高考数学必考点 圆锥曲线解题方法归纳总结
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知识储备:
1. 直线方程的形式
(1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。 (2)与直线相关的重要内容 ①倾斜角与斜率tan ,[0,)k ααπ=∈
②点到直线的距离002
2
Ax By C d A B
++=+③夹角公式:2121
tan 1k k k k α-=
+
(3)弦长公式
直线y kx b =+上两点1122(,),(,)A x y B x y 间的距离:2
121AB k
x x =+-
221212(1)[()4]k x x x x =++- 或1221
1AB y y k
=+
- (4)两条直线的位置关系
①1212l l k k ⊥⇔=-1 ②212121//b b k k l l ≠=⇔且 2、圆锥曲线方程及性质
(1)、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式)
标准方程:22
1(0,0)x y m n m n m n
+=>>≠且
距离式方程:2222()()2x c y x c y a +++-+= 参数方程:cos ,sin x a y b θθ== (2)、双曲线的方程的形式有两种
标准方程:22
1(0)x y m n m n
+=⋅<
距离式方程:2222|()()|2x c y x c y a ++-+= (3)、三种圆锥曲线的通径你记得吗?
22
222b b p a a
椭圆:;双曲线:;抛物线:
方法储备
1、点差法(中点弦问题) 设
()
11,y x A 、()22,y x B ,()b a M ,为椭圆13
42
2=+y x 的弦AB 中点则有 1342
12
1=+y x ,1342
22
2=+y x ;两式相减得(
)()03
4
2
2
2
1
2
2
21=-+-y y
x x
⇒
()()
()()
3
4
21212121y y y y x x x x +--
=+-⇒AB k =b
a 43-
2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有
两个参数怎么办?
设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判
别式0∆≥,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点1122(,),(,)A x y B x y ,将这两点代入曲线方程得到○1○2两个式子,然后○1-○2,整体消元······,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A 、B 、F 共线解决之。若有向量的关系,则寻找坐标之间的关系,根与系数的关系结合消元处理。一旦设直线为y kx b =+,就意味着k 存在。 3、求根公式法
例5设直线l 过点P (0,3),和椭圆x y 22
94
1+=顺次交于A 、B 两点,试求
AP PB 的取值范围.
分析:本题中,绝大多数同学不难得到:AP PB =B
A x x -,但从此后却一筹莫展, 问题的根源
在于对题目的整体把握不够. 事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构造所求变量
关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系.
分析1: 从第一条想法入手,
AP PB =B
A x x
-已经是一个关系式,但由于有两个变量B A x x ,,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3个变量——直线AB 的斜率k . 问题就转化为如何将B A x x ,转化为关于k 的表达式,到此为止,将直线方程代入椭圆方程,消去y 得出关于x 的一元二次方程,其求根公式呼之欲出.
简解1:当直线l 垂直于x 轴时,可求得5
1
-=PB AP ; 当l 与x 轴不垂直时,设())(,,2
211y x B y x A ,,直线l 的方程为:3+=kx y ,代入椭圆方程,消去y 得()045544922
=+++kx x k
解之得 .4
95
9627222,1+-±-=k k k x 因为椭圆关于y 轴对称,点P 在y 轴上,所以只需考虑
>k 的情形. 当0>k 时,4
959627221+-+-=k k k x ,4959627222+---=
k k k x 所求量的取值范围 把直线l 的方程y = kx +3代入椭圆方程,消去y 得
到关于x 的一元二次方程
x A = f (k ),x B
= g (k )
得到所求量关于k 的函数关系式 求根公式 AP/PB = —(x A / x B )
由判别式得出k 的取值范围
所以 21x x PB AP -==5929592922-+-+-k k k k =59291812-+-k k k =2
5
929181k -+-
. 由 (
)
049180)54(2
2
≥+--=∆k k , 解得 9
52≥k , 所以 5
1
5
92918112
-<-+-
≤-k , 综上 5
1
1-≤≤
-PB AP . 分析2: 如果想构造关于所求量的不等式,则应该考虑到:判别式往往是产生不等的根源. 由判别式值的非负性可以很快确定k 的取值范围,于是问题转化为如何将所求量与k 联系起来. 一般来说,韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用韦达定理,原因在于
2
1x x PB AP
-=不是关于21,x x 的对称关系式. 原因找到后,解决问题的方法自然也就有了,即我们可以构造关于21,x x 的对称关系式.
简解2:设直线l 的方程为:3+=kx y ,代入椭圆方程,消去y 得
()
045544922
=+++kx x k
(*)
则
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧+=+-=+.4945,4954221221k x x k k x x
令λ=21
x x ,则,.20
45324212
2+=++k k λλ 在(*)中,由判别式,0≥∆可得 9
5
2≥
k , 从而有 536
2045324422≤
+≤k k ,所以 536214≤++≤λλ,解得 551≤≤λ. 结合10≤<λ得
151
≤≤λ. 综上,5
1
1-≤≤-PB AP .
把直线l 的方程y = kx +3代入椭圆方程,消去y
得到关于x 的一元二次方程
x A + x B = f (k ),x A x B = g (k )
构造所求量与k 的关系式 关于所求量的不等式 韦达定理
AP/PB = —(x A / x B ) 由判别式得出k 的取值范围