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文檔簡介
1、本文格式為word版,下載可任意編輯圓錐曲線大題全攻略含答案詳解 圓錐曲線大題全攻略系列課程 1. 求軌跡方程問題 2. 圓錐曲線中的定點問題 3. 圓錐曲線中的定值問題 4. 圓錐曲線中的最值問題 5. 點差法解決中點弦問題 6. 常見幾何關系的代數(shù)化方法 7. 圓錐曲線中的非對稱"韋達定理'問題處理技巧 8. 圓錐曲線中的三點共線問題 9. 巧用曲線系方程解決圓錐曲線中的四點共圓問題 10. 拋物線中阿基米德三角形的常見性質及應用 11. 圓錐曲線中的雙切線題型 圓錐曲線 中的求軌跡方程問題 解題技巧 求動點的軌跡方程這類問題可難可易是高考中的高頻題型,求軌跡方程的主要方
2、法有直譯法、相關點法、定義法、參數(shù)法等。它們的解題步驟分別如下: 1. 直譯法求軌跡的步驟: (1)設求軌跡的點為 ); , ( y x p (2)由已知條件建立關于 y x, 的方程; (3)化簡整理。 2. 相關點法求軌跡的步驟: (1)設求軌跡的點為 ) , ( y x p ,相關點為 ) , (o oy x q ; (2)依據(jù)點的產生過程,找到 ) , ( y x 與 ) , (o oy x 的關系,并將o oy x , 用 x 和 y 表示; (3)將 ) , (o oy x 代入相關點的曲線,化簡即得所求軌跡方程。 3. 定義法求軌跡方程: (1)分析幾何關系; (2)由曲線的定義
3、直接得出軌跡方程。 4. 參數(shù)法求軌跡的步驟: (1)引入?yún)?shù); (2)將求軌跡的點 ) , ( y x 用參數(shù)表示; (3)消去參數(shù); (4)討論范圍。 【例 1.】已知平面上兩定點 ), , ( ), , ( 2 0 2 0 n m - 點 p 滿意 , mn pn mn mp · = · 求點 p 的軌跡方程。 【例 2.】已知點 p 在橢圓 1422= + yx上運動,過 p 作 y 軸的垂線,垂足為 q ,點 m 滿意, pq pm31= 求動點 m 的軌跡方程。 【例 3.】已知圓 ), , ( , ) ( : 0 2 36 22 2b y x a = + +
4、點 p 是圓 a 上的動點,線段 pb 的中垂線交pa 于點 q ,求動點 q 的軌跡方程。 【例 4.】過點 ) , ( 1 0 的直線 l 與橢圓 1422= +yx 相交于 b a, 兩點,求 ab 中點 m 的軌跡方程。 專題練習 1. 在平面直角坐標系 xoy 中,點 ( ) ( ) , , , , 4 0 1 0 b a 若直線 0 2 + + - m y x 上存在點 p ,使得, pb pa21= 則實數(shù) m 的取值范圍為_. 2. 已知 ( ) q p , , 2 4 - 為圓 42 2= + y x o: 上任意一點,線段 pq 的中點為 , m 則 om 的取值范圍為_.
5、 3. 拋物線 x y c 42: 的焦點為 , f 點 a 在拋物線上運動,點 p 滿意 , fa ap 2 - = 則動點 p 的軌跡方程為_. 4. 已知定圓 , ) ( : 100 42 2= + + y x m 定點 ), , ( 4 0 f 動圓 p 過定點 f 且與定圓 m 內切,則動圓圓心 p 的軌跡方程為_. 5. 已知定直線 , : 2 - = x l 定圓 , ) ( : 4 42 2= + - y x a 動圓 h 與直線 l 相切,與定圓 a 外切,則動圓圓心 h 的軌跡方程為_. 6. 直線 0 3 3 = + - + t y tx l : 與拋物線 x y 42=
6、 的斜率為 1 的平行弦的中點軌跡有公共點,則實數(shù) t 的取值范圍為_. 7. 拋物線 y x 42= 的焦點為 , f 過點 ) , ( 1 0 - m 作直線 l 交拋物線于 b a, 兩點,以 bf af, 為鄰邊作平行四邊形 , farb 求頂點 r 的軌跡方程。 8. 如圖,在平面直角坐標系 xoy 中,已知直線 l 與橢圓 112 242 2= +y xc : 相交于 b a, 兩點,o 為坐標原點。 (1)若直線 l 的方程為 , 0 6 2 = - + y x 求 ob oa· 的值; (2)若 , 12 - = ·ob oa 求線段 ab 的中點 m 的軌
7、跡方程。 直線過定點問題 解題技巧 證明動直線在肯定的條件下過定點是解析幾何中的一類重要題型,這類問題解題一般有兩 種解法. 【法 1】設直線,求解參數(shù),一般的解題步驟為: (1).設出直線的方程 b kx y + = 或 t my x + = ; (2).通過題干所給的已知條件,進行正確的運算,找到 k 和 m b, 和 t 的關系,或者解出 t b, 的值; (3) 依據(jù)(2)中得出的結果,找出直線過的定點. 【法 2】求兩點,猜定點,證向量共線。一般的解題步驟為: (1) .通過題干條件,求出直線上的兩個點 b a, 的坐標(含參); (2).取兩個詳細的參數(shù)值,求出對應的直線 ab ,
8、并求出它們的交點 p ,該點即為直線過的 定點; (3)證明 pa 與 pb 共線,得出直線 ab 過定點 p 。 注:上面的兩個解法中,解法 2 的計算量通常要大一些,故一般首選解法 1.當解法 1 失效 或處理起來較為簡單時再考慮解法 2. 【例一】已知橢圓 ( ) 0 12222> > = + b abyaxc : 的半焦距為 c ,離心率為21,左頂點 a 到直線cax2= 扥距離為 6,點 q p, 是橢圓上的兩個動點。 (1)求橢圓 c 的方程; (2)若直線 aq ap ,求證:直線 pq 過定點 r ,并求出 r 點的坐標。 【例二.】已知一動圓經過點 ( ) 0
9、2, m ,且在 y 軸上截得的弦長為 4,設該動圓圓心的軌跡為曲線 c 。 (1)求曲線 c 的方程; (2)過點 ( ) 0 1, n 任意作兩條相互垂直的直線2 1l l , ,分別交曲線 c 于不同的兩點 b a, 和e d, ,設線段 de ab, 的中點分別為 q p, . 求證:直線 pq 過定點 r ,并求出定點 r 的坐標; 求 pq 的最小值。 專題練習 1. 設橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b abyaxe: 的右焦點到直線 0 2 2 = = + + - - y x 的距離為 3,且過點÷
10、7;÷ ÷ø øö öç çç çè èæ æ- - - -261, 。 (1)求 e 的方程; (2)設橢圓 e 的左頂點是 a ,直線 0 = = - - - - t my x l : 與橢圓 e 交于不同的兩點 n m, (均不與 a 重合),且以 mn 為直徑的圓過點 a 。試推斷直線 l 是否過定點,若是,求出定點坐標;若否,說明理由。 2. 橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b abya
11、xc: 的上頂點為 b ,右焦點為 f ,點 f b, 都在直線0 3 3 = = - - + + y x 上。 (1)求橢圓 c 的標準方程; (2) n m, 為橢圓 c 上的兩點,且直線 bn bm, 的斜率之積為41,證明:直線 mn 過定點,并求定點坐標。 3. 拋物線 ( ( ) ) 0 22> > = = p px y c: 上一點 ( ( ) )( ( ) ) 0 10 0> > y y m , 滿意 2 = = mf ,其中 f 為拋物線的焦點。 (1)求拋物線 c 的方程; (2)設直線 ma 和 mb 分別與拋物線 c 交于不同于 m 點的 b a
12、, 兩點,若 mb ma ,證明:直線 ab 過定點,并求此定點的坐標。 4. 已知直線 l 的方程為 2 + + = = x y ,點 p 是拋物線 x y 42= = 上距離直線 l 最近的點,點 a 是拋物線上異于點 p 的點,直線 ap 與直線 l 交于點 q ,過點 q 與 x 軸平行的直線與拋物線交于點 b 。 (1)求 p 點的坐標; (2)證明:直線 ab 恒過定點,并求這個定點的坐標。 圓錐曲線中的定值問題 解題技巧 1. 在圓錐曲線問題中,定值問題是??碱}型,解題的一般步驟為: (1)設出直線的方程 b kx y + = 或 t my x + = 、點的坐標; (2)通過題
13、干所給的已知條件,進行正確的運算,將需要用到的全部中間結果(如弦長、距 離等)表示成直線方程中引入的變量,通過計算得出目標變量為定值 2. 解析幾何大題計算過程中常常用到弦長公式,下面給出常用的計算弦長的公式: (1)若直線 ab 的方程設為 ( ) , , ), , ( ,2 2 1 1y x b y x a m kx y + = 則 ( )ak x x x x k x x k abd· + = - + · + = - · + =22 122 122 121 4 1 1 (2)若直線 ab 的方程設為 ( ) , , ), , ( ,2 2 1 1y x b y
14、 x a t my x + = ,則 ( )am y y y y m y y m abd· + = - + · + = - · + =22 122 122 121 4 1 1 注:其中 a 指的是將直線的方程代入圓錐曲線方程后,化簡得出的關于 x 或 y 的一元二 次方程的平方項系數(shù), d 指的是該方程的判別式.通常用ak abd· + =21 或 am abd· + =21 計算弦長較為簡便 【例 1.】設拋物線 , :2x y c = 直線 l 經過點 ) ( 0 , 2 且與拋物線交于 a 、 b 兩點,證明: ob oa· 為
15、定值。 【 例 2. 】 已 知 橢 圓 ) 0 ( 1 :2222> > = + b abyaxc 的 離 心 率 為a o b o b b a a d ), 0 , 0 ( ), 0 ), 0 , (23, ( , 的面積為 1. (1)求橢圓 c 的方程; (2) 設 p 為 c 上一點,直線 pa 與 y 軸交于點 , m 直線 pb 與 x 軸交于點 . n 求證:bm an · 為定值。 專題練習 1. 已知橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b abyaxc: 的離心率為22,且過點 ( ( ) ) 1
16、 2, 。 (1)求橢圓 c 的方程; (2)設 p 是橢圓 c 長軸上的動點,過 p 作斜率為22的直線 l 交橢圓 c 于 b a, 兩點,求證:2 2pb pa + + 為定值。 2. 已知點 ( ( ) ) 0 1, f ,直線 p x l , : 1 - - = = 為平面上的動點,過 p 作直線 l 的垂線,垂足為點 q ,且 fq fp qf qp × × = = × × 。 (1)求動點 p 的軌跡 c 的方程; (2)過點 f 的直線交軌跡 c 與 b a, 兩點,交 l 于點 m ,若 bf mb af ma2 1l l = = =
17、= , ,求2 1l l + + 的值。 3.已知拋物線 px y c 22= = : 經過點 ( ( ) ) 2 1, p 過點 ( ( ) ) 1 0, q 的直線 l 與拋物線 c 有兩個不同的交點 b a, ,且直線 pa 交 y 軸于 m ,直線 pb 交 y 軸于 n 。 (1)求直線 l 的斜率的取值范圍; (2)設 o 為原點, qo qn qo qm m l = = = = , ,求證:m l1 1+ + 為定值。 4.已知橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b abyaxe: 的兩個焦點與短軸的一個端點是直角三角形的
18、3 個頂點,直線 3 + + - - = = x y l : 與橢圓 e 有且只有一個公共點 t 。 (1)求橢圓 e 的方程及點 t 的坐標; (2)設 o 為坐標原點,直線l¢ ¢平行于 ot ,與橢圓 e 交于不同的兩點 b a, ,且與直線 l 交于點 p ,證明:存在常數(shù) l ,使得 pb pa pt × × = = l2,并求 l 的值。 5.在平面直角坐標系 xoy 中,橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b abyaxc: 過點 ÷ ÷ø ø&
19、#246; öç çè èæ æ231, ,右焦點為 ( ( ) ) 0 1, f ,過焦點 f 且與 x 軸不重合的直線與橢圓 c 交于 b a, 兩點,點 b 關于原點的對稱點為 p ,直線 pb pa, 分別交直線 4 = = x 于 n m, 兩點。 (1)求橢圓 c 的方程; (2)若 b 的坐標為÷ ÷÷ ÷ø øö öç çç çè èæ æ53 358
20、, ,求直線 pa 的方程; (3)記 n m, 兩點的縱坐標分別為n my y , ,問:n m yy 是不是定值? 6.過拋物線 x y 42= = 上肯定點 ( ( ) ) 2 2 2, p 作兩條直線分別交拋物線于不與 p 重合的( ( ) ) ( ( ) )2 2 1 1y x b y x a , , , 兩點。 (1)求該拋物線上縱坐標為 1 的點到其焦點的距離 d ; (2)當 pa 與 pb 的傾斜角互補時,證明直線 ab 的斜率為非零的常數(shù),并求出此常數(shù)。 圓錐曲線中的最值問題 解題技巧 求最值(范圍)問題是圓錐曲線常考題型,這類題解題的一般步驟是: (1)設出直線的方程 b
21、 kx y + = 或 t my x + = 、點的坐標; (2)將直線的方程代入圓錐曲線中,計算弦長、點到直線的距離等中間量; (3)將求范圍的目標量表示成直線中引入的參數(shù)的函數(shù)關系式; (4)運用函數(shù)、均值不等式等基本方法求出最值(范圍). 【例 1.】已知點 ), 2 , 0 ( - a 橢圓 ) 0 ( 1 :2222> > = + b abyaxe 的離線率為 f ,23是橢圓的焦點,直線 af 的斜率為 o ,33 2為坐標原點。 (1)求 e 方程; (2)設過點 a 的直線 l 與 e 相交于 q p, 兩點,當 opq d 的面積最大時,求 l 的方程。 專題練習
22、 1. 在平面直角坐標系 xoy 中,已知點 ( ( ) ) b a , , 1 0 - - 點在直線 3 - - = = y 上, m 點滿意m ba mb ab ma oa mb , , / · · = = · · 點的軌跡為曲線 c 。 (1)求 c 的方程; (2) p 為 c 上的動點, l 為 c 在 p 點處的切線,求 o 點到 l 距離的最小值。 2. 已知橢圓 ( ( ) ) 0 13222> > = = + + ayaxm : 的一個焦點為 ( ( ) ) 0 1, - - f ,左、右頂點分別為 b a, 經過點 f 的
23、直線 l 與橢圓 m 交于 d c, 兩點。 (1)求橢圓的方程; (2)記 abd d 與 abc d 的面積分別為1s 和2s ,求2 1s s - - 的最大值。 3. 已知拋物線 ( ( ) ) 0 22> > = = p py x c: ,過其焦點作斜率為 1 的直線 l 與 c 交于 n m, 兩點,16 = = mn 。 (1)求拋物線 c 的方程; (2)已知動圓 p 的圓心在 c 上,且過定點 ( ( ) ) 4 0, d ,若動圓 p 與 x 軸交于 b a, 兩點,db da < < ,求dbda的最小值。 4. 已知橢圓 ( ( ) ) 0 12
24、222> > > > = = + + b abyaxc: 的左、右焦點分別為2 1f f , ,左頂點為 a ,離心率為22,點 b 是橢圓上的動點,1abf d 面積的最大值為21 2 - -。 (1)求橢圓 c 的方程; (2)設經過點的直線1f 的直線 l 與橢圓 c 相交于不同的兩點 n m, ,線段 mn 的中垂線為l¢ ¢,若直線l¢ ¢與 l 相交于點 p ,與直線 2 = = x 相交于點 q ,求mnpq的最小值。 5. 設圓 0 15 22 2= = - - + + + + x y x 的圓心為 a ,直線 l
25、 過點 ( ( ) ) 0 1, b 且與 x 軸不重合, l 交圓 a于 d c, 兩點,過 b 作 ac 的平行線交 ad 于點 e 。 (1)證明 eb ea + + 為定值,并寫出點 e 的軌跡方程; (2)設點 e 的軌跡為曲線1c ,直線 l 交1c 于 n m, 兩點,過 b 且與 l 垂直的直線與圓 a交于 q p, 兩點,求四邊形 mpnq 面積的取值范圍。 6. 已知橢圓 1422= = + + yxg : ,過點 ( ( ) ) 0 , m 作圓 12 2= = + + y x 的切線 l 交橢圓 g 與 b a, 兩點。 (1)求橢圓 g 的焦點坐標和離心率; (2)將
26、 ab 表示為 m 的函數(shù),并求 ab 的最大值。 7. 如圖,已知點 ( ( ) ) 0 1, f 為拋物線 ( ( ) ) 0 22> > = = p py y 的焦點,過 f 的直線交拋物線與 b a, 兩點,點 c 在拋物線上,使得 abc d 的重心 g在 x 軸上,直線 ac 交 x 軸于點 q ,且 q 在點 f 右側,記cqg afgd d , 的面積分別為2 1s s , 。 (1)求 p 的值及拋物線的準線方程; (2)求21ss的最小值及此時點 g 的坐標。 常見幾何關系的代數(shù)化方法 解題技巧 解析幾何的基本思想是用代數(shù)的方法討論幾何問題,因此,積累一些常見的
27、幾何關系的代數(shù)化方法是有必要的,本專題歸納了一些常見的幾何關系的處理方法: (1)以 ab 為直徑的圓過點 0 = · Û pb pa p ; (2)點 p 在以 ab 為直徑的圓內 0 < · Û pb pa ; (3)點 p 在以 ab 為直徑的圓外 0 > · Û pb pa ; (4)四邊形 pqrs 為平行四邊形 Û 對角線 pr 與 qs 相互平分; (5)四邊形 pqrs 為菱形 Û 對角線 pr 與 qs 相互垂直平分; (6)四邊形 pqrs 為矩形 Û 對角線 pr 與 q
28、s 相互平分且相等; (7) 0 = · Û = ab pm pb pa ,其中 m 為 ab 的中點; (8)直線 ab 與直線 mn 關于水平線或豎直線對稱 0 = + Ûmn abk k ; (9)f 為 pqm d 的垂心 0 = · Û qm pf、0 = ·pm qf且0 = ·pq mf. 【例一】已知圓 c: ( ) 12 122= + + y x 及點 f(1,0),點 p 在圓上,m,n 分別為 pf,pc 上的點,且滿意 0 = · = pf mn mf pm , . (1)求 n 的軌跡 w
29、 的方程; (2)是否存在過點 f(1,0)的直線 l 與曲線 w 相交于 a,b 兩點,并且與曲線 w上一點 q,使得四邊形 oaqb 為平行四邊形?若存在,求出直線 l 的方程;若不存在,說明理由。 【例二】在直角坐標系 xoy 中,曲線42xy c = : 與直線 ) ( : 0 > + = a a kx y l 交于 m,n兩點。 (1)當 0 = k 時,分別求 c 在點 m 和 n 處的切線方程; (2)在 y 軸上是否存在點 p,使得當 k 變動時,總有 ? opn opm Ð = Ð 說明理由。 專題練習 1. 已知 a,b,c 是橢圓 1422= +
30、 yxw : 上的三個點, o 是坐標原點。 (1)當點 b 是 w 的右頂點,且四邊形 oabc 為菱形時,求此菱形的面積; (2)當點 b 不是 w 的頂點,推斷四邊形 oabc 是否可能為菱形,并說明理由; 2. 已知橢圓 ( ) 0 12222> > = + b abyax的右焦點為 f ,上頂點為 o m, 為坐標原點,若omf d 的面積為21,且橢圓的離心率為22。 (1)求橢圓的方程; (2)是否存在直線 l 交橢圓于 q p, 兩點,且 f 點恰為 pqm d 的垂心?若存在,求出直線 l 的方程;若不存在,說明理由。 3. 直 線 , : 0 8= + + y
31、x l 圓 , : 362 2= + y x o 其 中 o 是 坐 標 原 點 , 橢 圓( ) 0 12222> > = + b abyax的離心率為 ,23= e 直線 l 被圓 o 截得的弦長與橢圓 c 的長軸長相等。 (1)求橢圓 c 的方程; (2)過點(3,0)的直線l¢與橢圓 c 交于 b a, 兩點,設 . ob oa os + = 是否存在直線l¢,使 ? ab os = 若存在,求出直線l¢的方程;若不存在,說明理由。 4. 設2 1f f , 分別是橢圓 ( )0 12222> > = + b abyaxe : 的左
32、、右焦點,過1f 作斜率為 1 的直線 l 與 e 相交于 b a, 兩點,且2 2bf ab af , , 成等差數(shù)列。 (1)求橢圓 e 的離心率; (2)設點 ) , ( 1 0 - p 滿意 , pb pa = 求 e 的方程。 5. 已知橢圓 ), ( : 0 92 2 2> = + m m y x c 直線 l 不過原點 o 且不平行于坐標軸, l 與 c有兩個交點 b a, ,線段 ab 的中點為 m . (1)證明:直線 om 的斜率與 l 的斜率的乘積為定值; (2)若 l 過點 ÷øöçèæmm,3,延長線段
33、 om 與 c 交于點 p 四邊形 oapb 能否為平行四邊形?若能,求此時 l 的斜率;若不能,說明理由。 6. 設 b a, 分別為橢圓 ( ) 0 12222> > = + b abyax的左、右頂點,橢圓長半軸的長等于焦距,且過點 . ,÷÷øöççèæ262 (1)求橢圓的方程; (2)設 p 為直線 4 = x 上不同于點(4,0)的任意一點,若直線 bp ap, 分別與橢圓相交于異于 b a, 的點 n m, ,證明:點 b 在以 mn 為直徑的圓內。 點差法解決中點弦問題 解析技巧 設直
34、線與圓錐曲線交于 b a, 兩點, ab 中點為 m ,這類與圓錐曲線的弦和弦中點有關的問題,一般叫做中點弦問題,點差法是解決中點弦問題的重要方法。其解題的一般步驟是: (1)設 b a, 兩點的坐標分別為 ( ( ) )1 1y x a , 、 ( ( ) )2 2y x b , ; (2)代入圓錐曲線的方程; (3)將所得方程作差,結合中點公式ï ïî îï ïí íì ì+ += =+ += =222 12 1y xxy yymm、斜率公式2 12 1x xy yk ab- - -= =
35、等化簡,得出結果。 【例一】已知雙曲線 1422= = - - yxc : ,點 ( ( ) ) 1 4, p 是雙曲線一條弦的中點,則該弦所在直線的方程為_. 【例二】已知橢圓 1222= = + + yx上兩個不同的點 b a, 關于直線21+ + = = mx y 對稱,求實數(shù)m 的取值范圍。 專題練習 1. 過橢圓 14 162 2= = + +y x內一點 ( ( ) ) 1 2, m 引一條弦 ab ,使弦 ab 被 m 點平分,則直線 ab 的方程為_. 2. 已知拋物線 x y c 62= = : ,過點 ( ( ) ) 1 4, p 引拋物線 c 的一條弦 ab ,使該弦被
36、p 點平分,則這條弦所在直線的方程為_. 3. 已知拋物線 c 的頂點在原點,準線方程為 1 - - = = x ,直線 l 與拋物線 c 交于 n m, 兩點,線段 mn 的中點為 ( ( ) ) 1 1, ,則直線 l 的方程為_. 4. 橢圓 36 42 2= = + + y x 的弦 ab 被點 ( ( ) ) 2 4, 平分,則直線 ab 的方程為_. 5. 已知拋物線 ( ( ) ) 0 22> > = = p px y c: 的焦點為 f ,過點 ( ( ) ) 1 2, r 的直線 l 與拋物線 c 交于b a, 兩點,且 5 = = + + = = fb fa r
37、b ra , ,則直線 l 的斜率為 ( ) 23. a 1 . b 2 . c 21. d 6. 橢圓 12 42 2= = + +y xc : 的斜率為 3 的弦 ab 的中點 m 的軌跡方程為_. 7. 拋物線 x y c = =2: 上存在不同的兩點 b a, 關于直線 ( ( ) ) 3 - - = = x m y l : 對稱,則實數(shù) m 的 取值范圍為_. 8. 已知橢圓 ( ( ) ) 0 92 2 2> > = = + + m m y x c: ,直線 l 不過原點 o 且不平行于坐標軸, l 與 c 有兩個交點 b a, ,線段 ab 的中點為 m 。證明:直線
38、 om 的斜率與 l 的斜率的乘積為定值。 9.已知雙曲線 1222= = - -yx ,是否存在過點 ( ( ) ) 1 1, p 的直線 l 與雙曲線交于 b a, 兩點,且 p恰為 ab 的中點? 10.已知橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b abyaxe: 的半焦距為 c ,原點 o 到經過兩點 ( ( ) ) ( ( ) ) b c , , , 0 0 的直線的距離為2c。 (1)求橢圓 e 的離心率; (2)如圖, ab 是圓 ( ( ) ) ( ( ) )251 22 2= = - - + + + + y x m : 的
39、一條直徑,若橢圓 e 經過 b a, 兩點,求橢圓 e 的方程。 圓錐曲線中的非對稱韋達定理問題處理技巧 解析技巧 在圓錐曲線問題中,將直線的方程與圓錐曲線方程聯(lián)立,消去 x 或y,得到關鍵方程(不妨設方程的兩根為1x和2x),結合韋達定理來進行其他的運算是常見的解題方法。能夠利用韋達定理計算的量一般有2 12 12221 2 1 2 11 1x xx x x x x x x x + + - - + + + + , , , ,等,但在某些問題中,可能會涉及需計算兩根系數(shù)不相同的代數(shù)式,例如,運算過程中消失了2 1 2 13 2 2 x x x x + + - - ,等結構,且無法直線通過合并同
40、類項化為系數(shù)相同的狀況處理,像這種非對稱的韋達定理結構,通常是無法依據(jù)韋達定理直接求出的,那么一般的處理方法是局部計算、整體約分。需要通過適當?shù)呐錅?,將分子和分母這種非對稱的結構湊成全都的,剩下的一般可以轉化為對稱的韋達定理加以計算,最終通過計算,發(fā)覺分子、分母可以整體約分,從而解決問題。下面通過幾個例題來具體介紹這類的解題方法。 1. 平面內有兩定點 ), 1 , 0 ( ), 1 , 0 ( b a - 曲線 c 上任意一點 ) , ( y x m 都滿意直線 am 與直線bm 的斜率之積為 ,21- 過點 ) 0 , 1 ( f 的直線 l 與橢圓交于 d c, 兩點,并與 y 軸交于點
41、 p ,直線 ac 與 bd 交于點 . q (1)求曲線 c 的軌跡方程; (2)當點 p 異于 b a, 兩點時,求證: oq op· 為定值。 【例 1.】已知橢圓 ) 0 ( 1 :2222> > = + b abyaxc 過點 ), , ( 2 , 2 p 且離心率為 .22 (1)求橢圓 c 的方程; (2)設橢圓 c 的上、下頂點分別為 , ,b a 過點 ) ( 4 , 0 斜率為 k 的直線與橢圓 c 交于 n m,兩點。求證:直線 bm 與 an 的交點 g 在定直線上。 【例 2.】橢圓有兩個頂點 ), 0 , 1 ( ), 0 , 1 ( b a
42、- 過其焦點 ) 1 , 0 ( f 的直線 l 與橢圓交于 d c, 兩點,并與 x 軸交于點 p ,直線 ac 與 bd 交于點 q . (1)當22 3= cd 時,求直線 l 的方程; (2)當 p 點異于 b a, 兩點時,證明: oq op· 為定值。 專題練習 1. 已知 b a, 分別是橢圓 1222= = + + yx的右頂點和上頂點, d c, 在橢圓上,且 ab cd/ ,設直線 bd ac, 的斜率分別為1k 和2k ,證明:2 1 kk 為定值。 2. 已知橢圓 ( ( ) ) 0 12222> > > > = = + + b aby
43、axc: 的左、右焦點分別為 ( ( ) ) ( ( ) ) n m c f c f , , , , , 0 02 1- - 分別為左、右頂點,直線 1 + + = = ty x l : 與橢圓 c 交于 b a, 兩點,當33- - = = t 時, a 是橢圓 c的上頂點,且2 1 faf d 的周長為 6. (1)求橢圓 c 的方程; (2)設直線 bn am, 交于點 t ,求證:點 t 的橫坐標tx 為定值。 3.已知 f 為橢圓 13 42 2= = + +y x的右焦點, b a, 分別為其左、右頂點,過 f 作直線 l 交橢圓于不與 b a, 重合的 n m, 兩點,設直線 b
44、n am, 的斜率分別為1k 和2k ,求證:21kk為 定值。 圓錐曲線中的三點共線問題 解題技巧 平面解析幾何中三點共線相關問題 三點共線問題是高考的熱點問題,大題小題都有涉及。這類題處理的方法一般來說有兩個:斜率相等;向量共線。 證明三點共線問題的解題步驟: (1)求出要證明共線的三點的坐標;(假如已給出,則無需這一步) (2)運用斜率相等或向量共線來證明三點共線。 特殊提示:三點共線問題的兩個處理方法中,向量共線往往更便利,由于無需考慮斜率不存在的情形,所以大題一般用向量共線,小題用斜率相等。 【例 1.】拋物線 ) ( : 02121> = p xpy c 的焦點與雙曲線 13
45、222= - yxc : 的右焦點的連線交1c 于第一象限的點 m ,若1c 在點 m 處的切線平行于2c 的一條漸近線,則 = p ( ) 63. a 83. b 33 2. c 33 4. d 【例 2.】已知拋物線 x y 42= 的焦點為 f ,過 f 的直線交拋物線于 b a, 兩點,設 ab 中點為 m b a m , , , 在拋物線的準線上的射影分別為 . , , n d c (1)求直線 fn 與直線 ab 所成的夾角 q 的大小; (2)證明: c o b , , 三點共線。 專題習題 1. 拋物線 y x c3821= : 的焦點 f 與雙曲線 ) ( : 0 1322
46、22> = - bby xc 的右焦點 t 的連線交1c 于第一象限的點 m ,若1c 在點 m 處的切線平行于2c 的一條漸近線,則 = b ( ) 2 . a 3 . b 2 . c 1 . d 2. 已知橢圓 14 52 2= +y x的右焦點為 f ,設直線 5 = x l: 與 x 軸的交點為 e ,過點 f 的直線1l 與橢圓交于 b a, 兩點, m 為線段 ef 的中點。 (1)若直線1l 的傾斜角為 ° 45 ,求 abm d 的面積 s ; (2)過點 b 作直線 l bn 與點 n ,證明: n m a , , 三點共線。 3. 已知橢圓 ) ( : 0
47、12222> > = + b abyaxe 的右焦點為 f ,橢圓的上頂點和兩焦點的連線構成一個等邊三角形,且面積為 . 3 (1)求橢圓 e 的標準方程; (2)若直線 ) ( : 0 ¹ + = m q my x l 與橢圓 e 交于不同的兩點 b a, ,設點 a 關于橢圓長軸的對稱點為1a ,試求 b f a , ,1三點共線的充要條件。 4. 已知橢圓 ) ( : 0 12222> > = + b abyaxm 的離心率為 ,36焦距為 . 2 2 斜率為 k 的直線 l 與橢圓 m 有兩個不同的交點 b a, 。 (1)求橢圓 m 的方程; (2)
48、若 , 1 = k 求 ab 的最大值; (3)設 ), , ( 0 2 - p 直線 pa 與橢圓 m 的另一個交點為 , c 直線 pb 與橢圓 m 的另一個交點為 , d 若 d c, 和點 ) , (4147- q 共線,求 . k 5. 已知曲線 ) ( ) ( ) ( : r m y m x m c Î = - + - 8 2 52 2. (1)若曲線 c 是焦點在 x 軸上的橢圓,求 m 的取值范圍; (2)設 , 4 = m 曲線 c 與 y 軸的交點分別為 b a, (點 a 位于點 b 的上方),直線 4 + = kx y與曲線 c 交于不同的兩點 , ,n m
49、直線 1 = y 與直線 bm 交于點 , g 求證: n g a , , 三點共線。 6. 已知兩個定點 ( ( ) ) ( ( ) ) 0 1 0 1 , , , n m - - ,動點 p 滿意 pn pm 2 = = 。 (1)求動點 p 的軌跡 c 的方程; (2)過點 m 的直線 l 與曲線 c 交于不同的兩點 b a, ,設點 a 關于 x 軸的對稱點為 q( q a, 兩點不重合),證明: q n b , , 三點在同始終線上。 巧用曲線系方程解決圓錐曲線中的四點共圓問題 解題技巧 圓錐曲線中的四點共圓問題在高考中是一大難點,應用曲線系方程可以很好地解決這類問題。 1. 曲線系
50、方程:設 0 = ) , ( y x f 和 0 = ) , ( y x g 分別表示平面上的兩條曲線,則經過兩曲線交 點的曲線系方程可以為 . ) , ( ) , ( 0 = + y x g y x f l 2. 高考中常見的四點共圓問題是兩條直線與圓錐曲線交于不同的四點,推斷四點是否在同一圓上,假如是,需求出圓的方程。應用曲線系方程求解這類四點共圓問題的解題步驟是:(1)設經過圓錐曲線和兩直線交點的曲線系方程為 . ) , ( ) , ( 0 = + y x g y x f l ,其中0 = ) , ( y x f 表示圓錐曲線方程, 0 = ) , ( y x g 表示兩直線構成的曲線的
51、方程; (2)將 . ) , ( ) , ( 0 = + y x g y x f l 展 開 , 合 并 同 類 項 , 與 圓 的 一 般 方 程02 2= + + + + f ey dx y x 比較系數(shù),求出 l 的值; (3)將 l 反代回方程 . ) , ( ) , ( 0 = + y x g y x f l 的綻開式,化為圓的標準方程,從而得出四點共圓且求出了圓的方程。 3. 圓錐曲線中四點共圓問題的結論:設兩條直線和圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)交于四點,則四個交點在同一個圓上的充要條件是兩直線的傾斜角互補。 【例 1.】已知拋物線 x y c 42= : 的焦點為 f ,經過
52、點 f 且斜率為 1 的直線 l 與拋物線 c 交于 b a, 兩點,線段 ab 的中垂線和拋物線 c 交于 n m, 兩點,證明 n m b a , , , 四點共圓,并求出該圓的方程。 【例 2.】設橢圓 1222= + yxe : 的右焦點為 f ,經過點 f 且斜率為 k 的直線 l 與橢圓 c 交于 b a, 兩點,直線 x y 2 = 與橢圓 e 交于 d c, 兩點,若 d c b a , , , 四點共圓,求 k 的值以及該圓的方程。 【例 3.】已知 q t ), , ( 0 3 是圓 16 32 2= + + y x p ) ( : 上一動點,線段 qt 的中垂線與直線pq
53、 交于點 s . (1)求動點 s 的軌跡的 e 方程; (2)過點 ( ) 0 1, 且斜率為2的直線1l 與軌跡 e 交于 b a, 兩點,過原點且斜率為-2的直線2l 與軌跡 e 交于 n m, 兩點,推斷 n m b a , , , 四點是否在同一圓上,若是,求出圓的方程。 專題練習 1. 已知拋物線 x y e 82= : 的焦點為 , f 過 f 作兩條相互垂直的直線分別與拋物線 e 交于c a, 和 . ,d b 問: d c b a , , , 四點是否共圓?若是,求出圓的方程;若不是,說明理由。 2. 已知雙曲線 ( ) 0 0 12222> > = - b ab
54、yaxc , : 的一條漸近線方程為 , 0 2 3 = - y x 且過點( ) . ,3 4 (1)求雙曲線 c 的方程; (2)斜率為21- 的直線1l 過點 ( ) 0 1, - 且與雙曲線 c 交于 b a, 兩點,斜率為 k 的直線2l 過原點且與雙曲線 c 交于 n m, 兩點,若 n m b a , , , 四點是否在同一圓上,求 k 的值及該圓的方程。 3. 已知拋物線 ) ( : 0 22> = p px y c 的焦點為 f ,直線 4 = y 與 y 軸的交點為 , p 與 c 的交點為 , q 且 . pq qf45= (1)求 c 的方程; (2)過 f 的直
55、線 l 與 c 相交于 b a, 兩點,若 ab 的垂直平分線與 c 相交于 n m, 兩點,且n b m a , , , 四點在同一圓上,求 l 的方程。 拋物線中的阿基米德三角形 解題技巧 阿基米德三角形:如圖,拋物線的一條弦以及弦端點處的兩條切線所圍成的三角形,叫做拋 物線中的阿基米德三角形。下面給出阿基米德三角形的一些常見性質。 如圖,不妨設拋物線為 ( ( ) ) 0 22> > = = p py x ,拋物線上 b a, 兩點處的切線交于點 p ,則 (1)設 ab 中點為 m ,則 pm 平行(或重合)于拋物線的對稱軸; (2) pm 的中點 s 在拋物線上,且拋物線
56、在 s 處的切線平行于弦 ab ; (3)若弦 ab 過拋物線內的定點 q ,則點 p 的軌跡是直線;特殊地,若弦 ab 過定點( ( ) )( ( ) ) 0 0 > > m m , ,則點 p 的軌跡是直線 m y - - = = ; (4)若弦 ab 過拋物線內的定點 q ,則以 q 為中點的弦與(3)中 p 點的軌跡平行; (5)若直線 l 與拋物線沒有交點,點 p 在直線 l 上運動,則以 p 為頂點的阿基米德三角形的底邊過定點; (6)若 ab 過焦點 f ,則 p 點的軌跡為拋物線準線, , , ab pf pb pa 且 pab d 面積的最小值為2p ; (7)
57、pfb pfa Ð = = Ð ; (8)2pf bf af = = × × 。 許多高考試題都以阿基米德三角形為背景命制,熟識這些性質對解題是有必要的,下面通過 實例來證明上面的部分結論。 【例一】已知拋物線 y x c 42= = : 的焦點為 f ,拋物線上 b a, 兩點處的切線交于點 p , ab中點為 m 。 (1)證明: x pm 軸; (2)設 pm 的中點為 s ,證明: s 在拋物線上,且拋物線在 s 處的切線平行于直線 ab ; (3)證明: pfb pfa Ð = = Ð ; (4)證明:2pf bf af =
58、 = × × (5)若 ab 過點 ( ( ) ) 1 1, q ,求點 p 的軌跡 e 的方程;當 q 恰為 ab 中點時,推斷 ab 與軌跡e 的位置關系; (6)若 ab 過點 f ,求點 p 的軌跡方程,并證明 , , ab pf pb pa 求出 pab d 面積的最小值。 【例二】已知拋物線 y x c 42= = : 的焦點為 f ,點 p 是直線 2 - - = = x y l : 上的動點,過 p 作拋物線的兩條切線,切點分別為 a 和 b ,證明:直線 ab 過定點,并求出定點的坐標。 專題練習 1. 已知點 ( ( ) ) 1 1, - - m 和拋物線 x y c 42= = : ,過 c 的焦點 f 且斜率為 k 的直線與 c 交于 b a,兩點,若 ° ° = = Ð Ð 90 amb ,則 = = k _. 2. 已知拋物線 y x 42= = 的焦點為 f , b a, 是拋物線上兩動點,且 ( ( ) ) 0 > > = = l l fb af ,過b a, 兩點分別作拋物線的切線,設其交點為 m ,則 ab fm × × 的值( ) . a 大于 0 . b 等于
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