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1、第2讲椭圆、双曲线、抛物线1.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质名称椭圆双曲线抛物线定义
2、PF1
3、+
4、PF2
5、=2a(2a>
6、F1F2
7、)
8、PF
9、=点F不在直线l上,PM⊥l于M标准方程(a>b>0)(a>0,b>0)y2=2px(p>0)图象几何性质范围顶点(0,0)对称性关于x轴,y轴和原点对称关于x轴对称焦点(c,0)轴长轴长2a,短轴长2b实轴长2a,虚轴长2b离心率准线通径渐近线2.椭圆中的最值F1,F2为椭圆=1(a>b>0)的左、右焦点,P为椭圆的任意一点,B为短轴的一个端点,O为坐标原点,则有(1)
10、OP
11、∈[b,a].(2)
12、PF1
13、∈[a-c,a+c].(3)
14、PF
15、1
16、
17、PF2
18、∈[b2,a2].(4)∠F1PF2≤∠F1BF2.(5)=b2tan(=∠F1PF2).(6)焦点弦以通径为最短.3.双曲线中的最值F1,F2为双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上的任一点,O为坐标原点,则有(1)
19、OP
20、≥a.(2)
21、PF1
22、≥c-a.(2)(=∠F1PF2).4.抛物线中的最值点P为抛物线y2=2px(p>0)上的任一点,F为焦点,则有:(1)
23、PF
24、≥.(2)焦点弦AB以通径为最值,即
25、AB
26、≥2p.(3)A(m,n)为一定点,则
27、PA
28、+
29、PF
30、有最小值.5.双曲线的渐近线(1)求法:令双曲线标准方程的左边为零,分解因式可得.(2)
31、用法:①可得或的值.②利用渐近线方程设所求双曲线的方程.6.直线与圆锥曲线的位置关系(1)相离;(2)相切;(3)相交.特别地,①当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个公共点.②当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线相交且只有一个公共点.一、圆锥曲线的定义、几何性质、标准方程例1如图所示,椭圆上的点M与椭圆右焦点F1的连线MF1与x轴垂直,且OM(O是坐标原点)与椭圆长轴和短轴端点的连线AB平行.(1)求椭圆的离心率;(2)F2是椭圆的左焦点,C是椭圆上的任一点,证明:∠F1CF2≤;(3)过F1且与AB垂直的直线交椭圆于P、Q,若△PF2Q的面积是,求此时
32、椭圆的方程.思维启迪(1)从OM∥AB入手,寻找a,b,c的关系式,进而求出离心率.(2)在焦点三角形F1CF2中,用余弦定理求出cos∠F1CF2,再结合基本不等式.(3)设P(x1,y1)、Q(x2,y2),则用设而不求的思路求解.(1)解设椭圆方程为(a>b>0),则,(2)证明由椭圆定义得:
33、F1C
34、+
35、F2C
36、=2a,cos∠F1CF2===.
37、F1C
38、
39、F2C
40、≤=a2,∴cos∠F1CF2≥,∴∠F1CF2≤.(3)解设直线PQ的方程为y=-(x-c),即y=-(x-c).代入椭圆方程消去x得:,整理得:5y2--2c2=0,∴y1+y2=,y1y2=.∴(y1-y2)2
41、=.因此a2=50,b2=25,所以椭圆方程为.探究提高(1)求离心率,结合已知条件找到a,b,c的关系式;(2)C为椭圆上的任意一点,F1,F2为左、右焦点,当C点是椭圆短轴的一个端点时,∠F1CF2取得最大值.变式训练1(2009·四川理,20)已知椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率,右准线方程为x=2.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点F1的直线l与该椭圆相交于M、N两点,且,求直线l的方程.解(1)由条件有解得a=,c=1.∴b==1.∴所求椭圆的方程为(2)由(1)知F1(-1,0)、F2(1,0).若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=-1,将x=-
42、1代入椭圆方程得y=±.不妨设与题设矛盾.∴直线l的斜率存在.设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1).设M(x1,y1)、N(x2,y2),联立消y得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0.由根与系数的关系知x1+x2=从而y1+y2=k(x1+x2+2)=化简得40k4-23k2-17=0,解得k2=1或k2=-(舍).∴k=±1.∴所求直线l的方程为y=x+1或y=-x-1.二、圆锥曲线中的定值与最值例2已知菱形ABCD的顶点A,C在椭圆x2+3y2=4上,对角线BD所在直线的斜率为1.(1)当直线BD过点(0,1)时,求直线AC的方程;(2)当∠ABC=60°
43、时,求菱形ABCD面积的最大值.思维启迪(1)根据菱形的性质及条件求解.(2)由题意表示出菱形的面积,然后利用函数或不等式知识求解.解(1)由题意得直线BD的方程为y=x+1.因为四边形ABCD为菱形,所以AC⊥BD.于是可设直线AC的方程为y=-x+n.x2+3y2=4,由得4x2-6nx+3n2-4=0y=-x+n,.因为A、C在椭圆上所以Δ=-12n2+64>0,解得.设A,C两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=,