2022年高中數(shù)學(xué) 圓錐曲線章節(jié)復(fù)習(xí)知識(shí)精講 文 人教版第二冊

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1、2022年高中數(shù)學(xué) 圓錐曲線章節(jié)復(fù)習(xí)知識(shí)精講 文 人教版第二冊 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 圓錐曲線章節(jié)復(fù)習(xí) 二. 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1. 重點(diǎn)： 橢圓、雙曲線、拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì) 2. 難點(diǎn)： 直線和圓錐曲線的位置關(guān)系、最值問題、幾何性質(zhì)的應(yīng)用 三. 知識(shí)結(jié)構(gòu)： 【典型例題】 [例1] 已知，試討論當(dāng)?shù)闹底兓瘯r(shí)，方程表示曲線的形狀。 解： （1）當(dāng)時(shí)，方程為，即，表示兩條平行于軸的直線。 （2）當(dāng)時(shí)，，方程可化為，表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓。 （3）當(dāng)時(shí)，方程為，表示圓心在原點(diǎn)，半徑為的圓。 （4）當(dāng)時(shí)，，方程表示焦點(diǎn)在軸上的橢

2、圓。 （5）當(dāng)時(shí)，方程化為，表示兩條平行于軸的直線。 （6）當(dāng)時(shí)，，，方程表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線。 [例2] 已知雙曲線的中心在原點(diǎn)，焦點(diǎn)、在坐標(biāo)軸上，一條漸近線方程為，且過點(diǎn)（4，）。 （1）求雙曲線方程； （2）若點(diǎn)M（3，）在此雙曲線上，求； （3）求的面積。 解： （1）由題意知，雙曲線的方程是標(biāo)準(zhǔn)方程 ∵ 雙曲線的一條漸近線方程為 ∴ 設(shè)雙曲線方程為 把點(diǎn)（4，）代入雙曲線方程得， ∴ 所求雙曲線方程為 （2）由（1）知雙曲線方程為 ∴ 雙曲線的焦點(diǎn)為、 ∵ M點(diǎn)在雙曲線上 ∴ ， ∴ （3）∵ ∴

3、 ∴ 為直角三角形 ∵ ∴ [例3] 已知拋物線的焦點(diǎn)為A，以B（）為圓心，長為半徑，在軸上方的半圓交拋物線于不同的兩點(diǎn)M、N，P是MN的中點(diǎn)。 （1）求的值； （2）是否存在這樣的值，使、、成等差數(shù)列？ 解：如下圖，A（） ∵ ∴ 圓的方程為 與聯(lián)立得 ∴ 解得 設(shè) 則， ∴ （2）設(shè)P（），則， ∴ ∴ ∴ 若、成等差數(shù)列，則 ∴ 解得，這與矛盾 故不存在，使成等差數(shù)列 [例4] 已知雙曲線與點(diǎn)P（1，2），過P點(diǎn)作直線與雙曲線交于A、B兩點(diǎn)，若P為AB的中點(diǎn)。 （1）求直線AB

4、的方程； （2）若Q（1，1），證明：不存在以Q為中點(diǎn)的弦。 方法一：（1）解：設(shè)過P（1，2）點(diǎn)的直線為，代入雙曲線方程 得 由線段AB中點(diǎn)為P（1，2） ∴ 解得，又時(shí)，使 從而直線AB方程為 （2）證明：按同樣方法求得，而使，所以直線CD不存在 方法二：設(shè)A（）、B（）， ①， ② ①－②得： ∴ 寫出直線方程，即，檢驗(yàn)與雙曲線有交點(diǎn) [例5] 已知雙曲線（，）的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1、F2，P是它左支上一點(diǎn)，P到左準(zhǔn)線的距離為，雙曲線的一條漸近線為，問是否存在點(diǎn)P，使、、成等比數(shù)列？若存在，求出P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說明理由。 解：假設(shè)存在點(diǎn)

5、P（）滿足題中條件 ∵ 雙曲線的一條漸近線為 ∴ ， ∴ ， 即 由，得 ① ∵ 雙曲線的兩準(zhǔn)線方程為 ∴ ∵ 點(diǎn)P在雙曲線的左支上 ∴ 代入①得 ∴ ，代入，得② ∴ 存在點(diǎn)P使成等比數(shù)列，點(diǎn)P的坐標(biāo)是（） [例6] 如圖，直線和相交于點(diǎn)M，，點(diǎn)N，以A、B為端點(diǎn)的曲線段C上的任一點(diǎn)到的距離與到點(diǎn)N的距離相等。若為銳角三角形，，=3，且，建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，求曲線段C的方程。 解：方法一：以為軸，MN的中點(diǎn)O為原點(diǎn)建立如圖的直角坐標(biāo)系。由題意可知，曲線段C所在的拋物線在直角坐標(biāo)系中的位置是標(biāo)準(zhǔn)的，并且點(diǎn)N是該拋物線的焦點(diǎn)，是準(zhǔn)線。所以可令拋物線的

6、方程為，過點(diǎn)A作，，垂足分別為Q和E，由于是銳角三角形，則點(diǎn)E必在線段MN上。 所以， ∵ ∴ ∴ ∴ 拋物線方程為 由上述可知，，點(diǎn)B到準(zhǔn)線的距離為6，則點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為4，又曲線段在軸上方，故曲線段C的方程為 方法二：以為軸，為軸建立如下圖的直角坐標(biāo)系，其中M點(diǎn)為原點(diǎn)，這時(shí)焦點(diǎn)N在軸上，頂點(diǎn)應(yīng)是線段MN的中點(diǎn)。令曲線段C所在的拋物線方程為： 設(shè) 則： 由（1）－（2）得 代入（1）得 ∴ ∵ ∴ ∵ ∴ 代入（3）得 ∴ 曲線段C的方程為 [例7] 設(shè)分別為橢圓C：（）的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)。

7、 （1）若橢圓C上的點(diǎn)A（1，）到兩點(diǎn)的距離之和等于4，寫出橢圓C的方程和焦點(diǎn)坐標(biāo)； （2）設(shè)點(diǎn)K是（1）中所得橢圓上的動(dòng)點(diǎn)。求線段F1K的中點(diǎn)的軌跡方程； （3）已知橢圓具有性質(zhì)：若M、N是橢圓C上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)P是橢圓上任意一點(diǎn)，當(dāng)直線PM、PN的斜率都存在，并記為時(shí)，那么與之積是與點(diǎn)P位置無關(guān)的定值。試對(duì)雙曲線寫出具有類似特性的性質(zhì)，并加以證明。 解：（1）橢圓C的焦點(diǎn)在軸上 ∵ 橢圓上的點(diǎn)A到兩點(diǎn)的距離和是4，得，即 又 ∵ 點(diǎn)A（）在橢圓上 ∴ ，得 ∴ ∴ 橢圓C的方程為，焦點(diǎn)為、 （2）設(shè)橢圓C上的動(dòng)點(diǎn)為K（），線段F1K的中點(diǎn)Q（）滿足：

8、 ∴ 因此 即為所求的軌跡方程 （3）類似的性質(zhì)為：若M、N是雙曲線上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)P是雙曲線上任意一點(diǎn)，當(dāng)直線PM、PN的斜率都存在，并記為、時(shí)，那么與之積是與點(diǎn)P位置無關(guān)的定值。證明如下：設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（），則點(diǎn)N的坐標(biāo)為（），其中。又設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（），由，=，得 將，，代入得，命題得證。 [例8] 直線：與雙曲線C：的右支交于不同的兩點(diǎn)A、B。 （1）求實(shí)數(shù)的取值范圍； （2）是否存在實(shí)數(shù)，使得以線段AB為直徑的圓經(jīng)過雙曲線C的右焦點(diǎn)F？若存在，求出的值；若不存在，說明理由。 解： （1）將直線的方程代入雙曲線C的方程后，整理，得①，依題意，直

9、線與雙曲線C的右支交于不同兩點(diǎn)，故 解得的取值范圍為 （2）設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為，則由①式得②，假設(shè)存在實(shí)數(shù)，使得以線段AB為直徑的圓經(jīng)過雙曲線C的右焦點(diǎn)F（），則由FA⊥FB得 即 整理得 ③ 把②式及代入③式化簡得 解得或（舍去） 可得使得以線段AB為直徑的圓經(jīng)過雙曲線C的右焦點(diǎn)。 【模擬試題】（答題時(shí)間：60分鐘） 一. 選擇題 1. 橢圓的一條準(zhǔn)線為，則橢圓的離心率等于（ ） A. B. C. D. 2. 雙曲線的離心率，則的取值范圍是（ ） A. B. C. D. 3. 若橢圓和

10、雙曲線有相同的左、右焦點(diǎn)、，P是兩條曲線的一個(gè)交點(diǎn)，則的值是（ ） A. B. C. D. 4. 雙曲線的焦點(diǎn)為、，弦AB過且兩端點(diǎn)在雙曲線的一支上，若，則（ ） A. 為定值 B. 為定值 C. 為定值 D. 不為定值 5. 設(shè)P是橢圓上一點(diǎn)，、是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)，則的最小值是（ ） A. B. C. D. 6. 若點(diǎn)P在拋物線上，點(diǎn)Q在圓上，則的最小值為（ ） A. B. C. D. 7. 拋物線上到頂點(diǎn)與焦點(diǎn)距離相等的點(diǎn)的坐標(biāo)為（

11、 ） A. B. C. D. 8. 將離心率為的橢圓，繞著它的左焦點(diǎn)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)后，所得新橢圓的一條準(zhǔn)線方程為，則新橢圓的另一條準(zhǔn)線方程為（ ） A. B. C. D. 二. 填空題 1. 已知、是雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)，PQ是經(jīng)過且垂直于軸的雙曲線的弦，如果，則雙曲線的離心率是 。 2. 已知點(diǎn)是橢圓上的一點(diǎn)，P是橢圓上的動(dòng)點(diǎn)，當(dāng)弦AP的長度最大時(shí)，則點(diǎn)P的坐標(biāo)是 。 3. 正三角形的一個(gè)頂點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，另外兩個(gè)頂點(diǎn)在拋物線上，這個(gè)正三角形的邊長是 。 4. 拋物線

12、的弦AB垂直于軸，若，則焦點(diǎn)到AB的距離為 。 三. 解答題 1. 已知中心在原點(diǎn)，一焦點(diǎn)為的橢圓被直線截得的弦的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，求橢圓的方程。 2. 設(shè)AB是拋物線上的動(dòng)弦，且（為常數(shù)），求弦AB中點(diǎn)M到軸的最近距離，并研究的情況。 3. 求拋物線上的點(diǎn)到直線的距離的最小值，并求取得最小值時(shí)的拋物線上的點(diǎn)的坐標(biāo)?！驹囶}答案】 一. 1. A 2. B 3. A 4. C 5. A 6. D 7. C 8. D 二. 1. 2. 3. 4. 三. 1. 解：∵ 橢圓的中心在原點(diǎn)，焦點(diǎn)在

13、軸上 ∴ 橢圓的方程為標(biāo)準(zhǔn)方程 ∵ ∴ ∴ 橢圓的方程可寫成 把直線代入橢圓的方程并整理得 ∴ ∵ 弦的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 ∴ ， ∴ ∴ 所求橢圓的方程為 2. （1）解法一：設(shè)直線AB的方程為，A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為， 由 得 ∴ ∴ ，化簡得 點(diǎn)M到軸的距離為 當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)“=”成立 解法二：設(shè)A、M、B點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為、、，A、M、B三點(diǎn)在拋物線準(zhǔn)線上的射影分別為、、 由拋物線的定義，知， ∴ ， 又M是線段AB的中點(diǎn) ∴ ，等號(hào)在AB過焦點(diǎn)F時(shí)成立 ∴ 當(dāng)定長為的弦過焦點(diǎn)F時(shí)，M點(diǎn)與軸的距離最近，最近距離為 （2）若，此時(shí)只能用解法一，得 令，得 又在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù) 又，故在上是增函數(shù)，故當(dāng)即時(shí)， 3. 解法一：設(shè)是拋物線上的點(diǎn)，則 ∴ ∴ 當(dāng)，時(shí)，有最小值2 此時(shí)拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)為 解法二：由無實(shí)根，知直線與拋物線沒有公共點(diǎn) 設(shè)與直線平行的直線為 代入得① 設(shè)此直線與拋物線相切，即只有一個(gè)公共點(diǎn) ∴ ，解得，代入①，得，，即點(diǎn)到直線的距離最近，最近距離