解圆锥曲线问题常用方法+椭圆与双曲线的经典结论+
椭圆与双曲线的对偶性质总结
解圆锥曲线问题常用以下方法:
1、定义法
(1)椭圆有两种定义。第一定义中,r1+r2=2a。第二定义中,r1=ed1 r2=ed2。
(2)双曲线有两种定义。第一定义中,r1?r2?2a,当r1>r2时,注意r2的最小值为c-a:第二定义中,r1=ed1,r2=ed2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法
因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB中点为M(x0,y0),将点A、B坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:
xy0x2y2?k?0。 (1)2?2?1(a?b?0)与直线相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0),则有022ababxy0x2y2?k?0 (2)2?2?1(a?0,b?0)与直线l相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0)则有0aba2b2(3)y2=2px(p>0)与直线l相交于A、B设弦AB中点为M(x0,y0),则有2y0k=2p,即y0k=p.
【典型例题】
例1、(1)抛物线C:y2=4x上一点P到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P的坐标为______________ (2)抛物线C: y2=4x上一点Q到点B(4,1)与到焦点F的距离和最小,则点Q的坐标为 。 分析:(1)A在抛物线外,如图,连PF,则PH?PF,因而易发现,当A、P、F三点共线时,距离和最小。
(2)B在抛物线内,如图,作QR⊥l交于R,则当B、Q、R三点共线时,距离和最小。 解:(1)(2,2)
连PF,当A、P、F三点共线时,AP?PH?AP?PF最小,此时AF的方程为y?y=22(x-1),代入y2=4x得P(2,22),(注:另一交点为(
HPFAQB42?0(x?1) 即 3?11,?2),它为直线AF与抛物线的另一交点,舍去) 2 1
(2)(
1,1)过Q作QR⊥l交于R,当B、Q、R三点共线时,BQ?QF?BQ?QR最小,此时Q点的纵411,∴Q(,1) 44yAF0′FPHx坐标为1,代入y2=4x得x=
点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。 x2y2??1的右焦点,A(1,1)为椭圆内一定点,P为椭圆上一动点。例2、F是椭圆 43(1)PA?PF的最小值为 (2)PA?2PF的最小值为
分析:PF为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径PF?或准线作出来考虑问题。 解:(1)4-5 设另一焦点为F?,则F?(-1,0)连AF?,PF?
PA?PF?PA?2a?PF??2a?(PF??PA)?2a?AF??4?5
当P是F?A的延长线与椭圆的交点时, PA?PF取得最小值为4-5。 (2)3 作出右准线l,作PH⊥l交于H,因a2=4,b2=3,c2=1, a=2,c=1,e=∴PF?1, 21PH,即2PF?PH∴PA?2PF?PA?PH 2a2?xA?4?1?3 当A、P