2022年圆锥曲线解题方法技巧归纳 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载圆锥曲线解题方法技巧归纳一、知识储备:1. 直线方程的形式(1)直线方程的形式有五种:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。(2)与直线相关的重要内容倾斜角与斜率tan,0,)k点到直线的距离0022AxByCdAB夹角公式:2121tan1kkk k两直线距离公式(3)弦长公式直线ykxb与圆锥曲线两交点1122(,),(,)A x yB xy间的距离:2121ABkxx221212(1)()4kxxx x或12211AByyk( 若 A点为交点,另一点不在圆锥曲线上,上式仍然成立。) (4)两条直线的位置关系1212llk k=-1 212121/bbkkll且2、圆锥
2、曲线方程及性质(1) 、椭圆的方程的形式(三种形式)标准方程:221(0,0)xymnmnmn且距离式方程:2222()()2xcyxcya参数方程:cos ,sinxayb(2) 、双曲线的方程的形式有两种标准方程:221(0)xym nmn参数方程:距离式方程:2222|()()| 2xcyxcya名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载(3) 、三种圆锥曲线的通径22222bbpaa椭圆:;双曲
3、线:;抛物线:(4) 、圆锥曲线的定义(5) 、焦点三角形面积公式:122tan2F PFPb在椭圆上时, S122cot2F PFPb在双曲线上时, S(其中2221212121212|4,cos,|cos| |PFPFcF PFPFPFPFPFPFPF?u uu ruuu u ruuu r u uu ur)(6) 、记住焦半径公式: (1)00;xaexaey椭圆焦点在轴上时为焦点在 y轴上时为,可简记为“左加右减,上加下减”。(2)0|xe xa双曲线焦点在轴上时为(3)11|,|22ppxxy抛物线焦点在轴上时为焦点在 y轴上时为(6) 、椭圆和双曲线的基本量三角形二、方法储备1、点差
4、法(中点弦问题)设11, yxA、22, yxB,的弦AB中点则有两式相减得3421212121yyyyxxxxABk= 2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有两个参数怎么办?设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式0, 以及根与系数的关系, 代入弦长公式, 设曲线上的两点1122(,),(,)A x yB xy,将这两点代入曲线方程得到12 两个式子,然后1 -2 ,整体消元 ,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A、B、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
5、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载F共线解决之。若有向量的关系,则寻找坐标之间的关系,根与系数的关系结合消元处理。一旦设直线为ykxb,就意味着k 存在。例 1、已知三角形ABC的三个顶点均在椭圆805422yx上,且点 A是椭圆短轴的一个端点(点 A在 y 轴正半轴上) . (1)若三角形ABC的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC的方程 ; (2)若角 A为090,AD垂直 BC于 D,试求点 D的轨迹方程 . 分析: 第一问抓住“重心”
6、 ,利用点差法及重心坐标公式可求出中点弦BC的斜率,从而写出直 线BC的 方 程 。 第 二 问 抓 住 角A为090可 得 出AB AC , 从 而 得016)(14212121yyyyxx,然后利用联立消元法及交轨法求出点D的轨迹方程;解 :( 1 ) 设B (1x,1y) ,C(2x,2y),BC中 点 为 (00,yx),F(2,0)则 有11620, 1162022222121yxyx两式作差有016)(20)(21212121yyyyxxxx04500kyx (1) F(2,0) 为三角形重心,所以由2321xx,得30 x,由03421yy得20y,代入( 1)得56k直线 BC
7、的方程为02856yx2)由 AB AC得016)(14212121yyyyxx(2)设直线 BC方程为8054,22yxbkxy代入, 得080510)54(222bbkxxk2215410kkbxx,222154805kbxx2222122154804,548kkbyykkyy代入( 2)式得0541632922kbb,解得)(4 舍b或94b名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载直线过定点(
8、0,)94,设 D (x,y ) ,则1494xyxy,即016329922yxy所以所求点D的轨迹方程是)4()920()916(222yyx。4、设而不求法例 2、如图,已知梯形ABCD中CDAB2,点 E 分有向线段AC所成的比为,双曲线过 C、D、E三点,且以A、B为焦点当4332时,求双曲线离心率e的取值范围。分析:本小题主要考查坐标法、定比分点坐标公式、双曲线的概念和性质,推理、运算能力和综合运用数学知识解决问题的能力。建立直角坐标系xOy,如图,若设Chc,2,代入12222byax,求得hL,进而求得,EExyLL再代入12222byax,建立目标函数( , , ,)0f a
9、b c,整理( ,)0f e,此运算量可见是难上加难. 我们对h可采取设而不求的解题策略, 建立目标函数( , , ,)0f a b c,整理( , )0f e, 化繁为简 . 解法一:如图,以AB为垂直平分线为y轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系xOy,则 CD y轴因为双曲线经过点C、D,且以 A、B为焦点, 由双曲线的对称性知C 、D关于y轴对称依题意,记 A0, c,Chc,2,E00, yx,其中|21ABc为双曲线的半焦距,h是梯形的高,由定比分点坐标公式得122120cccx,10hy设双曲线的方程为12222byax,则离心率ace由点 C、E在双曲线上,将点C、E的坐标和ac
10、e代入双曲线方程得14222bhe,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载11124222bhe由式得14222ebh,将式代入式,整理得214442e,故1312e由题设4332得,43231322e解得107e所以双曲线的离心率的取值范围为10,7分析:考虑,AEAC为焦半径 , 可用焦半径公式, ,AEAC用,E C的横坐标表示, 回避h的计算 , 达到设而不求的解题策略解法二:建系同解法一,
11、,ECAEaexACaex,22121Ecccx, 又1AEAC, 代 入 整 理1312e, 由 题 设4332得,43231322e解得107e所以双曲线的离心率的取值范围为10,75、判别式法例 3 已知双曲线122:22xyC,直线l过点0 ,2A,斜率为k,当10k时,双曲线的上支上有且仅有一点B到直线l的距离为2,试求k的值及此时点B的坐标。分析 1:解析几何是用代数方法来研究几何图形的一门学科,因此,数形结合必然是研究解析几何问题的重要手段. 从“有且仅有”这个微观入手,对照草图,不难想到:过点B作与l平行的直线,必与双曲线C 相切 . 而相切的代数表现形式是所构造方程的判别式0
12、. 由此出发,可设计如下解题思路:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载10)2(:kxkylkkkxyl2222: 的值解得 k解题过程略 . 分析 2:如果从代数推理的角度去思考,就应当把距离用代数式表达,即所谓“有且仅有一点 B到直线l的距离为2” ,相当于化归的方程有唯一解. 据此设计出如下解题思路:简解 :设点)2,(2xxM为双曲线 C上支上任一点,则点M到直线l的距离为:212222k
13、kxkx10k于是,问题即可转化为如上关于x的方程 . 由于10k,所以kxxx22,从而有.222222kxkxkxkx于是关于x的方程) 1(22222kkxkx把直线 l 的方程代入双曲线方程,消去y,令判别式0直线 l 在 l 的上方且到直线l 的距离为2转化为一元二次方程根的问题求解问题关于 x的方程10212222kkkxkx有唯一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载02)1(2,)2
14、)1(2(222222kxkkkxkkx.02)1(2,022)1(22)1(221222222kxkkkkxkkkxk由10k可知:方程022)1(22) 1(22122222kkxkkkxk的二根同正, 故02) 1(22kxkk恒成立,于是等价于022)1(22) 1(22122222kkxkkkxk. 由如上关于x的方程有唯一解,得其判别式0,就可解得552k. 点评 :上述解法紧扣解题目标,不断进行问题转换,充分体现了全局观念与整体思维的优越性 . 例 4 已知椭圆 C:xy2228和点 P(4,1) ,过 P作直线交椭圆于A、B两点,在线段 AB上取点 Q ,使APPBAQQB,求
15、动点 Q的轨迹所在曲线的方程. 分析:这是一个轨迹问题,解题困难在于多动点的困扰,学生往往不知从何入手。其实,应该想到轨迹问题可以通过参数法求解. 因此,首先是选定参数, 然后想方设法将点Q的横、纵坐标用参数表达,最后通过消参可达到解题的目的. 由于点),(yxQ的变化是由直线AB的变化引起的,自然可选择直线AB的斜率k作为参数,如何将yx,与k联系起来?一方面利用点Q在直线 AB上;另一方面就是运用题目条件:APPBAQQB来转化 . 由 A、B、P 、Q四点共线,不难得到)(82)(4BABABAxxxxxxx,要建立x与k的关系,只需将直线AB的方程代入椭圆C的方程,利用韦达定理即可.
16、通过这样的分析,可以看出, 虽然我们还没有开始解题,但对于如何解决本题,已经做到心中有数 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载在得到kfx之后,如果能够从整体上把握,认识到:所谓消参,目的不过是得到关于yx,的方程(不含k) ,则可由1)4(xky解得41xyk,直接代入kfx即可得到轨迹方程。从而简化消去参的过程。简解 :设),(),(,2211yxQyxByxA,则由QBAQPBAP可得:
17、xxxxxx212144,解之得:)(82)(4212121xxxxxxx(1)设直线 AB的方程为:1)4(xky,代入椭圆C 的方程,消去y得出关于 x 的一元二次方程:08)41(2)41(412222kxkkxk(2).128)41 (2,12) 14(42221221kkxxkkkxx代入( 1) ,化简得:.234kkx (3) 与1)4(xky联立,消去k得:.0)4(42xyx将直线方程代入椭圆方程,消去y,利用韦达定理利用点 Q 满足直线 AB 的方程: y = k (x4)+1,消去参数k 点 Q 的轨迹方程QBAQPBAP)(82)(4BABABAxxxxxxxkfx名师
18、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 20 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载在( 2)中,由02464642kk,解得41024102k,结合( 3)可求得.910216910216x故知点 Q的轨迹方程为:042yx(910216910216x). 点评: 由方程组实施消元,产生一个标准的关于一个变量的一元二次方程,其判别式、韦达定理模块思维易于想到. 这当中,难点在引出参,活点在应用参,重点在消去参. ,而“引参、用参、消参”三步曲,正
19、是解析几何综合问题求解的一条有效通道. 6、求根公式法例 5 设直线l过点 P (0,3) ,和椭圆xy22941顺次交于A、B两点,试求APPB的取值范围 . 分析:本题中,绝大多数同学不难得到:APPB=BAxx,但从此后却一筹莫展, 问题的根源在于对题目的整体把握不够. 事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构造所求变量关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系. 分析 1:从第一条想法入手,APPB=BAxx已经是一个关系式,但由于有两个变量BAxx ,,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3 个变量
20、直线AB的斜率k. 问题就转化为如何将BAxx ,转化为关于k的表达式,到此为止,将直线方程代入椭圆方程,消去y 得出关于x的一元二次方程,其求根公式呼之欲出. 所求量的取值范围把直线 l 的方程 y = kx+3 代入椭圆方程, 消去 y 得到关于 x 的一元二次方程xA= f(k) ,xB = g(k)得到所求量关于k 的函数关系式求根公式AP/PB = ( xA / xB)由判别式得出k 的取值范围名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 20 页 - - -
21、 - - - - - - 学习好资料欢迎下载简解 1:当直线l垂直于 x 轴时,可求得51PBAP; 当l与 x 轴不垂直时,设)(,2211yxByxA,直线l的方程为:3kxy,代入椭圆方程,消去y得045544922kxxk解之得.4959627222, 1kkkx因为椭圆关于y 轴对称,点P在 y 轴上,所以只需考虑0k的情形 . 当0k时,4959627221kkkx,4959627222kkkx,所以21xxPBAP=5929592922kkkk=59291812kkk=25929181k. 由049180)54(22kk, 解得952k,所以51592918112k,综上511P
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