2.直线∶Ax+B+C=0与圆锥曲线C∶f(x,y)=0的位置关系:
直线与圆锥曲线的位置关系可分为:相交、相切、相离.对于抛物线来说,平行于对称轴的直线与抛物线相交于一点,但并不是相切;对于双曲线来说,平行于渐近线的直线与双曲线只有一个交点,但并不相切.这三种位置关系的判定条件可引导学生归纳为:
设直线:Ax+By+C=0,圆锥曲线C:f(x,y)=0,由
消去y(或消去x)得:ax2+bx+c=0,△=b2-4ac,(若a≠0时),
△>0相交 △<0相离 △= 0相切
注意:直线与抛物线、双曲线有一个公共点是直线与抛物线、双曲线相切的必要条件,但不是充分条件.
1. 点M(x0,y0)与圆锥曲线C:f(x,y)=0的位置关系
已知(a>b>0)的焦点为F1、F2, (a>0,b>0)
的焦点为F1、F2,(p>0)的焦点为F,一定点为P(x0,y0),M点到抛物线的准线的距离为d,则有:
上述结论可以利用定比分点公式,建立两点间的关系进行证明.
6.线段AB过x轴正半轴上一点M(m,0)(m>0),端点A、B到x轴距离之积为,以x轴为对称轴,过A,O,B三点作抛物线.
(1)求抛物线方程;
(2)若的取值范围.
§7.3 点、直线和圆锥曲线
5.已知抛物线方程为,直线过抛物线的焦点F且被抛物线截得的弦长为3,求p的值.
4.已知椭圆的离心率为.(1)若圆(x-2)2+(y-1)2=与椭圆相交于A、B两点且线段AB恰为圆的直径,求椭圆方程;(2)设L为过椭圆右焦点F的直线,交椭圆于M、N两点,且L的倾斜角为600,求的值.
3.平面内有两定点上,求一点P使取得最大值或最小值,并求出最大值和最小值.
2.已知点(-2,3)与抛物线y2=2px(p>0)的焦点 的距离是5,则p= .
1. 设双曲线两焦点为F1、F2,点Q为双曲线上除顶点外的任一点,过F1作∠F1QF2的平分线的垂线,垂足为P,则点P的轨迹是 ( )
A.椭圆的一部分 B.双曲线的一部分
C.抛物线的一部分 D.圆的一部分.
[例1]设双曲线的渐近线为:,求其离心率.
错解:由双曲线的渐近线为:,可得:,从而
剖析:由双曲线的渐近线为是不能确定焦点的位置在x轴上的,当焦点的位置在y轴上时,,故本题应有两解,即:
或.
[例2]设点P(x,y)在椭圆上,求的最大、最小值.
错解:因 ∴,得:,同理得:,故 ∴最大、最小值分别为3,-3.
剖析:本题中x、y除了分别满足以上条件外,还受制约条件的约束.当x=1时,y此时取不到最大值2,故x+y的最大值不为3.其实本题只需令,则,故其最大值为,最小值为.
[例3]已知双曲线的右准线为,右焦点,离心率,求双曲线方程.
错解一: 故所求的双曲线方程为
错解二: 由焦点知
故所求的双曲线方程为
错因: 这两个解法都是误认为双曲线的中心在原点,而题中并没有告诉中心在原点这个条件。由于判断错误,而造成解法错误。随意增加、遗漏题设条件,都会产生错误解法.
解法一: 设为双曲线上任意一点,因为双曲线的右准线为,右焦点,离心率,由双曲线的定义知 整理得
解法二: 依题意,设双曲线的中心为,
则 解得 ,所以
故所求双曲线方程为
[例4]设椭圆的中心是坐标原点,长轴在轴上,离心率,已知点到这个椭圆上的最远距离是,求这个椭圆的方程.
错解:依题意可设椭圆方程为
则 ,
所以 ,即
设椭圆上的点到点的距离为,
则
所以当时,有最大值,从而也有最大值。
所以 ,由此解得:
于是所求椭圆的方程为
错因:尽管上面解法的最后结果是正确的,但这种解法却是错误的。结果正确只是碰巧而已。由当时,有最大值,这步推理是错误的,没有考虑到的取值范围.事实上,由于点在椭圆上,所以有,因此在求的最大值时,应分类讨论.
正解:若,则当时,(从而)有最大值.
于是从而解得.
所以必有,此时当时,(从而)有最大值,
所以,解得
于是所求椭圆的方程为
[例5]从椭圆,(>b>0)上一点M向x轴所作垂线恰好通过椭圆的左焦点F1,A、B分别是椭圆长、短轴的端点,AB∥OM.设Q是椭圆上任意一点,当QF2⊥AB时,延长QF2与椭圆交于另一点P,若⊿F1PQ的面积为20,求此时椭圆的方程.
解:本题可用待定系数法求解.
∵b=c, =c,可设椭圆方程为.
∵PQ⊥AB,∴kPQ=-,则PQ的方程为y=(x-c),
代入椭圆方程整理得5x2-8cx+2c2=0,
根据弦长公式,得,
又点F1到PQ的距离d=c
∴ ,由
故所求椭圆方程为.
[例6]已知椭圆:,过左焦点F作倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点,求弦AB的长.
解:a=3,b=1,c=2; 则F(-2,0)
由题意知:与联立消去y得:
设A(、B(,则是上面方程的二实根,由违达定理,
,又因为A、B、F都是直线上的点,
所以|AB|=
点评:也可利用“焦半径”公式计算.
[例7](06年全国理科)设P是椭圆短轴的一个端点,Q为椭圆上的一个动点,求|PQ|的最大值.
解: 依题意可设P(0,1),Q(),则|PQ|=,又因为Q在椭圆上,所以,,|PQ|2==
=.
因为≤1,>1,若≥,则≤1,当时,|PQ|取最大值;若1<<,则当时,|PQ|取最大值2.
[例8]已知双曲线的中心在原点,过右焦点F(2,0)作斜率为的直线,交双曲线于M、N 两点,且=4,求双曲线方程.
解:设所求双曲线方程为,由右焦点为(2,0).知C=2,b2=4-2
则双曲线方程为,设直线MN的方程为:,代入双曲线方程整理得:(20-82)x2+122x+54-322=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),则, .
解得 ,.
故所求双曲线方程为:.
点评:利用待定系数法求曲线方程,运用一元二次方程的根与系数关系将两根之和与积整体代入,体现了数学的整体思想,也简化了计算,要求学生熟练掌握.
19.抛物线的焦半径公式:
抛物线,
抛物线,
抛物线,
抛物线,
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