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第二章章末總結(jié)
知識(shí)點(diǎn)一 圓錐曲線的定義和性質(zhì)
對(duì)于圓錐曲線的有關(guān)問(wèn)題,要有運(yùn)用圓錐曲線定義解題的意識(shí),“回歸定義”是一種重要的解題策略;應(yīng)用圓錐曲線的性質(zhì)時(shí),要注意與數(shù)形結(jié)合思想、方程思想結(jié)合起來(lái).總之,圓錐曲線的定義、性質(zhì)在解題中有重要作用,要注意靈活運(yùn)用.
例1 已知雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,離心率為2,F(xiàn)1,F(xiàn)2為左、右焦點(diǎn),P為雙曲線上一點(diǎn),且∠F1PF2=60°,S△PF1F2=12,求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
知識(shí)點(diǎn)二 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
直線與圓錐曲線一般有三種位置關(guān)系:相交、相切、相離.
在直線與雙
2、曲線、拋物線的位置關(guān)系中有一種情況,即直線與其交于一點(diǎn)和切于一點(diǎn),二者在幾何意義上是截然不同的,反映在代數(shù)方程上也是完全不同的,這在解題中既是一個(gè)難點(diǎn)也是一個(gè)十分容易被忽視的地方.圓錐曲線的切線是圓錐曲線的割線與圓錐曲線的兩個(gè)交點(diǎn)無(wú)限靠近時(shí)的極限情況,反映在消元后的方程上,就是一元二次方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,即判別式等于零;而與圓錐曲線有一個(gè)交點(diǎn)的直線,是一種特殊的情況(拋物線中與對(duì)稱軸平行,雙曲線中與漸近線平行),反映在消元后的方程上,該方程是一次的.
例2
如圖所示,O為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P(2,0)且斜率為k的直線l交拋物線y2=2x于M(x1,y1),N(x2,y2)兩點(diǎn).
(
3、1)求x1x2與y1y2的值;
(2)求證:OM⊥ON.
知識(shí)點(diǎn)三 軌跡問(wèn)題
軌跡是解析幾何的基本問(wèn)題,求解的方法有以下幾種:
(1)直接法:建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,設(shè)動(dòng)點(diǎn)為(x,y),根據(jù)幾何條件直接尋求x、y之間的關(guān)系式.
(2)代入法:利用所求曲線上的動(dòng)點(diǎn)與某一已知曲線上的動(dòng)點(diǎn)的關(guān)系,把所求動(dòng)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為已知?jiǎng)狱c(diǎn).具體地說(shuō),就是用所求動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)x、y來(lái)表示已知?jiǎng)狱c(diǎn)的坐標(biāo)并代入已知?jiǎng)狱c(diǎn)滿足的曲線的方程,由此即可求得所求動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)x、y之間的關(guān)系式.
(3)定義法:如果所給幾何條件正好符合圓、橢圓、雙曲線、拋物線等曲線的定義,則可直接利用這些已知曲線的方程寫出
4、動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程.
(4)參數(shù)法:當(dāng)很難找到形成曲線的動(dòng)點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)x,y所滿足的關(guān)系式時(shí),借助第三個(gè)變量t,建立t和x,t和y的關(guān)系式x=φ(t),y=Φ(t),再通過(guò)一些條件消掉t就間接地找到了x和y所滿足的方程,從而求出動(dòng)點(diǎn)P(x,y)所形成的曲線的普通方程.
例3 設(shè)點(diǎn)A、B是拋物線y2=4px (p>0)上除原點(diǎn)O以外的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),已知OA⊥OB,OM⊥AB,垂足為M,求點(diǎn)M的軌跡方程,并說(shuō)明它表示什么曲線?
知識(shí)點(diǎn)四 圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值問(wèn)題
圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值問(wèn)題是高考命題的一個(gè)熱點(diǎn),也是圓錐曲線問(wèn)題中的一個(gè)難點(diǎn),解決這個(gè)難點(diǎn)沒(méi)有常規(guī)
5、的方法,但解決這個(gè)難點(diǎn)的基本思想是明確的,定點(diǎn)、定值問(wèn)題必然是在變化中所表現(xiàn)出來(lái)的不變的量,那么就可以用變化的量表示問(wèn)題的直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等,這些直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系不受變化的量所影響的某個(gè)點(diǎn)或值,就是要求的定點(diǎn)、定值.化解這類問(wèn)題難點(diǎn)的關(guān)鍵就是引進(jìn)變化的參數(shù)表示直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等,根據(jù)等式的恒成立、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量.
例4 若直線l:y=kx+m與橢圓+=1相交于A、B兩點(diǎn)(A、B不是左、右頂點(diǎn)),A2為橢圓的右頂點(diǎn)且AA2⊥BA2,求證:直線l過(guò)定點(diǎn).
知識(shí)點(diǎn)五 圓錐曲線中的最值、范圍問(wèn)題
圓錐曲線中的最值、范圍問(wèn)題,是
6、高考熱點(diǎn),主要有以下兩種求解策略:
(1)平面幾何法
平面幾何法求最值問(wèn)題,主要是運(yùn)用圓錐曲線的定義和平面幾何知識(shí)求解.
(2)目標(biāo)函數(shù)法
建立目標(biāo)函數(shù)解與圓錐曲線有關(guān)的最值問(wèn)題,是常規(guī)方法,其關(guān)鍵是選取適當(dāng)?shù)淖兞拷⒛繕?biāo)函數(shù),然后運(yùn)用求函數(shù)最值的方法確定最值.
例5 已知A(4,0),B(2,2)是橢圓+=1內(nèi)的兩定點(diǎn),點(diǎn)M是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),求|MA|+|MB|的最值.
例6 已知F1、F2為橢圓x2+=1的上、下兩個(gè)焦點(diǎn),AB是過(guò)焦點(diǎn)F1的一條動(dòng)弦,求△ABF2面積的最大值.
章末總結(jié)答案
重點(diǎn)解讀
例1 解
如圖所示,設(shè)雙曲線方
7、程為-=1 (a>0,b>0).
∵e==2,∴c=2a.
由雙曲線的定義,
得||PF1|-|PF2||=2a=c,
在△PF1F2中,由余弦定理,得:
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos60°
=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1||PF2|(1-cos60°),
即4c2=c2+|PF1||PF2|.①
又S△PF1F2=12,
∴|PF1||PF2|sin60°=12,
即|PF1||PF2|=48.②
由①②,得c2=16,c=4,
則a=2,b2=c2-a2=12,
∴所求的雙曲線方程為-=1.
例2 (1)解
8、 過(guò)點(diǎn)P(2,0)且斜率為k的直線方程為:y=k(x-2).
把y=k(x-2)代入y2=2x,
消去y得k2x2-(4k2+2)x+4k2=0,
由于直線與拋物線交于不同兩點(diǎn),
故k2≠0且Δ=(4k2+2)2-16k4=16k2+4>0,
x1x2=4,x1+x2=4+,
∵M(jìn)、N兩點(diǎn)在拋物線上,
∴y·y=4x1·x2=16,
而y1·y2<0,∴y1y2=-4.
(2)證明∵=(x1,y1),=(x2,y2),
·=x1·x2+y1·y2=4-4=0.
⊥,即OM⊥ON.
例3 解 設(shè)直線OA的方程為y=kx (k≠±1,因?yàn)楫?dāng)k=±1時(shí),直線AB的斜率不存在
9、),則直線OB的方程為y=-,
進(jìn)而可求A、B(4pk2,-4pk).
于是直線AB的斜率為kAB=,
從而kOM=,
∴直線OM的方程為y=x,①
直線AB的方程為y+4pk=(x-4pk2).②
將①②相乘,得y2+4pky=-x(x-4pk2),
即x2+y2=-4pky+4pk2x=4p(k2x-ky),③
又k2x-ky=x,代入③式并化簡(jiǎn),
得(x-2p)2+y2=4p2.
當(dāng)k=±1時(shí),易求得直線AB的方程為x=4p.
故此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(4p,0),也在(x-2p)2+y2=4p2 (x≠0)上.
∴點(diǎn)M的軌跡方程為(x-2p)2+y2=4p2 (x≠0
10、),
∴其軌跡是以(2p,0)為圓心,半徑為2p的圓,去掉坐標(biāo)原點(diǎn).
例4
證明 設(shè)A(x1,y1),
B(x2,y2),
聯(lián)立
得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
則
即
又y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2
=.
∵橢圓的右頂點(diǎn)為A2(2,0),AA2⊥BA2,
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0.
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0.
∴+++4=0.
∴7m2+16km+4k2=0,
解得m1=-2k,m2=-,且均滿足3+4k2-m2>0.
當(dāng)m1=-2k時(shí),l
11、的方程為y=k(x-2),
直線過(guò)定點(diǎn)(2,0),與已知矛盾.
當(dāng)m2=-時(shí),l的方程為y=k,直線過(guò)定點(diǎn),
∴直線l過(guò)定點(diǎn).
例5 解 因?yàn)锳(4,0)是橢圓的右焦點(diǎn),設(shè)A′為橢圓的左
焦點(diǎn),則A′(-4,0),由橢圓定義知|MA|+|MA′|=10.
如圖所示,則|MA|+|MB|=|MA|+|MA′|+|MB|-|MA′|=10+|MB|-|MA′|≤
10+|A′B|.
當(dāng)點(diǎn)M在BA′的延長(zhǎng)線上時(shí)取等號(hào).
所以當(dāng)M為射線BA′與橢圓的交點(diǎn)時(shí),
(|MA|+|MB|)max=10+|A′B|=10+2.
又如圖所示,|MA|+|MB|=|MA|+|MA′|-|MA′|+|MB|
=10-(|MA′|-|MB|)
≥10-|A′B|,
當(dāng)M在A′B的延長(zhǎng)線上時(shí)取等號(hào).
所以當(dāng)M為射線A′B與橢圓的交點(diǎn)時(shí),
(|MA|+|MB|)min=10-|A′B|=10-2.
例6 解 由題意,|F1F2|=2.
設(shè)直線AB方程為y=kx+1,
代入橢圓方程2x2+y2=2,
得(k2+2)x2+2kx-1=0,
則xA+xB=-,xA·xB=-,
∴|xA-xB|=.
S△ABF2=|F1F2|·|xA-xB|
=2×
=2×
≤2×=.
當(dāng)=,即k=0時(shí),
S△ABF2有最大面積為.