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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圓錐曲線定義解題(編輯修改稿)

2025-07-22 01:54 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 定義:動點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離之和等于定值2a。再結(jié)合曾經(jīng)學(xué)過的不等式性質(zhì),能夠很容易的把題目的考點(diǎn)轉(zhuǎn)化為曾經(jīng)學(xué)過的知識,從而使得問題得到輕松的解決。例如圖,橢圓C的方程為,A是橢圓C的短軸左頂點(diǎn),過A點(diǎn)作斜率為-1的直線交橢圓于B點(diǎn),點(diǎn)P(1,0), 且BP∥y軸,△APB的面積為 ,求橢圓C的方程;分析:看似題目考查的是函數(shù)問題 ,按照經(jīng)驗(yàn)似乎應(yīng)該做函數(shù)求峰值。但如果這ABPxyO樣一來,問題會變的很復(fù)雜。但是我們可以巧用橢圓的第一定義,解答就相比較變得簡潔許多。解:(1) 又∠PAB=45176。,AP=PB,故AP=BP=3.∵P(1,0),A(-2,0),B(1,-3)∴ b=2,將B點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓得: 圖1得 ,所求橢圓方程為如果題目問的是圓錐曲線的最值問題時, 如果由題目所給的條件, 考慮用圓錐曲線的定義來求解, 就能起到化繁為簡的效果。在解題中,要注意題目的已知條件,對問題中所給的條件反復(fù)推敲,舉一反三。假以時日,以后遇到相同或者相近的習(xí)題時,就都可以此類推,下面列出一題,因解法類似,在此就不做解答了。題:已知兩點(diǎn)M(2, 0),N(2, 0),動點(diǎn)P(x, y)在y軸上的射影為H,是2和的等比中項(xiàng).(1)求動點(diǎn)P的軌跡方程;(2)若以點(diǎn)M、N為焦點(diǎn)的雙曲線C過直線x+y=1上的點(diǎn)Q,求實(shí)軸最長的雙曲線C的方程.雙曲線第一定義:平面內(nèi)點(diǎn)與一定點(diǎn)的距離和它到一定直線的距離的比是常數(shù),這個點(diǎn) 的軌跡是雙曲線。定點(diǎn)是雙曲線的焦點(diǎn),定直線叫雙曲線的準(zhǔn)線,常數(shù)是雙曲線的離心率。例3:如圖2,M是以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線右支上任一點(diǎn),若點(diǎn)M到點(diǎn)C(3,1)與點(diǎn)B的距離之和為S,則S的取值范圍是( )A、 B、C、 D、 圖2解:連結(jié)MA,由雙曲線的第一定義可得: 當(dāng)且僅當(dāng)A、M、C三點(diǎn)共線時取得最小值。此題充分凸顯的用圓錐曲線定義解題的便捷性。我們現(xiàn)將該題延伸(1)若M點(diǎn)在左支上,則點(diǎn)M到點(diǎn)C(3,1)與點(diǎn)B的距離之和為S,則S的取值范圍是多少?(2)如果M是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓上任一點(diǎn),若點(diǎn)M到點(diǎn)與點(diǎn)B的距離之差為S,則S的最大值是多少?(3)如果M是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓上任一點(diǎn),若點(diǎn)M到點(diǎn)與點(diǎn)B的距離之和為S,則S的取值范圍是多少? 圖3分析:連結(jié)MA,由橢圓的第一定義可得:,當(dāng)且僅當(dāng)A、M、C三點(diǎn)共線時取得最大、最小值,如圖所示。對于拋物線,也有類似的結(jié)論,由于較簡單,在此就不一一列舉了。例4:已知雙曲線內(nèi)有一點(diǎn),、分別為雙曲線左右焦點(diǎn),是雙曲線右支上的動點(diǎn),求的最小值。 分析:題目問的是的最值問題,若從函數(shù)問題著手求最值則顯得太過繁瑣,我們可以從圓錐曲線定義入手。利用曲線第一定義,把轉(zhuǎn)化為,而為平面內(nèi)三點(diǎn)距離之和,當(dāng),點(diǎn)共線時有最小值。 解:如圖,由題意得、有雙曲線的第一定義得 所以 ,當(dāng)p點(diǎn)在如圖2位置時有最小值,當(dāng)點(diǎn)在如圖2位置時有最小值,即 ,所以的最小值為。 圖4 拋物線的定義,必須滿足的條件是定點(diǎn)需在直線外。如果定點(diǎn)跑到直線上,則平面內(nèi)與這個定點(diǎn)和定直線距離相等的點(diǎn)的軌跡是過這個定點(diǎn)與定直線垂直的直線。在拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程中,的幾何意義是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離。用定義解決的第一類問題:求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程。若已知焦點(diǎn),準(zhǔn)線,頂點(diǎn),以及拋物線上一點(diǎn)的坐標(biāo)這四個條件中的任意兩個,就可以畫出草圖求出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程。 用定義解決的第二類問題:已知拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程求焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程。 又如,下面的問題涉及到充分把握定義中p的幾何意義。例5:求拋物線x2=2ay(a0)的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程。方程中的字母a有兩種情況:(1)a0時,拋物線開口向上,2p=2a,p=a,p/2=a/2,焦點(diǎn)(0,a/2)在y軸正半軸上,準(zhǔn)線方程:x=a/2.(2)a0時,拋物線開口向下,x2=(2a)y,2p=2a,p=a,p/2=a/2,焦點(diǎn)(0,a/2)在y軸負(fù)半軸上,準(zhǔn)線方程:x=a/2.這樣討論之后才發(fā)現(xiàn),無論a (a0)取何值,焦點(diǎn)坐標(biāo)(0,a/2),準(zhǔn)線方程:x=a/2.:焦半徑和焦點(diǎn)弦。 拋物線上任意一點(diǎn),焦點(diǎn)為F ,線段MF叫做焦半徑。如圖。連接,并作垂直于準(zhǔn)線l交軸于點(diǎn)。 根據(jù)拋物線的定義, 應(yīng)用:求焦點(diǎn)在x軸上,且點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離是,求拋物線的方程。拋物線,過焦點(diǎn)的直線交拋物于A,B兩點(diǎn),A(x1,y1),B(x2,y2),線段AB叫做拋物線的焦點(diǎn)弦。由上面焦半徑公式可知, =x1++x2+ 于是得到焦點(diǎn)弦公式: 。這個公式對于開口方向不同的拋物線要靈活應(yīng)用,在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶。例6:動點(diǎn)M到的距離比到直線m:的距離大,求動點(diǎn)M的軌跡。如果用一般求軌跡的方法,解法如下:設(shè),點(diǎn)到準(zhǔn)線距離為則, = 即, 根據(jù)圖形可知,點(diǎn)M在直線的右側(cè),于是去絕對值得 兩邊平方化簡得:這樣求出來才發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的軌跡是拋物線。我們也可以換一種思路:先判斷出軌跡再求方程。如圖,作m的垂線交于N,=而所以=這樣,用語言表述上面的等式是:點(diǎn)M到點(diǎn)的距離等于它到直線的距離,根據(jù)拋物線的定義可知,點(diǎn)M的軌跡是拋物線,點(diǎn)A是焦點(diǎn),x=3是準(zhǔn)線。所以,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是:。對比以上兩種解題方法,第一種方法是先求出軌跡方程后知道軌跡,第二種方
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