最新椭圆与双曲线常见题型归纳教学文案
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例5.解析:(1)直线AB方程为:bx-ay-ab=0.
依题意 解得
∴ 椭圆方程为 .…………………4分
(2)假若存在这样的k值,由 得 .
∴ . ①
设 , 、 , ,则 ②
…………………………………………8分
而 .
要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),当且仅当CE⊥DE时,则 ,即 .…………………………………………10分
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)设直线 与曲线C交于M、N两点,当|MN|= 时,求直线l的方程.
例10解:(I)由已知,
…………………………………4分
……………………………………5分
即所求曲线的方程是: ……………………………7分
(Ⅱ)由
解得x1=0,x2= 分别为M,N的横坐标).………………9分
由
例11.解:(1)设
∵
∴ ,∵ ,∴ ,
∴ ,化简得: ,
经检验,点 不合题意,∴点Q的轨迹方程为
(2)由(1)得 的方程为 ,
,
∵ ,∴ ,∴ 。
例12.P为椭圆 上一点, 、 为左右焦点,若
(1)求△ 的面积;
(2)求P点的坐标.
(I)求椭圆的方程;
(II)直线l(与坐标轴不平行)与椭圆交于不同的两点A、B,且线段AB中点的横坐标为 ,求直线l倾斜角的取值范围。
例8.解:(I)设椭圆方程为
解得a=3,所以b=1,故所求方程为 …………………………4分
(II)设直线l的方程为 代入椭圆方程整理得
…………………………5分
由题意得 …………………………7分
(Ⅲ)因为|P |+|PB|=4-|PF2|+|PB|≤4+|BF2|∴ 周长≤4+|BF2|+|B |≤8.
所以当P点位于直线BF2与椭圆的交点处时, 周长最大,最大值为8.
例4.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l: 与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且 (其中O为原点),求k的取值范围。
……………………………………………………11分
所以直线l的方程x-y+1=0或x+y-1=0.…………………………12分
二.“基本性质型”
例11.设双曲线 的方程为 ,A、B为其左、右两个顶点,P是双曲线 上的任一点,引 ,AQ与BQ相交于点Q。
(1)求Q点的轨迹方程;
(2)设(1)中所求轨迹为 , 、 的离心率分别为 、 ,当 时,求 的取值范围。
例2.解:(Ⅰ)解法一:易知
所以 ,设 ,则
因为 ,故当 ,即点 为椭圆短轴端点时, 有最小值
当 ,即点 为椭圆长轴端点时, 有最大值
解法二:易知 ,所以 ,设 ,则
(以下同解法一)
(Ⅱ)显然直线 不满足题设条件,可设直线 ,
联立 ,消去 ,整理得:
∴
由 得: 或
又
∴
又
∵ ,即 ∴
故由①、②得 或
例3.设 、 分别是椭圆 的左、右焦点, .
∴ . ③
将②式代入③整理解得 .经验证, ,使①成立.
综上可知,存在 ,使得以CD为直径的圆过点E.………………………13分
2.“中点弦型”
例6.已知椭圆 ,试确定 的值,使得在此椭圆上存在不同
两点关于直线 对称。
例6.解:设 , 的中点 ,
而 相减得
即 ,
而 在椭圆内部,则 即
例7.已知双曲线的中心在原点,焦点在 轴上,离心率 ,焦距为
解得 又直线l与坐标轴不平行………………………
故直线l倾斜角的取值范围是 …………………………12分
3.“弦长型”
例9.直线y=kx+b与椭圆 交于A、B两点,记△AOB的面积为S.
(I)求在k=0,0<b<1的条件下,S的最大值;
(Ⅱ)当|AB|=2,S=1时,求直线AB的方程.
例9(I)解:设点A的坐标为( ,点B的坐标为 ,
由 ,解得
所以
当且仅当 时,.S取到最大值1.
(Ⅱ)解:由 得
①来自百度文库
|AB|= ②
又因为O到AB的距离 所以 ③
③代入②并整理,得
解得, ,代入①式检验,△>0
故直线AB的方程是
或 或 或 .
例10.已知向量 =(0,x), =(1,1), =(x,0), =(y2,1)(其中x,y是实数),又设向量 = + , = - ,且 // ,点P(x,y)的轨迹为曲线C.
故曲线C的方程为 .
(Ⅱ)设 ,其坐标满足
消去y并整理得 ,
故 .
若 ,即 .
而 ,
于是 ,
化简得 ,所以 .
例2.设 、 分别是椭圆 的左、右焦点.
(Ⅰ)若 是该椭圆上的一个动点,求 的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点 的直线 与椭圆交于不同的两点 、 ,且∠ 为锐角(其中 为坐标原点),求直线 的斜率 的取值范围
(I)求该双曲线方程.
(II)是否定存在过点 , )的直线 与该双曲线交于 , 两点,且点 是线段 的中点?若存在,请求出直线 的方程,若不存在,说明理由.
例7.(1)
(2)设 ,直线: ,代入方程 得
( )
则 ,解得 ,此时方程为 ,
方程没有实数根。所以直线 不存在。
例8.已知椭圆的中心在原点,焦点为F1 ,F2(0, ),且离心率 。
例4.解:(Ⅰ)设双曲线方程为 由已知得 故双曲线C的方程为
(Ⅱ)将
由直线l与双曲线交于不同的两点得
即 ①设 ,则
而
于是 ②
由①、②得 故k的取值范围为
例5.已知椭圆 (a>b>0)的离心率 ,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为 .
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点.问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
(Ⅰ)若 是该椭圆上的一个动点,求 的最大值和最小值;
(Ⅱ)若C为椭圆上异于B一点,且 ,求 的值;
(Ⅲ)设P是该椭圆上的一个动点,求 的周长的最大值.
例3.解:(Ⅰ)易知 ,所以 ,设 ,则
因为 ,故当 ,即点 为椭圆短轴端点时, 有最小值
当 ,即点 为椭圆长轴端点时, 有最大值
(Ⅱ)设C( ), 由 得 ,又 所以有 解得
椭圆与双曲线常见题型归纳
一.“曲线方程+直线与圆锥曲线位置关系”的综合型试题的分类求解
1.向量综合型
例1.在直角坐标系 中,点 到两点 的距离之和为4,设点 的轨迹为 ,直线 与 交于 两点。
(Ⅰ)写出 的方程;(Ⅱ)若 ,求 的值。
例1.解:(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以 为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴 ,
依题意 解得
∴ 椭圆方程为 .…………………4分
(2)假若存在这样的k值,由 得 .
∴ . ①
设 , 、 , ,则 ②
…………………………………………8分
而 .
要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),当且仅当CE⊥DE时,则 ,即 .…………………………………………10分
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)设直线 与曲线C交于M、N两点,当|MN|= 时,求直线l的方程.
例10解:(I)由已知,
…………………………………4分
……………………………………5分
即所求曲线的方程是: ……………………………7分
(Ⅱ)由
解得x1=0,x2= 分别为M,N的横坐标).………………9分
由
例11.解:(1)设
∵
∴ ,∵ ,∴ ,
∴ ,化简得: ,
经检验,点 不合题意,∴点Q的轨迹方程为
(2)由(1)得 的方程为 ,
,
∵ ,∴ ,∴ 。
例12.P为椭圆 上一点, 、 为左右焦点,若
(1)求△ 的面积;
(2)求P点的坐标.
(I)求椭圆的方程;
(II)直线l(与坐标轴不平行)与椭圆交于不同的两点A、B,且线段AB中点的横坐标为 ,求直线l倾斜角的取值范围。
例8.解:(I)设椭圆方程为
解得a=3,所以b=1,故所求方程为 …………………………4分
(II)设直线l的方程为 代入椭圆方程整理得
…………………………5分
由题意得 …………………………7分
(Ⅲ)因为|P |+|PB|=4-|PF2|+|PB|≤4+|BF2|∴ 周长≤4+|BF2|+|B |≤8.
所以当P点位于直线BF2与椭圆的交点处时, 周长最大,最大值为8.
例4.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l: 与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且 (其中O为原点),求k的取值范围。
……………………………………………………11分
所以直线l的方程x-y+1=0或x+y-1=0.…………………………12分
二.“基本性质型”
例11.设双曲线 的方程为 ,A、B为其左、右两个顶点,P是双曲线 上的任一点,引 ,AQ与BQ相交于点Q。
(1)求Q点的轨迹方程;
(2)设(1)中所求轨迹为 , 、 的离心率分别为 、 ,当 时,求 的取值范围。
例2.解:(Ⅰ)解法一:易知
所以 ,设 ,则
因为 ,故当 ,即点 为椭圆短轴端点时, 有最小值
当 ,即点 为椭圆长轴端点时, 有最大值
解法二:易知 ,所以 ,设 ,则
(以下同解法一)
(Ⅱ)显然直线 不满足题设条件,可设直线 ,
联立 ,消去 ,整理得:
∴
由 得: 或
又
∴
又
∵ ,即 ∴
故由①、②得 或
例3.设 、 分别是椭圆 的左、右焦点, .
∴ . ③
将②式代入③整理解得 .经验证, ,使①成立.
综上可知,存在 ,使得以CD为直径的圆过点E.………………………13分
2.“中点弦型”
例6.已知椭圆 ,试确定 的值,使得在此椭圆上存在不同
两点关于直线 对称。
例6.解:设 , 的中点 ,
而 相减得
即 ,
而 在椭圆内部,则 即
例7.已知双曲线的中心在原点,焦点在 轴上,离心率 ,焦距为
解得 又直线l与坐标轴不平行………………………
故直线l倾斜角的取值范围是 …………………………12分
3.“弦长型”
例9.直线y=kx+b与椭圆 交于A、B两点,记△AOB的面积为S.
(I)求在k=0,0<b<1的条件下,S的最大值;
(Ⅱ)当|AB|=2,S=1时,求直线AB的方程.
例9(I)解:设点A的坐标为( ,点B的坐标为 ,
由 ,解得
所以
当且仅当 时,.S取到最大值1.
(Ⅱ)解:由 得
①来自百度文库
|AB|= ②
又因为O到AB的距离 所以 ③
③代入②并整理,得
解得, ,代入①式检验,△>0
故直线AB的方程是
或 或 或 .
例10.已知向量 =(0,x), =(1,1), =(x,0), =(y2,1)(其中x,y是实数),又设向量 = + , = - ,且 // ,点P(x,y)的轨迹为曲线C.
故曲线C的方程为 .
(Ⅱ)设 ,其坐标满足
消去y并整理得 ,
故 .
若 ,即 .
而 ,
于是 ,
化简得 ,所以 .
例2.设 、 分别是椭圆 的左、右焦点.
(Ⅰ)若 是该椭圆上的一个动点,求 的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点 的直线 与椭圆交于不同的两点 、 ,且∠ 为锐角(其中 为坐标原点),求直线 的斜率 的取值范围
(I)求该双曲线方程.
(II)是否定存在过点 , )的直线 与该双曲线交于 , 两点,且点 是线段 的中点?若存在,请求出直线 的方程,若不存在,说明理由.
例7.(1)
(2)设 ,直线: ,代入方程 得
( )
则 ,解得 ,此时方程为 ,
方程没有实数根。所以直线 不存在。
例8.已知椭圆的中心在原点,焦点为F1 ,F2(0, ),且离心率 。
例4.解:(Ⅰ)设双曲线方程为 由已知得 故双曲线C的方程为
(Ⅱ)将
由直线l与双曲线交于不同的两点得
即 ①设 ,则
而
于是 ②
由①、②得 故k的取值范围为
例5.已知椭圆 (a>b>0)的离心率 ,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为 .
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点.问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
(Ⅰ)若 是该椭圆上的一个动点,求 的最大值和最小值;
(Ⅱ)若C为椭圆上异于B一点,且 ,求 的值;
(Ⅲ)设P是该椭圆上的一个动点,求 的周长的最大值.
例3.解:(Ⅰ)易知 ,所以 ,设 ,则
因为 ,故当 ,即点 为椭圆短轴端点时, 有最小值
当 ,即点 为椭圆长轴端点时, 有最大值
(Ⅱ)设C( ), 由 得 ,又 所以有 解得
椭圆与双曲线常见题型归纳
一.“曲线方程+直线与圆锥曲线位置关系”的综合型试题的分类求解
1.向量综合型
例1.在直角坐标系 中,点 到两点 的距离之和为4,设点 的轨迹为 ,直线 与 交于 两点。
(Ⅰ)写出 的方程;(Ⅱ)若 ,求 的值。
例1.解:(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以 为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴 ,