专题:直线与圆锥曲线--椭圆双曲线抛物线的一些经典题型.doc
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专题:解圆锥曲线问题常用方法(一)
【学习要点】
解圆锥曲线问题常用以下方法:
1、定义法
( 1)椭圆有两种定义。第一定义中,r1+r 2=2a。第二定义中, r 1=ed1 r 2=ed2。
( 2)双曲线有两种定义。第一定义中,r1 r2 2a ,当r1>r2时,注意r2的最小值为c-a:第二定
义中, r 1=ed1, r 2=ed2,尤其应注意第二定义的应用,常常将半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直
接简明。
2、韦达定理法
因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问
题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是
弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方
法称为“设而不求法” 。设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设
弦的两个端点 A(x 1,y1),B(x 2,y2), 弦 AB 中点为 M(x 0,y0),将点 A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦
中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:
( 1)x 2 y 2
1(a b 0) 与直线相交于
x 0y0
k 0
。a
2
b
2 A、 B,设弦 AB 中点为 M(x 0,y0),则有 2
b
2
a
( 2)x 2 y 2
1(a 0, b 0) 与直线l相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0)则有
x0 y0
k 0 a 2 b 2 a 2 b 2
(3) y2=2px( p>0 )与直线 l 相交于 A、 B 设弦 AB 中点为 M(x 0,y0 ),则有 2y0k=2p, 即 y0k=p.
【典型例题】
例1、 (1) 抛物线 C:y 2 =4x 上一点P 到点 A(3,4 2 )与到准线的距离和最小,则点P 的坐标为______________
(2)抛物线 C: y 2=4x 上一点 Q 到点 B(4,1) 与到焦点 F 的距离和最小 ,则点 Q 的坐标为。
分析:(1) A 在抛物线外,如图,连PF,则PH PF ,因而易发现, A
H Q
当 A 、P、 F 三点共线时,距离和最小。P B ( 2)B 在抛物线内,如图,作 QR ⊥ l 交于 R,则当 B、Q、R 三点共线时, F
距离和最小。
解:( 1)( 2,2)
连PF
,当
A P F AP PH AP PF
最小,此时
AF
的方程为
y
2 0 (
x
1)
、、三点共线时, 4
3 1
即 y=2
2 (x-1), 代入 y 2
=4x 得 P(2,2 2 ),(注:另一交点为 ( 1
, 2 ),它为直线 AF 与抛物线的另一交点,
2
舍去)
(2)( 1
,1)
4
过 Q 作 QR ⊥ l 交于 R ,当 B 、Q 、R 三点共线时,
BQ QF BQ
QR 最小,此时 Q 点的纵坐标为
1,代入 y 2
=4x 得 x= 1 ,∴ Q( 1
,1)
4 4
点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。
例 2、 F 是椭圆
x 2
y 2 1的右焦点, A(1,1) 为椭圆内一定点, P 为椭圆上一动点。
4
3
(1) PA
PF 的最小值为
y
A P H
(2) PA 2 PF 的最小值为
F 0 F
x
分析: PF 为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径
′
PF 或准线作出来考
虑问题。
解:( 1) 4- 5
设另一焦点为
F ,则F (-1,0) 连 A F ,P F
PA PF PA
2a PF 2a
( PF
PA) 2a AF 4 5
当 P 是 F A 的延长线与椭圆的交点时 , PA
PF 取得最小值为 4-
5 。
( 2) 3
作出右准线 l ,作 PH ⊥ l 交于 H ,因 a 2=4, b 2=3, c 2=1, a=2, c=1, e= 1 ,
2
∴ PF
1
PH ,即2 PF
PH
2
∴ PA 2PF PA PH
当 A 、 P 、 H 三点共线时,其和最小,最小值为
a 2
x A 4 1 3
c
例 3、动圆 M 与圆 C 1:(x+1) 2+y 2=36 内切 ,与圆 C 2:(x-1) 2+y 2=4 外切 ,求圆心 M 的轨迹方程。
分析: 作图时,要注意相切时的“图形特征” :两个圆心与切点这三点共线(如图中的 A 、M 、 C 共线, B 、 D 、 M 共线)。列式的主要途径是
y 动圆的“半径等于半径” (如图中的 MC
MD )。
C
M
D
解:如图, MC MD ,
A 0 B
5x