終于要學(xué)習(xí)圓錐曲線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)了,高二數(shù)學(xué)本身的知識(shí)體系而言,它主要是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)和新知識(shí)模塊的補(bǔ)充。圓錐曲線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)有哪些你知道嗎?一起來(lái)看看圓錐曲線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié),歡迎查閱!
圓錐曲線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)大全
圓錐曲線(xiàn)的應(yīng)用
【考點(diǎn)透視】
一、考綱指要
1.會(huì)按條件建立目標(biāo)函數(shù)研究變量的最值問(wèn)題及變量的取值范圍問(wèn)題,注意運(yùn)用"數(shù)形結(jié)合"、"幾何法"求某些量的最值.
2.進(jìn)一步鞏固用圓錐曲線(xiàn)的定義和性質(zhì)解決有關(guān)應(yīng)用問(wèn)題的方法.
二、命題落點(diǎn)
1.考查地理位置等特殊背景下圓錐曲線(xiàn)方程的應(yīng)用,修建公路費(fèi)用問(wèn)題轉(zhuǎn)化為距離最值問(wèn)題數(shù)學(xué)模型求解,如例1;
2.考查直線(xiàn)、拋物線(xiàn)等基本知識(shí),考查運(yùn)用解析幾何的方法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,如例2;
3.考查雙曲線(xiàn)的概念與方程,考查考生分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,如例3.
【典例精析】
例1:(2004?福建)如圖,B地在A地的正東方向4km處,C地在B地的北偏東300方向2km處,河流的沿岸PQ(曲線(xiàn))上任意一點(diǎn)到A的距離比到B的距離遠(yuǎn)2km.現(xiàn)要在曲線(xiàn)PQ上選一處M建一座碼頭,向B、C兩地轉(zhuǎn)運(yùn)貨物.經(jīng)測(cè)算,從M到B、M到C修建公路的費(fèi)用分別是a萬(wàn)元/km、2a萬(wàn)元/km,那么修建這兩條公路的總費(fèi)用最低是( )
A.(2-2)a萬(wàn)元 B.5a萬(wàn)元
C. (2+1)a萬(wàn)元 D.(2+3)a萬(wàn)元
解析:設(shè)總費(fèi)用為y萬(wàn)元,則y=a?MB+2a?MC
∵河流的沿岸PQ(曲線(xiàn))上任意一點(diǎn)到A的距離比到B的距離遠(yuǎn)2km.,
∴曲線(xiàn)PG是雙曲線(xiàn)的一支,B為焦點(diǎn),且a=1,c=2.
過(guò)M作雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)線(xiàn)l的垂線(xiàn),垂足為D(如圖).由雙曲線(xiàn)的第二定義,得=e,即MB=2MD.
∴y= a?2MD+ 2a?MC=2a?(MD+MC)≥2a?CE.(其中CE是點(diǎn)C到準(zhǔn)線(xiàn)l的垂線(xiàn)段).
∵CE=GB+BH=(c-)+BC?cos600=(2-)+2×=. ∴y≥5a(萬(wàn)元).
答案:B.
例2:(2004?北京,理17)如圖,過(guò)拋物線(xiàn)y2=2px(p>0)上一定點(diǎn)P(x0,y0)(y0>0),作兩條直線(xiàn)分別交拋物線(xiàn)于A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)求該拋物線(xiàn)上縱坐標(biāo)為的點(diǎn)到其焦點(diǎn)F的距離;
(2)當(dāng)PA與PB的斜率存在且傾斜角互補(bǔ)時(shí),
求的值,并證明直線(xiàn)AB的斜率是非零常數(shù).
解析:(1)當(dāng)y=時(shí),x=.
又拋物線(xiàn)y2=2px的準(zhǔn)線(xiàn)方程為x=-,由拋物線(xiàn)定義得,
所求距離為.
(2)設(shè)直線(xiàn)PA的斜率為kPA,直線(xiàn)PB的斜率為kPB.
由y12=2px1,y02=2px0,相減得:,
故.同理可得,
由PA、PB傾斜角互補(bǔ)知 , 即,
所以, 故.
設(shè)直線(xiàn)AB的斜率為kAB, 由,,相減得, 所以.將代入得,
所以kAB是非零常數(shù).
例3:(2004?廣東)某中心接到其正東、正西、正北方向三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的報(bào)告:正西、正北兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)同時(shí)聽(tīng)到了一聲巨響,正東觀測(cè)點(diǎn)聽(tīng)到的時(shí)間比其他兩觀測(cè)點(diǎn)晚4s.已知各觀測(cè)點(diǎn)到該中心的距離都是1020m,試確定該巨響發(fā)生的位置.(假定當(dāng)時(shí)聲音傳播的速度為340m/s,相關(guān)各點(diǎn)均在同一平面上)
解析:如圖,以接報(bào)中心為原點(diǎn)O,正東、正北方向?yàn)閤軸、y軸正向,建立直角坐標(biāo)系.設(shè)A、B、C分別是西、東、北觀測(cè)點(diǎn),則A(-1020,0),B(1020,0),C(0,1020).
設(shè)P(x,y)為巨響發(fā)生點(diǎn),由A、C同時(shí)聽(tīng)到巨響聲,得|PA|=|PC|,
故P在AC的垂直平分線(xiàn)PO上,PO的方程為y=-x,因B點(diǎn)比A點(diǎn)晚4s聽(tīng)到爆炸聲,故|PB|-|PA|=340×4=1360.
由雙曲線(xiàn)定義知P點(diǎn)在以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)上,
依題意得a=680,c=1020,∴b2=c2-a2=10202-6802=5×3402,
故雙曲線(xiàn)方程為.用y=-x代入上式,得x=±680,
∵|PB|>|PA|,∴x=-680,y=680, 即P(-680,680), 故PO=680.
答:巨響發(fā)生在接報(bào)中心的西偏北450距中心680 m處.
【常見(jiàn)誤區(qū)】
1.圓錐曲線(xiàn)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題多帶有一定的實(shí)際生活背景, 考生在數(shù)學(xué)建模及解模上均不同程度地存在著一定的困難, 回到定義去, 將實(shí)際問(wèn)題與之相互聯(lián)系,靈活轉(zhuǎn)化是解決此類(lèi)難題的關(guān)鍵;
2.圓錐曲線(xiàn)的定點(diǎn)、定量、定值等問(wèn)題是隱藏在曲線(xiàn)方程中的固定不變的性質(zhì), 考生往往只能浮于表面分析問(wèn)題,而不能總結(jié)出其實(shí)質(zhì)性的結(jié)論,致使問(wèn)題研究徘徊不前,此類(lèi)問(wèn)題解決需注意可以從特殊到一般去逐步歸納,并設(shè)法推導(dǎo)論證.
【基礎(chǔ)演練】
1.(2005?重慶) 若動(dòng)點(diǎn)()在曲線(xiàn)上變化,則的最大值為( )A. B.
C. D.2
2.(2002?全國(guó))設(shè),則二次曲線(xiàn)的離心率的取值范圍為( )A. B.C. D.
3.(2004?精華教育三模)一個(gè)酒杯的軸截面是一條拋物線(xiàn)的一部分,它
的方程是x2=2y,y∈[0,10] 在杯內(nèi)放入一個(gè)清潔球,要求清潔球能
擦凈酒杯的最底部(如圖),則清潔球的最大半徑為( )
A. B.1 C. D.2
4. (2004?泰州三模)在橢圓上有一點(diǎn)P,F1、F2是橢圓的左右焦點(diǎn),△F1PF2為直角三角形,則這樣的點(diǎn)P有 ( )
A.2個(gè) B.4個(gè) C.6個(gè) D.8個(gè)
5.(2004?湖南) 設(shè)F是橢圓的右焦點(diǎn),且橢圓上至少有21個(gè)不同的點(diǎn)Pi(i=1,2,3,...),使|FP1|,|FP2|, |FP3|,...組成公差為d的等差數(shù)列,則d的取值范圍為 .
6.(2004?上海) 教材中"坐標(biāo)平面上的直線(xiàn)"與"圓錐曲線(xiàn)"兩章內(nèi)容體現(xiàn)出解析幾何的本質(zhì)是 .
7.(2004?浙江)已知雙曲線(xiàn)的中心在原點(diǎn),
右頂點(diǎn)為A(1,0),點(diǎn)P、Q在雙曲線(xiàn)的右支上,
點(diǎn)M(m,0)到直線(xiàn)AP的距離為1,
(1)若直線(xiàn)AP的斜率為k,且|k|?[],
求實(shí)數(shù)m的取值范圍;
(2)當(dāng)m=+1時(shí),△APQ的內(nèi)心恰好是點(diǎn)M,
求此雙曲線(xiàn)的方程.
8. (2004?上海) 如圖, 直線(xiàn)y=x與拋物
線(xiàn)y=x2-4交于A、B兩點(diǎn), 線(xiàn)段AB的垂直平
分線(xiàn)與直線(xiàn)y=-5交于Q點(diǎn).
(1)求點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(2)當(dāng)P為拋物線(xiàn)上位于線(xiàn)段AB下方
(含A、B) 的動(dòng)點(diǎn)時(shí), 求ΔOPQ面積的最大值.
9.(2004?北京春) 2003年10月15日9時(shí),"神舟"五號(hào)載人飛船發(fā)射升空,于9時(shí)9分50秒準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道,開(kāi)始巡天飛行.該軌道是以地球的中心為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓.選取坐標(biāo)系如圖所示,橢圓中心在原點(diǎn).近地點(diǎn)A距地面200km,遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面350km.已知地球半徑R=6371km.
(1)求飛船飛行的橢圓軌道的方程;
(2)飛船繞地球飛行了十四圈后,于16日5時(shí)59分返回艙與推進(jìn)艙分離,結(jié)束巡天飛行,飛船共巡天飛行了約,問(wèn)飛船巡
天飛行的平均速度是多少km/s?(結(jié)果精確
到1km/s)(注:km/s即千米/秒)
關(guān)于雙曲線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
雙曲線(xiàn)方程
1. 雙曲線(xiàn)的第一定義:
⑴①雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程:. 一般方程:.
⑵①i. 焦點(diǎn)在x軸上:
頂點(diǎn): 焦點(diǎn): 準(zhǔn)線(xiàn)方程 漸近線(xiàn)方程:或
ii. 焦點(diǎn)在軸上:頂點(diǎn):. 焦點(diǎn):. 準(zhǔn)線(xiàn)方程:. 漸近線(xiàn)方程:或,參數(shù)方程:或 .
②軸為對(duì)稱(chēng)軸,實(shí)軸長(zhǎng)為2a, 虛軸長(zhǎng)為2b,焦距2c. ③離心率. ④準(zhǔn)線(xiàn)距(兩準(zhǔn)線(xiàn)的距離);通徑. ⑤參數(shù)關(guān)系. ⑥焦點(diǎn)半徑公式:對(duì)于雙曲線(xiàn)方程(分別為雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)或分別為雙曲線(xiàn)的上下焦點(diǎn))
“長(zhǎng)加短減”原則:
構(gòu)成滿(mǎn)足(與橢圓焦半徑不同,橢圓焦半徑要帶符號(hào)計(jì)算,而雙曲線(xiàn)不帶符號(hào))
⑶等軸雙曲線(xiàn):雙曲線(xiàn)稱(chēng)為等軸雙曲線(xiàn),其漸近線(xiàn)方程為,離心率.
⑷共軛雙曲線(xiàn):以已知雙曲線(xiàn)的虛軸為實(shí)軸,實(shí)軸為虛軸的雙曲線(xiàn),叫做已知雙曲線(xiàn)的'共軛雙曲線(xiàn).與互為共軛雙曲線(xiàn),它們具有共同的漸近線(xiàn):.
⑸共漸近線(xiàn)的雙曲線(xiàn)系方程:的漸近線(xiàn)方程為如果雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)為時(shí),它的雙曲線(xiàn)方程可設(shè)為.
例如:若雙曲線(xiàn)一條漸近線(xiàn)為且過(guò),求雙曲線(xiàn)的方程?
解:令雙曲線(xiàn)的方程為:,代入得.
⑹直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的位置關(guān)系:
區(qū)域①:無(wú)切線(xiàn),2條與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn),合計(jì)2條;
區(qū)域②:即定點(diǎn)在雙曲線(xiàn)上,1條切線(xiàn),2條與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn),合計(jì)3條;
區(qū)域③:2條切線(xiàn),2條與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn),合計(jì)4條;
區(qū)域④:即定點(diǎn)在漸近線(xiàn)上且非原點(diǎn),1條切線(xiàn),1條與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn),合計(jì)2條;
區(qū)域⑤:即過(guò)原點(diǎn),無(wú)切線(xiàn),無(wú)與漸近線(xiàn)平行的直線(xiàn).
小結(jié):過(guò)定點(diǎn)作直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)有且僅有一個(gè)交點(diǎn),可以作出的直線(xiàn)數(shù)目可能有0、2、3、4條.
(2)若直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)一支有交點(diǎn),交點(diǎn)為二個(gè)時(shí),求確定直線(xiàn)的斜率可用代入法與漸近線(xiàn)求交和兩根之和與兩根之積同號(hào).
⑺若P在雙曲線(xiàn),則常用結(jié)論1:P到焦點(diǎn)的距離為m = n,則P到兩準(zhǔn)線(xiàn)的距離比為m︰n.
簡(jiǎn)證: =.
常用結(jié)論2:從雙曲線(xiàn)一個(gè)焦點(diǎn)到另一條漸近線(xiàn)的距離等于b.
雙曲線(xiàn)方程知識(shí)點(diǎn)在高考中屬于比較重要的考察點(diǎn),希望考生認(rèn)真復(fù)習(xí),深入掌握。
高二數(shù)學(xué)圓錐公式知識(shí)點(diǎn)
⑴集合與簡(jiǎn)易邏輯:集合的概念與運(yùn)算、簡(jiǎn)易邏輯、充要條件
⑵函數(shù):映射與函數(shù)、函數(shù)解析式與定義域、值域與最值、反函數(shù)、三大性質(zhì)、函數(shù)圖象、指數(shù)與指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)、函數(shù)的應(yīng)用
⑶數(shù)列:數(shù)列的有關(guān)概念、等差數(shù)列、等比數(shù)列、數(shù)列求和、數(shù)列的應(yīng)用
⑷三角函數(shù):有關(guān)概念、同角關(guān)系與誘導(dǎo)公式、和、差、倍、半公式、求值、化簡(jiǎn)、證明、三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)、三角函數(shù)的應(yīng)用
⑸平面向量:有關(guān)概念與初等運(yùn)算、坐標(biāo)運(yùn)算、數(shù)量積及其應(yīng)用
⑹不等式:概念與性質(zhì)、均值不等式、不等式的證明、不等式的解法、絕對(duì)值不等式、不等式的應(yīng)用
⑺直線(xiàn)和圓的方程:直線(xiàn)的方程、兩直線(xiàn)的位置關(guān)系、線(xiàn)性規(guī)劃、圓、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系
⑻圓錐曲線(xiàn)方程:橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)、直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系、軌跡問(wèn)題、圓錐曲線(xiàn)的應(yīng)用
⑽排列、組合和概率:排列、組合應(yīng)用題、二項(xiàng)式定理及其應(yīng)用
⑾概率與統(tǒng)計(jì):概率、分布列、期望、方差、抽樣、正態(tài)分布
⑿導(dǎo)數(shù):導(dǎo)數(shù)的概念、求導(dǎo)、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
⒀復(fù)數(shù):復(fù)數(shù)的概念與運(yùn)算
正弦定理a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R注:其中R表示三角形的外接圓半徑
余弦定理b2=a2+c2-2accosB注:角B是邊a和邊c的夾角
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(x-a)2+(y-b)2=r2注:(a,b)是圓心坐標(biāo)
圓的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0注:D2+E2-4F>0
拋物線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程y2=2pxy2=-2p__2=2pyx2=-2py
直棱柱側(cè)面積S=c_h斜棱柱側(cè)面積S=c'_h
正棱錐側(cè)面積S=1/2c_h'正棱臺(tái)側(cè)面積S=1/2(c+c')h'
圓臺(tái)側(cè)面積S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l球的表面積S=4pi_r2
圓柱側(cè)面積S=c_h=2pi_h圓錐側(cè)面積S=1/2_c_l=pi_r_l
弧長(zhǎng)公式l=a_ra是圓心角的弧度數(shù)r>0扇形面積公式s=1/2_l_r
錐體體積公式V=1/3_S_H圓錐體體積公式V=1/3_pi_r2h
斜棱柱體積V=S'L注:其中,S'是直截面面積,L是側(cè)棱長(zhǎng)
柱體體積公式V=s_h圓柱體V=p_r2h
乘法與因式分a2-b2=(a+b)(a-b)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)a3-b3=(a-b(a2+ab+b2)
三角不等式|a+b|≤|a|+|b||a-b|≤|a|+|b||a|≤b<=>-b≤a≤b
|a-b|≥|a|-|b|-|a|≤a≤|a|
一元二次方程的解-b+√(b2-4ac)/2a-b-√(b2-4ac)/2a
根與系數(shù)的關(guān)系X1+X2=-b/aX1_X2=c/a注:韋達(dá)定理
判別式
b2-4ac=0注:方程有兩個(gè)相等的實(shí)根
b2-4ac>0注:方程有兩個(gè)不等的實(shí)根
b2-4ac<0注:方程沒(méi)有實(shí)根,有共軛復(fù)數(shù)根
兩角和公式
sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinBsin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA
cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB
tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)
ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA)ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA)
倍角公式
tan2A=2tanA/(1-tan2A)ctg2A=(ctg2A-1)/2ctga
cos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sin2a
半角公式
sin(A/2)=√((1-cosA)/2)sin(A/2)=-√((1-cosA)/2)
cos(A/2)=√((1+cosA)/2)cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)
tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA))tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA))
ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA))ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA))
和差化積
2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B)2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)
2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B)-2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B)
sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2)
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosBtanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB
ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB-ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB