高中数学选修21圆锥曲线基本知识点与典型题举例后附答案.docx
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高中数学选修21圆锥曲线基本知识点与典型题举例后附答案
高中数学选修2-1圆锥曲线基本知识点与典型题举例(后附答案)
高中数学选修2--1圆锥曲线
基本知识点与典型题举例
一、椭圆
1.椭圆的定义:
第一定义:
平面内到两个定点F1、F2的距离之和等于定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距.
第二定义:
平面内到定点F与到定直线l的距离之比是常数e(0 2.椭圆的标准方程及其几何性质(如下表所示) 标准方程 图形 顶点 对称轴 轴,轴,长轴长为,短轴长为 焦点 、 、 焦距 焦距为 离心率 (0 例1.F1,F2是定点,且|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则M点的轨迹方程是() (A)椭圆(B)直线(C)圆(D)线段 例2.已知的周长是16,,B,则动点的轨迹方程是() (A)(B)(C)(D) 例3.若F(c,0)是椭圆的右焦点,F与椭圆上点的距离的最大值为M,最小值为m,则椭圆上与F点的距离等于的点的坐标是() (A)(c,)(C)(0,±b)(D)不存在 例4设F1(-c,0)、F2(c,0)是椭圆+=1(a>b>0)的两个焦点,P是以F1F2为直径的圆与椭圆的一个交点,若∠PF1F2=5∠PF2F1,则椭圆的离心率为() (A)(B)(C)(D) 例5.P点在椭圆上,F1、F2是两个焦点,若,则P点的坐标是. 例6.写出满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)长轴与短轴的和为18,焦距为6;. (2)焦点坐标为,,并且经过点(2,1);. (3)椭圆的两个顶点坐标分别为,,且短轴是长轴的;____. (4)离心率为,经过点(2,0);. 例7.是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上运动,则的最大值是. 二、双曲线 1.双曲线的定义: 第一定义: 平面内到两个定点F1、F2的距离之差的绝对值等于定值2a(0<2a<|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点的距离叫做双曲线的焦距. 第二定义: 平面内到定点F与到定直线l的距离之比是常数e(e>1)的点的轨迹是双曲线,定点叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数叫做双曲线的离心率 例8.命题甲: 动点P到两定点A、B的距离之差的绝对值等于2a(a>0);命题乙: 点P的轨迹是双曲线。 则命题甲是命题乙的() (A)充要条件(B)必要不充分条件(C)充分不必要条件(D)不充分也不必要条件 例9到定点的距离与到定直线的距离之比等于log23的点的轨迹是() (A)圆(B)椭圆(C)双曲线(D)抛物线 例10.过点(2,-2)且与双曲线有相同渐近线的双曲线的方程是() (A)(B)(C)(D) 例11.双曲线的两焦点为在双曲线上,且满足,则的面积为() 例12设的顶点,,且,则第三个顶点C的轨迹方程是________. 例13.根据下列条件,求双曲线方程: ⑴与双曲线有共同渐近线,且过点(-3,); ⑵与双曲线有公共焦点,且过点(,2). 例14.设双曲线上两点A、B,AB中点M(1,2)求直线AB方程; 注: 用两种方法求解(韦达定理法、点差法) 三、.抛物线 1.抛物线的定义: 平面内到定点F和定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(点F不在上).定点F叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线. 2.抛物线的标准方程及其几何性质(如下表所示) 标准方程 图形 对称轴 轴 轴 轴 轴 焦点 顶点 原点 准线 离心率 1 注: 通径为2p,这是抛物线的过焦点的所有弦中最短的弦. 例15.顶点在原点,焦点是的抛物线方程是() (A)x2=8y(B)x2=-8y(C)y2=8x(D)y2=-8x 例16抛物线上的一点到焦点的距离为1,则点的纵坐标是() (A)(B)(C)(D)0 例17.过点P(0,1)与抛物线y2=x有且只有一个交点的直线有() (A)4条(B)3条(C)2条(D)1条 例18.过抛物线(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别为p、q,则等于() (A)2a(B)(C)(D) 例19若点A的坐标为(3,2),F为抛物线y2=2x的焦点,点P在抛物线上移动,为使|PA|+|PF|取最小值,P点的坐标为() (A)(3,3)(B)(2,2)(C)(,1)(D)(0,0) 例20动圆M过点F(0,2)且与直线y=-2相切,则圆心M的轨迹方程是. 例21过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和抛物线交于两点,设这两点的纵坐标为y1、y2,则y1y2=_________. 例22以抛物线的焦点为圆心,通径长为半径的圆的方程是_____________. 例23.过点(-1,0)的直线l与抛物线y2=6x有公共点,则直线l的斜率的范围是. 例24设是一常数,过点的直线与抛物线交于相异两点A、B,以线段AB为直经作圆H(H为圆心)。 (Ⅰ)试证: 抛物线顶点在圆H的圆周上; (Ⅱ)求圆H的面积最小时直线AB的方程. 四、求点的轨迹问题 如何求曲线(点的轨迹)方程,它一般分为两类基本题型: 一是已知轨迹类型求其方程,常用待定系数法,如求直线及圆的方程就是典型例题;二是未知轨迹类型,此时除了用代入法(相关点法)外,通常设法利用已知轨迹的定义解题,化归为求已知轨迹类型的轨迹方程。 因此在求动点轨迹方程的过程中,一是寻找与动点坐标有关的方程(等量关系),侧重于数的运算,一是寻找与动点有关的几何条件,侧重于形,重视图形几何性质的运用。 求轨迹方程的一般步骤: 建、设、现(限)、代、化. 例25.已知两点M(-2,0),N(2,0),点P满足=12,则点P的轨迹方程为() 例26.⊙O1与⊙O2的半径分别为1和2,|O1O2|=4,动圆与⊙O1内切而与⊙O2外切,则动圆圆心轨迹是() (A)椭圆(B)抛物线(C)双曲线(D)双曲线的一支 例27.动点P在抛物线y2=-6x上运动,定点A(0,1),线段PA中点的轨迹方程是() (A)(2y+1)2=-12x(B)(2y+1)2=12x(C)(2y-1)2=-12x(D)(2y-1)2=12x 例28.过点(2,0)与圆相内切的圆的圆心的轨迹是( ) (A)椭圆 (B)双曲线 (C)抛物线 (D)圆 例29.已知的周长是16,,B则动点的轨迹方程是() (A)(B)(C)(D) 例30.椭圆中斜率为的平行弦中点的轨迹方程为. 例31.已知动圆P与定圆C: (x+2)+y=1相外切,又与定直线l: x=1相切,那么动圆的圆心P的轨迹方程是______________. _. 五、圆锥曲线综合问题 直线与圆锥曲线的位置关系 ⑴直线与圆锥曲线的位置关系和判定 直线与圆锥曲线的位置关系有三种情况: 相交、相切、相离. 直线方程是二元一次方程,圆锥曲线方程是二元二次方程,由它们组成的方程组,经过消元得到一个一元二次方程,直线和圆锥曲线相交、相切、相离的充分必要条件分别是、、. ⑵直线与圆锥曲线相交所得的弦长 直线具有斜率,直线与圆锥曲线的两个交点坐标分别为,则它的弦长 注: 实质上是由两点间距离公式推导出来的,只是用了交点坐标设而不求的技巧而已(因为,运用韦达定理来进行计算. 当直线斜率不存在是,则. 注: 1.圆锥曲线,一要重视定义,这是学好圆锥曲线最重要的思想方法,二要数形结合,既熟练掌握方程组理论,又关注图形的几何性质,以简化运算。 2.当涉及到弦的中点时,通常有两种处理方法: 一是韦达定理;二是点差法. 3.圆锥曲线中参数取值范围问题通常从两个途径思考: 一是建立函数,用求值域的方法求范围;二是建立不等式,通过解不等式求范围。 例32.AB为过椭圆=1中心的弦,F(c,0)为椭圆的右焦点,则△AFB的面积最大值是() (A)b2(B)ab(C)ac(D)bc 例33若直线y=kx+2与双曲线的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( ) , ,, 例34.若双曲线x2-y2=1右支上一点P(a,b)到直线y=x的距离为,则a+b的值是(). 或(D)2或-2 例35抛物线y=x2上的点到直线2x-y=4的距离最近的点的坐标是() )(B)(1,1)(C)()(D)(2,4) 例36抛物线y2=4x截直线所得弦长为3,则k的值是() (A)2(B)-2(C)4(D)-4 例37如果直线与双曲线没有交点,则的取值范围是. 例38已知抛物线上两点关于直线对称,且,那么m的值为. 例39双曲线3x2-y2=1上是否存在关于直线y=2x对称的两点A、B? 若存在,试求出A、B两点的坐标;若不存在,说明理由. 高中数学选修2--1圆锥曲线 基本知识点与典型题举例答案 一、椭圆 例1.D 例2.B 例3.C先考虑M+m=2a,然后用验证法. 例4.B∵,∴. 例5(3,4)或(-3,4) 例6. (1)或; (2); (3)或;(4)或. 例7.≤ 二、双曲线: 例8.B 例9.C 例10.D 例11.A假设,由双曲线定义且, 解得而由勾股定理得 [点评]考查双曲线定义和方程思想. 例12 例13.⑴设双曲线方程为(λ≠0),∴∴, ∴双曲线方程为;⑵设双曲线方程为∴,解之得k=4,∴双曲线方程为 评注: 与双曲线共渐近线的双曲线方程为(λ≠0),当λ>0时,焦点在x轴上;当λ<0时,焦点在y轴上。 与双曲线共焦点的双曲线为(a2+k>0,b2-k>0)。 比较上述两种解法可知,引入适当的参数可以提高解题质量,特别是充分利用含参数方程的几何意义,可以更准确地理解解析几何的基本思想. 例14解题思路分析: 法一: 显然AB斜率存在设AB: y-2=k(x-1)由得: (2-k2)x2-2k(2-k)x-k2+4k-6=0 当△>0时,设A(x1,y1),B(x2,y2)则∴k=1,满足△>0∴直线AB: y=x+1 法二: 设A(x1,y1),B(x2,y2)则两式相减得: (x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2) ∵x1≠x2∴∴∴AB: y=x+1代入得: △>0 评注: 法一为韦达定理法,法二称为点差法,当涉及到弦的中点时,常用这两种途径处理。 在利用点差法时,必须检验条件△>0是否成立。 (2)此类探索性命题通常肯定满足条件的结论存在,然后求出该结论,并检验是否满足所有条件.本题应着重分析圆的几何性质,以定圆心和定半径这两定为中心 设A、B、C、D共圆于⊙OM,因AB为弦,故M在AB垂直平分线即CD上;又CD为弦,故圆心M为CD中点。 因此
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