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高考圆锥曲线专题,高考圆锥曲线题型归类总结

tamoadmin 2024-07-06 人已围观

简介1.(高考)圆锥曲线的极坐标方程各字母代表的意义2.巧解圆锥曲线中的定点和定值问题3.一道数学高考题 关于圆锥曲线的,帮帮忙4.高考圆锥曲线运算技巧5.高考数学中圆锥曲线的经典例子?圆锥曲线定义的应用 规律与方法: 1、圆锥曲线的定义是相应标准方程和几何性质的“源”,对于圆锥曲线的有关问题,要有运用圆锥曲线定义解题的意识,“回归定义”是一种重要的解题策略. 2、研究有关点间的距离的最值问题时,常用

1.(高考)圆锥曲线的极坐标方程各字母代表的意义

2.巧解圆锥曲线中的定点和定值问题

3.一道数学高考题 关于圆锥曲线的,帮帮忙

4.高考圆锥曲线运算技巧

5.高考数学中圆锥曲线的经典例子?

高考圆锥曲线专题,高考圆锥曲线题型归类总结

圆锥曲线定义的应用

规律与方法:

1、圆锥曲线的定义是相应标准方程和几何性质的“源”,对于圆锥曲线的有关问题,要有运用圆锥曲线定义解题的意识,“回归定义”是一种重要的解题策略.

2、研究有关点间的距离的最值问题时,常用定义把曲线上的点到焦点的距离转化为到另一焦点的距离或利用定义把曲线上的点到焦点的距离转化为其到相应准线的距离,再利用数形结合的思想去解决有关的最值问题.

例1 若点M(2,1),点C是椭圆x216+y2

7

=1的右焦点,点A是椭圆的动点,则|AM|+|AC|的最

小值是________

跟踪训练1 已知椭圆x29+y2

5=1,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,点A(1,1)为椭圆内一点,

点P为椭圆上一点,求|PA|+|PF1|的最大值.

2

题型二 有关圆锥曲线性质的问题

规律与方法

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,大都可以顺利求解.

例2 已知椭圆x23m2+y25n2=1和双曲线x22m2-y2

3n2=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线

方程是

跟踪训练2 已知双曲线x2a2-y2b2=1的离心率为2,焦点与椭圆x225+y2

9=1的焦点相同,那

么双曲线的焦点坐标为________;渐近线方程为________.

题型三 直线与圆锥曲线位置关系问题

规律与方法:

1.直线和圆锥曲线的位置关系可分为三类:无公共点、仅有一个公共点及有两个相异的公共点.其中,直线与圆锥曲线仅有一个公共点,对于椭圆,表示直线与其相切;对于双曲线,表示与其相切或直线与双曲线的渐近线平行;对于抛物线,表示与其相切或直线与其对称轴平行.

2.有关直线与圆锥曲线的位置关系的题目可能会涉及直线与圆锥曲线的关系中的弦长、焦点弦及弦中点问题、取值范围、最值等问题.

3.这类问题综合性强,分析这类问题,往往利用数形结合的思想和“设而不求”的方法、对称的方法及根与系数的关系等.

例3 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的离心率为6

3,短轴一个端点到右焦点的距离为3.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为3

2

,求△AOB面积的最大值.

3

跟踪训练3 已知向量a=(x,3y),b=(1,0)且(a+3b)⊥(a-3b). (1)求点Q(x,y)的轨迹C的方程;

(2)设曲线C与直线y=kx+m相交于不同的两点M、N,又点A(0,-1),当|AM|=|AN|时,求实数m的取值范围

题型四 与圆锥曲线有关的轨迹问题

规律与方法:

轨迹是动点按一定规律运动而形成的,轨迹的条件可以用动点坐标表示出来.求轨迹方程的基本方法是

(1)直接法求轨迹方程:建立适当的直角坐标系,根据条件列出方程; (2)待定系数法求轨迹方程:根据曲线的标准方程; (3)定义法求轨迹方程:动点的轨迹满足圆锥曲线的定义;

(4)代入法求轨迹方程:动点M(x,y)取决于已知曲线C上的点(x0,y0)的坐标变化,根据两者关系,得到x,y,x0,y0的关系式,用x,y表示x0,y0,代入曲线C的方程. 例4 如图,已知线段AB=4,动圆O1与线段AB切于点C,且AC-BC=22,过点A、B分别作圆O1切线,两切线交于点P,且P、O1均在AB的同侧,求动点P的轨迹方程.

(高考)圆锥曲线的极坐标方程各字母代表的意义

微元法:任取x,x+dx小段,绕y轴旋转,得一个空心圆柱体,沿平行于y轴剪开,得一个长方体:厚为dx,宽为f(x),长2πx(圆的周长),故dV=2πxf(x)dx。

旋转而得的立体是一个中间圆台形镂空、以x=2为旋转轴的立体,所谓在[0,1]上取小区间[x,x+dx],实际上是在x处取了一个厚为dx、环绕直线x=2的圆环,该圆环的周长是2π(2-x),高是上半圆周对应的函数减去直线对应的函数,厚度是dx,周长×高×厚度就是微元dV

最常见的换“元”技巧有如下几种

(1)“时间元”与“空间元”间的相互代换(表现时、空关系的运动问题中最为常见);

(2)“体元”、“面元”与“线元”间的相互代换(实质上是降“维”);

(3)“线元”与“角元”间的相互代换(“元”的表现形式的转换);

(4)“孤立元”与“组合元”间的相互代换(充分利用“对称”特征)。

巧解圆锥曲线中的定点和定值问题

圆锥曲线的极坐标方程都是ρ=(ep)/[1-ecosθ]。ρ表示曲线上的点到极点的距离,θ曲线上的点与极点的连线与极轴的夹角。e的不同值,这个方程就显示不同的曲线类型。0<e<1时是椭圆,e=1时是抛物线,e>1时是双曲线。

一道数学高考题 关于圆锥曲线的,帮帮忙

圆锥曲线是解析几何的重要内容之一,也是高考重点考查的内容和热点,知识综合性较强,对学生逻辑思维能力计算能力等要求很高,这些问题重点考查学生方程思想、函数思想、转化与化归思想的应用.定值问题与定点问题是这类题目的典型代表,为了提高同学们解题效率,特别是高考备考效率,本文列举了一些典型的定点和定值问题,以起到抛砖引乇的作用.

求解直线和曲线过定点问题的基本解题模板是:把直线或曲线方程中的变量 , 当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于 , 的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点,或者可以通过特例探求,再用一般化方法证明.

例1已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,椭圆 过点 ,直线

交 轴于 ,且 , 为坐标原点.

(1)求椭圆 的方程;

(2)设 是椭圆 上的顶点,过点 分别作出直 , 线交椭圆于 , 两点,设这两条直线的斜率

分别为 , ,且 ,证明:直线 过定点.

解析

(1) ,

, ,

, ,即

(2)设 方程为 代入椭圆方程

, ,

代入 得:

所以, 直线必过 .

总结求曲线方程主要方法是方程的思想,将向量的条件转化为垂直.直线和圆锥曲线的位置关系一方面要体现方程思想,另一方面要结合已知条件,从图形角度求解.联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解是一个常用的方法. 涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系、设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解.

解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值,求定值问题常见的解题模板有两种:

①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;

②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.

例2已知抛物线 ,直线 与 交于 , 两点,且 ,其中 为坐标原点.

(1)求抛物线 的方程;

(2)已知点 的坐标为 ,记直线 、 的斜率分别为 , ,证明: 为定值.

解析

(1)解:设 , ,

联立方程组 ,

消元得 ,

所以 , .

又 ,

所以 ,从而 .

(2)因为 ,

所以 ,

因此

又 , ,

所以 .

即 为定值.

高考圆锥曲线运算技巧

设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),F(1,0),由向量FA+向量FB+向量FC=向量0,则x1+x2+x3=3,向量FA的模+向量FB的模+向量FC模=(x1+p/2)+(x2+p/2)+(x3+p/2)=6。(利用抛物线的特点,将向量FA的模转移到准线上)

高考数学中圆锥曲线的经典例子?

高考圆锥曲线运算技巧如下:

类型一:相切问题,求参数:

椭圆:A2a2+B2b2=C2 “2”是指数,ABC是直线一般方程的系数。

a不是长半轴长,是x轴上的半轴长,b是y轴上的半轴长。

相离和相交的记忆方法按圆与直线位置关系改大于和小于号即可求范围了。

类型二:切线夹角为直角:

切线焦点轨迹:椭圆:x2+y2=a2+b2。

双曲线x2+y2=a2-b2。

抛物线:准线。

圆锥曲线两点间距离公式:[(x0-x1)^2+(y0-y1)^2]^1/2=√[(1+k^2)(x0-x1)^2]。

k是两点多在直线斜率[(x0-x1)^2+(y0-y1)^2]^1/2?这步在过程中必须写,因为书上没后面这个公式,这算是一步推到步骤“^”是指数。

最后过程可以用韦达定理化简,进而直接求距离。但韦达定理有个条件在前面必须写:△>0,千万不要用类型一的式子去检验,直接交代就行。

圆锥曲线是一个几何与计算结合的问题,而不是计算题,思考深入就能少算,计算量可以弥补思考的不足。

椭圆标准方程典型例题

例1 已知椭圆 的一个焦点为(0,2)求 的值.

分析:把椭圆的方程化为标准方程,由 ,根据关系 可求出 的值.

解:方程变形为 .因为焦点在 轴上,所以 ,解得 .

又 ,所以 , 适合.故 .

例2 已知椭圆的中心在原点,且经过点 , ,求椭圆的标准方程.

分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,

求出参数 和 (或 和 )的值,即可求得椭圆的标准方程.

解:当焦点在 轴上时,设其方程为 .

由椭圆过点 ,知 .又 ,代入得 , ,故椭圆的方程为 .

当焦点在 轴上时,设其方程为 .

由椭圆过点 ,知 .又 ,联立解得 , ,故椭圆的方程为 .

例3 的底边 , 和 两边上中线长之和为30,求此三角形重心 的轨迹和顶点 的轨迹.

分析:(1)由已知可得 ,再利用椭圆定义求解.

(2)由 的轨迹方程 、 坐标的关系,利用代入法求 的轨迹方程.

解: (1)以 所在的直线为 轴, 中点为原点建立直角坐标系.设 点坐标为 ,由 ,知 点的轨迹是以 、 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因 , ,有 ,

故其方程为 .

(2)设 , ,则 . ①

由题意有 代入①,得 的轨迹方程为 ,其轨迹是椭圆(除去 轴上两点).

例4 已知 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点 到两焦点的距离分别为 和 ,过 点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.

解:设两焦点为 、 ,且 , .从椭圆定义知 .即 .

从 知 垂直焦点所在的对称轴,所以在 中, ,

可求出 , ,从而 .

∴所求椭圆方程为 或 .

例5 已知椭圆方程 ,长轴端点为 , ,焦点为 , , 是椭圆上一点, , .求: 的面积(用 、 、 表示).

分析:求面积要结合余弦定理及定义求角 的两邻边,从而利用 求面积.

解:如图,设 ,由椭圆的对称性,不妨设 ,由椭圆的对称性,不妨设 在第一象限.由余弦定理知: ? .①

由椭圆定义知: ②,则 得 .

故 .

例6 已知动圆 过定点 ,且在定圆 的内部与其相内切,求动圆圆心 的轨迹方程.

分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式.

解:如图所示,设动圆 和定圆 内切于点 .动点 到两定点,

即定点 和定圆圆心 距离之和恰好等于定圆半径,

即 .∴点 的轨迹是以 , 为两焦点,

半长轴为4,半短轴长为 的椭圆的方程: .

说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.

例7 已知椭圆 ,(1)求过点 且被 平分的弦所在直线的方程;

(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;

(3)过 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;

(4)椭圆上有两点 、 , 为原点,且有直线 、 斜率满足 ,

求线段 中点 的轨迹方程.

分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.

解:设弦两端点分别为 , ,线段 的中点 ,则

①-②得 .

由题意知 ,则上式两端同除以 ,有 ,

将③④代入得 .⑤

(1)将 , 代入⑤,得 ,故所求直线方程为: . ⑥

将⑥代入椭圆方程 得 , 符合题意, 为所求.

(2)将 代入⑤得所求轨迹方程为: .(椭圆内部分)

(3)将 代入⑤得所求轨迹方程为: .(椭圆内部分)

(4)由①+②得 : , ⑦, 将③④平方并整理得

, ⑧, , ⑨

将⑧⑨代入⑦得: , ⑩

再将 代入⑩式得: , 即 .

此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.

例8 已知椭圆 及直线 .

(1)当 为何值时,直线与椭圆有公共点?

(2)若直线被椭圆截得的弦长为 ,求直线的方程.

解:(1)把直线方程 代入椭圆方程 得 ,

即 . ,解得 .

(2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为 , ,由(1)得 , .

根据弦长公式得 : .解得 .方程为 .

说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.

这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式 ;解决弦长问题,一般应用弦长公式.

用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.

例9 以椭圆 的焦点为焦点,过直线 上一点 作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点 应在何处?并求出此时的椭圆方程.

分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.

解:如图所示,椭圆 的焦点为 , .

点 关于直线 的对称点 的坐标为(-9,6),直线 的方程为 .

解方程组 得交点 的坐标为(-5,4).此时 最小.

所求椭圆的长轴: ,∴ ,又 ,

∴ .因此,所求椭圆的方程为 .

例10 已知方程 表示椭圆,求 的取值范围.

解:由 得 ,且 .

∴满足条件的 的取值范围是 ,且 .

说明:本题易出现如下错解:由 得 ,故 的取值范围是 .

出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中 这个条件,当 时,并不表示椭圆.

例11 已知 表示焦点在 轴上的椭圆,求 的取值范围.

分析:依据已知条件确定 的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出 的取值范围.

解:方程可化为 .因为焦点在 轴上,所以 .

因此 且 从而 .

说明:(1)由椭圆的标准方程知 , ,这是容易忽视的地方.

(2)由焦点在 轴上,知 , . (3)求 的取值范围时,应注意题目中的条件 .

例12 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过 和 两点的椭圆方程.

分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,

可设其方程为 ( , ),且不必去考虑焦点在哪个坐标轴上,直接可求出方程.

解:设所求椭圆方程为 ( , ).由 和 两点在椭圆上可得

即 所以 , .故所求的椭圆方程为 .

例13 知圆 ,从这个圆上任意一点 向 轴作垂线段,求线段中点 的轨迹.

分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题.这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹.

解:设点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,则 , .

因为 在圆 上,所以 .

将 , 代入方程 得 .所以点 的轨迹是一个椭圆 .

说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,这种方法具体做法如下:首先设动点的坐标为 ,

设已知轨迹上的点的坐标为 ,然后根据题目要求,使 , 与 , 建立等式关系,

从而由这些等式关系求出 和 代入已知的轨迹方程,就可以求出关于 , 的方程,

化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握.

例14 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在 轴上的椭圆,过它对的左焦点 作倾斜解为 的直线交椭圆于 , 两点,求弦 的长.

分析:可以利用弦长公式 求得,

也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求.

解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.

.因为 , ,所以 .因为焦点在 轴上,

所以椭圆方程为 ,左焦点 ,从而直线方程为 .

由直线方程与椭圆方程联立得: .设 , 为方程两根,所以 , , , 从而 .

(法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.

由题意可知椭圆方程为 ,设 , ,则 , .

在 中, ,即 ;

所以 .同理在 中,用余弦定理得 ,所以 .

(法3)利用焦半径求解.

先根据直线与椭圆联立的方程 求出方程的两根 , ,它们分别是 , 的横坐标.

再根据焦半径 , ,从而求出 .

例15 椭圆 上的点 到焦点 的距离为2, 为 的中点,则 ( 为坐标原点)的值为A.4   B.2  C.8  D.

解:如图所示,设椭圆的另一个焦点为 ,由椭圆第一定义得 ,所以 ,

又因为 为 的中位线,所以 ,故答案为A.

说明:(1)椭圆定义:平面内与两定点的距离之和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆.

(2)椭圆上的点必定适合椭圆的这一定义,即 ,利用这个等式可以解决椭圆上的点与焦点的有关距离.

例16 已知椭圆 ,试确定 的取值范围,使得对于直线 ,椭圆 上有不同的两点关于该直线对称.

分析:若设椭圆上 , 两点关于直线 对称,则已知条件等价于:(1)直线 ;(2)弦 的中点 在 上.

利用上述条件建立 的不等式即可求得 的取值范围.

解:(法1)设椭圆上 , 两点关于直线 对称,直线 与 交于 点.

∵ 的斜率 ,∴设直线 的方程为 .由方程组 消去 得

 ①。∴ .于是 , ,

即点 的坐标为 .∵点 在直线 上,∴ .解得 . ②

将式②代入式①得 ③

∵ , 是椭圆上的两点,∴ .解得 .

(法2)同解法1得出 ,∴ ,

,即 点坐标为 .

∵ , 为椭圆上的两点,∴ 点在椭圆的内部,∴ .解得 .

(法3)设 , 是椭圆上关于 对称的两点,直线 与 的交点 的坐标为 .

∵ , 在椭圆上,∴ , .两式相减得 ,

即 .∴ .

又∵直线 ,∴ ,∴ ,即①。

又 点在直线 上,∴ ②。由①,②得 点的坐标为 .以下同解法2.

说明:涉及椭圆上两点 , 关于直线 恒对称,求有关参数的取值范围问题,可以采用列参数满足的不等式:

(1)利用直线 与椭圆恒有两个交点,通过直线方程与椭圆方程组成的方程组,消元后得到的一元二次方程的判别式 ,建立参数方程.

(2)利用弦 的中点 在椭圆内部,满足 ,将 , 利用参数表示,建立参数不等式.

例17 在面积为1的 中, , ,建立适当的坐标系,求出以 、 为焦点且过 点的椭圆方程.

解:以 的中点为原点, 所在直线为 轴建立直角坐标系,设 .

则 ∴ 即 ∴ 得

∴所求椭圆方程为

例18 已知 是直线 被椭圆 所截得的线段的中点,求直线 的方程.

分析:本题考查直线与椭圆的位置关系问题.通常将直线方程与椭圆方程联立消去 (或 ),得到关于 (或 )的一元二次方程,再由根与系数的关系,直接求出 , (或 , )的值代入计算即得.

并不需要求出直线与椭圆的交点坐标,这种“设而不求”的方法,在解析几何中是经常采用的.

解:方法一:设所求直线方程为 .代入椭圆方程,整理得

设直线与椭圆的交点为 , ,则 、 是①的两根,∴

∵ 为 中点,∴ , .∴所求直线方程为 .

方法二:设直线与椭圆交点 , .∵ 为 中点,∴ , .

又∵ , 在椭圆上,∴ , 两式相减得 ,

即 .∴ .∴直线方程为 .

方法三:设所求直线与椭圆的一个交点为 ,另一个交点 .

∵ 、 在椭圆上,∴ ①。    ②

从而 , 在方程①-②的图形 上,而过 、 的直线只有一条,∴直线方程为 .

说明:直线与圆锥曲线的位置关系是重点考查的解析几何问题,“设而不求”的方法是处理此类问题的有效方法.

若已知焦点是 、 的椭圆截直线 所得弦中点的横坐标是4,则如何求椭圆方程?

文章标签: # 椭圆 # 方程 # 直线