2020年高中数学10 圆锥曲线大题解题模板(原卷版)
高中数学圆锥曲线解题的十个大招(适用于2020高考)
1高中数学圆锥曲线解题的十个大招招式一:弦的垂直平分线问题例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ∆是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。
设直线:(1)l y k x =+,0k ≠,11(,)A x y ,22(,)B x y 。
由2(1)y k x y x=+⎧⎨=⎩消y 整理,得2222(21)0k x k x k +-+= ① 由直线和抛物线交于两点,得2242(21)4410k k k ∆=--=-+> 即2104k <<② 由韦达定理,得:212221,k x x k -+=-121x x =。
则线段AB 的中点为22211(,)22k k k--。
线段的垂直平分线方程为:221112()22k y x k k k --=--令y=0,得021122x k =-,则211(,0)22E k - ABE ∆为正三角形,∴211(,0)22E k -到直线AB 的距离d 32。
221212()()AB x x y y =-+-222141k k k -=+212k d k+=222314112k k k k -++=39k =053x =。
【涉及到弦的垂直平分线问题】2这种问题主要是需要用到弦AB 的垂直平分线L 的方程,往往是利用点差或者韦达定理........产生弦AB 的中点坐标M ,结合弦AB 与它的垂直平分线L 的斜率互为负倒数,写出弦的垂直平分线L 的方程,然后解决相关问题,比如:求L 在x 轴y 轴上的截距的取值范围,求L 过某定点等等。
有时候题目的条件比较隐蔽,要分析后才能判定是有关弦AB 的中点问题,比如:弦与某定点D 构成以D 为顶点的等腰三角形(即D 在AB 的垂直平分线上)、曲线上存在两点AB 关于直线m 对称等等。
2020高考—圆锥曲线(解答+答案)
2020年高考——圆锥曲线1.(20全国Ⅰ文21)(12分)已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.2.(20全国Ⅰ理20)(12分)已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.3.(20全国Ⅱ文19)(12 分)已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.4.(20全国Ⅱ理19)(12分)已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.5.(20全国Ⅲ文21)(12分)已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.6.(20全国Ⅲ理20)(12分)已知椭圆222:1(05)25x y C m m+=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.7.(20新高考Ⅰ22)(12分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.8.(20天津18)(本小题满分15分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程.9.(20浙江21)(本题满分15分)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于点M (B ,M 不同于A ). (Ⅰ)若116p =,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.10.(20江苏18)(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求12AF F △的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记OAB △与MAB △的面积分别为S 1,S 2,若213S S =,求点M 的坐标.11.(20北京20)(本小题15分)已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程:(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q .求||||PB BQ 的值.参考答案:1.解:(1)由题设得(,0),(,0),(0,1)A a B a G -.则(,1)AG a =,(,1)GB a =-.由8AG GB ⋅=得218a -=,即3a =.所以E 的方程为2219x y +=.(2)设1122(,),(,),(6,)C x y D x y P t .若0t ≠,设直线CD 的方程为x my n =+,由题意可知33n -<<. 由于直线PA 的方程为(3)9t y x =+,所以11(3)9ty x =+.直线PB 的方程为(3)3t y x =-,所以22(3)3ty x =-.可得12213(3)(3)y x y x -=+.由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得121227(3)(3)y y x x =-++, 即221212(27)(3)()(3)0m y y m n y y n ++++++=.①将x my n =+代入2219xy +=得222(9)290m y mny n +++-=.所以212122229,99mn n y y y y m m -+=-=-++. 代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0m n m n mn n m +--++++=. 解得3n =-(舍去),32n =. 故直线CD 的方程为32x my =+,即直线CD 过定点3(,0)2. 若0t =,则直线CD 的方程为0y =,过点3(,0)2.综上,直线CD 过定点3(,0)2.2.解:(1)由题设得A (–a ,0),B (a ,0),G (0,1).则(,1)AG a =,GB =(a ,–1).由AG GB ⋅=8得a 2–1=8,即a =3.所以E 的方程为29x +y 2=1.(2)设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),P (6,t ).若t ≠0,设直线CD 的方程为x =my +n ,由题意可知–3<n <3. 由于直线PA 的方程为y =9t (x +3),所以y 1=9t (x 1+3).直线PB 的方程为y =3t (x –3),所以y 2=3t(x 2–3).可得3y 1(x 2–3)=y 2(x 1+3).由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得121227(3)(3)y y x x =-++, 即221212(27)(3)()(3)0.m y y m n y y n ++++++=①将x my n =+代入2219xy +=得222(9)290.m y mny n +++-=所以12229mn y y m +=-+,212299n y y m -=+.代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0.m n m n mn n m +--++++= 解得n =–3(含去),n =32.故直线CD 的方程为3=2x my +,即直线CD 过定点(32,0). 若t =0,则直线CD 的方程为y =0,过点(32,0).综上,直线CD 过定点(32,0).3.解:(1)由已知可设2C 的方程为24y cx =,其中c =不妨设,A C 在第一象限,由题设得,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a -;,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322()c c a a ⨯=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c+=,所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c -,),(0,),2C 的准线为x c =-. 由已知得312c c c c +++=,即2c =.所以1C 的标准方程为2211612x y +=,2C 的标准方程为28y x =.4.解:(1)由已知可设2C 的方程为24y cx =,其中c =不妨设,A C 在第一象限,由题设得,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a -;,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322()c c a a ⨯=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c+=,设00(,)M x y ,则220022143x y c c +=,2004y cx =,故20024143x x c c+=.①由于2C 的准线为x c =-,所以0||MF x c =+,而||5MF =,故05x c =-,代入①得22(5)4(5)143c c c c --+=,即2230c c --=,解得1c =-(舍去),3c =. 所以1C 的标准方程为2213627x y +=,2C 的标准方程为212y x =.5.解:(1)由题设可得54=,得22516m =,所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >, 由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =, 因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ 11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ,故11APQ △的面积为1522=. 22||PQ =22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q的距离为26,故22AP Q △的面积为152262⨯=. 综上,APQ △的面积为52.6.解:(1)由题设可得54=,得22516m =, 所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >,由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =, 因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ 11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ 的距离为2,故11APQ △的面积为1522=.22||PQ =22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q故22AP Q △的面积为1522=. 综上,APQ △的面积为52.7.解:(1)由题设得22411a b +=,22212a b a -=,解得26a =,23b =. 所以C 的方程为22163x y +=. (2)设11(,)M x y ,22(,)N x y .若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y kx m =+,代入22163x y +=得222(12)4260k x kmx m +++-=. 于是2121222426,1212km m x x x x k k -+=-=++.①由AM AN ⊥知0AM AN ⋅=,故1212(2)(2)(1)(1)0x x y y --+--=, 可得221212(1)(2)()(1)40k x x km k x x m ++--++-+=.将①代入上式可得22222264(1)(2)(1)401212m kmk km k m k k-+---+-+=++.整理得(231)(21)0k m k m +++-=.因为(2,1)A 不在直线MN 上,所以210k m +-≠,故2310k m ++=,1k ≠.于是MN 的方程为21()(1)33y k x k =--≠. 所以直线MN 过点21(,)33P -. 若直线MN 与x 轴垂直,可得11(,)N x y -.由0AM AN ⋅=得1111(2)(2)(1)(1)0x x y y --+---=. 又2211163x y +=,可得2113840x x -+=.解得12x =(舍去),123x =. 此时直线MN 过点21(,)33P -. 令Q 为AP 的中点,即41(,)33Q . 若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt ADP △的斜边,故1||||2DQ AP ==. 若D 与P 重合,则1||||2DQ AP =. 综上,存在点41(,)33Q ,使得||DQ 为定值.8.(Ⅰ)解:由已知可得3b =.记半焦距为c ,由||||OF OA =可得3c b ==.又由222a b c =+,可得218a =.所以,椭圆的方程为221189x y +=. (Ⅱ)解:因为直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以AB CP ⊥.依题意,直线AB 和直线CP 的斜率均存在.设直线AB 的方程为3y kx =-.由方程组223,1,189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =,或21221k x k =+.依题意,可得点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为(0,3)-,所以点P 的坐标为2263,2121k k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭.由3OC OF =,得点C 的坐标为(1,0),故直线CP 的斜率为2230216121k k k --+-+,即23261k k -+.又因为AB CP ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =,或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-,或3y x =-.9.(Ⅰ)由116p =得2C 的焦点坐标是1(,0)32. (Ⅱ)由题意可设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,点00(,)A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得222(2)220m y mty t +++-=, 所以点M 的纵坐标22M mt y m =-+. 将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得202(2)p m y m+=, 因此22022(2)p m x m+=. 由220012x y +=得2421224()2()160m m p m m =+++≥,所以当m,t =时,p.10.解:(1)椭圆22:143x y E +=的长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c , 则2224,3,1a b c ===.所以12AF F △的周长为226a c +=.(2)椭圆E 的右准线为4x =.设(,0),(4,)P x Q y ,则(,0),(4,)OP x QP x y ==--,2(4)(2)44,OP QP x x x ⋅=-=--≥-在2x =时取等号.所以OP QP ⋅的最小值为4-.(3)因为椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,212AF F F ⊥, 则123(1,0),(1,0),(1,)2F F A -. 所以直线:3430.AB x y -+= 设(,)M x y ,因为213S S =,所以点M 到直线AB 距离等于点O 到直线AB 距离的3倍. 由此得|343||30403|355x y -+⨯-⨯+=⨯, 则34120x y -+=或3460x y --=. 由2234120,143x y x y -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得2724320x x ++=,此方程无解; 由223460,143x y x y --=⎧⎪⎨+=⎪⎩得271240x x --=,所以2x =或27x =-. 代入直线:3460l x y --=,对应分别得0y =或127y =-. 因此点M 的坐标为(2,0)或212(,)77--.11.。
2020年高考数学真题汇编10 圆锥曲线 理( 解析版)
2020高考真题分类汇编:圆锥曲线一、选择题1.【2020高考真题浙江理8】如图,F 1,F 2分别是双曲线C :22221x y a b-=(a,b >0)的左、右焦点,B 是虚轴的端点,直线F 1B 与C 的两条渐近线分别交于P,Q 两点,线段PQ 的垂直平分线与x 轴交与点M ,若|MF 2|=|F 1F 2|,则C 的离心率是A.33 B 。
6223【答案】B【解析】由题意知直线B F 1的方程为:b x c b y +=,联立方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=0,b y a x b x cb y 得点Q ),(a c bc a c ac --,联立方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++=0,b y a x b x cb y 得点P ),(ac bc a c ac ++-,所以PQ 的中点坐标为),(222b c b c a ,所以PQ 的垂直平分线方程为:)(222bca xbc b c y --=-,令0=y ,得)1(22b a c x +=,所以c ba c 3)1(22=+,所以2222222a cb a -==,即2223c a =,所以26=e 。
故选B2.【2020高考真题新课标理8】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B 两点,43AB =;则C 的实轴长为( )()A 2 ()B 22()C 4 ()D 8【答案】C【解析】设等轴双曲线方程为)0(22>=-m m y x ,抛物线的准线为4-=x ,由34=AB ,则32=A y ,把坐标)32,4(-代入双曲线方程得4121622=-=-=y x m ,所以双曲线方程为422=-y x ,即14422=-y x ,所以2,42==a a ,所以实轴长42=a ,选C. 3.【2020高考真题新课标理4】设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,12PF F ∆是底角为30o 的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12 ()B 23 ()C 34 ()D 45【答案】C【解析】因为12PF F ∆是底角为30o 的等腰三角形,则有PF F F 212=,,因为2130=∠F PF ,所以0260=∠D PF ,0230=∠DPF ,所以21222121F F PF D F ==,即c c c a =⨯=-22123,所以c a 223=,即43=a c ,所以椭圆的离心率为43=e ,选C.4.【2020高考真题四川理8】已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点0(2,)M y 。
(完整版)2020年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练,推荐文档
2y0
2y0
令 x=0,得 yM=-x0-2,从而|BM|=1-yM=1+x0-2.
y0-1 直线 PB 的方程为 y= x0 x+1.
x0
x0
令 y=0,得 xN=-y0-1,从而|AN|=2-xN=2+y0-1.
1 所以四边形 ABNM 的面积 S=2|AN|·|BM|
1 =2
( )2y0 x20+4y20+4x0y0-4x0-8y0+4 2x0y0-2x0-4y0+4
2020 年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练 【题型归纳】
题型一 求曲线的方程
例 1 已知 F1(2, 0) , F2 (2, 0) ,点 P 满足| PF1 | | PF2 | 2 ,记点 P 的轨迹为 E .求轨迹 E 的方程. 【答案】 x2 y2 1
3
【解析】由| PF1 | | PF2 | 2 4 | F1F2 | 可知:点 P 的轨迹 E 是以 F1, F2 为焦点的双曲 线的右支,
x2 y2 例 2 已知椭圆 C:a2+b2=1 过 A(2,0),B(0,1)两点. (1)求椭圆 C 的方程及离心率;
1
(2)设 P 为第三象限内一点且在椭圆 C 上,直线 PA 与 y 轴交于点 M,直线 PB 与 x 轴交于点 N,求证:四边形 ABNM 的面积为定值.
x2
3
【答案】(1) 4 +y2=1,e= 2 (2)2.
1+
=2.
x0-2 = 2x0y0-x0-2y0+2 = x0y0-x0-2y0+2
2
从而四边形 ABNM 的面积为定值.
【易错点】(1).想不到设出 P(x0,y0)后,利用点斜式写出直线 PA,PB 的方 程.不会由直线 PA,PB 的方程求解|BM|,|AN|;
2020年高考文科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练
12020年高考文科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练【题型归纳】题型一 求曲线的方程例1 已知定点()0,3-G ,S 是圆()723:22=+-y x C (C 为圆心)上的动点,SG 的垂直平分线与SC 交于点E ,设点E 的轨迹为M . 求M 的方程. 【答案】见解析【解析】由题意知ES EG =,所以26=+=+EC ES EC EG ,又因为266<=GC .所以点E 的轨迹是以G ,C 为焦点,长轴长为26的椭圆,动点E 的轨迹方程为191822=+y x . 例2 设O 为坐标原点,动点M 在椭圆22:12x C y +=上,过点M 作x 轴的垂线,垂足为N , 点P 满足2NP NM =.求点P 的轨迹方程.【答案】见解析【解析】如图所示,设(),P x y ,(),0N x ,()1,M x y . 由2NP NM =知,1y =,即1y . 又点M 在椭圆2212x y +=上,则有22122x y +=,即222x y +=.例3 如图,矩形ABCD 中, ()()()()2,0,2,0,2,2,2,2A B C D -- 且,AM AD DN DC λλ==,[]0,1,AN λ∈交BM 于点Q .若点Q 的轨迹是曲线P 的一部分,曲线P 关于x 轴、y 轴、原点都对称,求曲线P 的轨迹方程.【答案】Q 的轨迹为第二象限的14椭圆,由对称性可知曲线P 的轨迹方程为2214x y +=. 【解析】设(),Q x y ,由,AM AD DN DC λλ==,求得()()2,2,42,2M N λλ--,∵1,22QA AN QB BM k k k k λλ====-,∴11224QA QB k k λλ⎛⎫⋅=⋅-=- ⎪⎝⎭, ∴1224y y x x ⋅=-+-,整理得()22120,014x y x y +=-≤≤≤≤.可知点Q 的轨迹为第二象限的14椭圆,由对称性可知曲线P 的轨迹方程为2214x y +=. 【易错点】求轨迹问题学生容易忽视范围 【思维点拨】高考中常见的求轨迹方程的方法有:1.直译法与定义法:直译法求轨迹方程:题目给出的条件可以直接得到一个关于动点坐标的关系式,化简; 定义法求轨迹方程:轨迹方程问题中,若能得到与所学过的圆锥曲线定义相符的结论,可以根据相应圆锥曲线的定义求出相关的参数,从而得到方程.2.相关点法:找动点之间的转化关系(平移,伸缩,中点,垂直等),用要求的代替已知轨迹的,代入化简3.参数法:可用联立求得参数方程,消参.注意此种问题通常范围有限制.4.交轨法:联立求交点,变形的轨迹. 题型二 最值(范围)问题例1 已知F 为抛物线C :x y 42=的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A 、B 两点,直线2l 与C 交于D 、E 两点,则DE AB +的最小值为( )A. 16B. 14C. 12D. 10 【答案】A【解析】设()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y D x y E x y ,直线1l 的方程为()11y k x =-,联立方程()214 1y x y k x ==-⎧⎪⎨⎪⎩,得2222111240k x k x x k --+=,∴21122124k x x k --+=- 212124k k +=, 同理直线2l 与抛物线的交点满足:22342224k x x k ++=, 由抛物线定义可知12342AB DE x x x x p +=++++=22122222121224244448816k k k k k k ++++=++≥=, 当且仅当121k k =-=(或1-)时,取等号.【易错点】本题考查抛物线的焦点弦长,利用抛物线的焦点弦长公式,表示出DE AB +,然后利用基本不等3式求最值.对相关流程应有所熟练例2 已知点A (0,2)-,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>F 是椭圆E 的右焦点,直线AF,O 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程. 【答案】见解析【解析】(1)2(c,0)F c c 设,由条件知,222=2, 1.2c a b a c a ==-=又所以 22 1.4x E y +=故的方程为 (2)1122:=2,(,),(,).l x l y kx P x y Q x y ⊥-当轴时不合题意,故设22214x y kx y =-+=将代入得22(14)16120.k x kx +-+=221,2238=16(43)0,441k k k x k ±∆->>=+当即时,12241PQ x k =-=+从而O PQ d OPQ =∆又点到直线的距离所以的面积1=2OPQ S d PQ ∆⋅=244,0,.44OPQ t t t S t t t∆=>==++则44,20.2t t k t +≥==±∆>因为当且仅当,即OPQ ∆所以,当的面积最大时,l的方程为2222y x y x =-=--或. 【思维点拨】 圆锥曲线中的取值范围问题常用的方法有以下几个:(1)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的关键是在两个参数之间建立等量关系; (2)利用基本不等式求出参数的取值范围;(3)利用函数的值域的求法(甚至求导),确定参数的取值范围. 题型三 定点定值与存在性问题例1 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>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 .直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值. 【答案】见解析【解析】 (1)由题意有2a =,22421a b+=,解得28a =,24b =. 所以C 的方程为22184x y +=. (2)设直线l :()00y kx b kb =+≠≠,,()11A x y ,, ()22B x y ,,()M M M x y ,.将 y kx b =+代入22184x y +=得()22221+4280k x kbx b ++-=. 故1222221M x x kb x k +-==+,221M M by kx b k =+=+ . 于是直线OM 的斜率12M OM M y k x k ==-,即12OM k k ⋅=-. 所以直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.【思维点拨】解析几何是高考必考内容之一,在命题时多从考查各种圆锥曲线方程中的基本量关系及运算,在直线与圆锥曲线关系中.一般用方程的思想和函数的观点来解决问题,并会结合中点坐标,方程根与函数关系来求解.5例2 已知抛物线2:4C y x =,点()0,m M 在x 轴的正半轴上,过M 点的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1) 若1=m ,且直线l 的斜率为1,求以AB 为直径的圆的方程; (2) 是否存在定点M ,使得不论直线:l x ky m =+绕点M 如何转动,2211AMBM+恒为定值?【答案】(1)()()223216x y -+-=. (2)存在定点M (2, 0). 【解析】(1)当1=m 时,()0,1M ,此时,点M 为抛物线C 的焦点,直线l 的方程为1-=x y ,设()()1122,,A x y B x y ,,联立24{ 1y xy x ==-,消去y 得, 2610x x -+=,∴126x x +=, 121224y y x x +=+-=,∴圆心坐标为(3, 2). 又1228AB x x =++=,∴圆的半径为4,∴圆的方程为()()223216x y -+-=. (2)由题意可设直线l 的方程为x ky m =+,则直线l 的方程与抛物线2:4C y x =联立, 消去x 得: 2440y ky m --=,则124y y m =-, 124y y k +=,()()22222211221111AMBMx m y x m y +=+-+-+()()()22122222222121211111y y k y k y k y y +=+=+++ ()()()()222121222222221221682111621y y y y k m k mky y k m m k +-++===+++ 对任意k R ∈恒为定值,于是2=m ,此时221114AMBM+=. ∴存在定点()0,2M ,满足题意. 【易错点】定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果(取特殊位置或特殊值),因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.【思维点拨】定点、定值问题通常先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确,则存在;若结论不正确,则不存在.在求解中通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的.【巩固训练】题型一 求曲线的方程1.设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点()0,1B 且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程. 【答案】13422=+y x (0≠y ) 【解析】因为||||AC AD =,AC EB //,故ADC ACD EBD ∠=∠=∠, 所以||||ED EB =,故||||||||||AD ED EA EB EA =+=+.又圆A 的标准方程为16)1(22=++y x ,从而4||=AD ,所以4||||=+EB EA .由题设得)0,1(-A ,)0,1(B ,2||=AB ,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为13422=+y x (0≠y ).2.已知动圆G 过定点()4,0F ,且在y 轴上截得的弦长为8.求动圆G 的圆心点G 的轨迹方程; 【答案】28y x =【解析】设动圆圆心(),G x y ,设圆交y 轴于,M N 两点,连接,GF GM , 则GF GM =,过点G 作GH MN ⊥,则点H 是MN 的中点, 显然()22224,4GM x GF x y =+=-+,于是()222244x y x -+=+,化简整理得28y x =,故的轨迹方程为28y x =.73.已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B ,两点,交C 的准线于P Q ,两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ∥;(2)若PQF △的面积是ABF △的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程. 【答案】(1)见解析; (2)12-=x y .【解析】由题设)0,21(F .设b y l a y l ==:,:21,则0≠ab ,且记过B A ,两点的直线为l ,则l 的方程为0)(2=++-ab y b a x .(1)由于F 在线段AB 上,故01=+ab .记AR 的斜率为1k ,FQ 的斜率为2k ,则222111k b aaba ab a b a a b a k =-=-==--=+-=.所以FQ AR ∥. (2)设l 与x 轴的交点为)0,(1x D , 则1111,2222ABF PQF a b S b a FD b a x S -=-=--=△△. 由题设可得221211b a x a b -=--,所以01=x (舍去),11=x . 设满足条件的AB 的中点为),(y x E . 当AB 与x 轴不垂直时,由DE AB k k =可得)1(12≠-=+x x yb a . 而y b a =+2,所以)1(12≠-=x x y . 当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合.所以,所求轨迹方程为12-=x y .题型二 最值(范围)问题1.已知动点E 到点A ()2,0与点B ()2,0-的直线斜率之积为14-,点E 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程;(2)过点D ()1,0作直线l 与曲线C 交于P , Q 两点,求OP OQ ⋅的最大值.【答案】(1)()22124x y x +=≠±(2)14 【解析】(1)设(),E x y ,则2x ≠±.因为E 到点A ()2,0,与点B ()2,0-的斜率之积为14-,所以122y y x x ⋅=-+-,整理得C 的方程为()22124x y x +=≠±.(2)当l 垂直于轴时,l 的方程为1x =,代入2214x y +=得2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 1,2Q ⎛- ⎝⎭.11,1,224OP OQ ⎛⎫⎛⎫⋅=⋅-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.当l 不垂直于x 轴时,依题意可设()()10y k x k =-≠,代入2214x y +=得 ()2222148440k xk x k +-+-=.因为()216130k ∆=+>,设()11,P x y , ()22,Q x y .则2122814k x x k +=+, 21224414k x x k-=+. ()()21212121211OP OQ x x y y x x k x x ⋅=+=+-- ()()22212121k x x k x x k =+-++21174416k =-+ 14<综上OP OQ ⋅ 14≤,当l 垂直于x 轴时等号成立,故OP OQ ⋅的最大值是14.92.设椭圆()2222:10x y M a b a b +=>>经过点12,,P F F ⎭是椭圆M 的左、右焦点,且12PF F ∆的面积为2. (1)求椭圆M 的方程;(2)设O 为坐标原点,过椭圆M 内的一点()0,t 作斜率为k 的直线l 与椭圆M 交于,A B 两点,直线,OA OB 的斜率分别为12,k k ,若对任意实数k ,存在实数m ,使得12k k mk +=,求实数m 的取值范围.【答案】(1)22143x y +=;(2)[)2,m ∈+∞. 【解析】(1)略(2)设直线l 的方程为y kx t =+,由221{ 43x y y kx t+==+, 得()2223484120k x ktx t +++-=,设()()1122,,,A x y B x y ,则21212228412,3434kt t x x x x k k-+=-=++, ()212121221212122223t x x y y t t kt k k k k k k x x x x x x t ++=+=+++=+=--, 由12k k mk +=对任意k 成立,得22223t m t =--,∴()232m t m-=,又()0,t 在椭圆内部中,∴203t ≤<,∴2m ≥,即[)2,m ∈+∞.题型三 定点定值与存在性问题1.已知12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,离心率为12, ,M N 分别是椭圆的上、下顶点, 22•2MF NF =-. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线y kx m =+与椭圆E 交于相异两点,A B ,且满足直线,MA MB 的斜率之积为14,证明:直线AB 恒过定点,并求定点的坐标.【答案】(1)22143x y +=(2)直线AB恒过定点(0,.【解析】(1)由题知()0,2c F ,()b M ,0,()b N -,0,22222-=-=⋅∴b c NF MF ① 由21==a c e ,得c a 2= ② 又222cb a =- ③ 由①②③联立解得:42=a ,32=b ∴椭圆E 的方程为13422=+y x . (2)证明:由椭圆E 的方程得,上顶点()3,0M , 设()11,y x A ,()22,y x B ,由题意知,01≠x ,02≠x由⎪⎩⎪⎨⎧=++=13422y x mkx y 得:()()034843222=-+++m kmx x k∴221438kkmx x +-=+,()22214334k m x x +-=, 又111133x m kx x y k MA -+=-=,222233x m kx x y k MB -+=-=, 由41=⋅NB MA k k ,得()()2121334x x m kx m kx =-+-+, ()()()()()()0433483414342222=+-+--+--k m km m k k m ,化简得:06332=+-m m 解得:3=m 或32=m ,结合01≠x ,02≠x 知32=m ,11即直线AB 恒过定点()32,0.2.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,ΔOAB 的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:||||AN BM ⋅为定值.【答案】(1) 1422=+y x (2)见解析. 【解析】(1)由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+===,,121,23222c b a ab ac 解得1,2==b a . 所以椭圆C 的方程为1422=+y x . (2)由(1)知,)1,0(),0,2(B A ,设),(00y x P ,则442020=+y x .当00≠x 时,直线PA 的方程为)2(200--=x x y y . 令0=x ,得2200--=x y y M .从而221100-+=-=x y y BM M . 直线PB 的方程为110+-=x x y y . 令0=y ,得100--=y x x N .从而12200-+=-=y x x AN N . 所以221120000-+⋅-+=⋅x y y x BM AN 228844224844400000000000000002020+--+--=+--+--++=y x y x y x y x y x y x y x y x y x 4=.当00=x 时,10-=y ,,2,2==AN BM 所以4=⋅BM AN .综上,BM AN ⋅为定值.3. 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e =C 上的点 到(0,2)Q 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 :1mx ny +=与圆O :221x y += 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.【答案】(1) 2213x y += (2)见解析【解析】(1)由2223c e c a a ==⇒=,所以222213b ac a =-= 设(,)P x y 是椭圆C 上任意一点,则22221x y a b+=,所以222222(1)3y x a a y b =-=-||PQ ===所以,当1y =-时,||PQ 3=,可得a =1,b c ==故椭圆C 的方程为:2213x y += (2)存在点M 满足要求,使OAB ∆得面积最大.假设直线:1l mx ny +=与圆22:1O x y +=相交于不同两点,A B , 则圆心O 到l 的距离1d =<,∴221m n +> ①因为(,)M m n 在椭圆C 上,所以2213m n +=②,由①②得:203m <∵||AB ==所以1||2OABSAB d =⋅=2213m n =-代入上式13得213221213OABmS m m ∆==+⋅,当且仅当22231(0,3]32m m =⇒=∈,∴2231,22m n ==,此时满足要求的点(22M ±±有四个. 此时对应的OAB ∆的面积为12. 4.已知过抛物线()022>=p px y 的焦点F ,斜率为的直线交抛物线于()()()112212,,,A x y B x y x x < 两点,且6AB =.(1)求该抛物线E 的方程;(2)过点F 任意作互相垂直的两条直线12,l l ,分别交曲线E 于点,C D 和,M N .设线段,CD MN 的中点分别为,P Q ,求证:直线PQ 恒过一个定点.【答案】(1)24y x = (2)直线PQ 恒过定点()3,0.【解析】(1)抛物线的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∴直线AB 的方程为:2p y x ⎫=-⎪⎭联立方程组22{ 2y pxp y x =⎫=-⎪⎭,消元得: 22204p x px -+=, ∴212122,4p x x p x x+==∴6AB ===,解得2p =±.∵0p >,∴抛物线E 的方程为:24y x =.(2)设,C D 两点坐标分别为()()1122,,,x y x y ,则点P 的坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭.. 由题意可设直线1l 的方程为()()10y k x k =-≠. 由()24{1y x y k x ==-,得()2222240k x k x k -++=.()24224416160k k k ∆=+-=+>因为直线1l 与曲线E 于,C D 两点,所以()1212122442,2x x y y k x x k k+=++=+-=. 所以点P 的坐标为2221,k k ⎛⎫+⎪⎝⎭. 由题知,直线2l 的斜率为1k-,同理可得点Q 的坐标为()212,2k k +-. 当1k ≠±时,有222112k k +≠+,此时直线PQ 的斜率2222221112PQ kk k k k k k+==-+--. 所以,直线PQ 的方程为()222121k y k x k k+=---,整理得()230yk x k y +--=. 于是,直线PQ 恒过定点()3,0; 当1k=±时,直线PQ 的方程为3x =,也过点()3,0.综上所述,直线PQ 恒过定点()3,0.。
解析几何-2020年高考数学十年真题精解(全国Ⅰ卷) 解析几何(原卷版)
十年高考真题精解解析几何十年树木,百年树人,十年磨一剑。
本专辑按照最新2020年考纲,对近十年高考真题精挑细选,去伪存真,挑选符合最新考纲要求的真题,按照考点/考向同类归纳,难度分层精析,对全国卷Ⅰ具有重要的应试性和导向性。
三观指的观三题(观母题、观平行题、观扇形题),一统指的是统一考点/考向,并对十年真题进行标灰(调整不考或低频考点标灰色)。
(一)2020考纲(二)本节考向题型研究汇总一、考向题型研究一: 圆锥曲线的基础性质(2019新课标I 卷T10理科).已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =││││,1AB BF =││││,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=(2013新课标Ⅰ卷T4理科)已知双曲线C :2222=1x y a b -(a >0,b >0)的离心率为2,则C 的渐近线方程为( ).A .y =14x ±B .y =13x ±C .y =12x ± D .y =±x(2013新课标Ⅰ卷T10理科)已知椭圆E :2222=1x y a b+(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( ).A .22=14536x y +B .22=13627x y +C .22=12718x y + D .22=1189x y +(2015新课标I 卷T14理科)一个圆经过椭圆221164x y +=的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为 .(2014新课标Ⅰ卷T4理科)已知F 为双曲线C :x 2﹣my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A. B. 3 C.m D.3m(2011新课标I 卷T14理科)在平面直角坐标系xoy ,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1F 2在x 轴上,离心率为.过F l 的直线交于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C的方程为.(2012新课标I 卷T10文科)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A 、B 两点,||AB =C 的实轴长为(A (B ) (C )4 (D )8轨迹条件点集:({M ||MF 1+|MF 2|=2a,|F 1F 2|<2a =点集:{M ||MF 1|-|MF 2|. =±2a,|F 2F 2|>2a}.点集{M | |MF |=点M 到直线l 的距离}.图形方程标准方程 (>0) (a>0,b>0) px y 22=参数方程(t 为参数) 范围 ─a x a ,─b y b |x| a ,y R x 0中心原点O (0,0) 原点O (0,0)顶点(a,0), (─a,0), (0,b) ,(0,─b) (a,0), (─a,0) (0,0)对称轴x 轴,y 轴;长轴长2a,短轴长2bx 轴,y 轴;实轴长2a, 虚轴长2b.x 轴焦点 F 1(c,0), F 2(─c,0) F 1(c,0), F 2(─c,0)12222=+b y a x b a >12222=-by a x 为离心角)参数θθθ(sin cos ⎩⎨⎧==b y a x 为离心角)参数θθθ(tan sec ⎩⎨⎧==b y a x ⎩⎨⎧==pt y pt x 222)0,2(p F双曲线:(1)等轴双曲线:双曲线称为等轴双曲线,其渐近线方程为,离心率. (2)共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭双曲线.与互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:. (3)共渐近线的双曲线系方程:的渐近线方程为如果双曲线的渐近线为时,它的双曲线方程可设为. 抛物线:(1)抛物线2y =2px(p>0)的焦点坐标是(2p ,0),准线方程x=-2p,开口向右;抛物线2y =-2px(p>0)的焦点坐标是(-2p ,0),准线方程x=2p ,开口向左;抛物线2x =2py(p>0)的焦点坐标是(0,2p ),准线方程y=-2p,开口向上;抛物线2x =-2py (p>0)的焦点坐标是(0,-2p ),准线方程y=2p,开口向下. (2)抛物线2y =2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离20p x MF +=;抛物线2y =-2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离02x pMF -=(3)设抛物线的标准方程为2y =2px(p>0),则抛物线的焦点到其顶点的距离为2p ,顶点到准线的距离2p ,焦点到准线的距离为p.(4)已知过抛物线2y =2px(p>0)焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,则线段AB 称为焦点弦,设222a y x ±=-x y ±=2=e λ=-2222b y a x λ-=-2222b y a x 02222=-by a x )0(2222≠=-λλb y a x 02222=-b y a x 0=±b y a x )0(2222≠=-λλby a xA(x1,y1),B(x2,y2),则弦长AB =21x x ++p 或α2sin 2pAB =(α为直线AB 的倾斜角),221p y y -=,2,41221p x AF p x x +==(AF 叫做焦半径).二、考向题型研究二: 简单的离心率求解问题(2019新课标I 卷T10文科)双曲线C :﹣=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为( ) A .2sin40° B .2cos40°C .D .(2016新课标I 卷T5文科)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( ) A .13 B .12 C .23 D .34(2011新课标I 卷T7理科)设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于 A ,B 两点,|AB|为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( ) A .B .C .2D .3(2012新课标I 卷T4文科)设1F ,2F 是椭圆E :2222x y a b+=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,△21F PF 是底角为030的等腰三角形,则E 的离心率为(A )12 (B )23 (C )34 D .45一、直接求出或求出a 与b 的比值,以求解。
【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线解答题12大题型解题套路归纳
【高考数学中最具震撼力的一个解答题!】注:【求解完第一问以后,】→WILL COME ACROSS圆锥曲线题10大题型:(1)弦长问题(2)中点问题(3)垂直问题(4)斜率问题(5)对称问题(6)向量问题(7)切线问题(8)面积问题(9)最值问题(10)焦点三角形问题。
中的2-----4类;分门别类按套路求解;1.考(总与三个问题有关):(1)———————;(2)——————————;(3)—————————;2.圆锥曲线题,直线代入圆锥曲线的“:---------------------------------------------------; ——————————————————————————————————————;3.圆锥曲线题-------------------;---------------------------------------------;————————————;—————————;——————————;—————————————————;———————————;——————————————;4.STEP1:首先看是否属于3种特殊弦长:(1)圆的弦长问题;(2)中点弦长问题(3)焦点弦长问题;→(1)圆的弦长问题:(2法)首选方法:垂径定理+勾股定理:图示:--------------------------------;公式为:-------------------------;其中求“点线距”的方法:———————;次选:弦长公式;→(2)中点弦长问题:(2法)首选方法:“点差法”椭圆:(公式一)--------------------------------;(公式二)--------------------------------;副产品:两直线永远不可能垂直!原因:___________;【两直线夹角的求法:(夹角公式)___________;】双曲线(公式一)--------------------------------;(公式二)--------------------------------;抛物线:形式一:___________;(公式一)--------------------------------;(公式二)--------------------------------;形式2:___________;(公式一)--------------------------------;(公式二)--------------------------------;附:“点差法”步骤:椭圆:“点”_______________________;___________________________;“差”__________________________________;“设而不求法”_______________________________;“斜率公式”+“中点公式”_____________________;___________;___________;→得公式:(公式一)-------------------;(公式二)---------------------;附:“点差法”步骤:抛物线;形式一___________;:“点”_______________________;_____________________;“差”_________________________;“设而不求法”___________________;“斜率公式”+“中点公式”_____________;___________;___________;→得公式:(公式一)---------------------;(公式二)--------------------;附:“点差法”步骤:抛物线:形式二:____________;“点”_______________________;_________________;“差”__________________________________;“设而不求法”______________________;“斜率公式”+“中点公式”_____________;___________;___________;→得公式:(公式一)-------------------;(公式二)--------------------------------;法二次选:中点公式;→(2)焦点弦长问题:(2(公式一)左焦点弦长:--------------------------------;图示:__________________;右焦点弦长:--------------------------------;图示:__________________;公式一适用于:__________________________;(公式二)--------------------------------;其中:________________;适用于:__________________________; ________;公式一:__________________;图示:_____________________;公式一适用于:__________________________;焦点弦公式二:____________________;公式2适用于:__________________________;→ STEP2:除了这三种特殊弦长以外,其余弦长求解都用【弦长公式】(保底方法);【弦长公式】3类型:【类1】___________;___________;_______________;适用于:__________________________;【类2】___________;____________;_______________;适用于:__________________________;【类3】___________;____________;_______________;适用于:__________________________;5.【2次选-------------------------;--------------------------;--------------------------;---------;6. 2种特殊的垂直问题:(1【2法】:法一:“圆的直径式方程”____________________________________;法二:向量垂直法:____________________;____________________________________; (2)“原点张角垂直问题”首选方法:向量垂直法+韦达定理【最快!】图示:_____________________;套路:___________________;_______________________________;7.“结论法+代入法最快!”【2题型】(1)结论一:【原点对称】_______________________________;结论二:【任意点对称】_______________________________;(2【x 轴对称】_______________________________;结论二:【y轴对称】_______________________________;结论三【x=a对称】------------------------------------------;结论四【y=b对称】:______________________;结论5【y=x对称】:__________________________;结论6【y=-x对称】:_______________________________;结论7【y=x+c对称】:___________________;结论8【y=-x+c对称】:_____________________;结论9【任意直线Ax+By+C=0对称】:_______________________________;8.【大纲内2题型】(1)题:【3套路8结论】(1)“点线距等于半径”________________________;(2)斜率乘积等于-1;______________;(3)勾股定理:__________________;结论:(1)【切线长公式】_______________________;(2)【圆心在原点时】_______________________;(3)【切点弦直线方程】_______________________;(4)_______________________;(5)_______________________;(6)_______________________;(7)________________________;(2【导数法】(2形式)【形式一】________;____________________;【形式二】_________;__________________________;9.圆锥曲线题题型六:固定套路:_________+___________+_____________+___________+__________ ___+___________+_____________;【相关结论】:【两焦半径】左焦半径_____________;右焦半径_____________;特别的,通径:______________;半通径:______________;【三边长】_____________;_____________;_____________;【周长】_____________;【两焦半径乘积】_____________;【焦点三角形面积】_____________;_____________;作用:_____________;_____________;【余弦定理式】_____________;_____________;_____________;【正弦定理式】________;【求解离心率】__________;_________;________;__________;_____;【焦点三角形中内心公式】_____________________;10.“向量法最快”!平解几中,向量问题均采用“坐标运算”最佳!】首先:坐标化→→【平面向量10公式】【向量平行】_____________________;【向量垂直】_____________________;【向量夹角公式】_____________________;【加减式】_____________________;【数乘式】_____________________;【向量数量积公式】_____________________;【向量模的公式】_____________________;【量模转化公式】_____________________;【向量平方差公式】_____________________;【向量完全平方公式】_____________________;11.【2类】(1】→→“成锐角时《=》向量数量积>0;”“成钝角时《=》向量数量积<0;”“成直角时《=》向量数量积=0;”(2)【2法】(1)向量数量积公式_____________________;(2)两直线夹角公式_____________________;12.圆锥曲线题题型9_____________________;_____________________;_____________________;【凡与垂直相关的斜率问题】首选:斜率乘积等于-1。
圆锥曲线10类大题梳理(解析版)
圆锥曲线大题梳理考情分析圆锥曲线问题是高考的热点问题之一,多数情况在倒数第二题出现,难度为中高档题型。
纵观近几年高考试卷,圆锥曲线的大题主要有以下几种类型:已知过定点的直线与圆锥曲线相交于不同两点,求直线方程或斜率、多边形面积或面积最值、证明直线过定点或点在定直线上等。
各种类型问题结构上具有一定的特征,解答方法也有一定的规律可循。
热点题型突破题型一:最值问题1(2024·安徽合肥·统考一模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F 0,1,过点F的直线l与C交于A,B两点,过A,B作C的切线l1,l2,交于点M,且l1,l2与x轴分别交于点D,E.(1)求证:DE= MF;d1d(2)设点P是C上异于A,B的一点,P到直线l1,l2,l的距离分别为d1,d2,d,求2d2的最小值.【思路分析】(1)利用导函数的几何意义求得直线l1,l2的表达式,得出D,E,M三点的坐标,联立直线l与抛物线方程根据韦达定理得出 DE= MF;d1d2d2k=221+1≥2,可求出d d12d2(2)利用点到直线距离公式可求得【规范解答的最小值.】(1)因为抛物线C的焦点为F 0,1,所以p=2,即C的方程为:x2=4y,如下图所示:设点A x 1,y 1,B x 2,y 2,由题意可知直线l 的斜率一定存在,设l :y =kx +1 ,=y =联立 x kx 2 y 4+1得x 2-4kx -4=0,所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.11由x 2=4y ,得y =4x 2,y =2x ,所以l 1:y -y 1=x 1 x -x 1,即y =x 122x -x 14.2令y =0,得x =x 12x12,即D ,0 ,同理l 2:y =x 222x -x 24x22,且E ,0 ,1 1所以 DE =2 x 1-x 2=2 x 1+x 22-4x 1x 2=2k 2+1.x 122x 14x 22x -x -2x 24由y =y ==2y ,得 x =-k1,即M 2k ,-1 .所以 MF =4k 2+4=2 k 2+1,故 DE = MF .(2)设点P x 0,y 0,结合(1)知l 1:y -y 1=x12x -x 1,即l 1:2x 1x -4y -x 2=101因为x 2=4y 1,x 2=4y 00,所以d 1=4y -x 022x 1x 01-24x 1+16=0-2x 0-x 21 2x 1x42x 1+16x =1-x 0222x 1+4.同理可得d 2=x 2-x 022x 2+24,所以d 1d 2=x x 10- 222x 1+4-x ⋅2x 0222x 2+4x =1-2x 0x +x 21 + 0x x 22x 42x 122+4x + 1x 222 +16-4=kx -0+4 x 022k 322+1.又d =y kx 0+01-k 2+12=x 04kx 0+1-+k 21 4kx 0+2=x 04-4k 2+1,d 1所以d 2d 2-4=kx 0 -04+x 2232+k 2116⋅k 2+1 -2x 04kx 0 +42k =221+1≥2.当且仅当k =0时,等号成立;d21即直线l 斜率为0时,d 1d 2取最小值2;求最值及问题常用的两种方法:(1)几何法:题中给出的条件有明显的几何特征,则考虑用几何图形性质来解决;(2)代数法:题中所给出的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求该函数的最值,求函数的最值常见的方法有基本不等式法、单调性法、导数法和三角换元法等。
2020年高考数学 专题10 圆锥曲线(含解析)
2016年高考数学 中等生百日捷进提升系列 专题10 圆锥曲线(含解析)椭圆的定义与标准方程、几何性质 【背一背重点知识】 1.椭圆的定义:(1)第一定义:平面内到两定点F 1,F 2的距离之和为定值2a(2a >|F 1F 2|)的点的轨迹. (2)第二定义:平面内与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(0<e <1). 2.图形与方程(以一个为例) 图形标准方程:12222=+by a x (b a >>0)3. 几何性质:(1)范围 ,a x a b y b -≤≤-≤≤ (2)中心 坐标原点(0,0)O(3)顶点 (,0),(,0),(0,),(0,)a a b b --(4)对称轴 x 轴,y 轴,长轴长2a ,短轴长2b(5)焦点 12(,0),(,0)F c F c - 焦距 2c ,(c =) (6)离心率 ce a=,(01e <<) (7)准线 2a x c=±(8)焦半径 00,r a ex r a ex =+=-左右(9)通径 22b a(10)焦参数 2a c【讲一讲提高技能】1. 必备技能:(1)要能够灵活应用圆锥曲线的两个定义(及其“括号”内的限制条件)解决有关问题,如果涉及到其两焦点(或两相异定点),那么优先选用圆锥曲线第一定义;如果涉及到焦点三角形的问题,也要重视第一定义和三角形中正余弦定理等几何性质的应用,尤其注意圆锥曲线第一定义与配方法的综合运用。
(2)椭圆的定义中应注意常数大于|F 1F 2|.因为当平面内的动点与定点F 1、F 2的距离之和等于|F 1F 2|时,其动点轨迹就是线段F 1F 2;当平面内的动点与定点F 1、F 2的距离之和小于|F 1F 2|时,其轨迹不存在. (3)求椭圆的标准方程①定义法:根据椭圆定义,确定22,a b 的值,再结合焦点位置,直接写出椭圆方程. ②待定系数法:根据椭圆焦点是在x 轴还是在y 轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于a b c 、、的方程组,解出22,a b ,从而写出椭圆的标准方程. (4)椭圆中有一个十分重要的△OF 1B 2(如图),它的三边长分别为a b c 、、.易见222c a b =-,且若记12OF B θ∠=,则cos ce aθ==.(5)在掌握椭圆简单几何性质的基础上,能对椭圆性质有更多的了解,如: ①a c +与a c -分别为椭圆上点到焦点距离的最大值和最小值;②椭圆的通径(过焦点垂直于长轴的弦)长22b a,过椭圆焦点的直线被椭圆所截得的弦长的最小值.(6)共离心率的椭圆系的方程:椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率是)(22b a c a ce -==,方程t t b y a x (2222=+是大于0的参数,0a b >>的离心率也是ace =我们称此方程为共离心率的椭圆系方程.2. 典型例题:例1已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点为F 1,F 2离心率为33,过F 2的直线l交C 与A,B 两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A. 22132x y +=B. 2213x y += C. 221128x y += D. 221124x y += 分析:直线过椭圆的焦点,因此可联想椭圆的定义,确定长轴长、焦距,进一步确定椭圆方程.例2设12F F 、为椭圆的两个焦点,A 为椭圆上的点,且21212220,cos 3AF F F AF F ⋅=∠=,则椭圆的离心率为( ) A .108 B .104 C.24 D .22【答案】D 【解析】试题分析:根据向量数量积的性质,由2120AF F F ⋅=得21212AF F F Rt AF F ⊥∆,中利用三角函数的定义算出1322AF c =,利用勾股定理算出222AF c =,进而得到长轴12222a AF AF c =+=,即可算出该椭圆的离心率.21221212220,3AF F F AF F F cos AF F ⋅=∴∠⊥,=, 121121223232342F F AF F F c AF ∴=∴==,, 22211212222222|2|c AF AF F F c a AF AF c e a =-=∴=+=∴==∴,,故选D【练一练提升能力】1.设1F ,2F 是椭圆E :2222x y a b +=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,△21F PF 是底角为030的 等腰三角形,则E 的离心率为A .12B.23 C .34 D .45【答案】C 【解析】2. 过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B ,若M是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率为 . 2【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,则由2222112222221,1,x y x y a b a b+=+=两式相减变形得:1212121222()()()()0,x x x x y y y y a b-+-++=即2212220,a b -⨯+=222a b =,从而2222,2a c e ==双曲线的定义与标准方程、几何性质【背一背重点知识】 1.双曲线的定义:(1)第一定义:平面内到两定点F 1,F 2的距离之差的绝对值为定值2a (0<2a <|F 1F 2|)的点的轨迹.(2)第二定义:平面内与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(1e >).2.图形与方程(以一个为例) 图形标准方程:12222=-by a x (a >0,b >0)3. 几何性质:(1)范围 ,x a y R ≥∈ (2)中心 坐标原点(0,0)O (3)顶点 (,0),(,0)a a -(4)对称轴 x 轴,y 轴,实轴长2a ,虚轴长2b(5)焦点 12(,0),(,0)F c F c - 焦距 2c ,(c = (6)离心率 ce a=,(1e >) (7)准线 2a x c=±(8)渐近线:b y x a=±(9)焦半径 00,r ex a r ex a =+=-左右(10)通径 22b a(11)焦参数 2a c【讲一讲提高技能】 1.必备技能:A .求双曲线标准方程的方法(1)定义法,根据题目的条件,判断是否满足双曲线的定义,若满足,求出相应的a 、b 、c 即可求得方程.(2)待定系数法,其步骤是:①定位:确定双曲线的焦点在哪个坐标轴上; ②设方程:根据焦点的位置设出相应的双曲线方程; ③定值:根据题目条件确定相关的系数.B .几种特殊情况的标准方程的设法(1)与双曲线22221x y a b -=共渐近线的双曲线方程为2222(0)x y a b λλ-=≠.(2)渐近线为ny x m=±的双曲线方程为2222(0)x y m n λλ-=≠.(3)与双曲线22221x y a b -=共焦点的双曲线方程为2222221()x y b a a b λλλ-=-<<--. (4)与椭圆22221x y a b +=(0)a b >>有共同焦点的双曲线方程为2222221()x y b a a b λλλ-=<<--. C .双曲线渐近线的斜率与离心率的互化渐近线的斜率为b a ±或ab±,它与离心率可通过以下关系联系起来:22222221()c a b b e a a a+===+. D .直线与双曲线的位置关系问题,通常涉及双曲线的性质、最值、弦长、垂直、中点等问题.解决的方法通常是把双曲线方程C :22221x y a b-=与直线方程l :y =kx +m(m ≠0)联立消去y ,可整理成2222()b a k x -2222220a mkx a m a b ---=的形式,当2220b a k -=,即bk a=±时,直线l 与双曲线C 的渐近线平行,直线l 与双曲线C 只有一个交点,也就是说“直线l 与双曲线C 有一个交点”是“直线与双曲线相切”的必要而不充分条件.当2220b a k -≠,即bk a≠±时,再通过研究整理出来的一元二次方程去解决有关弦长、最值等问题. 2.典型例题:例1已知F 为双曲线C :)0(322>=-m m my x 的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )A. 3B. 3C. m 3D. m 3分析:要求点F 到C 的一条渐近线的距离,一是要明确渐近线的方程;二是明确F 的坐标,而这些当转化得到双曲线的标准方程后,不难得到.例2双曲线的两个顶点三等分焦距,则双曲线的离心率为( ) A .4 B .3 C .2 D .1 【答案】B 【解析】试题分析:因为双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的两个顶点三等分焦距,122,33a c c a ∴=⨯=,3ce a∴==,故选B【练一练提升能力】1. 已知双曲线22221x y a b 0,0a b 的一条渐近线平行于直线l :210y x ,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为 ( )(A )221520x y (B )221205x y (C )2233125100x y (D )22331 10025x y【答案】A.【解析】由已知得2,2,bb aa=∴=在方程210y x=+中令0y=,得2222225,5,525,5,20,x c c a b a a b=-∴=-∴=+====∴所求双曲线的方程为221520x y-=,故选A.2.已知点P是双曲线()222210,0x ya ba b-=>>右支上一点,12,F F分别是双曲线的左、右焦点,I为12PF F∆的内心,若121212IPF IPF IF FS S S∆∆∆=+成立,则双曲线的离心率为()A.4 B.52C.2 D.53【答案】C【解析】抛物线的定义与标准方程、几何性质【背一背重点知识】1. 抛物线的定义:平面内与定点和直线的距离相等的点的轨迹. (e =1) 2.图形与方程(以一个为例) 图形标准方程:22(0)y px p => 3. 几何性质:(1)范围 0x ≥经,y R ∈ (2)中心 无 (3)顶点 (0,0)O (4)对称轴 x 轴 (5)焦点 (,0)2pF 焦距 无 (6)离心率 1e = (7)准线 2p x =-(8)焦半径 02p r x =+ (9)通径 2p (10)焦参数 p 【讲一讲提高技能】 1必备技能:A .对于抛物线的标准方程22(0)y px p =±>与22(0)x py p =±>,重点把握以下两点: (1)p 是焦点到准线的距离,p 恒为正数;(2)方程形式有四种,要搞清方程与图形的对应性,其规律是“对称轴看一次项,符号决定开口方向”.B .抛物线的几何性质以考查焦点与准线为主.根据定义,抛物线上一点到焦点的距离和到准线的距离相等,可得以下规律:(1)抛物线22(0)y px p =>上一点00(,)M x y 到焦点F 的距离02p MF x =+; (2)抛物线22(0)y px p =->上一点00(,)M x y 到焦点F 的距离02pMF x =-; (3)抛物线22(0)x py p =>上一点00(,)M x y 到焦点F 的距离02p MF y =+; (4)抛物线22(0)x py p =->上一点00(,)M x y 到焦点F 的距离02pMF y =-. C .直线与抛物线的位置关系类似于前面所讲直线与椭圆、双曲线的位置关系. 特别地,已知抛物线22(0)y px p =>,过其焦点的直线交抛物线于A B 、两点,设1122(,),(,)A x y B x y .则有以下结论:(1)12AB x x p =++,或22sin pAB α=(α为AB 所在直线的倾斜角); (2)2124p x x =;(3)212y y p =-.过抛物线焦点且与对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,抛物线的通径长为2p . 2典型例题:例1设F 为抛物线2:=3C y x 的焦点,过F 且倾斜角为30︒的直线交C 于A ,B 两点,则AB =( )(A (B )6 (C )12 (D ) 分析:要求|AB |,须将抛物线方程与直线方程联立,确定交点坐标关系,以应用焦半径公式12x x AB p =++.例2直线l 过抛物线()220x py p =>的焦点,且与抛物线交于A 、B 两点,若线段AB 的长是6,AB 的中点到x 轴的距离是1,则此抛物线方程是( ) A .212x y = B .28x y = C .26x y = D .24x y = 【答案】B 【解析】试题分析:直线l 经过焦点,所以126AB y y p =++=(12,y y 为,A B 两点的纵坐标),故126y y p +=-.依题意AB 中点的纵坐标为1212y p y pp +++=+,即6212p pp -+=+,解得4p =,所以此抛物线的方程为28x y =,故选B . 【练一练提升能力】1. 已知抛物线C 的顶点在坐标原点,准线方程为1-=x ,直线l 与抛物线C 相交于B A ,两点.若线段AB 的中点为)1,2(,则直线l 的方程为( ) A .32-=x y B .12-=x y C .3-=x y D .1-=x y 【答案】A 【解析】2. 已知点(2,3)A -在抛物线C :22y px =的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为( )A .43-B .1-C .34-D .12- 【答案】C【解析】由已知得,抛物线22y px =的准线方程为2p x =-,且过点(2,3)A -,故22p-=-,则4p =,(2,0)F ,则直线AF 的斜率303224k -==---,选C .(一)选择题(12*5=60分)1. 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( )A .圆B .椭圆C .双曲线的一支D .抛物线 【答案】A 【解析】试题分析:根据椭圆的定义可知,122PF PF a +=,因为2PQ PF =,所以12PF PQ a +=,即12QF a =,根据圆的定义,点Q 的轨迹是以1F 为圆心,半径为2a 的圆,故选A .2. 双曲线1422=-y x 的顶点到渐进线的距离等于( )A. 52B.54C. 552D.554【答案】C【解析】由于对称性,我们不妨取顶点(2,0)A ,取渐近线为20x y -=,所以由点到直线的距离公式可得d ==. 3. 椭圆221123x y +=的一个焦点为1F ,点P 在椭圆上.如果线段1PF 的中点M 在y 轴上,那么点M 的纵坐标是( )A .3±B .3±C .2±D .34± 【答案】A 【解析】4.椭圆221123x y +=的一个焦点为1F ,点P 在椭圆上.如果线段1PF 的中点M 在y 轴上,那么点M 的纵坐标是( ) A .3±.3.22± D .34± 【答案】A 【解析】试题分析:设2F 为椭圆的另一焦点,则由题易知2PF x ⊥轴,即2||PF 为通径的一半,所以2||PF =2323b a ==,所以点M 的纵坐标为3A . 5. 若实数k 满足05k <<,则曲线221165x y k -=-与曲线221165x y k -=-的( ) A.实半轴长相等 B.虚半轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等 【答案】D6.已知双曲线2222x y a b-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F l ,F 2,以12F F 为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为 ( )A .221169x y -= B .22134x y -= C .221916x y -= D .22143x y -= 【答案】C【解析】由题意可知,||5r OA ==,∴12(5,0),(5,0)F F -,则5c =①,由条件得,(3,4)A 在b y x a =上,即43b a =②,由①②得3,4a b ==,∴双曲线为221916x y -=.选C. 7.设O 为坐标原点,F 为抛物线24y x =的焦点,A 为抛物线上一点,若4OA AF ⋅=-,则点A 的坐标为( )(A )(22)±, (B )(12)±, (C )(12), (D )(222) 【答案】B 【解析】8.已知12,F F 分别是双曲线22221x y a b -=的左右焦点,若2F 关于渐近线的对称点为M ,且有1||MF c =,则此双曲线的离心率为( )A 2B 3C .22D .2【答案】D 【解析】12如图,作出双曲线的两条渐近线,两焦点为12,F F 2F M 交渐近线于N ,则N 是2MF 的中点,而O 又是12F F 的中点,故有ON ∥1MF ,从而12F M MF ⊥,在12MF F ∆中,121cos 2MF F ∠=,则12tan 3MF F ∠,于是13ON MF bk k a===222224c a b a a +==,从而2ce a==. 9. 已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是他们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( ) A.33 B.33C.3D.2【答案】A10.设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,5MF =,若以MF 为直径的圆过点)2,0(,则C 的方程为( ) A .24y x =或28y x = B .22y x =或28y x = C .24y x =或216y x = D .22y x =或216y x = 【答案】C 【解析】试题分析:因为抛物线方程为2:2(0)C y px p =>,所以焦点(,0)2pF ,设(,)M x y ,由抛物线性质52p MF x =+=,可得52px =-,因为圆心是MF 的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为552222p p -+=,由已知圆半径也为52,据此可知该圆与y 轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则M 点纵坐标为4,即(5,4)2pM -,代入抛物线的方程得210160p p -+=,所以2p =或8p =.所以抛物线的方程为24y x =或216y x =.11.已知斜率为2的直线l 双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>交,A B 两点,若点(2,1)P 是AB 的中点,则C 的离心率等于( )(A) 22(B) 2 (C) 3 (D) 2 【答案】D12. 已知点A 是抛物线214y x =的对称轴与准线的交点,点F 为该抛物线的焦点,点P 在抛物线上且满足||||PF m PA =,当m 取最小值时,点P 恰好在以A ,F 为焦点的双曲线上,则该双曲线的离心率为( ) A .512B .212C 21D 51+【答案】C . 【解析】试题分析:如下图所示,(0,1)A -,(0,1)F ,过P 作准线的垂线,垂足是H ,由对称性,不妨令P 在第一象限,∴||||sin ||||PF PH m PAH PA PA ===∠,∴问题等价于求PAH ∠的最小值,而2111111144tan 2144y x PAH x x x x x x++∠===+≥⋅=,当且仅当1124x x x =⇒=时等号成立,此时||||22221PA PF a a -==⇒=,∴2121c e a ===-,故选C .(二)填空题(4*5=20分)13. 在ABC △中,3,2||,300===∠∆ABC S AB A .若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = . 【答案】213- 【解析】14. 已知椭圆的中心在原点,一个焦点与抛物线x y 82=的焦点重合,一个顶点的坐标为)2,0(,则此椭圆方程为 .【答案】14822=+y x 【解析】此椭圆的方程是标准方程,抛物线的焦点为(2,0),说明椭圆的焦点在x 轴上,且2c =,又顶点的坐标为)2,0(说明2b =,从而2228a b c =+=,故椭圆方程为14822=+y x .15.已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为3,过右焦点F 且斜率为k (0k >)的直线与椭圆C 相交于A B 、两点.若=3AF FB ,则k =________. 【答案】2 【解析】16.在平面直角坐标系xoy 中,椭圆C 的标准方程为22221(0,0)x y a b a b+=>>,右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点B . 设原点到直线BF 的距离为1d ,F 点到l 的距离为2d . 若216d d ,则椭圆C 的离心率为 . 【答案】33【解析】依题意,作OC BF ⊥于C ,则1||d OC =,又11122bc ad =,解得1bcd a=,而椭圆准线l 的方程为2a x c =, (,0F c ),设直线l 与x 轴交于A ,则点F 到直线l 的距离22||a d AF c c==-,∵216d d ,∴26a bcc c a-=,整理的26ab c =,两边平方,2224()6a a c c -=,∴42610e e +-=,又01e <<,解42610e e +-=得3e =.。
2020年高考数学试题分项版解析专题10 圆锥曲线(学生版) 理
2020年高考试题分项版解析数学(理科)专题10 圆锥曲线(学生版)一、选择题:1.(2020年高考新课标全国卷理科4)设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,∆21F PF 是底角为30o 的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12 ()B 23 ()C 34()D 452.(2020年高考新课标全国卷理科8)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B 两点,43AB =;则C 的实轴长为( )()A 2 ()B 22 ()C 4 ()D 83. (2020年高考福建卷理科8)双曲线22214x y b-=的右焦点与抛物线x y 122=的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于( )A .5B .24C .3D .56.(2020年高考安徽卷理科9)过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于,A B 两点,点O 是原点,若3AF =,则AOB ∆的面积为( )()A 22 ()B 2 ()C 322()D 228. (2020年高考四川卷理科8)已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点0(2,)M y 。
若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则||OM =( ) A 、22 B 、23 C 、4 D 、259.(2020年高考全国卷理科3)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为4x =-,则该椭圆的方程为( )A .2211612x y += B .221168x y += C .22184x y += D .221124x y +=二、填空题:1. (2020年高考江苏卷8)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22214x y m m -=+的离心率为5,则m 的值为 .2.(2020年高考北京卷理科12)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线=4x 的焦点F.且与该撇物线相交于A 、B 两点.其中点A 在x 轴上方。
【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线综合题答案
【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线综合题答案解几综合题答案1.解:(Ⅰ)由已知得()(,) 11 22OA OB m n mn ?=?=-=-分14m n ∴?= …………4分(Ⅱ)设P 点坐标为(x ,y )(x >0),由OP OA OB =+得(,)()(,)x y m n =+())m n m n =+- …………5分∴)x m ny m n =+=-?? 消去m ,n 可得2243y x mn -=,又因14mn = 8分∴ P 点的轨迹方程为221(0)3y x x -=>它表示以坐标原点为中心,焦点在x 轴上,且实轴长为2,焦距为4的双曲线2213y x -=的右支…………9分(Ⅲ)设直线l 的方程为2x ty =+,将其代入C 的方程得 223(2)3ty y +-=即 22(31)1290t y ty -++=易知2(31)0t -≠(否则,直线l的斜率为,它与渐近线平行,不符合题意)又22214436(31)36(1)0t t t ?=--=+>设1122(,),(,)M x y N x y ,则121222129,3131t y y y y t t -+==--∵ l 与C 的两个交点,M N 在y 轴的右侧12122121222222(2)(2)2()491224313134031x x ty ty t y y t y y t t t t t t t =++=+++-=?+?+--+=->-∴ 2310t -<,即2103t <<又由 120x x +>同理可得 2103t << …………11分由3ME EN =得1122(2,)3(2,)x y x y --=- ∴121223(2)3x x y y -=-??-=?由122222123231t y y y y y t +=-+=-=--得 22631t y t =-由21222229(3)331y y y y y t =-=-=-得 222331y t =--消去2y 得2222363(31)31t t t =--- 解之得:2115t = ,满足2103t << …………13分故所求直线l 存在,其方程为:15250x y --=或15250x y +-= 2. (I )由已知()y M ,0,()y x N -, 2分则()()422,,22=-=-?=?y x y x y x MN OP ,即12422=-y x 4分(II )设()11,y x A ,()22,y x B ,如图,由QB QA ⊥可得()()()()022,2,221212211=+--=-?-=?y y x x y x y x QB QA 5分①若直线x AB ⊥轴,则21x x =,24||||2121-==x y y此时()()()02422221212121=---=+--x x y y x x ,则0128121=+-x x ,解之得,61=x 或21=x但是若21=x ,则直线AB 过Q 点,不可能有QB QA ⊥所以61=x ,此时Q 点到直线AB 的距离为4 7分②若直线AB 斜率存在,设直线AB 的方程为m kx y +=,则=-+=4222y x m kx y ()042412222=+++-m kmx x k 则()()>+--=?≠-0421241601222222m k m k k ,即>+-≠-024012222k m k又124221--=+k km x x ,12422221-+=k m x x 9分∴()()()22121m x x km x x k m kx m kx y y +++=++=124122124124222222222222222--=--+---+=k m k k m m k k m k k k m k∴()()()()2121221122,2,2y y x x y x y x +--=-?-=?()=+++-=21212142y y x x x x 01241248128124222222222=--+--+-+-+k m k k k k km k m 则012822=++k km m ,可得k m 6-=或k m 2-=若k m 2-=,则直线AB 的方程为()2-=x k y ,此直线过点Q ,这与QB QA ⊥矛盾,舍若k m 6-=,则直线AB 的方程为k kx y 6-=,即06=--k y kx 12分此时若0=k ,则直线AB 的方程为0=y ,显然与QB QA ⊥矛盾,故0≠k ∴41141|4|22<+=+-=k k k d 13分由①②可得,4max =d 14分3. 解:① 设1122(,),(,),(,)P x y Q x y R x y112211()(,)[(,)(,)]22OR OP OQ x y x y x y =+?=+121222x x x y y y +?=+?=??..........1’由222x x y y +=?+=,易得右焦点(1,0)F ......................2’ 当直线l x ⊥轴时,直线l 的方程是:1x =,根据对称性可知(1,0)R ........3’ 当直线l 的斜率存在时,可设直线l 的方程为(1)y k x =-代入E 有2222(21)4220k x k x k +-+-=2880k ?=+>2122421k x x k +=+....................................................5’于是(,):R x y x =21222221x x k k +=+ (1)y k x =-消去参数k 得2220x y x +-=而(1,0)R 也适上式,故R 的轨迹方程是2220x y x +-=..................8’②设椭圆另一个焦点为'F ,在'PF F ?中0'120,|'|2,PFF F F ∠==设||PF m =,则|'|PF m = 由余弦定理得2220)222cos120m m m =+-??m ?=.............10’同理,在'QF F ?,设||QF n =,则|'|QF m = 也由余弦定理得2220)222cos60n n n =+-??n ?=’于是1111||||PF QF m n +=+=+=..........................14’ 4. 解:(I )设B(x 0,y 0),A(x 1,y 1),C(x 2,y 2)∵双曲线1131222=-x y 的离心率为125,∴F 对应的准线方程为512=y ,由双曲线的定义得|,512|125||,125|512|||11-=∴=-y AF y AF …………(12分)又A 在双曲线的上半支,∴y 1≥12,)4().512(125||),512(125||)3().512(125||201分分 -=-=-=∴y CF y BF y AF∵|AF|,|BF|,|CF|构成等差数列,∴2|BF|=|AF|+|CF|,∴26113126)(21022210==-=+=x x y y y y 得代入,∴点B 的坐标为)6,26(.…………………………(6分)(II )∵在l 上任取一点P (不同于D 点),都存在实数λ,使得(+=λ,∴在∠APC 的角平分线上,………………………………(7分)∵线段AC 的中点为D 点,∴△APC 是等腰三角形,PD 是线段AC 的垂直平分线,………………(8分)∴设直线l 的方程为),2(6212121x x x y y x x y +----=-),(13,11312,11312,)(2621222122221212122212121y y x x x y x y y y x x x y y x x y -=-∴=-=---+---=-∴作差得又,21362121+---=-∴x y y x x y l 的方程为直线………………(11分)故直线l 恒过点(0,225).…………………………(12分) 5. 解:(I )设椭圆的标准方程为12222=+by a x ,因B 1F 1B 2F 2是正方形,所以b=c ,又a 2= b 2+ c 2,所以b a 2=,…………①由于椭圆上的左(右)顶点到左(右)焦点的距离最近,所以12-=-c a ,②由①②知1,2===c b a ,∴椭圆的标准方程为:.1222=+y x (II )当直线的斜率存在,设直线MN 的方程为2+=kx y 解方程组=++=122y x kx y消去.230,034)21(222>>?=+++k kx x k y 得由得设),(),,(2211y x N y x M ,则221214k k x x +-=+……………… ③ .213221k x x +=………………④又因M 在DN 之间,所以DN DM λ=,即212211),2,()2,(x x y x y x λλ=∴-=-,于是λλλλ212212212221)1(,)1(,x x x x x x x x x x =+++=+=,……………⑤ 将③④代入⑤得λλ2222213)1()214(k k k +=++-,整理得.)1(316121,)1(3121162222λλλλ++=+∴+=+k k …………………………8分 .331,34)1(3161,341211,23222<<<+<∴<+<∴>λλλ由此解得kk又.131,10<<∴<<λλ …………………………………………………………10分当直线的斜率不存在时,直线MN 的方程为x 31,0==这时,.31=∴λ ……………………………………………………………………………11分综上所述,λ的取值范围是.1,31??∈λ …………………………………………12分 6. 解:(1)由于2||,221121==F F NF F F ,+===-==∴.,1||1,2||22221221c b a NF caF F c 解得==1222b a ,从而所求椭圆的方程为.1222=+y x (4分)(2)N B A NB NA ,,,∴=λ 三点共线,而点N 的坐标为(-2,0).设直线AB 的方程为)2(+=x k y ,其中k 为直线AB 的斜率,依条件知k ≠0.由=++=12),2(22y x x k y 消去x 得22)21(22=+-y y k ,即.02412222=+-+y k y kk 根据条件可知??≠<+?-=?.0,0128)4(222k kk k 解得.22||0<<="">设),(),,(2211y x B y x A ,则根据韦达定理,得+=+=+.122,1242221221k k y y k k y y 又由),2(),2(,2211y x y x +=+=λλ得=+=+∴.),2(22121y y x x λλ 从而+=+=+.122,124)1(222222k k y k k y λλ 消去.128)1(222+=+k y λλ得(8分)令3151],31,51[,)1()(212≤<≤∈+=λλλλλλφ任取,则22212121)1()1()()(λλλλλφλφ+-+=-.0)11)((2121>--=λλλλ(10分)]31,51[)(是区间λφ∴上的减函数,从而)51()()31(φλφφ≤≤,即536)(316≤≤λφ, 5361283162≤+≤∴k ,解得.22||0,21626221<<≤≤-≤≤-k k k 适合或因此直线AB 的斜率的取值范围是].2 1,62[]62,21[ -- (12分)7. 解:(Ⅰ)∵0MN AF ?=,1()2ON OA OF =+,∴ MN 垂直平分AF .又//AM ME ,∴ 点M 在AE 上,∴ ||||||||2AM ME AE m EF m +===,||||MA MF =,∴ ||||2||ME MF m EF +=>, (4)分∴ 点M 的轨迹W 是以E 、F 为焦点的椭圆,且半长轴a m =,半焦距1c =,∴ 22221b a c m =-=-.∴ 点M 的轨迹W 的方程为222211x y m m +=-(1m >).……………………………6分(Ⅱ)设11(,)Q x y ∵ 0(,)2mP y ,PF FQ λ=,∴ 1011(1),2.m x y y λλ?-=--=? ∴ 1101(1),21.m x y y λλλ?=+-=-??……………………………8分由点P 、Q 均在椭圆W 上,∴ 22220222211,411(1) 1.2(1)y m y m m m λλλ?+=?-+-+=?-?……………………………10分消去0y 并整理,得2211m m m λ-+=-,由221121m m m -+-≤≤及1m >,解得12m <≤.……………………………14分8. 解:(I )设点P y y P y y M ),,4(),,4(222121、M 、A 三点共线,,4,14,4414,2121211222121211=∴+=+--=+=∴y y y y y y y y y y y y k k DM A M 即即………(2分).544212221=+?=?∴y y y y OM …………………………………………………(3分)设∠POM =α,则.5cos ||||=??α.5sin ||||,25=??∴=αS ROM 由此可得tanα=1.……………………(5分)又.45,45),,0(??=∴∈与故向量απα……………………(6分)(II )设点M y y Q ),,4(323、B 、Q 三点共线,,QM BQ k k =∴)9(.04,4))(1(,141,441431312331331233232131233分即即即=+++-=++∴+=-+--=+y y y y y y y y y y y y y y y y y y,0444,4,432322121=+++?∴==y y y y y y y y 即即.(*)04)(43232=+++y y y y ……………………………………(10分))4(4,4442232232232232y x y y y y PQ y y y y y y k PQ-+=-∴+=--=的方程是直线即.4)(,4))((323222322x y y y y y y x y y y y =-+-=+-即……………………(12分)由(*)式,,4)(43232++=-y y y y 代入上式,得).1(4))(4(32-=++x y y y 由此可知直线PQ 过定点E (1,-4).故存在定一点 E (1,-4),使PE ∥.QF …………………………………………(14分)9. (Ⅰ)解:由题意可知,平面区域D 如图阴影所示.设动点P (x ,y ),则|x +y |2?|x -y |2=1,即|x 2-y 2|=2.………………………………4分∵P ∈D .∴x +y >0,x -y >0,即x 2-y 2>0.∴x 2-y 2=2(x >0).即曲线C 的方程为x 22-y 22=1(x >0).…………6分(Ⅱ)解法一:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴以线段AB 为直径的圆的圆心Q (x 1+x 22,y 1+y 22),∵以线段AB 为直径的圆与y 轴相切,∴半径r =12|AB |=x 1+x 22.即|AB |=x 1+x 2.①……………………………………………………………………8分∵曲线C 的方程为x 22-y 22=1(x >0),∴F (2,0)为其焦点,相应的准线方程为x =1,离心率e =2.根据双曲线的定义可得, |AF |x 1-1=|BF |x 2-1=2,∴|AB |=|AF |+|BF |=2(x 1-1)+2(x 2-1)=2(x 1+x 2)-22.②…………………12分由①,②可得,x 1+x 2=2(x 1+x 2)-22.由此可得x 1+x 2=4+22.∴线段AB 的长为4+22.……………………………………………………………14分(Ⅱ)解法二:∵曲线C 的方程为x 22-y 2=1(x >0),∴F (2,0)为其焦点,相应的准线为l :x =1,离心率e =2.分别过A ,B 作AA '⊥l ,BB '⊥l ,垂足分别为A ',B '.设AB 中点Q ,过Q 点作QQ '⊥y 轴,垂足为Q '.由双曲线的定义可得,|AF ||AA '|=|BF ||BB '|=2,∴|AF |=2|AA '|,|BF |=2|BB '|.…………………10分 |AB |=|AF |+|BF |=2(|AA '|+|BB '|) 根据梯形中位线性质可得 |AA '|+|BB '|=2(|QQ '|-1).∴|AB |=2?2(|QQ '|-1).①…………………………12分∵以线段AB 为直径的圆与y 轴相切,∴|QQ '|=12|AB |.②把②代入①得|AB |=22(12|AB |-1),解得|AB |=4+22.……………………………………………………………………14分(Ⅱ)解法三:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).∵直线AB 过点F (2,0),当AB ⊥x 轴时,|AB |=22,以线段AB 为直径的圆与y 轴相离,不合题意.∴设直线AB 的方程为y =k (x -2).代入双曲线方程x 2-y 2=2得,x 2-k 2(x -2)2=2,即(1-k 2)x 2+4k 2x -(4k 2+2)=0,∵直线与双曲线交于A ,B 两点,∴k ≠±1.∴x 1+x 2=4k 2k 2-1,x 1x 2=4k 2k 2-1.∴|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =(1+k 2)[? ??4k 2k 2-12-4?4k 2+2k 2-1]……………………………………………………9分∵以线段AB 为直径的圆与y 轴相切,∴圆的半径12|AB |与圆心到y 轴的距离12(x 1+x 2)相等.即12(1+k 2)[? ??4k 2k 2-12-4?4k 2+2k 2-1]=12(x 1+x 2).∴12(1+k 2)[? ??4k 2k 2-12-4?4k 2+2k 2-1]=12?4k 2k 2-1.………………………………………12分化简得k 4 -2k 2-1=0,解得k 2=1+2(k 2=1-2不合,舍去).经检验,当k 2=1+2时,直线与曲线C 有两个不同的交点。
2020最新命题题库大全2020年高考数学试题解析 分项专题10 圆锥曲线 文(1)
2020最新命题题库大全2020年高考数学试题解析 分项专题10 圆锥曲线 文2020年高考试题 一、选择题1.【2020高考新课标文4】设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,12PF F ∆是底角为30o 的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12 ()B 23 ()C 34 ()D 452.【2020高考新课标文10】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B 两点,43AB =C 的实轴长为( )()A 2 ()B 2()C 4 ()D 8【答案】C【解析】设等轴双曲线方程为)0(22>=-m m y x ,抛物线的准线为4-=x ,由34=AB ,则32=A y ,把坐标)32,4(-代入双曲线方程得4121622=-=-=y x m ,所以双曲线方程为422=-y x ,即14422=-y x ,所以2,42==a a ,所以实轴长42=a ,选C.3.【2020高考山东文11】已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为 (A) 2833x y =(B) 21633x y = (C)28x y = (D)216x y =4.【2020高考全国文5】椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为4x =-,则该椭圆的方程为(A )2211612x y += (B )221128x y += (C )22184x y += (D )221124x y +=5.【2020高考全国文10】已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠=(A )14 (B )35 (C )34 (D )45【答案】C【解析】双曲线的方程为12222=-y x ,所以2,2===c b a ,因为|PF 1|=|2PF 2|,所以点P 在双曲线的右支上,则有|PF 1|-|PF 2|=2a=22,所以解得|PF 2|=22,|PF 1|=24,所以根据余弦定理得432422214)24()22(cos 2221=⨯⨯-+=PF F ,选C. 6.【2020高考浙江文8】 如图,中心均为原点O 的双曲线与椭圆有公共焦点,M ,N 是双曲线的两顶点。
2020高考圆锥曲线试题带答案
1. 如果方程 x2 y2 1 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范围是 ( 4m m3
A. 3 m 4
B. m 7 2
C. 3 m 7 2
D. 7 m 4 2
2.如图,F1,F2 是双曲线
C:
x2 a2
y2 b2
1(a>0,b>0)的左、右焦
4
2
4
1
A.
B.
C.
D.
5
3
7
2
7.若直线 y kx 2 与双曲线 x2 y2 6 的右支交于不同的两点, 则实数 k 的取值范围是
( D)
A.( 15 , 15 ) 33
B.(0, 15 ) 3
C.( 15 , 0) 3
D.( 15 , 1) 3
8. 已知直线 l1, l2 是经过椭圆
F2
'( 0 , 6 )
,
设所求双曲线的标准方程为 y 2 a2
x2 b2
1(a
0, b
0) ,
由题意知半焦距 c =6,
2a 4 5 a 2 5 ∴ b 4 ,
故所求双曲线的标准方程为 y 2 x 2 1 . 20 16
考点: (1)椭圆的标准方程; (2)双曲线的标准方程.
则点 P 的轨迹方程为___ y 4(x 2) _____.
三 解答题 1. (12 分)已知椭圆的两个焦点分别是 (2, 0), (2, 0) , 并且经过点 ( 5 , 3) , 求它的标准方程.
22
16.由椭圆定义知 2a
5 2
2
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(数学)高考解答题得分模板——圆锥曲线
(数学)高考解答题得分模板——圆锥曲线 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN数学解答题是高考数学试卷中非常重要的题型,通常有6个大题,分值在70分及以上,例如历年的课标全国卷,解答题为6道题,分值为70分,几乎占总分150分的一半.解答题的考点相对较多、综合性强,所以解答题的区分度高,做解答题时,不仅要得出最后的结论,还要写出关键步骤,并且每步合情合理,因此怎样解答、把握步骤的得分点就非常重要了.我们可以把解数学解答题的思维过程划分为一个个小题来分步解答,总结恰当的“解答题模板”,按照一定的解题程序和答题格式分步解答,在短时间内取得最高的答题效率.(一)难度、分值及考查内容:1. 难度:难.2. 分值:12分(以课标全国卷为例).3.考查内容:(1)第一问较简单,一般为基本量的求解,例如椭圆方程中的a,b,c,e等,也会有求某个动点的轨迹方程问题.(2)后面的小题为综合题,通常考查圆锥曲线的面积问题、存在性、范围等综合问题,或者与向量等知识相结合,涉及直线与圆锥曲线相交问题,与圆锥曲线相关的最值问题,定值问题等等.通常圆锥曲线解答题,考查载体较多为椭圆或抛物线.(二)解题模板(理科):基本量的求解非常简单,弄清圆锥曲线中的相关概念,有的根据题意可以直接得出,有的建立等量关系即可求出.以下先看轨迹方程的求解.模板一:轨迹方程的求解第一步:建系设点,依题意建立适当的坐标系,设出动点坐标,例如M(x,y).第二步:明确点M的变化因素,利用距离、斜率、中点等题目中的要求列出等量关系,注意联系所学过的曲线定义.第三步:列出与M 坐标(x ,y )相关的等量关系后,得到关于x ,y 的方程,化简方程为最简形式.第四步:检验特殊点是否均满足所求轨迹方程.常见求轨迹方程方法有:定义法、直接法、相关点法、参数法、交轨法等.练习:【2016年全国Ⅲ理,20,12分】分已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B ,两点,交C 的准线于P Q ,两点.(Ⅰ)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ;(Ⅱ)若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.模板二:求参数的范围问题第一步:联立方程,联立直线方程和圆锥曲线方程,消y 后得到关于x 的一元二次方程,利用韦达定理或弦长公式写出结论备用.第二步:找不等关系:从题设条件中提取不等关系式.第三步:列出所要求的参数相关的不等式,解不等式.第四步:根据不等式的解集,并结合圆锥曲线中几何量的范围得到所求参数的取值范围.注意特殊位置的取值要考虑到.第五步:回顾检查,注意目标变量的范围所受题中其他因素的制约.练习:【2016课标全国Ⅱ理,20,12分】已知椭圆:E 2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于,A M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥. (Ⅰ)当4,||||t AM AN ==时,求AMN ∆的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.模板三:最值、定值问题圆锥曲线中,某些几何量在特定的关系结构中,不受相关变元的制约而恒定不变,则称定值问题,其解题步骤:1.把相关几何量的变元特殊化,在特例中求出几何量的定值,再证明结论与特定状态无关;2.把相关几何量用曲线系里的参变量表示,再证明结论与所求参数无关.最值问题步骤:第一步:从特殊入手,求出定点或定值,再证明这个点(值)与变量无关,也可以在推理、计算过程中消去变量,直接得到定点(或定值).第二步:建立目标函数求最值:先建立目标函数,再使用配方法、判别式法、三角函数值域法、基本不等式法、向量法等去确定目标函数的最值,这是解最值问题的“通法”,具有普遍性.练习:【2016课标全国Ⅰ,20,12分】设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (Ⅰ)证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(Ⅱ)设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.模板四:解析几何中的探索性问题第一步:先假定,假设结论成立.第二步:再推理,以假设结论成立为条件,进行推理求解.第三步:下结论,若推出合理结果,经验证成立则肯定假设;若推出矛盾则否定假设.第四步:回顾,查看关键点,易错点(特殊情况、隐含条件等),审视解题规范性. 练习:已知定点C (-1,0)及椭圆x 2+3y 2=5,过点C 的动直线与椭圆相交于A ,B 两点.(1)若线段AB 中点的横坐标是-12,求直线AB 的方程; (2)在x 轴上是否存在点M ,使MA →·MB →为常数?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.答案:(2)假设在x 轴上存在点M (m,0),使MA →·MB →为常数.(ⅰ)当直线AB 与x 轴不垂直时,由(1)知x 1+x 2=-6k 23k 2+1,x 1x 2=3k 2-53k 2+1. ③ 所以MA →·MB →=(x 1-m )(x 2-m )+y 1y 2=(x 1-m )(x 2-m )+k 2 (x 1+1)(x 2+1) =(k 2+1)x 1x 2+(k 2-m )(x 1+x 2)+k 2+m 2.将③代入,整理得MA →·MB →=6m -1k 2-53k 2+1+m 2 =⎝⎛⎭⎫2m -133k 2+1-2m -1433k 2+1+m 2=m 2+2m -13-6m +1433k 2+1. 注意到MA →·MB →是与k 无关的常数,从而有6m +14=0,m =-73, 此时MA →·MB →=49. (ⅱ)当直线AB 与x 轴垂直时,此时点A 、B 的坐标分别为⎝⎛⎭⎫-1,23、⎝⎛⎭⎫-1,-23, 当m =-73时,也有MA →·MB →=49. 综上,在x 轴上存在定点M ⎝⎛⎭⎫-73,0,使MA →·MB →为常数.。
圆锥曲线常见题型及答案(20201128025553)
圆锥曲线常见题型归纳、基础题涉及圆锥曲线的基本概念、几 a,b,c,e, p 何性质,如求圆锥曲线的标准方程,求准线或渐近线 方程,求顶点或焦点坐标,求与有关的值,求与焦半径或长(短)轴或实(虚)轴有关的角和三角形 面积。
此类题在考试中最常见,解此类题应注意:(1) 熟练掌握圆锥曲线的图形结构,充分利用图形来解题;注意离心率与曲线形状的关系; (2) 如未指明焦点位置,应考虑焦点在x 轴和y 轴的两种(或四种)情况;(3) 注意a,2a,a 2,b,2b,b 2,c,2c, c 2,2 p, p, p 2的区别及其几何背景、出现位置的不同,椭圆中c 2 a 2b 2,双曲线中c 2 a 2 b 2,离心率e c a ,准线方程xa 2:c ;例题:(1)已知定点F i ( 3,0),F 2(3,0),在满足下列条件的平面上动点 P 的轨迹中是椭圆的是 ()2 2A . PF j PF 2 4B . PF j PF 26 C . PF iPF ? 10 D . PF i PF 2 12 (答:C );(2)…方程J (x 6)2 y 2 J (x 6)2 y 2 8表示的曲线是 ____________ (答:双曲线的左支)2(3)已知点Q (2j2,0)及抛物线y —上一动点P (x,y ),则y+|PQ |的最小值是(答:2)42 2(4)已知方程 — y1表示椭圆,则k 的取值范围为3 k 2 k—,且与椭圆 x 乂 1有公共焦点,则该双曲线的方程29 4、定义题对圆锥曲线的两个定义的考查,与动点到定点的距离(焦半径)和动点到定直线(准线)的距离 有关,有时要用到圆的几何性质。
此类题常用 平面几何的方法来解决,需要对圆锥曲线的(两个)定 义有深入、细致、全面的理解和掌握。
常用到的平面几何知识有:中垂线、角平分线的性质,勾股定 理,圆的性质,解三角形(正弦余弦定理、三角形面积公式),当条件是用向量的形式给出时,应由 向量的几何形式而用平面几何知识;涉及圆的解析几何题多用平面几何方法处理;圆锥曲线的几何性质:2 2(1)椭圆(以务% 1 ( a b 0 )为例):a 2b 2①范围:a x a, b y b ; ②焦点:两个焦点(c,0);③对称性:两条对称轴x 0,y 0,一个对称中心(0,0 ),四个顶点(a,0),(0, b ),其中长轴长为22a ,短轴长为2b ;④准线:两条准线x —;cc⑤离心率:e 一,椭圆0 e 1, e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁。
2020年高考山东版高考理科数学 10.4 圆锥曲线的综合问题
- 8������2
4������2 - 12
则
x1+x2=
3
+
4������2,x1x2=3
+
4������2,
所以|AC|= 1 + ������2|x1-x2|=123(+������24+������21),
1 3 + 4������2
从而|������������|=12(������2
+
考题示例 2017 课标Ⅰ,20
5 年考情
考向
关联考点
定点问题 直线与椭圆的位置关系
2017 课标 Ⅰ,10 最值问题
直线与抛物线的位置关 系
2016 课标Ⅰ,20 2015 山东,20
弦长问题 面积问题
2018 北京,19 定值问题
直线与椭圆的位置关系 直线与椭圆的位置关系 直线与抛物线的位置关
系
10.4 圆锥曲线的综合问题
备战 2020 高考
挖命题 【考情探究】
考点 1.定值、定 点、最值及范 围问题
2.存在性问题
内容解读
①了解圆锥曲线的简单应用; ②了解参变量的意义; ③理解函数思想和方程思想在 圆锥曲线中的应用 ①理解圆锥曲线中存在性问题 的基本解法; ②理解转化思想在圆锥曲线中 的应用
,
1)
1 4 + 3������2
同理可得|������������|=12(������2
+
,
1)
1 1 7(������2 + 1) 7
7
7
所以|������������|+|������������|=12(������2 + 1)=12,令12=2λ,得 λ=24.
专题06圆锥曲线大题解题模板理原卷版附答案.docx
专题06 圆锥曲线大题解题模板一、判断直线与圆锥曲线的位置关系:1、寻找主直线:主直线有两个要求:①所给的直线条件中:有必过点(或者求证是否有必过点),给斜率或倾斜角(或者与斜率、倾斜角有关的条件);②所给的直线与圆锥曲线有两个交点。
2、从代数角度看,可通过将表示直线的方程,代入圆锥曲线的方程消元后所得的情况来判断,但要注意的是: 对于椭圆方程来讲,所得一元方程必是一元二次方程,而对双曲线方程来讲未必。
2 2例如:将y = 代入土■一七■ = l(i>0, b>0)中整理得:(b2 -a2k2)x2 - 2a2kmx--a2b2 = 0 :a bb⑴当k = ±-时,该方程为一次方程,此时直线y =奴与双曲线的渐近线平行;ab(2)当k^+-时,该方程为二次方程,这时可以用判别式来判断直线与双曲线的位置关系。
a3、从几何角度看,可分为三类:无大众点,仅有一个大众点及两个相异的大众点,具体如下:(1)直线与圆锥曲线的相离关系,常通过求二次曲线上的点到已知直线的距离的最大值或最小值来解决;(2)直线与圆锥曲线仅有一个大众点,对于椭圆,表示直线与其相切;对于双曲线,表示与其相切或与双曲线的渐近线平行,对于抛物线,表示直线与其相切或直线与其对称轴平行;(3)直线与圆锥曲线有两个相异的大众点,表示直线与圆锥曲线相割,此时直线被圆锥曲线截得的线段称为圆锥曲线的弦。
二、掌握基本知识1、与一元二次方程毅2 +版+ c = o ("尹0)相关的知识(三个“二次”问题):(1)判别式:A = fe2-4ac;(2)韦达定理:若此方程有两个不同的根也、x2,则X1+X2 =——,工1・工2 = —;_ _ a a(3)求根公式:若此方程有两个不同的根X.切,则Xi2 = 2 土*」4ac。
2a2、与直线相关知识:⑴直线方程的五种形式:①一般式:Ar + By+ C = O ;②点斜式:y-y()^k(x-XQ);③斜截式:y = kx+b^x = my+a;④两点式:—~ =—― ;⑤截距式:—+ —= 1 oy2 - y l x2 - x r a b⑵与直线相关的内容:①倾斜角与斜率k = tana,ae[0,兀);②点到直线的距离d = " +如+;^A2 + B2③夹角公式:tana=| ― |。
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(2)设 为椭圆 上一点,点 、 在椭圆 上,且 ,则直线 与直线 的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由。
例1-2.已知定点 及椭圆 ,过点 的动直线与椭圆相交于 、 两点。
(1)若线段 中点的横坐标是 ,求直线 的方程;
(2)在 轴上是否存在点 ,使 为常数?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由。
③夹角公式: 。
(3)弦长公式:直线 上任意两点 , ,则:
。
(4)两条直线 : (倾斜角为 )和 : (倾斜角为 )的位置关系:
① ;
② 且 ;
③ 与 关于与 ( )轴平行或垂直的直线对称,则 , 。
(5)中点坐标公式:已知 、 两点, 是线段 的中点,则有 , 。
3、圆锥曲线方程的形式:
(1)椭圆(焦点在 轴上):①定义方程: ;
(1)求 的值;
(2)除 以外,直线 与 是否有其他公共点?说明理由。
例4-2.已知抛物线 : ( ),过其焦点作斜率为 的直线 交 于 、 两点,且 。
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知动圆 的圆心在抛物线 上,且过定点 ,若动圆 与 轴交于 、 两点,且 ,求 的最小值。
例4-3.已知椭圆 的两个焦点是 和 ,并且经过点 ,抛物线的顶点 在坐标原点,焦点恰好是椭圆 的右顶点 。
例如:将 代入 ( )中整理得: :
(1)当 时,该方程为一次方程,此时直线 与双曲线的渐近线平行;
(2)当 时,该方程为二次方程,这时可以用判别式来判断直线与双曲线的位置关系。
3、从几何角度看,可分为三类:无公共点,仅有一个公共点及两个相异的公共点,具体如下:
(1)直线与圆锥曲线的相离关系,常通过求二次曲线上的点到已知直线的距离的最大值或最小值来解决;
(2)焦点三角形公式:
① 在椭圆上时: , , , , ;
② 在双曲线上时 , 。
三、直线与圆锥曲线解题模板
1、没有寻找到主直线,就设交点坐标,通过运算寻找等量关系,消元,最后获得结果。
2、有主直线:
(1)根据题意讨论直线倾角 是否可取 ,当 时设直线方程为 ,当 时设直线方程为 或 ;或直线倾角 是否可取 ,当 时设直线方程为 ,当 时设直线方程为 或 ,其中 为斜率的导数;
(1)判别式: ;
(2)韦达定理:若此方程有两个不同的根 、 ,则 , ;
(3)求根公式:若此方程有两个不同根 、 ,则 。
2、与直线相关知识:
(1)直线方程的五种形式:①一般式: ;②点斜式: ;③斜截式: 或 ;④两点式: ;⑤截距式: 。
(2)与直线相关的内容:①倾斜角与斜率 , ;②点到直线的距离 ;
②标准方程: ( );
③一般方程: ( , 且 );
④参数方程: ( 为参数)。
(2)双曲线(焦点在 轴上):①定义方程: ;
②标准方程: ( );
③一般方程: ( )。
(3)抛物线方程的形式(焦点在 轴正半轴上):①标准方程: ( );
②参数方程: ( 为参数)。
4、圆锥曲线的重要性质:
(1)通径:椭圆 ,双曲线 ,抛物线 ;
模板三、角度的处理与转化
讲解:在圆锥曲线大题中出现垂直、直角、锐角、钝角等题设或者问题,一般都转化成向量:
(1) ;
(2) ;
(3) 为钝角 ;
(4) 为锐角 。
例3-1.如图所示,椭圆 : ( )的左右顶点分别为 、 ,上下顶点分别为 、 ,四边形 的面积为 ,周长为 。直线 : 与椭圆交于不同的两点 和 。
模板二、弦长与三角形面积相关
例2-1.已知椭圆 : ( )的离心率为 ,且经过点 。
(1)求椭圆 的方程。
(2)过点 的直线交椭圆 于 、 两点,求 ( 为原点)面积的最大值。
练习2-1.已知椭圆 的一个焦点为 ,且离心率为 。
(1)求椭圆方程。
(2)过点 且斜率为 的直线与椭圆交于 两点,点 关于 轴的对称点为 ,求 面积的最大值。
(2)联立直线与圆锥曲线的方程形成关于 或 的一元二次方程: 或 ,注意验证 ;
(3)设而不求:设两交点坐标 、 ,则 、 ;
(4)根据题意进一步求解。
模板一、圆锥曲线与直线
例1-1.椭圆 : ,椭圆 : ( )的一个焦点坐标为 ,斜率为 的直线 与椭圆 相交于 、 两点,线段 的中点 的坐标为 。
(1)求椭圆的方程;
(2)若 ,求 的值。
(3)若 为锐角,求 的取值范围。
练习3-1.已知椭圆 : ( )的离心率为 。
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 经过 的左焦点 且与 相交于 、 两点,以线段 为直径的圆经过椭圆 的右焦点 ,求 的方程。
模板四、抛物线大题模板
例4-1.在直角坐标系 中,直线 : ( )交 轴于点 ,交抛物线 : ( )于点 ,点 关于点 的对称点为 。连 并延长交 于 。
(2)直线与圆锥曲线仅有一个公共点,对于椭圆,表示直线与其相切;对于双曲线,表示与其相切或与双曲线的渐近线平行,对于抛物线,表示直线与其相切或直线与其对称轴平行;
(3)直线与圆锥曲线有两个相异的公共点,表示直线与圆锥曲线相割,此时直线被圆锥曲线截得的线段称为圆锥曲线的弦。
二、掌握基本知识
1、与一元二次方程 ( )相关的知识(三个“二次”问题):
(1)求椭圆 和抛物线 的标准方程;
(2)过点 作两条斜率都存在且互相垂直的直线 、 , 交抛物线 于点 、 , 交抛物线 于点 、 ,求 的最小值。
例4-4.已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线交抛物线于 、 两点。
(1)若 ,求直线 的斜率;
(2)设 点在线段 上运动,原点 关于 的对称点为 ,求四边形 面积的最小值。
专题10圆锥曲线大题解题模板
一、判断直线与圆锥曲线的位置关系:
1、寻找主直线:主直线有两个要求:
①所给的直线条件中:有必过点(或者求证是否有必过点),给斜率或倾斜角(或者与斜率、倾斜角有关的条件);
②所给的直线与圆锥曲线有两个交点。
2、从代数角度看,可通过将表示直线的方程,代入圆锥曲线的方程消元后所得的情况来判断,但要注意的是:对于椭圆方程来讲,所得一元方程必是一元二次方程,而对双曲线方程来讲未必。