高中數(shù)學圓錐曲線基本知識與典型例題.doc

高中數(shù)學圓錐曲線基本知識與典型例題第一部分：橢圓基本知識點1.橢圓的定義：第一定義：平面內(nèi)到兩個定點F1、F2的距離之和等于定值2a(2a>|F1F2|)的點的軌跡叫做橢圓,這兩個定點叫做橢圓的焦點,兩焦點的距離叫做橢圓的焦距.第二定義: 平面內(nèi)到定點F與到定直線l的距離之比是常數(shù)e(0<e<1)的點的軌跡是橢圓,定點叫做橢圓的焦點,定直線叫做橢圓的準線,常數(shù)叫做橢圓的離心率.2.橢圓的標準方程及其幾何性質(zhì)(如下表所示)標準方程圖形頂點,對稱軸軸，軸，長軸長為，短軸長為焦點、焦距焦距為 離心率 (0<e<1)準線方程點P(x0,y0)的焦半徑公式|PF右|=a-ex0 , |PF左|=a+ex0(“左加右減”)|PF上|=a-ey0 , |PF下|=a+ey0注:1.焦半徑(橢圓上一點到焦點的連線段)公式不要求記憶,但要會運用橢圓的第二定義.2.橢圓參數(shù)方程：如圖點的軌跡為橢圓. 2、 典型例題例1.F1，F(xiàn)2是定點，且|F1F2|=6，動點M滿足|MF1|+|MF2|=6，則M點的軌跡方程是( )(A)橢圓 (B)直線 (C)圓 (D)線段例2. 已知的周長是16，B, 則動點的軌跡方程是( )(A) (B) (C) (D)例3. 若F(c，0)是橢圓的右焦點，F(xiàn)與橢圓上點的距離的最大值為M，最小值為m，則橢圓上與F點的距離等于的點的坐標是( )(A)(c，) (C)(0，±b) (D)不存在例4. 如果橢圓上有一點P，它到左準線的距離為2.5，那么P點到右焦點的距離與到左焦點的距離之比是( )。(A)3 : 1 (B)4 : 1 (C)15 : 2 (D)5 : 1例5. 設F1(-c，0)、F2(c，0)是橢圓+=1(a>b>0)的兩個焦點，P是以F1F2為直徑的圓與橢圓的一個交點,若PF1F2=5PF2F1,則橢圓的離心率為( )(A) (B) (C) (D)例6. 設A(2, )，橢圓3x24y2=48的右焦點是F，點P在橢圓上移動，當|AP|2|PF|取最小值時P點的坐標是( )。(A) (0, 2) (B)(0, 2) (C)(2, ) (D)(2, )例7. P點在橢圓上，F(xiàn)1、F2是兩個焦點，若，則P點的坐標是 .例8.寫出滿足下列條件的橢圓的標準方程：(1)長軸與短軸的和為18，焦距為6; .(2)焦點坐標為,并且經(jīng)過點(2，1); .(3)橢圓的兩個頂點坐標分別為,且短軸是長軸的; _.(4)離心率為，經(jīng)過點(2，0); .例9. 是橢圓的左、右焦點，點在橢圓上運動，則的最大值是 例10. 橢圓中心是坐標原點O，焦點在x軸上，e=，過橢圓左焦點F的直線交橢圓于P、Q兩點，|PQ|=，且OPOQ，求此橢圓的方程.第二部分：雙曲線1、 基本知識點1.雙曲線的定義：標準方程圖形頂點對稱軸軸，軸，實軸長為，虛軸長為焦點焦距焦距為 離心率 (e>1)準線方程點P(x0,y0)的焦半徑公式如需要用到焦半徑就自己推導一下:如設是雙曲線上一點, (c,o)為右焦點,點到相應準線的距離為, 則.當在右支上時, ;當在左支上時, 即, 類似可推導第一定義：平面內(nèi)到兩個定點F1、F2的距離之差的絕對值等于定值2a(0<2a<|F1F2|)的點的軌跡叫做雙曲線,這兩個定點叫做雙曲線的焦點,兩焦點的距離叫做雙曲線的焦距.3典型例題例11.命題甲：動點P到兩定點A、B的距離之差的絕對值等于2a(a>0)；命題乙： 點P的軌跡是雙曲線。則命題甲是命題乙的( )(A) 充要條件 (B) 必要不充分條件 (C) 充分不必要條件 (D) 不充分也不必要條件例12.到定點的距離與到定直線的距離之比等于log23的點的軌跡是（ ）(A)圓 (B)橢圓(C)雙曲線(D)拋物線例13. 過點(2，-2)且與雙曲線有相同漸近線的雙曲線的方程是( )(A) (B) (C) (D)例14. 如果雙曲線的焦距為6，兩條準線間的距離為4，那么雙曲線的離心率為（ ）（A） （B） （C） （D）2例15. 如果雙曲線上一點到它的左焦點的距離是8，那么點到它的右準線的距離是()(A) (B) (C) (D)例16. 雙曲線的兩焦點為在雙曲線上,且滿足,則的面積為( ) 例17. 設的頂點，且，則第三個頂點C的軌跡方程是_.例18. 連結(jié)雙曲線與(a0，b0)的四個頂點的四邊形面積為，連結(jié)四個焦點的四邊形的面積為，則的最大值是_例19.根據(jù)下列條件，求雙曲線方程:與雙曲線有共同漸近線，且過點(-3，)；與雙曲線有公共焦點，且過點(，2).例20. 設雙曲線上兩點A、B，AB中點M（1，2）求直線AB方程；如果線段AB的垂直平分線與雙曲線交于C、D兩點，那么A、B、C、D是否共圓，為什么？第三部分：拋物線1、 基本知識點1.拋物線的定義: 平面內(nèi)到定點F和定直線l的距離相等的點的軌跡叫做拋物線(點F不在上).定點F叫做拋物線的焦點, 定直線叫做拋物線的準線.2.拋物線的標準方程及其幾何性質(zhì)(如下表所示)標準方程圖形對稱軸軸軸軸軸焦點頂點原點準線離心率1點P(x0,y0)的焦半徑公式用到焦半徑自己推導一下即可如:開口向右的拋物線上的點P(x0,y0)的焦半徑等于x0+.注: 1.通徑為2p，這是拋物線的過焦點的所有弦中最短的弦. 2. (或)的參數(shù)方程為(或)(為參數(shù)).2、 典型例題例21. 頂點在原點，焦點是的拋物線方程是( )(A)x2=8y (B)x2= -8y (C)y2=8x (D)y2= -8x例22. 拋物線上的一點到焦點的距離為1，則點的縱坐標是( )(A) (B) (C) (D)0例23.過點P(0,1)與拋物線y2=x有且只有一個交點的直線有( )(A)4條 (B)3條 (C)2條 (D)1條例24. 過拋物線(a>0)的焦點F作一直線交拋物線于P、Q兩點，若線段PF與FQ的長分別為p、q，則等于( )(A)2a (B) (C) (D)例25. 若點A的坐標為(3，2)，F(xiàn)為拋物線y2=2x的焦點，點P在拋物線上移動，為使|PA|+|PF|取最小值，P點的坐標為( )(A)(3，3) (B)(2，2) (C)(，1) (D)(0，0)例26. 動圓M過點F(0，2)且與直線y=-2相切，則圓心M的軌跡方程是 .例27. 過拋物線y22px的焦點的一條直線和拋物線交于兩點，設這兩點的縱坐標為y1、y2，則y1y2_.例28. 以拋物線的焦點為圓心，通徑長為半徑的圓的方程是_.例29. 過點(-1,0)的直線l與拋物線y2=6x有公共點，則直線l的傾斜角的范圍是 .例30設是一常數(shù)，過點的直線與拋物線交于相異兩點A、B，以線段AB為直經(jīng)作圓H（H為圓心）。()試證:拋物線頂點在圓H的圓周上；()求圓H的面積最小時直線AB的方程.第四部分：軌跡問題 如何求曲線(點的軌跡)方程,它一般分為兩類基本題型：一是已知軌跡類型求其方程，常用待定系數(shù)法，如求直線及圓的方程就是典型例題；二是未知軌跡類型，此時除了用代入法、交軌法、參數(shù)法等求軌跡的方法外，通常設法利用已知軌跡的定義解題，化歸為求已知軌跡類型的軌跡方程。因此在求動點軌跡方程的過程中，一是尋找與動點坐標有關的方程(等量關系)，側(cè)重于數(shù)的運算，一是尋找與動點有關的幾何條件，側(cè)重于形，重視圖形幾何性質(zhì)的運用。求軌跡方程的一般步驟:建、設、現(xiàn)（限）、代、化.例31. 已知兩點M（2，0），N（2，0），點P滿足=12，則點P的軌跡方程為（ ） 例32.O1與O2的半徑分別為1和2，|O1O2|=4，動圓與O1內(nèi)切而與O2外切，則動圓圓心軌跡是( )(A)橢圓(B)拋物線(C)雙曲線 (D)雙曲線的一支例33. 動點P在拋物線y2=-6x上運動,定點A(0,1),線段PA中點的軌跡方程是( )（A）(2y+1)2=-12x（B）(2y+1)2=12x （C）(2y-1)2=-12x（D）(2y-1)2=12x例34. 過點（2，0）與圓相內(nèi)切的圓的圓心的軌跡是（）（A）橢圓（B）雙曲線（C）拋物線（D）圓例35. 已知的周長是16，B則動點的軌跡方程是( )(A)(B) (C) (D)例36. 橢圓中斜率為的平行弦中點的軌跡方程為 .例37. 已知動圓P與定圓C: （x2）y相外切，又與定直線l：x相切,那么動圓的圓心P的軌跡方程是_.例38. 在直角坐標系中,則點的軌跡方程是_.第五部分：圓錐曲線綜合問題直線與圓錐曲線的位置關系直線與圓錐曲線的位置關系和判定直線與圓錐曲線的位置關系有三種情況：相交、相切、相離.直線方程是二元一次方程,圓錐曲線方程是二元二次方程,由它們組成的方程組,經(jīng)過消元得到一個一元二次方程,直線和圓錐曲線相交、相切、相離的充分必要條件分別是、.直線與圓錐曲線相交所得的弦長直線具有斜率,直線與圓錐曲線的兩個交點坐標分別為,則它的弦長注:實質(zhì)上是由兩點間距離公式推導出來的,只是用了交點坐標設而不求的技巧而已(因為，運用韋達定理來進行計算.當直線斜率不存在是,則.注: 1.圓錐曲線，一要重視定義，這是學好圓錐曲線最重要的思想方法，二要數(shù)形結(jié)合，既熟練掌握方程組理論，又關注圖形的幾何性質(zhì)，以簡化運算。2.當涉及到弦的中點時，通常有兩種處理方法：一是韋達定理；二是點差法.3.圓錐曲線中參數(shù)取值范圍問題通常從兩個途徑思考:一是建立函數(shù)，用求值域的方法求范圍；二是建立不等式，通過解不等式求范圍。例39. AB為過橢圓=1中心的弦，F(xiàn)(c，0)為橢圓的右焦點，則AFB的面積最大值是( )(A)b2 (B)ab(C)ac (D)bc例40. 若直線ykx2與雙曲線的右支交于不同的兩點，則k的取值范圍是（）, , ,例41.若雙曲線x2y2=1右支上一點P(a, b)到直線y=x的距離為，則ab的值是( ). 或 (D)2或2例42.拋物線y=x2上的點到直線2x- y =4的距離最近的點的坐標是( ) (B)(1,1) (C) () (D) (2,4)例43. 拋物線y2=4x截直線所得弦長為3，則k的值是( )(A)2 (B)-2 (C)4 (D)-4例44. 把曲線按向量平移后得曲線，曲線有一條準線方程為，則的值為（ ） 例45.如果直線與雙曲線沒有交點，則的取值范圍是 .例46. 已知拋物線上兩點關于直線對稱，且，那么m的值為 .例47. 以雙曲線y2=1左焦點F，左準線l為相應焦點、準線的橢圓截直線y=kx+3所得弦恰被x軸平分，則k的取值范圍是_.例48. 雙曲線3x2-y2=1上是否存在關于直線y=2x對稱的兩點A、B?若存在，試求出A、B兩點的坐標；若不存在，說明理由.例題答案例1. D 例2. B 例3. C 先考慮M+m=2a，然后用驗證法.例4. B提示：e=,P點到左準線的距離為2.5，它到左焦點的距離是2， 2a=10, P點到右焦點的距離是8，P點到右焦點的距離與到左焦點的距離之比是4 : 1;例5. B，.例6. C提示：橢圓3x24y2=48中，a=4, c=2, e=, 設橢圓上的P點到右準線的距離為d，則=, |AP|2|PF|=|AP|d, 當AP平行于x軸且P點在A點與右準線之間時，|AP|d為一直線段，距離最小，此時P點縱坐標等于，P點坐標是(2, )例7. (3,4) 或(-3, 4)例8. (1)或; (2) ;(3)或; (4) 或.例9. 例10. 解:設橢圓方程為+=1,(a>b>0)PQx軸時，F(xiàn)(-c,0)，|FP|=，又|FQ|=|FP|且OPOQ，|OF|=|FP|,即c=ac=a2-c2,e2+e-1=0,e=與題設e=不符,所以PQ不垂直x軸.PQy=k(x+c),P(x1,y1),Q(x2,y2),e=,a2=c2,b2=c2,所以橢圓方程可化為:3x2+12y2-4c2=0,將PQ方程代入，得(3+12k2)x2+24k2cx+12k2c2-4c2=0,x1+x2=,x1x2=由|PQ|=得·=OPOQ,·= -1即x1x2+y1y2=0,(1+k2)x1x2+k2c(x1+x2)+c2k2=0把，代入，解得k2=，把代入解得c2=3a2=4,b2=1，則所求橢圓方程為+y2=1.例11. B 例12. C 例13. D 例14. C 例15. C例16. A假設,由雙曲線定義且,解得而由勾股定理得點評考查雙曲線定義和方程思想.例17. 例18. 例19.設雙曲線方程為(0), , 雙曲線方程為;設雙曲線方程為 ,解之得k=4, 雙曲線方程為評注：與雙曲線共漸近線的雙曲線方程為(0)，當>0時，焦點在x軸上；當<0時，焦點在y軸上。與雙曲線共焦點的雙曲線為(a2+k>0，b2-k>0)。比較上述兩種解法可知，引入適當?shù)膮?shù)可以提高解題質(zhì)量，特別是充分利用含參數(shù)方程的幾何意義，可以更準確地理解解析幾何的基本思想.例20. 解題思路分析：法一：顯然AB斜率存在設AB：y-2=k(x-1) 由得：(2-k2)x2-2k(2-k)x-k2+4k-6=0當>0時，設A（x1,y1），B（x2,y2） 則 k=1，滿足>0 直線AB：y=x+1 法二：設A（x1,y1），B（x2,y2）則兩式相減得：(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2) x1x2 AB：y=x+1代入得：>0評注：法一為韋達定理法，法二稱為點差法，當涉及到弦的中點時，常用這兩種途徑處理。在利用點差法時，必須檢驗條件>0是否成立。（2）此類探索性命題通?？隙M足條件的結(jié)論存在，然后求出該結(jié)論，并檢驗是否滿足所有條件.本題應著重分析圓的幾何性質(zhì)，以定圓心和定半徑這兩定為中心設A、B、C、D共圓于OM，因AB為弦，故M在AB垂直平分線即CD上；又CD為弦，故圓心M為CD中點。因此只需證CD中點M滿足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|由得：A（-1，0），B（3，4）又CD方程：y=-x+3由得：x2+6x-11=0設C（x3,y3），D（x4,y4），CD中點M（x0,y0）則 M（-3，6） |MC|=|MD|=|CD|=又|MA|=|MB|= |MA|=|MB|=|MC|=|MD| A、B、C、D在以CD中點，M（-3，6）為圓心，為半徑的圓上評注：充分分析平面圖形的幾何性質(zhì)可以使解題思路更清晰，在復習中必須引起足夠重視.例21. B() 例22. B例23. B(過P可作拋物線的切線兩條，還有一條與x軸平行的直線也滿足要求。)例24. C作為選擇題可采用特殊值法,取過焦點，且垂直于對稱軸的直線與拋物線相交所形成線段分別為p,q，則p=q=|FK|,例25. 解析：運用拋物線的準線性質(zhì).答案：B 例26. x2=8y 例27. p2例28. 例29.例30. 解：由題意，直線AB不能是水平線， 故可設直線方程為：.又設，則其坐標滿足消去x得由此得因此,即.故O必在圓H的圓周上.又由題意圓心H（）是AB的中點，故由前已證OH應是圓H的半徑，且.從而當k=0時，圓H的半徑最小，亦使圓H的面積最小.此時，直線AB的方程為：x=2p.注:1.解決直線和圓錐曲線的位置關系問題，一般方法是聯(lián)立方程組，消元得一元二次方程，必須討論二次項系數(shù)和判別式，利用韋達定理尋找兩根之和與兩根之積之間的關系求解有時借助圖形的幾何性質(zhì)更為簡潔此題設直線方程為x=ky+2p；因為直線過x軸上是點Q(2p，0)，通?？梢赃@樣設，可避免對直線的斜率是否存在討論2凡涉及弦的中點及中點弦問題，利用平方差法；涉及垂直關系往往也是利用韋達定理，設而不求簡化運算3在引入點參數(shù)(本題中以AB弦的兩個端點的坐標作為主參數(shù))時，應盡量減少參數(shù)的個數(shù)，以便減少運算量由OAOB得x1x2+y1y2=O這個關系對于解決此類問題十分有用4列出目標函數(shù)，|OH|=P，運用函數(shù)思想解決解析幾何中的最值問題是解決此類問題的基本思路，也可利用基本不等式a2+b22ab當且僅當a=b時“=”成立求解例31. B 例32. D 例33. C 例34. A例35. B例36. 9x+16y=0 (橢圓內(nèi)部分 例37. y8x 例38. 例39. 解析：SAFB=2SAOF，當點A位于短軸頂點處面積最大.答案：D 例40. D41. B 42. B 數(shù)形結(jié)合估算出D例43. D例40. C由已知得曲線的準線為,焦點在軸上且,例45.k< 例46. 例47. (0，)例48. 解：設AB：y=-x+m,代入雙曲線方程得11x2+4mx-4(m2+1)=0,這里=(4m)2-4×11-4(m2+1)=16(2m2+11)0恒成立，設A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點為M(x0,y0),則x1+x2=-，x0=-,y0=-x0+m=,若A、B關于直線y=2x對稱，則M必在直線y=2x上，=-得m=1，由雙曲線的對稱性知，直線y=-x與雙曲線的交點的A、B必關于直線y=2x對稱.存在A、B且求得A(，-)，B(-，)