1. Trang chủ
  2. » Cao đẳng - Đại học

Hình học 10 nâng cao - Ba đường cônic

20 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Viết phương trình của parabol P có trục đối xứng là trục 0x, có đường chuÈn lµ trôc 0y vµ ®i qua ®iÓm A5; 4 Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com... Tìm tọa độ tiêu điểm và phương [r]

(1)Ba ®­êng c«nic Ba ®­êng c«nic Lý thuyÕt I.ElÝp 1)Định nghĩa:Cho hai điểm cố định F 1, F2 với F1F2 = 2c (c > 0) và số a>c ElÝp (E) lµ tËp hîp c¸c ®iÓm M tháa m·n MF 1+MF2= 2a (E) = { M: MF1+MF2= 2a} Ta gäi : F 1, F2 lµ tiªu ®iÓm cña (E) Kho¶ng c¸ch F 1F2 = 2c lµ tiªu cù cña (E) 2)Phương trình chính tắc elip: (E): x2 y2   ( víi b = a2- c2 ) a2 b2 3)H×nh d¹ng vµ tÝnh chÊt cña (E): *Tiªu ®iÓm: Tiªu ®iÓm tr¸i F1(- c; 0) Tiªu ®iÓm ph¶i F2( c; 0) *Các đỉnh : A 1( -a ; 0); A2( a; 0); B 1(0; - b); B2(0; b) *Trôc lín : A 1A2= 2a, n»m trªn trôc Ox Trôc nhá :B 1B2= 2b, n»m trªn trôc Oy *T©m sai : e = c <1 a *B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm cña ®iÓm M(x M; yM) thuéc (E) lµ: B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm tr¸i: MF 1= a + e.x M= a+ c xM a B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm ph¶i: MF 2= a - e.xM= a- c xM a *§­êng chuÈn: x =  a e *Phương trình các cạnh hình chữ nhật sở: x =  a; y =  b ( Độ dài hai cạnh lµ 2a vµ 2b) *Trục đối xứng: Ox; Oy Tâm đối xứng: O 4)TiÕp tuyÕn cña elip §Þnh nghÜa: Cho elip (E) vµ ®­êng th¼ng (d) §­êng th¼ ng (d) gäi lµ tiÕp tuyÕn cña (E) nÕu (d) cã mét ®iÓm chung nhÊt víi (H) Định lý :Cho elip (E) có phương trình chính tắc: Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (2) Ba ®­êng c«nic (E): x2 y2   víi b2 = a2- c2 a2 b2 §­êng th¼ng (d): Ax+By+C=0 ( víi A2+B2  0) lµ tiÕp tuyÕn cña (E) vµ chØ : A2a2+B2b2=C2 ( gäi lµ ®iÒu kiÖn tiÕp xóc) Chøng minh: Đường thẳng (d) tiếp xúc với (E) và hệ phương trình sau có nghiệm nhÊt  x2 y2   1 b a  Ax  By  C    x   y        a b      (I)  Aa x   Bb y   C      a  b  X 2  Y 2  x y §Æt X= , Y= ta cã hÖ:  a b  Aa  X   BbY   C  (II) HÖ (I) cã nghiÖm nhÊt hÖ (II) cã nghiÖm nhÊt  §­êng th¼ng (d’): AaX+BbY+C=0 tiÕp xóc víi ®­êng trßn (C ): X2+Y2=1  Khoảng cách từ tâm O(0;0) đến đường thẳng (d’) bán kính R =   C A2 a  B 2b 1 A2a2+B2b2=C2 Hệ quả: Cho elip (E) có phương trình chính tắc: (E): x2 y2   víi b2 = a2- c2 a b Nếu điểm M(xM; yM) thuộc (E) thì tiếp tuyến (E) M có phương trình là (d): x.x M y y M  1 a2 b Chøng minh Do M thuéc (E) nªn cã : 2 xM y  M2  a b HiÓn nhiªn M thuéc (d) Ta cã (d): x.x M y y M x.x M y y M   1  1  a2 b a b Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (3) Ba ®­êng c«nic Theo điều kiện định lý có : 2 y  xM   y M  xM   a    b =  M2  a b a  b  2 VËy (d) lµ tiÕp tuyÕn cña (E) t¹i M II.Hypebol 1.Định nghĩa:Cho hai điểm cố định F 1, F2 với F1F2 = 2c (c > 0) và số a<c.Hypebol (H) lµ tËp hîp c¸c ®iÓm M tháa m·n MF1-MF2 = 2a (H) = { M:  MF1-MF2 = 2a} Ta gäi : F 1, F2 lµ tiªu ®iÓm cña (E) Kho¶ng c¸ch F 1F2 = 2c lµ tiªu cù cña (E) 2.Phương trình chính tắc hypebol: (H): x2 y2   ( víi b = c2- a2 ) a2 b2 3.H×nh d¹ng vµ tÝnh chÊt cña (H ): *Tiªu ®iÓm: Tiªu ®iÓm tr¸i F1(- c; 0) Tiªu ®iÓm ph¶i F2( c; 0) *Các đỉnh : A 1( -a ; 0); A2( a; 0) *Trôc thùc: A1A2= 2a, n»m trªn trôc Ox Trôc ¶o: B1B2= 2b, n»m trªn trôc Oy *T©m sai : e = c >1 a *B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm cña ®iÓm M(x M; yM) thuéc (E) lµ: B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm tr¸i: MF 1= a + e.x M = a+ c xM a B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm ph¶i: MF 2= a - e.xM = a- c x M a *§­êng chuÈn: x =  a e *Phương trình các cạnh hình chữ nhật sở: x=  a; y =  b ( Độ dài c¹nh lµ 2a vµ 2b) hai b a *Phương trình các đường tiệm cận: y =  x * Trục đối xứng: Ox; Oy Tâm đối xứng: O 4.TiÕp tuyÕn cña hypebol §Þnh nghÜa:Cho hypebol (H) vµ ®­êng th¼ng (d) §­êng th¼ng (d) gäi lµ tiÕp tuyÕn Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (4) Ba ®­êng c«nic cña (H) nÕu (d) kh«ng song song víi c¸c ®­êng tiÖm cËn cña (H) vµ (d) cã mét ®iÓm chung nhÊt víi (H) Định lý :Cho hypebol (H) có phương trình chính tắc: (H): x2 y2   víi b2 = c2- a2 a b §­êng th¼ng (d): Ax+By+C=0 ( víi A 2+B2  0) lµ tiÕp tuyÕn cña (H) vµ chØ : A2a2-B2b2=C20 ( gäi lµ ®iÒu kiÖn tiÕp xóc) Chøng minh: Hai đường tiệm cận (H) có phương trình là: b a y=  x  bx  ay= Điều kiện để (d) không song song với hai đườn g tiệm cận là: A B    A2b2- B2b2 a b Đường thẳng (d) tiếp xúc với (H) A2b2- B2b2 (*)và hệ phương trình sau có nghiÖm nhÊt: (I)  x   y   x2 y2  1   1   a   b  b a  Ax  By  C   Ax  By  C     a   ay   a   ay              x bx  x   bx         C  a   Bb  ay   A   A  By  C   a  x  a  bx   x x §Æt X= a ay , Y= ta cã hÖ: x bx  X 2  Y 2   C Bb Y   A   X   a a (II) HÖ (I) cã nghiÖm nhÊt hÖ (II) cã nghiÖm nhÊt C a  §­êng th¼ng (d’): X+ Bb Y+A=0 tiÕp xóc víi ®­êng trßn (C ): X 2+Y2=1 a  Khoảng cách từ tâm O(0;0) đến đường thẳng (d’) bán kính R = Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (5) Ba ®­êng c«nic   A C B 2b  a2 a 1 A2a2-B2b2=C2 KÕt hîp víi ®iÒu kiÖn (*) th× (d) lµ tiÕp tuyÕn cña(H) vµ chØ A2a2-B2b2=C20 Hệ quả: Cho (H) có phương trình chính tắc: (H): x2 y2   víi b2 = a2- c2 a2 b2 Nếu điểm M(x M; yM) thuộc (H) thì tiếp tuyến (H) M có phương trình là (d): x.x M y y M  1 a2 b Chøng minh Do M thuéc (H) nªn cã : 2 xM y  M2  a b HiÓn nhiªn M thuéc (d) Ta cã (d): x.x M y y M x.x M y y M   1  1  a b a2 b Theo điều kiện định lý có : 2 y  xM   y M  xM   a    b =  M2  a b a  b  2 VËy (d) lµ tiÕp tuyÕn cña (H) t¹i M III Parabol Định nghĩa:Cho điểm cố định F và đường thẳng cố định không qua F.Parabol (P) là tập hợp các điểm M cách điểm F và đường thẳng  (P) = { M: MF= d(M; )} Ta gäi : F lµ tiªu ®iÓm cña (P) §­êng th¼ng  lµ ®­êng chuÈn cña  p= d(F; ) lµ tham sè tiªu 2.Phương trình chính tắc parabol: (P): y2= 2px 3.H×nh d¹ng vµ tÝnh chÊt cña (E): p *Tiªu ®iÓm: Tiªu ®iÓm F( ; 0) Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (6) Ba ®­êng c«nic *Phương trình đường chuẩn : x = - p *§Ønh : O(0; 0) *B¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm cña ®iÓm M(x M; yM) thuéc (P) lµ: MF = d(M; ) = xM+ p *Trục đối xứng: Ox 4.TiÕp tuyÕn cña parabol §Þnh nghÜa: Cho parabol (p) vµ ®­êng th¼ng (d) §­êng th¼ng (d) gäi lµ tiÕp tuyÕn (P) (d) không song song với trục đối xứng (P) và (d) có điểm chung nhÊt víi (P) Định lý:Cho parabol (P) có phương trình chính tắc: (P): y2= 2px §­êng th¼ng (d): Ax+By+C=0 ( víi A 2+B2  0) lµ tiÕp tuyÕn cña (P) vµ chØ : pB 2=2AC ( gäi lµ ®iÒu kiÖn tiÕp xó c) Chøng minh: Ta thÊy trôc 0x c¾t (P) t¹i mét ®iÓm nh­ng kh«ng lµ tiÕp tuyÕn cña (P) §Ó (d) kh«ng song song víi trôc 0x th× A  Khi đó (d) tiếp xúc với (P) và hệ sau có nghiệm   By  C   y  2 p A  (1)  y  px   (I)    Ax  By  C   x   By  C  A ( Do A 0) Hệ (I) có nghiệm phương trình (1) có nghiệm  y2 +2p  B C y + 2p = cã nghiÖm nhÊt A A B pC ’=  p   =0  A A  pB2=2AC ( tháa m·n A0) (®pcm) Hệ quả: Cho parabol (P) có phương trình chính tắc: (P): y 2= 2px Nếu điểm M(x M; yM) thuộc (P) thì tiếp tuyến (P) M có phương trình là (d): y.yM= p(x+x M) Chøng minh Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (7) Ba ®­êng c«nic V× M thuéc (P) nªn IV.Ba ®­êng c«nic 1.Định nghĩa:Cho điểm F cố định , đường thẳng  cố định không qua F và số dương e Cônic (C) là tập hợp các điểm M cho  (C)= M :  MF e d ( M ; )  MF  e d (M ; )  Ta gäi: F lµ tiªu ®iÓm  lµ ®­êng chuÈn e lµ t©m sai 2.NhËn xÐt *Cho elip (E) có phương trình chính tắc: (E): T©m sai e= x2 y2   víi b2 = a2- c2 a b c <1 a §­êng chuÈn: 1: x = 2: x = a øng víi tiªu ®iÓm tr¸i F1(- c; 0) e a øng víi tiªu ®iÓm ph¶i F 2( c; 0) e Víi mäi ®iÓm M thuéc (E) th×: MF1 MF2 = =e d ( M ; 1 ) d ( M ;  ) VËy ®­êng (E) lµ ®­êng c«nic víi e< *Cho hypebol (H) có phương trình chính tắc: (H): T©m sai e= x2 y2   víi b2 = c2- a2 a b c >1 a §­êng chuÈn: 1: x = 2: x = a øng víi tiªu ®iÓm tr¸i F 1(- c; 0) e a øng víi tiªu ®iÓm ph¶i F 2( c; 0) e Víi mäi ®iÓm M thuéc (H) th×: MF1 MF2 = =e d ( M ; 1 ) d ( M ;  ) Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (8) Ba ®­êng c«nic VËy ®­êng (H) lµ ®­êng c«nic víi e> *Cho parabol (P): y 2= 2px Tiªu ®iÓm F( p ; 0) Phương trình đường chuẩn : x = Với điểm M thuộc (P) thì: p MF d (M ;  ) =1 VËy ®­êng (P) lµ ®­êng c«nic víi e=1 Mét sè d¹ng bµi tËp Dạng Xác định các yếu tố (E),(H),(P) biết phương trình chính tắc cña chóng Phương pháp: Sử dụng các công thức xác định các yếu tố (E) ,(H),(P) Ví dụ Cho elip (E) có phương trình x2 y2  1 T×m tiªu ®iÓm , t©m sai, ®­êng chuÈn cña (E) Gi¶i Từ phương trình (E)  a2= 4, b2=1c2=a2-b2=3 VËy a = 2, b = 1, c = Khi đó : Tiêu điểm (E) là F 1(- ; 0), F2( ; 0) T©m sai cña (E) lµ e= c  a §­êng chuÈn cña (E) lµ x=  Ví dụ Cho hypebol (H) có phương trình x2 y2  1 T×m tiªu ®iÓm , t©m sai, c¸c ®­êng tiÖm cËn cña (H) Gi¶i Từ phương trình chính tắc (H)  a2= 4, b2=5c2=a2+b2=9 VËy a = 2, b = , c = Khi đó : Tiêu điểm (H) là F1(-3; 0), F2(3; 0) T©m sai cña (H) lµ e= c  a §­êng tiÖm cËn cña (H) lµ y=  x Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (9) Ba ®­êng c«nic Ví dụ Cho parabol (P) có phương trình y 2= 4x T×m tiªu ®iÓm vµ ®­êng chuÈn cña (P) Gi¶i Từ phương trình (P)2p= 4p = Ta cã : Tiªu ®iÓm cña (P) lµ F( 1; 0) §­êng chuÈn cña (P) lµ x = - Dạng Lập phương trình chính tắc (E),(H),(P) Phương pháp :Để lập phương trình chính tắc (E)(H)(P) ta cần xác định các hệ số a, b,p các phương trình đó Ví dụ 4.Lập phương trình chính tắc elip (E) , biết (E) qua điểm M( ; - 2) vµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®­êng chuÈn b»ng 10 Gi¶i Gọi phương trình chính tắc (E) là: Phương trình đường chuẩn là: x =  x2 y2   víi b2=a2- c2 a b a e  Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®­êng chuÈn lµ 2a 2a = 10  e c  a2= 5c  a4=25 c2 a4=25(a2-b2)  b2=a2Do (E) ®i qua ®iÓm M( ; - 2) nªn: a4 (*) 25 5  1   a a b 5(1- a4 a  25 1 a2 a4 )+4= a225 25  a4- 30a2+225 = (a2- 15)2=  a2= 15 Thay vµo (*) th× b2= Vậy phương trình (E) là: x2 y2  1 15 Ví dụ Viết phương trình chính tắc hypebol (H) , biết (H) qua M(- 2;1)và gãc gi÷a hai ®­êng tiÖm cËn b»ng 60 Gi¶i Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (10) Ba ®­êng c«nic 10 Gọi phương trình chính tắc (H) là: V× M (H) nªn x2 y2   víi b2=c2- a2 a2 b2   (*) a b Phương trình hai đường tiệm cận là: 1: y = b x  bx- ay = a b a 2: y = - x  bx+ ay = Gãc gi÷a hai ®­êng tiÖm cËn lµ: b2  a2 cos(1;2) =  cos60 = b2  a2  2(b  a )  b  a b  3a 2 2 2(b  a )  (b  a ) Víi b2= 3a2 thay vµo (*) ®­îc a2=   2 a  3b 11 ; b = 11 x2 y2  1 11 11 Víi a2=3b2 thay vµo (*) ®­îc a 2= 1; b2=  Pt (H): b2  a2 b2  a2 = 2  b  a = b2+a2 b a    Pt (H): b2  a2 x2 y2  1 1 Ví dụ Viết phương trình chính tắc hypebol (H) biết tâm sai e = , các tiêu ®iÓm cña (H) trïng víi c¸c tiªu ®iÓm cña elip Gi¶i Ta cã elip (E): x2 y2   cã a2 = 25, b 2=  c2= a2-b2=16  c = 25  Tiªu ®iÓm cña (E) lµ F 1(-4; 0), F2(4; 0) Gọi phương trình chính tắc hypebol (H) là: x2 y2   víi b2= c2- a2 a b V× c¸c tiªu ®iÓm cña(H) trïng víi c¸c tiªu ®iÓm cña (E) nªn cã c = Do (H) cã t©m sai e = c =  c = 2a  a = a Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (11) Ba ®­êng c«nic 11  b2= c2- a2= 12 Vậy phương trình (H) là : x2 y2  1 12 Ví dụ 7.Viết phương trình chính tắc parabol (P) biết tiêu điểm F(5; 0) Gi¶i Gọi phương trình chính tắc parabol (P) là: y 2= 2px Do tọa độ tiêu điểm F(5; 0) nên p =  p = 10 Vậy phương trình (P) : y 2= 20x Ví dụ 8.Viết phương trình chính tắc elip biết elip tiếp xúc với hai ®­êng th¼ng d 1: x+ y - = d2: x- 4y - 10 = Gi¶i Phương trình chính tắc elip có dạng (E): x2 y2   víi b 2= a2 - c2 a2 b2 Do (E) tiÕp xóc víi hai ®­êng th¼ng d vµ d2 nªn theo ®iÒu kiÖn tiÕp xóc cã a  b  25 a  20   a  16b  100 b  Vậy phương trình (E): x2 y2  1 20 Ví dụ Viết phương trình chính tắc parabol (P) biết khoảng cách từ ttiêu điểm F đến đường thẳng x + y- 12 = là 2 Gi¶i Gọi phương trình chính tắc (P) : y 2= 2px Tọa độ tiêu điểm F( p ;0) Theo đầu bài , khoảng cách từ F đến đường thẳng : x +y – 12 = 2 nên: p  12 d(F; )= =2  p= 16 hoÆc p = 32 Vậy phương trình (P): y 2= 32x y 2= 64x Dạng Lập phương trình tiếp tuyến các đường cônic Ví dụ 10.Viết phương trình đường thẳng (d) qua điểm A(1; 4) và tiếp xúc với hypebol (H) : x2 y2   Tìm tọa độ tiếp điểm Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (12) Ba ®­êng c«nic 12 Gi¶i Gọi M(x o;yo) là tiếp điểm (d) Khi đó đường thẳng d có phương trình dạng: (d): x0.x- y0 y =1 V× (d) ®i qua A(1; 4) nªn: x o - yo = MÆt kh¸c M thuéc (H) nªn: (1) x0 y2   (2)  x0    x   Tõ (1) vµ (2) suy  hoÆc   y0  y    M ( 1;0) hoÆc M( TiÕp tuyÕn cña (H) lµ: ;) 3 x = 1 x - = hoÆc - x + y =  5x -2y + = 3 Ví dụ 11.Viết phương trình tiếp tuyến chung hai đường elip: x2 y2  1 vµ x2 y2  1 Gi¶i Gäi tiÕp tuyÕn chung cña hai elip lµ (d): Ax+ By +C = ( víi A2+B20) 5 A  B  C  A  B Theo ®iÒu kiÖn tiÕp xóc cã :    2 2 4 A  B  C C  9B  B  1 C  3 Chän A=   Vậy phương trình tiếp tuyến chung hai elip là: (d): x  y  = ( ®©y lµ tiÕp tuyÕn chung) Dạng Lập phương trình các đường cônic không dạng chính tắc Xác định các yếu tố các đường cônic không dạng chính tắc Phương pháp: * Sử dụng phép tịnh tiến trục tọa độ đưa dạng chính tắc - Trong hệ tọa độ 0xy có I(x 0; y0) - Tịnh tiến hệ tọa độ 0xy theo vectơ OI hệ tọa độ IXY  x  X  x0  y  Y  y0 - Công thức đổi tọa độ là  ( Thật vậy, lấy điểm M Giả sử tọa độ M= (x; y) hệ Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (13) Ba ®­êng c«nic 13 tọa độ 0xy và tọa độ M= (X; Y ) hệ tọa độ IXY Khi đó : OI = (x0; y0)= x0 i +y0 j OM = (x; y)= x i +y j IM = (X; Y)= X i +Y j  x  X  x0  y  Y  y0 Do OM  OI  IM nªn  ) * Sử dụng định nghĩa để lập phương trình các đường cônic Ví dụ 12.Cho đường cong (H) có phương trình x 2-4y2- 2x- 16y -19= Chứng minh (H) là hypebol Tìm tọa độ các tiêu ểm , các đỉnh , phương trình hai ®­êng tiÖm cËn cña hypebol (H) Gi¶i Ta cã (H) : x 2-4y2- 2x- 16y -19=  (x-1)2- 4(y+2)2=  x  12   y  22 1 Tịnh tiến hệ trục 0xy theo vectơ OI với I(1; - 2) thành hệ tọa độ IXY x  X  y  Y  Công thức đổi tọa độ :  Trong hệ tọa độ IXY thì (H) có phương trình: X2 Y2  1 a2=4, b2=1 nªn c 2=a2+b2=5 a= 2, b = 1, c= Trong hệ tọa độ IXY thì (H) có: + Tọa độ tiêu điểm: F 1( - ; 0), F2( ;0) + Các đỉnh A 1(- 2; 0), A2( 2; 0) + Phương trình hai đường t iệm cận: Y =  X Chuyển kết qua trên hệ tọa độ 0xy thì (H) có: + Tọa độ tiêu điểm : : F1( 1- ; - 2), F2(1+ ;- 2) + Các đỉnh A 1(- 1; - 2), A2( 3; -2 ) + Phương trình hai đường tiệm cận: y =  (x-1)-2 Ví dụ 13 Viết phương trình parabol (P) có trục đối xứng là trục 0x, có đường chuÈn lµ trôc 0y vµ ®i qua ®iÓm A(5; 4) Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (14) Ba ®­êng c«nic 14 Gi¶i Theo đầu bài thì phương trình đường chuẩn (P) là: : x = ( trôc 0y) Vì trục đối xứng 0x qua tiêu điểm nên tọa độ tiêu điểm (P)là F( c; 0) Do ®iÓm A thuéc (P) nªn: AF = d(A; )  (c-5)2+(-4)2= 52  c= hoÆc c =  Víi c = th× F(8;0) LÊy bÊt k× M(x; y ) thuéc (P)  MF= d(M, )  (8  x)  y = x (8-x)2 + y2 = x2  y2= 16x – 64 Vậy phương trình (P): y 2= 16x – 64  Víi c = th× F(2;0) LÊy bÊt k× M(x; y ) thuéc (P)  MF= d(M, )  (2  x)  y = x (2-x)2 + y2 = x2  y2= 4x – Vậy phương trình (P): y 2= 4x – Ví dụ 14 Trong mặt phẳng tọa độ 0xy cho đường cong (P) có phương trình 16x2 + 9y2+ 24xy – 56x +108y +124 = Chứng minh (P) là parabol Tìm tọa độ tiêu điểm và phương trình đường chuẩn parabol đó Gi¶i Ta cã M(x; y)(P) 16x2 + 9y2+ 24xy – 56x +108y +124 = 25( x2+y2-2x+4y+5) = 9x 2+16y2-24xy+6x-8y+1 3x  y   ( x-1) + (y+2) =   (*)   2 §Æt F(1; -2) vµ ®­êng th¼ng : 3x- 4y + 1= Khi đó (*)  MF2= d2(M; )  MF = d(M; ) Vậy (P) là phương trình parabol với tiêu điểm F(1; -2) và đường chuẩn Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (15) Ba ®­êng c«nic 15 : 3x- 4y + 1= Dạng Xác định điểm M nằm trên (E),(H),(P) thỏa mãn điều kiện cho trước VÝ dô 15 Cho elip (E) : x2 y2   T×m trªn (E) mét ®iÓm M cho MF 1=2MF2 25 Gi¶i Ta cã a2= 25  a= b2= b= c2= a2- b2 = 16  c =4 Gi¶ sö M(x 0; y0) (E)  2 x0 y   (*) 25 MÆt kh¸c theo c«ng thøc tÝnh b¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm ta cã : c a MF 1= a + x0 =5 + x0 c a MF2= a - x0 =5 - x0 §Ó MF1= 2MF2 th× : +  Thay vµo (*) ta cã : 4 x0 = 2( 5- x0) 5 12 25 x0=  x0 = 12 y 119 25 y 02  y0=    1  119 144 9 144 12 25  Vậy tọa độ M=  ;  119   12  12 VÝ dô 16 Cho hypebol (H): x2 y2  1 a)Tìm trên (H) điểm M có tung độ là b)T×m trªn (H) ®iÓm M cho gãc F 1MF2 b»ng 90 c) T×m trªn (H) ®iÓm M cho F 1M= 2F2M Gi¶i Ta cã : a =  a =3 b2=  b = c2=a2+ b2= 12c= 12 a)Thay y = vào phương trình (H) được: Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (16) Ba ®­êng c«nic 16 x2    x   x  2 3 Vậy tọa độ M là  3; 1 b)Gọi tọa độ M= ( x 0; y0) Do gãc F 1MF2 b»ng 90  OM= OF 1=OF2  Do M thuéc (H) nªn x02  y 02  c  x02+ y02= 12 x0 y    3x02- 9y02= 27  45  x0    y2    x  y  12 Ta cã hÖ  2 3 x0  y  27   x0     y    Vậy tọa độ điểm M là: 3 3 3 3  3  3          ;  ;  ;  ;   ;  ;   ;           c)V× MF1= 2MF2 nªn F1M > F2M M thuéc nh¸nh ph¶i vµ F 1M- F2M = 2a = MF1  MF2 MF  12  MF1  MF2  MF2  Ta cã  Theo c«ng thøc b¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm: c a MF 1= a  x0  a+  x0= c x0= 3+ x0 = 12 a Do M thuéc (H) nªn thay x 0= vµo (H) ta ®­îc: 2 69 27 y 69 y0=     y02= 4 9 69   Vậy tọa độ M là :  ;   2  VÝ dô 17 Cho parabol (P): y = 4x Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (17) Ba ®­êng c«nic 17 a)T×m trªn (P) ®iÓm M c¸ch F mét kho¶ng lµ b)Tìm trên (P) điểm M O cho khoảng cách từ M đến 0y gấp hai lần khoảng cách từ M đến 0x Gi¶i a)Từ phương trình (P): y = 4x  p = p Ta cã : MF = x M+ =  xM +1 =  xM = Thay vµo (P)  yM2= 12  yM = Vậy tọa độ điểm M là: (3;  ) b)Gọi tọa độ M= (x ;y) Do M thuéc (P) nªn : y2 = 4x x  Từ giả thiết M O và khoảng cách từ M đến 0y gấp hai lần khoảng cách từ M đến 0x ta cã: x 2y 0 x= 2y 0  y  x  x  16 Ta cã hÖ:    x  y   y  8 Vậy tọa độ M là (16; 8) và ( 16; - 8) D¹ng 6.Chøng minh c¸c tÝnh chÊt cña ®­êng c«nic VÝ dô 18 Cho hypebol (H): x2 y2   víi b2 = c2- a2 cã c¸c tiªu ®iÓm F 1, F2 LÊy a b M là điểm bất kì trên (H) Chứng minh : Tích khoảng cách từ M đến hai đường tiệm cận có giá trị không đổi Gi¶i Phương trình hai đường tiệm cận (H) là: 1: bx+ay = 2: bx - ay = Đặt toạ độ M= (x 0; y0) Khi đó : d 1= d(M; 1)= d 2= d(M;2) =  d1.d2 = bx0  ay a2  b2 bx0  ay a2  b2 bx0  ay bx0  ay a2  b2 a2  b2 b x0  a y = a2  b2 Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (18) Ba ®­êng c«nic 18 V× M thuäc (H) nªn : VËy d1.d2 = 2 x0 y  02   b2x02 - a2y02 = a2.b2 a b a b (§pcm) a2  b2 VÝ dô 19 Cho parabol (P): y = 4x.§­êng th¼ng (d) bÊt kú ®i qua tiªu ®iÓm F cã hÖ sè gãc k ≠ c¾t (P) t¹i M vµ N a.Chứng minh : Tích khoảng cách từ M và N đến trục 0x có giá trị không đổi b.T×m k cho FM = 4.FN Gi¶i Vì (d) qua tiêu điểm F có hệ số góc k ≠ nên có phương trình: d: y = k( x - 1) Phương trình hoành độ giao điểm (d) và (P) là: [k(x - 1)]2 = 4x  k2x2 - 2(k2+ 2) x + k = (*) '= (k2+2)2 - k4= 2k2+4 > k  Phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt VËy ®­êng th¼ng (d) lu«n c¾t (P) t¹i hai ®iÓm ph©n biÖt M vµ N a.Hoành độ hai điểm M và N là hai nghiệm phương trình (*) Theo định lý Viet có: x M + xN = 2( k  2) (1) k2 x M.xN = (2) Ta cã : d = d(M; 0x) = y M = xM d2 = d(M; 0x) = y N = x N  d1.d2 = 16 x M x N = không đổi b) Từ phương trình (P)  Tham số tiêu p =p Theo c«ng thøc b¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm: MF = + x M NF = + x N §Ó MF = 4NF th× 1+ x M = 4( + x N)  xM - 4xN = ( 3) Tõ (2) vµ (3)  xM = 4; x N = 1/4 Thay vµo (1)  k =  Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (19) Ba ®­êng c«nic 19 Bài tập đề nghị Bµi Cho hypebol (H) : 4x - y2 - = a) Xác định toạ độ tiêu điểm (H) b) Tìm điểm M nằm trên (H) cho M nhìn hai tiêu điểm F 1; F2 (H) gãc vu«ng HD: b) - Lập phương trình đường tròn (C) đường kính F 1F2 - Ta cã M  (C) (H) §S: a) F 1( - ; 0); F2(  b) M    ; 0)  ;  5 Bµi 2.Cho hypebol (H): x2 y2   vµ : x - y + m = a) Chøng minh r»ng : §­êng th¼ng  lu«n c¾t (H) t¹i hai ®iÓm M, N thuéc hai nh¸nh kh¸c cña (H) ( x M < xN) b)Xác định m để F 2N = 2F1N biết F 1, F2 là hai tiêu điểm (H) HD: a) - Lập phương trình hoành độ giao điểm  và (H) - Chừng minh phương trình đó luôn có hai nghiệm trái dấu b) - Tìm toạ độ x M , xN - Dïng c«ng thøc b¸n kÝnh qua tiªu ®iÓm Bài Viết phương trình chính tắc elip (E) trường hợp đây: a) (E) cã mét tiªu ®iÓm F 1( - 7; 0) vµ ®i qua M(-2; 12) b)(E) ®i qua ®iÓm M( 1; 15 ) vµ cã tiªu cù c)(E) ®i qua hai ®iÓm M( 3; d)(E) ®i qua M( 1; §S: a) x2 y2  1 196 147 ), N (- 4; ) 5 3 ) vµ t©m sai e = 2 b) x2 y2  1 16 c) x2  y2 1 25 d) x2  y2 1 Bài 4.Viết phương trình chính tắc hypebol (H) thường hợp sau: a)(H) cã tiªu ®iÓm F 1( - 7; 0) vµ ®i qua M(-2; 12) b)(H) ®i qua ®iÓm A( ; 5) vµ cã ®­êng tiÖm cËn y = 5x c)(H) cã tiªu cù b»ng vµ cã tiÖm cËn xiªn y = 2x Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (20) Ba ®­êng c«nic 20 d)(H) ®i qua A( 1; 0) vµ B( §S: a) x  y2 1 48 b) ; 1) x2 y2  1 16 25 c) x  y2 1 d) x2 y2  1 1 Bài Viết phương trình parabol (P) trương hợp đây a)(P) cã ®­êng chuÈn lµ : x+ y = vµ tiªu ®iÓm F(2; 2) b)(P) trục đối xứng là trục 0x; có đường chuẩn là trục 0y và qua điểm A(3; 1) c)(P) có trục đối xứng là trục 0x và qua điểm A(4; 1) ; B(1; 2) HD:a) M(x; y)  (P)  d(M; ) = MF  Phương trình (P) b)- Do trục đối xứng là trục 0x nên toạ độ F(a; 0) - Ta cã d(A; 0x) = AF suy a - Lập phương trình theo phần a) c) -Tiêu điểm F thuộc trục 0x nên toạ độ F(a; 0) - §­êng chuÈn   0x nªn : x = b d ( A,  )  AF d ( B,  )  BF - Tõ  suy a vµ b - Lập phương trình (P) phần a) §S: a) x + y2 -2xy -8x -8y +16 = b) y2 - 2(3  2 )x + (3  2 )2 = c) y 2= - x + Bài Viết phương trình đường thẳng qua (12; -3) và tiếp xúc với elip x2 y2  1 32 18 §S: 3x + 4y - 24 = vµ 3x - 28y -120 = Bài Viết phương trình tiếp tuyến hypebol (H) : x  y2  vÏ tõ ®iÓm (1; 4) §S: x - = vµ 5x - 2y + = Bài Viết phương trình tiếp tuyến parabol (P) : y = 4x qua điểm (- 1; ) §S: x - 3y + = vµ 9x + 3y + = Bµi Cho hypebol (H) x2 y2  1 a2 b2 a)Tính độ dài phần đường tiệm cận nằm hai đường chuẩn b)TÝnh kho¶ng c¸ch tõ tiªu ®iÓm tíi ®­êng tiÖm cËn c)Chøng minh r»ng : Ch©n ®­êng vu«ng gãc h¹ tõ mét tiªu ®iÓm tíi c¸c ®­ê ng tiệm cận nằm trên đường chuẩn tương ứng với tiêu điểm đó Trần Hải Nhân_Trường THPT Lệ Thủy Lop10.com (21)

Ngày đăng: 03/04/2021, 11:24

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w