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- 2021-06-15 发布
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一、学习目标:
1.了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.
3.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.
4.了解圆锥曲线的简单应用.
5.理解数形结合的思想.
二、知识梳理
1、平面内与两个定点,的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹称为椭圆.
即:。
这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距.
2、椭圆的几何性质:
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
范围
且
且
顶点
、
、
、
、
轴长
短轴的长 长轴的长
焦点
、
、
焦距
对称性
关于轴、轴、原点对称
离心率
3、平面内与两个定点,的距离之差的绝对值等于常数(小于)的点的轨迹称为双曲线.即:。
这两个定点称为双曲线的焦点,两焦点的距离称为双曲线的焦距.
4、双曲线的几何性质:
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
范围
或,
或,
顶点
、
、
轴长
虚轴的长 实轴的长
焦点
、
、
焦距
对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称
离心率
渐近线方程
5、实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.
6、平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点称为抛物线的焦点,定直线称为抛物线的准线.
7、抛物线的几何性质:
标准方程
图形
顶点
对称轴
轴
轴
焦点
准线方程
离心率
范围
8、过抛物线的焦点作垂直于对称轴且交抛物线于、两点的线段,称为抛物线的“通径”,即.
三、典型例题
例1.已知动点M的坐标满足方程5=|3x+4y-12|,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.以上都不对
【方法规律】求点的轨迹方程,应结合圆锥曲线的定义。
变式练习1巳知椭圆的中心在坐标原点,长轴在轴上,离心率为,且上一点到的两个焦点的距离之和为12,则椭圆的方程为 .
【答案】
【解析】,,,,则所求椭圆方程为.
例2.F1,F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )
A. B. C. D.
【方法规律】求圆锥曲线的离心率,就是从条件中寻找a,b,c之间的关系,再结合,求e=。
变式练习2.平面直角坐标系中,为椭圆
的四个顶点,为其右焦点,直线与直线相交于点T,线段与椭圆的交点恰为线段的中点,则该椭圆的离心率为 .【答案】
【解析】 考查椭圆的基本性质,如顶点、焦点坐标,离心率的计算等。以及直线的方程
直线的方程为:;
直线的方程为:。二者联立解得:,w.w.w..c.o.m
则在椭圆上,
,w.w.w..c.o.m
解得:
例3.已知椭圆+=1(a>b>0)经过点(0,),离心率为,左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0).
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线l:y=-x+m与椭圆交于A,B两点,与以F1F2为直径的圆交于C,D两点,且满足=,求直线l的方程.
【分析】(1)利用定义解题.(2)利用勾股定理和弦长公式来解.
由=,得=1,解得m=±,满足(*).
∴直线l的方程为y=-x+或y=-x-.
变式练习3:已知椭圆E:+=1(a>b>0),其焦点为F1,F2,离心率为,直线l:x+2y-2=0与x轴,y轴分别交于点A,B.
(1)若点A是椭圆E的一个顶点,求椭圆的方程;
(2)若线段AB上存在点P满足|PF1|+|PF2|=2a,求a的取值范围.
【方法规律】直线与圆锥曲线的位置关系主要有:
(1)有关直线与圆锥曲线公共点的个数问题,应注意数形结合;
(2)有关弦长问题,应注意运用弦长公式及根与系数的关系;
(3)有关垂直问题,应注意运用斜率关系及根与系数的关系,尽量设而不求,简化运算.
例4.已知椭圆C经过点A,两个焦点为(-1,0),(1,0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值.
【解析】(1)由题意,c=1,设椭圆的方程为+=1.
【方法规律】求曲线方程的常用方法有:
(1)直接法:建立适当的坐标系,设动点为(x,y),根据几何条件直接寻求x,y之间的关系式.
(2)代入法:利用所求曲线上的动点与某一已知曲线上的动点的关系,把所求动点转换为已知动点.具体地说,就是用所求动点的坐标x,y来表示已知动点的坐标并代入已知动点满足的曲线的方程,由此即可求得所求动点坐标x,y之间的关系式.
(3)定义法:如果所给几何条件正好符合圆、椭圆、双曲线、抛物线等曲线的定义,则可直接利用这些已知曲线的方程写出动点的轨迹方程.
变式练习4.以知椭圆的两个焦点分别为,过点的直线与椭圆相交与两点,且
(1)求椭圆的离心率;
(2)求直线AB的斜率;
(3)设点C与点A关于坐标原点对称,直线上有一点在的外接圆上,
求的值
(1)解:由//且,得,从而
.
直线的方程为,于是点H(m,n)的坐标满足方程组
, 由解得故
当时,同理可得.
三、 课堂练习
1.设P是椭圆+=1上的点.若F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】 D
【解析】由题可知a=5,P为椭圆上一点,∴|PF1|+|PF2|=2a=10.故选D。
2.在抛物线上,横坐标为4的点到焦点的距离为5,则的值为( )
A. B.1 C. D.4
【答案】 A
【解析】 抛物线的标准方程为,由抛物线的定义知,解得。故选A.
3.若直线经过抛物线的焦点,则实数=__________.
【答案】 -1
【解析】直线经过抛物线的焦点,则
4.过抛物线的焦点引一直线,已知直线被抛物线截得的弦被焦点分成2:1,求这条直线的方程..
【答案】见解析
四、课后练习
1.双曲线3mx2-my2=3的一个焦点是(0,2),则m的值是( )
A .-1 B.1 C.- D.
【答案】 A
【解析】把方程化为标准形式-+=1,
∴a2=-,b2=-.∴c2=--=4,解得m=-1.故选A。
2.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点在抛物线y2=24x的准线上,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
【答案】 B
【解析】本题主要考查双曲线与抛物线的几何性质与标准方程,属于容易题.
依题意知⇒a2=9,b2=27,
所以双曲线的方程为-=1.故选B。
3.过抛物线的焦点作直线l交抛物线于A、B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则等于( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】 D
【解析】易知线段AB的中点到准线的距离为4,设A,B两点到准线的距离分别为由抛物线的定义知。故选D。
4.一个动圆的圆心在抛物线上,且动圆恒与直线相切,则动圆必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
5.若双曲线-=1(b>0)的渐近线方程为y=±x,则b等于________.
【答案】 1
【解析】由题意知=,解得b=1.
6.设F1和F2是双曲线-y2=1的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积为________.
【答案】 1
【解析】由题设知
②-①2得|PF1|·|PF2|=2.∴△F1PF2的面积S=|PF1|·|PF2|=1.
7.求与椭圆4x2+9y2=36有相同的焦距,且离心率为的椭圆的标准方程.
【答案】+=1,或+=1.
8.如图,直线与抛物线交于两点,与轴相交于点,且.
(1)求证:点的坐标为;
(2)求证:;
(3)求的面积的最小值.
【答案】(3) 1
【解析】解:(1) 设点的坐标为, 直线方程为, 代入得
① 是此方程的两根,
∴,即点的坐标为(1, 0).