圆锥曲线专题复习课件.ppt
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1、第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,双,向,固,基,础,点,面,讲,考,向,多,元,提,能,力,教,师,备,用,题,返回目录,返回目录,1,理解数形结合的思想,2,了解圆锥曲线的简单应用,考试大纲,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,知,识,梳,理,一、直线与圆锥曲线的位置关系,1,一般地,直线与圆锥曲线相交,有,_,交点,(,特,殊情况除外,),;相切时有,_,交点,返回目录,双,向,固,基,础,两个,一个,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,2,判断直线与圆锥曲线的位置关系时,通常将直线,方程与圆锥曲线方程联立,消去,y,(,或,x,),,转化为关于,x,(,或,y,),的方程,ax,2,bx,
2、c,0(,或,ay,2,by,c,0),的形式,若,a,0,,则直线与圆锥曲线有一个交点,此时,若圆锥,曲线为抛物线,则直线与抛物线的,_,平行;若圆,锥曲线为双曲线,则直线与双曲线的,_,平行,若,a,0,,当判别式,_,时,直线与圆锥曲线相交;,当判别式,_,时,直线与圆锥曲线相切;当判别式,_,时,直线与圆锥曲线相离,3,直线与圆锥曲线的位置关系的讨论,还可以利用数形,结合的方法解决,返回目录,双,向,固,基,础,对称轴,渐近线,0,0,0,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,返回目录,双,向,固,基,础,二、圆锥曲线的弦长,设斜率为,k,的直线,l,与圆锥曲线,C,的两个交点为,A,(,
3、x,1,,,y,1,),,,B,(,x,2,,,y,2,),,,则,|,AB,|,1,k,2,|,x,1,x,2,|,(,1,k,2,),(,x,1,x,2,),2,4,x,1,x,2,或,|,AB,|,1,1,k,2,|,y,1,y,2,|,?,?,?,?,?,?,?,?,1,1,k,2,(,y,1,y,2,),2,4,y,1,y,2,;斜率不存在时,,|,AB,|,_,|,y,1,y,2,|,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,三、中点弦问题和对称问题,1,解决中点弦问题常使用韦达定理与中点公式,也可,以使用点差法:即若弦,AB,的中点坐标为,(,x,0,,,y,0,),,先设两,个交点,A
4、,(,x,1,,,y,1,),,,B,(,x,2,,,y,2,),,分别代入圆锥曲线的方程,,得,f,(,x,1,,,y,1,),0,,,f,(,x,2,,,y,2,),0,,两式相减、分解因式,再将,x,1,x,2,2,x,0,,,y,1,y,2,2,y,0,代入其中,即可求出直线的斜,率,返回目录,双,向,固,基,础,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,2,对称问题有两种,一种是中心对称问题,用中点,公式和韦达定理即可解决;一种是轴对称问题,常见的是,圆锥曲线上存在关于某直线的对称点,可以根据轴对称关,系列出方程组,用方程思想解决,四、圆锥曲线中的最值或定值问题,此类问题大致分为两类:一类是
5、涉及距离、面积、比值、,乘积的最值或定值;一类是求直线与圆锥曲线的几何元素,的最值或定值以及这些元素存在最值或定值时确定与之相,关的一些问题解决的方法一般是方程思想、不等式方法、,几何方法、三角函数方法等,返回目录,双,向,固,基,础,疑,难,辨,析,返回目录,双,向,固,基,础,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,1,直线与圆锥曲线交点个数的应用判断,(1),平行于双曲线的渐近线的直线与双曲线只有一个,公共点,(,),(2),我们把满足,y,2,0,2,px,0,(,p,0),的点,P,(,x,0,,,y,0,),叫做抛物线,内部的点那么过抛物线内部的点所作的直线恒与抛物,线有两个交点,(,)
6、,(3),直线,y,kx,1,与椭圆,x,2,5,y,2,9,1,恒有两个公共,点,(,),答案,(1),(2),(3),返回目录,双,向,固,基,础,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,解析,(1),将与渐近线平行的直线的方程与双曲线方程,联立方程组,该方程组只有唯一一组解;也可以作图分析,,得出只有一个公共点,(2),若所作直线平行于抛物线的对称轴,,则该直线与抛物,线只有一个交点,(3),直线过定点,(0,,,1),,,且该点在椭圆内,所以直线与椭,圆恒有两个公共点,返回目录,双,向,固,基,础,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,2,中点弦问题的处理,(1),已知,(4,,,2),是直线,
7、l,被椭圆,x,2,36,y,2,9,1,所截得的线,段的中点,则,l,的方程是,x,2,y,8,0.(,),(2),椭圆,x,2,4,y,2,2,1,中过点,P,(1,,,1),的弦恰好被点,P,平,分,则此弦所在直线方程是,x,2,y,3,0.(,),答案,(1),(2),返回目录,双,向,固,基,础,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,解析,(1),设直线,l,与椭圆相交于,A,(,x,1,,,y,1,),,,B,(,x,2,,,y,2,),则,x,2,1,36,y,2,1,9,1,,,且,x,2,2,36,y,2,2,9,1,,,两式相减得,y,1,y,2,x,1,x,2,x,1,x,2
8、,4,(,y,1,y,2,),,,又,x,1,x,2,8,,,y,1,y,2,4,,,y,1,y,2,x,1,x,2,1,2,,,故直线,l,的方程为,y,2,1,2,(,x,4),,,即,x,2,y,8,0.,返回目录,双,向,固,基,础,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,(2),设弦的两个端点分别是,A,(,x,1,,,y,1,),,,B,(,x,2,,,y,2,),,,代,入椭圆方程并作差得:,1,4,(,x,1,x,2,)(,x,1,x,2,),1,2,(,y,1,y,2,)(,y,1,y,2,),0,,,又,x,1,x,2,2,,,y,1,y,2,2,,,代入得,y,1,y,2,x,
9、1,x,2,1,2,.,则此弦所在直线方程是,x,2,y,3,0.,说明:,A,表示简单题,,B,表示中等题,,C,表示难题,示,例均选自,2008,年,2012,年安徽卷,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,考点统计,题型,(,考频,),考例,(,难度,),1.,定点问题,0,2.,定值问题,0,3.,范围问题,0,4.,最值问题,0,?,探究点一,定点问题,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,例,1,2012,邯郸一模,在平面直角坐标系中,点,P,(,x,,,y,),为动点,已知点,A,(,2,,,0),,,B,(,2,,,0),,直
10、线,P,A,与,PB,的斜率之积为,1,2,.,(1),求动点,P,轨迹,E,的方程;,(2),过点,F,(1,,,0),的直线,l,交曲线,E,于,M,,,N,两点,,设,点,N,关于,x,轴的对称点为,Q,(,M,,,Q,不重合,),,,求证:,直线,MQ,过定点,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,思考流程,(1),条件:,P,A,与,PB,的斜率之积为,1,2,;目,标:求点,P,的轨迹方程;方法:直接设定代入,(2),条件:椭圆方程、直线系过点,(1,,,0),等;目标:直,线,MQ,恒过定点;方法:以参数表达直线系方程、代入椭,圆方程,设出,M,,,N,
11、的坐标,得出,Q,坐标,建立直线系,MQ,的方程,证明直线过定点,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,解:,(1),由题知:,y,x,2,y,x,2,1,2,,,化简得,x,2,2,y,2,1(,y,0),(2),方法一:设,M,(,x,1,,,y,1,),,,N,(,x,2,,,y,2,),,,Q,(,x,2,,,y,2,),,,l,:,x,my,1,,,代入,x,2,2,y,2,1(,y,0),整理得,(,m,2,2),y,2,2,my,1,0,,,y,1,y,2,2,m,m,2,2,,,y,1,y,2,1,m,2,2,,,MQ,的方程为,y,y,1,y,1,y
12、,2,x,1,x,2,(,x,x,1,),返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,令,y,0,,,得,x,x,1,y,1,(,x,2,x,1,),y,1,y,2,my,1,1,my,1,(,y,2,y,1,),y,1,y,2,2,my,1,y,2,y,1,y,2,1,2.,直线,MQ,过定点,(2,,,0),返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,方法二:设,M,(,x,1,,,y,1,),,,N,(,x,2,,,y,2,),,,Q,(,x,2,,,y,2,),,,l,:,y,k,(,x,1),,,代入,x,2,2,y,2,1(,y,0),整理得
13、,(1,2,k,2,),x,2,4,k,2,x,2,k,2,2,0,,,x,1,x,2,4,k,2,1,2,k,2,,,x,1,x,2,2,k,2,2,1,2,k,2,,,MQ,的方程为,y,y,1,y,1,y,2,x,1,x,2,(,x,x,1,),返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,令,y,0,,,得,x,x,1,y,1,(,x,2,x,1,),y,1,y,2,x,1,k,(,x,1,1,)(,x,2,x,1,),k,(,x,1,x,2,2,),2,x,1,x,2,(,x,1,x,2,),x,1,x,2,2,2.,直线,MQ,过定点,(2,,,0),归纳总结,解
14、析几何中证明直线过定点,一般是先选,择一个参数建立直线系方程,然后再根据直线系方程过定,点时方程的成立与参数没有关系得到一个关于,x,,,y,的方程,组,以这个方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,变式题,2012,安庆市模拟,已知椭圆,C,:,x,2,a,2,y,2,b,2,1(,a,b,0),的左,右焦点为,F,1,,,F,2,,,e,1,3,.,过,F,1,的直线,l,交椭,圆,C,于,A,,,B,两点,,|,AF,2,|,,,|,AB,|,,,|,BF,2,
15、|,成等差数列,且,|,AB,|,4.,(1),求椭圆,C,的方程;,(2),M,,,N,是椭圆,C,上的两点,若线段,MN,被直线,x,1,平分,证明:线段,MN,的中垂线过定点,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,解:,(1),|,AF,2,|,,,|,AB,|,,,|,BF,2,|,成等差数列,,|,AF,2,|,|,BF,2,|,2|,AB,|.,4,a,|,AF,2,|,|,AF,1,|,|,BF,2,|,|,BF,1,|,|,AF,2,|,|,BF,2,|,|,AB,|,3|,AB,|,12,,,得,a,3,,,又,e,c,a,1,3,,,所以,c,1,
16、,,b,a,2,c,2,2,2,,,所求的椭圆方程为,x,2,9,y,2,8,1.,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,(2),设,M,(,x,1,,,y,1,),,,N,(,x,2,,,y,2,),,,MN,的中点为,(1,,,y,0,),,,由题意知,x,2,1,9,y,2,1,8,1,,,x,2,2,9,y,2,2,8,1.,两式相减,得,(,x,1,x,2,)(,x,1,x,2,),9,(,y,1,y,2,)(,y,1,y,2,),8,0,,,k,MN,y,1,y,2,x,1,x,2,8,(,x,1,x,2,),9,(,y,1,y,2,),8,9,y,0,,
17、,所以线段,MN,的中垂线方程为,y,y,0,9,y,0,8,(,x,1),,,易证,此直线经过定点,(,1,9,,,0,),.,?,探究点二,定值问题,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,例,2,2012,东城二模,已知椭圆,x,2,a,2,y,2,b,2,1(,a,b,0),的左焦点为,F,1,(,1,,,0),,长轴长与短轴长的比是,2,3.,(1),求椭圆的方程;,(2),过,F,1,作两直线,m,,,n,交椭圆于,A,,,B,,,C,,,D,四点,若,m,n,,求证:,1,|,AB,|,1,|,CD,|,为定值,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,
18、圆锥曲线的热点问题,思考流程,(1),条件:左焦点,F,1,(,1,,,0),,长轴长与短,轴长的比是,2,3,;目标:求椭圆的方程;方法:待定系,数法,(2),条件:过,F,1,作两直线,m,,,n,交椭圆于,A,,,B,,,C,,,D,四点,,m,n,;目标:求证,1,|,AB,|,1,|,CD,|,为定值;方法:以参,数表达直线系方程、代入椭圆方程,设出,A,,,B,,,C,,,D,的,坐标,得出,AB,,,CD,的长,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,解:,(1),由已知得,?,?,?,?,?,2,a,2,b,2,3,,,c,1,,,a,2,b,2,c,2
19、,.,解得,a,2,,,b,3.,故所求椭圆方程为,x,2,4,y,2,3,1.,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,(2),证明:,由,(1),知,F,1,(,1,,,0),,,当直线,m,斜率存在时,,,设直线,m,的方程为,y,k,(,x,1)(,k,0),由,?,?,?,?,?,y,k,(,x,1,),,x,2,4,y,2,3,1,得,(3,4,k,2,),x,2,8,k,2,x,4,k,2,12,0.,由于,0,,,设,A,(,x,1,,,y,1,),,,B,(,x,2,,,y,2,),,,则有,x,1,x,2,8,k,2,3,4,k,2,,,x,1,x,
20、2,4,k,2,12,3,4,k,2,,,|,AB,|,(,1,k,2,),(,x,1,x,2,),2,4,x,1,x,2,(,1,k,2,),?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,8,k,2,3,4,k,2,2,4,4,k,2,12,3,4,k,2,12,(,1,k,2,),3,4,k,2,.,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,同理,|,CD,|,12,(,1,k,2,),3,k,2,4,.,所,以,1,|,AB,|,1,|,CD,|,3,4,k,2,12,(,1,k,2,),3,k,2,4,12,(,1,k,2,),7,(,1,k,2
21、,),12,(,1,k,2,),7,12,.,当直线,m,斜率不存在时,,此时,|,AB,|,3,,,|,CD,|,4,,,1,|,AB,|,1,|,CD,|,1,3,1,4,7,12,.,综上,,,1,|,AB,|,1,|,CD,|,为定值,7,12,.,归纳总结,定点、定值问题的基本技巧是引进变动的,参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒,成立、数式变换等寻找不受参数影响的量,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,变式题,2012,海淀二模,已知椭圆,C,:,x,2,a,2,y,2,b,2
22、,1(,a,b,0),的右焦点为,F,(1,,,0),,且点,?,?,?,?,?,?,?,?,1,,,2,2,在椭圆,C,上,(1),求椭圆,C,的标准方程;,(2),已知点,Q,?,?,?,?,?,?,?,?,5,4,,,0,,动直线,l,过点,F,,且直线,l,与椭圆,C,交于,A,,,B,两点,证明:,QA,QB,为定值,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,解:,(1),由题意知,c,1.,根据椭圆的定义得,2,a,(,1,1,),2,?,?,?,?,?,?,?,?,2,2,0,2,2,2,2,2,,,即,a,2.,所以,b,2,2,1,1.,所以椭圆,C,的
23、标准方程为,x,2,2,y,2,1.,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,(2),当直线,l,的斜率为,0,时,,,A,(,2,,,0),,,B,(,2,,,0),则,QA,QB,?,?,?,?,?,?,?,?,2,5,4,,,0,?,?,?,?,?,?,?,?,2,5,4,,,0,7,16,.,当直线,l,的斜率不为,0,时,设直线,l,的方程为:,x,ty,1,,,A,(,x,1,,,y,1,),,,B,(,x,2,,,y,2,),由,?,?,?,?,?,x,2,2,y,2,1,,,x,ty,1,可得,(,t,2,2),y,2,2,ty,1,0.,显然,0,,,
24、且,?,?,?,?,?,?,?,y,1,y,2,2,t,t,2,2,,,y,1,y,2,1,t,2,2,.,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,因为,x,1,ty,1,1,,,x,2,ty,2,1,,,所以,?,?,?,?,?,?,?,?,x,1,5,4,,,y,1,?,?,?,?,?,?,?,?,x,2,5,4,,,y,2,?,?,?,?,?,?,?,?,ty,1,1,4,?,?,?,?,?,?,?,?,ty,2,1,4,y,1,y,2,(,t,2,1),y,1,y,2,1,4,t,(,y,1,y,2,),1,16,(,t,2,1),1,t,2,2,1,4,t,2
25、,t,t,2,2,1,16,2,t,2,2,t,2,2,(,t,2,2,),1,16,7,16,.,即,QA,QB,7,16,.,综上,,QA,QB,为定值,?,探究点三,范围问题,返回目录,点,面,讲,考,向,第,47,讲,圆锥曲线的热点问题,例,3,2012,太原一模,已知椭圆,E,:,x,2,a,2,y,2,b,2,1(,a,b,0),,其焦点为,F,1,,,F,2,,离心率为,2,2,,直线,l,:,x,2,y,2,0,与,x,轴,,y,轴分别交于点,A,,,B,.,(1),若点,A,是椭圆,E,的一个顶点,求椭圆的方程;,(2),若线段,AB,上存在点,P,,且满足,|,PF,1,|
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