内容正文:
2.1 圆锥曲线
学习目标:1.通过用平面截圆锥面,经历从具体情境中抽象出椭圆模型的过程,掌握它的定义.(重点、难点) 2.通过用平面截圆锥面感受、了解双曲线、抛物线的定义.(难点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1.用平面截圆锥面得到的图形
用平面截圆锥面能得到的曲线图形是两条相交直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线.
2.圆锥曲线定义
椭圆、双曲线、抛物线统称为圆锥曲线.
3.三种圆锥曲线
设P为相应曲线上任意一点,常数为2a.
定义(自然语言)
数学语言
椭圆
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.两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距
PF1+PF2=2a>F1F2
双曲线
平面内与两个定点F1,F2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,两个定点F1,F2叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距
|PF1-PF2|=2a<F1F2
抛物线
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
PF=d,其中d为点P到l的距离
[基础自测]
1.判断正误:
(1)到两定点距离之和为常数的点的轨迹是椭圆.( )
(2)平面内到两定点的距离的差等于常数(小于两定点间距离)的点的轨迹是双曲线.( )
(3)椭圆上的一点与椭圆的两焦点,一定构成一个三角形.( )
(4)平面内到一定点与一定直线距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( )
【解析】 (1)×.当常数大于两定点间的距离时,动点的轨迹才是椭圆.
(2)×.应该是差的绝对值,否则轨迹是双曲线的一支.
(3)×.当椭圆上的点在F1F2的延长线上时,不能构成三角形.
(4)×.定点不能在定直线上才是抛物线.
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.动点P(x,y),到定点A(0,-2),B(0,2)的距离之和为6,则点P的轨迹为________.
【导学号:95902065】
【解析】 ∵AB=4,PA+PB=6>4,∴点P的轨迹为椭圆.
【答案】 椭圆
[合 作 探 究·攻 重 难]
椭圆的定义及应用
(1)在平面直角坐标系中,A(4,0),B(-4,0),且,则△ABC的顶点C的轨迹为________.
=
(2)已知两圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,动圆在圆C1内部且和圆C1内切,和圆C2外切,求动圆圆心的轨迹.
[思路探究] 根据椭圆的定义判断.
【自主解答】 (1)由正弦定理,得,又AB=8,∴BC+AC=10>AB,
=
由椭圆定义可知,点C的轨迹是以点A、B为焦点的椭圆.
【答案】 (1)以点A、B为焦点的椭圆(除去与A、B所在同一直线的两个定点).
(2)如图所示,设动圆圆心为M(x,y),半径为r. 由题意得动圆M内切于圆C1,
∴MC1=13-r.圆M外切于圆C2,
∴MC2=3+r.∴MC1+MC2=16>C1C2=8,
∴动圆圆心M的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆.
[规律方法] 已知平面内动点P及两个定点F1,F2:
(1)当PF1+PF2>F1F2时,点P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆;
(2)当PF1+PF2=F1F2时,点P的轨迹是线段F1F2;
(3)当PF1+PF2<F1F2时,点P的轨迹不存在.
[跟踪训练]
1.已知△ABC中,A(0,-3),B(0,3),且△ABC的周长为16,试确定顶点C的轨迹.
【导学号:95902066】
【解】 由A(0,-3),B(0,3)得AB=6,
又△ABC的周长为16,
所以CA+CB=16-6=10>6,
由椭圆的定义可知点C在以A,B为焦点的椭圆上,
又因为A、B、C为三角形的顶点,
所以A、B、C三点不共线,所以点C的轨迹是以A、B为焦点的椭圆(除去与A、B所在同一直线上的两个点).
抛物线的定义及应用
(1)已知点M到F,则点M的轨迹为________.
的距离比它到y轴的距离大
(2)若A是定直线l外的一定点,则过点A且与l相切的圆的圆心的轨迹是________.
[思路探究] (1)把条件转化为M到定点与定直线的距离相等;(2)利用圆心到A的距离与到切线的距离相等.
【自主解答】 (1)由于动点M到F的距离相等.由抛物线的定义知动点M的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线.
的距离与它到直线l:x=-,所以动点M到F的距离比它到y轴的距离大
(2)圆心与A点的距离等于圆心到直线l的距离,所以圆心的轨迹是抛物线.
【答案】 (1)抛物线 (2)抛物线
[规律方法]
1.(1)要首先判断定点是否在定直线上;
(2)要