第二章 圆锥曲线与方程
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.
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 平面内与两个定点双曲线 平面内到两定点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 抛物线 平面内与一个定点定义 F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的集合 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 x2y2y2x2+=1或2+2=a2b2ab1(a>b>0) y2=2px或y2=-x2y2y2x2-=1或2-2=1(a>0,22a2b2ab2px或x=2py或xb>0) a2+b2=c2 无限延展,但有渐近线y==-2py(p>0) 无限延展,没有渐近线 关系式 a2-b2=c2 封闭图形 图形 ±x或y=±x baab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 无对称中心 一条对称轴 对称性 顶点 离心率 决定形状的因素 知识点二 椭圆的焦点三角形
四个 对称中心为原点 两条对称轴 两个 一个 ce=,且0
设P为椭圆2+2=1(a>b>0)上任意一点(不在x轴上),F1,F2为焦点且∠F1PF2=α,则△PF1F2
ab为焦点三角形(如图).
(1)焦点三角形的面积S=btan .
2
2
α1 / 11
(2)焦点三角形的周长L=2a+2c. 知识点三 双曲线及渐近线的设法技巧
1.由双曲线标准方程求其渐近线方程时,最简单实用的办法是:把标准方程中的1换成0,
x2y2x2y2
即可得到两条渐近线的方程.如双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为2-2=0(a>0,
ababy2x2y2x2
b>0),即y=______________;双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为2-2=0(a>0,
ababb>0),即y=__________.
2.如果双曲线的渐近线为±=0时,它的双曲线方程可设为__________________. 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+ny=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-b=c(a+b=c)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.
2
2
2
2
2
22
2
xyabca
类型一 圆锥曲线定义的应用
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例1 若F1,F2是双曲线-=1的两个焦点,P是双曲线上的点,且|PF1|·|PF2|=32,试
916求△F1PF2的面积. 引申探究
将本例的条件|PF1|·|PF2|=32改为|PF1|∶|PF2|=1∶3,求△F1PF2的面积.
反思与感悟 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.
x2y2
x22x22
跟踪训练1 已知椭圆+y=1(m>1)和双曲线-y=1(n>0)有相同的焦点F1,F2,P是它们
mn的一个交点,则△F1PF2的形状是( ) 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 类型二 圆锥曲线的性质及其应用
x2y2x2y2
例2 (1)已知a>b>0,椭圆C1的方程为2+2=1,双曲线C2的方程为2-2=1,C1与C2
abab的离心率之积为
3
,则C2的渐近线方程为( ) 2
A.x±2y=0 B.2x±y=0 C.x±2y=0 D.2x±y=0
x22
(2)已知抛物线y=4x的准线与双曲线2-y=1交于A,B两点,点F为抛物线的焦点,若
a2
△FAB为直角三角形,则该双曲线的离心率是________.
反思与感悟 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.
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跟踪训练2 如图,F1,F2是椭圆C1:+y=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2
4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( ) 36
A.2 B.3 C. D.
22
x2
2
类型三 直线与圆锥曲线的位置关系
x2y2
例3 已知椭圆2+2=1(a>b>0)上的点P到左,右两焦点F1,F2的距离之和为22,离心率
ab为2. 2
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点F2的直线l交椭圆于A,B两点,若y轴上一点M(0,直线l的斜率k的值.
反思与感悟 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.
→
跟踪训练3 如图,焦距为2的椭圆E的两个顶点分别为A,B,且AB与n=(2,-1)共线.
3
)满足|MA|=|MB|,求7
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