(完整)高中数学圆锥曲线典型例题.doc
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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,r 1+r 2 =2a 。第二定义中, r 1=ed 1 r 2=ed 2 。
( 2)双曲线有两种定义。 第一定义中, r 1
r 2 2a ,当 r 1>r 2 时,注意 r 2 的最小值为 c-a :第二定义中, r 1=ed 1,
r =ed ,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。
2
2
( 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,y 1),B(x 2,y 2),弦 AB 中点为 M(x 0,y 0),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 0
y 0
k
。
a 2
b 2
A 、
B ,设弦 AB 中点为 M(x 0,y 0),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(x 0,y 0)则有
x 0 y 0 k
a 2
b 2
a 2
b 2
( 3) y 2=2px ( p>0)与直线 l 相交于 A 、 B 设弦 AB 中点为 M(x 0,y 0),则有 2y 0k=2p, 即 y 0k=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 当 A 、
H
Q 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 三点共线时, AP PHAP
PF 最小,此时 AF 的方程为 y
4 2
( x 1) 即
3 1
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,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 2 PF PA PH
当 A 、 P 、 H 三点共线时,其和最小,最小值为
a 2
4 1
3
x A
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
y 共
线
(如图中的 A 、 M 、C 共线, B 、 D 、 M 共线)。列式的主要途径是动圆的
C
“半径
MC
MD )。
等于半径”(如图中的
M
D
解:如图, MC MD ,
A 0 B
5x
∴ AC MA MB
DB 即6 MA
MB 2
∴ MA
MB 8
( *)