内容正文:
圆锥曲线的方程
授课提示:对应学生用书第80页
授课提示:对应学生用书第81页
专题一 圆锥曲线的定义及应用
[例1] (1)一动圆与两圆:x2+y2=1和x2+y2-6x+5=0都外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A.抛物线 B.双曲线
C.双曲线的一支 D.椭圆
(2)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为.过F1的直线l交C于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么C的方程为________.
[解析] (1)x2+y2=1是圆心为原点,半径为1的圆,x2+y2-6x+5=0化为标准方程为(x-3)2+y2=4,是圆心为A(3,0),半径为2的圆.设所求动圆圆心为P,动圆半径为r,则⇒|PA|-|PO|=1<|AO|=3,符合双曲线的定义,所以动圆圆心的轨迹为双曲线的一支.
(2)设椭圆方程为+=1(a>b>0),因为AB过F1且A,B在椭圆上,如图所示,
则△ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=16,∴a=4.
又离心率e==,∴c=2,
∴b2=a2-c2=8,
∴椭圆C的方程为+=1.
[答案] (1)C (2)+=1
“回归定义”解题的三点应用
应用一:在求轨迹方程时,若所求轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据圆锥曲线的定义,写出所求的轨迹方程.
应用二:涉及椭圆、双曲线上的点与两个定点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知识来解决.
应用三:在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到焦点的距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决.
提醒:应用定义解题时注意圆锥曲线定义中的限制条件.
[跟踪训练]
1.(1)椭圆+=1上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为( )
A.28 B.24
C.22 D.20
(2)点P是抛物线y2=8x上的任意一点,F是抛物线的焦点,点M的坐标是(2,3),则|PM|+|PF|的最小值为________,此时点P的坐标为________.
解析:(1)|PF1|+|PF2|=14,(|PF1|+|PF2|)2=196,
|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=100,相减得2|PF1|·|PF2|=96.
S=|PF1|·|PF2|=24.
(2)抛物线y2=8x的准线方程是x=-2,那么点P到焦点F的距离等于它到准线x=-2的距离,过点P作PD垂直于准线x=-2,垂足为D,那么|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.
如图所示,根据平面几何知识,当M,P,D三点共线时,|PM|+|PF|的值最小,且最小值为|MD|=2-(-2)=4,所以|PM|+|PF|的最小值是4.
此时点P的纵坐标为3,所以其横坐标为,即点P的坐标是.
答案:(1)B (2)4
专题二 求圆锥曲线方程
[例2] (1)已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则C的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
(2)已知抛物线y2=8x的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________.
[解析] (1)由题意得解得
则b2=a2-c2=3,故椭圆方程为+=1.
(2)由题意得解得则b2=c2-a2=3,
因此双曲线方程为x2-=1.
[答案] (1)D (2)x2-=1
求圆锥曲线方程的一般步骤
一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤.
(1)定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.
(2)定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0).
(3)定量——由题设中的条件找到“式”中待定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小.
[跟踪训练]
2.已知双曲线与椭圆x2+4y2=64共焦点,它的一条渐近线方程为x-y=0,求双曲线的方程.
解析:法一:椭圆x2+4y2=64,即+=1,其焦点是(±4,0).
设双曲线方程为 - =1(a>0,b>0),其渐近线方程是y=±x.
又∵双曲线的一条渐近线方程为x-y=0,∴=,
又由a2+b2=c2=48,解得a2=36,b2=12.
∴所求双曲线方程为-=1.
法二:由双曲线与椭圆共焦点,
可设双曲线方程为-=1(16<λ<64).
∵双曲线的一条渐近线方程为x-y=0,
即y=,∴=,∴λ=28,
故所求双曲线方程为-=1.
专题三 圆锥曲线的性质及应用
[例3] (1)若椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,则双曲线-=1的