5.二次曲線在高考中的應(yīng)用
二次曲線在高考數(shù)學(xué)中占有十分重要的地位,是高考的重點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。通過以二次曲線為載體,與平面向量、導(dǎo)數(shù)、數(shù)列、不等式、平面幾何等知識進(jìn)行綜合,結(jié)合數(shù)學(xué)思想方法,并與高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識融為一體,考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力及創(chuàng)新能力,其設(shè)問形式新穎、有趣、綜合性很強(qiáng)。本文關(guān)注近年部分省的高考二次曲線問題,給予較深入的剖析,這對形成高三復(fù)習(xí)的新的教學(xué)理念將有著積極的促進(jìn)作用。
(1).重視二次曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)與平面向量的巧妙結(jié)合。
(2).重視二次曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)與導(dǎo)數(shù)的有機(jī)聯(lián)系。
(3).重視二次曲線性質(zhì)與數(shù)列的有機(jī)結(jié)合。
(4).重視解析幾何與立體幾何的有機(jī)結(jié)合。
4. 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系:(在這里我們把圓包括進(jìn)來)
(1).首先會判斷直線與圓錐曲線是相交、相切、還是相離的
a.直線與圓:一般用點(diǎn)到直線的距離跟圓的半徑相比(幾何法),也可以利用方程實(shí)根的個數(shù)來判斷(解析法).
b.直線與橢圓、雙曲線、拋物線一般聯(lián)立方程,判斷相交、相切、相離
c.直線與雙曲線、拋物線有自己的特殊性
(2).a.求弦所在的直線方程;;b.根據(jù)其它條件求圓錐曲線方程
(3).已知一點(diǎn)A坐標(biāo),一直線與圓錐曲線交于兩點(diǎn)P、Q,且中點(diǎn)為A,求P、Q所在的直線方程
(4).已知一直線方程,某圓錐曲線上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對稱,求某個值的取值范圍(或者是圓錐曲線上否存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對稱)
3.圓錐曲線
(1).橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)
![]()
橢圓
=1的參數(shù)方程為:
(
為參數(shù))。
(2)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)
![]()
雙曲線
=1的參數(shù)方程為:
(
為參數(shù))。
(3).拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)
平面內(nèi),到一個定點(diǎn)F和一條直線
的距離相等的點(diǎn)的軌跡,叫做拋物線。定點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線
叫做拋物線的準(zhǔn)線。
四種標(biāo)準(zhǔn)方程的聯(lián)系與區(qū)別:由于選取坐標(biāo)系時,該坐標(biāo)軸有四種不同的方向,因此拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程有四種不同的形式。拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的四種形式為:
,
,其中:
① 參數(shù)
的幾何意義:焦參數(shù)
是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,所以
恒為正值;
值越大,張口越大;
等于焦點(diǎn)到拋物線頂點(diǎn)的距離。
②標(biāo)準(zhǔn)方程的特點(diǎn):方程的左邊是某變量的平方項(xiàng),右邊是另一變量的一次項(xiàng),方程右邊一次項(xiàng)的變量與焦點(diǎn)所在坐標(biāo)軸的名稱相同,一次項(xiàng)系數(shù)的符號決定拋物線的開口方向,即對稱軸為
軸時,方程中的一次項(xiàng)變量就是
, 若
的一次項(xiàng)前符號為正,則開口向右,若
的一次項(xiàng)前符號為負(fù),則開口向左;若對稱軸為
軸時,方程中的一次項(xiàng)變量就是
, 當(dāng)
的一次項(xiàng)前符號為正,則開口向上,若
的一次項(xiàng)前符號為負(fù),則開口向下。
拋物線的簡單幾何性質(zhì)
|
方程 |
設(shè)拋物線 |
||||||
|
性質(zhì) |
焦點(diǎn) |
范圍 |
對稱性 |
頂點(diǎn) |
離心率 |
準(zhǔn)線 |
通徑 |
|
|
|
關(guān)于 |
原點(diǎn) |
|
|
|
拋物線
的參數(shù)方程為:
(t為參數(shù))。
(4).圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線統(tǒng)稱圓錐曲線)的統(tǒng)一定義
與一定點(diǎn)的距離和一條定直線的距離的比等于常數(shù)的點(diǎn)的軌跡叫做圓錐曲線,定點(diǎn)叫做焦點(diǎn),定直線叫做準(zhǔn)線、常數(shù)叫做離心率,用e表示,當(dāng)0<e<1時,是橢圓,當(dāng)e>1時,是雙曲線,當(dāng)e=1時,是拋物線.
3.參數(shù)方程與普通方程
我們現(xiàn)在所學(xué)的曲線方程有兩大類,其一是普通方程,它直接給出了曲線上點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之間的關(guān)系;其二是參數(shù)方程,它是通過參數(shù)建立了曲線上的點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之間的(間接)關(guān)系,參數(shù)方程中的參數(shù),可以明顯的物理、幾何意義,也可以無明顯意義.
要搞清楚參數(shù)方程與含有參數(shù)的方程的區(qū)別,前者是利用參數(shù)將橫、縱坐標(biāo)間接地連結(jié)起來,
2.二元二次方程是圓方程的充要條件
“A=C≠0且B=0”是一個一般的二元二次方程
表示圓的必要條件.
二元二次方程
表示圓的充要條件為“A=C≠0、B=0且
”,它可根據(jù)圓的一般方程推導(dǎo)而得.
2. 圓
(1)圓方程的三種形式
標(biāo)準(zhǔn)式:
,其中點(diǎn)(a,b)為圓心,r>0,r為半徑,圓的標(biāo)準(zhǔn)方程中有三個待定系數(shù),使用該方程的最大優(yōu)點(diǎn)是可以方便地看出圓的圓心坐標(biāo)與半徑的大。
一般式:
,其中
為圓心
為半徑,,圓的一般方程中也有三個待定系數(shù),即D、E、F.若已知條件中沒有直接給出圓心的坐標(biāo)(如題目為:已知一個圓經(jīng)過三個點(diǎn),求圓的方程),則往往使用圓的一般方程求圓方程.
參數(shù)式:以原點(diǎn)為圓心、r為半徑的圓的參數(shù)方程是
(其中θ為參數(shù)).
以(a,b)為圓心、r為半徑的圓的參數(shù)方程為
(θ為參數(shù)),θ的幾何意義是:以垂直于y軸的直線與圓的右交點(diǎn)A與圓心C的連線為始邊、以C與動點(diǎn)P的連線為終邊的旋轉(zhuǎn)角,如圖所示.
三種形式的方程可以相互轉(zhuǎn)化,其流程圖為:
![]()
1.直線
(1).直線的傾斜角和斜率
直線的的斜率為k,傾斜角為α,它們的關(guān)系為:k=tanα;
若A(x1,y1),B(x2,y2),則
。
(2) .直線的方程
a.點(diǎn)斜式:
; b.斜截式:
;
c.兩點(diǎn)式:
; d.截距式:
;
e.一般式:
,其中A、B不同時為0.
(3).兩直線的位置關(guān)系
兩條直線
,
有三種位置關(guān)系:平行(沒有公共點(diǎn));相交(有且只有一個公共點(diǎn));重合(有無數(shù)個公共點(diǎn)).在這三種位置關(guān)系中,我們重點(diǎn)研究平行與相交。
若直線
、
的斜率分別為
、
,則
∥![]()
![]()
=
,
⊥![]()
![]()
·
=-1。
(4)點(diǎn)、直線之間的距離
點(diǎn)A(x0,y0)到直線
的距離為:d=
。
兩點(diǎn)之間的距離:|AB|=![]()
2、平面向量與三角函數(shù)的交匯是近年來的考查熱點(diǎn),一般服出現(xiàn)在解答題的前三大題里,在復(fù)習(xí)中,應(yīng)加強(qiáng)這種類型試題的訓(xùn)練。
1、平面向量部分的復(fù)習(xí)應(yīng)該注重向量的工具作用,緊緊圍繞數(shù)形結(jié)合思想,揚(yáng)長避短,解決問題;
(二)09高考預(yù)測
預(yù)計(jì)向量基本概念、向量基本運(yùn)算等基礎(chǔ)問題,通常為選擇題或填空題出現(xiàn);而用向量與三角函數(shù)、解三角形等綜合的問題,通常為解答題,難度以中檔題為主。
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