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1、优秀学习资料欢迎下载高考数学必胜秘诀在哪?概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结八、圆锥曲线1. 圆锥曲线的两个定义:(1)第一定义 中要 重视“括号”内的限制条件:椭圆中 ,与两个定点F1,F2的距离的和等于常数2a, 且此 常数2a一定要大于21FF, 当常数等于21FF时, 轨迹是线段F1F2,当常数小于21FF时,无轨迹;双曲线中 ,与两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数2a,且此常数2a一定要小于 | F1F2| ,定义中的“绝对值” 与2a|F1F2| 不可忽视 。 若2a|F1F2| ,则轨迹是以F1,F2为端点的两条射线,若2a |F1F2| ,则轨迹不存在。若去掉定义中
2、的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。如( 1) 已知定点) 0, 3(),0, 3(21FF,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是A421PFPFB621PFPFC 1021PFPFD 122221PFPF( 答 : C ) ;( 2 ) 方 程2222(6)(6 )8xyxy表示的曲线是 _(答:双曲线的左支)(2)第二定义 中要 注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“ 点点距为分子、点线距为分母 ” ,其商即是离心率e。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。 如已知点)0,22(Q及抛物线42xy上
3、一动点 P(x,y),则 y+|PQ|的最小值是 _(答: 2)2. 圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程) :(1)椭圆 :焦点在x轴上时12222byax(0ab)cossinxayb(参数方程,其中为参数),焦点在y轴上时2222bxay1(0ab) 。方程22AxByC表示椭圆的充要条件是什么? (ABC 0, 且 A, B, C 同号,AB) 。 如 (1) 已知方程12322kykx表示椭圆,则k的取值范围为_(答:11( 3,)(,2)22) ; ( 2) 若Ryx,,且62322yx,则yx的最大值是 _,22yx的最小值是 _(
4、答:5,2)(2) 双曲线 : 焦点在x轴上:2222byax =1 , 焦点在y轴上:2222bxay1 (0,0ab) 。方程22AxByC表示双曲线的充要条件是什么?(ABC 0,且 A,B 异号)。如( 1)双曲线的离心率等于25,且与椭圆14922yx有公共焦点, 则该双曲线的方程_ (答:2214xy) ; (2)设中心在坐标原点O,焦点1F、2F在坐标轴上,离心率2e的双曲线 C 过点)10, 4(P,则 C 的方程为 _(答:226xy)(3)抛物线 :开口向右时22(0)ypx p,开口向左时22(0)ypx p,开口向上时22(0)xpy p,开口向下时22(0)xpy p
5、。3. 圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):( 1) 椭圆 :由x2,y2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。如 已知方程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页优秀学习资料欢迎下载12122mymx表示焦点在y 轴上的椭圆, 则 m 的取值范围是 _ (答:)23, 1()1,()(2)双曲线 :由x2,y2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;(3)抛物线 :焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。特别提醒 : (1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点F1,F2的
6、位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数,a b,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向;(2)在椭圆中,a最大,222abc,在双曲线中,c最大,222cab。4. 圆锥曲线的几何性质:(1)椭圆 (以12222byax(0ab)为例):范围:,axabyb;焦点:两个焦点(,0)c;对称性:两条对称轴0,0 xy,一个对称中心(0,0 ) ,四个顶点(,0),(0,)ab,其中长轴长为2a,短轴长为 2b; 准线: 两条准线2axc; 离心率:cea,椭圆01e,e越小,椭圆越圆;e越大,椭
7、圆越扁。如( 1)若椭圆1522myx的离心率510e,则m的值是 _(答: 3 或325) ; (2) 以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1 时,则椭圆长轴的最小值为_(答:22)(2)双曲线 (以22221xyab(0,0ab)为例):范围:xa或,xa yR;焦点:两个焦点(,0)c;对称性:两条对称轴0,0 xy,一个对称中心(0,0 ) ,两个顶点(,0)a,其中实轴长为2a,虚轴长为2b,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线, 其方程可设为22,0 xyk k;准线: 两条准线2axc; 离心率:cea,双曲线1e,等轴双曲线2e,e越小,开口越小,e越
8、大,开口越大;两条渐近线:byxa。如( 1)双曲线的渐近线方程是023yx,则该双曲线的离心率等于 _(答:132或133) ; ( 2)双曲线221axby的离心率为5,则:a b= (答: 4 或14) ; (3)设双曲线12222byax(a0,b0)中,离心率e2,2,则两条渐近线夹角的取值范围是 _(答:,32) ;(3)抛物线 (以22(0)ypx p为例):范围:0,xyR;焦点:一个焦点(,0)2p,其中p的几何意义是:焦点到准线的距离;对称性:一条对称轴0y,没有对称中心,只有一个顶点(0,0) ;准线:一条准线2px; 离心率:cea,抛物线1e。如设Raa, 0,则抛物
9、线24axy的焦点坐标为_(答:)161, 0(a) ;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页优秀学习资料欢迎下载5、点00(,)P xy和椭圆12222byax(0ab)的关系 : (1)点00(,)P xy在椭圆外2200221xyab; (2)点00(,)P xy在椭圆上220220byax1; (3)点00(,)P xy在椭圆内2200221xyab6直线与圆锥曲线的位置关系:(1)相交:0直线与椭圆相交;0直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交
10、点,故0是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。如(1)若直线 y=kx+2 与双曲线x2-y2=6的右支有两个不同的交点,则 k 的取值范围是_(答: (-315,-1) ) ; (2)直线 ykx 1=0 与椭圆2215xym恒有公共点,则m 的取值范围是 _(答: 1,5)( 5,+) ) ; (3)过双曲线12122yx的右焦点直线交双曲线于 A、B 两点,若 AB 4,则这样的直线有_条(答: 3) ;(2)相切:
11、0直线与椭圆相切;0直线与双曲线相切;0直线与抛物线相切;(3)相离:0直线与椭圆相离;0直线与双曲线相离;0直线与抛物线相离。特别提醒 : (1)直线与双曲线、 抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点; (2)过双曲线2222byax1 外一点00(,)P xy的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:P 点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;P点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内
12、时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;P 在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;P 为原点时不存在这样的直线;(3)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线。如 ( 1)过点)4,2(作直线与抛物线xy82只有一个公共点,这样的直线有_(答: 2) ; (2)过点(0,2)与双曲线116922yx有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为_(答:44 5,33) ; (3)过双曲线1222yx的右焦点作直线l交双曲线于A、B 两点,若AB4,则满足条件的直线l有 _条(答: 3)
13、; (4)对于抛物线C:xy42,我们称满足0204xy的点),(00yxM在抛物线的内部,若点),(00yxM在抛物线的内部,则直线l:)(200 xxyy与抛物线C 的位置关系是_(答:相离); (5)过抛物线xy42的焦点F作一直线交抛物线于P、 Q 两点, 若线段 PF 与 FQ 的长分别是p、q, 则qp11_(答: 1) ; (6)设双曲线191622yx的右焦点为F,右准线为l,设某直线m交其左支、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页优秀学习资料欢迎下载右支和右准线分别于RQP,,则PFR和QFR的大小关
14、系为_(填大于、小于或等于 ) (答:等于); (7) 求椭圆284722yx上的点到直线01623yx的最短距离(答:8 1313) ; ( 8)直线1axy与双曲线1322yx交于A、B两点。当a为何值时,A、B分别在双曲线的两支上?当a为何值时,以AB 为直径的圆过坐标原点?(答:3,3;1a) ;7、焦半径 (圆锥曲线上的点P 到焦点 F 的距离) 的计算方法 :利用圆锥曲线的第二定义,转化到相应准线的距离,即焦半径red,其中d表示 P 到与 F 所对应的准线的距离。如( 1)已知椭圆1162522yx上一点 P 到椭圆左焦点的距离为3,则点 P 到右准线的距离为_(答:353) ;
15、 (2)已知抛物线方程为xy82,若抛物线上一点到y轴的距离等于5,则它到抛物线的焦点的距离等于_;(3) 若该抛物线上的点M到焦点的距离是4, 则点M的坐标为 _(答:7,(2,4)) ; (4)点 P在椭圆192522yx上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点P 的横坐标为 _(答:2512) ; (5)抛物线xy22上的两点 A、B 到焦点的距离和是5,则线段AB 的中点到y轴的距离为 _(答: 2) ; (6) 椭圆13422yx内有一点) 1, 1(P,F 为右焦点,在椭圆上有一点M,使MFMP2之值最小,则点M 的坐标为 _(答:)1,362() ;8、焦点三角形(椭圆或
16、双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题 :常利用第一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线上的一点00(,)P xy到两焦点12,FF的距离分别为12,r r,焦点12F PF的面积为S,则在椭圆12222byax中, ) 12arccos(212rrb,且当12rr即P为短轴端点时,最大为max222arccosacb; 20tan|2Sbc y,当0|yb即P为短轴端点时,maxS的最大值为bc;对于双曲线22221xyab的焦点三角形有:21221arccosrrb;2cotsin21221brrS。如( 1)短轴长为5,离心率32e的椭圆的两焦点为1F、2F,过1F作直线交椭圆于
17、A、B 两点,则2ABF的周长为_(答: 6) ; (2)设 P 是等轴双曲线)0(222aayx右支上一点,F1、F2是左右焦点,若0212FFPF,|PF1|=6,则该双曲线的方程为(答:224xy) ;(3)椭圆22194xy的焦点为F1、F2,点 P 为椭圆上的动点,当PF2PF1 0 时,点 P 的横坐标的取值范围是(答:3 5 3 5(,)55) ;(4) 双曲线的虚轴长为4, 离心率 e26,F1、 F2是它的左右焦点, 若过 F1的直线与双曲线的左支交于A 、 B两点, 且AB是2AF与2BF等差中项,则AB_(答:8 2) ; (5) 已知双曲线的离心率为2,F1、F2是左精
18、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页优秀学习资料欢迎下载右焦点, P 为双曲线上一点,且6021PFF,31221FPFS求该双曲线的标准方程(答:221412xy) ;9、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质: (1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;(2)设 AB为焦点弦, M 为准线与x 轴的交点,则AMF BMF ; (3)设 AB为焦点弦, A、B在准线上的射影分别为A1,B1,若 P为 A1B1的中点,则PA PB ; (4)若 AO的延长线交准线于C,则 BC平行于 x 轴,反之,若过B点平行于x 轴的
19、直线交准线于C点,则 A,O,C三点共线。10、弦长公式 :若直线ykxb与圆锥曲线相交于两点A、B,且12,x x分别为 A、B的横坐标,则AB2121kxx,若12,yy分别为A 、 B 的纵坐标,则AB21211yyk,若弦 AB 所在直线方程设为xkyb,则AB2121kyy。特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。如( 1) 过抛物线y2=4x 的焦点作直线交抛物线于 A(x1,y1) ,B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,那么 |AB|等于 _(答: 8) ; (2)过抛物线xy22焦点的直线
20、交抛物线于A、B 两点,已知 |AB|=10 ,O 为坐标原点,则ABC重心的横坐标为_(答: 3) ;11、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆12222byax中,以00(,)P xy为中点的弦所在直线的斜率k=0202yaxb;在双曲线22221xyab中 , 以00(,)P xy为 中 点 的 弦 所 在 直 线 的 斜 率k=0202yaxb; 在 抛 物 线22(0)ypx p中,以00(,)P xy为中点的弦所在直线的斜率k=0py。如( 1) 如果椭圆221369xy弦被点A( 4, 2)平分,那么这条弦所在的直线方程是(答:280 xy
21、) ; (2)已知直线 y=x+1 与椭圆22221(0)xyabab相交于 A、B 两点,且线段 AB 的中点在直线L:x 2y=0 上,则此椭圆的离心率为_(答:22) ; (3)试确定 m 的取值范围, 使得椭圆13422yx上有不同的两点关于直线mxy4对称(答:2 132 13,1313) ;特别提醒 :因为0是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0!12你了解下列结论吗?(1)双曲线12222byax的渐近线方程为02222byax;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共
22、8 页优秀学习资料欢迎下载(2)以xaby为渐近线(即与双曲线12222byax共渐近线)的双曲线方程为(2222byax为参数,0)。如与双曲线116922yx有共同的渐近线,且过点)32 , 3(的双曲线方程为_(答:224194xy)(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为221mxny;(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为22ba,焦准距(焦点到相应准线的距离)为2bc,抛物线的通径为2p,焦准距为p;(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;(6)若抛物线22(0)ypx p的焦点弦为AB ,1122(,),(,)A xyB xy,则12|AB
23、xxp;221212,4px xy yp(7)若 OA 、OB是过抛物线22(0)ypx p顶点 O的两条互相垂直的弦,则直线AB恒经过定点(2,0)p13动点轨迹方程:(1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围;(2)求轨迹方程的常用方法:直接法:直接利用条件建立, x y之间的关系( ,)0F x y; 如已知动点P到定点 F(1,0)和直线3x的距离之和等于4,求 P的轨迹方程(答:212(4)(34)yxx或24 (03)yxx);待定系数法: 已知所求曲线的类型, 求曲线方程先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。如线段 AB 过 x 轴正半轴上一点M
24、(m,0))0(m,端点 A、B 到 x 轴距离之积为2m,以 x 轴为对称轴,过A、O、 B 三点作抛物线,则此抛物线方程为(答:22yx) ;定义法: 先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程; 如(1) 由动点 P向圆221xy作两条切线PA 、 PB , 切点分别为A、 B, APB=600,则动点 P的轨迹方程为(答:224xy);(2)点 M与点 F(4,0)的距离比它到直线05xl:的距离小于1,则点 M的轨迹方程是 _ (答:216yx);(3)一动圆与两圆M :122yx和 N:012822xyx都外切,则动圆圆心的轨迹为(答:双曲线的一支
25、);代入转移法:动点( , )P x y依赖于另一动点00(,)Q xy的变化而变化,并且00(,)Q xy又在某已知曲线上,则可先用, x y的代数式表示00,xy,再将00,xy代入已知曲线得要求的轨迹方程; 如动点 P是抛物线122xy上任一点,定点为)1,0(A, 点 M分 PA 所成的比为 2,则 M的轨迹方程为_(答:3162xy);参数法:当动点( , )P x y坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将, x y均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程)。如( 1)AB是圆 O的直径,且 |AB|=2a,M为圆上一动点,作MN AB ,垂足
26、为N,在 OM 上取点P,使| |OPMN, 求点P的轨迹。 (答:22|xya y) ;(2) 若点),(11yxP在圆122yx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页优秀学习资料欢迎下载上运动,则点),(1111yxyxQ的轨迹方程是_(答:2121(|)2yxx); (3)过抛物线yx42的焦点 F作直线l交抛物线于A、 B两点, 则弦 AB的中点 M的轨迹方程是_(答:222xy);注意 :如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从已知向量的特点出发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子”转化,还是选择向量的代
27、数形式进行“摘帽子或脱靴子”转化。 如已知椭圆)0(12222babyax的左、右焦点分别是 F1( c, 0) 、F2(c, 0) , Q 是椭圆外的动点, 满足.2|1aQF点 P 是线段 F1Q 与该椭圆的交点,点 T 在线段 F2Q 上,并且满足.0| , 022TFTFPT( 1 ) 设x为 点P 的 横 坐 标 , 证 明xacaPF|1; (2)求点 T 的轨迹 C 的方程;(3)试问:在点T 的轨迹 C 上,是否存在点M,使 F1MF2的面积 S=.2b若存在,求 F1MF2的正切值;若不存在, 请说明理由 . (答: (1)略; (2)222xya; (3)当2bac时不存在
28、; 当2bac时存在,此时F1MF2 2)曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求轨迹或轨迹方程时应注意轨迹上 特殊点 对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响. 在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于 “平面几何性质”数形结合( 如角平分线的双重身份对称性、利用到角公式) 、 “方程与函数性质”化解析几何问题为代数问题、“分类讨论思想”化整为零分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系”等等. 如果在一条直线上出现“三个或三个以上的点” ,那么 可选择应用“斜率或向量”为桥梁 转化 . 14、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:(1) 给出直线的方向向量ku, 1或nmu,;(2
29、)给出OBOA与AB相交 ,等于已知OBOA过AB的中点 ; (3)给出0PNPM,等于已知P是MN的中点 ; (4)给出BQBPAQAP,等于已知QP,与AB的中点三点共线; (5) 给出以下情形之一:ACAB/;存在实数,ABAC使;若存在实数,1,OCOAOB且使, 等于已知CBA,三点共线 . (6)给出1OBOAOP, 等于已知P是AB的定比分点,为定比,即PBAP( 7 )给 出0MBMA, 等 于 已 知MBMA, 即AMB是 直 角 , 给 出0mMBMA,等于已知AMB是钝角 , 给出0mMBMA,等于已知AMB是锐角 , (8)给出MPMBMBMAMA,等于已知MP是AMB
30、的平分线 / (9)在平行四边形ABCD中,给出0)()(ADABADAB,等于已知ABCD是菱形 ; (10)在平行四边形ABCD中,给出| |ABADABAD,等于已知ABCD是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页优秀学习资料欢迎下载矩形 ; (11)在ABC中,给出222OCOBOA,等于已知O是ABC的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点);(12) 在ABC中,给出0OCOBOA,等于已知O是ABC的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点);(13)在ABC中,给出OAOCOCOBOBOA,等于已知O是ABC的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);( 14) 在ABC中,给出OAOP()|ABACABAC)(R等于已知AP通过ABC的内心;(15) 在ABC中,给出, 0OCcOBbOAa等于已知O是ABC的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点);(16)在ABC中,给出12ADABAC,等于已知AD是ABC中BC边的中线;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页