高中数学第2章圆锥曲线与方程2.1圆锥曲线课件 苏教版选修2_1（92张PPT）
文档属性
| 名称 | 高中数学第2章圆锥曲线与方程2.1圆锥曲线课件 苏教版选修2_1（92张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 6.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 数学 | ||
| 更新时间 | 2019-03-05 20:04:28 | ||
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文档简介
课件92张PPT。圆锥曲线题型一 直线与圆锥曲线的位置关系?解析答案题型一 直线与圆锥曲线的位置关系所以直线l与双曲线C有两个交点，
由一元二次方程根与系数的关系得两个交点横坐标符号不同，
故两个交点分别在左、右支上.
答案 ④解析 关于t的方程t2cos θ＋tsin θ＝0的两个不等实根为0,－tan θ(tan θ≠0),
则过A，B两点的直线方程为y＝－xtan θ，所以直线y＝－xtan θ与双曲线没有公共点.0解析答案?解析答案②设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2：y2＝4x相切，求直线l的方程.解析答案思维升华?由题意可知此方程有唯一解，解析答案思维升华?解析答案思维升华思维升华研究直线和圆锥曲线的位置关系，一般转化为研究直线方程与圆锥曲线方程组成的方程组解的个数.对于填空题，常充分利用几何条件，利用数形结合的方法求解.?解析答案方程③根的判别式Δ＝(8m)2－4×9×(2m2－4)＝－8m2＋144.解 将直线l的方程与椭圆C的方程联立，将①代入②，整理得9x2＋8mx＋2m2－4＝0. ③(2)有且只有一个公共点；?解析答案(3)没有公共点.?解析答案返回题型二 弦长问题解析答案题型二 弦长问题解析答案思维升华设点M，N的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，
则y1＝k(x1－1)，y2＝k(x2－1)，解析答案思维升华思维升华有关圆锥曲线弦长问题的求解方法：
涉及弦长的问题中， 应熟练的利用根与系数的关系、设而不求法计算弦长；涉及垂直关系时也往往利用根与系数的关系、设而不求法简化运算；涉及过焦点的弦的问题，可考虑用圆锥曲线的定义求解.解析答案?联立①②，得a2＝9，b2＝8.(2)若AC＝BD，求直线l的斜率.解析答案返回解 如图，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，D(x4，y4).从而x3－x1＝x4－x2，即x1－x2＝x3－x4，于是(x1＋x2)2－4x1x2＝(x3＋x4)2－4x3x4. ③
设直线l的斜率为k，则l的方程为y＝kx＋1.解析答案而x1，x2是这个方程的两根，
所以x1＋x2＝4k，x1x2＝－4. ④而x3，x4是这个方程的两根，解析答案返回题型三 中点弦问题?解析答案题型三 中点弦问题?解析答案即a2＝2b2，又a2＝b2＋c2，?解析答案思维升华解析 设M(x1，y1)，N(x2，y2)，MN的中点P(x0，y0)，解析答案思维升华∵M，N关于直线y＝x＋m对称，∴kMN＝－1，
∴y0＝－3x0.解得m＝0或－8，经检验都符合.答案 0或－8思维升华?设抛物线过定点A(－1,0)，且以直线x＝1为准线.
(1)求抛物线顶点的轨迹C的方程；
解 设抛物线顶点为P(x，y)，则焦点F(2x－1，y).
再根据抛物线的定义得AF＝2，即(2x)2＋y2＝4，解析答案?解析答案返回两式相减，得4(xM－xN)(xM＋xN)＋(yM－yN)(yM＋yN)＝0，解析答案解析答案?返回思想方法 感悟提高1.有关弦的三个问题
涉及弦长的问题，应熟练地利用根与系数的关系，设而不求计算弦长；涉及垂直关系往往也是利用根与系数的关系设而不求简化运算；涉及过焦点的弦的问题，可考虑利用圆锥曲线的定义求解.
2.求解与弦有关问题的两种方法
(1)方程组法：联立直线方程和圆锥曲线方程，消元(x或y)成为二次方程之后，结合根与系数的关系，建立等式关系或不等式关系.(2)点差法：在求解圆锥曲线且题目中已有直线与圆锥曲线相交和被截线段的中点坐标时，设出直线和圆锥曲线的两个交点坐标，代入圆锥曲线的方程并作差，从而求出直线的斜率，然后利用中点求出直线方程.“点差法”的常见题型有：求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性，即要考虑判别式Δ是否为正数.判断直线与圆锥曲线位置关系时的注意点
(1)直线与双曲线交于一点时，易误认为直线与双曲线相切，事实上不一定相切，当直线与双曲线的渐近线平行时，直线与双曲线相交于一点.
(2)直线与抛物线交于一点时，除直线与抛物线相切外，易忽视直线与对称轴平行时也相交于一点.返回练出高分123456789101112131415?2解析答案123456789101112131415所以它与双曲线只有1个交点.1解析答案123456789101112131415?解析答案123456789101112131415?解析答案123456789101112131415解析 设A，B两点的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，
直线l的方程为y＝x＋t，得5x2＋8tx＋4(t2－1)＝0，解析答案1234567891011121314151234567891011121314155.过抛物线y2＝4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A，B两点，它们到直线x＝－2的距离之和等于5，则这样的直线有________条.解析答案123456789101112131415解析 抛物线y2＝4x的焦点坐标为(1,0)，准线方程为x＝－1，
设A，B的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，
则A，B到直线x＝－1的距离之和为x1＋x2＋2.
设直线方程为x＝my＋1，代入抛物线y2＝4x，
则y2＝4(my＋1)，即y2－4my－4＝0，
∴x1＋x2＝m(y1＋y2)＋2＝4m2＋2.解析答案123456789101112131415∴x1＋x2＋2＝4m2＋4≥4.
∴A，B到直线x＝－2的距离之和x1＋x2＋2＋2≥6>5.
∴满足题意的直线不存在.
答案 0123456789101112131415?解析答案123456789101112131415∴λ＝4.
答案 4解析 ∵使得AB＝λ的直线l恰有3条.
∴根据对称性，其中有一条直线与实轴垂直.∵双曲线的两个顶点之间的距离是2，小于4，
∴过双曲线的焦点一定有两条直线使得交点之间的距离等于4，
综上可知，AB＝4时，有3条直线满足题意.1234567891011121314157.在抛物线y＝x2上关于直线y＝x＋3对称的两点M，N的坐标分别为______.解析答案123456789101112131415解析 设直线MN的方程为y＝－x＋b，
代入y＝x2中，
整理得x2＋x－b＝0，令Δ＝1＋4b>0，设M(x1，y1)，N(x2，y2)，则x1＋x2＝－1，解析答案123456789101112131415答案 (－2,4)，(1,1)123456789101112131415解析答案123456789101112131415解析 设直线与椭圆交于A(x1，y1)、B(x2，y2)两点，
由于A、B两点均在椭圆上，解析答案又∵P是A、B的中点，∴x1＋x2＝6，y1＋y2＝2，123456789101112131415即3x＋4y－13＝0.
答案 3x＋4y－13＝0123456789101112131415?解析答案123456789101112131415PF2解析答案因为PF2⊥F2Q，123456789101112131415解析答案123456789101112131415解析答案123456789101112131415123456789101112131415(2)试判断直线PQ与椭圆C的公共点个数，并证明你的结论.解析答案123456789101112131415解析答案123456789101112131415∴(b2＋c2)x2＋2a2cx＋a4－a2b2＝0，
而a2＝b2＋c2，上式可化为a2x2＋2a2cx＋a2c2＝0，
解得x＝－c，
∴直线PQ与椭圆C只有一个公共点.12345678910111213141510.(2014·湖北)在平面直角坐标系xOy中，点M到点F(1，0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.
(1)求轨迹C的方程；
解 设点M(x，y)，依题意得MF＝|x|＋1，化简整理得y2＝2(|x|＋x).解析答案123456789101112131415(2)设斜率为k的直线l过定点P(－2,1)，求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.解析答案123456789101112131415解 在点M的轨迹C中，记C1：y2＝4x (x>0)，C2：y＝0(x<0).
依题意，可设直线l的方程为y－1＝k(x＋2).可得ky2－4y＋4(2k＋1)＝0.(*1)解析答案123456789101112131415①当k＝0时，此时y＝1.解析答案123456789101112131415解析答案解析答案123456789101112131415123456789101112131415123456789101112131415?由抛物线的性质可知PF＝6＋2＝8.8解析答案123456789101112131415?解析答案123456789101112131415∵经过点P的直线y＝2x＋m (m≠0)与双曲线C有且只有一个交点，123456789101112131415解析答案123456789101112131415则点B在x轴的上方，过点B作该抛物线的准线的垂线，垂足为B1，由此得p＝2，抛物线方程是y2＝4x，解析答案焦点F(1,0)，12345678910111213141512345678910111213141514.已知F是抛物线C：y2＝4x的焦点，直线l：y＝k(x＋1)与抛物线C交于A，B两点，记直线FA，FB的斜率分别为k1，k2，则k1＋k2＝________.解析答案123456789101112131415解析 由y2＝4x，得抛物线焦点F(1,0)，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，解析答案123456789101112131415答案 0123456789101112131415解析答案123456789101112131415(2)设点P在抛物线C2：y＝x2＋h(h∈R)上，C2在点P处的切线与C1交于点M，N.当线段AP的中点与MN的中点的横坐标相等时，求h的最小值.解析答案返回123456789101112131415解 如图，设M(x1，y1)，N(x2，y2)，P(t，t2＋h)，直线MN的方程为y＝2tx－t2＋h.
将上式代入椭圆C1的方程中，得4x2＋(2tx－t2＋h)2－4＝0，
即4(1＋t2)x2－4t(t2－h)x＋(t2－h)2－4＝0. ①
因为直线MN与椭圆C1有两个不同的交点，解析答案123456789101112131415所以①式中的Δ1＝16[－t4＋2(h＋2)t2－h2＋4]>0. ②
设线段MN的中点的横坐标是x3，由题意，得x3＝x4，
即t2＋(1＋h)t＋1＝0. ③解析答案123456789101112131415由③式中的Δ2＝(1＋h)2－4≥0，得h≥1，或h≤－3.
当h≤－3时，h＋2<0,4－h2<0，
则不等式②不成立，所以h≥1.
当h＝1时，代入方程③得t＝－1，
将h＝1，t＝－1代入不等式②，检验成立.
所以，h的最小值为1.返回本课结束
由一元二次方程根与系数的关系得两个交点横坐标符号不同，
故两个交点分别在左、右支上.
答案 ④解析 关于t的方程t2cos θ＋tsin θ＝0的两个不等实根为0,－tan θ(tan θ≠0),
则过A，B两点的直线方程为y＝－xtan θ，所以直线y＝－xtan θ与双曲线没有公共点.0解析答案?解析答案②设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2：y2＝4x相切，求直线l的方程.解析答案思维升华?由题意可知此方程有唯一解，解析答案思维升华?解析答案思维升华思维升华研究直线和圆锥曲线的位置关系，一般转化为研究直线方程与圆锥曲线方程组成的方程组解的个数.对于填空题，常充分利用几何条件，利用数形结合的方法求解.?解析答案方程③根的判别式Δ＝(8m)2－4×9×(2m2－4)＝－8m2＋144.解 将直线l的方程与椭圆C的方程联立，将①代入②，整理得9x2＋8mx＋2m2－4＝0. ③(2)有且只有一个公共点；?解析答案(3)没有公共点.?解析答案返回题型二 弦长问题解析答案题型二 弦长问题解析答案思维升华设点M，N的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，
则y1＝k(x1－1)，y2＝k(x2－1)，解析答案思维升华思维升华有关圆锥曲线弦长问题的求解方法：
涉及弦长的问题中， 应熟练的利用根与系数的关系、设而不求法计算弦长；涉及垂直关系时也往往利用根与系数的关系、设而不求法简化运算；涉及过焦点的弦的问题，可考虑用圆锥曲线的定义求解.解析答案?联立①②，得a2＝9，b2＝8.(2)若AC＝BD，求直线l的斜率.解析答案返回解 如图，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，D(x4，y4).从而x3－x1＝x4－x2，即x1－x2＝x3－x4，于是(x1＋x2)2－4x1x2＝(x3＋x4)2－4x3x4. ③
设直线l的斜率为k，则l的方程为y＝kx＋1.解析答案而x1，x2是这个方程的两根，
所以x1＋x2＝4k，x1x2＝－4. ④而x3，x4是这个方程的两根，解析答案返回题型三 中点弦问题?解析答案题型三 中点弦问题?解析答案即a2＝2b2，又a2＝b2＋c2，?解析答案思维升华解析 设M(x1，y1)，N(x2，y2)，MN的中点P(x0，y0)，解析答案思维升华∵M，N关于直线y＝x＋m对称，∴kMN＝－1，
∴y0＝－3x0.解得m＝0或－8，经检验都符合.答案 0或－8思维升华?设抛物线过定点A(－1,0)，且以直线x＝1为准线.
(1)求抛物线顶点的轨迹C的方程；
解 设抛物线顶点为P(x，y)，则焦点F(2x－1，y).
再根据抛物线的定义得AF＝2，即(2x)2＋y2＝4，解析答案?解析答案返回两式相减，得4(xM－xN)(xM＋xN)＋(yM－yN)(yM＋yN)＝0，解析答案解析答案?返回思想方法 感悟提高1.有关弦的三个问题
涉及弦长的问题，应熟练地利用根与系数的关系，设而不求计算弦长；涉及垂直关系往往也是利用根与系数的关系设而不求简化运算；涉及过焦点的弦的问题，可考虑利用圆锥曲线的定义求解.
2.求解与弦有关问题的两种方法
(1)方程组法：联立直线方程和圆锥曲线方程，消元(x或y)成为二次方程之后，结合根与系数的关系，建立等式关系或不等式关系.(2)点差法：在求解圆锥曲线且题目中已有直线与圆锥曲线相交和被截线段的中点坐标时，设出直线和圆锥曲线的两个交点坐标，代入圆锥曲线的方程并作差，从而求出直线的斜率，然后利用中点求出直线方程.“点差法”的常见题型有：求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性，即要考虑判别式Δ是否为正数.判断直线与圆锥曲线位置关系时的注意点
(1)直线与双曲线交于一点时，易误认为直线与双曲线相切，事实上不一定相切，当直线与双曲线的渐近线平行时，直线与双曲线相交于一点.
(2)直线与抛物线交于一点时，除直线与抛物线相切外，易忽视直线与对称轴平行时也相交于一点.返回练出高分123456789101112131415?2解析答案123456789101112131415所以它与双曲线只有1个交点.1解析答案123456789101112131415?解析答案123456789101112131415?解析答案123456789101112131415解析 设A，B两点的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，
直线l的方程为y＝x＋t，得5x2＋8tx＋4(t2－1)＝0，解析答案1234567891011121314151234567891011121314155.过抛物线y2＝4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A，B两点，它们到直线x＝－2的距离之和等于5，则这样的直线有________条.解析答案123456789101112131415解析 抛物线y2＝4x的焦点坐标为(1,0)，准线方程为x＝－1，
设A，B的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，
则A，B到直线x＝－1的距离之和为x1＋x2＋2.
设直线方程为x＝my＋1，代入抛物线y2＝4x，
则y2＝4(my＋1)，即y2－4my－4＝0，
∴x1＋x2＝m(y1＋y2)＋2＝4m2＋2.解析答案123456789101112131415∴x1＋x2＋2＝4m2＋4≥4.
∴A，B到直线x＝－2的距离之和x1＋x2＋2＋2≥6>5.
∴满足题意的直线不存在.
答案 0123456789101112131415?解析答案123456789101112131415∴λ＝4.
答案 4解析 ∵使得AB＝λ的直线l恰有3条.
∴根据对称性，其中有一条直线与实轴垂直.∵双曲线的两个顶点之间的距离是2，小于4，
∴过双曲线的焦点一定有两条直线使得交点之间的距离等于4，
综上可知，AB＝4时，有3条直线满足题意.1234567891011121314157.在抛物线y＝x2上关于直线y＝x＋3对称的两点M，N的坐标分别为______.解析答案123456789101112131415解析 设直线MN的方程为y＝－x＋b，
代入y＝x2中，
整理得x2＋x－b＝0，令Δ＝1＋4b>0，设M(x1，y1)，N(x2，y2)，则x1＋x2＝－1，解析答案123456789101112131415答案 (－2,4)，(1,1)123456789101112131415解析答案123456789101112131415解析 设直线与椭圆交于A(x1，y1)、B(x2，y2)两点，
由于A、B两点均在椭圆上，解析答案又∵P是A、B的中点，∴x1＋x2＝6，y1＋y2＝2，123456789101112131415即3x＋4y－13＝0.
答案 3x＋4y－13＝0123456789101112131415?解析答案123456789101112131415PF2解析答案因为PF2⊥F2Q，123456789101112131415解析答案123456789101112131415解析答案123456789101112131415123456789101112131415(2)试判断直线PQ与椭圆C的公共点个数，并证明你的结论.解析答案123456789101112131415解析答案123456789101112131415∴(b2＋c2)x2＋2a2cx＋a4－a2b2＝0，
而a2＝b2＋c2，上式可化为a2x2＋2a2cx＋a2c2＝0，
解得x＝－c，
∴直线PQ与椭圆C只有一个公共点.12345678910111213141510.(2014·湖北)在平面直角坐标系xOy中，点M到点F(1，0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.
(1)求轨迹C的方程；
解 设点M(x，y)，依题意得MF＝|x|＋1，化简整理得y2＝2(|x|＋x).解析答案123456789101112131415(2)设斜率为k的直线l过定点P(－2,1)，求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.解析答案123456789101112131415解 在点M的轨迹C中，记C1：y2＝4x (x>0)，C2：y＝0(x<0).
依题意，可设直线l的方程为y－1＝k(x＋2).可得ky2－4y＋4(2k＋1)＝0.(*1)解析答案123456789101112131415①当k＝0时，此时y＝1.解析答案123456789101112131415解析答案解析答案123456789101112131415123456789101112131415123456789101112131415?由抛物线的性质可知PF＝6＋2＝8.8解析答案123456789101112131415?解析答案123456789101112131415∵经过点P的直线y＝2x＋m (m≠0)与双曲线C有且只有一个交点，123456789101112131415解析答案123456789101112131415则点B在x轴的上方，过点B作该抛物线的准线的垂线，垂足为B1，由此得p＝2，抛物线方程是y2＝4x，解析答案焦点F(1,0)，12345678910111213141512345678910111213141514.已知F是抛物线C：y2＝4x的焦点，直线l：y＝k(x＋1)与抛物线C交于A，B两点，记直线FA，FB的斜率分别为k1，k2，则k1＋k2＝________.解析答案123456789101112131415解析 由y2＝4x，得抛物线焦点F(1,0)，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，解析答案123456789101112131415答案 0123456789101112131415解析答案123456789101112131415(2)设点P在抛物线C2：y＝x2＋h(h∈R)上，C2在点P处的切线与C1交于点M，N.当线段AP的中点与MN的中点的横坐标相等时，求h的最小值.解析答案返回123456789101112131415解 如图，设M(x1，y1)，N(x2，y2)，P(t，t2＋h)，直线MN的方程为y＝2tx－t2＋h.
将上式代入椭圆C1的方程中，得4x2＋(2tx－t2＋h)2－4＝0，
即4(1＋t2)x2－4t(t2－h)x＋(t2－h)2－4＝0. ①
因为直线MN与椭圆C1有两个不同的交点，解析答案123456789101112131415所以①式中的Δ1＝16[－t4＋2(h＋2)t2－h2＋4]>0. ②
设线段MN的中点的横坐标是x3，由题意，得x3＝x4，
即t2＋(1＋h)t＋1＝0. ③解析答案123456789101112131415由③式中的Δ2＝(1＋h)2－4≥0，得h≥1，或h≤－3.
当h≤－3时，h＋2<0,4－h2<0，
则不等式②不成立，所以h≥1.
当h＝1时，代入方程③得t＝－1，
将h＝1，t＝－1代入不等式②，检验成立.
所以，h的最小值为1.返回本课结束