第一篇:直線與橢圓相交中點(diǎn)四邊形面積2013全國(guó)
直線與橢圓相交
xy2.[2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ]平面直角坐標(biāo)系xOy中,過(guò)橢圓M:+1.右焦點(diǎn)的63
1直線x+y-3=0交M于A,B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn),且OP的斜率為.2
C,D為M上兩點(diǎn),若四邊形ACBD的對(duì)角線CD⊥AB,求四邊形ACBD面積的最大值. 22??x+y-3=0,2.解:由?x2y2 1,??633?x?3,?x=0,解得?或? ?y=3.3y=-??3
6因此|AB|=33由題意可設(shè)直線CD的方程為y=x+n3),3
設(shè)C(x3,y3),D(x4,y4).
?y=x+n,?2222由?xy得3x+4nx+2n-6=0,=1??63
-2n±2(9-n)于是x3,43242因?yàn)橹本€CD的斜率為1,所以|CD|=2|x4-x3|=9-n.318 62由已知,四邊形ACBD的面積S9-n.296當(dāng)n=0時(shí),S取得最大值,最大值為36所以四邊形ACBD.3
第二篇:中點(diǎn)四邊形猜想與證明
中點(diǎn)四邊形猜想與證明
大連市第四十四中學(xué)初二八班***
猜想:四邊形中點(diǎn)連線為平行四邊形
即:如圖1-1,在四邊形ABCD中,E、F、G、H為四邊中點(diǎn)
求證:四邊形EFGH為平行四邊形
證明:如圖∵E、F為AD、AB的中點(diǎn)
∴EF//BD(三角形的中位線平行于第三邊)
同理:HG//BD
∴HG//EF(如果兩條直線都與第三條直線平行,那么這兩條直線也互相平行)
同理:EH//FG
∴四邊形EFGH是平行四邊形
(兩組對(duì)邊分別平行的四邊形是平行
四邊形)
FH
圖1-1圖1-2 B
那么:由已知條件:EF=HG=1/2BDFG=EH=1/2AC(三角形中位線定理)因?yàn)椤坝幸唤M鄰邊相等的平行四邊形是菱形”,所以當(dāng)EF=GF時(shí),即1/2BD=1/2AC,即BD=AC時(shí),平行四邊形EFGH是菱形
猜想:當(dāng)一個(gè)四邊形的兩條對(duì)角線相等時(shí),其中點(diǎn)四邊形是菱形。
例如:矩形的對(duì)角線相等
則:如圖1-2,在矩形ABCD中,E、F、G、H為四邊中點(diǎn)。
求證:四邊形EFGH是菱形
證明:∵E、F為AD、AB的中點(diǎn)
∴EF=1/2BD(三角形的中位線等于第三邊的一半)
同理:HG=1/2BD
∴HG=EF=1/2BD(等量代換)
同理:EH=FG=1/2AC
∴四邊形EFGH是平行四邊形
(兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行
四邊形)
∵AC=BD
∴1/2AC=1/2BD
即:EF=GF
∴平行四邊形EFGH是菱形(有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形)
同理上結(jié)論思路:
由已知條件:EF//HGFG//EH(三角形中位線定理)
因?yàn)椤坝幸粋€(gè)角是直角的平行四邊形是矩形”,所以當(dāng)∠EFG=90°時(shí),即∠1=90°,即∠AOB=90°時(shí),平行四邊形EFGH是矩形。
猜想:當(dāng)一個(gè)四邊形兩對(duì)角線互相垂直時(shí),其中點(diǎn)四邊形為矩形。
例如:菱形的對(duì)角線互相垂直。
則:如圖1-3,在菱形ABCD中,E、F、G、H為四邊中點(diǎn)。
求證:四邊形EFGH是矩形
證明:∵E、F為AD、AB的中點(diǎn)
∴EF//BD(三角形的中位線平行于第三邊)
同理:HG//BD
∴HG//EF(如果兩條直線都與第三條直線平行,那么這兩條直線也互相平行)
同理:FG//AC;EH//FG
∴四邊形EFGH是平行四邊形
(兩組對(duì)邊分別平行的四邊形是平行
四邊形)
∵四邊形ABCD是菱形
∴∠AOB=90°(菱形的對(duì)角線互相垂直)
∴∠FNO=∠AOB=90°(兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等)
∴∠EFG=∠FNO =90°(兩直線平行,同位角相等)
∴平行四邊形EFGH是矩形(有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形)
BF
H
圖1-3圖1-
4那么:因?yàn)檎叫瓮瑫r(shí)是矩形和菱形,所以滿(mǎn)足同時(shí)使中點(diǎn)四邊形為矩形和菱形的四邊形,其中點(diǎn)四邊形則可能是正方形。
猜想:當(dāng)一個(gè)四邊形的兩對(duì)角線相等且互相垂直時(shí),其中點(diǎn)四邊形是正方形。
例如:正方形的對(duì)角線相等且互相垂直。
則:如圖1-4,在正方形ABCD中,E、F、G、H為四邊中點(diǎn)。
求證:四邊形EFGH是正方形
證明:∵E、F為AD、AB的中點(diǎn)
∴EF//BD;EF=1/2BD(三角形的中位線平行于
第三邊且等于第三邊的一半)
同理:HG//BD;HG=1/2BD
∴HG//EF(如果兩條直線都與第三條直線平行,那么這兩條直線也互相平行)
HG=EF=1/2BD(等量代換)
同理:EH//AC//FG;EH=FG=1/2AC
∴四邊形EFGH是平行四邊形
(兩組對(duì)邊分別平行的四邊形是平行
四邊形)
∵四邊形ABCD是正方形
∴∠AOB=90°(正方形兩對(duì)角線互相垂直)
AC=BD(正方形兩對(duì)角線相等)
∴∠FNO=∠AOB=∠FNO =90°
(兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等;
兩直線平行,同位角相等)
1/2AC=1/2BD
即:EF=GF
∴平行四邊形EFGH是正方形
(有一個(gè)角是直角且有一組鄰邊相等的四邊形是正方形)
2010/4
第三篇:海倫公式與四邊形面積公式
海倫公式與四邊形面積公式
2007年08月01日 星期三 00:43 我們知道,已知三角形的三條邊長(zhǎng)度a,b,c(2p=a+b+c),就可以由海倫公式得到三角形的面積:
所以:已知圓內(nèi)接三角形的三邊長(zhǎng),其面積公式為海倫公式。事實(shí)上,對(duì)于圓內(nèi)接四邊形,已知其四邊形的四邊長(zhǎng)(不妨設(shè)其為a,b,c,d,2p=a+b+c+d),也可以求其面積,而且公式的形式與海倫公式相類(lèi)似:
證明:
設(shè)圓內(nèi)接四邊形ABCD中,AB=a,BC=b,CD=c,DA=d,設(shè)∠BAD=θ,則∠BCD=180°-θ,設(shè)其對(duì)角線BD=x,由余弦定理有:
聯(lián)立兩式解得:
第四篇:教輔:高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)-直線與圓﹑橢圓﹑雙曲線﹑拋物線
考點(diǎn)十五 直線與圓﹑橢圓﹑雙曲線﹑拋物線
一、選擇題
1.若直線x+(1+m)y-2=0與直線mx+2y+4=0平行,則m的值是()
A.1
B.-2
C.1或-2
D.-
答案 A
解析?、佼?dāng)m=-1時(shí),兩直線分別為x-2=0和x-2y-4=0,此時(shí)兩直線相交,不符合題意.②當(dāng)m≠-1時(shí),兩直線的斜率都存在,由兩直線平行可得解得m=1,故選A.2.(2020·廣州綜合測(cè)試)若直線kx-y+1=0與圓x2+y2+2x-4y+1=0有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是()
A.[-3,+∞)
B.(-∞,-3]
C.(0,+∞)
D.(-∞,+∞)
答案 D
解析 圓x2+y2+2x-4y+1=0的圓心為(-1,2),半徑為2,由題意可知圓心到直線kx-y+1=0的距離d=≤2,化簡(jiǎn),得32+≥0,故k∈(-∞,+∞).故選D.3.(2020·山東菏澤高三聯(lián)考)已知雙曲線-=1的一條漸近線上存在一點(diǎn)到x軸的距離與到原點(diǎn)O的距離之比為,則實(shí)數(shù)a的值為()
A.2
B.4
C.6
D.8
答案 B
解析 由題意,得該雙曲線的一條漸近線的斜率為=,則=,解得a=4.故選B.4.(2020·山東泰安四模)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn),OF為菱形OBFC的一條對(duì)角線,另一條對(duì)角線BC的長(zhǎng)為2,且點(diǎn)B,C在拋物線E上,則p=()
A.1
B.
C.2
D.2
答案 B
解析 由題意,得在拋物線上,代入拋物線的方程可得1=,∵p>0,∴p=,故選B.5.(2020·衡中高三質(zhì)量檢測(cè)一)已知橢圓C1:+y2=1(m>1)與雙曲線C2:-y2=1(n>0)的焦點(diǎn)重合,e1,e2分別為C1,C2的離心率,則()
A.m>n且e1e2>1
B.m>n且e1e2<1
C.m
D.m 答案 A 解析 由于橢圓C1與雙曲線C2的焦點(diǎn)重合,則m2-1=n2+1,則m2-n2=2>0,∵m>1,n>0,∴m>n.∵e1==,e2==,∴e1e2====>1,故選A.6.(2020·北京高考)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為O,焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l.P是拋物線上異于O的一點(diǎn),過(guò)P作PQ⊥l于Q,則線段FQ的垂直平分線() A.經(jīng)過(guò)點(diǎn)O B.經(jīng)過(guò)點(diǎn)P C.平行于直線OP D.垂直于直線OP 答案 B 解析 如圖所示,因?yàn)榫€段FQ的垂直平分線上的點(diǎn)到F,Q的距離相等,又點(diǎn)P在拋物線上,根據(jù)拋物線的定義可知|PQ|=|PF|,所以線段FQ的垂直平分線經(jīng)過(guò)點(diǎn)P.故選B.7.(多選)(2020·新高考卷Ⅰ)已知曲線C:mx2+ny2=1,() A.若m>n>0,則C是橢圓,其焦點(diǎn)在y軸上 B.若m=n>0,則C是圓,其半徑為 C.若mn<0,則C是雙曲線,其漸近線方程為y=± x D.若m=0,n>0,則C是兩條直線 答案 ACD 解析 對(duì)于A,若m>n>0,則mx2+ny2=1可化為+=1,因?yàn)閙>n>0,所以<,即曲線C表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓,故A正確;對(duì)于B,若m=n>0,則mx2+ny2=1可化為x2+y2=,此時(shí)曲線C表示圓心在原點(diǎn),半徑為的圓,故B不正確;對(duì)于C,若mn<0,則mx2+ny2=1可化為+=1,此時(shí)曲線C表示雙曲線,由mx2+ny2=0可得y=± x,故C正確;對(duì)于D,若m=0,n>0,則mx2+ny2=1可化為y2=,y=±,此時(shí)曲線C表示平行于x軸的兩條直線,故D正確.故選ACD.8.(多選)(2020·山東濰坊6月模擬)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,且|F1F2|=2,點(diǎn)P(1,1)在橢圓的內(nèi)部,點(diǎn)Q在橢圓上,則以下說(shuō)法正確的是() A.|QF1|+|QP|的最小值為2-1 B.橢圓C的短軸長(zhǎng)可能為2 C.橢圓C的離心率的取值范圍為 D.若=,則橢圓C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為+ 答案 ACD 解析 因?yàn)閨F1F2|=2,所以F2(1,0),|PF2|=1,所以|QF1|+|QP|=2-|QF2|+|QP|≥2-|PF2|=2-1,當(dāng)Q,F(xiàn)2,P三點(diǎn)共線時(shí),取等號(hào),故A正確;若橢圓C的短軸長(zhǎng)為2,則b=1,a=2,所以橢圓C的方程為+=1,又+>1,則點(diǎn)P在橢圓外,故B錯(cuò)誤;因?yàn)辄c(diǎn)P(1,1)在橢圓內(nèi)部,所以+<1,又a-b=1,所以b=a-1,所以+<1,即a2-3a+1>0,解得a>==,所以>,所以e=<,所以橢圓C的離心率的取值范圍為,故C正確;若=,則F1為線段PQ的中點(diǎn),所以Q(-3,-1),所以+=1,又a-b=1,所以+=1(a>1),即a2-11a+9=0(a>1),解得a===,所以=,所以橢圓C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為+,故D正確.故選ACD.二、填空題 9.(2020·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三6月模擬)以?huà)佄锞€y2=2x的焦點(diǎn)為圓心,且與拋物線的準(zhǔn)線相切的圓的方程為_(kāi)_______. 答案 2+y2=1 解析 拋物線y2=2x的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為x=-,焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為1,所以圓的圓心為,半徑為1,故圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為2+y2=1.10.(2020·北京高考)已知雙曲線C:-=1,則C的右焦點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)_______;C的焦點(diǎn)到其漸近線的距離是________. 答案(3,0) 解析 在雙曲線C中,a=,b=,則c==3,則雙曲線C的右焦點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,0).雙曲線C的漸近線方程為y=±x,即x±y=0,所以雙曲線C的焦點(diǎn)到其漸近線的距離為=.11.(2020·河南開(kāi)封高三3月模擬)已知F1,F(xiàn)2是橢圓E:+=1的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)M在E上,且∠F1MF2=,則△F1MF2的面積為_(kāi)_______. 答案 3 解析 由題意,設(shè)|MF1|=m,|MF2|=n,則m+n=2a,由余弦定理可得,4c2=m2+n2-2mncos=(m+n)2-mn=4a2-mn,又c2=a2-3,∴mn=12,∴△F1MF2的面積S=mnsin=3.12.(2020·株洲第二中學(xué)4月模擬)如圖,點(diǎn)F是拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn),點(diǎn)A,B分別在拋物線C和圓x2+(y-1)2=4的實(shí)線部分上運(yùn)動(dòng),且AB總是平行于y軸,則△AFB周長(zhǎng)的取值范圍是________. 答案(4,6) 解析 ∵拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F(0,1),準(zhǔn)線方程為y=-1,圓x2+(y-1)2=4的圓心F(0,1),半徑R=2,∴|FB|=2,|AF|=y(tǒng)A+1,|AB|=y(tǒng)B-yA,∴△AFB的周長(zhǎng)為|FB|+|AF|+|AB|=2+yA+1+yB-yA=3+yB,∵1 三、解答題 13.過(guò)原點(diǎn)O作圓x2+y2-8x=0的弦OA.(1)求弦OA的中點(diǎn)M的軌跡方程; (2)延長(zhǎng)OA到N,使|OA|=|AN|,求點(diǎn)N的軌跡方程. 解(1)設(shè)M的坐標(biāo)為(x,y),則A(2x,2y),因?yàn)辄c(diǎn)A在圓x2+y2-8x=0上,所以(2x)2+(2y)2-16x=0,即x2+y2-4x=0.又點(diǎn)O與A不重合,所以x≠0.因此,點(diǎn)M的軌跡方程為x2+y2-4x=0(x≠0). (2)設(shè)N(x,y),∵|OA|=|AN|,∴A為線段ON的中點(diǎn),∴A,又A在圓x2+y2-8x=0上,∴2+2-4x=0,即x2+y2-16x=0.又點(diǎn)O與A不重合,所以x≠0.因此,點(diǎn)N的軌跡方程為x2+y2-16x=0(x≠0). 14.(2020·全國(guó)卷Ⅱ)已知橢圓C1:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)F與拋物線C2的焦點(diǎn)重合,C1的中心與C2的頂點(diǎn)重合.過(guò)F且與x軸垂直的直線交C1于A,B兩點(diǎn),交C2于C,D兩點(diǎn),且|CD|=|AB|.(1)求C1的離心率; (2)若C1的四個(gè)頂點(diǎn)到C2的準(zhǔn)線距離之和為12,求C1與C2的標(biāo)準(zhǔn)方程. 解(1)因?yàn)闄E圓C1的右焦點(diǎn)為F(c,0),所以?huà)佄锞€C2的方程為y2=4cx,其中c=.不妨設(shè)A,C在第一象限,因?yàn)闄E圓C1的方程為+=1,所以當(dāng)x=c時(shí),有+=1?y=±,因此A,B的縱坐標(biāo)分別為,-.又因?yàn)閽佄锞€C2的方程為y2=4cx,所以當(dāng)x=c時(shí),有y2=4c·c?y=±2c,所以C,D的縱坐標(biāo)分別為2c,-2c,故|AB|=,|CD|=4c.由|CD|=|AB|,得4c=,即3·=2-22,解得=-2(舍去),=.所以C1的離心率為.(2)由(1)知a=2c,b=c,故橢圓C1:+=1,所以C1的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為(2c,0),(-2c,0),(0,c),(0,-c),C2的準(zhǔn)線方程為x=-c.由已知,得3c+c+c+c=12,解得c=2.所以a=4,b=2,所以C1的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1,C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=8x.一、選擇題 1.(2020·山東濟(jì)南二模)已知拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P在拋物線上且橫坐標(biāo)為4,則|PF|=() A.2 B.3 C.5 D.6 答案 C 解析 將x=4代入拋物線方程得P(4,4),根據(jù)拋物線定義得|PF|=4+=4+1=5.故選C.2.(2020·湖北荊州高三階段訓(xùn)練)某人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行軌道是以地心為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓,其軌道的離心率為e,設(shè)地球半徑為R,該衛(wèi)星近地點(diǎn)離地面的距離為r,則該衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面的距離為() A.r+R B.r+R C.r+R D.r+R 答案 A 解析 橢圓的離心率e=∈(0,1)(c為半焦距,a為長(zhǎng)半軸長(zhǎng)),設(shè)該衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面的距離為n,如圖: 則n=a+c-R,r=a-c-R,所以a=,c=,所以n=a+c-R=+-R=r+R.故選A.3.(2020·北京高考)已知半徑為1的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)(3,4),則其圓心到原點(diǎn)的距離的最小值為() A.4 B.5 C.6 D.7 答案 A 解析 設(shè)圓心為C(x,y),則=1,化簡(jiǎn)得(x-3)2+(y-4)2=1,所以圓心C的軌跡是以M(3,4)為圓心,1為半徑的圓,如圖.所以|OC|+1≥|OM|==5,所以|OC|≥5-1=4,當(dāng)且僅當(dāng)C在線段OM上時(shí)取得等號(hào),故選A.4.(2020·山東濰坊高密二模)已知雙曲線-=1的一條漸近線的傾斜角為,則雙曲線的離心率為() A.B. C. D.2 答案 A 解析 雙曲線-=1的一條漸近線的傾斜角為,tan=,所以該條漸近線方程為y=x,所以=,解得a=,所以c===2,所以雙曲線的離心率為e===.故選A.5.(2020·山西太原五中3月模擬)若過(guò)橢圓+=1內(nèi)一點(diǎn)P(2,1)的弦被該點(diǎn)平分,則該弦所在的直線方程為() A.8x+9y-25=0 B.3x-4y-5=0 C.4x+3y-15=0 D.4x-3y-9=0 答案 A 解析 設(shè)弦的兩端點(diǎn)分別為A(x1,y1),B(x2,y2),x1≠x2,P為AB的中點(diǎn),因?yàn)锳,B在橢圓上,所以+=1,+=1,兩式相減,得+=0,因?yàn)閤1+x2=4,y1+y2=2,可得=-,則所求直線的斜率k=-,因?yàn)樵撝本€過(guò)點(diǎn)P(2,1),所以所求直線的方程為y-1=-(x-2),整理,得8x+9y-25=0.故選A.6.(2020·山東淄博二模)當(dāng)α∈時(shí),方程x2cosα+y2sinα=1表示的軌跡不可能是() A.兩條直線 B.圓 C.橢圓 D.雙曲線 答案 B 解析 當(dāng)α∈時(shí),0 A.C的離心率為2 B.C的漸近線方程為y=±x C.動(dòng)點(diǎn)P到兩條漸近線的距離之積為定值 D.當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在雙曲線C的左支上時(shí),的最大值為 答案 AC 解析 對(duì)于雙曲線C:x2-=1,a=1,b=,c=2,所以雙曲線C的離心率為e==2,漸近線方程為y=±x,A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,y0),則x-=1,雙曲線C的兩條漸近線方程分別為x-y=0和x+y=0,則點(diǎn)P到兩條漸近線的距離之積為·==,C正確;當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在雙曲線C的左支上時(shí),|PF1|≥c-a=1,|PF2|=2a+|PF1|=|PF1|+2,===≤=,當(dāng)且僅當(dāng)|PF1|=2時(shí),等號(hào)成立,所以的最大值為,D錯(cuò)誤.故選AC.8.(多選)(2020·山東威海三模)已知拋物線y2=2px(p>0)上三點(diǎn)A(x1,y1),B(1,2),C(x2,y2),F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),則() A.拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-1 B.++=0,則||,||,||成等差數(shù)列 C.若A,F(xiàn),C三點(diǎn)共線,則y1y2=-1 D.若|AC|=6,則AC的中點(diǎn)到y(tǒng)軸距離的最小值為2 答案 ABD 解析 把點(diǎn)B(1,2)代入拋物線y2=2px,得p=2,所以?huà)佄锞€的準(zhǔn)線方程為x=-1,故A正確;因?yàn)锳(x1,y1),B(1,2),C(x2,y2),F(xiàn)(1,0),所以=(x1-1,y1),=(0,2),=(x2-1,y2),又由++=0,得x1+x2=2,所以||+||=x1+1+x2+1=4=2||,即||,||,||成等差數(shù)列,故B正確;因?yàn)锳,F(xiàn),C三點(diǎn)共線,所以直線斜率kAF=kCF,即=,所以=,化簡(jiǎn)得y1y2=-4,故C不正確;設(shè)AC的中點(diǎn)為M(x0,y0),因?yàn)閨AF|+|CF|≥|AC|,|AF|+|CF|=x1+1+x2+1=2x0+2,所以2x0+2≥6,得x0≥2,即AC的中點(diǎn)到y(tǒng)軸距離的最小值為2,故D正確.故選ABD.二、填空題 9.(2020·深圳調(diào)研二)已知橢圓C:+=1的右焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn),C上有且只有一個(gè)點(diǎn)P滿(mǎn)足|OF|=|FP|,則C的方程為_(kāi)_______. 答案 +=1 解析 根據(jù)對(duì)稱(chēng)性知P在x軸上,因?yàn)閨OF|=|FP|,故a=2c,又a2=3+c2,所以a=2,c=1,故橢圓C的方程為+=1.10.(2020·浙江高考)設(shè)直線l:y=kx+b(k>0),圓C1:x2+y2=1,C2:(x-4)2+y2=1,若直線l與C1,C2都相切,則k=________,b=________.答案 ?。?/p> 解析 由題意,兩圓圓心C1(0,0),C2(4,0)到直線l的距離等于半徑,即=1,=1,所以|b|=|4k+b|,所以k=0(舍去)或b=-2k,解得k=,b=-.11.如圖,正方形ABCD和正方形DEFG的邊長(zhǎng)分別為a,b(a0)經(jīng)過(guò)C,F(xiàn)兩點(diǎn),則=________.答案 1+ 解析 由題意可知D是拋物線y2=2ax(a>0)的焦點(diǎn),且D,又正方形DEFG的邊長(zhǎng)為b,所以F,因?yàn)镕在拋物線上,所以b2=2a,即b2-2ab-a2=0,所以2--1=0,解得=1+或1-,因?yàn)? 解析 如圖所示,設(shè)PnFn1,PnFn2與圓Gn分別切于點(diǎn)Bn,Cn.根據(jù)內(nèi)切圓的性質(zhì)可得,|PnBn|=|PnCn|,|BnFn1|=|AnFn1|,|AnFn2|=|CnFn2|,又點(diǎn)Pn是雙曲線En右支上一動(dòng)點(diǎn),∴|PnFn1|-|Fn2Pn|==,∴|AnFn1|-|AnFn2|=.∴an+cn-(cn-an)=.∴an=.∴a1+a2+…+a2020==.三、解答題 13.(2020·山東濟(jì)南二模)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左頂點(diǎn)和下頂點(diǎn)分別為A,B,|AB|=2,過(guò)橢圓焦點(diǎn)且與長(zhǎng)軸垂直的弦的長(zhǎng)為2.(1)求橢圓C的方程; (2)已知M為橢圓C上一動(dòng)點(diǎn)(M不與A,B重合),直線AM與y軸交于點(diǎn)P,直線BM與x軸交于點(diǎn)Q,證明:|AQ|·|BP|為定值. 解(1)由題意可知解得所以橢圓C的方程為+=1.(2)證明:A(-4,0),B(0,-2),設(shè)M(x0,y0),P(0,yP),Q(xQ,0),因?yàn)镸(x0,y0)在橢圓C上,所以x+4y=16,由A,P,M三點(diǎn)共線,得=,即yP=,同理可得xQ=.所以|AQ|·|BP|=|xQ+4|·|yP+2| =|·| =||=16.所以|AQ|·|BP|為定值16.14.(2020·福建高三畢業(yè)班質(zhì)量檢測(cè))已知定點(diǎn)F(0,1),P為x軸上方的動(dòng)點(diǎn),線段PF的中點(diǎn)為M,點(diǎn)P,M在x軸上的射影分別為A,B,PB是∠APF的平分線,動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為E.(1)求E的方程; (2)設(shè)E上點(diǎn)Q滿(mǎn)足PQ⊥PB,Q在x軸上的射影為C,求|AC|的最小值. 解 解法一:(1)設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)為O,因?yàn)镻A∥BM,所以∠APB=∠PBM,因?yàn)镻B是∠APF的平分線,所以∠APB=∠MPB,所以∠MPB=∠PBM,所以|BM|=|PM|,因?yàn)镸為線段PF的中點(diǎn),|BM|=,所以2|BM|=|PA|+1,因?yàn)閨PF|=2|PM|=2|BM|,所以|PF|=|PA|+1,因?yàn)镻為x軸上方的動(dòng)點(diǎn),所以點(diǎn)P到點(diǎn)F的距離等于點(diǎn)P到直線y=-1的距離,所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡E是頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)為F(0,1)的拋物線(原點(diǎn)除外),設(shè)E的方程為x2=2py(p>0,x≠0),則=1,所以p=2,所以E的方程為x2=4y(x≠0). (2)設(shè)點(diǎn)P,Q,所以點(diǎn)B,=,=,所以·=-(x2-x1)-=-·(x2-x1)[8+x1(x2+x1)]=0,因?yàn)閤2≠x1,且x1≠0,所以8+x1(x2+x1)=0,所以x2=--x1,所以|AC|=|x1-x2|=|2x1+|=|2x1|+|| ≥2=8,當(dāng)且僅當(dāng)x1=±2時(shí),等號(hào)成立,所以|AC|的最小值為8.解法二:(1)設(shè)點(diǎn)P(x0,y0),y0>0,x0≠0,所以點(diǎn)B,所以|AB|=,因?yàn)镻B是∠APF的平分線,所以點(diǎn)B到直線PF的距離d=|AB|,因?yàn)橹本€PF的方程為y-1=x,整理,得(y0-1)x-x0y+x0=0,所以d=,所以=,整理,得x=4y0(x0≠0),所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡E的方程為x2=4y(x≠0). (2)設(shè)點(diǎn)P,Q,所以點(diǎn)B,所以kPB==,因?yàn)镻Q⊥PB,所以直線PQ的方程為y-=-(x-x1),即y=-x+2+,代入E的方程得x2+x-8-x=0,所以x1x2=-8-x,即x2=--x1,所以|AC|=|x1-x2|=|2x1+|=|2x1|+|| ≥2 =8,當(dāng)且僅當(dāng)x1=±2時(shí),等號(hào)成立,所以|AC|的最小值為8. 橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程(第一課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明 甘肅省張掖市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 雒淑英 一.本課數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)、地位及作用分析: 本節(jié)課是《全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)(必修)·數(shù)學(xué)》(人民教育出版社中學(xué)數(shù)學(xué)室編著)第二冊(cè)(上)第八章第一節(jié)《橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程》第一課時(shí)。 用一個(gè)平面去截一個(gè)對(duì)頂?shù)膱A錐,當(dāng)平面與圓錐的軸夾角不同時(shí),可以得到不同的截口曲線,它們分別是圓、橢圓、拋物線、雙曲線,我們將這些曲線統(tǒng)稱(chēng)為圓錐曲線。圓錐曲線的發(fā)現(xiàn)與研究始于古希臘,當(dāng)時(shí)人們從純粹幾何學(xué)的觀點(diǎn)研究了這種與圓密切相關(guān)的曲線,它們的幾何性質(zhì)是圓的幾何性質(zhì)的自然推廣。17世紀(jì)初期,笛卡爾發(fā)明了坐標(biāo)系,人們開(kāi)始在坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上,用代數(shù)方法研究圓錐曲線。在這一章中,我們將繼續(xù)用坐標(biāo)法探究圓錐曲線的幾何特征,建立它們的方程,通過(guò)方程研究它們的簡(jiǎn)單性質(zhì),并用坐標(biāo)法解決一些與圓錐曲線有關(guān)的簡(jiǎn)單幾何問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題,進(jìn)一步感受數(shù)形結(jié)合的基本思想。 解析幾何是數(shù)學(xué)一個(gè)重要的分支,它溝通了數(shù)學(xué)中數(shù)與形、代數(shù)與幾何等最基本對(duì)象之間的聯(lián)系。在第七章中學(xué)生已初步掌握了解析幾何研究問(wèn)題的主要方法,并在平面直角坐標(biāo)系中研究了直線和圓這兩個(gè)基本的幾何圖形,在第八章,教材利用三種圓錐曲線進(jìn)一步深化如何利用代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題。由于教材以橢圓為重點(diǎn)說(shuō)明了求方程、利用方程討論幾何性質(zhì)的一般方法,然后在雙曲線、拋物線的教學(xué)中應(yīng)用和鞏固,因此“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”起到了承上啟下的重要作用。 本節(jié)內(nèi)容蘊(yùn)含了許多重要的數(shù)學(xué)思想方法,如:數(shù)形結(jié)合思想、化歸思想等。因此,教學(xué)時(shí)應(yīng)重視體現(xiàn)數(shù)學(xué)的思想方法及價(jià)值。 根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn),教學(xué)過(guò)程中可充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用,用動(dòng)態(tài)作圖優(yōu)勢(shì)為學(xué)生的數(shù)學(xué)探究與數(shù)學(xué)思維提供支持。二.教學(xué)目標(biāo)分析: 按照教學(xué)大綱的要求,根據(jù)教材分析和學(xué)情分析,確定如下教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)與技能目標(biāo): ①理解橢圓的定義。 ②掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,在化簡(jiǎn)橢圓方程的過(guò)程中提高學(xué)生的運(yùn)算能力。2.過(guò)程與方法目標(biāo): ①經(jīng)歷橢圓概念的產(chǎn)生過(guò)程,學(xué)習(xí)從具體實(shí)例中提煉數(shù)學(xué)概念的方法,由形象到抽象,從具體到一般,掌握數(shù)學(xué)概念的數(shù)學(xué)本質(zhì),提高學(xué)生的歸納概括能力。②鞏固用坐標(biāo)化的方法求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程。 ③對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法的滲透,培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思想方法分析和解決問(wèn)題的意識(shí)。3.情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo): ①充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)、觀察、思考、合作、探究、歸納、交流、反思,促進(jìn)形成研究氛圍和合作意識(shí)。 ②重視知識(shí)的形成過(guò)程教學(xué),讓學(xué)生知其然并知其所以然,通過(guò)學(xué)習(xí)新知識(shí)體會(huì)到前人探索的艱辛過(guò)程與創(chuàng)新的樂(lè)趣。 ③通過(guò)對(duì)橢圓定義的嚴(yán)密化,培養(yǎng)學(xué)生形成扎實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 ④通過(guò)經(jīng)歷橢圓方程的化簡(jiǎn),增強(qiáng)學(xué)生戰(zhàn)勝困難的意志品質(zhì)并體會(huì)數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)潔美、對(duì)稱(chēng)美。 ⑤利用橢圓知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用性和知識(shí)的力量,增強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和信 心。 三.教學(xué)問(wèn)題診斷: 1.教學(xué)的第一個(gè)問(wèn)題可能是橢圓是怎樣畫(huà)出的。教學(xué)中通過(guò)橢圓與圓的關(guān)系,讓學(xué)生觀察與操作,利用水杯及細(xì)繩建立直觀的概念,要鼓勵(lì)學(xué)生大膽操作。 問(wèn)題解決方案一:學(xué)生可能提出將圓柱形水杯換成圓錐。(解釋方法一致)問(wèn)題解決方案二:兩定點(diǎn)距離、繩長(zhǎng)與圖形的關(guān)系,通過(guò)操作,完善定義。2.教學(xué)的第二個(gè)問(wèn)題是橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)與化簡(jiǎn)中含有兩個(gè)根式的等式化簡(jiǎn)。 問(wèn)題解決方案:由于用兩邊同時(shí)平方法化簡(jiǎn)較為繁瑣,有些學(xué)生完成可能的有困難,老師要及時(shí)加以指導(dǎo)。如果學(xué)生有能力掌握,可運(yùn)用方案二“等差數(shù)列法”或方案三“三角換元法” 降低難度。 3.教學(xué)的第三個(gè)問(wèn)題可能是豎橢圓方程的得出。 問(wèn)題解決方案:可以利用類(lèi)比“化歸”的思想,通過(guò)翻折和旋轉(zhuǎn)的方式實(shí)現(xiàn)圖形變換,從而利用焦點(diǎn)在x軸上橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程得到焦點(diǎn)在y軸上橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,避免繁瑣、重復(fù)的推導(dǎo)過(guò)程。四.教法特點(diǎn)以及預(yù)期效果分析: 本節(jié)課采用啟發(fā)式與試驗(yàn)探究式相結(jié)合的教學(xué)方式。 在啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程中,以問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng)。教學(xué)設(shè)計(jì)突出了對(duì)問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì),教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的思維發(fā)展變化不斷追問(wèn),使學(xué)生對(duì)問(wèn)題本質(zhì)的思考逐步深入,思維水平不斷提高。 通過(guò)學(xué)生試驗(yàn)的方法進(jìn)行教學(xué)。本節(jié)課主要是通過(guò)直觀感知、操作確認(rèn)歸納出橢圓的定義。在試驗(yàn)中注重?cái)?shù)學(xué)的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性。本節(jié)課立足教材,重視對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的觀察、操作等活動(dòng)獲得數(shù)學(xué)結(jié)論,把合情推理作為一個(gè)重要的推理方式融入到學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中. 通過(guò)學(xué)生反思,自己總結(jié)歸納學(xué)習(xí)內(nèi)容,構(gòu)建知識(shí)鏈。在總結(jié)時(shí)采用“一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、兩種方法、三種思想”的方式,學(xué)生目標(biāo)明確,學(xué)習(xí)重點(diǎn)清晰,易于掌握。 新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),要求教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者、合作者和促進(jìn)者,使教學(xué)過(guò)程成為師生交流、積極互動(dòng)、共同發(fā)展的過(guò)程,“提出問(wèn)題,體驗(yàn)數(shù)學(xué),感知數(shù)學(xué),數(shù)建立數(shù)學(xué),鞏固新知,歸納提煉”。本節(jié)課采用讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探究、合作交流及教師啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方法,按照“創(chuàng)設(shè)情境、意義建構(gòu)、數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)應(yīng)用、回顧反思、鞏固提高”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,并以多媒體手段輔助教學(xué),使學(xué)生經(jīng)歷實(shí)踐、觀察、猜想、論證、交流、反思等理性思維的基本過(guò)程,切實(shí)改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。第五篇:第五屆全國(guó)高中數(shù)學(xué)青年教師觀摩與評(píng)比活動(dòng):《橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程》教案與說(shuō)課稿