内容发布更新时间 : 2024/11/20 14:23:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第九章 求曲线(或直线)方程 解析几何
求曲线(或直线)的方程
一、基础知识:
1、求曲线(或直线)方程的思考方向大体有两种,一个方向是题目中含几何意义的条件较多(例如斜率,焦距,半轴长,半径等),那么可以考虑利用几何意义求出曲线方程中的要素的值,从而按定义确定方程;另一个方向是若题目中没有明显的几何条件,主要依靠代数运算,那么就考虑先用待定系数法设出方程(未知的部分用字母代替),从而该方程便可参与题目中的运算,再利用题目条件求出参数的值,即可确定方程。可以说两个方向各有侧重,一个倾向于几何意义,另一个倾向于代数运算,下面将对两个方向涉及到的知识进行详细梳理
2、所学方程中字母的几何意义
(1)直线:k:斜率;?x0,y0?:直线所过的定点 (2)圆:?a,b?:圆心的坐标; r:圆的半径
(3)椭圆:2a:长轴长,焦半径的和;2b: 短轴长;2c:焦距 (4)双曲线:2a:实轴长,焦半径差的绝对值;2b: 虚轴长;2c:焦距
注:在椭圆和双曲线中,很多几何性质也围绕着a,b,c展开,通过这些条件也可以求出a,b,c的值,从而确定曲线方程。例如(椭圆与双曲线共有的):
2b2c离心率:e?;通径(焦点弦长的最小值):等
aa(5)抛物线:p: 焦准距 3、待定系数法中方程的形式: (1)直线与曲线方程通式: ① 直线:y?kx?m,x?my?t ② 圆:x?y?Dx?Ey?F?0 ③ 椭圆:
22x2y2y2x2标准方程:2?2?1?a?b?0?(或2?2?1?a?b?0?,视焦点所在轴来决定)
abab椭圆方程通式:mx?ny?1?m?0,n?0?
22第九章 求曲线(或直线)方程 解析几何
④ 双曲线:
x2y2y2x2标准方程:2?2?1?a?0,b?0?(或2?2?1?a?0,b?0?,视焦点所在轴决定)
abab双曲线方程通式:mx2?ny2?1?mn?0? ⑤ 抛物线:
标准方程:y2?2px?p?0?等 抛物线方程通式:y?mx,x?my
(2)曲线系方程:具有一类特征的曲线的集合,通常曲线方程中含有参数。曲线系方程的一大好处在于若根据题目条件设出合适的曲线系方程,则将问题转化为利用条件求解参数,让解题目标更为明确,曲线系方程也是待定系数法求方程的一种方法。常见的曲线系方程如下:
① 过相交直线?22?l1:A1x?B1y?C1?0的交点的直线系方程为:
?l2:A2x?B2y?C2?0l1??l2?0即A1x?B1y?C1???A2x?B2y?C2??0(其中?为参数)
② 与直线Ax?By?C?0平行的直线系方程为:Ax?By???0(其中?为参数) ③ 与直线Ax?By?C?0垂直的直线系方程为:Bx?Ay???0(其中?为参数)
22??C1:x?y?D1x?E1y?F1?0④ 过相交两圆?交点的圆系方程为: 22??C2:x?y?D2x?E2y?F2?0C1??C2?0????1?即x2?y2?D1x?E1y?F1???x2?y2?D2x?E2y?F2??0
22⑤ 若直线l:Ax?By?C?0与圆C1:x?y?Dx?Ey?F?0有公共点,则过公共点
的圆系方程为:
C??l?0即x2?y2?Dx?Ey?F???Ax?By?C??0
x2y2⑥ 相同渐进线的双曲线系方程:与双曲线2?2?1渐近线相同的双曲线系方程为:
abx2y2?2?????0? 2ab第九章 求曲线(或直线)方程 解析几何
二、典型例题:
x2y2例1:已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?的长轴长为4,若点P是椭圆C上任意一点,过
ab原点的直线l与椭圆相交于M,N两点,记直线PM,PN的斜率分别为k1,k2,且k1k2??则椭圆的方程为( )
1,4x2y2x2y2y2x22??1 B. ??1 C. x??1 D. ?y2?1 A.
1644244思路:由已知可得a?2,所以只需利用条件k1k2??1求出b的值即可,设P?x0,y0?,4y1?y0y?y1,k2?x1?x0x1?x0,
0M?x1,y1?,则
N??x1,?y1?。则
k1?从而
2y1?y0y1?y0y12?y01,由分子分母平方差的特点及M,P在椭圆上联想k1k2???2??2x1?x0x1?x0x1?x04?x12y12??12?1212y12?y0b21?4b222到点差法,得:,所以 ?x?x?y?y?0??????210?0?2?1222bx1?x044?x0?y0?14??4b2x2?y2?1 即b?1,所以椭圆方程为42答案:D
x2y2例2:椭圆C:2?2?1?a?b?0?的右焦点为F,右顶点,上顶点分别为A,B,且
abAB?5BF 2(1)求椭圆C的离心率
(2)若斜率为2的直线l过点?0,2?,且l交椭圆C于P,Q两点,OP?OQ,求直线l的方程及椭圆C的方程
解:(1)由椭圆方程可得:A?a,0?,B?0.b?,F?c,0?
?AB?a2?b2,BF?b2?c2?a