2016年蚌埠市高考一轮复习圆锥曲线的综合应用

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《状元之路》2016届高考数学理新课标A版一轮总复习开卷速查必修部分56圆锥曲线的综合问题

《状元之路》2016届高考数学理新课标A版一轮总复习开卷速查必修部分56圆锥曲线的综合问题

开卷速查 (五十六 )圆锥曲线的综合问题A 级基础牢固练1.已知椭圆 C 的中心为坐标原点 O,一个长轴极点为 (0,2),它的两个短轴极点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l与 y 轴交于点,,与椭圆交于异于椭圆极点的两点,,且→→P(0m)C=2PBA B AP.(1)求椭圆的方程;(2)求 m 的取值范围.剖析: (1)由题意,知椭圆的焦点在y 轴上,y2x2设椭圆方程为a2+b2=1(a>b>0),由题意,知 a=2,b=c,又 a2=b2+c2,则 b=2,y2x2因此椭圆方程为4+2=1.(2)设 A(x1,y1),B(x2,y2),由题意,知直线 l 的斜率存在,设其方程为 y=kx+m,与椭圆方程联立,y2+2x2=4,即消去 y,y=kx+m,得(2+k2)x2+2mkx+m2-4=0,=(2mk)2-4(2+k2)(m2-4)>0,由根与系数的关系,知2mkx 1+x 2=-2+k 2,m 2-4x 1x 2=2+k 2 ,→ →又AP =2PB ,即有 (-x 1,m -y 1)=2(x 2,y 2-m),因此- x 1=2x 2.x 1+x 2=- x 2, 则x 1x 2=-2x 22,m 2-42mk2因此2+k 2=-22+k2.整理,得 (9m 2-4)k 2=8-2m 2,又 9m 2-4=0 时等式不成立,2因此 k 2=8-2m>0,得 4<m 2<4,此时>0.9m 2-492 2因此 m 的取值范围为 -2,-3 ∪3,2 .x 2 y 22.已知椭圆 a 2+b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1 和 F 2,由四个点 M(-a ,b)、N(a ,b)、F 2 和 F 1 组成了一个高为 3,面积为 3 3 的等腰梯形.(1)求椭圆的方程;(2)过点 F 1 的直线和椭圆交于两点 A ,B ,求△ F 2AB 面积的最大值.剖析: (1)由条件,得 b = 3,且 2a +2c3,2 × 3=3因此 a +c =3.又 a 2-c 2=3,解得 a =2,c =1.x2y 2因此椭圆的方程 4 + 3 =1.(2)显然,直线的斜率不能够为 0,设直线方程为 x =my -1,直线与椭圆交于 A(x 1,y 1),B(x 2, y 2).x 2 y 2=1,联立方程4 +3消去 x ,x =my -1,得(3m 2+4)y 2-6my -9=0,因为直线过椭圆内的点,无论 m 为何值,直线和椭圆总订交.∴y 1+y 2=6m,y 1y 2=-9 . 3m 2+43m 2+41S △F 2AB =2|F 1F 2||y 1-y 2| =|y 1-y 2|= y 1+y 2 2-4y 1y 2m 2+1=123m 2+42m 2+1 =4m2+1+132=41,21m2+1+3+29 m+1令=2+≥,设=+1,易知t∈0,1时,函数单调递减,tt m 11y t9t31t=m2+1=1,即 m=0 时,y min=10∈3,+∞ 函数单调递加,因此当9.S△F2AB 取最大值 3.B 级能力提升练2 3.[2014 ·江西 ]如图,已知双曲线 C:xa2-y2=1(a>0)的右焦点为F,点 A,B 分别在 C 的两条渐近线上, AF⊥x 轴, AB⊥ OB,BF∥OA(O为坐标原点 ).(1)求双曲线 C 的方程;(2)过C 上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线x0xl:a2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线3x=2订交于点N.证明:当点P 在C 上搬动时,|MF ||NF|恒为定值,并求此定值.剖析: (1)设F(c,0),因为b=1,因此c=a2+1,11直线 OB 的方程为 y =-a x ,直线 BF 的方程为 y =a (x -c),解得ccB 2,- 2a .cc1c - -2a 3 a 又直线 OA 的方程为 y =a x ,则 Ac ,a ,k AB = c =a .c -23 -1又因为 AB ⊥OB ,因此 a · a =-1,x 2解得 a 2=3,故双曲线 C 的方程为 3 -y 2=1.(2)由(1)知 a = 3,则直线 l 的方程为x 0x3 -y 0y =1(y 0≠0),即 y =x 0x -33y 0 .因为直线 AF 的方程为 x = 2 ,因此直线 l 与 AF 的交点M2, 2x 0 -3;3y 0333 2x 0-3直线 l 与直线 x =2的交点为 N 2, 3y 0.2x 0-3 2|MF |2 3y 0 2则|NF|2 = 3x 0-3 2124+3y 02 =9y 022x 0-3 294 +4x 0-2 2= 42x 0-32,·33y 02+3 x 0-2 2x 022因为 P(x 0,y 0)是 C 上一点,则 3 -y 0=1,代入上式得|MF|2 4 2x 0-3 22 = ·|NF|3x 02-3+3 x 0-224 2x 0-3 2= ·34x 20-12x 0+94=3,|MF|2 2 3所求定值为 |NF|=3= 3 .x 2 y 24.[2014 ·福建 ] 已知双曲线 E :a 2-b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为 l 1:y =2x ,l 2:y =- 2x.(1)求双曲线 E 的离心率;(2)如图, O 为坐标原点,动直线l 分别交直线 l1,l2于 A,B 两点(A,B 分别在第一、四象限 ),且△ OAB 的面积恒为 8.试试究:可否存在总与直线 l 有且只有一个公共点的双曲线 E?若存在,求出双曲线 E 的方程;若不存在,说明原由.剖析:方法一: (1)因为双曲线 E 的渐近线分别为y=2x,y=- 2x,b因此a=2,c2-a2因此a=2,故 c=5a,c从而双曲线 E 的离心率 e=a= 5.x2y2(2)由(1)知,双曲线 E 的方程为a2-4a2= 1.设直线 l 与 x 轴订交于点 C.当 l⊥x 轴时,若直线l 与双曲线 E 有且只有一个公共点,则|OC|=a,|AB|=4a,又因为△OAB 的面积为 8,1因此2|OC| ·|AB|=8,1因此2a·4a=8,解得 a=2,x2y2此时双曲线 E 的方程为4-16= 1.x2y2若存在满足条件的双曲线E,则 E 的方程只能为4-16=1.以下证明:当直线l 不与 x 轴垂直时,双曲线E:x2y24-16=1 也满足条件.设直线 l 的方程为 y=kx+m,依题意,得 k>2 或 k<-2,m则 C -k,0 .记 A(x1,y1),B(x2, y2).由y=kx+m,得y1=2m,y=2x,2-k2m 同理得 y 2=.2+k1由 S △OAB =2|OC| ·|y 1-y 2|得,1m 2m - 2m2 - k ·2-k 2+k =8,即 m 2=4|4-k 2|=4(k 2-4).y =kx +m ,由 x 2y 2得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-16=0.4- 16=1,因为 4-k 2<0,因此 =4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+16)=- 16(4k 2-m 2-16),又因为 m 2=4(k 2-4),因此 =0,即 l 与双曲线 E 有且只有一个公共点.因此,存在总与 l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且 E 的方程为22x - y=1.416方法二: (1)同方法一.x 2y 2(2)由(1)知,双曲线 E 的方程为 a 2-4a 2= 1.设直线 l 的方程为 x =my +t ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).1 1依题意得- 2<m<2.x=my+t,得 y1=2t-2t由,同理得 y2=.y=2x1-2m1+2m 设直线 l 与 x 轴订交于点 C,则 C(t,0).1由 S△OAB=2|OC| ·|y1-y2|=8,得12t2t|t| ·+=8,21+2m1-2m因此 t2=4|1-4m2|=4(1-4m2).x=my+t,由x2-y2得22=1,a4a(4m2-1)y2+8mty+4(t2-a2)=0.因为 4m2-1<0,直线 l 与双曲线 E 有且只有一公共点当且仅当=64m2t2-16(4m2-1)(t2-a2)=0,即 4m2a2+t2-a2=0,即 4m2a2+4(1-4m2)-a2=0,即(1-4m2)(a2-4)=0,因此 a2=4,因此,存在总与 l 有且只有一个公共点的双曲线E,且 E 的方程为x2y24-16=1.方法三: (1)同方法一.(2)当直线 l 不与 x 轴垂直时,设直线l 的方程为 y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2).依题意得 k>2 或 k<-2.y=kx+m,222由得(4-k )x -2kmx-m =0,因为 4-k2<0,>0,-m2因此x1x2=4-k2,又因为△OAB 的面积为 8,1因此2|OA| ·|OB| ·sin∠AOB=8,4又易知 sin∠AOB=5,因此2x21+y12· x22+y22=8,5化简得 x1x2=4.-m2因此=4,即 m2=4(k2-4).4-k2x2y2由(1)得双曲线 E 的方程为a2-4a2=1,y=kx+m,由x2y2得, (4-k2)x2-2kmx-m2-4a2=0,a2-4a2=1因为 4-k2<0,直线 l 与双曲线 E 有且只有一个公共点当且仅当=4k2m2+4(4-k2)(m2+4a2)=0,即(k2-4)(a2-4)=0,因此 a2=4,因此双曲线x2y2E 的方程为 4 -16= 1.当 l⊥x 轴时,由△OAB 的面积等于8 可得l:x=2,又易知l :x=2与双曲线x2y2E: 4-16=1有且只有一公共点.综上所述,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E,且E 的方x2y2程为 4-16=1.。

高三数学高考一轮复习系列教案第八章 圆锥曲线 大纲版

高三数学高考一轮复习系列教案第八章 圆锥曲线 大纲版

第八章圆锥曲线知识结构高考能力要求1.掌握椭圆的定义、标准方程、简单的几何性质、了解椭圆的参数方程.2.掌握双曲线的定义、标准方程、简单的几何性质.3.掌握抛物线的定义、标准方程、简单的几何性质.4.了解圆锥曲线的初步应用.高考热点分析圆锥曲线是高中数学的一个重要内容,它的基本特点是数形兼备,兼容并包,可与代数、三角、几何知识相沟通,历来是高考的重点内容。

纵观近几年高考试题中对圆锥曲线的考查,基本上是两个客观题,一个主观题,分值21分~24分,占15%左右,并且主要体现出以下几个特点:1.圆锥曲线的基本问题,主要考查以下内容:①圆锥曲线的两种定义、标准方程及a、b、c、e、p 五个参数的求解.②圆锥曲线的几何性质的应用.2、求动点轨迹方程或轨迹图形在高考中出现的频率较高,此类问题的解决需掌握四种基本方法:直译法、定义法、相关点法、参数法.3.有关直线与圆锥曲线位置关系问题,是高考的重热点问题,这类问题常涉及圆锥曲线的性质和直线的基本知识以及线段中点、弦长等,分析这类问题时,往往要利用数形结合思想和“设而不求”的方法、对称的方法及韦达定理,多以解答题的形式出现.4.求与圆锥曲线有关的参数或参数范围问题,是高考命题的一大热点,这类问题综合性较大,运算技巧要求较高;尤其是与平面向量、平面几何、函数、不等式的综合,特别近年出现的解析几何与平面向量结合的问题,是常考常新的试题,将是今后高考命题的一个趋势.高考复习建议1.圆锥曲线的定义、标准方程及几何性质是本章的基本内容.复习中对基本概念的理解要深,对公式的掌握要活,充分重视定义在解题中的地位和作用,重视知识间的内在联系.椭圆、双曲线、抛物线它们都可以看成是平面截圆锥所得的截线,其本质是统一的.因此这三种曲线可统一为“一个动点P到定点F和定直线l的距离之比是一个常数e的轨迹”,当0<e<1、e=1、e>1时,分别表示椭圆、抛物线和双曲线.复习中有必要将椭圆、抛物线和双曲线的定义,标准方程及几何性质进行归类、比较,把握它们之间的本质联系,要学会在知识网络交汇处思考问题、解决问题.2.计算能力的考查已引起高考命题者的重视,这一章的复习要注意突破“运算关”,要寻求合理有效的解题途径与方法.3.加强直线与圆锥曲线的位置关系问题的复习,注重数形结合思想和设而不求法与弦长公式及韦达定理的运用.4.重视圆锥曲线与平面向量、函数、方程、不等式、三角、平面几何的联系,重视数学思想方法的训练,达到优化解题思维、简化解题过程的目的.8.1 椭圆知识要点1.椭圆的两种定义(1) 平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于21F F )的点的轨迹叫椭圆,这两个定点叫做椭圆的 , 之间的距离叫做焦距.注:①当2a =|F 1F 2|时,P 点的轨迹是 .②当2a <|F 1F 2|时,P 点的轨迹不存在.(2) 椭圆的第二定义:到 的距离与到 的距离之比是常数e ,且∈e 的点的轨迹叫椭圆.定点F 是椭圆的 ,定直线l 是 ,常数e 是 .2.椭圆的标准方程(1) 焦点在x 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是:12222=+b y a x ,其中( > >0,且=2a ) (2) 焦点在y 轴上,中心在原点的椭圆标准方程是12222=+bx ay ,其中a ,b 满足: .3.椭圆的几何性质(对12222=+by a x ,a > b >0进行讨论)(1) 范围: ≤ x ≤ , ≤ y ≤ (2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标: ,焦点坐标: ,长半轴长: ,短半轴长: ;准线方程: .(4) 离心率:=e ( 与 的比),∈e ,e 越接近1,椭圆越 ;e 越接近0,椭圆越接近于 .(5) 焦半径公式:设21,F F 分别为椭圆的左、右焦点,),(00y x P 是椭圆上一点,则=1PF ,122PF a PF -== .(6) 椭圆的参数方程为 . 4.焦点三角形应注意以下关系: (1) 定义:r 1+r 2=2a(2) 余弦定理:21r +22r -2r 1r 2cos θ=(2c )2(3) 面积:21F PF S ∆=21r 1r 2 sin θ=21·2c | y 0 |(其中P(00,y x )为椭圆上一点,|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ)例题讲练【例1】 中心在原点,一个焦点为F 1(0,52)的椭圆被直线y =3x -2截得的弦的中点的横坐标为21,求此椭圆的方程.【例2】 已知点P(3, 4)是椭圆2222b y a x +=1 (a >b >0) 上的一点,F 1、F 2是它的两焦点,若PF 1⊥PF 2,求:(1) 椭圆的方程; (2) △PF 1F 2的面积.【例3】如图,射线OA 、OB 分别与x 轴、 y 轴所成的角均为︒30;已知线段PQ 的长度为2,并且保持线段的端点),(11y x P 在射线OA 上运动,点),(22y x Q 在射线OB 上运动(1) 试求动点),(21x x M 的轨迹C 的方程(2) 求轨迹C 上的动点N 到直线03=--y x 的距离的最大值和最小值.【例4】 (2005年全国卷I )已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,+与=(3, -1)共线.(1) 求椭圆的离心率;(2) 设M 是椭圆上任意一点,且=μλ+(λ、μ∈R),证明22μλ+为定值.小结归纳 1.在解题中要充分利用椭圆的两种定义,灵活处理焦半径,熟悉和掌握a 、b 、c 、e 关系及几何意义,能够减少运算量,提高解题速度,达到事半功倍之效.2.由给定条件求椭圆方程,常用待定系数法.步骤是:定型——确定曲线形状;定位——确定焦点位置;定量——由条件求a 、b 、c ,当焦点位置不明确时,方程可能有两种形式,要防止遗漏.3.解与椭圆的焦半径、焦点弦有关的问题时,一般要从椭圆的定义入手考虑;椭圆的焦半径的取值范围是],[c a c a +-.4.“设而不求”,“点差法”等方法,是简化解题过程的常用技巧,要认真领会.5.解析几何与代数向量的结合,是近年来高考的热点,在2005年的考题中足以说明了这一点,应引起重视.基础训练题 一、选择题1. 动点M 到定点)0,4(1-F 和)0,4(2F 的距离的和为8,则动点M 的轨迹为 ( ) A .椭圆 B .线段 C .无图形 D .两条射线2. (2005年全国高考试题III) 设椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是 ( )A .22 B .212- C .2-2D .2-13. (2004年高考湖南卷)F 1、F 2是椭圆C :14822=+y x 的焦点,在C 上满足PF 1⊥PF 2的点P 的个数为( ) A .2个 B .4个 C .无数个 D .不确定4. 椭圆171622=+y x 的左、右焦点为F 1、F 2,一直线过F 1交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为 ( ) A .32 B .16 C .8 D .45. 已知点P 在椭圆(x -2)2+2y 2=1上,则xy的最小值为( )A .36-B .26-C .6-D .66-6. 我们把离心率等于黄金比215-的椭圆称为“优美椭圆”,设)0(12222>>=+b a by a x 是优美椭圆,F 、A 分别是它的左焦点和右顶点,B 是它的短轴的一个端点,则ABF ∠等于 ( ) A .︒60 B .︒75 C .︒90 D .︒120二、填空题 7. 椭圆400162522=+y x 的顶点坐标为 和 ,焦点坐标为 ,焦距为 ,长轴长为 ,短轴长为 ,离心率为 ,准线方程为 .8. 设F 是椭圆16722=+y x 的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点P i (i =1,2, ),使得|FP 1|、|FP 2|、|FP 3|…组成公差为d 的等差数列,则d 的取值范围是 . 9. 设1F ,2F 是椭圆14322=+y x 的两个焦点,P 是椭圆上一点,且121=-PF PF ,则得=∠21PF F . 10.若椭圆2222)1(-+m y m x =1的准线平行于x 轴则m 的取值范围是 .三、解答题11.根据下列条件求椭圆的标准方程(1) 和椭圆1202422=+y x 共准线,且离心率为21.(2) 已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为534和532,过P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点.12.椭圆14922=+y x 的焦点为21,F F ,点P 为其上的动点,当∠21PF F 为钝角时,求点P 横坐标的取值范围.13.(2005年高考湖南卷)已知椭圆C :12222=+by a x (a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,离心率为e .直线l :y =ex +a 与x 轴,y 轴分别交于点A 、B 、M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点,设=λ. (Ⅰ)证明:λ=1-e 2;(Ⅱ)若λ=43,△MF 1F 2的周长为6,写出椭圆C 的方程;(Ⅲ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形.提高训练题14.(2006年高考湖南卷)已知C 1:13422=+y x ,抛物线C 2:(y -m )2=2px (p >0),且C 1、C 2的公共弦AB 过椭圆C 1的右焦点.(Ⅰ)当AB ⊥x 轴时,求p 、m 的值,并判断抛物线C 2的焦点是否在直线AB 上;(Ⅱ)若p =34,且抛物线C 2的焦点在直线AB 上,求m 的值及直线AB 的方程.15.(成都市2006届毕业班摸底测试)设向量i =(1, 0),j =(0, 1),=(x +m )i +y j ,=(x -m )i +y j ,且||+||=6,0< m < 3,x >0,y ∈R . ( I )求动点P(x ,y )的轨迹方程;( II ) 已知点A(-1, 0),设直线y =31(x -2)与点P 的轨迹交于B 、C 两点,问是否存在实数m ,使得AC AB ⋅=31?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.8.2 双 曲 线知识要点 1.双曲线的两种定义(1) 平面内与两定点F 1,F 2的 常数(小于 )的点的轨迹叫做双曲线.注:①当2a =|F 1F 2|时,p 点的轨迹是 .②2a >|F 1F 2|时,p 点轨迹不存在.(2) 平面内动点P 到一个定点F 和一条定直线l (F 不在 上)的距离的比是常数e ,当∈e 时动点P 的轨迹是双曲线.设P 到1F 的对应准线的距离为d ,到2F 对应的准线的距离为2d ,则e d PF d PF ==22112.双曲线的标准方程 (1) 标准方程:12222=-b y a x ,焦点在 轴上;12222=-bx ay ,焦点在 轴上.其中:a 0,b 0,=2a .(2) 双曲线的标准方程的统一形式:)0(122<=+nm ny mx3.双曲线的几何性质(对0,0,122>>=-b a b y a x 进行讨论)(1) 范围:∈x ,∈y .(2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标为 ,焦点坐标为 ,实轴长为 ,虚轴长为 ,准线方程为 ,渐近线方程为 .(4) 离心率e = ,且∈e ,e 越大,双曲线开口越 ,e 越小,双曲线开口越 ,焦准距P = .(5) 焦半径公式,设F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,若),(00y x P 是双曲线右支上任意一点,=1PF ,=2PF ,若),(00y x P 是双曲线左支上任意一点,=1PF ,=2PF . (6) 具有相同渐近线x aby ±=的双曲线系方程为 (7) 的双曲线叫等轴双曲线,等轴双曲线的渐近线为 ,离心率为 .(8) 12222=-b y a x 的共轭双曲线方程为 .例题讲练【例1】 根据下列条件,写出双曲线的标准方程 (1) 中心在原点,一个顶点是(0,6),且离心率是1.5.(2) 与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线,且过点M(2,-2).【例2】 (04年高考湖北卷)直线l :y =kx +1与双曲线C :2x 2-y 2=1的右支交于不同的两点A 、B .(1)求实数k 的取值范围;(2)是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.【例3】 在双曲线1121322-=-y x 的一支上有不同的三点A(x 1,y 1),B(x 2,6),C(x 3,y 3)与焦点F(0,5)的距离成等差数列.(1)求y 1+y 3;(2)求证:线段AC 的垂直平分线经过某一定点,并求出这个定点的坐标.【例4】 (2004年高考全国卷II )设双曲线C :)0(1222>=-a y a x 与直线l :x +y =1相交于两个不同的点.(1) 求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2) 设直线l 与y 的交点为P ,且=125,求a的值.小结归纳1.复习双曲线要与椭圆进行类比,尤其要注意它们之间的区别,如a 、b 、c 、e 的关系.2.双曲线的渐近线的探求是一个热点.①已知双曲线方程求渐近线方程;②求已知渐近线方程的双曲线方程.3.求双曲线的方程,经常要列方程组,因此,方程思想贯穿解析几何的始终,要注意定型(确定曲线形状)、定位(曲线的位置)、定量(曲条件求参数).4.求双曲线的方程的常用方法: (1) 定义法.(2) 待定系数法.涉及到直线与圆锥曲线的交点问题,经常是“设而不求”.5.例2的第(1)问是数材P 132第13题的引申,因此高考第一轮复习要紧扣教材.6.对于直线与双曲线的位置关系,要注意“数形转化”“数形结合”,既可以转化为方程组的解的个数来确定,又可以把直线与双曲线的渐近线进行比较,从“形”的角度来判断.基础训练题 一、选择题1. A 、B 是平面内两定点,动点P 到A 、B 两点的距离的差是常数,则P 的轨迹是 ( ) A .双曲线 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .不能确定2. (04年高考湖南卷)如果双曲线1121322=-y x 上一点p 到右焦点的距离等于13,那么点p 到右焦线的距离是 ( )A .513 B .13 C .5D .1353. 已知双曲线的渐近线方程是2xy ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ( )A .152022=-y x B .152022±=-y x C .120522=-y xD .120522±=-y x4. (2005年高考湖南卷)已知双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)的右焦点为F ,右焦线与一条渐近线交于点A ,△OAF 的面积为22a ,(0为原点)则两条渐近线的夹角为( ) A .30° B .45° C .60°D .90°5. 已知双曲线14922=-y x ,则过点A(3,1)且与双曲线仅有唯一的公共点的直线有 ( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条6. (2005年江苏高考最后冲刺题) 设双曲线16x 2-9y 2=144的右焦点为F 2,M 是双曲线上任意一点,点A 的坐标为(9,2),则|MA|+53|MF 2|的最小值为( )A .9B .536C .542D .554二、填空题7. 中心在原点,坐标轴为对称轴,实轴与虚轴长之差为2,离心率为45的双曲线方程为 .8. (2004年高考·吉林、四川)设中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆与双曲线12222=-y x 有公共焦点,且它们的离心率互为倒数,则椭圆方程为 .9. (2006年高考湖南卷)过双曲线M :1222=-b y x 的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于点B 、C ,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是 .10.可以证明函数x bax y +=(b ≠0)的图象是双曲线,试问双曲线C :xx y 33+=的离心率e 等于 .三、解答题11.(1) 已知双曲线的渐近线方程为032=±yx ,且过点(2,-6),求双曲线的方程;(2) 已知双曲线的右准线为x =4,右焦点为F(10,0),离心率为e =2,求双曲线的方程. 12.ABC ∆中,固定底边BC ,让顶点A 移动,已知4=BC ,且A B C sin 21sin sin =-,求顶点A 的轨迹方程.13.双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.提高训练题 14.已知动点p 与双曲线13222=-y x 的两个焦点F 1、F 2的距离之和为定值,且cos ∠F 1PF 2的最小值为-91.(1) 求动点p 的轨迹方程;(2) 若已知点D(0,3),点M 、N 在动点p 的轨迹上且λ=,求实数λ的取值范围.15.(2005年武汉市高三调考)已知等轴双曲线C :)0(222>=-a a y x 上一定点P(00,y x )及曲线C 点上两个动点A 、B ,满足0=⋅PB PA(1) M 、N 分别为PA 、PB 中点,求证:0=⋅ON OM (O 为坐标原点);(2) 求|AB|的最小值及此时A 点坐标.抛 物 线 1.抛物线定义:离 的点的轨迹叫抛物线,焦点, 叫做抛物线的准线2.抛物线的标准方程和焦点坐标及准线方程① px y 22=,焦点为 ,准线为 . ② px y 22-=,焦点为 ,准线为 . ③ py x 22=,焦点为 ,准线为 . ④ py x 22-=,焦点为 ,准线为 . 3.抛物线的几何性质:对)0(22>=p px y 进行讨论. ① 点的范围: 、 . ② 对称性:抛物线关于 轴对称. ③ 离心率=e .④ 焦半径公式:设F 是抛物线的焦点,),(o o y x P 是抛物线上一点,则=PF .⑤ 焦点弦长公式:设AB 是过抛物线焦点的一条弦(焦点弦)i) 若),(11y x A ,),(22y x B ,则AB = ,21y y .ii) 若AB 所在直线的倾斜角为θ()0≠θ则AB = .特别地,当θ2π=时,AB 为抛物线的通径,且AB = .iii) S △AOB = (表示成P 与θ的关系式).iv) ||1||1BF AF +为定值,且等于 . 例题讲练【例1】 已知抛物线顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点),3(n A -到焦点的距离为5,求抛物线的方程和n 的值.【例2】 已知抛物线C :x y 42=的焦点为F ,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B .(1) 若316=AB ,求直线l 的方程.(2) 求AB 的最小值.【例3】 若A(3,2),F 为抛物线x y 22=的焦点,P 为抛物线上任意一点,求PA PF +的最小值及取得最小值时的P 的坐标.【例4】 (05全国卷(Ⅲ))设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),两点在抛物线y =2x 2上,l 是AB 的垂直平分线.(1)当且仅当x 1+x 2取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论?(2)当直线l 的斜率为2时,求在y 轴上的截距的取值范围.小结归纳 1.求抛物线方程要注意顶点位置和开口方向,以便准确设出方程,然后用待定系数法.2.利用好抛物线定义,进行求线段和的最小值问题的转化.3.涉及抛物线的弦的中点和弦长等问题要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算.4、解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,应注意焦点弦的几何性质.基础训练题 一、选择题1. 过抛物线)0(22>=P px y 的焦点作直线交抛物线于),(11y x A ,),(22y x B 两点,若P x x 321=+,则AB等于( )A .2PB .4PC .6PD .8P2. 已知动点),(y x P 满足22)2()1(5-+-y x =|1243|++y x ,则P 点的轨迹是 ( )A .两条相交直线B .抛物线C .双曲线D .椭圆3. 已知抛物线212:x y C =与抛物线2C 关于直线x y -=对称,则2C 的准线方程是( )A .81-=x B .21=xC .81=x D .21-=x4. (2005年高考上海卷)过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ( ) A .有且仅有一条 B .有且仅有两条 C .有无数条 D .不存在5. (2003年新课程卷)抛物线2ax y =的准线方程是2=y ,则a 的值为 ( )A .81B .81-C .8D .8-6. (04年高考湖北卷)与直线2x -y +4=0平行的抛物线y =x 2的切线方程是 ( ) A .2x -y +3=0 B .2x -y -3=0 C .2x -y +1=0 D .2x -y -1=0二、填空题7. 点M 与点F(4,0)的距离比它到连线l :x +5=0的距了小1,则点M 的轨迹方程为 . 8. 某桥的桥洞是抛物线,桥下水面宽16米,当水面上涨2米后达警戒水位,水面宽变为12米,此时桥洞顶部距水面高度为 米(精确到0.1米). 9. 过点(3,3)的直线与抛物线y 2=3x 只有一个公共点,则这样的直线的条数为 .10.一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x 2)200(2≤≤=y y ,在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r 的取值范围是三、解答题11.求顶点在原点,对称轴是x 轴,并且顶点与焦点的距离等于6的抛物线方程.12.正方形ABCD 中,一条边AB 在直线y =x +4上,另外两顶点C 、D 在抛物线y 2=x 上,求正方形的面积.13.设A 和B 为抛物线y 2=4px (p >0)上原点以外的两个动点,已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB ,求点M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线?提高训练题 14.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A 、B 两点,试问:以AB 为直径的圆与抛物线的准线是相交、相切还是相离?若把抛物线改为椭圆12222=+b y a x 或双曲线12222=-b y a x ,结果又如何呢?15.(2004年高考上海卷)如图,直线x y 21=与抛物线4812-=x y 交于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与直线5-=y 交于Q 点. (1) 求点Q 的坐标;(2) 当P 为抛物线上位于线段AB(含点A 、B)下方的动点时,求OPQ ∆面积的最大值.8.4 直线与圆锥曲线的位置关系知识要点 1.直线与圆锥曲线的位置关系,常用研究方法是将曲线方程与直线方程联立,由所得方程组的解的个数来决定,一般地,消元后所得一元二次方程的判别式记为△,△>0时,有两个公共点,△=0时,有一个公共点,△<0时,没有公共点.但当直线方程与曲线方程联立的方程组只有一组解(即直线与曲线只有一个交点)时,直线与曲线未必相切,在判定此类情形时,应注意数形结合.(对于双曲线,重点注意与渐近线平行的直线,对于抛物线,重点注意与对称轴平行的直线)2.直线与圆锥曲线的交点间的线段叫做圆锥曲线的弦.设弦AB 端点的坐标为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),直线AB 的斜率为k ,则:|AB |=————————或:—————————.利用这个公式求弦长时,要注意结合韦达定理. 当弦过圆锥曲线的焦点时,可用焦半径进行运算. 3.中点弦问题:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是椭圆12222=+b y a x 上不同的两点,且x 1≠x 2,x 1+x 2≠0,M(x 0,y 0)为AB 的中点,则 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+11222222221221b y ax b y a x 两式相减可得2221212121ab x x y y x x y y -=++⋅--即 .对于双曲线、抛物线,可得类似的结论.例题讲练 【例1】 直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A 、B 两点.(1) 当a 为何值时,A 、B 两点在双曲线的同一支上?当a 为何值时,A 、B 两点分别在双曲线的两支上?(2) 当a 为何值时,以AB 为直径的圆过原点?x【例2】 已知双曲线方程2x 2-y 2=2.(1) 求以A(2,1)为中点的双曲线的弦所在直线方程; (2) 过点B(1,1)能否作直线l ,使l 与所给双曲线交于Q 1、Q 2两点,且点B 是弦Q 1Q 2的中点?这样的直线l 如果存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.【例3】 在抛物线y 2=4x 上恒有两点关于直线y =kx +3对称,求k 的取值范围.【例4】 (2006届苏州市高三调研测试)已知椭圆222y ax +=1(a 为常数,且a >1),向量m =(1, t ) (t >0),过点A(-a , 0)且以为方向向量的直线与椭圆交于点B ,直线BO 交椭圆于点C (O 为坐标原点).(1) 求t 表示△ABC 的面积S( t );(2) 若a =2,t ∈[21, 1],求S( t )的最大值.小结归纳1.判断直线与圆锥曲线的位置关系时,注意数形结合;用判别式的方法时,若所得方程二次项的系数有参数,则需考虑二次项系数为零的情况.2.涉及中点弦的问题有两种常用方法:一是“设而不求”的方法,利用端点在曲线上,坐标满足方程,作差构造出中点坐标和斜率的关系,它能简化计算;二是利用韦达定理及中点坐标公式.对于存在性问题,还需用判别式进一步检验.3.对称问题,要注意两点:垂直和中点.基础训练题 一、选择题1. 曲线x 2+4y 2+D x +2E y +F =0与x 轴有两个交点,且这两个交点在原点的两侧的充要条件是 ( ) A .D ≠0,E =0,F >0 B .E =0,F <0 C .D 2-F >0 D .F <0 2. 若椭圆193622=+y x 的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的斜率为 ( ) A .2 B .-2C .31D .-213. 经过抛物线)0(22>=p px y 的所有焦点弦中,弦长的最小值为 ( ) A .p B .2p C .4p D .不确定4. 过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l ,交双曲线于A 、B 两点,若∣AB ∣=4,则这样的直线l 有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条5. (华师大二附中2005年模拟试卷2) 直线l :y =kx +1(k ≠0)椭圆E :1422=+y m x ,若直线l 被椭圆E 所截弦长为d ,则下列直线中被椭圆E 截得的弦长不是d 的是 ( ) A .kx +y +1=0 B .kx -y -1=0 C .kx +y -1=0 D .kx +y =06. 椭圆mx 2+ny 2=1与直线y =1-x 交于M 、N 两点,过两点O 与线段MN 之中点的直线的斜率为22,则xnm的值是 ( )A .22B .332 C .229D .2732二、填空题7. 已知直线x -y =2与抛物线y 2-4x 交于A 、B 两点,那么线段AB 的中点坐标是 .8. 对任意实数k ,直线y =kx +b 与椭圆⎩⎨⎧==θθs i n 4c o s 2y x (0≤θ<2π)恒有公共点,则b 的取值范围是 .9. 已知抛物线y 2=4x 的一条弦AB ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 所在直线与y 轴交点坐标为(0,2),则2111y y += .10.若直线mx +ny -3=0与圆x 2+y 2=3没有公共点,则m 、n 的关系式为___________;以(m ,n )为点P 的坐标,过点P 的一条直线与椭圆13722=+y x 的公共点有____个.三、解答题 11.已知直线l 交椭圆162022y x +=1于M 、N 两点,B(0,4)是椭圆的一个顶点,若△BMN 的重心恰是椭圆的右焦点,求直线l 的方程.12.已知直线y =(a +1)x -1与曲线y 2=ax 恰有一个公共点,求实数a 的值.13.(05重庆)已知椭圆C 1的方程为1422=+y x ,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点. (1)求双曲线C 2的方程;(2)若直线l :y =kx +2与椭圆C 1及双曲线C 2恒有两个不同的交点,且l 与C 2的两个交点A 和B 的满足6<⋅(其中O 为原点),求k 的取值范围. 提高训练题14.已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. ⑴ 求椭圆的方程;⑵ 设椭圆与直线y =kx +m (k ≠0)相交于不同的两点M 、N ,当AN AM =时,求m 的取值范围.15.(04湖南)过抛物线x 2=4y 的对称轴上任一点P(0,m )(m >0),作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点. (Ⅰ)设点P 分有向线段所成的比为λ,证明:)(λ-⊥;(Ⅱ)设直线AB 的方程是x -2y +12=0,过A 、B 两点的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程.8.5 轨迹方程知识要点1.直接法求轨迹的一般步骤:建系设标,列式表标,化简作答(除杂).2.求曲线轨迹方程,常用的方法有:直接法、定义法、代入法(相关点法、转移法)、参数法、交轨法等.例题讲练【例1】一动圆与圆x2+y2+6x+5=0外切,同时与圆x2+y2-6x-91=0内切,求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线.【例2】已知抛物线过点N(1,-1),且准线为l:x =-3,求抛物线顶点M的轨迹.【例3】已知直线l与椭圆12223=+byax(a>b>0)有且仅有一个交点Q,且与x轴、y轴交于R、S,求以线段SR 为对角线的矩形ORPS的顶点P的轨迹方程.【例4】已知点H(0,-3),点P在x轴上,点Q 在y轴正半轴上,点M在直线PQ上,且满足PMHP⋅=0,MQPM23-=.(1) 当点P在x轴上移动时,求动点M的轨迹曲线C 的方程;(2) 过定点A(a,b)的直线与曲线C相交于两点S、R,求证:抛物线S、R两点处的切线的交点B恒在一条直线上.小结归纳1.直接法求轨迹方程关键在于利用已知条件,找出动点满足的等量关系,这个等量关系有的可直接利用已知条件,有的需要转化后才能用.2.回归定义是解决圆锥曲线轨迹问题的有效途径.3.所求动点依赖于已知曲线上的动点的运动而运动,常用代入法求轨迹.4.参数法求轨迹关键在于如何选择好参数,建立起x ,y 的参数方程,以便消参,选择n 个参数,要建立n +1个方程,消参时,要注意等价性.5.求轨迹比求轨迹方程多一个步骤,求轨迹最后须说明轨迹的形状、大小、位置、方向.基础训练题 一、选择题1. 已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得| PQ |=| PF 2 |,那么动点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .抛物线2. 动点P 与定点)0,1(,)0,1(B A -的连结的斜率之积为1-,则P 点的轨迹方程是( ) A .x 2+y 2=1 B .x 2+y 2=1)1(±≠x C .x 2+y 2=1)0(≠x D .21x y -=3. 已知动点P(x 、y )满足1022)2()1(-+-y x =|3x +4y+2|,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .无法确定4. 设P 为椭圆12222=+by a x 上一点,过右焦点F 2作∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹是( ) A .直线 B .抛物线 C .圆 D .双曲线 5. 设P 为双曲线12222=-b y a x 上一点, 过右焦点F 2作∠F 1PF 2的内角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .抛物线 C .直线 D .椭圆 6. 已知点P(x ,y )在以原点为圆心,半径为1的圆上运动,则点(x +y ,xy )的轨迹是 ( ) A .半圆 B .抛物线的一部分 C .椭圆 D .双曲线的一支二、填空题7. 长为2a 的线段AB 的两个端点分别在x 轴、y 轴上滑动,则AB 中点的轨迹方程为 .8. 经过定点M(1,2),以y 轴为准线,离心率为21的椭圆左顶点的轨迹方程 . 9. 已知抛物线)(12R m mx x y ∈-+-=,当m 变化时抛物线焦点的轨迹方程为 . 10.(04北京)在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC 与到直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹是 .三、解答题 11.以动点P 为圆心的圆与圆A :(x +5)2+y 2=49及圆B :(x -5)2+y 2=1都外切,求动点P 的轨迹.12.已知双曲线2222ny m x -=1(m >0,n >0)的顶点为A 1、A 2,与y 轴平行的直线l 交双曲线于点P 、Q. (1) 求直线A 1P 与A 2Q 交点M 的轨迹方程; (2) 当m ≠n 时,求所得圆锥曲线的焦点坐标、准线方程和离心率.13.设直线l :y =kx +1与椭圆C :ax 2+y 2=2(a >1)交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB (O 为坐标原点).(1)若k =1,且四边形OAPB 为矩形,求a 的值; (2)若a =2,当k 变化时,(k ∈R),求点P 的轨迹方程.提高训练题14.设椭圆方程为1422=+y x ,过点M(0,1)的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足)(21OB OA OP +=,点N 的坐标为)21,21(,当l 绕点M 旋转时,求:(1) 动点P 的轨迹方程; (2) ||NP 的最小值与最大值.A1。

高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 解答题专项突破(五)圆锥曲线的综合问题创新教学案(含解析)新

高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 解答题专项突破(五)圆锥曲线的综合问题创新教学案(含解析)新

解答题专项突破(五) 圆锥曲线的综合问题圆锥曲线是平面解析几何的核心内容,每年高考必有一道解答题,常以求圆锥曲线的标准方程、研究直线与圆锥曲线的位置关系为主,涉及题型有定点、定值、最值、X 围、探索性问题等,此类命题起点较低,但在第(2)问中一般都有较为复杂的运算,对考生解决问题的能力要求较高,通常以压轴题的形式呈现.热点题型1 圆锥曲线中的定点问题典例1(2019·高考)抛物线C :x 2=-2py 经过点(2,-1). (1)求抛物线C 的方程及其准线方程.(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =-1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.解题思路 (1)根据抛物线C 过点(2,-1),列方程求p ,得抛物线C 的方程,进而得出其准线方程.(2)设直线l 的方程,与抛物线C 的方程联立,用根与系数的关系推出关于M ,N 两点坐标的等量关系,设所求定点坐标为(0,n ),利用DA →·DB →=0列方程式求n的值.规X 解答 (1)由抛物线C :x 2=-2py 经过点(2,-1),得22=-2p (-1),解得p =2.所以抛物线C 的方程为x 2=-4y ,其准线方程为y =1. (2)证明:抛物线C 的焦点为F (0,-1). 设直线l 的方程为y =kx -1(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -1,x 2=-4y ,得x 2+4kx -4=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),那么x 1x 2=-4. 直线OM 的方程为y =y 1x 1x .令y =-1,得点A 的横坐标x A =-x 1y 1.同理得点B 的横坐标x B =-x 2y 2.设点D (0,n ),那么DA→=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 1y 1,-1-n , DB→=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2y 2,-1-n , DA →·DB→=x 1x 2y 1y2+(n +1)2 =x 1x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 214⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 224+(n +1)2 =16x 1x 2+(n +1)2 =-4+(n +1)2.令DA →·DB →=0,即-4+(n +1)2=0,得n =1或n =-3. 综上,以AB 为直径的圆经过y 轴上的定点(0,1)和(0,-3).典例2(2019·某某模拟)Q 为圆x 2+y 2=1上一动点,Q 在x 轴,y 轴上的射影分别为点A ,B ,动点P 满足BA→=AP →,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-35的直线与曲线C 交于M ,N 两点,判断以MN 为直径的圆是否过定点?假设是,求出定点的坐标;假设不是,请说明理由.解题思路 (1)设Q (x 0,y 0),P (x ,y ),利用所给条件建立两点坐标之间的关系,利用Q 在圆上可得x ,y 的方程,即为所求.(2)设定点为H ,及直线l 的方程,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系,及HM →·HN→=0,得出恒等式,求得定点的坐标. 规X 解答 (1)设Q (x 0,y 0),P (x ,y ),那么x 20+y 20=1,由BA →=AP →,得⎩⎨⎧x 0=x2,y 0=-y ,代入x 20+y 20=1,得x 24+y 2=1,故曲线C 的方程为x 24+y 2=1.(2)假设存在满足条件的定点,由对称性可知,该定点在y 轴上,设定点为H (0,m ),当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx -35, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -35,x 24+y 2=1,得(1+4k 2)x 2-245kx -6425=0,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 那么x 1+x 2=24k 51+4k 2,x 1x 2=-64251+4k 2,∴y 1+y 2=k (x 1+x 2)-65=-651+4k2,y 1y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1-35⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 2-35=k 2x 1x 2-35k (x 1+x 2)+925=9-100k 2251+4k 2, ∵HM →=(x 1,y 1-m ),HN →=(x 2,y 2-m ), ∴HM →·HN →=x 1x 2+y 1y 2-m (y 1+y 2)+m 2=100m 2-1k 2+25m 2+30m -55251+4k2=0,∵对任意的k 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧100m 2-1=0,25m 2+30m -55=0,解得m =1,即定点为H (0,1),当直线l 的斜率不存在时,以MN 为直径的圆也过定点(0,1). 综上,以MN 为直径的圆过定点(0,1). 热点题型2 圆锥曲线中的定值问题典例1 如图,在平面直角坐标系xOy 中,点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线l :x =-12,点P 在直线l 上移动,R 是线段FP 与y 轴的交点,RQ ⊥FP ,PQ ⊥l .(1)求动点Q 的轨迹C 的方程;(2)设圆M 过A (1,0),且圆心M 在曲线C 上,TS 是圆M 在y 轴上截得的弦,当M 运动时,弦长|TS |是否为定值?请说明理由.解题思路 (1)R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP →RQ 是线段PF 的垂直平分线→|PQ |=|QF |→点Q 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线→确定焦准距,根据抛物线的焦点坐标,求出抛物线的方程.(2)①求|TS |的依据:a =2r 2-d 2,其中a 为弦长,r 为圆的半径,d 为圆心到弦所在直线的距离.②策略:设曲线C 上点M (x 0,y 0),用相关公式求r ,d ;用x 0,y 0满足的等量关系消元.规X 解答 (1)依题意知,点R 是线段FP 的中点, 且RQ ⊥FP ,∴RQ 是线段FP 的垂直平分线. ∵点Q 在线段FP 的垂直平分线上, ∴|PQ |=|QF |,又|PQ |是点Q 到直线l 的距离,故动点Q 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,其方程为y 2=2x (x >0). (2)弦长|TS |为定值.理由如下:取曲线C 上点M (x 0,y 0),M 到y 轴的距离为d =|x 0|=x 0,圆的半径r =|MA |=x 0-12+y 20, 那么|TS |=2r 2-d 2=2y 20-2x 0+1,∵点M 在曲线C 上, ∴x 0=y 202,∴|TS |=2y 20-y 20+1=2,是定值.典例2(2019·某某三模)给定椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),称圆心在原点O ,半径为a2+b2的圆为椭圆C的“准圆〞.假设椭圆C的一个焦点为F(2,0),其短轴上的一个端点到F的距离为 3.(1)求椭圆C的方程和其“准圆〞方程;(2)假设点P是椭圆C的“准圆〞上的动点,过点P作椭圆的切线l1,l2交“准圆〞于点M,N.证明:l1⊥l2,且线段MN的长为定值.解题思路(1)根据椭圆的几何性质求a,c,再用b2=a2-c2求b,可得椭圆C 的方程,进而可依据定义写出其“准圆〞方程.(2)分以下两种情况讨论:①l1,l2中有一条斜率不存在;②l1,l2斜率存在.对于①,易知切点为椭圆的顶点;对于②,可设出过P与椭圆相切的直线,并与椭圆方程联立后消元,由Δ=0推出关于椭圆切线斜率的方程,利用根与系数的关系进行证明.规X解答(1)∵椭圆C的一个焦点为F(2,0),其短轴上的一个端点到F的距离为 3.∴c=2,a=3,∴b=a2-c2=1,∴椭圆方程为x23+y2=1,∴“准圆〞方程为x2+y2=4.(2)证明:①当直线l1,l2中有一条斜率不存在时,不妨设直线l1斜率不存在,那么l1:x=±3,当l1:x=3时,l1与“准圆〞交于点(3,1),(3,-1),此时l2为y=1(或y=-1),显然直线l1,l2垂直;同理可证当l 1:x =-3时,直线l 1,l 2垂直. ②当l 1,l 2斜率存在时,设点P (x 0,y 0),其中x 20+y 20=4.设经过点P (x 0,y 0)与椭圆相切的直线为 y =t (x -x 0)+y 0,∴由⎩⎨⎧y =t x -x 0+y 0,x 23+y 2=1,得(1+3t 2)x 2+6t (y 0-tx 0)x +3(y 0-tx 0)2-3=0.由Δ=0化简整理,得(3-x 20)t 2+2x 0y 0t +1-y 20=0,∵x 20+y 20=4,∴有(3-x 20)t 2+2x 0y 0t +(x 20-3)=0.设l 1,l 2的斜率分别为t 1,t 2,∵l 1,l 2与椭圆相切,∴t 1,t 2满足上述方程(3-x 20)t 2+2x 0y 0t +(x 20-3)=0,∴t 1·t 2=-1,即l 1,l 2垂直. 综合①②知,l 1⊥l 2.∵l 1,l 2经过点P (x 0,y 0),又分别交其“准圆〞于点M ,N ,且l 1,l 2垂直. ∴线段MN 为“准圆〞x 2+y 2=4的直径,|MN |=4, ∴线段MN 的长为定值.热点题型3 圆锥曲线中的证明问题典例1抛物线C :x 2=2py (p >0),过焦点F 的直线交C 于A ,B 两点,D 是抛物线的准线l 与y 轴的交点.(1)假设AB ∥l ,且△ABD 的面积为1,求抛物线的方程;(2)设M 为AB 的中点,过M 作l 的垂线,垂足为N .证明:直线AN 与抛物线相切.解题思路 (1)判断△ABD 的形状,求|FD |,|AB |.由△ABD 的面积为1,列方程求p ,得抛物线的方程.(2)将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,消去y 并整理,结合根与系数的关系用k ,p 表示M ,N 的坐标.求k AN :①斜率公式,②导数的几何意义,两个角度求斜率相等,证明相切.规X 解答 (1)∵AB ∥l ,∴△ABD 为等腰三角形,且FD ⊥AB ,又|FD |=p ,|AB |=2p .∴S △ABD =p 2=1.∴p =1,故抛物线C 的方程为x 2=2y .(2)证明:显然直线AB 的斜率存在,设其方程为y =kx +p 2,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,x 212p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,x 222p .由⎩⎨⎧y =kx +p 2,x 2=2py消去y 整理得,x 2-2kpx -p 2=0.∴x 1+x 2=2kp ,x 1x 2=-p 2. ∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫kp ,k 2p +p 2,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫kp ,-p 2.∴k AN =x 212p +p 2x 1-kp=x 212p +p 2x 1-x 1+x 22=x 21+p 22px 1-x 22=x 21-x 1x 22p x 1-x 22=x 1p .又x 2=2py ,∴y ′=xp .∴抛物线x 2=2py 在点A 处的切线的斜率k ′=x 1p . ∴直线AN 与抛物线相切.典例2(2019·某某二模)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 2a 2+y 2=1(1<a <5)上,该椭圆的左顶点A 到直线x -y +5=0的距离为322.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)假设线段MN 平行于y 轴,满足(ON →-2OM →)·MN →=0,动点P 在直线x =23上,满足ON →·NP→=2.证明:过点N 且垂直于OP 的直线过椭圆C 的右焦点F . 解题思路 (1)根据椭圆的左顶点A 到直线x -y +5=0的距离为322,列关于a 的等量关系求解,得椭圆C 的方程.(2)设出M ,N ,P 的坐标(注意M 与N 的横坐标相同,P 的横坐标).先用(ON →-2OM →)·MN →=0和ON →·NP →=2推出坐标之间的关系,再利用这些等量关系证明NF →·OP→=0. 规X 解答 (1)设左顶点A 的坐标为(-a,0), ∵|-a +5|2=322,∴|a -5|=3,解得a =2或a =8(舍去), ∴椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1.(2)证明:由题意,设M (x 0,y 0),N (x 0,y 1),P (23,t ),且y 1≠y 0,由(ON →-2OM →)·MN →=0,可得(x 0-2x 0,y 1-2y 0)·(0,y 1-y 0)=0,整理可得y 1=2y 0,由ON →·NP →=2,可得(x 0,2y 0)·(23-x 0,t -2y 0)=2,整理,得23x 0+2y 0t =x 20+4y 20+2=6,由(1)可得F (3,0), ∴NF →=(3-x 0,-2y 0), ∴NF →·OP →=(3-x 0,-2y 0)·(23,t )=6-23x 0-2y 0t =0, ∴NF ⊥OP ,故过点N 且垂直于OP 的直线过椭圆C 的右焦点F . 热点题型4 圆锥曲线中的最值与X 围问题典例1(2019·某某二模)设F 为抛物线C :y 2=2px 的焦点,A 是C 上一点,F A 的延长线交y 轴于点B ,A 为FB 的中点,且|FB |=3.(1)求抛物线C 的方程;(2)过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于M ,N 两点,直线l 2与C 交于D ,E 两点,求四边形MDNE 面积的最小值.解题思路(1)由题意画出图形,结合条件列式求得p ,那么抛物线C 的方程可求.(2)由直线l 1的斜率存在且不为0,设其方程为y =k (x -1),与抛物线方程联立,求出|MN |,同理可求|DE |⎝ ⎛⎭⎪⎫实际上,在|MN |的表达式中用-1k 代替k 即可,可得四边形MDNE 的面积表达式,再利用基本不等式求最值.规X 解答 (1)如图,∵A 为FB 的中点,∴A 到y 轴的距离为p4, ∴|AF |=p 4+p 2=3p 4=|FB |2=32,解得p =2. ∴抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)由直线l 1的斜率存在且不为0, 设其方程为y =k (x -1). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,y 2=4x ,得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0.∵Δ>0,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴x 1+x 2=2+4k 2,那么|MN |=x 1+x 2+2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2; 同理设D (x 3,y 3),E (x 4,y 4),∴x 3+x 4=2+4k 2, 那么|DE |=x 3+x 4+2=4(1+k 2).∴四边形MDNE 的面积S =12|MN |·|DE |=8⎝ ⎛⎭⎪⎫2+k 2+1k 2≥32.当且仅当k =±1时,四边形MDNE 的面积取得最小值32.典例2 如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点为A (2,0),左、右焦点分别为F 1,F 2,过点A 且斜率为12的直线与y 轴交于点P ,与椭圆交于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为点F 1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点P 且斜率大于12的直线与椭圆交于M ,N 两点(|PM |>|PN |),假设S △P AM ∶S △PBN =λ,某某数λ的取值X 围.解题思路 (1)求点B 的坐标→根据k AB =12列方程→由题意得a =2,a 2=b 2+c 2,解方程组求a ,b ,c ,写出椭圆C 的标准方程.(2)S △P AM ∶S △PBN =λ――→面积公式PM →与PN →的关系→点M ,N 坐标之间的关系→直线MN 的方程与椭圆C 的方程联立,消去y 整理→用根与系数的关系得出点M ,N 的坐标之间的关系式→推出λ与k 的关系,并根据k >12求X 围,找到λ所满足的不等式,求出λ的取值X 围.规X 解答 (1)因为BF 1⊥x 轴,所以点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,-b 2a ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b 2a a +c=12,a 2=b 2+c2⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3,c =1,所以椭圆C 的标准方程是x 24+y 23=1. (2)因为S △P AM S △PBN=12|P A |·|PM |·sin ∠APM12|PB |·|PN |·sin ∠BPN=2·|PM |1·|PN |=λ⇒|PM ||PN |=λ2(λ>2), 所以PM→=-λ2PN →. 由(1)可知P (0,-1),设直线MN :y =kx -1⎝ ⎛⎭⎪⎫k >12,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立方程,得⎩⎨⎧y =kx -1,x 24+y 23=1,化简得,(4k 2+3)x 2-8kx -8=0.得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8k 4k 2+3,x 1x 2=-84k 2+3.(*)又PM →=(x 1,y 1+1),PN →=(x 2,y 2+1), 有x 1=-λ2x 2,将x 1=-λ2x 2代入(*)可得,2-λ2λ=16k 24k 2+3.因为k >12,所以16k 24k 2+3=163k 2+4∈(1,4),那么1<2-λ2λ<4且λ>2⇒4<λ<4+2 3.综上所述,实数λ的取值X 围为(4,4+23). 热点题型5 圆锥曲线中的探索性问题典例1(2019·某某一模)抛物线E :y 2=4x ,圆C :(x -3)2+y 2=1.(1)假设过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l的方程;(2)在(1)的条件下,假设直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点M(t,0)使∠AMO=∠BMO(O为坐标原点)?假设存在,求出点M的坐标;假设不存在,请说明理由.解题思路(1)求得抛物线的焦点,设出直线l的方程,运用直线l和圆C相切的条件:d=r,解方程可得所求直线方程.(2)设出A,B的坐标,联立直线l的方程和抛物线E的方程,运用根与系数的关系和直线的斜率公式,依据∠AMO=∠BMO,即k AM+k BM=0列方程化简整理,解方程可得t,即得点M的坐标,从而得到结论.规X解答(1)由题意,得抛物线的焦点F(1,0),当直线l的斜率不存在时,过F的直线不可能与圆C相切,所以直线l的斜率存在.设直线l的斜率为k,方程为y=k(x-1),即kx-y-k=0,由圆心(3,0)到直线l的距离为d=|3k-k|1+k2=2|k|1+k2,当直线l与圆C相切时,d=r=1,解得k=±3 3,即直线l的方程为y=±33(x-1).(2)由(1),当直线l的方程为y=33(x-1)时,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立抛物线E的方程可得x2-14x+1=0,那么x 1+x 2=14,x 1x 2=1,x 轴上假设存在点M (t,0)使∠AMO =∠BMO , 即有k AM +k BM =0, 得y 1x 1-t+y 2x 2-t =0, 即y 1(x 2-t )+y 2(x 1-t )=0, 由y 1=33(x 1-1),y 2=33(x 2-1), 可得2x 1x 2-(x 1+x 2)-(x 1+x 2-2)t =0,即2-14-12t =0,即t =-1,M (-1,0)符合题意;当直线l 的方程为y =-33(x -1)时,由对称性可得M (-1,0)也符合条件. 所以存在定点M (-1,0)使∠AMO =∠BMO .典例2(2019·某某模拟)点A (0,-1),B (0,1),P 为椭圆C :x 22+y 2=1上异于点A ,B 的任意一点.(1)求证:直线P A ,PB 的斜率之积为-12;(2)是否存在过点Q (-2,0)的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,使得|BM |=|BN |?假设存在,求出直线l 的方程;假设不存在,请说明理由.解题思路(1)设点P (x ,y )(x ≠0),代入椭圆方程,由直线的斜率公式,即可得证. (2)假设存在直线l 满足题意.显然当直线斜率不存在时,直线与椭圆C 不相交,讨论直线的斜率是否为0,联立直线方程和椭圆方程,运用根与系数的关系和两直线垂直的条件:由|BM |=|BN |想到在△BMN 中,边MN 所在直线的斜率与MN边上的中线所在直线的斜率之积为-1,可得所求直线方程.规X 解答 (1)证明:设点P (x ,y )(x ≠0), 那么x 22+y 2=1,即y 2=1-x 22, ∴k P A ·k PB =y +1x ·y -1x =y 2-1x 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 22-1x 2=-12,故得证.(2)假设存在直线l 满足题意.显然当直线斜率不存在时,直线与椭圆C 不相交.①当直线l 的斜率k ≠0时,设直线l 为y =k (x +2),联立椭圆方程x 2+2y 2=2,化简得(1+2k 2)x 2+8k 2x +8k 2-2=0, 由Δ=64k 4-4(1+2k 2)(8k 2-2)>0, 解得-22<k <22(k ≠0), 设点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),那么⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-8k 21+2k 2,x 1x 2=8k 2-21+2k2,∴y 1+y 2=k (x 1+x 2)+4k =k ·-8k 21+2k 2+4k =4k 1+2k 2, 取MN 的中点H ,即H ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22,那么y1+y22-1x1+x22·k=-1,即2k1+2k2-1-4k21+2k2·k=-1,化简得2k2+2k+1=0,无实数解,故舍去.②当k=0时,M,N为椭圆C的左、右顶点,显然满足|BM|=|BN|,此时直线l的方程为y=0.综上可知,存在直线l满足题意,此时直线l的方程为y=0.。

高考数学一轮复习 8.5 圆锥曲线的综合应用课件 文 新

高考数学一轮复习 8.5 圆锥曲线的综合应用课件 文 新

= 4 10 . 5
【答案】C
高考第一轮复习用书·数学(文科)
第八章 8.5圆锥曲线的综合应用
2.双曲线x2-y2=4上一点P(x0,y0)在双曲线的一条渐近线上的射
影为Q,已知O为坐标原点,则△POQ的面积为定值
.
【解析】如图,双曲线x2-y2=4的两条渐近线为y=±x,即x±y=0.
高考第一轮复习用书·数学(文科)
高考第一轮复习用书·数学(文科)
第八章 8.5圆锥曲线的综合应用
§8.5 圆锥曲线的综合应用
知识诠释 思维发散
一、定值、最值、取值范围问题
高考第一轮复习用书·数学(文科)
第八章 8.5圆锥曲线的综合应用
1.在圆锥曲线中,还有一类曲线系方程,对其参数取不同值时, 曲线本身的性质不变;或形态发生某些变化,但其某些固有的 共同性质始终保持着,这就是我们所指的定值问题.
(A)2 2 .
(B)4.
(C) 2 .
(D) 3 2 +1. 2
(2)双曲线 ax22 - by22 =1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为 3 ,离心 率为e,则 a2 e 的最小值为 ( )
b
(A) 2 6 . 3
(B) 2 3 . 3
(C)2 3 .
(D)2 6.
高考第一轮复习用书·数学(文科)
最大值为 ( )
(A)2.
(B) 4 5. 5
(C) 4 10 . 5
(D)8 10 . 5
【解析】设直线l与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,由
x2 4 y2 4,
消去y得5x2+8tx+4(t2-1)=0,
y xt

高考数学一轮复习讲义 第58课时 圆锥曲线的综合问题 理

高考数学一轮复习讲义 第58课时 圆锥曲线的综合问题 理

451课题:直线和圆锥曲线的综合问题考纲要求:1.理解数形结合的思想.2.了解圆锥曲线的简单应用. 教材复习1.对相交弦长问题及中点弦问题要正确运用“设而不求”,常结合韦达定理 .2.解决直线和圆锥曲线的位置关系问题时,经常转化为它们所对应的方程构成的方程组是否 有解或解的个数问题.对于消元后的一元二次方程,必须讨论二次项的系数和判别式△,注意直线与圆锥曲线相切必有一个公共点,对圆与椭圆来说反之亦对,但对双曲线和抛物线来说直线与其有一公共点,可能是相交的位置关系.有时借助图形的几何性质更为方便.3.涉及弦的中点问题,除利用韦达定理外,也可以运用“点差法”,但必须以直线与圆锥曲线相交为前提,否则不宜用此法.4.直线与圆锥曲线相交的弦长计算:()1连结圆锥曲线上两点的线段称为圆锥曲线的弦;()2易求出弦端点坐标时用距离公式求弦长;()3一般情况下,解由直线方程和圆锥曲线方程组成的方程组,得到关于x (或y )的一元二次方程,利用方程组的解与端点坐标的关系,结合韦达定理得到弦长公式:d ==2212))(11(y y k-+. 5.涉及垂直关系问题,一般是利用斜率公式及韦达定理求解,设()11,A x y 、()22,B x y ,()00,P x y 是直线与圆锥曲线的两个交点,O 为坐标原点,则OA OB ⊥⇔12120x x y y +=,AP BP ⊥⇔()()()()010201020x x x x y y y y -⋅-+-⋅-=6.解析几何解题的基本方法:数形结合法,以形助数,用数定形.常用此法简化运算.基本知识方法1.在几何问题中,有些几何量与参数无关,这就构成了定值问题,解决这类问题一种思路是进行一般计算推理求出其结果;另一种是通过考查极端位置,探索出“定值”是多少,然后再进行一般性证明或计算,即将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角形式,证明该式是恒定的.如果试题以客观题形式出现,特殊方法往往比较奏效.2.对满足一定条件曲线上两点连结所得直线过定点或满足一定条件的曲线过定点问题,设该直线(曲线)上两点的坐标,利用坐标在直线(或曲线)上,建立点的坐标满足的方程(组),求出相应的直线(或曲线),然后再利用直线(或曲线)过定点的知识加以解决. 可从特殊情况入手,先探求定点,再证明一般情况.3.解析几何的最值和范围问题,一般先根据条件列出所求目标的函数关系式,然后根据函数关系式的特征选用参数法、配方法、判别式法、不等式法、单调性法、导数法以及三角函数最值法等求出它的最大值和最小值. 典例分析:452考点一 弦长问题问题1.设直线l 过双曲线2213y x -=的一个焦点,交双曲线于A 、B 两点,O 为坐标原点,若0OA OB ⋅=,求AB 的值.考点二 焦点弦问题问题2.过抛物线22y px =(0p >)的焦点作一条直线交抛物线于()11,A x y 、()22,B x y , 两点,设直线的倾斜角为θ.求证:()1212y y p ⋅=-;()222sin pAB θ=考点三 范围与最值问题问题3.(2010湖北)已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点()1,0F 的距离减去它到y 轴距离的差都是1.(Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)是否存在正数m ,对于过点(),0M m 且与曲线C 有两个交点,A B 的任一直线,都有0FA FB <?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.453问题4.(2012浙江) 如图,椭圆C :2222+1x y a b =(0a b >>)的离心率为12,其左焦点到点()2,1PO 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,且线段AB 被直线OP 平分. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ) 求ABP △的面积取最大时直线l 的方程.454考点四 定点定值问题问题5.(2013陕西)已知动圆过定点()4,0A , 且在y 轴上截得的弦MN 的长为8. (Ⅰ) 求动圆圆心的轨迹C 的方程;(Ⅱ) 已知点()1,0B -, 设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P , Q , 若x 轴是PBQ ∠的角平分线, 证明直线l 过定点.455问题6.(2011山东) 已知直线l 与椭圆C : 22132x y +=交于()11,P x y ,()22,Q x y 两不同点,且OPQ △的面积S =,其中Q 为坐标原点. (Ⅰ)证明2212x x +和2212y y +均为定值; (Ⅱ)设线段PQ 的中点为M ,求OM PQ ⋅的最大值;(Ⅲ)略.456考点五 探索性问题问题7.(04湖北)直线l :1y kx =+与双曲线C :2221x y -=的右支交于不同的两点A 、B .(Ⅰ)求实数k 的取值范围;(Ⅱ)是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.课后作业:1.(07南通九校联考)过双曲线2212y x -=的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若4AB =,则满足条件的直线l 有 .A 2条 .B 3条 .C 4条 .D 无数条4572.已知双曲线C :2214y x -= ,过点P (1,1)作直线l ,使l 与C 有且只有一个公共点,则满足上述条件的直线l 共有 .A 1 条 .B 2条 .C 3条 .D 4条3.(07北京海淀区)若不论k 为何值,直线()2y k x b =-+与直线221x y -=总有公共点,则b 的取值范围是.A ( .B ⎡⎣ .C ()2,2- .D []2,2-4.直线10kx y k -++=与椭圆2212516x y +=公共点的个数是.A 0 .B 1 .C 2 .D 随k 变化而改变5.椭圆122=+ny mx 与直线1=+y x 交于,M N 两点,MN 的中点为P ,且OP 的斜率为22,则n m 的值为 .A 22 .B 322 .C 229 .D 27326.已知椭圆2224x y+=,则以(1,1)为中点的弦的长度是.A.B.C.D7.若直线1y kx=+和椭圆22125x ym+=恒有公共点,则实数m的取值范围为8.过椭圆2222x y+=的一个焦点的直线交椭圆于P、Q两点,求POQ△面积的最大值9.中心在原点,焦点在x轴上的椭圆的左焦点为F,离心率为13e=,过F作直线l交椭圆于,A B两点,已知线段AB的中点到椭圆左准线的距离是6,则AB=45845910. 已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点为F ,过F 作直线与椭圆相交于A 、B两点,若有2BF AF =,求椭圆离心率的取值范围.11.抛物线22y px =的顶点任意作两条互相垂直的弦OA 、OB求证:AB 交抛物线的对称轴上一定点.460走向高考:12.(06福建)已知双曲线12222=-by a x (0a >,0b >)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60︒的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是.A (]1,2 .B ()1,2 .C [)2,+∞ .D ()2,+∞13.(06江西)P 是双曲线221916x y -=的右支上一点,,M N 分别是圆()2254x y ++=和()2251x y -+=上的点,则PM PN -的最大值为 .A 6 .B 7 .C 8 .D 914.(2013安徽) 已知直线y a =交抛物线2y x =于,A B 两点.若该抛物线上存在 点C ,使得ABC ∠为直角,则a 的取值范围为15.(07全国Ⅰ)已知椭圆22132x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F .过1F 的直线交椭圆于,B D 两点,过2F 的直线交椭圆于,A C 两点,且AC BD ⊥,垂足为P .(Ⅰ)设P 点的坐标为00()x y ,,证明:2200132x y +<; (Ⅱ)求四边形ABCD 的面积的最小值.。

高考数学一轮复习专题03 圆锥曲线面积问题(解析版)

高考数学一轮复习专题03 圆锥曲线面积问题(解析版)

F 2F 1OyxBA解析几何专题三:圆锥曲线面积问题一、知识储备 1、三角形面积问题直线AB 方程:y kx m =+ 0021kx y md PH k-+==+00002211122'2'1ABP kx y m kx y mS AB d k A A k ∆-+∆-+∆=⋅=+⋅=+2、焦点三角形的面积直线AB 过焦点21,F ABF ∆的面积为 112121212'ABF c S F F y y c y y A ∆∆=⋅-=-= 2222222222222224()11||S =||d 22AOB a b a A b B C C AB A B a A b B A B∆+-=+++2222222222()C ab a A b B C a A b B+-=+注意:'A 为联立消去x 后关于y 的一元二次方程的二次项系数3、平行四边形的面积直线AB 为1y kx m =+,直线CD 为2y kx m =+ 1221m m d CH k-==+222222121212''11()41()41'''B C AB k x x k x x x x k k A A A ∆=+-=++-=+--⋅=+1212221''1ABCDm m m m SAB d k A A k -∆-∆=⋅=+⋅=+注意:'A 为直线与椭圆联立后消去y 后的一元二次方程的系数. 4、范围问题首选均值不等式,其实用二次函数,最后选导数CDHOyxBA均值不等式 222(,)a b ab a b R +≥∈变式:2,);()(,)2a b a b a b R ab a b R ++++≥∈≤∈ 作用:当两个正数的积为定值时求出这两个正数的和的最小值; 当两个正数的和为定值时求出这两个正数的积的最大值 注意:应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等” 圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举: (1)2226464t S t t t==++(注意分0,0,0t t t =><三种情况讨论)(2)224222121212333196123696k AB t k k k=+=+≤+++⨯+++ 当且仅当2219k k =时,等号成立 (3)222002200259342593464925y x PQ x y =+⋅+⋅≥+= 当且仅当22002200259259925y x x y ⋅=⋅时等号成立. (4)2282m m S -+===当且仅当228m m =-+时,等号成立(5)2221121k m m S -++==≤=当且仅当221212k m +=时等号成立. 二、例题讲解1.(2022·广东高三月考)已知椭圆G :()222210x y a b a b +=>>,且过点()3,1.(1)求椭圆G 的方程;(2)斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A 、B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为()3,2P -,求PAB ∆的面积.【答案】(1)221124x y +=;(2)92.【分析】(1)根据椭圆离心率、及所过的点,结合椭圆参数关系求参数,写出椭圆方程.(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,AB :y x b =+,其线段AB 中垂线为1y x =--,联立椭圆方程并应用韦达定理求12x x +、12x x ,进而可得12y y +,由AB 中点在中垂线上代入求参数b ,进而求||AB 、P 到AB 的距离,即可求△PAB 的面积. 【详解】(1)由题意,22222911a b a b c c e a ⎧==⎪⎪⎪+⎨==+⎪⎪⎪⎩,解得22124a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,故椭圆G 的方程221124x y+=.(2)令AB 为y x b =+,则AB 中垂线方程为(3)21y x x =-++=--, 联立AB 与椭圆方程得:223()12x x b ++=,整理得22463120x bx b ++-=, 若1122(,),(,)A x y B x y ,则1232b x x +=-,2123124b x x -=, △121222by y x x b +=++=,又1212(,)22x x y y ++在AB 中垂线上,△3144b b-=,可得2b =,即123x x +=-,120x x =,△||AB == 又()3,2P -到AB的距离d △19||PABSAB d =⋅=. 2.(2022·全国高三模拟预测)已知双曲线C :22221x ya b -=()0,0a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,虚轴上、下两个端点分别为2B ,1B ,右顶点为A ,且双曲线过点,22213B F B A ac a ⋅=-.(1)求双曲线1C 的标准方程;(2)设以点1F 为圆心,半径为2的圆为2C ,已知过2F 的两条相互垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与双曲线交于P ,Q 两点,直线2l 与圆2C 相交于M ,N 两点,记PMN ∆,QMN ∆的面积分别为1S ,2S ,求12S S +的取值范围.【答案】(1)2213y x -=;(2)[)12,+∞.【分析】(1)由22213B F B A ac a ⋅=-得223a b =,由双曲线过点得22231a b -=,两个方程联立求出a 和b ,可得双曲线1C 的标准方程;(2)设直线1l :2x my =+,根据垂直关系得直线2l :()2y m x =--,求出弦长||MN 和||PQ ,求出121||||2S S MN PQ +=,再根据参数的范围可求出结果. 【详解】(1)由双曲线的方程可知(),0A a ,()10,B b -,()20,B b ,()2,0F c , 则()22,B F c b =-,()1,B A a b =.因为22213B F B A ac a ⋅=-,所以223ac b ac a -=-,即223a b =.①又双曲线过点,所以22231a b -=.② 由①②解得1a =,b = 所以双曲线1C 的标准方程为2213y x -=. (2)设直线1l :2x my =+,()11,P x y ,()22,Q x y , 则由21l l ⊥,得直线2l :()2y m x =--,即20mx y m +-=. 因为圆心()12,0F -到直线MN的距离d ==所以MN =2d <,故2103m ≤<. 联立221,32,y x x my ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩消去x 得()22311290m y my -++=, ()222144363136(1)0m m m ∆=--=+>,则1221231m y y m +=--,122931y y m =-,所以()22126113m PQ y m +=-=-,则1212S S PQ MN +=⋅=, 又2103m ≤<,所以[)1212,S S +∈+∞. 即12S S +的取值范围为[)12,+∞. 【点睛】关键点点睛:设直线1l :2x my =+,用m 表示||MN 和||PQ 是本题的解题关键.3.(2022·浙江高三开学考试)如图,已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为()1,0F ,D 为x 轴上位于F 右侧的点,点A 为抛物线C在第一象限上的一点,且AF DF =,分别延长线段AF 、AD 交抛物线C 于M 、N .(1)若AM MN ⊥,求直线AF 的斜率; (2)求三角形AMN 面积的最小值. 【答案】(1(2)16.【分析】(1)由抛物线的焦点坐标求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,设点()2,2A t t ,可知0t >,求出M 、N 的纵坐标,利用斜率公式结合已知条件得出1AM MN k k ⋅=-,可得出关于t 的方程,解出正数t 的值,进而可求得直线AF 的斜率;(2)求出点M 、N 的坐标,求得AM 以及点N 到直线AM 的距离d ,可求得AMN 的面积关于t 的表达式,利用基本不等式可求得AMN 面积的最小值. 【详解】(1)()1,0F ,则12p=,得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =, 设()2,2A t t ,点A 为抛物线C 在第一象限上的一点,故0t >,设点(),0D d ,由AF DF =得211t d +=-,则22d t =+,得()22,0D t +,所以,221AMt k t =-,直线AM 的方程为2112t x y t-=+, 联立224112y xt x y t ⎧=⎪⎨-=+⎪⎩,得222240t y y t ---=,所以,42M A y y t -==-, 进一步得()2222AN AD tk k t t t ===--+,直线AN 的方程为212x y t t=-++, 联立22124x y t t y x⎧=-++⎪⎨⎪=⎩,得()224420y y t t +-+=,4N A y y t ∴+=-,则42N y t t=--,又AM MN ⊥,22224414444A M M N A M M N AM MN A M M N A M M N A M M Ny y y y y y y y k k y y y y x x x x y y y y ----∴⋅=⋅=⋅=⋅=---++--, 代入得44122422t tt t t⋅=-----,化简得:42230t t --=, 又0t >,t ∴=(3,A,AF k ∴==(2)由(1)知224,2N t t t t ⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,212,M t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ()222221122A M t AM x x t tt+=++=++=,直线AM 的方程2112t x y t-=+即为()22120tx t y t ---= 所以点N 到直线AM 的距离为()()()222221211t t d tt t++==+,()332331122216AMN t S t t t +⎛⎛⎫==+≥= ⎪ ⎝⎭⎝△, 当且仅当1t =时,S 取到最小值16. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.1.(2022·江苏南京·高三月考)已知抛物线1G :24y x =与椭圆2G :22221x y a b+=(0a b >>)有公共的焦点,2G 的左、右焦点分别为1F ,2F ,该椭圆的离心率为12. (1)求椭圆2G 的方程;(2)如图,若直线l 与x 轴,椭圆2G 顺次交于P ,Q ,R (P 点在椭圆左顶点的左侧),且1PFQ ∠与1PF R ∠互补,求1F QR ∆面积S 的最大值.【答案】(1)22143x y +=.(2【分析】(1)由已知条件推导出1c =,结合12e =和隐含条件222a b c =+,即可求出椭圆标准方程; (2)设1(Q x ,1)y ,2(R x ,2)y ,(1,0)F -,1PFQ ∠与1PF R ∠互补,可得110QF RF k k +=,根据已知条件,结合韦达定理、点到距离公式和均值不等式,即可求解. 【详解】解:(1)由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),∴椭圆的半焦距1c =,又椭圆的离心率为12,∴12c e a ==,即2a =, 222a b c =+,222413b a c ∴=-=-=,即b =∴椭圆2C 的方程为22143x y +=. (2)设1(Q x ,1)y ,2(R x ,2)y ,(1,0)F -,1PFQ ∠与1PF R ∠互补,∴110QF RF k k +=, ∴1212011y yx x +=++,化简整理,可得1222110x y y x y y +++=①, 设直线PQ 为(0)x my n m =+≠,联立直线与椭圆方程22143x my n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简整理,可得222(34)63120m y mny n +++-=,∆222224364(34)(312)0b ac m n m n =-=-+->,可得2234n m <+②,由韦达定理,可得21212226312,3434mn n y y y y m m -+=-=++③, 将11x my n =+,22x my n =+代入①,可得12122(1)()0my y n y y +++=④, 再将③代入④,可得2226(4)6(1)3434m n mn n m m -+=++,解得4n =-,PQ ∴的方程为4x my =-,由点(1,0)F -到直线PQ的距离d =,11||2F QRSQR d =⋅= 由②可得,23416m +>,即24m >,设()f m =24m t -=,0t >,()f t ∴= 由均值不等式可知,25625692996t t t t+⋅=, 当且仅当2569t t =时,即163t =,等号成立,当2569t t+取最小值时,()f t 取最大值,即1FQR 面积S 最大,∴()18max f t =, ∴△1FQR 面积S2.(2022·重庆市第十一中学校高三月考)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为点与右焦点的连线构成正三角形. (△)求椭圆C 的标准方程;(△)设过点(0,2)P -的动直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,当OMN ∆的面积最大时,求l 的方程. 【答案】(△)2214x y +=;(△)2y -或2y =-. 【分析】(△)由题意知,c =c a =222b a c =-,即可求得椭圆的方程; (△)设直线:2l y kx =-,()11,M x y ,()22,N x y ,联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()221416120k x kx +-+=,利用韦达定理,弦长公式结合OMN的面积公式得到OMNS =,利用换元结合基本不等式求解. 【详解】(△)由题意知,c =cos 6c a π==, 2a ∴=,2221b a c =-=所以椭圆的方程为2214x y +=.(△)当l x ⊥轴时不合题意,由题意设直线:2l y kx =-,()11,M x y ,()22,N x y . 联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()221416120k x kx +-+=. 当()216430k ∆=->,即234k >,且1221614k x x k +=-+,1221214x x k =+.从而12||MN x-=.又点O 到直线MN的距离d =所以OMN 的面积1||2OMNSd MN =⋅=t ,则0t >,24444OMNt St t t==++.因为44t t +≥,当且仅当2t =,即2k =±时等号成立,且满足0∆>. 所以,当OMN 的面积最大时,直线l的方程为2y x =-或2y x =-. 【点睛】思路点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.3.(2022·全国高三月考)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别是()1F和)2F ,点Р在椭圆E 上,且12PF F △的周长是4+ (1)求椭圆E 的标准方程;(2)已知、、A B C 为椭圆E 上三点,若有0OA OB OC ++=,求ABC ∆的面积. 【答案】(1)2214x y +=;(2【分析】(1)根据题设条件和椭圆的定义得到12124PF PF F F ++=+124PF PF +=,得到2a =,进而求得21b =,即可求得椭圆的方程;()2当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx m =+,联立方程组求得1212,x x x x +,根据0OA OB OC ++=,求得2282(,)1414km m C k k -++,结合点到直线的距离公式和面积公式,求得3332ABCOABS S=⋅=;当直线AB 斜率不存在时,得到直线AB 方程为1x =±,求得332ABCABOS S==. 【详解】(1)由题意,双曲线2222:1xy E a b+=的焦点()1F 和)2F ,可得12F F =因为12PF F △的周长是4+12124PF PF F F ++=+所以124PF PF +=,即24a =,可得2a =,又由222431b a c =-=-=, 所以椭圆E 的方程是2214x y +=.()2当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx m =+,()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,联立方程组2214x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理得2221484()40k x kmx m +++-=,则22212122284416(41)0,,1414km m k m x x x x k k -∆=-+>+=-=++ 由0OA OB OC ++=,可得12312300x x x y y y ++=⎧⎨++=⎩,又由122814kmx x k +=-+,可得()12121222214m y y kx m kx m k x x m k +=+++=++=+ 所以332282,1414km m x y k k ==-++, 将()33,x y 代入椭圆方程可得222282441414km m k k ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,整理得22414m k =+, 又O 到直线AB的距离为d =则()2112OABSk =⋅+= 又由0OA OB OC ++=,可得点O 为ABC 的重心,所以3332ABCOABS S=⋅=; 当直线AB 斜率不存在时,根据坐标关系可得,直线AB 方程为1x =±,可得AB112ABOS ==所以13312ABC ABOSS==⨯综上可得:ABC S △. 【点睛】直线与圆锥曲线的综合问题的求解策略:对于直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用问题,通常联立直线方程与圆锥曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系,以及弦长公式等进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力.4.(2022·榆林市第十中学高三月考(理))已知1F ,2F 分别是椭圆()2222:10x yE a b a b+=>>的左,右焦点,126F F =,当P 在E 上且1PF 垂直x 轴时,217PF PF =.(1)求E 的标准方程;(2)A 为E 的左顶点,B 为E 的上顶点,M 是E 上第四象限内一点,AM 与y 轴交于点C ,BM 与x 轴交于点D .(i )证明:四边形ABDC 的面积是定值. (ii )求CDM 的面积的最大值.【答案】(1)221123x y +=;(2)(i )证明见解析;(ii )())max 31CDM S =△.【分析】(1)由通径长公式得21b PF a=,结合椭圆定义可得,a b 关系,再由3c =求得,a b ,得椭圆方程;(2)(i )由题意知()A -,(B ,设(),M m n ,()0,C t ,(),0D s ,由三点共线把,s t 用,m n 表示,然后计算四边形面积可得结论;(ii )由(i )只要ABM 面积最大即可,求出椭圆的与AB 平行的切线方程,切点即为M (注意有两个切点,需要确定其中一个),从而得面积最大值. 【详解】解:(1)由题意知21b PF a=,212PF PF a +=,217PF PF =,则182PF a =,得2a b =,又3c =,222a b c =+,解得2a b == 所以E 的标准方程是221123x y +=.(2)(i )由题意知()A -,(B ,设(),M m n ,()0,C t ,(),0D s ,因为A ,C ,M 三点共线,则AC AM λ=,解得t =B ,D ,M 三点共线,则BD BM μ=,解得s =,AD s =+BC t =,221123m n +=,66AD BC st ⋅--+==6612m n +==. 162ABDC S AD BC =⋅=. (ii )因为CDM ABM ABDC S S S =-四边形△△, 所以当ABM S △最大时,CDMS 最大.1:2AB l y x =AB 平行的直线()1:02l y x p p =+<, 与221123x y +=联立,消y 得222260x px p ++-=,()2244260pp ∆=--=,解得p =p =(舍去),两平行线AB l ,l间的距离25d =,())max1312ABM S AB d =⋅=△,则())max 31CDM S =△.5.(2022·山西祁县中学高三月考(理))在平面直角坐标系xOy 中,已知(1,0)F ,动点P 到直线6x =的距离等于2||2PF +.动点P 的轨迹记为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)已知(2,0)A ,过点F 的动直线l 与曲线C 交于B ,D 两点,记AOB ∆和AOD ∆的面积分别为1S 和2S ,求12S S +的最大值.【答案】(1)221123x y +=;(2)3.【分析】(1)设点P (x ,y ),再根据动点P 到直线x =6的距离等于2|PF |+2列出方程化简即可;(2)设直线l 的方程为x =my +1,联立直线与(1)中所得的椭圆方程,得出韦达定理,再得出S 1+S 2=12|OA ||y 1-y 2|关于m 的表达式,换元求解最值即可 【详解】(1)设点P (x ,y ),当6x ≥时,P 到直线x =6的距离显然小于PF ,故不满足题意; 故()62,6x x -=<,即4x -=整理得3x 2+4y 2=12,即24x +23y =1.故曲线C 的方程为24x +23y =1.(2)由题意可知直线l 的斜率不为0,则可设直线l 的方程为x =my +1,B (x 1,y 1),D (x 2,y 2).联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,, 整理得(3m 2+4)y 2+6my -9=0,Δ>0显然成立, 所以y 1+y 2=-2634m m +,y 1y 2=-2934m +, 所以|y 1-y 2|故S 1+S 2=12|OA ||y 1|+12|OA ||y 2|=12|OA ||y 1-y2|.设t t ≥1,则m 2=t 2-1,则S 1+S 2=21231tt +=1213t t+. 因为t ≥1,所以3t +1t≥4(当且仅当t =1时,等号成立).故S 1+S 2=1213t t+≤3, 即S 1+S 2的最大值为3.6.(2022·西藏拉萨中学高三月考(理))(1)一动圆过定点(1,0)A ,且与定圆22:(1)16C x y ++=相切,求动圆圆心的轨迹E 的方程.(2)直线l 经过点A 且不与x 轴重合,l 与轨迹E 相交于P 、Q 两点,求CPQ ∆的面积的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)3. 【分析】(1)设动圆圆心为(),M x y ,半径为R .由与定圆22:(1)16C x y ++=相切,且点A 的圆C 内,由||44||MC R MA =-=-,即||||4MC MA +=,利用椭圆的定义求解;(2)设l 的方程为:1x my -=,代入22143x y +=,由121||2CPQSCA y y =⋅-,结合韦达定理求解. 【详解】(1)设动圆圆心为(),M x y ,半径为R .定圆C 的圆心(1,0)C -,半径为4. 点A 的圆C 内.||44||||||4MC R MA MC MA ∴=-=-∴+=,且4AC > ,∴轨迹E 是以C 、A 为焦点,长轴长为4的椭圆,所以椭圆方程为:22143x y +=. (2)设l 的方程为:1x my -=,代入22143x y +=, 得()2234690m y my ++-=,设()()1122,,P x y Q x y ⋅, 则122634m y y m -+=+,122934y y m -=+,121||2CPQSCA y y =⋅-,=令21(1)t m t =+,则1212CPQS=1()9f t t t=+在[1,)+∞为增函数1t ∴=,即0m =时,CPQ S △取最大值3.7.(2022·山东高三模拟预测)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点F 与抛物线28y x =的焦点重合,一条渐近线的倾斜角为30o . (1)求双曲线C 的方程;(2)经过点F 的直线与双曲线的右支交与,A B 两点,与y 轴交与P 点,点P 关于原点的对称点为点Q ,求证:QABS>【答案】(1)2213x y -=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意可得2c =,o tan 30b a ==222c a b =+可求出22,a b ,从而可求出双曲线C 的方程; (2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:()2y k x =-,可得()02P k -,,()02Q k ,,将直线方程与双曲线方程联立方程组,消去y ,利用根与系数的关系,从而可表示出()()2222248131QABk k Sk +=-,再由直线与双曲线的右支交与,A B 两点,可得231k >,则2310t k =->,代入上式化简可求得结果 【详解】解:(1)由题意得2c =,o tan 30b a ==222c a b =+ 解得2231a b ==,所以双曲线C 的方程为:2213x y -=(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:()2y k x =-,得()02P k -,,()02Q k ,, 设()11A x y ,,()22B x y ,,联立()22132x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,整理可得()222231121230k x k x k --++=21221231k x x k +=-,212212331k x x k +⋅=- 所以1212QABQPB QPASSSPQ x x =-=-122k x x =- 所以()()2222221212224123124443131QABk k Sk x x x x k k k ⎡⎤+⎛⎫⎡⎤⎢⎥=+-=- ⎪⎣⎦--⎢⎥⎝⎭⎣⎦2()()222248131k k k+=-直线与双曲线右支有两个交点,所以22121222121230,03131k k x x x x k k ++=>⋅=>-- 所以231k >,设2310t k =->,()2221111645334813QABt t St t t ++⎛⎫⋅+⎪⎛⎫⎝⎭==++ ⎪⎝⎭2641564251633383643t ⎛⎫=+->⨯-=⎪⎝⎭所以QAB S >【点睛】关键点点睛:此题考查双曲线方程的求法,考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是将直线方程与双曲线方程联立后,利用根与系数的有关系,从而可表示出()()2222248131QABk k S k+=-,再结合231k >,换元后求其最小值即可,考查计算能力,属于中档题 8.(2022·全国高三专题练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的两个焦点分别为()12,0F -,()22,0F,点(P 在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的方程;(2)记O 为坐标原点,过点()0,2Q 的直线l 与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,若OAB ∆的面积为求直线l 的方程.【答案】(1)22122x y -=;(2)2y =+和2y =+. 【分析】(1)根据焦点坐标,可得2c =,所以224a b +=,代入双曲线方程,可得()222221044x y a a a-=<<-,将P 点坐标代入,即可求得a 值,即可得答案;(2)设直线l 的方程为2y kx =+,与双曲线C 联立,可得关于x 的一元二次方程,利用韦达定理,可得1212,x x x x +的表达式,代入弦长公式,即可求得AB ,根据点到直线的距离公式,可求得原点到直线l 的距离d ,代入面积公式,结合题意,即可求得k 的值,即可得答案. 【详解】(1)依题意,2c =,所以224a b +=,则双曲线C 的方程为()222221044x y a a a-=<<-,将点P 代入上式,得22252314a a -=-, 解得250a =(舍去)或22a =, 故所求双曲线的方程为22122x y -=.(2)依题意,可设直线l 的方程为2y kx =+,代入双曲线C 的方程并整理,得()221460k x kx ---=.因为直线l 与双曲线C 交于不同的两点,A B ,所以()22210(4)2410k k k ⎧-≠⎪⎨-+->⎪⎩,解得1k k ≠±⎧⎪⎨<⎪⎩(*) 设()()1122,,,A x y B x y ,则12122246,11k x x x x k k +==---,所以||AB =又原点O 到直线l 的距离d =所以11||22OABSd AB =⋅==.又OABS=1=,所以4220k k --=,解得k =(*).故满足条件的直线l 有两条,其方程分别为2y =+和2y =+. 【点睛】解题的关键是熟练掌握弦长公式、点到直线的距离公式等知识,并灵活应用,易错点为:解得k 值,需检验是否满足判别式0∆>的条件,考查计算化简的能力,属中档题.9.(2022·全国高三专题练习)已知双曲线22:1164x y C -=的左、右焦点分别为1F ,2F . (1)求与双曲线C 有共同渐近线且过点()2,3的双曲线标准方程; (2)若P 是双曲线C 上一点,且12150F PF ∠=︒,求12F PF △的面积.【答案】(1)221832y x -=;(2)8-【分析】(1)根据题意,设所求双曲线方程为22(0)164x y k k -=≠,代入点()2,3,求得k 值,即可得答案; (2)不妨设P 在C 的右支上,根据双曲线定义,可得1228PF PF a -==,根据方程可得12F F 的值,在12F PF △中,利用余弦定理可得12PF PF 的值,代入面积公式,即可求得答案. 【详解】(1)因为所求双曲线与22:1164x y C -=共渐近线,所以设该双曲线方程为22(0)164x y k k -=≠, 又该双曲线过点()2,3, 所以49164k -=,解得k =-2, 所以所求双曲线方程为:221832y x -=(2)不妨设P 在C 的右支上,则1228PF PF a -==,122F F c == 在12F PF △中,2222121212121212()280cos15022PF PF F F PF PF PF PF PF PF PF PF +--+-︒===解得1232PF PF =- 所以12F PF △的面积1212111sin (328222F P S F PF PF ∠==⨯-⨯=-【点睛】解题的关键是:掌握共渐近线的双曲线方程的设法,即与22221x y a b-=共渐近线的方程可设为:2222(0)x y k k a b -=≠;与22221x y a b -=共焦点的方程可设为:22221x y a b λλ-=+-,再代入点求解即可,考查分析计算的能力,属中档题.10.(2022·浙江高三开学考试)已知抛物线T :()22y px p N +=∈和椭圆C :2215x y +=,过抛物线T 的焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,线段AB 的中垂线交椭圆C 于M ,N 两点.(1)若F 恰是椭圆C 的焦点,求p 的值;(2)若MN 恰好被AB 平分,求OAB 面积的最大值. 【答案】(1)4p =;(2【分析】(1)根据椭圆方程求出椭圆的焦点坐标,再根据F 恰是椭圆C 的焦点,即可得出答案;(2)设直线l :2p x my =+,()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y M x y N x y ,联立222p x my y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,求得AB 的中点坐标,根据因为MN 恰好被AB 平分,则直线MN 的斜率等于m -,再根据点差法求得直线MN 的斜率,求得2m ,根据由AB 的中点在椭圆内,求得p 的最大值,从而可求得OAB 面积的最大值. 【详解】解:(1)在椭圆中,2224c a b =-=,所以2c =, 因为F 恰是椭圆C 的焦点, 所以22p=,所以4p =; (2)设直线l :2px my =+,()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y M x y N x y , 联立222p x my y px ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得2220y mpy p --=, 则212122,y y mp y y p +=⋅=-,则2122x x m p p +=+,故AB 的中点坐标为2,2p m p mp ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,又因为MN 恰好被AB 平分,则2342x x m p p +=+,342y y mp +=,直线MN 的斜率等于m -,将M 、N 的坐标代入椭圆方程得:223315x y +=,224415x y +=, 两式相减得:()()()()3434343405x x x x y y y y +-++-=, 故234342110y y m x x m-+=--, 即直线MN 的斜率等于22110m m+-, 所以22110m m m+-=-,解得218m =, 由AB 的中点在椭圆内,得2222()15p m p mp ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+<,解得26413p <, 因为p Z ∈,所以p 的最大值是2,12y y -== 则OAB面积212122p S y y p =⨯-==≤, 所以,当2p =时,OAB . 11.(2022·普宁市第二中学高三月考)在平面直角坐标系xOy 中,原点为O ,抛物线C 的方程为24x y =,线段AB 是抛物线C 的一条动弦.(1)求抛物线C 的准线方程;(2)求=4OA OB ⋅-,求证:直线AB 恒过定点;(3)过抛物线的焦点F 作互相垂直的两条直线1l 、2l ,1l 与抛物线交于P 、Q 两点,2l 与抛物线交于C 、D 两点,M 、N 分别是线段PQ 、CD 的中点,求FMN 面积的最小值.【答案】(1)准线方程:1y =-;(2)直线AB 恒过定点()0,2,证明见解析;(3)4.【分析】(1)由焦点在y 轴正半轴上,且2p =,即可得准线方程;(2)设直线AB 方程为y kx b =+,与抛物线方程联立由韦达定理和向量数量积的坐标运算,解方程可得b 的值,即可得所过的定点;(3)设1l 的方程为1y kx =+,()33,P x y ,()44,Q x y ,与抛物线方程联立,运用韦达定理和中点坐标公式求M 、N 两点坐标,由两点间距离公式求FM 、FN 的长,再计算12FMN SFM FN ,由基本不等式求最值即可求解.【详解】 (1)由24x y =可得:2p =,焦点为()0,1F ,所以准线方程:1y =-,(2)设直线AB 方程为y kx b =+,()11,A x y ,()22,B x y由24y kx b x y=+⎧⎨=⎩得2440x kx b --=, 所以124x x k +=,124x x b =-,222121212124416x x OA OB x x y y x x b b ⋅=+=+=-+=-, 即2440b b -+=,解得:2b =所以直线2y kx =+过定点()0,2(3)()0,1F ,由题意知直线1l 、2l 的斜率都存在且不为0,设直线1l 的方程为1y kx =+,()33,P x y ,()44,Q x y ,则直线2l 的方程为11y x k=-+, 由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=, 所以344x x k +=,344x x =-,所以()34122M x x x k =+=,2121M M y kx k =+=+,所以()22,21M k k + 用1k -替换k 可得2N x k =-,221N y k =+,所以222,1N k k⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,所以12FMN S FM FN ====224≥=⨯=,当且仅当221k k =即1k =±时,等号成立, 所以FMN 的面积取最小值4.【点睛】方法点睛:解决圆锥曲线中的范围或最值问题时,若题目的条件和结论能体现出明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:①利用判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;②利用已知参数的范围,求出新参数的范围,解题的关键是建立两个参数之间的等量关系;③利用基本不等式求出参数的取值范围;④利用函数值域的求法,确定参数的取值范围.。

高考数学(圆锥曲线)第一轮复习

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高考数学(圆锥曲线)第一轮复习资料知识小结一.椭圆第一种定义:平面内与两个定点F 1、F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距.第二种定义:平面内一个动点到一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是小于1的正常数,这个动点的轨迹叫椭圆,定点是椭圆的焦点,定直线叫做椭圆的准线.3.椭圆的标准方程:(1))0(12222>>=+b a b y a x ,焦点:F 1(-c,0),F 2(c,0),其中c=22b a -.(2))0(12222>>=+b a ay b x ,焦点:F 1(0,-c),F 2(0,c),其中c=22b a -.4.椭圆的参数方程:⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,(参数θ是椭圆上任意一点的离心率).5.椭圆的几何性质:以标准方程)0(12222>>=+b a by a x 为例:①范围:|x|≤a,|y|≤b;②对称性:对称轴x=0,y=0,对称中心为O(0,0);③顶点A(a,0),A′(-a,0),B(0,b),B′(0,-b);长轴|AA′|=2a,短轴|BB′|=2b;④离心率:e=a c,0<e<1;⑤准线x=±ca 2;⑥焦半径:|PF 1|=a+ex,|PF 2|=a-ex,其中P(x,y)是椭圆上任意一点.二.双曲线1.双曲线的定义(1)双曲线的第一定义:平面内与两定点F 1、F 2的距离差的绝对值等于常数2a(0<2a<|F 1F 2|)的点的轨迹叫双曲线.两定点F 1、F 2是焦点,两焦点间的距离|F 1F 2|是焦距,用2c 表示.常数用2a 表示.(2)双曲线的第二定义:若点M 到一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是一个常数e(e>1) 2.双曲线的标准方程(1)焦点在x 轴上:)0,0(12222>>=-b a by a x ,焦点坐标为F 1(-c,0),F 2(c,0),22b a c +=.(2)焦点在y 轴上: )0,0(12222>>=-b a bx a y ,焦点坐标为F 1(0,-c),F 2(0,c).22b a c +=.3.双曲线简单几何性质:以标准方程)0,0(12222>>=-b a by a x 为例.(1)范围:|x|≥a;即x ≥a,x ≤-a.(2)对称性:对称轴为x=0,y=0;对称中心为O(0,0).(3)顶点:A 1(-a,0),A 2(a,0)为双曲线的两个顶点;线段A 1A 2叫双曲线的实轴,B 1B 2叫双曲线的虚轴,其中B 1(0,b),B 2(0,b).|A 1A 2|=2a,|B 1B 2|=2b.(4)渐近线:双曲线渐近线的方程为y=ab±x;(5)准线:x=ca 2±;(6)离心率:e=ac,e>1. 4.等轴双曲线:x 2-y 2=±a 2,实轴长等于虚轴长,其渐近线方程为y=±x,离心率e=2三.抛物线1.抛物线的定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线,定点不在定直线上.2.开口向右、向左、向上、向下的抛物线及其标准方程的异同点:相同点:(1)原点在抛物线上;(2)对称轴为坐标轴;p 值的意义表示焦点到准线的距离;(3)p>0为常数;(4)p 值等于一次项系数绝对值的一半;(5)准线与对称轴垂直,垂足与焦点关于原点对称,它们与原点的距离等于一次项系数的绝对值的1/4,即2p/4=p/2. 不同点:四.直线与圆锥曲线的位置关系1.关于直线与圆锥曲线的交点问题:一般方法是用解方程组的方法求其交点的坐标.2.判断直线与圆锥曲线交点个数问题:即判断方程组解的个数.3.直线与圆锥曲线位置关系的判定:通法是消去一个未知数若得到的是关于另一未知数的一元二次方程,可用根的判别式∆来判断,注意直线与圆锥曲线相切必有一个公共点,对圆与椭圆来说反之亦对,但对双曲线和抛物线来说直线与其有一公共点,可能是相交的位置关系.4.直线与圆锥曲线相交的弦长计算:(1)连结圆锥曲线上两点的线段称为圆锥曲线的弦;(2)易求出弦端点坐标时用距离公式求弦长;(3)一般情况下,解由直线方程和圆锥曲线方程组成的方程组,得到关于x(或y)的一元二次方程,利用方程组的解与端点坐标的关系,结合韦达定理得到弦长公式:|AB|=]4))[(1(212212x x x x k -++.5.关于相交弦的中点问题:涉及到弦的中点时,常结合韦达定理.6.曲线关于直线对称问题:注意两点关于直线对称的条件:(1)两点连线与该直线垂直;(2)中点在此直线上.7.弦长公式1212||||AB x x y y =-=- 8.焦点弦长:||PF e d=(点P 是圆锥曲线上的任意一点,F 是焦点,d 是P 到相应于焦点F 的准线的距离,e 是离心率)五.轨迹问题1.常见的轨迹:(1)在平面内,到两定点的距离相等的点的轨迹是连接两定点的线段的垂直平分线.(2)平面内到角的两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线.(3)平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹是以定点为圆心的圆.(4)平面内到定点的距离与到定直线的距离之比等于常数的点的轨迹是圆锥曲线.当常数大于1时表示双曲线;当常数等于1时,表示抛物线;当常数大于0而小于1时表示椭圆.定点和定直线分别是圆锥曲线的焦点和相应的准线.(5)平面内到定直线的距离等于某一定值的点的轨迹是与这条直线平行的两条直线.2.求动点的轨迹的步骤:(1)建立坐标系,设动点坐标M(x,y);(2)列出动点M(x,y)满足的条件等式;(3)化简方程;(4)验证(可以省略);(5)说明方程的轨迹图形,最后“补漏”和“去掉增多”的点.3.求动点轨迹的常用方法:直接法;定义法;代入法(相关点法);参数法. 4.相关点法(代入法):对于两个动点00(,),(,)P x y Q x y ,点P 在已知曲线上运动导致点Q 运动形成轨迹时,只需根据条件找到这两个点的坐标之间的等量关系并化为00(,)(,)x f x y y g x y =⎧⎨=⎩然后将其代入已知曲线的方程即得到点Q 的轨迹方程.5.参数法(交规法):当动点P 的坐标,x y 之间的直接关系不易建立时,可适当地选取中间变量t ,并用t 表示动点P 的坐标,x y ,从而动点轨迹的参数方程()()x f t y g t =⎧⎨=⎩消去参数t ,便可得到动点P 的的轨迹的普通方程,但要注意方程的等价性,即有t 的范围确定出,x y 的范围.六.圆锥曲线的应用 1.相关点法(代入法):对于两个动点00(,),(,)P x y Q x y ,点P 在已知曲线上运动导致点Q 运动形成轨迹时,只需根据条件找到这两个点的坐标之间的等量关系并化为00(,)(,)x f x y y g x y =⎧⎨=⎩然后将其代入已知曲线的方程即得到点Q 的轨迹方程.2.参数法(交规法):当动点P 的坐标,x y 之间的直接关系不易建立时,可适当地选取中间变量t ,并用t 表示动点P 的坐标,x y ,从而动点轨迹的参数方程()()x f t y g t =⎧⎨=⎩消去参数t ,便可得到动点P 的的轨迹的普通方程,但要注意方程的等价性,即有t 的范围确定出,x y 的范围.试题选讲1.椭圆12222=+by a x (a>b>0)的两焦点为F 1F 2,连接点F1,F 2为边作正三角形,若椭圆恰1-2.已知N (3,1),点A 、B 分别在直线y=x 和y =0上,则△ABN 的周长的最小值是3.一个动圆的圆心在抛物线28y x =上,且动圆恒与直线20x +=相切,则此动圆必经过点______(2,0)________4.抛物线顶点在原点,焦点在y 轴上,其上一点(,1)M m 到焦点的距离为5,则此抛物线的方程为 216x =5.椭圆22221(0)x y a b ab +=>>那么双曲线22221x y ab -=的离心率为6.已知椭圆的焦点是12,,F F P 是椭圆上的一个动点,如果延长1F P 到Q ,使得2PQ PF =,那么动点Q 的轨迹是 圆7.椭圆221123x y +=的焦点是12,F F ,点P 在椭圆上,如果线段1F P 的中点在y 轴上,那么12:PF PF = 7:18.过点(0,1)M 且与抛物线2:4C y x =仅有一个公共点的直线方程是 0,1x y ==及1y x =+9.函数()()1x 1x x 21x f 2≤≤---=的图象为C,则C 与x 轴围成的封闭图形的面积为______2-2π______.10.若椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,抛物线bx y 42=的焦点为M ,若||2||21M F M F =,则此椭圆的离心率为10103101011.已知双曲线)0(122>=-m my x 的右顶点为A ,而B 、C 是双曲线右支上两点,若三角形ABC 为等边三角形,则m 的取值范围是 ),3(+∞ 。

高考数学一轮复习备课手册第52课圆锥曲线的综合应用

高考数学一轮复习备课手册第52课圆锥曲线的综合应用

第课圆锥曲线的综合应用一教学目标.了解直线与圆锥曲线的位置关系,会用代数方法判断其位置关系,会求两个圆锥曲线的之间的几何性质的问题。

.能运用常见的数学思想方法解决直线与椭圆的简单综合问题二基础知识回顾与梳理、(本题由课本例题与习题改编)⑴椭圆的焦点坐标,离心率,准线方程.⑵双曲线的焦点坐标,离心率,准线方程,渐近线方程.【教学建议】⑴本题是为了帮助学生对椭圆、双曲线标准方程的理解;⑵题中的分析可引导学生讨论得到,让学生学会先由方程研究曲线的几何性质,再运用几何性质解决有关问题(如作图等),进一步体会数形结合的思想方法;⑶“离心率”这个名词很形象,在题目中注意的求解;⑷将椭圆、双曲线的离心率的范围加以比较,为圆锥曲线的统一定义作铺垫。

、(本题选自课本例题)已知双曲线的两个焦点分别为,双曲线上一点到的距离的差的绝对值等于,则双曲线的标准方程为.【教学建议】⑴师生交流:题目中有坐标,是否还需要建立坐标系?⑵充分引导学生利用双曲线的定义解题,定性→定位→定量;⑶本题是双曲线及其标准方程的基本题型,教学中可作适度的变式训练,如【变式】:将条件中“绝对值”去掉,结论如何?【变式】:焦点坐标变为,结论如何?、(本题选自课本例题)将圆上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,则所得曲线的方程为.【教学建议】⑴通过本题证实:椭圆可用圆通过压缩变换得到,揭示了两者之间的联系,有利于类比得出椭圆的相关性质;⑵同时也给出了一种求曲线的方法:坐标转移法⑶教学中应充分说明“为什么时候可以这么做?”,“怎么想到这样做的?”这两个问题,渗透“转化”,即未知向已知转化的思想方法。

⑷教学中可作适度的变式训练,如将条件“纵坐标变为原来的一半”改为“纵坐标变为原来的两倍”,注意焦点的变化。

、(本题由课本例题改编)已知、两地相距米,一炮弹在某处爆炸,在处听到爆炸声的时间比在处迟秒,设声速为米秒,爆炸点在什么曲线上,并求此曲线方程。

【教学建议】⑴利用两个不同的观测点,可以确定爆炸点所在的曲线,但不能完全确定爆炸点的位置,要确定,需几个?(个)⑵这里渗透了确定曲线交点的思想方法,帮助学生增强“用数学”的意识。

高考数学一轮复习讲义圆锥曲线综合应用

高考数学一轮复习讲义圆锥曲线综合应用
审题视角
(1)Q 为 AB 的垂直平分线与直线 y=-5 的交点.所以联立方 程,解方程组是解决此问题的重要思想方法.(2)建立△OPQ 的面积的函数表达式、注意函数的定义域.
批阅笔记
(1)主要考查直线、抛物线、两点间距离、函数单调性等知识, 考查抽象思维能力及数形结合的数学思想.(2)S△OPQ 的函数解 析式不能正确表达,是本题的一个重要失分点.(3)忽视对函 数定义域的限定.
探究提高
(1)待定系数法求曲线方程是一种重要的方法,要结合题目特 点,灵活运用;(2)在研究探索性问题时,通常是以存在入 手.本题研究的是是否存在等腰三角形 F1PQ,所以要对两 等边进行讨论.
变式训练 2
已知直线 x-2y+2=0 经过椭圆 C:xa22+by22= 1 (a>b>0)的左顶点 A 和上顶点 D,椭圆 C 的 右顶点为 B,点 S 是椭圆 C 上位于 x 轴上方 的动点,直线 AS,BS 与直线 l:x=130分别交 于 M,N 两点. (1)求椭圆 C 的方程; (2)求线段 MN 的长度的最小值; (3)当线段 MN 的长度最小时,椭圆 C 上是否存在这样的点 T, 使得△TSB 的面积为15?若存在,确定点 T 的个数,若不存 在,说明理由.
意结合图形列出所讨论的参数适合的不等式(组),通过
解不等式(组)得出参数的变化范围;(2)转化为求函数的
值域.把所讨论的参数作为一个变量,另一个适当的参
数作为自变量来表示这个变量,从而建立函数关系,再
通过讨论函数的值域求出参数的变化范围.
求圆锥曲线的方程、离心率
例 1 已知中心在原点、焦点在坐标轴上的椭圆经过点 M1,43 2,N-3 2 2, 2. (1)求椭圆的离心率;
思想与方法

高中数学(理)一轮复习课件:第9章 第56讲 圆锥曲线的综合应用

高中数学(理)一轮复习课件:第9章 第56讲 圆锥曲线的综合应用
解析:抛物线y 2 8x的焦点为 2, 0 ,所以椭圆焦点 2 1 在x轴上且半焦距为2,所以 m 4,所以 m 2 2 2 x y 2 2 2 n 4 2 12,所以椭圆的方程为 2 2 1. 16 12
最值与范围
【例1】 在直线l:x-y+9=0上任取一点P,过点P x2 y 2 且以椭圆 + =1的焦点为焦点作椭圆. 12 3 1 P点在何处时,所求椭圆的长轴最短?
1 若三角形F0 F1F2是边长为1的等边三角形,求 "果圆"
2 2 2 2 【解析】 1 因为 F c , 0 , F (0 , b c ) , F (0 ,- b c ), 1 0 2
所以 F0 F1 = (b 2 c 2 ) c 2=b=1, F1 F2 =2 b 2 c 2=1, 3 7 2 2 2 于是c = ,a =b +c = . 4 4 4 2 2 4 2 2 故所求“果圆”的方程为 x +y =1( x 0),y + x =1( x 0). 7 3
x y 3.设椭圆C: 2 2 1 a b 0 相应于焦点 a b F 2,0 的准线方程为x 4,则椭圆C的方程 是
x2 y 2 2 1 2 8 4
2
2
.
c 2 2 2 a 8 a 解析:由题意得: ,所以 2 , 4 b 4 c 2 2 2 a b c 2 2 x y 所以椭圆C的方程为 2 2 1 8 4
得点P的坐标.
【变式练习1】 x2 y 2 我们把由半椭圆 2 2 =1( x 0)与 a b y 2 x2 半椭圆 2 2 =1( x 0)合成的曲线 b c 称为"果圆",其中a 2=b 2+c 2,a 0, b c 0.F0、F1、F2是相应椭圆的焦点,A1、A2 和B1、B2分别是“果圆”与x、y轴的交点. 的方程; b 2 若 A1 A2 B1B2 ,求 的取值范围; a

届高考数学一轮复习圆锥曲线的综合应用教案资料41页PPT

届高考数学一轮复习圆锥曲线的综合应用教案资料41页PPT
届高考数学一轮复习圆锥曲线的综合 应用教案资料
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来

谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特

《高考直通车》高考数学一轮复习课件第52课圆锥曲线的综合应用

《高考直通车》高考数学一轮复习课件第52课圆锥曲线的综合应用

曲线的离心率为 2 .
变式:若双曲线
x2 y2 1
的一条准线恰好是圆
16 48
(x a)2 y 2 1 的一条切线,则实数 a 的值等于________
诊断练习

3:已知
F1

F2
是椭圆的两个焦点,满足
uuuur MF1
uuuur MF2
0
的点
M
总在椭
圆内部,则椭圆离心率的取值范围是
答案:e (0, 2 )
2、已知双曲线的两个焦点分别为 F1 (5,0), F2 (5,0) ,双曲线上一点P到 F1 , F2 的距离的差的绝对值等于8,则双曲线的标准方程为___x_2___y_2____1
16 9
3、将圆 x 2 y 2 4 上的点的横坐标保持不变,纵坐标
变为原来的一半,则所得曲线的方程为__x_2___y__2__ 1 4
基础知识回顾与梳理
e 1、⑴椭圆
x2 9
y2 25
1 的焦点坐标_(_0_,_4)_,离心率
4
y 25
=__5_ ,准线方程______ 4__.
e ⑵双曲线 x 2 y 2 1 的焦点坐标____4,0__,离心率
=__
4 3
__,准线方程_x__
9 4Leabharlann _,渐近线9 方程7____y ____37 x __.
范例导析
问题1:本题中哪两个条件求椭圆C的标准方程,如何立式?
问题 2: EPQP | EP| | QP | cosQPE | EP |2 ,这样只要求出 椭圆上到点(3,0)距离最近的点的位置及距离的最小值。
解题反思
1.解决圆锥曲线综合题,关键是熟练掌握每一种 圆锥曲线的定义、标准方程、图形与几何性质.

高考数学一轮复习 8.6 圆锥曲线的应用教案

高考数学一轮复习 8.6 圆锥曲线的应用教案

8.6 圆锥曲线的应用●知识梳理解析几何在日常生活中应用广泛,如何把实际问题转化为数学问题是解决应用题的关键,而建立数学模型是实现应用问题向数学问题转化的常用方法.本节主要通过圆锥曲线在实际问题中的应用,说明数学建模的方法,理解函数与方程、等价转化、分类讨论等数学思想.●点击双基1.一抛物线型拱桥,当水面离桥顶2 m 时,水面宽4 m ,若水面下降1 m 时,则水面宽为A.6mB.26mC.4.5 mD.9 m解析:建立适当的直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2Py (P >0),由题意知,抛物线过点(2,-2),∴4=2p ×2.∴p =1.∴x 2=-2y .当y 0=-3时,得x 02=6.∴水面宽为2|x 0|=26.答案:B2.某抛物线形拱桥的跨度是20 m ,拱高是4 m ,在建桥时每隔4 m 需用一柱支撑,其中最长的支柱是A.4 mB.3.84 mC.1.48 mD.2.92 m解析:建立适当坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),由题意知其过定点(10, -4),代入x 2=-2py ,得p =225. ∴x 2=-25y .当x 0=2时,y 0=254-,∴最长支柱长为4-|y 0|=4-254=3.84(m ). 答案:B3.天安门广场,旗杆比华表高,在地面上,观察它们顶端的仰角都相等的各点所在的曲线是A.椭圆B.圆C.双曲线的一支D.抛物线解析:设旗杆高为m ,华表高为n ,m >n .旗杆与华表的距离为2a ,以旗杆与地面的交点和华表与地面的交点的连线段所在直线为x 轴、垂直平分线为y 轴建立直角坐标系.设曲线上任一点M (x ,y ),由题意2222)()(y a x y a x +-++=nm ,即(m 2-n 2)x 2+(m 2-n 2)y 2-2a (m 2-n 2)x + (m 2-n 2)a 2=0.答案:B4.探照灯反射镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点,已知灯口直径是 60 cm ,灯深40 cm ,则光源到反射镜顶点的距离是____________ cm.解析:设抛物线方程为y 2=2px (p >0),点(40,30)在抛物线y 2=2px 上,∴900=2p ×40.∴p =445.∴2p =845.因此,光源到反射镜顶点的距离为845cm. 答案:8455.在相距1400 m 的A 、B 两哨所,听到炮弹爆炸声音的时间相差3 s ,已知声速340 m/s.炮弹爆炸点所在曲线的方程为________________.解析:设M (x ,y )为曲线上任一点,则|MA |-|MB |=340×3=1020<1400.∴M 点轨迹为双曲线,且a =21020=510,c =21400=700. ∴b 2=c 2-a 2=(c +a )(c -a )=1210×190.∴M 点轨迹方程为22510x -19012102⨯y =1.答案:22510x -19012102⨯y =1 ●典例剖析【例1】 设有一颗彗星沿一椭圆轨道绕地球运行,地球恰好位于椭圆轨道的焦点处,当此彗星离地球相距m 万千米和34m 万千米时,经过地球和彗星的直线与椭圆的长轴夹角分别为2π和3π,求该彗星与地球的最近距离. 剖析:本题的实际意义是求椭圆上一点到焦点的距离,一般的思路:由直线与椭圆的关系,列方程组解之;或利用定义法抓住椭圆的第二定义求解.同时,还要注意结合椭圆的几何意义进行思考.仔细分析题意,由椭圆的几何意义可知:只有当该彗星运行到椭圆的较近顶点处时,彗星与地球的距离才达到最小值即为a -c ,这样把问题就转化为求a ,c 或a -c .解:建立如下图所示直角坐标系,设地球位于焦点F (-c ,0)处,椭圆的方程为22a x +22by =1,当过地球和彗星的直线与椭圆的长轴夹角为3π时,由椭圆的几何意义可知,彗星A 只能满足∠xFA =3π(或∠xFA ′=3π).作AB ⊥Ox 于B ,则|FB |=21|FA |=32m , 故由椭圆的第二定义可得m =a c (c a 2-c ), ① 34m =a c (ca 2-c +32m ).②两式相减得31m =a c ·32m ,∴a =2c .代入①,得m =21(4c -c )=23c , ∴c =32m .∴a -c =c =32m .答:彗星与地球的最近距离为32m 万千米.评述: (1)在天体运行中,彗星绕恒星运行的轨道一般都是椭圆,而恒星正是它的一个焦点,该椭圆的两个端点,一个是近地点,另一个则是远地点,这两点到恒星的距离一个是a -c ,另一个是a +c .(2)以上给出的解答是建立在椭圆的概念和几何意义之上的,以数学概念为根基充分体现了数形结合的思想.另外,数学应用问题的解决在数学化的过程中也要时刻不忘审题,善于挖掘隐含条件,有意识地训练数学思维的品质.思考讨论椭圆上任一点到焦点的距离的最大值和最小值是多少?怎样证明? 提示:利用焦半径易求得最大值为a +c ,最小值为a -c.【例2】 某工程要挖一个横断面为半圆的柱形的坑,挖出的土只能沿道路AP 、BP 运到P 处(如下图所示).已知PA =100 m ,PB =150 m ,∠APB =60°,试说明怎样运土最省工.剖析:首先抽象为数学问题,半圆中的点可分为三类:(1)沿AP 到P 较近;(2)沿BP 到P 较近;(3)沿AP 、BP 到P 同样远.显然,第三类点是第一、二类的分界点,设M 是分界线上的任意一点.则有|MA |+|PA |=|MB |+|PB |.于是|MA |-|MB |=|PB |-|PA |=150-100=50.从而发现第三类点M 满足性质:点M 到点A 与点B 的距离之差等于常数50,由双曲线定义知,点M 在以A 、B 为焦点的双曲线的右支上,故问题转化为求此双曲线的方程.解:以AB 所在直线为x 轴,线段AB 的中点为原点建立直角坐标系xOy ,设M (x ,y )是沿AP 、BP 运土同样远的点,则|MA |+|PA |=|MB |+|PB |,∴|MA |-|MB |=|PB |-|PA |=50. 在△PAB 中,由余弦定理得|AB |2=|PA |2+|PB |2-2|PA ||PB |cos60°=17500,且50<|AB |.由双曲线定义知M 点在以A 、B 为焦点的双曲线右支上,设此双曲线方程为22a x -22by =1(a >0,b>0).2a =50, 4c 2=17500,c 2=a 2+b 2,a 2=625, ∵ 解之得b 2=3750.∴M 点轨迹是6252x -37502y =1(x ≥25)在半圆内的一段双曲线弧.于是运土时将双曲线左侧的土沿AP 运到P 处,右侧的土沿BP 运到P 处最省工.评述:(1)本题是不等量与等量关系问题,涉及到分类思想,通过建立直角坐标系,利用点的集合性质,构造圆锥曲线模型(即分界线)从而确定出最优化区域.(2)应用分类思想解题的一般步骤:①确定分类的对象;②进行合理的分类;③逐类逐级讨论;④归纳各类结果.【例3】 根据我国汽车制造的现实情况,一般卡车高3 m ,宽1.6 m.现要设计横断面为抛物线型的双向二车道的公路隧道,为保障双向行驶安全,交通管理规定汽车进入隧道后必须保持距中线0.4 m 的距离行驶.已知拱口AB 宽恰好是拱高OC 的4倍,若拱宽为a m ,求能使卡车安全通过的a 的最小整数值.剖析:根据问题的实际意义,卡车通过隧道时应以卡车沿着距隧道中线0.4 m 到2 m 间的道路行驶为最佳路线,因此,卡车能否安全通过,取决于距隧道中线2 m (即在横断面上距拱口中点2 m )处隧道的高度是否够3 m ,据此可通过建立坐标系,确定出抛物线的方程后求得.解:如下图,以拱口AB 所在直线为x 轴,以拱高OC 所在直线为y 轴建立直角坐标系,由题意可得抛物线的方程为x 2=-2p (y -4a ),∵点A (-2a ,0)在抛物线上,∴(-2a )2=-2p (0-4a ),得p =2a . ∴抛物线方程为x 2=-a (y -4a ).取x =1.6+0.4=2,代入抛物线方程,得22=-a (y -4a ),y =aa 4162-.由题意,令y >3,得aa 4162->3,∵a >0,∴a 2-12a -16>0.∴a >6+213.又∵a ∈Z ,∴a 应取14,15,16,….答:满足本题条件使卡车安全通过的a 的最小正整数为14 m.评述: 本题的解题过程可归纳为两步:一是根据实际问题的意义,确定解题途径,得到距拱口中点2 m 处y 的值;二是由y >3通过解不等式,结合问题的实际意义和要求得到a 的值,值得注意的是这种思路在与最佳方案有关的应用题中是常用的.●闯关训练 夯实基础1.1998年12月19日,太原卫星发射中心为摩托罗拉公司(美国)发射了两颗“铱星”系统通信卫星.卫星运行的轨道是以地球中心为一个焦点的椭圆,近地点为m km ,远地点为 n km ,地球的半径为R km ,则通信卫星运行轨道的短轴长等于A.2))((R n R m ++B. ))((R n R m ++C.2mnD.mn22Rn m ++-c =m +R , ① 22Rn m +++c =n +R ,②∴c =2mn -, 2b =222)2()22(m n R n m --++=2))((R n R m ++. 答案:A2.如下图,花坛水池中央有一喷泉,水管OP =1 m ,水从喷头P 喷出后呈抛物线状先向上至最高点后落下,若最高点距水面2 m ,P 距抛物线对称轴1 m ,则在水池直径的下列可选值中,最合算的是A.2.5 mB.4 mC.5 mD.6 m解析:以O 为原点,OP 所在直线为y 轴建立直角坐标系(如下图),则抛物线方程可设为y =a (x -1)2+2,P 点坐标为(0,1),∴1=a +2.∴a =-1.∴y =-(x -1)2+2.令y =0,得(x -1)2=2,∴x =1±2.∴水池半径OM =2+1≈2.414(m ).因此水池直径约为2×|OM |=4.828(m ).答案:C3.一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x 2=2y (0≤y ≤20).在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r 的范围为____________.解析:由题意解析:玻璃球的轴截面的方程为x 2+(y -r )2=r 2,由 x 2=2y ,x 2+(y -r )2=r 2, 答案:0<r ≤14.河上有一抛物线型拱桥,当水面距拱顶5 m 时,水面宽为8 m ,一小船宽4 m ,高2 m ,载货后船露出水面上的部分高43m ,问水面上涨到与抛物线拱顶相距____________m 时,小船不能通航.解析:建立直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0).将点(4,-5)代入求得p =58.∴x 2=-516y . 将点(2,y 1)代入方程求得y 1=-45.∴43+|y 1|=43+45=2(m ).答案:25.下图是一种加热水和食物的太阳灶,上面装有可旋转的抛物面形的反光镜,镜的轴截面是抛物线的一部分,盛水和食物的容器放在抛物线的焦点处,容器由若干根等长的铁筋焊接在一起的架子支撑.已知镜口圆的直径为12 m ,镜深2 m ,(1)建立适当的坐标系,求抛物线的方程和焦点的位置;(2)若把盛水和食物的容器近似地看作点,试求每根铁筋的长度. 解:(1)如下图,在反光镜的轴截面内建立直角坐标系,使反光镜的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合,x 轴垂直于镜口直径.由已知,得A 点坐标是(2,6),设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 则36=2p ×2,p =9.所以所求抛物线的标准方程是y 2=18x ,焦点坐标是F (29,0). (2)∵盛水的容器在焦点处,∴A 、F 两点间的距离即为每根铁筋长. |AF |=226)292(+-=213(或|AF |=29+2=213). 故每根铁筋的长度是6.5 m.6.有一种电影放映机的放映灯泡的玻璃上镀铝,只留有一个透明窗用作通光孔,它的反射面是一种曲线旋转而成的曲面的一部分,灯丝定在某个地方发出光线反射到卡门上,并且得y 2+2(1-r )y =0,由Δ=4(1-r )2=0,得r =1.这两物体间距离为4.5 cm ,灯丝距顶面距离为2.8 cm ,为使卡门处获得最强烈的光线,在加工这种灯泡时,应使用何种曲线可使效果最佳?试求这个曲线方程.分析:由于光线从灯丝发出,反射到卡门上光线应交于一点,这就是光线聚焦,只要把灯丝、卡门安在椭圆的2个焦点上,反射面采用旋转椭球面就可以使光线经反射后聚焦于卡门处,因而可获得强光.解:采用椭圆旋转而成的曲面,如下图建立直角坐标系,中心截口BAC 是椭圆的一部分,设其方程为22a x +22by =1,灯丝距顶面距离为p ,由于△BF 1F 2为直角三角形,因而,|F 2B |2=|F 1B |2+|F 1F 2|2=p 2+4c 2,由椭圆性质有|F 1B |+|F 2B |=2a ,所以a =21(p +224c p +),a = 21(2.8+225.48.2+)≈4.05 cm ,b =22c a -≈3.37 m.∴所求方程为2205.4x +2237.3y =1.培养能力7.某大桥在涨水时有最大跨度的中央桥孔如图所示,已知上部呈抛物线形,跨度为20 m ,拱顶距水面6 m ,桥墩高出水面4 m ,现有一货船欲过此孔,该货船水下宽度不超过18 m ,目前吃水线上部分中央船体高5 m ,宽16 m ,且该货船在现在状况下还可多装1000 t 货物,但每多装150 t 货物,船体吃水线就要上升0.04 m ,若不考虑水下深度,该货船在现在状况下能否直接或设法通过该桥孔?为什么?解:如下图,建立直角坐标系,设抛物线方程为y =ax 2,则A (10,-2)在抛物线上,∴-2=ax 2,a =-501,方程即为y =-501x 2让货船沿正中央航行. ∵船宽16 m ,而当x =8时,y =-501·82=1.28 m ,∴船体在x =±8之间通过.由B (8,-1.28), ∴B 点离水面高度为6+(-1.28)=4.72(m ),而船体水面高度为5 m ,∴无法直接通过.又5-4.72=0.28(m ),0.28÷0.04=7,而150×7=1050(t ), ∴要用多装货物的方法也无法通过,只好等待水位下降. 8.(文)(2004年春季北京,文18)2003年10月15日9时,“神舟”五号载人飞船发射升空,于9时9分50秒准确进入预定轨道,开始巡天飞行.该轨道是以地球的中心F 2为一个焦点的椭圆.选取坐标系如图所示,椭圆中心在原点.近地点A 距地面200 km ,远地点B 距地面350 km.已知地球半径R =6371 km.(如下图)(1)求飞船飞行的椭圆轨道的方程;(2)飞船绕地球飞行了十四圈后,于16日5时59分返回舱与推进舱分离,结束巡天飞行,飞船共巡天飞行了约6×105km ,问飞船巡天飞行的平均速度是多少?(结果精确到1 km/s )(注:km/s 即千米/秒)解:(1)设椭圆的方程为22a x +22by =1.由题设条件得a -c =|OA |-|OF 2|=|F 2A |=6371+200=6571,a +c =|OB |+|OF 2|=|F 2B |=6371+350=6721.解得a =6646,c =75,所以a 2=44169316, b 2=a 2-c 2=(a +c )(a -c )=6721×6571=44163691.∴所求椭圆的方程为441693162x +441636912y =1.(注:由44163691≈6645.5768得椭圆的方程为226646x +226.6645y =1,也是正确的)(2)从15日9时到16日6时共21个小时,即21×3600 s. 减去开始的9分50 s ,即9×60+50=590(s ),再减去最后多计的1分钟,共减去590+60= 650(s ),得飞船巡天飞行的时间是21×3600-650=74950(s ),平均速度是74950600000≈8(km/s ).所以飞船巡天飞行的平均速度是8 km/s. (理)(2003年上海)如下图,某隧道设计为双向四车道,车道总宽22 m ,要求通行车辆限高4.5 m ,隧道全长2.5 km ,隧道的拱线近似地看成半个椭圆形状.(1)若最大拱高h 为6 m ,则隧道设计的拱宽l 是多少?(2)若最大拱高h 不小于6 m ,则应如何设计拱高h 和拱宽l ,才能使半个椭圆形隧道的土方工程量最小?(半个椭圆的面积公式为S =4πlh ,柱体体积为底面积乘以高.本题结果均精确到0.1 m ) (1)解:如下图建立直角坐标系,则点P (11,4.5),椭圆方程为22a x +22by =1.将b =h =6与点P 坐标代入椭圆方程,得a =7744,此时l =2a =7788≈33.3.因此隧道的拱宽约为33.3 m.(2)解法一:由椭圆方程22a x +22b y =1,得2211a +225.4b=1.因为2211a +225.4b ≥ab 5.4112⨯⨯,即ab ≥99,且l =2a ,h =b ,所以S =4πlh =2πab ≥2π99.当S 取最小值时,有2211a =225.4b=21,得a =112,b =229.此时l =2a =222≈31.1,h =b ≈6.4.故当拱高约为6.4 m 、拱宽约为31.1 m 时,土方工程量最小.解法二:由椭圆方程22a x +22b y =1,得2211a +225.4b =1.于是b 2=481·12122-a a .a 2b 2=481(a 2-121+12112122-a +242)≥481(22121+242)=81×121,即ab ≥99,当S 取最小值时,有a 2-121=12112122-a .得a =112,b =229,以下同解法一. 探究创新9.中国跳水运动员进行10 m 跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线为如下图所示坐标系下经过原点O 的一条抛物线(图中标出的数据为已知条件).在跳某个规定动作时,正常情况下,该运动员在空中的最高处距水面1032m ,入水处距池边的距离为4 m ,同时,运动员在距水面高度为5 m 或5 m 以上时,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误.(1)求这条抛物线的解析式.(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运动路线是(1)中的抛物线,且运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离为353m ,问此次跳水会不会失误?并通过计算说明理由.(3)要使此次跳水不至于失误,该运动员按(1)中抛物线运行,且运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离至多应为多少?解:(1)在给定的直角坐标系下,设最高点为A ,入水点为B ,抛物线的解析式为 y =ax 2+bx +c .由题意知,O 、B 两点的坐标依次为(0,0)、(2,-10),且顶点A 的纵坐标为32, c =0,ab ac 442 =32,4a +2b +c =-10.a =-625,b =310,c =0 a =-23,b =-2,c =0.∵抛物线对称轴在y 轴右侧,∴-ab2>0. 又∵抛物线开口向下,∴a <0.∴b >0,后一组解舍去.∴a =-625,b =310,c =0. ∴抛物线的解析式为y =-625x 2+310x .(2)当运动员在空中距池边的水平距离为353m 时,即x =353-2=58时,y =(-625)×(58)2+310×58=-316,∴此时运动员距水面的高为10-316=314<5.因此,此次跳水会出现失误.(3)当运动员在x 轴上方,即y >0的区域内完成动作并做好入水姿势时,当然不会失误,但很难做到.所以有 解之得 或∴当y <0时,要使跳水不出现失误,则应有|y |≤10-5,即-y ≤5. ∴有625x 2-310x ≤5, 解得2-34≤x ≤2+34.∴运动员此时距池边的距离至多为2+2+34=4+34m.●思悟小结解决圆锥曲线应用问题时,要善于抓住问题的实质,通过建立数学模型,实现应用性问题向数学问题的顺利转化;要注意认真分析数量间的关系,紧扣圆锥曲线概念,充分利用曲线的几何性质,确定正确的问题解决途径,灵活运用解析几何的常用数学方法,求得最终完整的解答.●教师下载中心教学点睛解应用题时涉及到两个基本步骤,即将实际问题抽象成数学问题和解决这个数学问题,为此要注意以下三点:1.阅读理解.数学应用题给出的方式是材料的陈述,而不是客体的展示.也就是说,所考的应用题通常已进行过初步加工,并通过语言文字、符号或图形展现在考生面前,要求考生读懂题意,理解实际背景,领悟其数学实质.2.数学建模,即将应用题的材料陈述转化成数学问题.这就要抽象、归纳其中的数量关系,并把这种关系用数学式子表示出来.3.数学求解.根据所建立数学关系的知识系统,解出结果,从而得到实际问题的解答. 本节就是通过圆锥曲线在现实生活中的应用,培养学生解决应用问题的能力.拓展题例【例1】 一摩托车手欲飞跃黄河,设计摩托车沿跑道飞出时前进方向与水平方向的仰角是12°,飞跃的水平距离是35 m ,为了安全,摩托车在最高点与落地点的垂直落差约10 m ,那么,骑手沿跑道飞出时的速度应为多少?(单位是 km/h ,精确到个位)(参考数据:sin12°=0.2079,cos12°=0.9781,t an12°=0.2125)分析:本题的背景是物理中的运动学规律,摩托车离开跑道后的运动轨迹为抛物线,它是由水平方向的匀速直线运动与竖直方向上的上抛运动合成的,它们运行的位移都是时间t 的函数,故应引入时间t ,通过速度v 的矢量分解来寻找解决问题的途径.解: 摩托车飞离跑道后,不考虑空气阻力,其运动轨迹是抛物线,轨迹方程是 x =vt cos12°,y =vt sin12°-21×9.8t 2. 其中v 是摩托车飞离跑道时的速度,t 是飞行时间,x 是水平飞行距离,y 是相对于起始点的垂直高度,将轨迹方程改写为y =-212)12(cos 1v ⋅︒×9.8x 2+t an12°·x ,即y =-5.121922vx +0.2125x . 当x ≈0.0207v 2时,取得y max ≈0.0022v 2.当x =35时,y 落=-6274.327521v +7.4375.∵y max -y 落=10,0.0022v 2+6274.327521v-17.4375=0,解得v ≈19.44 m/s 或v ≈86.88 m/s. 若v ≈86.88 m/s ,则x =156.246 m ,与题目不符,而v ≈19.44 m/s ,符合题意,为所求解.故v ≈19.44 m/s=69.984 km/h ≈70 km/h.答:骑手沿跑道飞出时的速度应为70 km/h.评述:本题直接构造y 是x 的函数解析式很困难,应引入适当的参数(时间t )作媒介,再研究x 与y 是怎样随参数变化而变化的,问题往往就容易解决了.这种辅助变量的引入要具体问题具体分析,以解题的简捷为原则.【例2】 A 、B 、C 是我方三个炮兵阵地,A 在B 正东6 km ,C 在B 正北偏西30°,相距4 km ,P 为敌炮阵地,某时刻A 处发现敌炮阵地的某种信号,由于B 、C 两地比A 距P 地远,因此4 s 后,B 、C 才同时发现这一信号,此信号的传播速度为1 km/s ,A 若炮击P 地,求炮击的方位角.解:如下图,以直线BA 为x 轴,线段BA 的中垂线为y 轴建立坐标系,则B (-3,0)、A (3,0)、C (-5,23).因为|PB |=|PC |,所以点P 在线段BC 的垂直平分线上.因为k BC =-3,BC 中点D (-4,3),所以直线PD 的方程为y -3=31(x +4). ①又|PB |-|PA |=4,故P 在以A 、B 为焦点的双曲线右支上.设P (x ,y ),则双曲线方程为42x -52y =1(x ≥0). ②联立①②,得x =8,y =53, 所以P (8,53).因此k PA =3835 =3. 故炮击的方位角为北偏东30°.。

高三数学(文科)一轮学案【第47-48课时】圆锥曲线的综合应用

高三数学(文科)一轮学案【第47-48课时】圆锥曲线的综合应用

一、复习目标:1、 利用圆锥曲线的几何性质解决实际问题,灵活运用解析几何的常用方法解决问题.2、会处理圆锥曲线内部知识综合以及与向量、数列、三角等其它知识的综合问题。

3、通过问题的解决,理解函数与方程、等价转化、数形结合以及分类讨论等数学思想.二、基础训练:1、已知点),(y x P 是椭圆12422=+y x 上的动点, 21,F F 是左右焦点,则||||21PF PF ⋅的取值范围是_______,21PF F ∠的最大值为_________,21PF PF ⋅的取值范围是_______.2、设圆锥曲线I’的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线I’上存在点P 满足1PF :12F F :2PF = 4:3:2,则曲线I’的离心率等于_________3、若动点(),x y 在曲线()22104x y b b+=>上变化,则22x y +的最大值为 .4、在平面直角坐标系xOy 中,已知ABC ∆顶点(4,0)A -和(4,0)C ,顶点B 在椭圆192522=+y x 上,则sin sin sin A C B+= .5、已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率是63,过椭圆上一点M 作直线MA ,MB 交椭圆于A ,B 两点,且斜率分别为k 1,k 2.若点A ,B 关于原点对称,则k 1·k 2的值为________.6、设12,F F 为双曲线()22440x y a a -=>的两个焦点,点P 在双曲线上, 且满足120PF PF ∙=,122PFPF ∙=,则a 的值为三、例题讲解:1、(1)设AB 是过椭圆x a y ba b 222210+=>>()中心的弦,椭圆的左焦点为F c 10()-,,则△F 1AB 的面积最大为 ;(2)已知双曲线x a y ba b 2222100-=>>(),的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,且||||PF PF 124=,则此双曲线的离心率的最大值是 ;(3)已知A (3,2)、B (-4,0),P 是椭圆x y 222591+=上一点, 则|PA|+|PB|的最大值为2、在平面直角坐标系x Oy 中,抛物线y=x 2上异于坐标原点O 的两不同动点A 、B 满足AO ⊥BO(如图所示).(1) 求证:直线AB 过定点.(2)求ΔAOB 的重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;(3)ΔAOB 的面积是否存在最小值?A3、已知半椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(x ≥0)(焦点为F 0)与半椭圆y 2b 2+x 2c 2=1(x ≤0)(相应椭圆的左右焦点为F 1,F 2)组成的曲线称为“果圆”,其中a 2=b 2+c 2,a >b >c >0.(1)若△F 0F 1F 2是边长为1的等边三角形,求“果圆”的方程;(2)设A 1,A 2为“果圆”在x 轴上的端点,B 1,B 2为“果圆”在y 轴上的端点,若|A 1A 2|>|B 1B 2|,求b a的取值范围.4、某地政府为科技兴市,欲将如图所示的一块不规则的非农业用地规划成一个矩形高科技工业园区.已知,AB BC OA ⊥∥BC 且24AB BC AO km ===,曲线段OC 是以点O 为顶点且开口向右的抛物线的一段. (1) 建立适当的坐标系,求曲线段的方程; (2)如果要使矩形的相邻两边分别落在AB 、BC 上,且一个顶点落在OC 上,问如何规划才能使矩形工业园区的用地面积最大?并求出最大的用地面积。

高考数学一轮复习 方法技巧2圆锥曲线的综合应用 课件 理

高考数学一轮复习 方法技巧2圆锥曲线的综合应用 课件 理

【例2】►如图所示,曲线C1:
x2 9

y2 8
=1,曲线C2:y2=4x,过
曲线C1的右焦点F2作一条与x轴不垂直的直线,分别与曲线
C1,C2依次交于B,C,D,E四点.若G为CD的中点、H为BE
的中点,证明||CBDE||··||GHFF22||为定值.
•1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/1/301/30/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2022/1/302022/1/30January 30, 2022 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30
【考情快递】 圆锥曲线中的范围问题是高考中的常见考点,
一般出选择题、填空题.
方法1:曲线几何性质法
解题步 ①由几何性质建立关系式; 骤 ②化简关系式求解.
适用情 况
利用定义求解圆锥曲线的问题.
方法2:判别式法
解题步 骤
适用情 况
①联立曲线方程,消元后求判别式;
②根据判别式大于零、小于零或等于零结合曲 线性质求解.
x2 4

y2 12
=1的左焦点,定点A的坐标

高考数学 第一轮复习 第55课时—圆锥曲线应用(1)

高考数学  第一轮复习 第55课时—圆锥曲线应用(1)

课题一:圆锥曲线的应用(1)一.复习目标:会按条件建立目标函数研究变量的最值问题及变量的取值范围问题,注意运用“数形结合”、“几何法”求某些量的最值.二.知识要点:1.与圆锥曲线有关的参数问题的讨论常用的方法有两种:(1)不等式(组)求解法:利用题意结合图形列出所讨论的参数适合的不等式(组),通过解不等式(组)得出参数的变化范围;(2)函数值域求解法:把所讨论的参数作为一个函数,通过讨论函数的值域来求参数的变化范围.2.圆锥曲线中最值的两种求法:(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法;(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值.三.课前预习:1.点P 是双曲线221412x y -=上的一点,1F 、2F 分别是双曲线的左、右两焦点,1290F PF ∠=,则12||||PF PF ⋅等于 ( D )()A 48 ()B 32 ()C 16 ()D 242.双曲线221x y -=的左焦点为F ,P 为双曲线在第三象限内的任一点,则直线PF 的斜率的取值范围是 ( B )()A 0k ≤或1k > ()B 0k <或1k > ()C 1k ≤-或1k ≥ ()D 1k <-或1k >3.椭圆2214x y +=的短轴为12B B ,点M 是椭圆上除12,B B 外的任意一点,直线12,MB MB 在x 轴上的截距分别为12,x x ,则12x x ⋅= 4 .4.已知椭圆长轴、短轴及焦距之和为8,则长半轴长的最小值是1).5.已知,,a b c 分别是双曲线的实半轴、虚半轴和半焦距,若方程20ax bx c ++=无实数根,则此双曲线的离心率e 的取值范围是(1,2+. 四.例题分析:例1.过抛物线24y x =(0)a >的焦点F ,作相互垂直的两条焦点弦AB 和CD ,求||||AB CD +的最小值.解:抛物线的焦点F 坐标为(,0)a ,设直线AB 方程为()y k x a =-,则CD 方程为1()y x a k=--,分别代入24y x =得: 22222(24)0k x ak a x k a -++=及2222211(24)0a x a a x k k k-++=, ∵22||22A B a AB x x p a a k=++=++,2||242C D CD x x p a ak a =++=++,∴224||||8416a AB CD a ak a k+=++≥,当且仅当21k =时取等号, 所以,||||AB CD +的最小值为16a .例2.已知椭圆的焦点1(3,0)F -、2(3,0)F ,且与直线90x y -+=有公共点,求其中长轴最短的椭圆方程.解:(法一)设椭圆方程为222219x y a a +=-(29a >), 由22221990x y a a x y ⎧+=⎪-⎨⎪-+=⎩得22224(29)18900a x a x a a -++-=,由题意,a 有解,∴22224(18)4(29)(90)0a a a a ∆=---≥,∴42544050a a -+≥,∴245a ≥或29a ≤(舍), ∴2min 45a =,此时椭圆方程是2214536x y +=. (法二)先求点1(3,0)F -关于直线90x y -+=的对称点(9,6)F -,直线2FF 与椭圆的交点为M,则12222||||||||||a MF MF MF MF FF =+=+≥=∴min a =2214536x y +=. 小结:本题可以从代数、几何等途径寻求解决,通过不同角度的分析和处理,拓宽思路. 例3.直线1y kx =+与双曲线221x y -=的左支交于,A B 两点,直线l 经过点(2,0)-及AB 中点,求直线l 在y 轴上截距b 的取值范围.解:由2211y kx x y =+⎧⎨-=⎩得22(1)220k x kx ---=,设11(,)A x y 、22(,)B x y ,则221212248(1)00200110201k k k x x k k x x k⎧⎪+->∆>⎧⎪⎪⎪+<⇒<⇒<<⎨⎨-⎪⎪⋅>⎩-⎪>⎪-⎩,AB 中点为221(,)11k k k --, ∴l 方程为2222x y k k +=-++,令0x =, 得2222117222()48b k k k ==-++--+,∵1k <<211722()148k <--+<, 所以,b的范围是(,2(2,)-∞-+∞.小结:用k 表示b 的过程即是建立目标函数的过程,本题要注意k 的取值范围.五.课后作业:1.AB 为过椭圆22221x y a b+=(0)a b >>中心的弦,(,0)F c 是椭圆的右焦点,则ABF ∆面积的最大值是( ) ()A bc()B ac ()C ab ()D 2b 2.若抛物线2y x m =+与椭圆2212x y +=有四个不同的交点,则m 的取值范围是( ) ()A 2m >- ()B 178m >- ()C 21m -<<- ()D 1718m -<<- 3.椭圆中,a c 是关于x 的方程2230x ax ac -+=中的参数,已知该方程无解,则其离心率的取值范围为 . 4.已知(,)P x y 是椭圆22221x y a b+=(0)a b >>上的动点,12,F F 是焦点,则12||||PF PF ⋅的取值范围是 .5.抛物线24y x =上的点P 到直线l :20x y ++=的距离最小,则点P 坐标是 .6.由椭圆22221x y a b+=(0)a b >>的顶点(0,)B b -引弦BP ,求BP 长的最大值.7.过点(2,4)A --且斜率为1的直线l 交抛物线22y px =(0)p >于,B C 两点,若||AB 、 ||BC 、||CA 成等比数列,求抛物线方程.8.已知椭圆的两个焦点分别是12(0,F F -,离心率3e =, (1)求椭圆的方程;(2)一条不与坐标轴平行的直线l 与椭圆交于不同的两点,M N ,且线段MN 中点的横坐标为12-,求直线l 的倾斜角的范围.。

【3年高考2年模拟】2016届人教版新课标高三数学(文)一轮复习课件§9.8圆锥曲线的综合问题

【3年高考2年模拟】2016届人教版新课标高三数学(文)一轮复习课件§9.8圆锥曲线的综合问题

,
a 2

,代入椭圆方程得a2=3b2,则c2=2b2,则 ac22 = 23 ,故e=
6 . 3
典例题组
最值与范围问题
典例1 (2014北京,19,14分)已知椭圆C:x2+2y2=4.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设O为原点.若点A在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长
度的最小值.
解析
(1)由题意,知椭圆C的标准方程为x 2 +y 2 =1.
42
所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2.
因此a=2,c= 2 .
故椭圆C的离心率e=c = 2 . a2
(2)设点A,B的坐标分别为(t,2),(x0,y0),其中x0≠0.
因为OA⊥OB,所以 OA·O B =0,即tx0+2y0=0,解得t=- 2xy00 .
∴符合条件的直线有3条.
2.已知双曲x2- y32 =1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则
PA1 · PF2 的最小值为 ( )
A.-2 B.- 81 C.1 D.0
16
答案 A 设点P(x,y),其中x≥1.依题意得A1(-1,0),F2(2,0),由双曲线方程
得y2=3(x2-1). PA1 · PF2 =(-1-x,-y)·(2-x,-y)=(x+1)(x-2)+y2=x2+y2-x-2=x2+3(x2-1)-x-2
=4x2-x-5=4
x

1 8
2
- 1861 ,其中x≥1.因此,当x=1时, PA1
· PF2
取得最小值-2.
3.已知椭圆 2x52 + 1y62 =1的焦点是F1,F2,如果椭圆上一点P满足PF1⊥PF2,则下

新教材新高考一轮复习人教B版 高考大题强化练 圆锥曲线的综合应用 作业

新教材新高考一轮复习人教B版 高考大题强化练 圆锥曲线的综合应用 作业

高考大题强化练 圆锥曲线的综合应用1.已知P ⎝⎛⎭⎫23,263是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与抛物线E :y 2=2px (p >0)的一个公共点,且椭圆与抛物线具有一个相同的焦点F .(1)求椭圆C 及抛物线E 的方程;(2)设过点F 且互相垂直的两动直线分别为l 1,l 2,l 1与椭圆C 交于A ,B 两点,l 2与抛物线E 交于C ,D 两点,求四边形ACBD 面积的最小值.解:(1)∵P ⎝⎛⎭⎫23,263是抛物线E :y 2=2px (p >0)上一点∴p =2,即抛物线E 的方程为y 2=4x , ∴F (1,0),∴a 2-b 2=1.①又P ⎝⎛⎭⎫23,263在椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1上,∴49a 2+83b 2=1.② 由①②,可得b 2=3或b 2=-89(舍去),∴a 2=4,∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可知直线l 1的斜率存在,设直线l 1的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),D (x 4,y 4).①当k =0时,AB =4,直线l 2的方程为x =1,则CD =4, 故S 四边形ACBD =12·AB ·CD =8.②当k ≠0时,直线l 2的方程为y =-1k(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1,消去y ,整理得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.∴x 1+x 2=8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2. 由弦长公式知AB =1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=12(k 2+1)4k 2+3.同理可得CD =4(k 2+1).∴S 四边形ACBD =12·AB ·CD =12·12(k 2+1)4k 2+3·4(k 2+1)=24(k 2+1)24k 2+3.令t =k 2+1,t ∈(1,+∞),则S 四边形ACBD =24t 24t -1=244t -1t 2=24-⎝⎛⎭⎫1t -22+4,当t ∈(1,+∞)时,1t ∈(0,1),∴-⎝⎛⎭⎫1t -22+4<3,∴S 四边形ACBD >243=8. 综上可知,四边形ACBD 面积的最小值为8.2.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)左、右焦点分别为F 1,F 2,且离心率e =63.(1)设E 是直线y =x +2与椭圆的一个交点,求|EF 1|+|EF 2|取得最小值时椭圆的方程. (2)已知N (0,1),是否存在斜率为k 的直线l 与(1)中的椭圆交于不同的两点A ,B ,使得点N 在线段AB 的垂直平分线上?若存在,求出直线l 在y 轴上截距的范围;若不存在,说明理由.解:(1)因为e =63,所以b 2a 2=13,椭圆的方程可化为x 23b 2+y 2b2=1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +2,x 23b 2+y 2b 2=1,消去y 并整理,得4x 2+12x +12-3b 2=0.由Δ=122-16(12-3b 2)≥0,解得b 2≥1,即b ≥1, 所以|EF 1|+|EF 2|=2a =23b ≥23,当且仅当b =1时,|EF 1|+|EF 2|取得最小值23, 此时椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)设直线l 在y 轴上的截距为t ,则直线l 的方程为y =kx +t ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +t ,x 23+y 2=1,消去y 并整理,得(1+3k 2)x 2+6ktx +3t 2-3=0. 因为直线l 与椭圆交于不同的两点,所以Δ=(6kt )2-12(t 2-1)(1+3k 2)>0,即t 2<1+3k 2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M ,则x 1+x 2=-6kt 1+3k 2,x 1x 2=3t 2-31+3k 2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2t =2t 1+3k 2,所以AB 的中点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3kt 1+3k 2,t 1+3k 2. 所以当k ≠0时,t1+3k 2-1-3kt1+3k 2=-1k ,化简得1+3k 2=-2t ,代入t 2<1+3k 2,得-2<t <0, 又-2t =1+3k 2>1,则t <-12,所以-2<t <-12.当k =0时,-1<t <1.综上可知,k ≠0时,直线l 在y 轴上截距的范围为⎝⎛⎭⎫-2,-12;k =0时,直线l 在y 轴上截距的范围为(-1,1).3.已知直线l 1:4x -3y +6=0与直线l 2:x =-p2(p >0).若抛物线C :y 2=2px 上的点到直线l 1与直线l 2的距离之和的最小值为2.(1)求抛物线C 的方程.(2)若以抛物线上任意一点M 为切点,作直线l 与直线l 2交于点N ,试问在x 轴上是否存在定点Q ,使点Q 在以MN 为直径的圆上?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)当直线l 1与抛物线无公共点时,由抛物线的定义知,l 2为抛物线的准线,抛物线的焦点F 的坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0.由抛物线的定义知,抛物线上的点到直线l 2的距离等于该点到焦点F 的距离, 所以抛物线上的点到直线l 1与直线l 2的距离之和的最小值可转化为焦点F 到直线l 1的距离,所以2=|2p +6|5,解得p =2(负值舍去).当直线l 1与抛物线有公共点时,由⎩⎪⎨⎪⎧4x -3y +6=0,y 2=2px ,消去x ,得关于y 的方程2y 2-3py+6p =0,由Δ=9p 2-48p ≥0且p >0,得p ≥163,此时抛物线上的点到直线l 2的最小距离p 2≥83>2,不满足题意.所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)在x 轴上存在定点Q ,使点Q 在以MN 为直径的圆上.理由如下: 设M (x 0,y 0),则x 0=14y 20.由题意知直线l 的斜率存在,设为k ,易知k ≠0,所以直线l 的方程为y -y 0=k (x -x 0),代入y 2=4x ,消去x ,整理得ky 2-4y +4y 0-ky 20=0.由Δ=16-4k (4y 0-ky 20)=0,得k =2y 0, 所以直线l 的方程为y -y 0=2y 0(x -x 0).令x =-1,由y 20=4x 0,得N ⎝⎛⎭⎪⎫-1,y 20-42y 0.假设存在点Q (x 1,0)满足题意,连接QM ,QN , 则QM →=(x 0-x 1,y 0),QN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-x 1,y 20-42y 0,由题意知QM →·QN →=0,即(x 0-x 1)(-1-x 1)+y 20-42=0①.把y 20=4x 0代入①,得(1-x 1)x 0+x 21+x 1-2=0②.因为②对任意的x 0恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-x 1=0,x 21+x 1-2=0,解得x 1=1.故在x 轴上存在定点Q (1,0),使点Q 在以MN 为直径的圆上.4.如图,已知A ,B ,C 为椭圆E :x 22+y 2=1上三个不同的点,O 为坐标原点,且O为△ABC 的重心.(1)如果直线AB ,OC 的斜率都存在,求证:k AB ·k OC 为定值;(2)试判断△ABC 的面积是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,请说明理由. 解:(1)设直线AB :y =kx +m ,代入x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4kmx +2(m 2-1)=0.由Δ=16m 2k 2-8(1+2k 2)(m 2-1)>0,得m 2<1+2k 2, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-4km2k 2+1,x 1x 2=2(m 2-1)2k 2+1,设线段AB 的中点为D ,连接OD ,则D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2km 2k 2+1,m 2k 2+1,k OD =m2k 2+1-2km2k 2+1=-12k , 因为O 为△ABC 的重心,∴C 、O 、D 三点共线. 所以k AB ·k OC =k AB ·k OD =k ×⎝⎛⎭⎫-12k =-12,为定值. (2)设C (x 3,y 3),当直线AB 的斜率存在时,由(1)知 x 3=-(x 1+x 2)=4km2k 2+1,y 3=-(y 1+y 2)=-2m 2k 2+1,代入x 22+y 2=1得1+2k 2=4m 2,又|AB |=1+k 2|x 1-x 2|,原点O 到直线AB 的距离d =|m |1+k 2,连接OA ,OB ,所以S △OAB =12|AB |·d=12|m | ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+2k 22-4·2(m 2-1)1+2k 2=2|m |1+2k 2·1+2k 2-m 2=2|m |4m 2·3m 2=64,所以S △ABC =3S △OAB =364(定值).当直线AB 的斜率不存在时,因为O 为△ABC 的重心,所以C 为椭圆的左、右顶点,不妨设C 为椭圆的左顶点,则C (-2,0),x 1+x 2=-x 3=2,x 1=x 2=22, 可取A ⎝⎛⎭⎫22,32,B ⎝⎛⎭⎫22,-32,则 S △ABC =12×3×322=364.综上,△ABC 的面积为定值,定值为364.。

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2016年蚌埠市高考一轮复习圆锥曲线的综合应用【高考再现】热点一 轨迹问题1. (2012年高考江西卷理科20) (本题满分13分)已知三点O (0,0),A (-2,1),B (2,1),曲线C 上任意一点M (x ,y )满足()2MA MB OM OA OB +=⋅++ .(1) 求曲线C 的方程;(2)动点Q (x 0,y 0)(-2<x 0<2)在曲线C 上,曲线C 在点Q 处的切线为l 向:是否存在定点P (0,t )(t <0),使得l 与PA ,PB 都不相交,交点分别为D ,E ,且△QAB 与△PDE 的面积之比是常数?若存在,求t 的值。

若不存在,说明理由。

2.(2012年高考四川卷理科21) (本小题满分12分) 如图,动点M 到两定点(1,0)A -、(2,0)B 构成MAB ∆,且2MBA MAB ∠=∠,设动点M 的轨迹为C 。

(Ⅰ)求轨迹C 的方程;(Ⅱ)设直线2y x m =-+与y 轴交于点P ,与轨迹C 相交于点Q R 、,且||||PQ PR <,求||||PR PQ 的取值范围.【方法总结】求轨迹方程的常用方法(1)直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y)=0;(2)待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程——先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数;(3)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;(4)代入转移法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的变化而变化,并且Q(x0,y0)又在某已知曲线上,则可先用x,y的代数式表示x0,y0,再将x0,y0代入已知曲线得要求的轨迹方程;热点二范围问题3.(2012年高考天津卷理科19)(本小题满分14分)设椭圆2222+=1x ya b(>>0)a b的左、右顶点分别为,A B,点P在椭圆上且异于,A B两点,O为坐标原点.(Ⅰ)若直线AP与BP的斜率之积为12,求椭圆的离心率;(Ⅱ)若||=||AP OA ,证明:直线OP 的斜率k 满足|k .4.(2012年高考山东卷理科21)(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy 中,F 是抛物线2:2C x py =(0)p >的焦点,M 是抛物线C 上位于第一象限内的任意一点,过,,M F O 三点的圆的圆心为Q ,点Q 到抛物线C 的准线 的距离为34. (Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)是否存在点M ,使得直线MQ 与抛物线C 相切于点?M 若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由;(Ⅲ)若点M 1:4l y kx =+与抛物线C 有两个不同的交点,A B ,l 与圆Q 有两个不同的交点,D E ,求当122k ≤≤时,22||||AB DE +的最小值.5.(2012年高考浙江卷理科21) (本小题满分15分)如图,椭圆C :2222+1x y a b=(a >b >0)的离心率为12,其左焦点到点P (2,1)O 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,且线段AB 被直线OP 平分.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ) 求∆ABP 的面积取最大时直线l 的方程.6.(2012年高考北京卷理科19)(本小题共14分)已知曲线()()()22:528C m x m y m -+-=∈R .(1)若曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆,求m 的取值范围;m=,曲线C与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上方),直线(2)设4=+与y kx4y=与直线BM交于点G,求证:A,G,曲线C交于不同的两点M,N,直线1N三点共线.【方法总结】解决圆锥曲线的最值与范围问题常见的解法有两种:几何法和代数法.若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法.若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,这就是代数法.热点三定值问题7.(2012年高考湖南卷理科21)(本小题满分13分)[www.z%zstep.co*~&m^]在直角坐标系xOy中,曲线C1的点均在C2:(x-5)2+y2=9外,且对C1上任意一点M,M到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠±3)为圆C2外一点,过P作圆C2的两条切线,分别与曲线C1相交于点A,B和C,D.证明:当P在直线x=﹣4上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值.8.(2012年高考辽宁卷理科20) (本小题满分12分)如图,椭圆()22022:+=1>b>0,a,b x y C aa b为常数,动圆222111:+=,<<C x y t b t a .点12,A A 分别为0C 的左、右顶点,1C 与0C 相交于,,,A B C D 四点(1)求直线1AA 与直线2A B 交点M 的轨迹方程;(2)设动圆22222:+=C x y t 与0C 相交于',',','A B C D 四点,其中2<<b t a ,12t t ≠.若矩形ABCD 与矩形''''A B C D 的面积相等,证明:2212+t t 为定值9.(2012年高考福建卷理科19)(本小题满分13分) 如图,椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x E 的左焦点为1F ,右焦点为2F ,离心率21=e 。

过1F 的直线交椭圆于B A ,两点,且2ABF ∆的周长为8。

(Ⅰ)求椭圆E 的方程。

(Ⅱ)设动直线m kx y l +=:与椭圆E 有且只有一个公共点P ,且与直线4=x 相交于点Q 。

试探究:在坐标平面内是否存在定点M ,使得以PQ 为直径的圆恒过点M ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由。

10.(2012年高考江苏卷19) (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1(0)F c -,,2(0)F c ,.已知(1)e ,和e ⎛ ⎝都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心率.(1)求椭圆的离心率;(2)设A ,B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线1AF与直线2BF 平行,2AF 与1BF 交于点P .(i )若12AF BF -=1AF 的斜率; (ii )求证:12PF PF +是定值.【方法总结】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.定点的探索与证明问题(1)探索直线过定点时,可设出直线方程为y=kx+b,然后利用条件建立b、k等量关系进行消元,借助于直线系的思想找出定点.(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.热点四存在性问题11.(2012年高考湖北卷理科21)(本小题满分13分)设A是单位圆x2+y2=1上的任意一点,i是过点A与x轴垂直的直线,D是直线i与x轴的交点,点M在直线l上,且满足丨DM丨=m丨DA丨(m>0,且m≠1)。

当点A在圆上运动时,记点M 的轨迹为曲线C。

(I)求曲线C的方程,判断曲线C为何种圆锥曲线,并求焦点坐标;(Ⅱ)过原点且斜率为k的直线交曲线C于P、Q两点,其中P在第一象限,它在y轴上的射影为点N,直线QN交曲线C于另一点H,是否存在m,使得对任意的k>0,都有PQ⊥PH?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由。

12. (2012年高考广东卷理科20)(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:22221(0)x y a b a b +=>>的离心率,且椭圆C 上的点到Q (0,2)的距离的最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)在椭圆C 上,是否存在点M (m,n )使得直线l :mx+ny=1与圆O :x 2+y 2=1相交于不同的两点A 、B ,且△OAB 的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及相对应的△OAB 的面积;若不存在,请说明理由。

【考点剖析】一.明确要求能解决直线与椭圆、抛物线的位置关系等问题.二.命题方向1.直线与圆锥曲线的位置关系、弦长问题、中点弦、最值范围、定点定值的探索与证明是命题的热点.2.题型以解答题为主,注重数学思想与方法的考查.难度较大.三.规律总结一种方法点差法:在求解圆锥曲线并且题目中交代直线与圆锥曲线相交和被截的线段的中点坐标时,设出直线和圆锥曲线的两个交点坐标,代入圆锥曲线的方程并作差,从而求出直线的斜率,然后利用中点求出直线方程.“点差法”的常见题型有:求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性,即要考虑判别式Δ是否为正数.一条规律“联立方程求交点,根与系数的关系求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘”. 【基础练习】2.已知以F 1(-2,0),F 2(2,0)为焦点的椭圆与直线x +3y +4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( ).A .3 2B .2 6C .27D .4 24.(2011·泉州模拟)y =kx +2与y 2=8x 有且仅有一个公共点,则k 的取值为________.【名校模拟】 一.基础扎实1.(2012年大连沈阳联合考试第二次模拟试题理)已知1F 、2F 分别为椭圆C :22143x y +=的左、右焦点,点P 为椭圆C 上的动点,则12PF F △ 的重心G 的轨迹方程为( )A .221(0)3627x y y +=≠B .2241(0)9x y y +=≠C .22931(0)4x y y +=≠D .2241(0)3y x y +=≠二.能力拔高3.(浙江省2012届重点中学协作体高三第二学期高考仿真试题理)已知点(3,0)M -,(3,0)N ,(1,0)B ,动圆C 与直线MN 切于点B ,过M 、N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则P 点的轨迹方程为A .221(1)8y x x -=> B .221(1)8y x x -=<-C .()01822>=+x y x D .221(1)10y x x -=>5.(北京市朝阳区2012届高三年级第二次综合练习理)(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy 中,已知点(A ,B ,E 为动点,且直线EA 与直线EB 的斜率之积为12-. (Ⅰ)求动点E 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设过点(1,0)F 的直线l 与曲线C 相交于不同的两点M ,N .若点P 在y 轴上,且<满足PM PN =,求点P 的纵坐标的取值范围.7. (2012北京海淀区高三年级第二学期期末练习理)(本小题满分13分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为(1,0)F ,且点(-在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)已知动直线l 过点F ,且与椭圆C 交于A ,B 两点.试问x 轴上是否存在定点Q ,使得716QA QB ⋅=- 恒成立?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.9.(北京市西城区2012届高三下学期二模试卷理)(本小题满分13分)已知抛物线24y x =的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点.(Ⅰ)若2AF FB =,求直线AB 的斜率;(Ⅱ)设点M 在线段AB 上运动,原点O 关于点M 的对称点为C ,求四边形OACB 面积的最小值.10. (北京市西城区2012届高三下学期二模试卷文)(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为36,且经过点31(,)22.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点(0,2)P 的直线交椭圆C 于A ,B 两点,求△AOB (O 为原点)面积的最大值.12. (2012届高三年级第二次综合练习文)(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,点M 到两点1(1,0)F -,2(1,0)F 的距离之和为,设点E 的轨迹为曲线C .(Ⅰ)写出曲线C 的方程;(Ⅱ)设过点2(1,0)F 的斜率为k (0k ≠)的直线l 与曲线C 交于不同的两点M ,N ,点P 在y 轴上,且PM PN =,求点P 纵坐标的取值范围.14. (东城区普通高中示范校高三综合练习(二) (文)) (本小题满分14分)已知椭圆2222:1x y C a b+=(0)a b >>的左、右焦点分别为21,F F ,.以原点为圆心,椭圆的短轴长为直径的圆与直线0x y -+=相切.(Ⅰ) 求椭圆C 的方程;(Ⅱ) 如图,若斜率为)0(≠k k 的直线l 与x 轴、椭圆C 顺次相交于点,,A M N (A 点在椭圆右顶点的右侧),且A MF F NF 212∠=∠.(ⅰ)求证:直线l 过定点(2,0); (ⅱ)求斜率k 的取值范围.16. (2012年长春市高中毕业班第二次调研测试文)(本小题满分12分)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>过定点3(1,)2,以其四个顶点为顶点的四边形的面积等于以其两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形面积的2倍.⑴求此椭圆的方程;⑵若直线10x y ++=与椭圆交于A ,B 两点,x 轴上一点(,0)P m ,使得APB ∠为锐角,求实数m 的取值范围.18. (2012年石家庄市高中毕业班第一次模拟考试理)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知定点A(-2,0)、B(2,0),M 是动点,且直线MA 与直线MB 的斜率之积为,设动点M 的轨迹为曲线C.(I)求曲线C 的方程;(II )过定点T(-1,0)的动直线L 与曲线C 交于P,Q 两点,是否存在定点S(s ,0),使得为定值,若存在求出S 的值;若不存在请说明理由.18.(河北唐山市2012届高三第三次模拟文)(本小题满分12分)抛物线2:C y x =在点P 处的切线l 分别交x 轴、y 轴于不同的两点A 、B ,12AM MB =。

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