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文档简介
学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精2021新高考数学(山东专用)二轮复习学案:板块2命题区间精讲精讲5解析几何含解析解析几何阅卷案例思维导图(2020·全国卷Ⅰ,T20,12分)已知A,B分别为椭圆E:eq\f(x2,a2)+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,eq\o(AG,\s\up8(→))·eq\o(GB,\s\up8(→))=8.P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点。本题考查:椭圆的方程、直线与椭圆的位置关系、平面向量的数量积等知识,逻辑推理、数学运算等核心素养.答题模板标准解答踩点得分第1步:求方程利用待定系数法,结合题设条件求基本量,并写出标准方程。第2步:设点、直线设出直线的方程及相交两点的坐标.第3步:联立消元联立直线与曲线得方程组,消元得方程.关键步骤第4步:找关系借助题设中等量关系建立数量关系第5步:求解解等量关系得出待求结果,注意结果的完备性。←eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1由题设得,A-a,0,Ba,0,G0,1,则\o(AG,\s\up5(→))=a,1,\o(GB,\s\up5(→))=a,-1,,由\o(AG,\s\up5(→))·\o(GB,\s\up5(→))=8,得a2-1=8,解得a=-3舍去或a=3,1分,所以E的方程为\f(x2,9)+y2=1。2分))←eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2设Cx1,y1,Dx2,y2,P6,t,,若t≠0,设直线CD的方程为x=my+n,,由题意可知-3<n<3,,由于直线PA的方程为y=\f(t,9)x+3,,所以y1=\f(t,9)x1+3,3分,同理可得y2=\f(t,3)x2-3,4分,于是有3y1x2-3=y2x1+3①。5分,由于\f(x\o\al(2,2),9)+y\o\al(2,2)=1,,所以y\o\al(2,2)=-\f(x2+3x2-3,9),))←eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(将其代入①式,消去x2-3,,可得27y1y2=-x1+3x2+3,,即27+m2y1y2+mn+3y1+y2+n+32=0②,7分,联立\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=my+n,\f(x2,9)+y2=1))得,,m2+9y2+2mny+n2-9=0,8分))←eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(所以y1+y2=-\f(2mn,m2+9),y1y2=\f(n2-9,m2+9),,代入②式得,27+m2n2-9-2mn+3mn+n+32·m2+9=0,,解得n=\f(3,2)或-3因为-3<n<3,所以舍-3,9分))←eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(故直线CD的方程为x=my+\f(3,2),即直线CD过定点\f(3,2),0。10分,若t=0,则直线CD的方程为y=0,也过点\f(3,2),0。11分,综上所述,直线CD过定点\f(3,2),0.12分))第(1)问得分点及说明:1.求出a的值得1分。2。写出E的方程得1分。第(2)问得分点及说明:1。写出PA,PB的方程各得1分.2.将CD的方程与E联立消元正确得1分.3.正确得出y1+y2,y1y2的方程②得2分。4。利用根与系数的关系求得直线过定点得3分,对于没考虑直线CD与x轴重合的情形扣1分。命题点1最值问题求圆锥曲线中最值问题的关键(1)公式意识,把所求最值用相关公式表述出来;(2)方程思想,即引入参数,寻找关于参数的方程;(3)不等式与函数意识,寻找关于参数的不等式或函数,并求最值.[高考题型全通关]1.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过点P(-2,2)的直线l与抛物线C交于A,B两点.(1)当点P为AB的中点时,求直线AB的方程;(2)求|AF|·|BF|的最小值.[解](1)法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),则xeq\o\al(2,1)=4y1,xeq\o\al(2,2)=4y2,显然x1≠x2,则两式相减得4·eq\f(y1-y2,x1-x2)=x1+x2,因为x1+x2=-4,所以直线AB的斜率k=eq\f(y1-y2,x1-x2)=-1,所以直线AB的方程为y-2=-(x+2),即x+y=0。法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),显然直线AB的斜率存在,设为k,则直线AB的方程为y=k(x+2)+2.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+2+2,,x2=4y))消去x整理得y2-4(k2+k+1)y+4(k+1)2=0,由y1+y2=4(k2+k+1)=4,解得k=-1或k=0(明显不符合题意,舍去),所以直线AB的方程为y-2=-(x+2),即x+y=0.(2)显然直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=k(x+2)+2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则由抛物线的定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,所以|AF|·|BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1。由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+2+2,,x2=4y))消去x整理得y2-4(k2+k+1)y+4(k+1)2=0,所以y1+y2=4(k2+k+1),y1y2=4(k+1)2,所以|AF|·|BF|=y1y2+(y1+y2)+1=8k2+12k+9=8eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k+\f(3,4)))eq\s\up12(2)+eq\f(9,2),所以当k=-eq\f(3,4)时,|AF|·|BF|取得最小值,且最小值为eq\f(9,2).2.已知椭圆E:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)上的动点到其左焦点距离的最大值是最小值的3倍,且点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(3,2)))在椭圆上.(1)求椭圆E的标准方程;(2)过点G(0,1)作直线l与椭圆E交于A,B两点,O为坐标原点,求△ABO面积的最大值.[解](1)由题意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a+c=3a-c,,a2=b2+c2,,\f(1,a2)+\f(9,4b2)=1,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=2,,b=\r(3),,c=1,))∴椭圆的标准方程为eq\f(x2,4)+eq\f(y2,3)=1.(2)易知直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=kx+1,并设A(x1,y1),B(x2,y2).由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+1,,\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,))消去y得(3+4k2)x2+8kx-8=0,则x1+x2=eq\f(-8k,3+4k2),x1x2=eq\f(-8,3+4k2),∴|x1-x2|=eq\r(x1+x22-4x1x2)=eq\f(4\r(6)·\r(1+2k2),3+4k2),原点O到直线l的距离d=eq\f(1,\r(k2+1))。∴S△ABO=eq\f(1,2)d·eq\r(1+k2)|x1-x2|=eq\f(2\r(6)·\r(1+2k2),3+4k2).令eq\r(1+2k2)=t,∵k2≥0,∴t≥1,∴S△ABO=eq\f(2\r(6)t,2t2+1)=eq\f(2\r(6),2t+\f(1,t))。易证y=2t+eq\f(1,t)在[1,+∞)上单调递增,∴2t+eq\f(1,t)≥3,∴S△ABO≤eq\f(2\r(6),3),∴△ABO面积的最大值为eq\f(2\r(6),3)。命题点2范围问题圆锥曲线中范围问题的常见解法(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决;(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,或不等关系,或已知参数与新参数之间的等量关系等,则可利用这些关系去求参数的取值范围.[高考题型全通关]1.(2020·烟台模拟)椭圆C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一动点(异于左、右顶点),若△MF1F2的周长为4+2eq\r(3),且面积的最大值为eq\r(3)。(1)求椭圆C的方程;(2)设A,B是椭圆C上两动点,线段AB的中点为P,OA,OB的斜率分别为k1,k2(O为坐标原点),且k1k2=-eq\f(1,4),求|OP|的取值范围.[解](1)由题知,△MF1F2的周长为2a+2c=4+2eq\r(3),且eq\f(1,2)·2c·b=eq\r(3),∴a=2,b=1,c=eq\r(3),∴椭圆C的方程为eq\f(x2,4)+y2=1。(2)当直线AB的斜率k=0时,此时k1,k2(O为坐标原点),满足k1k2=-eq\f(1,4),k1=-k2=-eq\f(1,2).可令OB的方程为y=eq\f(1,2)x(xB>0),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=\f(x,2),,x2+4y2=4,))可得Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2),\f(\r(2),2))),此时|OP|=eq\f(\r(2),2),当直线AB的斜率k≠0时,可令AB的方程为x=my+t,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2+4y2=4,,x=my+t,))可得(m2+4)y2+2mty+t2-4=0,Δ=4m2t2-4(m2+4)(t2-4)>0⇒m2-t2+4>0. ①设A(x1,y1),B(x2,y2),y1+y2=eq\f(-2mt,m2+4),y1y2=eq\f(t2-4,m2+4),x1+x2=m(y1+y2)+2t=eq\f(8t,m2+4)。∴Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4t,m2+4),\f(-mt,m2+4))).∵k1k2=-eq\f(1,4),∴eq\f(y1y2,x1x2)=-eq\f(1,4),即4y1y2+x1x2=0,∴(4+m2)y1y2+mt(y1+y2)+t2=0,∴t2-4+eq\f(-2m2t2,4+m2)+t2=0,∴2t2=m2+4,则t2≥2, ②由①②可得t2≥2恒成立,|OP|2=eq\f(16t2+m2t2,m2+42)=eq\f(16t2+m2t2,2t22)=eq\f(16+m2,4t2)=eq\f(16+2t2-4,4t2)=eq\f(1,2)+eq\f(3,t2)∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2)),|OP|∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),\r(2)))。综上,|OP|的取值范围为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),\r(2))).2.(2020·四川五校联考)已知抛物线E:y2=8x,直线l:y=kx-4。(1)若直线l与抛物线E相切,求直线l的方程;(2)设Q(4,0),直线l与抛物线E交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),若存在点C满足|eq\o(CQ,\s\up8(→))+eq\o(CA,\s\up8(→))|=|eq\o(CQ,\s\up8(→))-eq\o(CA,\s\up8(→))|,且线段OC与AB互相平分(O为坐标原点),求x2的取值范围.[解](1)法一:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx-4,,y2=8x))得k2x2-8(k+1)x+16=0,由k≠0及Δ=64(k+1)2-64k2=0,得k=-eq\f(1,2),所以直线l的方程为y=-eq\f(1,2)x-4。法二:由y2=8x得y=±eq\r(8x),直线l恒过点(0,-4),则y=-eq\r(8x),设切点为(x0,y0)(y0<0),由于y=-eq\r(8x),所以y′|x=x0=-eq\f(\r(2),\r(x0)),所以切线方程为y+eq\r(8x0)=-eq\f(\r(2),\r(x0))(x-x0),将坐标(0,-4)代入得x0=8,即切点为(8,-8),再将该点代入y=kx-4得,k=-eq\f(1,2),所以直线l的方程为y=-eq\f(1,2)x-4.(2)由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx-4,,y2=8x))得k2x2-8(k+1)x+16=0,因为Δ=64(k+1)2-64k2>0,且k≠0,所以k>-eq\f(1,2),且k≠0,所以x1+x2=eq\f(8k+1,k2),所以y1+y2=k(x1+x2)-8=eq\f(8,k).因为线段OC与AB互相平分,所以四边形OACB为平行四边形,所以eq\o(OC,\s\up8(→))=eq\o(OA,\s\up8(→))+eq\o(OB,\s\up8(→))=(x1+x2,y1+y2)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8k+1,k2),\f(8,k))),即Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8k+1,k2),\f(8,k))),由|eq\o(CQ,\s\up8(→))+eq\o(CA,\s\up8(→))|=|eq\o(CQ,\s\up8(→))-eq\o(CA,\s\up8(→))|得,AC⊥QC.所以kAC·kQC=-1,又kQC=eq\f(\f(8,k),\f(8k+1,k2)-4)=eq\f(2k,2k+1-k2),kAC=kOB=eq\f(y2,x2)=k-eq\f(4,x2),所以eq\f(2k,2k+1-k2)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k-\f(4,x2)))=-1,所以eq\f(8,x2)=k+eq\f(2,k)+2。若k>0,则eq\f(8,x2)≥2eq\r(2)+2=2(eq\r(2)+1),当且仅当k=eq\r(2)时取等号,此时0<x2≤4(eq\r(2)-1).若-eq\f(1,2)<k<0,由于k=-eq\f(1,2)时,k+eq\f(2,k)+2=-eq\f(5,2),所以eq\f(8,x2)<-eq\f(5,2),即x2<-eq\f(16,5)(舍去).综上,x2的取值范围为(0,4(eq\r(2)-1)].[一题多解(2)中也可由|eq\o(CQ,\s\up8(→))+eq\o(CA,\s\up8(→))|=|eq\o(CQ,\s\up8(→))-eq\o(CA,\s\up8(→))|,得eq\o(QC,\s\up8(→))·eq\o(AC,\s\up8(→))=0,结合eq\o(QC,\s\up8(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8k+1,k2)-4,\f(8,k))),eq\o(AC,\s\up8(→))=eq\o(OB,\s\up8(→))=(x2,y2)=(x2,kx2-4),得eq\f(8,x2)=k+eq\f(2,k)+2求解.]命题点3定点问题解决圆锥曲线中的定点问题应注意(1)分清问题中哪些是定的,哪些是变动的;(2)注意“设而不求”思想的应用,引入参变量,最后看能否把变量消去;(3)“先猜后证”,也就是先利用特殊情况确定定点,然后验证,这样在整理式子时就有了明确的方向.[高考题型全通关]1.(2020·陕西百校联盟第一次模拟)已知椭圆C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率e=eq\f(\r(3),2),椭圆的左焦点为F1,短轴的两个端点分别为B1,B2,且eq\o(F1B1,\s\up8(→))·eq\o(F1B2,\s\up8(→))=2.(1)求C的标准方程;(2)若过左顶点A作椭圆的两条弦AM,AN,且eq\o(AM,\s\up8(→))·eq\o(AN,\s\up8(→))=0,求证:直线MN与x轴的交点为定点.[解](1)由题意得e=eq\f(c,a)=eq\f(\r(3),2), ①F1(-c,0),不妨令B1为上端点,则B1(0,b),B2(0,-b),所以eq\o(F1B1,\s\up8(→))·eq\o(F1B2,\s\up8(→))=(c,b)·(c,-b)=c2-b2=2。 ②c2=a2-b2. ③由①②③得a2=4,b2=1,所以椭圆C的标准方程为eq\f(x2,4)+y2=1。(2)证明:由题可知,A(-2,0),直线AM,AN的斜率存在且不为零,设直线AM的斜率为k,则直线AN的斜率为-eq\f(1,k).可得直线AM的方程为y=k(x+2),将直线AM的方程与椭圆方程联立得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+2,,x2+4y2-4=0,))得(1+4k2)x2+16k2x+16k2-4=0(*),Δ>0.方程(*)的一个根为-2,设M(xM,yM),则-2xM=eq\f(16k2-4,1+4k2),得xM=eq\f(2-8k2,1+4k2),所以yM=k(xM+2)=eq\f(4k,1+4k2),得Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2-8k2,1+4k2),\f(4k,1+4k2))),同理可得(将k换为-eq\f(1,k))Neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2k2-8,k2+4),\f(-4k,k2+4)))。则直线MN的斜率kMN=eq\f(\f(4k,1+4k2)+\f(4k,k2+4),\f(2-8k2,1+4k2)-\f(2k2-8,k2+4))=eq\f(20k3+20k,-16k4-16)=eq\f(20kk2+1,-16k2-1k2+1)=eq\f(-5k,4k2-4).所以直线MN的方程为y+eq\f(4k,k2+4)=eq\f(-5k,4k2-4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(2k2-8,k2+4))).令y=0,则x=eq\f(161-k2,5k2+4)+eq\f(2k2-8,k2+4)=eq\f(-6k2-24,5k2+4)=eq\f(-6k2+4,5k2+4)=-eq\f(6,5)。所以直线MN与x轴的交点为定点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(6,5),0))。2.已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(4,t)(t>0)到焦点F的距离等于5。(1)求抛物线C的方程和实数t的值;(2)若过F的直线交抛物线C于不同的两点A,B(均与P不重合),直线PA,PB分别交抛物线的准线l于点M,N.试判断以MN为直径的圆是否过点F,并说明理由.[解](1)由抛物线定义可知|PF|=4-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2)))=5,解得p=2,故抛物线C的方程为y2=4x,将P(4,t)(t>0)代入抛物线方程解得t=4.(2)以MN为直径的圆一定过点F,理由如下:设A(x1,y1),B(x2,y2),设直线AB的方程为x=my+1(m∈R),代入抛物线C:y2=4x,化简整理得y2-4my-4=0,则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y1+y2=4m,,y1y2=-4,))由(1)知P(4,4),所以直线PA的方程为y-4=eq\f(y1-4,x1-4)(x-4)=eq\f(y1-4,my1-3)(x-4),令x=-1得y=eq\f(4m-5y1+8,my1-3),即Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(4m-5y1+8,my1-3))),同理可得Neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(4m-5y2+8,my2-3))),∴kMF·kNF=eq\f(4m-5y1+8,2my1-3)·eq\f(4m-5y2+8,2my2-3)=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2m-\f(5,2)))\s\up12(2)y1y2+8m-10y1+y2+16,m2y1y2-3my1+y2+9)=eq\f(-4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2m-\f(5,2)))\s\up12(2)+4m8m-10+16,-4m2-3m·4m+9)=eq\f(16m2-9,-16m2+9)=-1,∴MF⊥NF,故以MN为直径的圆过点F.(也可用eq\o(MF,\s\up8(→))·eq\o(NF,\s\up8(→))=0).命题点4定值问题求定值问题常见的2种方法(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明这个定值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.[高考题型全通关]1.(2020·广东四校联考)设斜率不为0的直线l与抛物线x2=4y交于A,B两点,与椭圆eq\f(x2,6)+eq\f(y2,4)=1交于C,D两点,记直线OA,OB,OC,OD(O为坐标原点)的斜率分别为k1,k2,k3,k4.(1)若直线l过点(0,4),证明:OA⊥OB;(2)求证:eq\f(k1+k2,k3+k4)的值与直线l的斜率的大小无关.[解]设直线l的方程为y=kx+m,k≠0,A(x1,y1),B(x2,y2),(1)依题意,eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\o\al(2,1)=4y1,,x\o\al(2,2)=4y2,))两式相乘得(x1x2)2=16y1y2,若直线l过点(0,4),则直线l的方程为y=kx+4,将直线l的方程代入抛物线x2=4y,得x2-4kx-16=0。∴x1x2=-16,∴y1y2=16,∴x1x2+y1y2=0,∴eq\o(OA,\s\up8(→))·eq\o(OB,\s\up8(→))=0,∴OA⊥OB.(2)设C(x3,y3),D(x4,y4).联立y=kx+m和x2=4y,化简得x2-4kx-4m=0,则x1+x2=4k,x1x2=-4m,k1+k2=eq\f(y1,x1)+eq\f(y2,x2)=eq\f(x1,4)+eq\f(x2,4)=k。联立y=kx+m和eq\f(x2,6)+eq\f(y2,4)=1,化简得(2+3k2)x2+6kmx+3m2-12=0,在Δ=(6km)2-4(2+3k2)(3m2-12)>0(⇒4+6k2>m2,此式可不求解)的情况下,x3+x4=eq\f(-6km,2+3k2),x3x4=eq\f(3m2-12,2+3k2),k3+k4=eq\f(y3,x3)+eq\f(y4,x4)=2k+eq\f(m,x3)+eq\f(m,x4)=2k+eq\f(mx3+x4,x3x4)=2k+eq\f(-6km2,3m2-12)=eq\f(-8k,m2-4),∴eq\f(k1+k2,k3+k4)=-eq\f(m2-4,8),是一个与直线l的斜率k无关的值.2.已知点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(6),2),1))在椭圆C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)上,椭圆C的焦距为2.(1)求椭圆C的方程;(2)斜率为定值k的直线l与椭圆C交于A,B两点,且满足|OA|2+|OB|2的值为常数(其中O为坐标原点).①求k的值以及这个常数;②写出一般性结论(不用证明):斜率为定值k的直线l与椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)交于A,B两点,且满足|OA|2+|OB|2的值为常数,则k的值以及这个常数是多少?[解](1)由点P在椭圆上得eq\f(3,2a2)+eq\f(1,b2)=1,2c=2,∴3b2+2a2=2a2b2,c=1.又a2=b2+c2,∴3b2+2(b2+1)=2(b2+1)b2,∴2b4-3b2-2=0,解得b2=2,得a2=3,∴椭圆C的方程为eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1.(2)①设直线l的方程为y=kx+t,联立eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1,得(3k2+2)x2+6ktx+3t2-6=0,Δ=(6kt)2-4(3k2+2)(3t2-6)=24(3k2-t2+2)>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=-eq\f(6kt,3k2+2),x1x2=eq\f(3t2-6,3k2+2),又yeq\o\al(2,1)=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(x\o\al(2,1),3))),yeq\o\al(2,2)=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(x\o\al(2,2),3))),|OA|2+|OB|2=(xeq\o\al(2,1)+yeq\o\al(2,1))+(xeq\o\al(2,2)+yeq\o\al(2,2))=eq\f(1,3)(xeq\o\al(2,1)+xeq\o\al(2,2))+4=eq\f(1,3)[(x1+x2)2-2x1x2]+4=eq\f(1,3)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(-6kt,3k2+2)))\s\up12(2)-2×\f(3t2-6,3k2+2)))+4=eq\f(1,3)×eq\f(18k2-12t2+36k2+24,3k2+22)+4,要使|OA|2+|OB|2为常数,只需18k2-12=0,得k2=eq\f(2,3),∴|OA|2+|OB|2=eq\f(1,3)×eq\f(24+24,2+22)+4=5,∴k=±eq\f(\r(2),\r(3))=±eq\f(\r(6),3),这个常数为5。②k=±eq\f(b,a),这个常数为a2+b2.命题点5证明问题圆锥曲线的证明问题,常表现为证明相等、定值、过定点、点在曲线上等,一般是以直线与圆锥曲线为载体,综合使用圆锥曲线的性质及位置关系进行论证.[高考题型全通关]1.设定点F(0,1),动点E满足:以EF为直径的圆与x轴相切.(1)求动点E的轨迹C的方程;(2)设A,B是曲线C上两点,若曲线C在点A,B处的切线互相垂直,求证:A,F,B三点共线.[解](1)设E(x,y),则EF的中点为Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2),\f(y+1,2))),依题意知M到点F(0,1)与它到x轴的距离相等,可得eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y-1,2)))\s\up12(2))=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(y+1,2))),化简得x2=4y,即动点E的轨迹C的方程为x2=4y.(2)证明:设Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,\f(x\o\al(2,1),4))),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,\f(x\o\al(2,2),4)))(x1≠x2),则由y=eq\f(x2,4)得y′=eq\f(x,2),知曲线C在点A,B处的切线的斜率分别是eq\f(x1,2),eq\f(x2,2),依题意eq\f(x1,2)·eq\f(x2,2)=-1,即x1x2=-4,可得Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,x1),\f(4,x\o\al(2,1)))),∴kAF=eq\f(\f(x\o\al(2,1),4)-1,x1)=eq\f(x1,4)-eq\f(1,x1),kBF=eq\f(\f(4,x\o\al(2,1))-1,-\f(4,x1))=eq\f(x1,4)-eq\f(1,x1),∴kAF=kBF,又直线AF与BF有公共点F,所以A,B,F三点共线.2.设定点F(0,1),动圆E过点F且与直线y=-1相切.(1)求动圆圆心E的轨迹C的方程;(2)设P为直线y=-1上任意一点,过点P作轨迹C的两条切线l1和l2,证明:l1⊥l2.[解](1)依题意知,点E的轨迹C是以F(0,1)为焦点,以直线y=-1为准线的抛物线,方程为x2=4y.(2)证明:设P(x0,-1),显然过P与曲线C相切的直线斜率存在,设切线方程为y+1=k(x-x0),与曲线C:x2=4y,联立得eq\f(x2,4)+1=k(x-x0),即x2-4kx+4kx0+4=0,依题意得Δ=(-4k)2-4(4kx0+4)=0,即k2-kx0-1=0,∴k1k2=-1,∵k1,k2分别是直线l1和l2的斜率,∴l1⊥l2。命题点6存在性问题存在性问题的求解策略(1)若给出问题的一些特殊关系,要探索一般规律,并证明所得规律的正确性,通常要对已知关系进行观察、比较、分析,然后概括一般规律;(2)若只给出条件,求“不存在"“是否存在”等语句表述问题时,一般先对结论给出肯定存在的假设,然后由假设出发,结合已知条件进行推理,从而得出结论.[高考题型全通关]1.(2020·济南模拟)设M是抛物线E:x2=2py(p>0)上的一点,抛物线E在点M处的切线方程为y=x-1。(1)求E的方程;(2)已知过点(0,1)的两条不重合直线l1,l2的斜率之积为1,且直线l1,l2分别交抛物线E于A,B两点和C,D两点.是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|成立?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.[解](1)法一:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=x-1,,x2=2py,))消y得x2-2px+2p=0。由题意得Δ=4p2-8p=0,因为p>0,所以p=2。故抛物线E:x2=4y.法二:设Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x0,\f(x\o\al(2,0),2p))),由x2=2py,得y=eq\f(x2,2p),y′=eq\f(x,p)。由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(x0,p)=1,,\f(x\o\al(2,0),2p)=x0-1,))解得p=2。故抛物线E:x2=4y。(2)假设存在常数λ使得|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|成立,则λ=eq\f(1,|AB|)+eq\f(1,|CD|).由题意知,l1,l2的斜率存在且均不为零,设l1的方程为y=kx+1,则由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+1,,x2=4y,))消去y得x2-4kx-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4.所以|AB|=eq\r(1+k2)eq\r(x1+x22-4x1x2)=eq\r(1+k2)eq\r(16k2+16)=4(1+k2).(也可以由y1+y2=k(x1+x2)+2=4k2+2,得到|AB|=y1+y2+2=4(1+k2).)因为直线l1,l2的斜率之积为1,所以l2斜率为eq\f(1,k)。同理可得|CD|=4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,k2)))。所以λ=eq\f(1,|A
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