8、焦點三角形(橢圓或雙曲線上的一點與兩焦點所構成的三角形)問題:常利用第一定義和正弦、余弦定理求解。設橢圓或雙曲線上的一點到兩焦點的距離分別為,焦點的面積為,則在橢圓中, ①=,且當即為短軸端點時,最大為=;②,當即為短軸端點時,的最大值為bc;對于雙曲線的焦點三角形有:①;②。比如:
①短軸長為,離心率的橢圓的兩焦點為、,過作直線交橢圓于A、B兩點,則的周長為________(答:6);
②設P是等軸雙曲線右支上一點,F1、F2是左右焦點,若,|PF1|=6,則該雙曲線的方程為 (答:);
③雙曲線的虛軸長為4,離心率e=,F1、F2是它的左右焦點,若過F1的直線與雙曲線的左支交于A、B兩點,且是與等差中項,則=__________(答:);
④已知雙曲線的離心率為2,F1、F2是左右焦點,P為雙曲線上一點,且,.求該雙曲線的標準方程(答:);
9、拋物線中與焦點弦有關的一些幾何圖形的性質:(1)以過焦點的弦為直徑的圓和準線相切;(2)設AB為焦點弦, M為準線與x軸的交點,則∠AMF=∠BMF;(3)設AB為焦點弦,A、B在準線上的射影分別為A,B,若P為AB的中點,則PA⊥PB;(4)若AO的延長線交準線于C,則BC平行于x軸,反之,若過B點平行于x軸的直線交準線于C點,則A,O,C三點共線。
10、弦長公式:若直線與圓錐曲線相交于兩點A、B,且分別為A、B的橫坐標,則=,若分別為A、B的縱坐標,則=,若弦AB所在直線方程設為,則=。特別地,焦點弦(過焦點的弦):焦點弦的弦長的計算,一般不用弦長公式計算,而是將焦點弦轉化為兩條焦半徑之和后,利用第二定義求解。比如:
①過拋物線y2=4x的焦點作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2=6,那么|AB|等于_______(答:8);
②過拋物線焦點的直線交拋物線于A、B兩點,已知|AB|=10,O為坐標原點,則ΔABC重心的橫坐標為_______(答:3);
11、圓錐曲線的中點弦問題:遇到中點弦問題常用“韋達定理”或“點差法”求解。在橢圓中,以為中點的弦所在直線的斜率k=-;在雙曲線中,以為中點的弦所在直線的斜率k=;在拋物線中,以為中點的弦所在直線的斜率k=。比如:
①如果橢圓弦被點A(4,2)平分,那么這條弦所在的直線方程是 (答:);
②已知直線y=-x+1與橢圓相交于A、B兩點,且線段AB的中點在直線L:x-2y=0上,則此橢圓的離心率為_______(答:);
③試確定m的取值范圍,使得橢圓上有不同的兩點關于直線對稱(答:);
特別提醒:因為是直線與圓錐曲線相交于兩點的必要條件,故在求解有關弦長、對稱問題時,務必別忘了檢驗!
12.你了解下列結論嗎?
(1)雙曲線的漸近線方程為;
(2)以為漸近線(即與雙曲線共漸近線)的雙曲線方程為為參數,≠0)。
如與雙曲線有共同的漸近線,且過點的雙曲線方程為_______(答:)
(3)中心在原點,坐標軸為對稱軸的橢圓、雙曲線方程可設為;
(4)橢圓、雙曲線的通徑(過焦點且垂直于對稱軸的弦)為,焦準距(焦點到相應準線的距離)為,拋物線的通徑為,焦準距為;
(5)通徑是所有焦點弦(過焦點的弦)中最短的弦;
(6)若拋物線的焦點弦為AB,,則①;②
(7)若OA、OB是過拋物線頂點O的兩條互相垂直的弦,則直線AB恒經過定點
13.動點軌跡方程:
(1)求軌跡方程的步驟:建系、設點、列式、化簡、確定點的范圍;
(2)求軌跡方程的常用方法:
①直接法:直接利用條件建立之間的關系;
如已知動點P到定點F(1,0)和直線的距離之和等于4,求P的軌跡方程.(答:或);
②待定系數法:已知所求曲線的類型,求曲線方程――先根據條件設出所求曲線的方程,再由條件確定其待定系數。
如線段AB過x軸正半軸上一點M(m,0),端點A、B到x軸距離之積為2m,以x軸為對稱軸,過A、O、B三點作拋物線,則此拋物線方程為 (答:);
③定義法:先根據條件得出動點的軌跡是某種已知曲線,再由曲線的定義直接寫出動點的軌跡方程;
如(1)由動點P向圓作兩條切線PA、PB,切點分別為A、B,∠APB=600,則動點P的軌跡方程為 (答:);(2)點M與點F(4,0)的距離比它到直線的距離小于1,則點M的軌跡方程是_______ (答:);(3) 一動圓與兩圓⊙M:和⊙N:都外切,則動圓圓心的軌跡為 (答:雙曲線的一支);
④代入轉移法:動點依賴于另一動點的變化而變化,并且又在某已知曲線上,則可先用的代數式表示,再將代入已知曲線得要求的軌跡方程;
如動點P是拋物線上任一點,定點為,點M分所成的比為2,則M的軌跡方程為__________(答:);
⑤參數法:當動點坐標之間的關系不易直接找到,也沒有相關動點可用時,可考慮將均用一中間變量(參數)表示,得參數方程,再消去參數得普通方程)。
如(1)AB是圓O的直徑,且|AB|=2a,M為圓上一動點,作MN⊥AB,垂足為N,在OM上取點,使,求點的軌跡。(答:);(2)若點在圓上運動,則點的軌跡方程是____(答:);(3)過拋物線的焦點F作直線交拋物線于A、B兩點,則弦AB的中點M的軌跡方程是________(答:);
注意:①如果問題中涉及到平面向量知識,那么應從已知向量的特點出發,考慮選擇向量的幾何形式進行“摘帽子或脫靴子”轉化,還是選擇向量的代數形式進行“摘帽子或脫靴子”轉化。
如已知橢圓的左、右焦點分別是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是橢圓外的動點,滿足點P是線段F1Q與該橢圓的交點,點T在線段F2Q上,并且滿足(1)設為點P的橫坐標,證明;(2)求點T的軌跡C的方程;(3)試問:在點T的軌跡C上,是否存在點M,使△F1MF2的面積S=若存在,求∠F1MF2的正切值;若不存在,請說明理由. (答:(1)略;(2);(3)當時不存在;當時存在,此時∠F1MF2=2)
②曲線與曲線方程、軌跡與軌跡方程是兩個不同的概念,尋求軌跡或軌跡方程時應注意軌跡上特殊點對軌跡的“完備性與純粹性”的影響.
③在與圓錐曲線相關的綜合題中,常借助于“平面幾何性質”數形結合(如角平分線的雙重身份――對稱性、利用到角公式)、“方程與函數性質”化解析幾何問題為代數問題、“分類討論思想”化整為零分化處理、“求值構造等式、求變量范圍構造不等關系”等等.
④如果在一條直線上出現“三個或三個以上的點”,那么可選擇應用“斜率或向量”為橋梁轉化.
14、解析幾何與向量綜合時可能出現的向量內容:
(1) 給出直線的方向向量或;
(2)給出與相交,等于已知過的中點;
(3)給出,等于已知是的中點;
(4)給出,等于已知與的中點三點共線;
(5) 給出以下情形之一:①;②存在實數;③若存在實數,等于已知三點共線.
(6) 給出,等于已知是的定比分點,為定比,即
(7) 給出,等于已知,即是直角,給出,等于已知是鈍角, 給出,等于已知是銳角。
(8)給出,等于已知是的平分線/
(9)在平行四邊形中,給出,等于已知是菱形;
(10) 在平行四邊形中,給出,等于已知是矩形;
(11)在中,給出,等于已知是的外心(三角形外接圓的圓心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點);
(12) 在中,給出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三條中線的交點);
(13)在中,給出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三條高的交點);
(14)在中,給出等于已知通過的內心;
(15)在中,給出等于已知是的內心(三角形內切圓的圓心,三角形的內心是三角形三條角平分線的交點);
(16) 在中,給出,等于已知是中邊的中線;