【600分考点-700分考法】高考理科数学:专题(10)圆锥曲线ppt课件.pptx
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1、专题十 圆锥曲线,目 录 CONTENTS,考点一 椭圆,必备知识 全面把握,核心方法 重点突破,考法例析 成就能力,必备知识 全面把握,1椭圆的定义,(1)注意:若2a|F1F2|,则动点的轨迹是线段F1F2;若2a|F1F2|,则动点的轨迹不存在 (2)定义是解决椭圆问题的常用工具,如果题目中的条件能转化为动点到两定点距离和为常数的问题可考虑能否利用椭圆的定义求解,或者有关椭圆上的点到焦点的距离问题,也可考虑利用椭圆的定义求解,平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距 集合语言:PM|MF1|MF2|
2、2a,2a|F1F2|,|F1F2|2c,其中ac0,且a,c为常数,考点一 椭圆,2.椭圆的标准方程,考点一 椭圆,3椭圆的几何性质,考点一 椭圆,7,考点一 椭圆,3椭圆的几何性质,8,(1)椭圆的焦点总在长轴上;离心率表示椭圆的扁平程度当e越大时,椭圆越扁;当e越小时,椭圆越圆 (2)椭圆的几何性质分类 椭圆本身固有的性质(与坐标系无关),如:长轴长、短轴长、焦距、离心率等; 与坐标系有关的性质,如:顶点坐标、焦点坐标等 在解题时要特别注意第类性质,先根据椭圆方程的形式判断出椭圆的焦点在哪个坐标轴上,然后再进行求解,考点一 椭圆,3椭圆的几何性质,4椭圆中的特殊量,考点一 椭圆,10,对
3、于椭圆 由焦半径公式 可得,椭圆上任一点P到焦点F1的最小距离为ac,最大距离为ac,此时点P在长轴的两端点处;由椭圆的对称性知,点P到焦点F2也有相同的结论,(2)椭圆的焦点弦 当直线和椭圆相交时,截在椭圆内的线段(包括端点)叫做椭圆的弦当弦过焦点时,称其为焦点弦 设 是椭圆 上两点,若弦AB过左焦点F1,则,考点一 椭圆,11,(3)椭圆的焦点三角形 设F1,F2为椭圆 的左、右焦点,P为椭圆上异于左、右顶点的点,则PF1F2为焦点三角形 如图所示,,考点一 椭圆,12,焦点三角形的周长是2(ac) 若焦点三角形的内切圆圆心为I,延长PI交线段F1F2于点Q, (角平分线定理), 所以 (
4、和比定理) (4)椭圆的通径长 过焦点且与焦点所在的轴垂直的直线被椭圆截得的弦叫做椭圆的通径设点P(x0,y0)是椭圆通径的一个端点,将 代入相应的焦半径公式,计算得 ,通径是最短的焦点弦,考点一 椭圆,13,核心方法 重点突破,方法1 求椭圆方程的方法,1椭圆标准方程的求法,(1)定义法:根据椭圆的定义确定a2,b2的值,再结合焦点位置求出椭圆的标准方程其中常用的关系有 b2a2c2; 椭圆上任意一点到椭圆两焦点的距离之和等于2a; 椭圆上一短轴端点到椭圆两焦点的距离相等且等于实半轴长a.,用此种方法求动点轨迹时,有时需根据题意舍去一些不符合题意的点,有时可能要分类讨论,不要漏解,考点一 椭
5、圆,14,(2)待定系数法 如果已知椭圆的中心在原点,且确定焦点所在位置,可设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定出关于a,b,c的方程组,解出a2,b2,从而写出椭圆的标准方程(求得的方程可能是一个,也可能是两个,注意合理取舍,但不要漏解) 当焦点位置不确定时,有两种方法可以解决:一种是分类讨论,注意考虑要全面;一种是已知椭圆的中心在原点,可以设椭圆的一般方程为mx2ny21(m0,n0,mn),求椭圆方程一般采取“先定位,后定量”的方法所谓定位,就是研究一下此椭圆是不是标准形式的椭圆,其焦点在x轴上还是在y轴上;所谓定量就是求出椭圆的a,b,c,从而写出椭圆的方程,考点一 椭圆,15,2
6、椭圆系方程,考点一 椭圆,16,例1、求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)两个焦点的坐标分别是(12,0),(12,0),椭圆上一点P到两焦点的距离的和等于26; (2)焦点在坐标轴上,且经过点A( ,2)和B(2 ,1); (3)焦距是2,且经过点P( ,0),【分析】根据题意,先判断椭圆的焦点位置,再设椭圆的标准方程,求出椭圆中的a,b即可若判断不出焦点在哪个坐标轴上,可设椭圆的一般方程,考点一 椭圆,17,考点一 椭圆,18,考点一 椭圆,19,考点一 椭圆,20,考点一 椭圆,21,考点一 椭圆,22,方法2 椭圆定义的应用,椭圆定义的应用类型及方法 (1)利用定义确定平面内的动点
7、的轨迹是否为椭圆; (2)利用定义解决与焦点三角形相关的周长、面积及最值问题利用定义和余弦定理可求得|PF1|PF2|,再结合 进行转化,进而求得焦点三角形的周长和面积其中|PF1|PF2|2a两边平方是常用技巧,考点一 椭圆,23,考点一 椭圆,例3、,【答案】C,24,考点一 椭圆,例4、,【答案】D,25,考点一 椭圆,例5、,【答案】3,26,方法3 椭圆的几何性质,1求椭圆离心率的方法,考点一 椭圆,27,2求椭圆离心率的 取值范围的方法,考点一 椭圆,28,例6、(1)安徽定远重点中学2018模拟在等腰梯形ABCD中, ABCD, tanABC2, AB6, CD2.若以A,B为焦
8、点的椭圆经过C,D两点,则此椭圆的离心率为(),考点一 椭圆,29,考点一 椭圆,30,考点一 椭圆,31,考点一 椭圆,32,【答案】(1) A (2) C (3) A,考点一 椭圆,33,例7、(1)河南名校2018压轴第二次考试已知椭圆E: 的右焦 点为F,短轴的一个端点为M,直线l:5x12y0交椭圆E于A,B两点若|AF| |BF|6,点M到直线l的距离不小于 ,则椭圆E的离心率的取值范围是(),(2)江苏盐城中学2018考前热身已知 为椭圆 的两个焦点,P为椭圆上一点,且 则此椭圆离心率的取值范围是_.,考点一 椭圆,34,考点一 椭圆,35,方法4 有关直线与椭圆位置关系的问题,
9、(1)位置关系的判断:直线方程与椭圆方程联立,消去y或x得到关于x或y的一元二次方程 直线与椭圆相交0; 直线与椭圆相切0; 直线与椭圆相离0. (2)当直线与椭圆相交时:涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求,利用弦长公式 (k为直线的斜率)计算弦长;涉及求平行弦中点的轨迹,求过定点的弦中点的轨迹和求被定点平分的弦所在的直线方程问题,常用“点差法”设而不求,将动点的坐标、弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化其中判别式大于零是检验所求参数的值是否有意义的依据,考点一 椭圆,36,例8、已知椭圆C: 试确定m的取值范围,使得椭圆上有两个不 同的点关于直线y4xm对称,考点一 椭
10、圆,37,考点一 椭圆,38,方法5 椭圆的综合问题,1椭圆中的取值范围和最值问题,利用判别式构造不等式,利用椭圆的有界性及变量间的相互关系挖掘题目中存在的隐含条件,计算中应注意应用函数的思想及参变量的范围对最值问题产生的影响.,考点一 椭圆,39,例9、天津201819设椭圆 的右顶点为A,上顶点为B.已知椭 圆的离心率为 (1)求椭圆的方程; (2)设直线 与椭圆交于P,Q两点,l与直线AB交于点M,且点P,M均在第四象限若BPM的面积是BPQ面积的2倍,求k的值,考点一 椭圆,40,考点一 椭圆,41,2椭圆中的定值、定点、定线问题,从特殊入手,求出定点、定值,再证明定点、定值与变量无关
11、; 直接计算、推理,并在计算、推理的过程中消去变量,从而得到定点、定值 在此类问题中,运用设而不求、整体思想和消元思想可有效地化简运算,考点一 椭圆,42,例10、课标全国201720已知椭圆 中恰有三点在椭圆C上 (1)求C的方程; (2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点若直线P2A与直线P2B的斜率的和为1,证明:l过定点,考点一 椭圆,43,考点一 椭圆,44,3椭圆中的探索性问题,解决这类问题往往采用“假设反证法”或“假设检验法”,也可先由特殊情况得到所求值,再给出一般性的证明,考点一 椭圆,45,例11、四川201620已知椭圆 的两个焦点与短轴的一个 端点是直角三角形的三
12、个顶点,直线 与椭圆E有且只有一个公共点T. (1)求椭圆E的方程及点T的坐标; (2)设O是坐标原点,直线l平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A,B,且与直线l交于点P.证明:存在常数,使得 并求的值,考点一 椭圆,46,考点一 椭圆,47,考法例析 成就能力,考法1 求椭圆的标准方程,例1、课标全国201310已知椭圆 (ab0)的右焦点为 过 点F的直线交E于A,B两点若AB的中点坐标为 则E的方程为(),考点一 椭圆,48,考点一 椭圆,49,【答案】D,考点一 椭圆,50,考法2 椭圆定义的应用,例2、辽宁201415已知椭圆 点M与C的焦点不重合若M关于C的 焦点的对称点分别为A,
13、B,线段MN的中点在C上,则|AN|BN|_.,【答案】12,考点一 椭圆,51,考法3 椭圆的几何性质及其应用,例3、课标全国201812已知F1,F2是椭圆 的左、右焦 点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为 的直线上, 为等腰三角形, F1F2P120,则C的离心率为(),考点一 椭圆,52,考点一 椭圆,53,考点一 椭圆,考点二 双曲线,必备知识 全面把握,核心方法 重点突破,考法例析 成就能力,必备知识 全面把握,1双曲线的定义,平面内与两定点F1,F2的距离的差的绝对值是常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线两定点F1,F2是焦点,两焦点间的距离|F1F2|是焦距,用2c表
14、示,常数用2a表示 (1)若|MF1|MF2|2a,则曲线只表示焦点F2所对应的一支双曲线 (2)若|MF1|MF2|2a,则曲线只表示焦点F1所对应的一支双曲线 (3)若2a2c,动点的轨迹不再是双曲线,而是以F1,F2为端点向外的两条射线 (4)若2a2c时,动点的轨迹不存在 特别地,若a0,则动点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线,考点二 双曲线,56,2双曲线的标准方程,(1) 它表示焦点F1(c,0),F2(c,0)在x轴上的双曲线, 且c2a2b2. (2) 它表示焦点F1(0,c),F2(0,c)在y轴上的双曲线, 且c2a2b2.,考点二 双曲线,57,(1)通过比较两种不同类型
15、的双曲线方程 和 可以看出,如果x2项的系数是正的,那么焦点在x轴上;如果y2项的系数是正的,那么焦点在y轴上双曲线方程中a不一定大于b,因此不能像椭圆那样通过比较分母的大小来判定焦点在哪个坐标轴上这一点与椭圆的判断方法不同 (2)对于方程Ax2By2C(A,B,C均不为零),只有当AB0,n0,mn时为椭圆(特别地,当mn0时为圆);当mn0时为双曲线,而m,n的符号决定了双曲线焦点的位置,考点二 双曲线,58,3双曲线的几何性质,考点二 双曲线,59,考点二 双曲线,60,(1)离心率e的取值范围为(1,).当e越接近于1时,双曲线开口越小;e越接近于时,双曲线开口越大. (2)双曲线的焦
16、点永远在实轴上 (3)双曲线的渐近线方程可以看成是将标准方程中等号右侧的1换成0后得到的两个方程双曲线与它的渐近线无限接近,但永不相交两条渐近线的倾斜角互补,斜率互为相反数,且关于x轴、y轴对称,考点二 双曲线,61,4两种特殊的双曲线,(1)等轴双曲线 定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线其方程为x2y2(0) 性质:ab;e ;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项 (2)共轭双曲线 定义:如果一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线. 性质:它们有共同的渐近线;它们
17、的四个焦点共圆;它们离心率倒数的平方和等于1.,考点二 双曲线,62,5双曲线中的特殊量,(1)双曲线的焦半径 双曲线上的点P(x0,y0)与左(下)焦点F1,或右(上)焦点F2之间的线段长度称作焦半径,分别记作r1|PF1|,r2|PF2|. 若点P在右支上,则 若点P在左支 上,则 若点P在上支上,则 若点P在下支 上,则,考点二 双曲线,63,(2)双曲线的通径 过双曲线的焦点与双曲线实轴所在直线垂直的直线被双曲线截得的线段,称为 双曲线的通径,其长为 (3)双曲线的焦点三角形 设F1,F2为双曲线 的左、右焦点,P为双曲线上异于顶点的点, 则PF1F2为焦点三角形,如图所示,考点二 双
18、曲线,64,考点二 双曲线,65,考点二 双曲线,66,(1)椭圆焦点位置与双曲线焦点位置的判断:判断椭圆的焦点位置是看分母的大小,双曲线的焦点位置由二次项系数的正负来确定 (2)椭圆中a,b,c与双曲线中a,b,c的关系:椭圆中a,b,c的关系是a2b2c2,其中ab,ac;双曲线中a,b,c的关系是c2a2b2,其中ca,cb,a与b之间没有大小要求,考点二 双曲线,67,核心方法 重点突破,双曲线和椭圆一样,都是解析几何的重要部分,双曲线的学习可通过与椭圆的对比去掌握它与直线、圆联系密切,涉及距离公式、弦长问题、面积公式及方程中根与系数的关系等知识,也是高考的重点内容,方法1 求双曲线方
19、程的方法,1定义法,根据双曲线的定义确定a2,b2的值,再结合焦点位置,求出双曲线方程,常用的关系有: c2a2b2;双曲线上任意一点到双曲线两焦点距离的差的绝对值等于2a.,求轨迹方程时,满足条件:|PF1|PF2|2a(02a|F1F2|)的双曲线为双曲线的一支,应注意合理取舍,考点二 双曲线,68,例1、山东济南2018第二次模拟已知F1,F2分别为双曲线 的左、右焦点, P为双曲线上的一点, PF2与x轴垂直, PF1F230,且虚轴长为 ,则双曲线的标准方程为(),【分析】利用双曲线的定义及虚轴长列方程组即可求出双曲线的标准方程,【答案】D,考点二 双曲线,69,2待定系数法,根据双
20、曲线的某些几何性质求双曲线的方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式,善于利用双曲线的对称性简化作图步骤和减少运算量综上可简记为:“巧设方程立好系,待定系数求a,b;结合图形用性质,避免烦琐用定义”,考点二 双曲线,70,例2、已知双曲线的一条渐近线方程是x2y0,且过点P(4,3),求双曲线的标准方程,【分析】思路一:已知渐近线方程,即知道a与b的比值,可用a,b中的一个作为未知数表示出双曲线的标准方程,但要判断焦点的位置,才能确定双曲线方程的类型,再由点P在双曲线上,用待定系数法求出该双曲线的方程 思路二:已知渐近线方程可用双曲线系写出标准方程,
21、再把P点的坐标代入方程可求出参数,从而求出双曲线的方程,考点二 双曲线,71,考点二 双曲线,72,考点二 双曲线,73,方法2 双曲线几何性质的应用,1求双曲线的离心率,考点二 双曲线,74,2求双曲线离心率的取值范围,(1)几何法:借助平面几何图形中的不等关系(线段长度、角度、斜率等),如焦半径 或 三角形中两边之和大于第三边、渐近线等; (2)不等式法:借助题目中给出的不等信息; (3)代数法:借助函数的值域求解范围,3求渐近线,(1)与渐近线平行的直线与双曲线只有一个公共点 (2)双曲线渐近线的斜率与离心率的关系:,考点二 双曲线,75,例3、已知F1,F2分别是双曲线 的左、右焦点,
22、以线段F1F2为 边作等边三角形MF1F2.若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是(),【答案】D,考点二 双曲线,76,例4、双曲线 的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点 (1,0)到直线l的距离与点(1,0)到直线l的距离之和 求双曲线的离心率e的取值范围,考点二 双曲线,77,方法3 焦点三角形中的常用关系,例5、已知F1,F2是双曲线 的两个焦点,点P在双曲线上,且 |PF1|PF2|32,求证:PF1PF2.,【分析】要证PF1PF2,首先容易想到的方法是证明两直线斜率之积为1,这需要先求出点P的坐标(x0,y0)或x02与y02,但计算相当麻烦,再一个方法是
23、用勾股定理,这需要先求出|PF1|与|PF2|,可以考虑用双曲线的定义解决.,考点二 双曲线,78,例6、证明:等轴双曲线x2y2a2(a0)上任意一点P到它的两个焦点的距离的积等于点P到双曲线中心的距离的平方,【分析】本题证法较多,如利用双曲线的焦半径公式证明或直接用两点间的距离公式求出距离后证明,考点二 双曲线,方法4 双曲线的焦半径公式,79,方法5 直线与双曲线位置关系问题的求解,(1)有关直线与圆锥曲线的位置关系问题、通常转化为一元二次方程的问题来讨论,从而可以利用根与系数之间的关系转化为含有特定系数的方程来求解 (2)当直线与双曲线只有一个公共点时,只讨论二次项系数不为0且判别式等
24、于0是不够的,还应讨论二次项系数等于0的情况,此时得到的斜率k恰好等于双曲线渐近线的斜率,这样的直线l与双曲线相交,但交点只有一个,所以直线与双曲线有一个公共点是直线与双曲线相切的必要不充分条件 (3)求解直线与双曲线相交的弦长问题时,常结合“根与系数的关系”,利用弦长公式 (k为直线的斜率)进行求解,考点二 双曲线,80,(1)过定点(定点在双曲线外且不在渐近线上)的直线与双曲线交点个数的问题: 设斜率为k的直线l过定点P(s,t)(t0),双曲线方程为 过点P与双曲线相切的直线的斜率为k0. 当 时,直线l与双曲线有两个交点,且这两个交点在双曲线的两支上; 当 时,直线l与双曲线只有一个交
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