2012高考数学总结(8)

2019-04-14 20:56

练习:(1)

如果命题“坐标满足方程F?x,y??0的点都在曲线C上”是不正确的,那么下列命题中正确的是( D )ABCD坐标满足方程F?x,y??0的点都不在曲线C上,曲线C上的点的坐标不满足方程F?x,y??0,

坐标满足方程F?x,y??0的点有些在曲线C上,有些不在曲线C上,至少有一个不在曲线C上的点,它的坐标满足方程F?x,y??0。分析:“都在”的否定是“不都在”,上面命题等价于“方程F?x,y??0的解为坐标的点有些不在曲线C上。”(二)求曲线方程(求轨迹)的几种常用方法:

1、直接法:直接用动点P(x,y)的坐标表示等量关系,化简得轨迹方程。一般步骤是:①建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;如果题中出现了点的坐标或方程表示已经建立了坐标系。②列出点 M适合条件的几何等量关系;③用坐标表示列出方程f(x,y)=0,④化方程f(x,y)=0为最简形式;⑤证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点。一般情况下,化简前后的方程的解是相同的,步骤⑤可以省略不写,如有特殊情况,可适当予以说明,另外,根据情况,也可以省略步骤②直接列出直线方程。

例1:三角形ABC的顶点A固定,点A的对边BC的长为2a,边BC上的高线长为b,边BC沿一条定直线移动,求三角形ABC外心的轨迹方程。

分析:以BC边所在的直线为x轴,过A点且与x轴垂直的直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,则B(0,b),设外心M(x,y),则|MA|=|MB|,B(x-a,0),x2-2by+b2-a2=0 2、 定义法:通过圆锥曲线(或已知曲线)定义确定轨迹性质,进而求得方程。

例2、(1)由动点P向圆x2?y2?1作两条切线PA、PB,切点分别为A、B,∠APB=600,则动点P的轨迹方程为

2 ?OP?2?x?y?4

22(2)点M与点F(4,0)的距离比它到直线l:x?5?0的距离小于1,则点M的轨迹方程是_____

y?16x

(3) 一动圆与两圆⊙M:x?y?1和⊙N:x?y?8x?12?0都外切,则动圆圆心的轨迹为

2222?x?2?142?y2154?1?x?2?双曲线的左支上。注:都内切时,得到该双曲线的右支。若与前者内切,与后者外切时,得到双曲线

?x?2?342?y2134?1?x?2?的左支,若与前者外切,与后者内切时,得到双曲线?x?2?342?y2134?1?x?2?的右支, (4)、

圆O的半径为r,A是圆内一定点,P是圆上任意一点,线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当点P在圆C运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?若点A在 圆外呢? 前者为椭圆,后者为双曲线。3、相关点代入法:当动点P(x,y)与已知曲线上动点P1(x1,y1)相关时,用x,y表示x1,y1,再代入已知曲线方程,求得轨迹方程。

例3:(1)动点P是抛物线y?2x2?1上任一点,定点为A(0,?1),点M分PA所成的比为2,则M的轨迹方程为__________

???????????x?xP??2x?xP?3x设M?x,y?,?PM?2MA????代入抛物线得 ?y?yP?2?2y?yP?3y?23y?2?2?3x??1?y?6x?12???(1) 若点P(x1,y1)在圆x2?y2?1上运动,则点Q(x1y1,x1?y1)的轨迹方程是____ ?x1x2?u22设??v?2u?1,即Q(x1y1,x1?y1)的轨迹方程是y?2x?1 ?x1?x2?v例4、设O为平面直角坐标系的原点,已知定点A(3,0),动点B在曲线x2+y2=1上运动,∠AOB的平分线交AB于点M,求动点M的轨迹方程。

分析:当轨迹上的点的坐标难以直接建立关系时,且已知轨迹上的点的坐标受已知曲线上的某一动点的坐标的影响,可用相关点代入法。本题可用角平分线定理和相关点代入法。 (4x-3)2+16y2=9

B M A

4、交轨法:已知所求曲线是某两条曲线的交点可通过解方程组而得。(常与参数法相结合。) 例5、已知直线L1过A(-2,0),直线L2过B(2,0),且L1与L2分别绕A,B旋转,它们在y轴上截距分别为b1,b2,其中b1?b2?4,试求L1与L2交点的轨迹方程。

L1:x?2?yb1?1,L2:x2?yb2?1,b1?b2?4?x?y?4?y?0?

22

5、参数法。先选定某个变量作为参数,再找出曲线上的点的横坐标、纵坐标与参数的关系式,然后再消去参数。

例6、已知常数a?0,在矩形ABCD中,AB?4,BC?4a,O为AB的中点,点E、F、G分别在BC、CD、DA上移动,且

BEBC?CFCD?DGDA,P为GE与OF的交点(如图),问是否存在两个定点,使P

到这两点的距离的和为定值?若存在,求出这两点的坐标及此定值;若不存在,请说明理由 y D F P G A O B x C E

根据题设条件,首先求出点P坐标满足的方程,据此再判断是否存在的两定点,使得点P到两点距离的和

为定值.按题意有A(-2,0),B(2,0),C(2,4a),D(-2,4a)设由此有E(2,4ak),F(2-4k,4a),G(-2,4a-4ak) 直线OF的方程为:2ax?(2k?1)y?0① 直线GE的方程为:?a(2k?1)x?y?2a?0②

从①,②消去参数k,得点P(x,y)坐标满足方程2a2x2?y2?2ay?0 整理得

x2BEBC?CFCD?DGDA?k(0?k?1)

12?(y?a)a22?1 当a2?12时,点P的轨迹为圆弧,所以不存在符合题意的两点.

当a?2121212时,点P轨迹为椭圆的一部分,点P到该椭圆焦点的距离的和为定长 当a?2时,点P到椭圆两个焦点(?12?a,a),(2122?a,a)的距离之和为定值2 当a?2时,点P 到椭圆两个焦点(0,a?a2?1),(0,a?a2?1) 的距离之和为定值2a.

22本题是交轨法与参数法的例子。 例7、(本例是情侣圆锥曲线的求法)

设A1、A2是椭圆xa22?yb22=1长轴的两个端点,P1、P2是垂直于A1A2的弦,求直线A1P1与A2P2的交点P的轨迹方程。分析:设A1??a,0?,A2?a,0?,P1?x0,y0?,P2?x0,?y0?,P?x,y?A1P:?x?a??y?y0??y?x?x0?,A2P:?x?a??y?y0??y?x?x0?,?x0?a2

x,y0?ayx,?xa22?yb22?1本题是相关点代入法和交轨法相结合。

6、待定系数法:已知曲线方程的类型,可先设出曲线方程的形式,然后求出有关的系数。 例8、

线段AB过x轴上一定点M?m,0?,端点A、B到x轴的距离之积为2m,以x轴为对称轴过A、O、B三点作抛物线,则此抛物线的方程为_____。2?y12??y2?设抛物线的方程为y?2px?p?0?,A?,y1?,B?,y2??2p??2p?2

?y1y2??2m?2???????y2??y12??????PA??PB?y1?2p?m??y2?2p?m??0??????y?2x2?1?y?y?1?12????0?p?1

?p?二、椭圆:

1、椭圆的定义1:PF1+PF2?2a?F1F2 ,F1,F2为两定点即焦点。定义2:

2222PFd?e??0,1?

2、椭圆的标准方程:焦点在x轴上时: ≤x≤a,-b≤y≤b,

当焦点在y轴上时,标准方程为

ya22xa?yb,焦点F(?c,0), 准线方程为x=??1(a﹥b﹥0)

a2c,-a

?xbxa22=1(a﹥b﹥0),焦点F(0,?c),准线方程为y=?22a2c,

223、椭圆焦点三角形:(1)设P为椭圆?yb?1,上任意一点,F1,F2为焦点且∠F1PF2

22=?,则△F1PF2为焦点三角形,当r1=r2即P为短轴端点时,?最大且?max=arccosb?ca2,

?b2?c2??2cos???,1,(2)它的面积公式为: S=btan=cy0 , 当y0=b时,P为短轴端点时,Smax?22a??的最大值为bc。(3)焦点三角形中?为锐角三角形的充要条件是,P在圆x?y?c外。焦点三角形为钝角三角形的必要条件是b<c。

222?(4)焦点三角形的周长2a+2c.r1?r2??a?ex0??a?ex0??a2?e2x0???b,a?,当且仅当x=±a时取最

222222222?小值,当x=0时取最大值。PF1?PF2=F1P?F2P=?x0?c,y0???x0?c,y0??x0?y0?c???b?c,b?

????????????????.4、方程Ax?By?1表示椭圆的充要条件是:A>0,B>0,A≠B。A>B时,焦点在y轴上,A<B时,焦点在x轴上。 5、离心率e=

ca22,0﹤e﹤1,e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。

6、焦半径公式:P(x0,y0)为

xa22?yb22上一点, F1为左焦点, F2为右焦点,P F1=a+ ex0,P ?1(a﹥b﹥0)

F2= a- ex0(左加右减),以焦半径为直径的圆和以长轴为直径的圆内切。

2ba27、弦长公式:(1)通径:通过焦点且垂直于长轴的弦长:PQ=径为直径的圆和相应的准线相离。 (2)过

xa22,P,Q为弦与椭圆的交点。以通

?yb22(a﹥b﹥0)的焦点F(或F2)的弦长:PQ=2a+e(x1+x2) (或AB=2a-e(x1+x2) ),?11x1,x2分别P,Q为的横坐标。

(3)一般的弦长公式:x1,x2分别为弦PQ的横坐标,弦PQ所在直线方程为y=kx+b,代入椭圆方程整理得Ax2+Bx+C=0,则PQ=1?k22x1?x2?1?kB?2ACA2,若y1,y2分别为弦PQ的纵坐标,则

PQ=1?1k2y1?y2,

bx0ay0228、以P(x0,y0)为中点的弦A(x1,y1),B(x2,y2)所在直线的斜率k=-

bx0ay022,直线AB的方程为:

y-y0=- (x-x0). AB的中垂线方程为y-y0=

ay0bx022(x-x0)

9、斜率为k的弦的中点轨迹方程:设弦PQ的端点P(x1,y1),Q(x2,y2),中点M(x0,y0),把P,Q的坐标代入椭圆方程后作差相减用中点公式和斜率公式可得

xa22xa2?kyb2?0(椭圆内不含端点的线段)

10、设P(x0,y0)是椭圆

?yb22?1(a﹥b﹥0)上一点,则过P点的切线方程是:

x0xa2?y0yb2?1(利

用导数求出斜率或利用判别式求斜率) 11、点P和椭圆

xa22?yb22?1(a﹥b﹥0)的关系:(1)点P(x0,y0)在椭圆外?222222x0a22?y0b22﹥1,(2)点

P(x0,y0)在椭圆上?x0a?y0b2=0,(3)点P(x0,y0)在椭圆内?22x0a?y0b2﹤1

12、椭圆的参数方程为:

xa22?yb?x?acos??1(a﹥b﹥0)??

?y?bsin?


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