圓錐曲線中的190個(gè)結(jié)論(圓錐曲線100個(gè)結(jié)論)
哈嘍,大家好~~~我是小編田甜,關(guān)于圓錐曲線中的190個(gè)結(jié)論,圓錐曲線100個(gè)結(jié)論這個(gè)很多人還不知道,那么現(xiàn)在讓田甜帶著大家一起來(lái)看看吧!
難點(diǎn)25 圓錐曲線綜合題 圓錐曲線的綜合問(wèn)題包括:解析法的應(yīng)用,與圓錐曲線有關(guān)的定值問(wèn)題、最值問(wèn)題、參數(shù)問(wèn)題、應(yīng)用題和探索性問(wèn)題,圓錐曲線知識(shí)的縱向聯(lián)系。
圓錐曲線知識(shí)和三角、復(fù)數(shù)等代數(shù)知識(shí)的橫向聯(lián)系,解答這部分試題,需要較強(qiáng)的代數(shù)運(yùn)算能力和圖形認(rèn)識(shí)能力。
要能準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)與形的語(yǔ)言轉(zhuǎn)換和運(yùn)算,推理轉(zhuǎn)換,并在運(yùn)算過(guò)程中注意思維的嚴(yán)密性。
以保證結(jié)果的完整. ●難點(diǎn)磁場(chǎng) (★★★★)若橢圓 =1(a>b>0)與直線l:x+y=1在第一象限內(nèi)有兩個(gè)不同的交點(diǎn),求a、b所滿足的條件,并畫出點(diǎn)P(a,b)的存在區(qū)域. ●案例探究 〔例1〕已知圓k過(guò)定點(diǎn)A(a,0)(a>0),圓心k在拋物線C:y2=2ax上運(yùn)動(dòng)。
MN為圓k在y軸上截得的弦. (1)試問(wèn)MN的長(zhǎng)是否隨圓心k的運(yùn)動(dòng)而變化? (2)當(dāng)|OA|是|OM|與|ON|的等差中項(xiàng)時(shí),拋物線C的準(zhǔn)線與圓k有怎樣的位置關(guān)系? 命題意圖:本題考查圓錐曲線科內(nèi)綜合的知識(shí)及學(xué)生綜合、靈活處理問(wèn)題的能力,屬 ★★★★★級(jí)題目. 知識(shí)依托:弦長(zhǎng)公式。
韋達(dá)定理,等差中項(xiàng),絕對(duì)值不等式。
一元二次不等式等知識(shí). 錯(cuò)解分析:在判斷d與R的關(guān)系時(shí),x0的范圍是學(xué)生容易忽略的. 技巧與方法:對(duì)第(2)問(wèn),需將目標(biāo)轉(zhuǎn)化為判斷d=x0+ 與R= 的大小. 解:(1)設(shè)圓心k(x0,y0),且y02=2ax0, 圓k的半徑R=|AK|= ∴|MN|=2 =2a(定值) ∴弦MN的長(zhǎng)不隨圓心k的運(yùn)動(dòng)而變化. (2)設(shè)M(0,y1)、N(0,y2)在圓k:(x-x0)2+(y-y0)2=x02+a2中。
令x=0,得y2-2y0y+y02-a2=0 ∴y1y2=y02-a2 ∵|OA|是|OM|與|ON|的等差中項(xiàng). ∴|OM|+|ON|=|y1|+|y2|=2|OA|=2a. 又|MN|=|y1-y2|=2a ∴|y1|+|y2|=|y1-y2| ∴y1y2≤0,因此y02-a2≤0,即2ax0-a2≤0. ∴0≤x0≤ . 圓心k到拋物線準(zhǔn)線距離d=x0+ ≤a,而圓k半徑R= ≥a. 且上兩式不能同時(shí)取等號(hào)。
故圓k必與準(zhǔn)線相交. 〔例2〕如圖,已知橢圓 =1(2≤m≤5),過(guò)其左焦點(diǎn)且斜率為1的直線與橢圓及其準(zhǔn)線的交點(diǎn)從左到右的順序?yàn)锳、B、C、D,設(shè)f(m)=||AB|-|CD|| (1)求f(m)的解析式; (2)求f(m)的最值. 命題意圖:本題主要考查利用解析幾何的知識(shí)建立函數(shù)關(guān)系式。
并求其最值,體現(xiàn)了圓錐曲線與代數(shù)間的科間綜合.屬★★★★★級(jí)題目. 知識(shí)依托:直線與圓錐曲線的交點(diǎn),韋達(dá)定理。
根的判別式,利用單調(diào)性求函數(shù)的最值. 錯(cuò)解分析:在第(1)問(wèn)中,要注意驗(yàn)證當(dāng)2≤m≤5時(shí)。
直線與橢圓恒有交點(diǎn). 技巧與方法:第(1)問(wèn)中,若注意到xA,xD為一對(duì)相反數(shù),則可迅速將||AB|-|CD||化簡(jiǎn).第(2)問(wèn)。
利用函數(shù)的單調(diào)性求最值是常用方法. 解:(1)設(shè)橢圓的半長(zhǎng)軸、半短軸及半焦距依次為a、b、c,則a2=m,b2=m-1,c2=a2-b2=1 ∴橢圓的焦點(diǎn)為F1(-1,0),F2(1,0). 故直線的方程為y=x+1,又橢圓的準(zhǔn)線方程為x=± ,即x=±m(xù). ∴A(-m,-m+1),D(m,m+1) 考慮方程組 ,消去y得:(m-1)x2+m(x+1)2=m(m-1) 整理得:(2m-1)x2+2mx+2m-m2=0 Δ=4m2-4(2m-1)(2m-m2)=8m(m-1)2 ∵2≤m≤5,∴Δ>0恒成立,xB+xC= . 又∵A、B、C、D都在直線y=x+1上 ∴|AB|=|xB-xA|= =(xB-xA). ,|CD|= (xD-xC) ∴||AB|-|CD||= |xB-xA+xD-xC|= |(xB+xC)-(xA+xD)| 又∵xA=-m,xD=m,∴xA+xD=0 ∴||AB|-|CD||=|xB+xC|. =| |. = (2≤m≤5) 故f(m)= 。
m∈〔2,5〕. (2)由f(m)= ,可知f(m)= 又2- ≤2- ≤2- ∴f(m)∈〔 〕 故f(m)的最大值為 ,此時(shí)m=2;f(m)的最小值為 。
此時(shí)m=5. 〔例3〕艦A在艦B的正東6千米處,艦C在艦B的北偏西30°且與B相距4千米,它們準(zhǔn)備捕海洋動(dòng)物。
某時(shí)刻A發(fā)現(xiàn)動(dòng)物信號(hào),4秒后B、C同時(shí)發(fā)現(xiàn)這種信號(hào),A發(fā)射麻醉炮彈.設(shè)艦與動(dòng)物均為靜止的。
動(dòng)物信號(hào)的傳播速度為1千米/秒,炮彈的速度是 千米/秒,其中g(shù)為重力加速度。
若不計(jì)空氣阻力與艦高,問(wèn)艦A發(fā)射炮彈的方位角和仰角應(yīng)是多少? 命題意圖:考查圓錐曲線在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,及將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。
屬★★★★★級(jí)題目. 知識(shí)依托:線段垂直平分線的性質(zhì),雙曲線的定義,兩點(diǎn)間的距離公式。
斜拋運(yùn)動(dòng)的曲線方程. 錯(cuò)解分析:答好本題,除要準(zhǔn)確地把握好點(diǎn)P的位置(既在線段BC的垂直平分線上,又在以A、B為焦點(diǎn)的拋物線上)。
還應(yīng)對(duì)方位角的概念掌握清楚. 技巧與方法:通過(guò)建立恰當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成解析幾何問(wèn)題來(lái)求解.對(duì)空間物體的定位,一般可利用聲音傳播的時(shí)間差來(lái)建立方程. 解:取AB所在直線為x軸。
以AB的中點(diǎn)為原點(diǎn),建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.由題意可知,A、B、C艦的坐標(biāo)為(3。
0)、(-3,0)、(-5,2 ). 由于B、C同時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物信號(hào)。
記動(dòng)物所在位置為P,則|PB|=|PC|.于是P在線段BC的中垂線上,易求得其方程為 x-3y+7 =0. 又由A、B兩艦發(fā)現(xiàn)動(dòng)物信號(hào)的時(shí)間差為4秒。
知|PB|-|PA|=4,故知P在雙曲線 =1的右支上. 直線與雙曲線的交點(diǎn)為(8,5 )。
此即為動(dòng)物P的位置,利用兩點(diǎn)間距離公式,可得|PA|=10. 據(jù)已知兩點(diǎn)的斜率公式。
得kPA= ,所以直線PA的傾斜角為60°,于是艦A發(fā)射炮彈的方位角應(yīng)是北偏東30°. 設(shè)發(fā)射炮彈的仰角是θ,初速度v0= ,則 , ∴sin2θ= ,∴仰角θ=30°. ●錦囊妙計(jì) 解決圓錐曲線綜合題。
關(guān)鍵是熟練掌握每一種圓錐曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、圖形與幾何性質(zhì),注意挖掘知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系及其規(guī)律,通過(guò)對(duì)知識(shí)的重新組合。
以達(dá)到鞏固知識(shí)、提高能力的目的. (1)對(duì)于求曲線方程中參數(shù)的取值范圍問(wèn)題,需構(gòu)造參數(shù)滿足的不等式,通過(guò)求不等式(組)求得參數(shù)的取值范圍;或建立關(guān)于參數(shù)的目標(biāo)函數(shù)。
轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域. (2)對(duì)于圓錐曲線的最值問(wèn)題,解法常有兩種:當(dāng)題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征及意義,可考慮利用數(shù)形結(jié)合法解;當(dāng)題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)關(guān)系。
則可先建立目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值. ●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練 一、選擇題 1.(★★★★)已知A、B、C三點(diǎn)在曲線y= 上,其橫坐標(biāo)依次為1。
m,4(1<m<4),當(dāng)△ABC的面積最大時(shí),m等于( ) A.3 B. C. D. 2.(★★★★★)設(shè)u,v∈R。
且|u|≤ ,v>0,則(u-v)2+( )2的最小值為( ) A.4 B.2 C.8 D.2 二、填空題 3.(★★★★★)A是橢圓長(zhǎng)軸的一個(gè)端點(diǎn),O是橢圓的中心,若橢圓上存在一點(diǎn)P。
使 ∠OPA= ,則橢圓離心率的范圍是_________. 4.(★★★★)一輛卡車高3米,寬1.6米,欲通過(guò)拋物線形隧道。
拱口寬恰好是拋物線的通徑長(zhǎng),若拱口寬為a米,則能使卡車通過(guò)的a的最小整數(shù)值是_________. 5.(★★★★★)已知拋物線y=x2-1上一定點(diǎn)B(-1。
0)和兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)P、Q,當(dāng)P在拋物線上運(yùn)動(dòng)時(shí),BP⊥PQ。
則Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍是_________. 三、解答題 6.(★★★★★)已知直線y=kx-1與雙曲線x2-y2=1的左支交于A、B兩點(diǎn),若另一條直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(-2,0)及線段AB的中點(diǎn)Q。
求直線l在y軸上的截距b的取值范圍. 7.(★★★★★)已知拋物線C:y2=4x. (1)若橢圓左焦點(diǎn)及相應(yīng)的準(zhǔn)線與拋物線C的焦點(diǎn)F及準(zhǔn)線l分別重合,試求橢圓短軸端點(diǎn)B與焦點(diǎn)F連線中點(diǎn)P的軌跡方程; (2)若M(m,0)是x軸上的一定點(diǎn),Q是(1)所求軌跡上任一點(diǎn)。
試問(wèn)|MQ|有無(wú)最小值?若有,求出其值;若沒(méi)有,說(shuō)明理由. 8.(★★★★★)如圖。
為半圓,AB為半圓直徑,O為半圓圓心。
且OD⊥AB,Q為線段OD的中點(diǎn),已知|AB|=4。
曲線C過(guò)Q點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P在曲線C上運(yùn)動(dòng)且保持|PA|+|PB|的值不變. (1)建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,求曲線C的方程; (2)過(guò)D點(diǎn)的直線l與曲線C相交于不同的兩點(diǎn)M、N。
且M在D、N之間,設(shè) =λ,求λ的取值范圍.〔學(xué)法指導(dǎo)〕怎樣學(xué)好圓錐曲線 圓錐曲線將幾何與代數(shù)進(jìn)行了完美結(jié)合.借助純代數(shù)的解決手段研究曲線的概念和性質(zhì)及直線與圓錐曲線的位置關(guān)系。
從數(shù)學(xué)家笛卡爾開創(chuàng)了坐標(biāo)系那天就已經(jīng)開始. 高考中它依然是重點(diǎn),主客觀題必不可少,易、中、難題皆有.為此需要我們做到: 1.重點(diǎn)掌握橢圓、雙曲線、拋物線的定義和性質(zhì).這些都是圓錐曲線的基石。
高考中的題目都涉及到這些內(nèi)容. 2.重視求曲線的方程或曲線的軌跡,此處作為高考解答題的命題對(duì)象難度較大.所以要掌握住一般方法:定義法、直接法、待定系數(shù)法、相關(guān)點(diǎn)法、參數(shù)法等. 3.加強(qiáng)直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問(wèn)題的復(fù)習(xí).此處一直為高考的熱點(diǎn).這類問(wèn)題常涉及到圓錐曲線的性質(zhì)和直線的基本知識(shí)點(diǎn)、線段的中點(diǎn)、弦長(zhǎng)、垂直問(wèn)題,因此分析問(wèn)題時(shí)利用數(shù)形結(jié)合思想和設(shè)而不求法與弦長(zhǎng)公式及韋達(dá)定理聯(lián)系去解決.這樣加強(qiáng)了對(duì)數(shù)學(xué)各種能力的考查. 4.重視對(duì)數(shù)學(xué)思想、方法進(jìn)行歸納提煉。
達(dá)到優(yōu)化解題思維、簡(jiǎn)化解題過(guò)程. (1)方程思想 解析幾何的題目大部分都以方程形式給定直線和圓錐曲線,因此把直線與圓錐曲線相交的弦長(zhǎng)問(wèn)題利用韋達(dá)定理進(jìn)行整體處理,就簡(jiǎn)化解題運(yùn)算量. (2)用好函數(shù)思想方法 對(duì)于圓錐曲線上的一些動(dòng)點(diǎn)。
在變化過(guò)程中會(huì)引入一些相互聯(lián)系、相互制約的量,從而使一些線的長(zhǎng)度及a,b,c,e之間構(gòu)成函數(shù)關(guān)系,函數(shù)思想在處理這類問(wèn)題時(shí)就很有效. (3)掌握坐標(biāo)法 坐標(biāo)法是解決有關(guān)圓錐曲線問(wèn)題的基本方法.近幾年都考查了坐標(biāo)法。
因此要加強(qiáng)坐標(biāo)法的訓(xùn)練. 參考答案 難點(diǎn)磁場(chǎng) 解:由方程組 消去y,整理得(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2)=0 ① 則橢圓與直線l在第一象限內(nèi)有兩個(gè)不同的交點(diǎn)的充要條件是方程①在區(qū)間(0,1)內(nèi)有兩相異實(shí)根,令f(x)=(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2),則有 同時(shí)滿足上述四個(gè)條件的點(diǎn)P(a,b)的存在區(qū)域?yàn)橄聢D所示的陰影部分: 殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練 一、1.解析:由題意知A(1。
1),B(m, ),C(4,2). 直線AC所在方程為x-3y+2=0, 點(diǎn)B到該直線的距離為d= . ∵m∈(1,4),∴當(dāng) 時(shí),S△ABC有最大值。
此時(shí)m= . 答案:B 2.解析:考慮式子的幾何意義,轉(zhuǎn)化為求圓x2+y2=2上的點(diǎn)與雙曲線xy=9上的點(diǎn)的距離的最小值. 答案:C 二、3.解析:設(shè)橢圓方程為 =1(a>b>0),以O(shè)A為直徑的圓:x2-ax+y2=0,兩式聯(lián)立消y得 x2-ax+b2=0.即e2x2-ax+b2=0,該方程有一解x2,一解為a,由韋達(dá)定理x2= -a,0<x2<a,即0< -a<a <e<1. 答案: <e<1 4.解析:由題意可設(shè)拋物線方程為x2=-ay,當(dāng)x= 時(shí)。
y=- ;當(dāng)x=0.8時(shí),y=- .由題意知 ≥3,即a2-12a-2.56≥0.解得a的最小整數(shù)為13. 答案:13 5.解析:設(shè)P(t,t2-1),Q(s,s2-1) ∵BP⊥PQ,∴ =-1, 即t2+(s-1)t-s+1=0 ∵t∈R,∴必須有Δ=(s-1)2+4(s-1)≥0.即s2+2s-3≥0, 解得s≤-3或s≥1. 答案:(-∞,-3 ∪ 1,+∞) 三、6.解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2). 由 ,得(1-k2)x2+2kx-2=0, 又∵直線AB與雙曲線左支交于A、B兩點(diǎn)。
故有 解得- <k<-1 7.解:由拋物線y2=4x,得焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線l:x=-1. (1)設(shè)P(x,y),則B(2x-1,2y),橢圓中心O′,則|FO′|∶|BF|=e,又設(shè)點(diǎn)B到l的距離為d,則|BF|∶d=e,∴|FO′|∶|BF|=|BF|∶d,即(2x-2)2+(2y)2=2x(2x-2),化簡(jiǎn)得P點(diǎn)軌跡方程為y2=x-1(x>1). (2)設(shè)Q(x,y),則|MQ|= (ⅰ)當(dāng)m- ≤1,即m≤ 時(shí),函數(shù)t=[x-(m- )2]+m- 在(1。
+∞)上遞增,故t無(wú)最小值,亦即|MQ|無(wú)最小值. (ⅱ)當(dāng)m- >1,即m> 時(shí)。
函數(shù)t=[x2-(m- )2]+m- 在x=m- 處有最小值m- ,∴|MQ|min= . 8.解:(1)以AB、OD所在直線分別為x軸、y軸,O為原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系。
∵|PA|+|PB|=|QA|+|QB|=2 >|AB|=4. ∴曲線C為以原點(diǎn)為中心,A、B為焦點(diǎn)的橢圓. 設(shè)其長(zhǎng)半軸為a,短半軸為b,半焦距為c,則2a=2 ,∴a= ,c=2,b=1. ∴曲線C的方程為 +y2=1. (2)設(shè)直線l的方程為y=kx+2, 代入 +y2=1,得(1+5k2)x2+20kx+15=0. Δ=(20k)2-4×15(1+5k2)>0,得k2> .由圖可知 =λ 由韋達(dá)定理得 將x1=λx2代入得 兩式相除得 ① M在D、N中間,∴λ<1 ② 又∵當(dāng)k不存在時(shí)。
顯然λ= (此時(shí)直線l與y軸重合).。
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