- 6.45 MB
- 2021-07-01 发布
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学习目标
1.
掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义及其应用,会用定义求标准方程
.
2
.
掌握椭圆、双曲线、抛物线的标准方程及其求法
.
3
.
掌握椭圆、双曲线、抛物线的几何性质,会利用几何性质解决相关问题
.
4
.
掌握简单的直线与圆锥曲线位置关系问题的解决方法
.
题型探究
知识梳理
内容索引
当堂训练
知识梳理
知识点一 椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程、简单性质
椭圆
双曲线
抛物线
定义
平面内与两个定点
F
1
,
F
2
的距离之和等于常数
(
大于
|
F
1
F
2
|)
的点的集合
平面内到两定点
F
1
,
F
2
的距离之差的绝对值等于常数
(
大于零且小于
|
F
1
F
2
|)
的点的集合
平面内与一个定点
F
和一条定直线
l
(
l
不过点
F
)
距离相等的点的集合
标准方程
y
2
=
2
px
或
y
2
=-
2
px
或
x
2
=
2
py
或
x
2
=-
2
py
(
p
>0)
关系式
a
2
-
b
2
=
c
2
a
2
+
b
2
=
c
2
图形
封闭图形
无限延展,但有
渐近线
无限延展,没有渐近线
变量范围
|
x
|
≤
a
,
|
y
|
≤
b
或
|
y
|
≤
a
,
|
x
|
≤
b
|
x
|
≥
a
或
|
y
|
≥
a
x
≥
0
或
x
≤
0
或
y
≥
0
或
y
≤
0
对称性
对称中心为原点
无对称中心
两条对称轴
一条对称轴
顶点
四个
两个
一个
离心率
e
=
,
且
0<
e
<1
e
=
,
且
e
>1
e
=
1
决定形状的因素
e
决定扁平程度
e
决定开口大小
2
p
决定开口大小
知识点二 椭圆的焦点三角形
设
P
为
椭圆
=
1(
a
>
b
>0)
上任意一点
(
不在
x
轴上
)
,
F
1
,
F
2
为焦点且
∠
F
1
PF
2
=
α
,则
△
PF
1
F
2
为焦点三角形
(
如图
).
知识点三 双曲线及渐近线的设法技巧
λ
(
λ
≠
0)
知识点四 求圆锥曲线方程的一般步骤
一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用
“
先定形,后定式,再定量
”
的步骤
.
(1)
定形
——
指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置
.
(2)
定式
——
根据
“
形
”
设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为
mx
2
+
ny
2
=
1(
m
>0
,
n
>0).
(3)
定量
——
由题设中的条件找到
“
式
”
中待定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小
.
知识点五 三法求解离心率
1.
定义法:由椭圆
(
双曲线
)
的标准方程可知,不论椭圆
(
双曲线
)
的焦点在
x
轴上还是
y
轴上,都有关系式
a
2
-
b
2
=
c
2
(
a
2
+
b
2
=
c
2
)
以及
e
=
,已知其中的任意两个参数,可以求其他的参数,这是基本且常用的方法
.
2.
方程法:建立参数
a
与
c
之间的齐次关系式,从而求出其离心率,这是求离心率的十分重要的思路及方法
.
3.
几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据平面几何性质以及椭圆
(
双曲线
)
的定义、几何性质,建立参数之间的关系,通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更形象、直观
.
知识点六 直线与圆锥曲线位置关系
1.
直线与双曲线、直线与抛物线有一个公共点应有两种情况:一是相切;二是直线与双曲线的渐近线平行、直线与抛物线的对称轴平行
.
2.
直线与圆锥曲线的位置关系,涉及函数、方程、不等式、平面几何等诸多方面的知识,形成了求轨迹、最值、对称、取值范围、线段的长度等多种问题
.
解决此类问题应注意数形结合,以形辅数的方法;还要多结合圆锥曲线的定义,根与系数的关系以及
“
点差法
”
等
.
题型探究
类型一 圆锥曲线定义的应用
例
1
若
F
1
,
F
2
是双曲线
=
1
的两个焦点,
P
是双曲线上的点,且
|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
32
,试求
△
F
1
PF
2
的面积
.
解答
由双曲线的定义,得
||
PF
1
|
-
|
PF
2
||
=
6
,
将此式两边平方,得
|
PF
1
|
2
+
|
PF
2
|
2
-
2|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
36
,
所以
|
PF
1
|
2
+
|
PF
2
|
2
=
36
+
2|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
36
+
2
×
32
=
100.
如图所示,在
△
F
1
PF
2
中,由余弦定理,得
引申探究
将本例的条件
|
PF
1
|·|
PF
2
|
=
32
改为
|
PF
1
|
∶
|
PF
2
|
=
1
∶
3
,求
△
F
1
PF
2
的面积
.
解答
涉及椭圆、双曲线上的点与两个定点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知识来解决
.
反思与感悟
答案
解析
A.
锐角三角形
B.
直角三角形
C.
钝角三角形
D.
随
m
,
n
变化而变化
设
P
为双曲线右支上的一点
.
而
|
PF
1
|
2
+
|
PF
2
|
2
=
2(
m
+
n
)
=
(2
c
)
2
=
|
F
1
F
2
|
2
,
∴△
F
1
PF
2
是直角三角形,故选
B.
类型二 圆锥曲线的性质及其应用
答案
解析
(2)
已知抛物线
y
2
=
4
x
的准线与双曲线
-
y
2
=
1
交于
A
,
B
两点,点
F
为抛物线的焦点,若
△
FAB
为直角三角形,则该双曲线的离心率是
____.
答案
解析
抛物线
y
2
=
4
x
的准线方程为
x
=-
1
,又
△
FAB
为直角三角形,则只有
∠
AFB
=
90°
,如图,
则
A
(
-
1
,
2)
应在双曲线上,
有关圆锥曲线的焦点、离心率、渐近线等问题是考试中常见的问题,只要掌握基本公式和概念,并且充分理解题意,大都可以顺利解决
.
反思与感悟
跟踪训练
2
如图,
F
1
,
F
2
是椭圆
C
1
:
+
y
2
=
1
与双曲线
C
2
的公共焦点,
A
,
B
分别是
C
1
,
C
2
在第二、四象限的公共点
.
若四边形
AF
1
BF
2
为矩形,则
C
2
的离心率是
答案
解析
∵
四边形
AF
1
BF
2
为矩形,
∴
|
AF
1
|
2
+
|
AF
2
|
2
=
|
F
1
F
2
|
2
=
12
,
∴
2|
AF
1
||
AF
2
|
=
(|
AF
1
|
+
|
AF
2
|)
2
-
(|
AF
1
|
2
+
|
AF
2
|
2
)
=
16
-
12
=
4
,
∴
(|
AF
2
|
-
|
AF
1
|)
2
=
|
AF
1
|
2
+
|
AF
2
|
2
-
2|
AF
1
||
AF
2
|
=
12
-
4
=
8
,
类型三 直线与圆锥曲线的位置关系
(1)
求椭圆的标准方程;
解答
(2)
过右焦点
F
2
的直线
l
交椭圆于
A
,
B
两点,若
y
轴上一点
M
(0
,
)
满足
|
MA
|
=
|
MB
|
,求直线
l
的斜率
k
的值
.
解答
已知
F
2
(1
,
0)
,直线斜率显然存在,
设直线的方程为
y
=
k
(
x
-
1)
,
A
(
x
1
,
y
1
)
,
B
(
x
2
,
y
2
)
,
化简得
(1
+
2
k
2
)
x
2
-
4
k
2
x
+
2
k
2
-
2
=
0
,
因为
|
MA
|
=
|
MB
|
,所以点
M
在
AB
的中垂线上,
②
当
k
=
0
时,
AB
的中垂线方程为
x
=
0
,满足题意
.
解决圆锥曲线中的参数范围问题与求最值问题类似,一般有两种方法:
(1)
函数法:用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用求函数值域的方法求解
.
(2)
不等式法:根据题意建立含参数的不等关系式,通过解不等式求参数范围
.
反思与感悟
解答
(1)
求椭圆
E
的标准方程;
因为
2
c
=
2
,所以
c
=
1.
所以
b
2
=
1
,
a
2
=
2.
(2)
若直线
y
=
kx
+
m
与椭圆
E
有两个不同的交点
P
和
Q
,且原点
O
总在以
PQ
为直径的圆的内部,求实数
m
的取值范围
.
解答
消去
y
,得
(2
k
2
+
1)
x
2
+
4
kmx
+
2
m
2
-
2
=
0
,
Δ
=
16
k
2
-
8
m
2
+
8>0
,即
m
2
<2
k
2
+
1. (*)
因为原点
O
总在以
PQ
为直径的圆的内部,
当堂训练
2
3
4
5
1
答案
解析
√
2.
中心在原点,焦点在
x
轴上,若长轴长为
18
,且两个焦点恰好将长轴三等分,
则此椭圆的方程是
答案
解析
√
∵
两焦点恰好将长轴三等分,
2
a
=
18
,
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
答案
解析
√
2
3
4
5
1
∵
y
2
=
8
x
的焦点为
(2
,
0)
,
∵
c
2
=
m
2
-
n
2
=
4
,
∴
n
2
=
12.
2
3
4
5
1
答案
解析
√
2
3
4
5
1
∴
C
:
y
2
=
8
x
,焦点
F
(2
,
0)
,设
AB
斜率为
k
,
B
(
x
B
,
y
B
)
,
则
AB
:
y
-
3
=
k
(
x
+
2)
切于第一象限
.
∴
y
B
=
8
,
∴
B
(8
,
8)
,
2
3
4
5
1
5.
点
P
(8
,
1)
平分双曲线
x
2
-
4
y
2
=
4
的一条弦,则这条弦所在直线的方程是
_____________.
答案
解析
2
x
-
y
-
15
=
0
设弦的两个端点分别为
A
(
x
1
,
y
1
)
,
B
(
x
2
,
y
2
)
,
两式相减得,
(
x
1
+
x
2
)(
x
1
-
x
2
)
-
4(
y
1
+
y
2
)(
y
1
-
y
2
)
=
0.
因为线段
AB
的中点为
P
(8
,
1)
,所以
x
1
+
x
2
=
16
,
y
1
+
y
2
=
2.
所以直线
AB
的方程为
y
-
1
=
2(
x
-
8)
,
代入
x
2
-
4
y
2
=
4
,满足
Δ
>0.
即直线方程为
2
x
-
y
-
15
=
0.
规律与方法
在解决圆锥曲线问题时,待定系数法,
“
设而不求
”
思想,转化与化归思想是最常用的几种思想方法,设而不求,在解决直线和圆锥曲线的位置关系问题中匠心独具,很好地解决了计算的繁杂、琐碎问题
.
本课结束
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