2.直线
∶Ax+B
+C=0与圆锥曲线C∶f(x,y)=0的位置关系:
直线与圆锥曲线的位置关系可分为:相交、相切、相离.对于抛物线来说,平行于对称轴的直线与抛物线相交于一点,但并不是相切;对于双曲线来说,平行于渐近线的直线与双曲线只有一个交点,但并不相切.这三种位置关系的判定条件可引导学生归纳为:
设直线
:Ax+By+C=0,圆锥曲线C:f(x,y)=0,由![]()
消去y(或消去x)得:ax2+bx+c=0,△=b2-4ac,(若a≠0时),
△>0
相交
△<0
相离
△= 0
相切
注意:直线与抛物线、双曲线有一个公共点是直线与抛物线、双曲线相切的必要条件,但不是充分条件.
1. 点M(x0,y0)与圆锥曲线C:f(x,y)=0的位置关系
已知
(a>b>0)的焦点为F1、F2,
(a>0,b>0)
的焦点为F1、F2,
(p>0)的焦点为F,一定点为P(x0,y0),M点到抛物线的准线的距离为d,则有:
![]()
上述结论可以利用定比分点公式,建立两点间的关系进行证明.
6.线段AB过x轴正半轴上一点M(m,0)(m>0),端点A、B到x轴距离之积为
,以x轴为对称轴,过A,O,B三点作抛物线.
(1)求抛物线方程;
(2)若
的取值范围.
§7.3 点、直线和圆锥曲线
5.已知抛物线方程为
,直线
过抛物线的焦点F且被抛物线截得的弦长为3,求p的值.
4.已知椭圆
的离心率为
.(1)若圆(x-2)2+(y-1)2=
与椭圆相交于A、B两点且线段AB恰为圆的直径,求椭圆方程;(2)设L为过椭圆右焦点F的直线,交椭圆于M、N两点,且L的倾斜角为600,求
的值.
3.平面内有两定点
上,求一点P使
取得最大值或最小值,并求出最大值和最小值.
2.已知点(-2,3)与抛物线y2=2px(p>0)的焦点 的距离是5,则p= .
1. 设双曲线
两焦点为F1、F2,点Q为双曲线上除顶点外的任一点,过F1作∠F1QF2的平分线的垂线,垂足为P,则点P的轨迹是 ( )
A.椭圆的一部分 B.双曲线的一部分
C.抛物线的一部分 D.圆的一部分.
[例1]设双曲线的渐近线为:
,求其离心率.
错解:由双曲线的渐近线为:
,可得:
,从而![]()
剖析:由双曲线的渐近线为
是不能确定焦点的位置在x轴上的,当焦点的位置在y轴上时,
,故本题应有两解,即:
或
.
[例2]设点P(x,y)在椭圆
上,求
的最大、最小值.
错解:因
∴
,得:
,同理得:
,故
∴最大、最小值分别为3,-3.
剖析:本题中x、y除了分别满足以上条件外,还受制约条件
的约束.当x=1时,y此时取不到最大值2,故x+y的最大值不为3.其实本题只需令
,则
,故其最大值为
,最小值为
.
[例3]已知双曲线的右准线为
,右焦点
,离心率
,求双曲线方程.
错解一:
故所求的双曲线方程为![]()
错解二:
由焦点
知![]()
![]()
故所求的双曲线方程为![]()
错因: 这两个解法都是误认为双曲线的中心在原点,而题中并没有告诉中心在原点这个条件。由于判断错误,而造成解法错误。随意增加、遗漏题设条件,都会产生错误解法.
解法一:
设
为双曲线上任意一点,因为双曲线的右准线为
,右焦点
,离心率
,由双曲线的定义知
整理得 ![]()
解法二: 依题意,设双曲线的中心为
,
则
解得
,所以 ![]()
故所求双曲线方程为 ![]()
[例4]设椭圆的中心是坐标原点,长轴
在轴上,离心率
,已知点
到这个椭圆上的最远距离是
,求这个椭圆的方程.
错解:依题意可设椭圆方程为![]()
则
,
所以
,即 ![]()
设椭圆上的点
到点
的距离为
,
则 ![]()
![]()
所以当
时,
有最大值,从而
也有最大值。
所以
,由此解得:![]()
于是所求椭圆的方程为![]()
错因:尽管上面解法的最后结果是正确的,但这种解法却是错误的。结果正确只是碰巧而已。由当
时,
有最大值,这步推理是错误的,没有考虑
到的取值范围.事实上,由于点
在椭圆上,所以有
,因此在求
的最大值时,应分类讨论.
正解:若
,则当
时,
(从而
)有最大值.
于是
从而解得
.
所以必有
,此时当
时,
(从而
)有最大值,
所以
,解得![]()
于是所求椭圆的方程为![]()
[例5]从椭圆
,(
>b>0)上一点M向x轴所作垂线恰好通过椭圆的左焦点F1,A、B分别是椭圆长、短轴的端点,AB∥OM.设Q是椭圆上任意一点,当QF2⊥AB时,延长QF2与椭圆交于另一点P,若⊿F1PQ的面积为20
,求此时椭圆的方程.
解:本题可用待定系数法求解.
∵b=c,
=
c,可设椭圆方程为
.
∵PQ⊥AB,∴kPQ=-
,则PQ的方程为y=
(x-c),
代入椭圆方程整理得5x2-8cx+2c2=0,
根据弦长公式,得
,
又点F1到PQ的距离d=
c
∴![]()
,由![]()
故所求椭圆方程为
.
[例6]已知椭圆:
,过左焦点F作倾斜角为
的直线交椭圆于A、B两点,求弦AB的长.
解:a=3,b=1,c=2
; 则F(-2
,0)
由题意知:
与
联立消去y得:
![]()
设A(
、B(
,则
是上面方程的二实根,由违达定理,![]()
,
又因为A、B、F都是直线
上的点,
所以|AB|=![]()
点评:也可利用“焦半径”公式计算.
[例7](06年全国理科)设P是椭圆
短轴的一个端点,Q为椭圆上的一个动点,求|PQ|的最大值.
解: 依题意可设P(0,1),Q(
),则|PQ|=
,又因为Q在椭圆上,所以,
,|PQ|2=
=![]()
=
.
因为
≤1,
>1,若
≥
,则
≤1,当
时,|PQ|取最大值
;若1<
<
,则当
时,|PQ|取最大值2.
[例8]已知双曲线的中心在原点,过右焦点F(2,0)作斜率为
的直线,交双曲线于M、N 两点,且
=4,求双曲线方程.
解:设所求双曲线方程为
,由右焦点为(2,0).知C=2,b2=4-
2
则双曲线方程为
,设直线MN的方程为:
,代入双曲线方程整理得:(20-8
2)x2+12
2x+5
4-32
2=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),则
,
.
![]()
解得
,
.
故所求双曲线方程为:
.
点评:利用待定系数法求曲线方程,运用一元二次方程的根与系数关系将两根之和与积整体代入,体现了数学的整体思想,也简化了计算,要求学生熟练掌握.
19.抛物线的焦半径公式:
抛物线
,![]()
抛物线
,
抛物线
,
抛物线
,![]()
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