平面与圆锥面的截线课件
解析:设⊙O 的半径为 R,母线 VA=l, 2πR 则侧面展开图的中心角为 = 2π, l π ∴圆锥的半顶角α= . 4 如图,连接 OE.∵点 O、E 分别是 AB、VB 的中点,
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∴OE∥VA, π ∴∠VOE=∠AVO= . 4 又∵AB⊥CD,VO⊥CD, ∴CD⊥平面 VAB, ∴平面 CDE⊥平面 VAB, 即平面 VAB 为截面 CDE 的轴面, π ∴∠VOE 为截面与轴线所夹的角,即为 . 4 又∵圆锥的半顶角与截面与轴线的夹角相等, 故截面 CDE 与圆锥的截线为一抛物线.
分析:由 β>α 知截线为椭圆通过数形结合转化到相应平面中求解. 解析:连接 O1F1、O2F2、O1O2 交 F1F2 于 O 点, O 1F 1 r 在 Rt△O1F1O 中,OF1= = . tan ∠O1OF1 tan β O 2F 2 R 在 Rt△O2F2O 中,OF2= = . tan ∠O2OF2 tan β R+r ∴F1F2=OF1+OF2= . tan β R+r 同理,O1O2= .连接 O1A1、O2A2 过 O1 作 O1H⊥O2A2. sin β 在 Rt△O1O2H 中,
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由于Q1Q2为两圆S1、S2所在平行平面之间的母线段长,因此Q1Q2的长为 定值.
栏 目 链 接 由上述可知,双曲线的结构特点是:双曲线上任意一点到两个定 点(即双曲线的两个焦点)的距离之差的绝对值为常数.
例2 已知,圆锥侧面展开图扇形的中心角为π,AB、 CD是圆锥面的正截面上互相垂直的两条直径,过CD和 母线VB的中点E作一截面,求截面与圆锥的轴线所夹 角的大小,并说明截线是什么圆锥曲线.
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►变式训练 1.若上述例1中,条件不变,则当β=α>0时,平面π与圆锥的交线 为________. 栏 目 链 接答案:椭圆 Nhomakorabea 题型二
圆锥曲线的几何性质
例3 如图,已知圆锥母线与轴的夹角为α,平面π与轴线夹角为β, Dandelin球的半径分别为R、r,且α<β,R>r,求平面π与圆锥面交线 的焦距F1F2,轴长G1G2. 栏 目 链 接
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R+r O1H=O1O2·cos α= ·cos α.又 O1H=A1A2, sin β 由切线定理,容易验证 G1G2=A1A2, R+r ∴G1G2= ·cos α. sin β
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►变式训练 2.平面π与圆锥的轴线平行,圆锥母线与轴线夹角为60°,则平面与 圆锥交线的离心率是________. 2 栏 目 链 接
3.3 平面与圆锥面的截线
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1.理解圆锥面的概念. 2.了解圆锥面被平面截得的圆锥曲线的各种情况.
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题型一 圆锥曲线的判定 例1 如图,已知平面π与圆锥的轴的夹角为β,圆锥母线与轴的夹角为α, 求证:β<α时,平面π与圆锥的交线为双曲线.
证明:如图,当β<α时,平面π与圆锥的两部分相交.在圆锥的两部分 分别嵌入Dandelin球,与平面π的两个切点分别是点F1、F2,与圆锥两部 分截得的圆分别为S1、S2. 在截口上任取一点P,连接PF1、PF2.过点P和圆锥的顶点O作母线,分别 与两个球相切于点Q1、Q2,则PF1=PQ1,PF2=PQ2,所以|PF1-PF2|= |PQ1-PQ2|=Q1Q2.