《2020高考數(shù)學(xué)精英備考專題講座 第六講解析幾何 第一節(jié)曲線與方程 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考數(shù)學(xué)精英備考專題講座 第六講解析幾何 第一節(jié)曲線與方程 文(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 曲線與方程
曲線與方程是解析幾何的基本概念,在近年的高考試題中,重點考查曲線與方程的關(guān)系,考查曲線方程的探求方法,多以綜合解答題的第⑴小問的形式出現(xiàn),就這部分考題來說,屬于中檔題,難度值一般在之間.
考試要求 ⑴了解方程的曲線與曲線的方程的對應(yīng)關(guān)系.
⑵掌握一般曲線(點的軌跡)方程的求解方法和用定義法求圓錐曲線方程.
題型一 曲線與方程
例 設(shè)集合非空.如果命題“坐標(biāo)滿足方程的點都在曲線上”不正確,給出以下四個命題:①曲線上的點的坐標(biāo)都滿足方程;②坐標(biāo)滿足方程的點有些在上,有些不在上;③坐標(biāo)滿足方程的點都不在曲線上;④一定
2、有不在曲線上的點,并且其坐標(biāo)滿足方程.那么正確命題的個數(shù)是( ).
A. B. C. D.
點撥:直接用定義進(jìn)行判斷.
解:“坐標(biāo)滿足方程的點都在曲線上”不正確,意味著“坐標(biāo)滿足方程的點不都在曲線上”是正確的,即一定有不在曲線上的點,并且其坐標(biāo)滿足方程,∴④正確;曲線上的點的坐標(biāo)可以有不滿足方程的,∴①錯;若滿足方程的只有一解,則②錯;“都”的否定是“不都”,而不是“都不”,∴③錯.故選A.
易錯點:定義把握不準(zhǔn)確,關(guān)鍵字句認(rèn)識不到位,概念理解不深
3、刻,均有可能錯選其它選項.
變式與引申
2.已知定點不在直線:上,則方程表示一條( ).
A.過點且平行于的直線 B.過點且垂直于的直線
C.不過點但平行于的直線 D.不過點但垂直于的直線
題型二 代入法(相關(guān)點法)求曲線方程
例 已知點,點、分別在軸、軸上,且,,當(dāng)點在軸上運動時,求點的軌跡方程.
點撥:由確定與的坐標(biāo)關(guān)系,由建立動點與、的坐標(biāo)關(guān)系,用代入法求軌跡方程.
解:設(shè),,,又,則,,.由,得 ①.由,得,∴,,即,,代入①得,,即,當(dāng)時,三點、、重合,
4、不滿足條件,∴,故點的軌跡方程為.
易錯點:忽視軌跡方程中的.
變式與引申
3.已知為坐標(biāo)原點,點、分別在軸、軸上運動,且,動點滿足,求動點的軌跡方程.
題型三 待定系數(shù)法、直接法求曲線方程
例 已知橢圓的中心為直角坐標(biāo)系的原點,焦點在軸上,它的一個頂點到兩個焦點的距離分別是和.
⑴求橢圓的方程;
⑵若為橢圓的動點,為過且垂直于軸的直線上的點,(為橢圓的離心率),求點的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線.
點撥:問題⑴用待定系數(shù)法求橢圓的方程;問題⑵將點、的坐標(biāo)代入滿足的關(guān)系式中,化簡后可得到點的軌跡方程,然后說明其軌跡是什么曲線,并指明變量的
5、取值范圍.
解:⑴設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,半焦距為,則,解得,,
∴.故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
⑵設(shè),,其中.由已知得,而,∴.由點在橢圓上,得,代入上式并化簡得,故點的軌跡方程為軌跡是兩條平行于軸的線段.
易錯點: 第⑵小問中未注意到點與的坐標(biāo)關(guān)系,會造成求點軌跡方程的思路受阻;忽視變量的范圍,將出現(xiàn)對所求軌跡曲線的錯誤判斷.
變式與引申
4.已知橢圓:的離心率為,以原點為圓心,橢圓短半軸長為半徑的圓與直線相切.
⑴求橢圓的方程;
⑵設(shè)該橢圓的左、右焦點分別為、,直線過且與軸垂直,動直線與軸垂直,交與點,求線段垂直平分線與的交點的軌跡方程,并指明曲
6、線類型.
題型四 定義法求曲線方程與實際應(yīng)用問題
例 為了考察冰川的融化狀況,一支科考隊在某冰川山上相距的、兩點各建一個考察基地,視冰川面為平面形,以過、兩點的直線為軸,線段的垂直平分線為軸建立平面直角坐標(biāo)系(如圖所示).考察范圍到、兩點的距離之和不超過的區(qū)域.
⑴求考察區(qū)域邊界曲線的方程;
⑵如圖所示,設(shè)線段是冰川的部分邊界線(不考慮其他邊界),當(dāng)冰川融化時,邊界線沿與其垂直的方向朝考察區(qū)域平行移動,第一年移動,以后每年移動的距離為前一年的倍.問:經(jīng)過多長時間,點恰好在冰川邊界線上?
點撥:本題是應(yīng)用題背景下的解析幾何綜合問題,利用橢圓定義求考察
區(qū)域邊界曲線的方程;綜
7、合運用直線方程、點到直線的距離公式、等比數(shù)列
求和公式等知識能使第⑵小問獲解.
解:⑴設(shè)考察區(qū)域邊界曲線上點的坐標(biāo)為.則由
知,點在以、為焦點,長軸長為的橢圓
上,此時短半軸長,故考察區(qū)域邊界曲線的方程為.
⑵易知過點、的直線方程為,∴點到直線的距離.設(shè)經(jīng)過年,點恰好在冰川邊界線上,則由題設(shè)及等比數(shù)列求和公式,得,解得.故經(jīng)過年,點恰好在冰川邊界線上.
易錯點:⑴不能正確建立應(yīng)用題的數(shù)學(xué)模型;⑵數(shù)學(xué)閱讀分析能力不強,易出現(xiàn)審題錯誤.
圖
變式與引申
5.某航天衛(wèi)星發(fā)射前,科技小組在計算機上模擬航天器變軌返回試驗,設(shè)計
8、方案如圖,航天器運行(按順時針方向)的軌跡方程為,變軌(即航天器運行軌跡由橢圓變?yōu)閽佄锞€)后返回的軌跡是以軸為對稱軸、為頂點的拋物線的實線部分,降落點為.觀測點、同時跟蹤航天器.
⑴求航天器變軌后的運行軌跡所在的曲線方程;
⑵試問:當(dāng)航天器在軸上方時,觀測點、測得離航天器的距離
分別為多少時,應(yīng)向航天器發(fā)出變軌指令?
本節(jié)主要考查:
⑴知識點有曲線與方程的關(guān)系、求曲線(軌跡)的方程;
⑵依據(jù)動點軌跡的幾何條件,運用求曲線(軌跡)方程的方法解決求曲線(軌跡)方程的問題,及應(yīng)用題背景下的求曲線(軌跡)方程的問題;
⑶求曲線(軌跡)方程時:①恰當(dāng)建立坐標(biāo)系
9、,使所求方程更簡單;
②利用圓錐曲線的定義,運用平面幾何知識,可以大大簡化求解運算過程.
⑷解析幾何基本思想(用代數(shù)方法研究幾何問題)、方程思想、等價轉(zhuǎn)化思想、分類討論思想、應(yīng)用題建模思想以及分析推理能力、運算能力.
點評:
⑴求曲線(軌跡)方程的常用方法有:
①直接法:直接利用動點滿足的幾何條件(一些幾何量的等量關(guān)系)建立,之間的關(guān)系(如例第問).其一般步驟是:建系設(shè)點、列式、坐標(biāo)代換、化簡、證明(證明或判斷所求方程即為符合條件的動點軌跡方程);
②待定系數(shù)法:已知所求曲線的類型時,可先根據(jù)條件設(shè)出所求曲線的方程,再由條件確定其待定系數(shù),求出
10、曲線的方程(如例第問);
③定義法:先根據(jù)條件能得出動點的軌跡符合某種曲線的定義,則可用曲線的定義直接寫出動點的軌跡方程(如例);
④代入法(相關(guān)點法):有些問題中,動點是隨著另一動點(稱之為相關(guān)點)而運動的,并且點在某已知的曲線上,這時可先用、的代數(shù)式來表示、,再將、的表達(dá)式代入已知曲線,即得要求的動點軌跡方程(如例及變式).
⑵要注意求曲線(軌跡)方程與求軌跡的區(qū)別:求曲線(軌跡)的方程只需根據(jù)條件求出曲線(軌跡)方程即可;求軌跡則是需先求出軌跡方程,再根據(jù)方程形式說明或討論(含參數(shù)時)曲線圖形的(形狀、位置、大小)類型.解題時應(yīng)根據(jù)題意作出正確、規(guī)范的解答
11、.
⑶在求出曲線(軌跡)的方程時,要注意動點的取值范圍,及時補漏和去除“雜點”,以保證所求曲線(軌跡)方程的完整性.
習(xí)題6-1
.方程的曲線是( ).
A.一個點 B.一條直線 C.一個點和一條直線 D.兩條直線
.已知雙曲線的一條漸近線方程是,它的一個焦點與拋物線的焦點相同.則雙曲線的方程為.
3.已知橢圓的左、右焦點分別為、,離心率,右準(zhǔn)線方程為.
⑴求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
⑵過點的直線與該橢圓交于、兩點,且,求直線的方程.
4.(2020高考江西卷·文)已知過拋物線的焦點,斜率為的
12、直線交拋物線于
和兩點,且.
(1)求該拋物線的方程;
(2)為坐標(biāo)原點,為拋物線上一點,若,求的值.
【答案】
4. 解:⑴由得,又,∴,,故橢圓的方程為.
⑵由⑴知,,由題意可設(shè),則線段的中點為.
設(shè)是所求軌跡上的任意一點,由于,,則
,消去參數(shù)得,故所求點的軌跡方程為,其軌跡為頂點在原點、開口向左、焦點為的拋物線(除去原點).
5. 解:⑴設(shè)曲線方程為,將點,代入曲線方程,
得,∴,,故曲線方程為.
⑵設(shè)變軌點為,聯(lián)立,得,∴或(舍去).
由,得或(舍去).∴點,此時,, .故當(dāng)觀測點、測得、的距離分別為、時,應(yīng)向航天器發(fā)出變軌指令.
習(xí)題6-1
.
13、 D
提示:由得,,∴或,故方程的曲線是兩條直線.
.
提示:由漸近線方程可知①.∵拋物線的焦點為,∴②.
又③.聯(lián)立①②③,解得,,∴雙曲線的方程為.
.解:⑴∵、、成等差數(shù)列,∴,即,∴點到兩定點、的距離之和為定長,故的軌跡是以、為焦點的橢圓,其方程為.又,∴點在軸左側(cè),又點與、構(gòu)成三角形,∴點不能在上,∴點的軌跡的方程為.
⑵假設(shè)存在直線滿足條件.
①當(dāng)?shù)男甭蚀嬖跁r,設(shè)的方程為,代入的方程,得.∵與有兩個不同的交點,.∴,解之得.
由弦長公式得,.設(shè)原點到直線距離為,則.
∵,∴,即.解得,
∴,與不符.
②當(dāng)?shù)男甭什淮嬖跁r,的方程為.此時,,,∴直線不符合.
綜上①②知,滿足題給條件的直線不存在.