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高中数学第二章圆锥曲线与方程本章归纳整合新人教A版选修
(3)求轨迹方程的几种常用方法: ①直接法:建立适当的坐标系,设动点为(x,y),根据几 线上的动 点的关系,把所求动点转换为已知动点.具体地说,就是用所 求动点的坐标x,y来表示已知动点的坐标并代入已知动点满足 的曲线的方程,由此即可求得所求动点坐标x,y之间的关系 式.
已知椭圆上的两点 P(3,4),Q
5,43
10.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的两焦点为 F1,F2,M 为椭圆上一点,且∠
F1MF2=90°,求△F1MF2 的面积. 思维点击: (1)用待定系数法求椭圆方程.(2)利用椭圆
定义和直角三角形面积公式求△F1MF2 的面积.
(1)设椭圆方程为 Ax2+By2=1(A>0,B>0,
1.已知双曲线的焦点在 x 轴上,离心率为 2,F1,F2 为 左、右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F1PF2=60°,S△PF1F2 =12 3,求双曲线的标准方程.
解析: 如图所示,设双曲线方程为 ax22-by22=1(a>0,b>0). ∵e=ac=2,∴c=2a.
9A+16B=1, A≠B),则5A+1690B=1,
解得AB= =421150, ,
∴椭圆的标准方程为4x52 +2y02 =1.
(2)由题意知:|MF1|+|MF2|=6 5,
①
|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2=100,
②
由①②解得|MF1|·|MF2|=40,
∴S△F1MF2=12|MF1|·|MF2|=20.
知能整合提升
1.归纳三种圆锥曲线定义、标准方程、几何性质
椭圆
双曲线
抛物线
平面内与两个定 平面内与两个定点 平面内与一个定
定义
点 F1,F2 的距离 F1,F2 的距离的差的 点 F 和一条定直
之和等于常数(大 绝对值等于常数(小 线 l(l 不经过点 F)
于|F1F2|)的点的轨 于|F1F2|且大于零)的 距离相等的点的
利用圆锥曲线的定义解题的策略 (1)在求轨迹方程时,若所求轨迹符合某种圆锥曲线的定 义,则根据圆锥曲线的定义,写出所求的轨迹方程; (2)涉及椭圆、双曲线上的点与两个焦点构成的三角形问题 时,常用定义结合解三角形的知识来解决; (3)在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到焦点的 距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解 决.总之,圆锥曲线的定义、性质在解题中有重要作用,要注 意灵活运用.
(3)几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据 平面几何性质以及椭圆(双曲线)的定义、几何性质,建立参数 之间的关系.通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更 形象、直观.
4.直线与圆锥曲线的位置关系 (1)从几何的角度看,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)从代数的角度看,可通过将表示直线的方程与曲线的方 程组成方程组,消元后利用所得形如一元二次方程根的情况来 判断.
一条对称轴
四个
两个
一个
e=ac,且 0<e<1
e=ac,且 e>1
e=1
e 决定扁平程度 e 决定开口大小 2p 决定开口大小
2.待定系数法求圆锥曲线的标准方程 (1)椭圆、双曲线的标准方程 求椭圆、双曲线的标准方程包括“定位”和“定量”两 方面,一般先确定焦点的位置,再确定参数,当焦点位置不 确定时,要分情况讨论,也可将方程设为一般形式:椭圆方 程为 Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),其中当A1>B1时,焦点在 x 轴上,当A1<B1时,焦点在 y 轴上;双曲线方程为 Ax2+By2 =1(AB<0),当 A<0 时,焦点在 y 轴上,当 B<0 时,焦点在 x 轴上.
3.三法应对离心率 (1)定义法:由椭圆(双曲线)的标准方程可知,不论椭圆 (双曲线)的焦点在 x 轴上还是 y 轴上都有关系式 a2-b2=c2(a2 +b2=c2)以及 e=ac,已知其中的任意两个参数,可以求其他 的参数,这是基本且常用的方法.
(2)方程法:建立参数a与c之间的齐次关系式,从而求出其 离心率,这是求离心率的十分重要的思路及方法.
③定义法:如果所给几何条件正好符合圆、椭圆、双曲 线、抛物线等曲线的定义,则可直接利用这些已知曲线的方程 写出动点的轨迹方程.
④参数法:选择一个(或几个)与动点变化密切相关的量作 为参数,用参数表示动点的坐标(x,y),即得动点轨迹的参数 方程,消去参数,可得动点轨迹的普通方程.
热点考点例析
圆锥曲线的定义
5.解轨迹问题的策略技巧 (1)解决轨迹问题首先要明确圆锥曲线的性质,做好对图形 变化可能性的总体分析,选好相应的解题策略和拟定好具体的 方法,如参数的选取、相关点的变化规律及限制条件等,注意 将动点的几何特性用数学语言来表述. (2)要注意一些轨迹问题所包含的隐含条件,也就是曲线上 点的坐标的取值范围.
另外,在求双曲线的标准方程的过程中,根据不同的已 知条件采取相应方法设方程,常常可以简化解题过程,避免 出错.如与已知双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲 线方程可设为ax22-by22=λ(λ≠0);已知所求双曲线为等轴双曲 线,其方程可设为 x2-y2=λ(λ≠0).
(2)抛物线的标准方程 求抛物线的标准方程时,先确定抛物线的方程类型,再 由条件求出参数 p 的大小.当焦点位置不确定时,要分情况 讨论,也可将焦点在 x 轴或 y 轴上的抛物线方程设为一般形 式 y2=2px(p≠0)或 x2=2py(p≠0),然后建立方程求出参数 p 的值.
迹
点的轨迹
轨迹
标准方程 ax22+by22=1(a>b>0) ax22-by22=1(a>0,b>0) y2=2px(p>0)
关系式 图形
对称性 顶点
离心率 决定形状 的因素
椭圆
双曲线
抛物线
a2-b2=c2
a2+b2=c2
封闭图形
无限延展,但有渐近 无限延展,没有
线
渐近线
对称中心为原点
无对称中心
两条对称轴