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數學高考解題方法圓錐曲線

教育 更新时间:2025-01-17 18:05:25
搞定所有圓錐曲線相切以及和相切有關的問題

先來個簡單的,關于圓的切線和切點弦

1. 關于圓圓的切線:

數學高考解題方法圓錐曲線(數學大神修煉之路)1

記法:見面分一半。同樣适合橢圓和雙曲線,見下文。

數學高考解題方法圓錐曲線(數學大神修煉之路)2

證明:圓心到直線的距離等于半徑即可。

圓的切點弦:

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證明:設而不求的思想應用極緻。以下證明過程需仔細斟酌,之後的橢圓,雙曲線,抛物線的相關證明方法一樣。就不一一列出了。

數學高考解題方法圓錐曲線(數學大神修煉之路)5

應用:

數學高考解題方法圓錐曲線(數學大神修煉之路)6

分析:此題可直接應用切點弦的結論,将2和3分别分給x和y,可求出切點弦所在直線方程。

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分析:此題求弦長,所以弦所在的直線方程必不可少,可應用切點弦結論先求出AB所在直線方程,然後根據圓的弦長公式求出弦長。

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分析:此題是過C點做的圓的切線,根據結論可以求出AB直線方程,又直線AB恰好經過橢圓的右焦點和上頂點,分别令x=0和y=0,可求出橢圓的右焦點和上頂點坐标,分别是(1,0)和(0,2),所以c=1,b=2.橢圓方程即可求得!

開始加深難度,關于圓錐曲線的切線,分别是橢圓、雙曲線和抛物線

2. 橢圓橢圓的切線:

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橢圓的切點弦:

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3. 雙曲線雙曲線切線:

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雙曲線的切點弦:

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4.抛物線抛物線的切線:

(由于抛物線的标準方程有4個,這裡用開口向右的為例,其他同理)

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記法:見面分一半。二次項與圓方法相同,但是要注意一次項的分法

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抛物線的切點弦:

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掌握了切點弦的基本操作後,對于圓錐曲線的相關問題大有幫助,前方高能,結論犀利,如果對切點弦的結論沒記住的話,請向上翻閱,鞏固後向下閱讀!

數學高考解題方法圓錐曲線(數學大神修煉之路)21

切點弦過定點問題:

結論:直線動點,切弦過定

橢圓:直線上一動點引橢圓兩切線,則過兩切點的直線必過定點。

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雙曲線:直線上一動點引雙曲線兩切線,則過兩切點的直線必過定點。

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直線上一動點引抛物線兩切線,則過兩切點的直線必過定點。

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證明:

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由于結論中的定點坐标,不好記憶,故需要同學學會該定理的推導方法,考試中直接應用即可。

應用:

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分析:第一問,我們已經學會切線所在直線的公式,無需要類比,即可寫出切線方程

第二問,利用切線方程,推導出直線AB恒過定點。

答案:略

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答案:略

繼續深入,割線情況

5.現在引入割線,這裡用橢圓舉例,其他同理。

割線與切點弦共存,結論很多,并且有些在高考中不會涉及,這裡選取一些對高考有幫助的,同時方便記憶的。

如圖:橢圓外一點P,過P做橢圓的兩條切線,切點分别為A,B,過P做橢圓的割線交橢圓于C,D,交直線AB與點Q。

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結論一:切弦與割,倒數等差(|PC|,|PQ|,|PD|的倒數成等差數列)

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給出證明:

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本結論的靈感來源于圓,在圓中這個結論很容易通過相似證明,繼而在橢圓中也依然成立。感興趣的同學可以動手證明一下圓中的結論!

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應用:

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分析:此題是在抛物線中探尋該結論,證明方法仿照例題的證明方法,注意過程中的化斜為直,這樣方便把長度的倍數關系轉化到坐标的比例關系。依據結論可知,|PC|,|PQ|,|PD|的倒數成等差數列,故所求必然是定值。

結論二:切弦與割,對應比例(|PC|/|PD|=|QC|/|QD|)

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結論三:以上兩個結論,反之亦然,即如果滿足“倒數等差”或“對應比例”,則它們必是切點弦和割線關系應用:

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分析:根據反之亦然,可知,若P,Q,C,D四個點行程的線段滿足對應成比例的關系,則點Q的軌迹必在橢圓的切點弦上,答案瞬間可以做出。

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分析:

第一問,通過直線曲線聯立分别解出B點和C點的坐标,再解出線段AC的中點坐标,和直線BO的方程,發現直線BO過AC中點,即直線BO平分線段AC。

第二問,如若沒有我們今天的結論,這道題難度非常之大,不僅僅是思路的問題,更是計算結果準确度的問題,因為此題少有數字多為字母。

由于M、N、P、Q四個點做出的四條線段,滿足對應的比例關系,所以Q點一定在切點弦所在直線上,又此題知道離心率,所以最後答案最好用同一個字母c表示。

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分析:解法同上題

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