高考数学专题复习(第2轮难点突破)
圆锥曲线专题复习与训练
——常用性质归纳、解题方法探寻、典型例题剖析、高考真题演练
【高考命题特点】
圆锥曲线是历年高考的重点内容,常作为高考数学卷的压轴题。 1. 从命题形式上看,以解答题为主,难度较大。 2. 从命题内容上看,主要考查求圆锥曲线的标准方程、求动点的轨迹方程、根据方程求最值、求参数的取值范围、证明定点、定值、探索存在性等。 3. 从能力要求上看,主要考查数学思想方法(如数形结合、分类讨论等)的运用能力。分析问题和解决问题的能力及运算能力。
一、圆锥曲线的常用性质
x2y21. 关于椭圆2?2?1?a?b?0?的补充性质(常在解题中遇到):
ab① 经过焦点F1或F2的椭圆的弦AB,当AB?x轴时,AB最短,且ABmin2b2? a?MPQ② 过焦点的直线交椭圆于P、Q两点,点M是x轴上一定点,则当PQ?x轴时,的面积最大。 ③ 设右(左)准线与x轴交于点E,过E点的直线与椭圆交于P,,Q两点,点P?与点P关于x轴对称,则直线P?Q一定过椭圆的右(左)焦点F。 一般地,设P、Q是椭圆上两动点,直线PQ交x轴于点E(x1,0),点P?与点P关于x轴对称,直线P?Q交x轴于点F(x2,0),则x1x2?a2为定值。 ④ 设点P是椭圆右(左)准线上任一点(不在x轴上),A1、A2是椭圆的左、右顶点,直线A1P, A2P与椭圆分别交于M、N两点,则直线MN一定过椭圆的右(左)焦点。反之,过椭圆右(左)焦点F的直线交椭圆于M、N两点,则直线。 A1M、A2N的交点P在椭圆的右(左)准线上。⑤ 设A1、A2是椭圆的左、右顶点,B1、B2是椭圆的上、下顶点,P是椭圆上异于顶点的任一点,则kPA1?kPA2?kPB1?kPB2b2??2为定值。 a一般地,设过椭圆中心的直线交椭圆于M、N两点,P是椭圆上异于M、N的任一b2点,则kPM?kPN??2为定值。 a⑥ 存在以坐标原点O为圆心的圆,使得圆的任一切线与椭圆交于P, Q两点,满足22abOP?OQ,且圆的方程为x2?y2?22;反之,若OP?OQ,则O点到直线a?bbabPQ的距离为定值. 当kPQ??时,|PQ|取得最大值a2?b2;当kPQ?022aa?b或PQ?x轴时,|PQ|取得最小值2aba?b22。. ⑦ 设ABCD是椭圆的内接矩形,则矩形ABCD的最大面积为2ab. ?2?PFF⑧已知点P在椭圆上,设?F1PF2??,则焦点三角形12的面积S?btan。 2
22xy2. 双曲线2?2?1?a?0,b?0?的补充性质(在解双曲线问题时常遇到): ab① 平行于渐近线(斜率为?b)的任一条直线与双曲线有唯一交点. a②若斜率为k的直线与双曲线的两支各交于一点,则?线的同一支相交于两点,则k??bb反之也成立). 或k?(在??0的前提下,aa。a2b2③双曲线上任一点到两条渐近线的距离的乘积为定值2 a?b2.2b2.④当焦点弦AB?x轴时,AB?是同一支上所有焦点弦中的最短者。 a,bb?k?,若直线只与双曲aa?2?PFF?PFF⑤在焦点三角形设?F1PF2??,则焦点三角形 12中,12的面积S?bcot2⑥设P是双曲线右(左)支上任一点,则?PF1F2的内切圆与x轴的切点为双曲线的右(左)顶点。 22x2y2yx⑦双曲线2?2?1?a?0,b?0?和2?2?1?a?0,b?0?称为共轭双曲线 abba共轭双曲线的性质:⑴渐近线相同; ⑵ 12?12?1e1e2
3.抛物线的常用性质(常在解题中遇到):
p?的直线交C于(1)抛物线的焦点性质:已知抛物线C:y2?2px,过焦点F?,0??2??两点A(x1,y1),B(x2,y2),分别过A,B作准线l的垂线,垂足分别为A1,B1,设直线AB的倾斜角为?,则: lA1A EF p2① x1x2?,y1y2??p2. 4② AB?x1?x2?p. ?OB1B 2p?③ AB?2,当??时,AB的最小值为2p。 2sin?④ 112?? AFBFp.⑤ A,O,B1三点共线;A1,O,B三点共线。 ⑥ 以AB为直径的圆与直线l相切。 ⑦ 以A1B1为直径的圆过焦点F。 (2)抛物线的补充性质: ????????⑴ 设A、B是抛物线y?2px(p?0)上两动点,且满足OA?OB,(O为坐标原点),2则直线AB经过x轴上的定点M(2p,0)。反之,也成立。 2⑵设抛物线y?2px(p?0)的准线l交x轴于点E,过E点的直线交抛物线于A,B两点,A?是点A关于x轴的对称点,则直线A?B过抛物线的焦点F. 2⑶过x轴上的定点M(m,0)的直线l与抛物线y?2px(p?0) 交于两点。 A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2?m2,y1y2??2pm(定值)2⑷(抛物线的切线)设A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2?0)是抛物线x?2py(p?0)上两动点,分别过A、B两点作抛物线的切线相交于点M?x0,y0?,则有: x1x12x2x22①切线AM、BM的方程分别为:y?x?。 、y?x?p2pp2px1?x2?x??02,即M?②切线的交点坐标为:?????y0?x1x22p??x1?x2x1x2?。 ,?22p?③直线AB的斜率为:kAB?x0。 p④若直线AB与y轴交于点P(0,a),则M(x0,?a)。
二、圆锥曲线常见题型及解题思路方法。
1. 求圆锥曲线的标准方程 先判断焦点的位置,设出相应圆锥曲线的方程,再根据已知条件和圆锥曲线的性质列方程(组)(如求椭圆方程,就是根据条件和性质列出关于a、b、c的方程组),求出待定参数。在解方程(组)求a,b时,要注意考题中经常出现的几种方程的形式,对于复杂的方程(组),常常是观察——猜想——验证,得出a,b的值。 2. 求椭圆(或双曲线)的离心率或离心率的取值范围 c求离心率就是根据条件和圆锥曲线的性质,寻找a、b、c之间的等量关系,求出acc?b??b?的值。在椭圆中,有:e???1???;在双曲线中,有:e???1???。能aa?a??a?22b求出,也就求得了离心率。在双曲线中,还要注意渐近线与离心率的关系。 a求离心率的取值范围就是根据条件和圆锥曲线的性质寻找a、b、c之间的不等关系。关于不等式的来源,通常是依据已知不等式,同时还要注意圆锥曲线中几个常用的不等关系:①圆锥曲线上点的坐标的范围;②在椭圆中,有?F,1BF2??F1PF2(其中B为短轴的端点,P为椭圆上任一点)a?c?PFi?a?c(i?1,2);③在双曲线中,有PF?AF(其中F为焦点, P为双曲线上任一点,A是同一支双曲线的顶点)。 解这类问题时,要尽可能地结合图形,依据定义,多从几何角度思考问题。如果涉及直线与圆锥曲线位置关系问题,还要联立方程,用坐标法找关系。 3. 在圆锥曲线中判断点与圆的位置关系 除常规方法外(比较点到圆心的距离与半径的大小),通常用向量法。例如,已知直线与圆锥曲线交于A、B两点,要判断点P与以AB为直径的圆的位置关????????系,只需确定?APB的大小,通过计算PA?PB,确定其符号。 4. 证明定点,定值,定直线问题 可先取参数的特殊值(或图形的特殊位置),对定点,定值,定直线进行探求,然后证明当参数变化时,结论成立。 证明直线过定点,有两种思路:①求出满足条件的动直线方程(只含一个参数),再根据方程求出定点;②先探求定点,再设出要证明的定点的坐标(如设动直线与x轴交于点(m,0)),把坐标表示出来,表示式中,往往会含有,用所求得的结果代入,就可得出坐标为定值。 x1?x2,x1x2(或y1?y2,y1y2)证明定点、定值、定直线问题,还可利用圆锥曲线中定点、定值、定直线的性质,将问题进行转化。 5. 直线与圆锥曲线的位置关系问题 这类问题是平面解析几何中的重点问题,常涉及直线和圆锥曲线交点的判断,弦长,面积,对称,共线等问题 处理问题的基本方法有两种: