求圆锥曲线方程5大类型

资源下载
  1. 二一教育资源

求圆锥曲线方程5大类型

资源简介

求圆锥曲线方程 5 大类型

求圆锥曲线方程分为五个类型,求解策略一般有以下几种:
①几何分析+方程思想; ②设而不求+韦达定理
③定义+数形结合; ④参数法+方程思想
类型 1——待定系数法
待定系数法本质就是通过对几何特征进行分析,
利用图形,结合圆锥曲线的定义与几何性质,分析图中
已知量与未知量之间的关系,列出含有待定系数的方程,解出待定的系数即可。
例 1.2014 年全国Ⅱ卷(理科 20)设 ????1 、 ????2 分别是椭圆 ????:
???? 2
????2
+ ????
2
????2
= 1(???? > ???? > 0) 的左、右
焦点,???? 是 ???? 上一点且 ????????2 与 ???? 轴垂直,直线 ????????1 与 ???? 的另一个交点为 ????.
Ⅰ 若直线 ???????? 的斜率为 3
4
,求 ???? 的离心率;
Ⅰ 若直线 ???????? 在 ???? 轴上的截距为 2,且 ∣ ???????? ∣= 5 ∣ ????1???? ∣,求 ????,????.
【解法分析】第Ⅱ小题利用试题提供的几何位置关系和数量关系,结合椭圆的几何性质和
方程思想,通过待定系数法进行求解。着重考查椭圆的几何性质,将几何特征转化为坐标
表示,突显数形结合的思想。

.
2
1∴.
2
1
02-32.,
4
3
2
1∴
4
3 22222
21
1
的离心率为解得
,联立整理得:且由题知,
Ce
eecba
ca
b
FF
MF
=
=++==?=?
72,7
.72,7.
,,1:4:)
2
3-(,
:.
2
3-,,
.4,
.422
222
1111
11
2
2
==
==+=
==+=+=
==
=?=
ba
bacba
a
ceNFMFceaNFecaMF
ccNM
mMFmNF
a
bMF
所以,
联立解得
,且
由焦半径公式可得两点横坐标分别为
可得由两直角三角形相似,由题可知设
,即知,由三角形中位线知识可
类型 2——相关点法求轨迹方程
动点 P(x,y)依赖与另一个动点 Q(x0,y0)变化而变化,并且动点 Q(x0,y0)又在另一
个已知曲线上,则可先用 x,y 表示 x0,y0,再将 x0,y0 代入已知曲线,可得到所求动点的
轨迹方程。
例 2、2017 年全国Ⅱ 卷(理科 20)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C:????
2
2
+ ????2 = 1 上,过 M
作 x 轴的垂线,垂足为 N,点 P 满足 ???????????? = √2?????????????.
(Ⅰ ) 求点 P 的轨迹方程;
(Ⅰ ) 设点 Q 在直线 ???? = ?3 上,且 ???????????? ? ???????????? = 1,证明:过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过 C
的左焦点 F.
【解法分析】本例第Ⅰ小题充分利用主动点 M 在椭圆上,而从动点 N 与主动点 M 之间存在
横坐标相同,纵坐标有 倍的关系,可利用相关点法进行求解。
⑴设 ,易知 ( )P x y, ( 0)N x,
又 (0 )NP y?
????
, 1 0
2 2
yNM NP ? ?? ? ? ?
? ?
????? ????

∴ ,又 在椭圆上. 1
2
M x y? ?? ?
? ?
, M
∴ ,即 .
2
2
12 2
yx ? ?? ?? ?
? ?
2 2 2x y? ?
⑵设点 , , , ( 3 )QQ y? , ( )P PP x y, ( 0)Qy ?
由已知: , ( ) ( 3 ) 1P P P Q POP PQ x y y y y? ? ? ? ? ? ?
???? ????
, ,
, ? ? 2 1OP OQ OP OP OQ OP? ? ? ? ? ????? ???? ???? ???? ???? ????
∴ ,
2
1 3OP OQ OP? ? ? ?
???? ???? ????
∴ . 3 3P Q P Q P P Qx x y y x y y? ? ? ? ? ?
设直线 : , OQ
3
Qyy x? ?
?
因为直线与 垂直. OQl
∴ 3l
Q
k
y
?
故直线方程为 , 3 ( )P P
Q
y x x y
y
? ? ?
令 ,得 , 0y ? 3( )P Q Py y x x? ? ?
, 1
3 P Q P
y y x x? ? ? ?
∴ , 1
3 P Q P
x y y x? ? ? ?
∵ , 3 3P Q Py y x? ?
∴ , 1 (3 3 ) 1
3 P P
x x x? ? ? ? ? ?
若 ,则 , , , 0Qy ? 3 3Px? ? 1Px ? ? 1Py ? ?
直线 方程为 ,直线方程为 , OQ 0y ? 1x ? ?
直线过点 ,为椭圆 的左焦点. ( 1 0)? , C
类型 3——定义法求轨迹方程
先根据条件确定动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线定义直接写出动点的轨迹方程。
例 3、2016 年全国Ⅰ卷(理科 20)设圆 ????2 + ????2 + 2???? ? 15 = 0 的圆心为 ????,直线 ???? 过点 ????(1,0)
且与 ???? 轴不重合,???? 交圆 ???? 于 ????,???? 两点,过 ???? 作 ???????? 的平行线交 ???????? 于点 ????.
Ⅰ 证明 ∣????????∣ + ∣????????∣ 为定值,并写出点 ???? 的轨迹方程;
Ⅰ 设点 ???? 的轨迹为曲线 ????1,直线 ???? 交 ????1 于 ????,???? 两点,过 ???? 且与 ???? 垂直的直线与圆 ????
交于 ????,???? 两点,求四边形 ???????????????? 面积的取值范围.

类型 4——参数法求曲线方程
当动点 P(x,y)坐标之间的关系较探寻时,可考虑 x,y 之间用同一个变量表示,得
E D
C
A O B x
y
到参数方程, 再消去参数即可,但要注意参数的取值范围。
例 4、2016 全国Ⅲ卷(文科 20) 已知抛物线 ????: ????2 = 2???? 的焦点为 ????,平行于 ???? 轴的两条直
线 ????1,????2 分别交 ???? 于 ????,???? 两点,交 ???? 的准线于 ????,???? 两点.
Ⅰ 若 ???? 在线段 ???????? 上,???? 是 ???????? 的中点,证明 ????????∥????????;
Ⅰ 若 △???????????? 的面积是 △???????????? 的面积的两倍,求 ???????? 中点的轨迹方程.
【解法分析】本例的第Ⅱ小题以两条直线与抛物线的交点的坐标为参数,利用
面积是 面积的两倍,得到直线 AB 与 x 轴交点 N 的坐标,再进一步利用点差
法求得 AB 中点的轨迹方程。着重考查了设而不求的思想方法。
由 AP=AF,BQ=BF及 AP//BQ,

∴AR//FQ.
(Ⅱ)设 , 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y

,准线为 ,
1( ,0)
2
F 1
2
x ? ?
, 1 2
1 1
2 2PQF
S PQ y y? ? ? ?
设直线 与 轴交点为 , AB x N
, 1 2
1
2ABF
S FN y y? ? ?
∵ ,∴ ,∴ ,即 . 2PQF ABFS S? ?? 2 1FN ? 1Nx ? (1,0)N
设 中点为 ,由 得 , AB ( , )M x y
2
1 1
2
2 2
2
2
y x
y x
? ??
?
???
2 2
1 2 1 22( )y y x x? ? ?
又 , 1 2
1 2 1
y y y
x x x
?
?
? ?
∴ ,即 .
1
1
y
x y
?
?
2 1y x? ?
∴ 中点轨迹方程为 . AB 2 1y x? ?
类型 5——直译法求轨迹方程
例 5、2014 年湖北(理科 21)在平面直角坐标系 ???????????? 中,点 ???? 到点 ????(1,0) 的距离比它到
???? 轴的距离多 1,记点 ???? 的轨迹为 ????.
Ⅰ 求轨迹为 ???? 的方程;
Ⅰ 设斜率为 ???? 的直线 ???? 过定点 ????(?2,1),求直线 ???? 与轨迹 ???? 恰好有一个公共点,两个公共
点,三个公共点时 ???? 的相应取值范围.

(Ⅰ)设点 ,依题意得 ,即 , ( , )M x y | | | | 1MF x? ? 2 2( 1) | | 1x y x? ? ? ?
化简整理得 . 2 2(| | )y x x? ?
故点 M的轨迹 C的方程为 2
4 , 0,
0, 0.
x x
y
x
??
? ? ??
(Ⅱ)在点 M的轨迹 C中,记 , . 1 :C
2 4y x? 2 :C 0 ( 0)y x? ?
依题意,可设直线 的方程为 l 1 ( 2).y k x? ? ?
由方程组 可得 ① 2
1 ( 2),
4 ,
y k x
y x
? ? ??
?
??
2 4 4(2 1) 0.ky y k? ? ? ?
(1)当 时,此时 把 代入轨迹 C的方程,得 . 0k ? 1.y ? 1y ? 1
4
x ?
故此时直线 与轨迹 恰好有一个公共点 . : 1l y ? C 1( , 1)
4
(2)当 时,方程①的判别式为 . ② 0k ? 216(2 1)k k? ? ? ? ?
设直线 与 轴的交点为 ,则 l x 0( , 0)x
由 ,令 ,得 . ③ 1 ( 2)y k x? ? ? 0y ? 0
2 1kx
k
?
? ?
(ⅰ)若 由②③解得 ,或 .
0
0,
0,x
? ??
? ??
1k ? ? 1
2
k ?
即当 时,直线 与 没有公共点,与 有一个公共点,
1( , 1) ( , )
2
k ? ?? ? ? ?? l 1C 2C
故此时直线 与轨迹 恰好有一个公共点. l C
(ⅱ)若 或 由②③解得 ,或 .
0
0,
0,x
? ??
? ?? 0
0,
0,x
? ??
? ??
1{ 1, }
2
k ? ? 1 0
2
k? ? ?
即当 时,直线 与 只有一个公共点,与 有一个公共点.
1{ 1, }
2
k ? ? l 1C 2C
当 时,直线 与 有两个公共点,与 没有公共点.
1[ , 0)
2
k ? ? l 1C 2C
故当 时,直线 与轨迹 恰好有两个公共点.
1 1[ , 0) { 1, }
2 2
k ? ? ?? l C
(ⅲ)若 由②③解得 ,或 .
0
0,
0,x
? ??
? ??
11
2
k? ? ? ? 10
2
k? ?
即当 时,直线 与 有两个公共点,与 有一个公共点,
1 1( 1, ) (0, )
2 2
k ? ? ? ? l 1C 2C
故此时直线 与轨迹 恰好有三个公共点. l C
综合(1)(2)可知,当 时,直线 与轨迹 恰好有一个公
1( , 1) ( , ) {0}
2
k ? ?? ? ? ?? ? l C
共 点 ; 当 时 , 直 线 与 轨 迹 恰 好 有 两 个 公 共 点 ; 当
1 1[ , 0) { 1, }
2 2
k ? ? ?? l C
时,直线 与轨迹 恰好有三个公共点.
1 1( 1, ) (0, )
2 2
k ? ? ? ? l C
【解法分析】本题第Ⅰ小题根据题目条件,设出动点的坐标,建立动点 M 到定点 F 的距离
等于动点到 y 轴的距离加 1 的等式,化简求得。当然,本题出可以用定义法进行求解。

展开更多......

收起↑

资源预览