2.抛物线
的焦点坐标为
A.
B.
C.
D.![]()
1.若复数
,则![]()
A.
B.
C.1 D.![]()
6.椭圆的参数方程的重要用途是设椭圆上一点的坐标时,可以减少一个变量,或者说坐标本身就已经体现出点在椭圆上的特点了,而无需再借助圆的方程来体现横纵坐标之间的关系;如求椭圆上的点到一条直线的距离的最值。
[举例]若动点(
)在曲线
上变化,则
的最大值为 ( )
A.
B.![]()
C.
D.2![]()
解析:本题可以直接借助于椭圆方程把x2用y表示,从而得到一个关于y 的二次函数,再配方求最值;这里用椭圆的参数方程求解:记x=2cos
,y=bsin
,
=4cos2
+
2bsin
=f(
),f(
)=-4sin2
+2bsin
+4=-4(sin
-
)2+
, sin
∈[-1,1]
若0<
≤1
0<b≤4,则当sin
=
时f(
)取得最大值
;若
>1
b>4,则当sin
=1时f(
)取得最大值2
,故选A
[巩固]椭圆
上的点到直线2x-
y+3
=0距离的最大值是_____________。
5.研究椭圆上一点与两焦点组成的三角形(焦点三角形)问题时,常用椭圆定义及正、余弦定理。
[举例]已知焦点在
轴上的椭圆
F1,F2是它的两个焦点,若椭圆上存在点P,使得
,则
的取值范围是
。
解析:思路一:先证一个结论:若B为椭圆短轴端点,则∠F1PF2≤∠F1BF2。记∠F1PF2=
,
|PF1|=r1, |PF2|=r2,cos
=
=
=![]()
又
≤(
)2=
,∴cos
≥
=cos∠F1BF2,当且仅当r1=r2时等号成立,
即∠F1PF2≤∠F1BF2。题中椭圆上存在点P,使得∠F1PF2=900,当且仅当∠F1BF2≥900,即
cos∠F1BO≤![]()
b≤
a=
,∴b∈(0, ![]()
.思路二:用勾股定理:r1+r2=2a
①
r12+r22=4c2 ②,由①②得:2r1r2=4b2,又2r1r2≤r12+r22 ∴b2≤c2=4-b2 即b∈(0, ![]()
.
思路三:用向量的坐标运算:记P(x0,y0),
=(-c-x0,-y0),
=(c-x0,-y0),
![]()
=c2-x02+y02=0
(b2+4)x02=4(c2-b2),注意到:0≤x02≤4,∴0≤4(c2-b2)≤4(b2+4)
即0≤4-2b2≤b2+4,得b∈(0, ![]()
.
[巩固1]椭圆
的焦点为
、
,点P为其上的动点,当
为钝角时,点P横坐标的取值范围是________。
[巩固2]已知P是椭圆
上一点,F1和F2是焦点,若∠F1PF2=30°,则△PF1F2的面积为( )
A.
B.
C.
D.4
4.研究椭圆上的点到其焦点的距离问题时,往往用定义;会推导并记住椭圆的焦半径公式。
[举例1] 如图把椭圆
的长轴AB分成8分,过
每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于
,
,……![]()
七个点,F是椭圆的一个焦点,则
____________.
解析:P1与P7,P2与P6,P3与P5关于y轴对称,P4在y轴上,
记椭圆的另一个焦点为F/,则|P7F|=|P1F/|,|P6F|=|P2F/|,|P5F|=|P3F/|,
于是
|P1F|+|P1F/|+|P2F|+|P2F/|+|P3F|+|P3F/|+|P4F|=7a=35.
[举例2] 已知A、B是椭圆
上的两点,F2是椭圆的右焦点,如果
AB的中点到椭圆左准线距离为
,则椭圆的方程 .
解析: ![]()
![]()
=![]()
![]()
=
,
记AB的中点为M ,A、B、M在椭圆左准线上的射影分别为A1、B1,M1,由椭圆第二定义知:|AF1|=e|AA1|,|BF1|=e|BB1|,于是有:e(|AA1|+|BB1|)=
,而e=![]()
∴|AA1|+|BB1|=3a
2|MM1|=3a,又|MM1|=
,得a=1,故椭圆方程为
。
[巩固1] 椭圆的两焦点为F1,F2,以F1F2为一边的正三角形的另两条边均被椭圆平分,则椭圆的离心率为 。
[巩固2]已知F1、F2是椭圆
的左右焦点,点
是此椭圆上的一个动点,
为一个定点,则
的最大值为
,
的最小值为
。
[提高] 过椭圆左焦点F且斜率为
的直线交椭圆于A、B两点,若|FA|=2|FB|,则椭圆的离心率e=_____
3.圆锥曲线的定义是求轨迹方程的重要载体之一。
[举例1]已知⊙Q:(x-1)2+y2=16,动⊙M过定点P(-1,0)且与⊙Q相切,则M点的轨迹方程是:
。
解析:P(-1,0)在⊙Q内,故⊙M与⊙Q内切,记:M(x,y),⊙M的半径是为r,则:
|MQ|=4-r,又⊙M过点P,∴|MP|=r,于是有:|MQ|=4-|MP|,即|MQ|+|MP|=4,可见M点的轨迹是以P、Q为焦点(c=1)的椭圆,a=2。
[举例2] 若动点P(x,y)满足|x+2y-3|=5
,则P点的轨迹是:
A.圆 B、椭圆 C、双曲线 D、抛物线
解析:等式两边平方,化简方程是最容易想到的,但不可行,一方面运算量很大,另一方面是平方、展开后方程中会出现xy项,这就给我们判断曲线类型带来了麻烦。但是,仔细观察方程后,就会发现等式左边很“象”是点到直线的距离,而等式右边则是两点间的距离的5倍;为了让等式左边变成点到直线的距离,可以两边同除以
,于是有:
=![]()
,这就已经很容易联想到圆锥曲线的第二定义了,
只需将方程再变形为:
,即动点P(x,y)到定点A(1,2)与到定直线x+2y-3=0的距离之比为
,∴其轨迹为椭圆。
[巩固1] 已知圆
为圆上一点,AQ的垂直平分线交CQ于M,则点M的轨迹方程为
.
[巩固2]设x、y∈R,在直角坐标平面内,
=(x,y+2),
=(x,y-2),且|
|+|
|=8,则点
M(x,y)的轨迹方程为 。
[提高]已知A(0,7),B(O,-7),C(12,2),以C为一个焦点作过A、B的椭圆,则椭圆的另一焦点的轨迹方程为 。
[迁移] P为直线x-y+2=0上任一点,一椭圆的两焦点为F1(-1,0)、F2(1,0),则椭圆过P点且长轴最短时的方程为 。
2.椭圆
关于x轴、y轴、原点对称;P(x,y)是椭圆上一点,则|x|≤a,|y|≤b,
a-c≤|PF|≤a+c,(其中F是椭圆的一个焦点),椭圆的焦点到短轴端点的距离为a,椭圆的焦准距为
,椭圆的通经(过焦点且垂直于长轴的弦)长为2
,通经是过焦点最短的弦。
[举例1] 已知椭圆
(
>0,
>0)的左焦点为F,右顶点为A,上顶点为B,若
BF⊥BA,则称其为“优美椭圆”,那么“优美椭圆”的离心率为 。
解析:|AB|2=
2+
2,|BF|=
,|FA|=
+
,在Rt⊿ABF中,(
+
)2=
2+
2+
2
化简得:
2+![]()
-
2=0,等式两边同除以
2得:
,解得:
=
。
注:关于
,
,
的齐次方程是“孕育”离心率的温床。
[举例2] 已知椭圆
(
>0,
>0)的离心率为
,若将这个椭圆绕着它的右焦点按逆时针方向旋转
后,所得的新的椭圆的一条准线的方程为
=
,则原来椭圆的方程是
。
解析:原来椭圆的右焦点为新椭圆的上焦点,在x轴上,直线
=
为新椭圆的上准线,故新椭圆的焦准距为
,∴原来椭圆的焦准距也为
,于是有:
=
①,
=
②,由①②解得:
=5,
=3。
[巩固1]一椭圆的四个顶点为A1,A2,B1,B2,以椭圆的中心为圆心的圆过椭圆的焦点,的椭圆的离心率为 。
[巩固2] 在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为
,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[迁移]椭圆
上有n个不同的点P1,P2,P3,…,Pn,椭圆的右焦点F,数列{| PnF|}
是公差大于
的等差数列,则n的最大值为
( )
A.198 B.199 C.200 D.201
1.方程
表示椭圆![]()
>0,
>0,且
≠
;
是
,
中之较大者,焦点的位置也取决于
,
的大小。
[举例] 椭圆
的离心率为
,则
=
解析:方程中4和
哪个大哪个就是
,因此要讨论;(ⅰ)若0<
<4,则![]()
,∴
,∴
=
=
,得
=3;(ⅱ)
>4,则![]()
,∴
,∴
=
=
,得
=
;综上:
=3或
=
。
[巩固]若方程:x2+ay2=a2 表示长轴长是短轴长的2倍的椭圆,则a的允许值的个数是
A 1个 B .2个 C.4个 D.无数个
5.圆的参数方程的本质是sin2
+ cos2
=1。参数方程的重要用途是设圆上一点的坐标时,可以减少一个变量,或者说坐标本身就已经体现出点在圆上的特点了,而无需再借助圆的方程来体现横纵坐标之间的关系。
[举例]已知圆
上任意一点P(x、y)都使不等式x+y+m³0成立,则m的取值范围是:A .[
B
C (
)
D
( )
解析:不等式x+y+m³0恒成立
m³ -(x+y)恒成立,以下求-(x+y)的最大值:
记x= cos
、y=1+
sin
,-(x+y)= -( cos
+1+ sin
)= -1-
sin(
+
)≤-1+
,选A。
[巩固1]
的最大值为
。
[巩固2]在⊿ABC中,已知
,c=10,P是⊿ABC的内切圆上一点,则PA2+PB2
+PC2的最大值为
[迁移]动点P,Q坐标分别为
,(
是参数),则|PQ|的最大值与最小值的和为 .
4.判断两圆的位置关系用圆心距与它们半径和、差的大小。⊙M、⊙N的半径分别为
、
,
|MN|>
+![]()
外离,|MN|=
+![]()
外切,|
-
|<|MN|<
+![]()
相交,此时,若⊙M:
,⊙N:
,过两圆交点的圆(系)的方程为:
+
(
)=0(⊙N除外)。
特别地:当
= -1时,该方程表示两圆的公共弦。连心线垂直平分公共弦。|MN|=|
-
|
内切,|MN|<|
-
|
内含。
[举例1]已知两圆O1:x2+y2=16,O2:(x-1)2+(y+2)2=9,两圆公共弦交直线O1O2于M点,则O1分有向线段MO2所成的比λ= ( )
A.
B.
C.-
D.-![]()
解析:直线O1 O2:y= -2x,两圆公共弦:x-2y=6,于是有:M(
,
),有定比分点坐标公式不难得到λ的值,选C。
[举例2] 若![]()
则a的取值范围是 ( )
A.
B.
C.
D.![]()
解析:集合A、B分别表示两个圆面(a=1时集B表示一个点),A∩B=B
B
A,即两圆内含;有两圆圆心分别为原点和(0,2),半径分别为4和
,于是有:2≤4-
,解得:
,选C。
[巩固1]圆心在直线
的交点的圆的方程为 ( )
A.
B.![]()
C.
D.![]()
[巩固2]若圆(x-a)2+(y-b)2=6始终平分圆x2+y2+2x+2y-3=0的周长,则动点M(a,b)的轨迹方程是
A.a2+b2-2a-2b+1=0 B.a2+b2+2a+2b+1=0
C.a2+b2-2a+2b+1=0 D.a2+b2+2a-2b+1=0
[迁移]与圆
+![]()
=0外切且与
轴相切的动圆圆心的轨迹方程为
。
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