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圆锥曲线考题精选
圆锥曲线考题精选
研究圆锥曲线,一要重视定义,这是学好圆锥曲线最重要的思想方法,二要数形结合,既熟练掌握方程组理论,又关注图形的几何性质,以简化运算。
典型例题
根据下列条件,求双曲线方程。
与双曲线有共同渐近线,且过点(-3,);
与双曲线有公共焦点,且过点(,2)。
分析:
法一:(1)双曲线的渐近线为
令x=-3,y=±4,因,故点(-3,)在射线(x≤0)及x轴负半轴之间,
∴ 双曲线焦点在x轴上
设双曲线方程为,(a0,b0)
解之得:
∴ 双曲线方程为
(2)设双曲线方程为(a0,b0)
则
解之得:
∴ 双曲线方程为
法二:(1)设双曲线方程为(λ≠0)
∴
∴
∴ 双曲线方程为
设双曲线方程为
∴
解之得:k=4
∴ 双曲线方程为
评注:与双曲线共渐近线的双曲线方程为(λ≠0),当λ0时,焦点在x轴上;当λ0时,焦点在y轴上。与双曲线共焦点的双曲线为(a2+k0,b2-k0)。比较上述两种解法可知,引入适当的参数可以提高解题质量,特别是充分利用含参数方程的几何意义,可以更准确地理解解析几何的基本思想。
例2、设F1、F2为椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,已知P、F1、F2是一个直角三角形的三个顶点,且|PF1||PF2|,求的值。
解题思路分析:
当题设涉及到焦半径这个信息时,通常联想到椭圆的两个定义。
法一:当∠PF2F1=900时,由得:
,
∴
当∠F1PF2=900时,同理求得|PF1|=4,|PF2|=2
∴
法二:当∠PF2F1=900,
∴
∴ P()
又F2(,0)
∴ |PF2|=
∴ |PF1|=2a-|PF2|=
当∠F1PF2=900,由得:
P()。下略。
评注:由|PF1||PF2|的条件,直角顶点应有两种情况,需分类讨论。
例3、设点P到M(-1,0),N(1,0)的距离之差为2m,到x轴、y轴的距离之比为2,求m取值范围。
分析:
根据题意,从点P的轨迹着手
∵ ||PM|-|PN||=2m
∴ 点P轨迹为双曲线,方程为(|m|1) ①
又y=±2x(x≠0) ②
①②联立得:
将此式看成是关于x的二次函数式,下求该二次函数值域,从而得到m 的取值范围。
根据双曲线有界性:|x|m,x2m2
∴
又0m21
∴ 1-5m20
∴ 且m≠0
∴
评注:利用双曲线的定义找到点P轨迹是重要一步,当题目条件有等量关系时,一般考虑利用函数思想,建立函数关系式。
例4、已知x2+y2=1,双曲线(x-1)2-y2=1,直线?同时满足下列两个条件:①与双曲线交于不同两点;②与圆相切,且切点是直线与双曲线相交所得弦的中点。求直线?方程。
分析:
选择适当的直线方程形式,把条件“?是圆的切线”“切点M是弦AB中点”翻译为关于参数的方程组。
法一:当?斜率不存在时,x=-1满足;
当?斜率存在时,设?:y=kx+b
?与⊙O相切,设切点为M,则|OM|=1
∴
∴ b2=k2+1 ①
由得:(1-k2)x2-2(1+kb)x-b2=0
当k≠±1且△0时,设A(x1,y1),B(x2,y2),则中点M(x0,y0),
∴ y0=kx0+b=
∵ M在⊙O上
∴ x02+y02=1
∴ (1+kb)2+(k+b)2=(1-k2)2 ②
由①②得: 或
∴ ?:或
法二:设M(x0,y0),则切线AB方程x0x+y0y=1
当y0=0时,x0=±1,显然只有x=-1满足;
当y0≠0时,
代入(x-1)2-y2=1得:(y02-x02)x2+2(x0-y0)2x-1=0
∵ y02+x02=1
∴ 可进一步化简方程为:(1-2x02)x2+2(x02+x0-1)x-1=0
由中点坐标公式及韦达定理得:∴
即2x03-x02-2x0+1=0
解之得:x0=±1(舍),x0=
∴ y0=。下略
评注:不管是设定何种参数,都必须将形的两个条件(“相切”和“中点”)转化为关于参数的方程组,所以提高阅读能力,准确领会题意,抓住关键信息是基础而又重要的一步。
例5、A、B是抛物线y2=2px(p0)上的两点,且OA⊥OB,
求A、B两点的横坐标之积和纵坐标之积;
求证:直线AB过定点;
求弦AB中点P的轨迹方程;
求△AOB面积的最小值;
O在AB上的射影M轨迹方程。
分析:
设A(x1,y1),B(x2,y2),中点P(x0,y0)
(1)
∵ OA⊥OB
∴ kOAkOB=-1
∴ x1x2+y1y2=0
∵ y12=2px1,y22=2px2
∴
∵ y1≠0,y2≠0
∴ y1y2=-4p2
∴ x1x2=4p2
(2)∵ y12=2px1,y22=2px2
∴ (y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2)
∴
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