巧用圆锥曲线第二定义解题
圆锥曲线第二定义,揭示了圆锥曲线的内在联系。应用圆锥曲线第二定义求
解圆锥曲线的轨迹方程、离心率、与圆锥曲线有关的最值等非常简单,它能使问
题化繁为简,提高准确率,达到事半功倍的效果。
标签:圆锥曲线第二定义轨迹离心率最值
圆锥曲线第二定义:平面内动点M(x,y)到定点F的距离与它到定直线l
的距离的比是常数e(e>0)的点的轨迹,当01时是双曲线。e是离心率,F是
焦点。
(一)求圆锥曲线的轨迹方程
例1.求经过点M(-1,2),以y轴为准线,离心率e=的点P(x,y)的轨迹
方程。
解:依题意,所求的点P的轨迹方程是以y轴为右准线的椭圆方程,设椭
圆的右焦点F(x0,y0)因为P点在椭圆上且过椭圆的右顶点,由第二定义知
,即,y0=y,所以椭圆右焦点为F(,y),又∵M(-1,2)在椭
圆上,由定义,有,即,化简得P的轨迹方程为:
例2.求以F(5,0)为右焦点,x=2为右准线,离心率e=2的圆锥曲线的
轨迹方程。
解:依题意,所求曲线的轨迹方程为双曲线,设M(x,y)为曲线上任一点,
由圆锥曲线第二定义,有,即,化简得
例3.已知圆锥曲线过点A(-4,-8),它的一个焦点为F(-4,0),对应
于这个焦点的准线方程为x=4,求这条曲线的轨迹方程。
解:设圆锥曲线上的任意点M(x,y),由第二定义知:
即化简得所求曲线的轨迹方程为:y2=-16x
由以上几例可知,在求圆锥曲线的轨迹方程时,涉及到焦点、准线、离心率
和曲线上的点四个条件中的三个,用圆锥曲线定义来解决比较简单。
(二)求圆锥曲线的离心率
例4.过椭圆的左焦点F作直线与椭圆交于A、B两点,|AF|:|BF|=5:3,
且直线与长轴的夹角为60°,求椭圆的离心率。
解:如图,作椭圆的左准线l过A、B两点分别作左准线的垂线,垂足分别
为C、D,由圆锥曲线的定义知:
即,椭圆的离心率为e=
例5.已知一抛物线以椭圆的左焦点F(-c,0)为顶点,以椭圆的右焦点
F2(c,0)为焦点,P为抛物线与椭圆的一个交点,如果椭圆的离心率满足,
求e的值。
解:如图,设椭圆的左准线与抛物线的准线分别为l1、l2,过点P作l1、
l2的垂线,垂足分别为A、B,由圆锥曲线第二定义可知,
即=e①
又∵F2是抛物线的焦点,∴=②
将①、②代入条件得=即椭圆的左准线与抛物线的准线重合,易求得准线方
程为x=-3c,
即=故椭圆的离心率为e=
(三)求有关圆锥曲线的一类最值
例6.已知点A(-2,2),点F是椭圆的右焦点,P是椭圆上一动点,求|PA|
+|PF|的最小值。
解:由已知条件,易求得椭圆的离心率e=,右准线方程为x=,如图,分
别过P、A点作l的垂线,垂足分别为P’、A’,显然|AA’|=+2=,由圆锥曲线
第二定义,知,得|PF|=e|PP’|=|PP’|
∴|PA|+|PF|=|PA|+×|PP’|=|PA|+|PP’|≥|AA’|=
∴|PA|+|PF|的最小值为
例7.已知双曲线的右焦点为F,点A(2,1),P点为双曲线右支上一动点,求
|PA|+|PF|的最小值以及此时P点的坐标。
解:由已知,双曲线的离心率e=,右准线l的方程为x=1,分别过P、A两
点作l的垂线,垂足分别为P’、A’
显然|AA’|=2-1=1,由圆锥曲线第二定义知
即|PF|=e|PP’|=|PP’|
∴|PA|+|PF|=|PA|+×|PP’|=|PA|+|PP’|≥|AA’|=1
故|PA|+|PF|的最小值为1
此時,P点为AA’与双曲线右支的交点,易求得P点的坐标为P(,1)。
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本文发布于:2022-12-08 06:45:26,感谢您对本站的认可!
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