1、Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!数学高考综合能力题选讲 19二次曲线与二次曲线100080 北京中国人民大学附中 梁丽平题型预测高考说明中明确指出:“对于圆锥曲线的内容,不要求解有关两个二次曲线交点坐标的问题( 两圆的交点除外)” 但是,在解答某些问题时(如 1990 年全国理科 25 题),难免会遇到两个二次曲线相切或相交的问题,因此,应该让学生明白:双二次曲线消元后,得到的方程的判别式与交点个数不等价其次,有些问题涉及两个二次曲线,但所讨论和研究的并不是交点,而是它们的某些参量之间的关系,由于涉及到的参量较多,问题往往显得较为
2、复杂,这类问题要特别加以注意,理清思路,顺藤摸瓜,设计好解题步骤范例选讲例 1讨论圆 与抛物线 的位置关系21:1Cxay2:Cyx讲解:圆 是以 为圆心,1 为半径的圆,从草图不难,0a发现,当 时,圆与抛物线无公共点;a当 时,圆与抛物线相切;当1时,圆与抛物线相交;而当时,圆与抛物线的关系则很难从图形上加以判断为此,我们需借助方程组的解的个数来加以说明21xay把 代入 ,整理得: ()221xay22110xa此方程的判别式 54可以看到:当 时, ;当 时, ;当 时, 054a054事实上,当 时,的确有圆与抛物线相切;当 时,圆与抛物线无aa公共点而当 时,虽然有方程()的 ,但
3、圆与抛物线却并不总有54公共点,也即判别式与方程组解的个数不等价Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!造成这种情况的原因实际上是由于:在方程组转化为方程()的过程中,忽略了条件 事实上,方程组解的个数等于方程()的非负解的个数0x综上,圆 与抛物线 的位置关系如下:21:1Cay2:Cyx当 或 时,圆与抛物线无公共点;当 时,圆与抛物线相切a541a(只有一个公共点);当 时,圆与抛物线相交(两个公共点);当时,圆与抛物线相交(三个公共点);当 时,圆与抛物线相交1 54(四个公共点);当 时,圆与抛物线相切(两个公共点)54a点评:
4、双二次曲线的问题,要注意判别式的符号与交点个数并不完全等价例 2 已知椭圆 ,它的离心率为 直线21:0xyCab3,它与以原点为圆心,以 的短半轴为半径的圆 相切:lyx1 O()求椭圆 的方程;1()设椭圆 的左焦点为 ,左准线为 动直线 垂直 于点 ,线段CF1l2l1P的垂直平分线交 于点 试点 到圆 上的点的最短距离PF2lMO讲解:() 直线 与以原点为圆心,以 b 为半径的圆相切:2lyx b又 椭圆的离心率为 3 3a 椭圆 的方程为 1C213xy()由()可得:椭圆 的左焦点 的坐标为 ,左准线 的方1CF1,01l程为: 3x连接 ,则 由抛物线的定义不难知道:点 M 的
5、轨迹为以FMP为焦点,以 : 为准线的抛物线,其方程为: 1,01l3x24yx所以,点 到圆 上的点的最短距离,实际上就是抛物线 与ODoc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!圆 上的点的最短距离下面我们分别从几何和代数的角度来考虑这2xy个问题解法一:首先,如果抛物线上点 A 与圆上点 B 之间距离最小,则 AB 必过圆心 O(否则,连接 OB、OA,设 OA 交圆于点 N,则NAOAOB AB AB,即 NABA,与 AB 最小矛盾所以,只需rr求出圆心 O 到抛物线上点的最短距离即可)在抛物线上任取一点 M(x,y ),则22244
6、Mxyxx由于 所以, (等号当且仅当时取得)x所以,上述最短距离为 2Or解法二:用纯代数的方法去思考设 为抛物线上任意点,2,Mm为圆上任意点,cosinQ则 222cossinm446223cs448osmm46224等号当且仅当抛物线和圆上的两点分别为 和 时取得,0M2,0Q点评:方法二需要较强的代数变形的能力,充分运用图形的几何性质可以使得问题简化例 3已知双曲线 和椭圆 有相同的1C2焦点 和 ,两曲线在)0,1cF( )0(),2c第一象限内的交点为 P椭圆 与 y 轴负半2F1 O F2 xQ ByPDoc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D
7、) 资料分享我做主!轴交于点 B,且 三点共线, 分有向线段 的比为 1:2,又直线FP、 22FPB与双曲线 的另一交点为 ,若 P1CQ532()求椭圆 的离心率2()求双曲线 和椭圆 的方程12C讲解:()要求椭圆 的离心率,可以先只考虑与椭圆 有关的条2 2C件注意到: 三点共线,且 分有向线段 的比为 1:2所以,若BFP、 22FPB设椭圆的方程为:,210xyab则点 P 的坐标为 代入椭圆方程,可解得椭圆的离心3, 2bc率 3e()由()可得椭圆的方程为: ,点 P 的坐标为213xyc直线 PB 的方程为:32, Pc 设双曲线的方程为: ,则 21,0xymn22nc 在
8、双曲线上,3, 2Pc 22914n化简得: 故 2c234mc将直线 PB 的方程代入双曲线方程 ,消去 y,得:21xycDoc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!2204870xc解得 1239, 1xc从而 22 3105FFQxc 椭圆方程为 ,双曲线方程为 218y21xy点评:解答本题,最大的问题在于:所给条件杂乱无序,不知从何入手为此,应该理清头绪,层层递进,分步解答高考真题(1988年全国高考题)直线L的方程 ,其中 ;椭圆的中2px0心为 ,焦点在x轴上,长半轴长为2,短半轴长为1,它的一个顶,0pD点为 问:p在那个范围内取值时,椭圆上有四个不同的点,他们中,A每一个点到点A的距离等于该点到直线L的距离2(1990 年全国高考题) 设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率,已知点 到这个椭圆上的点的最远距离是 ,求这个椭圆的3e30,2P 7方程,并求椭圆上到点P 的距离等于 的点的坐标7答案与提示:1 ; 2 103p21, 3,42xy