高三总复习解析几何专题.doc

例1、已知抛物线上任一点到焦点的距离比到y轴距离大1。（1）求抛物线的方程；（2）设A，B为抛物线上两点，且AB不与x轴垂直，若线段AB的垂直平分线恰过点M（4，0），求的面积的最大值。2、如图，已知椭圆C的中心在原点，焦点在x轴上，以两个焦点和短轴的两个端点为顶点的四边形F1B1F2B2是一个面积为8的正方形(记为Q ).(I)求椭圆C的方程；(II)设点P是椭圆C的左准线与x轴的交点，过点P的直线l与椭圆C相交于M,N两点、.当线段MN的中点G落在正方形Q内(包括边界）时，求直线L的斜率的取值范围.2012届高考数学压轴题预测专题3 解析几何考点一 曲线（轨迹）方程的求法1.设上的两点，满足，椭圆的离心率短轴长为2，0为坐标原点. （1）求椭圆的方程； （2）若直线AB过椭圆的焦点F（0，c），（c为半焦距），求直线AB的斜率k的值； （3）试问：AOB的面积是否为定值？如果是，请给予证明；如果不是，请说明理由. 解析：本例（1）通过，及之间的关系可得椭圆的方程；（2）从方程入手，通过直线方程与椭圆方程组成方程组并结合韦达定理；（3）要注意特殊与一般的关系，分直线的斜率存在与不存在讨论。 答案：（1）椭圆的方程为 （2）设AB的方程为由由已知 2 （3）当A为顶点时，B必为顶点.SAOB=1 当A，B不为顶点时，设AB的方程为y=kx+b所以三角形的面积为定值. 点评：本题考查了直线与椭圆的基本概念和性质，二次方程的根与系数的关系、解析几何的基本思想方法以及运用综合知识解决问题的能力。2.在直角坐标平面中，ABC的两个顶点为 A（0，1），B（0, 1）平面内两点G、M同时满足 , = = （1）求顶点C的轨迹E的方程（2）设P、Q、R、N都在曲线E上 ，定点F的坐标为（, 0） ，已知 , 且= 0.求四边形PRQN面积S的最大值和最小值. 解析：本例（1）要熟悉用向量的方式表达点特征；（2）要把握好直线与椭圆的位置关系，弦长公式，灵活的运算技巧是解决好本题的关键。 答案：（1）设C ( x , y )， ,由知,G为 ABC的重心 ， G(,) 由知M是ABC的外心，M在x轴上 由知M（，0），由 得 化简整理得：（x0）。 （2）F（，0 ）恰为的右焦点 设PQ的斜率为k0且k，则直线PQ的方程为y = k ( x )由设P(x1 , y1) ，Q (x2 ,y2 ) 则x1 + x2 = , x1x2 = 则| PQ | = = = RNPQ,把k换成得 | RN | = S =| PQ | | RN | = =) 2 ， 16 S 2 ， (当 k = 1时取等号)又当k不存在或k = 0时S = 2综上可得 S 2 Smax = 2 ， Smin = 点评：本题考查了向量的有关知识，椭圆与直线的基本关系，二次方程的根与系数的关系及不等式，转化的基本思想方法以及运用综合知识解决问题的能力。考点二 圆锥曲线的几何性质3.如图，F为双曲线C：的右焦点 P为双曲线C右支上一点，且位于轴上方，M为左准线上一点，为坐标原点 已知四边形为平行四边形， （）写出双曲线C的离心率与的关系式；（）当时，经过焦点F且平行于OP的直线交双曲线于A、B点，若，求此时的双曲线方程 分析: 圆锥曲线的几何性质结合其它图形的考查是重点。注意灵活应用第二定义。解：四边形是，作双曲线的右准线交PM于H，则，又， （）当时，双曲线为四边形是菱形，所以直线OP的斜率为，则直线AB的方程为，代入到双曲线方程得：，又，由得：，解得，则，所以为所求 点评：本题灵活的运用到圆锥曲线的第二定义解题。 4.设分别为椭圆的左、右顶点，椭圆长半轴的长等于焦距，且为它的右准线 （）、求椭圆的方程；（）、设为右准线上不同于点（4，0）的任意一点， 若直线分别与椭圆相交于异于的点，证明：点在以为直径的圆内 分析：本小题主要考查直线、圆和椭圆等平面解析几何的基础知识，考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力解：（）依题意得 a2c，4，解得a2，c1，从而b 故椭圆的方程为 （）解法1：由（）得A（2，0），B（2，0） 设M（x0，y0） M点在椭圆上，y0（4x02） 又点M异于顶点A、B，2x00，0，则MBP为锐角，从而MBN为钝角，故点B在以MN为直径的圆内 解法2：由（）得A（2，0），B（2，0） 设M（x1，y1），N（x2，y2），则2x12，2x20），则，F(1,0)。因为M、F、N共线，则有，所以，解得，所以，因而，直线MN的方程是。（3）“逆向问题”一：已知抛物线C：的焦点为F，过点F的直线交抛物线C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点。证明：设过F的直线为y=k(x)，则由得，所以， ， =，所以直线RQ必过焦点A。过点的直线交抛物线C于P、Q两点，FP与抛物线交于另一点R，则RQ垂直于x轴。已知抛物线C：，过点B(m,0 )（m0）的直线交抛物线C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点A(-m,0)。 “逆向问题”二：已知椭圆C：的焦点为F1(-c,0)，F2(c,0)，过F2的直线交椭圆C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点。 “逆向问题”三：已知双曲线C：的焦点为F1(-c,0)，F2(c,0)，过F2的直线交双曲线C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点。考点四 圆锥曲线的应用（1）圆锥曲线的标准方程和几何性质与平面向量的巧妙结合。6.（2004年全国高考天津理科22题）椭圆的中心是原点O，它的短轴长为，相应于焦点F（C，0）（C0）的准线L与X轴相交于点A，过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点。（1）求椭圆的方程及离心率； （2）若 OPO Q = 0，求直线PQ的方程；（3）设 A P = AQ（1），过点P且平行与准线L的直线与椭圆相交于另一点M，证明 FM = - FQ 。分析：（1）要求椭圆的方程及离心率，很重要的一点就是要熟悉这种二次曲线的标准方程的中心、长轴长、短轴长、焦点坐标、标准方程、离心率、焦距等有关概念及几何性质。解：（1）根据已知条件“椭圆的中心是原点O，它的短轴长为，相应于焦点F（C，0）（C0）的准线L与X轴相交于点A。” 可设椭圆的方程为 （a），从而有；又因可以有，联系以上这两个关于a、c的方程组并解得a=，c=2，所以椭圆的方程为，离心率e=。（2）根据已知条件 “O PO Q = 0” ，我们可设 P ，Q，把两个向量的数量积的形式转化为坐标表示的形式，再根据直线 PQ 经过 A（3，0），只须求出直线PQ的斜率K即可求出直线PQ的方程。而P、Q两点又在椭圆上，因此，我们容易想到通过直线y=k（x-3）与椭圆，联系方程组消去一个未知数y（或x）得，并利用一元二次方程的根与系数关系结合及不难求出k=，这里应特别注意K的值要保证0成立，否则无法保证直线PQ与椭圆有两个交点。（3）要证F M =- F Q ，我们容易想到通过式中两个向量FM、FQ的坐标之间关系来谋求证题的方法。为此我们可根据题意“过点P且平行为准线L的直线与椭圆相交于另一点M”，求得点M坐标为。又因AP=AQ，易知FM、FQ的两个纵坐标已经满足，所以现在要考虑的问题是如何证明FM、FQ的两个横坐标应该满足，事实上，注意到1，解得 因F（2，0），M，故FM=。 =又FQ=，因此FM=-FQ。点评：本题主要考查椭圆的标准方程、几何性质及相关概念，直线方程、平面向量的坐标表示和向量的数量积，多元二次方程组解法、曲线和方程的关系、直线与椭圆相交等解析几何的基础思想方法，以及分析问题和综合解题能力。把两个向量之间的关系，转化为两个向量坐标之间的关系，再通过代数运算的方法来解决有关向量的问题是一种常用的解题手段。7.（江苏卷）已知，记点P的轨迹为E. （1）求轨迹E的方程； （2）若直线l过点F2且与轨迹E交于P、Q两点. （i）无论直线l绕点F2怎样转动，在x轴上总存在定点，使恒成立，求实数m的值. （ii）过P、Q作直线的垂线PA、OB，垂足分别为A、B，记，求的取值范围.解析：答案：解：（1）由知，点P的轨迹E是以F1、F2为焦点的双曲线右支，由，故轨迹E的方程为 （2）当直线l的斜率存在时，设直线方程为，与双曲线方程联立消y得， 解得k2 3 （i） ， 故得对任意的 恒成立， 当m =1时，MPMQ. 当直线l的斜率不存在时，由知结论也成立， 综上，当m =1时，MPMQ. （ii）是双曲线的右准线， 由双曲线定义得：， 方法一： ， 注意到直线的斜率不存在时， 综上， 方法二：设直线PQ的倾斜角为，由于直线PQ与双曲线右支有二个交点， ，过Q作QCPA，垂足为C，则 由 故： （2）。圆锥曲线的标准方程和几何性质与导数的有机联系。10（2004年全国高考福建理科22题）如图，P是抛物线C：上一点，直线L过点P且与抛物线C交于另一点Q。（）若直线L与过点P的切线垂直，求线段PQ中点M的轨迹方程；（）若直线L不过原点且与X轴交于S，与Y轴交于点T，试求分析：（1）要求线段PQ的中点M的轨迹方程，我们常把M的坐标转化为线段PQ的两个端点坐标之间的关系。而P、Q两点又是直线L与抛物线的交点，容易想到直线L的方程与抛物线C的方程相联立消去y（或x），转化为一元二次方程根与系数的关系问题。另外，求过抛物线P的切线的斜率问题，我们自然会想到求出数的导数。解：（1）事实上，这样过P的斜率为，由于直线L与过点P的切线垂直，因此直线L的斜率为（0），所以可设直线L的方程为，结合，消去y并化简得。若设Q，M，因M为PQ的中点，故有消去得M的轨迹方程为。即M的轨迹方程为。（2）根据式子的特点，我们很自然想到平面直角坐标系中的两点间的距离公式。于是可先求S、T两点的坐标，易知：，从而有=又因2、可取一切不相等的正数。的取值范围是（2，）。点评：这里的解法有别于2004年福建省高考数学评标准所给的答案。我们看到，其解法的优点在于不用添加任何辅助线的方法就可直接给出作答，这更贴近考生的学习实际。【原题】（本小题满分14分）已知中，点A、B的坐标分别为，点C在x轴上方。（1）若点C坐标为，求以A、B为焦点且经过点C的椭圆的方程；（2）过点P（m，0）作倾角为的直线交（1）中曲线于M、N两点，若点Q（1，0）恰在以线段MN为直径的圆上，求实数m的值。【解析】（）设椭圆方程为，c=,2a=,b=椭圆方程为5分即，【原题】（本题满分13分）已知椭圆:的离心率等于,抛物线:的焦点在椭圆的顶点上（1）求抛物线的方程。 （2）过的直线与抛物线交于、两点，又过、作抛物线的切线、，当时，求直线的方程。【解析】（1）已知椭圆的短半轴为，半焦距为， 由离心率等于，椭圆的上顶点，抛物线的焦点为，抛物线的方程为 （2）设直线的方程为， 切线、的斜率分别为、当时，即：由得：，解得或 即：满足 直线的方程为 【试题出处】吉林市普通中学20112012学年度高中毕业班上学期期末教学质量检测数学 【原题】（本题满分13分）已知椭圆的离心率为，且过点，为其右焦点（）求椭圆的方程；（）设过点的直线与椭圆相交于、两点（点在两点之间），若与的面积相等，试求直线的方程.【解析】（）因为，所以，1分设椭圆方程为，又点在椭圆上,所以，解得，3分所以椭圆方程为4分（）易知直线的斜率存在, 设的方程为，5分由消去整理，得，6分由题意知，解得.7分设，则， ， . .因为与的面积相等，所以，所以. 10分由消去得. 将代入得. 将代入，整理化简得，解得经检验成立.所以直线的方程为.13分【原题】已知椭圆的中心在原点，左焦点为，离心率为设直线与椭圆有且只有一个公共点，记点在第一象限时直线与轴、轴的交点分别为，且向量.求：（I）椭圆的方程；（II）的最小值及此时直线的方程【解析】()由题意可知，所以，于是，由于焦点在轴上，故C椭圆的方程为5分（）设直线的方程为：，消去得：7分直线与曲线有且只有一个公共点，即 9分11分将式代入得：当且仅当时，等号成立，故，此时直线方程为：.14分【原题】(本题12分)如图，ADB为半圆，AB为半圆直径，O为半圆圆心，且ODAB，Q为线段OD的中点，已知|AB|=4，曲线C过Q点，动点P在曲线C上运动且保持|PA|+|PB|的值不变。(I)建立适当的平面直角坐标系，求曲线C的方程；(II)过点B的直线与曲线C交于M、N.两点，与OD所在直线交于E点，证明：为定值.【解析】（）以AB、OD所在直线分别为x轴、y轴， O为原点，建立平面直角坐标系，动点P在曲线C上运动且保持|PA|+|PB|的值不变且点Q在曲线C上,|PA|+|PB|=|QA|+|QB|=2|AB|=4 3分曲线C是为以原点为中心，A、B为焦点的椭圆设其长半轴为a,短半轴为b,半焦距为c,则2a=2,a=,c=2,b=1 4分曲线C的方程为+y2=15分【法1】（）：设点的坐标分别为，易知点的坐标为且点B在椭圆C内,故过点B的直线l必与椭圆C相交 ， ， 7分 将M点坐标代入到椭圆方程中得：，去分母整理，得 9分同理，由可得： 10分 ，是方程的两个根11分 12分【法2】（）：设点的坐标分别为，易知点的坐标为且点B在椭圆C内,故过点B的直线l必与椭圆C相交显然直线 的斜率存在，设直线 的斜率为 ，则直线 的方程是 6分将直线 的方程代入到椭圆 的方程中，消去 并整理得 ， 8分 又 ， 则，同理，由，10分 12【原题】已知椭圆C的中心在原点，对称轴为坐标轴，且过()求椭圆C的方程，()直线交椭圆C与A、B两点，求证：【解析】设椭圆C 的方程为由椭圆C过点得：解得椭圆C的方程为（）设，由消去y整理得，由韦达定理得，则由两边平方整理可得只需证明， 而故恒成立【原题】（本小题满分13分）已知椭圆的离心率为，两焦点之间的距离为4。 （I）求椭圆的标准方程；（II）过椭圆的右顶点作直线交抛物线于A、B两点，（1）求证：OAOB；（2）设OA、OB分别与椭圆相交于点D、E，过原点O作直线DE的垂线OM，垂足为M，证明|OM|为定值。【解析】（）由得，故所以，所求椭圆的标准方程为4分（2）设、，直线的方程为，代入，得于是从而，代入，整理得原点到直线的距离为定值（13分）【原题】（本小题满分14分）已知椭圆的离心率为，椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为.（）求椭圆的方程；（）已知动直线与椭圆相交于、两点.若线段中点的横坐标为，求斜率的值；已知点，求证：为定值.【解析】（）因为满足， 2分。解得，则椭圆方程为4分（）（1）将代入中得6分，7分因为中点的横坐标为，所以，解得9分（2）由（1）知，所以 11分12分14分【原题】（本小题共13分）在平面直角坐标系xOy中，为坐标原点，动点与两个定点，的距离之比为（）求动点的轨迹的方程； （）若直线：与曲线交于，两点，在曲线上是否存在一点，使得，若存在，求出此时直线的斜率；若不存在，说明理由【解析】（）设点的坐标为，依题意，即 3分化简得 所以动点的轨迹的方程为5分（）因为直线：与曲线相交于，两点， 所以 ， 所以或7分假设存在点，使得8分因为，在圆上，且，由向量加法的平行四