第3章 圆锥曲线与方程 章末复习课(教参Word)-【步步高】2025-2026学年高二数学选择性必修第一册学习笔记(苏教版)
一、圆锥曲线的定义及标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:动点M的集合{M|MF1+MF2=2a},其中F1F2=2c,a,c为正常数,且a>c.
(2)双曲线:动点M的集合{M||MF1-MF2|=2a},其中F1F2=2c,a,c为正常数,且a<c.
(3)抛物线:动点M的集合{M|MF=d},其中定点F是定直线l外一点,d为点M到定直线l的距离.
2.求圆锥曲线方程的常用方法
(1)直接法;(2)定义法;(3)代入法;(4)待定系数法.
3.求圆锥曲线方程体现了逻辑推理、数学运算和直观想象的数学素养.
例1 (1)已知动点M的坐标满足方程5=|3x+4y-12|,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.以上都不对
答案 C
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解析 把轨迹方程5=|3x+4y-12|写成
.
∴动点M到原点的距离与它到直线3x+4y-12=0的距离相等,
∴点M的轨迹是以原点为焦点,以直线3x+4y-12=0为准线的抛物线.
(2)双曲线16x2-9y2=144的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线上,且PF1·PF2=64,则∠F1PF2= .
答案 60°
解析 双曲线方程16x2-9y2=144,
化简为=1,
即a2=9,b2=16,所以c2=25,
解得a=3,c=5,
所以F1(-5,0),F2(5,0).
设PF1=m,PF2=n,
由双曲线的定义知|m-n|=2a=6,
又已知mn=64,
在△PF1F2中,由余弦定理知
cos∠F1PF2=
=
=
=.
所以∠F1PF2=60°.
反思感悟 (1)应用定义解题时注意圆锥曲线定义中的限制条件.
(2)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.
(3)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和到准线的距离进行相互转化,结合几何图形,利用几何意义去解决.
跟踪训练1 (1)已知抛物线y2=4x,F1,F2分别是双曲线
=1(a>0,b>0)的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点F1,与双曲线的渐近线在第二象限交于点A,若∠F1F2A=
,则双曲线的标准方程为( )
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A.-y2=1 B.x2-
=1
C.x2-=1 D.
-y2=1
答案 C
解析 由题意可得抛物线的准线为x=-,
又抛物线的准线过双曲线的左焦点F1,
∴c=,联立
可得yA=,
又∠F1F2A=,
∴yA=F1F2,
∴=2c,
∴b=2a,∴b2=4a2,
又c2=a2+b2,
∴5=a2+4a2,
∴a2=1,b2=4,
∴双曲线的标准方程为x2-=1.
(2)在圆x2+y2=4上任取一点P,设点P在x轴上的正投影为点D.当点P在圆上运动时,动点M满足=2
,动点M形成的轨迹为曲线C.则曲线C的方程为 .
答案 +y2=1
解析 方法一 由=2
,知点M为线段PD的中点,设点M的坐标为(x,y),
则点P的坐标为(x,2y).
因为点P(x,2y)在圆x2+y2=4上,所以x2+(2y)2=4,所以曲线C的方程为+y2=1.
方法二 设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则D(x0,0),
由=2
,得x0=x,y0=2y,
因为点P(x0,y0)在圆x2+y2=4上,
所以=4, (*)
把x0=x,y0=2y代入(*)式,得x2+4y2=4,
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