2018 2019高中数学第1部分第2章圆锥曲线与方程22椭圆221椭圆的标准方程讲义含解析苏教版选修

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高中数学北师大版选修1-1课件:第二章 1.1 椭圆及其标准方程

高中数学北师大版选修1-1课件:第二章 1.1 椭圆及其标准方程


由①-②得到|PF1||PF2|=4.
故△F1PF2 的面积为 S△F1PF2=12|PF1||PF2|sin60°= 3.
[答案] B
题目类型三、椭圆定义的应用
例 3 已知 B、C 是两个定点,|BC|=8,且△ABC 的周长 等于 18,求这个三角形的顶点 A 的轨迹方程.
[分析] 由△ABC 的周长等于 18,|BC|=8,可知点 A 到 B、 C 两个定点的距离之和是 10,所以点 A 的轨迹是以 B、C 为焦 点的椭圆,但点 A 与点 B、C 不能在同一直线上.适当建立平 面直角坐标系,可以求出这个椭圆的标准方程.
牛刀小试
1.已知F1、F2是两点,|F1F2|=8, (1)动点M满足|MF1|+|MF2|=10,则点M的轨迹是 ____________. (2)动点M满足|MF1|+|MF2|=8,则点M的轨迹是__________.
[解析] (1)因为|F1F2|=8且动点M满足|MF1|+|MF2|=10>8=|F1F2|, 由椭圆定义知,动点M的轨迹是以F1、F2为焦点,焦距为8的椭圆. (2)因为|MF1|+|MF2|=8=|F1F2|,所以动点M的轨迹是线段F1F2. [答案] 以F1、F2为焦点,焦距为8的椭圆 线段F1F2
∵椭圆过 A(0,2),B12,

3.

∴m401m++4n=3n=11
,解得nm==41 ,
即所求椭圆方程为 x2+y42=1. [答案] (1)x2+y42=1 (2)1x02 +=1
(2)∵椭圆 9x2+4y2=36 的焦点为(0,± 5),则可设所求椭 圆方程为xm2+m+y2 5=1(m>0),
[解析] 本题考查了充分必要条件及椭圆的标准方程的 形式,由 mn>0,若 m=n,则方程 mx2+ny2=1 表示圆,故 mn>0⇒/ 方程 mx2+ny2=1 表示椭圆,若 mx2+ny2=1 表示椭圆 ⇒mn>0,故 mn>0 是方程表示椭圆的必要不充分条件.

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.1.1 椭圆及其标准方程课件5 北师大版选修1-1

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.1.1 椭圆及其标准方程课件5 北师大版选修1-1

即:(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)
Y
因为2a>2c,即a>c,所以
a2-c2>0,令a2-c2=b2,其中
b>0,代入上式可得: b2x2+a2y2=a2b2
F1
O
(-c,0)
M (x,y) F2 X
(c,0)
两边同时除以a2b2得:
x2 a2
y2 b2
1 (a>b>0)
这个方程叫做椭圆的标准方程, 它所表示的椭圆的焦点在x 轴上。
YM
F1
O
(-c,0)
F2 X
(c,0)
Y
F2(0 , c)
M
O
X
F1(0,-c)
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0)
y2 a2
x2 b2
1(a
b
0)
椭圆的标准方程的再认识:
(1)椭圆标准方程的形式:左边是两个分式的平方和,右边是1 (2)椭圆的标准方程中三个参数a、b、c满足a2=b2+c2。 (3)由椭圆的标准方程可以求出三个参数a、b、c的值。 (4)椭圆的标准方程中,x2与y2的分母哪一个大,则焦点在
即: (x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
所以 (x c)2 y2 2a (x c)2 y2
两边平方得: (x c)2 y2 4a2 4a (x c)2 y2 (x c)2 y2
即: a2 cx a (x c)2 y2
两边平方得:a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2
教材例2 : 已知B、C是两个定点,|BC|=6,
且△ABC的周长等于16,求顶点A的轨迹方程。

2018_2019学年高中数学第二讲参数方程二圆锥曲线的参数方程1椭圆的参数方程讲义含解析新人教A版

2018_2019学年高中数学第二讲参数方程二圆锥曲线的参数方程1椭圆的参数方程讲义含解析新人教A版

1.椭圆的参数方程椭圆的参数方程(1)中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φy =b sin φ(φ为参数),规定参数φ的取值范围是[0,2π).(2)中心在(h ,k )的椭圆普通方程为(x -h )2a 2+(y -k )2b 2=1,则其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =h +a cos φy =k +b sin φ(φ为参数).[例1] 已知曲线C :x 24+y 29=1,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =2-2t (t 为参数).(1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求|PA |的最大值与最小值.[思路点拨] (1)由椭圆的参数方程公式,求椭圆的参数方程,由换元法求直线的普通方程.(2)将椭圆上的点的坐标设成参数方程的形式,将问题转化为三角函数求最值问题. [解] (1)曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数),直线l 的普通方程为2x+y -6=0.(2)曲线C 上任意一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为d =55|4cos θ+3sin θ-6|.则|PA |=d sin 30°=255|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA |取得最大值, 最大值为2255.当sin(θ+α)=1时,|PA |取得最小值,最小值为255.利用椭圆的参数方程,求目标函数的最大(小)值,通常是利用辅助角公式转化为三角函数求解.1.已知椭圆x 225+y 216=1,点A 的坐标为(3,0).在椭圆上找一点P ,使点P 与点A 的距离最大.解:椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =4sin θ(θ为参数).设P (5cos θ,4sin θ),则|PA |=(5cos θ-3)2+(4sin θ)2=9cos 2θ-30cos θ+25 =(3cos θ-5)2=|3cos θ-5|≤8, 当cos θ=-1时,|PA |最大.此时,sin θ=0,点P 的坐标为(-5,0).[例2] 已知A ,B 分别是椭圆36+9=1的右顶点和上顶点,动点C 在该椭圆上运动,求△ABC 的重心G 的轨迹方程.[思路点拨] 由条件可知,A ,B 两点坐标已知,点C 在椭圆上,故可设出点P 坐标的椭圆参数方程形式,由三角形重心坐标公式求解.[解] 由题意知A (6,0)、B (0,3).由于动点C 在椭圆上运动,故可设动点C 的坐标为(6cos θ,3sin θ),点G 的坐标设为(x ,y ),由三角形重心的坐标公式可得⎩⎪⎨⎪⎧x =6+0+6cos θ3,y =0+3+3sin θ3,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =1+sin θ.消去参数θ得△ABC 的重心G 的轨迹方程为(x -2)24+(y -1)2=1.本题的解法体现了椭圆的参数方程对于解决相关问题的优越性,运用参数方程显得很简单,运算更简便.2.已知椭圆方程是x 216+y 29=1,点A (6,6),P 是椭圆上一动点,求线段PA 中点Q 的轨迹方程.解:设P (4cos θ,3sin θ),Q (x ,y ),则有 ⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ+62,y =3sin θ+62,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+3,y =32sin θ+3(θ为参数),∴9(x -3)2+16(y -3)2=36即为所求.3.设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右两个焦点.(1)若椭圆C 上的点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32到F 1,F 2的距离之和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标; (2)设点P 是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F 1P 的中点的轨迹方程.解:(1)由椭圆上点A 到F 1,F 2的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆上,因此14+⎝ ⎛⎭⎪⎫322b 2=1,得b 2=3,于是c 2=a 2-b 2=1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,焦点坐标为F 1(-1,0),F 2(1,0).(2)设椭圆C 上的动点P 的坐标为(2cos θ,3sin θ),线段F 1P 的中点坐标为(x ,y ),则x =2cos θ-12,y =3sin θ+02,所以x +12=cos θ,2y 3=sin θ.消去θ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+4y23=1即为线段F 1P 中点的轨迹方程.[例3] 已知椭圆4+y 2=1上任一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线分别交x 轴于P ,Q 两点,求证:|OP |·|OQ |为定值.[思路点拨] 利用参数方程,设出点M 的坐标,并由此得到直线MB 1,MB 2的方程,从而得到P ,Q 两点坐标,求出|OP |,|OQ |,再求|OP |·|OQ |的值.[证明] 设M (2cos φ,sin φ),φ为参数,因为B 1(0,-1),B 2(0,1),则MB 1的方程为y +1=sin φ+12cos φ·x ,令y =0,则x =2cos φsin φ+1,即|OP |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ.MB 2的方程为y -1=sin φ-12cos φx ,令y =0,则x =2cos φ1-sin φ.∴|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ.∴|OP |·|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ=4.即|OP |·|OQ |=4为定值.利用参数方程证明定值(或恒成立)问题,首先是用参数把要证明的定值(或恒成立的式子)表示出来,然后利用条件消去参数,得到一个与参数无关的定值即可.4.求证:椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(a >b >0,0≤θ≤2π)上一点M 与其左焦点F 的距离的最大值为a +c (其中c 2=a 2-b 2).证明:M ,F 的坐标分别为(a cos θ,b sin θ),(-c,0). |MF |2=(a cos θ+c )2+(b sin θ)2=a 2cos 2θ+2ac cos θ+c 2+b 2-b 2cos 2θ =c 2cos 2θ+2ac cos θ+a 2=(a +c cos θ)2.∴当cos θ=1时,|MF |2最大,|MF |最大,最大值为a +c .一、选择题1.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数),若θ∈[0,2π],则椭圆上的点(-a,0)对应的θ=( )A .πB.π2C .2πD.32π 解析:选A ∵在点(-a,0)中,x =-a ,∴-a =a cos θ,∴cos θ=-1,∴θ=π.2.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ为参数)和极坐标方程ρ=-6cos θ所表示的图形分别是( )A .圆和直线B .直线和直线C .椭圆和直线D .椭圆和圆解析:选D 对于参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ为参数),利用同角三角函数关系消去θ化为普通方程为x 24+y 2=1,表示椭圆.ρ=-6cos θ两边同乘ρ, 得ρ2=-6ρcos θ, 化为普通方程为x 2+y 2=-6x , 即(x +3)2+y 2=9.表示以(-3,0)为圆心,3为半径的圆.3.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数)的左焦点的坐标是( )A .(-7,0)B .(0,7)C .(-5,0)D .(-4,0)解析:选A 根据题意,椭圆的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数)化成普通方程为x 216+y 29=1,其中a =4,b =3,则c =16-9=7, 所以椭圆的左焦点坐标为(-7,0).4.两条曲线的参数方程分别是⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ-1,y =1+sin 2θ(θ为参数)和⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos t ,y =2sin t (t为参数),则其交点个数为( )A .0B .1C .0或1D .2解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ-1,y =1+sin 2θ,得x +y -1=0(-1≤x ≤0, 1≤y ≤2),由⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos t ,y =2sin t得x 29+y 24=1.如图所示,可知两曲线交点有1个.二、填空题5.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =4sin θ(θ为参数)的离心率为________.解析:由椭圆方程为x 225+y 216=1,可知a =5,b =4,∴c =a 2-b 2=3,∴e =c a =35.答案:356.已知P 为曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =4sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上一点,O 为坐标原点,若直线OP 的倾斜角为π4,则点P 的坐标为________.解析:曲线C 的普通方程为y 216+x 29=1(0≤y ≤4),易知直线OP 的斜率为1,其方程为y =x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y 216+x29=1,消去y ,得x 2=16×925,故x =125⎝ ⎛⎭⎪⎫x =-125舍去,故y =125, 所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫125,125. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫125,1257.已知椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =4sin φ(φ为参数),点M 在椭圆上,对应的参数φ=π3,点O 为原点,则直线OM 的斜率为________.解析:当φ=π3时,⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos π3=1,y =4sin π3=23,故点M 的坐标为(1,23).所以直线OM 的斜率为2 3.答案:2 3 三、解答题8.已知两曲线的参数方程分别为⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)和⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t∈R),求它们的交点坐标.解:将⎩⎨⎧x =5cos θy =sin θ(0≤θ<π)化为普通方程得:x 25+y 2=1(0≤y ≤1,x ≠-5),将x =54t 2,y =t 代入得,516t 4+t 2-1=0,解得t 2=45,∴t =255,x =54t 2=54×45=1,∴两曲线的交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,255.9.已知椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ(θ为参数),求椭圆上一点P 到直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2-3t ,y =2+2t (t 为参数)的最短距离.解:设点P (3cos θ,2sin θ),直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2-3t ,y =2+2t 可化为2x +3y -10=0,点P 到直线的距离d =|6cos θ+6sin θ-10|13=⎪⎪⎪⎪⎪⎪62sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-1013.因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4∈[-1,1],所以d ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤10-6213,10+6213,所以点P 到直线的最短距离d min =10-6213. 10.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与x 轴正半轴交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使OP⊥AP (O 为原点),求离心率e 的取值范围.解:设椭圆的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数)(a >b >0),则椭圆上的点P (a cos θ,b sin θ),A (a,0).∵OP ⊥AP ,∴b sin θa cos θ·b sin θa cos θ-a=-1,即(a 2-b 2)cos 2θ-a 2cos θ+b 2=0. 解得cos θ=b 2a 2-b 2或cos θ=1(舍去).∵a >b ,-1≤cos θ≤1,∴0<b 2a 2-b 2≤1.把b 2=a 2-c 2代入得0<a 2-c 2c2≤1.即0<1e 2-1≤1,解得22≤e <1.故椭圆的离心率e 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1.。

2018年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.1椭圆的标准方程课件16新人教B版选修2_1

2018年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.1椭圆的标准方程课件16新人教B版选修2_1

谢谢大家
三 教学过程
1 、椭圆的定义 定义 焦点 焦距 平面内与两个定点 F1、F2 的 距离的和等于常数 (大于|F 1F 2|)的点 的轨迹叫作椭圆
定点 两个 叫作椭圆的焦点
两焦点间的 距离 叫作椭圆的焦距
集合语言 P={M ||MF1|+|MF2|=2a ,2a>|F 1F 2|}
二、椭圆的标准方程 焦点位置 在 x 轴上 在 y 轴上
答案:D
3.椭圆的两个焦点坐标分别为 F1(0,-8),F2(0,8),且椭圆上一点到两个 焦点的距离之和为 20,则此椭圆的标准方程为( x2 y 2 A.100+36=1 y2 x2 C.100+36=1 y2 x2 B.400+336=1 y2 x2 D.20+12=1 )
解析:由条件知 c=8,2a=20,∴a=10, y2 x2 ∴b =36,故方程为100+36=1.
2
答案:C
探究一 [例 1]
圆定义及应用
x 2 y2 如图,已知 F 1,F 2 是椭圆 + =1 的左、右两个焦点, 25 9
(1)求 F 1,F 2 的坐标; (2)若 AB 为过椭圆的焦点 F 1 的一条弦,求△ABF 2 的周长.
[解析]
x 2 y2 (1)由椭圆方程 + =1 可知,a2=25,b2=9, 25 9
2.1 椭圆及其标准方程
动手试一试
探究 :椭圆有什么几何特征?
M
F1 F2
数学史:
一教学目标
1. 了解椭圆的实际背景,经历从具 体情境中抽象出椭圆的过程、椭圆 标准方程的推导与化简过程. 2. 掌握椭圆的定义、标准方程及几 何图形.
二 重点,难点
重点:能够根据条件熟练求出椭圆 的标准方程. 难点:掌握椭圆的定义与椭圆的标 准方程.

2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.2 第1课时 双曲线

2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.2 第1课时 双曲线
设 Q(x,y)为双曲线上一点,依题意
|PQ|= x2+y-52= 54y-42+5-b2,
其中 y≥2b,若 2b≤4,当 y=4 时,|PQ|最小=2. 从而,5-b2=4,即 b2=1,双曲线方程为y42-x2=1. 若 2b>4,当 y=2b 时,|PQ|最小=2,从而54(2b-4)2+5-b2=4,所以 b=72或 b =32(与 b>2 矛盾). 所以双曲线方程为4y92 -44x92=1. 故所求双曲线方程为y42-x2=1 或4y92 -44x92=1.
离心率 渐近线
c e=__a____∈_____(_1_,__+__∞_)____
____y=__±__ba_x _____
___y_=__±_ab_x______
• 2.等轴双曲线 • 实轴和虚轴等长的双曲线,标准方x2程-为y2=__a2____________.
1.双曲线x42-y2=1 的实轴长为 A.4 C. 3
『规律总结』 1.求双曲线的离心率,常常利用已知条件列出关于 a、b、c 的等式,利用 a2+b2=c2 消去 b 化为关于 a、c 的齐次式,再利用 e=ac化为 e 的方 程求解.
2.学习双曲线中应注意的几个问题: (1)双曲线是两支曲线,而椭圆是一条封闭的曲线; (2)双曲线只有两个顶点,离心率 e>1; (3)等轴双曲线是一种比较特殊的双曲线,其离心率为 2,实轴长与虚轴长相 等,两条渐近线互相垂直; (4)注意双曲线中 a、b、c、e 的等量关系与椭圆中 a、b、c、e 的不同.
B.2 D.1
( A)
[解析] ∵双曲线ax22-by22=1 的实轴长为 2a,∴双曲线x42-y2=1 的实轴长为 2a =4.
2.(江西九江一中 2017-2018 期末)双曲线y42-x2=1 的离心率 e=

(人教版)高中数学选修1-1课件:第2章 圆锥曲线与方程2.2.1

(人教版)高中数学选修1-1课件:第2章 圆锥曲线与方程2.2.1

数学 选修1-1
第二章 圆锥曲线与方程
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(2)方法一:若焦点在 x 轴上, 设双曲线的标准方程为ax22-by22=1(a>0,b>0). 因为 M(1,1),N(-2,5)在双曲线上,
a12-b12=1, 所以-a222-5b22=1, 若焦点在 y 轴上,
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第二章 圆锥曲线与方程
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2.根据下列条件,求双曲线的标准方程: (1)双曲线的中心在原点,焦点在 y 轴上,且经过点(0,2)与 ( 5,2 2); (2)c= 6,经过点(-5,2),焦点在 x 轴上.
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第二章 圆锥曲线与方程
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双曲线的定义
定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的_差__的__绝__对__值_ _是__常__数___的点的轨迹叫做双曲线
焦点 焦距 集合语言
_两__个__定__点__F_1,__F__2 _叫做双曲线的焦点
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1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程的推导过 程.
2.掌握双曲线的标准方程. 3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单的应用问 题.
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第二章 圆锥曲线与方程
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我海军“马鞍山”舰和“千岛湖”舰组成第四批护航编队 远赴亚丁湾,在索马里流域执行护航任务.
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2018版高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.1椭圆及其标准方程1课件新人教A版

2018版高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.1椭圆及其标准方程1课件新人教A版

反思与感悟
用定义法求椭圆标准方程的思路:先分析已知条件,看所求动点轨迹是 否符合椭圆的定义,若符合椭圆的定义,可以先定位,再确定a,b的值.
跟踪训练 3 已知 P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点 P 到两焦点的 距离分别为435和235,过点 P 作长轴的垂线,垂足恰好为椭圆的一个焦 点,求此椭圆的方程. 解答
(2)椭圆过点(3,2),(5,1); 解答
设椭圆的一般方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B), 则92A5A++4BB= =11, , 解得AB==9193161,. 故所求椭圆的标准方程为9x12 +9y12 =1.
3 16
(3)椭圆的焦点在x轴上,且经过点(2,0)和点(0,1). 解答
类型三 椭圆中焦点三角形问题
例4 (1)已知P是椭圆 y52+x42=1上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且 ∠F1PF2=30°,求△F1PF2的面积. 解答
(2)已知椭圆x92+y22=1 的焦点为 F1,F2,点 P 在椭圆上.若|PF1|=4,求 ∠F1PF2 的大小. 解答
由x92+y22=1,知 a=3,b= 2,∴c= 7, ∴|PF2|=2a-|PF1|=2, ∴cos∠F1PF2=|PF1|22+|P|PFF1|·2||P2-F2||F1F2|2=-12, ∴∠F1PF2=120°.
条件
结论
2a>|F1F2| 2a= |F1F2|
2a<|F1F2|
动点的轨迹是椭圆
动点的轨迹是线段F1F2 动点不存在,因此轨迹不
存在
知识点二 椭圆的标准方程
思考1
在椭圆的标准方程中a>b>c一定成立吗? 答案 不一定,只需a>b,a>c即可,b,c的大小关系不确定.

北师版高中数学选择性必修第一册精品课件 第2章 圆锥曲线 1.1 椭圆及其标准方程

北师版高中数学选择性必修第一册精品课件 第2章 圆锥曲线 1.1 椭圆及其标准方程
从而|F1F2|=2c=6.
在△PF1F2 中,由勾股定理可得|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2,即|PF2|2=|PF1|2+36,
又由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2×2√3=4√3,
所以|PF2|=4√3-|PF1|.
从而有(4√3-|PF1|)2=|PF1|2+36,
√3
解得|PF1|= 2 .所以△F1PF2 的面积
之和恰好等于定圆半径,即|PA|+|PB|=|PM|+|PB|=|BM|=8>|AB|,所以动圆
圆心P的轨迹是以A,B为左、右焦点的椭圆,其中c=3,a=4,b2=a2-c2=
2

42-32=7,其轨迹方程为16
+
2
=1.
7
规律方法
1.利用椭圆定义求动点轨迹方程的三个步骤
2.椭圆定义的应用要注意其适用条件,涉及与几何图形有关的轨迹问题要
= 4.
2
2
4
5
标准方程为 1 + 1 =1.
规律方法 求椭圆标准方程的方法
(1)定义法:根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出椭圆的标准
方程.
(2)待定系数法:先判断焦点位置,设出标准方程形式,最后由条件确定待定
系数即可.即“先定位,后定量”.
当所求椭圆的焦点位置不能确定时,应按焦点在x轴上和焦点在y轴上进行
椭圆的中心在坐标原点,椭圆的对称轴为坐标轴.
2
2.两种椭圆 2

+
2
2
=1, 2
2


+
2
=1 (a>b>0)的相同点是:它们的形状、大小都

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

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

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.。

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2 椭圆的几何性质课件15 新人教B版选修2-1

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2 椭圆的几何性质课件15 新人教B版选修2-1

k 8 9
2
解:当椭圆的焦点在 x 轴上时,
a2 k 8 ,b2 9 ,得 c 2 k 1.

e
1 2
,得:k
4
当椭圆的焦点在 y 轴上时,
a2 9 ,b2 k 8 ,得c2 1 k .
由 e 1 ,得 1 k 1 ,即 k 5 .
2
94
4
∴满足条件的 k 4 或 k 5 .
( a ,0 ),(0, b)
( b ,0 ),(0, a)
(±c,0)
(0, ±c)
长半轴长为a,短半轴长为b.
焦距为2c;
a2=b2+c2
e c a
e c a2 b2 1 b2
a
a2
a2
68
[例]已知椭圆方程为 x2 y2 1
25 16
它的长轴长是: 10 。短轴长是: 8 。
y2
2
b
=1
13:50:21
54
y
· · F1
o F2
x
x2 + a2
y2
2
b
=1
13:50:21
55
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
Y
关于y轴对称
P2(-x,y)
P(x,y)
关于原点对称
13:50:21
O P3(-x,-y)
X
P1(x,-y)
关于x轴对称
56
从图形上看: 椭圆既是以x轴,y轴为对称轴的轴对称图形, 又是以坐标原点为对称中心的中心对称图形。椭圆的对称中心 叫做椭圆的中心。
y2
2
b
=1
13:50:21
37

2018学年高中数学选修1-1课件:第2章 圆锥曲线与方程2.1.2.1 精品

2018学年高中数学选修1-1课件:第2章 圆锥曲线与方程2.1.2.1 精品
解析: (1)由题意有 2a+2c=2(2b),即 a+c=2b,又 c2= a2-b2,消去 b 整理得 5c2+2ac-3a2=0,即 5e2+2e-3=0,∴ e=35或 e=-1(舍去).
(2)不妨设椭圆的焦点在x轴上,画出草图如
图所示.
由AF1⊥AF2知,△AF1F2为直角三角形,且 ∠AF2F1=60°.
即 a2=m,b2=m+m 3,c= a2-b2=
mm+2 m+3 .
由 e= 23,得
mm++23= 23,所以 m=1.
所以椭圆的标准方程为 x2+y12=1.
4
所以
a=1,b=12,c=
3 2.
所以椭圆的长轴长为 2,短轴长为 1;两焦点坐标分别为
F1- 23,0,F2 23,0;四个顶点分别为 A1(-1,0),A2(1,0), B10,-12,B20,12.
[问题1] 此时长轴长是多少?
[提示 1]
a-c=6 371+200 a+c=6 371+5 100
⇒2a=18 042 km
[问题2] 此时椭圆的离心率为多少?
[提示 2] a=9 021,c=2 450, ∴e=ac≈0.271 6.
椭圆的简单几何性质
标准方程
__ax_22_+__by_22_=__1_(_a_>__b_>_0_)_
解析: (1)将椭圆的方程化为标准方程为x92+y42=1. 则 a=3,b=2,c= a2-b2= 5. 因此椭圆的顶点坐标分别为 A1(-3,0),A2(3,0),B1(0,-2), B2(0,2), 两个焦点为 F1(- 5,0),F2( 5,0), 椭圆的长轴长,短轴长,离心率分别为 2a=6,2b=4,e=ac= 5 3.

人教版高中数学选修1-1 第二章《圆锥曲线与方程》师用讲解

人教版高中数学选修1-1 第二章《圆锥曲线与方程》师用讲解

选修1-1 第二章《圆锥曲线与方程》§2.1.1 椭圆及其标准方程【知识要点】● 椭圆的定义:到两个定点 F 1、F 2的距离之和等于定长(12F F >)的点的轨迹.● 标准方程:(1)()222210x y a b a b+=>>,22c a b =-,焦点是 F 1(-c ,0),F 2(c ,0);(2)()222210y x a b a b+=>>,22c a b =-,焦点是 F 1(0,-c ),F 2(0,c ).【例题精讲】【例 1】两个焦点坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点 P 到两焦点的距离之和等于 10,写出椭圆的标准方程.【例 2】已知椭圆的两个焦点坐标分别是(0,-2)和(0,2)且过35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,求椭圆的标准方程.点评:题(1)根据定义求.若将焦点改为(0,-4)、(0,4)其结果如何;题(2)由学生的思考与练习,总结有两种求法:其一由定义求出长轴与短轴长,根据条件写出方程;其二是由已知焦距,求出长轴与短轴的关系,设出椭圆方程,由点在椭圆上的条件,用待定系数的办法得出方程.【例 3】判断下列方程是否表示椭圆,若是,求出 a ,b ,c 的值.【例4】已知ΔABC 的一边BC 的长为6,周长为16,求顶点A 的轨迹方程.【基础达标】1.椭圆221259x y +=上一点 P 到一个焦点的距离为 5,则 P 到另一个焦点的距离为( ) A .5 B .6 C .4 D .102.椭圆2211312x y +=上任一点 P 到两个焦点的距离的和为( ) A .26 B .24 C .2 D .2133.已知 F 1,F 2是椭圆221259x y +=的两个焦点,过 F 1的直线交椭圆于 M ,N 两点,则△MNF 2周长为( )A .10B .16C .20D .324.椭圆的两个焦点分别是F 1(-8,0)和F 2(8,0),且椭圆上一点到两个焦点距离之和为 20,则此椭圆的 标准方程为( )A .2212012x y += B .22140036x y += C .22110036x y += D .22136100x y +=5.椭圆2214x y m +=的焦距是 2,则 m 的值为( ) A .5或 3 B .8 C .5 D .166.椭圆221169x y +=的焦距是 ,焦点坐标为 . 7.焦点为(0,4)和(0,-4),且过点()533,-的椭圆方程是 .1~5 ADCCA【能力提高】8.如果方程 x 2+ky 2=2表示焦点在 y 轴上的椭圆,求实数 k 的取值范围.9.写出适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)a=4,b =3,焦点在x 轴; (2)a =5,c =2,焦点在y 轴上.10.求到定点(2,0)与到定直线x =8的距离之比为22的动点的轨迹方程.§2.1.2 椭圆的简单几何性质(一)【知识要点】● 熟练掌握椭圆的范围,对称性,顶点,离心率等简单几何性质. ● 掌握标准方程中a ,b ,c 的几何意义,以及a ,b ,c ,e 的相互关系. ● 理解、掌握坐标法中根据曲线的方程研究曲线的几何性质的一般方法.【例题精讲】【例 1】已知椭圆的中心在坐标原点 O ,焦点在 x 轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,且离心率为22,求椭圆的方程.【例 2】已知 x 轴上的一定点 A (1,0),Q 为椭圆2214x y +=上的动点,求 A Q 中点 M 的轨迹方程.【例 3】椭圆22110036x y +=上有一点 P ,它到椭圆的左焦点 F 1的距离为 8,求△PF 1F 2的面积.【例 4】设P 是椭圆()22211x y a a+=>短轴的一个端点,Q 为椭圆上的一个动点,求PQ 的最大值.【基础达标】1.已知P 是椭圆22110036x y +=上的一点,若P 到椭圆右焦点的距离是345,则P 点到椭圆左焦点的距离是( ) A .165 B .665 C .758D .778 2.若焦点在 x 轴上的椭圆2212x y m +=的离心率为12,则 m =( ) A .3 B .32 C .83 D .233.已知椭圆的中心在原点,焦点在 x 轴上,且长轴长为 12,离心率为13,则椭圆的方程是( )A .221144128x y += B .2213620x y += C .2213236x y += D .2213632x y += 4.设定点F 1(0,-3)、F 2(0,3),动点P 满足条件()1290PF PF a a a+=+>,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .线段C .不存在D .椭圆或线段 5.若椭圆短轴长等于焦距的3倍,则这个椭圆的离心率为( )A .14 B .22 C .24 D .126.已知椭圆C 的短轴长为6,焦点F 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆C 的离心率等于 . 7.离心率12e =,一个焦点是 F (0,-3)的椭圆标准方程为 .1~5 BBDDD【能力提高】8.求过点A(-1,-2)且与椭圆22169x y+=的两个焦点相同的椭圆标准方程.9.已知椭圆的对称轴为坐标轴,离心率23e=,短轴长为85,求椭圆的方程.10.设有一颗卫星沿一椭圆轨道绕地球运行,地球恰好位于椭圆轨道的焦点处,当此卫星离地球相距m万千米和43m万千米时,经过地球和卫星的直线与椭圆的长轴夹角分别为2π和3π,求该卫星与地球的最近距离.§2.1.2 椭圆的简单几何性质(二)【知识要点】●掌握椭圆范围、对称性、顶点、离心率、准线方程等几何性质.●能利用椭圆的有关知识解决实际问题,及综合问题.【例题精讲】【例 1】已知椭圆C 的焦点F 1()22,0-和F 2()22,0,长轴长6,设直线y =x +2交椭圆C 于A 、B 两点,求线段AB 的中点坐标.【例 2】椭圆的中心为点E (-1,0),它的一个焦点为F (-3,0),且椭圆的离心率255e =,求这个椭圆的方程.【例 3】已知椭圆2212x y +=的左焦点为F ,O 为坐标原点,求过点O 、F ,并且与直线l :x =-2相切的圆的方程.【例 4】如图,把椭圆2212516x y +=的长轴 AB 分成 8等份,过每个分点作 x 轴的垂线交椭圆的上半部分于 P 1,P 2,P 3,P 4,P 5,P 6,P 7七个点,F 是椭圆的一个焦点,则123++PF P F P F +45++P F P F67+P F P F = .【基础达标】1.椭圆22110036x y +=上的点 P 到它的左焦点的距离是 12,那么点 P 到它的右焦点的距离是( ) A .15 B .12 C .10 D .82.已知椭圆()2221525x y a a +=>的两个焦点为F 1、 F 2,且|F 1F 2|=8,弦 A B 过点 F 1,则△ A BF 2的周长为( )A .10B .20C .241D .4413.椭圆221259x y +=的焦点 F 1、F 2,P 为椭圆上的一点,已知 P F 1⊥PF 2,则△ F 1PF 2的 面积为( ) A .9 B .12 C .10 D .84.椭圆221164x y +=上的点到直线 x +2y 2-=0 的最大距离是( ) A .3 B .11 C .22 D .105.如果椭圆221369x y +=的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( ) A . x -2 y =0 B . x +2 y -4=0 C . 2x +3y -12=0 D . x +2 y -8=06.与椭圆22143x y +=具有相同的离心率且过点(2,3-)的椭圆的标准方程是 . 7.离心率53e =,一个焦点的坐标为5,03⎛⎫- ⎪⎝⎭的椭圆的标准方程是 . F1~5 DDBAD 【能力提高】8.已知椭圆22194x y+=上的点P到其右焦点的距离是长轴两端点到右焦点的距离的等差中项,求P点坐标.9.过椭圆22194x y+=内一点D(1,0)引动弦A B,求弦A B的中点M的轨迹方程.10.椭圆221164x y+=上有两点P、Q,O是原点,若O P、OQ斜率之积为14-.求证22OP OQ+为定值.§2.2.1双曲线及其标准方程【知识要点】●掌握双曲线的定义,熟记双曲线的标准方程;●掌握双曲线标准方程的推导,会求动点轨迹方程;● 会按y 2特定条件求双曲线的标准方程; ● 理解双曲线与椭圆的联系与区别.【例题精讲】【例 1】判断下列方程是否表示双曲线,若是,求出三量 a ,b ,c 的值.【例 2】已知双曲线的焦点在y 轴上,中心在原点,且点()13,42P -、29,54P⎛⎫ ⎪⎝⎭在此双曲线上,求双曲线的标准方程.【例 3】点 A 位于双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上, F 1,F 2是它的两个焦点,求△AF 1F 2的重心G 的轨迹方程.【例 4】已知三点 P (5,2)、 F 1(-6,0)、 F 2(6,0).(1)求以F 1、F 2为焦点且过点 P 的椭圆的标准方程;(2)设点 P 、F 1、F 2关于直线 y =x 的对称点分别为 P '、F 1'、F 2',求以F 1'、F 2'为焦点且过点P '的双曲线的标准方程.【基础达标】1.双曲线22221124x y m m-=+-的焦距是( ) A .4 B .22 C .8 D .与 m 有关2.椭圆222+134x y n =和双曲线222116x y n -=有相同的焦点,则实数 n 的值是( ) A .±5 B .±3 C .5 D .93.若0k a <<,双曲线22221x y a k b k -=-+与双曲线22221x y a b-=有( ) A .相同的虚轴 B .相同的实轴 C .相同的渐近线 D .相同的焦点4.过双曲线221169x y -=左焦点 F 1的弦 A B 长为 6,则 △ABF 2(F 2为右焦点)的周长是( ) A .28 B .22 C .14 D .125.设F 1,F 2是双曲线2214x y -=的焦点,点 P 在双曲线上,且 ∠F 1PF 2=90°,则点 P 到x 轴的距离为( )A .1B .55C .2D .5 6.到两定点F 1(-3,0)、F 2(3,0)的距离之差的绝对值等于 6的点 M 的轨迹是 .7.方程22+111x y k k=+-表示双曲线,则 k 的取值范围是 .1~5 CBDAB【能力提高】8.求与双曲线221164x y -=有公共焦点,且过点(32,2)的双曲线方程.9.如图,某农场在 P 处有一堆肥,今要把这堆肥料沿道路 P A 或 P B 送到庄稼地 A BCD 中去,已知 P A =100 m ,PB =150m ,∠APB =60°.能否在田地 A BCD 中确定一条界线,使位于界线一侧的点,沿道路 P A 送肥较近;而另一侧的点,沿道路 P B 送肥较近? 如果能,请说出这条界线是一条什么曲线,并求出其方程.10.已知点()3,0A -和()3,0B,动点C 到A 、B 两点的距离之差的绝对值为 2,点 C 的轨迹与直线 y =x -2 交于 D 、E 两点,求线段 D E 的长.§2.2.2 双曲线的简单几何性质(一)【知识要点】● 掌握双曲线的范围、对称性、顶点、渐近线、离心率等几何性质. ● 掌握等轴双曲线,共轭双曲线等概念.【例题精讲】【例 1】求双曲线2214y x -=的顶点坐标、焦点坐标,实半轴长、虚半轴长和渐近线方程.【例 2】求一条渐近线方程是 3x +4y =0,一个焦点是(4,0)的双曲线标准方程,并求此双曲线的离心率.【例 3】求与双曲线221169x y -=共渐近线且过 A (33,-3)的双曲线的方程.【例 4】已知△ABC 的底边 B C 长为 12,且底边固定,顶点 A 是动点,使sin B -sin C =12sin A ,求点 A 的轨迹.【基础达标】1.下列方程中,以x ±2y =0为渐近线的双曲线方程是( )A .221164x y -= B .221416x y -= C .2212x y -= D .2212y x -= 2.已知双曲线的离心率为 2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( )A .221412x y -= B .221124x y -= C .221106x y -= D .221610x y -= 3.过点(3,0)的直线 l 与双曲线 4x 2-9y 2=36只有一个公共点,则直线 l 共有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条4.方程mx 2+ny 2+mn =0(m <n <0)所表示的曲线的焦点坐标是( )A .()0m n ±-,B .()0n m ±-,C .()0m n ±-,D .()0n m ±-,5.与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且经过点A (-3,23)的双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离是( )A.8 B.4 C.2 D.16.双曲线9y2-4x2=36的渐近线方程是.7.经过点M(3,-1),且对称轴在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程是.1~5 AACBC【能力提高】8.求一条渐近线方程是3x+4y=0,一个焦点是(5,0)的双曲线标准方程,并求此双曲线的离心率.9.求以椭圆22+16416x y=的顶点为焦点,且一条渐近线的倾斜角为56π的双曲线方程.10.已知双曲线的方程是16x2-9y2=144.(1)求这双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程;(2)设F1和F2是双曲线的左、右焦点,点P在双曲线上,且|PF1|·|PF2|=32,求∠F1PF2的大小.§2.2.2 双曲线的简单几何性质(二)【例题精讲】【例 1】如果双曲线的两个焦点分别为F 1(-3,0)、F 2 (3,0),一条渐近线方程为2y x =,那么它的离心率是( )A .63B .4C .2D .3【例 2】过双曲线221916x y -=的左焦点F 1,作倾斜角为=4πα的直线与双曲线交于两点A 、B ,求AB 的长.【例 3】已知动点 P 与双曲线 x 2-y 2=1的两个焦点F 1,F 2的距离之和为定值,且 c os ∠F 1PF 2的最小值为13-.求动点P 的轨迹方程.【例 4】已知不论 b 取何实数,直线 y =kx +b 与双曲线 x 2-2y 2=1总有公共点,试求实数 k 的取值范围.【基础达标】1.到两定点F 1(-3,0)、F 2 (3,0) 的距离之差的绝对值等于 6的点 M 的轨迹( ) A .椭圆 B .线段 C .双曲线 D .两条射线 4.双曲线的两个顶点将焦距三等分,则它的离心率为( ) A .32 B .3 C .43D .3 5.已知 m ,n 为两个不相等的非零实数,则方程mx -y +n =0与 n x 2+my 2=mn 所表示的曲线可能是( )A B C D6.双曲线22197x y -=的右焦点到右顶点的距离为 . 7.与椭圆22+11625x y =有相同的焦点,且离心率为355的双曲线方程为 .1~5 DDCBC【能力提高】8.设双曲线()222210x y a b a b-=<<的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b )两点,已知原点到直线lyox yox yox yox的距离为34c ,求此双曲线的离心率.9.求过点M (3,-1)且被点M 平分的双曲线2214x y -=的弦所在直线方程.10.设双曲线 C 1的方程为()222210,0x y a b a b-=>>,A 、B 为其左、右两个顶点,P 是双曲线 C 1上的任意一点,引 Q B ⊥PB ,QA ⊥PA ,AQ 与 B Q 交于点 Q ,求 Q 点的轨迹方程.§2.3.1 抛物线及其标准方程【知识要点】● 掌握抛物线的定义.● 标准方程的不同形式及其推导过程.● 熟练画出抛物线的草图,求出抛物线的标准方程、焦点、准线方程.【例题精讲】【例 1】已知抛物线的标准方程是:(1)y 2=12x ,(2)y =12x 2,求它的焦点坐标和准线方程.【例2】求满足下列条件的抛物线的标准方程:(1)焦点坐标是F(-5,0);(2)经过点A(2,-3)【例3】直线y=x-3与抛物线y2=4x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A PQB的面积为()A.48 B.56 C.64 D.72【例4】斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线相交于两点A、B,求线段A B 的长.【基础达标】1.抛物线y 2=ax (a ≠0)的准线方程是 ( ) A .4a x =-B .4ax = C .4a x =- D .4a x =2.抛物线的顶点在原点,对称轴为 x 轴,焦点在直线 3x -4y -12=0上,此抛物线的方程是( ) A .y 2=16x B .y 2=12x C .y 2=-16x D .y 2=-12x 3.焦点在直线 3x -4y -12=0上的抛物线标准方程是( ) A .y 2=16x 或 x 2=16y B .y 2=16x 或 x 2=12y C .x 2=-12y 或 y 2=16x D .x 2=16y 或 y 2=-12x4.已知 M (m ,4)是抛物线 x 2=ay 上的点,F 是抛物线的焦点,若|MF |=5,则此抛物线的焦点坐标是( )A .(0,-1)B .(0,1)C .(0,-2)D .(0,2) 5.过抛物线 y 2=4x 的焦点 F 作倾斜角为34π的直线交抛物线于 A 、B 两点,则 A B 的长是( ) A .42 B .4 C .8 D .26.顶点在原点,焦点在 y 轴上,且过点 P (4,2)的抛物线方程是 . 7.平面上的动点P 到点 A (0,-2)的距离比到直线 l :y =4的距离小 2,则动点P 的轨迹方程 是 .1~5 AACBC【能力提高】8.点M 到点(0,8)的距离比它到直线 y =-7的距离大 1,求 M 点的轨迹方程.9.抛物线 y 2=16x 上的一点 P 到 x 轴的距离为 12,焦点为 F ,求|PF |的值.10.抛物线拱桥跨度为52米,拱顶离水面6.5米,一竹排上有一4米宽6米高的大木箱,问此木排能否安全通过此桥?§2.3.2 抛物线的简单几何性质(一)【知识要点】● 抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质;● 能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论;注意数与形的结合.【例题精讲】【例 1】已知抛物线关于x 轴为对称轴,它的顶点在坐标原点,并且经过点()2,22M -,求它的标准方程.xy O【例2】过抛物线y2=2px的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A、B两点,求证:以A B为直径的圆和这抛物线的准线相切.【例3】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()0p>上,求这个正三角形的边长.【例4】抛物线x2=4y的焦点为F,过点(0,-1)作直线L交抛物线A、B两点,再以A F、BF为邻边作平行四边形F ARB,试求动点R的轨迹方程.【基础达标】1.过抛物线 y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于()11,A x y ,()22,B x y 两点,如果126x x +=,那么|AB | =( )A .10B .8C .6D .42.顶点在原点,焦点在 y 轴上,且过点 P (4,2)的抛物线方程是( ) A .x 2=8y B .x 2=4y C .x 2=2y D .x 2=12y 3.已知 M 为抛物线y 2=4x 上一动点,F 为抛物线的焦点,定点 P (3,1),则MP MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .64.已知抛物线 y 2=-12x 上一点 P (x 0,y 0)到焦点的距离为 8,则 x 0的值为( ) A .-5 B .5 C .-4 D .45.抛物线 y 2=8x 上一点 P 到顶点的距离等于它们到准线的距离,这点坐标是( ) A .()2,4 B .()2,4± C .()1,22 D .()1,22± 6.抛物线 2y 2+5x =0 的准线方程是 .7.过抛物线焦点 F 的直线与抛物线交于 A 、B 两点,若 A 、B 在准线上的射影是 A 2,B 2,则∠A 2FB 2等于 .1~5 BABAD【能力提高】8.抛物线顶点在原点,它的准线经过双曲线22221x y a b-=的一个焦点,并且这条准线与双曲线的实轴垂直,又抛物线与双曲线交于点362⎛⎫ ⎪⎝⎭,,求二者的方程.9.顶点在坐标原点,焦点在x轴上的抛物线被直线y=2x+1截得的弦长为15,求抛物线的方程.p>的焦点F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准10.设抛物线y2=2px()0线上,且B C∥轴.证明:直线AC经过原点O.§2.3.2 抛物线的简单几何性质(二)【例题精讲】【例1】过抛物线y2=2x的顶点作互相垂直的二弦O A、OB.(1)求A B中点的轨迹方程.(2)证明:AB与x轴的交点为定点.【例2】已知点 A (2,8),B (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在抛物线 y 2=2px 上,△ABC 的重心与此抛 物线的焦点 F 重合.(1)写出该抛物线的方程和焦点F 的坐标; (2)求线段BC 中点 M 的坐标; (3)求 B C 所在直线的方程.【例 3】抛物线 y =-x 2上的点到直线 4x +3y -8=0距离的最小值是( )A .43 B .75 C .85D .3【基础达标】1.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是坐标轴,且焦点在直线 3x -4y -12=0时,则此抛物线的方 程是( )A .y 2=16xB .x 2=-12yC .y 2=8x 或x 2=-6yD . y 2=16x 或x 2=-12y 2.抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,点()5,25-到焦点距离是6,则抛物线的方程为( ) A .y 2=-4x B 、y 2=-2x C 、 y 2=2x D 、 y 2=-4x 或x 2=-36y 3.在抛物线 y =x 2上有三点 A 、B 、C ,其横坐标分别为-1,2,3,在y 轴上有一点D 的纵坐标为 6,那么以 A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是( )A .正方形B .平行四边形C .菱形D .任意四边形4.抛物线 y 2=4x 的焦点F ,准线为l ,交 x 轴于 R ,过抛物线上一点 P (4,4)作 P Q ⊥ l 于Q ,则梯形 PFRQ 的面积是( )A .12B .14C .16D .18 5.抛物线 y 2=-4x 关于直线 x +y =2对称的曲线的顶点坐标为( )A .(2,2)B .(0,0)C .(-2,-2)D .(2,0) 6.若动点M (x ,y )到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1,则M 点的轨迹方程 是 .7.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为43,则焦点到AB 的距离为 .1~5 DABBA【能力提高】8.经过抛物线 y 2=-8x 的焦点且和抛物线的对称轴成 60°角的直线与抛物线交 A 、B 两点,求|AB |.9.求过A(-1,1),且与抛物线y=x2+2有一个公共点的直线方程.10.已知抛物线C:y=x2+4x+72,过C上一点M,且与M处的切线垂直的直线称为C在点M的法线.若C在点M的法线的斜率为12-,求点M的坐标(x0,y0).第二章圆锥曲线复习(一)【知识要点】●椭圆定义,椭圆的标准方程,椭圆的性质.●双曲线的定义,双曲线的标准方程及特点,双曲线的几何性质.●抛物线定义,抛物线的几何性质.【例题精讲】【例1】椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且这个焦点到长轴上较近顶点的距离是105-,求椭圆方程.【例 2】已知双曲线2214x y -=和定点12,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(Ⅰ)过 P 点可以做几条直线与双曲线 C 只有一个公共点;(Ⅱ)双曲线C 的弦中,以 P 点为中点的弦 P 1P 2是否存在? 并说明理由.【例 3】已知点 A (0,2)及椭圆22+14x y =,在椭圆上求一点 P 使PA 的值最大.【例 4】己知点P 在抛物线 x 2=y 上运动,Q 点的坐标是(-1,2),O 是原点,OPQR (O 、P 、Q 、R顺序按逆时针)是平行四边形,求 R 点的轨迹方程.【基础达标】1.平面上到定点 A (1,1)和到定直线 l :x +2 y =5距离相等的点的轨迹为( )A.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆2.若椭圆2kx2+ky2=1 的一个焦点坐标是(0,4),则k的值为()A.18B.132C.2D.3163.椭圆22+1259x y=上的点M到焦点F1的距离是2,N是M F1的中点,则ON为()A.4 B.2 C.8 D.3 24.如果双曲线的实半轴长为2,焦距为6,那么该双曲线的离心率为()A.32B.62C.32D.25.椭圆22+1259x y=的两焦点F1,F2,过F2引直线L交椭圆于A、B两点,则△ABF1的周长为()A.5 B.15 C.10 D.206.在抛物线y2=2px上,横坐标为4的点到焦点的距离为5,则p的值为.7.若椭圆的两个焦点为F1(-4,0)、F2(4,0),椭圆的弦A B过点F1,且△ABF2的周长为20,那么该椭圆的方程为.1~5 BBACD【能力提高】8.若双曲线的两条渐进线的夹角为60°,求该双曲线的离心率.9.正方形的一条边A B在直线y=x+4上,顶点C、D在抛物线y2=x上,求正方形的边长.10.若椭圆x2+4(y-a)2=4与抛物线x2=2y有公共点,求实数a的取值范围.第二章 圆锥曲线复习(二)【例题精讲】【例 1】已知直线 l 交椭圆22+12016x y =于 M 、N 两点,B (0,4)是椭圆的一个顶点,若△BMN 的重心恰是椭圆的右焦点,求直线 l 的方程.【例 2】已知倾斜角为4π的直线 l 被双曲线 x 2-4y 2=60截得的弦长82AB =,求直线l 的方程及以AB 为直径的圆的方程.【例 3】已知直线l :x =-1,点F (1,0),以F 为焦点,l 为准线的椭圆中,短轴一端点为B ,P为FB 的中点.(Ⅰ)求 P 点的轨迹方程,并说明它是什么曲线; (Ⅱ)M (m ,0)为定点,求|PM |的最小值.【例 4】已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足2PA PB =,求点P 的轨迹所包围的图形的面积.【基础达标】1.已知 M (-2,0),N (2,0),4P M P N -=,则动点P 的轨迹是( )A .双曲线B .双曲线左支C .一条射线D .双曲线右支2.若圆 x 2+y 2=4上每个点的横坐标不变.纵坐标缩短为原来的13,则所得曲线的方程是( ) A .22+1412x y = B .22+1436x y = C .229+144x y = D .22+1364x y = 3.已知 F 1,F 2是椭圆22+1169x y =的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于点A ,B ,若5AB =,则12AF BF -=( )A .3B .8C .13D .164.曲线()()22346225x y x y ---+-=的离心率为( ) A .110 B .12C .2D .无法确定5.抛物线y2=14x 关于直线x-y=0对称的抛物线的焦点坐标是()A.(1,0)B.116⎛⎫⎪⎝⎭,C.(0,1)D.116⎛⎫⎪⎝⎭,6.与椭圆4x2+ 9y2=36有相同的焦点,且过点(-3,2)的椭圆方程为.7.以双曲线22145x y-=的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的抛物线方程是.1~5 C CABD 【能力提高】8.设F1,F2为双曲线2214xy-=的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=90°,求△F1PF2的面积.9.设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,求直线l的斜率的取值范围.10.设椭圆22+162x y=和双曲线2213xy-=的公共焦点为F1,F2,P是两曲线的一个公共点,求cos∠F1PF2的值.。

2018-2019学年高二数学讲义选修2-1苏教版:第2章 圆锥曲线与方程 2.2.2(一)

2018-2019学年高二数学讲义选修2-1苏教版:第2章 圆锥曲线与方程 2.2.2(一)

2.2.2 椭圆的几何性质(一)学习目标 1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形.2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质、图形.知识点一 椭圆的范围、对称性和顶点坐标思考 观察椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的形状(如图),你能从图中看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?答案 (1)范围:-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b ; (2)对称性:椭圆关于x 轴、y 轴、原点都对称;(3)特殊点:顶点A 1(-a,0),A 2(a,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b ). 梳理 椭圆的几何性质知识点二 椭圆的离心率 思考 如何刻画椭圆的扁圆程度?答案 用离心率刻画扁圆程度,e 越接近于0,椭圆越接近于圆,反之,越扁. 梳理 (1)焦距与长轴长的比ca 称为椭圆的离心率.记为:e =ca.(2)对于x 2a 2+y 2b 2=1,b 越小,对应的椭圆越扁,反之,e 越接近于0,c 就越接近于0,从而b越接近于a ,这时椭圆越接近于圆,于是,当且仅当a =b 时,c =0,两焦点重合,图形变成圆,方程变为x 2+y 2=a 2.(如图)1.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长是a .(×)2.椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.(×)3.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长分别为10,8,则椭圆的方程为x 225+y 216=1.(×)4.设F 为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点,M 为其上任一点,则MF 的最大值为a +c .(c为椭圆的半焦距)(√)类型一 由椭圆方程研究其几何性质例1 求椭圆9x 2+16y 2=144的长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标. 解 已知方程化成标准方程为x 216+y 29=1,于是a =4,b =3,c =16-9=7,∴椭圆的长轴长和短轴长分别是2a =8和2b =6, 离心率e =c a =74,又知焦点在x 轴上,∴两个焦点坐标分别是(-7,0)和(7,0), 四个顶点坐标分别是(-4,0),(4,0),(0,-3)和(0,3). 引申探究本例中若把椭圆方程改为“9x 2+16y 2=1”,求其长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标.解 由已知得椭圆标准方程为x 219+y 2116=1,于是a =13,b =14,c =19-116=712. ∴长轴长2a =23,短轴长2b =12,离心率e =c a =74.焦点坐标为⎝⎛⎭⎫-712,0和⎝⎛⎭⎫712,0, 顶点坐标为⎝⎛⎭⎫±13,0,⎝⎛⎭⎫0,±14. 反思与感悟 解决由椭圆方程研究其几何性质的问题的方法是将所给方程先化为标准形式,然后根据方程判断出椭圆的焦点在哪个坐标轴上,再利用a ,b ,c 之间的关系和定义,求椭圆的基本量.跟踪训练1 求椭圆9x 2+y 2=81的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率. 解 椭圆的标准方程为x 29+y 281=1,则a =9,b =3,c =a 2-b 2=62,长轴长2a =18,短轴长2b =6,焦点坐标为(0,62),(0,-62),顶点坐标为(0,9),(0,-9),(3,0),(-3,0). 离心率e =c a =223.类型二 椭圆几何性质的简单应用命题角度1 依据椭圆的几何性质求标准方程 例2 求满足下列各条件的椭圆的标准方程.(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y 轴上,其离心率为12,焦距为8;(2)已知椭圆的离心率为e =23,短轴长为8 5.解 (1)由题意知,2c =8,∴c =4, ∴e =c a =4a =12,∴a =8,从而b 2=a 2-c 2=48, ∴椭圆的标准方程是y 264+x 248=1.(2)由e =c a =23得c =23a ,又2b =85,a 2=b 2+c 2,所以a 2=144,b 2=80, 所以椭圆的标准方程为x 2144+y 280=1或x 280+y 2144=1.反思与感悟 依据椭圆的几何性质求标准方程问题应由所给的几何性质充分找出a ,b ,c 所应满足的关系式,进而求出a ,b ,在求解时,需注意椭圆的焦点位置. 跟踪训练2 根据下列条件,求中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆方程: (1)长轴长是短轴长的2倍,且过点(2,-6);(2)焦点在x 轴上,一个焦点与短轴的两端点连线互相垂直,且焦距为12. 解 (1)当焦点在x 轴上时,设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).依题意有⎩⎪⎨⎪⎧2b =a ,4a 2+36b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =237,b =37,∴椭圆方程为x 2148+y 237=1.同样地可求出当焦点在y 轴上时, 椭圆方程为x 213+y 252=1.故所求椭圆的方程为x 2148+y 237=1或x 213+y 252=1.(2)依题意有⎩⎪⎨⎪⎧b =c ,2c =12,∴b =c =6,∴a 2=b 2+c 2=72,∴所求的椭圆方程为x 272+y 236=1.命题角度2 最值问题例3 椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率e =32,已知点P ⎝⎛⎭⎫0,32到椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程. 解 设所求椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).∵b a=a 2-c 2a 2=1-e 2=12,∴a =2b .∴椭圆方程为x 24b 2+y 2b2=1.设椭圆上点M (x ,y )到点P ⎝⎛⎭⎫0,32的距离为d , 则d 2=x 2+⎝⎛⎭⎫y -322=4b 2⎝⎛⎭⎫1-y 2b 2+y 2-3y +94=-3⎝⎛⎭⎫y +122+4b 2+3, 令f (y )=-3⎝⎛⎭⎫y +122+4b 2+3. 当-b ≤-12,即b ≥12时,d 2max =f ⎝⎛⎭⎫-12=4b 2+3=7, 解得b =1,∴椭圆方程为x 24+y 2=1.当-12<-b ,即0<b <12时,d 2max =f (-b )=7, 解得b =-32±7,与0<b <12矛盾.综上所述,所求椭圆方程为x 24+y 2=1.反思与感悟 求解椭圆的最值问题的基本方法有两种(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法.解题的关键是能够准确分析出最值问题所隐含的几何意义,并能借助相应曲线的定义及对称知识求解.(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数,则可首先建立起目标函数,再根据函数式的特征选用适当的方法求解目标函数的最值.常用方法有配方法、判别式法、重要不等式法及函数的单调性法等.跟踪训练3 已知点F 1,F 2是椭圆x 2+2y 2=2的左,右焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么|PF 1→+PF 2→|的最小值是________. 答案 2解析 设P (x 0,y 0),则PF 1→=(-1-x 0,-y 0), PF 2→=(1-x 0,-y 0),∴PF 1→+PF 2→=(-2x 0,-2y 0), ∴|PF 1→+PF 2→|=4x 20+4y 2=22-2y 20+y 2=2-y 20+2.∵点P 在椭圆上,∴0≤y 20≤1, ∴当y 20=1时,|PF 1→+PF 2→|取最小值2. 类型三 求椭圆的离心率例4 如图所示,F 1,F 2分别为椭圆的左,右焦点,椭圆上的点M 的横坐标等于右焦点的横坐标,其纵坐标等于短半轴长的23,求椭圆的离心率.解 设椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距长分别为a ,b ,c . 则焦点为F 1(-c,0),F 2(c,0),M 点的坐标为⎝⎛⎭⎫c ,23b , 且△MF 1F 2为直角三角形.在Rt △MF 1F 2中,F 1F 22+MF 22=MF 21,即4c 2+49b 2=MF 21.而MF 1+MF 2=4c 2+49b 2+23b =2a ,整理得3c 2=3a 2-2ab .又c 2=a 2-b 2,所以3b =2a .所以b 2a 2=49.所以e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=59,所以e =53.反思与感悟 求椭圆离心率的方法(1)直接求出a 和c ,再求e =ca,也可利用e =1-b 2a2求解. (2)若a 和c 不能直接求出,则看是否可利用条件得到a 和c 的齐次等式关系,然后整理成ca 的形式,并将其视为整体,就变成了关于离心率e 的方程,进而求解.跟踪训练4 已知椭圆C 以坐标轴为对称轴,长轴长是短轴长的5倍,且经过点A (5,0),求椭圆C 的离心率. 解 若焦点在x 轴上,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5×2b ,25a 2+0b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =1,∴c =a 2-b 2=52-12=26,∴e =c a =265;若焦点在y 轴上,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5×2b ,0a 2+25b 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧a =25,b =5,∴c =a 2-b 2=252-52=106, ∴e =c a =10625=265.故椭圆C 的离心率为265.1.已知椭圆的方程为2x 2+3y 2=m (m >0),则此椭圆的离心率为________. 答案33解析 由2x 2+3y 2=m (m >0),得x 2m 2+y 2m 3=1,∴c 2=m 2-m 3=m 6,∴e 2=13,又∵0<e <1,∴e =33.2.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程是________. 答案 x 2+y 26=1解析 由已知得c =5,b =1,所以a 2=b 2+c 2=6, 又椭圆的焦点在y 轴上, 故椭圆的标准方程为y 26+x 2=1.3.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是________. 答案 35解析 由题意有,2a +2c =2(2b ),即a +c =2b , 又c 2=a 2-b 2,消去b 整理得5c 2=3a 2-2ac , 即5e 2+2e -3=0,又∵0<e <1,∴e =35或e =-1(舍去).4.若焦点在y 轴上的椭圆x 2m +y 22=1的离心率为12,则m 的值为________.答案 32解析 ∵焦点在y 轴上,∴0<m <2, ∴a =2,b =m ,∴c =2-m ,又e =c a =12,∴2-m 2=12,解得m =32. 5.已知点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,则2m +4的取值范围是________________. 答案 [4-23,4+23]解析 因为点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,即在椭圆x 23+y 28=1上,所以点(m ,n )满足椭圆的范围|x |≤3,|y |≤22,因此|m |≤3,即-3≤m ≤3,所以2m +4∈[4-23,4+23].1.椭圆的顶点、焦点、中心坐标等几何性质与坐标有关,它们反映了椭圆在平面内的位置. 2.椭圆的长轴长、短轴长、焦距、离心率等几何性质与坐标无关,它们反映了椭圆的形状. 3.讨论与坐标有关的几何性质应先由焦点确定出椭圆的类型,不能确定的应分焦点在x 轴上、y 轴上进行讨论.4.与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1有相同焦点的椭圆可设为x 2a 2+m +y 2b 2+m=1.一、填空题1.椭圆4x 2+49y 2=196的长轴长、短轴长、离心率依次是________. 答案 14,4,357解析 先将椭圆方程化为标准形式,得x 249+y 24=1,其中b =2,a =7,c =3 5.2.焦点在x 轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为45,则椭圆的标准方程为________. 答案 x 236+y 216=1解析 依题意得c =25,a +b =10, 又a 2=b 2+c 2从而解得a =6,b =4.3.若椭圆的焦距、短轴长、长轴长构成一个等比数列,则椭圆的离心率为________. 答案5-12解析 依题意得,4b 2=4ac ,∴b 2a 2=ca ,即1-e 2=e .∴e 2+e -1=0,∴e =5-12(舍去负值).4.已知椭圆的方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1,F 2,F 1F 2=2,离心率e =12,则椭圆的标准方程为________________. 答案 x 24+y 23=1解析 因为F 1F 2=2,离心率e =12,所以c =1,a =2,所以b 2=3,椭圆方程为x 24+y 23=1.5.中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为32,且过点(2,0)的椭圆的标准方程是________. 答案 x 24+y 2=1或x 24+y 216=1解析 若焦点在x 轴上,则a =2. 又e =32,∴c = 3.∴b 2=a 2-c 2=1, ∴方程为x 24+y 2=1.若焦点在y 轴上,则b =2.又e =32,∴b 2a 2=1-34=14,∴a 2=4b 2=16,∴方程为x 24+y 216=1.6.椭圆x 212+y 23=1的左焦点为F 1,点P 在椭圆上,若线段PF 1的中点M 在y 轴上,则点P的纵坐标是________. 答案 ±32解析 设椭圆的右焦点为F 2,由题意知PF 2⊥x 轴, 因为a 2=12,b 2=3,所以c 2=a 2-b 2=9,c =3. 所以点P 和点F 2的横坐标都为3. 故将x =3代入椭圆方程,可得y =±32.7.椭圆(m +1)x 2+my 2=1的长轴长是________. 答案2mm解析 椭圆方程可化简为x 211+m +y 21m=1,由题意知m >0,∴11+m <1m,∴a =m m ,∴椭圆的长轴长2a =2m m. 8.已知椭圆C 的上,下顶点分别为B 1,B 2,左,右焦点分别为F 1,F 2,若四边形B 1F 1B 2F 2是正方形,则此椭圆的离心率e =________. 答案 22解析 因为四边形B 1F 1B 2F 2是正方形,所以b =c ,所以a 2=b 2+c 2=2c 2,所以e =c a =22. 9.若椭圆x 2a 2+y 2b2=1的焦点在x 轴上,过点⎝⎛⎭⎫1,12作圆x 2+y 2=1的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆的方程是____________.答案 x 25+y 24=1 解析 ∵x =1是圆x 2+y 2=1的一条切线.∴椭圆的右焦点为A (1,0),即c =1.设P ⎝⎛⎭⎫1,12,则k OP =12,∵OP ⊥AB ,∴k AB =-2,则直线AB 的方程为y =-2(x -1),它与y 轴的交点为(0,2).∴b =2,a 2=b 2+c 2=5,故椭圆的方程为x 25+y 24=1. 10.设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.考点 椭圆的离心率问题题点 求a ,b ,c 得离心率 答案 33解析 由题意可设PF 2=m ,结合条件可知PF 1=2m ,F 1F 2=3m ,故离心率e =c a =2c 2a=F 1F 2PF 1+PF 2=3m 2m +m =33. 11.设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,P 为直线x =3a 2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为________.答案 34解析 设直线x =3a 2与x 轴交于点M ,则∠PF 2M =60°, 在Rt △PF 2M 中,PF 2=F 1F 2=2c ,F 2M =3a 2-c , 故cos60°=F 2M PF 2=3a 2-c 2c =12, 解得c a =34,故离心率e =34.二、解答题12.已知椭圆C 1:x 2100+y 264=1,设椭圆C 2与椭圆C 1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C 2的焦点在y 轴上.(1)求椭圆C 1的长半轴长、短半轴长、焦点坐标及离心率;(2)写出椭圆C 2的方程,并研究其性质.解 (1)由椭圆C 1:x 2100+y 264=1可得其长半轴长为10, 短半轴长为8,焦点坐标(6,0),(-6,0),离心率e =35. (2)椭圆C 2:y 2100+x 264=1,性质:①范围:-8≤x ≤8,-10≤y ≤10;②对称性:关于x 轴、y 轴、原点对称;③顶点:长轴端点(0,10),(0,-10),短轴端点(-8,0),(8,0),焦点坐标(0,6),(0,-6);④离心率:e =35. 13.分别求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)离心率是23,长轴长是6; (2)在x 轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.解 (1)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)或y 2a 2+x 2b 2=1 (a >b >0).由已知得2a =6,e =c a =23,∴a =3,c =2. ∴b 2=a 2-c 2=9-4=5.∴椭圆的标准方程为x 29+y 25=1或x 25+y 29=1. (2)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0). 如图所示,△A 1F A 2为等腰直角三角形,OF 为斜边A 1A 2上的中线(高),且OF =c ,A 1A 2=2b , ∴c =b =3,∴a 2=b 2+c 2=18,故所求椭圆的标准方程为x 218+y 29=1. 三、探究与拓展14.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0)(c >0),过点E ⎝⎛⎭⎫a 2c ,0的直线与椭圆相交于点A ,B 两点,且F 1A ∥F 2B ,F 1A =2F 2B ,则椭圆的离心率为________. 答案 33解析 由F 1A ∥F 2B ,F 1A =2F 2B ,得EF 2EF 1=F 2B F 1A =12, 从而a 2c -c a 2c +c =12,整理得a 2=3c 2.故离心率e =c a =33. 15.已知椭圆E 的中心为坐标原点O ,两个焦点分别为A (-1,0),B (1,0),一个顶点为H (2,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)对于x 轴上的点P (t,0),椭圆E 上存在点M ,使得MP ⊥MH ,求实数t 的取值范围. 解 (1)由题意可得,c =1,a =2,∴b = 3.∴所求椭圆E 的标准方程为x 24+y 23=1. (2)设M (x 0,y 0)(x 0≠±2),则x 204+y 203=1.①MP →=(t -x 0,-y 0),MH →=(2-x 0,-y 0),由MP ⊥MH 可得MP →·MH →=0,即(t -x 0)(2-x 0)+y 20=0.②由①②消去y 0,整理得t (2-x 0)=-14x 20+2x 0-3. ∵x 0≠2,∴t =14x 0-32. ∵-2<x 0<2,∴-2<t <-1.∴实数t 的取值范围为(-2,-1).。

高中数学人教A版选修(1-1) 2.1 教学课件 《2.1.1 椭圆及其标准方程》(人民教育出版社)

高中数学人教A版选修(1-1) 2.1 教学课件 《2.1.1 椭圆及其标准方程》(人民教育出版社)

人民教育出版社 高二年级|选修1-1
【自主解答】 (1)由于动点到F1、F2的距离之和恰巧等于 F1F2的长度,故此动点的轨迹是线段F1F2.
(2)由椭圆的定义,|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF1|=2a, ∴|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AB|=4a= 20, ∴△ABF1的周长为20. 【答案】 (1)线段F1F2 (2)20
(1)已知 F1(-4,0),F2(4,0),则到 F1、F2 两点的距 离之和等于 8 的点的轨迹是________;
(2)椭圆1x62 +2y52 =1 的两焦点分别为 F1、F2,过 F2 的直线交 椭圆于 A、B 两点,则△ABF1 的周长为________.
【思路探究】 (1)动点的轨迹是椭圆吗?(2)怎样用椭圆 的定义求△ABF1的周长?
【解】 设P(x0,y0),AP的中点M(x,y),则
x=x0-2 5, y=y20,
即xy00= =22xy+ ,5, 代入椭圆方程2x52 +1y62 =1,
得2x2+552+y42=1, 所以AP中点M的轨迹方程是2x2+552+y42=1.
人民教育出版社 高二年级|选修1-1
人民教育出版社 高二年级|选修1-1
【自主解答】 (1)∵椭圆的焦点在x轴上, ∴设它的标准方程为ax22+by22=1(a>b>0), ∴2a= 5+42+ 5-42=10, ∴a=5.又c=4,∴b2=a2-c2=25-16=9, 故所求椭圆的标准方程为2x52 +y92=1.
人民教育出版社 高二年级|选修1-1
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1.定义是判断点的轨迹是否为椭圆的重要依据,根据椭圆 的定义可知,集合 P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,a>0, c>0,且 a、c 为常数.

(压轴题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》检测卷(答案解析)(3)

(压轴题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》检测卷(答案解析)(3)

一、选择题1.过双曲线22115y x -=的右支上一点P 分别向圆221:(4)4C x y ++=和222:(4)1C x y -+=作切线,切点分别为M N 、,则22||||PM PN -的最小值为( )A .10B .13C .16D .192.直线3y x与曲线2||194y x x -=的公共点的个数是( )A .1B .2C .3D .43.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .64.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A.4B .5C D .65.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,直线20x y -=过点F 且与双曲线C 在第一象限的交点为P ,O 为坐标原点,||||OP OF =,则双曲线的离心率为( )A BC .2D 6.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线分别交抛物线于A ,B 两点,若4AF =,1BF =,则p =( ) A .165B .2C .85D .17.已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点,过1F 的直线交双曲线的左支于,A B 两点,若113AF F B =,23cos 5AF B ∠=,则双曲线的离心率e =( )A B .52C D .538.设1F 、2F 是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点.若126PF PF a +=,且122PF F S =△,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .0x ±=C 20y ±=D .20x =9.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( )A .12y x =±B .y x =±C .2y x =±D .2y x =±10.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B C .2 D 11.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( )A .BC .D .12.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .(D .(二、填空题13.已知F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N ,若0OM MF ⋅=,||MN b =,则C 的离心率为________.14.已知ABC 中,()1,0B -、()1,0C ,1k 、2k 分别是直线AB 和AC 的斜率.关于点A 有如下四个命题:①若A 是双曲线2212y x -=上的点,则122k k ⋅=;②若122k k ⋅=-,则A 是椭圆2212x y +=上的点;③若121k k ,则A 是圆221x y +=上的点;④若2AB AC =,则A 点的轨迹是圆. 其中所有真命题的序号是__________.15.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.16.已知圆22:68210C x y x y ++++=,点A 是圆C 上任一点,抛物线28y x =的准线为l ,设抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为m ,则m PA +的最小值为_______17.过双曲线M :2213x y -=的右焦点F 作圆C :221(1)2x y ++=的切线,此切线与M 的右支交于A ,B 两点,则||AB =___________.18.若M ,P 是椭圆2214x y +=两动点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线PM ,PN 分别与x 轴相交于不同的两点A (m ,0),B (n ,0),则mn =_________.19.已知抛物线C :2y x =的焦点为F ,A ()00,x y 是C 上一点,054AF x =,则0x =________.20.已知椭圆222:1(06x y G b b+=<<的两个焦点分别为1F 和2F ,短轴的两个端点分别为1B 和2B ,点P 在椭圆G 上,且满足1212PB PB PF PF +=+.当b 变化时,给出下列三个命题:①点P 的轨迹关于y 轴对称;②存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个;③||OP 的最小值为2,其中,所有正确命题的序号是___________.三、解答题21.已知直线:1l y kx =+过抛物线()2:20E x py p =>的焦点,且与抛物线E 交于A 、B 两点,点M 为AB 中点.(1)求抛物线E 的方程;(2)以AB 为直径的圆与x 轴交于C 、D 两点,求MCD △面积取得最小值时直线l 的方程.22.已知抛物线22(0)x py p =>的焦点在圆221x y +=上.(1)求抛物线的方程;(2)圆上一点00,x y 处的切线交抛物线于两点,A B ,且满足2AOB π∠=(O 为坐标原点),求0y 的值.23.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为M ,离心率为6,12MF F△的面积为2. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点2F ,的直线l 交椭圆于A 、B 两点,当1ABF 面积最大时,求直线l 的方程. 24.已知抛物线C :()220y px p =>过点()2,4T -.(1)求抛物线C 的焦点到准线的距离;(2)已知点()4,0A ,过点()4,0B -的直线l 交抛物线C 于点M 、N ,直线MA ,NA 分别交直线4x =-于点P 、Q .求PBBQ的值. 25.已知抛物线28y x =的焦点为F ,且A 是抛物线上一点. (1)若4AF =求点A 的坐标;(2)直线l :y x m =+与抛物线交于两个不同的点P ,Q ,若OP OQ ⊥,求实数m 的值.26.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点421,3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率为53.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】求得两圆的圆心和半径,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值. 【详解】解:圆221:(4)4C x y ++=的圆心为(4,0)-,半径为12r =; 圆222:(4)1C x y -+=的圆心为(4,0),半径为21r =,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=--- 22212(||2)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||)32(||||)322328313a PF PF PF PF c =+-=+-⨯-=⨯-=.当且仅当P 为右顶点时,取得等号, 即最小值13. 故选:B .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力.2.C解析:C 【分析】由于已知曲线函数中含有绝对值符号, 将x 以0为分界进行分类讨论,当x ≥0时,曲线为焦点在y 轴上的双曲线,当x <0时,曲线为焦点在y 轴上的椭圆,进而在坐标系中作出直线与曲线的图像,从而可得出交点个数. 【详解】当0x ≥时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x -=当0x <时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x +=,∴曲线2194x xy -=的图象如图,在同一坐标系中作出直线3y x的图象,可得直线与曲线交点个数为3个.故选:C 【点晴】本题讨论曲线类型再利用数形结合法求交点个数是解题的关键.3.C解析:C 【分析】设E 是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-+≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.4.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n ++-++.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n ++-++点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.5.D解析:D 【分析】焦点三角形1PFF 满足||||OP OF =,可根据三角形一边的中线是该边的一半,可判断该三角形是直角三角形.算出该三角形的中位线OH ,可得到12PF =,根据双曲线定义和勾股定理计算出,a c 求解. 【详解】直线250x y -+=过点F ,可得()5,0F - 设右焦点为1F ,PF 的中点为H .因为O 是1FF 的中点,且||||OP OF =,故三角形1PFF 为直角三角形.1PF PF ⊥,故OH PF ⊥由点到直线距离公式有()225112OH ==+-故12PF =,12PF PF a -=,(22221125PF PF F F +==故()2222220a ++=. 可得1a =ce a== 故选:D 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).6.C解析:C 【分析】直接设出直线方程,用“设而不求法”表示出AF ,BF ,利用性质可解. 【详解】由题意可知直线AB 的斜率一定存在,设为k ,联立2,22,p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩消去y 可得()22222204k p k x k px -++=,设()11,A x y ,()22,B x y ,所以2124p x x =.又根据抛物线的定142p x +=,212p x +=,所以241224p p p ⎫⎫⎛⎛--= ⎪⎪⎝⎝⎭⎭,解得85p =.故选:C 【点睛】"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.7.C解析:C 【分析】设1133AF F B m ==,利用双曲线定义求出232AF m a =+,22F B m a =+,利用余弦定理写出,a m 关系,推知焦点三角形12F BF 是直角三角形,利用勾股定理求出,a c 关系式,从而求出离心率. 【详解】设1133AF F B m ==,则4AB m =,则由双曲线定义有232AF m a =+,22F B m a =+,在2AF B 中,由余弦定理有()()()()()22242232223m a m a m a m a m =+++-⋅++ 整理得22320m am a --=,解得m a = 故4AB a =,25AF a =,23F B a = 故2AF B 为直角三角形,290ABF ∠=在12Rt F BF △中,2221122F B F B F F +=,则()()22232a a c +=,故22252c e a ==故e =故选:C 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).8.A解析:A 【分析】利用双曲线的定义、余弦定理以及三角形的面积公式可求得123F PF π∠=,利用双曲线的定义以及126PF PF a +=可求得14PF a =,22PF a =,再利用余弦定理可得出ba的值,由此可求得双曲线C 的渐近线方程. 【详解】设12F PF θ∠=,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 在12PF F △中,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即()()()22212121212222cos 421cos c PF PF PF PF PF PF a PF PF θθ=-+⋅-⋅=+⋅-,所以,222122221cos 1cos c a b PF PF θθ-⋅==--,1222221222sin cos1sin 22sin 21cos tan112sin 22PF F b b b S PF PF θθθθθθθ⋅=⋅====-⎛⎫-- ⎪⎝⎭△,tan2θ∴=0θπ<<,可得022θπ<<,26θπ∴=,所以,3πθ=,由已知可得121226PF PF a PF PF a ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得1242PF aPF a ⎧=⎪⎨=⎪⎩,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即222221416416122c a a a a =+-⨯=,则223c a =,即2223a b a +=,b ∴=, 因此,双曲线C的渐近线方程为by x a=±=0y ±=.故选:A. 【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)转化已知条件,得到a 、b 、c 中任意两个量的等量关系;(2)若得到a 、b 的等量关系,则渐近线方程可得;若已知a 、c 或b 、c 之间的等量关系,结合222+=a b c 可求得ba的值,则渐近线方程可求. 9.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =,设()2,0F c ()0c >,则()()220045c -+-=,解得3c =,因为2a =,所以22945b c a =-=-=, 所以双曲线的渐进线为:5b y x x a =±=±, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.10.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q ,可得1223QF OA b ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO ,且1223QF OA b ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴223a b =,222233()a b c a ==-,∴23c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.11.C解析:C利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式21⎛⎫=- ⎪⎝⎭b c a a 可求得该双曲线的渐近线的斜率. 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得2212121222cos12027F F c AF AF AF AF a ==+-⋅︒=,即7c a =,所以22222216b b c a c a a a a -⎛⎫===-= ⎪⎝⎭. 因此,该双曲线的渐近线的斜率为6±. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.12.C解析:C把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e-=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.二、填空题13.2【分析】首先根据可得可计算结合可得是等腰三角形且再由渐进线的斜率可计算出点坐标即可求出点坐标利用结合可得之间的关系即可求解【详解】因为所以即所以为点到渐近线的距离所以可得点为的中点又因为所以所以设解析:2 【分析】首先根据0OM MF ⋅=可得⊥OM MF ,可计算MF b =,结合||MN b =可得OFN △是等腰三角形,且ON c =,再由渐进线的斜率可计算出点N 坐标,即可求出点M 坐标,利用OM a =结合222b c a =-可得,a c 之间的关系,即可求解. 【详解】因为0OM MF ⋅=,所以OM MF ⊥,即⊥OM MF 所以MF 为点(),0F c 到渐近线0bx ay -=的距离,22bcMF b cb a ===+, 所以MF MN b ==,可得点M 为NF 的中点, 又因为⊥OM MF ,所以ON OF c ==, 所以222OM c b a =-=,设双曲线的左焦点为1F ,1FON θ∠=,(),N x y 则()tan tan tan bFON FON aθπ=-∠=-∠=, 因为222c a b =+,所以cos acθ=,sin b c θ=所以cos a x ON c a c θ=-=-⋅=-,sin by ON c b cθ==⋅=, 所以(),N a b -,因为M 为NF 中点,所以,22a M c b -⎛⎫⎪⎝⎭, 222222c a b OM a -⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,将222b c a =-代入整理可得:()22224c a c a a -+-= 即222240c ac a --=,所以220e e --=,可得()()210e e -+=, 解得:2e =或1e =-(舍), 故答案为:2 【点睛】方法点睛:求椭圆离心率的方法: (1)直接利用公式c e a=; (2)利用变形公式e =; (3)根据条件列出关于,a c 的齐次式,两边同时除以2a ,化为关于离心率的方程即可求解.14.①③【分析】设点可得出结合斜率公式可判断A 选项的正误;求出动点的轨迹方程可判断②的正误;根据求出点的轨迹方程可判断③的正误;由求出点的轨迹方程可判断④的正误【详解】设动点的坐标为对于①由于点是双曲线解析:①③ 【分析】设点(),A x y ,可得出2212y x =+,结合斜率公式可判断A 选项的正误;求出动点A 的轨迹方程,可判断②的正误;根据121k k ,求出点A 的轨迹方程,可判断③的正误;由2AB AC =求出点A 的轨迹方程,可判断④的正误. 【详解】设动点A 的坐标为(),A x y .对于①,由于点A 是双曲线2212y x -=上的点,则2212y x =+,所以,22122221112y y y y k k y x x x =⋅===+--,①正确;对于②,21222111y y y k k x x x =⋅==-+--,化简可得2212y x +=,②错误;对于③,21221111y y y k k x x x =⋅==-+--,化简可得221x y +=,③正确;对于④,由2AB AC ==化简可得2251639x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 当点A 为圆2251639x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭与x 轴的交点时,A 、B 、C 三点无法构成三角形,④错误.故答案为:①③.【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.15.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:17 【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE 设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =,∴离心率175c e a ==. 故答案为:17 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.16.【分析】由抛物线的定义可知结合圆的性质当且仅当三点共线时等号成立取得最值【详解】由圆可得圆心设的焦点为则抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为过点作于点则由抛物线的定义可知所以当且仅当三点共线时等号成立 解析:412-【分析】由抛物线的定义可知m PF =,m PA PF PA +=+结合圆的性质,当且仅当,,P F C 三点共线时等号成立取得最值. 【详解】由圆22:68210C x y x y ++++=可得圆心()3,4C --,2r,设28y x =的焦点为F ,则()2,0F ,:2l x =-,抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为m , 过点P 作PH l ⊥于点H ,则PH m =, 由抛物线的定义可知PH PF =,所以2m PA PH PA PF PA FC r FC +=+=+≥-=-()()223242412=--+-=,当且仅当,,P F C 三点共线时等号成立,所以m PA +2,2. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用抛物线的定义转化为抛物线上一点到焦点的距离与到圆上一点的距离之和的最小值,利用三点共线即可求解.17.【分析】首先设出直线利用直线与圆相切求直线方程再利用弦长公式求弦长【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切所以直线的斜率存在设直线方程为()由直线与圆相切知解得或当时双曲线的一条渐近线的斜率是该直解析:【分析】首先设出直线,利用直线与圆相切,求直线方程,再利用弦长公式求弦长AB . 【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切,所以直线的斜率存在,设直线方程为0y k -=(2x -)2=,解得1k =或17k =,当17k =时,双曲线的一条渐近线的斜率是3,173<,该直线不与双曲线右支相交于两点,故舍去;所以直线方程为2y x =-,联立双曲线方程,消元得2212150x x -+=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则126x x +=,12152x x =,所以12||AB x =-===.故答案为:【点睛】易错点点睛:利用直线与圆相切,得到两个斜率1k =或17k =,需舍去一个,否则出现增根.18.4【分析】设出的坐标写出坐标满足的关系式根据题意写出直线的方程求出的横坐标计算得出的值【详解】解:设则则所以直线的方程为令可得同理有直线的方程为令可得则故答案为:【点睛】圆锥曲线中求定值问题常见的方解析:4 【分析】设出,,M N P 的坐标,写出坐标满足的关系式.根据题意,写出直线PM ,PN 的方程,求出,A B 的横坐标,计算得出mn 的值. 【详解】解:设(),M a b ,则(),N a b -,(),P c d ,则2214a b +=,2214c d +=所以PM d bk c a-=- 直线PM 的方程为()d b y b x a c a --=--,令0y =可得ad bcm d b-=- 同理有PM d b k c a+=- 直线PN 的方程为()d b y b x a c a ++=--,令0y =可得ad bcn d b+=+ 则222222ad bc ad bc a d b c mn d b d b d b -+-⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪-+-⎝⎭⎝⎭222222111144111144a c c a c a ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫--- ⎪⎝⎭()2222414a c a c -==-故答案为:4 【点睛】圆锥曲线中求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(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.19.【分析】根据焦半径公式可得:结合抛物线方程求解出的值【详解】由抛物线的焦半径公式可知:所以故答案为:【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(为焦准距)(1)焦点在轴正半轴抛物线上任意一点则;(2 解析:1【分析】根据焦半径公式可得:00524x p x +=,结合抛物线方程求解出0x 的值. 【详解】由抛物线的焦半径公式可知:0015224AF x x =+=,所以01x =, 故答案为:1. 【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(p 为焦准距)(1)焦点F 在x 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =+; (2)焦点F 在x 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =-+; (3)焦点F 在y 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF y =+; (4)焦点F 在y 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF y =-+. 20.①③【分析】运用椭圆的定义可得也在椭圆上分别画出两个椭圆的图形即可判断①正确;通过的变化可得②不正确;由图象可得当的横坐标和纵坐标的绝对值相等时的值取得最小即可判断③【详解】解:椭圆的两个焦点分别为解析:①③ 【分析】运用椭圆的定义可得P 也在椭圆222166y x b+=-上,分别画出两个椭圆的图形,即可判断①正确;通过b 的变化,可得②不正确;由图象可得当P 的横坐标和纵坐标的绝对值相等时,||OP 的值取得最小,即可判断③.【详解】解:椭圆222:1(06x y G b b+=<<的两个焦点分别为1F ,0)和2(F 0),短轴的两个端点分别为1(0,)B b -和2(0,)B b ,设(,)P x y ,点P 在椭圆G 上,且满足1212||||||||PB PB PF PF +=+, 由椭圆定义可得,12||||2262PB PB a b +==>,即有P 在椭圆222166y x b+=-上. 对于①,将x 换为x -方程不变,则点P 的轨迹关于y 轴对称, 故①正确;对于②,由图象可得轨迹关于x ,y 轴对称,且06b <<,则椭圆G 上满足条件的点P 有4个,不存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个,故②不正确;对于③,点P 靠近坐标轴时(0b →或6)b →,||OP 越大,点P 远离坐标轴时,||OP 越小,所以226b b -=,即23b =时,取得最小值,此时22:163x y G +=,与22163y x += 两方程相加得22222222x y x y +=⇒+=,即||OP 的最小值为 2,故③正确.故答案为:①③.【点睛】本题考查椭圆的对称性及由椭圆上的点到焦点的距离之和等于到短轴的顶点距离之和可得另一个椭圆,及到定点距离的最值的判断.三、解答题21.(1)24x y =;(2)1y =. 【分析】(1)求出抛物线E 的焦点坐标,将焦点坐标代入直线l 的方程,求出p 的值,即可求得抛物线E 的方程;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线E 的方程,求出点M 的坐标,求出点M 到CD 的距离以及CD ,可得出MCD △的面积的表达式,利用函数的单调性可求得MCD △面积的最小值,进而可求得对应的直线l 的方程. 【详解】(1)抛物线2:2E x py =的焦点为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则0,2p ⎛⎫⎪⎝⎭在:1l y kx =+上,12p ∴=,2p ∴=,所以,抛物线E 的方程为24x y =; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=,所以,212121616044k x x k x x ⎧∆=+>⎪+=⎨⎪=-⎩,则AB 中点()22,21Mk k +,()21241AB x k =-==+,所以,以AB 为直径的圆M 的半径()221r k=+,M 到CD 的距离221d k=+,CD ==((221221212MCD S k k ∴=⨯⨯+=+△,令()20k t t =≥,则(21MCDSt =+[)0,+∞单调递增.当0t =时,即0k =时,MCD Sl 的方程为1y =.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值. 22.(1)24x y =;(2)014y =. 【分析】(1)求出221x y +=与y 轴交点,得出抛物线22(0)x py p =>的焦点,求出p(2)设出直线AB ,与抛物线联立,利用12120x x y y +=求出直线的参数m ,再利用AB 为切线,求出直线方程.再与圆方程联立求出交点纵坐标即可. 【详解】(1)∵抛物线22(0)x py p =>的焦点为0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 圆221x y +=与y 轴交点为(0,1),122pp ∴=⇒=, 即24x y =.(2)设直线AB 为y kx m =+(k 一定存在),224404y kx m x kx m x y=+⎧∴⇒--=⎨=⎩, 2221212124,44x x x x m y y m ∴=-=⋅=,又21212,04042AOB x x y y m m m π∠=∴+=⇒-=⇒=,即直线AB 为24,115y kx k =+=⇒=,2202215(40161y x x x y ⎧=⎪∴=⇒=⎨+=⎪⎩, 20116y ∴=,即014y =.【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()11,A x y ,()22,B x y ;(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1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)2213x y +=;(2)0x y -=或0x y +=.【分析】(1)由离心率、面积和222a b c =+可得答案;(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,:l x ty =+11212AF BF F AF F BSSS=+,结合基本不等式,可得答案.【详解】(1)∵c e a ==,12MF F S bc ==△222a b c =+,解得a =1b =,c =C 的方程为:2213x y +=.(2)()1F ,)2F ,设()11,A x y ,()22,B x y ,已知直线l 的斜率不为0,设直线l:x ty =+2213x ty x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,得()22310t y ++-=,故12y y +=,12213y y t =-+,1212121212F F A F F BSSF F y y+=-=因为2312t =≤+=,即1t =±时等号成立,所以直线l 的方程为0x y --=或0x y +=. 【点睛】本题考查了椭圆的定义,考查了三角形的面积公式,关键点是利用韦达定理表示1212F F AF F BSS+并利用基本不等式求最值,考查了直线与椭圆的位置关系和计算能力.24.(1)4p =;(2)1. 【分析】(1)求出p 后可得焦点到准线的距离.(2)设直线l 的方程为4x my =-,()11,M x y ,()22,N x y ,可用,M N 的坐标表示PB BQ ,再联立直线l 的方程和抛物线的方程,利用韦达定理化简PBBQ可得所求的值. 【详解】(1)因为()2,4T -在抛物线上,164p =即4p =,抛物线C 的焦点到准线的距离为4p =.(2)显然直线l 的斜率不为0,故设直线l 的方程为4x my =-,由248x my y x=-⎧⎨=⎩得28320y my -+=, 由()228320m ∆=->得216m >,设()11,M x y ,()22,N x y ,则128y y m +=,1232y y =,所以()12124my y y y =+. 又114MA y k x =-,224NA y k x =-, 所以直线MA :()1144y y x x =--,NA :()2244yy x x =--,令4x =-,得1184P y y x -=-,2284Q y y x -=-,所以121212124848P QPB y y x y my BQx y my y y --==⋅=⋅-- ()()121121211221221248844184844y y y my y y y y my y y y y y y y +---====-+--.【点睛】思路点睛:直线与圆锥曲线的位置关系中的定点、定值、最值问题,一般可通过联立方程组并消元得到关于x 或y 的一元二次方程,再把要求解的目标代数式化为关于两个的交点横坐标或纵坐标的关系式,该关系中含有1212,x x x x +或1212,y y y y +,最后利用韦达定理把关系式转化为若干变量的方程(或函数),从而可求定点、定值、最值问题. 25.(1)点A 的坐标为()()2,4,2,4-;(2)8-. 【分析】(1)由4AF =根据焦半径公式求出点A 的横坐标,再代入抛物线方程求得纵坐标; (2)由28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,利用韦达定理,结合向量垂直的坐标表示,列方程可求实数m 的值. 【详解】(1)设()00,A x y ,042p AF x =+=,22p=,02x ∴= 所以20082164y y =⨯=⇒=±,∴点A 的坐标为()()2,4,2,4-.(2)由28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则1282x x m +=-,212x x m =,121228y y x x m ∴+=++=,()()()2121212128y y x m x m x x m x x m m =++=+++=,又OP OQ ⊥,0OP OQ ∴⋅=,2121280x x y y m m ∴+=+=,0m ∴=或8m =-,经检验,当0m =时,直线与抛物线交点中有一点与原点O 重合:不符合题意,当8m =-时,2(24)4640∆=--⨯>,符合题意. 综上,实数m 的值为8-. 【点睛】方法点睛:解决直线与抛物线的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与抛物线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.26.(1)22194x y +=;(2)最大值为.【分析】(1)将1,3P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合c a =222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点P ⎛ ⎝⎭,所以2213219a b +=,因为离心率为33c a =, 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12MN x =-=,因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛- ⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△,化简可得结果,属于中档题。

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2.2.1 椭圆的标准方程P20][对应学生用书DABC(02,0),,-(2,0),2)(0,2),在平面直角坐标系中,已知.(-yxxyPPAPBP,,)(问题1:若动点满足,+则=6,设满足的关系式是什么?的坐标为提示:由两点间距离公式得2222yxyx62)+(,+2)++(=-22yx1.+=化简得59yxyPDPxPPC、的坐标为(,问题2:若动点满足什么关系?满足)+=6,设,则提示:由两点间距离公式得2222yxxy=6,++((-2) ++2)22xy1.化简得+=59椭圆的标准方程aba,.标准方程中的两个参数,确定了椭圆的形状和大小,是椭圆的定形条件.和1222cbcbcaba. 大小不确定,且满足,三者之间=最大,,+2.两种形式的标准方程具有共同的特征:方程右边为1,左边是两个非负分式的和,xxy轴上当椭圆焦点在项的分母大;并且分母为不相等的正值.当椭圆焦点在含轴上时,yab>0这个条件.> 时,含项的分母大,已知椭圆的方程解题时,应特别注意[对应学生用书P20]待定系数法求椭圆标准方程1] 求适合下列条件的椭圆的标准方程:[例??14?? 2),-,(1)经过两点;(2,-1??222xy =1有相同的焦点.(2)过点(3,-5),且与椭圆+ 925yx 轴上两种情[思路点拨] (1)由于椭圆焦点的位置不确定,故可分焦点在轴上和在22BAxByBABAA .(2),),况进行讨论.也可利用椭圆的一般方程+>0=1(其中,直接求>0,≠ba ,5)代入,即可求出,则标准方程易得.求出焦点,然后设出相应方程,将点(3,-x [精解详析] (1)法一:若焦点在轴上,设椭圆的标准方程为22yxba 1(>0)>.+=22ba1421????,+=1,=222aba 8?? 由已知条件得解得11114????.=1+,=222bba 4422yx 1.所以所求椭圆的标准方程为+= 4822xybya >0)轴上,设椭圆的标准方程为+=1(.若焦点在>22ba1214????,,=+=1222bba 8?? 由已知条件得解得11114????.=+=1,222aba 442222bababa 8,则><>0即,与题设中=4,矛盾,舍去.=22yx 1.+=综上,所求椭圆的标准方程为48??1422??BABAAxBy ,2).将两点法二:设椭圆的一般方程为+(21(=->0,>0,≠,),1-??2 代入, 1?BAA ?,1+2=4,=? ?8??解得得14BA 1,+=1???4B ?,=4.22yx 1.=所以所求椭圆的标准方程为+4822yx 的焦点相同,(2)因为所求椭圆与椭圆+=19252cy 16.25-9所以其焦点在轴上,且==22xyba 设它的标准方程为+=1(>0)>. 22ba222222baaccb -①,故16,且==-因为16.=)(225-3)( 在椭圆上,所以,=1又点+(3,-5)22ba 35 ②+即=1.22ab 22ab ,4,=由①②得20=22xy 1. =所以所求椭圆的标准方程为+ 420[一点通] 求椭圆标准方程的一般步骤为:1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别为(-4,0),(4,0),且椭圆经过点(5,0); 111????????QP ,-,0. (2)经过两点, ????332ca =,5. =4解:(1)由已知得:222cba =25-16-=9.=22yx 1.=故所求椭圆方程为+92522BBAAByAx ) ,,1.(=设椭圆方程为(2)+>0>0≠ 由已知得,11?BA ?,1=+99B ,4=??? 解得:?A ,1=5???B ?,=1 422xy 1.故所求椭圆方程为+=11 54 .求适合下列条件的椭圆的方程.2x ;和点(1)焦点在(0,1)轴上,且经过点(2,0)PPyy 到它较近的一个焦点的距离等轴上,与10)轴的一个交点为,(0,-(2)焦点在2.于x 轴上,解:(1)因为椭圆的焦点在22yxab >0).1( >所以可设它的标准方程为+=22ba∵椭圆经过点(2,0)和(0,1),202??,1+=22ba 2a ,=4??? ∴∴?2b ,101=????,+=122ba 2x 2y 1. 故所求椭圆的标准方程为+= 422xyyab >0).=1((2)∵椭圆的焦点在>轴上,所以可设它的标准方程为+22baPa =在椭圆上,∴10. (0,-∵10)P 到它较近的一个焦点的距离等于2又∵,cc =8, ,故(-10)=∴-2-222cab -,=∴=3622xy 1. ∴所求椭圆的标准方程是+=36100椭圆标准方程的讨论22yx 表示椭圆.π≤≤=-已知方程例[2] ·sin α·cos α1(0α2)x 的取值范围.α(1)若椭圆的焦点在轴上,求y α若椭圆的焦点在(2)轴上,求的取值范围. 已知的方程不是椭圆的标准形式,应先化成标准方程.(1)] 思路点拨[22yxmnmnmn 的大小确定椭圆焦点的位置,列,,)>0,可由(2)对于椭圆方程+=1(≠>0mn出三角不等式后求α的范围.22yx 化为标准形式为2π)α=1(0≤[精解详析] 将椭圆方程α·sin α-≤·cos22yx =1(0≤α≤2π).+ 11 ααsin -cosx 轴上的椭圆, (1)若方程表示焦点在π??????π,,α∈11 ??2?>0,即则>-αsin cos α??,-1tan α>3π3????π2,. 的取值范围是即α所以π<α<π. ??44y 轴上的椭圆, (2)若方程表示焦点在π??????π,,α∈11 ??2? >0,即则->αcos sin α??,-1tan α<π3πππ3????,.即α的取值范围是所以<α<. ??2442[一点通] 对于讨论椭圆方程中参数的取值范围问题,一般的解题方法是根据题设条件给出的焦点位置,结合对应的标准方程应满足的条件,建立一个含参数的不等式组,通过求解不等式组得到参数的取值范围.22yxxa 的取值范围是________轴上的椭圆,则实数.+=1表示焦点在 3.如果方程 2aa 6+2aaaa 3)>0++6,2)((>-????ax >3解析:由于椭圆的焦点在即轴上,所以解得??aa 6.>6>0,-+????a 2.或-6<-<2) 6,--,+∞答案:(3)∪(22yxk 的取值范围. 1=-+4.已知方程表示椭圆,求 kk -3-52222yxxy =1,由椭圆的标准+为+可程方解:-=1化方程可得kkkk 3-35--5-k ,5>0-??k ?,-3>0??kk ,3-≠-5.kk 4.<5,且3<得≠kkkk 4}. 所以满足条件的<5的取值范围是{,且|3<≠椭圆的定义及标准方程的应用22yxP在第二象1,若点3] 如图所示,已知椭圆的方程为+=[例34FPFFPF=120°,求△限,且∠的面积.2211PFPF,结合面积公式和+4[思路点拨] 根据椭圆的标准方程知=21PFPF余弦定理找到和的关系求解.21ba,,=[精解详析] 由已知3=222bac所以1==-,=4-3FFFcPF,在△=2中,=22112由余弦定理,得222FFPFPFFPFF-+2cos 120°,=·211112222PFPFPF+4+.即①=2121PFPF=4+,由椭圆定义,得21PFPF .4-即②=126PF.=②代入①解得151FFPFFPFS·sin 120°△=∴·21121231363 2×=,=××522533 FPF.的面积是即△215FFPFPF涉] 在椭圆中,由三条线段围成的三角形称为椭圆的焦点三角形.,,一点通[2112aPFPF,利用这个关系式便可求出及椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义列出=+221结果,因此回归定义是求解椭圆的焦点三角形问题的常用方法.PPFFFFFPF的轨迹(-1,0)、(1,0),且与的等差中项,则动点是5.已知两定点211212 ________方程是.FFFF2. (1,0),,∴=1,0)解析:∵(-2121PFPFFF∵的等差中项,是与2121PFFFPF2∴=+,2121.PFPF,=即4+21FFP,∴点为焦点的椭圆上,在以212baac3. ,∴=2,=∵2==4,122yx1. +=∴椭圆的方程是3422yx1=答案:+3422yxPFPFFPF,则△,1是椭圆+=的两个焦点,2是椭圆上的点,且∶∶16.设=212149PFF的面积等于________.2122yxba=2解析:由+=1,得=3,,49222FcFbca5.2 =∴5.=∴-=5.∴=21PFPFPF,=6,=+4????112由得??PFPFPF2.,=∶1=2∶????212222PFPFFF. +∴=2112FPF为直角三角形.∴△211SFPFPFPF=·∴=△4.答案:42211222yxFF,的两个焦点.是椭圆+=17.如图,已知2136100PFPF 的距离是多少?那么点 到焦点到另一个焦点的距离等于15(1)若椭圆上一点,21FABABF 的周长.过 作直线与椭圆交于两点,试求△,(2)212aa 10.,所以解:由椭圆的标准方程可知==100PPFPFaPFPF 到焦,即点15=,又5=15,所以-(1)由椭圆的定义得=+=220=202211F 5.的距离为点2BFBFAFAFAFABABFAFBFAFBFBF )++)(++=(+.(2)△的周长为)++=(+21122221212aBFABAFaaAFAFBFBF 40.=+由椭圆的定义可知=+=2,+2=4,故+222112若焦点可直接设出标准方程;用待定系数法求椭圆的标准方程时,若已知焦点的位置,22BByAxAAB求解,避免了分类)≠,>0,>01(=+位置不确定,可分两种情况求解;也可设讨论,达到了简化运算的目的.[对应课时跟踪训练(八)]22yxPP 到另一个焦点的距离为=1上一点到一个焦点的距离为1.若椭圆5,则+ 925 ________.aaP ,因此,到另一个焦点解析:由椭圆定义知,==5,10到两个焦点的距离之和为25. 的距离为5答案:22yx =1的焦点坐标是25________+16.2.椭圆22yx 11222cayb ,所以解析:椭圆的标准方程为+=1,故焦点在=轴上,其中=, 251116162533191??22??cab ,±0.=,故.=-所以该椭圆的焦点坐标为=-=??202025400163????,±0答案: ??20222kyxky 的取值范围是是焦点在1________-1)轴上的椭圆,则+3.=3.已知方程(22yx 222yxk 1. 1可化为解析:方程(=-1)++3= 11 2k 31-2k ,-1>0???y 由椭圆焦点在轴上,得11.<? 2k ?3-1kk 2.>2或<解之得-)2)∪(2,+∞答案:(-∞,-22yxABFFFFA |两点.若的直线交椭圆于|4.已知,1为椭圆+=的两个焦点,过,2112925ABBF ________.|+|=,则|=12|2aABBFAFAFBFaBFAF ,又+|(||+||)=||+||+=|22+||解析:由题意,知(|+|)211222ABABaBFAF 8.|)+(||5由=,可得|+||=||20,即=228答案:22xy 4PFFPFFFPF =60°,则△,为椭圆+=1上一点,是椭圆的焦点,∠5.已知 2212117525 .________的面积为PFF 解析:在△中,21222PFPFPFPFFF +·-2cos 60°,=21211222PFPFPFPF .25=·+①-即2121由椭圆的定义,得PFPF .+②10=21PFPF ,=由①②,得25·21325 1PFPFFPFS .60°==sin ∴·△ 211242325 答案:4 6.求适合下列条件的椭圆的标准方程:P 到两焦点的距离之和为26;和(0,-5)为焦点,且椭圆上一点(1)以(0,5)22Mxy 6)的焦点为焦点,且经过.(2)以椭圆9(2+5=,45y 轴上,解:(1)∵椭圆的焦点在22xyba ∴设它的标准方程为+=1(>.>0) 22bacaac 5. =1310,∴∵2,=26,2==222cab 144. -∴==22xy 1. +=∴所求椭圆的标准方程为 14416922yx =545(2)法一:由9,+22xy 2c ,5=,4=9-1得+= 59FF ,.(0,-2)所以其焦点坐标为(0,2)2122xyba 设所求椭圆的标准方程为+=1(0)>.> 22baaMFMFM +=在椭圆上,所以2,由点,(26)212222a ,3(2-0)+(6+2)=4-即20)=(2-+(62)+a 3所以,=2222cacb =又2=,所以8=-,22xy 1. 所以所求椭圆的标准方程为=+ 81222xyFF ,2)(0,2)459法二:由法一知,椭圆+5=的焦点坐标为,,-(021.22xy ,λ>0)则设所求椭圆方程为+=1(λ4+λ46M ,6)1(λ>0), (2将代入,得+=λ4λ+解得λ=8或λ=-2(舍去).22xy 1. =所以所求椭圆的标准方程为+ 81222PDMPxyDPx 上一是点是圆轴上的投影,+在=25上的动点,点为7.如图,设点4CMDPDPM 的轨迹在圆上运动时,求点点,且的方程.=,当 5MxyPxy ),,), 解:设点的坐标为点的坐标为((,PPxx ,=?P?? 由已知易得5yy .=? P?4522Pxy )=(在圆上,∴25. +∵ 422xyC 1. +即轨迹=的方程为162522MxyMAB ,求动圆圆心=64(-8.已知动圆3)过定点(-3,0),并且内切于定圆+: 的轨迹方程.rM 的半径为,解:设动圆rMArMB ,=则|8|=-,||ABMBMA ,=|+|=|8,且8>|6∴||aABM (3,0),且28=,∴动点的轨迹是椭圆,且焦点分别是3,0)(-,ca ,,=3∴=4222cba 7. =16-=-9∴=22yxM 1.的轨迹方程是+=∴所求动圆圆心 716。

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