解析幾何七種常規(guī)題型及方法(共19頁)_第1頁
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上解析幾何七種常規(guī)題型及方法常規(guī)題型及解題的技巧方法A:常規(guī)題型方面一、一般弦長計(jì)算問題:例1、已知橢圓,直線被橢圓C截得的弦長為,且,過橢圓C的右焦點(diǎn)且斜率為的直線被橢圓C截的弦長AB,求橢圓的方程;弦AB的長度.思路分析:把直線的方程代入橢圓方程,利用韋達(dá)定理和弦長公式求解.解析:由被橢圓C截得的弦長為,得, 又,即,所以. 聯(lián)立得,所以所求的橢圓的方程為. 橢圓的右焦點(diǎn),的方程為:, 代入橢圓C的方程,化簡(jiǎn)得,由韋達(dá)定理知,從而,由弦長公式,得,即弦AB的長度為點(diǎn)評(píng):本題抓住的特點(diǎn)簡(jiǎn)便地得出方程,再根據(jù)得方程,從而求得待定系數(shù),得出橢圓的方程,解決直線與圓錐曲線的

2、弦長問題時(shí),常用韋達(dá)定理與弦長公式。2、 中點(diǎn)弦長問題:具有斜率的弦中點(diǎn)問題,常用設(shè)而不求法(點(diǎn)差法):設(shè)曲線上兩點(diǎn)為,代入方程,然后兩方程相減,再應(yīng)用中點(diǎn)關(guān)系及斜率公式,消去四個(gè)參數(shù)。 典型例題 給定雙曲線。過A(2,1)的直線與雙曲線交于兩點(diǎn) 及,求線段的中點(diǎn)P的軌跡方程。 分析:設(shè),代入方程得,。 兩式相減得 。 又設(shè)中點(diǎn)P(x,y),將,代入,當(dāng)時(shí)得 。 又, 代入得。當(dāng)弦斜率不存在時(shí),其中點(diǎn)P(2,0)的坐標(biāo)也滿足上述方程。因此所求軌跡方程是說明:本題要注意思維的嚴(yán)密性,必須單獨(dú)考慮斜率不存在時(shí)的情況。例2、過點(diǎn)作拋物線的弦AB,恰被點(diǎn)P平分,求AB的所在直線方程及弦AB的長度。思路

3、分析:因?yàn)樗笙彝ㄟ^定點(diǎn)P,所以弦AB所在直線方程關(guān)鍵是求出斜率,有P是弦的中點(diǎn),所以可用作差或韋達(dá)定理求得,然后套用弦長公式可求解弦長.解法1:設(shè)以P為中點(diǎn)的弦AB端點(diǎn)坐標(biāo)為,則有,兩式相減,得又則,所以所求直線AB的方程為,即.解法2:設(shè)AB所在的直線方程為 由,整理得. 設(shè),由韋達(dá)定理得, 又P是AB的中點(diǎn),所以所求直線AB的方程為.由 整理得,則有弦長公式得,.點(diǎn)評(píng):解決弦的中點(diǎn)有兩種常用方法,一是利用韋達(dá)定理及中點(diǎn)坐標(biāo)公式來構(gòu)造條件;二是利用端點(diǎn)在曲線上,坐標(biāo)滿足方程,作差構(gòu)造中點(diǎn)坐標(biāo)和斜率的關(guān)系求解,然后可套用弦長公式求解弦長.三、焦點(diǎn)弦長問題:例3、(同例1、)另解:橢圓的右焦點(diǎn)

4、,的方程為: , 代入橢圓C的方程,化簡(jiǎn)得,由韋達(dá)定理知,由過右焦點(diǎn),有焦半徑公式的弦長為. 即弦AB的長度為點(diǎn)評(píng):在解決直線與圓錐曲線的弦長問題時(shí),通常應(yīng)用韋達(dá)定理與弦長公式,若涉及到焦點(diǎn)弦長問題,則可利用焦半徑公式求解,可大大簡(jiǎn)化運(yùn)算過程.弦長問題在高考題及模擬題中經(jīng)常出現(xiàn),從理論上講,利用弦長公式就能解決問題。但實(shí)際中,除個(gè)別簡(jiǎn)單題(本文從略)外,直接利用弦長公式會(huì)使問題變得非常繁瑣。本文試圖對(duì)此進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié),給出不同類型題目的解決策略。一、兩線段相等類型I 有相同端點(diǎn)的不共線線段例1、(2204,北京西城區(qū)二模) 已知定點(diǎn),過點(diǎn)A做傾斜角為的直線L,交拋物線于A、B兩點(diǎn),且成等比數(shù)列

5、(1)求拋物線方程;(2)問(1)中拋物線上是否存在D,使得成立?若存在,求出D的坐標(biāo)。策略分析:由于D、B、C三點(diǎn)不共線,要使得成立,只需取BC中點(diǎn)P,滿足。 由于這種類型題目的常見性與基礎(chǔ)性,我們?cè)倥e一個(gè)例子作為練習(xí):例2、(2005,孝感二模) 已知(1)求點(diǎn)P(x,y)的軌跡方程C;(2)若直線L:()與曲線C交與AB兩點(diǎn),D(0,1),且有,試求b的取值范圍。類型II 共線線段例3、直線L與x軸不垂直,與拋物線交于AB兩點(diǎn),與橢圓交于CD兩點(diǎn),與x軸交于點(diǎn)M,且,求的取值范圍。策略分析:不妨設(shè)A在B下方,C在D下方,由于ABCD共線,要使,只需,即,結(jié)合韋達(dá)定理可得結(jié)果。二、三線段相

6、等類型I 正三角形例 4、(2003,北京春招) 已知?jiǎng)訄A過定點(diǎn)P(1,0)且與定直線L:x=1相切,點(diǎn)C在L上(1)求動(dòng)圓圓心的軌跡M的方程;(2)設(shè)過點(diǎn)P且斜率為的直線與曲線M相交于AB兩點(diǎn)問三角形ABC能否為正三角形?若能,求點(diǎn)C坐標(biāo);若不能,說明理由;問三角形ABC能否為鈍角三角形?若能,求點(diǎn)C縱坐標(biāo)的取值范圍;若不能,說明理由。策略分析:對(duì)于本題涉及的正三角形問題,其突出特點(diǎn)是,落在直線上的兩個(gè)頂點(diǎn)實(shí)際是已知的。所以,只需設(shè)C(1,y),根據(jù)和分別列方程求y值,判斷兩個(gè)y值是否相等。例5、(2005,學(xué)海大聯(lián)考六) 如圖,在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(-1,0)、B(1,0)、P(x,y),

7、設(shè),與x軸正方向的夾角分別為,且(1)求點(diǎn)P的軌跡G的方程;(2)設(shè)過點(diǎn)C的直線L與軌跡G交于不同的兩點(diǎn)MN,問在x軸上是否存在一點(diǎn)E使為正三角形?策略分析:設(shè)直線L:y=kx-1,由韋達(dá)定理求出MN中點(diǎn)F的坐標(biāo),再根據(jù),求出;利用弦長公式求出MN,再根據(jù)解得。注意代入驗(yàn)證。類型II 共線線段例6、(2004,廣東高考卷)設(shè)直線與橢圓相交于AB兩點(diǎn),又與雙曲線相交于CD兩點(diǎn),CD三等分線段AB,求的方程。策略分析:實(shí)質(zhì)是。當(dāng)與x軸垂直時(shí),方程為;當(dāng)與x軸不垂直時(shí),先由,利用例3的方法,求得或,然后分類討論求出ABCD的橫坐標(biāo),利用,得出和。三、線段成比例類型I 兩個(gè)已知點(diǎn)一個(gè)未知點(diǎn)例7、(20

8、05,黃岡調(diào)研) 已知橢圓C的方程為,雙曲線的兩條漸近線為,過橢圓的右焦點(diǎn)F做直線L,使,又L與交于點(diǎn)P。設(shè)L與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn)由上到下依次為AB,(1)當(dāng)夾角為,雙曲線的焦距為4時(shí),求橢圓C的方程;(2)當(dāng)時(shí),求的最大值。策略分析:F點(diǎn)和P點(diǎn)的坐標(biāo)皆可求,根據(jù)定比分點(diǎn)公式,求出A點(diǎn)坐標(biāo),代入橢圓方程即可。類型II 一個(gè)已知點(diǎn)兩個(gè)未知點(diǎn)例8、(2004,全國卷) 設(shè)雙曲線C:(a0)與直線L:相交于兩個(gè)不同的點(diǎn)AB(1)求雙曲線的離心率e的取值范圍;(2)設(shè)直線L與y軸的交點(diǎn)為P,且,求a值。策略分析:設(shè)A、B、,由知,于是,前式平方除以后式消掉,結(jié)合韋達(dá)定理即可求出a。注:更一般的,若某直線與

9、圓錐曲線交點(diǎn)AB,且,其中,則,可以算出和,利用例8思想求解;或者,使用以下技巧,結(jié)合韋達(dá)定理。(2)焦點(diǎn)三角形問題橢圓或雙曲線上一點(diǎn)P,與兩個(gè)焦點(diǎn)、構(gòu)成的三角形問題,常用正、余弦定理搭橋。 典型例題 設(shè)P(x,y)為橢圓上任一點(diǎn),為焦點(diǎn),。 (1)求證離心率; (2)求的最值。 分析:(1)設(shè),由正弦定理得。 得 , (2)。 當(dāng)時(shí),最小值是; 當(dāng)時(shí),最大值是。(3)直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的基本方法是解方程組,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為一元二次方程后利用判別式,應(yīng)特別注意數(shù)形結(jié)合的辦法【高考會(huì)這樣考】1考查圓錐曲線中的弦長問題、直線與圓錐曲線方程的聯(lián)立、根與系數(shù)的關(guān)系、整體代入

10、和設(shè)而不求的思想2高考對(duì)圓錐曲線的綜合考查主要是在解答題中進(jìn)行,考查函數(shù)、方程、不等式、平面向量等在解決問題中的綜合運(yùn)用基礎(chǔ)梳理1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系判斷直線l與圓錐曲線C的位置關(guān)系時(shí),通常將直線l的方程AxByC0(A、B不同時(shí)為0)代入圓錐曲線C的方程F(x,y)0,消去y(也可以消去x)得到一個(gè)關(guān)于變量x(或變量y)的一元方程即消去y后得ax2bxc0.(1)當(dāng)a0時(shí),設(shè)一元二次方程ax2bxc0的判別式為,則0直線與圓錐曲線C相交;0直線與圓錐曲線C相切;0直線與圓錐曲線C無公共點(diǎn)(2)當(dāng)a0,b0時(shí),即得到一個(gè)一次方程,則直線l與圓錐曲線C相交,且只有一個(gè)交點(diǎn),此時(shí),若C為雙曲線

11、,則直線l與雙曲線的漸近線的位置關(guān)系是平行;若C為拋物線,則直線l與拋物線的對(duì)稱軸的位置關(guān)系是平行2.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系:.從幾何角度看:(特別注意)要特別注意當(dāng)直線與雙曲線的漸進(jìn)線平行時(shí),直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn);當(dāng)直線與拋物線的對(duì)稱軸平行或重合時(shí),直線與拋物線也只有一個(gè)交點(diǎn)。.從代數(shù)角度看:設(shè)直線L的方程與圓錐曲線的方程聯(lián)立得到。. 若=0,當(dāng)圓錐曲線是雙曲線時(shí),直線L與雙曲線的漸進(jìn)線平行或重合;當(dāng)圓錐曲線是拋物線時(shí),直線L與拋物線的對(duì)稱軸平行或重合。.若,設(shè)。.時(shí),直線和圓錐曲線相交于不同兩點(diǎn),相交。b.時(shí),直線和圓錐曲線相切于一點(diǎn),相切。c.時(shí),直線和圓錐曲線沒有公共點(diǎn),相離。雙

12、基自測(cè)1(人教A版教材習(xí)題改編)直線ykxk1與橢圓1的位置關(guān)系為()A相交 B相切C相離 D不確定解析直線ykxk1k(x1)1恒過定點(diǎn)(1,1),而點(diǎn)(1,1)在橢圓內(nèi)部,故直線與橢圓相交答案A2(2012泉州質(zhì)檢)“直線與雙曲線相切”是“直線與雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)”的()A充分而不必要條件B必要而不充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件解析與漸近線平行的直線也與雙曲線有一個(gè)公共點(diǎn)答案A3已知以F1(2,0),F(xiàn)2(2,0)為焦點(diǎn)的橢圓與直線xy40有且僅有一個(gè)交點(diǎn),則橢圓的長軸長為()A3 B2 C2 D4解析根據(jù)題意設(shè)橢圓方程為1(b0),則將xy4代入橢圓方程,得4(b21)y28

13、b2yb412b20,橢圓與直線xy40有且僅有一個(gè)交點(diǎn),(8b2)244(b21)(b412b2)0,即(b24)(b23)0,b23,長軸長為22.答案C4(2012成都月考)已知雙曲線E的中心為原點(diǎn),F(xiàn)(3,0)是E的焦點(diǎn),過F的直線l與E相交于A,B兩點(diǎn),且AB的中點(diǎn)為N(12,15),則E的方程為()A.1 B.1 C.1 D.1解析設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為1(a0,b0),由題意知c3,a2b29,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則有:兩式作差得:,又AB的斜率是1,所以將4b25a2代入a2b29得a24,b25,所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程是1.答案B5(2011泉州模擬)ykx2與

14、y28x有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),則k的取值為_解析由得ky28y160,若k0,則y2;若k0,則0,即6464k0,解得k1.故k0或k1.答案0或1考向一直線與圓錐曲線的位置關(guān)系【例1】(2011合肥模擬)設(shè)拋物線y28x的準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)Q,若過點(diǎn)Q的直線l與拋物線有公共點(diǎn),則直線l的斜率的取值范圍是()A. B2,2C1,1 D4,4審題視點(diǎn) 設(shè)直線l的方程,將其與拋物線方程聯(lián)立,利用0解得解析由題意得Q(2,0)設(shè)l的方程為yk(x2),代入y28x得k2x24(k22)x4k20,當(dāng)k0時(shí),直線l與拋物線恒有一個(gè)交點(diǎn);當(dāng)k0時(shí),16(k22)216k40,即k21,1k1,且k0,綜上

15、1k1.答案C 研究直線和圓錐曲線的位置關(guān)系,一般轉(zhuǎn)化為研究其直線方程與圓錐曲線方程組成的方程組解的個(gè)數(shù),但對(duì)于選擇題、填空題,常充分利用幾何條件,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解【訓(xùn)練1】 若直線mxny4與O:x2y24沒有交點(diǎn),則過點(diǎn)P(m,n)的直線與橢圓1的交點(diǎn)個(gè)數(shù)是()A至多為1 B2 C1 D0解析由題意知:2,即2,點(diǎn)P(m,n)在橢圓1的內(nèi)部,故所求交點(diǎn)個(gè)數(shù)是2個(gè)答案B典型例題 (1)求證:直線與拋物線總有兩個(gè)不同交點(diǎn) (2)設(shè)直線與拋物線的交點(diǎn)為A、B,且OAOB,求p關(guān)于t的函數(shù)f(t)的表達(dá)式。(1)證明:拋物線的準(zhǔn)線為 由直線x+y=t與x軸的交點(diǎn)(t,0)在準(zhǔn)線右邊,得 故直

16、線與拋物線總有兩個(gè)交點(diǎn)。 (2)解:設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),點(diǎn)B(x2,y2) (4)圓錐曲線的有關(guān)最值(范圍)問題圓錐曲線中的有關(guān)最值(范圍)問題,常用代數(shù)法和幾何法解決。 若命題的條件和結(jié)論具有明顯的幾何意義,一般可用圖形性質(zhì)來解決。若命題的條件和結(jié)論體現(xiàn)明確的函數(shù)關(guān)系式,則可建立目標(biāo)函數(shù)(通常利用二次函數(shù),三角函數(shù),均值不等式)求最值。解決最值的方法:一是代數(shù)法,建立目標(biāo)函數(shù),轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,注意到自變量的范圍;二是幾何法,考慮某些量的幾何特征及意義,利用圖形性質(zhì)求解。例3 求橢圓上的點(diǎn)P到直線L:x2y12=0的最大距離和最小距離。方法1:(求切點(diǎn))設(shè)與L平行的直線與橢圓相切于點(diǎn)P

17、(x,y),由橢圓方程得此切線方程,即(1),又(2),解(1)(2)得切點(diǎn)的坐標(biāo)為P(2,3)P(2,3)。設(shè)點(diǎn)P到直線L的距離為d,由點(diǎn)到直線的距離公式,得,。方法2:(判別式法)設(shè)與L平行的橢圓的切線方程為x2y+m=0,代入橢圓方程,消去x得,由=得,。當(dāng)m=8時(shí),切線方程x2y+8=0,此時(shí),切點(diǎn)為P(2,3);當(dāng)m=8時(shí),切線方程x2y8=0,此時(shí),切點(diǎn)為P(2,3)設(shè)點(diǎn)P到直線L的距離為d,由點(diǎn)到直線的距離公式,得,。方法3:(參數(shù)法)設(shè)橢圓上任意一點(diǎn)P(4cos,sin),它到直線L的距離為,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),。點(diǎn)評(píng):方法1、方法2可以求出橢圓上的最遠(yuǎn)點(diǎn)和最近點(diǎn)的坐標(biāo),方法3利用橢

18、圓的參數(shù)方程,建立目標(biāo)函數(shù),簡(jiǎn)潔明了,但求切點(diǎn)的坐標(biāo)較復(fù)雜。BxyACO圖1例4 已知定點(diǎn)A(0,3)點(diǎn)B、C分別在橢圓的準(zhǔn)線上運(yùn)動(dòng),當(dāng)BAC=90時(shí),求ABC面積的最大值。解:橢圓的兩條準(zhǔn)線方程分別為:y=1或y=1。點(diǎn)B在直線y=1上且設(shè)B(a,1),點(diǎn)C在直線y=1上且設(shè)C(b,1),由于BAC=90,A(0,3),所以,=,ab=8。=,當(dāng)且僅當(dāng),即,時(shí)ABC面積的值最大為8?!纠?】(2011湘潭模擬)已知橢圓y21的左焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn)(1)求過點(diǎn)O、F,并且與直線l:x2相切的圓的方程;(2)設(shè)過點(diǎn)F且不與坐標(biāo)軸垂直的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線與x軸交于點(diǎn)G

19、,求點(diǎn)G橫坐標(biāo)的取值范圍審題視點(diǎn) (1)求出圓心和半徑,得出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)直線AB的點(diǎn)斜式方程,由已知得出線段AB的垂直平分線方程,利用求值域的方法求解解(1)a22,b21,c1,F(xiàn)(1,0),圓過點(diǎn)O,F(xiàn),圓心M在直線x上設(shè)M,則圓半徑r,由|OM|r,得 ,解得t,所求圓的方程為2(y)2.(2)設(shè)直線AB的方程為yk(x1)(k0),代入y21,整理得(12k2)x24k2x2k220.直線AB過橢圓的左焦點(diǎn)F且不垂直于x軸,方程有兩個(gè)不等實(shí)根如圖,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB中點(diǎn)N(x0,y0),則x1x2,x0(x1x2),y0k(x01),AB的垂直平分線N

20、G的方程為yy0(xx0)令y0,得xGx0ky0,k0,xG0,點(diǎn)G橫坐標(biāo)的取值范圍為. 直線與圓錐曲線位置關(guān)系的判斷、有關(guān)圓錐曲線弦的問題等能很好地滲透對(duì)函數(shù)方程思想和數(shù)形結(jié)合思想的考查,一直是高考考查的重點(diǎn),特別是焦點(diǎn)弦和中點(diǎn)弦等問題,涉及中點(diǎn)公式、根與系數(shù)的關(guān)系以及設(shè)而不求、整體代入的技巧和方法,也是考查數(shù)學(xué)思想方法的熱點(diǎn)題型【訓(xùn)練3】 (2012金華模擬)已知過點(diǎn)A(4,0)的動(dòng)直線l與拋物線G:x22py(p0)相交于B、C兩點(diǎn)當(dāng)直線l的斜率是時(shí),4.(1)求拋物線G的方程;(2)設(shè)線段BC的中垂線在y軸上的截距為b,求b的取值范圍解(1)設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),當(dāng)直

21、線l的斜率是時(shí),l的方程為y(x4),即x2y4.由得2y2(8p)y80,又4,y24y1,由及p0得:y11,y24,p2,得拋物線G的方程為x24y.(2)設(shè)l:yk(x4),BC的中點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,y0),由得x24kx16k0,x02k,y0k(x04)2k24k.線段BC的中垂線方程為y2k24k(x2k),線段BC的中垂線在y軸上的截距為:b2k24k22(k1)2,對(duì)于方程,由16k264k0得k0或k4.b(2,)二、定值問題解決定值問題的方法:將問題涉及的幾何式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式或三角式,證明該式的值與參數(shù)無關(guān)。例1 A、B是拋物線(p0)上的兩點(diǎn),且OAOB,求證:(1)A、B

22、兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積,縱坐標(biāo)之積分別都是定值;(2)直線AB經(jīng)過一個(gè)定點(diǎn)。證明:(1)設(shè)A()、B(),則,。=,為定值,也為定值。(2),直線AB的方程為:,直線AB過定點(diǎn)(2p,0)。例2 已知拋物線方程為,點(diǎn)A、B及點(diǎn)P(2,4)都在拋物線上,直線PA與PB的傾斜角互補(bǔ)。(1)試證明直線AB的斜率為定值;(2)當(dāng)直線AB的縱截距為m(m0)時(shí),求PAB的面積的最大值。分析:這類問題一般運(yùn)算量大,要注意函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、分類討論等思想方法的靈活運(yùn)用。解析:(1)證明:把P(2,4)代入,得h=6。所以拋物線方程為:y4=k(x2),由,消去y,得。所以,因?yàn)镻A和PB的傾角互補(bǔ),所以,用k

23、代k,得,所以=。(2)設(shè)AB的方程為y=2x+m(m0),由,消去y得:,令=164(2m12) 0,解得0m8,點(diǎn)P到AB的距離d=,所以,=,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,故PAB面積最大值為?!纠?】(2011四川)橢圓有兩頂點(diǎn)A(1,0)、B(1,0),過其焦點(diǎn)F(0,1)的直線l與橢圓交于C、D兩點(diǎn),并與x軸交于點(diǎn)P.直線AC與直線BD交于點(diǎn)Q.(1)當(dāng)|CD|時(shí),求直線l的方程(2)當(dāng)點(diǎn)P異于A、B兩點(diǎn)時(shí),求證:OO為定值審題視點(diǎn) (1)設(shè)出直線方程與橢圓方程聯(lián)立利用根與系數(shù)的關(guān)系和弦長公式可求出斜率從而求出直線方程;(2)關(guān)鍵是求出Q點(diǎn)坐標(biāo)及其與P點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,從而證得為定值

24、證明過程中要充分利用已知條件進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化(1)解因橢圓焦點(diǎn)在y軸上,設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為1(ab0),由已知得b1,c1,所以a,橢圓方程為x21.直線l垂直于x軸時(shí)與題意不符設(shè)直線l的方程為ykx1,將其代入橢圓方程化簡(jiǎn)得(k22)x22kx10. 設(shè)C(x1,y1),D(x2,y2),則x1x2,x1x2,|CD|.由已知得,解得k.所以直線l的方程為yx1或yx1.(2)證明直線l與x軸垂直時(shí)與題意不符設(shè)直線l的方程為ykx1(k0且k1),所以P點(diǎn)坐標(biāo)為.設(shè)C(x1,y1),D(x2,y2),由(1)知x1x2,x1x2,直線AC的方程為y(x1),直線BD的方程為y(x1),將兩直線方

25、程聯(lián)立,消去y得.因?yàn)?x1,x21,所以與異號(hào)22.又y1y2k2x1x2k(x1x2)1,與y1y2異號(hào),與同號(hào),解得xk.因此Q點(diǎn)坐標(biāo)為(k,y0)OO1.故OO為定值 解決圓錐曲線中的定值問題的基本思路很明確:即定值問題必然是在變化中所表現(xiàn)出來的不變的量,那么就可以用變化的量表示問題中的直線方程、數(shù)量積等,其不受變化的量所影響的一個(gè)值即為定值,化解這類問題的關(guān)鍵是引進(jìn)參數(shù)表示直線方程、數(shù)量積等,根據(jù)等式的恒成立、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量,解題過程中要注意討論直線斜率的存在情況,計(jì)算要準(zhǔn)確【訓(xùn)練4】 (2011山東)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:y21.如圖所示,斜率為k(

26、k0)且不過原點(diǎn)的直線l交橢圓C于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為E,射線OE交橢圓C于點(diǎn)G,交直線x3于點(diǎn)D(3,m)(1)求m2k2的最小值;(2)若|OG|2|OD|OE|,求證:直線l過定點(diǎn)(1)解設(shè)直線l的方程為ykxt(k0),由題意,t0.由方程組得(3k21)x26ktx3t230.由題意0,所以3k21t2.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由根與系數(shù)的關(guān)系得x1x2,所以y1y2.由于E為線段AB的中點(diǎn),因此xE,yE,此時(shí)kOE.所以O(shè)E所在直線方程為yx,又由題設(shè)知D(3,m),令x3,得m,即mk1,所以m2k22mk2,當(dāng)且僅當(dāng)mk1時(shí)上式等號(hào)成立,此時(shí)由0得0t2

27、,因此當(dāng)mk1且0t2時(shí),m2k2取最小值2.(2)證明由(1)知OD所在直線的方程為yx,將其代入橢圓C的方程,并由k0,解得G.又E,D,由距離公式及t0得|OG|222,|OD| ,|OE| ,由|OG|2|OD|OE|得tk,因此直線l的方程為yk(x1),所以直線l恒過定點(diǎn)(1,0)三、定點(diǎn)問題處理這類問題有兩種方法:一是從特殊入手,求出定點(diǎn),再證明這個(gè)點(diǎn)與變量無關(guān);二是直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算過程中消去變量,從而得到定點(diǎn)。CxyOFBA圖2例5(2001年全國高考)設(shè)拋物線(p0)的焦點(diǎn)為F,經(jīng)過點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C在拋物線的準(zhǔn)線上,且BCx軸,證明:直線AC經(jīng)過原

28、點(diǎn)。方法1:設(shè)直線方程為,A,B,C,又,即k也是直線OA的斜率,所以AC經(jīng)過原點(diǎn)O。當(dāng)k不存在時(shí),ABx軸,同理可證。xyFBACDO圖3NE方法2:如圖2過A作ADl,D為垂足,則:ADEFBC連結(jié)AC與EF相交于點(diǎn)N,則,由拋物線的定義知:|AF|=|AD|,|BF|=|BC|,.點(diǎn)評(píng):該題的解答既可采用常規(guī)的坐標(biāo)法,借助代數(shù)推理進(jìn)行,又可采用圓錐曲線的幾何性質(zhì),借助平面幾何的方法進(jìn)行推理。解題思路寬,而且?guī)缀畏椒ㄝ^之解析法比較快捷便當(dāng),從審題與思維深度上看,幾何法的采用,源于思維的深刻性。典型例題已知拋物線y2=2px(p0),過M(a,0)且斜率為1的直線L與拋物線交于不同的兩點(diǎn)A、

29、B,|AB|2p(1)求a的取值范圍;(2)若線段AB的垂直平分線交x軸于點(diǎn)N,求NAB面積的最大值。分析:這是一道直線與圓錐曲線位置關(guān)系的問題,對(duì)于(1),可以設(shè)法得到關(guān)于a的不等式,通過解不等式求出a的范圍,即:“求范圍,找不等式”?;蛘邔表示為另一個(gè)變量的函數(shù),利用求函數(shù)的值域求出a的范圍;對(duì)于(2)首先要把NAB的面積表示為一個(gè)變量的函數(shù),然后再求它的最大值,即:“最值問題,函數(shù)思想”。解:(1)直線L的方程為:y=x-a,將y=x-a 代入拋物線方程y2=2px,得:設(shè)直線L與拋物線兩交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2),則,又y1=x1-a,y2=x2-a, 解得:(2)設(shè)AB的垂直平分線交AB與點(diǎn)Q,令其坐標(biāo)為(x3,y3),則由中點(diǎn)坐標(biāo)

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