2.抛物线的焦点坐标为
A. B. C. D.
1.若复数,则
A. B. C.1 D.
6.椭圆的参数方程的重要用途是设椭圆上一点的坐标时,可以减少一个变量,或者说坐标本身就已经体现出点在椭圆上的特点了,而无需再借助圆的方程来体现横纵坐标之间的关系;如求椭圆上的点到一条直线的距离的最值。
[举例]若动点()在曲线上变化,则的最大值为 ( )
A. B.
C. D.2
解析:本题可以直接借助于椭圆方程把x2用y表示,从而得到一个关于y 的二次函数,再配方求最值;这里用椭圆的参数方程求解:记x=2cos,y=bsin, =4cos2+
2bsin=f(),f()=-4sin2+2bsin+4=-4(sin-)2+, sin∈[-1,1]
若0<≤10<b≤4,则当sin=时f()取得最大值;若>1b>4,则当sin=1时f()取得最大值2,故选A
[巩固]椭圆上的点到直线2x-y+3=0距离的最大值是_____________。
5.研究椭圆上一点与两焦点组成的三角形(焦点三角形)问题时,常用椭圆定义及正、余弦定理。
[举例]已知焦点在轴上的椭圆F1,F2是它的两个焦点,若椭圆上存在点P,使得,则的取值范围是 。
解析:思路一:先证一个结论:若B为椭圆短轴端点,则∠F1PF2≤∠F1BF2。记∠F1PF2=,
|PF1|=r1, |PF2|=r2,cos===
又≤()2=,∴cos≥=cos∠F1BF2,当且仅当r1=r2时等号成立,
即∠F1PF2≤∠F1BF2。题中椭圆上存在点P,使得∠F1PF2=900,当且仅当∠F1BF2≥900,即
cos∠F1BO≤b≤a=,∴b∈(0, .思路二:用勾股定理:r1+r2=2a ①
r12+r22=4c2 ②,由①②得:2r1r2=4b2,又2r1r2≤r12+r22 ∴b2≤c2=4-b2 即b∈(0, .
思路三:用向量的坐标运算:记P(x0,y0),=(-c-x0,-y0), =(c-x0,-y0),
=c2-x02+y02=0(b2+4)x02=4(c2-b2),注意到:0≤x02≤4,∴0≤4(c2-b2)≤4(b2+4)
即0≤4-2b2≤b2+4,得b∈(0, .
[巩固1]椭圆的焦点为、,点P为其上的动点,当为钝角时,点P横坐标的取值范围是________。
[巩固2]已知P是椭圆上一点,F1和F2是焦点,若∠F1PF2=30°,则△PF1F2的面积为( )
A. B. C. D.4
4.研究椭圆上的点到其焦点的距离问题时,往往用定义;会推导并记住椭圆的焦半径公式。
[举例1] 如图把椭圆的长轴AB分成8分,过
每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于,,……
七个点,F是椭圆的一个焦点,则____________.
解析:P1与P7,P2与P6,P3与P5关于y轴对称,P4在y轴上,
记椭圆的另一个焦点为F/,则|P7F|=|P1F/|,|P6F|=|P2F/|,|P5F|=|P3F/|,
于是|P1F|+|P1F/|+|P2F|+|P2F/|+|P3F|+|P3F/|+|P4F|=7a=35.
[举例2] 已知A、B是椭圆上的两点,F2是椭圆的右焦点,如果 AB的中点到椭圆左准线距离为,则椭圆的方程 .
解析: ==,
记AB的中点为M ,A、B、M在椭圆左准线上的射影分别为A1、B1,M1,由椭圆第二定义知:|AF1|=e|AA1|,|BF1|=e|BB1|,于是有:e(|AA1|+|BB1|)=,而e=
∴|AA1|+|BB1|=3a2|MM1|=3a,又|MM1|=,得a=1,故椭圆方程为。
[巩固1] 椭圆的两焦点为F1,F2,以F1F2为一边的正三角形的另两条边均被椭圆平分,则椭圆的离心率为 。
[巩固2]已知F1、F2是椭圆的左右焦点,点是此椭圆上的一个动点,为一个定点,则的最大值为 ,的最小值为 。
[提高] 过椭圆左焦点F且斜率为的直线交椭圆于A、B两点,若|FA|=2|FB|,则椭圆的离心率e=_____
3.圆锥曲线的定义是求轨迹方程的重要载体之一。
[举例1]已知⊙Q:(x-1)2+y2=16,动⊙M过定点P(-1,0)且与⊙Q相切,则M点的轨迹方程是:
。
解析:P(-1,0)在⊙Q内,故⊙M与⊙Q内切,记:M(x,y),⊙M的半径是为r,则:
|MQ|=4-r,又⊙M过点P,∴|MP|=r,于是有:|MQ|=4-|MP|,即|MQ|+|MP|=4,可见M点的轨迹是以P、Q为焦点(c=1)的椭圆,a=2。
[举例2] 若动点P(x,y)满足|x+2y-3|=5,则P点的轨迹是:
A.圆 B、椭圆 C、双曲线 D、抛物线
解析:等式两边平方,化简方程是最容易想到的,但不可行,一方面运算量很大,另一方面是平方、展开后方程中会出现xy项,这就给我们判断曲线类型带来了麻烦。但是,仔细观察方程后,就会发现等式左边很“象”是点到直线的距离,而等式右边则是两点间的距离的5倍;为了让等式左边变成点到直线的距离,可以两边同除以,于是有:
=,这就已经很容易联想到圆锥曲线的第二定义了,
只需将方程再变形为:,即动点P(x,y)到定点A(1,2)与到定直线x+2y-3=0的距离之比为,∴其轨迹为椭圆。
[巩固1] 已知圆为圆上一点,AQ的垂直平分线交CQ于M,则点M的轨迹方程为 .
[巩固2]设x、y∈R,在直角坐标平面内,=(x,y+2),=(x,y-2),且||+||=8,则点
M(x,y)的轨迹方程为 。
[提高]已知A(0,7),B(O,-7),C(12,2),以C为一个焦点作过A、B的椭圆,则椭圆的另一焦点的轨迹方程为 。
[迁移] P为直线x-y+2=0上任一点,一椭圆的两焦点为F1(-1,0)、F2(1,0),则椭圆过P点且长轴最短时的方程为 。
2.椭圆关于x轴、y轴、原点对称;P(x,y)是椭圆上一点,则|x|≤a,|y|≤b,
a-c≤|PF|≤a+c,(其中F是椭圆的一个焦点),椭圆的焦点到短轴端点的距离为a,椭圆的焦准距为,椭圆的通经(过焦点且垂直于长轴的弦)长为2,通经是过焦点最短的弦。
[举例1] 已知椭圆(>0,>0)的左焦点为F,右顶点为A,上顶点为B,若
BF⊥BA,则称其为“优美椭圆”,那么“优美椭圆”的离心率为 。
解析:|AB|2=2+2,|BF|=,|FA|=+,在Rt⊿ABF中,(+)2=2+2+2
化简得: 2+-2=0,等式两边同除以2得:,解得:=。
注:关于,,的齐次方程是“孕育”离心率的温床。
[举例2] 已知椭圆(>0,>0)的离心率为,若将这个椭圆绕着它的右焦点按逆时针方向旋转后,所得的新的椭圆的一条准线的方程为=,则原来椭圆的方程是 。
解析:原来椭圆的右焦点为新椭圆的上焦点,在x轴上,直线=为新椭圆的上准线,故新椭圆的焦准距为,∴原来椭圆的焦准距也为,于是有:= ①,
= ②,由①②解得:=5,=3。
[巩固1]一椭圆的四个顶点为A1,A2,B1,B2,以椭圆的中心为圆心的圆过椭圆的焦点,的椭圆的离心率为 。
[巩固2] 在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为
(A) (B) (C) (D)
[迁移]椭圆上有n个不同的点P1,P2,P3,…,Pn,椭圆的右焦点F,数列{| PnF|}
是公差大于的等差数列,则n的最大值为 ( )
A.198 B.199 C.200 D.201
1.方程表示椭圆>0,>0,且≠;是,中之较大者,焦点的位置也取决于,的大小。
[举例] 椭圆的离心率为,则=
解析:方程中4和哪个大哪个就是,因此要讨论;(ⅰ)若0<<4,则,∴,∴==,得=3;(ⅱ)>4,则,∴,∴==,得=;综上:=3或=。
[巩固]若方程:x2+ay2=a2 表示长轴长是短轴长的2倍的椭圆,则a的允许值的个数是
A 1个 B .2个 C.4个 D.无数个
5.圆的参数方程的本质是sin2+ cos2=1。参数方程的重要用途是设圆上一点的坐标时,可以减少一个变量,或者说坐标本身就已经体现出点在圆上的特点了,而无需再借助圆的方程来体现横纵坐标之间的关系。
[举例]已知圆上任意一点P(x、y)都使不等式x+y+m³0成立,则m的取值范围是:A .[ B C () D ( )
解析:不等式x+y+m³0恒成立m³ -(x+y)恒成立,以下求-(x+y)的最大值:
记x= cos、y=1+ sin,-(x+y)= -( cos+1+ sin)= -1-sin(+)≤-1+,选A。
[巩固1] 的最大值为 。
[巩固2]在⊿ABC中,已知,c=10,P是⊿ABC的内切圆上一点,则PA2+PB2
+PC2的最大值为
[迁移]动点P,Q坐标分别为,(是参数),则|PQ|的最大值与最小值的和为 .
4.判断两圆的位置关系用圆心距与它们半径和、差的大小。⊙M、⊙N的半径分别为、,
|MN|>+外离,|MN|=+外切,|-|<|MN|<+相交,此时,若⊙M:
,⊙N:,过两圆交点的圆(系)的方程为:+()=0(⊙N除外)。
特别地:当= -1时,该方程表示两圆的公共弦。连心线垂直平分公共弦。|MN|=|-|内切,|MN|<|-|内含。
[举例1]已知两圆O1:x2+y2=16,O2:(x-1)2+(y+2)2=9,两圆公共弦交直线O1O2于M点,则O1分有向线段MO2所成的比λ= ( )
A. B. C.- D.-
解析:直线O1 O2:y= -2x,两圆公共弦:x-2y=6,于是有:M(,),有定比分点坐标公式不难得到λ的值,选C。
[举例2] 若
则a的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
解析:集合A、B分别表示两个圆面(a=1时集B表示一个点),A∩B=BBA,即两圆内含;有两圆圆心分别为原点和(0,2),半径分别为4和,于是有:2≤4-,解得:,选C。
[巩固1]圆心在直线的交点的圆的方程为 ( )
A. B.
C. D.
[巩固2]若圆(x-a)2+(y-b)2=6始终平分圆x2+y2+2x+2y-3=0的周长,则动点M(a,b)的轨迹方程是
A.a2+b2-2a-2b+1=0 B.a2+b2+2a+2b+1=0
C.a2+b2-2a+2b+1=0 D.a2+b2+2a-2b+1=0
[迁移]与圆+=0外切且与轴相切的动圆圆心的轨迹方程为 。
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