1、本章整合知识网络专题探究专题一、轨迹问题【例1】 已知A(0,7),B(0,7),C(12,2),以C为一个焦点作过A,B的椭圆,求椭圆的另一个焦点F的轨迹方程思路分析:先根据椭圆的定义列出关系式,再将其坐标化即可解:|AC|13,|BC|15,|AB|14,又|AF|AC|BF|BC|,|AF|BF|BC|AC|2,故点F的轨迹是以A,B为焦点,实轴长为2的双曲线的一支又c7,a1,b248,故点F的轨迹方程是y21(y1)【例2】 已知动圆E与圆A:(x4)2y22外切,与圆B:(x4)2y22内切,试确定动圆圆心E的轨迹思路分析:先利用两圆内切和外切表示圆心距,再利用双曲线定义求解解:设
2、动圆E的半径为r,则由已知|AE|r,|BE|r,所以|AE|BE|2.又A(4,0),B(4,0),所以|AB|8,2|AB|.根据双曲线的定义知,点E的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的右支【互动探究】 若例2条件“与圆B:(x4)2y22内切”改为“与圆B:(x4)2y24外切”则结论如何?解:设动圆E的半径为r,|EB|EA|2|AB|8,点E的轨迹为双曲线的一支【例3】 过双曲线x2y21上一点Q引直线xy2的垂线,垂足为N.求线段QN的中点P的轨迹方程思路分析:先找到P点和Q点坐标之间的关系,再利用Q点坐标满足双曲线方程,间接求得P点的轨迹解:设动点P的坐标为(x,y),点Q的坐标为(
3、x1,y1),则点N的坐标为(2xx1,2yy1)因为点N在直线xy2上,所以2xx12yy12.又因为PQ垂直于直线xy2,所以1,即xyy1x10.联立解得又点Q在双曲线x2y21上,所以xy1,将代入,得动点P的轨迹方程是2x22y22x2y10.专题二、离心率问题【例4】 椭圆1(ab0)的焦距为2c,若直线y2x与椭圆的一个交点的横坐标恰为c,则椭圆的离心率等于()A. B. C.1 D.1解析:当xc时,由1,得y.又交点在y2x上,交点坐标为.2ca.21,即e22e10,解得e1.0e1,e1.答案:D【例5】 点P是双曲线1(a0,b0)和圆x2y2a2b2的一个交点,且2P
4、F1F2PF2F1,其中F1和F2是双曲线的两个焦点,则双曲线的离心率为_解析:由圆x2y2a2b2,得x2y2c2,圆过焦点F1和F2.F1PF290.又2PF1F2PF2F1,PF1F230,PF2F160.如图所示于是|PF2|=c,|PF1|=c. 由双曲线的定义,有c-c=2a,e=.答案:+1【例6】 已知双曲线1(a0,b0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60的直线与双曲线的右支有且仅有一个交点,试求此双曲线离心率的取值范围解:设双曲线的斜率为正的一条渐近线的斜率为k,则k,即,e211()24,e2,即此双曲线离心率的取值范围为2,)专题三、与圆锥曲线有关的最值问题与圆锥曲线
5、有关的最值问题,大都是些综合性问题,解法灵活,技巧性强,涉及代数、三角、几何诸方面的知识,现把这类问题的求解策略与方法介绍如下:(1)平面几何法平面几何法求最值问题,主要是运用圆锥曲线的定义和平面几何知识求解(2)目标函数法建立目标函数解与圆锥曲线有关的最值问题,是常规方法,其关键是选取适当的变量建立目标函数【例7】 已知F1,F2为椭圆x21的两个焦点,AB是过焦点F1的一条动弦,求ABF2面积的最大值思路分析:ABF2的面积是由直线AB的斜率k确定的,因此可构建以k为自变量的目标函数,用代数的方法求函数的最大值解:由题意,知|F1F2|2.经分析,当直线AB的斜率不存在时,不满足题意故设直
6、线AB的方程为ykx1,代入椭圆的方程2x2y22,得(k22)x22kx10,则xAxB,xAxB,|xAxB|.|F1F2|xAxB|2222.当,即k0时,ABF2的面积最大,为.【例8】 已知点A(4,2),F为抛物线y28x的焦点,点M在抛物线上移动,当|MA|MF|取最小值时,点M的坐标为()A(0,0) B(1,2)C(2,2) D.解析:如图,过点M作抛物线的准线l的垂线,垂足为E.由抛物线的定义知|MF|ME|.当点M在抛物线上移动时,|ME|MA|的值在变化,显然当M移到M时,A,M,E三点共线,|ME|MA|最小,此时AMOx.把y2代入y28x,得x,所以M的坐标为,故
7、选D.答案:D【例9】 设F1,F2是椭圆1(ab0)的两个焦点,P是椭圆上任一点,那么|PF1|PF2|的最大值为_解析:根据基本不等式“(a0,b0)”的变形“ab2”,得|PF1|PF2|22a2,当且仅当|PF1|PF2|,即P是短轴端点时,取等号所以|PF1|PF2|的最大值为a2.答案:a2【例10】 长为3的线段AB的两个端点在抛物线y22x上移动,M为AB的中点,则M点到y轴的最短距离为_解析:如图,抛物线y22x的准线为l:x,过A,B,M分别作AA,BB,MM垂直于l,垂足分别为A,B,M.由抛物线定义,知|AA|FA|,|BB|FB|.又M为AB中点,由梯形中位线定理,得|MM|(|AA|BB|)(|FA|FB|)|AB|3.x1(x为M点的横坐标,当且仅当AB过抛物线的焦点时取“”)x最小值为1,即M点到y轴的最短距离为1.答案:1