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时间:2018-08-06
《2018版高中数学苏教版选修1-1学案:2疑难规律方法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案1 圆锥曲线定义的妙用1.求动点轨迹例1 一动圆与两圆:x2+y2=1和x2+y2-6x+5=0都外切,则动圆圆心的轨迹为________________.解析 x2+y2=1是圆心为原点,半径为1的圆,x2+y2-6x+5=0化为标准方程为(x-3)2+y2=4,是圆心为A(3,0),半径为2的圆.设所求动圆圆心为P,动圆半径为r,如图,则⇒PA-PO=12、.解三角形例2 已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率等于,其焦点分别为A,B,C为椭圆上异于长轴端点的任意一点,则在△ABC中,的值等于________.解析 在△ABC中,由正弦定理得=,因为点C在椭圆上,所以由椭圆定义知CA+CB=2a,而AB=2c,所以===3.答案 3182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案3.求离心率例3 如图,F1、F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是_3、_______.解析 由椭圆可知AF1+AF2=4,F1F2=2.因为四边形AF1BF2为矩形,所以AF+AF=F1F=12,所以2AF1·AF2=(AF1+AF2)2-(AF+AF)=16-12=4,所以(AF2-AF1)2=AF+AF-2AF1·AF2=12-4=8,所以AF2-AF1=2.因此对于双曲线有a=,c=,所以C2的离心率e==.答案 例4 已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且PF1=4PF2,则此双曲线的离心率e的取值范围是___4、_____.解析 由双曲线的定义有PF1-PF2=2a.又∵PF1=4PF2,∴PF1=a,PF2=a.在△PF1F2中,应有PF1+PF2≥F1F2,即a≥2c,∴e≤,又e>1,∴离心率e的取值范围是(1,].182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案答案 (1,]4.求最值例5 线段AB=4,PA+PB=6,M是AB的中点,当P点在同一平面内运动时,PM的长度的最小值是________.解析 由于PA+PB=6>4=AB,故由椭圆定义知P点的轨迹是以M为原点,A、B为焦点的椭圆,且5、a=3,c=2,∴b==.于是PM的长度的最小值是b=.答案 例6 已知F是双曲线-y2=1的右焦点,P是双曲线右支上一动点,定点M(4,2),求PM+PF的最小值.解 设双曲线的左焦点为F′,如图所示,则F′(-2,0).由双曲线的定义知,PF′-PF=2a=2,所以PF=PF′-2,所以PM+PF=PM+PF′-2,要使PM+PF取得最小值,只需PM+PF′取得最小值,由图可知,当P、F′、M三点共线时,PM+PF′最小,此时MF′=2,故PM+PF的最小值为2-2.2 抛物线的焦点弦性质例1 6、过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交点为A(x1,y1),B(x2,y2),证明:(1)AB=x1+x2+p;(2)通径长为2p;(3)x1x2=,y1y2=-p2;(4)若直线AB的倾斜角为θ,则AB=;182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案(5)以AB为直径的圆与准线相切;(6)+=.证明 (1)由定义可得AB=AF+FB=x1++x2+=x1+x2+p.(2)过焦点F(,0)与x轴垂直的直线被抛物线截得的弦长为2p.(3)①当AB⊥x轴时,易得A(,7、p),B(,-p),∴y1y2=-p2,x1x2=.②当AB的斜率存在时,设为k(k≠0),则直线AB的方程为y=k(x-),代入抛物线方程y2=2px,消元得y2=2p(+),即y2--p2=0,∴y1y2=-p2,x1x2=.综合①②知,x1x2=,y1y2=-2p2.(4)①当θ=90°时,k不存在,易得A(,p),B(,-p),AB=2p==.②当θ≠90°时,k=tanθ,直线AB方程为y=tanθ(x-),182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案联立方程组,由根与系数的关系8、,得AB=p+x1+x2=.(5)如图,MM1===,故以AB为直径的圆与准线相切.(6)∵AF=x1+,BF=x2+,∴+=+=====.例2 过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的一条直线和抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2).证明:(1)若AO交准线于C,则直线CB平行于抛物线的对称轴;(2)过B作BC⊥准线l,垂点为C,则AC过原点O.证明 (1)设直线AB的方程为x=my+,代入y2=2px,得y2-2pmy-p2=0.182017-2018学年
2、.解三角形例2 已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率等于,其焦点分别为A,B,C为椭圆上异于长轴端点的任意一点,则在△ABC中,的值等于________.解析 在△ABC中,由正弦定理得=,因为点C在椭圆上,所以由椭圆定义知CA+CB=2a,而AB=2c,所以===3.答案 3182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案3.求离心率例3 如图,F1、F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是_
3、_______.解析 由椭圆可知AF1+AF2=4,F1F2=2.因为四边形AF1BF2为矩形,所以AF+AF=F1F=12,所以2AF1·AF2=(AF1+AF2)2-(AF+AF)=16-12=4,所以(AF2-AF1)2=AF+AF-2AF1·AF2=12-4=8,所以AF2-AF1=2.因此对于双曲线有a=,c=,所以C2的离心率e==.答案 例4 已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且PF1=4PF2,则此双曲线的离心率e的取值范围是___
4、_____.解析 由双曲线的定义有PF1-PF2=2a.又∵PF1=4PF2,∴PF1=a,PF2=a.在△PF1F2中,应有PF1+PF2≥F1F2,即a≥2c,∴e≤,又e>1,∴离心率e的取值范围是(1,].182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案答案 (1,]4.求最值例5 线段AB=4,PA+PB=6,M是AB的中点,当P点在同一平面内运动时,PM的长度的最小值是________.解析 由于PA+PB=6>4=AB,故由椭圆定义知P点的轨迹是以M为原点,A、B为焦点的椭圆,且
5、a=3,c=2,∴b==.于是PM的长度的最小值是b=.答案 例6 已知F是双曲线-y2=1的右焦点,P是双曲线右支上一动点,定点M(4,2),求PM+PF的最小值.解 设双曲线的左焦点为F′,如图所示,则F′(-2,0).由双曲线的定义知,PF′-PF=2a=2,所以PF=PF′-2,所以PM+PF=PM+PF′-2,要使PM+PF取得最小值,只需PM+PF′取得最小值,由图可知,当P、F′、M三点共线时,PM+PF′最小,此时MF′=2,故PM+PF的最小值为2-2.2 抛物线的焦点弦性质例1
6、过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交点为A(x1,y1),B(x2,y2),证明:(1)AB=x1+x2+p;(2)通径长为2p;(3)x1x2=,y1y2=-p2;(4)若直线AB的倾斜角为θ,则AB=;182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案(5)以AB为直径的圆与准线相切;(6)+=.证明 (1)由定义可得AB=AF+FB=x1++x2+=x1+x2+p.(2)过焦点F(,0)与x轴垂直的直线被抛物线截得的弦长为2p.(3)①当AB⊥x轴时,易得A(,
7、p),B(,-p),∴y1y2=-p2,x1x2=.②当AB的斜率存在时,设为k(k≠0),则直线AB的方程为y=k(x-),代入抛物线方程y2=2px,消元得y2=2p(+),即y2--p2=0,∴y1y2=-p2,x1x2=.综合①②知,x1x2=,y1y2=-2p2.(4)①当θ=90°时,k不存在,易得A(,p),B(,-p),AB=2p==.②当θ≠90°时,k=tanθ,直线AB方程为y=tanθ(x-),182017-2018学年苏教版高中数学选修1-1学案联立方程组,由根与系数的关系
8、,得AB=p+x1+x2=.(5)如图,MM1===,故以AB为直径的圆与准线相切.(6)∵AF=x1+,BF=x2+,∴+=+=====.例2 过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的一条直线和抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2).证明:(1)若AO交准线于C,则直线CB平行于抛物线的对称轴;(2)过B作BC⊥准线l,垂点为C,则AC过原点O.证明 (1)设直线AB的方程为x=my+,代入y2=2px,得y2-2pmy-p2=0.182017-2018学年
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