圆锥曲线通径模型导学案-2026-2027学年高二上学期数学北师大版选择性必修第一册

| 2份
| 19页
| 20人阅读
| 1人下载
普通

内容正文:

微专题:圆锥曲线通径模型 学生版 北师大版(2019)选择性必修第一册·第二章 圆锥曲线 | 定位:课后微拓展 内容导航:明·模型定位|记·模型与结论|破·典型题型|练·分层小训练 第一部分 明·模型定位 教材位置:本专题回到「方程已知」。上一类题把曲线从条件里求出来,本讲只研究一条弦——通径:过焦点且垂直于对称轴的弦。它是三种曲线里唯一一条「长度只由基本量决定、与位置无关」的弦:椭圆与双曲线是 ,抛物线是 。教材在椭圆、双曲线的几何性质一节里以「过焦点垂直于长轴的弦长」出现,抛物线一节则把 直接当作 的几何意义,三段合起来就是本讲的第一条结论。 考查形式:通径在卷面上有三种考法。一是直接求长,4–5 分的小题,难度最低;二是作为「焦点弦最短」的依据,用在解答题里定最值、证不等式;三是与另一个焦点构成三角形求周长或面积,选填的压轴位置常见。三个考法都建立在一个前提上——认出「垂直于对称轴」这个位置,所以本讲第一型就是认位置、算长度,后三型全是它的延伸。 第二部分 记·模型与结论 一、一张表:三种曲线的通径 通径的定义只有一句:过焦点且垂直于对称轴的弦。要算它的长,先把三个数定下来——焦点所在轴的半轴长 、另一轴的半轴长 、半焦距 。椭圆与双曲线的通径长都是 ,注意分母是 、分子是 ,不是 ,也不是 。抛物线的通径长是 , 是焦点到准线的距离,也就是焦参数。 端点坐标可以直接写。椭圆的右焦点是 ,通径所在直线就是 ,代入方程解出 ,所以端点 、;左焦点处横坐标换成 即可。双曲线同理,端点 。抛物线 的焦点是 ,通径端点 ——横坐标是 不是 ,这一处最容易写错。 焦点在 轴上时公式不变,只要把 理解成「焦点所在轴的半轴长」。例如椭圆 的通径仍是 :把 代进去,得 ,即 ,。双曲线 也一样,因为 这一步两种双曲线都成立。 二、通径是焦点弦里最短的一条 过焦点作一条弦,弦长随方向变化。设弦与对称轴的夹角为 。取参数式 、 代入椭圆方程,得到 的二次方程,两交点的参数之差就是弦长: 。分母里只有 在变:(弦垂直于对称轴,即通径)时分母最大、弦长最短,为 ;(弦沿长轴,即长轴本身)时分母最小、弦长最长,为 。中间的值由连续性取遍,所以椭圆焦点弦长的范围是 。 抛物线有自己的式子:,等号在 取到,最短的仍是通径。双曲线同支的焦点弦也以通径为最短,但多一道门槛——同支的弦必须足够「陡」,要满足 ,否则直线与另一支相交,算出来的不再是同支的弦。这一条本讲只作提醒,不出题。 三、通径与另一个焦点:周长 、面积 设通径 过椭圆的一个焦点 ,另一个焦点为 。由椭圆定义,,而 ,故 ,同理 。三边相加:,合并得 。周长与 、 都无关,恒等于长轴长的两倍,这是通径最漂亮的一条性质。 面积用「通径为底、两焦点距离为高」:底是 ,高是 ,故 ,即 。不要在三角形内部另作高, 已经给了现成的高。 双曲线要改符号。同支上 ,故 ,周长变成 ,随 变,不再是定值;面积仍是 ,因为底与高都没变。把椭圆的 照搬到双曲线上会得到负数,这一步要停下来检查符号。 四、通径长与离心率: 与 把 换成 ,通径长可以只用 与 表示:椭圆 ,即 ;双曲线 ,即 。两条式子的差别只在括号里的符号,与 的两种算法一一对应。 这个写法在两个地方省事。一是已知 反求通径:不必先算 ,一步到位。二是判断「通径与长轴谁大」:椭圆里 ,,故通径 ,即通径永远短于长轴;双曲线里 , 可以很大,通径可以超过实轴,例如 的通径是 、实轴是 。选择题里常拿这一条设陷阱。 抛物线的对应说法是没有 (恒为 ),通径就是 。椭圆那一支的 不能直接拿来取极限:若固定 而让 ,这个量趋于 ,与抛物线的 对不上。原因在于抛物线不是「 固定的椭圆」,而是 与 同时发生,此时 并不趋于 。这一点知道结论即可,不必深究。 五、反求:由通径长与焦距定 、 给「通径长 + 焦距 」反求方程,是四步:先由焦距得 ;再把 与 (椭圆)或 (双曲线)联立,消去 得 的一元二次方程;解出 ,只在椭圆取 、双曲线取 的那个根,另一根舍去;最后回代求 。 抛物线简单得多:通径长就是 ,一步得 ,不必解二次方程;剩下的只是把 放进与开口方向匹配的那个标准形式里。 解出来的两个根一定一正一负(因为常数项为负),所以「舍负根」这一步永远不会丢掉合法解,可以放心。要小心的是另一件事:椭圆与双曲线的 表达式只差一个符号,代错方向会算出 ,此时应当立刻停笔,回到「 与 谁大」重新确认曲线类型。 第三部分 破·典型题型 题型一 通径长与端点:三种曲线一个式子 【解题技巧】先认位置:题干出现「过焦点且垂直于对称轴」,就是通径。定三个数——焦点所在轴的半轴长 、另一轴的半轴长 、半焦距 。椭圆与双曲线写 :分母 、分子 ,别写成 或 。抛物线写 , 是焦点到准线的距离。端点坐标统一记:横(纵)坐标与焦点相同,另一坐标是 或 ;抛物线端点的横坐标是 ,不是 。 【典例1-1】(原创改编) 已知椭圆 的右焦点为 ,过 作垂直于 轴的弦 。求 与点 的坐标。 【变式1-1】 已知双曲线 的右焦点为 ,过 作垂直于 轴的弦 。求 与点 的坐标。 【变式1-2】 已知抛物线 的焦点为 ,过 作垂直于 轴的弦 。求 、点 的坐标,以及 。 题型二 最短的焦点弦:通径是等号位置 【解题技巧】过焦点的弦长随方向变化,最短的一条就是通径,这一条要能说清「为什么」。椭圆上,弦与对称轴的夹角为 , 越大弦越长: 时取到最短,长度就是通径 ; 时取到最长,等于长轴 。抛物线上,弦长的分母是 ,不超过 ,故弦长不小于 。求范围时两头都要给出,只说「最短是通径」不得分。 【典例2-1】(原创改编) 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的弦为 。求 的最小值,以及取最小值时直线 的方程。 【变式2-1】 已知抛物线 的焦点为 ,过 的弦为 。求 的最小值。 【变式2-2】 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的弦为 。求 的取值范围。 题型三 通径与另一个焦点:周长与面积 【解题技巧】记两条:椭圆上通径端点到本焦点的距离是 ,由定义得它到另一焦点的距离是 ;双曲线同支上则是 与 。周长把三段相加,椭圆的答案恒为 ,与 、 无关。面积用「通径为底、 为高」,得 ,不必在三角形里另找高。 【典例3-1】(原创改编) 已知椭圆 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。求 的周长。 【变式3-1】 已知椭圆 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。求 的面积。 【变式3-2】 已知双曲线 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。求 的周长与面积。 题型四 由通径反求参数与方程 【解题技巧】抛物线最简单:通径长就是 ,一步得 。 对应开口向上或向下, 对应开口向左或向右,两种写法先定下来再代 。椭圆与双曲线四步走:焦距给 ; 与 联立消 ,得 的二次方程;解出后椭圆取 、双曲线取 ,另一根必舍;回代求 。解完把 、 代回 验一遍。 【典例4-1】(原创改编) 已知抛物线的顶点在原点、开口向上,通径长为 。求它的标准方程、焦点坐标与准线方程。 【变式4-1】 已知椭圆的焦点在 轴上,通径长为 ,焦距为 。求椭圆的标准方程。 【变式4-2】 已知双曲线的焦点在 轴上,通径长为 ,焦距为 。求双曲线的标准方程。 第四部分 练·分层小训练 一、基础小练(20 分钟) 1.(单选)椭圆 的通径长为(  ) A. B. C. D. 2.(单选)抛物线 的通径长为(  ) A. B. C. D. 3.(单选)双曲线 的通径长为(  ) A. B. C. D. 4.(单选)关于椭圆过焦点的弦,下列说法正确的是(  ) A.垂直于长轴时最短 B.沿长轴时最短 C.长度与弦的方向无关 D.不存在最小值 5.(多选)关于通径,下列说法正确的是(  ) A.通径是过焦点且垂直于对称轴的弦 B.椭圆与双曲线的通径长都是 C.抛物线 的通径端点横坐标为 D.椭圆过焦点的弦中,通径最短 6.(填空)已知椭圆的焦点在 轴上,通径长为 ,焦距为 ,则椭圆的标准方程为 ______。 7.(解答)已知椭圆 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。(1)求 ;(2)求 的周长与面积。 二、培优小练(25 分钟) 8.(单选)双曲线 的通径长为(  ) A. B. C. D. 9.(单选)椭圆 过焦点的弦中,最长与最短之比为(  ) A. B. C. D. 10.(多选)关于双曲线 的通径,下列说法正确的是(  ) A.通径长为 B.通径端点到两焦点的距离之差为 C.通径端点到较远焦点的距离为 D.通径长一定小于实轴长 11.(填空)抛物线 的通径长为 ______,通径端点到准线的距离为 ______。 12.(解答)已知椭圆 的左、右焦点分别为 、,过 的弦为 。(1)求 的最小值;(2)若 为通径,求 的面积。 第 1 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 微专题:圆锥曲线通径模型 教师解析版 北师大版(2019)选择性必修第一册·第二章 圆锥曲线 | 定位:课后微拓展 内容导航:明·模型定位|记·模型与结论|破·典型题型|练·分层小训练 第一部分 明·模型定位 教材位置:本专题回到「方程已知」。上一类题把曲线从条件里求出来,本讲只研究一条弦——通径:过焦点且垂直于对称轴的弦。它是三种曲线里唯一一条「长度只由基本量决定、与位置无关」的弦:椭圆与双曲线是 ,抛物线是 。教材在椭圆、双曲线的几何性质一节里以「过焦点垂直于长轴的弦长」出现,抛物线一节则把 直接当作 的几何意义,三段合起来就是本讲的第一条结论。 考查形式:通径在卷面上有三种考法。一是直接求长,4–5 分的小题,难度最低;二是作为「焦点弦最短」的依据,用在解答题里定最值、证不等式;三是与另一个焦点构成三角形求周长或面积,选填的压轴位置常见。三个考法都建立在一个前提上——认出「垂直于对称轴」这个位置,所以本讲第一型就是认位置、算长度,后三型全是它的延伸。 第二部分 记·模型与结论 一、一张表:三种曲线的通径 通径的定义只有一句:过焦点且垂直于对称轴的弦。要算它的长,先把三个数定下来——焦点所在轴的半轴长 、另一轴的半轴长 、半焦距 。椭圆与双曲线的通径长都是 ,注意分母是 、分子是 ,不是 ,也不是 。抛物线的通径长是 , 是焦点到准线的距离,也就是焦参数。 端点坐标可以直接写。椭圆的右焦点是 ,通径所在直线就是 ,代入方程解出 ,所以端点 、;左焦点处横坐标换成 即可。双曲线同理,端点 。抛物线 的焦点是 ,通径端点 ——横坐标是 不是 ,这一处最容易写错。 焦点在 轴上时公式不变,只要把 理解成「焦点所在轴的半轴长」。例如椭圆 的通径仍是 :把 代进去,得 ,即 ,。双曲线 也一样,因为 这一步两种双曲线都成立。 二、通径是焦点弦里最短的一条 过焦点作一条弦,弦长随方向变化。设弦与对称轴的夹角为 。取参数式 、 代入椭圆方程,得到 的二次方程,两交点的参数之差就是弦长: 。分母里只有 在变:(弦垂直于对称轴,即通径)时分母最大、弦长最短,为 ;(弦沿长轴,即长轴本身)时分母最小、弦长最长,为 。中间的值由连续性取遍,所以椭圆焦点弦长的范围是 。 抛物线有自己的式子:,等号在 取到,最短的仍是通径。双曲线同支的焦点弦也以通径为最短,但多一道门槛——同支的弦必须足够「陡」,要满足 ,否则直线与另一支相交,算出来的不再是同支的弦。这一条本讲只作提醒,不出题。 三、通径与另一个焦点:周长 、面积 设通径 过椭圆的一个焦点 ,另一个焦点为 。由椭圆定义,,而 ,故 ,同理 。三边相加:,合并得 。周长与 、 都无关,恒等于长轴长的两倍,这是通径最漂亮的一条性质。 面积用「通径为底、两焦点距离为高」:底是 ,高是 ,故 ,即 。不要在三角形内部另作高, 已经给了现成的高。 双曲线要改符号。同支上 ,故 ,周长变成 ,随 变,不再是定值;面积仍是 ,因为底与高都没变。把椭圆的 照搬到双曲线上会得到负数,这一步要停下来检查符号。 四、通径长与离心率: 与 把 换成 ,通径长可以只用 与 表示:椭圆 ,即 ;双曲线 ,即 。两条式子的差别只在括号里的符号,与 的两种算法一一对应。 这个写法在两个地方省事。一是已知 反求通径:不必先算 ,一步到位。二是判断「通径与长轴谁大」:椭圆里 ,,故通径 ,即通径永远短于长轴;双曲线里 , 可以很大,通径可以超过实轴,例如 的通径是 、实轴是 。选择题里常拿这一条设陷阱。 抛物线的对应说法是没有 (恒为 ),通径就是 。椭圆那一支的 不能直接拿来取极限:若固定 而让 ,这个量趋于 ,与抛物线的 对不上。原因在于抛物线不是「 固定的椭圆」,而是 与 同时发生,此时 并不趋于 。这一点知道结论即可,不必深究。 五、反求:由通径长与焦距定 、 给「通径长 + 焦距 」反求方程,是四步:先由焦距得 ;再把 与 (椭圆)或 (双曲线)联立,消去 得 的一元二次方程;解出 ,只在椭圆取 、双曲线取 的那个根,另一根舍去;最后回代求 。 抛物线简单得多:通径长就是 ,一步得 ,不必解二次方程;剩下的只是把 放进与开口方向匹配的那个标准形式里。 解出来的两个根一定一正一负(因为常数项为负),所以「舍负根」这一步永远不会丢掉合法解,可以放心。要小心的是另一件事:椭圆与双曲线的 表达式只差一个符号,代错方向会算出 ,此时应当立刻停笔,回到「 与 谁大」重新确认曲线类型。 第三部分 破·典型题型 题型一 通径长与端点:三种曲线一个式子 【解题技巧】先认位置:题干出现「过焦点且垂直于对称轴」,就是通径。定三个数——焦点所在轴的半轴长 、另一轴的半轴长 、半焦距 。椭圆与双曲线写 :分母 、分子 ,别写成 或 。抛物线写 , 是焦点到准线的距离。端点坐标统一记:横(纵)坐标与焦点相同,另一坐标是 或 ;抛物线端点的横坐标是 ,不是 。 【教学提醒】第一题把端点坐标与焦点坐标并排写在黑板上,学生能直接看出「横坐标一样、纵坐标是 不是 」。第二题换双曲线,重点强调 , 比 大,所以 有可能比 还大,端点跑到顶点的外侧去了,这与椭圆的直觉相反。第三题抛物线,先把 从 里分出来( 给 ),再写端点 ,最后补一句「端点到焦点的距离恰是 」,三条结论互相印证。 【典例1-1】(原创改编) 已知椭圆 的右焦点为 ,过 作垂直于 轴的弦 。求 与点 的坐标。 解析:、,故 ,右焦点 ,通径所在直线为 。 把 代入椭圆方程:,得 ,。 故 、,,与公式 一致。 端点纵坐标的绝对值就是 ,比 小,因为通径端点在椭圆「里面」,不会超出短轴。 参考答案:, 【学情易错提醒】把端点纵坐标写成 或 ,忘了除以 ;前者会得 ,后者会得 ,两个数与正确答案都差得很远,但过程看上去都对。另一处是把通径所在的直线写成 (当成过原点),代入后得 ,恰好是短轴的两个端点,答案变成短轴长 ——这是把「过焦点」读成了「过中心」。 【变式1-1】 已知双曲线 的右焦点为 ,过 作垂直于 轴的弦 。求 与点 的坐标。 解析:、,故 ,右焦点 ,通径所在直线为 。 代入方程:,得 ,。 故 ,,与 一致。 注意 ,比 还大:通径端点的纵坐标比实半轴还大,端点在顶点 的右上方,双曲线的开口越「阔」,这个差越大。 参考答案:, 【学情易错提醒】用椭圆的 算 ,得 ,卡在根号里;此时应当立刻想到「双曲线里 最大」,改回 。另一处是把通径端点写成 ,用了顶点横坐标——通径过的是焦点,横坐标必须是 ;写成 代入会得 ,只剩一个点,看不出错。 【变式1-2】 已知抛物线 的焦点为 ,过 作垂直于 轴的弦 。求 、点 的坐标,以及 。 解析:由 得 ,故 ,焦点 ,准线 ,通径所在直线为 。 代入:,,故 、,。 ,恰等于 。这个数不是巧合:抛物线上的点到焦点与到准线的距离相等,端点 到准线的距离是 ,所以 。 参考答案:,, 【学情易错提醒】把 当成 ,于是焦点写成 、端点写成 ,通径长变成 ,整题翻倍。 与 差一个 ,这一步在抛物线的题里错得最多。另一处是把端点横坐标写成 (应为 ),代入后发现 、开不尽,却仍把 当答案写下去。 题型二 最短的焦点弦:通径是等号位置 【解题技巧】过焦点的弦长随方向变化,最短的一条就是通径,这一条要能说清「为什么」。椭圆上,弦与对称轴的夹角为 , 越大弦越长: 时取到最短,长度就是通径 ; 时取到最长,等于长轴 。抛物线上,弦长的分母是 ,不超过 ,故弦长不小于 。求范围时两头都要给出,只说「最短是通径」不得分。 【教学提醒】第一题不要一上来代公式,先问「什么时候最短」——学生答出「垂直于对称轴」之后,再把通径长算出来,两条路对得上,公式才算真懂。第二题抛物线用 ,让学生看 时 、分母最大;顺便问一句「弦能不能短到 」,答案是过焦点的弦再短也要穿过焦点,最短是通径。第三题求范围,必须两头都写:最短是通径、最长是长轴;中间为什么取得到,用「 从 连续变到 」一句话交代,不必证明单调。 【典例2-1】(原创改编) 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的弦为 。求 的最小值,以及取最小值时直线 的方程。 解析:、、,右焦点 。 过焦点的弦长 ,其中 为弦与 轴的夹角。分母在 时最大,此时弦长最小。 最小值为 ,即通径长;取最小值时 ,直线垂直于 轴,方程为 。 另一头对照: 时弦长 ,正是 ,符合「最长是长轴」。 参考答案: 的最小值为 ,此时直线 的方程为 【学情易错提醒】把最小值当成 :这是焦点到较近顶点的距离的两倍,几何上根本不是弦。另一处是算成 (漏了除以 ),或算成 (漏了乘 )——三个数 、、 都在 附近,写错一个很难自查,最好每次都回到「通径端点纵坐标是 ,弦长是它的两倍」这条定义上验一遍。 【变式2-1】 已知抛物线 的焦点为 ,过 的弦为 。求 的最小值。 解析:由 得 ,,焦点 。 过焦点的弦长 ,等号在 时取到,即弦垂直于 轴、也就是通径。 故最小值为 ,此时直线为 ,端点 ,两点距离确实是 。 参考答案: 的最小值为 【学情易错提醒】把 当成 ,最小值写成 ;或把最小值当成 ,理由说「弦可以无限短」——过焦点的弦必须穿过焦点,再短也要穿过,最短就是通径。另一处是把等号条件写成「弦过顶点」,顶点不在焦点上,过顶点的弦与抛物线只有一个交点,连弦都算不上。 【变式2-2】 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的弦为 。求 的取值范围。 解析:、、。弦长通式 ,分母在 上取值,故 时取最小值 ; 时取最大值 ,即长轴 。 中间的值随 连续变化而取遍,故 。 两头都能核对:最小值 大于焦距 ,说明通径确实比「两点间最短距离」长;最大值 恰是长轴,此时弦的两个端点就是两个顶点。 参考答案: 【学情易错提醒】只给最小值不给最大值,或写「」而漏掉上界。另一处是用 : 是焦点到较近顶点的距离的两倍, 甚至超过了长轴 ,而弦的两个端点都在椭圆上,长度不可能超过长轴。一句话即可自查:焦点弦再长也长不过长轴。 题型三 通径与另一个焦点:周长与面积 【解题技巧】记两条:椭圆上通径端点到本焦点的距离是 ,由定义得它到另一焦点的距离是 ;双曲线同支上则是 与 。周长把三段相加,椭圆的答案恒为 ,与 、 无关。面积用「通径为底、 为高」,得 ,不必在三角形里另找高。 【教学提醒】板演时把 与 并排写成两行,让学生自己推出 ,比直接给结论牢。双曲线那一题要改符号:,写完之后追问「周长还是定值吗」,学生算出 就知道不是。面积一题先问「底和高各是什么」,学生若答「作高」,就提醒 本身就是高,不用再作。三题做完补一句「椭圆周长恒为 是通径独有的性质,换成别的弦就不成立」。 【典例3-1】(原创改编) 已知椭圆 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。求 的周长。 解析:、、。通径长 ,且 、 到 的距离各为 。 由椭圆定义,,即 ,同理 。 周长 ,把三段代入得 ,恰好等于 ,与 、 无关。 也可以直接用结论:,合并得 , 整项消掉,所以这个周长对任何椭圆都是 。 参考答案: 的周长为 【学情易错提醒】把 当成 ,于是 ,周长带根号且不等于 。另一处是把周长写成 ——分子上确实等于 ,但分母该用 ;写成 之后三段都在通径上,答案变成 ,且失去了「用椭圆定义」这一步。还有一处是逐项算 ,代入 也能得到 ,但要多算一次开方,考场上不划算。 【变式3-1】 已知椭圆 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。求 的面积。 解析:、、。通径长 ,即 。 垂直于 轴,故 ,取 为底,高就是 。 ,与公式 一致。 参考答案: 的面积为 【学情易错提醒】高用 而不是 ,得 —— 与 都在 轴上,底边 到这条轴的距离就是两焦点的距离 ,不是半焦距。另一处是把 算成 (漏除 ),面积变成 。还有一处是忘了「通径端点纵坐标是 」,直接用 当高。 【变式3-2】 已知双曲线 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。求 的周长与面积。 解析:、、。通径长 ,即 ;、 到 的距离各为 。 在右支上,由双曲线定义 ,故 ,同理 。 周长 ,得 ;面积 ,把 代入得 。 对照椭圆:若照搬 ,立刻出现负数,说明符号取反了。双曲线同支上「到另一焦点更远」,这一点与椭圆相反。 参考答案:周长为 ,面积为 【学情易错提醒】照抄椭圆的 ,得 ,负距离不可能,但有人会写成 继续算。另一处是把通径端点放在左支: 满足方程,但 是右支,过右焦点的竖直线只与右支相交。还有一处是面积的高用 ,得 ——高应当是 ,这一处最容易漏。 题型四 由通径反求参数与方程 【解题技巧】抛物线最简单:通径长就是 ,一步得 。 对应开口向上或向下, 对应开口向左或向右,两种写法先定下来再代 。椭圆与双曲线四步走:焦距给 ; 与 联立消 ,得 的二次方程;解出后椭圆取 、双曲线取 ,另一根必舍;回代求 。解完把 、 代回 验一遍。 【教学提醒】第一题先问「通径长 8 是什么意思」,学生答「」之后再问「 是几」,最后才问「开口向上该写哪个形式」——三步都答对再动笔,能挡掉「写成 」这个最常见的错。第二题把二次方程 写在黑板上,两个根一个正一个负,让学生说为什么舍负(半轴长为正)。第三题只改一个符号(),让学生自己推,推完对照第二题的式子,看两处差别。 【典例4-1】(原创改编) 已知抛物线的顶点在原点、开口向上,通径长为 。求它的标准方程、焦点坐标与准线方程。 解析:通径长为 ,故 。 开口向上,标准形式为 ,代入 得 。 焦点在 轴正半轴上,为 ;准线为 。核对:通径端点 在抛物线上(),且到焦点 的距离为 。 参考答案:,焦点 ,准线 【学情易错提醒】写成 : 没错,但开口方向错了—— 是开口向右,与「开口向上」矛盾。另一处是把 当成 ,得 、焦点 ,通径长变成 ,比题给的大一倍。还有一处是把焦点写成 (把 当成了焦参数),或把准线写成 。 【变式4-1】 已知椭圆的焦点在 轴上,通径长为 ,焦距为 。求椭圆的标准方程。 解析:焦距 ,故 ,。 由 得 ,即 。 解得 或 ,半轴长为正,取 ,故 ,方程为 。 回代核对:,与题给一致;,焦距 ,也对。 参考答案: 【学情易错提醒】把焦距 当成 ,写成 、,方程越算越乱。另一处是用双曲线的 ,得 ,代进去得到 ,解出 为负、只能放弃。还有一处是把负根 也保留,写出两个方程。 【变式4-2】 已知双曲线的焦点在 轴上,通径长为 ,焦距为 。求双曲线的标准方程。 解析:焦距 ,故 ,。 由 得 ,即 。 解得 或 ,取 ,故 ,方程为 。 回代核对:,与题给一致;,焦距 ,也对。并且 ,符合双曲线的要求。 参考答案: 【学情易错提醒】用椭圆的 ,得 ,代进去解出 的方程 ,,于是 ,得到 ——形式对、条件全不符(,成了椭圆的关系)。另一处是忘了 这条,两个正根都留着。 第四部分 练·分层小训练 一、基础小练(20 分钟) 1.(单选)椭圆 的通径长为(  ) A. B. C. D. 解析:、,通径长 。 是 (漏除 ), 是 (漏乘 ), 是长轴 。 参考答案:A 2.(单选)抛物线 的通径长为(  ) A. B. C. D. 解析:由 得 ,通径长就是 。 是 , 是 算错了, 是 。本题的通径长与焦参数 的两倍相等,等于 。 参考答案:B 3.(单选)双曲线 的通径长为(  ) A. B. C. D. 解析:、,通径长 。 是 (漏乘 ), 是 (漏除 ), 是把 当成 算的。 参考答案:A 4.(单选)关于椭圆过焦点的弦,下列说法正确的是(  ) A.垂直于长轴时最短 B.沿长轴时最短 C.长度与弦的方向无关 D.不存在最小值 解析:弦长 ,分母在 时最大,此时弦垂直于长轴,长度最短,为通径 。 沿长轴时 ,分母最小、弦最长,等于 ,所以 B 反了;弦长随方向变化,C 错;最小值存在,D 错。 参考答案:A 5.(多选)关于通径,下列说法正确的是(  ) A.通径是过焦点且垂直于对称轴的弦 B.椭圆与双曲线的通径长都是 C.抛物线 的通径端点横坐标为 D.椭圆过焦点的弦中,通径最短 解析: 项是定义,正确。 项:椭圆与双曲线都满足 , 型曲线只要把 理解为焦点所在轴的半轴长,公式不变,正确。 项错:焦点是 ,通径所在直线 ,代入得 ,端点应是 ,横坐标不是 。 项:弦长分母 在 时最大,对应通径,正确。 参考答案:ABD 6.(填空)已知椭圆的焦点在 轴上,通径长为 ,焦距为 ,则椭圆的标准方程为 ______。 解析:,,。由 得 ,即 。 解得 或 ,取 ,,方程为 。 回代:,对;,焦距 ,也对。 参考答案: 7.(解答)已知椭圆 的右焦点为 ,左焦点为 ,过 的通径为 。(1)求 ;(2)求 的周长与面积。 解析:(1)、、,,即 。 (2)、 到 的距离各为 ,由定义 ,即 ,同理 。 周长 ,等于 。 面积:以 为底,高为 ,,与 一致。 参考答案:(1);(2)周长为 ,面积为 二、培优小练(25 分钟) 8.(单选)双曲线 的通径长为(  ) A. B. C. D. 解析:这是焦点在 轴上的双曲线,、,焦点 。通径过焦点且垂直于 轴,即直线 。 代入:,得 ,,故通径长为 ,与 一致。 是半条通径(等于 ), 是 , 是 。 参考答案:A 9.(单选)椭圆 过焦点的弦中,最长与最短之比为(  ) A. B. C. D. 解析:最长为长轴 ,最短为通径 。 比值 ,化简得 。 是把最短写成 , 是凭感觉, 是算反了。 参考答案:A 10.(多选)关于双曲线 的通径,下列说法正确的是(  ) A.通径长为 B.通径端点到两焦点的距离之差为 C.通径端点到较远焦点的距离为 D.通径长一定小于实轴长 解析:、、,通径长 , 正确。 通径端点在右支上,到两焦点的距离之差为 , 正确。 端点到本焦点(右焦点)的距离为 ,到较远焦点为 , 正确。 实轴长 ,而通径长 , 错。椭圆里通径必短于长轴,双曲线没有这个限制,这是两者最容易混淆的一处。 参考答案:ABC 11.(填空)抛物线 的通径长为 ______,通径端点到准线的距离为 ______。 解析:由 得 ,,通径长为 。 焦点 ,通径端点 ;准线 ,端点到准线的距离为 ,等于 。 端点到焦点的距离也等于 ,与「到焦点与到准线等距」一致。 参考答案:; 12.(解答)已知椭圆 的左、右焦点分别为 、,过 的弦为 。(1)求 的最小值;(2)若 为通径,求 的面积。 解析:(1)、、。过焦点的弦长 , 时分母最大、弦最短,最小值为 。 (2)通径长为 ,且 ,取 为底,高为 。 ,与 一致。 两端对照: 时弦长为 ,故本题的弦长取值范围是 ,第(1)问求的正是左端点。 参考答案:(1);(2) 第 1 页 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

圆锥曲线通径模型导学案-2026-2027学年高二上学期数学北师大版选择性必修第一册-第1页
1
圆锥曲线通径模型导学案-2026-2027学年高二上学期数学北师大版选择性必修第一册-第2页
2
圆锥曲线通径模型导学案-2026-2027学年高二上学期数学北师大版选择性必修第一册-第3页
3

由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。