高中数学圆锥曲线难点题解思路归纳总结
高中数学圆锥曲线知识点总结5篇
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高中数学圆锥曲线知识点总结5篇高中数学圆锥曲线知识点总结5篇教育的现代化和大众化是推进知识普及和人才培养的重要策略。
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下面就让小编给大家带来高中数学圆锥曲线知识点总结,希望大家喜欢!高中数学圆锥曲线知识点总结11、向量的加法向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
AB+BC=AC。
a+b=(x+x ,y+y )。
a+0=0+a=a。
向量加法的运算律:交换律:a+b=b+a;结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。
2、向量的减法如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0 AB-AC=CB. 即“共同起点,指向被减”a=(x,y) b=(x ,y ) 则 a-b=(x-x ,y-y ).3、数乘向量实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣·∣a∣。
当λ 0时,λa与a同方向;当λ 0时,λa与a反方向;当λ=0时,λa=0,方向任意。
当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。
注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。
实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。
当∣λ∣ 1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ 0)或反方向(λ 0)上伸长为原来的∣λ∣倍;当∣λ∣ 1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ 0)或反方向(λ 0)上缩短为原来的∣λ∣倍。
数与向量的乘法满足下面的运算律结合律:(λa)·b=λ(a·b)=(a·λb)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa.数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb.数乘向量的消去律:① 如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。
② 如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。
4、向量的的数量积定义:两个非零向量的夹角记为〈a,b〉,且〈a,b〉∈[0,π]。
高中数学圆锥曲线切线题解题方法
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高中数学圆锥曲线切线题解题方法在高中数学中,圆锥曲线是一个重要的概念,而求解圆锥曲线的切线问题是其中的一个难点。
本文将介绍一些解题方法,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应对这类题目。
在解决圆锥曲线切线问题时,首先要明确题目给出的条件和要求。
例如,考虑以下题目:已知椭圆的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,点$P(x_0,y_0)$在椭圆上,求过点$P$的切线方程。
解决这类问题的关键是确定切线的斜率。
我们可以通过对椭圆方程进行求导来得到切线的斜率。
对椭圆方程两边同时对$x$求导,得到$\frac{2x}{a^2}+\frac{2y}{b^2}\cdot\frac{dy}{dx}=0$。
由于点$P$在椭圆上,代入点$P(x_0,y_0)$,可得$\frac{2x_0}{a^2}+\frac{2y_0}{b^2}\cdot\frac{dy}{dx}=0$。
进一步整理得到$\frac{dy}{dx}=-\frac{x_0}{y_0}\cdot\frac{b^2}{a^2}$。
由此可见,切线的斜率与点$P$的坐标有关。
接下来,我们可以利用点斜式或斜截式等方法求解切线方程。
例如,如果我们使用点斜式,切线方程可以表示为$y-y_0=-\frac{x_0}{y_0}\cdot\frac{b^2}{a^2}(x-x_0)$。
通过上述步骤,我们可以得到切线的方程。
但是,在具体解题过程中,我们还需要注意一些细节。
首先,要注意点$P$的坐标是否满足椭圆方程。
如果点$P$不在椭圆上,那么切线方程将无意义。
其次,要注意椭圆方程中的参数$a$和$b$的取值范围。
当$a=b$时,椭圆退化为圆,此时切线方程的求解方法也会有所不同。
除了椭圆,我们还可以考虑其他类型的圆锥曲线,如双曲线和抛物线。
对于双曲线,我们可以通过类似的方法求解切线方程。
例如,已知双曲线的方程为$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$,点$P(x_0,y_0)$在双曲线上,求过点$P$的切线方程。
高考圆锥曲线大题题型及解题技巧
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高考圆锥曲线大题题型及解题技巧x高考圆锥曲线大题题型及解题技巧一、基本概念圆锥曲线是椭圆、双曲线与圆锥体的综合体,它说明物体穿过三种物理媒质,如水、气体和固体物质,以及它们之间的相互转换性。
二、圆锥曲线的基本特点1、圆锥曲线具有规律性:它的主要特征是抛物线的函数形式呈现出以对称中心为中心的规律性,在此基础上拓展形成了螺旋状的曲线;2、圆锥曲线与旋转有关:圆锥曲线的曲线形状可以用某种旋转的路径进行描述;3、圆锥曲线的曲线表示有多种变化:圆锥曲线可以表示为二维图形或三维图形,可以表示为数学方程式,也可以表示为一组矢量。
三、圆锥曲线大题解题技巧1、分析题干:根据题干内容,在解题之前要细致地分析题干,弄清楚问题的范围,是对一组数据进行分析,还是对某种形式的函数进行分析,要把握好范围和类型,以便选择正确的解题方法;2、画出曲线图:如果是需要求曲线的半径、圆心坐标和焦点等信息,可以先画出曲线图,有助于理清思路;3、推导出数学公式:如果是要分析曲线的性质,可以根据曲线的特性,推导出相应的数学公式,以便求解;4、运用矩阵的相关理论:在计算曲线的性质时,可以运用矩阵的相关理论,根据相关的矩阵的乘法,求出所求的值。
五、练习1、(XX年某省某市高考)已知圆锥曲线的参数方程为:$$left{begin{array}{l} x^{2} + y^{2}=a^{2} z^{2} a>0, a eq 1 end{array}ight.$$(1)求出曲线的中心坐标;(2)求出曲线的渐近线方程和焦点坐标。
解:(1)令参数方程中的参数$a=frac{1}{m}$,代入参数方程可得:$$left{begin{array}{l} x^{2} + y^{2}=frac{1}{m^{2}} z^{2} m>0, meq 1 end{array}ight.$$令$z=0$,得到$x^{2} + y^{2}=0$,由此可知曲线的中心坐标为:$(0, 0)$。
高考数学圆锥曲线知识点、题型、易误点、技巧总结
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高考数学圆锥曲线概念方法题型易误点技巧总结一.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 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。
若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,则轨迹不存在。
若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
(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e 。
圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。
练习:1.已知定点)0,3(),0,3(21F F -,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是(答:C ); A .421=+PF PF B .621=+PF PF C .1021=+PF PF D .122221=+PF PF2.方程8表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)3.已知点)0,22(Q 及抛物线4x y =上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____(答:2)二.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):(1)椭圆:焦点在x 轴上时12222=+b y a x (0a b >>)⇔{cos sin x a y b ϕϕ==(参数方程,其中ϕ为参数),焦点在y 轴上时2222bx a y +=1(0a b >>)。
方程22Ax By C +=表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B )。
新教材北师大版高中数学选择性必修第一册第二章圆锥曲线 知识点考点重点难点解题规律归纳总结
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第二章 圆锥曲线1 椭圆 ........................................................................................................................... - 1 -1.1 椭圆及其标准方程 ......................................................................................... - 1 - 1.2 椭圆的简单几何性质 ..................................................................................... - 6 - 2 双曲线 ..................................................................................................................... - 11 -2.1 双曲线及其标准方程 ................................................................................... - 11 - 2.2 双曲线的简单几何性质 ............................................................................... - 15 - 3 抛物线 ..................................................................................................................... - 19 -3.1 抛物线及其标准方程 ................................................................................... - 19 - 3.2 抛物线的简单几何性质 ............................................................................... - 23 - 4 直线与圆锥曲线的位置关系 .................................................................................. - 28 -4.1 直线与圆锥曲线的交点 ............................................................................... - 28 - 4.2 直线与圆锥曲线的综合问题 ....................................................................... - 28 -1 椭圆1.1 椭圆及其标准方程1.椭圆的定义平面内到两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的集合(或轨迹)叫作椭圆.这两个定点叫作椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距.1.椭圆定义中,将“大于|F 1F 2|”改为“等于|F 1F 2|”或“小于|F 1F 2|”,其他条件不变,点的轨迹是什么?[提示] 当距离之和等于|F 1F 2|时,动点的轨迹就是线段F 1F 2;当距离之和小于|F 1F 2|时,动点的轨迹不存在.2.椭圆的标准方程焦点在x 轴上 焦点在y 轴上 标准方程 x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0) y 2a 2+x 2b 2=1 (a >b >0) 焦点 (-c ,0),(c ,0)(0,-c ),(0,c )a 、b 、c 的关系c 2=a 2-b 22.椭圆x 29+y 216=1的焦点是在x 轴上,还是在y 轴上?[提示] 椭圆x 29+y 216=1的焦点在y 轴上.疑难问题类型1 椭圆定义及应用【例1】 (1)椭圆x 225+y 29=1上一点A 到焦点F 的距离为2,B 为AF 的中点,O 为坐标原点,则|OB |的值为( )A .8B .4C .2D .32(2)已知B (-5,0)、C (5,0),且△ABC 的周长等于24,则顶点A 的轨迹方程为________.(3)已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点,过F 1的直线AB 与椭圆交于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为________.(1)B (2)x 249+y 224=1(y ≠0) (3)4a [(1)设F ′为椭圆的另一焦点,则|AF |+|AF ′|=2a =10,∴|AF ′|=8,∵O ,B 分别为FF ′,AF 的中点.∴|OB |=12|AF ′|=4.(2)由已知得,|AB |+|AC |=14,由椭圆的定义可知,顶点A 的轨迹是椭圆, 又2c =10,2a =14,即c =5,a =7, 所以b 2=a 2-c 2=24.当点A 在直线BC 上,即y =0时,A 、B 、C 三点不能构成三角形,所以点A 的轨迹方程是x 249+y 224=1(y ≠0).(3)∵|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,∴△ABF2的周长=|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=2a+2a=4a.]由椭圆定义可知,椭圆上任一点到椭圆的两个焦点距离之和为定值,所以椭圆定义有以下应用:(1)实现两个焦半径之间的相互转化;,(2)将两个焦半径之和看成一个整体,求解定值问题.类型2求椭圆的标准方程[探究问题]1.同一椭圆在不同坐标系下的方程相同吗?[提示]不同.2.在椭圆标准方程的推导过程中,为什么令b2=a2-c2,b>0?[提示]令b2=a2-c2可以使方程变得简单整齐,在今后讨论椭圆的几何性质时,b还有明确的几何意义.3.椭圆x2a2+y2b2=1和y2a2+x2b2=1(a>b>0)有何异同点?[提示]因为椭圆标准方程中的两个参数a,b确定了椭圆的形状、大小,所以椭圆x2a2+y2b2=1和y2a2+x2b2=1(a>b>0)的形状、大小相同,但这两个椭圆的位置不同,焦点坐标也不同.【例2】写出适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)焦点坐标为(-4,0),(4,0),并且过点(-5,3);(2)经过点P1(6,1),P2(-3,-2).[思路点拨](1)设出相应焦点位置的椭圆方程,利用关系式b2=a2-c2及点(-5,3)在椭圆上求待定系数;(2)由于焦点位置不明确,可将其设成Ax 2+By 2=1(A >0,B >0)的形式,再进一步确定A ,B .[解] (1)依题意知椭圆的焦点在x 轴上,可设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由已知得c =4,所以a 2-b 2=16.①因为点(-5,3)在椭圆上,所以(-5)2a 2+(3)2b 2=1,即5a 2+3b 2=1.② 由①②得a 2=20,b 2=4.因此,所求椭圆的标准方程为x 220+y 24=1.(2)设椭圆的方程为Ax 2+By 2=1(A >0,B >0),由已知得 ⎩⎨⎧6A +B =13A +2B =1, 解得A =19,B =13.∴所求的椭圆的标准方程为x 29+y 23=1.1.求椭圆标准方程的方法(1)定义法:根据椭圆的定义,判断出轨迹是椭圆,然后写出其方程. (2)待定系数法:设出椭圆的标准方程,再依据条件确定a 2、b 2的值,其一般步骤是:①定位:确定椭圆的焦点在x 轴还是y 轴上,从而设出相应的标准方程的形式. ②定量:根据已知条件,建立关于a 、b 、c 的方程组,求出a 2、b 2,从而写出椭圆的标准方程.2.椭圆的标准方程在形式上可统一为Ax 2+By 2=1,其中A 、B 是不等的正常数.类型3 椭圆标准方程的简单应用【例3】 (1)已知方程x 25-2m +y 2|m |-1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数m的取值范围为________.(2)已知椭圆方程为kx 2+3y 2-6k =0,焦距为4,则k 的值为________. (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2,52 (2)1或5 [(1)∵椭圆焦点在y 轴上,∴其标准方程应为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),∴|m |-1>5-2m >0,解得2<m <52,∴m 的取值范围为2<m <52.(2)将方程kx 2+3y 2-6k =0化为x 26+y 22k =1.∵焦距为4,∴2c =4,即c =2.当焦点在x 轴上时,6-2k =4,解得k =1; 当焦点在y 轴上时,2k -6=4,解得k =5. 综上,k =1或5.]1.判断焦点所在坐标轴的依据是看x 2项,y 2项的分母哪个大,焦点在分母大的对应的坐标轴上.2.对于方程x 2m +y 2n =1(m >0,n >0),当m >n >0时,方程表示焦点在x 轴上的椭圆;当n >m >0时,方程表示焦点在y 轴上的椭圆.特别地,当n =m >0时,方程表示圆心在原点的圆.归纳总结1.平面内到两定点F 1,F 2的距离之和为常数,即|MF 1|+|MF 2|=2a , 当2a >|F 1F 2|时,轨迹是椭圆;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是一条线段F 1F 2; 当2a <|F 1F 2|时,轨迹不存在.2.涉及椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义列出|PF 1|+|PF 2|=2a 求解,回归定义是求解椭圆的焦点三角形问题的常用方法.3.用待定系数法求椭圆的标准方程时,若已知焦点的位置,可直接设出标准方程;若焦点位置不确定,可分两种情况求解,也可设Ax 2+By 2=1(A >0,B >0,A ≠B )求解,避免分类讨论.1.2椭圆的简单几何性质椭圆的几何性质焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上图形标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)对称性对称轴x轴和y轴,对称中心(0,0)范围-a≤x≤a且-b≤y≤b -b≤x≤b且-a≤y≤a顶点A1(-a,0)、A2(a,0),B1(0,-b)、B2(0,b)A1(0,-a)、A2(0,a),B1(-b,0)、B2(b,0)轴长短轴长=2b,长轴长=2a焦点F1(-c,0)、F2(c,0)F1(0,-c)、F2(0,c)焦距|F1F2|=2c离心率e=ca(0<e<1)(1)椭圆方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)中,a,b,c的几何意义是什么?(2)椭圆上的点到焦点的最大距离与最小距离分别是什么?[提示](1)在方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)中,a,b,c的几何意义如图所示.即a,b,c正好构成了一个以对称中心,一个焦点、一个短轴顶点构成的直角三角形.(2)最大距离:a+c;最小距离:a-c.疑难问题类型1 椭圆的几何性质 [探究问题]1.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,到中心O 和焦点F 1(-c ,0)的距离最近和最远的点分别在什么位置?[提示] 椭圆上,到中心O 的距离最近的点是短轴端点B 1和B 2;到中心O 的距离最远的点是长轴端点A 1和A 2.点(a ,0),(-a ,0)与焦点F 1(-c ,0)的距离,分别是椭圆上的点与焦点F 1的最远距离和最近距离.2.利用椭圆方程如何判断点P (x 0,y 0)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的位置关系? [提示] 点P (x 0,y 0)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的位置关系: 点P 在椭圆上⇔x 20a 2+y 20b 2=1; 点P 在椭圆内部⇔x 20a 2+y 20b 2<1; 点P 在椭圆外部⇔x 20a 2+y 20b 2>1.3.椭圆的离心率是如何刻画椭圆的扁平程度的? [提示] e 的大小决定了椭圆的扁圆程度. 因为a 2=b 2+c 2,所以ba =1-e 2,因此,当e 越趋近于1时,ba 越接近于0,椭圆越扁; 当e 越趋近于0时,ba越接近于1,椭圆越接近于圆.【例1】 (1)椭圆x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k =1(0<k <9)的( )A .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等(2)已知椭圆的标准方程为x 2100+y 264=1,O 为坐标原点,则椭圆上的点P 到椭圆中心|OP |的范围为( )A .[6,10]B .[6,8]C .[8,10]D .[16,20](3)(一题两空)椭圆4x 2+9y 2=36的长轴长为________,短轴长为________. (1)D (2)C (3)6 4 [(1)椭圆x 225+y 29=1中c 21=25-9=16,椭圆x 29-k +y 225-k=1中c 22=25-k -(9-k )=16,∴两椭圆焦距相等.(2)设P (x 0,y 0),则|OP |=x 20+y 20.由椭圆的范围,知|x 0|≤a =10,|y 0|≤b =8, 又∵P 在椭圆上,∴x 20100+y 2064=1, ∴y 20=64-1625x 20,∴|OP |=925x 20+64.∵0≤x 20≤100,∴64≤925x 20+64≤100,∴8≤|OP |≤10.(3)把已知方程化为椭圆的标准方程为:x 29+y 24=1,∴a =3,b =2,∴长轴长为2a =6,短轴长为2b =4.]用标准方程研究几何性质的步骤 (1)将椭圆方程化为标准形式.(2)确定焦点位置.(焦点位置不确定的要分类讨论) (3)求出a ,b ,c . (4)写出椭圆的几何性质.类型2 由椭圆的简单性质求方程【例2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)焦点在y 轴上,a =2,离心率e =12;(2)一焦点坐标为(-3,0),一顶点坐标为(0,5); (3)过点(3,0),离心率e =63.[思路点拨](1)由a=2,e=ca=12,易得c,代入b2=a2-c2可求得b2,此时可写出焦点在y轴上的椭圆方程;(2)由已知可以确定焦点在x轴上及c,b的值,从而可写出椭圆的标准方程;(3)不能确定焦点所在的坐标轴,需分类讨论.[解](1)由a=2,e=12,可得a2=4,且c2=12,即c=1,所以b2=a2-c2=4-1=3.已知椭圆的焦点在y轴上,所以所求的标准方程为y24+x23=1.(2)由椭圆的一个焦点坐标为(-3,0),可知椭圆的焦点在x轴上,且c=3.又由一顶点坐标为(0,5),可得b=5,所以a2=b2+c2=25+9=34.因此所求的标准方程为x234+y225=1.(3)当椭圆的焦点在x轴上时,因为a=3,e=63,所以c=6,从而b2=a2-c2=3,所以椭圆的标准方程为x29+y23=1;当椭圆的焦点在y轴上时,因为b=3,e=63,所以a2-b2a=63,所以a2=27,所以椭圆的标准方程为y227+x29=1.综上,所求椭圆的标准方程为x29+y23=1或y227+x29=1.已知椭圆的简单性质求标准方程:(1)先看题目的条件能否确定焦点所在的坐标轴,当不能确定焦点所在的坐标轴时,需分焦点在x轴上或在y轴上进行讨论.(2)然后依据关系式e=ca,b2=a2-c2确定a,b的值,从而求出椭圆的标准方程.类型3求椭圆的离心率【例3】已知F1,F2是椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A,B两点,若△ABF2是正三角形,求该椭圆的离心率.[思路点拨]根据已知条件得出a、c的关系即可.[解]不妨设椭圆的焦点在x轴上,因为AB⊥F1F2,且△ABF2为正三角形,所以在Rt△AF1F2中,∠AF2F1=30°,令|AF1|=x,则|AF2|=2x,所以|F1F2|=|AF2|2-|AF1|2=3x=2c,由椭圆的定义,可知|AF1|+|AF2|=2a=3x,∴e=2c2a=3x3x=33.求椭圆的离心率通常有两种方法:(1)若给定椭圆的方程,则根据焦点位置先求a2、b2,再求出a、c的值,利用公式e=ca直接求解;(2)若椭圆的方程未知,则根据条件建立a、b、c之间的关系式,化为关于a、c的齐次方程,再将方程两边同除以a的最高次幂,得到e的方程,解方程求得e.归纳总结1.已知椭圆的方程讨论椭圆的性质时,若不是标准形式,应先化成标准形式.2.根据椭圆的几何性质,可以求椭圆的标准方程,其基本思路是“先定位,再定量”,常用的方法是待定系数法.3.椭圆的范围给出了椭圆上的点的横坐标、纵坐标的取值范围,常用来求解与椭圆有关的最值与范围问题.4.椭圆的对称性是椭圆的重要几何性质,在解题时,恰当使用对称性能简化求解过程.2双曲线2.1双曲线及其标准方程1.双曲线的定义平面内到两个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两个焦点间的距离叫作双曲线的焦距.1.双曲线定义中,将“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“大于|F1F2|”的常数,其他条件不变,点的轨迹是什么?[提示]当距离之差等于|F1F2|时,动点的轨迹就是两条射线,端点分别是F1、F2,当距离之差大于|F1F2|时,动点的轨迹不存在.2.双曲线定义中,将“差的绝对值”改为“差”,其他条件不变,点的轨迹是什么?[提示]动点的轨迹是双曲线的一支.2.双曲线的标准方程焦点在x轴上焦点在y轴上标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)焦点F1(-c,0),F2(c,0)F1(0,-c),F2(0,c)焦距|F1F2|=2ca、b、c的关系c2=a2+b23.确定双曲线的标准方程需要知道哪些量?[提示]a,b的值及焦点所在的位置.疑难问题类型1双曲线的定义及应用双曲线中,焦点三角形的面积问题【例1】 已知双曲线x 29-y 216=1的左,右焦点分别是F 1,F 2,若双曲线上一点P 使得∠F 1PF 2=60°,求△F 1PF 2的面积.[解] 由x 29-y 216=1,得a =3,b =4,c =5.由定义和余弦定理得|PF 1|-|PF 2|=±6,|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°,所以102=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|, 所以|PF 1|·|PF 2|=64,所以S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|·sin ∠F 1PF 2=12×64×32=163.利用双曲线定义求点的轨迹方程【例2】 已知定点A (0,7),B (0,-7),C (12,2),以C 为一个焦点作过A ,B 的椭圆,求另一焦点F 的轨迹方程.[思路点拨] 考查点F 的几何性质,利用双曲线的定义求解. [解] 设F (x ,y )为轨迹上的任意一点, 因为A ,B 两点在以C ,F 为焦点的椭圆上,所以|F A |+|CA |=2a ,|FB |+|CB |=2a (其中a 表示椭圆的长半轴长). 所以|F A |+|CA |=|FB |+|CB |.所以|F A |-|FB |=|CB |-|CA |=122+92-122+(-5)2=2,即|F A |-|FB |=2. 由双曲线的定义知,F 点在以A ,B 为焦点,2为实轴长的双曲线的下半支上.所以点F 的轨迹方程是y 2-x248=1(y ≤-1).1.利用双曲线的定义解决与焦点有关的问题,一是要注意||PF 1|-|PF 2||=2a 的变形使用,特别是与|PF 1|2+|PF 2|2,|PF 1|·|PF 2|间的关系.2.利用双曲线的定义求曲线的轨迹方程, 其基本步骤为 ①寻求动点M 与定点F 1,F 2 之间的关系;②根据题目的条件计算是否满足||MF 1|-|MF 2||=2a (常数,a >0);③判断:若2a <2c =|F 1F 2|,满足定义,则动点M 的轨迹就是双曲线,且2c =|F 1F 2|,b 2=c 2-a 2,进而求出相应a ,b ,c ;④根据F 1,F 2所在的坐标轴写出双曲线的标准方程.类型2 求双曲线的标准方程【例3】 (1)已知双曲线过点(3,-42)和⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5,求双曲线的标准方程;(2)求与双曲线x 216-y 24=1有公共焦点,且过点(32,2)的双曲线方程. [思路点拨] 用待定系数法求解.[解] (1)设所求双曲线方程为Ax 2-By 2=1()AB >0, 则⎩⎪⎨⎪⎧9A -32B =1,8116A -25B =1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧A =-19,B =-116,∴双曲线的标准方程为y 216-x 29=1.(2)法一:设所求双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0), 由题意易求得c =25.又双曲线过点(32,2), ∴(32)2a 2-4b 2=1.又∵a 2+b 2=(25)2, ∴a 2=12,b 2=8.故所求双曲线方程为x 212-y 28=1.法二:设双曲线方程为x 216-k -y 24+k =1(-4<k <16),将点(32,2)代入得k =4, ∴所求双曲线方程为x 212-y 28=1.待定系数法求双曲线方程的步骤类型3曲线类型的判定【例4】已知曲线C:x2t2+y2t2-1=1(t≠0,t≠±1).(1)求t为何值时,曲线C分别为椭圆、双曲线;(2)求证:不论t为何值,曲线C有相同的焦点.[思路点拨]方程Ax2+By2=1表示的轨迹是由参数A,B的值及符号确定,因此要确定轨迹,需对A,B进行讨论.[解](1)当|t|>1时,t2>0,t2-1>0,且t2≠t2-1,曲线C为椭圆;当|t|<1时,t2>0,t2-1<0,曲线C为双曲线.(2)证明:当|t|>1时,曲线C是椭圆,且t2>t2-1,因此c2=a2-b2=t2-(t2-1)=1,∴焦点为F1(-1,0),F2(1,0).当|t|<1时,双曲线C的方程为x2t2-y21-t2=1,∵c2=a2+b2=t2+1-t2=1,∴焦点为F1(-1,0),F2(1,0).综上所述,无论t为何值,曲线C有相同的焦点.方程Ax2+By2=1(A,B≠0)表示双曲线的充要条件为AB<0,若A<0,B>0,则方程表示焦点在y轴上的双曲线;若B<0,A>0,则方程表示焦点在x轴上的双曲线.即双曲线的焦点位置是由x2,y2的系数的正负决定的.归纳总结1.对双曲线定义的理解(1)定义中距离的差要加绝对值,否则只为双曲线的一支.设F1,F2表示双曲线的左,右焦点,若|MF1|-|MF2|=2a,则点M在右支上;若|MF2|-|MF1|=2a,则点M在左支上.(2)双曲线定义的应用:①若||MF1|-|MF2||=2a(0<2a<|F1F2|),则动点M的轨迹为双曲线.②若动点M在双曲线上,则||MF1|-|MF2||=2a.2.求双曲线标准方程的步骤(1)定位:在标准方程的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以确定方程的形式.(2)定量:确定a2,b2的数值.提醒:若焦点的位置不明确,应注意分类讨论,也可以设双曲线方程为mx2+ny2=1的形式,其中mn<0.2.2双曲线的简单几何性质双曲线的性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形性质焦点F1(-c,0),F2(c,0)F1(0,-c),F2(0,c)焦距|F1F2|=2c范围x≥a或x≤-a,y∈R y≥a或y≤-a,x∈R 顶点(-a,0),(a,0)(0,-a),(0,a)对称性对称轴:x轴、y轴;对称中心:坐标原点轴长实轴长=2a,虚轴长=2b渐近线xa±yb=0或y=±ba xxb±ya=0或y=±ab x离心率e=ca(e>1)(1)渐近线相同的双曲线是同一条双曲线吗?(2)双曲线的离心率和渐近线的斜率有怎样的关系?[提示](1)渐近线相同的双曲线有无数条,但它们实轴与虚轴的长的比值相同.(2)e2=c2a2=1+b2a2,ba是渐近线的斜率或其倒数.疑难问题类型1双曲线的简单性质【例1】求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.[思路点拨]先将双曲线的形式化为标准方程,再研究其性质.[解]双曲线的方程化为标准形式是x29-y24=1,∴a2=9,b2=4,∴a=3,b=2,c=13.又曲线的焦点在x轴上,∴顶点坐标为(-3,0),(3,0),焦点坐标为(-13,0),(13,0),实轴长2a=6,虚轴长2b=4,离心率e=ca=133,渐近线方程为y=±23x.1.由双曲线方程探究其简单几何性质时,需先看所给方程是否为标准方程,若不是,需先把方程化为标准方程,这是依据方程求参数a,b,c值的关键.2.写顶点坐标、焦点坐标、渐近线方程时,需先由方程确定焦点所在的坐标轴,否则易出错,需注意双曲线方程与渐近线方程的对应关系.类型2利用双曲线的性质求双曲线方程【例2】求适合下列条件的双曲线的标准方程.(1)实轴长为16,离心率为5 4;(2)双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为(3,0).[思路点拨]由双曲线的几何性质,列出关于a,b,c的方程,求出a,b,c 的值.[解](1)设双曲线的标准方程为x2a2-y2b2=1或y2a2-x2b2=1(a>0,b>0).由题意知2a=16,ca=54,c2=a2+b2,解得c=10,a=8,b=6,所以双曲线的标准方程为x264-y236=1或y264-x236=1.(2)设双曲线方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0).由已知得a=3,c=2,∴b2=c2-a2=1.∴双曲线的标准方程为x23-y2=1.1.求双曲线方程,关键是求a,b的值,在解题过程中应熟悉a,b,c,e等元素的几何意义及它们之间的联系,并注意方程思想的应用.2.若已知双曲线的渐近线方程ax±by=0,可设双曲线方程为a2x2-b2y2=λ.类型3双曲线的离心率【例3】已知以双曲线C的两个焦点及虚轴的两个端点为顶点的四边形中,有一个内角为60°,求双曲线C的离心率.[思路点拨]确定四边形中为60°的内角,通过解三角形得a,b,c的关系,进而求出离心率.[解]设双曲线方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),如图所示,由于在双曲线中c>b,故在Rt△OF1B2中,只能是∠OF1B2=30°,所以bc=tan 30°,c=3b,所以a=2b,离心率e=ca=32=62.求双曲线离心率的两种方法(1)直接法:若已知a,c可直接利用e=ca求解.(2)方程法:若无法求出a,b,c的具体值,但根据条件可确定a,b,c之间的关系,可通过b2=c2-a2,将关系式转化为关于a,c的齐次方程,借助于e=ca,转化为关于e的n次方程求解.归纳总结1.由已知双曲线的方程求双曲线的几何性质时,注意首先应将方程化为标准形式,并要特别注意焦点所在的位置,防止将焦点坐标和渐近线方程写错.2.注意双曲线性质间的联系,尤其是双曲线的渐近线斜率与离心率之间的联系,并注意数形结合,从直观入手.3.椭圆、双曲线的标准方程都可写成Ax2+By2=1的形式,当A>0,B>0且A≠B 时表示椭圆,当AB<0时表示双曲线.3 抛物线3.1 抛物线及其标准方程1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )的距离相等的点的集合(或轨迹)叫作抛物线,定点F 叫作抛物线的焦点,定直线l 叫作抛物线的准线.1.抛物线的定义中,若点F 在直线l 上,那么动点的轨迹是什么? [提示] 点的轨迹是过点F 且垂直于直线l 的直线. 2.抛物线的标准方程 图形标准 方程 y 2=2px (p >0) y 2=-2px(p >0) x 2=2py (p >0) x 2=-2py (p >0) 焦点 坐标 ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2 准线 方程x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 22.抛物线的标准方程y 2=2px (p >0)中p 的几何意义是什么? [提示] 焦点到准线的距离.3.已知抛物线的标准方程,怎样确定抛物线的焦点位置和开口方向? [提示] 一次项变量为x (或y ),则焦点在x 轴(或y 轴)上;若系数为正,则焦点在正半轴上;系数为负,则焦点在负半轴上.焦点确定,开口方向也随之确定.疑难问题类型1 抛物线的定义【例1】 已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A .34B .1C .54D .74[思路点拨] 如图,过A 、B 分别作准线l 的垂线AD ,BC ,垂足分别为D ,C ,M 是线段AB 的中点,MN 垂直准线l 于N ,由于MN 是梯形ABCD 的中位线,所以|MN |=|AD |+|BC |2.C [由抛物线的定义知|AD |+|BC |=|AF |+|BF |=3,所以|MN |=32,又由于准线l 的方程为x =-14,所以线段AB 中点到y 轴的距离为32-14=54,故选C .]1.解答本题的关键是利用抛物线的定义把到焦点的距离转化为到准线的距离.2.与抛物线有关的问题中,涉及到焦点的距离或到准线的距离时,一般是利用定义对两个距离进行相互转化.类型2 求抛物线的标准方程求抛物线的焦点坐标或准线方程【例2】 求下列抛物线的焦点坐标和准线方程. (1)y 2=40x ;(2)4x 2=y ;(3)6y 2+11x =0.[解] (1)焦点坐标为(10,0),准线方程为x =-10. (2)由4x 2=y 得x 2=14y . ∵2p =14,∴p =18.∴焦点坐标为(0,116),准线方程为y =-116.(3)由6y 2+11x =0,得y 2=-116x , 故焦点坐标为(-1124,0),准线方程为x =1124.求抛物线的标准方程【例3】 求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)过点(-3,2); (2)已知抛物线焦点在y 轴上,焦点到准线的距离为3.[思路点拨] 确定p 的值和抛物线的开口方向,写出标准方程.[解] (1)设所求的抛物线方程为y 2=-2p 1x (p 1>0)或x 2=2p 2y (p 2>0),∵过点(-3,2),∴4=-2p 1×(-3)或9=2p 2×2.∴p 1=23或p 2=94.故所求的抛物线方程为y 2=-43x 或x 2=92y .(2)由题意知,抛物线标准方程为x 2=2py (p >0)或x 2=-2py (p >0)且p =3, ∴抛物线标准方程为x 2=6y 或x 2=-6y .1.根据抛物线方程求准线方程或焦点坐标时,应先把抛物线的方程化为标准方程,这样才能准确写出抛物线的准线方程.2.求抛物线方程的主要方法是待定系数法,若已知抛物线的焦点位置,则可设出抛物线的标准方程,求出p 值即可,若抛物线的焦点位置不确定,则要分情况讨论,另外,焦点在x 轴上的抛物线方程可统一设成y 2=ax (a ≠0),焦点在y 轴上的抛物线方程可统一设成x 2=ay (a ≠0).类型3 抛物线的实际应用【例4】 一辆卡车高3 m ,宽1.6 m ,欲通过断面为抛物线型的隧道,已知拱口宽恰好是拱高的4倍,若拱口宽为a m ,求使卡车通过的a 的最小整数值.[思路点拨] 解答本题首先建系,转化成抛物线的问题,再利用抛物线的方程解决问题.[解] 以隧道顶点为原点,拱高所在直线为y 轴建立直角坐标系,则点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,-a 4,如图所示.设隧道所在抛物线方程为x 2=my ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22=m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 4,∴m =-a .即抛物线方程为x 2=-ay . 将(0.8,y )代入抛物线方程,得0.82=-ay ,即y =-0.82a . 欲使卡车通过隧道,应有y -⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 4>3,即a 4-0.82a >3. ∵a >0,∴a >12.21.∴a 应取13.1.解答本题的关键是把实际问题转化为数学问题,利用数学模型,通过数学语言(文字、符号、图形、字母等)表达、分析、解决问题.2.在建立抛物线的标准方程时,以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立坐标系.这样可使得标准方程不仅具有对称性,而且曲线过原点,方程不含常数项,形式更为简单,便于应用.归纳总结1.焦点在x 轴上的抛物线,其标准方程可以统设为y 2=mx (m ≠0),此时焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 4,0,准线方程为x =-m 4;焦点在y 轴上的抛物线,其标准方程可以统设为x 2=my (m ≠0),此时焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,m 4,准线方程为y =-m 4. 2.设M (x 0,y 0)是抛物线y 2=2px (p >0)上一点,焦点为F ,则根据抛物线的定义,抛物线的焦半径|MF |=x 0+p 2.3.对于抛物线上的点,利用定义可以把其到焦点的距离与到准线的距离相互转化.4.对于抛物线的四种形式的标准方程,应准确把握、熟练应用,能利用图形分析性质,学习时应能根据一种类型归纳出另外三种的相关性质,注意数形结合思想的应用.3.2 抛物线的简单几何性质1.抛物线的几何性质 标准方程 y 2=2px (p >0) y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0) x 2=-2py (p >0) 图形性质 范围x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R 对称轴 x 轴 y 轴顶点(0,0) 离心率e =1 2.过焦点的弦若直线过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,与抛物线交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点,则(1)抛物线的焦半径|AF |=x 1+p 2,|BF |=x 2+p 2;(2)过焦点的弦|AB |=x 1+x 2+p ;(3)当直线AB 垂直于抛物线的对称轴时,弦AB 叫作抛物线的通径,它的长为2p ,通径是过焦点最短的弦.直线与抛物线只有一个公共点,那么直线与抛物线一定相切吗?[提示] 可能相切,也可能相交,当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线相交且只有一个公共点.疑难问题类型1抛物线几何性质的应用【例1】正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上.求这个正三角形的边长.[思路点拨]正三角形及抛物线都是轴对称图形,如果能证明x轴是它们的公共对称轴,则容易求出等边三角形的边长.[解]设正三角形OAB的顶点A,B在抛物线上,且坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y21=2px1,y22=2px2.由|OA|=|OB|,得x21+y21=x22+y22,即(x1+x2)(x1-x2)=2px2-2px1.∴(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.∵x1>0,x2>0,2p>0,∴x1-x2=0,即x1=x2.由此可知|y1|=|y2|,即点A、B关于x轴对称,∴AB⊥x轴,且∠AOx=30°,∴y1x1=tan 30°=33.∵x1=y212p,∴y1=23p,|AB|=2y1=43p.∴这个正三角形的边长为43p.抛物线各元素间的关系,抛物线的焦点在其对称轴上,顶点就是抛物线与对称轴的交点,准线与对称轴垂直,准线与对称轴的交点和焦点关于顶点对称,顶点到焦点的距离与顶点到准线的距离均为p 2.类型2与中点弦、焦点弦有关的问题【例2】 (1)过点Q (4,1)作抛物线y 2=8x 的弦AB ,恰被点Q 所平分,则AB 所在直线的方程为________.(2)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A ,B 两点,且|AB |=9.则该抛物线的方程为________.[思路点拨] (1)法一:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),用点差法求k AB ;法二:设直线AB 的方程,建立方程求解.(2)设出直线方程,直线方程与抛物线方程联立,根据焦点弦长公式求解.(1)4x -y -15=0 (2)y 2=8x [(1)法一:设以Q 为中点的弦AB 的端点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有y 21=8x 1,y 22=8x 2,∴(y 1+y 2)(y 1-y 2)=8(x 1-x 2).又y 1+y 2=2,∴y 1-y 2=4(x 1-x 2),即4=y 1-y 2x 1-x 2, ∴k =4.∴所求弦AB 所在直线的方程为y -1=4(x -4),即4x -y -15=0.法二:设弦AB 所在直线的方程为y =k (x -4)+1.联立⎩⎨⎧ y 2=8x ,y =k (x -4)+1,消去x ,得ky 2-8y -32k +8=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2),由根与系数的关系得y 1+y 2=8k .又y 1+y 2=2,∴k =4.∴所求弦AB 所在直线的方程为4x -y -15=0.(2)设直线AB 的方程为y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2, 联立⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=2px ,y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,化简得4x 2-5px +p 2=0,∴x 1+x 2=5p 4,∵|AB |=9=x 1+x 2+p ,∴5p 4+p =9,∴p =4,∴抛物线的方程为y 2=8x .]直线与抛物线相交的弦长问题直线和抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,直线的斜率为k.(1)一般的弦长公式:|AB|=1+k2|x1-x2|.(2)焦点弦长公式:当直线经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点时,弦长|AB|=x1+x2+p.(3)“中点弦”问题解题策略两种方法类型3抛物线中的最值问题【例3】已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|P A|+|PF|的最小值,并求出取最小值时点P的坐标.[思路点拨]利用抛物线的定义可将|PF|转化为P到准线的距离来考虑.[解]由定义知,抛物线上点P到焦点F的距离等于点P到准线l的距离d,则|P A|+|PF|=|P A|+d.将x=3代入抛物线方程y2=2x,得y=±6.∵6>2,∴点A在抛物线内部.由图可知,当P A⊥l时,|P A|+d最小,最小值为7 2,即|P A|+|PF|的最小值为7 2,此时点P纵坐标为2,代入y2=2x,得x=2.∴此时点P坐标为(2,2).1.本题若设P(x,y),利用两点间的距离公式建模求解,难以得到答案,而由抛物线的定义将|PF|转化为点P到准线的距离,则当P,A,Q三点共线时,|P A|+|PF|取得最小值,从而使问题迎刃而解.2.解决这类题,就是用抛物线的定义与平面几何的知识把折线段变为直线段,即知最小值.归纳总结1.抛物线只有一个焦点,一个顶点,一条对称轴,一条准线,无对称中心.2.抛物线上一点与焦点F的连线的线段叫做焦半径,设抛物线y2=2px(p>0)上任一点A(x0,y0),则|AF|=x0+p 2.3.抛物线的顶点也在抛物线上,作为抛物线上的一个特殊点,它到焦点的距离也等于到准线的距离,解题时注意应用.4.直线与抛物线有一个交点,是直线与抛物线相切的必要不充分条件.。
圆锥曲线(4大易错点分析+解题模板+举一反三+易错题通关)-备战2024年高考数学考试易错(原卷版)
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D.3
变式
3.过双曲线
C
:
x a
2 2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的右焦点 F2 作双曲线一条渐近线的垂线,垂
足为
A
,且与另一条渐近线交于点
B
,若
|
AF2
|
1 3
|
F2 B
|
,则双曲线
C
的离心率是(
)
A. 6 2
B. 3 或 6 2
C. 3 6 2
D. 3 3
1.已知圆 C1 : x2
y2
b2 b
)
A. 1+ 5 2
B. 3 1 2
C. 3
D.2
变式
2.已知双曲线 E :
y2 a2
x2 8
1(a
0) 的上焦点为 F1 ,点
P
在双曲线的下支上,若
A(4, 0) ,且 PF1 | PA | 的最小值为 7,则双曲线 E 的离心率为( )
A.2 或 697 25
B.3 或 697 25
C.2
A. 3
B.2
C. 2 3
D. 13
8.已知双曲线
x2 a2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的左、右焦点分别为 F1, F2 ,以 F1F2 为直径的圆与双
曲线在第二象限的部分交于点
P
,若双曲线上的点
Q
满足
F1P
2 3
F2Q
,则双曲线的离
心率为( )
A. 37 5
B. 35 5
C. 37
4
D. 15 3
专题 11 圆锥曲线
易错点一:求轨迹方程时忽略变量的取值范围(求动点轨迹 方程)
高考数学圆锥曲线类题目解题思路

高考数学圆锥曲线类题目解题思路2023高考数学圆锥曲线类题目解题思路高考数学解题过程卡在某一过渡环节上是常见的。
这时,我们可以先承认中间结论,往后推,看能否得到结论。
如果不能,说明这个途径不对,立即改变方向;如果能得出预期结论,就回过头来,集中力量攻克这一“卡壳处”。
下面小编为大家带来高考数学圆锥曲线类题目解题思路,希望对您有所帮助!圆锥曲线中的范围问题怎么答1.解题路线图①设方程。
②解系数。
③得结论。
2.构建答题模板①提关系:从题设条件中提取不等关系式。
②找函数:用一个变量表示目标变量,代入不等关系式。
③得范围:通过求解含目标变量的不等式,得所求参数的范围。
④再回顾:注意目标变量的范围所受题中其他因素的制约。
高考数学答题技巧当构造辅助元素:数学中,同一素材的题目,常常可以有不同的表现形式;条件与结论(或问题)之间,也存在着多种联系方式。
因此,恰当构造辅助元素,有助于改变题目的形式,沟通条件与结论(或条件与问题)的内在联系,把陌生题转化为熟悉题。
数学解题中,构造的辅助元素是多种多样的,常见的有构造图形(点、线、面、体),构造算法,构造多项式,构造方程(组),构造坐标系,构造数列,构造行列式,构造等价性命题,构造反例,构造数学模型等等。
高考前数学的复习方法1、调整好状态,控制好自我。
保持清醒。
高考数学的考试时间在下午,建议同学们中午最好休息半个小时或一个小时,其间尽量放松自己,从心理上暗示自己:只有静心休息才能确保考试时清醒。
2、提高解选择题的速度、填空题的准确度。
高考数学选择题是知识灵活运用,解题要求是只要结果、不要过程。
因此,逆代法、估算法、特例法、排除法、数形结合法……尽显威力。
12个选择题,若能把握得好,容易的一分钟一题,难题也不超过五分钟。
由于选择题的特殊性,由此提出解选择题要求“快、准、巧”,忌讳“小题大做”。
填空题也是只要结果、不要过程,因此要力求“完整、严密”。
3、审题要慢,做题要快,下手要准。
(完整版)圆锥曲线解题方法技巧归纳

圆锥曲线解题方法技巧归纳第一、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k tan , [0,)② 点到直线的距离dA/ B y0_C tan(3) 弦长公式 直线 y kx b 上两点 A(x i , yj, B(X 2, y 2)间的距离:AB| J i k 2|x X 2J (1 k 2)[(X i X 2)2 4沁]或 AB J i *|y i y 2(4) 两条直线的位置关系 ① l 1 l 2 k 1k 2=-1② l 1 //12k 1 k 2且b 1 b 22、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: 2 2—匚 1(m 0, n 0且 m n) m n 距离式方程:.(x c)2 y 2 . (x c)2 y 2 2a参数方程: x a cos , y bsin(2) 、双曲线的方程的形式有两种③夹角公式:k 2 12 2标准方程:—-1(m n 0)(3) 、三种圆锥曲线的通径你记得吗?椭圆:近;双曲线:玄;抛物线:2pa a(4) 、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?b 2 tan —2P 在双曲线上时,S FP F 2 b 2 cot —,t| PF |2 | PF |2 4c 2 uur ujrn uur uimr(其中 F 1PF 2,COS 】1鳥尙,PF ?PF 2 |PF 1||PF 2|COS(6)、 记住焦 半 径公式: (1 )椭圆焦点在x 轴上时为a ex g ;焦点在y 轴上时为a ey °,可简记为“左加右减,上加下减”(2) 双曲线焦点在x 轴上时为e|x 01 a(3) 抛物线焦点在x 轴上时为| x , | 2,焦点在y 轴上时为| % | 2 (6)、椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗? _ 第二、方法储备 1、点差法(中点弦问题)2B X 2,y 2,M a,b 为椭圆— 42 2 2 2 2222如: 已知F ,、 2 2F 2是椭圆勻七1的两个焦点,平面内一个动点 M足MF !MF 22则动点M 的轨迹是(A 、双曲线;B 、双曲线的一支;C 、两条射线;D 、一条射线(5)、焦点三角形面积公式:P 在椭圆上时,S F1p F2设 A x ,, y ,2仝1的弦AB 中点则有3仝生1,空空1 ;两式相减得二竺上上04 3 4 3 4 3x i X2 捲X2 y i y2 y i y2 3a4 3 k AB一不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A(X!, y i), B(X2, y2),将这两点代入曲线方程得到①②两个式子,然后①-②,整体消元..................... ,若有两个字母未知数,贝S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。
高中数学齐次化妙解圆锥曲线问题 (解析版)

齐次化妙解圆锥曲线问题【微点综述】直线与圆锥曲线位置关系,是高考的一个难点,而其中一个难在于运算,本微专题的目标在于采用齐次化运算解决直线与圆锥曲线的一类:斜率之和或斜率之积的问题.本专题重难点:一是在于消元的解法,即怎么构造齐次化方程;二是本解法的适用范围.亮点是用平面几何的视角解决问题.圆锥曲线的定义、定值、弦长、面积,很多都可以转化为斜率问题,当圆锥曲线遇到斜率之和或者斜率之积,以往我们的常用解法是设直线y =kx +b ,与圆锥曲线方程联立方程组,韦达定理,再将斜率之和或之积的式子通分后,将x 1+x 2和x 1⋅x 2代入,得到关于k 、b 的式子.解法不难,计算量较为复杂.如果采用齐次化解决,直接得到关于k 的方程,会使题目计算量大大减少.“齐次”即次数相等的意思,例如f x =ax 2+bxy +cy 2称为二次齐式,即二次齐次式的意思,因为f x 中每一项都是关于x 、y 的二次项.如果公共点在原点,不需要平移.如果不在原点,先平移图形,将公共点平移到原点,无论如何平移,直线斜率是不变的.注意平移口诀是“左加右减,上减下加”,你没有看错,“上减下加”,因为是在等式与y 同侧进行加减,我们以往记的“上加下减”都是在等式与y 的异侧进行的.例:y =kx +b 向上平移1个单位,变为y =kx +b +1,即y -1=kx +b ,x 2a 2+y 2b 2=1向上平移1个单位,变为x 2a 2+y -1 2b 2=1.设平移后的直线为mx +ny =1(为什么这样设?∵这样齐次化更加方便,相当于“1”的妙用),与平移后的圆锥联立,一次项乘以mx +ny ,常数项乘以mx +ny 2,构造ay 2+bxy +cx 2=0,然后等式两边同时除以x 2(前面注明x 不等于0),得到a ⋅y x2+b ⋅y x +c =0,可以直接利用韦达定理得出斜率之和或者斜率之积,y 1x 1+y 2x 2=-b a ,y 1x 1⋅y 2x 2=c a ,即可得出答案.如果是过定点题目,还需要还原,之前如何平移,现在反平移回去.总结解法为:①平移;②联立并齐次化;③同除以x 2;④韦达定理.证明完毕,若过定点,还需要还原.优点:大大减小计算量,提高准确率!缺点:mx +ny =1不能表示过原点的直线,少量题目需要讨论.一、齐次化运算的前世--韦达定理1.韦达定理发展简史法国数学家弗朗索瓦·韦达(Fran çois Vi ète ,1540-1603)在著作《论方程的识别与订正》中改进了三、四次方程的解法,还对n =2,3的情形,建立了方程根与系数之间的关系,现代称之为韦达定理.证明这个定理要依靠代数基本定理,而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性.2.韦达定理:设关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-b a ,x 1x 2=c a .韦达定理是本微专题的理论基础..引例1.已知x1和x2是方程2x2+3x-4=0的两个根,求1x1+1x2的值.【解析】解法1:1x1+1x2=x1+x2x1⋅x2=-b aca=-b c=34.解法2:方程两边同除以x2,得-41x2+31x +2=0,∵1x1,1x2,∴由韦达定理得1x1+1x2=34.引例2.设x1,y1,x2,y2是方程组y=x-1,y2=4x的两组根,求y1x1+y2x2,y1x1⋅y2x2的值.【分析】如果可以建立关于以yx为未知数的一元二次方程Ayx2+B⋅y x+C=0,那么y1x1+y2x2,y1x1⋅y2x2就是对应方程的两根之和了.所以本运算的关键是如何通过消元得到:Ay2+Bxy+Cx2=0,再由x≠0,方程两边同时除以x2.消元得到方程Ay2+Bxy+Cx2=0是个二次齐次式,所以把本计算方法命名为:齐次化运算.观察y=x-1,y2=4x,发现y2已经为二次式,关键在于将4x化成二次式,由y=x-1可得1=x-y,∴y2=4x⋅1=4x⋅x-y,整理可得y2+4xy-4x2=0,显然x=0不是方程y2+4xy-4x2=0的根,方程y2+4xy-4x2=0两边同时除以x2可得:关于yx为未知数的一元二次方程:yx2+4⋅y x-4=0,则由韦达定理可得:y1x1+y2x2=-4,y1x1⋅y2x2=-4.二、齐次化运算的今生--韦达定理遇到笛卡尔解析几何例1.直线mx+ny=1与抛物线y2=4x交于A x1,y1,B x2,y2,求k OA+k OB,k OA⋅k OB.(用m,n表示)【解析】联立mx+ny=1y2=4x,齐次化得y2=4x mx+ny,等式两边同时除以x2,yx2-4n y x -4m=0,∴∴k OA+k OB=y1x1+y2x2=4n,k OA k OB=y1x1⋅y2x2=-4m.例2.直线mx+ny=1与椭圆x24+y23=1交于A x1,y1,B x2,y2,求k OA⋅k OB(用m,n表示).【解析】mx+ny=1 x24+y23=1齐次化联立得:x24+y23=mx+ny2,等式两边同时除以x2,12n2-4yx2+24mn y x +12m2-3=0,∴k OA⋅k OB=y1x1⋅y2x2=12m2-312n2-4.引例3.已知动直线l的方程为mx+ny=1.(1)若m=2n,求直线l的斜率;(2)若m=-12,求直线l所过的定点;(3)若m=2n+1,求直线l所过的定点;(4)若m=2n+2,求直线l所过的定点;(5)若6+3n4+12m=1,求直线l所过的定点.【解析】(1)k =-mn=-2.(2)-12x +ny =1,消去n ,令y =0,∴过定点-2,0 .(3)整理得m -2n =1∴过定点1,-2 .(4)整理得12m -n =1,∴过定点12,-1 .(5)整理得6m -32n =1,∴过定点6,-32 .例3.抛物线y 2=4x ,直线l 交抛物线于A 、B 两点,且OA ⊥OB ,求证:直线l 过定点.【解析】设直线AB 方程为mx +ny =1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,mx +ny =1y 2=4x 联立得y x 2-4n y x-4m =0,∵k OA k OB=y 1y 2x 1x 2,∴-4m =-1,∴m =14,∴直线AB :14x +ny =1过定点4,0 .例4.不过原点的动直线交椭圆x 24+y 23=1于A 、B 两点,直线OA 、AB 、OB 的斜率成等比数列,求证:直线l 的斜率为定值.【解析】设直线AB 方程为mx +ny =1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,mx +ny =1x 24+y 23=1联立得12n 2-4 y x 2+24mn y x+12m 2-3=0,于是k OA k OB =y 1x 1y 2x 2=12m 2-312n 2-4,又k AB =-m n ,∴12m 2-312n 2-4=m 2n 2,得k AB=-m n =±32.三、y -nx -m型怎么采用齐次化运算解决,平移是关键引例4.已知椭圆x 24+y 2=1,按照平移要求变换椭圆方程,并化简平移后的椭圆方程.(1)将椭圆向左平移1个单位,求平移后的椭圆;(2)将椭圆向右平移2个单位,求平移后的椭圆;(3)将椭圆向上平移3个单位,求平移后的椭圆;(4)将椭圆向下平移4个单位,求平移后的椭圆;(5)将椭圆向左平移1个单位,向下平移32个单位,求平移后的椭圆;(6)将椭圆向左平移2个单位,向下平移1个单位,求平移后的椭圆.【解析】(1)x +124+y 2=1,即4y 2+x 2+2x -3=0.(2)x -224+y 2=1,即4y 2+x 2-4x =0.(3)x 24+y -3 2=1,即4y 2+x 2-24y +32=0.(4)x 24+y +4 2=1,即4y 2+x 2+32y +60=0.(5)x +124+y +322=1,即4y 2+x 2+2x +43y =0.(6)x +224+y -1 2=1,即4y 2+x 2+4x -8y +4=0.例5.抛物线y 2=4x ,P 1,2 ,直线l 交抛物线于A 、B 两点,PA ⊥PB ,求证:直线l 过定点.【解析】将图形向左平移1个单位,向下平移2个单位,平移后的抛物线方程为y +2 2=4x +1 ,整理得y 2+4y -4x =0.设平移后直线A B 方程为mx +ny =1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,mx +ny =1,y 2+4y -4x =0联立得1+4n y x 2+4m -4n y x -4m =0,于是k P Ak PB=y 1x 1⋅y 2x 2=-4m1+4n=-1,整理得4m -4n =1,∴mx +ny =1过定点4,-4 ,右移1个,上移2个,直线AB 过定点5,-2 .例6.椭圆x 24+y 23=1,点P 1,32,A ,B 为椭圆上两点,k PA +k PB =0.求证:直线AB 斜率为定值.【解析】解法一:将图形向左平移1个单位,向下平移32个单位,平移后的椭圆为x +1 24+y +3223=1,整理得4y 2+3x 2+6x +12y =0,设平移后直线A B 方程为mx +ny =1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,mx +ny =14y 2+3x 2+6x +12y =0,联立得4y 2+3x 2+6x +12y mx +ny =0,12n +4 y2+62m +n xy +6m +3 x 2=0,同时除以x 2,12n +4 y x2+62m +n y x +6m +3 =0,k P A+k PB=y 1x 1+y 2x 2=-62m +n 12n +4=0,-62m +n =0,mx +ny =1的斜率-m n =12.解法二(换元法):设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,即化为y 1-32x 1-1⋅y 2-32x 2-1=0,即建立以y -32x -1为未知数的一元二次方程A y -32x -12+B⋅y -32x -1+C =0,即可解答.为了方便运算设x -1=s ,y -32=t ,代入椭圆x 24+y 23=1,得3s 2+4t 2+6t +12t =0,∴设直线ms +nt =6可方便运算,3s 2+4t 2+t (ms +nt )+2t (ms +nt )=0,化简得:4+2n t s 2+2m +n t s +(3+m )=0,∴y 1-32x 1-1⋅y 2-32x 2-1=t 1s 1⋅t 2s 2=2m +n 4+2n =0,x -1=s ,y -32=t ,n =-2m 代入ms +nt =6,得m (x -1)-2m y -32 =6,∴直线AB 的斜率是12.例7.双曲线x 22-y 22=1,P 2,0 ,A 、B 为双曲线上两点,且k PA +k PB =0.AB 不与x 轴垂直,求证:直线AB 过定点.【解析】将图形左平移2个单位,平移后的双曲线为x +222-y 22=1,整理得y 2-x 2-4x -2=0,设平移后直线A B 方程为mx +ny =1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,mx +ny =1y 2-x 2-4x -2=0 ,联立得y 2-x 2-4x mx +ny -2mx +ny 2=0,1-2n 2 y 2-4n +4mn xy -2m 2+4m +1 x 2=0,同时除以x 2,1-2n 2y x 2-4n +4mn y x -2m 2+4m +1 =0,k P A+k PB=y 1x 1+y 2x 2=4n +4mn 1-2n 2=0,4n +4mn =4n m +1 =0,n =0或m =-1,AB 不与x 轴垂直,n ≠0,∴m =-1,-x +ny =1过-1,0 ,右移2个单位,原直线过1,0 .四、齐次化在解析几何中的应用例8.(2021重庆期末)已知抛物线C :y 2=2px p >0 上一点A 2,a 到其焦点的距离为3.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)过点4,0 的直线与抛物线C 交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,证明:∠POQ =90°.【解析】解法1:(Ⅰ)由题意知:2--p2=3⇒p =2⇒y 2=4x .(Ⅱ)证明:设该直线为my =x -4,P 、Q 的坐标分别为x 1,y 1 、x 2,y 2 ,联立方程有:my =x -4y 2=4x⇒y 2-4my -16=0,OP ⋅OQ =x 1x 2+y 1y 2=y 21y 2216+y 1y 2=116×-16 2-16=0,∴∠POQ =90°.解法2:要证明∠POQ =90°,即证k PO ⋅k QO =-1,设PQ :mx +ny =1,过4,0 ,∴4m =1,m =14,y 2=4x mx +ny ,y 2-4nxy -4mx 2=0,同除以x 2得y x 2-4n y x -4m =0,k 1⋅k 2=-4m ,∵m =14,∴k 1⋅k 2=-1即∠POQ =90°.例9.如图,椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 经过点A 0,-1 ,且离心率为22.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)经过点1,1 ,且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ,Q (均异于点A ),证明:直线AP 与AQ 斜率之和为2.【解析】解法1:(Ⅰ)由题设知,c a =22,b =1,结合a 2=b 2+c 2,解得a =2,∴x 22+y 2=1.(Ⅱ)证明:由题意设直线PQ 的方程为y =k x -1 +1k ≠0 ,代入椭圆方程x 22+y 2=1,可得1+2k 2 x 2-4k k -1 x +2k k -2 =0,由已知得1,1 在椭圆外,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,x 1x 2≠0,则x 1+x 2=4k k -1 1+2k 2,x 1x 2=2k k -21+2k 2,且Δ=16k 2k -1 2-8k k -2 1+2k 2 >0,解得k >0或k <-2.则有直线AP ,AQ 的斜率之和为k AP +k AQ =y 1+1x 1+y 2+1x 2=kx 1+2-k x 1+kx 2+2-k x 2=2k +2-k 1x 1+1x 2 =2k +2-k ⋅x 1+x 2x 1x 2=2k +2-k ⋅4k k -12k k -2=2k -2k -1 =2.即有直线AP 与AQ 斜率之和为2.解法2:(2)上移一个单位,椭圆E 和直线L :x 22+y -12=1mx +ny =1,mx +ny =1过点1,2 ,m +2n =1,m =1-2n ,x 2+2y -1 2=2,x 2+2y 2-4y =0,2y 2+x 2-4y mx +ny =0,-4n +2 y2-4mxy +x 2=0,∵x ≠0,同除x 2,得-4n +2 y x2-4m yx+1=0,k 1+k 2=-4m -4n +2=2m 1-2n =2mm=2.例10.设A ,B 为曲线C :y =x 24上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.【解析】(1)设A x 1,x 214 ,B x 2,x 224为曲线C :y =x 24上两点,则直线AB 的斜率为k =x 214-x 224x 1-x 2=14x 1+x 2 =14×4=1.(2)解法1:设直线AB 的方程为y =x +t ,代入曲线C :y =x 24,可得x 2-4x -4t =0,即有x 1+x 2=4,x 1x 2=-4t ,再由y =x 24的导数为y=12x ,设M m ,m 24 ,可得M 处切线的斜率为12m ,由C 在M 处的切线与直线AB 平行,可得12m =1,解得m =2,即M 2,1 ,由AM ⊥BM 可得,k AM ⋅k BM =-1,即为x 214-1x 1-2⋅x 224-1x 2-2=-1,化为x 1x 2+2x 1+x 2 +20=0,即为-4t +8+20=0,解得t =7,则直线AB 的方程为y =x +7.解法2:y =x 24,y =x 2=1,x =2,∴M 2,1 ,左移2个单位,下移1个单位C:y +1=x +2 24,A B :mx +ny =1,4y +4=x 2+4x +4,x 2+4x -y mx +ny =0,x 2+4mx 2+nxy -mxy -ny 2 =0,1+4m x2+4n -m xy -4ny 2=0,x ≠0,同除以x 2,得-4n y x2+4n -m yx+1+4m =0,4nk 2-4n -m k -1+4m =0,mx +ny =1,斜率-mn =1,m =-n ,k 1k 2=-1+4m 4n=-1,1+4m =4n ,n =18,m =-18,-18x +18y =1,x -y +8=0右2,上1,x -2 -y -1 +8=0,x -y +7=0.例11.(2017年全国卷理)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ,四点P 11,1 ,P 20,1 ,P 3-1,32 ,P 41,32 中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.【解析】(1)解:根据椭圆的对称性,P 3-1,32 ,P 41,32两点必在椭圆C 上,又P 4的横坐标为1,∴椭圆必不过P 11,1 ,∴P 20,1 ,P 3-1,32,P 41,32 三点在椭圆C 上,把P 20,1 ,P 3-1,32 代入椭圆C ,得:1b 2=11a 2+34b 2=1,解得a 2=4,b 2=1,∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)证法1:①当斜率不存在时,设l :x =m ,A m ,y A ,B m ,-y A ,∵直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,∴k P 2A +k P 2B =y A -1m +-y A -1m =-2m=-1,解得m =2,此时l 过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设l :y =kx +t ,t ≠1 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立y =kx +tx 2+4y 2-4=0 ,整理,得1+4k 2 x 2+8ktx +4t 2-4=0,x 1+x 2=-8kt 1+4k 2,x 1x 2=4t 2-41+4k 2,则k P 2A +k P 2B =y 1-1x 1+y 2-1x 2=x 2kx 1+t -x 2+x 1kx 2+t -x 1x 1x 2=8kt 2-8k -8kt 2+8kt 1+4k 24t 2-41+4k 2=8k t -14t +1 t -1=-1,又t ≠1,∴t =-2k -1,此时Δ=-64k ,存在k ,使得Δ>0成立,∴直线l 的方程为y =kx -2k -1,当x =2时,y =-1,∴l 过定点2,-1 .证法2:下移1个单位得E:x 24+y +1 2=1,A B :mx +ny =1,x 24+y 2+2y =0,x 2+4y 2+8y mx +ny =0,8n +4 y 2+8mxy +x 2=0,∵x ≠0同除以x 2,8n +4 y x 2+8m y x +1=0,8n +4 k 2+8mk +1=0,k 1+k 2=-8m 8n +4=-1,8m =8n +4,2m -2n =1,∴mx +ny =1过2,-2 ,上移1个单位2,-1 .例12.(2018全国一文)设抛物线C :y 2=2x ,点A 2,0 ,B -2,0 ,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程;(2)证明:∠ABM =∠ABN .【解析】(1)当l 与x 轴垂直时,x =2,代入抛物线解得y =±2,∴M 2,2 或M 2,-2 ,直线BM 的方程:y =12x +1,或y =-12x -1.(2)解法1:证明:设直线l 的方程为l :x =ty +2,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,联立直线l 与抛物线方程得y 2=2xx =ty +2 ,消x 得y 2-2ty -4=0,即y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-4,则有k BN +k BM =y 1x 1+2+y 2x 2+2=y 222×y 1+y 212×y 2+2y 1+y 2 x 1+2 x 2+2 =y 1+y 2 y 1y 22+2 x 1+2 x 2+2=0,∴直线BN 与BM 的倾斜角互补,∴∠ABM =∠ABN .解法2:(2)右移2个单位C :y 2=2x -2 ,l :mx +ny =1过4,0 即4m =1,m =14,y 2=2x -4,y 2=2x mx +ny -4mx +ny 2,y 2=2mx 2+2nxy -4m 2x 2+n 2y 2+2mnxy ,1+4n 2y2+8mn -2n xy +4m 2-2m x 2=0,∵x ≠0,同除以x 2,得1+4n 2 k 2+8mn -2n k +4m 2-2m =0,k 1+k 2=-8mn -2n 1+4n 2=-2n 4m -1 1+4n 2=0,∴∠ABM =∠ABN .例13.(2018全国一卷理)设椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,点M 的坐标为2,0 .(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程;(2)设O 为坐标原点,证明:∠OMA =∠O MB .【解析】(1)c =2-1=1,∴F 1,0 ,∵l 与x 轴垂直,∴x =1,由x =1x 22+y 2=1 ,解得x =1y =22 或x =1y =-22,∴A 1,22 ,或1,-22 ,∴直线AM 的方程为y =-22x +2,y =22x -2.(2)证明:解法1:当l 与x 轴重合时,∠OMA =∠O MB =0°,当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,∴∠OMA =∠O MB .当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为y =k x -1 ,k ≠0,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 1<2,x 2<2,直线MA ,MB 的斜率之和为k MA ,k MB 之和为k MA +k MB =y 1x 1-2+y 2x 2-2,由y 1=kx 1-k ,y 2=kx 2-k 得k MA +k MB =2kx 1x 2-3x 1+x 2 +4k x 1-2 x 2-2 ,将y =k x -1 代入x 22+y 2=1可得2k 2+1 x 2-4k 2x +2k 2-2=0,∴x 1+x 2=4k 22k 2+1,x 1x 2=2k 2-22k 2+1,∴2kx 1x 2-3k x 1+x 2 +4k =12k 2+14k 3-4k -12k 3+8k 3+4k =0,从而k MA +k MB =0,故MA ,MB 的倾斜角互补,∴∠OMA =∠O MB ,综上∠OMA =∠O MB .解法2:左移2个单位C:x +222+y 2=1,l :mx +ny =1过-1,0 即-m =1.m =-1,x 2+4x +2y 2+2=0,x 2+4x mx +ny +2y 2+2mx +ny 2=0,2+2n 2y2+4n +4mn xy +1+4m +2m 2 x 2=0,∵x ≠0,同除以x 2,得2+2n 2 k 2+4n +4mn k +1+4m +2m 2=0,k 1+k 2=4n +4mn-2+2n 2=0,∴∠OMA =∠O MB .例14.(2020·新课标Ⅰ)已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1a >1 的左、右顶点,G 为E 的上顶点,AG ⋅GB =8.P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.【解析】(1)由题意A -a ,0 ,B a ,0 ,G 0,1 ,∴AG =a ,1 ,GB =a ,-1 ,AG ⋅GB =a 2-1=8,解得:a =3,故椭圆E 的方程是x 29+y 2=1.(2)证法1:由(1)知A -3,0 ,B 3,0 ,设P 6,m ,则直线PA 的方程是y =m9x +3 ,联立x 29+y 2=1y =m 9x +3⇒9+m 2 x 2+6m 2x +9m 2-81=0,由韦达定理-3x c =9m 2-819+m 2⇒x c =-3m 2+279+m 2,代入直线PA 的方程为y =m 9x +3 得:y c=6m9+m 2,即C -3m 2+279+m 2,6m9+m 2,直线PB 的方程是y =m3x -3 ,联立方程x 29+y 2=1y =m 3x -3⇒1+m 2 x 2-6m 2x +9m 2-9=0,由韦达定理3x D =9m 2-91+m 2⇒x D =3m 2-31+m 2,代入直线PB 的方程为y =m 3x -3 得y D =-2m 1+m 2,即D 3m 2-31+m 2,-2m1+m 2 ,则①当x c =x D 即27-3m 29+m 2=3m 2-3m 2+1时,有m 2=3,此时x c =x D=32,即CD 为直线x =32.②x C ≠x D 时,直线CD 的斜率K CD =y C -y D x C -x D =4m33-m 2 ,∴直线CD 的方程是y --2m 1+m 2=4m 33-m 2 x -3m 2-31+m 2 ,整理得:y =4m 33-m 2x -32 ,直线CD 过定点32,0 .综合①②故直线CD 过定点32,0 .证法2:设P 6,t ,A -3,0 ,B 3,0 ,则k AC =k AP =t 9,k BD =k BP =t 3,根据椭圆第三定义(本书后面有详细讲解),k AD ⋅k BD =b 2a2=-19,∴k AD =-13t ,则k AC ⋅k AD =-127,将图像向右移动3个单位,则椭圆E 和直线l CD :x -329+y 2=1mx +ny =1,联立得:x 2-6x +9y 2=0,x 2-6x mx +ny +9y 2=0,即9y 2-6nxy +1-6m x 2=0,两边同时除以x 2,得:9y 2x2-6n yx +1-6m =0,则k AC ⋅k AD =1-6m 9=-127,解得m =29,则直线过定点92,0 ,则平移前过32,0 .例15.(2020·山东)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为22,且过点A 2,1 .(1)求C 的方程;(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.【解析】(1)∵离心率e =c a =22,∴a =2c ,又a 2=b 2+c 2,∴b =c ,a =2b ,把点A 2,1 代入椭圆方程得,42b 2+1b 2=1,解得b 2=3,故椭圆C 的方程为x 26+y 23=1.(2)证法1:①当直线MN 的斜率存在时,设其方程为y =kx +m ,联立y =kx +mx 26+y 23=1,得2k 2+1 x 2+4km x +2m 2-6=0,由Δ=4km 2-42k 2+1 2m 2-6 >0,知m 2<6k 2+3,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,则x 1+x 2=-4km 2k 2+1,x 1x 2=2m 2-62k 2+1,∵AM ⊥AN ,∴AM ⋅AN=x 1-2,y 1-1 ⋅x 2-2,y 2-1 =0,即k 2+1 x 1x 2+km -k -2 x 1+x 2 +m 2-2m +5=0,∴k 2+1 ⋅2m 2-62k 2+1+km -k -2 -4km 2k 2+1+m 2-2m +5=0,化简整理得,4k 2+8km +3m 2-2m -1=2k +m -1 2k +3m +1 =0,∴m =1-2k 或m =-2k +13,当m =1-2k 时,y =kx -2k +1,过定点A 2,1 ,不符合题意,舍去;当m =-2k +13时,y =kx -2k +13,过定点23,-13.设D x 0,y 0 ,则y 0=kx 0+m ,(i )若k ≠0,∵AD ⊥MN ,∴k ⋅kx 0+m -1x 0-2=-1,解得x 0=2k 2+4k +63k 2+3,y 0=3k 2+4k -13k 2+3,∴x 0-432+y 0-132=-2k 2+4k +23k 2+3 2+2k 2+4k -23k 2+3 2=8k 4+2k 2+1 9k 2+12=89,∴点D 在以43,13 为圆心,223为半径的圆上,故存在Q 43,13 ,使得DQ =223,为定值.(ii )若k =0,则直线MN 的方程为y =-13,∵AD ⊥MN ,∴D 2,-13 ,∴DQ =43-22+13+132=223,为定值.②当直线MN 的斜率不存在时,设其方程为x =t ,M t ,s ,N t ,-s ,且t 26+s 23=1,∵AM ⊥AN ,∴AM ⋅AN =t -2,s -1 ⋅t -2,-s -1 =t 2-4t -s 2+5=32t 2-4t +2=0,解得t =23或2(舍2),∴D 23,1 ,此时DQ =43-232+13-1 2=223,为定值.综上所述,存在定点Q 43,13,使得DQ 为定值,且该定值为223.证法2:将图像向左移动两个单位,向下移动一个单位,那么平移后的C 和直线M N :x +226+y +123=1mx +ny =1,联立得:x 2+2y 2+4x +4y mx +ny =0,两边同时除以x 2:4n +2 y 2+4m +4n xy +4m +1 x 2=0,得:4n +2 k 2+4m +4n k +4m +1 =0,∵AM ⊥AN ,∴k AM ⋅k AN =-1,∴4m +14n +2=-1,4m +1=-4n -2,即-43m +-43n =1,M N 过定点-43,--43 ,则平移前该直线过定点P 23,-13 .在△ADP 中,AD ⊥DP ,则D 点的轨迹是以AP 为直径,∵A 为定点,P 为定点,则AP 为定值,则Q 为AP 中点,此时DQ 为定值,∵A 2,1 ,P 23,-13,则Q 43,13 ,DQ =12AP =223.例16.(2022惠州模拟)已知左焦点为F -1,0 的椭圆过点E 1,233,过点P 1,1 分别作斜率为k 1,k 2的椭圆的动弦AB ,CD ,设M ,N 分别为线段AB ,CD 的中点(1)求椭圆的标准方程;(2)若P 为线段AB 的中点,求k 1;(3)若k 1+k 2=1,求证:直线MN 恒过定点,并求出定点坐标【解析】(1)由题意c =1,且右焦点F 1,0 ,∴2a =EF +EF =23,b 2=a 2-c 2=2,∴所求椭圆方程为x 23+y 22=1.(2)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 213+y 212=1①,x 223+y 222=1②②-①,可得k 1=y 2-y 1x 2-x 1=-2x 2+x 1 3y 2+y 1=-23.(3)证法1:由题意,k 1≠k 2,设M x M ,y M ,直线AB 的方程为y -1=k 1x -1 ,即y =k 1x +k 2,代入椭圆方程并化简得2+3k 21 x 2+6k 1k 2x +3k 22-6=0,∴x M =-3k 1k 22+3k 21,y M =2k 22+3k 21,同理,x N =-3k 1k 22+3k 22,y N =2k 12+3k 22,当k 1k 2≠0时,直线MN 的斜率k =y M -y N x M -x N =10-6k 1k 2-9k 1k 2,直线MN 的方程为y -2k 22+k 21=10-6k 1k 2-9k 1k 2x --3k 1k 22+3k 21,即y =10-6k 1k 2-9k 1k 2x -23,此时直线过定点0,-23 .当k 1k 2=0时,直线MN 即为y 轴,此时亦过点0,-23.综上,直线MN 恒过定点,且坐标为0,-23.证法2:设过点P 的弦的中点坐标为x 0,y 0 ,由点差法得y 0-1x 0-1⋅y 0x 0=-23,即中点的轨迹方程为2x 2-x +3y 2-y =0,将点P 平移到原点,整体左移1个单位,下移1个单位,设平移后的MN 方程为mx +ny =1,曲线为2x +1 2-x +1 +3y +1 2-y +1 =0,2x 2+3y 2+3y mx +ny +2x mx +ny =0,3+3n y 2+2n +3m xy +2+2m x 2=0,同除以x 2,得3+3n k 2+2n +3m k +2+2m =0,∵k 1+k 2=1,∴-2n +3m 3+3n =1,-m -35n =1,∴过定点-1,-53,则平移前的MN 过定点0,-23 .例17.(2022武汉模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左右顶点分别为A ,B ,过椭圆内点D 23,0 且不与x 轴重合的动直线交椭圆C 于P ,Q 两点,当直线PQ 与x 轴垂直时,PD =BD =43.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线AP ,AQ 和直线l :x =t 分别交于点M ,N ,若MD⊥ND 恒成立,求t 的值.【解析】(Ⅰ)由BD =43得a =23+43=2,故C 的方程为x 24+y 2b2=1,此时P 23,43 ,代入方程19+169b2=1,解得b 2=2,故C 的标准方程为x 24+y 22=1.(Ⅱ)解法1:设直线PQ 的方程为:x =my +23,与椭圆联立得m 2+2 y 2+4m 3y 329=0,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-4m 3m 2+2 y 1y 2=-329m 2+2,①此时直线PA 的方程为y =y 1x 1+2x +2 ,与x =t 联立,得点M t ,t +2 y 1x 1+2 ,同理,N t ,t +2 y 2x 2+2 ,由MD ⊥ND ,则k MD ⋅k ND =-1,即t +2 y 1t -23 x 1+2 ⋅t +2 y 2t -23 x 2+2=-1,∴t +2 2y 1y 2+t -23 2my 1+83 my 2+83 =0,即t +2 2y 1y 2+t -232m 2y 1y 2+8m 3y 1+y 2 +649 =0,把①代入得-32t +2 29m 2+2+t -23 2-32m 29m 2+2 -32m 29m 2+2 +649 =0,化简得-32t +2 2+t -23 2-32m 2-32m 2+64m 2+2 =0,即t +2 2-4t -23 2=0,t +2=±2t -23 ,解得t =-29或t =103.解法2:公共点A -2,0 ,右移2个单位后P O :mx +ny =1过D 83,0 ,∴83m +0n =1,m =38,C :x -2 24+y 22=1P O :mx +ny =1 ,x 2+2y 2-4x mx +ny =0,2y 2-4nxy +1-4m x 2=0,等式两边同时除以x ,2y x 2-4n y x +1-4m =0,k AP ⋅k AQ =k AM ⋅k AN =1-4m 2=-14,∵MD ⊥ND ,∴k MD ⋅k ND =-1,k DM ⋅k DN k AM ⋅k AN =-1-14=4,直线MN :x =t ,MTt -23⋅-NT t -23 MT t +2⋅-NT t +2=4,t +2 2t -23 2=4,解得t =-29或t =103.五、齐次化运算为什么不是解决圆锥曲线的常规武器通过上面分析,我们可以发现,齐次化运算比传统的设而不求运算量大大的降低,但为什么齐次化运算并不是常规武器呢?首先我们总结一下齐次化运算步骤f x ,y =0,g x ,y =0 ⇒A y x 2+B ⋅y x +C =0⇒y 1x 1+y 2x 2=-B A ,y 1x 1⋅y 2x 2=C A ⇒k 1+k 2=-B A ,k 1k 2=C A .通过上面的步骤可以看出,本方法适用于斜率的相关问题,有较大的局限性,当然,还有一个难点在于方程消元的基本思路是消未知数,而本方法是消去常数,这也是学生不适应之处.但更大的难点是如果通过审题,转化为斜率之积、之和问题.下面通过两道题来说明:例18.A ,B 分别是椭圆E :x 29+y 2=1左右顶点,P 是直线x =6的动点,PA 交E 于另一点C ,PB 交E 于另一点D .求证:直线CD 过定点.思路一:本问题没有直接的提到斜率之和(积),而且很容易入手,分别设直线PA ,PB ,与椭圆方程联立,消去x 得到关于y 的常数项为0的方程,即可解出C ,D 坐标,然后写出CD 方程.在实际运算中,C ,D 坐标,CD 过定点运算量巨大.本方法少思、多算.解答如下:证法一:设P 6,y 0,则直线AP 的方程为:y =y 0-06--3 x +3 ,即:y =y 09x +3 ,联立直线AP 的方程与椭圆方程可得:x 29+y 2=1y =y 09x +3,整理得:y 02+9 x 2+6y 02x +9y 02-81=0,解得:x =-3或x =-3y 02+27y 02+9,将x =-3y 02+27y 02+9代入直线y =y 09x +3 可得:y =6y 0y 02+9,所以点C 的坐标为-3y 02+27y 02+9,6y 0y 02+9 .同理可得:点D 的坐标为3y 02-3y 02+1,-2y 0y 02+1.当y 20≠3时,直线CD 的方程为:y --2y 0y 02+1 =6y 0y 02+9--2y 0y 02+1 -3y 02+27y 02+9-3y 02-3y 02+1x -3y 02-3y 02+1,整理可得:y +2y 0y 02+1=8y 0y 02+3 69-y 04 x -3y 02-3y 02+1 =8y 063-y 02 x -3y 02-3y 02+1,整理得:y =4y 033-y 02 x +2y 0y 02-3=4y 033-y 02x -32 ,所以直线CD 过定点32,0 .当y 20=3时,直线CD :x =32,直线过点32,0 .故直线CD 过定点32,0 .思路二:连接CB ,由椭圆第三定义得,k CA k CB =-19,而k CA k CB =-19, k CA =PQ AQ,k BD =k BP =PQ BQ =13,可得:k BC k BD =-13,就可以采用本方法解答.证法二:设交点C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,即化为y 1x 1-3⋅y 2x 2-3=-13,设x -3=t ,得t 2+9y 2+6t =0, 故设6=mt +ny 易算.计算如下:9y t 2+n ⋅y t +m +1 =0⇒k 1k 2=m +19=-13⇒m =-4⇒-4x -3 +ny =6,可知直线CD 过定点32,0 .例19.A ,B 分别是椭圆E :x 24+y 2=1下上两顶点,过(1,0)的直线l 交于E 的C ,D ,设直线AC ,BD 的斜率为k 1,k 2,k 1=2k 2,求直线l 的方程.【分析】已知给出了k 1=2k 2,但还是没有斜率之积(和)为定值,还是要用到椭圆的第三定义,k AD k BD =-14,得到k AC k AD =-12,即可采用齐次化运算了.【简解】设交点C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,即化为y 1x 1+1⋅y 2x 2+1=-12,设y +1=t ,得x 2+4t 2-8t =0, 所以设8=mx +n (y +1)=mx +nt 易算.计算如下:4-n t x 2-m ⋅t x +1=0,∴k 1k 2=14-n ,∴14-n =-12,∴n =6,又l 过(1,0),得m =2,∴直线l 的方程的方程:y =13x -13.六、为什么斜率为会是定值,从平面几何看众所周知,直径所对的圆周角为直角,其实圆相交弦的还有如下性质.如图圆中,AB 为直径,CD 与AB 交于F ,则有如下性质:tan αtan β=BF AF =PQ AQ ,tan ηtan β=-PQ AQ.引入坐标系,如图建系,设A (-a ,0),B (a ,0),F (m ,0),则k BC k BD =m +a m -a ,k AC k BD =a -m m +a ,且AB 与CD 的交点在直线x =a 2m 上.【简证】tan αtan β=sin αsin βcos αcos β=sin αsin βsin γsin η,分别在ΔACF ,ΔBCF ,由正弦定理得:sin αsin β=CF AF ,sin γsin η=BF CF ,所以tan αtan β=sin αsin β⋅cos αcos β=sin αsin β⋅sin γsin η=CF AF ⋅BF CF =BF AF,tan α=PQ AQ ,tan β=PQ BQ ,tan αtan β=BQ AQ,而tan ηtan β=-tan βtan α=-AQ BQ .那么椭圆怎么有这些性质呢?如图,圆的方程为x 2+y 2=a 2,椭圆方程为:x 2a 2+y 2b 2=1,设B x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,B x 1,y 1b ,D x 2,y 2b ,则k A Dk C B=k AD k CB ,k B A k B C=-b 2a 2,更具一般性质的椭圆的内接四边形性质如如下:在椭圆中,O 为椭圆的中心,A ,C 是椭圆上两点且关于O 对称,直线A C 上一点M ,过M 的直线交椭圆于B ,D ,则如果M 为定点,则k A D k B C为定值,反之亦成立.例20.A,B分别是椭圆E:x29+y2=1左右顶点,P是直线x=6的动点,PA交E于另一点C,PB交E于另一点D.求证:直线CD 过定点.【分析】用几何法,k ACk BD=BQAQ=EBAE,得BE=32,所以过32,0.例21.A,B分别是椭圆E:x24+y2=1下上两顶点,过(1,0)的直线l交于E的C,D,设直线AC,BD的斜率为k1,k2,k1=2k2,求直线l 的方程.【分析】用几何法,k1k2=k ACk BD=AEBE,得BE=23,所以E13,0,所以直线l的方程的方程:y=13x-13.【评注】用平面几何的视角,对本问题进行证明,使代数,解析几何,平面几何三者融合.七、微专题小结齐次化运算在解析几何中的运算,只可以处理斜率之和(积)的问题,基本步骤如下:f x,y=0,g x,y=0⇒A yx2+B⋅y x+C=0⇒y1x1+y2x2=-BA,y1x1⋅y2x2=CA⇒k1+k2=-B A,k1k2=C A,重点一在于通过分析题意,明确能不能用本方法,二在于直线方程的设元技巧,三在于消元中的齐次化运算.【针对训练训练】(2022阎良区期末)1.已知抛物线C:x2=2py p>0,直线l经过抛物线C的焦点,且垂直于抛物线C的对称轴,直线l与抛物线C交于M,N两点,且MN=4.(1)求抛物线C的方程;(2)已知点P2,1,直线m:y=k x+2与抛物线C相交于不同的两点A,B,设直线PA与直线PB的斜率分别为k1和k2,求证:k1⋅k2为定值.2.已知直线l与抛物线C:y2=4x交于A,B两点.(1)若直线l的斜率为-1,且经过抛物线C的焦点,求线段AB的长;(2)若点O为坐标原点,且OA⊥OB,求证:直线l过定点.(2022滁州期末)3.已知点A在圆C:x-2,线段AB的垂直平分线与AC相交于点D.2+y2=16上,B-2,0,P0,2(1)求动点D的轨迹方程;(2)若过点Q0,-1的直线l斜率存在,且直线l与动点D的轨迹相交于M,N两点.证明:直线PM与PN的斜率之积为定值.4.已知椭圆M:x2a2+y2b2=1(a>b>0)经过点P3,12,且椭圆M的上顶点与右焦点所在直线的斜率为-33.(1)求椭圆M的方程;(2)设B、C是椭圆上异于左顶点A的两个点,若以BC为直径的圆过点A,求证:直线BC过定点.(2022醴陵市期中)5.已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1a>b>0的左右顶点是双曲线C2:x24-y2=1的顶点,且椭圆C1的上顶点到双曲线C2的渐近线距离为215 5.(1)求椭圆C1的方程;(2)点F为椭圆的左焦点,不垂直于x轴且不过F点的直线l与曲线C1相交于A、B两点,若直线FA、FB的斜率之和为0,则动直线l是否一定经过一定点?若存在这样的定点,则求出该定点的坐标;若不存在这样的定点,请说明理由.6.椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点,当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆C截得线段长为26.(1)求椭圆C的方程;(2)在y轴上是否存在异于点P的定点Q,使得直线l变化时,总有∠PQA=∠PQB?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(1)x 2=4y (2)证明见解析【分析】(1)将MN 用p 表示,得出p 的值,进而得抛物线方程;(2)联立直线与抛物线的方程,根据斜率计算公式结合韦达定理即可得结果.(1)由题意可得2p =4,得p =2,∴抛物线C :x 2=4y .(2)证明:m :y =k x +2 ,联立y =k x +2 x 2=4y,得x 2-4kx -8k =0.由Δ=16k 2+32k >0,得k >0或k <-2,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-8k ,∴k 1k 2=y 1-1x 1-2⋅y 2-1x 2-2=x 214-1x 1-2⋅x 224-1x 2-2=x 1+2 x 2+216=x 1x 2+2x 1+x 2 +416=-8k +8k +416=14.2.(1)8(2)证明见解析【分析】(1)联立直线与抛物线的方程,根据抛物线的焦点弦公式结合韦达定理即可得解;(2)直线AB 方程为:x =my +n ,由向量数量积公式结合韦达定理可得n 的值,进而可得结果.(1)抛物线为y 2=4x ,∴焦点坐标为1,0 ,直线AB 斜率为-1,则直线AB 方程为:y =-x +1,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由y =-x +1y 2=4x 得:x 2-6x +1=0,可得x 1+x 2=6,由抛物线定义可得AB =x 1+x 2+2,∴AB =8.(2)设直线AB 方程为:x =my +n ,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,∵OA ⊥OB ,∴OA ⋅OB =0,∴x 1x 2+y 1y 2=0,由x =my +n y 2=4x得:y 2-4my -4n =0,∴y 1y 2=-4n ;x 1x 2=n 2;∴n 2-4n =0,解得n =0或n =4,当n=0时,直线AB过原点,不满足题意;当n=4时,直线AB过点4,0.故当OA⊥OB时,直线AB过定点4,0.3.(1)x24+y22=1;(2)-32-2.【解析】(1)由圆的方程可得:圆心C(2,0),半径r=4,|DA|=|DB|,|DB|+|DC|=|DA|+|DC|=|AC|=r=4>|BC|=22,由椭圆的定义即可求解;(2)设l:y=kx-1,M(x1,y1),N(x2,y2),联立直线与椭圆的方程,利用根与系数的关系计算x1+x2,x1x2,再计算k1k2=y1-2x1⋅y2-2x2=(kx1-2-1)x1⋅(kx2-2-1)x2即可求解.【详解】(1)由C:x-22+y2=16得,圆心C(2,0),半径r=4,∵点D在线段AB的垂直平分线上,∴|DA|=|DB|,∴|DB|+|DC|=|DA|+|DC|=|AC|=r=4>|BC|=22,由椭圆的定义可得动点D的轨迹是以B(-2,0),C(2,0)为焦点,长轴长为2a=4的椭圆.从而a=2,c=2,b2=a2-c2=2,故所求动点D的轨迹方程为x24+y22=1.(2)设l:y=kx-1,M(x1,y1),N(x2,y2)由y=kx-1x24+y22=1消去y得(2k2+1)x2-4kx-2=0,显然Δ=(-4k)2+8(2k2+1)=k2+8>0∴x1+x2=4k2k2+1,x1x2=-22k2+1.∵x1≠0,x2≠0,∴可设直线PM与PN的斜率分别为k1,k2则k1k2=y1-2x1⋅y2-2x2=(kx1-2-1)x1⋅(kx2-2-1)x2=k2x1x2-(2+1)k(x1+x2)+22+3x1x2=k2+-(2+1)k×4k2k2+1+22+3-22k2+1=k2+2k2+3+22-2=-32-2即直线PM与PN的斜率之积为定值.【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量,如(距离和角)的等量关系,或几何条件简单明了易于表达,只需要把这种关系转化为x,y的等式,就能得到曲线的轨迹方程;(2)定义法:某动点的轨迹符合某一基本轨迹如直线、圆锥曲线的定义,则可根据定义设方程,求方程系数得到动点的轨迹方程;(3)几何法:若所求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,则可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标即可;(4)相关点法(代入法):若动点满足的条件不变用等式表示,但动点是随着另一动点(称之为相关点)的运动而运动,且相关点满足的条件是明显的或是可分析的,这时我们可以用动点的坐标表示相关点的坐标,根据相关点坐标所满足的方程,求得动点的轨迹方程;(5)交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现求两个动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数即可求出所求轨迹的方程.4.(1)x 24+y 2=1;(2)证明见解析【分析】(1)由椭圆的定义,性质列方程,求出a ,b 的值,再得到椭圆的方程;(2)设出直线BC 方程,与椭圆联立,由题可得AB ⊥AC ,利用AB ⋅AC =0建立关系可得.【详解】(1)由已知设椭圆的上顶点的坐标为(0,b ),右焦点为(c ,0),则由已知可得-b c =-333a 2+14b 2=1a 2=b 2+c 2,解得a =2,b =1,所以椭圆方程为x 24+y 2=1;(2)可得A (-2,0),设直线BC 方程为x =my +n ,代入椭圆方程可得4+m 2 y 2+2mny +n 2-4=0,设B x 1,y 1 ,C x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-2mn 4+m 2,y 1y 2=n 2-44+m 2,∴x 1+x 2=m y 1+y 2 +2n =8n 4+m 2,x 1x 2=my 1+n my 2+n =m 2y 1y 2+mn y 1+y 2 +n 2=4n 2-m 2 4+m 2,∵以BC 为直径的圆过点A ,∴AB ⊥AC ,即AB ⋅AC =0,∴x 1+2,y 1 ⋅x 2+2, y 2 =x 1x 2+2x 1+x 2 +4+y 1y 2=5n 2+16n +124+m 2=0,解得n =-2或n =-65,又A (-2,0),故n =-65,所以直线BC 方程为x =my -65,故直线BC 过定点-65,0 .【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:(1)得出直线方程,设交点为A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ;(2)联立直线与曲线方程,得到关于x(或y)的一元二次方程;(3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为x1+x2,x1x2形式;(5)代入韦达定理求解.5.(1)x24+y23=1;(2)存在,-4,0.【分析】(1)由双曲线顶点求出a,再由点到直线距离求出b作答.(2)设出直线l的方程,与双曲线方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式计算、推理作答.(1)双曲线C2:x24-y2=1的顶点坐标为(±2,0),渐近线方程为x±2y=0,依题意,a=2,椭圆上顶点为0,b到直线x±2y=0的距离2b5=2155,解得b=3,所以椭圆的方程为x24+y23=1.(2)依题意,设直线l的方程为y=kx+m,A x1,y1、B x2,y2,点F-1,0,由x24+y23=1y=kx+m消去y并整理得3+4k2x2+8km x+4m2-12=0,则x1+x2=-8km3+4k2,x1⋅x2=4m2-123+4k2,直线FA、FB的斜率之和为y1x1+1+y2x2+1=kx1+mx1+1+kx2+mx2+1=2kx1x2+(k+m)(x1+x2)+2m(x1+1)(x2+1)=0,即2kx1x2+k+mx1+x2+2m=0,有2k⋅4m2-123+4k2+k+m-8km3+4k2+2m=0,整理得m=4k,此时Δ=64k2m2-16(4k2+3)(m2-3)=48(4k2+3-m2)=144(1-4k2),k≠0,否则m=0,直线l 过F点,因此当Δ>0且k≠0,即-12<k<12且k≠0时,直线l与椭圆C1交于两点,直线l:y=k(x+4),所以符合条件的动直线l过定点(-4,0).6.(Ⅰ)x28+y24=1;(Ⅱ)存在定点Q(0,4)满足题意.【详解】试题分析:(1)由椭圆C的离心率是22,直线l被椭圆C截得的线段长为26列方程组求出b 2=4,a 2=8,从而可得椭圆C 的标准方程;(2)设直线l 方程为y =kx +1,由x 2+2y 2=8y =kx +1 得2k 2+1 x 2+4kx -6=0,Δ=16k 2+242k 2+1 >0,根据韦达定理及斜率公式可得k QA +k QB =2k+1-t-4k -6=2k 4-t 3,令4-t =0,可得t =4符合题意.试题解析:(1)∵e =22,e 2=c 2a2=12,∴a 2=2c 2=b 2+c 2,b =c ·a 2=2b 2,椭圆方程化为:x 22b 2+y 2b2=1,由题意知,椭圆过点6,1 ,∴62b 2+1b 2=1,解得b 2=4,a 2=8,所以椭圆C 的方程为:x 28+y 24=1;(2)当直线l 斜率存在时,设直线l 方程:y =kx +1,由x 2+2y 2=8y =kx +1得2k 2+1 x 2+4kx -6=0,Δ=16k 2+242k 2+1 >0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,x 1+x 2=-4k 2k 2+1x 1x 2=-62k 2+1,假设存在定点Q 0,t (t 不为2)符合题意,∵∠PQA =∠PQB ,∴k QA =-k QB ,∴k QA +k QB =y 1-t x 1+y 2-t x 2=x 2y 1+x 1y 2-t x 1+x 2 x 1x 2=x 2kx 1+1 +x 1kx 2+1 -t x 1+x 2 x 1x 2=2kx 1x 2+1-t x 1+x 2 x 1x 2=2k +1-t -4k -6=2k 4-t 3=0,∵上式对任意实数k 恒等于零,∴4-t =0,即t =4,∴Q 0,4 ,当直线l 斜率不存在时,A ,B 两点分别为椭圆的上下顶点0,-2 ,0,2 ,显然此时∠PQA =∠PQB ,综上,存在定点Q 0,4 满足题意.。
高中数学圆锥曲线秒杀技巧
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高中数学圆锥曲线秒杀技巧1.充分利用几何图形的策略解析几何的研究对象就是几何图形及其性质,所以在处理解析几何问题时,除了运用代数方程外,充分挖掘几何条件,并结合平面几何知识,往往能减少计算量。
基准:设立直线3x+4y+m=0与圆x+y+x-2y=0平行于p、q两点,o为座标原点,若op⊥oq,谋m的值。
2.充分利用韦达定理的策略我们经常短果弦的端点座标但不图它,而是融合韦达定理解,这种方法在有关斜率、中点等问题中常常使用。
例:已知中心在原点o,焦点在y轴上的椭圆与直线y=x+1相交于p、q两点,且op⊥oq,|pq|=,求此椭圆方程。
3.充分利用曲线方程的策略例:求经过两已知圆c:x+y-4x+2y=0和c:x+y-2y-4=0的交点,且圆心在直线l:2x+4y-1=0上的圆的方程。
4.充分利用椭圆的参数方程的策略椭圆的参数方程涉及正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解决相关的求最值的问题。
这也就是我们常说的三角代换法。
基准:p为椭圆+=1上一动点,a为长轴的右端点,b为长轴的上时端点,谋四边形oapb面积的最大值及此时点p的座标。
5.线段长的几种简便计算策略(1)充分利用非常简单结果,增加运算过程。
例:求直线x-y+1=0被椭圆x+4y=16所截得的线段ab的长。
(2)融合图形的特定边线关系,增加运算。
在求过圆锥曲线焦点的弦长时,由于圆锥曲线的定义都涉及焦点,结合图形运用圆锥曲线的定义,可回避复杂运算。
基准:f、f就是椭圆+=1的两个焦点,ab就是经过f的弦,若|ab|=8,谋|fa|+|fb|的值。
(3)利用圆锥曲线的定义,把到焦点的距离转化为到准线的距离。
基准:点a(3,2)为定点,点f就是抛物线y=4x的焦点,点p在抛物线y=4x上移动,若|pa|+|pf|获得最小值,谋点p的座标。
1.中点弦问题具备斜率的弦中点问题,常用设而不带发修行(点差法):设立曲线上两点为(x,y),(x,y),代入方程,然后两方程相乘,再应用领域中点关系及斜率公式,解出四个参数。
(完整版)高中数学圆锥曲线解题技巧总结,推荐文档
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AQP BFH2 2 2 21、定义法解圆锥曲线问题的常用方法大全(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 1r 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 2=ed 2,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,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:x 2 y 2x y (1) + = 1(a > b > 0) 与直线相交于 A 、B ,设弦 AB 中点为 M(x 0,y 0),则有 0 + 0 k = 0 。
a 2b 2 a 2 b 2(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 ,y )则有 x y - 0 = 00 00 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 )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 。
高中数学圆锥曲线的教学难点与解决策略
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高中数学圆锥曲线的教学难点与解决策略圆锥曲线是高中数学中的重要内容,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它不仅在数学学科中具有重要地位,也在实际生活和其他科学领域有着广泛的应用。
然而,对于学生和教师来说,圆锥曲线的教学和学习都存在着一定的难度。
一、教学难点1、概念抽象圆锥曲线的概念较为抽象,学生难以直观地理解和把握。
例如,椭圆的定义是“平面内到两个定点的距离之和等于常数(大于两定点间的距离)的点的轨迹”,双曲线的定义是“平面内到两个定点的距离之差的绝对值等于常数(小于两定点间的距离)的点的轨迹”。
这些定义涉及到距离的运算和比较,对于学生的空间想象能力和逻辑思维能力要求较高。
2、图形复杂圆锥曲线的图形较为复杂,其形状和性质随着参数的变化而变化。
学生在绘制图形和分析图形时容易出现错误,难以准确把握图形的特点和规律。
3、计算量大在求解圆锥曲线的相关问题时,往往需要进行大量的计算,如联立方程、求解方程组、化简表达式等。
这些计算过程繁琐,容易出错,对学生的计算能力和耐心是一个很大的考验。
4、综合应用难度高圆锥曲线常常与其他数学知识,如函数、不等式、向量等综合考查。
学生需要具备较强的知识整合能力和综合运用能力,才能解决这些综合性的问题。
二、解决策略1、加强直观教学利用多媒体技术,如动画、视频等,直观地展示圆锥曲线的形成过程和图形特点,帮助学生理解抽象的概念。
例如,通过动画演示动点到两个定点的距离之和或之差的变化过程,让学生直观地看到椭圆和双曲线的形成。
2、注重图形分析在教学中,引导学生仔细观察圆锥曲线的图形,分析图形的对称性、顶点、焦点、准线等重要元素的位置和性质。
通过大量的图形练习,培养学生的图形感知能力和分析能力。
3、优化计算方法教给学生一些简化计算的方法和技巧,如设而不求、整体代换等。
同时,加强学生的计算训练,提高计算的准确性和速度。
4、强化知识整合在教学中,有意识地引导学生将圆锥曲线与其他数学知识进行联系和整合,通过综合性的例题和练习,让学生体会知识之间的相互关系,提高综合运用能力。
圆锥曲线题型归纳及解题技巧
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圆锥曲线题型归纳及解题技巧学好圆锥曲线的几个关键点1、牢记核心知识点核心的知识点是基础,好多同学在做圆锥曲线题时,特别是小题,比如椭圆,双曲线离心率公式和范围记不清,焦点分别在x轴,y轴上的双曲线的渐近线方程也傻傻分不清,在做题时自然做不对。
2、计算能力与速度计算能力强的同学学圆锥曲线相对轻松一些,计算能力是可以通过多做题来提升的。
后期可以尝试训练自己口算得到联立后的二次方程,然后得到判别式,两根之和,两根之积的整式。
当然也要掌握一些解题的小技巧,加快运算速度。
3、思维套路拿到圆锥曲线的题,很多同学说无从下手,从表面感觉很难。
老师建议:山重水复疑无路,没事你就算两步。
大部分的圆锥曲线大题,都有共同的三部曲:一设二联立三韦达定理。
一设:设直线与圆锥曲线的两个交点,坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线方程为y=kx+b。
二联立:通过快速计算或者口算得到联立的二次方程。
三韦达定理:得到二次方程后立马得出判别式,两根之和,两根之积。
走完三部曲之后,在看题目给出了什么条件,要求什么。
例如涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化.总结起来:找值列等量关系,找范围列不等关系,通常结合判别式,基本不等式求解。
4、题型总结圆锥曲线中常见题型总结1、直线与圆锥曲线位置关系这类问题主要采用分析判别式,有△>0,直线与圆锥曲线相交;△=0,直线与圆锥曲线相切;△<0,直线与圆锥曲线相离.若且a=0,b≠0,则直线与圆锥曲线相交,且有一个交点.注意:设直线方程时一定要考虑斜率不存在的情况,可单独提前讨论。
2、圆锥曲线与向量结合问题这类问题主要利用向量的相等,平行,垂直去寻找坐标间的数量关系,往往要和根与系数的关系结合应用,体现数形结合的思想,达到简化计算的目的。
3、圆锥曲线弦长问题弦长问题主要记住弦长公式:设直线l与圆锥曲线C相交于A(x1,y1),B (x2,y2)两点,则:4、定点、定值问题(1)定点问题可先运用特殊值或者对称探索出该定点,再证明结论,即可简化运算;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.5、最值、参数范围问题这类常见的解法有两种:几何法和代数法.(1)若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法;(2)若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,这就是代数法.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下五个方面考虑:(1)利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系;(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用基本不等式求出参数的取值范围;(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.6、轨迹问题轨迹问题一般方法有三种:定义法,相关点法和参数法。
高中数学圆锥曲线解题方法归纳
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高中数学圆锥曲线解题方法归纳圆锥曲线是高中数学中的一个重要部分,包括椭圆、双曲线和抛物线。
这些曲线通常通过平面截取圆锥的不同部分来形成。
为了更好地理解和解决这类问题,我们需要掌握一些基本的解题方法。
1. 定义法:根据圆锥曲线的定义来解题。
例如,椭圆和双曲线的定义是两个焦点到曲线上任一点的距离之和或差为一个常数。
抛物线的定义是一个点到固定点(焦点)和固定直线(准线)的距离相等。
2. 参数方程法:对于一些复杂的圆锥曲线问题,我们可以使用参数方程来表示曲线上点的坐标。
这样可以将几何问题转化为代数问题,便于计算。
3. 切线法:对于一些与圆锥曲线切线相关的问题,我们可以使用切线性质来解题。
例如,切线到曲线上任一点的距离在切点处达到最小值。
4. 极坐标法:将问题转化为极坐标形式,利用极坐标的性质来解题。
例如,在极坐标下,距离和角度的关系可以简化为数学表达式。
5. 几何法:利用圆锥曲线的几何性质来解题。
例如,椭圆的焦点到椭圆中心的距离等于椭圆上任一点到椭圆中心的距离减去椭圆半径。
6. 代数法:通过代数运算来解题。
例如,解联立方程来找到满足多个条件的点的坐标。
7. 数形结合法:结合图形和数学表达式来解题。
通过观察图形,可以更好地理解问题的本质,从而找到合适的解题方法。
以上是高中数学中圆锥曲线解题的一些基本方法。
需要注意的是,每种方法都有其适用的范围和局限性,需要根据具体问题选择合适的方法。
同时,这些方法也不是孤立的,有时需要综合运用多种方法来解决一个复杂的问题。
通过大量的练习和总结,我们可以提高解决圆锥曲线问题的能力。
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高中数学圆锥曲线难点题解思路归纳总结
圆锥曲线是解析几何的重要组成部分,也是高考数学的重要考点之一。
在历年的高考数学中,圆锥曲线的题目类型多种多样,解题的思路难度基本排在高考解答题的第二位,又兼具对考生的计算能力的考察,到时大多数高中同学对其相当的头痛。
学好圆锥曲线必须从其底层逻辑出发、究其本质,才能在高考时得心应手。
我们来看一下近几年高考考察圆锥曲线部分都有哪些专类题型,并从中总结出解题的思路与步骤,以便大家从更高的维度上去学习圆锥曲线。
第一类考察曲线的位置关系
一般是选、填题。
较为简单,相信大多数同学都会,但要特别注意,直线斜率不存在的情况。
第二类曲线与矢量结合问题
可以出现在选、填题,也可以是解答题的第一问。
主要利用向量的相等、平行、垂直来求坐标之间的数量关系,通常要转化成根和系数之间的关系。
借助数形结合,可以直观上进行简化。
难度也不是很大。
第三类曲线与弦问题
①涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求计算弦长(即应用弦长公式),对于弦长问题一定要牢记弦长公式,但不要死记硬背。
思考一下:弦长公式适用于那些曲线,每种曲线都亲自推导一下,
加深记忆。
实际上这也是个二级结论。
②涉及弦的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化
第四类定点和定值问题
圆锥曲线的定点、定值问题会涉及到曲线上的动点、动直线,是一个难点问题。
有两种思路:①先利用特殊值或对称性探索定点,后证明结论。
②计算消除变量,得到定值。
该专类题型一般需要引入参数。
引参求定值:
利用题设写出已知点的坐标(或直线的方程),设出动点的坐标(或直线的方程),引入参数,结合已知条件将目标式用参变量表示,再根据点在某曲线上代入消参求得定值,或经过整理化简后恒为定值.应注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求法、整体思想和消元的思想的运用可有效地简化运算.
引参求定点:
①引进的参数一般为点的坐标、直线的斜率、直线的夹角等
②根据题设条件,表示出对应的动态直线或曲线方程
③探求直线过定点若是动态的直线方程,将动态的直线方程转化为:若是直线y-y0=k(x-x0)的形式,则K∈R时直线恒过定点(x0,y0);若是动态的曲线方程,将动态的曲线方程转化成f(x,y)+γg(x,y)=0的形式,则γє R时曲线恒过的定点即是f(x,y)=0与g(x,y)=0的交点。
第五类最大值、求参问题
观察题目特点:若已知条件与结论有明确的几何特征和意义,即几何法;若反应的函数关系,则构造函数,即代数法。
①判别式;②利用已知参数的取值范围,求新参数的取值范围,核心是建立两个参数之间的等价关系;③利用隐式不等式或已知不等式建立不等式关系,求参数的取值范围④利用基本不等式求出参数的取值范围;④构造函数确定参数的取值范围。
第六类点、线的轨迹问题
三种方法:定义法、相关点法和参数法。
定义法:判断动点的轨迹是否符合给定曲线的定义。
关联点法:设所求轨迹点P的坐标为P(x,y),其中点P与某已知曲线F(x0,y0)=0上的一点Q(x0,y0)存在某种关系,则可根据条件用xy表示出x0,y0,然后代入到Q所在曲线方程中,即可得到关于xy的轨迹方程。
参数法:①选取参数k,其中k表示动点M的坐标;②得到动点M的轨迹参数方程;③消去参数k,得到M的轨迹方程;④通过k的取值范围确定x,y的取值范围,保证答案的精确和完整。
7、探索性、存在性问题
探索性、存在性问题是难度较大的。
通常从假设存在开始,然后进行计算,最后证明结果满足得出结论的条件。
对于难度较大的题目,可以从特例入手,找到一个特殊点进行分析计算,最后得出一般结论。
注意做题的每一步都要向目标靠近,要求得轨迹方程,必须注意限制
目标,而目标一般是基于圆锥曲线的基本形状。
因此,求解的最终目标也必须还原为这一目标。
引入参数消元法(根据等量关系消元法):发现动点 x、y 之间的坐标关系难以直接表达,考虑寻找 x、y 与一个变量 a 之间的关系,消去参数 a,得到方程,即得到动点轨迹的方程。
Ex:若是直线y-y0=k(x-x0)的形式,则K∈R时直线恒过定点(x0,y0);若是动态的曲线方程,将动态的曲线方程转化成f(x,y)+γg(x,y)=0的形式,则γє R时曲线恒过的定点即是f(x,y)=0与g(x,y)=0的交点。
坐标关联的方法:消去两条移动曲线方程的参数,得到无参数的方程,即两条移动曲线交点的轨迹方程。
几何法:如果轨迹满足一定的几何性质(如垂线、垂线的平分线、角的平分线、直角三角形的斜边等于斜边的一半等),就可以列出几何方程,再列出轨迹方程的坐标,这种方法称为几何法。
其他方法还有“定义法”,“直接法”。