2017版高考数学人教A版(全国)一轮复习 课件 专题探究课五

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∴Δ=(6mk)2-4(3k2+1)×3(m2-1)>0⇒m2<3k2+1.①
∴xP=xM+2 xN=-3k32m+k1,
第二十页,编辑于星期六:二十点 六分。
从而 yP=kxP+m=3k2m+1,∴kAP=yPx+P 1=-m+33mkk2+1,
又∵|AM|=|AN|,∴AP⊥MN,则-m+33mkk2+1=-1k,
第一步:研究特殊情形,从问题的特殊情形出发,得到目标关系 所要探求的定点、定值.
第二步:探究一般情况.探究一般情形下的目标结论. 第三步:下结论,综合上面两种情况定结论.
第八页,编辑于星期六:二十点 六分。
探究提高 (1)求定值问题常见的方法有两种:①从特殊入手 ,求出定值,再证明这个值与变量无关.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. (2)定点问题的常见解法:①假设定点坐标,根据题意选择 参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关 ,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的 解为坐标的点即所求定点;②从特殊位置入手,找出定点 ,再证明该点适合题意.
第十五页,编辑于星期六:二十点 六分。
又(-1λ6x0)2+(-λ4y0)2=1,即λ4 2x402+y20=1,
所以 λ=2,即||OOQP||=2.
(ⅱ)设 A(x1,y1),B(x2,y2). 将 y=kx+m 代入椭圆 E 的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2
-16=0,由 Δ>0,可得 m2<4+16k2,①
(ⅰ)求||OOQP||的值; (ⅱ)求△ABQ 面积的最大值. 解 (1)由题意知a32+41b2=1.又 a2a-b2= 23, 解得 a2=4,b2=1.所以椭圆 C 的方程为x42+y2=1. (2)由(1)知椭圆 E 的方程为1x62 +y42=1. (ⅰ)设 P(x0,y0),||OOQP||=λ,由题意知 Q(-λx0,-λy0). 因为x420+y20=1,
第九页,编辑于星期六:二十点 六分。
【训练 1】 (2015·四川卷)如图,椭圆 E:ax22+ by22=1(a>b>0)的离心率是 22,点 P(0,1)
在短轴 CD 上,且P→C·P→D=-1.
(1)求椭圆 E 的方程; (2)设 O 为坐标原点,过点 P 的动直线与椭圆交于 A,B
两点.是否存在常数 λ,使得O→A·O→B+λP→A·P→B为定值?
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热点一 圆锥曲线中的定点、定值问题
定点、定值问题一般涉及曲线过定点、与曲线上的动点有 关的定值问题以及与圆锥曲线有关的弦长、面积、横(纵)坐标等 的定值问题. [考查角度一] 圆锥曲线中的定点问题 【例 1-1】 已知抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点 F(1,0),O 为坐
第二十二页,编辑于星期六:二十点 六分。
(1)证明 设直线 l:y=kx+b(k≠0,b≠0), A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM). 将 y=kx+b 代入 9x2+y2=m2 得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0, 故 xM=x1+2 x2=k-2+kb9,yM=kxM+b=k29+b 9. 于是直线 OM 的斜率 kOM=yxMM=-9k,即 kOM·k=-9. 所以直线 OM 的斜率与 l 的斜率的乘积为定值. (2)解 四边形 OAPB 能为平行四边形.因为直线 l 过点m3 ,m, 所以 l 不过原点且与 C 有两个交点的充要条件是 k>0,k≠3.
=1(a>b>0)的离心率为 23,且点 3,12在椭圆 C 上. (1)求椭圆 C 的方程; (2)设椭圆 E:4xa22+4yb22=1,P 为椭圆 C 上任意一点,过点 P 的直 线 y=kx+m 交椭圆 E 于 A,B 两点,射线 PO 交椭圆 E 于点 Q.
第十四页,编辑于星期六:二十点 六分。
标原点,A,B 是抛物线 C 上异于 O 的两点. (1)求抛物线 C 的方程; (2)若直线 OA,OB 的斜率之积为-12,求证:直线 AB 过 x 轴上 一定点.
第二页,编辑于星期六:二十点 六分。
(1)解 因为抛物线 y2=2px(p>0)的焦点坐标为(1,0), 所以p2=1,所以 p=2.所以抛物线 C 的方程为 y2=4x. (2)证明 ①当直线 AB 的斜率不存在时,设 At42,t, Bt42,-t.因为直线 OA,OB 的斜率之积为-12, 所以tt2·-t2t=-12,化简得 t2=32.
第五页,编辑于星期六:二十点 六分。
满分解答 (1)解 由题意有 a2a-b2= 22,a42+b22=1, 解得 a2=8,b2=4.所以 C 的方程为x82+y42=1.(4 分) (2)证明 设直线 l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2), M(xM,yM).将 y=kx+b 代入x82+y42=1 得 (2k2+1)x2+4kbx+2b2-8=0.(8 分) 故 xM=x1+2 x2=2-k22+kb1,yM=k·xM+b=2k2b+1.(9 分) 于是直线 OM 的斜率 kOM=yxMM=-21k,即 kOM·k=-12.(11 分) 所以直线 OM 的斜率与直线 l 的斜率的乘积为定值.(12 分)
即 2m=3k2+1.②
把②代入①,得 m2<2m,解得 0<m<2;
由②,得
k2=2m3-1>0,解得
1 m>2.
综上求得 m 的取值范围是12<m<2.
第二十一页,编辑于星期六:二十点 六分。
热点三 圆锥曲线中的探索性问题 圆锥曲线的探索性问题主要体现在以下几个方面:(1)探索点是否 存在;(2)探索曲线是否存在;(3)探索命题是否成立.涉及这类命题的求 解主要是研究直线与圆锥曲线的位置关系问题.
第六页,编辑于星期六:二十点 六分。
❶列出方程组,解出a2,b2得4分. ❷设出直线l的方程后与椭圆方程联立消去y得到关于x的方程
准确者得4分. ❸求出点M的坐标得1分,再得到直线OM的斜率与直线l的斜率
的乘积为定值得2分. ❹结论得1分.
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解答圆锥曲线中的定点、定值问题的一般步骤
若存在,求 λ 的值;若不存在,请说明理由.
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解 (1)由已知,点 C,D 的坐标分别为(0,-b),(0,b).
又点 P 的坐标为(0,1),且P→C·P→D=-1,
1-b2=-1,
于是ac= 22,
解得 a=2,b= 2.
a2-b2=c2.
所以椭圆 E 方程为x42+y22=1.
则有 x1+x2=-1+8km4k2,x1x2=41m+2-4k126.
所以|x1-x2|=4
16k2+4-m2 1+4k2 .
因为直线 y=kx+m 与 y 轴交点的坐标为(0,m),
第十六页,编辑于星期六:二十点 六分。
所 以 △OAB
的面积
S

1 2
|m||x1

x2|

2
16k2+4-m2|m| 1+4k2
当直线 AB 斜率不存在时,直线 AB 即为直线 CD,
此时O→A·O→B+λP→A·P→B=O→C·O→D+P→C·P→D=-2-1=-3, 故存在常数 λ=1,使得O→A·O→B+λP→A·P→B为定值-3.
第十三页,编辑于星期六:二十点 六分。热点二 圆锥曲线中Fra bibliotek最值、范围问题
圆锥曲线中的最值问题大致可分为两类:一是涉及距离、面 积的最值以及与之相关的一些问题;二是求直线或圆锥曲线中几 何元素的最值以及这些元素存在最值时求解与之有关的一些问题. 【例 2】 (2015·山东卷)平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:ax22+by22
S≤2 3,当且仅当 t=1,即 m2=1+4k2 时取得最大值 2 3.由(ⅰ)
知,△ABQ 面积为 3S,所以△ABQ 面积的最大值为 6 3.
第十七页,编辑于星期六:二十点 六分。
探究提高 圆锥曲线中的最值、范围问题解决方法一般 分两种:一是代数法,从代数的角度考虑,通过建立函 数、不等式等模型,利用二次函数法和基本不等式法、 换元法、导数法、或利用判别式构造不等关系、利用隐含 或已知的不等关系建立不等式等方法求最值、范围;二是 几何法,从圆锥曲线的几何性质的角度考虑,根据圆锥曲 线几何意义求最值.

2 (16k12++44k-2 m2)m2=2 4-1+m42 k21+m42 k2. 设1+m42 k2=t,将 y=kx+m 代入椭圆 C 的方程,可得(1+4k2)x2
+8kmx+4m2-4=0,由 Δ≥0,可得 m2≤1+4k2.②
由①②可知 0<t≤1,因此 S=2 (4-t)t=2 -t2+4t,故

(1)










x2 a2

y2

1





F(
a2-1,0),由题设|
a2-1+2 2
2|=3,解得 a2=3.
∴所求椭圆的方程为x32+y2=1.
第十九页,编辑于星期六:二十点 六分。
(2)设 P(xP,yP),M(xM,yM),N(xN,yN), y=kx+m,
P 为弦 MN 的中点,由x32+y2=1 得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0, ∵直线与椭圆相交,
第十八页,编辑于星期六:二十点 六分。
【训练 2】 已知椭圆的一个顶点为 A(0,-1),焦点在 x 轴
上,中心在原点.若右焦点到直线 x-y+2 2=0 的距离
为 3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线 y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于不同的两点 M,
N.当|AM|=|AN|时,求 m 的取值范围.
【例 3】 (2015·全国Ⅱ卷)已知椭圆 C:9x2+y2=m2(m>0),直线 l 不过原点 O 且不平行于坐标轴,l 与 C 有两个交点 A,B,线段 AB 的中点为 M. (1)证明:直线 OM 的斜率与 l 的斜率的乘积为定值; (2)若 l 过点m3 ,m,延长线段 OM 与 C 交于点 P,四边形 OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时 l 的斜率;若不能,说明理由.
从而,O→A·O→B+λP→A·P→B=x1x2+y1y2
+λ[x1x2+(y1-1)(y2-1)]=(1+λ)(1+k2)x1x2+k(x1+x2)
+1=(-2λ-4)2kk22+ +( 1 -2λ-1)=-2λk2-+11-λ-2.
第十二页,编辑于星期六:二十点 六分。
所以,当 λ=1 时,-2λk2-+11-λ-2=-3. 此时,O→A·O→B+λP→A·P→B=-3 为定值.
44 所以 A(8,t),B(8,-t),此时直线 AB 的方程为 x=8. ②当直线 AB 的斜率存在时,设其方程为 y=kx+b,
第三页,编辑于星期六:二十点 六分。
A(xA,yA),B(xB,yB),联立得yy=2=k4xx+,b,化简得 ky2-4y+4b= 0.根据根与系数的关系得 yAyB=4kb,因为直线 OA,OB 的斜率 之积为-12,所以yxAA·yxBB=-12,即 xAxB+2yAyB=0.即y42A·y4B2+2yAyB =0,解得 yAyB=0(舍去)或 yAyB=-32.所以 yAyB=4kb=-32, 即 b=-8k,所以 y=kx-8k,y=k(x-8). 综上所述,直线 AB 过定点(8,0).
第四页,编辑于星期六:二十点 六分。
[考查角度二] 圆锥曲线中的定值问题 【例 1-2】 (满分 12 分)(2015·全国Ⅱ卷)已知椭圆 C:ax22+
by22=1(a>b>0)的离心率为 22,点(2, 2)在 C 上. (1)求 C 的方程; (2)直线 l 不过原点 O 且不平行于坐标轴,l 与 C 有两个 交点 A,B,线段 AB 的中点为 M,证明:直线 OM 的 斜率与直线 l 的斜率的乘积为定值.
(2)当直线 AB 的斜率存在时,设直线 AB 的方程为 y=kx
+1,A,B 的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
第十一页,编辑于星期六:二十点 六分。
联立x42+y22=1,得(2k2+1)x2+4kx-2=0. y=kx+1,
其判别式 Δ=(4k)2+8(2k2+1)>0, 所以,x1+x2=-2k42+k 1,x1x2=-2k22+1.
高考导航 圆锥曲线是平面解析几何的核心部分,也是每年高 考必考的一道解答题,常以求曲线的标准方程、位置关系、定点、定 值、最值、范围、探索性问题为主.这些试题的命制有一个共同的特点 ,就是起点低,但在第(2)问或第(3)问中一般都伴有较为复杂的运算 ,对考生解决问题的能力要求较高,通常作为压轴题的形式出现 .
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