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高考数学复习点拨:圆锥曲线的定义及其应用

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圆锥曲线的定义尽管简单,但很重要,是推导标准方程和研究几何性质的基础和根源。

高考常常涉及,2008高考试题中有七套考察了定义。

回归定义和有意识
利用定义是高三学生需要加强的一个意识。

把握圆锥曲线的定义从两个方面入手即可:定义表达式和限制条件。

现归纳
1.求曲线的轨迹,即定义法。

2.涉及椭圆和双曲线上的点和两个焦点的“焦点三角形”问题,常利用定义表达式结合余弦定理解决。

3.研究曲线上的点和定点间距离的最值问题(和抛物线的焦点弦问题)。

这里分别讲述:
一.椭圆的定义及应用 1.定义的把握:
题组训练:⑴.若动点M (x,y )到定点F1(-4,0)和F2(4,0)的距离的和为10,则动点M 的轨迹为( )
A.椭圆
B.双曲线
C.线段
D.无图形
⑵.若动点M (x,y )到定点F1(-4,0)和F2(4,0)的距离的和为
8,则动点M 的轨迹是 。

⑶.若动点M (x,y )到定点F1(-4,0)和F2(4,0)的距离 的和为
6,则动点M 的轨迹是 。

⑷.方程()104)4(x 2222=-++++y x y ,表示的曲线是
答案: ⑴. A ⑵. 线段21F F
⑶.不存在
⑷.焦点为F1(0,-4),F2(0,4),长轴长为10的椭圆
2.定义的应用
例1.如图,圆O 的半径为定长r ,A 是圆O 内一个定点,圆上任意一点,线段AP 的垂直平分线l 和半径OP Q ,当点P 在圆上运动时,点Q 的轨迹是什么? 解答:连接AQ ,QO+QP=QO+QA>AO ,所以点Q 的轨迹是
以A 和O 为焦点半径r 为长轴长的椭圆。

例2.M 是椭圆14
92
2=+y x 上的任意一点,F 1、F 2是椭圆的左右焦点,21MF MF ⨯则的最大值是 . 分析:621=+MF MF Θ,
21MF MF ⨯≤2
212⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+MF MF =9 ∴答案是9
二.双曲线的定义及应用
1.定义的把握: 题组训练 ⑴. 方程
()()855x 2
22
2=+--
++y x y 的表示的曲线是
⑵. 若动点M (x,y )到定点F1(-5,0)和F2(5,0)的距离的差为6,则动点M 的轨迹为( )
A.双曲线
B.双曲线的一支
C.一条射线
D.无图形 ⑶. 方程
()()12552
22
2=+--
++y x y x 表示的曲线是 。

⑷. 方程()()844x 2
22
2±=-+-++y x y 表示的曲线是 答案:
⑴. 焦点为F1(-5,0),F2(5,0),实轴长为8的双曲线 ⑵. B ⑶.不存在
⑷.以(0,4)或(0,-4)为端点,沿着y 轴正向或负向的一条射线 2.定义的应用
例1.(2008·山东卷·(10))设椭圆C 1的离心率为13
5
,焦点在X 轴上且长轴
长为26.若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为( )
(A )13422
22=-y x (B)15132222=-y x
(C)14
322
22=-y x (D)112132222=-y x
解析:由题意可以求出双曲线的焦距是10,实轴长是8,根据双曲线定义可求得
方程,选A
例2. (2008·湖北卷·19). 如图,在以点O 为圆心,
||4AB =为直径的半圆ADB 中,OD AB ⊥,P 是半圆弧上一点,30POB ∠=︒,
曲线C 是满足||||||MA MB -为定值的动点M 的轨迹,且曲线C 过点P . (Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C 的方程; (Ⅱ)(略)
解:(Ⅰ)以O 为原点,AB 、OD 所在直线分别为x 轴、y 轴,建立平面直角坐标系,则A (-2,0),B (2,0),D (0,2),P (1,3),依题意得
|MA |-|MB |=|PA |-|PB |=221321)32(2222=)(+--++<|AB |
=4.
∴曲线C 是以原点为中心,A 、B 为焦点的双曲线. 设实平轴长为a ,虚半轴长为b ,半焦距为c , 则c =2,2a =22,∴a 2=2,b 2=c 2-a 2=2.
∴曲线C 的方程为12
22
2=-y x . (Ⅱ)(略)
三.抛物线的定义及应用 1.定义的把握: 题组训练
⑴.若动点M (x,y)与定点F(2,0)和定直线l:x+2=0的距离相等,则M 点的轨迹为( )
A.椭圆
B.双曲线
C.抛物线
D.直线
⑵. 若动点M (x,y)与定点F(2,0)比它到定直线l: x+4=0的距离小2,则M
点的轨迹是
⑶. 若动点M (x,y)与定点F(2,3)和定直线l: x+y-5=0的距离相等,则M 点
的轨迹是 答案:⑴.C
⑵.以F 为焦点,直线 x+2=0为准线的抛物线 ⑶.过F (2,3)且与直线x+y-2=0垂直的直线 2.定义的应用
例1.已知动圆A 和圆C :(x-3)2+y2=1外切,且和定直线x=-2相切,求动圆圆心A 的轨迹方程。

解:设动圆A的半径为R,则 |AC |=R+|PC |,
动圆A 和定直线x=-2相切, R=|AQ|,
将直线左移一个单位,得直线x=-3
_y
_x
_ P _o
_ A
_ B
_ C _ Q
易知|AR |=|AQ |+|QR |=R+|PC |=|AC |
所以圆心A的轨迹为以C为焦点,直线RD 为准线的抛物线,轨迹方程为:
x 12y 2=
例2.
已知定点M (3,2),F 是抛物线y2=2x 的焦点,在此抛物线上求一点P ,使|PM|+|PF|取得最小值,求点P 的坐标 分析:
如图,由抛物线的定义:
抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等。

即|PF| = |PN|
∴ |PM|+|PF|= |PM|+|PN|
∴当 M 、P 、N 三点共线时距离之和最小。

跟踪练习:
1.(2008·浙江卷·20)(本题15分)已知曲线C 是到点P (83,21-)和到直线8
5
-
=y 距离相等的点的轨迹。

λ是过点Q (-1,0)的直线,M 是C 上(不在λ上)
的动点;A 、B 在λ上,x MB MA ⊥⊥,λ轴(如图)。

(Ⅰ)求曲线C 的方程; (Ⅱ)(略) 解:(Ⅰ)设()N x y ,为C 上的点,则
2
2
13||28NP x y ⎛
⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
N 到直线5
8
y =-的距离为58y +.
22
135288x y y ⎛
⎫⎛⎫++-=+ ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭.
化简,得曲线C 的方程为2
1()2
y x x =+. (Ⅱ)(略)
2.已知动圆A 和圆B :(x+3)2 +y 2=81内切,并和圆C :(x-3)2 +y 2=1外切,求
动圆圆心A 的轨迹方程。

解:设动圆A的半径为R,则
动圆A 和圆B 内切,所以|AB |=|PB |-R,
动圆A 和圆C 外切,所以 |AC |=|CQ |+R , 所以|AB |+ |AC |
=|PB |+|CQ |=9+1=10
由椭圆定义知,动圆圆心A 的轨迹为B,C为焦点的椭圆,方程为: 3.已知动圆A 和圆B :(x+3)2+y2=9及
圆C :(x-3)2+y2=1都内切,求动圆圆心A 的轨迹方程。

解:设动圆A的半径为R,则
动圆A 和圆B 内切,所以|AB |=R-|PB |, 动圆A 和圆C 外切,所以 |AC |=R-|CQ |, 所以|AC |-|AB | =|PB |-|CQ | =3-1=2
由双曲线定义知,动圆圆心A 的轨迹为B,C为焦点的双曲线的一支,方程为:
()118
22
-≤=+x y x。

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