圆锥曲线中焦点三角形几个问题的解法

圆锥曲线中焦点三角形几个问题的解法
圆锥曲线中焦点三角形几个问题的解法

高中数学-圆锥曲线有关焦点弦的几个公式及应用.

圆锥曲线有关焦点弦的几个公式及应用 如果圆锥曲线的一条弦所在的直线经过焦点,则称此弦为焦点弦。圆锥曲线的焦点弦问题涉及到离心率、直线斜率(或倾斜角)、定比分点(向量)、焦半径和焦点弦长等有关知识。焦点弦是圆锥曲线的“动脉神经”,集数学知识、思想方法和解题策略于一体,倍受命题人青睐,在近几年的高考中频频亮相,题型多为小题且位置靠后属客观题中的压轴题,也有作为大题进行考查的。本文介绍圆锥曲线有关焦点弦问题的几个重要公式及应用,与大家交流。 定理1已知点是离心率为的圆锥曲线的焦点,过点的弦与的焦点所在的轴的夹角为,且。(1)当焦点内分弦时,有;(2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线),有。 证明设直线是焦点所对应的准线,点在直线上的射影分别为,点在 直线上的射影为。由圆锥曲线的统一定义得,,又,所以。 (1)当焦点内分弦时。 如图1,,所以 。

图1 (2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线)。 如图2,,所以 。 图2 评注特别要注意焦点外分焦点弦(此时曲线为双曲线)和内分焦点弦时公式的不同,这一点很容易不加区别而出错。 例1(2009年高考全国卷Ⅱ理科题)已知双曲线的右焦点为,过且斜率为的直线交于两点。若,则的离心率为()

解这里,所以,又,代入公式得,所 以,故选。 例2(2010年高考全国卷Ⅱ理科第12题)已知椭圆的离心 率为。过右焦点且斜率为的直线于相交于两点,若,则() 解这里,,设直线的倾斜角为,代入公式得,所以 ,所以,故选。 例3 (08高考江西卷理科第15题)过抛物线的焦点作倾斜角为 的直线,与抛物线交于两点(点在轴左侧),则有____ 图3

高考数学竞赛圆锥曲线中与焦点弦相关的问题

与焦点弦相关的问题 8.椭圆、双曲线、抛物线的焦点弦性质(定值1) 问题探究8 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,是否存在实常数λ,使AB FA FB λ=?u u u r u u u r u u u r 恒成立.并由此求∣AB ∣的最小值.(借用柯西不等式) 实验成果 动态课件 椭圆的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 11112 ||||AF BF ep += 备用课件 双曲线的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 AB 在同支 11112 ||||AF BF ep += AB 在异支 11112 | |||||AF BF ep -= 备用课件 抛物线的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 112 ||||AF BF ep += 备用课件

9.椭圆、双曲线、抛物线的正交焦点弦性质(定值2) 问题探究9 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线12,l l 分别交椭圆于A ,B 两点和C ,D 两点,且12l l ⊥,是否存在实常数λ,使AB CD AB CD λ+=?u u u r u u u r u u u r u u u r 恒成立.并由此求 四边形ABCD 面积的最小值和最大值. 实验成果 动态课件 椭圆互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 22||1||12 -= + 备用课件 双曲线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 2| 2|||1||12-=+ 备用课件 抛物线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 22||1||12 -= + 备用课件

(完整版)圆锥曲线焦点三角形推导

椭圆焦点三角形 1.椭圆焦点三角形定义及面积公式推导 (1)定义:如图1,椭圆上一点与椭圆的两个焦点12,F F 构成的三角形12 PF F 称之为椭圆焦点三角形. (2)面积公式推导 解:在12PF F ?中,设12F PF α∠=,11PF r =,22PF r =,由余弦定理得 2 2 2 1212 12 cos 2PF PF F F PF PF α+-= ?222 1212 (2)2r r c r r +-= ? 22121212()242r r r r c r r +--=22 1212(2)242a r r c r r --= 2212124()22a c r r r r --=212 122b rr r r -= ∴21212cos 2r r b r r α=- 即2 1221cos b r r α =+, ∴12 212112sin sin 221cos PF F b S r r ααα?==??+2sin 1cos b αα=+=2tan 2 b α. 例1.焦点为12,F F 的椭圆22 14924x y +=上有一点M ,若120MF MF ?=u u u u r u u u u r ,求12 MF F ?的面积. 解:∵120MF MF ?=u u u u r u u u u r , ∴12MF MF ⊥, ∴ 12MF F S ?=290tan 24tan 242 2 b α ? ==. 例2.在椭圆的22 221(0)x y a b a b +=>>中,12,F F 是它的两个焦点,B 是短轴的 一个端点,M 是椭圆上异于顶点的点,求证:1212F BF F MF ∠>∠. 证明:如图2,设M 的纵坐标为0y , 图1 F 1 x y O P F 2

圆锥曲线的焦点弦公式及应用(难)

圆锥曲线有关焦点弦的几个公式及应用如果圆锥曲线的一条弦所在的直线经过焦点,则称此弦为焦点弦。圆锥曲线的焦点弦问题涉及到离心率、直线斜率(或倾斜角)、定比分点(向量)、焦半径和焦点弦长等有关知识。焦点弦是圆锥曲线的“动脉神经”,集数学知识、思想方法和解题策略于一体,倍受命题人青睐,在近几年的高考中频频亮相,题型多为小题且位置靠后属客观题中的压轴题,也有作为大题进行考查的。本文介绍圆锥曲线有关焦点弦问题的几个重要公式及应用,与大家交流。 定理1已知点是离心率为的圆锥曲线的焦点,过点的弦与的焦点所在的轴的夹角为,且。(1)当焦点内分弦时,有;(2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线),有。 证明设直线是焦点所对应的准线,点在直线上的射影分别为,点在直线上的射影为。由圆锥曲线的统一定义得,,又,所以。 (1)当焦点内分弦时。 如图1,,所以。 图1

(2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线)。 如图2,,所以 。 图2 评注特别要注意焦点外分焦点弦(此时曲线为双曲线)和内分焦点弦时公式的不同,这一点很容易不加区别而出错。 例1(2009年高考全国卷Ⅱ理科题)已知双曲线的右焦点为,过且斜率为的直线交于两点。若,则的离心率为() 解这里,所以,又,代入公式得,所以,故选。 例2(2010年高考全国卷Ⅱ理科第12题)已知椭圆的离心 率为。过右焦点且斜率为的直线于相交于两点,若,则()

解这里,,设直线的倾斜角为,代入公式得,所以,所以,故选。 例3 (08高考江西卷理科第15题)过抛物线的焦点作倾斜角为 的直线,与抛物线交于两点(点在轴左侧),则有____ 图3 解如图3,由题意知直线与抛物线的地称轴的夹角,当点在轴左侧时, 设,又,代入公式得,解得,所以。 例4(2010年高考全国卷Ⅰ理科第16题)已知是椭圆的一个焦点,是短轴的一个端点,线段的延长线交于点,且,则的离心率为___解设直线与焦点所在的轴的夹角为,则,又,代入公式得,所以。 例5(自编题)已知双曲线的离心率为,过左焦点 且斜率为的直线交的两支于两点。若,则___解这里,,因直线与左右两支相交,故应选择公式,代入公式得,所以所以,所以。

圆锥曲线焦点弦问题

圆锥曲线焦点弦问题

θ2222 sin 2c a ab - 高考题:1.过抛物线)0(22 >=p py x 的焦点F 作倾斜角为300的直线与抛物线交于A 、B 两点(点A 在y 轴左侧),则 =FB AF 解:由公式:11cos +-= λλθe 得:11-21+=λλ,解得λ=3,∴=FB AF 3 1 2.双曲线122 22=-b y a x ,AB 过右焦点F 交双曲线与A 、B ,若直线AB 的斜率为3, 4=则双曲线的离心率e= 解:∵由已知tan θ=3∴θ=600, 由公式:11cos +-= λλθe 得:e 11-21+=λλ=1 41 -4+ ∴ e= 5 6 3.(2010高考全国卷)已知椭圆C :12222=+b y a x (a>b>0),离心率23 =e ,过右焦点且 斜率为k (k>0)的直线与C 相交于A 、B 两点,若3=,则k=( B )

A 、1 B 、2 C 、3 D 、2 解:由公式:11 cos +-= λλθe 得cos θ=3 1∴ k=tan θ=2;故选B 。 4.2009年高考全国卷Ⅱ理科题)已知双曲线的右焦点为 ,过 且斜率为的直线交 于 两点。若 ,则 的离心率为( ) 解 这里,所以,又,代入公式得,所 以 ,故选。 5.(08高考江西)过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,与抛物 线交于 两点(点在轴左侧),则有____ 图3 解 如图3,由题意知直线 与抛物线的地称轴的夹角 ,当点 在 轴左侧时, 设,又,代入公式得,解得,所以。

6.(2010年高考全国卷Ⅰ理科第16题)已知是椭圆的一个焦点,是短轴的一个端点,线段的延长线交于点,且,则的离心率为___解设直线与焦点所在的轴的夹角为,则,又,代入公式得,所以。 7.已知双曲线的离心率为,过左焦点且斜率为的直线交的两支于两点。若,则___ 解这里,,因直线与左右两支相交,故应选择公式,代入公式得,所以所以,所以。8.(2009年高考福建)过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,交抛物线于两点,若线段的长为8,则___ 解由抛物线焦点弦的弦长公式为得,,解得。 11.(2007年重庆卷第16题)过双曲线的右焦点作倾斜角为的直线,交双曲线于两点,则的值为___ 解易知均在右支上,因为,离心率,点准距 ,因倾斜角为,所以。由焦半径公式得, 。

圆锥曲线离心率和焦点三角形

圆锥曲线离心率和焦点三角形 上课时间:2013.1. 授课教师: 上课内容: 1)学习重难点:圆锥综合复习.重点圆锥和双曲线 2)学习规划:常见题型的解题技巧和方法 1、设12F F ,分别是双曲线2222x y a b -的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠= 且123AF AF =,则双曲线的离心率为( ) A .52 B .102 C .152 D .5 2、设F 为抛物线24y x =的焦点,A B C ,,为该抛物线上三点,若FA FB FC ++=0 ,则FA FB FC ++= ( ) A .9 B .6 C .4 D .3 3、双曲线221102 x y -=的焦距为( ) A. 32 B. 42 C. 33 D. 43 4、椭圆14 22=+y x 的两个焦点为F 1、F 2,过F 1作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,一个交点为P ,则||2PF = ( ) A .23 B .3 C .2 7 D .4 5、直线y=x-3与抛物线x y 42=交于A 、B 两点,过A 、B 两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P 、Q ,则梯形APQB 的面积为( ) (A )48. (B )56 (C )64 (D )72.

6、已知椭圆的中心在原点,离心率2 1=e ,且它的一个焦点与抛物线x y 42-=的焦点重合,则此椭圆方程为( ) 13422=+y x B .16822=+y x C .1222=+y x D .1422 =+y x 7、若双曲线2221613x y p -=的左焦点在抛物线y 2=2px 的准线上,则p 的值为 ( ) (A)2 (B)3 (C)4 (D)42 8、已知椭圆1532222=+n y m x 和双曲线1322222=-n y m x 有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程是( ) A .y x 215±= B .x y 215±= C .y x 43±= D .x y 4 3±= 9、双曲线)0(122≠=-mn n y m x 离心率为2,有一个焦点与抛物线x y 42=的焦点重合,则mn 的值为( ) A .163 B .83 C .3 16 D .38 10、设椭圆2212516 x y +=上一点P 到左准线的距离为10,F 是该椭圆的左焦点,若点M 满足1()2 OM OP DF =+ ,则||OM = . 11、已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A B 、两点,F 为C 的 焦点,若||2||FA FB =,则k = ( ) A. 1 3 B.23 C. 23 D. 223 12、若圆422=+y x 与圆)0(06222>=-++a ay y x 的公共弦长为32,则a=________.

圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式

圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式 湖北省天门中学薛德斌 一、圆锥曲线的极坐标方程 椭圆、双曲线、抛物线可以统一定义为:与一个定点(焦点)的距离和一条定直线(准线)的距离的比等于常数e的点的轨迹. 以椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点)为极点,过点F作相应准线的垂线,垂足为K,以FK的反向延长线为极轴建立极坐标系. ep 椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为:. 1ecos 其中p是定点F到定直线的距离,p>0. 当0<e<1时,方程表示椭圆; 当e>1时,方程表示双曲线,若ρ>0,方程只表示双曲线右支,若允许ρ<0,方程就表示整个双曲线; 当e=1时,方程表示开口向右的抛物线. 二、圆锥曲线的焦半径公式 设F为椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点),P为椭圆(双曲线的右支、抛物线)上任一点,则 ∵PF e PQ,∴PF e(PF cos p),其中p FH,〈x轴,FP〉∴焦半径PF ep . 1ecos 当P在双曲线的左支上时,PF ep 1ecos . 推论:若圆锥曲线的弦MN经过焦点F,则有 112 . MF NF ep

2 cos 2 . c 2 2 2 三、圆锥曲线的焦点弦长 若圆锥曲线的弦 MN 经过焦点 F , a 2 b 2 ep ep 2ab 2 1、椭圆中, p , MN c c 1 ecos 1 ecos( ) a 2 c 2、双曲线中, ep ep 2ab 2 若 M 、N 在双曲线同一支上, MN ; 1 ecos 1 ecos( ) a 2 c 2 cos ep ep 2ab 2 若 M 、N 在双曲线不同支上, MN . 1 ecos 1 ecos c 2 cos a 2 3、抛物线中, MN p p 2p . 1 cos 1 cos( ) sin 四、直角坐标系中的焦半径公式 设 P (x,y )是圆锥曲线上的点, 1、若 F 、F 分别是椭圆的左、右焦点,则 PF 1 2 1 a ex ,PF 2 a ex ; 2、若 F 、 F 分别是双曲线的左、右焦点, 1 2 当点 P 在双曲线右支上时, PF 1 ex a , PF 2 ex a ; 当点 P 在双曲线左支上时, PF 1 a ex , PF 2 a ex ; 3、若 F 是抛物线的焦点, PF x p . 2

与焦点弦相关的问题

三、与焦点弦相关的问题 8.椭圆、双曲线、抛物线的焦点弦性质(定值1 ) 问题探究8 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,是否存在实常数λ,使AB FA FB λ=? 恒成立.并由此求∣AB ∣的最小值.(借用柯西不等式) 实验成果 动态课件 椭圆的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 11112 ||||AF BF ep += 备用课件 双曲线的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 AB 在同支 11112 ||||AF BF ep += AB 在异支 11112 | |||||AF BF ep -= 备用课件 抛物线的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 112 ||||AF BF ep += 备用课件

9.椭圆、双曲线、抛物线的正交焦点弦性质(定值2 ) 问题探究9 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线12,l l 分别交椭圆于A ,B 两点和C ,D 两点,且12l l ⊥,是否存在实常数λ,使AB CD AB CD λ+=? 恒成立.并由此求 四边形ABCD 面积的最小值和最大值. 实验成果 动态课件 椭圆互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 22||1||12 -=+ 备用课件 双曲线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 2| 2|||1||12-=+ 备用课件 抛物线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 22||1||12 -=+ 备用课件

10.椭圆、双曲线、抛物线的焦点弦与其中垂线性质(定值 3) 问题探究10 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,AB 中垂线交x 轴于点D ,是否存在实常数λ,使1AB F D λ= 恒成立? 实验成果 动态课件 设椭圆焦点弦AB 的中垂线交长轴于点D ,则∣DF ∣与∣AB ∣之比为离心率的一半(F 为焦点) 备用课件 设双曲线焦点弦AB 的中垂线交焦点所在直线于点D ,则∣DF ∣与∣AB ∣之比为离心率的一半(F 为焦点) 备用课件 设抛物线焦点弦AB 的中垂线与对称轴交于点D ,则∣DF ∣与 ∣AB ∣之比为离心率的一半(F 为焦点) 备用课件

圆锥曲线焦点、焦点三角形类

圆锥曲线焦点、焦点三角形问题 22 xy 13.( 2009 江西卷文) 设 F 1 和 F 2 为双曲线 2 2 1(a 0,b ab P (0,2 b ) 是正三角形的三个顶点 ,则双曲线的离心率为 答案】 B 答案 】 y=x |PF 1 | |PF 2 | 2a |PF 1 |?|PF 2 | 18 2 2 2 |PF 1 |2 |PF 2 |2 4c 2 故有 b = 3。 答案】 3 40.(2009 年广东卷文 ) (本小题满分 14 分) 3 A . 2 B . 5 C . 2 D .3 解析】由 tan 6 2b 3 有 3c 4b 2 4(c 2 a 2 ),则 e 2,故选 B. 39.(2009 年上海卷理)已知 F 1、 F 2是椭圆 2 C:a x 2 2 a 2 y b 2 1( a >b > 0)的两个焦点, P 为椭圆 C 上一点,且 PF 1 PF 2 . 若 PF 1F 2 的面积为 9, 则b = 0 )的两个焦点 , 若 F 1,F 2 , 20.(2009 湖南卷文) 抛物线 y 2 8x 的焦点坐标是( ) A .(2,0) B .(- 2,0) C .(4,0) D .(- 4,0) 解析 】由 y 2 8x ,易知焦点坐标是 ( 2p ,0) ( 2,0) ,故选 B. 【答案】B 29.(2009 宁夏海南卷理)设已知抛物线 AB 的中点为( 2, 物线 C 相交于 A ,B 两点。若 C 的顶点在坐标原点, 2),则直线 焦点为 F (1,0),直线 l 与 抛 l 的方程为 ________ . 解析】抛物线的方程为 y 2 4x , A x 1, y 1 , B x 2,y 2 ,则有 x 1 x 2, 2 y 1 2 y 2 4x 1 4x 2 两式相减得, y 12 y 22 4 x 1 x 2 y 1 y 2 x 1 x 2 y 1 y 2 直线 l 的方程为 y-2=x-2, 即 y=x 解析】依题意, ,可得 4c 2+ 36=4a 2,即 a 2-c 2=9,

圆锥曲线的焦点弦问题(特征梯形)

课题:探究抛物线中的焦点弦问题 【学习目标】: 探讨解决抛物线中有关焦点弦问题的思想方法. 【问题探究】: 抛物线定义:平面内与一个定点F 的距离和一条定直线l 距离相等的点的轨迹. 问题一:已知过抛物线2 2(0)y px p =>的焦点F 的直线 交抛物线于1122(,),(,)A x y B x y 两点,则?AB = (1):12AB x x p =++ (2):m i n AB 问题二、已知过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线 交抛物线于,A B 两点,' ',A B 为,A B 在准线上的射影, 则' ' ?A FB ∠= (3):' ' 90A FB ∠= (4):以Q 为圆心,以'' A B 为直径的圆切AB 于F 点 (x 1,y 1) (x 2,y 2) x y B′ A′ (x 1,y 1) (x 2,y 2) x y F′B′ A′Q

问题三、已知过抛物线2 2(0)y px p =>的焦点F 的直线 交抛物线于,A B 两点,'' ,A B 为,A B 在准线上的射影, 则以,A B 为直径的圆与准线的位置关系? (5):以P 为圆心,以AB 为直径的圆切''A B 于Q 点 (6):90AQB ∠ = 问题四、已知过抛物线2 2(0)y px p =>的焦点F 的直线 交抛物线于1122(,),(,)A x y B x y 两点,则1212?,?x x y y == (7):22 121 2,4 p x x yy p ==- 问题五、已知过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线 交抛物线于1122(,),(,)A x y B x y 两点,则11 ?AF BF += (8):112A F B F p += (x 1,y 1) (x 2,y 2) x y B′ A′Q P (x 1,y 1) (x 2,y 2) x y (x 1,y 1) (x 2,y 2) x y

圆锥曲线焦点三角形和焦点弦性质的

圆锥曲线焦点三角形和焦点弦性质的探讨 数学系2008级6班唐流聪 指导教师 XXX 摘要:圆锥曲线是现行高中解析几何学的重要内容之一,且圆锥曲线知识既是高中数学的重点,又是难点,因而成为高考的重点考查内容。而圆锥曲线的主要内容之一是过圆锥曲线焦点的弦或直线的有关问题,学生在求解此类题目时,常常感到无从下手。为解除这种困惑,在全面研究了高中数学教材及要求的基础上,通过分析、推导的方法,文章对椭圆焦点三角形的性质,双曲线焦点三角形的性质及圆锥曲线焦点弦的性质进行了研究和探讨,得出圆锥曲线焦点三角形的五条基本性质,以便使学生对相关知识有一个更全面、更系统、更深刻的了解,从而进一步提高运用这些性质去解决相关题目的数学能力和应用能力。 关键词:圆锥曲线;焦点三角形;性质;焦点 On the Properties of Conic Focal Point Triangle and Focal Point String Abstract: The cone curve, as an important part of content of analytical geometry in present high school, is rated not only as a key point but also a difficulty in mathematics teaching in senior high school, and so it becomes a key examination point in the college entrance examination. The most important content of cone curve is the problems concerning the string or straight line which passes through the conic focal point. Faced with this kind of questions, some students do not always know what to begin with. To relieve their confusion, this paper, on the basis of a thorough study of the mathematical teaching material for high schools and by means of analysis and deduction, probes into the nature of ellipse focal point triangle, the nature of hyperbolic curve focal point triangle and the nature of conic focal point string, and points out five basic properties of the conic focal point triangle. These properties can help students further understand the conic knowledge systematically and improve their mathematics competence and application ability in solving mathematical problems. Key words: cone curve; focal point triangle; properties; focal point 1引言 圆锥曲线是现行高中解析几何学的重要内容之一,且圆锥曲线知识既是高中数学的重点,又是难点.而圆锥曲线的主要内容之一是过圆锥曲线焦点的弦或直线的相关问题.在求解这类问题时,许多学生常常感到束手无策,部分学生由于计算量大的繁锁,产生厌学数学的情绪.为了解除这种困惑,培养或提高学生学习数学的兴趣,让学生掌握一定的解题方法或数学思想是很必要的.在数学中,我们常常是利用性质去讨论问题,因此,文章首先探讨圆锥曲线焦点三角形及焦点弦的性质,然后再讨论这些性质的应用. 圆锥曲线焦点三角形及焦点弦具有不少性质,许多教师或专家已做过研究.文献[2]主要是对椭圆焦点三角形的性质进行研究,而文献[7]主要是对双曲线焦点三角形的性质进行研究.文献[2]、[7]都是孤立地进行探讨,缺乏系统性,显得单一.文献[1]、[10]主要围绕焦点三角形的内切圆将椭圆焦点三角形与双曲线焦点三角形的性质结合起来探讨,弥补了文

高中数学 圆锥曲线焦点弦斜率公式及应用 专题辅导

高中数学 圆锥曲线焦点弦斜率公式及应用 专题辅导 周华生 本文介绍圆锥曲线标准方程的两个用定比λ表示的斜率公式及解题时的巧妙应用。 定理1 若 AB 是椭圆 )0b a (b a y a x b :2222221>>=+Γ或双曲线 2222222b a y a x b :=-Γ或抛物线)0p (px 2y :23>=Γ的焦点弦,F 为焦点且λ=,(A 在B 之上),则弦AB 所在直线斜率k 满足 )1,0(1e ) 1()1(k 2 2 22 ±≠λ≠λ--λ+λ= (1) 证明:设AB 的倾角为α。 (1)当?<α<900时,l 为F 对应的准线,如图1对曲线1Γ: ?? ?α-α=±=+-=+-=+λ-λ== λ) F (cos e ) F (cos e |AB ||)BC |(e |BF ||AF ||)'BB ||'AA (|e | BF ||AF || BF ||AF |11,|'BB || 'AA ||BF ||AF |为右焦点为左焦点 所以2 22 2 )1()1(e sec -λ+λ=α,即1e )1()1(tan 2222--λ+λ=α。 (2)当?<α

高考数学竞赛圆锥曲线中与焦点弦相关的问题

与焦点弦相关的问题 8.椭圆、双曲线、抛物线的焦点弦性质(定值1) 问题探究8 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,是否存在实常数λ,使AB FA FB λ=?恒成立.并由此求∣A B∣的最小值.(借用柯西不等式) 实验成果 动态课件 椭圆的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 11112 ||||AF BF ep += 备用课件 双曲线的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 AB 在同支 11112 ||||AF BF ep += AB 在异支 11112 | |||||AF BF ep -= 备用课件 抛物线的焦点弦的两个焦半径倒数之和为常数 112 ||||AF BF ep += 备用课件

9.椭圆、双曲线、抛物线的正交焦点弦性质(定值2) 问题探究9 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线12,l l 分别交椭圆于A ,B 两点和C,D两点,且12l l ⊥,是否存在实常数λ,使AB CD AB CD λ+=?恒成立.并由此求四边 形AB CD面积的最小值和最大值. 实验成果 动态课件 椭圆互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 22||1||12 -= + 备用课件 双曲线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 2| 2|||1||12-=+ 备用课件 抛物线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 ep e CD AB 22||1||12 -= + 备用课件

10.椭圆、双曲线、抛物线的焦点弦与其中垂线性质(定值3) 问题探究10 已知椭圆22 143 x y +=,1F 为椭圆之左焦点,过点1F 的直线交椭圆于A,B 两点,AB 中垂线交x 轴于点D ,是否存在实常数λ,使1AB F D λ=恒成立? 实验成果 动态课件 设椭圆焦点弦AB 的中垂线交长 轴于点D ,则∣D F∣与∣AB ∣之比为离心率的一半(F 为焦点) 备用课件 设双曲线焦点弦AB 的中垂线交焦点所在直线于点D ,则∣D F∣与∣AB ∣之比为离心率的一半(F 为焦点) 备用课件 设抛物线焦点弦AB 的中垂线与对称轴交于点D ,则∣DF ∣与 ∣AB ∣之比为离心率的一半(F 为焦点) 备用课件

高中数学圆锥曲线知识点总结

高中数学知识点大全—圆锥曲线 一、考点(限考)概要: 1、椭圆: (1)轨迹定义: ①定义一:在平面内到两定点的距离之和等于定长的点的轨迹是椭圆,两定点是焦点,两定点间距离是焦距,且定长2a大于焦距2c。用集合表示为: ; ②定义二:在平面内到定点的距离和它到一条定直线的距离之比是个常数e,那么这个点的轨迹叫做椭圆。其中定点叫焦点,定直线叫准线,常数e是离心率。 用集合表示为: ; (2)标准方程和性质:

注意:当没有明确焦点在个坐标轴上时,所求的标准方程应有两个。 (3)参数方程:(θ为参数); 3、双曲线: (1)轨迹定义: ①定义一:在平面内到两定点的距离之差的绝对值等于定长的点的轨迹是双曲线,两定点是焦点,两定点间距离是焦距。用集合表示为: ②定义二:到定点的距离和它到一条定直线的距离之比是个常数e,那么这个点的轨迹叫做双曲线。其中定点叫焦点,定直线叫准线,常数e是离心率。 用集合表示为:

(2)标准方程和性质: 注意:当没有明确焦点在个坐标轴上时,所求的标准方程应有两个。

4、抛物线: (1)轨迹定义:在平面内到定点和定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线,定点是焦点,定直线是准线,定点与定直线间的距离叫焦参数p。用集合表示为 : (2)标准方程和性质: ①焦点坐标的符号与方程符号一致,与准线方程的符号相反; ②标准方程中一次项的字母与对称轴和准线方程的字母一

致; ③标准方程的顶点在原点,对称轴是坐标轴,有别于一元二次函数的图像; 二、复习点睛: 1、平面解析几何的知识结构: 2、椭圆各参数间的关系请记熟“六点六线,一个三角形”,即六点:四个顶点,两个焦点;六线:两条准线,长轴短轴,焦点线和垂线PQ;三角形:焦点三角形。则椭圆的各性质(除切线外)均可在这个图中找到。

圆锥曲线之焦点弦专题

圆锥曲线之焦点弦专题 一.圆锥曲线常用的几种方法: 1.定义法 2.韦达定理 3.设而不求点差法 4.弦长公式法 5.数形结合法 6.参数法(点参数;K参数:角参数) 7.代入法中的顺序 8.充分利用曲线系方程法 二.圆锥曲线七种常见题型 1.中点弦问题 2.焦点三角形问题 3.直线与圆锥曲线位置关系 4.圆锥曲线的有关最值(范围)问题 5.求曲线的方程问题 6.存在两点关于直线对称问题 7.两线段垂直问题 三.焦点弦题型讲与练 模型:e=√1+k2|?-1/?+1|或|ecos?|=|?-1/?+1 1.已知椭圆c:x2/a2+y2/b2=1的离心率为√3/2,过右焦点F且斜率为k的直线与c交与A.B两点,若向量AF=3FB.求k的值。 2设F1,F2分别是椭圆E:x2+y2/2=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A、B两点,若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为___ .3.设F1.F2分别为椭圆x2/3+y2=1的左右的焦点,点A,B在椭圆上,若向量F1A =5F2B,则A点的坐标 .

4.椭圆的左右焦点分别为F1F2,A、B是椭圆上的两点,AF1=3F1B,∠BAF=90,椭圆的离心率是() A 1/2 B√2/2 C√3/2 D3/4 5.(本小题满分12分)设F1,F2分别是椭圆E:的左,右焦点, 过F1且斜率为1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(I) 求E的离心率; (II) 设点P(0,-1)满足|PA|=|PB|,求E的方程. 6.设F1,F2分别是椭圆C:的左,右焦点,M是C上一点且MF2 与x轴垂直.直线MF1与C的另一交点为N. (Ⅰ)若直线MN的斜率为3/4,求C的离心率; (Ⅱ)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b. 7.设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E. (Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程; (Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.

圆锥曲线焦点弦公式及应用

圆锥曲线焦点弦公式及应用 湖北省阳新县高级中学邹生书 焦点弦是圆锥曲线的“动脉神经”,集数学知识、思想方法和解题策略于一体,倍受命题人青睐,在近几年的高考中频频亮相,题型多为小题且位置靠后属客观题中的压轴题,也有作为大题进行考查的。 定理1已知点是离心率为的圆锥曲线的焦点,过点的弦与的焦点所在的轴的夹角为,且。(1)当焦点内分弦时,有 ;(2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线),有 。 证明设直线是焦点所对应的准线,点在直线上的射影分别为, 点在直线上的射影为。由圆锥曲线的统一定义得,,又 ,所以。 (1)当焦点内分弦时。 如图1,,所以 。 图1 (2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线)。

如图2,,所以 。 图2 评注特别要注意焦点外分焦点弦(此时曲线为双曲线)和内分焦点弦时公式的不同,这一点很容易不加区别而出错。 例1(2009年高考全国卷Ⅱ理科题)已知双曲线的右 焦点为,过且斜率为的直线交于两点。若,则的离心率为() 解这里,所以,又,代入公式得,所 以,故选。 例2(2010年高考全国卷Ⅱ理科第12题)已知椭圆的 离心率为。过右焦点且斜率为的直线于相交于两点,若,则() 解这里,,设直线的倾斜角为,代入公式得, 所以,所以,故选。

例3 (08高考江西卷理科第15题)过抛物线的焦点作倾斜 角为的直线,与抛物线交于两点(点在轴左侧),则有____ 图3 解如图3,由题意知直线与抛物线的地称轴的夹角,当点在轴 左侧时,设,又,代入公式得,解得,所以。 例4(2010年高考全国卷Ⅰ理科第16题)已知是椭圆的一个焦点,是短轴的一个端点,线段的延长线交于点,且,则的离心率为___ 解设直线与焦点所在的轴的夹角为,则,又,代 入公式得,所以。 例5(自编题)已知双曲线的离心率为,过左焦点且斜率为的直线交的两支于两点。若,则___ 解这里,,因直线与左右两支相交,故应选择公式 ,代入公式得,所以所以,所以。 定理2已知点和直线是离心率为的圆锥曲线的焦点和对应准线,焦准 距(焦点到对应准线的距离)为。过点的弦与曲线的焦点所在的轴的夹

圆锥曲线焦点弦的一个性质

圆锥曲线焦点弦的一个性质 浙江省台州市实验中学 张铭 由于圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)有着统一的内在规律,因而它们的一些性质逐渐被人们揭示。本人在研究圆锥曲线焦点弦时,发现了一个统一性质,现叙述如下: 定理1:已知抛物线E:y 2=2px (p>0)的焦点为F ,其准线为L: 2 p x =-,,过焦点F 的直线m 与抛物线交于A 、B 两点.则112||||AF BF p += 证明:若过点F 的直线m 的斜率存在为k(k ≠0),则m 的方程为()2 p y k x =-. 设1122(,),(,)A x y B x y ,将()2p y k x =-代入抛物线方程可得22()22 p k x px -= 即22222 (2)04k p k x p k x -++= 22 12122(2),4p k p x x x x k +∴+=?= 1112||||,||||22 p p AF AA x BF BB x ==+==+又 221222 (2)2(1)||||p k p k AF BF x x p p k k ++∴+=++=+= (1) 2 1212122222222||||()()()2224(2)1424p p p p AF BF x x x x x x p p p k p k p k k ?=++=?+++++=+?+=? (2) (1) 除以(2)得 ||||22||||A F B F A F B F p p +=+=?11 ,即 |AF||BF| 若过F 点的直线m 的斜率不存在,此时直线m 的方程为:2p x = 则A.B 两点坐标为(,)(,)||||22p p p p AF BF p -∴==和 11112||||AF BF p p p ∴+=+= 命题也成立。 综上,定理得证。

圆锥曲线焦点三角形问题常见类型解析

圆锥曲线焦点三角形问题常见类型解析 圆锥曲线中的三角形问题(特别是与焦半径相关的三角形问题)是解析几何中的一个综合性较强的重点内容。下举例谈谈圆锥曲线焦点三角形问题常见类型。 一、定值问题 例 1. 椭圆 x a y b a b 22 22 10+ =>>()上一点P ,两个焦点 )0,()0,(21c F c F ,-, 12F P F ?的内切圆记为M ,求证:点P 到M 的切 线长为定值。 证明:设⊙M 与△PF 1F 2的切点为A 、B 、C ,如图1,因⊙M 是△PF 1F 2的内切圆,所以|F 1A|=|F 1C|、|F 2C|=|F 2B|,|PA|=|PB|; ∵ |F 1C|+|F 2C|=2c ,∴ |F 1A|+|F 2B|=2c ,由椭圆第一定义知 |PF 1|+|PF 2|=2a ,∴ |PA|+|F 1A|+|PB|+|F 2B|=2a , ∴ 2|PA|=2a-2c 即 |PA|=a -c 为定值.证毕. 点评:圆锥曲线定义不仅是推导圆锥曲线方程及性质的基础, 而且也是解 题的重要工具.对于有些解析几何问题,若从圆锥曲线的定义上去思考,往往会收到避繁就简,捷足先登的解题效果。 二、动点轨迹问题 例2、已知椭圆 x a y b a b 2 2 2 210+=>>()上一动点P ,两个焦点)0,()0,(21c F c F ,-, 12F P F ?的内切圆记为M ,试求圆心M 的轨迹方程 。 解析: 如图1,设∠PF 1F 2=α、∠PF 2F 1=β,M(x ,y)则在△PF 1F 2中由正弦定理及椭圆的定 义有||s i n ||s i n || s i n [()]PF PF F F 1212180βααβ== -+°,由等比定理有即1212||||||22sin sin sin() sin sin sin() PF PF F F a c αβ αβαβ αβ+= ? = ++++,又由合分比定理知 tan tan 2 2 a c a c α β -?= +。由斜率公式知:1 2,(0),M F M F y y k k y x c x c == ≠+-由前述不难看出,不 论P 位于 椭圆上 ( 异 于长 轴两端点)何处,总有 12tan tan ,(0).2 2 M F M F y y a c k k y x c x c a c α β -?=-?∴ ?=- ≠+-+ 整理得(a -c)x 2 +(a +c)y 2 =(a -c)c 2 (y≠0)证毕. 点评:由上获得的方程不难看出,△PF 1F 2的内切圆圆心M 始终在包含于原椭圆内的一小椭圆上移动.如果△PF F 12中出现两个角,可以考虑应用正弦定理。同时从解题过程,不难得到一个重要的结论: 已知椭圆 x a y b a b 22 22 10+ =>>()上一点P 及两焦点F F 12、,若 ∠PF F 12=α,∠PF F 21=β,则椭圆的离心率为 sin()sin sin αβαβ ++。 三、方程问题 例3. 如图2,已知双曲线的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,F F 12、分别为左、右焦点,双曲线的右支上有一点P ,∠F P F 123 = π ,且△PF F 12的 面积为23,双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程。 解析:设双曲线的方程为 x a y b a b 22 22 100- =>>(),,F c F c 1200()()-,,,,

高考数学竞赛圆锥曲线中与焦点弦相关的问题

与焦点弦相关的问题 8. 椭圆、双曲线、抛物线的焦点弦性质(定值1) 实验成果 动态课件 椭圆的焦点弦的两个焦半径倒数之和为 常数 1 1 2 ---- 1 ---- = --- I Af ; I IBf ; I ep 备用课件 双曲线的焦点弦的两个焦半径倒数之和 为常数 AB 在同支 Ill _ 2 IA 存 I IBFJ 一亦 AB 在异支I ________ I=Z IAFil IB 斤 I 一印 备用课件 拋物线的焦点弦的两个焦半径倒数之和 为常数 1 1 _ 2 IAF I + IBF ?~7p 备用课件 已知椭圆} +十=1,耳为椭圆之左焦点,过点片的直线交椭圆于力,B 两点、,是否存在 = λFA ? FB 恒成立?并由此求I AB \的最小值.(借用柯西不等式) FiB = 2.09 . AFI = 1.56 ?ie ?? FB = 3.54 JlJK AfiiF = 2.44 穌 FO ≡ 1.44 P = 2.89 米 一 + ”.—=— BF AF ep ?+?=0? 69l ^i ?, - = 0,69.Ψ??1 问题探究8

9.椭圆、双曲线、抛物线的正交焦点弦 性质(定值2) 实验成果动态课件 椭圆互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 1 1 2-e1 ----- + ------- = -------- IABl ICDl 2ep 备用课件 抛物线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 1 1 2-e2 + = IABl ICDl 2ep 备用课件 问题探究9 2 2 已知椭圆丄- + 2- = 1, Fl为椭圆之左焦点,过点片的直线人 仏分别交椭圆于儿3两点和 C, Q两点,且厶丄心,是否存在实常数几,^IASI+ ∣CD∣ = 2∣ΛB∣?∣CD∣恒成立.并由此求四边形 =15.03凰米 B = 6.91 O 同支线段 a = C = 398 A?+?= 0?21,,,?^ 异支线段 A拖 B CD z°08,r^ 双曲线互相垂直的焦点弦倒数之和为常数 1 1 _\2-e 2 I ? AB ?+? CD ?~ Iep 备用课件 - IBBiI的IE交焦点孩性J? J 0X. ? 一 。 一 ? A ?

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