專題六解析幾何問題的題型與方法 教師版

2022-08-23 07:06:02 字數 4723 閱讀 1739

解析幾何問題的題型與方法專題

一、考綱解讀

高考解析幾何試題一般共有4題(2個選擇題, 1個填空題, 1個解答題),共計30分左右,考查的知識點約為20個左右。 其命題一般緊扣課本,突出重點,全面考查。選擇題和填空題考查直線、圓、圓錐曲線、引數方程和極座標系中的基礎知識。

解答題重點考查圓錐曲線中的重要知識點,通過知識的重組與鏈結,使知識形成網路,著重考查直線與圓錐曲線的位置關係,求解有時還要用到平幾的基本知識和向量的基本方法,這一點值得強化。

二、重點知識回顧

(一)圓及其方程

1.圓的標準方程

(r>0),稱為圓的標準方程,其圓心座標為(a,b),半徑為r.

特別地,當圓心在原點(0,0),半徑為r時,圓的方程為.

2.圓的一般方程

(>0)稱為圓的一般方程,

其圓心座標為(,),半徑為.

當=0時,方程表示乙個點(,);

當<0時,方程不表示任何圖形.

3.圓的引數方程

圓的普通方程與引數方程之間有如下關係:

為引數)

為引數)

(二)橢圓及其標準方程

1.橢圓的定義:橢圓的定義中,平面內動點與兩定點、的距離的和大於||這個條件不可忽視.若這個距離之和小於||,則這樣的點不存在;若距離之和等於||,則動點的軌跡是線段.

2.橢圓的標準方程:(>>0),(>>0).

3.橢圓的標準方程判別方法:判別焦點在哪個軸只要看分母的大小:如果項的分母大於項的分母,則橢圓的焦點在x軸上,反之,焦點在y軸上.

4.求橢圓的標準方程的方法:⑴ 正確判斷焦點的位置;⑵ 設出標準方程後,運用待定係數法求解.

(三)橢圓的簡單幾何性質

1.橢圓的幾何性質:設橢圓方程為(>>0).

⑴ 範圍: -a≤x≤a,-b≤x≤b,所以橢圓位於直線x=和y=所圍成的矩形裡.

⑵ 對稱性:分別關於x軸、y軸成軸對稱,關於原點中心對稱.橢圓的對稱中心叫做橢圓的中心.

⑶ 頂點:有四個(-a,0)、(a,0)(0,-b)、(0,b).

線段、分別叫做橢圓的長軸和短軸.它們的長分別等於2a和2b,a和b分別叫做橢圓的長半軸長和短半軸長. 所以橢圓和它的對稱軸有四個交點,稱為橢圓的頂點.

⑷ 離心率:橢圓的焦距與長軸長的比叫做橢圓的離心率.它的值表示橢圓的扁平程度.0<e<越接近於1時,橢圓越扁;反之,e越接近於0時,橢圓就越接近於圓.

2.橢圓的第二定義

⑴ 定義:平面內動點m與乙個頂點的距離和它到一條定直線的距離的比是常數

(e<1=時,這個動點的軌跡是橢圓.

⑵ 準線:根據橢圓的對稱性,(>>0)的準線有兩條,它們的方程為.對於橢圓(>>0)的準線方程,只要把x換成y就可以了,即.

3.橢圓的焦半徑:由橢圓上任意一點與其焦點所連的線段叫做這點的焦半徑.

設(-c,0),(c,0)分別為橢圓(>>0)的左、右兩焦點,m(x,y)是橢圓上任一點,則兩條焦半徑長分別為,.

橢圓中涉及焦半徑時運用焦半徑知識解題往往比較簡便.

橢圓的四個主要元素a、b、c、e中有=+、兩個關係,因此確定橢圓的標準方程只需兩個獨立條件.

(四)橢圓的引數方程

橢圓(>>0)的引數方程為(θ為引數).

說明 ⑴ 這裡引數θ叫做橢圓的離心角.橢圓上點p的離心角θ與直線op的傾斜角α不同:;

⑵ 橢圓的引數方程可以由方程與三角恒等式相比較而得到,所以橢圓的引數方程的實質是三角代換.

(五)雙曲線及其標準方程

1.雙曲線的定義:平面內與兩個定點、的距離的差的絕對值等於常數2a(小於||)的動點的軌跡叫做雙曲線.

在這個定義中,要注意條件2a<||,這一條件可以用「三角形的兩邊之差小於第三邊」加以理解.若2a=||,則動點的軌跡是兩條射線;若2a>||,則無軌跡.

若<時,動點的軌跡僅為雙曲線的乙個分支,又若>時,軌跡為雙曲線的另一支.而雙曲線是由兩個分支組成的,故在定義中應為「差的絕對值」.

2.雙曲線的標準方程:和(a>0,b>0).這裡,其中||=2c.要注意這裡的a、b、c及它們之間的關係與橢圓中的異同.

3.雙曲線的標準方程判別方法是:如果項的係數是正數,則焦點在x軸上;如果項的係數是正數,則焦點在y軸上.

對於雙曲線,a不一定大於b,因此不能像橢圓那樣,通過比較分母的大小來判斷焦點在哪一條座標軸上.

4.求雙曲線的標準方程,應注意兩個問題:⑴ 正確判斷焦點的位置;⑵ 設出標準方程後,運用待定係數法求解.

(六)雙曲線的簡單幾何性質

1.雙曲線的實軸長為2a,虛軸長為2b,離心率>1,離心率e越大,雙曲線的開口越大.

2. 雙曲線的漸近線方程為或表示為.若已知雙曲線的漸近線方程是,即,那麼雙曲線的方程具有以下形式:

,其中k是乙個不為零的常數.

3.雙曲線的第二定義:平面內到定點(焦點)與到定直線(準線)距離的比是乙個大於1的常數(離心率)的點的軌跡叫做雙曲線.

對於雙曲線,它的焦點座標是(-c,0)和(c,0),與它們對應的準線方程分別是和.

在雙曲線中,a、b、c、e四個元素間有與的關係,與橢圓一樣確定雙曲線的標準方程只要兩個獨立的條件.

(七)拋物線的標準方程和幾何性質

1.拋物線的定義:平面內到一定點(f)和一條定直線(l)的距離相等的點的軌跡叫拋物線。這個定點f叫拋物線的焦點,這條定直線l叫拋物線的準線。

需強調的是,點f不在直線l上,否則軌跡是過點f且與l垂直的直線,而不是拋物線。

2.拋物線的方程有四種型別:

、、、.

對於以上四種方程:應注意掌握它們的規律:曲線的對稱軸是哪個軸,方程中的該項即為一次項;一次項前面是正號則曲線的開口方向向x軸或y軸的正方向;一次項前面是負號則曲線的開口方向向x軸或y軸的負方向。

3.拋物線的幾何性質,以標準方程y2=2px為例

(1)範圍:x≥0;

(2)對稱軸:對稱軸為y=0,由方程和影象均可以看出;

(3)頂點:o(0,0),注:拋物線亦叫無心圓錐曲線(因為無中心);

(4)離心率:e=1,由於e是常數,所以拋物線的形狀變化是由方程中的p決定的;

(5)準線方程;

(6)焦半徑公式:拋物線上一點p(x1,y1),f為拋物線的焦點,對於四種拋物線的焦半徑公式分別為(p>0):

(7)焦點弦長公式:對於過拋物線焦點的弦長,可以用焦半徑公式推導出弦長公式。設過拋物線y2=2px(p>o)的焦點f的弦為ab,a(x1,y1),b(x2,y2),ab的傾斜角為α,則有①|ab|=x+x+p

以上兩公式只適合過焦點的弦長的求法,對於其它的弦,只能用「弦長公式」來求。

(8)直線與拋物線的關係:直線與拋物線方程聯立之後得到一元二次方程:x+bx+c=0,當a≠0時,兩者的位置關係的判定和橢圓、雙曲線相同,用判別式法即可;但如果a=0,則直線是拋物線的對稱軸或是和對稱軸平行的直線,此時,直線和拋物線相交,但只有乙個公共點。

三、考點範例剖析

題型1 :圓錐曲線的概念、方程及性質

型別1:圓的方程

例1.(1)(2009遼寧卷文)已知圓c與直線x-y=0 及x-y-4=0都相切,圓心在直線x+y=0上,則圓c的方程為( b )

(a) (b)

(c) (d)

【解析圓心在x+y=0上,排除c、d,再結合圖象,或者驗證a、b中圓心到兩直線的距離等於半徑即可.

(2) (2023年高考福建卷理科2)以拋物線的焦點為圓心,且過座標原點的圓的方程為( )

a. b. c. d.

【答案】d

【解析】因為已知拋物線的焦點座標為(1,0),即所求圓的圓心,又圓過原點,所以圓的半徑為,故所求圓的方程為,即,選d。

【命題意圖】本題考查拋物線的幾何性質以及圓的方程的求法,屬基礎題。

型別2:橢圓的概念及標準方程

例2.(1)(2009廣東卷理)巳知橢圓的中心在座標原點,長軸在軸上,離心率為,且上一點到的兩個焦點的距離之和為12,則橢圓的方程為 .

【解析】,,,,則所求橢圓方程為.

(2)(06天津理8)橢圓的中心為點,它的乙個焦點為,相應於焦點的準線方程為,則這個橢圓的方程是(  )

【解析】橢圓的中心為點它的乙個焦點為

∴ 半焦距,相應於焦點f的準線方程為

∴,,則這個橢圓的方程是,選d。

型別3:橢圓的性質

例3.(10全國2)(12)已知橢圓的離心率為,過右焦點且斜率為的直線與相交於兩點.若,則

(a)1bcd)2

【命題意圖】本試題主要考察橢圓的性質與第二定義.

【解析】設直線l為橢圓的有準線,e為離心率,過a,b分別作aa1,bb1垂直於l,a1,b為垂足,過b作be垂直於aa1與e,由第二定義得,,由,得,∴

即k=,故選b.

例4.(2009全國卷ⅰ理)已知橢圓的右焦點為,右準線為,點,線段交於點,若,則=( a )

ab. 2cd. 3

【解析】過點b作於m,並設右準線與x軸的交點為n,易知fn=1.由題意,故.又由橢圓的第二定義,得.故選a

型別4:雙曲線的方程

例5.(1)已知焦點,雙曲線上的一點到的距離差的絕對值等於,求雙曲線的標準方程;

(2)求與橢圓共焦點且過點的雙曲線的方程;

(3)已知雙曲線的焦點在軸上,並且雙曲線上兩點座標分別為,求雙曲線的標準方程。

解析:(1)因為雙曲線的焦點在軸上,所以設它的標準方程為,

∵,∴,∴。

所以所求雙曲線的方程為;

(2)橢圓的焦點為,可以設雙曲線的方程為,則。

又∵過點,∴。

綜上得,,所以。

點評:雙曲線的定義;方程確定焦點的方法;基本量之間的關係。

(3)因為雙曲線的焦點在軸上,所以設所求雙曲線的標準方程為①;

解析幾何問題的題型與方法

一 知識整合 高考中解析幾何試題一般共有4題 2個選擇題,1個填空題,1個解答題 共計30分左右,考查的知識點約為20個左右。其命題一般緊扣課本,突出重點,全面考查。選擇題和填空題考查直線 圓 圓錐曲線 引數方程和極座標系中的基礎知識。解答題重點考查圓錐曲線中的重要知識點,通過知識的重組與鏈結,使知...

解析幾何問題的題型與解題方法

一 知識整合 高考中解析幾何試題一般共有4題 2個選擇題,1個填空題,1個解答題 共計30分左右,考查的知識點約為20個左右。其命題一般緊扣課本,突出重點,全面考查。選擇題和填空題考查直線 圓 圓錐曲線 引數方程和極座標系中的基礎知識。解答題重點考查圓錐曲線中的重要知識點,通過知識的重組與鏈結,使知...

高考複習 解析幾何問題的題型與方法

第14講解析幾何問題的題型與方法 一 知識整合 高考中解析幾何試題一般共有4題 2個選擇題,1個填空題,1個解答題 共計30分左右,考查的知識點約為20個左右。其命題一般緊扣課本,突出重點,全面考查。選擇題和填空題考查直線 圓 圓錐曲線 引數方程和極座標系中的基礎知識。解答題重點考查圓錐曲線中的重要...