高考数学考前回归课本知识技法精细过(十):解析几何(椭圆双曲线抛物线)教案
展开第五节 椭圆
一、必记3个知识点
1.椭圆的定义
2.椭圆的简单几何性质(a2=b2+c2)
3.椭圆中的4个常用结论
(1)设椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)上任意一点P(x,y),则当x=0时,|OP|有最小值b,这时,P在短轴端点处;当x=±a时,|OP|有最大值a,这时,P在长轴端点处.
(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a是斜边长,a2=b2+c2.
(3)已知过焦点F1的弦AB,则△ABF2的周长为4a.
(4)若P为椭圆上任一点,F为其焦点,则a-c≤|PF|≤a+c.
二、必明3个易误点
1.椭圆的定义中易忽视2a>|F1F2|这一条件,当2a=|F1F2|其轨迹为线段F1F2,当2a<|F1F2|不存在轨迹.
2.求椭圆的标准方程时易忽视判断焦点的位置,而直接设方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0).
3.注意椭圆的范围,在设椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)上点的坐标为P(x,y)时,则|x|≤a,这往往在求与点P有关的最值问题中特别有用,也是容易被忽略而导致求最值错误的原因.
三、技法
1. 求椭圆标准方程的2种常用方法
2. 求椭圆离心率的三种方法
(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.
(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解.
(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
提醒:在解关于离心率e的二次方程时,要注意利用椭圆的离心率e∈(0,1)进行根的取舍,否则将产生增根.
3. 求解最值、取值范围问题的技巧
(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.
(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,-a≤x≤a,-b≤y≤b,0
4. 判断直线与椭圆位置关系的四个步骤
第一步:确定直线与椭圆的方程.
第二步:联立直线方程与椭圆方程.
第三步:消元得出关于x(或y)的一元二次方程.
第四步:当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ<0时,直线与椭圆相离.
5.直线被椭圆截得的弦长公式
设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=eq \r(1+k2[x1+x22-4x1x2])
= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,k2)))[y1+y22-4y1y2])(k为直线斜率).
参考答案
①F1,F2 ②|F1F2| ③x轴,y轴 ④坐标原点 ⑤(-a,0) ⑥(a,0) ⑦(0,-b) ⑧(0,b) ⑨(0,-a) ⑩(0,a) ⑪(-b,0) ⑫(b,0) ⑬2a ⑭2b ⑮2c ⑯(0,1) ⑰c2=a2-b2
第六节 双曲线
一、必记3个知识点
1.双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F1、F2(|F1F2|=2c>0)的距离①________________为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的②________,两焦点间的距离叫做③________.
(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(ⅰ)当④________________时,M点的轨迹是双曲线;
(ⅱ)当⑤________________时,M点的轨迹是两条射线;
(ⅲ)当⑥________________时,M点不存在.
2.双曲线的标准方程和几何性质
3.双曲线中的4个常用结论
(1)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e=eq \r(2)⇔双曲线的两条渐近线互相垂直.
(2)渐近线的斜率与双曲线的焦点位置的关系:当焦点在x轴上时,渐近线斜率为±eq \f(b,a),当焦点在y轴上时,渐近线斜率为±eq \f(a,b).
(3)渐近线与离心率.
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为eq \f(b,a)=eq \r(e2-1).
(4)若P为双曲线上一点,F为其对应焦点,则|PF|≥c-a.
二、必明4个易误点
1.双曲线的定义中易忽视2a<|F1F2|这一条件.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.
2.双曲线的标准方程中对a,b的要求只是a>0,b>0,易误认为与椭圆标准方程中a,b的要求相同.
若a>b>0,则双曲线的离心率e∈(1,eq \r(2));
若a=b>0,则双曲线的离心率e=eq \r(2);
若0eq \r(2).
3.注意区分双曲线中的a,b,c大小关系与椭圆a,b,c关系,在椭圆中a2=b2+c2,而在双曲线中c2=a2+b2.
4.易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x轴上,渐近线斜率为±eq \f(b,a),当焦点在y轴上,渐近线斜率为±eq \f(a,b).
三、技法
1. 双曲线定义的应用
(1)判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程;
(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立|PF1|与|PF2|的关系.
[注意] 在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.
2. 求双曲线标准方程的一般方法
(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a,b,c的方程并求出a,b,c的值.与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为:
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0).
(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a的值,由定点位置确定c的值.
3. 求双曲线离心率或其范围的方法
(1)求a,b,c的值,由eq \f(c2,a2)=eq \f(a2+b2,a2)=1+eq \f(b2,a2)直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.
4.求双曲线的渐近线方程的方法
求双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线的方法是令eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=0,即得两渐近线方程为:
eq \f(x,a)±eq \f(y,b)=0.
参考答案
①之差的绝对值 ②焦点 ③焦距 ④2a<|F1F2| ⑤2a=|F1F2| ⑥2a>|F1F2|
⑦x≥a或x≤-a ⑧y≥a或y≤-a ⑨x轴,y轴 ⑩坐标原点 ⑪x轴,y轴
⑫坐标原点 ⑬(-a,0) ⑭(a,0) ⑮(0,-a) ⑯(0,a) ⑰y=±eq \f(b,a)x ⑱y=±eq \f(a,b)x
⑲eq \f(c,a) ⑳ eq \r(a2+b2) eq \(○,\s\up1(21))2a eq \(○,\s\up1(22))2b eq \(○,\s\up1(23))a2+b2
第七节 抛物线
一、必记2个知识点
1.抛物线定义、标准方程及几何性质
2.抛物线焦点弦的几个常用结论
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=eq \f(p2,4),y1y2=-p2.
(2)弦长|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin2α)(α为弦AB的倾斜角).
(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.
(4)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p.
二、必明2个易误点
1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.
2.抛物线标准方程中参数p易忽视,只有p>0,才能证明其几何意义是焦点F到准线l的距离,否则无几何意义.
三、技法
1. 应用抛物线定义的2个关键点
(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.
(2)注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+eq \f(p,2)或|PF|=|y|+eq \f(p,2).
2. 求抛物线的标准方程的方法
(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p,所以只需一个条件确定p值即可.
(2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
3.确定及应用抛物线性质的技巧
(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化为标准方程.
(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.
4. 解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法
(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.
提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.
参考答案
①相等 ②y2=-2px(p>0) ③x2=-2py(p>0) ④x2=2py(p>0) ⑤x轴 ⑥y轴
⑦F(-eq \f(p,2),0) ⑧F(0,-eq \f(p,2)) ⑨F(0,eq \f(p,2)) ⑩e=1 ⑪x=-eq \f(p,2) ⑫y=-eq \f(p,2) ⑬-y0+eq \f(p,2)
⑭y0+eq \f(p,2) ⑮y≤0 ⑯y≥0
条件
结论1
结论2
平面内的动点M与平面内的两个定点F1,F2
M点的
轨迹为
椭圆
①________为椭圆的焦点
|MF1|+|MF2|=2a
(2a>|F1F2|)
②________为椭圆的焦距
标准方程
eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)
eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1(a>b>0)
图形
性
质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:③________
对称中心:④________
顶点
A1⑤_____,A2⑥_____
B1⑦_____,B2⑧_____
A1⑨_____,A2⑩_____
B1⑪_____,B2⑫_____
性
质
轴
长轴A1A2的长为⑬________
短轴B1B2的长为⑭________
焦距
|F1F2|=⑮________
离心率
e=eq \f(c,a)∈⑯________
a,b,c
的关系
⑰________
定义法
根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程
待定系
数法
若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a,b;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x轴和y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)
标准方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1
(a>0,b>0)
图形
性
质
范围
⑦________ y∈R
⑧________ x∈R
对称性
对称轴:⑨________
对称中心:⑩________
对称轴:⑪________
对称中心:⑫________
顶点
顶点坐标:A1⑬______,
A2⑭________
顶点坐标:A1⑮______,
A2⑯________
渐近线
⑰____________
⑱____________
离心率
e=⑲________,e∈(1,+∞)其中c=⑳________
实虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=eq \(○,\s\up1(21))________;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=eq \(○,\s\up1(22))________;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a、b、c关系
c2=eq \(○,\s\up1(23))________(c>a>0,c>b>0)
定义(几
何条件)
平面上,到定直线与到该定直线外一定点的距离①________的点的轨迹叫做抛物线
标准方程
y2=2px
(p>0)
②________
________
③________
________
④________
________
图形
对称轴
x轴
⑤________
y轴
⑥________
顶点坐标
O(0,0)
O(0,0)
O(0,0)
O(0,0)
焦点坐标
F(eq \f(p,2),0)
⑦________
⑧________
⑨________
离心率e
e=1
e=1
⑩________
e=1
准线方程
⑪________
x=eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
⑫________
焦半径
公式
|PF|=
x0+eq \f(p,2)
|PF|=
-x0+eq \f(p,2)
⑬|PF|=
________
⑭|PF|=
________
范围
x≥0
y∈R
x≤0
y∈R
⑮________
x∈R
⑯________
x∈R
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