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1、.2011年高考題型專題沖刺精講(數(shù)學(xué))專題五 解析幾何【命題特點】近三年高考解析幾何每年出一道滿分為12分的解析幾何大題.究其原因,一是解析幾何是中學(xué)數(shù)學(xué)的一個重要組成部分,二是同學(xué)們在未來學(xué)習(xí)、發(fā)展中的需要所致.細(xì)細(xì)品讀這三年的解析幾何大題,感覺如山間的涓涓清泉滋潤心田,甘甜可口,不愿離去.為了找到清泉流向遠(yuǎn)方的目標(biāo),我從其志、探其源、求其真.經(jīng)過探究,發(fā)現(xiàn)這幾年的解析幾何大題的命題特點可概括如下:依綱靠本,查基考能;樸實取材,獨具匠心;不斷創(chuàng)新,關(guān)注交匯;交切中點,核是線圓;長度面積,最值定值;平行垂直,向量駕馭;求軌探跡,運動探究;數(shù)形結(jié)合,各領(lǐng)風(fēng)騷;靈氣十足,回味無窮;文理有別,意境
2、深遠(yuǎn). 本文檔由 高中數(shù)學(xué)免費下載平臺:數(shù)學(xué)1618( )為您分享,更多資料盡在數(shù)學(xué)1618復(fù)習(xí)建議1.加強直線和圓錐曲線的基礎(chǔ)知識,初步掌握了解決直線與圓錐曲線有關(guān)問題的基本技能和基本方法。2由于直線與圓錐曲線是高考考查的重點內(nèi)容,選擇、填空題靈活多變,思維能力要求較高,解答題背景新穎、綜合性強,代數(shù)推理能力要求高,因此有必要對直線與圓錐曲線的重點內(nèi)容、高考的 熱點問題作深入的研究。3在第一輪復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,再通過縱向深入,橫向聯(lián)系,進一步掌握解決直線與圓錐曲線問題的思想和方法,提高我們分析問題和解決問題的能力。4.在注重提高計算能力的同時,要加強心理輔導(dǎo),幫助學(xué)生克服懼怕計算的心態(tài)。【試題常
3、見設(shè)計形式】近四年新教材高考對解析幾何內(nèi)容的考查主要集中在如下幾個類型: 求曲線方程(類型確定、類型未定); 直線與圓錐曲線的交點問題(含切線問題); 與曲線有關(guān)的最(極)值問題; 與曲線有關(guān)的幾何證明(對稱性或求對稱曲線、平行、垂直); 探求曲線方程中幾何量及參數(shù)間的數(shù)量特征; 解析幾何雖然內(nèi)容龐雜,但基本問題卻只有幾個.如求直線與圓錐曲線的方程;求動點的軌跡或軌跡方程;求特定對象的值;求變量的取值范圍或最值;不等關(guān)系的判定與證明;圓錐曲線有關(guān)性質(zhì)的探求與證明等.對各類問題,學(xué)生應(yīng)從理論上掌握幾種基本方法,使之在實際應(yīng)用中有法可依,克服解題的盲目性.如“求變量的取值范圍”,可指導(dǎo)學(xué)生掌握三種
4、方法:幾何法(數(shù)形結(jié)合),函數(shù)法和不等式法. 從宏觀上把握解決直線與圓錐曲線問題的解題要點,能幫助學(xué)生易于找到解題切入點,優(yōu)化解題過程,常用的解題策略有:建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系;設(shè)而不求,變式消元;利用韋達定理溝通坐標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系;發(fā)掘平面幾何性質(zhì),簡化代數(shù)運算;用函數(shù)與方程思想溝通等與不等的關(guān)系;注意對特殊情形的檢驗和補充;充分利用向量的工具作用;注意運算的可行性分析,等等。運算是解析幾何的瓶頸,它嚴(yán)重制約考生得分的高低,甚至形成心理障礙.教學(xué)中要指導(dǎo)學(xué)生注重算理、算法,細(xì)化運算過程,轉(zhuǎn)化相關(guān)條件,回避非必求量,注意整體代換等運算技能,從能力的角度提高對運算的認(rèn)識,反思運算失誤的經(jīng)驗教訓(xùn),
5、不斷提高運算水平. 【突破方法技巧】1突出解析幾何的基本思想:解析幾何的實質(zhì)是用代數(shù)方法研究幾何問題,通過曲線的方程研究曲線的性質(zhì),因此要掌握求曲線方程的思路和方法,它是解析幾何的核心之一.求曲線的方程的常用方法有兩類: 一類是曲線形狀明確,方程形式已知(如直線、圓、圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程等),常用待定系數(shù)法求方程.戰(zhàn)略合作伙伴:有機蔬菜專賣網(wǎng):居家購菜網(wǎng)(http:/www.like- ) 另一類是曲線形狀不明確或不便于用標(biāo)準(zhǔn)形式表示,一般采用以下方法:(1)直譯法:將原題中由文字語言明確給出動點所滿足的等量關(guān)系直接翻譯成由動點坐標(biāo)表示的等量關(guān)系式.(2)代入法:所求動點與已知動點有著相互關(guān)系,
6、可用所求動點坐標(biāo)(x,y)表示出已知動點的坐標(biāo),然后代入已知的曲線方程.(3)參數(shù)法:通過一個(或多個)中間變量的引入,使所求點的坐標(biāo)之間的關(guān)系更容易確立,消去參數(shù)得坐標(biāo)的直接關(guān)系便是普通方程. (4)交軌法:動點是兩條動曲線的交點構(gòu)成的,由x,y滿足的兩個動曲線方程中消去參數(shù),可得所求方程.故交軌法也屬參數(shù)法.2.熟練掌握直線、圓及圓錐曲線的基本知識(1)直線和圓直線的傾斜角及其斜率確定了直線的方向.需要注意的是:()傾斜角的范圍是:0<;()所有的直線必有傾斜角,但未必有斜率.直線方程的四種特殊形式,每一種形式都有各自成立的條件,應(yīng)在不同的題設(shè)條件下靈活使用.如截距式不能表示平行于x
7、軸,y軸以及過原點的直線,在求直線方程時尤其是要注意斜率不存在的情況.討論點與圓、直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系時,一般可從代數(shù)特征(方程組解的個數(shù))或幾何特征(點或直線到圓心的距離與兩圓的圓心距與半徑的關(guān)系)去考慮,其中幾何特征較為簡捷、實用.(2)橢圓 完整地理解橢圓的定義并重視定義在解題中的應(yīng)用.橢圓是平面內(nèi)到兩定點F1,F2的距離之和等于常數(shù)2a(2aF1F2)的動點的軌跡.還有另一種定義(圓錐曲線的統(tǒng)一定義):平面內(nèi)到定點的距離和到定直線的距離之比為常數(shù)e(0e1)的動點軌跡為橢圓,(順便指出:e1,e=1時的軌跡分別為雙曲線和拋物線).橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程有兩種形式,決定于焦點所在的坐標(biāo)軸.
8、焦點是F(±c,0)時,標(biāo)準(zhǔn)方程為=1(ab0);焦點是F(0,±c)時,標(biāo)準(zhǔn)方程為=1(ab0).這里隱含,此關(guān)系體現(xiàn)在OFB(B為短軸端點)中.深刻理解a,b,c,e,的本質(zhì)含義及相互關(guān)系,實際上就掌握了幾何性質(zhì).(3)雙曲線 類比橢圓,雙曲線也有兩種定義,兩種標(biāo)準(zhǔn)方程形式.同樣要重視定義在解題中的運用,要深刻理解幾何量a,b,c,e, 的本質(zhì)含義及其相互間的關(guān)系.雙曲線的漸近線是區(qū)別于橢圓的一道“風(fēng)景線”,其實它是矩形的兩條對角線所在的直線(參照課本). 雙曲線=±1(a0,b0)隱含了一個附加公式此關(guān)系體現(xiàn)在OAB(A,B分別為實軸,虛軸的一個端點)中;特
9、別地,當(dāng)a=b時的雙曲線稱為等軸(邊)雙曲線,其離心率為 .(4)拋物線 拋物線的定義:平面內(nèi)到一個定點F和一條定直線l的距離相等的點的軌跡(F l).定義指明了拋物線上的點到焦點與準(zhǔn)線的距離相等,并在解題中有突出的運用.拋物線方程(標(biāo)準(zhǔn))有四種形式:和 (p0),選擇時必須判定開口與對稱軸.掌握幾何性質(zhì),注意分清2p , p ,的幾何意義.3.掌握直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的研究方法 (1)判斷直線l與圓錐曲線C的位置關(guān)系,可將直線l的方程代入曲線C的方程,消去y(也可以消去x)得到一個關(guān)于變量x的一元方程ax2bxc=0,然后利用“”法. (2)有關(guān)弦長問題,應(yīng)用弦長公式及韋達定理,設(shè)而不求
10、;有關(guān)焦點弦長問題,要重視圓錐曲線的定義的運用,以簡化運算. (3)有關(guān)弦的中點問題,除了利用韋達定理外,要注意靈活運用“點差法”,設(shè)而不求,簡化運算. (4)有關(guān)垂直關(guān)系問題,應(yīng)注意運用斜率關(guān)系(或向量方法)及韋達定理,設(shè)而不求,整體處理. (5)有關(guān)圓錐曲線關(guān)于直線l的對稱問題中,若A,A是對稱點,則應(yīng)抓住AA的中點在l上及kAA·kl=1這兩個關(guān)鍵條件解決問題. (6)有關(guān)直線與圓錐曲線的位置關(guān)系中的存在性問題,一般采用“假設(shè)反證法”或“假設(shè)驗證法”來解決.【典型例題分析】考點一、曲線(軌跡)方程的求法常見的求軌跡方程的方法:(1)單動點的軌跡問題直接法(五步曲)+ 待定系數(shù)法
11、(定義法);(2)雙動點的軌跡問題代入法;(3)多動點的軌跡問題參數(shù)法 + 交軌法。【例1】2010寧夏、設(shè)分別是橢圓的左、右焦點,過斜率為1的直線與相交于兩點,且成等差數(shù)列。(1)求的離心率;(2) 設(shè)點滿足,求的方程(II)設(shè)AB的中點為,由(I)知,。由,得,即得,從而故橢圓E的方程為?!纠?】2010北京、在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點B與點A(-1,1)關(guān)于原點O對稱,P是動點,且直線AP與BP的斜率之積等于.()求動點P的軌跡方程;()設(shè)直線AP和BP分別與直線x=3交于點M,N,問:是否存在點P使得PAB與PMN的面積相等?若存在,求出點P的坐標(biāo);若不存在,說明理由。(I)解:因為
12、點B與A關(guān)于原點對稱,所以點得坐標(biāo)為.設(shè)點的坐標(biāo)為由題意得化簡得 .故動點的軌跡方程為(II)解法一:設(shè)點的坐標(biāo)為,點,得坐標(biāo)分別為,. 則直線的方程為,直線的方程為令得,.于是得面積 又直線的方程為,點到直線的距離.于是的面積當(dāng)時,得又,所以=,解得。因為,所以故存在點使得與的面積相等,此時點的坐標(biāo)為.解法二:若存在點使得與的面積相等,設(shè)點的坐標(biāo)為則.因為,所以所以即,解得因為,所以故存在點S使得與的面積相等,此時點的坐標(biāo)為.【例3】2010遼寧、設(shè)橢圓C:的左焦點為F,過點F的直線與橢圓C相交于A,B兩點,直線l的傾斜角為60o,. (I)求橢圓C的離心率;(II)如果|AB|=,求橢圓C
13、的方程.由得.所以,得a=3,.橢圓C的方程為. 12分【例4】2010廣東、一條雙曲線的左、右頂點分別為A1,A2,點,是雙曲線上不同的兩個動點。 (1)求直線A1P與A2Q交點的軌跡E的方程式;(2)若過點H(0, h)(h>1)的兩條直線l1和l2與軌跡E都只有一個交點,且 ,求h的值。故,即。(2)設(shè),則由知,。將代入得,即,由與E只有一個交點知,即。同理,由與E只有一個交點知,消去得,即,從而,即??键c二、圓錐曲線的幾何性質(zhì)圓錐曲線中的基本元素:長短軸,焦距,漸近線,離心率等,在自身多處綜合就會演變成中檔題,要求熟練掌握其關(guān)系,靈活運用圖形幫助分析。圓錐曲線第一定義中的限制條件
14、、圓錐曲線第二定義的統(tǒng)一性,都是考試的重點內(nèi)容,要能夠熟練運用;常用的解題技巧要熟記于心.【例5】如圖(21)圖,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的兩點,動點P滿足:()求點P的軌跡方程;()若,求點P的坐標(biāo). 解:()由橢圓的定義,點P的軌跡是以M、N為焦點,長軸長2a=6的橢圓. 因此半焦距c=2,長半軸a=3,從而短半軸 b=, 所以橢圓的方程為()由得 因為不為橢圓長軸頂點,故P、M、N構(gòu)成三角形.在PMN中, 將代入,得故點P在以M、N為焦點,實軸長為的雙曲線上.由()知,點P的坐標(biāo)又滿足,所以由方程組 解得即P點坐標(biāo)為【例6】2010江西設(shè)橢圓:,拋物線:. (1) 若經(jīng)過的兩
15、個焦點,求的離心率;(2) 設(shè),又為與不在軸上的兩個交點,若的垂心為,且的重心在上,求橢圓和拋物線的方程解:(1)因為拋物線經(jīng)過橢圓的兩個焦點,可得:,由得橢圓的離心率(2)由題設(shè)可知關(guān)于軸對稱,設(shè),則由的垂心為,有,所以 由于點在上,故有 式代入式并化簡得:,解得或(舍去),所以,故,所以的重心為,因為重心在上得:,所以,又因為在上,所以,得所以橢圓的方程為:,拋物線的方程為:考點三、 有關(guān)圓錐曲線的定義的問題利用圓錐曲線的第一、第二定義求解.【例7】如圖,F(xiàn)為雙曲線C:的右焦點 P為雙曲線C右支上一點,且位于軸上方,M為左準(zhǔn)線上一點,為坐標(biāo)原點 已知四邊形為平行四邊形, ()寫出雙曲線C的
16、離心率與的關(guān)系式;()當(dāng)時,經(jīng)過焦點F且品行于OP的直線交雙曲線于A、B點,若,求此時的雙曲線方程 解:四邊形是,作雙曲線的右準(zhǔn)線交PM于H,則,又, ()當(dāng)時,雙曲線為四邊形是菱形,所以直線OP的斜率為,則直線AB的方程為,代入到雙曲線方程得:,又,由得:,解得,則,所以為所求【例8】設(shè)分別為橢圓的左、右頂點,橢圓長半軸的長等于焦距,且為它的右準(zhǔn)線 ()求橢圓的方程;()設(shè)為右準(zhǔn)線上不同于點(4,0)的任意一點, 若直線分別與橢圓相交于異于的點,證明:點在以為直徑的圓內(nèi) 2x0>0,·>0,則MBP為銳角,從而MBN為鈍角,故點B在以MN為直徑的圓內(nèi) 解法2:由()得A
17、(2,0),B(2,0) 設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則2<x1<2,2<x2<2,又MN的中點Q的坐標(biāo)為(,),依題意,計算點B到圓心Q的距離與半徑的差(2)2()2(x1x2)2(y1y2)2 (x12) (x22)y1y1 又直線AP的方程為y,直線BP的方程為y,而點兩直線AP與BP的交點P在準(zhǔn)線x4上,即y2 又點M在橢圓上,則,即 于是將、代入,化簡后可得 從而,點B在以MN為直徑的圓內(nèi) 考點四、 直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題(1)求解直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的基本方法是解方程組,進而轉(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。 (2)
18、注意韋達定理的應(yīng)用。 弦長公式:斜率為k的直線被圓錐曲線截得弦AB,若A、B兩點的坐標(biāo)分別是A(x1,y1),B(x2,y2)則 (3)注意斜率不存在的情況的討論和焦半徑公式的使用。(4)有關(guān)中點弦問題 <1>已知直線與圓錐曲線方程,求弦的中點及與中點有關(guān)的問題,常用韋達定理。 <2>有關(guān)弦的中點軌跡,中點弦所在直線方程,中點坐標(biāo)問題,有時采用“差分法”可簡化運算?!纠?】已知雙曲線的兩個焦點為 在曲線C上. ()求雙曲線C的方程; ()記O為坐標(biāo)原點,過點Q (0,2)的直線l與雙曲線C相交于不同的兩點E、F,若OEF的面積為求直線l的方程解:()依題意,由a2+b2
19、=4,得雙曲線方程為(0a24),將點(3,)代入上式,得.解得a2=18(舍去)或a22,故所求雙曲線方程為()解:依題意,可設(shè)直線l的方程為y=kx+2,代入雙曲線C的方程并整理,得(1k2)x24kx6=0.直線I與雙曲線C相交于不同的兩點E、F,k()(1,).設(shè)E(x1,y1),F(x2,y2),則由式得x1+x2=于是|EF|=而原點O到直線l的距離d,SOEF=若SOEF,即解得k=±,滿足.故滿足條件的直線l有兩條,其方程分別為y=和【例10】設(shè)點在直線上,過點作雙曲線的兩條切線,切點為,定點(,0) (1)過點作直線的垂線,垂足為,試求的重心所在的曲線方程; (2)
20、求證:三點共線解:(1)設(shè),AN直線,則, 設(shè),則,解得,代入雙曲線方程,并整理得,即G點所在曲線方程為(2)設(shè),PA斜率為k,則切線PA的方程為:由,消去y并整理得:,因為直線與雙曲線相切,從而= = 0,及,解得因此PA的方程為: 同理PB的方程為:又在PA、PB上, 即點,都在直線上,又也在上,A、M、B三點共線考點五、圓錐曲線綜合應(yīng)用平面解析幾何與平面向量都具有數(shù)與形結(jié)合的特征,所以這兩者多有結(jié)合,在它們的知識點交匯處命題,也是高考命題的一大亮點.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題是??汲P?、經(jīng)久不衰的一個考查重點,另外,圓錐曲線中參數(shù)的取值范圍問題、最值問題、定值問題、對稱問題等綜合性問題
21、也是高考的常考題型.解析幾何題一般來說計算量較大且有一定的技巧性,需要“精打細(xì)算”,近幾年解析幾何問題的難度有所降低,但仍是一個綜合性較強的問題,對考生的意志品質(zhì)和數(shù)學(xué)機智都是一種考驗,是高考試題中區(qū)分度較大的一個題目,有可能作為今年高考的一個壓軸題出現(xiàn).圓錐曲線的有關(guān)最值問題:圓錐曲線中的有關(guān)最值問題,常用代數(shù)法和幾何法解決。 <1>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。利用圓錐曲線的定義,把到焦點的距離轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離<2>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。圓錐曲線的有
22、關(guān)范圍問題:設(shè)法得到不等式,通過解不等式求出范圍,即:“求范圍,找不等式”?;蛘弑硎緸榱硪粋€變量的函數(shù),利用求函數(shù)的值域求出范圍;圓錐曲線中的存在性問題:存在性問題,其一般解法是先假設(shè)命題存在,用待定系數(shù)法設(shè)出所求的曲線方程或點的坐標(biāo),再根據(jù)合理的推理,若能推出題設(shè)中的系數(shù),則存在性成立,否則,不成立.【例11】2010大綱全國I、已知拋物線的焦點為F,過點的直線與相交于、兩點,點A關(guān)于軸的對稱點為D()證明:點F在直線BD上;()設(shè),求的內(nèi)切圓M的方程 .【命題意圖】本小題為解析幾何與平面向量綜合的問題,主要考查拋物線的性質(zhì)、直線與圓的位置關(guān)系,直線與拋物線的位置關(guān)系、圓的幾何性質(zhì)與圓的方程
23、的求解、平面向量的數(shù)量積等知識,考查考生綜合運用數(shù)學(xué)知識進行推理論證的能力、運算能力和解決問題的能力,同時考查了數(shù)形結(jié)合思想、設(shè)而不求思想. 解:設(shè),的方程為.()由知, 因為 , 故,解得 所以的方程為又由知故直線BD的斜率,因而直線BD的方程為因為KF為的平分線,故可設(shè)圓心,到及BD的距離分別為.由得,或(舍去),故圓M的半徑.所以圓M的方程為.【例12】2010山東、如圖,已知橢圓的離心率為,以該橢圓上的點和橢圓的左、右焦點為頂點的三角形的周長為.一等軸雙曲線的頂點是該橢圓的焦點,設(shè)為該雙曲線上異于頂點的任一點,直線和與橢圓的交點分別為和.()求橢圓和雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;()設(shè)直線、的斜率
24、分別為、,證明;()是否存在常數(shù),使得恒成立?若存在,求的值;若不存在,請說明理由.)在雙曲線上,所以有,即,所以=1。()假設(shè)存在常數(shù),使得恒成立,則由()知,所以設(shè)直線AB的方程為,則直線CD的方程為,由方程組消y得:,設(shè),則由韋達定理得:所以|AB|=,同理可得|CD|=,又因為,所以有=+=,所以存在常數(shù),使得恒成立?!纠?3】2010湖南、為了考察冰川的融化狀況,一支科考隊在某冰川上相距8km的A,B兩點各建一個考察基地視冰川面為平面形,以過A,B兩點的直線為x軸,線段AB的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系(圖6)在直線的右側(cè),考察范圍為到點B的距離不超過km的區(qū)域;在直線的左側(cè),
25、考察范圍為到A,B兩點的距離之和不超過km的區(qū)域()求考察區(qū)域邊界曲線的方程;()如圖6所示,設(shè)線段,是冰川的部分邊界線(不考慮其他邊界),當(dāng)冰川融化時,邊界線沿與其垂直的方向朝考察區(qū)域平行移動,第一年移動0.2km,以后每年移動的距離為前一年的2倍,求冰川邊界線移動到考察區(qū)域所需的最短時間.xy已融化區(qū)域冰川圖6.x=2解:()設(shè)邊界曲線上點P的坐標(biāo)為.當(dāng)x2時,由題意知;當(dāng)x<2時,由知,點P在以為焦點,長軸長的橢圓上.此時短半軸長.因而其方程為.故考察區(qū)域邊界曲線(如圖)的方程為C1:(x2)和C2:(x<2).(II)設(shè)過點的直線為,過點的直線為,則直線的方程分別為,.設(shè)直
26、線l平行于直線,其方程為,代入橢圓方程,消去y,得.由=0,解得m=8或m=8.從圖中可以看出,當(dāng)m=8時,直線l與C2的公共點到直線的距離最近,此時直線l的方程為,l與之間的距離為.又直線到C1和C2的最短距離,而>3,所以考察區(qū)域邊界到冰川邊界線的最短距離為3.設(shè)冰川邊界線移動到考察區(qū)域所需的時間為n年,則由題設(shè)及等比數(shù)列求和公式,得,所以n4.故冰川邊界線移動到考察區(qū)域所需的最短時間為4年.【例14】2010福建、已知中心在坐標(biāo)原點O的橢圓C經(jīng)過點A(2,3),且點F(2,0)為其右焦點。(1)求橢圓C的方程;(2)是否存在平行于OA的直線,使得直線與橢圓C有公共點,且直線OA與的
27、距離等于4?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由。【命題意圖】本小題主要考查直線、橢圓等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力、推理論證能力,考查函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想?!窘馕觥浚?)依題意,可設(shè)橢圓C的方程為,且可知左焦點為F(-2,0),從而有,解得,又,所以,故橢圓C的方程為。(2)假設(shè)存在符合題意的直線,其方程為,由得,因為直線與橢圓有公共點,所以有,解得,另一方面,由直線OA與的距離4可得:,從而,由于,所以符合題意的直線不存在?!纠?5】2010浙江、已知m1,直線,橢圓,分別為橢圓的左、右焦點. ()當(dāng)直線過右焦點時,求直線的方程;()設(shè)直線與橢圓交于兩點, 的
28、重心分別為.若原點在以線段為直徑的圓內(nèi),求實數(shù)的取值范圍. 解: ()因為直線經(jīng)過,所以,得,又因為,所以,故直線的方程為。()解:設(shè)。 由,消去得則由,知,且有。由于,故為的中點,由,可知設(shè)是的中點,則,由題意可知即即而 所以即又因為且所以。所以的取值范圍是。【突破訓(xùn)練】1、如圖所示,已知圓為圓上一動點,點P在AM上,點N在CM上,且滿足的軌跡為曲線E.(I)求曲線E的方程;(II)過點A且傾斜角是45°的直線l交曲線E于兩點H、Q,求|HQ|.【解】(1)NP為AM的垂直平分線,|NA|=|NM|.2分又動點N的軌跡是以點C(1,0),A(1,0)為焦點的橢圓.且橢圓長軸長為焦距
29、2c=2. 5分曲線E的方程為6分(2)直線的斜率直線的方程為8分由10分設(shè),12分2、已知兩點,動點P在y軸上的射影為Q,(1)求動點P的軌跡E的方程; (2)設(shè)直線m過點A,斜率為k,當(dāng)時,曲線E的上支上有且僅有一點C到直線m的距離為,試求k的值及此時點C的坐標(biāo).解(1)設(shè)動點P的坐標(biāo)為,則點,因為,所以,即動點P的軌跡方程為:;(2)設(shè)直線m:,依題意,點C在與直線m平行,且與m之間的距離為的直線上,設(shè)此直線為,由,即,把代入,整理得:,則,即,由得:,此時,由方程組 .3、在直角坐標(biāo)系中,已知一個圓心在坐標(biāo)原點,半徑為2的圓,從這個圓上任意一點P向y軸作垂線段PP,P為垂足.(1)求線
30、段PP中點M的軌跡C的方程;(2)過點Q(2,0)作直線l與曲線C交于A、B兩點,設(shè)N是過點,且以 為方向向量的直線上一動點,滿足(O為坐標(biāo)原點),問是否存在這樣的直線l,使得四邊形OANB為矩形?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明文由.【解】(1)設(shè)M(x,y)是所求曲線上的任意一點,P(x1,y1)是方程x2 +y2 =4的圓上的任意一點則則有得軌跡C的方程為 (1)當(dāng)直線l的斜率不存在時,與橢圓無交點. 所以設(shè)直線l的方程為y = k(x+2),與橢圓交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點,N點所在直線方程為 由 由= 即 即,四邊形OANB為平行四邊形 假設(shè)存在矩形OANB,
31、則,即, 即, 于是有 得 設(shè), 即點N在直線上. 存在直線l使四邊形OANB為矩形,直線l的方程為AyxOBGFF1圖44、設(shè),橢圓方程為,拋物線方程為如圖4所示,過點作軸的平行線,與拋物線在第一象限的交點為,已知拋物線在點的切線經(jīng)過橢圓的右焦點(1)求滿足條件的橢圓方程和拋物線方程;(2)設(shè)分別是橢圓長軸的左、右端點,試探究在拋物線上是否存在點,使得為直角三角形?若存在,請指出共有幾個這樣的點?并說明理由(不必具體求出這些點的坐標(biāo))【解析】(1)由得,當(dāng)?shù)?,G點的坐標(biāo)為,過點G的切線方程為即,令得,點的坐標(biāo)為,由橢圓方程得點的坐標(biāo)為,即,即橢圓和拋物線的方程分別為和;(2)過作軸的垂線與拋
32、物線只有一個交點,以為直角的只有一個,同理 以為直角的只有一個。若以為直角,設(shè)點坐標(biāo)為,、兩點的坐標(biāo)分別為和, 。關(guān)于的二次方程有一大于零的解,有兩解,即以為直角的有兩個,因此拋物線上存在四個點使得為直角三角形。5、設(shè)橢圓其相應(yīng)于焦點的準(zhǔn)線方程為.()求橢圓的方程;()已知過點傾斜角為的直線交橢圓于兩點,求證: ; ()過點作兩條互相垂直的直線分別交橢圓于和,求 的最小值解 :(1)由題意得: 橢圓的方程為(2)由(1)知是橢圓的左焦點,離心率設(shè)為橢圓的左準(zhǔn)線。則作,與軸交于點H(如圖)點A在橢圓上 同理 。6、已知拋物線,點M(m,0)在x軸的正半軸上,過M的直線l與C相交于A、B兩點,O為
33、坐標(biāo)原點.()若m=1,l的斜率為1,求以AB為直徑的圓的方程;()若存在直線l使得成等比數(shù)列,求實數(shù)m的取值范圍.則,所以 因為點A, B在拋物線C上, 所以, 由,消去得. -10分若此直線l使得成等比數(shù)列,則,即,所以,因為,所以,整理得 -12分因為存在直線l使得成等比數(shù)列,所以關(guān)于x1的方程有正根,因為方程的兩根之積為m2>0, 所以只可能有兩個正根,所以,解得.故當(dāng)時,存在直線l使得成等比數(shù)列. -14分方法二:()解:設(shè)使得成等比數(shù)列的直線AB方程為或,當(dāng)直線AB方程為時, ,因為成等比數(shù)列, 所以,即,解得m=4,或m=0(舍)當(dāng)直線AB方程為時,由,得,設(shè)A, B兩點坐
34、標(biāo)為, 則 由m>0, 得.因為成等比數(shù)列, 所以,所以, 因為A, B兩點在拋物線C上,所以,-11分由,消去, 得,因為存在直線l使得成等比數(shù)列,所以,綜上,當(dāng)時,存在直線l使得成等比數(shù)列. 7、2010天津、已知橢圓(0)的離心率,連接橢圓的四個頂點得到的菱形的面積為4。()求橢圓的方程:()設(shè)直線與橢圓相交于不同的兩點。已知點的坐標(biāo)為(-,0),點(0,)在線段的垂直平分線上,且=4。求的值。解:()由,得,再由,得由題意可知, 解方程組 得 a=2,b=1所以橢圓的方程為():由(1)可知A(-2,0)。設(shè)B點的坐標(biāo)為(x1,y1),直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=k(x
35、+2),于是A,B兩點的坐標(biāo)滿足方程組由方程組消去Y并整理,得由得設(shè)線段AB是中點為M,則M的坐標(biāo)為以下分兩種情況:(1)當(dāng)k=0時,點B的坐標(biāo)為(2,0)。線段AB的垂直平分線為y軸,于是(2)當(dāng)K時,線段AB的垂直平分線方程為令x=0,解得由整理得綜上。 8、已知橢圓兩焦點分別為F1、F2,P是橢圓在第一象限弧上一點,并滿足,過P作傾斜角互補的兩條直線PA、PB分別交橢圓于A、B兩點. (1)求P點坐標(biāo);(2)求證直線AB的斜率為定值;(3)求PAB面積的最大值。 解:(1)由題可得,設(shè)則,2分,點在曲線上,則,從而,得.則點P的坐標(biāo)為. 5分(2)由題意知,兩直線PA、PB的斜率必存在,
36、設(shè)PB的斜率為,6分則BP的直線方程為:.由得 ,設(shè),則,同理可得,則,. 9分所以:AB的斜率為定值. 10分(3)設(shè)AB的直線方程:.由,得,由,得P到AB的距離為,12分則 。當(dāng)且僅當(dāng)取等號三角形PAB面積的最大值為。14分9、湖北、已知一條曲線C在y軸右邊,C上沒一點到點F(1,0)的距離減去它到y(tǒng)軸距離的差是1.()求曲線C的方程;()是否存在正數(shù)m,對于過點M(m,0)且與曲線C有連個交點A,B的任一直線,都有? 若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由.解:()設(shè)是曲線C上任意一點,那么點滿足: ()化簡得 ()()設(shè)過點()的直線與曲線C上交點為設(shè)直線的方程為,由得,于是 又, , 又,于是不等式等價于 由式,不等式等價于 對任意實數(shù)t,的最小值為0,所以不等式對于一切t成立等價于,即由此可知,存在正數(shù)m,對于過點且與曲線C有兩個焦點A、B的任一直線,都有且m的取值范圍是。10、四川省文已知定點A(1,0),F(xiàn)(2,0),定直線l:x,不在x軸上的動點P與點F的距離是它到直線l的距離的2倍.設(shè)點P的軌跡為E,過點F的直線交E于B、C兩點,直線AB、AC分別交l于點M、N()求E的方程;()試判斷以線段MN為直徑的圓是否過點F,并說明理由.解:(1)設(shè)P(x,y),則化簡得x21(y0)4分(2)當(dāng)直線BC與x軸不垂直時,設(shè)BC的方程為yk(x2)(k0
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