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圆锥曲线(教师版全套)

圆锥曲线与方程考纲导读1.掌握椭圆的定义、标准方程、简单的几何性质、了解椭圆的参数方程.2.掌握双曲线的定义、标准方程、简单的几何性质.3.掌握抛物线的定义、标准方程、简单的几何性质.4.了解圆锥曲线的初步应用.高考导航圆锥曲线是高中数学的一个重要内容,它的基本特点是数形兼备,兼容并包,可与代数、三角、几何知识相沟通,历来是高考的重点内容。

纵观近几年高考试题中对圆锥曲线的考查,基本上是两个客观题,一个主观题,分值21分~24分,占15%左右,并且主要体现出以下几个特点:1.圆锥曲线的基本问题,主要考查以下内容:①圆锥曲线的两种定义、标准方程及a、b、c、e、p五个参数的求解.②圆锥曲线的几何性质的应用.2、求动点轨迹方程或轨迹图形在高考中出现的频率较高,此类问题的解决需掌握四种基本方法:直译法、定义法、相关点法、参数法.3.有关直线与圆锥曲线位置关系问题,是高考的重热点问题,这类问题常涉及圆锥曲线的性质和直线的基本知识以及线段中点、弦长等,分析这类问题时,往往要利用数形结合思想和“设而不求”的方法、对称的方法及韦达定理,多以解答题的形式出现.4.求与圆锥曲线有关的参数或参数范围问题,是高考命题的一大热点,这类问题综合性较大,运算技巧要求较高;尤其是与平面向量、平面几何、函数、不等式的综合,特别近年出现的解析几何与平面向量结合的问题,是常考常新的试题,将是今后高考命题的一个趋势.第1课时椭圆基础过关1.椭圆的两种定义(1) 平面内与两定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于21F F )的点的轨迹叫椭圆,这两个定点叫做椭圆的 , 之间的距离叫做焦距. 注:①当2a =|F 1F 2|时,P 点的轨迹是 . ②当2a <|F 1F 2|时,P 点的轨迹不存在.(2) 椭圆的第二定义:到 的距离与到 的距离之比是常数e ,且∈e 的点的轨迹叫椭圆.定点F 是椭圆的 ,定直线l 是 ,常数e 是 . 2.椭圆的标准方程(1) 焦点在x 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是:12222=+by ax ,其中( > >0,且=2a )(2) 焦点在y 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是12222=+b x a y ,其中a ,b 满足: .(3)焦点在哪个轴上如何判断? 3.椭圆的几何性质(对12222=+b y a x ,a > b >0进行讨论)(1) 范围: ≤ x ≤ , ≤ y ≤ (2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标: ,焦点坐标: ,长半轴长: ,短半轴长: ;准线方程: .(4) 离心率:=e ( 与 的比),∈e ,e 越接近1,椭圆越 ;e 越接近0,椭圆越接近于 .(5) 焦半径公式:设21,F F 分别为椭圆的左、右焦点,),(00y x P 是椭圆上一点,则=1PF ,122PF a PF -== 。

4.焦点三角形应注意以下关系补充画出图形): (1) 定义:r 1+r 2=2a(2) 余弦定理:21r +22r -2r 1r 2cos θ=(2c )2(3) 面积:21F PF S ∆=21r 1r 2 sin θ=21·2c | y 0 |(其中P(00,y x )为椭圆上一点,|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ)变式训练2:已知P (x 0,y 0)是椭圆12222=+by a x (a >b >0)上的任意一点,F 1、F 2是焦点,求证:以PF 2为直径的圆必和以椭圆长轴为直径的圆相内切. 证明 设以PF 2为直径的圆心为A ,半径为r .∵F 1、F 2为焦点,所以由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 2|=2r ∴|PF 1|+2r =2a ,即|PF 1|=2(a -r )连结OA ,由三角形中位线定理,知 |OA |=.)(221||211r a r a PF -=-⨯= 故以PF 2为直径的圆必和以长轴为直径的圆相内切.评注 运用椭圆的定义结合三角形中位线定理,使题目得证。

变式训练3:在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-1, 0)、B (1, 0), 动点C 满足条件:△ABC 的周长为2+2 2.记动点C 的轨迹为曲线W . (1)求W 的方程; .例4. 已知椭圆W 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为63,两条准线间的距离为6. 椭圆W 的左焦点为F ,过左准线与x 轴的交点M 任作一条斜率不为零的直线l 与椭圆W 交于不同的两点A 、B ,点A 关于x 轴的对称点为C . (1)求椭圆W 的方程; . 典型例题小结归纳1.在解题中要充分利用椭圆的两种定义,灵活处理焦半径,熟悉和掌握a 、b 、c 、e 关系及几何意义,能够减少运算量,提高解题速度,达到事半功倍之效. 2.由给定条件求椭圆方程,常用待定系数法.步骤是:定型——确定曲线形状;定位——确定焦点位置;定量——由条件求a 、b 、c ,当焦点位置不明确时,方程可能有两种形式,要防止遗漏. .4.“设而不求”,“点差法”等方法,是简化解题过程的常用技巧,要认真领会.5.解析几何与代数向量的结合,是近年来高考的热点,应引起重视.第2课时 双 曲 线变式训练4:)已知中心在原点,左、右顶点A 1、A 2在x 轴上,离心率为321的双曲线C 经过点P (6,6),动直线l 经过△A 1PA 2的重心G 与双曲线C 交于不同两点M 、N ,Q 为线段MN 的中点. (1)求双曲线C 的标准方程5.对于直线与双曲线的位置关系,要注意“数形转化”“数形结合”,既可以转化为方程组的解的个数来确定,又可以把直线与双曲线的渐近线进行比较,从“形”的角度来判断.第3课时 抛 物 线1.抛物线定义:平面内到 和 距离 的点的轨迹典型例题 基础过关 基础过关叫抛物线, 叫抛物线的焦点, 叫做抛物线的准线(注意定点在定直线外,否则,轨迹将退化为一条直线). 2.抛物线的标准方程和焦点坐标及准线方程 ① px y 22=,焦点为 ,准线为 . ② px y 22-=,焦点为 ,准线为 . ③ py x 22=,焦点为 ,准线为 . ④ py x 22-=,焦点为 ,准线为 . 3.抛物线的几何性质:对)0(22>=p px y 进行讨论. ① 点的范围: 、 . ② 对称性:抛物线关于 轴对称. ③ 离心率=e .④ 焦半径公式:设F 是抛物线的焦点,),(o o y x P 是抛物线上一点,则=PF .⑤ 焦点弦长公式:设AB 是过抛物线焦点的一条弦(焦点弦) i) 若),(11y x A ,),(22y x B ,则AB= ,21y y .ii) 若AB 所在直线的倾斜角为θ()0≠θ则AB=. 特别地,当θ2π=时,AB 为抛物线的通径,且AB= .iii) S △AOB = (表示成P 与θ的关系式). iv) ||1||1BF AF +为定值,且等于 .例1. 已知抛物线顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点),3(n A -到焦点的距离为5,求抛物线的方程和n 的值.变式训练1:求顶点在原点,对称轴是x 轴,并且顶点与焦点的距离等于6的抛典型例题物线方程.例2. 已知抛物线C :x y 42=的焦点为F ,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B . (1) 若316=AB ,求直线l 的方程.变式训练2:过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )A .有且仅有一条B .有且仅有两条C .有无数条D .不存在例3. 若A(3,2),F 为抛物线x y 22=的焦点,P 为抛物线上任意一点,求PA PF +的最小值及取得最小值时的P 的坐标.1.(2008·辽宁理,10)已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为 .1.求抛物线方程要注意顶点位置和开口方向,以便准确设出方程,然后用待定系数法.2.利用好抛物线定义,进行求线段和的最小值问题的转化.3.涉及抛物线的弦的中点和弦长等问题要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算.4、解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,应注意焦点弦的几何性质.第4课时 直线与圆锥曲线的位置关系1.直线与圆锥曲线的位置关系,常用研究方法是将曲线方程与直线方程联立,由所得方程组的解的个数来决定,一般地,消元后所得一元二次方程的判别式记为△,△>0时,有两个公共点,△=0时,有一个公共点,△<0时,没有公共点.但当直线方程与曲线方程联立的方程组只有一组解(即直线与曲线只有一个交点)时,直线与曲线未必相切,在判定此类情形时,应注意数形结合.(对于双曲线,重点注意与渐近线平行的直线,对于抛物线,重点注意与对称轴平行的基础过关小结归纳直线)2.直线与圆锥曲线的交点间的线段叫做圆锥曲线的弦.设弦AB 端点的坐标为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),直线AB 的斜率为k ,则:|AB |=————————或:—————————. 利用这个公式求弦长时,要注意结合韦达定理. 当弦过圆锥曲线的焦点时,可用焦半径进行运算. 3.中点弦问题:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是椭圆12222=+b y ax 上不同的两点,且x 1≠x 2,x 1+x 2≠0,M(x 0,y 0)为AB 的中点,则 22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减可得2221212121ab x x y y x x y y -=++⋅--即 .对于双曲线、抛物线,可得类似的结论.变式训练2:若椭圆193622=+y x 的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的斜率为( )A .2B .-2C .31 D .-21变式训练3:设抛物线y x 122=的焦点为F ,经过点P (2,1)的直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,又知点P 恰为AB 的中点,则=+BF AF .1.判断直线与圆锥曲线的位置关系时,注意数形结合;用判别式的方法时,若所得方程二次项的系数有参数,则需考虑二次项系数为零的情况.2.涉及中点弦的问题有两种常用方法:一是“设而不求”的方法,利用端点在曲线上,坐标满足方程,作差构造出中点坐标和斜率的关系,它能简化计算;二典型例题是利用韦达定理及中点坐标公式.对于存在性问题,还需用判别式进一步检验.3.对称问题,要注意两点:垂直和中点.圆锥曲线单元测试题一、选择题1. 中心在原点,准线方程为x =±4,离心率为21的椭圆方程是 ( )A .13422=+y x B .14322=+y x C .1422=+y xD .1422=+y x2. AB 是抛物线y 2=2x 的一条焦点弦,|AB|=4,则AB 中点C 的横坐标是 ( ) A .2B .21C .23D .253. 若双曲线18222=-b y x的一条准线与抛物线y 2=8x 的准线重合,则双曲线的离心率为 ( ) A .2B .22C .4D .245.已知双曲线x 2-22y =1的焦点为F 1、F 2,点M 在双曲线上且21MF MF ⋅=0,则点M 到x 轴的距离为 ( ) A .34 B .35C .332D .36.点P(-3,1)在椭圆12222=+by ax (a >b >0)的左准线上,过点P 且方向为a=(2,-5)的光线,经直线y =-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为( )A .33B .31C .22 D .219. 已知θ为三角形的一个内角,且sinθ+cosθ=21,则方程x 2sinθ-y 2cosθ=1表示 ( ) A .焦点在x 轴上的椭圆B .焦点在y 轴上的椭圆C .焦点在x 轴上的双曲线D .焦点在y 轴上的双曲线 二、填空题11.抛物线y =x 2上到直线2x -y =4的距离最近的点是 .14.椭圆191622=+y x 中,以M(-1,2)为中点的弦所在直线的方程为 .15.以下四个关于圆锥曲线的命题中:① 设A 、B 为两个定点,k 为非零常数,若k PB PA =-,则动点P 的轨迹为双曲线;② 过定圆C 上一定点A 作圆的动弦AB 、O 为坐标原点,若OP 21=(OB OA +),则动点P 的轨迹为椭圆;③ 方程2x 2-5x +2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率; ④ 双曲线192522=-y x 与13522=+y x 有相同的焦点. 其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号). 三、解答题16.已知双曲线的离心率为2,它的两个焦点为F 1、F 2,P 为双曲线上的一点,且∠F 1PF 2=60°,△PF 1F 2的面积为312,求双曲线的方程.。

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