内容正文:
2.1圆_锥_曲_线
椭圆的定义
取一条定长的无弹性的细绳,把它的两端分别固定在图板的两点F1、F2处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖.
问题1:若绳长等于两点F1、F2的距离,画出的轨迹是什么曲线?
提示:线段F1F2.
问题2:若绳长L大于两点F1、F2的距离.移动笔尖(动点M)满足的几何条件是什么?
提示:MF1+MF2=L.
平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆.
(1)焦点:两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点.
(2)焦距:两个焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
双曲线的定义
2013年11月30日,中国海军第16批护航编队“盐城”导弹护卫舰,“洛阳”号导弹护卫舰在亚丁湾东部海域商船集结点附近正式会合,共同护航,某时,“洛阳”舰哨兵监听到附近海域有快艇的马达声,与“洛阳”舰哨兵相距1 600 m的“盐城”舰,3 s后也监听到了马达声(声速340 m/s),用A、B分别表示“洛阳”舰和“盐城”舰所在的位置,点M表示快艇的位置.
问题1:“盐城”舰比“洛阳”舰距离快艇远多少米?
提示:MB-MA=340×3=1 020(m).
问题2:把快艇作为一个动点,它的轨迹是双曲线吗?
提示:不是.
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于F1F2的正数)的点的轨迹叫做双曲线.
(1)焦点:两个定点F1,F2叫做双曲线的焦点.
(2)焦距:两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
抛物线的定义
如图,我们在黑板上画一条直线EF,然后取一个三角板,将一条拉链AB固定在三角板的一条直角边上,并将拉链下边一半的一端固定在C点,将三角板的另一条直角边贴在直线EF上,在拉锁D处放置一支粉笔,上下拖动三角板,粉笔会画出一条曲线.
问题1:画出的曲线是什么形状?
提示:抛物线.
问题2:DA是点D到直线EF的距离吗?为什么?
提示:是.AB是直角三角形的一条直角边.
问题3:点D在移动过程中,满足什么条件?
提示:DA=DC.
1.一般地,平面内到一个定点F和一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.
2.椭圆、双曲线、抛物线统称为圆锥曲线.
1.圆锥曲线定义用集合语言可描述为:
(1)椭圆P={M|MF1+MF2=2a,2a>F1F2};
(2)双曲线P={M||MF1-MF2|=2a,2a<F1F2};
(3)抛物线P={M|MF=d,d为M到直线l的距离}.
2.在椭圆定义中,当2a=F1F2时,M的轨迹为线段F1F2,在双曲线定义中,当2a=F1F2时,M的轨迹为两条射线.
3.过抛物线焦点向准线作垂线,垂足为N,则FN的中点为抛物线顶点,FN所在直线为抛物线对称轴.
4.对于椭圆、双曲线,两焦点的中点是它们的对称中心,两焦点所在直线及线段F1F2的垂直平分线是它们的对称轴.
圆锥曲线定义的理解
[例1] 平面内动点M到两点F1(-3,0),F2(3,0)的距离之和为3m,问m取何值时M的轨迹是椭圆?
[思路点拨] 若M的轨迹是椭圆,则MF1+MF2为常数,但要注意这个常数大于F1F2.
[精解详析] ∵MF1+MF2=3m,
∴M到两定点的距离之和为常数,当3m大于F1F2时,由椭圆定义知,M的轨迹为椭圆,
∴3m>F1F2==6,
∴m>2,∴当m>2时,M的轨迹是椭圆.
[一点通] 深刻理解圆锥曲线的定义是解决此类问题的前提,一定要注意定义中的约束条件:
(1)在椭圆中,和为定值且大于F1F2;
(2)在双曲线中,差的绝对值为定值且小于F1F2;
(3)在抛物线中,点F不在定直线上.
1.命题甲:动点P到两定点A、B的距离之和 PA+PB=2a(a>0,a为常数);命题乙:P点轨迹是椭圆,则命题甲是命题乙的________条件.
解析:若P点轨迹是椭圆,则PA+PB=2a(a>0,常数),∴甲是乙的必要条件.
反过来,若PA+PB=2a(a>0,常数)是不能推出P点轨迹是椭圆的.
这是因为:仅当2a>AB时,P点轨迹才是椭圆;而当2a=AB时,P点轨迹是线段AB;当2a<AB时,P点无轨迹,
∴甲不是乙的充分条件.综上,甲是乙的必要不充分条件.
答案:必要不充分
2.下列说法中不正确的是________.
①已知F1(-4,0),F2(4,0),到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆;
②已知F1(-4,0),F2(4,0),到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆;
③到F1(-4,0),F2(4,0)两点的距离之和等于点M(5,3)到F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆;
④到F1(-4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆.
解析:①中F1F2=8,故到F1,F2两