tft每日頭條

 > 教育

 > 高考圓錐曲線大題速解

高考圓錐曲線大題速解

教育 更新时间:2024-12-25 23:09:58
在高考數學的圓錐曲線中,有很多神奇的問法,比如

(1)在x軸上是否存在點Q,使得∠PQM ∠PQN=180°

(2)在x軸上是否存在一點B使得∠ABM=∠ABN;

(3)在x軸上是否存在定點Q,使得直線QA與直線QB恰關于x軸對稱;

(4)在x軸上是否存在一點T,使得點B關于x軸的對稱點落在直線TC上。

看似毫無相關的問法,實際上是同一個問題,不妨拿出手裡的紙和筆畫出以上幾個圖形,通過幾何語言對其進行适當的轉化,我們能發現他們都是同一個問題。(如果條件不允許,手中沒有紙和筆,那等讀完全文後再去體驗也不遲!)我們把這個問題稱為“張角問題”。

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)1

世界就像“太極”中描述的那樣,有陰必有陽,有神奇的問法,必有神奇的結論。關于本文的張角問題,自然會牽扯進一批結論,它們可以解決一大類關于“角平分線”的問題。今天分享三個張角問題的結論,并配有大量相應模拟練習題,助您秒題愉快!

焦點弦張角

橢圓準線與長軸的交點,對于相應焦點及焦點弦的兩個端點,所形成的張角相等。

如圖:∠AGF=∠BGF

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)2

雙曲線準線與實軸的交點,對于相應焦點及焦點弦的兩個端點,所形成的張角相等。

如圖:∠AGF=∠BGF

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)3

抛物線準線與對稱軸的交點,對于其焦點及焦點弦的兩個端點,所形成的張角相等。

如圖:∠AGF=∠BGF

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)4

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)5

定點弦張角

該結論實際上是焦點弦結論的一般情況。即我們不要求弦非過焦點不可,隻需過x軸上某一定點,那麼必有相應的點去形成張角相等。

  1. 過橢圓任意定點N(t,0)的弦AB,則必有點G(a^2/t,0),且G對點N,A,B所形成的張角相等。
  2. 過雙曲線任意定點N(t,0)的弦AB,則必有點G(a^2/t,0),且G對點N,A,B所形成的張角相等。
  3. 過抛物線任意定點N(t,0)的弦AB,則必有點G(-t,0),且G對點N,A,B所形成的張角相等。

由于這三個圖形狀态與焦點弦的狀态類似,我們隻用橢圓的情況加以示範(∠AGN=∠BGN),對于雙曲線和抛物線的情況,請仿照上述定理!

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)6

【實戰演練】

已知橢圓C的左、右焦點分别為F1、F2,且F2也是抛物線E:y^2=4x的焦點,P為橢圓C與抛物線E在第一象限的交點,且|PF2|=5/3.

(1)求橢圓C的方程;

(2)若直線y=k(x﹣1)與橢圓C交于R,S兩點,問是否在x軸上存在一點T,使得當k變動時,總有∠OTS=∠OTR?說明理由.

【分析】

(1)根據抛物線的性質和定義求出橢圓c的值和點P的坐标,然後再代入橢圓方程,可解得橢圓方程;

(2)直線y=k(x﹣1)過點(1,0),正是橢圓的右焦點,故根據結論,可以輕松得到定點T的坐标應該是右準線與x軸的交點,點T的坐标是(4,0),解答過程還是要按部就班,下面給出詳細過程,方便參考。

【詳解】

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)7

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)8

【變式練習1】

在平面直角坐标系xOy中,橢圓C的焦距等于短軸長,抛物線E:x^2=8y的焦點是橢圓C的一個頂點.

(1)求橢圓C的方程;

(2)若過點Q(1,0)的直線l與橢圓C交于A,B兩點,問是否在x軸上存在一點T,使得∠ATQ=∠BTQ?若存在,求出點T的坐标,若不存在,說明理由.

【分析】

(1)由題意得關于a,b,c的方程組,求解得到a,b的值,則橢圓方程可求;

(2)此題的點Q不是橢圓的焦點,但是由第二組結論我們依然知道定點T的坐标,若Q(t,0),則T(a^2/t,0),根據結論答案瞬間求出!注意解題過程的嚴密性,如果用點斜式設直線方程,要考慮直線l的斜率存在與不存在兩種情況!

【詳解】

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)9

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)10

【變式練習2】

已知焦點在y軸上的橢圓C,右短軸的端點為A,上焦點為F,△ABF為等腰直角三角形,且M(1,0)為線段OA的中點.

(1)求橢圓C的方程;

(2)過點M任作一條直線與橢圓C相交于兩點P,Q,試問在x軸上是否存在定點N,使得∠PNM=∠QNM?若存在,求出點N的坐标;若不存在,說明理由。

【分析】此題與之前題型不同,橢圓方程的焦點是在y軸上的,而點M依然在x軸上,看起來之前的結論并不成立。但事實上,當所過定點不在長軸,而在短軸時候,該結論依然成立,隻需要把對應的a^2換成b^2即可,也是由于結論是在方程的視角下推出的,所謂長軸短軸自然是無所謂的。即此題的定點坐标應該是(b^2/t,0),此題的詳解略,給出得數,詳細過程大家自行完成。

【答案】(1)略(2)(4,0)

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)11

雙切線張角問題

過橢圓外一點P作橢圓的兩條切線,則點P對切點與焦點的張角相等。

即:∠APF1=∠BPF2

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)12

過雙曲線外一點P作橢圓的兩條切線,則點P對切點與焦點的張角相等。

即:∠APF1=∠BPF2

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)13

過抛物線外一點P作抛物線的兩條切線,則點P對切點與焦點的張角相等。(抛物線的另一個焦點在無窮遠處,即P與另一個焦點的連線平行于對稱軸)

即:∠APF=∠BPF’

高考圓錐曲線大題速解(高考數學圓錐曲線變幻莫測)14

本條結論對于高中數學來講,有些高端,目前未在高考題或模拟中出現過,這裡僅未廣大教師群體提供知識上的擴展,提升教學能力。列舉一道練習題,不在贅述解析。

【例題】過點P(2,0)作抛物線x^2=4y的切線PA(斜率不為0),為焦點,試研究直線PF、PA、PB斜率的關系。

關注我,私信發送【焦點弦張角】五個字,獲得獨家編輯《焦點弦張角練習題》共計14題,分教師版和學生版兩闆,助您數學能力大漲!,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关教育资讯推荐

热门教育资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved