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文档简介
1、.直线和圆锥曲线常考ian锥曲线经题型运用的知识:1、中点坐标公式:,其中是点的中点坐标。2、弦长公式:若点在直线上,则,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一,或者。3、两条直线垂直:则两条直线垂直,则直线所在的向量4、韦达定理:若一元二次方程有两个不同的根,则。常见的一些题型:题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系例题1、已知直线与椭圆始终有交点,求的取值范围解:根据直线的方程可知,直线恒过定点(0,1),椭圆过动点,如果直线和椭圆始终有交点,则,即。规律提示:通过直线的代数形式,可以看出直线的特点:题型二:弦的垂直平分线问题例题2、过点T(-1,0)作直线与曲线N :交于A、
2、B两点,在x轴上是否存在一点E(,0),使得是等边三角形,若存在,求出;若不存在,请说明理由。解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。设直线,。由消y整理,得 由直线和抛物线交于两点,得 即 由韦达定理,得:。则线段AB的中点为。线段的垂直平分线方程为:令y=0,得,则为正三角形,到直线AB的距离d为。解得满足式 此时。题型三:动弦过定点的问题例题3、已知椭圆C:的离心率为,且在x轴上的顶点分别为A1(-2,0),A2(2,0)。(I)求椭圆的方程;(II)若直线与x轴交于点T,点P为直线上异于点T的任一点,直线PA1,PA2分别与椭圆交于M、N点,试问直线MN是否通过椭圆的焦点?并证明你的
3、结论解:(I)由已知椭圆C的离心率,,则得。从而椭圆的方程为(II)设,直线的斜率为,则直线的方程为,由消y整理得是方程的两个根, 则,即点M的坐标为,同理,设直线A2N的斜率为k2,则得点N的坐标为 ,直线MN的方程为:,令y=0,得,将点M、N的坐标代入,化简后得:又,椭圆的焦点为 ,即故当时,MN过椭圆的焦点。题型四:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A、B、C是椭圆E: 上的三点,其中点A是椭圆的右顶点,直线BC过椭圆的中心O,且,如图。(I)求点C的坐标及椭圆E的方程;(II)若椭圆E上存在两点P、Q,使得直线PC与直线QC关于直线对称,求直线PQ的斜率。 解:(I) ,且BC
4、过椭圆的中心O 又 点C的坐标为。A是椭圆的右顶点, ,则椭圆方程为: 将点C代入方程,得, 椭圆E的方程为(II) 直线PC与直线QC关于直线对称,设直线PC的斜率为,则直线QC的斜率为,从而直线PC的方程为:,即 ,由消y,整理得: 是方程的一个根, 即 同理可得: 则直线PQ的斜率为定值。题型五:共线向量问题例题5、设过点D(0,3)的直线交曲线M:于P、Q两点,且,求实数的取值范围。解:设P(x1,y1),Q(x2,y2), (x1,y1-3)=(x2,y2-3 即方法一:方程组消元法又P、Q是椭圆+=1上的点消去x2, 可得 即y2=又2y22 22 解之得:则实数的取值范围是。方法
5、二:判别式法、韦达定理法、配凑法设直线PQ的方程为:,由消y整理后,得 P、Q是曲线M上的两点 即 由韦达定理得: 即 由得,代入,整理得,解之得当直线PQ的斜率不存在,即时,易知或。总之实数的取值范围是。题型六:面积问题例题6、已知椭圆C:(ab0)的离心率为短轴一个端点到右焦点的距离为。()求椭圆C的方程;()设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求AOB面积的最大值。解:()设椭圆的半焦距为,依题意 ,所求椭圆方程为。()设,。(1)当轴时,。 (2)当与轴不垂直时,设直线的方程为。 由已知,得。把代入椭圆方程,整理得,。当且仅当,即时等号成立。当时,综上所述。 当
6、最大时,面积取最大值。题型七:弦或弦长为定值问题例题7、在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A、B两点。()若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求ANB面积的最小值;()是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。()依题意,点N的坐标为N(0,-p),可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+p,与x2=2py联立得消去y得x2-2pkx-2p2=0.由韦达定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2.于是.()假设满足条件的直线l存在,其方程为
7、y=a,AC的中点为径的圆相交于点P、Q,PQ的中点为H,则.=令,得为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为,即抛物线的通径所在的直线.解法2:()前同解法1,再由弦长公式得又由点到直线的距离公式得.从而,()假设满足条件的直线t存在,其方程为y=a,则以AC为直径的圆的方程为将直线方程y=a代入得设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x2,y2),Q(x4,y4),则有令为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为.即抛物线的通径所在的直线。题型八:角度问题例题8、(如图(21)图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:()求点P的轨迹方程;()若,求点P的坐标.解:()由椭
8、圆的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,长轴长2a=6的椭圆. 因此半焦距c=2,长半轴a=3,从而短半轴b=, 所以椭圆的方程为 ()由得 因为不为椭圆长轴顶点,故P、M、N构成三角形.在PMN中, 将代入,得 故点P在以M、N为焦点,实轴长为的双曲线上. 由()知,点P的坐标又满足,所以 由方程组 解得 即P点坐标为问题九:四点共线问题例题9、设椭圆过点,且着焦点为()求椭圆的方程;()当过点的动直线与椭圆相交与两不同点时,在线段上取点,满足,证明:点总在某定直线上解 (1)由题意: ,解得,所求椭圆方程为 (2)方法一 设点Q、A、B的坐标分别为。由题设知均不为零,记,则且又A,P,B,Q
9、四点共线,从而于是 , , 从而 ,(1) ,(2)又点A、B在椭圆C上,即 (1)+(2)×2并结合(3),(4)得 即点总在定直线上方法二设点,由题设,均不为零。且 又 四点共线,可设,于是 (1) (2)由于在椭圆C上,将(1),(2)分别代入C的方程整理得 (3) (4)(4)(3) 得 即点总在定直线上问题十:范围问题(本质是函数问题)设、分别是椭圆的左、右焦点。()若是该椭圆上的一个动点,求·的最大值和最小值;()设过定点的直线与椭圆交于不同的两点、,且为锐角(其中为坐标原点),求直线的斜率的取值范围。解:()解法一:易知所以,设,则因为,故当,即点为椭圆短轴端
10、点时,有最小值当,即点为椭圆长轴端点时,有最大值解法二:易知,所以,设,则(以下同解法一)()显然直线不满足题设条件,可设直线,联立,消去,整理得:由得:或又又,即 故由、得或问题十一、存在性问题:(存在点,存在直线y=kx+m,存在实数,存在图形:三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)设椭圆E: (a,b>0)过M(2,) ,N(,1)两点,O为坐标原点,(I)求椭圆E的方程;(II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由。解:(1)因为椭圆E: (a,b&
11、gt;0)过M(2,) ,N(,1)两点,所以解得所以椭圆E的方程为(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,设该圆的切线方程为解方程组得,即, w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 则=,即,要使,需使,即,所以,所以又,所以,所以,即或,因为直线为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,所求的圆为,此时圆的切线都满足或,而当切线的斜率不存在时切线为与椭圆的两个交点为或满足,综上, 存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且.因为, 所以, 时因为所以, 所以,所以当且仅当时取”=”当时,. 当AB的斜率不存在时,
12、两个交点为或,所以此时,综上, |AB |的取值范围为即: 高考二轮小专题 :圆锥曲线题型归纳基础知识:1直线与圆的方程; 2椭圆、双曲线、抛物线的定义与标准方程公式; 3椭圆、双曲线、抛物线的几何性质等相关知识:、渐近线。基本方法:1 待定系数法:求所设直线方程中的系数,求标准方程中的待定系数、等等;2 齐次方程法:解决求离心率、渐近线、夹角等与比值有关的问题;3 韦达定理法:直线与曲线方程联立,交点坐标设而不求,用韦达定理写出转化完成。要注意:如果方程的根很容易求出,就不必用韦达定理,而直接计算出两个根;4 点差法:弦中点问题,端点坐标设而不求。也叫五条等式法:点满足方程两个、中点坐标公式
13、两个、斜率公式一个共五个等式;5 距离转化法:将斜线上的长度问题、比例问题、向量问题转化水平或竖直方向上的距离问题、比例问题、坐标问题;基本思想:1“常规求值”问题需要找等式,“求范围”问题需要找不等式;2“是否存在”问题当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;3证明“过定点”或“定值”,总要设一个或几个参变量,将对象表示出来,再说明与此变量无关;4证明不等式,或者求最值时,若不能用几何观察法,则必须用函数思想将对象表示为变量的函数,再解决;5有些题思路易成,但难以实施。这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;6大多数问题只要忠实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,
14、即可自然而然产生思路。一、求直线、圆锥曲线方程、离心率、弦长、渐近线等常规问题例. 【浙江理数】设、分别为双曲线(>0、>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点,满足,且到直线的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A. B. C. D. 【答案】C例. 【辽宁文数】设双曲线的一个焦点为,虚轴的一个端点为,如果直线与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )A. B. C.
15、D. 【答案】D例(14分)已知椭圆.过点(2,1)且方向向量为的直线L交椭圆与A、B两点。若线段AB的中点为M,求直线OM的斜率(用表示);若椭圆的离心率为,焦距为2,求线段AB的长;在的条件下,设椭圆的左焦点为,求的面积。点评:常规求值问题的方法:待定系数法,先设后求,关键在于找等式。二、“是否存在”问题例(14分)已知定点A(-2,-4),过点A作倾斜角为45度的直线L,交抛物线(>0)于B、C两点,且线段BC长为。(I)求抛物线的方程;(II)在(I)中的抛物线上是否存在点D,使得DB=DC成立?若存在,求出点D的坐标,若不存在,请说明理由。(答:。存在点D(2,2)或(8,-4
16、)例. 【北京理数】在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于.()求动点P的轨迹方程;()设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:是否存在点P使得PAB与PMN的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。三、过定点、定值问题例、(14分)已知抛物线S的顶点在坐标原点,焦点在x轴上,的三个顶点都在抛物线上,且的重心为抛物线的焦点,若BC所在直线L的方程为4x+y-20=0.()求抛物线S的方程;()若O是坐标原点,P、Q是抛物线S上的两动点,且满足。试说明动直线PQ是否过一个定点。(答:,定点为M(16,0)例
17、.(14分)已知椭圆C:(>>0),过焦点垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形。()求椭圆的方程;()过点Q(1,0)的直线L交椭圆于A、B两点,交直线x = 4于点E,设,。求证:为定值,并计算出该定值。点评:距离转化法把斜线上的转化为垂直与水平上的,比如向量中的比例以坐标转化,比如抛物线中焦半径与到准线距离的转化。例(14分)过抛物线(>0)的焦点F作任意一条直线分别交抛物线于A、B两点,如果(O为原点)的面积是S,求证:为定值。(答:)点评:证明定值问题的方法:常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关;也可先在特殊条件下求出定值,再给出
18、一般的证明。处理定点问题的方法:常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明。四最值问题例(14分)定长为3的线段AB的两个端点在抛物线上移动,记线段AB的中点为M,求点M到y轴的最短距离,并求此时点M的纵坐标。(答:最短距离为,M的纵坐标为)点评:最值问题的方法:几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等。五、求参数范围问题。 常用思路:寻找不等式。将各限制条件都列出,再求交集。不要遗漏限制条件。常用建立不等式的途径:(1) 直线与曲线有交点时判别式大于等于零;
19、2 圆锥曲线中变量X、Y的取值范围;3 点与曲线的位置关系,如弦的中点在曲线内部;4 已知题设中有的范围;5 正弦函数、余弦函数的有界性;6 均值不等式;7 焦半径的取值范围;8 函数的值域;9 三角形图形中两边之和大于第三边。例:1.若直线y=kx+1与焦点在x轴上的椭圆恒有公共点,则t的取值范围为_.(答:2【福建文数】若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为( )A2 B3 C6
20、 D8 【答案】C(利用圆锥曲线中变量X、Y的取值范围;)3设>1,则双曲线的离心率e的取值范围为_;(答:)4若、是双曲线的左右焦点,过作垂直于x轴的直线交双曲线于A、B两点,若为锐角三角形,则双曲线的离心率的取值范围为_;(答:)5.若M是椭圆上的任意一点,、是椭圆的左、右焦点,则的最大值为_;(答:9)(利用均值不等式)6若点P是抛物线上的一个动点,则点P到点(0,2)的距离与点P到准线的距离之和的最小值为_;(答:)(利用三角形两边之和大于第三边)六、规范解题解析几何在高考中经常是两小题一大题:两小题经常是常规求值类型,一大题中的第一小题也经常是常规求值问题,故常用方程
21、思想先设后求即可。解决第二小题时常用韦达定理法结合以上各种题型进行处理,常按照以下七步骤:一设直线与方程;(提醒:设直线时分斜率存在与不存在;设为y=kx+b与x=mmy+n的区别)二设交点坐标;(提醒:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”)三则联立方程组;四则消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单)五根据条件重转化;常有以下类型: “以弦AB为直径的圆过点0” (提醒:需讨论K是否存在) “点在圆内、圆上、圆外问题”“直角、锐角、钝角问题”“向量的数量积大于、等于、小于0问题”>0; “等角、角平分、角互补问题”斜率关系(或); “共线问题”(如: 数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法);(如:A、O、B三点共线直线OA与OB斜率相等);“点、线对称问题” 坐标与斜率关系;“弦长、面积问题”转化为坐标与弦长公式问题(提醒:注意两个面积公式的合理选择);六则化简与计算;七则细节问题不忽略;判别式是否已经考虑; 抛物线
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