圆锥曲线的切线公式

圆锥曲线的切线公式
圆锥曲线的切线公式

圆锥曲线大题十个大招——轨迹问题

招式八:轨迹问题 轨迹法:1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法; 例1、已知直角坐标系中,点Q (2,0),圆C 的方程为122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与 MQ 的比等于常数)0(>λλ,求动点M 的轨迹。 【解析】设MN 切圆C 于N ,则2 2 2 ON MO MN -=。设),(y x M ,则 2 222)2(1y x y x +-=-+λ 化简得0)41(4))(1(2 2 2 2 2 =++-+-λλλx y x (1) 当1=λ时,方程为4 5 = x ,表示一条直线。 (2) 当1≠λ时,方程化为2 2 22 222) 1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。 ◎◎如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线PM PN ,(M N ,分别为切点),使得2PM PN =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程. 【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则 1(20)O -,,2(20)O ,. 由已知2PM PN =,得222PM PN =. 因为两圆半径均为1,所以 22 1212(1)PO PO -=-. 设()P x y , ,则 2222(2)12[(2)1]x y x y ++-=-+-, y x Q M N O

即22(6)33x y -+=.(或221230x y x +-+=) 评析: 1、用直接法求动点轨迹一般有建系,设点,列式,化简,证明五个步骤,最后的证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。 2、求轨迹方程一般只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。 2.定义法:运用解析几何中一些常用定义(例如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程。 例2、已知动圆过定点,02p ?? ??? ,且与直线2p x =-相切,其中0p >.求动圆圆心C 的轨迹的方程; 【解析】如图,设M 为动圆圆心,,02p ?? ??? 为记为F ,过点M 作直线2p x =-的垂线, 垂足为N ,由题意知:MF MN = 即动点M 到定点F 与定直线2 p x =- 的距离相等, 由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中,02p F ?? ??? 为焦点, 2 p x =- 为准线,所以轨迹方程为2 2(0)y px P =>; ◎◎ 已知圆O 的方程为 x 2+y 2=100,点A 的坐标为(-6,0),M 为圆O 上任一点,AM 的垂直平分线交OM 于点P ,求点P 的方程。 【解析】由中垂线知,PM PA =故10==+=+OM PO PM PO PA ,即P 点的轨迹为以A 、 O 为焦点的椭圆,中心为(-3,0),故P 点的方程为 12516 25)3(2 2=++y x ,02p ?? ??? 2 p x =-

圆锥曲线的切线问题

圆锥曲线的切线问题 圆锥曲线的切线问题有两种处理思路:思路 1,导数法,将圆锥曲线方程化为函数 y =f (x) ,利用导数法求出函数y =f (x) 在点(x 0 , y ) 处的切线方程,特别是焦点在y 轴 上常用此法求切线;思路 2,根据题中条件设出切线方程,将切线方程代入圆锥切线方程,化为关于x(或y)的一元二次方程,利用切线与圆锥曲线相切的充要条件为判别式?= 0 ,即可解出切线方程,注意关于x (或y)的一元二次方程的二次项系数不为 0 这一条件,圆锥曲线的切线问题要根据曲线不同,选择不同的方法. 类型一 导数法求抛物线切线 例1 【2017 课表1,文 20】设A,B为曲线C:y= x 4 (1)求直线A B的斜率; 上两点,A与B的横坐标之和为 4. (2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线A B平行,且A M⊥B M,求直线A B的方程. 类型二椭圆的切线问题 2

5 + = > > 例 2(2014 广东 20)(14 分)已知椭圆C : x a 2 y 2 + = 1(a > b > 0) 的一个焦点为( 5, 0) , b 2 离心率为 . 3 (1) 求椭圆 C 的标准方程; (2) 若动点 P (x 0 , y 0 ) 为椭圆外一点,且点 P 到椭圆 C 的两条切线相互垂直,求点 P 的轨 迹方程. 类型三 直线与椭圆的一个交点 例 3.【2013 年高考安徽卷】已知椭圆 C : x a 2 y 2 b 2 1(a b 0) 的焦距为 4 , 且过点 (Ⅰ)求椭圆 C 的方程; (Ⅱ)设Q (x 0 , y 0 )(x 0 y 0 ≠ 0) 为椭圆C 上一点,过点Q 作 x 轴的垂线,垂足为 E .取点 A (0, 2 2) ,连接 AE ,过点 A 作 AE 的垂线交 x 轴于点 D .点G 是点 D 关于 y 轴的对称点, 作直 线QG ,问这样作出的直线QG 是否与椭圆 C 一定有唯一的公共点?并说明理由. 【解析】(1)因为椭圆过点 P ( 2,3) ∴ 2 + 3 = 1 a 2 b 2 且a 2 = b 2 + c 2 P ( 2,3) . 2 2

圆锥曲线的双切线问题初探

圆锥曲线的双切线问题初探 蓝 婷 深圳市第二高级中学; 广东深圳 518055 【摘要】:本文以高考题为载体,在一个引理的基础上给出了一个关于圆锥曲线双切线问题的定理,并总结出了解决圆锥曲线的双切线问题的一套统一的简洁方法,充分体现定理的妙处。 【关键词】:圆锥曲线 ; 双切线 ; 切点弦方程 一、研究背景 圆锥曲线是高考数学中的必考问题,圆锥曲线以切线为背景与导数相结合的问题长期被高考命题者所青睐。我们发现,这类问题的标准答案使用的传统方法解答过程一般较为复杂,并且在高强度的高考环境下,考生不得不将有限的时间浪费在繁杂的运算中。笔者在这个问题的研究中试图寻求一种简单统一的方法,将此类问题的运算量降低,从而达到简化解题过程的目的。 二、定理证明 为了简捷且更具一般性和代表性,我们将圆锥曲线(包含圆)统一写成最一般的形式:220Ax By Cx Dy Exy F +++++=,下面给出定理的证明。 引理:设()00,P x y 是圆锥曲线220Ax By Cx Dy Exy F +++++=上一点,则与该圆锥曲线切于点P 的直线方程为:000000( )()()0222 x x y y y x x y Ax x By y C D E F ++++++++=。 证明:在圆锥曲线方程2 2 0Ax By Cx Dy Exy F +++++=两边求导,可得: 220Ax Byy C Dy Ey Exy '''+++++=,所以:22Ax Ey C y Ex By D ++'=- ++ 则切线方程为:0000002()2Ax Ey C y y x x Ex By D ++-=- -++ 得:000000()(2)(2)()y y Ex By D Ax Ey C x x -++=-++- 化简:220000000000002222222Ax By Cx Dy Ex y Ax x By y Cx Dy Cx Dy Ex y Exy ++++=+++++++ 因为()00,P x y 在圆锥曲线上,所以:220000002222220Ax By Cx Dy Ex y F +++++=

专题椭圆的切线方程

“椭圆的切线方程”教学设计 马鞍山二中刘向兵 一、教学目标 知识与技能:1、能根据已知条件求出已知椭圆的切线方程; 2、让学生可以运用研究圆的切线方程的方法类比到椭圆切线方程的研究。 过程与方法:尝试用椭圆的切线方程解决椭圆的切线性质问题。 情感态度与价值观:通过对椭圆的切线方程问题的探究,培养学生勤于思考,勇于探索的学习精神。 二、教学重点与难点 教学重点:应用特殊化(由特殊到一般)方法解决问题。 教学难点:椭圆的切线方程的探究。 三、教学流程设计 (一)创设情境 复习:怎样定义直线与圆相切

设计意图:温故而知新。由前面学习过的直线与圆相切引出直线与椭圆相切。定义做类比,都是“直线与其有且只有一个交点”来定义相切,从而通过解析法中联立方程组,消元,一元二次方程中的判别式等于零来解决。 (二)探究新知 基础铺垫: 问题1、已知椭圆22 :182 x y C +=与直线l (1)请你写出一条直线l 的方程; (2)若已知直线l 的斜率为1k =-,求直线l (3)若已知切点(2,1)P ,求直线l 的方程; (4 )若已知切点P ,求直线l 的方程。 设计意图:(1)根据椭圆的特征,可以得到特殊的切线方程 如 x y =±= (2)已知斜率求切线,有两条,并且关于原点对称。利用斜截式设直线,联立方程组,消元,得到一元二次方程,判别式0?=。切线斜率确定,切线不确定。 (3)已知切点求切线,只有唯一一条。利用点斜式设直线,联立方程组,消元,得到一元二次方程,判别式0?=。由于切点是整数点,运算简洁。切点确定,切线确定。可总结由(2)(3)两道小题得到求切线方程的一般步骤:设直线,联立方程组,消元,得到一元二次方程,判别式0?=。 (4)同(3)的方法,但是切点不是整数点,运算麻烦,学生运算有障碍,所以要引出由切点得到椭圆切线的一般方法。

圆锥曲线综合 切线问题

【例1】 抛物线2y x =上的点到直线24x y -=的最短距离是( ) A . 35 5 B . 45 5 C . 135 20 D . 95 20 【例2】 若曲线22y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则切线l 的方程为( ) A .430x y ++= B .490x y +-= C .430x y -+= D .420x y --= 【例3】 与直线240x y -+=平行的抛物线2y x =的切线方程是 ; 【例4】 过点(01)P , 且与抛物线22y x =只有一个公共点的直线方程为_______________________. 【例5】 已知过定点A (2,0)的直线和抛物线2 14 y x = 有且只有一个交点,求满足条件的直线方程. 【例6】 已知圆O :222x y +=交x 轴于,A B 两点,曲线C 是以AB 为长轴,离心率为 2 2 的椭圆,其左焦点为F .若P 是圆O 上一点,连结PF ,过原点O 作直线PF 的垂 典例分析 板块三.切线问题

线交直线2x =-于点Q . ⑴求椭圆C 的标准方程; ⑵若点P 的坐标为(1,1),求证:直线PQ 与圆O 相切. ⑶试探究:当点P 在圆O 上运动时(不与,A B 重合),直线PQ 与圆O 是否保持相切的位置关系?若是,请证明;若不是,请说明理由. 【例7】 如图,P 是抛物线C :2 12 y x = 上一点,直线l 过点P 且与抛物线C 交于另一点Q . ⑴若直线l 与过点P 的切线垂直,求线段PQ 中点M 的轨迹方程; ⑵若直线l 不过原点且与x 轴交于点S ,与y 轴交于点T ,试求ST ST SP SQ + 的取值 范围. 【例8】 已知椭圆22 122:1(0)y x C a b a b +=>>的右顶点为(10)A ,,过1C 的焦点且垂直长轴 的弦长为1. ⑴求椭圆1C 的方程; ⑵设点P 在抛物线22:()C y x h h =+∈R 上,2C 在点P 处的切线与1C 交于点M ,N .当线段AP 的中点与MN 的中点的横坐标相等时,求 h 的最小值. 是双曲线上不同的两个动点. ⑴ 求直线1A P 与2A Q 交点的轨迹E 的方程 ⑵ 若过点()0,h 的两条直线1l 和2l 与轨迹E 都只有一个交点,且12l l ⊥,求h 的值.

高考★圆锥曲线★的基本公式推导(学长整合版)

圆锥曲线的几大大题特征公式:焦半径、准线、弦长、切线方程、弦中点公式、极线方程 令狐采学 /*另外,针对“计算不好”的同学,本人提供“硬解定理”供大家无脑使用。具体的请参考本目录下的【硬解定理的推导和使用】文章。*/ 圆锥 曲线 的切 线 方程 在 历年高考题中出现,但是在高中教材及资料都涉及较少。本文主要探索圆锥曲线的切线方程及其应用。从而为解这一类题提供统一、清晰、简捷的解法。 【基础知识1:切线方程、极线方程】 【1-0】公式小结:x2换成xx0,y2换成yy0,x 换成(x+x0)/2,y 换成(y+y0)/2. 【1-1】 椭圆的切线方程 : ①椭圆 12222=+b y a x 上一点),(00y x P 处的切线方程是 12020=+b yy a xx 。 ②过椭圆 122 22=+b y a x 外一点),(00y x P 所引两条切线的切点弦方程是 120 20=+b yy a xx 。 ③椭圆 12 2 22=+b y a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是 022222=-+C b B a A (也就是下篇文档所讲的硬解定理公式△=0的充要条件) 【1-2】双曲线的切线方程: ①双曲线12222=-b y a x 上一点),(00y x P 处的切线方程是 12020=-b yy a xx 。 ②过椭圆 122 22=-b y a x 外一点),(00y x P 所引两条切线的切点弦方程是

120 20=-b yy a xx 。 ③椭圆 12 2 22=-b y a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是 022222=--C b B a A 【1-3】抛物线的切线方程: 物线 px y 22= 上一点),(00y x P 处的切线方程是 )(200x x p yy += ②过抛物线px y 22=外一点 处所引两条切线是)(200x x p yy += ③抛物线 px y 22=与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是AC pB 22= 【1-4】 基础知识的证明: 【公式一:曲线C 上切点公式证明】 1、第1种证明思路:过曲线上一点的切线方程 设曲线C 上某一点处 ),(00y x P 的 切 线 方 程 为 )(00x x k y y -=-, 联立方程,令0=?,得到k 的表达式,再代入原 始式,最后得切线方程式1)()(22 02202020=+=+b y a x b yy a xx (注:k 的表达式可以在草稿中巧用点差法求,具体见下) 2、第2种证明思路:点差法(求斜率,其余跟第一种方法一样) 证明:设某直线与曲线C 交于M 、N 两点坐标分别为),(11y x 、 ),(22y x ,中点 P ),(00y x 则有???????=+=+) 2(.1)1(,122 22 2222 1221 b y a x b y a x ?)2()1(-,得.022 22122221=-+-b y y a x x 22 12121212a b x x y y x x y y -=++?--∴ 又.22,0 0021211212x y x y x x y y x x y y k MN ==++--= 2 200a b x y k MN -=?∴ (弦中点公式的椭圆基本表达式。双曲线则是

高三数学解答题难题突破 圆锥曲线的切线问题

高三数学解答题难题突破 圆锥曲线的切线问题 【题型综述】 圆锥曲线的切线问题有两种处理思路:思路1,导数法,将圆锥曲线方程化为函数)(x f y =,利用导数法求出函数)(x f y =在点),(00y x 处的切线方程,特别是焦点在y 轴上常用此法求切线;思路2,根据题中条件设出切线方程,将切线方程代入圆锥切线方程,化为关于x (或y )的一元二次方程,利用切线与圆锥曲线相切的充要条件为判别式0=?,即可解出切线方程,注意关于x (或y )的一元二次方程的二次项系数不为0这一条件,圆锥曲线的切线问题要根据曲线不同,选择不同的方法. 【典例指引】 类型一 导数法求抛物线切线 例1 【2017课表1,文20】设A ,B 为曲线C :y =2 4 x 上两点,A 与B 的横坐标之和为4. (1)求直线AB 的斜率; (2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程. 类型二 椭圆的切线问题 例2(2014广东20)(14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点为. (1)求椭圆C 的标准方程;

(2)若动点00(,)P x y 为椭圆外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程. 类型三 直线与椭圆的一个交点 例3.【2013年高考安徽卷】已知椭圆22 22:1(0)x y C a b a b +=>>的焦距为4,且过点P . (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)设0000(,)(0)Q x y x y ≠为椭圆C 上一点,过点Q 作x 轴的垂线,垂足为E .取点A ,连接AE ,过点A 作AE 的垂线交x 轴于点D .点G 是点D 关于y 轴的对称点,作直线QG ,问这样作出的直线QG 是否与椭圆C 一定有唯一的公共点?并说明理由. 【解析】(1)因为椭圆过点P ∴ 22 231a b += 且222 a b c =+ ∴ 2 8a = 2 4b = 2 4c = 椭圆C 的方程是22 184 x y + = (2)

齐次式法与圆锥曲线斜率有关的一类问题

“齐次式”法解圆锥曲线斜率有关的顶点定值问题 定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型: 例题、(07山东) 已知椭圆C :13 42 2=+y x 若与x 轴不垂直的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点(A ,B 不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点。求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标。 解法一(常规法):m kx y l +=:设1122(,),(,)A x y B x y ,由22 3412 y kx m x y =+??+=?得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ?=-+->,22340k m +-> 2121222 84(3) ,3434mk m x x x x k k -+=-?=++ 222 2 121212122 3(4) ()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -?=+?+=+++=+ Q 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ?=-, 1212122 y y x x ∴?=---,1212122()40y y x x x x +-++=, (*) 222222 3(4)4(3)1640343434m k m mk k k k --+++=+++,(**) 整理得:2 2 71640m mk k ++=,解得:1222,7 k m k m =-=- ,且满足22 340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾; 当27k m =- 时,2 :()7 l y k x =-,直线过定点2(,0)7 综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2 (,0).7 ◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直 线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点)) (,)((2 222022220b a b a y b a b a x +--+-。(参考百度文库文章:“圆锥曲线的弦 对定点张直角的一组性质”) ◆模型拓展:本题还可以拓展为:只要任意一个限定AP 与BP 条件(如=?BP AP k k 定值或=+BP AP k k 定值),直线AB 依然会过定点。 此模型解题步骤: Step1:设AB 直线m kx y +=,联立曲线方程得根与系数关系,?求出参数范围; Step2:由AP 与BP 关系(如1-=?BP AP k k ),得一次函数)()(k f m m f k ==或者; Step3:将)()(k f m m f k ==或者代入m kx y +=,得定定y x x k y +-=)(。 方法评估:此方法求解过程中(*)(**)化简整理计算非常繁琐。下面介绍齐次式法。(上述方法改进还有“点乘双根法”) 解法二(齐次式法) 由以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点P ,知PB PA ⊥,即1-=?PB PA k k 。(??????PB PA k k ?为定值)

圆锥曲线的切线方程

圆锥曲线的切线 方程 点击此处添加副标题 作者:鲜海东微信:xhd1438488322

11),(1),()0(13))(())((),())(())((),(),()()(2),(),(1202022220020200022 222000020000002222000020000222=+=+=+=+=--+--=--+--=-+-=+=+=+b y y a x x M b y a x y x M b y y a x x y x M b a b y a x r b y b y a x a x M y x M r b y b y a x a x y x M y x M r b y a x r y y x x M y x M r y y x x y x M r y x 弦所在直线方程为:点的引切线有两条,过两切的外部时,过在椭圆当切线方程为:上一点>>:过椭圆结论所在直线方程: 点切线有两条:切点弦在圆外,过若切线方程:则过一点 为圆上,若的方程::若圆心不在原点,圆结论。 弦所在直线方程为,过两切点的 点引切线有且只有两条在圆外时,过当。 的切线方程为上一点:经过圆结论

。两点的直线方程为、所以过两切点,满足直线现观察以上两个等式,发、以有是两条切线的交点,所。又因、: 两点的切线方程分别为、可知过由为引两条切线,切点分别外一点>>()设过椭圆(即由点斜式得切线方程为,得求导,得的两边对)大学隐函数求导)(证明: 11),(),,(.11),(11)1().,(),,(),()0121),(,02211(20202020221120220220120100222221212211002222202000202 0020202222 22=+=+=+=+=+=+=+=+--==--==='='+=+b y y a x x B A b y y a x x y x B y x A b y y a x x b y y a x x y x M b y y a x x b y y a x x B A y x B y x A y x M b a b y a x b y y a x x x x y a x b y y y a x b x x y b y y a x x b y a x

专题:椭圆的切线方程

“椭圆的切线方程”教学设计 马二中 向兵 一、教学目标 知识与技能:1、能根据已知条件求出已知椭圆的切线方程; 2、让学生可以运用研究圆的切线方程的方法类比到椭圆切线方程的研究。 过程与方法:尝试用椭圆的切线方程解决椭圆的切线性质问题。 情感态度与价值观: 通过对椭圆的切线方程问题的探究,培养学生勤于思考,勇于探索的学习精神。 二、教学重点与难点 教学重点:应用特殊化(由特殊到一般)方法解决问题。 教学难点:椭圆的切线方程的探究。 三、教学流程设计 (一)创设情境 复习:怎样定义直线与圆相切? 设计意图:温故而知新。由前面学习过的直线与圆相切引出直线与椭圆相切。定义做类比,都是“直线与其有且只有一个交点”来定义相切,从而通过解析法中联立方程组,消元,一元二次方程中的判别式等于零来解决。 (二)探究新知 基础铺垫: 问题1、已知椭圆22 :182 x y C +=与直线l 只有一个公共点 (1)请你写出一条直线l 的方程; (2)若已知直线l 的斜率为1k =-,求直线l 的方程; (3)若已知切点(2,1)P ,求直线l 的方程; (4 )若已知切点P ,求直线l 的方程。 设计意图:(1 )根据椭圆的特征,可以得到特殊的切线方程如x y =±=特殊情况过渡到一般情况。切线确定,切点确定。 (2)已知斜率求切线,有两条,并且关于原点对称。利用斜截式设直线,联立方程组,消

元,得到一元二次方程,判别式0?=。切线斜率确定,切线不确定。 (3)已知切点求切线,只有唯一一条。利用点斜式设直线,联立方程组,消元,得到一元二次方程,判别式0?=。由于切点是整数点,运算简洁。切点确定,切线确定。可总结由(2)(3)两道小题得到求切线方程的一般步骤:设直线,联立方程组,消元,得到一元二次方程,判别式0?=。 (4)同(3)的方法,但是切点不是整数点,运算麻烦,学生运算有障碍,所以要引出由切点得到椭圆切线的一般方法。 问题一般化: 猜想:椭圆22 22:1x y C a b +=与直线l 相切于点00(,)P x y ,则切线l 的方程? (椭圆的切线方程的具体求法,详情请见微课) 设计意图:类比经过圆上一点P(x 0,y 0)的切线的方程为2 00x x y y r +=进行猜想,培 养学生合情推理的能力。由于具体的求解过于繁琐,思想方法同问题1,所以上课时没必要花费时间进行求解,做成微课方便学生课后时间自己解决。 探究:在椭圆中,有关切线问题,还可以求哪些量?

最新圆锥曲线轨迹问题

圆锥曲线轨迹问题

建设现代化(检验) ——有关圆锥曲线轨迹问题 根据动点的运动规律求出动点的轨迹方程,这是解析几何的一大课题:一方面求轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,通过对方程的研究来认识曲线的性质;另一方面求轨迹方程是培养学生数形转化的思想、方法以及技巧的极好教材。该内容不仅贯穿于“圆锥曲线”的教学的全过程,而且在建构思想、函数方程思想、化归转化思想等方面均有体现和渗透。 轨迹问题是高考中的一个热点和重点,在历年高考中出现的频率较高,特别是当今高考的改革以考查学生创新意识为突破口,注重考查学生的逻辑思维能力,运算能力,分析问题和解决问题的能力,而轨迹方程这一热点,常涉及函数、三角、向量、几何等知识,能很好地反映学生在这些能力方面的掌握程度。 求轨迹方程的的基本步骤:建设现代化(检验) 建(坐标系)设(动点坐标)现(限制条件,动点、已知点满足的条件)代(动点、已知点坐标代入)化(化简整理)检验(要注意定义域“挖”与“补”) 求轨迹方程的的基本方法:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法、向量法等。 1.直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y 的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法; 例1、已知直角坐标系中,点Q (2,0),圆C 的方程为 122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与 MQ 的比等于常数)0(>λλ,求动点M 的轨迹。

【解析】设MN 切圆C 于N ,则2 22ON MO MN -=。设),(y x M ,则 2222)2(1y x y x +-=-+λ 化简得0)41(4))(1(22222=++-+-λλλx y x (1) 当1=λ时,方程为4 5 = x ,表示一条直线。 (2) 当1≠λ时,方程化为2 222 222)1(31)12(-+=+--λλλλy x 表示一个圆。 ◎◎如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,124O O =. 过动点P 分别作圆2O 、圆2O 的切线 PM PN ,(M N , 分别为切点),使得2PM PN =. 试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程. 【解析】以12O O 的中点O 为原点,12O O 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则 1(20)O -,,2(20)O ,. 由已知2PM PN =,得222PM PN =. 因为两圆半径均为1,所以 22 1212(1)PO PO -=-. 设()P x y ,,则 2222(2)12[(2)1]x y x y ++-=-+-, 即22(6)33x y -+=.(或221230x y x +-+=) 评析: 1、用直接法求动点轨迹一般有建系,设点,列式,化简,证明五个步骤,最后的证明可以省略,但要注意“挖”与“补”。 2、求轨迹方程一般只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。

圆锥曲线的切线方程及切点弦方程的应用

圆锥曲线的切线方程及切点弦方程的应用 张生 引例 给定圆2 22)()(r b y a x =-+-和点),(00y x P ,证明: (1)若点P 在圆上,则过点P 的圆的切线方程为2 00))(())((r b y b y a x a x =--+--; (2)若点P 在圆外,设过点P 所作圆的两条切线的切点分别为B A ,,则直线AB 的方程为2 00))(())((r b y b y a x a x =--+--。 高考链接 3. (2011江西)若椭圆22221x y a b +=的焦点在x 轴上,过点(1,12 )作圆22 +=1x y 的切线, 切点分别为A,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是 【答案】22 154 x y += (2013山东)过点(3,1)作圆 22 (1)1x y -+=的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为 ( ) A .230x y +-= B .230x y --= C .430x y --= D .430x y +-= 【答案】A 过点)4,3(P 作圆1:2 2 =+y x O 的两条切线,切点分别为B A ,,点)0,0)(,(>>b a b a M 在直线AB 上,则b a 2 1+的最小值为 。6411+ 过椭圆14 92 2=+y x 上点P 作圆2:22=+y x O 的两条切线,切点分别为B A ,,过B A ,的直线l 与x 轴y 轴分别交于点Q P ,两点,则POQ ?的面积的最小值为 。 3 2 已知椭圆)1(12222>>=+b a b y a x ,圆2 22:b y x O =+,过椭圆上任一与顶点不重合的点P

圆锥曲线的切线方程总结

运用联想探究圆锥曲线的切线方程 现行人教版统编教材高中数学第二册上、第75页例题2,给出了经过圆2 22r y x =+上 一点),(00y x M 的切线方程为2 00r y y x x =+;当),(00y x M 在圆外时,过M 点引切线有且只有两条,过两切点的弦所在直线方程为2 00r y y x x =+。那么,在圆锥曲线中,又 将如何?我们不妨进行几个联想。 联想一:(1)过椭圆)0(122 22>>=+b a b y a x 上一点),(00y x M 切线方程为 1202 0=+b y y a x x ;(2)当),(00y x M 在椭圆122 22=+b y a x 的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:12020=+b y y a x x 证明:(1)2222 1x y a b +=的两边对x 求导,得22220x yy a b ' +=,得020 2 x x b x y a y ='=-,由点斜式得切线方程为20 0020 ()b x y y x x a y -=--,即22000022221x x y y x y a b a b +=+= 。 (2)设过椭圆)0(122 22>>=+b a b y a x 外一点),(00y x M 引两条切线,切点分别 为),(11y x A 、),(22y x B 。由(1)可知过A 、B 两点的切线方程分别为:12121=+b y y a x x 、 12222=+b y y a x x 。又因),(0 0y x M 是两条切线的交点,所以有1201201=+b y y a x x 、120 2202=+b y y a x x 。观察以上两个等式,发现),(11y x A 、),(22y x B 满足直线12020=+b y y a x x ,所以过两切点A 、B 两点的直线方程为12020=+b y y a x x 。 评注:因),(00y x M 在椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上的位置(在椭圆上或椭圆 外)的不同,同一方程12020=+b y y a x x 表示直线的几何意义亦不同。 联想二:(1)过双曲线)0,0(122 22>>=-b a b y a x 上一点),(00y x M 切线方程为 1202 0=-b y y a x x ;(2)当),(00y x M 在双曲线122 22=-b y a x 的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:12020=-b y y a x x 。(证明同上) 联想三:(1)过圆锥曲线2 2 0Ax Cy Dx Ey F ++++=(A ,C 不全为零)上的点 ),(00y x M 的切线方程为00 00022 x x y y Ax x Cy y D E F ++++++=;(2)当

高中数学专题---切线问题

高中数学专题--- 切线问题 基本方法: 圆锥曲线的切线问题有两种处理思路: 思路1,导数法,将圆锥曲线方程化为函数)(x f y =,利用导数法求出函数)(x f y =在点00(,)x y 处的切线方程,特别是焦点在y 轴上常用此法求切线; 思路2,根据题中条件设出切线方程,将切线方程代入圆锥切线方程,化为关于x (或y )的一元二次方程,利用切线与圆锥曲线相切的充要条件为判别式0=?,即可解出切线方程,注意关于x (或y )的一元二次方程的二次项系数不为0这一条件. 圆锥曲线的切线问题要根据曲线不同,选择不同的方法. 一、典型例题 1.已知椭圆C :221(0)42x y a b +=>>上顶点为D ,右焦点为F ,过右顶点A 作直线l DF , 且与y 轴交于点()0,P t ,又在直线y t =和椭圆C 上分别取点Q 和点E ,满足OQ OE ⊥(O 为坐标原点),连接EQ . (1)求t 的值,并证明直线AP 与圆222x y +=相切; (2)判断直线EQ 与圆222x y +=是否相切?若相切,请证明;若不相切,请说明理由. x

2. 已知椭圆221:143 x y C +=,在椭圆1C 上是否存在这样的点P ,过点P 引抛物线22:4C x y =的两条切线12,l l ,切点分别为,B C ,且直线BC 过点()1,1A ?若存在,指出这样的点P 有几个(不必求出点的坐标);若不存在,请说明理由. 二、课堂练习 1.已知椭圆22:194 x y C +=. 点P 为圆22:13M x y +=上任意一点,O 为坐标原点.设直线l 经过点P 且与椭圆C 相切,l 与圆M 相交于另一点A , 点A 关于原点O 的对称点为B ,证明:直线PB 与椭圆C 相切. 2.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与抛物线22(0)y px p =>共焦点2F ,抛物线上的点M 到y 轴的距离等于21MF -,且椭圆与抛物线的交点Q 满足252QF =. (1)求抛物线的方程和椭圆的方程; (2)过抛物线上的点P 作抛物线的切线y kx m =+交椭圆于A 、B 两点,求此切线在x 轴上的截距的取值范围. 三、课后作业 1.已知椭圆22:162 x y C +=,点()3,0A ,P 是椭圆C 上的动点. 若直线AP 与椭圆C 相切,求点P 的坐标. 2.对任意的椭圆()222210x y a b a b +=>>,有如下性质:若点()00,x y 是椭圆上的点,则椭圆在该点处的切线方程为00221x x y y a b +=.利用此结论解答下列问题.已知椭圆22143x y +=,若动点P 在直线3x y +=上,经过点P 的直线m ,n 与椭圆C 相切,切点分别为M ,N . 求证:直线MN 必经过一定点.

圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型

2017届高三第一轮复习专题训练之 圆锥曲线中的定点定值问题的四种模型 定点问题是常见的出题形式,化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量。直线过定点问题通法,是设出直线方程,通过韦达定理和已知条件找出k 和m 的一次函数关系式,代入直线方程即可。技巧在于:设哪一条直线?如何转化题目条件?圆锥曲线是一种很有趣的载体,自身存在很多性质,这些性质往往成为出题老师的参考。如果大家能够熟识这些常见的结论,那么解题必然会事半功倍。下面总结圆锥曲线中几种常见的几种定点模型: 模型一:“手电筒”模型 例题、(07山东)已知椭圆C :13 42 2=+y x 若直线m kx y l +=:与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点。求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标。 解:设1122(,),(,)A x y B x y ,由22 3412 y kx m x y =+??+=?得222 (34)84(3)0k x mkx m +++-=, 22226416(34)(3)0m k k m ?=-+->,22340k m +-> 2121222 84(3) ,3434mk m x x x x k k -+=-?=++ 222 2 121212122 3(4) ()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -?=+?+=+++=+ 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 且1AD BD k k ?=-, 1212122 y y x x ∴?=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 222222 3(4)4(3)1640343434m k m mk k k k --+++=+++, 整理得:22 71640m mk k ++=,解得:1222,7 k m k m =-=- ,且满足22 340k m +-> 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾; 当27k m =- 时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0)7 综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2 (,0).7 ◆方法总结:本题为“弦对定点张直角”的一个例子:圆锥曲线如椭圆上任意一点P 做相互垂直的直 线交圆锥曲线于AB ,则AB 必过定点)) (,)((2 222022220b a b a y b a b a x +-+-。(参考百度文库文章:“圆锥曲线的弦对定点张直角的一组性质”) ◆模型拓展:本题还可以拓展为“手电筒”模型:只要任意一个限定AP 与BP 条件(如=?BP AP k k 定值,=+BP AP k k 定值),直线AB 依然会过定点(因为三条直线形似手电筒,固名曰手电筒模型)。(参考优酷视频资料尼尔森数学第一季第13节) 此模型解题步骤: Step1:设AB 直线m kx y +=,联立曲线方程得根与系数关系,?求出参数范围; Step2:由AP 与BP 关系(如1-=?BP AP k k ),得一次函数)()(k f m m f k ==或者; Step3:将)()(k f m m f k ==或者代入m kx y +=,得定定y x x k y +-=)(。 ◆迁移训练 练习1:过抛物线M:px y 22 =上一点P (1,2)作倾斜角互补的直线PA 与PB ,交M 于A 、B 两点,求证:直线AB 过定点。(注:本题结论也适用于抛物线与双曲线)

高考之【圆锥曲线篇】-秒杀技巧切线方程

大招九圆锥曲线的切线方程及其应用 现行人教版统编教材高中数学第二册上、第75页例题2,给出了经过圆上一点的切线方程为;当在圆外时,过点引切 线有且只有两条,过两切点的弦所在直线方程为。那么,在圆锥曲线中,又将如何?我们不妨进行几个联想。 联想一:(1)过椭圆上一点切线方程为;(2)当在椭圆的外部时,过引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为: 证明:(1)的两边对求导,得,得,由点斜式得切线方程为,即。 (2)设过椭圆外一点引两条切线,切点分别为、。由(1)可知过、两点的切线方程分别为:、。又因是两条切线的交点,所以有、 。观察以上两个等式,发现、满足直线,所以过两切点、两点的直线方程为。 评注:因在椭圆上的位置(在椭圆上或椭圆外)的不同,同一方程表示直线的几何意义亦不同。 联想二:(1)过双曲线上一点切线方程为;(2)当在双曲线的外部时,过引切线有两条,

过两切点的弦所在直线方程为:。(证明同上) 联想三:(1)过圆锥曲线(A,C不全为零)上的点的切线方程为k;(2)当 在圆锥曲线(A,C不全为零)的外部时,过 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为: 证明:(1)两边对求导,得 得,由点斜式得切线方程为 化简得………………….① 因为…………………………………………………② 由①-②×2可求得切线方程为: (2)同联想一(2)可证。结论亦成立。 根据前面的特点和圆上点的切线方程,得到规律:过曲线上的点的切线方程为:把原方程中的用代换,用代换。若原方程中含有或的一次项,把用代换,用代换,得到的方程即为过该点的切线方程。当点在曲线外部时,过引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为: 通过以上联想可得出以下几个推论: 推论1:(1)过抛物线上一点切线方程为;(2)过抛物线的外部一点引两条切线,过两切点的弦所在直线方程为: 推论2:(1)过抛物线上一点切线方程为

高考★圆锥曲线★的基本公式推导

圆锥 曲线 的切 线 方程 在 历年高考题中出现,但是在高中教材及资料都涉及较少。本文主要探索圆锥曲线的切线方程及其应用。从而为解这一类题提供统一、清晰、简捷的解法。 【基础知识1:切线方程、极线方程】 【1-0】公式小结:x 2换成xx 0,y 2 换成yy 0,x 换成(x+x 0)/2,y 换成(y+y 0)/2. 【1-1】 椭圆的切线方程 : ①椭圆 12222=+b y a x 上一点),(00y x P 处的切线方程是 12020=+b yy a xx 。 ②过椭圆 12222=+b y a x 外一点),(00y x P 所引两条切线的切点弦方程是 12020=+b yy a xx 。 ③椭圆122 22=+b y a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是022222=-+C b B a A (也就是下篇文档所讲的硬解定理公式△=0的充要条件) 【1-2】双曲线的切线方程: ①双曲线12222=-b y a x 上一点),(00y x P 处的切线方程是 12020=-b yy a xx 。 ②过椭圆 12222=-b y a x 外一点),(00y x P 所引两条切线的切点弦方程是 12020=-b yy a xx 。 ③椭圆122 22=-b y a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是02 2222=--C b B a A 【1-3】抛物线的切线方程: 物线 px y 22 = 上一点),(00y x P 处的切线方程是 )(200x x p yy += ②过抛物线 px y 22 =外一点 处所引两条切线是)(200x x p yy += ③抛物线 px y 22 =与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是AC pB 22 = 【1-4】 基础知识的证明: 【公式一:曲线C 上切点公式证明】 1、第1种证明思路:过曲线上一点的切线方程 设曲线C 上某一点处 ),(00y x P 的 切 线 方 程 为)(00x x k y y -=-, 联立方程,令 0=?,得到k 的表达式, 再代入原始式,最后得切线方程式1)()(22 02202020=+=+b y a x b yy a xx (注: k 的表达式可以在草稿中巧用点差法求,具体见下) 2、第2种证明思路:点差法(求斜率,其余跟第一种方法一样) 证明:设某直线与曲线C 交于M 、N 两点坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,中点P ),(00y x

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