ,或, 八■10 .过原点作直线l和抛物线y x24x 6交于A、B两点,求线段AB的中点M的轨迹方程.【解答】:由题意分析知直线l的斜率一定存在,设直线l的方程y=kx.把它代入抛物线方程了=/一4天4®,得又‘一04•的白=口.由于直线和抛物线相交,所以△>0,解得x ( , 4 2而)(4 2^/6,).设A (叼打),B (叼力),M (x, y),由韦达定理得句中句=4*k.盯盯=6.产1 4k由户工一厂消去k得y=2x〞-必.又2黑f % =4 +上,所以x ( , V6)(后).,点M的轨迹方程为y 2x24x, x ( , <6) (<16, ) o。

高考数学圆锥曲线和解题技巧

高考数学圆锥曲线和解题技巧

椭圆与双曲线的性质椭 圆1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=.6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b +=.7. 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.8. 椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是椭圆22221x y a b+=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。

12. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b +=+.13. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b +=+.双曲线1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支)5. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=. 6. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b-=.7. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t2F PF S b co γ∆=.8. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c - , 2(,0)F c当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a =-.当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a =--9. 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0202y a x b K AB =。

高三理科数学复习教案:圆锥曲线与方程总复习教案

高三理科数学复习教案:圆锥曲线与方程总复习教案

高三理科数学复习教案:圆锥曲线与方程总复习教案【】欢迎来到查字典数学网高三数学教案栏目,教案逻辑思路清晰,符合认识规律,培养学生自主学习适应和能力。

因此小编在此为您编辑了此文:高三理科数学复习教案:圆锥曲线与方程总复习教案期望能为您的提供到关心。

本文题目:高三理科数学复习教案:圆锥曲线与方程总复习教案高考导航考试要求重难点击命题展望1.了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;2.把握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质;3.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,明白它的简单几何性质;4.了解圆锥曲线的简单应用;5.明白得数形结合的思想;6.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系. 本章重点:1.椭圆、双曲线、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质;2.直线与圆锥曲线的位置关系问题;3.求曲线的方程或曲线的轨迹;4.数形结合的思想,方程的思想,函数的思想,坐标法.本章难点:1.对圆锥曲线的定义及性质的明白得和应用;2.直线与圆锥曲线的位置关系问题;3.曲线与方程的对应关系. 圆锥曲线与函数、方程、不等式、三角形、平面向量等知识结合是高考常考题型.极有可能以一小一大的形式显现,小题要紧考查圆锥曲线的标准方程及几何性质等基础知识、差不多技能和差不多方法运用;解答题常作为数学高考的把关题或压轴题,综合考查学生在数形结合、等价转换、分类讨论、逻辑推理等方面的能力.知识网络9.1 椭圆典例精析题型一求椭圆的标准方程【例1】已知点P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453和253,过P作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆的方程.【解析】由椭圆的定义知,2a=453+253=25,故a=5,由勾股定理得,(453)2-(253)2=4c2,因此c2=53,b2=a2-c2=103,故所求方程为x25+3y210=1或3x210+y25=1.【点拨】(1)在求椭圆的标准方程时,常用待定系数法,然而当焦点所在坐标轴不确定时,需要考虑两种情形,有时也可设椭圆的统一方程形式:mx2+ny2=1(m0,n0且m(2)在求椭圆中的a、b、c时,经常用到椭圆的定义及解三角形的知识.【变式训练1】已知椭圆C1的中心在原点、焦点在x轴上,抛物线C 2的顶点在原点、焦点在x轴上.小明从曲线C1,C2上各取若干个点(每条曲线上至少取两个点),并记录其坐标(x,y).由于记录失误,使得其中恰有一个点既不在椭圆C1上,也不在抛物线C2上.小明的记录如下:据此,可推断椭圆C1的方程为.【解析】方法一:先将题目中的点描出来,如图,A(-2,2),B(-2,0),C(0,6),D(2,-22),E(22,2),F(3,-23).通过观看可明白点F,O,D可能是抛物线上的点.而A,C,E是椭圆上的点,这时正好点B既不在椭圆上,也不在抛物线上.明显半焦距b=6,则不妨设椭圆的方程是x2m+y26=1,则将点A(-2,2)代入可得m=12,故该椭圆的方程是x212+y26=1.方法二:欲求椭圆的解析式,我们应先求出抛物线的解析式,因为抛物线的解析式形式比椭圆简单一些.不妨设有两点y21=2px1,①y22=2px2,②y21y22=x1x2,则可知B(-2,0),C(0,6)不是抛物线上的点.而D(2,-22),F(3,-23)正好符合.又因为椭圆的交点在x轴上,故B(-2,0),C(0,6)不可能同时显现.故选用A(-2,2),E(22,2)这两个点代入,可得椭圆的方程是x212+y26=1.题型二椭圆的几何性质的运用【例2】已知F1、F2是椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,F1PF2=60.(1)求椭圆离心率的范畴;(2)求证:△F1PF2的面积只与椭圆的短轴长有关.【解析】(1)设椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a0),|PF1|=m,|PF2|=n,在△F1PF2中,由余弦定理可知4c2=m2+n2-2mncos 60,因为m+n=2a,因此m2+n2=(m+n)2-2mn=4a2-2mn,因此4c2=4a2-3mn,即3mn=4a2-4c2.又mn(m+n2)2=a2(当且仅当m=n时取等号),因此4a2-4c23a2,因此c2a214,即e12,因此e的取值范畴是[12,1).(2)由(1)知mn=43b2,因此=12mnsin 60=33b2,即△F1PF2的面积只与椭圆的短轴长有关.【点拨】椭圆中△F1PF2往往称为焦点三角形,求解有关问题时,要注意正、余弦定理,面积公式的使用;求范畴时,要专门注意椭圆定义(或性质)与不等式的联合使用,如|PF1||PF2|(|PF1|+|PF2|2)2,|PF1|a-c.【变式训练2】已知P是椭圆x225+y29=1上的一点,Q,R分别是圆(x +4)2+y2=14和圆(x-4)2+y2=14上的点,则|PQ|+|PR|的最小值是.【解析】设F1,F2为椭圆左、右焦点,则F1,F2分别为两已知圆的圆心,则|PQ|+|PR|(|PF1|-12)+(|PF2|-12)=|PF1|+|PF2|-1=9.因此|PQ|+|PR|的最小值为9.题型三有关椭圆的综合问题【例3】(2021全国新课标)设F1,F2分别是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a0)的左、右焦点,过F1斜率为1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(1)求E的离心率;(2)设点P(0,-1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.【解析】(1)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=43a.l的方程为y=x+c,其中c=a2-b2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组化简得(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2-b2)=0,则x1+x2=-2a2ca2+b2,x1x2=a2(c2-b2)a2+b2.因为直线AB斜率为1,因此|AB|=2|x2-x1|=2[(x1+x2)2-4x1x2],即43a=4ab2a2+b2,故a2=2b2,因此E的离心率e=ca=a2-b2a=22.(2 )设AB的中点为N(x0,y0),由(1)知x0=x1+x22=-a2ca2+b2=-23c,y 0=x0+c=c3.由|PA|=|PB|kPN=-1,即y0+1x0=-1c=3.从而a=32,b=3,故E的方程为x218+y29=1.【变式训练3】已知椭圆x2a2+y2b2=1(a0)的离心率为e,两焦点为F1,F2,抛物线以F1为顶点,F2为焦点,P为两曲线的一个交点,若|PF1||PF2 |=e,则e的值是()A.32B.33C.22D.63【解析】设F1(-c,0),F2(c,0),P(x0,y0),则椭圆左准线x=-a2c,抛物线准线为x=-3c,x0-(-a2c)=x0-(-3c)c2a2=13e=33.故选B.总结提高1.椭圆的标准方程有两种形式,其结构简单,形式对称且系数的几何意义明确,在解题时要防止遗漏.确定椭圆需要三个条件,要确定焦点在哪条坐标轴上(即定位),还要确定a、b的值(即定量),若定位条件不足应分类讨论,或设方程为mx2+ny2=1(m0,n0,mn)求解.2.充分利用定义解题,一方面,会依照定义判定动点的轨迹是椭圆,另一方面,会利用椭圆上的点到两焦点的距离和为常数进行运算推理.3.焦点三角形包含着专门多关系,解题时要多从椭圆定义和三角形的几何条件入手,且不可顾此失彼,另外一定要注意椭圆离心率的范畴.9.2 双曲线典例精析题型一双曲线的定义与标准方程【例1】已知动圆E与圆A:(x+4)2+y2=2外切,与圆B:( x-4)2+y2= 2内切,求动圆圆心E的轨迹方程.【解析】设动圆E的半径为r,则由已知|AE|=r+2,|BE|=r-2,因此|AE|-|BE|=22,又A(-4,0),B(4,0),因此|AB|=8,22|AB|.依照双曲线定义知,点E的轨迹是以A、B为焦点的双曲线的右支.因为a=2,c=4,因此b2=c2-a2=14,故点E的轨迹方程是x22-y214=1(x2).【点拨】利用两圆内、外切圆心距与两圆半径的关系找出E点满足的几何条件,结合双曲线定义求解,要专门注意轨迹是否为双曲线的两支.【变式训练1】P为双曲线x29-y216=1的右支上一点,M,N分别是圆(x+5)2+y2=4和(x-5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为()A.6B.7C.8D.9【解析】选D.题型二双曲线几何性质的运用【例2】双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右顶点为A,x轴上有一点Q(2a,0),若C上存在一点P,使=0,求此双曲线离心率的取值范畴.【解析】设P(x,y),则由=0,得APPQ,则P在以AQ为直径的圆上,即(x-3a2)2+y2=(a2)2,①又P在双曲线上,得x2a2-y2b2=1,②由①②消去y,得(a2+b2)x2-3a3x+2a4-a2b2=0,即[(a2+b2)x-(2a3-ab2)](x-a)=0,当x=a时,P与A重合,不符合题意,舍去;当x=2a3-ab2a2+b2时,满足题意的点P存在,需x=2a3-ab2a2+b2a,化简得a22b2,即3a22c2,ca62,因此离心率的取值范畴是(1,62).【点拨】依照双曲线上的点的范畴或者焦半径的最小值建立不等式,是求离心率的取值范畴的常用方法.【变式训练2】设离心率为e的双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点为F,直线l过焦点F,且斜率为k,则直线l与双曲线C的左、右两支都相交的充要条件是()A.k2-e21B.k2-e21C.e2-k21D.e2-k21【解析】由双曲线的图象和渐近线的几何意义,可知直线的斜率k只需满足-ba题型三有关双曲线的综合问题【例3】(2021广东)已知双曲线x22-y2=1的左、右顶点分别为A1、A 2,点P(x1,y1),Q(x1,-y1)是双曲线上不同的两个动点.(1)求直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程;(2)若过点H(0,h)(h1)的两条直线l1和l2与轨迹E都只有一个交点,且l1l2,求h的值.【解析】(1)由题意知|x1|2,A1(-2,0),A2(2,0),则有直线A1P的方程为y=y1x1+2(x+2),①直线A2Q的方程为y=-y1x1-2(x-2).②方法一:联立①②解得交点坐标为x=2x1,y=2y1x1,即x1=2x,y1=2 yx,③则x0,|x|2.而点P(x1,y1)在双曲线x22-y2=1上,因此x212-y21=1.将③代入上式,整理得所求轨迹E的方程为x22+y2=1,x0且x2.方法二:设点M(x,y)是A1P与A2Q的交点,①②得y2=-y21x21-2(x 2-2).③又点P(x1,y1)在双曲线上,因此x212-y21=1,即y21=x212-1.代入③式整理得x22+y2=1.因为点P,Q是双曲线上的不同两点,因此它们与点A1,A2均不重合.故点A1和A2均不在轨迹E上.过点(0,1)及A2(2,0)的直线l的方程为x+2 y-2=0.解方程组得x=2,y=0.因此直线l与双曲线只有唯独交点A2.故轨迹E只是点(0,1).同理轨迹E也只是点(0,-1).综上分析,轨迹E的方程为x22+y2=1,x0且x2.(2)设过点H(0,h)的直线为y=kx+h(h1),联立x22+y2=1得(1+2k2)x2+4khx+2h2-2=0.令=16k2h2-4(1+2k2)(2h2-2)=0,得h2-1-2k2=0,解得k1=h2-12,k2=-h2-12.由于l1l2,则k1k2=-h2-12=-1,故h=3.过点A1,A2分别引直线l1,l2通过y轴上的点H(0,h),且使l1l2,因此A1HA2H,由h2(-h2)=-1,得h=2.现在,l1,l2的方程分别为y=x+2与y=-x+2,它们与轨迹E分别仅有一个交点(-23,223)与(23,223).因此,符合条件的h的值为3或2.【变式训练3】双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F 2,离心率为e,过F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,若△F1AB 是以A为直角顶点的等腰直角三角形,则e2等于()A.1+22B.3+22C.4-22D.5-22【解析】本题考查双曲线定义的应用及差不多量的求解.据题意设|AF1|=x,则|AB|=x,|BF1|=2x.由双曲线定义有|AF1|-|AF2|=2a,|BF1|-|BF2|=2a(|AF1|+|BF1|)-(|AF2|+|BF2|)=(2+1)x-x=4a,即x=22a=|AF1|.故在Rt△AF1F2中可求得|AF2|=|F1F2|2-|AF1|2=4c2-8a2.又由定义可得|AF2|=|AF1|-2a=22a-2a,即4c2-8a2=22-2a,两边平方整理得c2=a2(5-22)c2a2=e2=5-22,故选D.总结提高1.要与椭圆类比来明白得、把握双曲线的定义、标准方程和几何性质,但应专门注意不同点,如a,b,c的关系、渐近线等.2.要深刻明白得双曲线的定义,注意其中的隐含条件.当||PF1|-|PF2||=2a| F1F2|时,P的轨迹是双曲线;当||PF1|-|PF2||=2a=|F1F2|时,P的轨迹是以F1或F2为端点的射线;当||PF1|-|PF2||=2a|F1F2|时,P无轨迹.3.双曲线是具有渐近线的曲线,画双曲线草图时,一样先画出渐近线,要把握以下两个问题:(1)已知双曲线方程,求它的渐近线;(2)求已知渐近线的双曲线的方程.如已知双曲线渐近线y=bax,可将双曲线方程设为x2a2-y2b2=(0),再利用其他条件确定的值,求法的实质是待定系数法.9.3 抛物线典例精析题型一抛物线定义的运用【例1】依照下列条件,求抛物线的标准方程.(1)抛物线过点P(2,-4);(2)抛物线焦点F在x轴上,直线y=-3与抛物线交于点A,|AF|=5.【解析】(1)设方程为y2=mx或x2=ny.将点P坐标代入得y2=8x或x2=-y.(2)设A(m,-3),所求焦点在x轴上的抛物线为y2=2px(p0),由定义得5=|AF|=|m+p2|,又(-3)2=2pm,因此p=1或9,所求方程为y2=2x或y2=18x.【变式训练1】已知P是抛物线y2=2x上的一点,另一点A(a,0) (a0)满足|P A|=d,试求d的最小值.【解析】设P(x0,y0) (x00),则y20=2x0,因此d=|PA|=(x0-a)2+y20=(x0-a)2+2x0=[x0+(1-a)]2+2a-1.因为a0,x00,因此当0当a1时,现在有x0=a-1,dmin=2a-1.题型二直线与抛物线位置讨论【例2】(2021湖北)已知一条曲线C在y轴右侧,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差差不多上1.(1)求曲线C的方程;(2)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B 的任一直线,都有0?若存在,求出m的取值范畴;若不存在,请说明理由.【解析】(1)设P(x,y)是曲线C上任意一点,那么点P(x,y)满足:(x-1)2+y2-x=1(x0).化简得y2=4x(x0).(2)设过点M(m,0)(m0)的直线l与曲线C的交点为A(x1,y1),B(x2,y 2).设l的方程为x=ty+m,由得y2-4ty-4m=0,=16(t2+m)0,因此①又=(x1-1,y1),=(x2-1,y2).(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+y1y20.②又x=y24,因此不等式②等价于y214y224+y1y2-(y214+y224)+10(y1y2)216+y1y2-14[(y1+y2)2-2y1y2]+10.③由①式,不等式③等价于m2-6m+14t2.④对任意实数t,4t2的最小值为0,因此不等式④关于一切t成立等价于m 2-6m+10,即3-22由此可知,存在正数m,关于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有0,且m的取值范畴是(3-22,3+22).【变式训练2】已知抛物线y2=4x的一条弦AB,A(x1,y1),B(x2,y 2),AB所在直线与y轴的交点坐标为(0,2),则1y1+1y2= .【解析】y2-4my+8m=0,因此1y1+1y2=y1+y2y1y2=12.题型三有关抛物线的综合问题【例3】已知抛物线C:y =2x2,直线y=kx+2交C于A,B两点,M 是线段AB的中点,过M作x轴的垂线交C于点N.(1)求证:抛物线C在点N处的切线与AB平行;(2)是否存在实数k使=0?若存在,求k的值;若不存在,说明理由.【解析】(1)证明:如图,设A(x1,2x21),B(x2,2x22),把y=kx+2代入y=2x2,得2x2-kx-2=0,由韦达定理得x1+x2=k2,x1x2=-1,因此xN=xM=x1+x22=k4,因此点N的坐标为(k4,k28).设抛物线在点N处的切线l的方程为y-k28=m(x-k4),将y=2x2代入上式,得2x2-mx+mk4 -k28=0,因为直线l与抛物线C相切,因此=m2-8(mk4-k28)=m2-2mk+k2=(m-k)2=0,因此m=k,即l∥AB.(2)假设存在实数k,使=0,则NANB,又因为M是AB的中点,因此|MN|= |AB|.由(1)知yM=12(y1+y2)=12(kx1+2+kx2+2)=12[k(x1+x2)+4]=12(k22+4)=k 24+2.因为MNx轴,因此|MN|=|yM-yN|=k24+2-k28=k2+168.又|AB|=1+k2|x1-x2|=1+k2(x1+x2)2-4x1x2=1+k2(k2)2-4(-1)=12k2+1k2+16.因此k2+168=14k2+1k2+16,解得k=2.即存在k=2,使=0.【点拨】直线与抛物线的位置关系,一样要用到根与系数的关系;有关抛物线的弦长问题,要注意弦是否过焦点,若过抛物线的焦点,可直截了当使用公式|AB|=x1+x2+p,若只是焦点,则必须使用一样弦长公式.【变式训练3】已知P是抛物线y2=2x上的一个动点,过点P作圆(x-3)2+y2=1的切线,切点分别为M、N,则|MN|的最小值是.【解析】455.总结提高1.在抛物线定义中,焦点F不在准线l上,这是一个重要的隐含条件,若F在l上,则抛物线退化为一条直线.2.把握抛物线本身固有的一些性质:(1)顶点、焦点在对称轴上;(2)准线垂直于对称轴;(3)焦点到准线的距离为p;(4)过焦点垂直于对称轴的弦(通径)长为2p.3.抛物线的标准方程有四种形式,要把握抛物线的方程与图形的对应关系.求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线的类型,可采纳待定系数法.4.抛物线的几何性质,只要与椭圆、双曲线加以对比,专门容易把握.但由于抛物线的离心率为1,因此抛物线的焦点有专门多重要性质,而且应用广泛,例如:已知过抛物线y2=2px(p0)的焦点的直线交抛物线于A、B 两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则有下列性质:|AB|=x1+x2+p或|AB|=2p sin2(为AB的倾斜角),y1y2=-p2,x1x2=p24等.9.4 直线与圆锥曲线的位置关系典例精析题型一直线与圆锥曲线交点问题【例1】若曲线y2=ax与直线y=(a+1)x-1恰有一个公共点,求实数a 的值.【解析】联立方程组(1)当a=0时,方程组恰有一组解为(2)当a0时,消去x得a+1ay2-y-1=0,①若a+1a=0,即a=-1,方程变为一元一次方程-y-1=0,方程组恰有一组解②若a+1a0,即a-1,令=0,即1+4(a+1)a=0,解得a= -45,这时直线与曲线相切,只有一个公共点.综上所述,a=0或a=-1或a=-45.【点拨】本题设计了一个思维陷阱,即审题中误认为a0,解答过程中的失误确实是不讨论二次项系数=0,即a=-1的可能性,从而漏掉两解.本题用代数方法解完后,应从几何上验证一下:①当a=0时,曲线y2=ax,即直线y=0,现在与已知直线y=x-1 恰有交点(1,0);②当a=-1时,直线y=-1与抛物线的对称轴平行,恰有一个交点(代数特点是消元后得到的一元二次方程中二次项系数为零);③当a=-45时直线与抛物线相切.【变式训练1】若直线y=kx-1与双曲线x2-y2=4有且只有一个公共点,则实数k的取值范畴为()A.{1,-1,52,-52}B.(-,-52][52,+)C.(-,-1][1,+)D.(-,-1)[52,+)【解析】由(1-k2)x2-2kx-5=0,k=52,结合直线过定点(0,-1),且渐近线斜率为1,可知答案为A.题型二直线与圆锥曲线的相交弦问题【例2】(2021辽宁)设椭圆C:x2a2+y2b2=1(a0)的右焦点为F,过F的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60,=2 .(1)求椭圆C的离心率;(2)假如|AB|=154,求椭圆C的方程.【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知y10,y20.(1)直线l的方程为y=3(x-c),其中c=a2-b2.联立得(3a2+b2)y2+23b2cy-3b4=0.解得y1=-3b2(c+2a)3a2+b2,y2=-3b2(c-2a)3a2+b2.因为=2 ,因此-y1=2y2,即3b2(c+2a)3a2+b2=2-3b2(c-2a)3a2+b2.解得离心率e=ca=23.(2)因为|AB|=1+13|y2-y1|,因此2343ab23a2+b2=154.由ca=23得b=53a,因此54a=154,即a=3,b=5.因此椭圆的方程为x29+y25=1.【点拨】本题考查直线与圆锥曲线相交及相交弦的弦长问题,以及用待定系数法求椭圆方程.【变式训练2】椭圆ax2+ by2=1与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为32,则ab的值为.【解析】设直线与椭圆交于A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y 2),弦中点坐标为(x0,y0),代入椭圆方程两式相减得a(x1-x2)(x1+x2)+b(y 1-y2)(y1+y2)=02ax0+2by0y1-y2x1-x2=0ax0-by0=0.故ab=y0x0=32.题型三对称问题【例3】在抛物线y2=4x上存在两个不同的点关于直线l:y=kx+3对称,求k的取值范畴.【解析】设A(x1,y1)、B(x2、y2)是抛物线上关于直线l对称的两点,由题意知k0.设直线AB的方程为y=-1kx+b,联立消去x,得14ky2+y-b=0,由题意有=12+414k0,即bk+10.(*)且y1+y2=-4k.又y1+y22=-1kx1+x22+b.因此x1+x22=k(2k+b).故AB的中点为E(k(2k+b),-2k).因为l过E,因此-2k=k2(2k+b)+3,即b=-2k-3k2-2k.代入(*)式,得-2k-3k3-2+1k3+2k+3k30k(k+1)(k2-k+3)-1【点拨】(1)本题的关键是对称条件的转化.A(x1,y1)、B(x2,y2)关于直线l对称,则满足直线l与AB垂直,且线段AB的中点坐标满足l的方程;(2)关于圆锥曲线上存在两点关于某一直线对称,求有关参数的范畴问题,利用对称条件求出过这两点的直线方程,利用判别式大于零建立不等式求解;或者用参数表示弦中点的坐标,利用中点在曲线内部的条件建立不等式求参数的取值范畴.【变式训练3】已知抛物线y=-x2+3上存在关于x+y=0对称的两点A,B,则|AB|等于()A.3B.4C.32D.42【解析】设AB方程:y=x+b,代入y=-x2+3,得x2+x+b-3=0,因此xA+xB=-1,故AB中点为(-12,-12+b).它又在x+y=0上,因此b=1,因此|AB|=32,故选C.总结提高1.本节内容的重点是研究直线与圆锥曲线位置关系的判别式方法及弦中点问题的处理方法.2.直线与圆锥曲线的位置关系的研究能够转化为相应方程组的解的讨论,即联立方程组通过消去y(也能够消去x)得到x的方程ax2+bx+c=0进行讨论.这时要注意考虑a=0和a0两种情形,对双曲线和抛物线而言,一个公共点的情形除a0,=0外,直线与双曲线的渐近线平行或直线与抛物线的对称轴平行时,都只有一个交点(现在直线与双曲线、抛物线属相交情形).由此可见,直线与圆锥曲线只有一个公共点,并不是直线与圆锥曲线相切的充要条件.3.弦中点问题的处理既能够用判别式法,也能够用点差法;使用点差法时,要专门注意验证相交的情形.9.5 圆锥曲线综合问题典例精析题型一求轨迹方程【例1】已知抛物线的方程为x2=2y,F是抛物线的焦点,过点F的直线l与抛物线交于A、B两点,分别过点A、B作抛物线的两条切线l1和l 2,记l1和l2交于点M.(1)求证:l1(2)求点M的轨迹方程.【解析】(1)依题意,直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+12.联立消去y整理得x2-2kx-1=0.设A的坐标为(x1,y1),B的坐标为(x 2,y2),则有x1x2=-1,将抛物线方程改写为y=12x2,求导得y=x.因此过点A的切线l1的斜率是k1=x1,过点B的切线l2的斜率是k2= x2.因为k1k2 =x1x2=-1,因此l1l2.(2)直线l1的方程为y-y1=k1(x-x1),即y-x212=x1(x-x1).同理直线l2的方程为y-x222=x2(x-x2).联立这两个方程消去y得x212-x222=x2(x-x2)-x1(x-x1),整理得(x1-x2)(x-x1+x22)=0,注意到x1x2,因此x=x1+x22.现在y=x212+x1(x-x1)=x212+x1(x1+x22-x1)=x1x22=-12.由(1)知x1+x2=2k,因此x=x1+x22=kR.因此点M的轨迹方程是y=-12.【点拨】直截了当法是求轨迹方程最重要的方法之一,本题用的确实是直截了当法.要注意求轨迹方程和求轨迹是两个不同概念,求轨迹除了第一要求我们求出方程,还要说明方程轨迹的形状,这就需要我们对各种差不多曲线方程和它的形状的对应关系了如指掌.【变式训练1】已知△ABC的顶点为A(-5,0),B(5,0),△ABC的内切圆圆心在直线x=3上,则顶点C的轨迹方程是()A.x29-y216=1B.x216-y29=1C.x29-y216=1(x3)D.x216-y29=1(x4)【解析】如图,|AD|=|AE|=8,|BF|=|BE|=2,|CD|=|CF|,因此|CA|-|CB|=8-2=6,依照双曲线定义,所求轨迹是以A、B为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,方程为x29-y216=1(x3),故选C.题型二圆锥曲线的有关最值【例2】已知菱形ABCD的顶点A、C在椭圆x2+3y2=4上,对角线B D所在直线的斜率为1.当ABC=60时,求菱形ABCD面积的最大值.【解析】因为四边形ABCD为菱形,因此ACBD.因此可设直线AC的方程为y=-x+n.由得4x2-6nx+3n2-4=0.因为A,C在椭圆上,因此=-12n2+640,解得-433设A,C两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=3n2,x1x2=3 n2-44,y1=-x1+n,y2=-x2+n. 因此y1+y2=n2.因为四边形ABCD为菱形,且ABC=60,因此|AB|=|BC|=|CA|.因此菱形ABCD的面积S=32|AC|2.又|AC|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=-3n2+162,因此S=34(-3n2+16) (-433因此当n=0时,菱形ABCD的面积取得最大值43.【点拨】建立目标函数,借助代数方法求最值,要专门注意自变量的取值范畴.在考试中专门多考生没有利用判别式求出n的取值范畴,尽管也能得出答案,然而得分缺失许多.【变式训练2】已知抛物线y=x2-1上有一定点B(-1,0)和两个动点P、Q,若BPPQ,则点Q横坐标的取值范畴是.【解析】如图,B(-1,0),设P(xP,x2P-1),Q(xQ,x2Q-1),由kBPkPQ=-1,得x2P-1xP+1x2Q-x2PxQ-xP=-1.因此xQ=-xP-1xP-1=-(xP-1)-1xP-1-1.因为|xP-1+1xP-1|2,因此xQ1或xQ-3.题型三求参数的取值范畴及最值的综合题【例3】(2021浙江)已知m1,直线l:x-my-m22=0,椭圆C:x2m2+y 2=1,F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点.(1)当直线l过右焦点F2时,求直线l的方程;(2)设直线l与椭圆C交于A,B两点,△AF1F2,△BF1F2的重心分别为G,H.若原点O在以线段GH为直径的圆内,求实数m的取值范畴.【解析】(1)因为直线l:x-my-m22=0通过F2(m2-1,0),因此m2-1=m22,解得m2=2,又因为m1,因此m=2.故直线l的方程为x-2y-1=0.(2)A(x1,y1),B(x2,y2),由消去x得2y2+my+m24-1=0,则由=m2-8(m24-1)=-m2+80知m28,且有y1+y2=-m2,y1y2=m28-12.由于F1(-c,0),F2(c,0),故O为F1F2的中点,由=2 ,=2 ,得G(x13,y13),H(x23,y23),|GH|2=(x1-x2)29+(y1-y2)29.设M是GH的中点,则M(x1+x26,y1+y26),由题意可知,2|MO||GH|,即4[(x1+x26)2+(y1+y26)2](x1-x2)29+(y1-y2) 29,即x1x2+y1y20.而x1x2+y1y2=(my1+m22)(my2+m22)+y1y2=(m2+1)(m28-12).因此m28-120,即m24.又因为m1且0,因此1因此m的取值范畴是(1,2).【点拨】本题要紧考查椭圆的几何性质,直线与椭圆、点与圆的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的差不多思想方法和综合解题能力.【变式训练3】若双曲线x2-ay2=1的右支上存在三点A、B、C使△A BC为正三角形,其中一个顶点A与双曲线右顶点重合,则a的取值范畴为.【解析】设B(m,m2-1a),则C(m,-m2-1a)(m1),又A(1,0),由AB=BC得(m-1)2+m2-1a=(2m2-1a)2,因此a=3m+1m-1=3(1+2m-1)3,即a的取值范畴为(3,+).总结提高事实上,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是经历有技巧,“死记”之后会“活用”。

高考数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线知识点总结方程的曲线:在平面直角坐标系中,假如某曲线C(看作合适某种条件的点的会合或轨迹 ) 上的点与一个二元方程 f(x,y)=0 的实数解成立了以下的关系: (1) 曲线上的点的坐标都是这个方程的解; (2) 以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线 C 的方程是 f(x,y)=0 ,则点 P0(x0,y0) 在曲线 C 上 f(x0,y 0)=0 ;点 P0(x0,y0) 不在曲线 C 上f(x0,y0) ≠ 0。

两条曲线的交点:若曲线C1, C2 的方程分别为f1(x,y)=0,f2(x,y)=0,则点 P0(x0,y0) 是 C1, C2 的交点f 1 ( x 0 , y 0 ) 0{f 2( x 0, y 0 )方程组有 n 个不一样的实数解,两条曲线就有n 个不一样的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{ M || OM | =r },此中定点 O 为圆心,定长 r 为半径 .2、方程: (1) 标准方程:圆心在c(a,b) ,半径为 r 的圆方程是 (x-a)2+(y-b)2=r2圆心在座标原点,半径为r 的圆方程是 x2+y2=r2(D ,E)(2) 一般方程:①当D2+E2-4F > 0 时,一元二次方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0 叫做圆的一般方程,圆心为22 半径D 2E 24 FDED 2E 2- 4F。

配方,将方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0 化为 (x+ 2 )2+(y+ 2)2=是24D E②当 D2+E2-4F=0 时,方程表示一个点 (-2 ,- 2);③当 D2+E2-4F < 0 时,方程不表示任何图形 .点与圆的地点关系已知圆心 C(a,b), 半径为 r, 点 M 的坐标为 (x0,y0) ,则| MC |< r点 M 在圆 C 内,| MC | =r点 M 在圆 C 上,| MC |> r 点 M 在圆 C 内,此中| MC | =(x 0 - a)2 (y 0 - b) 2 。

圆锥曲线(求轨迹方程)

圆锥曲线(求轨迹方程)

专题 圆锥曲线(求轨迹方程)求轨迹方程的常用方法(1)直接法:直接利用条件建立x ,y 之间的关系或F (x ,y )=0;(2)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;(3)代入转移法(相关点法):动点P (x ,y )依赖于另一动点Q (x 0,y 0)的变化而变化,并且Q (x 0,y 0)又在某已知曲线上,则可先用x ,y 的代数式表示x 0,y 0,再将x 0,y 0代入已知曲线得要求的轨迹方程.1.一个区别——“轨迹方程”与“轨迹”“求动点的轨迹方程”和“求动点的轨迹”是不同的.前者只须求出轨迹的方程,标出变量x ,y 的范围;后者除求出方程外,还应指出方程的曲线的图形,并说明图形的形状、位置、大小等有关的数据.2.双向检验——求轨迹方程的注意点求轨迹方程,要注意曲线上的点与方程的解是一一对应关系,检验应从两个方面进行:一是方程的化简是否是同解变形;二是是否符合实际意义,注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.考向一 直接法求轨迹方程【例1】 已知动点P (x ,y )与两定点M (-1,0),N (1,0)连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0).(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)试根据λ的取值情况讨论轨迹C 的形状.【解】 (1)由题意可知,直线PM 与PN 的斜率均存在且均不为零,所以k PM ·k PN =y x +1·y x -1=λ,整理得x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1).即动点P 的轨迹C 的方程为x 2-y 2λ=1(λ≠0,x ≠±1).(2)①当λ>0时,轨迹C 为中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线(除去顶点);②当-1<λ<0时,轨迹C 为中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆(除去长轴的两个端点); ③当λ=-1时,轨迹C 为以原点为圆心,1为半径的圆除去点(-1,0),(1,0).④当λ<-1时,轨迹C 为中心在原点,焦点在y 轴上的椭圆(除去短轴的两个端点).【对点练习1】已知A ,B 为平面内两定点,过该平面内动点M 作直线AB 的垂线,垂足为N .若MN →2=λAN →·NB →,其中λ为常数,则动点M 的轨迹不可能是( )A .圆B .椭圆C .抛物线D .双曲线【解析】以AB 所在直线为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,建立坐标系,设M (x ,y ),A (-a,0),B (a,0),则N (x,0).因为MN →2=λAN →·NB →,所以y 2=λ(x +a )(a -x ),即λx 2+y 2=λa 2,当λ=1时,是圆的轨迹方程;当λ>0且λ≠1时,是椭圆的轨迹方程;当λ<0时,是双曲线的轨迹方程;当λ=0时,是直线的轨迹方程.综上,方程不表示抛物线的方程.【答案】 C图8-8- 2 图8-8- 1考向二 定义法求轨迹方程【例2】已知两个定圆O 1和O 2,它们的半径分别是1和2,且|O 1O 2|=4.动圆M 与圆O 1内切,又与圆O 2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M 的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.【解】 如图所示,以O 1O 2的中点O 为原点,O 1O 2所在直线为x 轴建立平面直角坐标系.由|O 1O 2|=4,得O 1(-2,0),O 2(2,0).设动圆M 的半径为r ,则由动圆M 与圆O 1内切,有|MO 1|=r -1;由动圆M 与圆O 2外切,有|MO 2|=r +2.∴|MO 2|-|MO 1|=3.∴点M 的轨迹是以O 1,O 2为焦点,实轴长为3的双曲线的左支.∴a =32,c =2,∴b 2=c 2-a 2=74.∴点M 的轨迹方程为4x 29-4y 27=1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≤-32.【对点练习2】如图8-8-1所示,已知圆A :(x +2)2+y 2=1与点B (2,0),分别求出满足下列条件的动点P 的轨迹方程.(1)△P AB 的周长为10;(2)圆P 与圆A 外切,且过B 点(P 为动圆圆心);(3)圆P 与圆A 外切,且与直线x =1相切(P 为动圆圆心).【解】(1)根据题意,知|P A |+|PB |+|AB |=10,即|P A |+|PB |=6>4=|AB |,故P 点轨迹是椭圆,且2a =6,2c =4,即a =3,c =2,b = 5.因此其轨迹方程为x 29+y 25=1(y ≠0).(2)设圆P 的半径为r ,则|P A |=r +1,|PB |=r ,因此|P A |-|PB |=1.由双曲线的定义知,P 点的轨迹为双曲线的右支,且2a =1,2c =4,即a =12,c =2,b =152,因此其轨迹方程为4x 2-415y 2=1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≥12. (3)依题意,知动点P 到定点A 的距离等于到定直线x =2的距离,故其轨迹为抛物线,且开口向左,p =4. 因此其轨迹方程为y 2=-8x .考向三 代入法(相关点法)求轨迹方程【例3】如图8-8-2所示,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.【解】(1)设M 的坐标为(x ,y ),P 的坐标为(x P ,y P ),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x P=x ,y P =54y . ∵P 在圆上,∴x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫54y 2=25,即C 的方程为x 225+y 216=1.图8-8-5(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+(x -3)225=1,即x 2-3x -8=0.∴x 1=3-412,x 2=3+412.∴线段AB 的长度为|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1625(x 1-x 2)2=4125×41=415.【对点练习2】(2014·合肥模拟)如图8-8-5所示,以原点O 为圆心的两个同心圆的半径分别为3和1,过原点O 的射线交大圆于点P ,交小圆于点Q ,P 在y 轴上的射影为M .动点N 满足PM →=λPN →且PM →·QN→=0. (1)求点N 的轨迹方程;(2)过点A (0,3)作斜率分别为k 1,k 2的直线l 1,l 2与点N 的轨迹分别交于E ,F 两点,k 1·k 2=-9.求证:直线EF 过定点.【解】(1)由PM →=λPN →且PM →·QN →=0可知N ,P ,M 三点共线且PM ⊥QN . 过点Q 作QN ⊥PM ,垂足为N ,设N (x ,y ),∵|OP |=3,|OQ |=1,由相似可知P (3x ,y ).∵P 在圆x 2+y 2=9上,(3x )2+y 2=9,即y 29+x 2=1. 所以点N 的轨迹方程为y 29+x 2=1.(2)证明:设E (x E ,y E ),F (x F ,y F ),依题意,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k 1x +3,y 29+x 2=1⇒(k 21+9)x 2+6k 1x =0,① 解得x =0或x =-6k 1k 21+9. 所以x E =-6k 1k 21+9,y E =k 1⎝ ⎛⎭⎪⎫-6k 1k 21+9+3=27-3k 21k 21+9, ∴E ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6k 1k 21+9,27-3k 21k 21+9. ∵k 1k 2=-9,∴k 2=-9k 1.用k 2=-9k 1替代①中的k 1, 同理可得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫6k 1k 21+9,3k 21-27k 21+9. 显然E ,F 关于原点对称,∴直线EF 必过原点O .【达标训练】一、选择题1.若M ,N 为两个定点,且|MN |=6,动点P 满足PM →·PN →=0,则P 点的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 2.已知点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,直线l :x =-14,点B 是l 上的动点.若过B 垂直于y 轴的直线与线段BF 的垂直平分线交于点M ,则点M 的轨迹是( )A .双曲线B .椭圆C .圆D .抛物线3.(2014·天津模拟)平面直角坐标系中,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC →=λ1OA →+λ2OB →(O 为原点),其中λ1,λ2∈R ,且λ1+λ2=1,则点C 的轨迹是( )图8-8-4 A .直线 B .椭圆 C .圆 D .双曲线4.(2014·合肥模拟)如图8-8-4所示,A 是圆O 内一定点,B 是圆周上一个动点,AB 的中垂线CD 与OB 交于E ,则点E 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线5.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若BP →=2P A →, 且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是 ( )A.32x 2+3y 2=1(x >0,y >0)B.32x 2-3y 2=1(x >0,y >0)C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0)D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)6.已知动点P 在曲线2x 2-y =0上移动,则点A (0,-1)与点P 连线中点的轨迹方程是( )A .y =2x 2B .y =8x 2C .2y =8x 2-1D .2y =8x 2+1二、填空题7.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程是_______________________.8.动圆与⊙C 1:x 2+y 2=1外切,与⊙C 2:x 2+y 2-8x +12=0内切,则动圆圆心的轨迹是_______________________.9.已知△ABC 的顶点B (0,0),C (5,0),AB 边上的中线长|CD |=3,则顶点A 的轨迹方程为_______________________.10.(2014·佛山模拟)在△ABC 中,A 为动点,B ,C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是_____________.三、解答题11.已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆的圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹于P ,Q 两点,交直线l 1于点R ,求RP →·RQ →的最小值.12.(2011·课标全国卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-1),B 点在直线y =-3上,M 点满足MB →∥OA →,MA →·AB →=MB →·BA →,M 点的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 距离的最小值.13.(2013·课标全国卷Ⅱ)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为2 3.(1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y =x 的距离为22,求圆P 的方程.【达标训练】 参考答案一、选择题1.A. 【解析】∵PM →·PN →=0,∴PM ⊥PN ,∴点P 的轨迹是以线段MN 为直径的圆.2.D. 【解析】由已知:|MF |=|MB |,由抛物线定义知,点M 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线.3.A .【解析】设C (x ,y ),因为OC →=λ1OA →+λ2OB →,所以(x ,y )=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即⎩⎨⎧ x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ λ1=y +3x 10,λ2=3y -x 10,又λ1+λ2=1,所以y +3x 10+3y -x 10=1,即x +2y =5,所以点C 的轨迹为直线,故选A.4.B .【解析】由题意知,|EA |+|EO |=|EB |+|EO |=r (r 为圆的半径)且r >|OA |,故E 的轨迹为以O ,A 为焦点的椭圆,故选B.5.A. 【解析】设P (x ,y ),A (x A,0),B (0,y B ),则BP →=(x ,y -y B ),P A →=(x A -x ,-y ),∵BP →=2P A →,∴⎩⎨⎧ x =2(x A -x ),y -y B =-2y ,即⎩⎪⎨⎪⎧ x A =32x ,y B=3y .∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x ,0,B (0,3y ). 又Q (-x ,y ),∴OQ →=(-x ,y ),AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x ,3y ,∴OQ →·AB →=32x 2+3y 2=1, 则点P 的轨迹方程是32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).6.C .【解析】设AP 中点M (x ,y ),P (x ′,y ′),则x =x ′2,y =y ′-12,∴⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=2y +1, 代入2x 2-y =0,得2y =8x 2-1,故选C.二、填空题7.y 2=8x 。

圆锥曲线轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法

圆锥曲线轨迹方程的求法
一、直接法求轨迹方程
利用动点运动的条件得到等量关系,表示为x和y的等式。

例如,已知点A(-2,0)和B(3,0),动点P(x,y)满足PA·PB=x²,
那么点P的轨迹是抛物线。

二、有定义法求轨迹方程
根据圆锥曲线的基本定义解题。

例如,已知圆O的方程
为x²+y²=100,点A的坐标为(-6,0),M为圆O上的任意一点,AM的垂直平分线交OM于点P,那么点P的轨迹方程为
25/16=(x+3)²/y²,即椭圆。

三、用相关点法求轨迹方程
当动点M随着已知方程的曲线上另一动点C(x,y)运动时,找出点M与点C之间的坐标关系式,用(x,y)表示(x,y),再将
x和y代入已知曲线方程,即可得到点M的轨迹方程。

例如,从双曲线x²-y²=1上一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为N,
求线段QN的中点P的轨迹方程。

设动点P的坐标为(x,y),点
Q的坐标为(x₁,y₁),则N点的坐标为(2x-x₁,2y-y₁)。

因为N
点在直线x+y=2上,所以2x-x₁+2y-y₁=2.又因为PQ垂直于直线x+y=2,所以x-y+y₁-x₁=0.将两个方程联立,得到
x₁=2x+2y-1和y₁=2x+2y-1.因为点Q在双曲线上,所以x₁²-y₁²=1.将x₁和y₁代入公式中,得到动点P的轨迹方程式为2x²-2y²-2x+2y-1=0.
四、用参数法求轨迹方程
选取适当的参数,分别用参数表示动点坐标得到动点轨迹的普通方程。

圆锥曲线中的轨迹方程问题-(解析版)

圆锥曲线中的轨迹方程问题-(解析版)

专题1 圆锥曲线的轨迹方程问题轨迹与轨迹方程高考题中在选择题或填空题中单独考查,在解答题中也会出现轨迹与轨迹方程的问题.本文主要研究圆锥曲线中关于轨迹方程求法。

首先正确理解曲线与方程的概念,会用解析几何的基本思想和坐标法研究几何问题,用方程的观点实现几何问题的代数化解决,并能根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程,常用方法有:直译法、定义法、相关点法、参数(交轨)法等方法1、直译法:若动点运动的条件是一些已知(或通过分析得出)几何量的等量关系,可转化成含x,y 的等式,就得到轨迹方程。

直译法知识储备:两点间距离公式,点到直线的距离公式,直线的斜率(向量)公式。

经典例题:1.(2020·江苏徐州市·高三月考)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点A 、B 的距离之比为定值λ(1λ≠)的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy 中,()2,0A -、()4,0B ,点P 满足12PA PB =,设点P 所构成的曲线为C ,下列结论正确的是( ) A .C 的方程为()22416x y ++= B .在C 上存在点D ,使得D 到点()1,1的距离为3 C .在C 上存在点M ,使得2MO MA = D .在C 上存在点N ,使得224NO NA += 【答案】ABD【分析】设点P 的坐标,利用12PA PB =,即可求出曲线C 的轨迹方程,然后假设曲线C 上一点坐标,根据BCD 选项逐一列出所满足条件,然后与C 的轨迹方程联立,判断是否有解,即可得出答案.【详解】设点P (x ,y ),()2,0A -、()4,0B ,由12PA PB =,12=,化简得x 2+y 2+8x =0,即:(x +4)2+y 2=16,故A 选项正确;曲线C 的方程表示圆心为(﹣4,0),半径为4的圆,圆心与点(1,1)=﹣4,+4,而3∈﹣4,故B 正确;对于C 选项,设M (x 0,y 0),由|MO |=2|MA |,=又 ()2200416x y ++=,联立方程消去y 0得x 0=2,解得y 0无解,故C 选项错误;对于D 选项,设N (x 0,y 0),由|NO |2+|NA |2=4,得 ()2222000024x y x y ++++=,又()2200416x y ++=,联立方程消去y 0得x 0=0,解得y 0=0,故D 选项正确.2.(2020·湖南省高三期末)点(,)P x y 与定点(1,0)F 的距离和它到直线:4l x =距离的比是常数12. 求点P 的轨迹方程;【答案】22143x y +=12=,化简即可求出;12=,化简得:223412x y +=,故1C 的方程为22143x y +=.【点睛】该题考查的是有关解析几何的问题,涉及到的知识点是动点轨迹方程的求解.3.(2021年湖南省高三月考)已知动点P 到定点A (5,0)的距离与到定直线165x =的距离的比是54,求P 点的轨迹方程.【答案】轨迹方程是221169x y -=.【分析】利用动点P 到定点A (5,0)的距离与到定直线165x =的距离的比是54可得方程,化简由此能求出轨迹M 的方程.【详解】由题意,设P (x ,y ),则()22252516165x y x -+=⎛⎫- ⎪⎝⎭,化简得轨迹方程是221169x y -=. 故答案为221.169x y -=【点睛】本题主要考查轨迹方程的求法,属于基础题.由2、3题推广:圆锥曲线统一定义(第二定义):到定点的距离与到定直线的距离的比e 是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

重点难点23 求圆锥曲线方程求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点,主要考查学生识图、画图、数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理、合理运算及创新思维能力,解决好这类问题,除要求同学们熟练掌握好圆锥曲线的定义、性质外,命题人还常常将它与对称问题、弦长问题、最值问题等综合在一起命制难度较大的题,解决这类问题常用定义法和待定系数法.●重点难点磁场1.(★★★★★)双曲线=1(b∈N)的两个焦点F1、F2,P为双曲线上一点,|OP|<5,|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比数列,则b2=_________.2.(★★★★)如图,设圆P满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长比为3∶1,在满足条件①、②的所有圆中,求圆心到直线l:x-2y=0的距离最小的圆的方程.●案例探究[例1]某电厂冷却塔的外形是如图所示的双曲线的一部分,绕其中轴(即双曲线的虚轴)旋转所成的曲面,其中A、A′是双曲线的顶点,C、C′是冷却塔上口直径的两个端点,B、B′是下底直径的两个端点,已知AA′=14 m,CC′=18 m,BB′=22 m,塔高20 m.(1)建立坐标系并写出该双曲线方程.(2)求冷却塔的容积(精确到10 m2,塔壁厚度不计,π取3.14).命题意图:本题考查选择适当的坐标系建立曲线方程和解方程组的基础知识,考查应用所学积分知识、思想和方法解决实际问题的能力,属★★★★★级题目.知识依托:待定系数法求曲线方程;点在曲线上,点的坐标适合方程;积分法求体积.错解分析:建立恰当的坐标系是解决本题的关键,积分求容积是本题的重点.技巧与方法:本题第一问是待定系数法求曲线方程,第二问是积分法求体积.解:如图,建立直角坐标系xOy,使AA′在x轴上,AA′的中点为坐标原点O,CC′与BB′平行于x轴.设双曲线方程为=1(a>0,b>0),则a= AA′=7又设B(11,y1),C(9,x2)因为点B、C在双曲线上,所以有由题意,知y2-y1=20,由以上三式得:y1=-12,y2=8,b=7故双曲线方程为=1.(2)由双曲线方程,得x2= y2+49设冷却塔的容积为V(m3),则V=π,经计算,得V=4.25×103(m3)答:冷却塔的容积为4.25×103m3.[例2]过点(1,0)的直线l与中心在原点,焦点在x轴上且离心率为的椭圆C相交于A、B两点,直线y= x过线段AB的中点,同时椭圆C上存在一点与右焦点关于直线l对称,试求直线l与椭圆C的方程.命题意图:本题利用对称问题来考查用待定系数法求曲线方程的方法,设计新颖,基础性强,属★★★★★级题目.知识依托:待定系数法求曲线方程,如何处理直线与圆锥曲线问题,对称问题.错解分析:不能恰当地利用离心率设出方程是学生容易犯的错误.恰当地利用好对称问题是解决好本题的关键.技巧与方法:本题是典型的求圆锥曲线方程的问题,解法一,将A、B两点坐标代入圆锥曲线方程,两式相减得关于直线AB斜率的等式.解法二,用韦达定理.解法一:由e= ,得,从而a2=2b2,c=b.设椭圆方程为x2+2y2=2b2,A(x1,y1),B(x2,y2)在椭圆上.则x12+2y12=2b2,x22+2y22=2b2,两式相减得,(x12-x22)+2(y12-y22)=0,设AB中点为(x0,y0),则kAB=-,又(x0,y0)在直线y= x上,y0= x0,于是-=-1,kAB=-1,设l的方程为y=-x+1.右焦点(b,0)关于l的对称点设为(x′,y′),由点(1,1-b)在椭圆上,得1+2(1-b)2=2b2,b2= .∴所求椭圆C的方程为=1,l的方程为y=-x+1.解法二:由e= ,从而a2=2b2,c=b.设椭圆C的方程为x2+2y2=2b2,l的方程为y=k(x-1),将l的方程代入C的方程,得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2b2=0,则x1+x2= ,y1+y2=k(x1-1)+k(x2-1)=k(x1+x2)-2k=-.直线l:y= x过AB的中点( ),则,解得k=0,或k=-1.若k=0,则l的方程为y=0,焦点F(c,0)关于直线l的对称点就是F点本身,不能在椭圆C上,所以k=0舍去,从而k=-1,直线l的方程为y=-(x-1),即y=-x+1,以下同解法一.[例3]如图,已知△P1OP2的面积为,P为线段P1P2的一个三等分点,求以直线OP1、OP2为渐近线且过点P的离心率为的双曲线方程.命题意图:本题考查待定系数法求双曲线的方程以及综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,属★★★★★级题目.知识依托:定比分点坐标公式;三角形的面积公式;以及点在曲线上,点的坐标适合方程. 错解分析:利用离心率恰当地找出双曲线的渐近线方程是本题的关键,正确地表示出△P1OP2的面积是学生感到困难的.技巧与方法:利用点P在曲线上和△P1OP2的面积建立关于参数a、b的两个方程,从而求出a、b的值.解:以O为原点,∠P1OP2的角平分线为x轴建立如图所示的直角坐标系.设双曲线方程为=1(a>0,b>0)由e2= ,得.∴两渐近线OP1、OP2方程分别为y= x和y=-x设点P1(x1, x1),P2(x2,-x2)(x1>0,x2>0),则由点P分所成的比λ= =2,得P点坐标为( ),又点P在双曲线=1上,所以=1,即(x1+2x2)2-(x1-2x2)2=9a2,整理得8x1x2=9a2 ①即x1x2= ②由①、②得a2=4,b2=9故双曲线方程为=1.●锦囊妙计一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤.定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0).定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小.●歼灭重点难点训练一、选择题1.(★★★★)已知直线x+2y-3=0与圆x2+y2+x-6y+m=0相交于P、Q两点,O为坐标原点,若OP⊥OQ,则m等于( )A.3B.-3C.1D.-12.(★★★★)中心在原点,焦点在坐标为(0,±5 )的椭圆被直线3x-y-2=0截得的弦的中点的横坐标为,则椭圆方程为( )二、填空题3.(★★★★)直线l的方程为y=x+3,在l上任取一点P,若过点P且以双曲线12x2-4y2=3的焦点作椭圆的焦点,那么具有最短长轴的椭圆方程为_________.4.(★★★★)已知圆过点P(4,-2)、Q(-1,3)两点,且在y轴上截得的线段长为4 ,则该圆的方程为_________.三、解答题5.(★★★★★)已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴上,它的一个焦点为F,M是椭圆上的任意点,|MF|的最大值和最小值的几何平均数为2,椭圆上存在着以y=x为轴的对称点M1和M2,且|M1M2|= ,试求椭圆的方程.6.(★★★★)某抛物线形拱桥跨度是20米,拱高4米,在建桥时每隔4米需用一支柱支撑,求其中最长的支柱的长.7.(★★★★★)已知圆C1的方程为(x-2)2+(y-1)2= ,椭圆C2的方程为=1(a>b>0),C2的离心率为,如果C1与C2相交于A、B两点,且线段AB恰为圆C1的直径,求直线AB 的方程和椭圆C2的方程.参考答案重点难点磁场1.解析:设F1(-c,0)、F2(c,0)、P(x,y),则|PF1|2+|PF2|2=2(|PO|2+|F1O|2)<2(52+c2),即|PF1|2+|PF2|2<50+2c2,又∵|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|•|PF2|,依双曲线定义,有|PF1|-|PF2|=4,依已知条件有|PF1|•|PF2|=|F1F2|2=4c2∴16+8c2<50+2c2,∴c2<,又∵c2=4+b2<,∴b2<,∴b2=1.答案:12.解法一:设所求圆的圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴、y轴的距离分别为|b|、|a|∵圆P截y轴所得弦长为2,∴r2=a2+1又由题设知圆P截x轴所得劣弧对的圆心角为90°,故弦长|AB|= r,故r2=2b2,从而有2b2-a2=1又∵点P(a,b)到直线x-2y=0的距离d= ,因此,5d2=|a-2b|2=a2+4b2-4ab≥a2+4b2-2(a2+b2)=2b2-a2=1,当且仅当a=b时上式等号成立,此时5d2=1,从而d取最小值,为此有,∵r2=2b2, ∴r2=2于是所求圆的方程为:(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2解法二:设所求圆P的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)设A(0,y1),B(0,y2)是圆与y轴的两个交点,则y1、y2是方程a2+(y-b)2=r2的两根,∴y1,2=b±由条件①得|AB|=2,而|AB|=|y1-y2|,得r2-a2=1设点C(x1,0)、D(x2,0)为圆与x轴的两个交点,则x1,x2是方程(x-a)2+b2=r2的两个根,∴x1,2=a±由条件②得|CD|= r,又由|CD|=|x2-x1|,得2b2=r2,故2b2=a2+1设圆心P(a,b)到直线x-2y=0的距离为d=∴a-2b=±d,得a2=(2b±d)2=4b2±4 bd+5d2又∵a2=2b2-1,故有2b2±4 bd+5d2+1=0.把上式看作b的二次方程,∵方程有实根.∴Δ=8(5d2-1)≥0,得5d2≥1.∴dmin= ,将其代入2b2±4 bd+5d2+1=0,得2b2±4b+2=0,解得b=±1.从而r2=2b2=2,a=±=±1于是所求圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2歼灭重点难点训练一、1.解析:将直线方程变为x=3-2y,代入圆的方程x2+y2+x-6y+m=0,得(3-2y)2+y2+(3-2y)+m=0.整理得5y2-20y+12+m=0,设P(x1,y1)、Q(x2,y2)则y1y2= ,y1+y2=4.又∵P、Q在直线x=3-2y上,∴x1x2=(3-2y1)(3-2y2)=4y1y2-6(y1+y2)+9故y1y2+x1x2=5y1y2-6(y1+y2)+9=m-3=0,故m=3.答案:A2.解析:由题意,可设椭圆方程为:=1,且a2=50+b2,即方程为=1.将直线3x-y-2=0代入,整理成关于x的二次方程.由x1+x2=1可求得b2=25,a2=75.答案:C二、3.解析:所求椭圆的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),2a=|PF1|+|PF2|.欲使2a最小,只需在直线l上找一点P.使|PF1|+|PF2|最小,利用对称性可解.答案:=14.解析:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2则有由此可写所求圆的方程.答案:x2+y2-2x-12=0或x2+y2-10x-8y+4=0三、5.解:|MF|max=a+c,|MF|min=a-c,则(a+c)(a-c)=a2-c2=b2,∴b2=4,设椭圆方程为①设过M1和M2的直线方程为y=-x+m ②将②代入①得:(4+a2)x2-2a2mx+a2m2-4a2=0 ③设M1(x1,y1)、M2(x2,y2),M1M2的中点为(x0,y0),则x0= (x1+x2)= ,y0=-x0+m= .代入y=x,得,由于a2>4,∴m=0,∴由③知x1+x2=0,x1x2=-,又|M1M2|= ,代入x1+x2,x1x2可解a2=5,故所求椭圆方程为:=1.6.解:以拱顶为原点,水平线为x轴,建立坐标系,如图,由题意知,|AB|=20,|OM|=4,A、B坐标分别为(-10,-4)、(10,-4)设抛物线方程为x2=-2py,将A点坐标代入,得100=-2p×(-4),解得p=12.5,于是抛物线方程为x2=-25y.由题意知E点坐标为(2,-4),E′点横坐标也为2,将2代入得y=-0.16,从而|EE′|= (-0.16)-(-4)=3.84.故最长支柱长应为3.84米.7.解:由e= ,可设椭圆方程为=1,又设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=4,y1+y2=2,又=1,两式相减,得=0,即(x1+x2)(x1-x2)+2(y1+y2)(y1-y2)=0.化简得=-1,故直线AB的方程为y=-x+3,代入椭圆方程得3x2-12x+18-2b2=0.有Δ=24b2-72>0,又|AB|= ,得,解得b2=8.故所求椭圆方程为=1.。

相关文档
最新文档