第二章 章末复习提升(课件+学案,共2份) 北师大版(2019)选择性必修 第一册

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第二章 章末复习提升(课件+学案,共2份) 北师大版(2019)选择性必修 第一册

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章末复习提升
一、圆锥曲线定义的应用
(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转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决.
例1 已知B,C是两个定点,|BC|=8,且△ABC的周长等于18.求这个三角形的顶点A的轨迹方程.




训练1 (1)双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,若P为双曲线上一点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线离心率的取值范围为 (  )
A.(1,3) B.(1,3]
C.(3,+∞) D.[3,+∞)
(2)抛物线y2=2px(p>0)上有A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)三点,F是它的焦点,若2|BF|=|AF|+|CF|,则 (  )
A.2x2=x1+x3 B.2y2=y1+y3
C.2x3=x1+x2 D.2y3=y1+y2


二、圆锥曲线的几何性质的应用
求离心率的三种方法
(1)定义法:直接利用公式e=.
(2)方程法:建立参数a与c之间的齐次关系式.
(3)几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据平面几何性质以及椭圆(双曲线)的定义、几何性质,建立参数之间的关系,通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更形象、直观.
例2 (1)设椭圆+=1(a>b>0)的两焦点为F1,F2,若在椭圆上存在一点P,使·=0,求椭圆的离心率e的取值范围.
(2)如果双曲线的两条渐近线的方程为y=±x,求此双曲线的离心率.




训练2 (1)(多选)已知双曲线C:-=1的左、右顶点分别为A,B,点P是C上的任意一点,则 (  )
A.双曲线C的离心率为
B.焦点到渐近线的距离为3
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.当P与A、B不重合时,直线PA,PB的斜率之积为3
(2)(多选)已知直线l过抛物线C:y2=-2px(p>0)的焦点,且与该抛物线交于M,N两点.若线段MN的长是16,MN中点到y轴的距离是6,O为坐标原点,则 (  )
A.抛物线C的方程是y2=-8x
B.抛物线C的准线为x=3
C.直线l的斜率为1
D.△MON的面积为8
三、直线与圆锥曲线的位置关系
直线与圆锥曲线的位置关系主要围绕直线与圆锥曲线相离、相切、相交展开,并衍生出弦长,中点弦等相关问题,直线与圆锥曲线在解析几何、代数、三角和平面向量中均有论述,是高考数学的主干知识和重点考查内容.
例3 在平面直角坐标系xOy中,
①已知点Q(,0),直线l:x=2,动点P满足到点Q的距离与到直线l的距离之比为.②已知点H(-,0),G是圆E:x2+y2-2x-21=0上一个动点,线段HG的垂直平分线交GE于P.③点S,T分别在x轴,y轴上运动,且|ST|=3,动点P满足=+.
(1)在①,②,③这三个条件中任选一个,求动点P的轨迹C的方程;
(2)点M(-1,0),若直线l:x-y-1=0交C于A,B两点,求△MAB的面积.




训练3 已知抛物线E:y2=2px(p>0),过其焦点F的直线与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,满足y1y2=-4.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点C的坐标为(-2,0),记直线CA,CB的斜率分别为k1,k2,求+的最小值.




四、圆锥曲线的综合问题
(1)圆锥曲线的综合问题包括位置关系证明及定点、定值、最值(范围)、探究性问题等.
(2)定值问题常从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(3)探究性问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件存在,再验证结论是否成立,成立则条件存在,否则条件不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.
例4 已知椭圆+=1(a>b>0)过点(0,1),其长轴长与短轴长的平方和是焦距的平方的2倍.直线l与x轴正半轴和y轴分别交于点Q,P,与椭圆分别交于点M,N,各点均不重合且满足=λ1=λ2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若λ1+λ2=-3,试证明:直线l过定点,并求此定点.






训练4 如图所示,椭圆E:+=1(a>b>0)的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=,过F1的直线交椭圆于A,B两点,且△ABF2的周长为8.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M 若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.






章末复习提升
例1 解 以过B,C两点的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,如图所示.
由|BC|=8可知点B(-4,0),C(4,0).
由|AB|+|AC|+|BC|=18得|AB|+|AC|=10>8=|BC|,
因此,点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之和2a=10,但点A不在x轴上.
由a=5,c=4,
得b2=a2-c2=25-16=9.
所以点A的轨迹方程为=1(y≠0).
训练1 (1)B (2)A 
[(1)如图所示,
由|PF1|=2|PF2|知P在双曲线的右支上,
则|PF1|-|PF2|=2a,
又|PF1|=2|PF2|,
∴|PF1|=4a,|PF2|=2a.
在△F1PF2中,由余弦定理得
cos∠F1PF2=
=,
∵0<∠F1PF2≤π,
且当点P是双曲线的右顶点时,∠F1PF2=π,
∴-1≤cos∠F1PF2<1,
∴-1≤<1,且e>1,
解得1(2)如图,过A,B,C分别作准线的垂线,垂足分别为A',B',C',由抛物线定义知:
|AF|=|AA'|,
|BF|=|BB'|,
|CF|=|CC'|.
∵2|BF|=|AF|+|CF|,
∴2|BB'|=|AA'|+|CC'|.
又∵|AA'|=x1+,
|BB'|=x2+,|CC'|=x3+,
∴2,
∴2x2=x1+x3,
故选A.]
例2 解 (1)由题意知PF1⊥PF2,
所以点P在以F1F2为直径的圆上,
即在圆x2+y2=c2上.
又点P在椭圆上,所以圆x2+y2=c2与椭圆=1有公共点.
则易知0所以b2≤c2所以≤c2所以e∈.
(2)当双曲线的焦点在x轴上时,
由已知可得,∵c2=a2+b2,
∴e2=,
∴双曲线的离心率e=;
同理,当焦点在y轴上时,,可求得离心率e=.
故双曲线的离心率为.
训练2 (1)BCD (2)AD [(1)对于A,a=,b=3,c=,e==2,故A错误;
对于B,双曲线的右焦点F2(2,0)到渐近线y==3,故B正确;
对于C,设P(x0,y0),满足=1,即3=9,则点P到两条渐近线的距离之积为d1·d2=,故C正确;
对于D,设P(x0,y0),由C得3=9,kPA=,kPB=,
kPA·kPB==3,故D正确;故选BCD.
(2)依题意直线l过抛物线的焦点,|MN|=16,MN中点到y轴的距离是6,结合抛物线的定义可知×2=16 p=4,所以抛物线方程为y2=-8x,准线为x=2,所以A正确,B错误.
抛物线焦点坐标为F(-2,0),
设直线l的方程为x=my-2,
消去x并化简得y2+8my-16=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=-8m,x1+x2=m(y1+y2)-4=-8m2-4.
所以|MN|=8m2+4+4=16,解得m=±1,所以C错误.
当m=1时,直线l的方程为x=y-2,即x-y+2=0,原点到直线l的距离为,
所以S△MON=.当m=-1时,同理求得S△MON=8,D正确.故选AD.]
例3 解 (1)若选①,设P(x,y),根据题意得,,
整理得=1,所以动点P的轨迹C的方程为=1;
若选②, 由E:x2+y2-2+y2=24,由题意得|PH|=|PG|,
所以|PH|+|PE|=|PG|+|PE|=|EG|=2,所以点P的轨迹C是以H,E为焦点的椭圆,且a=,c=,故b=,
所以动点P的轨迹C的方程为=1;
若选③,设P(x,y),S(x',0),T(0,y'),
故x'2+y'2=9,(*)
因为,所以
即将其代入(*)得=1,
所以动点P的轨迹C的方程为=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得3x2-4x-4=0.Δ>0,
解得x1=-,x2=2.
由弦长公式得|AB|=,又点M(-1,0)到直线x-y-1=0的距离h=,S△MAB=,所以△MAB的面积为.
训练3 解 (1)因为直线AB过焦点,
所以设直线AB的方程为x=my+,代入抛物线方程得y2-2pmy-p2=0,则y1y2=
-p2=-4,解得p=2,
所以抛物线E的方程为y2=4x.
(2)由(1)知抛物线的焦点坐标为F(1,0),则直线AB的方程为x=my+1,
代入抛物线的方程有y2-4my-4=0,
所以y1+y2=4m,y1y2=-4,
则k1=,
k2=,
所以,
因此
=2m2+6m
=2m2+6m·
=2m2+6m·
=5m2+,
所以当且仅当m=0时,.
例4 (1)解 设椭圆的焦距为2c,
由题意知b=1,且(2a)2+(2b)2=2(2c)2,
又a2=b2+c2,∴a2=3.
∴椭圆的方程为+y2=1.
(2)证明 由题意设P(0,m),Q(x0,0)(x0>0),M(x1,y1),N(x2,y2),
设l方程为x=t(y-m),
由得(x1,y1-m)=λ1(x0-x1,-y1),∴y1-m=-y1λ1,
由题意y1≠0,∴λ1=-1.
同理由-1.
∵λ1+λ2=-3,
∴y1y2+m(y1+y2)=0.①
由消x得
(t2+3)y2-2mt2y+t2m2-3=0,
∴由题意知Δ=4m2t4-4(t2+3)(t2m2-3)>0,②
且有y1+y2=,y1y2=,③
③代入①得t2m2-3+2m2t2=0,
∴(mt)2=1,
由题意mt<0,∴mt=-1,满足②,
得l方程为x=ty+1,故直线l过定点(1,0).
训练4 解 (1)因为|AB|+|AF2|+|BF2|=8,
即|AF1|+|F1B|+|AF2|+|BF2|=8,
而|AF1|+|AF2|=|F1B|+|BF2|=2a,
所以4a=8,解得a=2.
又e=,所以c=1,
所以b2=a2-c2=3.
故所求椭圆E的方程为=1.
(2)存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M.
由消去y,整理得
(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0.
因为动直线l与椭圆E有且只有一个公共点P,设P(x0,y0),所以m≠0,
Δ=64k2m2-4(4k2+3)·(4m2-12)=0,
即4k2-m2+3=0.
此时x0=-,y0=,
故P得Q(4,4k+m).
假设在坐标平面内存在定点M满足条件,则由图形的对称性知点M必在x轴上.
设M(x1,0),则由=0,
可得-+3=0,
即(4x1-4)-4x1+3=0.
因为此式对任意m,k恒成立,
所以
解得x1=1.故存在定点M(1,0),使得以PQ为直径的圆恒过点M.(共30张PPT)
第二章
章末复习提升
网络构建
(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转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决.
一、圆锥曲线定义的应用
例1
已知B,C是两个定点,|BC|=8,且△ABC的周长等于18.求这个三角形的顶点A的轨迹方程.
以过B,C两点的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,如图所示.
由|BC|=8可知点B(-4,0),C(4,0).
由|AB|+|AC|+|BC|=18得|AB|+|AC|=10>8=|BC|,
因此,点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之和2a=10,但点A不在x轴上.
由a=5,c=4,
得b2=a2-c2=25-16=9.
训练1

如图所示,
由|PF1|=2|PF2|知P在双曲线的右支上,则|PF1|-|PF2|=2a,
又|PF1|=2|PF2|,
∴|PF1|=4a,|PF2|=2a.
在△F1PF2中,由余弦定理得
且当点P是双曲线的右顶点时,∠F1PF2=π,
∴-1≤cos∠F1PF2<1,
(2)抛物线y2=2px(p>0)上有A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)三点,F是它的焦点,若2|BF|=|AF|+|CF|,则
A.2x2=x1+x3 B.2y2=y1+y3 C.2x3=x1+x2 D.2y3=y1+y2

如图,过A,B,C分别作准线的垂线,垂足分别为A′,B′,C′,由抛物线定义知:
|AF|=|AA′|,|BF|=|BB′|,|CF|=|CC′|.
∵2|BF|=|AF|+|CF|,
∴2|BB′|=|AA′|+|CC′|.
二、圆锥曲线的几何性质的应用
例2
由题意知PF1⊥PF2,
所以点P在以F1F2为直径的圆上,
即在圆x2+y2=c2上.
当双曲线的焦点在x轴上时,
训练2





三、直线与圆锥曲线的位置关系
直线与圆锥曲线的位置关系主要围绕直线与圆锥曲线相离、相切、相交展开,并衍生出弦长,中点弦等相关问题,直线与圆锥曲线在解析几何、代数、三角和平面向量中均有论述,是高考数学的主干知识和重点考查内容.
例3
若选③,设P(x,y),S(x′,0),T(0,y′),
故x′2+y′2=9,(*)
(2)点M(-1,0),若直线l:x-y-1=0交C于A,B两点,求△MAB的面积.
训练3
已知抛物线E:y2=2px(p>0),过其焦点F的直线与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,满足y1y2=-4.
(1)求抛物线E的方程;
则y1y2=-p2=-4,解得p=2,
所以抛物线E的方程为y2=4x.
由(1)知抛物线的焦点坐标为F(1,0),则直线AB的方程为x=my+1,
代入抛物线的方程有y2-4my-4=0,
所以y1+y2=4m,y1y2=-4,
四、圆锥曲线的综合问题
(1)圆锥曲线的综合问题包括位置关系证明及定点、定值、最值(范围)、探究性问题等.
(2)定值问题常从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(3)探究性问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件存在,再验证结论是否成立,成立则条件存在,否则条件不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.
例4
设椭圆的焦距为2c,
由题意知b=1,且(2a)2+(2b)2=2(2c)2,
又a2=b2+c2,∴a2=3.
(2)若λ1+λ2=-3,试证明:直线l过定点,并求此定点.
由题意设P(0,m),Q(x0,0)(x0>0),M(x1,y1),N(x2,y2),
设l方程为x=t(y-m),
∵λ1+λ2=-3,
∴y1y2+m(y1+y2)=0.①
③代入①得t2m2-3+2m2t2=0,
∴(mt)2=1,
由题意mt<0,∴mt=-1,满足②,
得l方程为x=ty+1,故直线l过定点(1,0).
训练4
因为|AB|+|AF2|+|BF2|=8,
(1)求椭圆E的方程;
即|AF1|+|F1B|+|AF2|+|BF2|=8,
而|AF1|+|AF2|=|F1B|+|BF2|=2a,
所以4a=8,解得a=2.
(2)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M.
(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0.
因为动直线l与椭圆E有且只有一个公共点P,设P(x0,y0),所以m≠0,
Δ=64k2m2-4(4k2+3)·(4m2-12)=0,
即4k2-m2+3=0.
假设在坐标平面内存在定点M满足条件,则由图形的对称性知点M必在x轴上.

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