1、解析几何单元易错题练习一考试内容:椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程.双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质.抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质.二考试要求:掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程.掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质.掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质.了解圆锥曲线的初步应用.【注意】圆锥曲线是解析几何的重点,也是高中数学的重点内容,高考中主要出现三种类型的试题:考查圆锥曲线的概念与性质;求曲线方程和轨迹;关于直线与圆锥曲线的位置关系的问题.三基础知识:椭圆及其标准方程椭圆的定义:椭圆的定义中,平面
2、内动点与两定点 1F、 2的距离的和大于| 1F2|这个条件不可忽视.若这个距离之和小于| 1F2|,则这样的点不存在;若距离之和等于| 12|,则动点的轨迹是线段 1F2.2.椭圆的标准方程: 2byax( a b0) , 2bxy( a b0).3.椭圆的标准方程判别方法:判别焦点在哪个轴只要看分母的大小:如果 2x项的分母大于2y项的分母,则椭圆的焦点在 x 轴上,反之,焦点在 y 轴上.4.求椭圆的标准方程的方法: 正确判断焦点的位置; 设出标准方程后,运用待定系数法求解.椭圆的简单几何性质椭圆的几何性质:设椭圆方程为12bax( a b0). 范围: -axa,-b xb,所以椭圆位
3、于直线 x= 和 y= b所围成的矩形里. 对称性:分别关于 x 轴、y 轴成轴对称,关于原点中心对称.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心. 顶点:有四个 1A(-a ,0) 、 2(a,0) 1B(0,-b ) 、 2(0,b).线段 12、 B2分别叫做椭圆的长轴和短轴.它们的长分别等于 2a 和 2b,a 和 b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长. 所以椭圆和它的对称轴有四个交点,称为椭圆的顶点. 离心率:椭圆的焦距与长轴长的比 ace叫做椭圆的离心率 .它的值表示椭圆的扁平程度.0e1.e 越接近于 1 时,椭圆越扁;反之,e 越接近于 0 时,椭圆就越接近于圆.2.椭圆的第二定义 定义:平
4、面内动点 M 与一个顶点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数 ace(e1时,这个动点的轨迹是椭圆. 准线:根据椭圆的对称性,12byax( a b0)的准线有两条,它们的方程为 cax2.对于椭圆12bxay( 0)的准线方程,只要把 x 换成 y 就可以了,即 cy2.3.椭圆的焦半径:由椭圆上任意一点与其焦点所连的线段叫做这点的焦半径.设 1F(-c ,0) , 2(c,0)分别为椭圆12byax( a b0)的左、右两焦点,M(x,y)是椭圆上任一点,则两条焦半径长分别为 eMF1, eF2.椭圆中涉及焦半径时运用焦半径知识解题往往比较简便.椭圆的四个主要元素 a、b、c、e 中有
5、2a=b+ 2c、 a两个关系,因此确定椭圆的标准方程只需两个独立条件.4.椭圆的参数方程椭圆12byax( a b0)的参数方程为cosinxyb( 为参数).说明 这里参数 叫做椭圆的离心角.椭圆上点 P 的离心角 与直线 OP 的倾斜角 不同:tnt; 椭圆的参数方程可以由方程12byax与三角恒等式 1sinco22相比较而得到,所以椭圆的参数方程的实质是三角代换. 92.椭圆 2(0)ab的参数方程是cosixayb.5.椭圆的的内外部(1)点 0(,)Pxy在椭圆21()xyab的内部201xab.(2)点 0(,)在椭圆2(0)的外部20y.6. 椭圆的切线方程 椭圆21()xy
6、ab上一点 0(,)Pxy处的切线方程是021xyab.(2)过椭圆2(外一点 0(,)所引两条切线的切点弦方程是021xyab.(3)椭圆21(0)xyab与直线 0AxByC相切的条件是 22AaBbc双曲线及其标准方程双曲线的定义:平面内与两个定点 1F、 2的距离的差的绝对值等于常数 2a(小于| 1F2|)的动点 M的轨迹叫做双曲线.在这个定义中,要注意条件 2a| 12F|,这一条件可以用“三角形的两边之差小于第三边”加以理解.若 2a=| 12|,则动点的轨迹是两条射线;若 2a| 12|,则无轨迹.若 1MF 2时,动点 M的轨迹仅为双曲线的一个分支,又若 M 2F时,轨迹为双
7、曲线的另一支.而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中应为“差的绝对值”.双曲线的标准方程:12byax和12bxa(a0,b0).这里 22acb,其中| 12|=2c.要注意这里的 a、b、c 及它们之间的关系与椭圆中的异同.3.双曲线的标准方程判别方法是:如果 2x项的系数是正数,则焦点在 x 轴上;如果2y项的系数是正数,则焦点在 y 轴上.对于双曲线,a 不一定大于 b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题: 正确判断焦点的位置; 设出标准方程后,运用待定系数法求解.双曲线的简单几何性质双曲线12byax的实轴长为 2
8、a,虚轴长为 2b,离心率 ace1,离心率 e 越大,双曲线的开口越大.双曲线 2的渐近线方程为xaby或表示为02by.若已知双曲线的渐近线方程是xnmy,即 0ny,那么双曲线的方程具有以下形式: kynxm22,其中 k 是一个不为零的常数.双曲线的第二定义:平面内到定点(焦点)与到定直线(准线)距离的比是一个大于 1 的常数(离心率)的点的轨迹叫做双曲线.对于双曲线12byax,它的焦点坐标是(-c ,0)和(c,0) ,与它们对应的准线方程分别是 cax2和2.双曲线 2(,)ab的焦半径公式21|()|PFe,22|()|PFex.双曲线的内外部点 0(,)Pxy在双曲线21(0
9、,)xyab的内部201xyab.点 0(,)在双曲线2(,)的外部20.双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12byax渐近线方程:20xyabxab.若渐近线方程为0双曲线可设为2.若双曲线与12byax有公共渐近线,可设为2byax( 0,焦点在 x 轴上, 0,焦点在y 轴上).双曲线的切线方程双曲线21(0,)xyab上一点 0(,)Pxy处的切线方程是021xyab.(2)过双曲线2(,外一点 0(,)所引两条切线的切点弦方程是021xyab.(3)双曲线21(0,)xyab与直线 AxByC相切的条件是 22ABc.抛物线的标准方程和几何性质1抛物线的定义:平面内到
10、一定点(F)和一条定直线(l)的距离相等的点的轨迹叫抛物线。这个定点F 叫抛物线的焦点,这条定直线 l 叫抛物线的准线。需强调的是,点 F 不在直线 l 上,否则轨迹是过点 F 且与 l 垂直的直线,而不是抛物线。2抛物线的方程有四种类型: pxy、 pxy2、 y2、 pyx2.对于以上四种方程:应注意掌握它们的规律:曲线的对称轴是哪个轴,方程中的该项即为一次项;一次项前面是正号则曲线的开口方向向 x 轴或 y 轴的正方向;一次项前面是负号则曲线的开口方向向 x 轴或y 轴的负方向。3抛物线的几何性质,以标准方程 y2=2px 为例(1)范围:x0;(2)对称轴:对称轴为 y=0,由方程和图
11、像均可以看出;(3)顶点:O(0,0) ,注:抛物线亦叫无心圆锥曲线(因为无中心) ;(4)离心率:e=1,由于 e 是常数,所以抛物线的形状变化是由方程中的 p 决定的;(5)准线方程 2px;(6)焦半径公式:抛物线上一点 P(x1,y1) ,F 为抛物线的焦点,对于四种抛物线的焦半径公式分别为(p0):2 21 1:;:2ppyxPFyxPFy(7)焦点弦长公式:对于过抛物线焦点的弦长,可以用焦半径公式推导出弦长公式。设过抛物线y2=2px(pO )的焦点 F 的弦为 AB,A(x1,y1) ,B (x2,y2) ,AB 的倾斜角为 ,则有|AB|=x 1+x2+p以上两公式只适合过焦点
12、的弦长的求法,对于其它的弦,只能用“弦长公式”来求。(8)直线与抛物线的关系:直线与抛物线方程联立之后得到一元二次方程:x 2+bx+c=0,当 a0 时,两者的位置关系的判定和椭圆、双曲线相同,用判别式法即可;但如果 a=0,则直线是抛物线的对称轴或是和对称轴平行的直线,此时,直线和抛物线相交,但只有一个公共点。4.抛物线 pxy2上的动点可设为 P),2(yp或 或)2,(pt P (,)xy,其中 2px.5.二次函数24()bacabcx(0)的图象是抛物线:(1)顶点坐标为24(,)bc;(2)焦点的坐标为2(,b;(3)准线方程是241acby.6.抛物线的内外部点 0(,)Pxy
13、在抛物线 (0)ypx的内部2(0)ypx.点 在抛物线2的外部 .点 0(,)xy在抛物线 ()yx的内部2()yx.点 P在抛物线20p的外部 0p.点 0(,)xy在抛物线 ()xy的内部2()xy.点 在抛物线2的外部 .点 0(,)Pxy在抛物线 (0)xpy的内部2(0)xpy.点 在抛物线2的外部 .7. 抛物线的切线方程抛物线 pxy2上一点 0(,)Py处的切线方程是 00()ypx.(2)过抛物线 pxy2外一点 0(,)Py所引两条切线的切点弦方程是 00()ypx.(3)抛物线(0)ypx与直线 ABC相切的条件是2pBAC.(六).两个常见的曲线系方程过曲线 1(,)
14、f, 2()0fxy的交点的曲线系方程是2,xy( 为参数 ).共焦点的有心圆锥曲线系方程221xyakb,其中2max,kb.当2in,kab时,表示椭圆; 当22min,abk时,表示双曲线.直线与圆锥曲线相交的弦长公式 2211()()ABxy或22122()|tan|tABkx co(弦端点A ),(),(21yx,由方程 0)y,x(Fbk消去 y 得到 02bxa, , 为直线 AB的倾斜角, k为直线的斜率). (八).圆锥曲线的两类对称问题(1)曲线 (,)0Fxy关于点 0(,)Pxy成中心对称的曲线是 0(2-,)0Fxy.(2)曲线 关于直线 ABC成轴对称的曲线是22(
15、)(), 0AxByCxy.四基本方法和数学思想椭圆焦半径公式:设 P(x0,y0)为椭圆12ba(ab0)上任一点,焦点为 F1(-c,0),F2(c,0),则0201,exaFexaP(e 为离心率) ;双曲线焦半径公式:设 P(x0,y0)为双曲线12byax( a0,b0)上任一点,焦点为 F1(-c,0),F2(c,0),则:(1)当 P 点在右支上时, 0201,exPFe;(2)当 P 点在左支上时, x;(e 为离心率) ;另:双曲线12byax(a0,b0)的渐进线方程为02bya;抛物线焦半径公式:设 P(x0,y0)为抛物线 y2=2px(p0)上任意一点,F 为焦点,则
16、 20pxPF;y2=2px(p0)上任意一点,F 为焦点, 20px;涉及圆锥曲线的问题勿忘用定义解题;共渐进线xaby的双曲线标准方程为(2bya为参数, 0) ;计算焦点弦长可利用上面的焦半径公式,一般地,若斜率为 k 的直线被圆锥曲线所截得的弦为 AB, A、B 两点分别为 A(x1,y1)、B(x2,y2) ,则弦长 4)(11212122 xxkxAB)(2121212 yyyk,这里体现了解析几何“设而不求”的解题思想;椭圆、双曲线的通径(最短弦)为 ab,焦准距为 p= cb,抛物线的通径为 2p,焦准距为 p; 双曲线12byax(a0 ,b0)的焦点到渐进线的距离为 b;中
17、心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆,双曲线方程可设为 Ax2+Bx21;抛物线 y2=2px(p0)的焦点弦(过焦点的弦)为 AB,A(x1,y1) 、B(x2,y2),则有如下结论:(1)ABx1+x2+p; (2)y1y2= p2,x1x2= 42p;过椭圆1byax(ab0)左焦点的焦点弦为 AB,则 )(221xeaB,过右焦点的弦)(2e;对于 y2=2px(p0)抛物线上的点的坐标可设为( py20,y0 ),以简化计算;处理椭圆、双曲线、抛物线的弦中点问题常用代点相减法,设 A(x1,y1) 、B(x2,y2)为椭圆12byax(ab0)上不同的两点,M(x0,y0)是 AB 的中点
18、,则 KABKOM= 2ab;对于双曲线2(a0 ,b0) ,类似可得:KAB.KOM= 2ab;对于 y2=2px(p0)抛物线有 KAB 21yp求轨迹的常用方法:(1)直接法:直接通过建立 x、y 之间的关系,构成 F(x,y)0,是求轨迹的最基本的方法;(2)待定系数法:所求曲线是所学过的曲线:如直线,圆锥曲线等,可先根据条件列出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数,代回所列的方程即可;(3)代入法(相关点法或转移法):若动点 P(x,y)依赖于另一动点 Q(x1,y1)的变化而变化,并且 Q(x1,y1)又在某已知曲线上,则可先用 x、y 的代数式表示 x1、y1,再将 x1、y1
19、 带入已知曲线得要求的轨迹方程;(4)定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某已知曲线的定义,则可由曲线的定义直接写出方程;(5)参数法:当动点 P(x,y)坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将 x、y均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程。例题 1 求过点(2,1)且与两坐标所围成的三角形面积为 4 的直线方程。错解:设所求直线方程为1byax。(2,1)在直线上,2, 又4ab,即 ab = 8 , 由、得 a = 4,b = 2。故所求直线方程为 x + 2 y = 4 。剖析:本题的“陷阱”是直线与两坐标轴所围成的三角形面积的表示。上述解法中,由
20、于对截距概念模糊不清,误将直线在 x 轴和 y 轴上的截距作距离使用而掉入“陷阱” 。事实上,直线与两坐标轴所围成的三角形面积为 21ba,而不是 21ab。故所求直线方程应为:x + 2 y = 4,或( 2+1)x - 2( -1)y 4 = 0,或( - 1)x - 2( +1)y +4 = 0。例题 2 求过点 A(-4,2)且与 x 轴的交点到(1,0)的距离是 5 的直线方程。错解:设直线斜率为 k,其方程为 y 2 = k(x + 4) ,则与 x 轴的交点为(-4- k,0) ,5124,解得 k = - 51。故所求直线的方程为 x + 5y 6 = 0 。剖析:题中仅考虑了
21、斜率存在的情况,忽视了斜率不存在的情况,即经过 A 且垂直于 x 轴的直线,落入“陷阱” 。其实 x = - 4 也符合题意。例题 3 求过点(1,1)且横、纵截距相等的直线方程。错解:设所求方程为1ay,将(1,1)代入得 a = 2,从而得所求直线方程为 x + y 2 = 0。剖析:上述错解所设方程为 ,其中不含横、纵截距为 0 的特殊情形,事实上,横、纵截距为 0且过点(1,1)的直线 y = x 也符合条件。例题 4 已知圆的方程为 x2 + y2 + ax + 2y + a2 = 0 ,一定点为 A(1,2) ,要使过 A 点作圆的切线有两条,求 a 的取值范围。错解:将圆的方程配
22、方得: ( x + 2a)2 + ( y + 1 )2 = 43a。其圆心坐标为 C( 2a, 1) ,半径 r 432a。当点 A 在圆外时,过点 A 可作圆的两条切线,则 AC r 。即22)1()1(a 432a。即 a2 + a + 9 0,解得 aR 。剖析:本题的“陷阱”是方程 x2 + y2 + ax + 2y + a 2= 0 表示圆的充要条件,上述解法仅由条件得出 AC r ,即 a2 + a + 9 0,却忽视了 a 的另一制约条件 4 3 a2 0。事实上,由 a2 + a + 9 0 及 4 3 a2 0 可得 a 的取值范围是(32,) 。例题 5 已知直线 L:y
23、= x + b 与曲线 C:y = 21x有两个公共点,求实线 b 的取值范围。错解:由21,xy消去 x 得:2y2 - 2by + b2 1 = 0。 ( * ) L 与曲线 C 有两个公共点, = 4b2 8 ( b2 1 ) 0,解得 2b剖析:上述解法忽视了方程 y = 21中 y 0 , 1 x 1 这一限制条件,得出了错误的结论。事实上,曲线 C 和直线 L 有两个公共点等价于方程( *)有两个不等的非负实根。021b-y )8(4 121解得 1 b 2。例题 6 等腰三角形顶点是 A(4,2) ,底边的一个端点是 B(3,5) ,求另一个端点 C 的轨迹方程。错解:设另一个端
24、点的坐标为( x ,y ) ,依题意有:AC= B,即:2)()(=22)()4( (x - 4)2 + (y - 2) 2 = 10 即为 C 点的轨迹方程。这是以 A(4,2)为圆心、以为半径的圆。剖析:因为 A、B、C 三点为三角形三个顶点,所以 A、B、C 三点不共线,即 B、C 不能重合,且不能为圆 A 一直径的两个端点,这正是解题后没有对轨迹进行检验,出现增解,造成的解题错误。事实上,C 点的坐标须满足 53yx,且24yx,故端点 C 的轨迹方程应为(x - 4)2 + ( y-2 )2 = 10 ( x 3,y 5;x 5,y 1)。它表示以(4,2)为圆心,以 10为半径的圆
25、,除去(3,5) (5,-1)两点。例题 7 求 z = 3 x + 5 y 的最大值和最小值,使式中的 x ,y 满足约束条件: 351yx 错解:作出可行域如图 1 所示,过原点作直线 L0:3 x + 5 y = 0 。由于经过 B 点且与 L0 平行的直线与原点的距离最近,故 z = 3 x + 5 y 在 B 点取得最小值。解方程组153yx,得 B 点坐标为(3,0) , z 最小3 35 0=9。由于经过 A 点且与 L0 平行的直线与原点的距离最大,故 z = 3x + 5y 在 A 点取得最大值。 解方程组 153yx,得 A 点坐标为( 23,5) 。 z 最大3 25 =
26、 17 。剖析:上述解法中,受课本例题的影响,误 认为在对过原点的直线 L0 的平行移动中,与原点 距离最大的直线所经过的可行域上的点,即为目标函数 Z 取得最大值的点。反之,即为 Z 取得 最小值的点,并把这一认识移到不同情况中加以应 用,由此造成了解题失误。事实上,过原点作直线 L0:3x + 5y = 0,由 于使 z = 3x + 5y 0 的区域为直线 L0 的右上方,而使 z = 3x + 5y 0 的区域为 L0 的左下方。由图知:z = 3x + 5y 应在 A 点取得 最大值,在 C 点取得最小值。解方程组 351yx,得 C(2,1) 。 z 最小3 (2)5 (1)= 1
27、1。例题 8 已知正方形 ABCD 对角线 AC 所在直线方程为 xy .抛物线 cbxf2)(过 B,D 两点 (1)若正方形中心 M 为(2,2)时,求点 N(b,c)的轨迹方程。(2)求证方程 xf)(的两实根 1, 2x满足 2|1解答:(1)设 ,(,)0BsDs因为 B,D 在抛物线上 所以22()()sSbc两式相减得28ssb 则 5代入(1)得 40sc 28s故点 (,)Nc的方程 ()xy是一条射线。(2)设 ,0BtsDts同上2()()(1)2bcttt (1)-(2)得12t(3) (1)+(2)得2(0(4)sbtc (3)代入(4)消去 t得2210bc得2(1
28、)4bc又 ()fx即2()x的两根 12,x满足 12xb 12xc2211|( 4xbc故 1|。易错原因:审题不清,忽略所求轨迹方程的范围。例题 9 已知双曲线两焦点 12,F,其中 1为2(1)4yx的焦点,两点 A (-3,2) B (1,2)都在双曲线上, (1)求点 1的坐标;(2)求点 2的轨迹方程,并画出轨迹的草图;(3)若直线 yxt与2F的轨迹方程有且只有一个公共点,求实数 t 的取值范围。解答:(1)由2(1)4yx得:2(1)4()xy,故 1(,0)F(2)设点 2(,)F,则又双曲线的定义得 22|AFB又 1|A 22|B或 211|4AFB点 的轨迹是以 ,为
29、焦点的椭圆10x除去点 (1,0),4或 22(1)()184xy除去点(,),4图略。(3)联列:2(1)()184yxt消去 y得22()()xt整理得:223(46)810xtt当 0A时 得 3 从图可知: ,(3,)t,又因为轨迹除去点 (1,0),4 所以当直线过点 (10),时也只有一个交点,即 1t或 5(,23,),5t易错原因:(1)非标准方程求焦点坐标时计算易错;(2)求点 2F的轨迹时易少一种情况;(3)对有且仅有一个交点误认为方程只有一解。例题 10 已知圆 1:21yxO,圆 :2O0912xyx都内切于动圆,试求动圆圆心的轨迹方程。错解:圆 O2: 092,即为
30、6)5(2所以圆 O2 的圆心为 ),5(2,半径 42r,而圆 1:21yxO的圆心为 )(1O,半径 1,设所求动圆圆心 M 的坐标为(x,y),半径为 r则 |1r且 4|2r,所以 3|21MO即 3)5(2yxyx,化简得 0649806yx即149)(为所求动圆圆心的轨迹方程。剖析:上述解法将 |21MO=3 看成 3|21MO,误认为动圆圆心的轨迹为双曲线,这是双曲线的概念不清所致。事实上,| 3|21表示动点 M 到定点 1及 2的距离差为一常数 3。且 35|21O,点 M 的轨迹为双曲线右支,方程为)4(149)25(2xyx例题 11 点 P 与定点 F(2,0)的距离和
31、它到直线 x=8 的距离比是 1:3,求动点 P 与定点)3,45(1距离的最值。错解:设动点 P(x,y)到直线 x=8 的距离为 d,则,3|PF即 31|8|)2(xy两边平方、整理得 29)4(52y=1 (1)由此式可得:22)4(15yx因为221)3()4(|P 22)3()9(yy67)(82y所以 |1P1534max剖析 由上述解题过程知,动点 P(x,y)在一椭圆上,由椭圆性质知,椭圆上点的横纵坐标都是有限制的,上述错解在于忽视了22y这一取值范围,由以上解题过程知, |1P的最值可由二次函数在区间上的单调性给予解决即:当3y时, 23|max1P例题 12 已知双曲线)
32、0,(2by的离心率 e=32, 过点 A( b,0)和 B(a,0)的直线与原点的距离为 23,直线 y=kx+m ),(mk与该双曲线交于不同两点 C、D,且 C、D 两点都在以 A 为圆心的同一圆上,求 m 的取值范围。错解 由已知,有222413bea解之得: 1,32ba所以双曲线方程为13yx把直线 y=kx+m 代入双曲线方程,并整理得: 036)31(22mkx所以 0122km(1)设 CD 中点为 ),(0yxP,则 AP CD,且易知: 202031,31kykx所以kmkAP13121432m (2)将(2)式代入(1)式得 04 解得 m4 或 0故所求 m 的范围是
33、 ),(),(剖析 上述错解,在于在减元过程中,忽视了元素之间的制约关系,将 3142k代入(1) 式时,m 受 k 的制约。因为 02 所以 4故所求 m 的范围应为 m4 或041m例题 13 椭圆中心是坐标原点,长轴在 x 轴上,离心率 23e,已知点 P( 23,)到椭圆上的点最远距离是 7,求这个椭圆的方程。错解 设所求椭圆方程为)0(12bayx因为 2acb12e,所以 a=2b于是椭圆方程为 42byx设椭圆上点 M(x,y)到点 P)23,0(的距离为 d,则:2)(yxd 493)1(42yby 34)21(2b所以当1时,有 1,72max2d所以所求椭圆方程为142y剖
34、析 由椭圆方程)0(2bax得 by由(1)式知 2d是 y 的二次函数,其对称轴为 21上述错解在于没有就对称轴在区间 ,b内或外进行分类,其正解应对 f(y)=34)21(32y的最值情况进行讨论:(1)当b,即时34)2(max2fd=7 1b,方程为142yx(2)当b1, 即 时,7)(maxfd213,与b矛盾。综上所述,所求椭圆方程为 42yx例题 15 已知双曲线12,问过点 A(1,1)能否作直线 l,使 与双曲线交于 P、Q 两点,并且 A为线段 PQ 的中点?若存在,求出直线 l的方程,若不存在,说明理由。错解 设符合题意的直线 l存在,并设 ),(21xP、 ),(2y
35、Q则 )2(1221yx(1) )(得 )(2121x)3()(2121yy因为 A(1,1)为线段 PQ 的中点,所以 )5(421x将(4)、(5)代入(3)得)(2211yx若 21x,则直线 l的斜率 21k所以符合题设条件的直线 存在。其方程为 01yx剖析 在(3)式成立的前提下,由 (4)、 (5)两式可推出(6)式,但由(6) 式不能推出(4)(5)两式,故应对所求直线进行检验,上述错解没有做到这一点,故是错误的。应在上述解题的基础上,再由 12yx得 0342x根据 08,说明所求直线不存在。例题 15 已知椭圆134)(:2yxC,F 为它的右焦点,直线 l过原点交椭圆 C
36、 于 A、B 两点。求|FBA是否存在最大值或最小值?若不存在,说明理由。错解 设 A、B 两点坐标分别为 ),(Ayx、 ),(B因为 3,42ba, 所以 12bac,4,2cae又椭圆中心为(1,0),右准线方程为 x=5, 所以15|AxF即)5(2|AxF,同理)(21|BF所以 |B)()(541BAAxx设直线 l的方程为 y=kx,代入椭圆方程得 096)43(2xk所以 BAx229,436xkBA代入(1)式得 |F)435(12k所以 42|3BA,所以 FBA|有最小值 3,无最大值。剖析 上述错解过程忽视了过原点斜率不存在的直线,当 l的斜率不存在时,有 |F52所以
37、 BA|有最小值为 3,最大值为 25/4课后练习题1、圆 x2 + 2x + y2 + 4y 3 = 0 上到直线 x + y + 1 = 0 的距离等于 2的点共有( )A、1 个 B、 2 个 C、 3 个 D、 4 个分析:这里直线和圆相交,很多同学受思维定势的影响,错误地认为圆在此直线的两侧各有两点到直线的距离为 ,导致错选( D ) 。事实上,已知圆的方程为:(x +1)2 + (y+2) 2 = 8,这是一个以(-1,-2 )为圆心,以 2 为半径的圆,圆的圆心到直线x + y + 1 = 0 的距离为 d= 2= ,这样只需画出(x +1)2 + (y+2) 2 = 8和直线
38、x + y + 1 = 0 以及和 x + y + 1 = 0 的距离为 2的平行直线即可。如图 2 所示,图中三个点 A、 B、C 为所求,故应选(C ) 。2、过定点(1,2)作两直线与圆22150kxy相切,则 k 的取值范围是A k2 B -32 D 以上皆不对解 答:D易错原因:忽略题中方程必须是圆的方程,有些学生不考虑 24EF3、设双曲线21(0)xyab的半焦距为 C,直线 L 过 (,0)ab两点,已知原点到直线 L 的距离为 4C,则双曲线的离心率为A 2 B 2 或3C 2 D 3解 答:D易错原因:忽略条件 0ab对离心率范围的限制。4、已知二面角 l的平面角为 ,PA
39、 ,PB ,A ,B 为垂足,且 PA=4,PB=5 ,设 A、B到二面角的棱 的距离为别为 yx,,当 变化时,点 ),(yx的轨迹是下列图形中的A B C D解 答: D易错原因:只注意寻找 ,xy的关系式,而未考虑实际问题中 ,xy的范围。5、若曲线24y与直线 (2)kx+3 有两个不同的公共点,则实数 k 的取值范围是A 01k B 30C 314D 10k解 答:C易错原因:将曲线24yx转化为2xy时不考虑纵坐标的范围;另外没有看清过点(2,-3)且与渐近线 x平行的直线与双曲线的位置关系。6、已知圆 32+y =4 和 直线 y=mx 的交点分别为 P、Q 两点,O 为坐标原点
40、, 则OPOQ=( )A 1+m 2 B 215mC 5 D 10正确答案: C 错因:学生不能结合初中学过的切割线定OPOQ等于切线长的平方来解题。7、双曲线 92x 4y1 中,被点 P(2,1)平分的弦所在直线方程是( )A 8x-9y=7 B 8x+9y=25 C 4x-9y=16 D 不存在正确答案:D 错因:学生用 “点差法”求出直线方程没有用“”验证直线的存在性。8、已知 是三角形的一个内角,且 sin+cos = 51则方程 x 2siny 2cos =1 表示( )A 焦点在 x 轴上的双曲线 B 焦点在 y 轴上的双曲线C 焦点在 x 轴上的椭圆 D 焦点在 y 轴上的椭圆
41、正确答案:D 错因:学生不能由 sin +cos = 51判断角 为钝角。9、过抛物线的焦点 F 作互相垂直的两条直线,分别交准线于 P、Q 两点,又过 P、Q 分别作抛物线对称轴 OF 的平行线交抛物线于 MN 两点,则 MN F 三点A 共圆 B 共线 C 在另一条抛物线上 D 分布无规律正确答案:B 错因:学生不能结合图形灵活应用圆锥曲线的第二定义分析问题。10、已知实数 x,y 满足 3x2+2y2=6x,则 x2+y2 的最大值是( )A、 29B、4 C、5 D、2正确答案:B错误原因:忽视了条件中 x 的取值范围而导致出错。11、过点(0,1)作直线,使它与抛物线 xy42仅有一
42、个公共点,这样的直线有( )A.1 条 B.2 条 C. 3 条 D. 0 条正确答案:C错解:设直线的方程为 1kxy,联立 12kxy,得 x42,即: 0)42(kx,再由 0,得 k=1,得答案 A.剖析:本题的解法有两个问题,一是将斜率不存在的情况考虑漏掉了,另外又将斜率 k=0 的情形丢掉了,故本题应有三解,即直线有三条。12、已知动点 P(x,y)满足225(1)()|341|xyxy,则 P 点的轨迹是 ( )A、直线 B、抛物线 C、双曲线 D、椭圆正确答案:A错因:利用圆锥曲线的定义解题,忽视了(1,2)点就在直线 3x+4y-11=0 上。13、在直角坐标系中,方程 02
43、31yxyx所表示的曲线为( )A一条直线和一个圆 B一条线段和一个圆 C一条直线和半个圆 D一条线段和半个圆正确答案:D 错因:忽视定义取值。14、设 1F和 2为双曲线142yx的两个焦点,点在双曲线上且满足9021PF,则P的面积是( ) 。A.1 B. 25C. 2 D. 5正解:A 142yx5,Ca 4|21PF6| 22121PFPF又 902221)(| 联立解得 |2 121PFS误解:未将 4|1PF两边平方,再与联立,直接求出 |21PF。15、已知对称轴为坐标轴的双曲线的渐近线方程为)0,(,baxy,若双曲线上有一点 M(0,yx) ,使 |00xba,那双曲线的交点
44、( ) 。在 轴上 B.在 轴上 C.当 a时在 x轴上 D. 当 ba时在 y轴上正解:B。 由 0ybx得0yb,可设 0,,此时 OM的斜率大于渐近线的斜率,由图像的性质,可知焦点在 轴上。所以选 B。误解:设双曲线方程为2ab,化简得:222bxayb,代入 0(,)xy,22200y, 0, 焦点在 x轴上。这个方法没错,但 确定有误,应 , 焦点在 轴上。误解:选 B,没有分组。16、与圆 3)5(22yx相切,且纵截距和横截距相等的直线共有( )A、2 条 B、3 条 C、4 条 D、6 条 答案:C错解:A错因:忽略过原点的圆 C 的两条切线17、若双曲线 12yx的右支上一点
45、 P(a,b)直线 y=x 的距离为 2,则 a+b 的值是( )A、 21B、 C、 21D、 答案:B错解:C错因:没有挖掘出隐含条件 ba18、双曲线1492yx中,被点 P(2,1)平分的弦所在的直线方程为( )A、 798yx B、 2598yx C、 694yx D、不存在答案:D错解:A错因:没有检验出 7yx与双曲线无交点。19、过函数 y=- 294的图象的对称中心,且和抛物线 y2=8x 有且只有一个公共点的直线的条数共有( )A、1 条 B、2 条 C、3 条 D、不存在正确答案:(B)错误原因 :解本题时极易忽视中心(2,4)在抛物线上,切线只有 1 条,又易忽视平行于抛物线对称轴的直线和抛物线只有一个公共点。20、双曲线196yx上的点 P 到点(5,0) 的距离为 8.5,则点 P 到点( 0,5)的距离_。错解 设双曲线的两个焦点分别为 )0,5(1F, (2,由双曲线定义知 8|21所以 5.6|1PF或 .|剖析 由题意知,双曲线左支上的点到左焦点的最短距离为 1,所以 10.不合题意,事实上,在求解此类问题时,应灵活运用双曲线定义,分析出点 P 的存在情况,然后再求解。如本题中,因左顶点到右焦点的距离为 98.5,故点 P 只能在右支上,所求16.5PF21、一双曲线与椭圆13627yx有共同焦点,并且与其中一个交点的纵坐标