圆锥曲线的二个定义
(1)第一定义中要重视“括号”的限制条件:椭圆中,与两个定点F,F的距离的和等于常数,且此常数一定要大于,当常数等于时,轨迹是线段F F,当常数小于时,无轨迹;双曲线中,与两定点F,F的距离的差的绝对值等于常数,且此常数一定要小于|F F|,定义中的“绝对值”与<|F F|不可忽视。若=|F F|,则轨迹是以F,F为端点的两条射线,若﹥|F F|,则轨迹不存在。若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。比如:
①已知定点,在满足下列条件的平面上动点P的轨迹中是椭圆的是
A. B.
C. D.(答:C);
②方程表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)
(2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。
如已知点及抛物线上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____
(答:2)
一、求焦点弦长
例 1 过抛物线x 4y 2=的焦点F 作直线交抛物线于A (11y x ,)、B (22y x ,),若
6x x 21=+,求|AB|的长。
解:设AB 的中点为E ,点A 、E 、B 在抛物线准线l :1x -=上的射影分别为G 、H 、M 。由第二定义知:
8)1(2
x x 2
|EH |2|BM ||AG ||BF ||AF ||AB |2
1=--+==+=+=。
二、求离心率
例2 设椭圆22
22b
y a x +=1(a>b>0)的右焦点为1F ,右准线为l 1,若过F 1且垂直于x 轴
的弦的长度等于F 1到准线l 1的距离,求椭圆的离心率。
解:如图,AB 是过F 1垂直于x 轴的弦,|C F |1为F 1到准线l 1的距离,AD ⊥l 1于D ,则|AD|=|F 1C|,由题意知|AB |2
1
|AF |1=
。 由椭圆的第二定义知:
2
1|AB ||
AB |21|C F ||AB |21|AD ||AF |e 11====
三、求点的坐标
例3 双曲线13
y x 22
=-的右支上一点P ,到左焦点F 1与到右焦点F 2的距离之比为2:
1,求点P 的坐标。
解:设点P (00y x ,)(0x 0>),双曲线的左准线为l 1:21x -=,右准线为l 2:2
1
x =,则点P 到l 1、l 2的距离分别为2
1x d 21
x d 0201-
=+=,。 所以,122
1x 21
x d d PF PF 002
121=-
+
==,解得23x 0
=。 将其代入原方程,得215y 0±
=。因此,点P 的坐标为???
? ??±21523,。 四、求焦半径
(圆锥曲线上的点P 到焦点F 的距离)的计算方法:利用圆锥曲线的第二定义,转化到相应准线的距离,即焦半径
,其中
表示P 到与F 所对应的准线的距离。比如:
1、点P 在椭圆上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点P 的横坐
标为_______(答:);
2、抛物线上的两点A 、B 到焦点的距离和是5,则线段AB 的中点到轴的距离为
______(答:2);
3、椭圆有一点,F 为右焦点,在椭圆上有一点M ,使 之
值最小,则点M 的坐标为_______(答:
);
五、求离心率的围
例4 已知椭圆)0b a (1b
y a x 22
22>>=+,21F F 、分别是左、右焦点,若椭圆上存在点P ,
使∠F 1PF 2=90°,求椭圆的离心率e 的取值围。
解:设点P (00y x ,),则由第二定义得0201ex a c a x e |PF |+=????
??+=,
0022ex a x c
a e |PF |-=???
?
??-=。 因为21F PF ?为直角三角形,所以2212221|F F ||PF ||PF |=+。 即222020c 4)c 2()ex a ()ex a (==-++
解得22220
e
a c 2x -=,由椭圆方程中x 的围知22
a x 0≤≤。 2
2
22a e
a c 20<-≤∴,解得1e 22<≤。
五、求最值
例5 已知点A (32,-),设点F 为椭圆112
y 16x 2
2=+的右焦点,点M 为椭圆上一动点,
求|MF |2|MA |+的最小值,并求此时点M 的坐标。
解:如图,过点A 作右准线l 的垂线,垂足为N ,与椭圆交于点M 。
∵椭圆的离心率2
1e =
∴由第二定义得|MN ||MF |2=
∴|MF |2|AM |+的最小值为|AN|的长,且1082|AN |=+= ∴|MF |2|AM |+的最小值为10,此时点M 的坐标为(32,3)