圓錐曲線綜合題高考常見題型與分析(學(xué)生)_第1頁(yè)
圓錐曲線綜合題高考常見題型與分析(學(xué)生)_第2頁(yè)
圓錐曲線綜合題高考常見題型與分析(學(xué)生)_第3頁(yè)
圓錐曲線綜合題高考常見題型與分析(學(xué)生)_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、圓錐曲線綜合題高考常見題型與分析本部分重點(diǎn)考查直線和圓錐曲線的綜合性問題,從近幾年的高考試題來看,除了在解答題中必然有直線與圓錐曲線的聯(lián)立外,在選擇題或填空題中出現(xiàn)的圓錐曲線問題也經(jīng)常與直線結(jié)合起來.本部分的主要特點(diǎn)是運(yùn)算量大、思維難度較高,但有時(shí)靈活地借助幾何性質(zhì)來分析問題可能會(huì)收到事半功倍的效果.(1)關(guān)于圓錐曲線的方程求解,一般是由定義法求曲線的方程或由已知條件直接求曲線方程,有時(shí)也會(huì)以求軌跡的形式出現(xiàn),難度中等.(2)除了方程的求解,還有如下考查內(nèi)容,圓錐曲線的弦長(zhǎng)問題、最值問題、定點(diǎn)定值問題、探索性問題等,考查的知識(shí)點(diǎn)較多,能力要求高,尤其在考查學(xué)生的運(yùn)算求解變形能力上,此類問題體現(xiàn)

2、的淋漓盡致,是高考試題中區(qū)分度較高的題目.(3)預(yù)測(cè)2015年的高考,對(duì)本節(jié)知識(shí)的考查仍以解答題為主,選擇的載體一般是橢圓,主要圍繞著直線與橢圓的位置關(guān)系進(jìn)行命題,有時(shí)會(huì)與向量的共線、模和內(nèi)積等聯(lián)系起來;對(duì)于方程的求解,不要忽視軌跡的求解形式,后面的設(shè)問將是對(duì)最值、定值、定點(diǎn)、參數(shù)范圍的考查,探索類和存在性問題考查的概率也很高.一、直線和圓錐曲線經(jīng)典結(jié)論橢 圓1. 以焦點(diǎn)弦PQ為直徑的圓必與對(duì)應(yīng)準(zhǔn)線相離.2. 以焦點(diǎn)半徑PF1為直徑的圓必與以長(zhǎng)軸為直徑的圓內(nèi)切.3. 若在橢圓上,則過的橢圓的切線方程是.4. 若在橢圓外 ,則過Po作橢圓的兩條切線切點(diǎn)為P1、P2,則切點(diǎn)弦P1P2的直線方程是.

3、5. 橢圓 (ab0)的左右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn) 2,點(diǎn)P為橢圓上任意一點(diǎn),則橢圓的焦點(diǎn)角形的面積為.6. 橢圓(ab0)的焦半徑公式:,( , ).7. AB是橢圓的不平行于對(duì)稱軸的弦,M為AB的中點(diǎn),則,即。8. 若在橢圓內(nèi),則被Po所平分的中點(diǎn)弦的方程是.9. 若在橢圓內(nèi),則過Po的弦中點(diǎn)的軌跡方程是.雙曲線1. 以焦點(diǎn)弦PQ為直徑的圓必與對(duì)應(yīng)準(zhǔn)線相交.2. 以焦點(diǎn)半徑PF1為直徑的圓必與以實(shí)軸為直徑的圓相切.(內(nèi)切:P在右支;外切:P在左支)3. 若在雙曲線(a0,b0)上,則過的雙曲線的切線方程是.4. 若在雙曲線(a0,b0)外 ,則過Po作雙曲線的兩條切線切點(diǎn)為P1、P2,則切點(diǎn)弦

4、P1P2的直線方程是.5. 雙曲線(a0,bo)的左右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn) 2,點(diǎn)P為雙曲線上任意一點(diǎn),則雙曲線的焦點(diǎn)角形的面積為.6. 雙曲線(a0,bo)的焦半徑公式:( , 當(dāng)在右支上時(shí),,.當(dāng)在左支上時(shí),,7. AB是雙曲線(a0,b0)的不平行于對(duì)稱軸的弦,M為AB的中點(diǎn),則,即。8. 若在雙曲線(a0,b0)內(nèi),則被Po所平分的中點(diǎn)弦的方程是.9. 若在雙曲線(a0,b0)內(nèi),則過Po的弦中點(diǎn)的軌跡方程是.拋物線1. 以焦點(diǎn)弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切;2. ;3. ;4. ;5. ;6. ;7. A、O、三點(diǎn)共線;8. B、O、三點(diǎn)共線;9. ;10. (定值);11. ;12. ;

5、13. ;14. ;15. ;16.過拋物線上一點(diǎn)M(x0,y0)的切線方程為 注意:過拋物線上一點(diǎn)M(x0,y0)的切線的方程為:過拋物線上一點(diǎn)M(x0,y0)的切線的方程為:過拋物線上一點(diǎn)M(x0,y0)的切線的方程為:17.過拋物線焦點(diǎn)弦的兩端點(diǎn)的拋物線的切線的交點(diǎn)在準(zhǔn)線上;過拋物線準(zhǔn)線上任一點(diǎn)作拋物線的切線,則過兩切點(diǎn)的弦必過焦點(diǎn)二、20072014廣東高考圓錐曲線綜合題回顧年份載 體求 解2014橢 圓(1)求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)求點(diǎn)的軌跡方程2013拋物線(1)求拋物線方程;(2)求直線方程(3)求最值2012橢 圓(1)求橢圓方程;(2)存在性問題求最值2011圓(1)求點(diǎn)的軌跡

6、方程;(2)求最值2010雙曲線(1)求點(diǎn)的軌跡方程;(2)求值2009拋物線(1)求點(diǎn)的軌跡方程;(2)求最值2008橢 圓(1)求橢圓方程和拋物線方程;(2)存在性問題2007橢 圓(1)求圓方程;(2)存在性問題求最值三、圓錐曲線常考題型與解題策略題型1:求軌跡方程解題策略:(1)熟練各種圓錐曲線的有關(guān)定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、性質(zhì);(2)認(rèn)真審題;(3)列式求解;(4)查漏補(bǔ)缺下結(jié)論。特別注意:若所求的方程后面要用到,必須驗(yàn)算!例1. (2014廣東)已知橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)為,離心率為。(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若動(dòng)點(diǎn)為橢圓外一點(diǎn),且點(diǎn)P到橢圓C的兩條切線相互垂直,求點(diǎn)P的軌跡方程.變式練習(xí):

7、1.(2014遼寧) 圓的切線與x軸正半軸,y軸正半軸圍成一個(gè)三角形,當(dāng)該三角形面積最小時(shí),切點(diǎn)為P(如圖),雙曲線過點(diǎn)P且離心率為.(1)求的方程;(2)橢圓過點(diǎn)P且與有相同的焦點(diǎn),直線過的右焦點(diǎn)且與交于A,B兩點(diǎn),若以線段AB為直徑的圓過點(diǎn)P,求的方程2.2014·陜西 如圖,曲線C由上半橢圓C1:1(a>b>0,y0)和部分拋物線C2:yx21(y0)連接而成,C1與C2的公共點(diǎn)為A,B,其中C1的離心率為.(1)求a,b的值;(2)過點(diǎn)B的直線l與C1,C2分別交于點(diǎn)P,Q(均異于點(diǎn)A,B),若APAQ,求直線l的方程題型2:與圓錐曲線相關(guān)的最值問題解題策略:(1

8、)常用方法有配方法、判別式法、導(dǎo)數(shù)法、函數(shù)單調(diào)性等;(2)參數(shù)方程法(三角代換法),把問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題,利用三角函數(shù)的有界性;(3)不等式法,通過基本不等式求最值;(4)數(shù)形結(jié)合法.解決最值問題一定要分清哪些量為變量,哪些量為常量;解決此類問題要綜合應(yīng)用多種知識(shí),注意問題切入點(diǎn)的突破.例2. 2014·四川 已知橢圓C:1(a>b>0)的焦距為4,其短軸的兩個(gè)端點(diǎn)與長(zhǎng)軸的一個(gè)端點(diǎn)構(gòu)成正三角形(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程(2)設(shè)F為橢圓C的左焦點(diǎn),T為直線x3上任意一點(diǎn),過F作TF的垂線交橢圓C于點(diǎn)P,Q.證明:OT平分線段PQ(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn));當(dāng)最小時(shí),求點(diǎn)T的坐標(biāo)

9、解:(1)由已知可得解得a26,b22,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程是1.(2)證法一:由(1)可得,F(xiàn)的坐標(biāo)是(2,0),設(shè)T點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,m),則直線TF的斜率kTFm.當(dāng)m0時(shí),直線PQ的斜率kPQ.直線PQ的方程是xmy2.當(dāng)m0時(shí),直線PQ的方程是x2,也符合xmy2的形式設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),將直線PQ的方程與橢圓C的方程聯(lián)立,得得(m23)y24my20,其判別式16m28(m23)>0.所以y1y2,y1y2,x1x2m(y1y2)4.設(shè)M為PQ的中點(diǎn),則M點(diǎn)的坐標(biāo)為.所以直線OM的斜率kOM,又直線OT的斜率kOT,所以點(diǎn)M在直線OT上,因此OT平分線段PQ.

10、證法二:設(shè)T點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,m),P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ中點(diǎn)M(x0,y0),則若m=0,則PQ中點(diǎn)為F,滿足OT平分線段PQ;若,則由,得O,M,T花線綜上:OT平分線段PQ。 方一:由可得,|TF|,|PQ|.所以.當(dāng)且僅當(dāng)m21,即m±1時(shí),等號(hào)成立,此時(shí)取得最小值故當(dāng)最小時(shí),T點(diǎn)的坐標(biāo)是(3,1)或(3,1)方二:由(1),得是橢圓的左準(zhǔn)線,離心,由及橢圓第二定義,得,余略。變式練習(xí):3.2014·浙江卷 如圖,設(shè)橢圓C:1(a>b>0),動(dòng)直線l與橢圓C只有一個(gè)公共點(diǎn)P,且點(diǎn)P在第一象限(1)已知直線l的斜率為k,用a,b,k表示點(diǎn)P

11、的坐標(biāo);(2)若過原點(diǎn)O的直線l1與l垂直,證明:點(diǎn)P到直線l1的距離的最大值為ab.4.2014·山東卷 已知拋物線C:y22px(p0)的焦點(diǎn)為F,A為C上異于原點(diǎn)的任意一點(diǎn),過點(diǎn)A的直線l交C于另一點(diǎn)B,交x軸的正半軸于點(diǎn)D,且有|FA|FD|.當(dāng)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3時(shí),ADF為正三角形(1)求C的方程(2)若直線l1l,且l1和C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)E.證明直線AE過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo)ABE的面積是否存在最小值?若存在,請(qǐng)求出最小值;若不存在,請(qǐng)說明理由題型3:與圓錐曲線相關(guān)的存在性問題求解策略: (1)思路:先假設(shè)存在,推證滿足條件的結(jié)論,若結(jié)論正確則存在;若結(jié)論不正確則不存在

12、.(2)策略:當(dāng)條件和結(jié)論不唯一時(shí)要分類討論;當(dāng)給出結(jié)論而要推導(dǎo)出存在的條件時(shí),先假設(shè)成立,再推出條件;當(dāng)條件和結(jié)論都不知,按常規(guī)法解題很難時(shí),可先由特殊情況探究,再推廣到一般情況.例3.(2014深圳一模) 如圖,直線,拋物線,已知點(diǎn)在拋物線上,且拋物線上的點(diǎn)到直線的距離的最小值為(1)求直線及拋物線的方程;(2)過點(diǎn)的任一直線(不經(jīng)過點(diǎn))與拋物線交于、兩點(diǎn),直線與直線相交于點(diǎn),記直線,的斜率分別為, 問:是否存在實(shí)數(shù),使得?若存在,試求出的值;若不存在,請(qǐng)說明理由解:(1)(法一)點(diǎn)在拋物線上, 設(shè)與直線平行且與拋物線相切的直線方程為,由 得, ,由,得,則直線方程為兩直線、間的距離即為拋

13、物線上的點(diǎn)到直線的最短距離,有,解得或(舍去)直線的方程為,拋物線的方程為 (法二)點(diǎn)在拋物線上, ,拋物線的方程為 設(shè)為拋物線上的任意一點(diǎn),點(diǎn)到直線的距離為,根據(jù)圖象,有,的最小值為,由,解得因此,直線的方程為,拋物線的方程為 (2)直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,即,由 得,設(shè)點(diǎn)、的坐標(biāo)分別為、,則, 由 得, 因此,存在實(shí)數(shù),使得成立,且點(diǎn)評(píng):(1)常常根據(jù)題意建立含有參數(shù)的等式或不等式,通過解等式或不等式求參數(shù)的值或范圍.(2)建立關(guān)于某變量的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系或利用判別式求參數(shù)或參數(shù)的范圍.變式練習(xí):5.已知?jiǎng)訄AP與圓F1:(x+3)2+y2=81相切,且與圓F2:(x

14、-3)2+y2=1相內(nèi)切,記圓心P的軌跡為曲線C;設(shè)Q為曲線C上的一個(gè)不在x軸上的動(dòng)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),過點(diǎn)F2作OQ的平行線交曲線C于兩個(gè)不同的點(diǎn)M,N.(1)求曲線C的方程;(2)試探究|MN|和|OQ|2的比值能否為一個(gè)常數(shù)?若能,求出這個(gè)常數(shù);若不能,請(qǐng)說明理由;(3)記QF2M的面積為S1,OF2N的面積為S2,令S=S1+S2,求S的最大值.6. 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,經(jīng)過點(diǎn)(0,2)且斜率為k的直線l與橢圓x22+y2=1有兩個(gè)不同的交點(diǎn)P和Q.(1)求k的取值范圍;(2)設(shè)橢圓與x軸正半軸、y軸正半軸的交點(diǎn)分別為A,B,是否存在常數(shù)k,使得向量OP+OQ與AB共線?如果存在,

15、求出k的值;如果不存在,請(qǐng)說明理由.7.2014·邯鄲期末 已知點(diǎn)F1(1,0),F(xiàn)2(1,0)分別是橢圓C:1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓C上(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程(2)設(shè)直線l1:ykxm,l2:ykxm,若l1,l2均與橢圓C相切,試探究在x軸上是否存在定點(diǎn)M,點(diǎn)M到l1,l2的距離之積恒為1.若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由題型4:與圓錐曲線的弦長(zhǎng)、距離、面積等有關(guān)的問題解題策略:(1)當(dāng)直線的斜率是否存在未定時(shí),用點(diǎn)斜式或斜截式表示直線時(shí),需分類討論;當(dāng)直線與y軸不垂直時(shí),可設(shè)直線為的形式。將直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立,構(gòu)成方程組,得到

16、型如的方程,判別式為,利用根與系數(shù)的關(guān)系設(shè)而不求計(jì)算弦長(zhǎng),設(shè)兩交點(diǎn)為,則|AB|=(k為直線AB的斜率);(2)當(dāng)涉及過焦點(diǎn)的弦長(zhǎng)問題時(shí),可考慮用圓錐曲線的定義;(3)當(dāng)弦過原點(diǎn)時(shí),可考慮轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)方程解。例4 (2014大綱全國(guó),理21)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,直線y=4與y軸的交點(diǎn)為P,與C的交點(diǎn)為Q,且|QF|=|PQ|.(1)求C的方程;(2)過F的直線l與C相交于A,B兩點(diǎn),若AB的垂直平分線l'與C相交于M、N兩點(diǎn),且A、M、B、N四點(diǎn)在同一圓上,求l的方程.命題定位:本題主要考查拋物線的定義、直線方程、一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系、弦長(zhǎng)公式

17、等知識(shí),體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想、函數(shù)方程思想.對(duì)運(yùn)算求解能力、分析問題和解決問題的能力、數(shù)學(xué)探究能力及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有較高的要求. 解:(I)設(shè),代入,得由題設(shè)得,解得(舍去)或,C的方程為;(II)由題設(shè)知與坐標(biāo)軸不垂直,故可設(shè)的方程為,代入,得設(shè)則故的中點(diǎn)為又的斜率為的方程為將上式代入,并整理得設(shè)則故的中點(diǎn)為由垂直平分,故四點(diǎn)在同一圓上等價(jià)于,則 即,化簡(jiǎn)得,解得或所求直線的方程為或變式練習(xí):8.(2014課標(biāo)全國(guó)) 已知點(diǎn)(0,-2),橢圓:的離心率為,是橢圓的焦點(diǎn),直線的斜率為,為坐標(biāo)原點(diǎn).()求的方程;()設(shè)過點(diǎn)的直線與相交于兩點(diǎn),當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求的方程.9. 在平面直角坐標(biāo)系xO

18、y中,過定點(diǎn)C(0,p)作直線與拋物線x2=2py(p>0)相交于A、B兩點(diǎn)。()若點(diǎn)N是點(diǎn)C關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn),求ANB面積的最小值;()是否存在垂直于y軸的直線l,使得l被以AC為直徑的圓截得弦長(zhǎng)恒為定值?若存在,求出l的方程;若不存在,說明理由。題型5:圓錐曲線的中點(diǎn)弦問題解題策略:這類問題一般有以下三種類型:(1)求中點(diǎn)弦所在直線方程問題;(2)求弦中點(diǎn)的軌跡方程問題;(3)求弦中點(diǎn)的坐標(biāo)問題。其解法有“點(diǎn)差法”、設(shè)而不求法、參數(shù)法、待定系數(shù)法及中心對(duì)稱變換法等。例5.2014·湖南 如圖7,為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,離心率為;雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,離心率

19、為,已知,且. ()求的方程;圖7()過作的不垂直于軸的弦,為的中點(diǎn),當(dāng)直線與交于兩點(diǎn)時(shí),求四邊形面積的最小值.解:(),即,從而,于是,故橢圓方程為,雙曲線的方程為.()因?yàn)橹本€不垂直于軸且過點(diǎn),故設(shè)直線的方程為. 由得,設(shè),則是上述方程的兩個(gè)實(shí)根,因此,的中點(diǎn)為,故直線的斜率為,的方程為,即.由得,設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,則點(diǎn)到直線的距離也為,因?yàn)辄c(diǎn)在直線的異側(cè),所以,于是,從而又因?yàn)?,所以四邊形面積而,故當(dāng)時(shí),取得最小值2.故四邊形面積的最小值為2.變式練習(xí):10.(2013新課標(biāo))平面直角坐標(biāo)系xoy中,過橢圓 的右焦點(diǎn)作直交于A,B兩點(diǎn),為的中點(diǎn),且OP的斜率為.()求的方程;()為上的

20、兩點(diǎn),若四邊形的對(duì)角線,求四邊形面積的最大值.11. 已知橢圓過點(diǎn),且離心率。 ()求橢圓方程; ()若直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn)、,且線段的垂直平分線過定點(diǎn),求的取值范圍。題型6:圓錐曲線中的參數(shù)問題解題策略:(1)函數(shù)法,用其他變量表示該參數(shù),建立函數(shù)關(guān)系,利用函數(shù)值域來求解;(2)不等式法,根據(jù)題意建立含有參數(shù)的不等式,通過解不等式求參數(shù)的范圍;(3)判別式法,建立關(guān)于某變量的一元二次方程,利用判別式0求參數(shù)的范圍;(4)方程思想,建立含有參數(shù)的等式,通過等式確定參數(shù).例6.2014·佛山質(zhì)檢 已知橢圓C的左、右焦點(diǎn)分別為F1(1,0),F(xiàn)2(1,0),且F2到直線xy90的距離

21、等于橢圓的短軸長(zhǎng)(1)求橢圓C的方程;(2)若圓P的圓心為P(0,t)(t>0),且經(jīng)過F1,F(xiàn)2,Q是橢圓C上的動(dòng)點(diǎn)且在圓P外,過點(diǎn)Q作圓P的切線,切點(diǎn)為M,當(dāng)|QM|的最大值為時(shí),求t的值解:(1)設(shè)橢圓的方程為1(a>b>0)依題意可知,2b4,所以b2.又c1,故a2b2c25,故橢圓C的方程為1.(2)設(shè)Q(x0,y0),圓P的方程為x2(yt)2t21.因?yàn)镻MQM,所以|QM|.若4t2,即t,當(dāng)y02時(shí),|QM|取得最大值,|QM|max,解得t<(舍去)若4t>2,即0<t<,當(dāng)y04t時(shí),|QM|取最大值,且|QM|max,解得t2

22、.又0<t<,所以t.綜上可知,當(dāng)t時(shí),|QM|的最大值為.變式練習(xí): 12.2014·湖北卷 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)M到點(diǎn)F(1,0)的距離比它到y(tǒng)軸的距離多1.記點(diǎn)M的軌跡為C.(1)求軌跡C的方程;(2)設(shè)斜率為k的直線l過定點(diǎn)P(2,1),求直線l與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn)、兩個(gè)公共點(diǎn)、三個(gè)公共點(diǎn)時(shí)k的相應(yīng)取值范圍13.已知橢圓C:x22+y2=1,右焦點(diǎn)為F2.設(shè)A,B是C上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為-12,線段AB的中垂線交橢圓C于P,Q兩點(diǎn).求F2P·F2Q的取值范圍.題型7:與圓錐曲線相關(guān)的定點(diǎn)、定值問題解題策略:與圓錐曲線相關(guān)的

23、定點(diǎn)、定值問題往往與圓錐曲線中的“常數(shù)”有關(guān),如橢圓的長(zhǎng)、短軸,雙曲線的虛、實(shí)軸,拋物線的焦點(diǎn)、準(zhǔn)線等.定值問題的求解與證明類似,在求定值之前,已經(jīng)知道定值的結(jié)果(題中未告知,可用特殊值探路求之),解答這類題要大膽設(shè)參,運(yùn)算推理,到最后參數(shù)必清,定值顯現(xiàn).處理定點(diǎn)問題的方法:常把方程中參數(shù)的同次項(xiàng)集在一起,并令各項(xiàng)的系數(shù)為零,求出定點(diǎn);也可先取參數(shù)的特殊值探求定點(diǎn),然后給出證明,例7.已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離的最大值為,最小值為()求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;()若直線與橢圓相交于,兩點(diǎn)(不是左右頂點(diǎn)),且以為直徑的圓過橢圓的右頂點(diǎn),求證:直線過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo)

24、 解:()設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,則故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ()設(shè), 聯(lián)立, 得,又,因?yàn)橐詾橹睆降膱A過橢圓的右焦點(diǎn),即,解得:,且均滿足,當(dāng)時(shí),的方程為,直線過定點(diǎn),與已知矛盾;當(dāng)時(shí),的方程為,直線過定點(diǎn)所以,直線過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為 例8.(2014江西)如圖,已知雙曲線C:y2=1(a0)的右焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A,B分別在C的兩條漸近線AFx軸,ABOB,BFOA(O為坐標(biāo)原點(diǎn))(1)求雙曲線C的方程;(2)過C上一點(diǎn)P(x0,y0)(y00)的直線l:y0y=1與直線AF相交于點(diǎn)M,與直線x=相交于點(diǎn)N證明:當(dāng)點(diǎn)P在C上移動(dòng)時(shí),恒為定值,并求此定值(1)解:依題意知,A(c,),設(shè)B(t,),AB

25、OB,BFOA,=1,=,整理得:t=,a=,雙曲線C的方程為y2=1;(2)證明:由(1)知A(2,),l的方程為:y0y=1,又F(2,0),直線l:y0y=1與直線AF相交于點(diǎn)M,與直線x=相交于點(diǎn)N于是可得M(2,),N(,),=即恒為定值。變式練習(xí):14.(2013山東(理)橢圓C:(ab0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1、F2,離心率為 ,過F1且垂直于x軸的直線被橢圓C截得的線段長(zhǎng)為1. ()求橢圓C的方程; ()點(diǎn)P是橢圓C上除長(zhǎng)軸端點(diǎn)外的任一點(diǎn),連接PF1、PF2,設(shè)F1PF2的角平分線 ,PM交C的長(zhǎng)軸于點(diǎn)M(m,0),求m的取值范圍; ()

26、在()的條件下,過點(diǎn)p作斜率為k的直線l,使得l與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn), 設(shè)直線PF1,PF2的斜率分別為k1,k2,若k0,試證明為定值,并求出這個(gè)定值.15.(07山東理)已知橢圓C的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,橢圓C上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離的最大值為3;最小值為1;()求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;()若直線與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn)(A,B不是左右頂點(diǎn)),且以AB為直徑的圓過橢圓C的右頂點(diǎn)。求證:直線過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo)。題型8:與圓錐曲線相關(guān)的求值問題解題策略:熟練各種曲線的定義、方程和性質(zhì)。例9.2014·天津卷 設(shè)橢圓1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1

27、,F(xiàn)2,右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B.已知|AB|F1F2|.(1)求橢圓的離心率;(2)設(shè)P為橢圓上異于其頂點(diǎn)的一點(diǎn),以線段PB為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn)F1,經(jīng)過原點(diǎn)O的直線l與該圓相切,求直線l的斜率解:(1)設(shè)橢圓右焦點(diǎn)F2的坐標(biāo)為(c,0)由|AB|F1F2|,可得a2b23c2.又b2a2c2,則,所以橢圓的離心率e.(2)由(1)知a22c2,b2c2.故橢圓方程為1.設(shè)P(x0,y0)由F1(c,0),B(0,c),有(x0c,y0),(c,c)由已知,有·0,即(x0c)cy0c0.又c0,故有x0y0c0.又因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓上,所以1.由和可得3x4cx00.而點(diǎn)P不是橢圓的頂點(diǎn),

28、故x0c.代入得y0,即點(diǎn)P的坐標(biāo)為.設(shè)圓的圓心為T(x1,y1),則x1c,y1c,則圓的半徑rc.設(shè)直線l的斜率為k,依題意,直線l的方程為ykx.由l與圓相切,可得r,即c,整理得k28k10,解得k4±,所以直線l的斜率為4或4.變式練習(xí): 16.2014·重慶卷 如圖所示,設(shè)橢圓1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)D在橢圓上,DF1F1F2,2,DF1F2的面積為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)圓心在y軸上的圓與橢圓在x軸的上方有兩個(gè)交點(diǎn),且圓在這兩個(gè)交點(diǎn)處的兩條切線相互垂直并分別過不同的焦點(diǎn),求圓的半徑17.2014·新課標(biāo)全

29、國(guó)卷 設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓C:1(ab0)的左、右焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn)且MF2與x軸垂直,直線MF1與C的另一個(gè)交點(diǎn)為N.(1)若直線MN的斜率為,求C的離心率;(2)若直線MN在y軸上的截距為2,且|MN|5|F1N|,求a,b.18.2014·安徽 如圖,已知兩條拋物線E1:y22p1x(p10)和E2:y22p2x(p20),過原點(diǎn)O的兩條直線l1和l2,l1與E1,E2分別交于A1,A2兩點(diǎn),l2與E1,E2分別交于B1,B2兩點(diǎn) (1)證明:A1B1A2B2;(2)過O作直線l(異于l1,l2)與E1,E2分別交于C1,C2兩點(diǎn),記A1B1C1與A2B2C2的面積分別為S1

30、與S2,求的值 變式練習(xí)參考答案1解:(1)(2)由(1)可知雙曲線C1的焦點(diǎn)(±,0),即為橢圓C2的焦點(diǎn)可設(shè)橢圓C2的方程為(b10)把P代入可得,解得=3,因此橢圓C2的方程為由題意可設(shè)直線l的方程為x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立,化為,x1+x2=,x1x2=,+,解得m=或m=,因此直線l的方程為:或 2.解:(1) (2),:,方法二:若設(shè)直線l的方程為xmy1(m0),比照方法一給分3. 解:(1)設(shè)直線l的方程為ykxm(k<0,m>0),由得(b2a2k2)x22a2kmxa2m2a2b20.由于l與C只有一個(gè)公共點(diǎn),故0,即b2m

31、2a2k20,解得點(diǎn)P的坐標(biāo)為.又點(diǎn)P在第一象限,故點(diǎn)P的坐標(biāo)為P.(2)由于直線l1過原點(diǎn)O且與l垂直,故直線l1的方程為xky0,所以點(diǎn)P到直線l1的距離d,整理得d.因?yàn)閍2k22ab,所以ab,當(dāng)且僅當(dāng)k2時(shí)等號(hào)成立所以,點(diǎn)P到直線l1的距離的最大值為ab.4. 解:(1)由題意知F.設(shè)D(t,0)(t>0),則FD的中點(diǎn)為.因?yàn)閨FA|FD|,由拋物線的定義知3,解得t3p或t3(舍去)由3,解得p2,所以拋物線C的方程為y24x.(2)證明:由(1)知F(1,0)設(shè)A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD>0)因?yàn)閨FA|FD|,則|xD1|x01,由xD&

32、gt;0得xDx02,故D(x02,0)故直線AB的斜率kAB.因?yàn)橹本€l1和直線AB平行,設(shè)直線l1的方程為yxb,代入拋物線方程得y2y0,由題意0,得b.設(shè)E(xE,yE),則yE,xE.當(dāng)y4時(shí),kAE,可得直線AE的方程為yy0(xx0),由y4x0,整理可得y(x1),直線AE恒過點(diǎn)F(1,0)當(dāng)y4時(shí),直線AE的方程為x1,過點(diǎn)F(1,0)所以直線AE過定點(diǎn)F(1,0)由知,直線AE過焦點(diǎn)F(1,0),所以|AE|AF|FE|(x01)x02.設(shè)直線AE的方程為xmy1,因?yàn)辄c(diǎn)A(x0,y0)在直線AE上,故m.設(shè)B(x1,y1)直線AB的方程為yy0(xx0),由y00,得xy

33、2x0.代入拋物線方程得y2y84x00,所以y0y1,可求得y1y0,x1x04.所以點(diǎn)B到直線AE的距離為d4,則ABE的面積S×4x0216,當(dāng)且僅當(dāng)x0,即x01時(shí),等號(hào)成立所以ABE的面積的最小值為16.5. 解:(1)設(shè)圓心P的坐標(biāo)為(x,y),半徑為R,動(dòng)圓P與圓F1:(x+3)2+y2=81相切,且與圓F2:(x-3)2+y2=1相內(nèi)切,動(dòng)圓P與圓F1:(x+3)2+y2=81只能內(nèi)切.|PF1|=9-R|PF2|=R-1|PF1|+|PF2|=8>|F1F2|=6.圓心P的軌跡為以F1,F2為焦點(diǎn)的橢圓,其中2a=8,2c=6.a=4,c=3,b2=a2-c2

34、=7.故曲線C的方程為x216+y27=1.(2)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x3,y3),直線OQ的方程為x=my,則直線MN的方程為x=my+3.由x=my,x216+y27=1,可得x2=112m27m2+16,y2=1127m2+16,則x32=112m27m2+16,y32=1127m2+16.|OQ|2=x32+y32=112m27m2+16+1127m2+16=112(m2+1)7m2+16.由x=my+3,x216+y27=1,可得(7m2+16)y2+42my-49=0,y1+y2=-42m7m2+16,y1y2=-497m2+16.|MN|=(x2-x1)2+

35、(y2-y1)2=(my2+3)-(my1+3)2+(y2-y1)2=m2+1|y2-y1|=m2+1(y1+y2)2-4y1y2=m2+1-42m7m2+162-4-497m2+16=56(m2+1)7m2+16.|MN|OQ|2=56(m2+1)7m2+16112(m2+1)7m2+16=12.|MN|和|OQ|2的比值為一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)為12.(3)MNOQ,QF2M的面積=OF2M的面積.S=S1+S2=SOMN.O到直線MN:x=my+3的距離d=3m2+1,S=12|MN|·d=12×56(m2+1)7m2+16×3m2+1=84m2+17m2+16

36、=84m2+17m2+12+9=847m2+1+9m2+18427×9=27當(dāng)且僅當(dāng)7m2+1=9m2+1即m=±147時(shí),S取最大值27.(或:令m2+1=t,則m2=t2-1(t1),S=84t7(t2-1)+16=84t7t2+9=847t+9t.7t+9t27t·9t=67(當(dāng)且僅當(dāng)7t=9t,即t=37,亦即m=±147時(shí)取等號(hào)),當(dāng)m=±147時(shí),S取最大值27.)6. 解:(1)由已知條件知直線l的方程為y=kx+2,代入橢圓方程,得x22+(kx+2)2=1,整理得12+k2x2+22kx+1=0.由直線l與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn)

37、P和Q,得=8k2-412+k2=4k2-2>0,解得k<-22或k>22.故k的取值范圍為-,-2222,+.(2)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則OP+OQ=(x1+x2,y1+y2).由方程,知x1+x2=-42k1+2k2.又y1+y2=k(x1+x2)+22=221+2k2.由A(2,0),B(0,1),得AB=(-2,1).所以O(shè)P+OQ與AB共線等價(jià)于x1+x2=-2(y1+y2),將代入,解得k=22.因?yàn)橛?1)知k<-22或k>22,所以不存在符合題意的常數(shù)k.7. 解:(1)方法一:由F1(1,0),F(xiàn)2(1,0)是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),得

38、c1.又a22,b21,故橢圓C的方程為y21.方法二:由F1(1,0),F(xiàn)2(1,0)是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),得c1.又2a|PF1|PF2|2 ,a,b1. 故橢圓C的方程為y21.(2)把l1的方程代入橢圓方程,整理得(12k2)x24mkx2m220.直線l1與橢圓C相切,16k2m24(12k2)(2m22)0,化簡(jiǎn)得m212k2.同理把l2的方程代入橢圓方程,也得m212k2.設(shè)在x軸上存在點(diǎn)M(t,0),點(diǎn)M到直線l1,l2的距離之積為1,則·1,即|k2t2m2|k21,把12k2m2代入上式并去絕對(duì)值整理,得k2(t23)2或k2(t21)0.k2(t23)2顯然不恒成立

39、,要使得k2(t21)0對(duì)任意的kR恒成立,則t210,解得t±1.綜上所述,滿足題意的定點(diǎn)M存在,其坐標(biāo)為(1,0)或(1,0)8. 解:() 設(shè),由條件知,得= 又,所以a=2=, ,故的方程. ()依題意當(dāng)軸不合題意,故設(shè)直線l:,設(shè) 將代入,得,當(dāng),即時(shí),從而= +又點(diǎn)O到直線PQ的距離,所以O(shè)PQ的面積 ,當(dāng)且僅當(dāng),即等號(hào)成立,且滿足,(或:設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng),等號(hào)成立,且滿足)所以當(dāng)OPQ的面積最大時(shí),的方程為: 或. 9. ()依題意,點(diǎn)N的坐標(biāo)為N(0,-p),可設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為y=kx+p,與x2=2py聯(lián)立得x2-2pkx-2p

40、2=0.由韋達(dá)定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2.于是.()假設(shè)滿足條件的直線l存在,其方程為y=a,AC的中點(diǎn)為徑的圓相交于點(diǎn)P、Q,PQ的中點(diǎn)為H,則.=令,得為定值,故滿足條件的直線l存在,其方程為,即拋物線的通徑所在的直線.解法2:()前同解法1,再由弦長(zhǎng)公式得又由點(diǎn)到直線的距離公式得.從而,()假設(shè)滿足條件的直線t存在,其方程為y=a,則以AC為直徑的圓的為將直線方程y=a代入得設(shè)直線l與以AC為直徑的圓的交點(diǎn)為P(x2,y2),Q(x4,y4),則有令為定值故滿足條件的直線l存在,其方程為.即拋物線的通徑所在的直線。10. 解:(1)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),

41、P(x0,y0),則,由此可得.因?yàn)閤1x22x0,y1y22y0,所以a22b2.又由題意知,M的右焦點(diǎn)為(,0),故a2b23.因此a26,b23.所以M的方程為.(2)由解得或因此|AB|.由題意可設(shè)直線CD的方程為y,設(shè)C(x3,y3),D(x4,y4)由得3x24nx2n260.于是x3,4.因?yàn)橹本€CD的斜率為1,所以|CD|.由已知,四邊形ACBD的面積.當(dāng)n0時(shí),S取得最大值,最大值為.所以四邊形ACBD面積的最大值為.11. 解:()離心率,即 ;又橢圓過點(diǎn),則,式代入上式,解得,故橢圓方程為。()解法一:設(shè),弦MN的中點(diǎn)A由得:,直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),即 由韋達(dá)定理得:

42、,則,直線AG的斜率為:,由直線AG和直線MN垂直可得:,即,代入式,可得,即,則。解法二:設(shè),弦MN的中點(diǎn)A,則兩式相減,得當(dāng)時(shí),由得由題意,得A在直線和橢圓內(nèi)且不在x軸上,則或,在此范圍單調(diào)遞增,故或。12. 解:(1)設(shè)點(diǎn)M(x,y),依題意得|MF|x|1,即|x|1,化簡(jiǎn)整理得y22(|x|x)故點(diǎn)M的軌跡C的方程為y2(2)在點(diǎn)M的軌跡C中,記C1:y24x,C2:y0(x<0)依題意,可設(shè)直線l的方程為y1k(x2)由方程組可得ky24y4(2k1)0.當(dāng)k0時(shí),y1.把y1代入軌跡C的方程,得x.故此時(shí)直線l:y1與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn).當(dāng)k0時(shí),方程的判別式16(2k

43、2k1)設(shè)直線l與x軸的交點(diǎn)為(x0,0),則由y1k(x2),令y0,得x0.(i)若由解得k<1或k>.即當(dāng)k(,1)時(shí),直線l與C1沒有公共點(diǎn),與C2有一個(gè)公共點(diǎn)故此時(shí)直線l與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn)(ii)若或由解得k或k<0.即當(dāng)k時(shí),直線l與C1只有一個(gè)公共點(diǎn)當(dāng)k時(shí),直線l與C1有兩個(gè)公共點(diǎn),與C2沒有公共點(diǎn)故當(dāng)k時(shí),直線l與軌跡C恰好有兩個(gè)公共點(diǎn)(iii)若由解得1<k<或0<k<.即當(dāng)k時(shí),直線l與C1有兩個(gè)公共點(diǎn),與C2有一個(gè)公共點(diǎn),故此時(shí)直線l與軌跡C恰好有三個(gè)公共點(diǎn)綜上可知,當(dāng)k0時(shí),直線l與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn);當(dāng)k時(shí),直線l與

44、軌跡C恰好有兩個(gè)公共點(diǎn);當(dāng)k時(shí),直線l與軌跡C恰好有三個(gè)公共點(diǎn)13. 解:由題意知,當(dāng)直線AB垂直于x軸時(shí),直線AB方程為x=-12,此時(shí)P(-2,0),Q(2,0),得F2P·F2Q=-1.當(dāng)直線AB不垂直于x軸時(shí),設(shè)直線AB的斜率為k(k0),M-12,m(m0),A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=-1,y1+y2=2m.由x122+y12=1,x222+y22=1,得(x1+x2)+2(y1+y2)·y1-y2x1-x2=0,則-1+4mk=0,故k=14m.此時(shí),直線PQ斜率為k1=-4m,PQ的直線方程為y-m=-4mx+12,即y=-4mx-m.聯(lián)立y=-4mx-m,x22+y2=1,整理得(32m2+1)x2+16m2x+2m2-2=0.設(shè)P(x3,y3),Q(x4,y4),所以x3+x4=-16m232m2+1,x3x4=2m2-232m2+1.于是F2P·F2Q=(x3-1)(x4-1)+y3y4=x3x4-(x3+x4)+1+(4mx3+m)(4mx4+m)=(4m2-1)(x3+x4)+(16m2+1)x3x4+m2+1=(1+16m2)(2m2-2)32m2+1+(4m2-1)(-16m2)32m2+1+1+m2=19m2-132m2+1.由于M-12,m在橢圓的內(nèi)部,故0<m2<

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