1、圆锥曲线相关弦问题圆锥曲线相关弦问题假如直线l与圆锥曲线C相交于两个不同点A、B,那么线段AB称为圆锥曲线C一条弦,直线l称为圆锥曲线C一条割线。一、圆锥曲线焦点弦一、圆锥曲线焦点弦过抛物线焦点一条直线和这抛物线相交,两个交点纵坐标为这是抛物线焦点弦一个主要性质。另外,与焦点弦相关性质尚有:过抛物线焦点弦两端切线交点在抛物线准线上:过抛物线焦点弦两端切线互相垂直;以抛物线焦点弦为直径圆与抛物线准线相切;过抛物线焦点弦两端切线交点与抛物线焦点连线和焦点弦互相垂直。椭圆与双曲线焦点弦也有一些性质,请同窗们自己归纳总结。例1、已知抛物线焦点为F,AB为焦点弦,A,B两点到抛物线准线射影分别为A,B,
2、求证:第1页第1页xyoFBAAB123证实:如图第2页第2页例2、过椭圆左焦点作一椭圆焦点弦AB,求直线AB倾斜角为多大时,以弦AB为直径圆过椭圆右焦点。解:椭圆化为设所求直线y=kx,将y=kx代入椭圆,整理,得再由(1)、(2),得导评:本题若先写出AB为直径圆方程,再把坐标代入圆方程,求解过程将比较繁杂.这里利用平面几何知识,选择垂直条件,简化了计算.第3页第3页例3、已知抛物线两条切线互相垂直,两切点分别为这两切线交点为M点,求证:xyAAMBFo证实:第4页第4页xyAAMBFo设AA垂直准线,A为垂足,由抛物线性质,知因此三角形AAM和三角形AMF全等。第5页第5页例4、求证等轴
3、双曲线两条互相垂直焦点弦长度相等。NMTSoxy证实:(1)若一条焦点弦垂直于x轴,则另一条焦点弦必为实轴,不难算出通径 与实轴都为2。(2)如图,若一条焦点弦倾角为同样另一条焦点弦倾角为第6页第6页例5、椭圆长轴焦距过椭圆左焦点作一条直线交椭圆于M、N两点,问取何值时,|MN|等于椭圆短轴长。xyMNo解法一:如图,建立直角坐标系,则设直线MN方程为代入椭圆方程,整理,得解法二:同解法一,设MN中点为D,设M、N、D到左准线射影分别为M、N、D。第7页第7页xyMNoDMND下列同解法一。解法三:导评:此题1983年高考(理科)试题。解法一是普通解法,有普遍性,但计算量较大;解法二利用椭圆第
4、二定义,比解法一简化了计算;解法三利用椭圆第一定义结合三角知识,计算量进一步减少,有一定启发性。第8页第8页二、圆锥曲线普通弦问题二、圆锥曲线普通弦问题设AB为圆锥曲线C:弦,为弦AB中点,若弦斜率k存在,则若圆锥曲线C一组平等弦斜率为k,则这些平等弦中点轨迹方程为 2Ax+2Cky+D+Ek=0.设|AB|=l,令例6、已知椭圆中心在原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与该椭圆交于求该椭圆方程。则以线段PQ为直径圆方程为与y=x+1联立,求得代入圆方程,得第9页第9页导评:此题是1991年高考(文科)数学试题。常规解法是用韦达定理结合垂直,两点间距离等关系进行比较繁琐运算求出含有长、短半轴
5、长为未知数方程组,而这里利用圆方程和性质直接得出方程组.例7、如图,定长为3线段AB两端点在抛物线上移动,线段AB中点为M,求点M到y轴最短距离,并求此时M点坐标。xyoMBAF解法一:设线段AB中点M(x,y)到y轴距离为第10页第10页xyoMBACEDNF由(2),相应M点纵坐标解法二、抛物线焦点为,准线方程为设A、B、M到准线射影为C、E、D。设线段ME交y轴于N,则当且仅当AB过焦点F时,|MN|最小,因而x最小值可达到。第11页第11页xyoMBACEDNF导评:此题是1987年高考(理科)数学试题。解法一利用平均值定理,不易想到且计算量较大;解法二利用抛物线定义,计算量比较小,值得推广。第12页第12页