圓錐曲線解題技巧精心排版合

2022-09-09 04:03:03 字數 4904 閱讀 6075

(本文有兩套教案,第一套比較籠統,第二套比較好)

圓錐曲線的解題技巧

一、常規七大題型:

(1)中點弦問題

具有斜率的弦中點問題,常用設而不求法(點差法):設曲線上兩點為,,代入方程,然後兩方程相減,再應用中點關係及斜率公式(當然在這裡也要注意斜率不存在的請款討論),消去四個引數。

如:(1)與直線相交於a、b,設弦ab中點為m(x0,y0),則有。

(2)與直線l相交於a、b,設弦ab中點為m(x0,y0)則有

(3)y2=2px(p>0)與直線l相交於a、b設弦ab中點為m(x0,y0),則有2y0k=2p,即y0k=p.

典型例題給定雙曲線。過a(2,1)的直線與雙曲線交於兩點及,求線段的中點p的軌跡方程。

(2)焦點三角形問題

橢圓或雙曲線上一點p,與兩個焦點、構成的三角形問題,常用正、餘弦定理搭橋。

典型例題設p(x,y)為橢圓上任一點,,為焦點,,。

(1)求證離心率;

(2)求的最值。

(3)直線與圓錐曲線位置關係問題

直線與圓錐曲線的位置關係的基本方法是解方程組,進而轉化為一元二次方程後利用判別式、根與係數的關係、求根公式等來處理,應特別注意數形結合的思想,通過圖形的直觀性幫助分析解決問題,如果直線過橢圓的焦點,結合三大曲線的定義去解。

典型例題

(1)求證:直線與拋物線總有兩個不同交點

(2)設直線與拋物線的交點為a、b,且oa⊥ob,求p關於t的函式f(t)的表示式。

(4)圓錐曲線的相關最值(範圍)問題

圓錐曲線中的有關最值(範圍)問題,常用代數法和幾何法解決。

<1>若命題的條件和結論具有明顯的幾何意義,一般可用圖形性質來解決。

<2>若命題的條件和結論體現明確的函式關係式,則可建立目標函式(通常利用二次函式,三角函式,均值不等式)求最值。

(1),可以設法得到關於a的不等式,通過解不等式求出a的範圍,即:「求範圍,找不等式」。或者將a表示為另乙個變數的函式,利用求函式的值域求出a的範圍;對於(2)首先要把△nab的面積表示為乙個變數的函式,然後再求它的最大值,即:

「最值問題,函式思想」。

最值問題的處理思路:

1、建立目標函式。用座標表示距離,用方程消參轉化為一元二次函式的最值問題,關鍵是由方程求x、y的範圍;

2、數形結合,用化曲為直的轉化思想;

3、利用判別式,對於二次函式求最值,往往由條件建立二次方程,用判別式求最值;

4、借助均值不等式求最值。

典型例題

已知拋物線y2=2px(p>0),過m(a,0)且斜率為1的直線l與拋物線交於不同的兩點a、b,

|ab|≤2p

(1)求a的取值範圍;(2)若線段ab的垂直平分線交x軸於點n,求△nab面積的最大值。

(5)求曲線的方程問題

1.曲線的形狀已知--------這類問題一般可用待定係數法解決。

典型例題

已知直線l過原點,拋物線c 的頂點在原點,焦點在x軸正半軸上。若點a(-1,0)和點b(0,8)關於l的對稱點都在c上,求直線l和拋物線c的方程。

2.曲線的形狀未知-----求軌跡方程

典型例題

已知直角座標平面上點q(2,0)和圓c:x2+y2=1, 動點m到圓c的切線長與|mq|的比等於常數(>0),求動點m的軌跡方程,並說明它是什麼曲線。

(6) 存在兩點關於直線對稱問題

在曲線上兩點關於某直線對稱問題,可以按如下方式分三步解決:求兩點所在的直線,求這兩直線的交點,使這交點在圓錐曲線形內。(當然也可以利用韋達定理並結合判別式來解決)

典型例題已知橢圓c的方程,試確定m的取值範圍,使得對於直線,橢圓c上有不同兩點關於直線對稱

(7)兩線段垂直問題

圓錐曲線兩焦半徑互相垂直問題,常用來處理或用向量的座標運算來處理。

典型例題已知直線的斜率為,且過點,拋物線,直線與拋物線c有兩個不同的交點(如圖)。

(1)求的取值範圍;

(2)直線的傾斜角為何值時,a、b與拋物線c的焦點連線互相垂直。

四、解題的技巧方面:

在教學中,學生普遍覺得解析幾何問題的計算量較大。事實上,如果我們能夠充分利用幾何圖形、韋達定理、曲線系方程,以及運用「設而不求」的策略,往往能夠減少計算量。下面舉例說明:

(1)充分利用幾何圖形

解析幾何的研究物件就是幾何圖形及其性質,所以在處理解析幾何問題時,除了運用代數方程外,充分挖掘幾何條件,並結合平面幾何知識,這往往能減少計算量。

典型例題設直線與圓相交於p、q兩點,o為座標原點,若,求的值。

(2) 充分利用韋達定理及「設而不求」的策略

我們經常設出弦的端點座標而不求它,而是結合韋達定理求解,這種方法在有關斜率、中點等問題中常常用到。

典型例題已知中心在原點o,焦點在軸上的橢圓與直線相交於p、q兩點,且,,求此橢圓方程。

(3) 充分利用曲線系方程

利用曲線系方程可以避免求曲線的交點,因此也可以減少計算。

典型例題求經過兩已知圓和0的交點,且圓心在直線:上的圓的方程。

(4)充分利用橢圓的引數方程

橢圓的引數方程涉及到正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解決相關的求最值的問題.這也是我們常說的三角代換法。

典型例題 p為橢圓上一動點,a為長軸的右端點,b為短軸的上端點,求四邊形oapb面積的最大值及此時點p的座標。

(5)線段長的幾種簡便計算方法

① 充分利用現成結果,減少運算過程

一般地,求直線與圓錐曲線相交的弦ab長的方法是:把直線方程代入圓錐曲線方程中,得到型如的方程,方程的兩根設為,,判別式為△,則,若直接用結論,能減少配方、開方等運算過程。

例求直線被橢圓所截得的線段ab的長。

② 結合圖形的特殊位置關係,減少運算

在求過圓錐曲線焦點的弦長時,由於圓錐曲線的定義都涉及焦點,結合圖形運用圓錐曲線的定義,可迴避複雜運算。

例 、是橢圓的兩個焦點,ab是經過的弦,若,求值

③ 利用圓錐曲線的定義,把到焦點的距離轉化為到準線的距離

例點a(3,2)為定點,點f是拋物線的焦點,點p在拋物線上移動,若取得最小值,求點p的座標。

第一、知識儲備:

1. 直線方程的形式

(1)直線方程的形式有五件:點斜式、兩點式、斜截式、截距式、一般式。

(2)與直線相關的重要內容

①傾斜角與斜率

②點到直線的距離 ③夾角公式:

(3)弦長公式

直線上兩點間的距離:

或(4)兩條直線的位置關係

①=-1 ②

2、圓錐曲線方程及性質

(1)、橢圓的方程的形式有幾種?(三種形式)

標準方程:

距離式方程:

引數方程:

(2)、雙曲線的方程的形式有兩種

標準方程:

距離式方程:

(3)、三種圓錐曲線的通徑你記得嗎?

(4)、圓錐曲線的定義你記清楚了嗎?

如:已知是橢圓的兩個焦點,平面內乙個動點m滿足則動點m的軌跡是( )

a、雙曲線;b、雙曲線的一支;c、兩條射線;d、一條射線

(5)、焦點三角形面積公式:

(其中)

(6)、記住焦半徑公式:(1),可簡記為「左加右減,上加下減」。

(2)(3)(6)、橢圓和雙曲線的基本量三角形你清楚嗎?

第二、方法儲備

1、點差法(中點弦問題)

設、,為橢圓的弦中點則有

,;兩式相減得

=2、聯立消元法:你會解直線與圓錐曲線的位置關係一類的問題嗎?經典套路是什麼?如果有兩個引數怎麼辦?

設直線的方程,並且與曲線的方程聯立,消去乙個未知數,得到乙個二次方程,使用判別式,以及根與係數的關係,代入弦長公式,設曲線上的兩點,將這兩點代入曲線方程得到兩個式子,然後-,整體消元······,若有兩個字母未知數,則要找到它們的聯絡,消去乙個,比如直線過焦點,則可以利用三點a、b、f共線解決之。若有向量的關係,則尋找座標之間的關係,根與係數的關係結合消元處理。一旦設直線為,就意味著k存在。

例1、已知三角形abc的三個頂點均在橢圓上,且點a是橢圓短軸的乙個端點(點a在y軸正半軸上).

(1)若三角形abc的重心是橢圓的右焦點,試求直線bc的方程;

(2)若角a為,ad垂直bc於d,試求點d的軌跡方程.

分析:第一問抓住「重心」,利用點差法及重心座標公式可求出中點弦bc的斜率,從而寫出直線bc的方程。第二問抓住角a為可得出ab⊥ac,從而得,然後利用聯立消元法及交軌法求出點d的軌跡方程;

解:(1)設b(,),c(,),bc中點為(),f(2,0)則有

兩式作差有 (1)

f(2,0)為三角形重心,所以由,得,由得,代入(1)得

直線bc的方程為

2)由ab⊥ac得 (2)

設直線bc方程為,得,

代入(2)式得,解得或

直線過定點(0,,設d(x,y),則,即

所以所求點d的軌跡方程是。

4、設而不求法

例2、如圖,已知梯形abcd中,點e分有向線段所成的比為,雙曲線過c、d、e三點,且以a、b為焦點當時,求雙曲線離心率的取值範圍。

分析:本小題主要考查座標法、定比分點座標公式、雙曲線的概念和性質,推理、運算能力和綜合運用數學知識解決問題的能力。建立直角座標系,如圖,若設c,代入,求得,進而求得再代入,建立目標函式,整理,此運算量可見是難上加難.

我們對可採取設而不求的解題策略,

建立目標函式,整理,化繁為簡.

解法一:如圖,以ab為垂直平分線為軸,直線ab為軸,建立直角座標系,則cd⊥軸因為雙曲線經過點c、d,且以a、b為焦點,由雙曲線的對稱性知c、d關於軸對稱

依題意,記a,c,e,其中為雙曲線的半焦距,是梯形的高,由定比分點座標公式得

設雙曲線的方程為,則離心率

由點c、e在雙曲線上,將點c、e的座標和代入雙曲線方程得

由①式得

將③式代入②式,整理得

故由題設得,

解得所以雙曲線的離心率的取值範圍為

分析:考慮為焦半徑,可用焦半徑公式,用的橫座標表示,迴避的計算, 達到設而不求的解題策略.

圓錐曲線解題技巧

圓錐曲線應試技巧總結 1.圓錐曲線的兩個定義 1 第一定義中要重視 括號 內的限制條件 橢圓中,與兩個定點f,f的距離的和等於常數,且此常數一定要大於,當常數等於時,軌跡是線段ff,當常數小於時,無軌跡 雙曲線中,與兩定點f,f的距離的差的絕對值等於常數,且此常數一定要小於 ff 定義中的 絕對值 ...

圓錐曲線解題技巧

圓錐曲線 1.圓錐曲線的兩個定義 1 第一定義中要重視 括號 內的限制條件 橢圓中,與兩個定點f,f的距離的和等於常數,且此常數一定要大於,當常數等於時,軌跡是線段ff,當常數小於時,無軌跡 雙曲線中,與兩定點f,f的距離的差的絕對值等於常數,且此常數一定要小於 ff 定義中的 絕對值 與 ff 不...

圓錐曲線解題技巧教案整理後

橢圓一 知識 注意 1 橢圓按向量平移後的方程為 或,平移不改變點與點之間的相對位置關係 即橢圓的焦準距等距離不變 和離心率。2 弦長公式 已知直線 與曲線交於兩點,則 或3 中點弦問題的方法 方程組法,代點作差法。兩種方法總體都體現高而不求的數學思想。雙曲線拋物線 一 焦點弦的結論 針對拋物線 其...