3.平面內(nèi)有兩定點(diǎn)上,求一點(diǎn)P使取得最大值或最小值,并求出最大值和最小值.
2.已知點(diǎn)(-2,3)與拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn) 的距離是5,則p= .
1. 設(shè)雙曲線兩焦點(diǎn)為F1、F2,點(diǎn)Q為雙曲線上除頂點(diǎn)外的任一點(diǎn),過F1作∠F1QF2的平分線的垂線,垂足為P,則點(diǎn)P的軌跡是 ( )
A.橢圓的一部分 B.雙曲線的一部分
C.拋物線的一部分 D.圓的一部分.
[例1]設(shè)雙曲線的漸近線為:,求其離心率.
錯(cuò)解:由雙曲線的漸近線為:,可得:,從而
剖析:由雙曲線的漸近線為是不能確定焦點(diǎn)的位置在x軸上的,當(dāng)焦點(diǎn)的位置在y軸上時(shí),,故本題應(yīng)有兩解,即:
或.
[例2]設(shè)點(diǎn)P(x,y)在橢圓上,求的最大、最小值.
錯(cuò)解:因 ∴,得:,同理得:,故 ∴最大、最小值分別為3,-3.
剖析:本題中x、y除了分別滿足以上條件外,還受制約條件的約束.當(dāng)x=1時(shí),y此時(shí)取不到最大值2,故x+y的最大值不為3.其實(shí)本題只需令,則,故其最大值為,最小值為.
[例3]已知雙曲線的右準(zhǔn)線為,右焦點(diǎn),離心率,求雙曲線方程.
錯(cuò)解一: 故所求的雙曲線方程為
錯(cuò)解二: 由焦點(diǎn)知
故所求的雙曲線方程為
錯(cuò)因: 這兩個(gè)解法都是誤認(rèn)為雙曲線的中心在原點(diǎn),而題中并沒有告訴中心在原點(diǎn)這個(gè)條件。由于判斷錯(cuò)誤,而造成解法錯(cuò)誤。隨意增加、遺漏題設(shè)條件,都會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤解法.
解法一: 設(shè)為雙曲線上任意一點(diǎn),因?yàn)殡p曲線的右準(zhǔn)線為,右焦點(diǎn),離心率,由雙曲線的定義知 整理得
解法二: 依題意,設(shè)雙曲線的中心為,
則 解得 ,所以
故所求雙曲線方程為
[例4]設(shè)橢圓的中心是坐標(biāo)原點(diǎn),長(zhǎng)軸在軸上,離心率,已知點(diǎn)到這個(gè)橢圓上的最遠(yuǎn)距離是,求這個(gè)橢圓的方程.
錯(cuò)解:依題意可設(shè)橢圓方程為
則 ,
所以 ,即
設(shè)橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)的距離為,
則
所以當(dāng)時(shí),有最大值,從而也有最大值。
所以 ,由此解得:
于是所求橢圓的方程為
錯(cuò)因:盡管上面解法的最后結(jié)果是正確的,但這種解法卻是錯(cuò)誤的。結(jié)果正確只是碰巧而已。由當(dāng)時(shí),有最大值,這步推理是錯(cuò)誤的,沒有考慮到的取值范圍.事實(shí)上,由于點(diǎn)在橢圓上,所以有,因此在求的最大值時(shí),應(yīng)分類討論.
正解:若,則當(dāng)時(shí),(從而)有最大值.
于是從而解得.
所以必有,此時(shí)當(dāng)時(shí),(從而)有最大值,
所以,解得
于是所求橢圓的方程為
[例5]從橢圓,(>b>0)上一點(diǎn)M向x軸所作垂線恰好通過橢圓的左焦點(diǎn)F1,A、B分別是橢圓長(zhǎng)、短軸的端點(diǎn),AB∥OM.設(shè)Q是橢圓上任意一點(diǎn),當(dāng)QF2⊥AB時(shí),延長(zhǎng)QF2與橢圓交于另一點(diǎn)P,若⊿F1PQ的面積為20,求此時(shí)橢圓的方程.
解:本題可用待定系數(shù)法求解.
∵b=c, =c,可設(shè)橢圓方程為.
∵PQ⊥AB,∴kPQ=-,則PQ的方程為y=(x-c),
代入橢圓方程整理得5x2-8cx+2c2=0,
根據(jù)弦長(zhǎng)公式,得,
又點(diǎn)F1到PQ的距離d=c
∴ ,由
故所求橢圓方程為.
[例6]已知橢圓:,過左焦點(diǎn)F作傾斜角為的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),求弦AB的長(zhǎng).
解:a=3,b=1,c=2; 則F(-2,0)
由題意知:與聯(lián)立消去y得:
設(shè)A(、B(,則是上面方程的二實(shí)根,由違達(dá)定理,
,又因?yàn)锳、B、F都是直線上的點(diǎn),
所以|AB|=
點(diǎn)評(píng):也可利用“焦半徑”公式計(jì)算.
[例7](06年全國(guó)理科)設(shè)P是橢圓短軸的一個(gè)端點(diǎn),Q為橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求|PQ|的最大值.
解: 依題意可設(shè)P(0,1),Q(),則|PQ|=,又因?yàn)镼在橢圓上,所以,,|PQ|2==
=.
因?yàn)?sub>≤1,>1,若≥,則≤1,當(dāng)時(shí),|PQ|取最大值;若1<<,則當(dāng)時(shí),|PQ|取最大值2.
[例8]已知雙曲線的中心在原點(diǎn),過右焦點(diǎn)F(2,0)作斜率為的直線,交雙曲線于M、N 兩點(diǎn),且=4,求雙曲線方程.
解:設(shè)所求雙曲線方程為,由右焦點(diǎn)為(2,0).知C=2,b2=4-2
則雙曲線方程為,設(shè)直線MN的方程為:,代入雙曲線方程整理得:(20-82)x2+122x+54-322=0
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則, .
解得 ,.
故所求雙曲線方程為:.
點(diǎn)評(píng):利用待定系數(shù)法求曲線方程,運(yùn)用一元二次方程的根與系數(shù)關(guān)系將兩根之和與積整體代入,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的整體思想,也簡(jiǎn)化了計(jì)算,要求學(xué)生熟練掌握.
19.拋物線的焦半徑公式:
拋物線,
拋物線,
拋物線,
拋物線,
4.拋物線的幾何性質(zhì)
(1)范圍
因?yàn)閜>0,由方程可知,這條拋物線上的點(diǎn)M的坐標(biāo)(x,y)滿足不等式x≥0,所以這條拋物線在y軸的右側(cè);當(dāng)x的值增大時(shí),|y|也增大,這說明拋物線向右上方和右下方無限延伸.
(2)對(duì)稱性
以-y代y,方程不變,所以這條拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,我們把拋物線的對(duì)稱軸叫做拋物線的軸.
(3)頂點(diǎn)
拋物線和它的軸的交點(diǎn)叫做拋物線的頂點(diǎn).在方程中,當(dāng)y=0時(shí),x=0,因此拋物線的頂點(diǎn)就是坐標(biāo)原點(diǎn).
(4)離心率
拋物線上的點(diǎn)M與焦點(diǎn)的距離和它到準(zhǔn)線的距離的比,叫做拋物線的離心率,用e表示.由拋物線的定義可知,e=1.
3.共軛雙曲線
以已知雙曲線的實(shí)軸為虛軸,虛軸為實(shí)軸,這樣得到的雙曲線稱為原雙曲線的共軛雙曲線. 雙曲線和它的共軛雙曲線的焦點(diǎn)在同一圓上. 確定雙曲線的共軛雙曲線的方法:將1變?yōu)?1.
2.共漸近線的雙曲線系
如果已知一雙曲線的漸近線方程為,那么此雙曲線方程就一定是:或?qū)懗?sub> .
橢圓、雙曲線、拋物線同屬于圓錐曲線,它們的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及其推導(dǎo)過程以及簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì)都存在著相似之處,也有著一定的區(qū)別,因此,要準(zhǔn)確地理解和掌握三種曲線的特點(diǎn)以及它們之間的區(qū)別與聯(lián)系
1.等軸雙曲線
定義:實(shí)軸和虛軸等長(zhǎng)的雙曲線叫做等軸雙曲線,這樣的雙曲線叫做等軸雙曲線. 等軸雙曲線的性質(zhì):(1)漸近線方程為:;(2)漸近線互相垂直;(3)離心率.
13. 拋物線定義:
平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線. 定點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),定直線叫做拋物線的準(zhǔn)線.
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