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双曲线 平面内到两个定点F1,F2的距离之差的绝对值是常数2a(2a|F1F2|)的点的轨迹。方程简图_x_O_y_x_O_y范围顶点焦点渐近线离心率对称轴关于x轴、y轴及原点对称关于x轴、y轴及原点对称准线方程a、b、c的关系考点 题型一 求双曲线的标准方程1、给出渐近线方程的双曲线方程可设为,与双曲线共渐近线的方程可设为。2、注意:定义法、待定系数法、方程与数形结合。【例1】求适合下列条件的双曲线标准方程。(1) 虚轴长为12,离心率为;(2) 焦距为26,且经过点M(0,12);(3) 与双曲线有公共渐进线,且经过点。解:(1)设双曲线的标准方程为或。由题意知,2b=12,=。b=6,c=10,a=8。标准方程为或。(2)双曲线经过点M(0,12),M(0,12)为双曲线的一个顶点,故焦点在y轴上,且a=12。又2c=26,c=13。标准方程为。(3)设双曲线的方程为x29-y216=在双曲线上 得所以双曲线方程为题型二 双曲线的几何性质方法思路:解决双曲线的性质问题,关键是找好体重的等量关系,特别是e、a、b、c四者的关系,构造出和的关系式。【例2】双曲线的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(-1,0)到直线l的距离之和s。求双曲线的离心率e的取值范围。解:直线l的方程为,级bx+ay-ab=0。 由点到直线的距离公式,且a1,得到点(1,0)到直线l的距离, 同理得到点(-1,0)到直线l的距离,。由s,得,即。于是得,即。解不等式,得。由于e10,所以e的取值范围是。【例3】设F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在点A,使,且AF1=3AF2,求双曲线的离心率。解:又AF1=3AF2,即,即。题型三 直线与双曲线的位置关系方法思路:1、研究双曲线与直线的位置关系,一般通过把直线方程与双曲线方程组成方程组,即,对解的个数进行讨论,但必须注意直线与双曲线有一个公共点和相切不是等价的。 2、直线与双曲线相交所截得的弦长:yxOBAC【例4】如图,已知两定点,满足条件的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点,如果,且曲线E上存在点C,使,求(1)曲线E的方程;(2)直线AB的方程;(3)m的值和ABC的面积S。解:由双曲线的定义可知,曲线E是以为焦点的双曲线的左支, 且,a=1,易知。故直线E的方程为,(2)设, ,由题意建立方程组消去y,得。又已知直线与双曲线左支交于两点A、B,有解得。又 依题意得,整理后得,或。但,。故直线AB的方程为。(3)设,由已知,得,。又,点。将点C的坐标代入曲线E的方程,的,得,但当时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意。,C点的坐标为,C到AB的距离为,ABC的面积。一、 抛物线高考动向:抛物线是高考每年必考之点,选择题、填空题、解答题皆有,要求对抛物线定义、性质、直线与其关系做到了如指掌,在高考中才能做到应用自如。(一) 知识归纳 方程 图形顶点 (0,0)对称轴 x轴 y轴焦点离心率 e=1准线(二)典例讲解题型一 抛物线的定义及其标准方程方法思路:求抛物线标准方程要先确定形式,因开口方向不同必要时要进行分类讨论,标准方程有时可设为或。【例5】根据下列条件求抛物线的标准方程。(1)抛物线的焦点是双曲线的左顶点;(2)经过点A(2,3);(3)焦点在直线x-2y-4=0上;(4)抛物线焦点在x轴上,直线y=-3与抛物线交于点A,AF=5.解:(1)双曲线方程可化为,左顶点是(-3,0)由题意设抛物线方程为且,p=6.方程为(2)解法一:经过点A(2,3)的抛物线可能有两种标准形式:y22px或x22py 点A(2,3)坐标代入,即94p,得2p点A(2,3)坐标代入x22py,即46p,得2p所求抛物线的标准方程是y2x或x2y解法二:由于A(2,-3)在第四象限且对称轴为坐标轴,可设方程为或,代入A点坐标求得m=,n=-,所求抛物线的标准方程是y2x或x2y(3)令x=0得y=2,令y=0得x=4, 直线x-2y-4=0与坐标轴的交点为(0,-2),(4,0)。焦点为(0,-2),(4,0)。抛物线方程为或。(4)设所求焦点在x轴上的抛物线方程为,A(m,-3),由抛物线定义得,又,或,故所求抛物线方程为或。题型二 抛物线的几何性质方法思路:1、凡设计抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线l的距离处理,例如若P(x0,y0)为抛物线上一点,则。2、若过焦点的弦AB,则弦长,可由韦达定理整体求出,如遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似得到。【例6】设P是抛物线上的一个动点。(1) 求点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线的距离之和的最小值;(2) 若B(3,2),求的最小值。解:(1)抛物线焦点为F(1,0),准线方程为。P点到准线的距离等于P点到F(1,0)的距离,yxAOPF问题转化为:在曲线上求一点P,使点P到A(-1,1)的距离与P到F(1,0)的距离之和最小。显然P是AF的连线与抛物线的交点,最小值为(2)同理与P点到准线的距离相等,如图:过B做BQ准线于Q点,交抛物线与P1点。,。的最小值是4。题型三 利用函数思想求抛物线中的最值问题方法思路:函数思想、数形结合思想是解决解析几何问题的两种重要的思想方法。【例7】已知抛物线yx2,动弦AB的长为2,求AB的中点纵坐标的最小值。分析一:要求AB中点纵坐标最小值,可求出y1y2的最小值,从形式上看变量较多,结合图形可以观察到y1、y2是梯形ABCD的两底,这样使得中点纵坐标y成为中位线,可以利用几何图形的性质和抛物线定义求解。解法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M(x,y)由抛物线方程yx2知焦点,准线方程,设点A、B、M到准线的距离分别为|AD1|、|BC1|、|MN|,则|AD1|BC1|2|MN|,且,根据抛物线的定义,有|AD1|AF|、|BC1|BF|,|AF|BF|AB|2,,即点M纵坐标的最小值为。分析二:要求AB中点M的纵坐标y的最小值,可列出y关于某一变量的函数,然后求此函数的最小值。解法二:设抛物线yx2上点A(a,a2),B(b,b2),AB的中点为M(x,y),则|AB|2,(ab)2(a2b2)4,则(ab)24ab(a2b2)24a2b24则2xab,2ya2b2,得ab2x2y,4x24(2x2y)4y24(2x2y)4整理得即点M纵坐标的最小值为3/4。练习:1、以y=x为渐近线的双曲线的方程是() 、3y22x2=6 、9y28x2=1 C、3y22x2=1 D、9y24x2=36【答案D】解析:A的渐近线为,B的渐近线为 C的渐近线为,只有D的渐近线符合题意。2、若双曲线的左支上一点P(a,b)到直线y=x的距离为,则a+b的值为( ) A、 B、 C、 D、2【答案A】解析:P在双曲线上, 即(a+b)(a-b)=1 又P(a,b)到直线y=x的距离为 且 即 a+b=3、如果抛物线的顶点在原点、对称轴为x轴,焦点在直线上,那么抛物线的方程是()A、 B、C、 D、【答案C】解析:令x=0得y=3,令y=0得x=4, 直线与坐标轴的交点为(0,-3),(4,0)。焦点为(0,-3),(4,0)。抛物线方程为或。4、若抛物线y=x2上一点P到焦点F的距离为5,则P点的坐标是A.(4,4)B.(4,4) C.(,) D.(,)【答案B】解析:抛物线的焦点是(0,1),准线是, P到焦点的距离可以转化为到准线的距离。 设P(x,y),则y=4, 5、若点A的坐标为(3,2),为抛物线的焦点,点是抛物线上的一动点,则 取得最小值时点的坐标是 ( C )A(0,0) B(1,1) C(2,2) D【答案C】解析:抛物线焦点为F(1,0),准线方程为。P点到准线的距离等于P点到F(1,0)的距离,问题转化为:在曲线上求一点P,使点P到A(3,2)的距离与P到F(1,0)的距离之和最小。显然P是A到准线的垂线与抛物线的交点,P的坐标为(2,2)6、已知A、B是抛物线上两点,O为坐标原点,若OA=OB,且AOB的垂心恰是此抛物线的焦点,则直线AB的方程是( )A、x=p B、x=3p C、x=p D、x=p【答案D】解析:设A(,y),B(,-y), F(p,0)是AOB的垂心, 整理得 7、过点P(4,1),且与双曲线只有一个公共点的直线有 条。 【答案】两条 解析:因为P(4,1)位于双曲线的右支里面,故只有两条直线与双曲线有一个公共点,分别与双曲线的两条渐近线平行。 这两条直线是:和8、双曲线C与双曲线有共同的渐近线,且过点,则C的两条准线之间的距离为 。【答案】 解析:设双曲线C的方程为, 将点A代入,得k=。 故双曲线C的方程为: ,b=2, 所以两条准线之间的距离是。9、已知抛物线,一条长为4P的弦,其两个端点在抛物线上滑动,则此弦中点到y轴的最小距离是 【答案】 解析:设动弦两个端点为A、B,中点为C,作AA,BB,CC垂直于准线的垂线,垂足分别为A、 B、 C,连接AF、BF,由抛物线定义可知,AF=AA, BF=BB CC是梯形ABBA的中位线 CC= = =2p 当AB经过点F时取等号,所以C点到y轴的距离最小值为。10、抛物线的一条弦的中点为M,则此弦所在的直线方程是 。【答案】2x-y+1=0 解析:设此弦所在的直线方程为, 与抛物线的交点坐标分别是A(x1,y1),B(x2,y2), 则 将的方程代入抛物线方程整理得 由韦达定理得解得此直线方程为 即2x-y+1=011、已知双曲线的中心在原点,焦点在轴上,焦距为16,离心率为,求双曲线的方程。解:由题意知, 又 12、已知双曲线的离心率,过点和B(a,0)的直线与原点的距离为。(1)求双曲线的方程;(2)直线与该双曲线交于不同的两点C、D,且C、D两点都在以A为圆心的同一圆上,求m的取值范围。解:(1)由题设,得解得,双曲线的方程为。(2)把直线方程代入双曲线方程,并整理得因为直线与双曲线交于不同的两点, 设,则,设CD的中点为,其中,则,依题意,APCD,整理得 将式代入式得 m4或m0又,即m的取值范围为m4或。13、已知点A(2,8),B(x1,y1),C(x2,y2)在抛物线上,ABC的重心与此抛物线的焦点F重合(如图)(1)写出该抛物线的方程和焦点F的坐标;(2)求线段BC中点M的坐标;(3)求BC所在直线的方程.(12分)解:(1)由点A(2,8)在抛物线上,有,解得p=16. 所以抛物线方程为,焦点F的坐标为(8,0).(2)如图,由于F(8,0)是ABC的重心,M是BC的中点,所以F是线段AM的定比分点,且,设点M的坐标为,则,解得,所以点M的坐标为(11,4)(3)由于线段BC的中点M不在x轴上,所以BC所在的直线不垂直于x轴.设BC所在直线的方程为: 由,消x得,所以,由(2)的结论得,解得BC所在直线的方程是即。14、如图, 直线y=x与抛物线y=x24交于A、B两点, 线段AB的垂直平分线与直线y=5交于Q点. (1)求点Q的坐标;(2)当P为抛物线上位于线段AB下方(含A、B)的动点时, 求OPQ面积的最大值.(14分)解:(1) 解方程组得或即A(4,2),B(8,4), 从而AB的中点为M(2,1).由,直线AB的垂直平分线方程y1=-2(x2). 令y=5, 得x=5, Q(5,5) (2) 直线OQ的方程为x+y=0, 设P(x, )点P到直线OQ的距离, SOPQ=. P为抛物线上位于线段AB下方的点, 且P不在直线OQ上, 4x44或44x8. 函数y=x2+8x32在区间4,8 上单调递增, 当x=8时, OPQ的面积取到最大值为30
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