解析几何中的与三角形面积相关的问题

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一个三角形面积公式在解析几何中的应用

一个三角形面积公式在解析几何中的应用

限, 且 3−P−M→ + −P−→N = −→0 . 若 O 为坐标原点, 当三角形 OM N
的面积最大时, 求点 P 的坐标.
分析 设点 P (Xp, 0), 类似于例 1, 首先由椭圆 C 的参数
2020 年第 2 期 (上)
中学数学研究
41


方 程 假 设 点 M (2 cos α1, 3 sin α1), N (2 cos α2, 3 sin α2),
|−A→B |2 |−A→C |2

1 =
|−A→B |2 |−A→C |2

−→ (AB
·
−A→C )2 ,
2
又因为
|−A→B|2|−A→C|2 = (x21 + y12)(x22 + y22)
= x21x22 + y12y22 + x21y22 + y12x22,
−→ (AB
·
−A→C )2
=
(x1x2
式及三角形面积公式 (底乘高的一半) 转化成 x1x2, x1 + x2 (或 y1y2, y1 + y2) 的关系式, 运算求得结果. 而本文另辟蹊径 给出了不同于传统求法的方法. 这里需要用到一个与向量有
关的三角形面积公式. 现在先给出该三角形面积公式的推导.
定理
−→ 在 三 角 形 ABC 中, 已 知 AB = (x1, y1),
| sin(α2

α1)|,
要使上式为定值,
则由⃝1 可得当
λ
=
1 −
4
时,
⃝1 可变为 cos(α2 − α1) = 0, 所以 | sin(α2 − α1)| = 1, 即

解析几何三角形面积问题

解析几何三角形面积问题

解析几何三角形面积问题1、已知两定点12(1,0),(1,0)F F -,满足124PF PF +=u u u r u u u u r的动点P 的轨迹是曲线C .(Ⅰ) 求曲线C 的标准方程;(Ⅱ)直线:l y x b =-+与曲线C 交于,A B 两点, 求AOB ∆面积的最大值.2、已知椭圆(2222:1>>0)y x C a b a b+=的离心率为22,且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为22.斜率为()0≠k k 的直线l 过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P Q ,两点,线段PQ 的垂直平分线与y 轴相交于点(0)M m ,. (1)求椭圆的标准方程;(2)求m 的取值范围.(3)试用m 表示MPQ ∆的面积S ,并求面积S 的最大值.3、(2012潍坊期末)如图,椭圆G 的中心在坐标原点,其中一个焦点为圆F :0222=-+x y x 的圆心,右顶点是圆F 与x 轴的一个交点.已知椭圆G 与直线l :01-=-my x 相交于A 、B 两点.(I)求椭圆的方程;(Ⅱ)求∆AOB 面积的最大值.4、直线l 与椭圆22221(0)y x a b a b +=>>交于11(,)A x y ,22(,)B x y 两点,已知m ),(11by ax =,n ),(22by ax =,若n m ⊥且椭圆的离心率32e =,又椭圆经过点,1)2,O 为坐标原点. (1)求椭圆的方程;(2)若直线l 过椭圆的焦点(0,)F c (c 为半焦距),求直线l 的斜率k 的值; (3)试问:AOB ∆的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.5、已知椭圆的焦点坐标为1F (-1,0),2F (1,0),过2F 垂直于长轴的直线交椭圆于P 、Q两点,且|PQ |=3,(1) 求椭圆的方程;(2) 过2F 的直线l 与椭圆交于不同的两点M 、N ,则△1F MN 的内切圆的面积是否存在最大值?若存在求出这个最大值及此时的直线方程;若不存在,请说明理由.6、椭圆E 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为12,点P(1,32),A,B 在椭圆E 上,且→PA+→PB=m →OP (m ∈R)(1) 求椭圆E 的方程及直线AB 的斜率;求证:当△PAB 的面积取得最大值时,原点O 是△PAB 的重心7、已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,短轴一个端点到右焦点的距离为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为32,求△AOB 面积的最大值.8、已知A (23-,0),B (23,0)为平面内两定点,动点P 满足|PA |+|PB |=2. (I )求动点P 的轨迹方程; (II )设直线)0)(23(>+=k x k y l :与(I )中点P 的轨迹交于M 、N 两点.求△BMN 的最大面积及此时直线l 的方程.9、平面直角坐标系内已知两点A (-1,0)、B (1,0),若将动点P (x ,y )的横坐标保持不变,纵坐倍后得到点Q (x y ),且满足AQ uuu r ·BQ uuu r=1.(Ⅰ)求动点P 所在曲线C 的方程;(Ⅱ)过点B 作斜率为的直线l 交曲线C 于M 、N 两点,且OM u u u u r +ON uuu r +OH u u u r =0r ,试求△MNH 的面积.10、在平面直角坐标系内已知两点(1,0)A -、(1,0)B ,若将动点(,)P x y 的横坐标保持不变,()Q x,且满足1AQ BQ⋅=u u u r u u u r.(Ⅰ)求动点P所在曲线C的方程;(Ⅱ)过点B作斜率为的直线l交曲线C于M、N两点,且0OM ON OH++=u u u u r u u u r u u u r r,又点H关于原点O的对称点为点G,试问M、G、N、H四点是否共圆?若共圆,求出圆心坐标和半径;若不共圆,请说明理由.11、[2011·湖南卷] 如图,椭圆1C:22221x ya b+=(0)a b>>,x轴被曲线2C:2y x b=-截得的线段长等于1C的长半轴长.(Ⅰ)求1C、2C的方程;(Ⅱ)设2C与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与2C相交于点A、B,直线,MA MB 分别与1C相交与,D E.(i)证明:MD ME⊥;(ii)记,MAB MDE∆∆的面积分别是12,S S.问:是否存在直线l,使得121732SS=?请说明理由.12、设椭圆C1:22221(0)x ya ba b+=>>的左.右焦点分别是F1、F2,下顶点为A,线段OA的中点为B(O为坐标原点),如图,若抛物线C2:21y x=-与y轴的交点为B,且经过F1,F2点。

文科数学高考二轮复习专题篇平面解析几何4由向量形式的三角形面积公式得到的坐标式三角形面积公式及其应

文科数学高考二轮复习专题篇平面解析几何4由向量形式的三角形面积公式得到的坐标式三角形面积公式及其应

由向量形式的三角形面积公式获得的坐标式三角形面积公式及其应用高考题1(2010 年高考辽宁卷理科第8 题 )平面上 O, A, B 三点不共线,设 OA a,OB b ,则 OAB 的面积等于()22(a b ) 222(a b) 2 C. 122( a b) 2 D.122(a b )2A. a bB. a b a b a b22答案: C.这道高考题的结论就是向量形式的三角形面积公式:定理 1若三点 O, A, B 不共线,则 S OAB122(OA OB )2 . OA OB21122证明S OAB OA OB 1 c o 2s AOB OA OB(OA OB )2 .22由此结论,还可证得定理 2若三点 O, A, B 不共线,且点O是坐标原点,点 A, B 的坐标分别是(x1 , y1 ), ( x2 , y2 ) ,则S OAB 1x1 y2x2 y1 . 2证法 1由定理1,得S OAB12y122y22( x1 x2y1 y2 ) 21x1 y2 x2 y1(x1)( x2)22证法 2可得直线 AB 的方程是( y1y2 ) x (x1x2 ) y ( x1 y2x2 y1 ) 0因此坐标原点 O 到直线AB的距离是x1y2x2 y1,从而可得AOB 的面积是ABS OAB 1AB x1y2x2 y11x1 y2x2 y1 .AB22下边用定理 2 来简解 10 道高考题 .高考题2(2014 年高考四川卷理科第10 题 )已知 F 为抛物线 y2= x 的焦点,点 A,B 在该抛物线上且位于x 轴的双侧,→→OA· OB=2(此中 O 为坐标原点 ),则△ABO 与△ AFO 面积之和的最小值是 ()172A . 2B . 3 C.8 D.10解 B.得 F 1,0,可不如设 A(x1 , y1 ), B(x2 , y2 )( y10y2 ) . 4由OA OB x1x2y1 y222y1 y2 2 ,可得 y1 y222,得y1 y2,因此由定理SABO 1x1 y2x2 y11y1y2y2y11y1 y2y1y2y1 y2y1y222222因此SABOSAFOy 1 y 21 1 y 19 y 1 y 2 2 9y 1 y 2 32 4 8 8(可适当且仅当 y 14, y 29时取等号 )38因此选 B.高考题 3 (2011 年高考四川卷文科第12 题 )在会合1,2,3,4,5 中任取一个偶数 a 和一个奇数 b 构成以原点为起点的向量 (a, b) . 从全部获得的以原点为起点的向量中任取两个向量为邻边作平行四边形, 记全部作为平行四边形的个数为 n ,此中面积等于 2 的平行四边形的个数 m ,则m( )n2141A.B.C.D.155153解B.所 有满足题意 的 向 量 有 6个1 (2,1),2 (2,3),3 (2,5),4( 4,1), 5 ( 4,3), 6 (4,5) ,以此中的两个向量为邻边的平行四边形有 nC 62 15 个.设i(x 1 , y 1 ), j ( x 2 , y 2 ) ,得 x 1 , x 2(2,4); y 1 , y 2 (1,3,5) ,由定理 2 得,以i ,j为邻边的平行四边形的面积是S1x 1 y 2 x 2 y 1 2 ,可得这样的向量i ,j有3对:2(2,3), (4,5); (2,1), (4,3); (2,1), ( 4,1) .因此m3 1 . n15 5高考题 4 (2011 年高考四川卷理科第12 题 ) 在会合 {1,2,3,4,5} 中任取一个偶数 a 和一个奇数 b 构成以原点为起点的向量 (a, b) . 从全部获得的以原点为起点的向量中任取两个向量为邻边作平行四边形 .记全部作成的平行四边形的个数为 n ,此中面积不超出 4 的平行四边形的个数为 m ,则m()4 n1 22A.B.C.D.153 5 3解 基本领件是由向量(2,1), (2,3), (2,5), (4,1), (4,5), ( 4,3) 中任取两个向量为邻边作平行四边形,得 nC 26 15 .由定理 2 可得:构成面积为 2 的平行四边形的向量有3 对: (2,3), (4,5); (2,1), (4,3); (2,1),(4,1) .构成面积为 4 的平行四边形的向量有2 对: (2,3), (2,5); (2,1), (2,3) .构成面积为 6 的平行四边形的向量有 2 对: (2,3), (4,3); (2,1), (4,5) .构成面积为 8 的平行四边形的向量有 3 对: (2,1), (2,5); (4,1), (4,3);( 4,3),( 4,5) .构成面积为 10 的平行四边形的向量有 2 对: (2,3), (4,1); (2,5), ( 4,5) .构成面积为 14 的平行四边形的向量有 1 对: (2,5), (4,3) .构成面积为 16 的平行四边形的向量有 1 对: (4,1),( 4,5) .构成面积为 18 的平行四边形的向量有 1 对: (2,5), (4,1) .知足条件的事件有 m3 2 5个,因此m5 1 .n15 3高考题 5 (2009 年高考陕西卷文科、理科第21 题)已知双曲线C 的方程为y 2 x 2 1( a 0, b0) ,离心率 e52 5 a 2b 2 2,极点到渐近线的距离为.5(1)求双曲线 C 的方程;(2)如图 1 所示, P 是双曲线 C 上一点,A, B 两点在双曲线 C 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限 .若 APPB,1,2 ,求AOB 面积的取值范围 .3图 1解(1)( 过程略 ) y2x 21.4(2)可设 A(t ,2t), B( s,2s), s 0,t 0 ,由定理 2 及题设可得 S AOB 2st .由 APt2 s2t 2 s PB ,可得 P,,把它代入双曲线 C 的方程,化简得11(1 )24 st ,因此SAOB1 111223可得AOB 面积的取值范围是82,.3高考题 6 (2007 年高考陕西卷理科第 21 题即文科第 22 题)已知椭圆C : x2y 2 1(a b0) 的离心率是6,短轴的一个端点与右焦点的距离是3 .a 2b 23(1)求椭圆 C 的方程;(2)设直线 l 与椭圆 C 交于 A, B 两点,坐标原点O 到直线 l 的距离为3,求 AOB 面积2的最大值 .解(1)( 过程略 ) x 2y 21.3(2)设 A( x 1 , y 1 ), B(x 2 , y 2 ) ,由定理 2 及题设得2SAOBx 1 y 2 x 2 y 1由椭圆的参数方程知,可设 x 1 3 cos , y 1sin , x 23 cos , y 2 sin ,得2S AOB x 1 y 2 x 2 y 1 3 sin()从而可得,当且仅当点A, B 是椭圆 C 的两个极点且AOB时AOB 的面积取到最2大值,且最大值是3.2高考题 7(2010 年高考重庆卷理科第20 题 )已知以原点 O 为中心, F ( 5,0) 为右焦点的双曲线 C 的离心率 e5 .2(1)求双曲线 C 的标准方程及其渐近线方程;(2) 如图2 所示,已知过点M (x 1, y 1 ) 的直线l 1 : x 1 x 4y 1 y4 与过点 N ( x 2 , y 2 ) ( 此中x 2x 1 )的直线l 2 : x 2 x4 y 2 y4 的交点E 在双曲线C上,直线MN 与两条渐近线分别交于G 、 H两点,求OGH的面积.图 2解(1)( 过程略 )双曲线C的标准方程为x2y21,其渐近线方程为x 2 y0 .4(2)由“两点确立向来线”可得直线MN 的方程为: x E x 4 y E y 4 .分别解方程组x E x 4 y E y 4x E x 4 y E y 4,得x 2 y0,x 2y0G4,2, H4,2.x Ex E 2 y E x E2y E 2 y E x E2y E由于点 E 在双曲线C上,因此x E2 4 y E2 4 .由定理2,得S OGH 188882 2x E2 4 y E2x E2 4 y E2x E2 4 y E24注下边将指出图 2 的错误:由于点 E 对于 x 轴的对称点 E ( x E ,y E ) 也在双曲线 C 上,而双曲线C在点 E处的切线方程为xEx( y E ) y1即 x E x 4 y E y 4 也即直线 MN ,因此直线 MN 与双曲线 C 应该相4切,而不是相离 .高考题 8 (2011年高考山东卷理科第22题 )已知动直线x2y2交于l 与椭圆 C :132P(x1, y1 )、 Q (x2 , y2 ) 两不一样点,且OPQ 的面积 S6OPQ,此中 O 为坐标原点.22x2222(1)证明:x1和 y1y2均为定值;(2)设线段PQ的中点为M,求OM PQ 的最大值;(3)椭圆C上能否存在三点D、 E、 G ,使得 S ODE S ODG S OEG6?若存在,判2断 DEG 的形状;若不存在,请说明原因.解(1) 可设P(3cos , 2 sin )、 Q( 3cos , 2 sin ) ,由定理2,得SOPQ6sin()6 22SOPQ6sin()6, sin ()1,cos() 0 22k( k Z)2因此x12x223(cos2cos2) 3(sin 2cos2) 3, y12y223.(2)在 (1)的解答中:当k为奇数时,得P( 3 sin,2cos )、 Q ( 3cos , 2 sin),M3(sin cos),2(sin cos),因此 OM PQ125sin 2 2.222当k为偶数时,得P( 3 sin,2cos )、Q ( 3cos , 2 sin),M3(cos sin),2(cos sin),因此 OM PQ125sin 2 2.222因此 OM PQ 的最大值是5. 2(3)可设D(3cos ,2 sin )、 E(3cos ,2 sin)、G(3cos , 2 sin) ,由(1)的解答知k,l,m(k, l , m Z )2322把这三式相加,得0( k l m)(k l m Z ),这不行能!因此椭圆 C 上不存2在三点 D、 E、G ,使得 S ODE SODGSOEG6.2高考题 9(2013 年高考山东卷文科第22 题 )在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C的中心在原点 O ,焦点在 x 轴上,短轴长为2,离心率为2 .2(1)求椭圆 C 的方程;(2) A, B 为椭圆 C 上知足AOB 的面积为6的随意两点, E 为线段 AB 的中点,射线4OE 交椭圆 C 与点 P ,设 OPtOE ,务实数 t 的值 .解 (1)( 过程略 )x 2y 2 1 .22 (2)当直线 OE 的斜率不存在时,可求得t 2或3 .3当直线 OE 的斜率存在时,可设A( 2 cos ,sin ), B( 2 cos ,sin ) ,由定理 2 得SOAB2 sin()6 )3, cos( 1 , cos1 3 2, sin()2或.42222可得E2 coscos, sin2 cos2, 所以直线22OE : yx tan ,求得 P2 cos, sin,因此2222y P12 或2t3y E cos32总之, t2或23.31高考题 10 (2008 年高考海南、宁夏卷理科第21 题 )设函数 f (x)ax(a ,b Z ) ,x b曲线 yf ( x) 在点 (2, f (2)) 处的切线方程为 y 3 .(1)求 f ( x) 的分析式 .(2)证明:函数 y f ( x) 的图象是一此中心对称图形,并求其对称中心;(3)证明:曲线 yf (x) 上任一点的切线与直线x 1 和直线 yx 所围三角形的面积为定值,并求出此定值.答案: (1) y x1.(2)略 .(3)2.x 1高考题 11(2008 年高考海南、宁夏卷文科第21 题 )设函数f (x)bf ( x) ax,曲线 yx在点 (2, f (2)) 处的切线方程为7x 4 y120.(1)求f ( x)的分析式;(2)证明:曲线y f (x) 上任一点处的切线与直线x 0和直线 y x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.答案: (1)y x 3.(2)6. x下边给出这两道高考题结论的推行.定理 3(1) 双曲线x2y 21( a0,b0)上任一点的切线与两条渐近线a 2b2b bS ab ;yx, y x 围成三角形的面积是a ab(2) 曲线y ax0)上任一点的切线与两条渐近线x 0, y ax 围成三角形的面(bx积是 S b ;(3) 曲线y ax c b(b0) 上任一点的切线与两条渐近线x d0, y ax cdx围成三角形的面积是S b .证明(1) 如图 3 所示,可求得过双曲线上任一点(,)(222222) 的切P x0y0 b x0 a y0 a b线方程是b2x0x a2 y0 y a2 b2,还可求得它与两条渐近线y bx, ybx 的交点分别为a aMa2 b,ab2a2b,ab22 可立得欲证建立 .bx0ay0, Nbx0bx0,再由定理bx0ay0ay0ay0图 3(2)由y axb b.因此过该曲线上任一点P x0 , ax0b(b 0) ,得 y ax 2的切x x0线方程是yb b( x x0 ) ax 0a2x0x0从而可求得它与两条渐近线x0, y ax 的交点分别为M0, 2b, N (2 x0 ,2ax0 ) ,再由x0定理 2 可立得欲证建立 .(3)因为y ax cba( x d )b所以曲线xc ad ,b d x dy ax c0) 是由曲线y ax b0) 沿向量 ( d , c ad ) 平移后获得的,(b(bx d x 因此由结论 (2) 立得结论 (3) 建立 .(4)。

过定点与坐标轴围成的三角形面积最小问题

过定点与坐标轴围成的三角形面积最小问题

过定点与坐标轴围成的三角形面积最小问题1.引言在平面解析几何中,经常会遇到求解围成的三角形面积的问题。

本文将围绕着过定点与坐标轴围成的三角形面积最小问题展开讨论。

我们将从基本原理开始,逐步推导出解决该问题的方法。

2.问题描述给定一个坐标轴上的一点P(x,y),以及坐标轴上的两个端点A(0,0)和B(a,0),其中a为正实数。

我们的目标是找到通过点P的直线与坐标轴围成的三角形A BC,使得该三角形的面积最小。

3.解决方法为了解决这个问题,我们可以按照以下步骤进行推导。

3.1建立坐标轴表示首先,我们可以将问题抽象为在坐标系中求解面积最小的三角形。

我们以P点在坐标系的位置为起点,建立坐标轴表示。

3.2确定点B的坐标由于点B在坐标轴上,且横坐标为a,纵坐标为0,我们可以确定B的坐标为B(a,0)。

3.3确定点C的坐标为了求得面积最小的三角形A BC,我们需要确定点C在坐标系中的位置。

由于P点在过点C的直线上,我们可以假设点C的坐标为C(c,0),其中c为正实数。

3.4确定三角形面积根据解析几何的面积公式,我们可以计算出三角形AB C的面积S为:S=0.5*|x*0-0*c+a*c-x*0|经过计算化简,可以得到:S=0.5*a*c3.5最小化面积为了使三角形AB C的面积最小,我们需要找到使S最小的c值。

由于c为正实数,所以我们可以对S进行求导,然后令导数为0,解得最小值。

3.6求解最小面积对S=0.5*a*c求导,并令导数为0,我们可以得到c的值:0.5*a*c'=0解得c'=0,即c为任意的正实数。

这说明无论c取多少,都不会改变S的最小值。

3.7结论根据上述推导,我们可以得出结论:过定点与坐标轴围成的三角形面积最小的条件是无论c取多少,c为任意的正实数。

4.总结通过以上推导,我们解决了过定点与坐标轴围成的三角形面积最小问题。

我们发现,无论点C在坐标系中的位置如何,三角形A BC的面积都不会改变。

解析几何法巧解三角形的范围问题

解析几何法巧解三角形的范围问题

b
n+1+c
n+1=
b
n+c 2
n
+a1,
所以b n+1+c n+1-2a1=
1(b 2
n+c
n-2a1)=…=
21n(b 1+c 1-2a1)=0援
所以bn+cn=2a1援 淤
因为bn+1-cn+1=- 12(bn-cn),所以{bn-cn}是以b1-c1为首
蓸 蔀 项,-
1 2
为公比的等比数列,bn-cn=(b1-c1) -
2
2
姨3 援 解法2院如图1,以A B的中点为
原点O,直线A B为x轴建立平面直 角 坐 标 系 ,则 A(-1,0),B(1,0).
y C
A
B
-2 -1 O 1 x
设C(x,y)(y屹0),据题意,a=姨 3 b,
求 得 点 C 的 轨 迹 方 程 为(x +2)2+
图1
y2=3,S=
1 2
|A B||y|=|y|,易知x=-2时S取到最大值 姨
a1|yn|,故{Sn}为递增数列援
例4 (2016年咸阳市二模·理
16)如图5,在 吟A BC中,O是外 接 圆
的圆心,若OB·OC=- 1 ,A = 仔 ,则
2
3
B
吟A BC周长的最大值为_____援
解法1院设吟A BC外接圆的半径
A 仔 O3
a= 姨 3 C 图5
为R.由OB·OC=R2cos
b1>c
1,b 1+c 1=2a1,an+1=an,b n+1=
an+c n 2

解析几何教程习题答案

解析几何教程习题答案

第一章 向量代数习题1.11. 试证向量加法的结合律,即对任意向量,,a b c 成立()().a b c a b c ++=++证明:作向量,,AB a BC b CD c ===(如下图),则 ()(),a b c AB BC CD AC CD AD ++=++=+=()(),a b c AB BC CD AB BD AD ++=++=+=故()().a b c a b c ++=++2. 设,,a b c 两两不共线,试证顺次将它们的终点与始点相连而成一个三角形的充要条件是0.a b c ++=证明:必要性,设,,a b c 的终点与始点相连而成一个三角形ABC ∆,则0.a b c AB BC CA AC CA AA ++=++=+== 充分性,作向量,,AB a BC b CD c ===,由于ABCabcABCDabca b +b c +0,a b c AB BC CD AC CD AD =++=++=+=所以点A 与D 重合,即三向量,,a b c 的终点与始点相连构成一个三角形。

3. 试证三角形的三中线可以构成一个三角形。

证明:设三角形ABC ∆三边,,AB BC CA 的中点分别是,,D E F (如下图),并且记,,a AB b BC c CA ===,则根据书中例 1.1.1,三条中线表示的向量分别是111(),(),(),222CD c b AE a c BF b a =-=-=- 所以,111()()()0,222CD AE BF c b a c b a ++=-+-+-=故由上题结论得三角形的三中线,,CD AE BF 可以构成一个三角形。

4. 用向量法证明梯形两腰中点连线平行于上、下底且等于它们长度和的一半。

证明:如下图,梯形ABCD 两腰,BC AD 中点分别为,E F ,记向量,AB a FA b ==,则,DF b =而向量DC 与AB 共线且同向,所以存在实数0,λ>使得.DC AB λ=现在,FB b a =+,FC b a λ=-+由于E 是BC 的中点,所以1111()()(1)(1).2222FE FB FC b a a b a AB λλλ=+=++-=+=+且A BabcE FD C111(1)()().222FE AB AB AB AB DC λλ=+=+=+ 故梯形两腰中点连线平行于上、下底且等于它们长度和的一半。

抛物线上动点p的三角形面积-定义说明解析

抛物线上动点p的三角形面积-定义说明解析

抛物线上动点p的三角形面积-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在数学中,抛物线是一种具有特定形状的曲线,其形状类似于开口向上的U形。

它是由一个定点和一条直线(称为准线或直线段)确定的曲线,其中定点被称为焦点,准线表示为直线段AB。

抛物线是一种非常重要的曲线,广泛应用于物理学、工程学等领域。

本文将围绕着抛物线上的动点P展开讨论。

在抛物线上,动点P具有自由运动的能力,并且可以在曲线上任意选择不同的位置。

我们将重点研究动点P所形成的三角形的面积,并探究如何计算这个面积。

通过研究动点P在抛物线上的运动以及三角形的面积计算方法,我们可以深入理解抛物线曲线的几何特征,并且可以应用这些知识解决实际问题。

同时,对抛物线上动点P的三角形面积的意义和应用也将在文章中进行探讨。

最后,在总结部分我们将对本文的内容进行总结,并展望未来对抛物线相关问题的研究方向。

本文旨在提供一个清晰的抛物线上动点P三角形面积的计算方法,并希望读者通过阅读本文能够对抛物线的几何特性有更深入的了解。

【1.2 文章结构】本文将分为以下几个部分来探讨抛物线上动点P的三角形面积的计算方法。

每个部分的内容如下:(1)引言:在引言部分,我们将概述本文的主题和研究对象,并介绍文章的结构和目的。

同时,我们也将对抛物线的定义和性质进行简要介绍。

(2)正文:在正文部分,我们将分为三个小节来详细阐述抛物线上动点P的三角形面积的计算方法。

首先,我们会介绍抛物线的定义和性质,包括其数学表达和几何特征。

然后,我们会讨论动点P在抛物线上的运动规律,这一部分将包括动点P在不同位置的情况下的三角形面积的变化规律。

最后,我们将介绍具体的计算方法,包括利用向量、坐标和参数方程等不同的方法来计算动点P的三角形面积。

(3)结论:在结论部分,我们将对前面的研究结果进行总结,并探讨抛物线上动点P的三角形面积的一些意义和应用。

同时,我们也会展望未来可能的研究方向和可进一步发展的领域。

通过以上的安排,我们旨在全面而系统地介绍抛物线上动点P的三角形面积的计算方法,并探讨其应用的可能性,为相关领域的研究和实践提供一定的参考和指导。

三角形面积公式在解析几何中的若干应用

三角形面积公式在解析几何中的若干应用

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三、 曲线性质的证 明和求解
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二、 求 曲线的轨迹方程
例 1, 求平面 丙到一个定点 F 和一条定直线 l 的
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三角形面积的计算与解析几何

三角形面积的计算与解析几何

三角形面积的计算与解析几何三角形是几何学中最基本、最常见的图形之一。

计算和理解三角形的面积,对于解析几何的学习非常重要。

本文将介绍三角形面积的计算方法,并使用解析几何的知识分析三角形的性质和特点。

三角形的面积计算方法计算三角形的面积有多种方法,最常用的是通过底边和高的关系进行计算。

设三角形的底边长为a,高为h,则三角形的面积S可以表示为S= 1/2 * a * h。

这个公式可以简单地理解为将三角形分割为两个等边形,然后计算其中一个等边形的面积再乘以1/2。

除了通过底边和高进行计算外,我们还可以利用三角形的边长来计算面积。

如果我们已知三角形的三边长分别为a、b、c,可以通过海伦公式来计算三角形面积。

海伦公式的表达式为S = √[s(s-a)(s-b)(s-c)],其中s是三角形的半周长,即s = (a + b + c)/2。

通过海伦公式,我们可以在不知道三角形的高的情况下,根据三角形的边长来计算其面积。

解析几何中的三角形面积在解析几何中,我们可以通过顶点的坐标来计算三角形的面积。

设三角形的三个顶点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),则可以通过行列式的形式计算三角形的面积。

面积的计算公式为:S = 1/2 * |x1(y2-y3) + x2(y3-y1) + x3(y1-y2)|。

这个公式的推导过程较为复杂,不在本文的讨论范围内。

但是通过这个公式,我们可以直接利用顶点坐标计算三角形的面积,无需知道边长和高。

三角形的性质与特点除了计算三角形的面积,解析几何还可以帮助我们理解三角形的性质和特点。

以下是一些常见的性质:1. 三角形内角和等于180度:对于任意三角形ABC,其内角A、B、C的和等于180度,即A + B + C = 180°。

2. 直角三角形的性质:直角三角形是一种特殊的三角形,其中一个角为90度。

根据勾股定理,直角三角形的斜边长度等于两个直角边长度的平方和的平方根。

三角形面积的解析几何推导

三角形面积的解析几何推导

三角形面积的解析几何推导三角形是几何学中的基本形状之一,它具有广泛的应用。

在解析几何中,我们可以使用坐标系来推导三角形的面积。

本文将使用解析几何的方法,推导三角形面积的计算公式。

假设我们有一个三角形ABC,其中A(x1, y1),B(x2, y2),C(x3, y3)是三个顶点的坐标。

我们的目标是计算出这个三角形的面积。

首先,我们可以根据向量的定义,得到两个向量AB和AC的坐标表示:向量AB = (x2 - x1, y2 - y1)向量AC = (x3 - x1, y3 - y1)然后,我们可以利用向量的叉积来计算三角形的面积。

向量的叉积定义如下:向量的叉积= |AB × AC| = |AB| × |AC| × sinθ其中,|AB × AC|表示向量AB和AC的叉积的长度,|AB|和|AC|分别表示向量AB和AC的长度,θ表示向量AB和AC的夹角。

根据三角形的面积计算公式,我们知道,三角形的面积等于底边长度乘以高,并且高等于底边长度乘以sinθ。

因此,我们可以将向量的叉积用于计算三角形的面积。

由于向量的叉积的长度等于平行四边形的面积,所以三角形的面积等于平行四边形的面积的一半。

因此,我们可以将向量的叉积的长度除以2,来计算三角形的面积。

综上所述,我们得到了计算三角形面积的公式:三角形面积 = |AB × AC| / 2现在,我们将这个公式应用到具体的三角形ABC的坐标表示中。

假设点A(1, 2),点B(3, 4),点C(5, 6)是三角形ABC的顶点。

我们可以计算出向量AB和向量AC的坐标表示:向量AB = (3 - 1, 4 - 2) = (2, 2)向量AC = (5 - 1, 6 - 2) = (4, 4)接下来,我们计算向量AB × AC的叉积的长度:|AB × AC| = |2 * 4 - 2 * 4| = 0最后,我们将叉积的长度除以2,来计算三角形ABC的面积:三角形面积 = 0 / 2 = 0因此,三角形ABC的面积为0。

高考解析几何题型归纳总结

高考解析几何题型归纳总结

高考解析几何题型归纳总结随着高考的逼近,几何题成为了考生备考中不可忽视的一部分。

几何题在高考中占据了相当大的比重,解析几何题更是考生普遍认为难度较高的题型之一。

为了帮助考生更好地备考解析几何题,本文将对高考解析几何题型进行归纳总结,从而帮助考生更好地应对高考几何题。

1. 二维几何题目二维几何题目主要涉及平面图形的性质、面积、周长以及平行线、垂直线的性质等。

在解答二维几何题目时,考生应注意以下几个方面:(1) 论证步骤的完整性:解答二维几何题目时,应充分体现论证的完整性,即从已知条件出发,一步一步进行推导,最终得出结论。

(2) 图形的准确画法:在画图时应确保图形的准确性,边长、角度等应与给定条件一致,以避免答案误差。

(3) 重点关注特殊性质:几何题中常涉及到平行线、垂直线以及等边等特殊性质,考生应注意识别和运用这些特殊性质来解答题目。

2. 三角形相关题目三角形相关的题目主要涉及三角形的面积、周长、角度等性质。

在解答三角形题目时,考生应注意以下几个方面:(1) 利用相似三角形性质:在解答三角形的题目时,经常会用到相似三角形的性质。

考生应注意观察题目中是否存在相似三角形,以便能够灵活地运用相似三角形性质来解题。

(2) 角度关系的应用:三角形中的角度关系常常是解题的关键,考生应深入理解角的概念,并能够巧妙利用角度关系解答题目。

(3) 三角形的分类:根据不同的三角形分类,可以利用其特定性质解答题目。

例如,等边三角形具有所有边相等的性质,而等腰三角形具有两边相等的性质。

考生应注意灵活运用不同种类三角形的性质。

3. 圆相关题目圆相关的题目主要涉及圆的性质、弧长、面积等。

在解答圆相关题目时,考生应注意以下几个方面:(1) 圆的性质的应用:圆的性质是解答圆相关题目的基础,考生应深刻理解圆的定义、圆心角、弧长等基本概念,并能够合理运用这些性质。

(2) 弧长和扇形面积的计算:在解答涉及弧长和扇形面积的题目时,考生应熟记相应的计算公式,并注意计算过程中的单位换算。

直线与椭圆相交的三角形面积问题探究

直线与椭圆相交的三角形面积问题探究

直线与椭圆相交的三角形面积问
题探究
直线与椭圆相交所产生的三角形面积问题是高中解析几何中的常见问题.它不仅能充分体现数形结合、分类讨论及转化与化归等重要数学思想,更重要的是对于提升学生的整体数学素养具有很大的作用.本文从直线与椭圆相交所构成三角形的基本特点出发,就定直线与定点构成三角形、定直线与动点构成三角形以及动直线与定点构成三角形这三类问题对椭圆内三角形面积的问题求法进行探究.
以上是笔者对直线与椭圆相交的三角形有关面积问题的一点总结.但在实际解决问题中,题目的已知条件都是灵活多变的,有时甚至还要考虑其它因素的存在,比如说椭圆的焦点在y 轴上等情形.
因此,在日常的学习过程中,还需要多进行归纳总结,丰富解决问题的经验,才能真正做到灵活处理有关椭圆的问题.另外,椭圆内部的图形也不全是由三角形构成,常见的还有求椭圆内四边形面积的最值,有待我们进一步探究.。

三角形 三等分点 efhg面积 90

三角形 三等分点 efhg面积 90

主题:三角形三等分点EFGH面积901. 引言三角形是几何学中的基本形状之一,而三等分点EFGH是指在三角形的三条边上取等距离分点E、F、G、H,使得形成的小三角形面积相等。

本文将从几何学的角度,探讨三等分点EFGH对三角形面积的影响,尤其是面积为90的情况。

2. 三角形面积的计算在开始讨论三等分点EFGH的情况之前,让我们首先回顾一下三角形面积的计算方法。

根据海伦公式,当三角形的三边长度分别为a、b、c时,三角形的面积S可通过以下公式计算:S=√s(s−a)(s−b)(s−c)。

这是我们计算三角形面其中,s为三条边的半周长,即s=a+b+c2积的基本公式。

3. 三等分点EFGH对三角形面积的影响接下来,我们将讨论三等分点EFGH对三角形面积的具体影响。

我们选择三角形ABC进行讨论。

假设E、F、G、H分别是AB、BC、CA的三等分点,我们可以得到以下结论:3.1 EFGH构成的小三角形面积相等这是三等分点EFGH最基本的性质。

当E、F、G、H分别是AB、BC、CA的三等分点时,AE、EB、BF、FC、CG、GH、HA的长度相等,从而构成的小三角形的面积也相等。

3.2 三等分点EFGH对三角形面积的影响根据海伦公式的计算方法,我们可以发现,当三等分点EFGH存在时,三角形ABC的面积将会发生怎样的变化呢?我们尝试分别计算AEF、BFG、CGH、AHE的面积,然后将这些小三角形的面积相加,得到整个三角形ABC的面积。

但这并不是一个简单的求和问题,因为EFGH构成的小三角形可能会相互重叠,需要进行仔细的分析和计算。

然而,通过数学的推导和几何的推理,我们不难得出结论:当三等分点EFGH存在时,三角形ABC的面积可以被精确计算,并且有一个非常特殊的数字——90。

4. 三等分点EFGH面积为90的情况现在,我们来具体讨论三等分点EFGH存在且面积为90的情况。

这是一个非常特殊的情况,因为当三等分点EFGH存在且面积为90时,三角形ABC将呈现出怎样的特征呢?我们可以得出以下结论:当三等分点EFGH存在且面积为90时,三角形ABC的形状将会呈现出一种非常对称的特征,使得整个三角形的内部结构变得更加规整、美观。

解析几何三角形面积最值问题-解析版

解析几何三角形面积最值问题-解析版

解析几何三角形面积最值问题未命名一、解答题1.(2019·黑龙江哈尔滨市·哈师大附中高三开学考试(文))已知(0,2)A -,椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的离心率2,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF,O 为坐标原点.(1)求椭圆的方程;(2)设过点A 的动直线l 与椭圆E 相交于P ,Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求直线l 的方程.【答案】(1)22182x y +=;(2)22y x =-或22y x =--【解析】试题分析:(1)由离心率与斜率可求得a,b,c.(2) 设:2l y kx =-,与椭圆组方程组,由弦长公式,点到距离公式,求得三角形面积. 试题解析:(1)设(),0F c,由条件知,2c c =⇒=又22c a b a =⇒==, 故椭圆E 的方程为22182x y +=;(2)当l x ⊥轴时,不合题意,故可设:2l y kx =-,()22222,1416801,82y kx k x kx x y =-⎧⎪⇒+-+=⎨+=⎪⎩, ()221164104k k ∆=->⇒>, 设()11,P x y ,()22,Q x y ,121222168,1414k x x x x k k +==++,241PQ k ==+又点O 到直线l 的距离d =∴△OPQ 的面积12OPQS PQ d ∆==,t =,则0t >, ∴2OPQ S t t∆==≤+,当且仅当2t t t =⇒=k =时等号成立,满足0∆>,∴当k =±时,△OPQ 的面积取得最大值2,此时直线l 的方程为2y x =-或2y x =-. 【点睛】弦长公式:(已知直线上的两点距离)设直线:l y kx m =+,l 上两点()()1122,,,A x y B x y ,所以12AB x =-或12AB y =-2.(2020·江苏高二单元测试)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,以椭圆长、短轴四个端点为顶点为四边形的面积为(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A 、B ,当动点M 在定直线4x =上运动时,直线AM BM 、分别交椭圆于两点P 、Q ,求四边形APBQ 面积的最大值.【答案】(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)6. 【分析】(Ⅰ)由离心率为12,以椭圆长、短轴四个端点为顶点为四边形的面积为222,ce a b c a==+,列方程组求得,a b 的值,即可求出椭圆C 的方程;(Ⅱ)点()4,M t ,直线AM 的方程()26t y x =+代入椭圆方程22143x y +=,得()222227441080t xt x t +++-=,利用韦达定理解出P 点坐标,同理可求得Q 点的坐标,利用三角形面积公式将四边形面积表示为t 的函数,利用换元法结合函数单调性求解即可. 【详解】(Ⅰ)由题设知,2,2a c ab ==又222a b c =+,解得2,1a b c ===,故椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)由于对称性,可令点()4,M t ,其中0t >.将直线AM 的方程()26t y x =+代入椭圆方程22143x y +=,得()222227441080t xt x t +++-=,由22410827A P t x x t -⋅=+,2A x =-得2225427Pt x t -=+,则21827P t y t =+. 再将直线BM 的方程()22t y x =-代入椭圆方程22143x y +=,得()2222344120t xt x t +---=,由224123B Q t x x t -⋅=+,2B x =得22263Q t x t-=+,则263Q t y t -=+. 故四边形APBQ 的面积为122P Q P Q S AB y y y y =⋅-=-= 221862273t t t t ⎛⎫+ ⎪++⎝⎭()()()()()22222222248948948912273912)9t t t t t t t tt t t t ++===+++++++.由于296t tλ+=≥,且12λλ+在[)6,+∞上单调递增,故128λλ+≥,从而,有48612S λλ=≤+. 当且仅当6λ=,即3t =,也就是点M 的坐标为()4,3时,四边形APBQ 的面积取最大值6.注:本题也可先证明”动直线PQ 恒过椭圆的右焦点()0,1F ”,再将直线PQ 的方程1x ty =+ (这里t R ∈)代入椭圆方程22143x y +=,整理得()2234690t y ty ++-=,然后给出面积表达式2P Q S y y =-==令211m t =+≥,则S =当且仅当6λ=即3t =时, max 6S =. 3.(2020·宁夏银川一中高二期中(理))已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>的一个焦点与短轴的两端点组成一个正三角形的三个顶点,且椭圆经过点⎭.(1)求椭圆M 的标准方程;(2)直线l :x ky n =+与椭圆M 相交于A ,B 两点,且以线段AB 为直径的圆过椭圆的右顶点C ,求ABC 面积的最大值.【答案】(1)2214x y +=;(2)1625. 【分析】(1)首先根据题意得到2b a =,再根据椭圆经过点⎭,即可得到答案.(2)首先设直线l 的方程为x ky n =+,联立2214x y x ky n ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得到()2224240ky kny n +++-=,根据0CA CB ⋅=得到所以直线l 恒过点6,05D ⎛⎫⎪⎝⎭,再计算ABC 面积的最大值即可. 【详解】(1)设椭圆的上下顶点为()10,B b ,()20,B b -,左焦点为()1,0F c -, 则12B B F △是正三角形,所以2b a ==,则椭圆方程为222214x y b b+=.将⎭代入椭圆方程,可得2221142b b +=, 解得2a =,1b =,故椭圆的方程为2214x y +=.(2)由题意,设直线l 的方程为x ky n =+,联立2214x y x ky n ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去x 得()2224240k y kny n +++-=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则有12224kn y y k -+=+,212244n y y k -=+,因为以线段AB 为直径的圆过椭圆的右顶点()2,0C ,所以0CA CB ⋅=, 由()112,CA x y =-,()222,CB x y =-,则()()1212220x x y y --+=, 将11x ky n =+,22x ky n =+代入上式,并整理得()()()()2212121220k y y k n y y n ++-++-=,则()()()()22222214222044kn k n n n k k +---++-=++, 化简得()()5620n n --=,解得65n =或2n =,因为直线x ky n =+不过点()2,0C , 所以2n ≠,故65n =.所以直线l 恒过点6,05D ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故121||||2ABC S DC y y =⋅-△16225⎛=⨯-= ⎝=, 设211044t t k ⎛⎫=<≤ ⎪+⎝⎭,则ABCS=10,4t ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上单调递增, 当14t=时,1625ABCS ==, 所以ABC 面积的最大值为1625. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查直线与椭圆的位置关系,属于难题.本题中直线方程代入椭圆方程整理后应用韦达定理求出12y y +,12y y ⋅,然后利用0CA CB ⋅=得到直线l 恒过点6,05D ⎛⎫⎪⎝⎭为解题的关键,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力. 4.(2021·安庆市第十中学高二期末(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的短轴长为12e =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若12F F 、分别是椭圆C 的左、右焦点,过2F 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A B 、,求1F AB 的面积的最大值. 【答案】(1)22143x y +=;(2)3.【分析】(1)由题意,列出方程组,求得2,a b ==,即可得到椭圆的标准方程; (2)设()()1122,,,A x y B x y ,设直线l 的方程为1x my =+,根据根与系数的关系,求得1212,y y y y +,结合三角形的面积公式,得到1121212F ABSF F y y =⋅-=,利用换元法,结合函数的单调性,即可求解. 【详解】(1)由题意, 椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的短轴长为12e =.可得222212b c a a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得2,a b ==,故椭圆的标准方程为22143x y +=.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,因为直线l 的斜率不为零,可设直线l 的方程为1x my =+,由221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2234690m y my ++-=,所以12122269,3434m y y y y m m --+==++, 又因直线l 与椭圆C 交于不同的两点,故0∆>,即()22(6)36340,m m m R ++>∈,则112121221234F ABSF F y y y y m =⋅-=-==+,令t =,则1t ≥,则12124113132F ABt St t t ===++.令13()f t t t=+,由函数的性质可知,函数()ft 在⎫+∞⎪⎪⎣⎭上是单调递增函数, 即当1t ≥时,()f t 在[1,)+∞上单调递增,因此有4()(1)3f t f ≥=,所以13F AB S ≤△,即当1,0t m ==时,1F ABS最大,故当直线l 的方程为1x =时,1F AB 面积的最大值为3. 【点睛】求解圆锥曲线的最值问题的解答策略:1、若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆、圆锥曲线的定义、图形,以及几何性质求解;2、当题目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,再求这个目标函数的最值(或值域),常用方法:①配方法;②基本不等式;③单调性法;④三角换元法;⑤导数法等,要特别注意自变量的取值范围.5.(2021·全国高二课时练习)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b+= (a >b >0)的离心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】(1)2214x y += (2)22y x =±-【解析】试题分析:设出F ,由直线AF c ,结合离心率求得a ,再由隐含条件求得b ,即可求椭圆方程;(2)点l x ⊥轴时,不合题意;当直线l 斜率存在时,设直线:2l y kx =-,联立直线方程和椭圆方程,由判别式大于零求得k 的范围,再由弦长公式求得PQ ,由点到直线的距离公式求得O 到l 的距离,代入三角形面积公式,化简后换元,利用基本不等式求得最值,进一步求出k 值,则直线方程可求.试题解析:(1)设(),0F c ,因为直线AF ,()0,2A -所以2c =c =又222c b a c a ==-解得2,1a b ==,所以椭圆E 的方程为2214x y +=.(2)解:设()()1122,,,P x y Q x y 由题意可设直线l 的方程为:2y kx =-,联立221{42,x y y kx +==-,消去y 得()221416120k x kx +-+=,当()216430k ∆=->,所以234k >,即k <或k > 1212221612,1414k x x x x k k+==++. 所以PQ ==214k =+ 点O 到直线l 的距离d =所以12OPQS d PQ ∆==0t =>,则2243k t =+,244144OPQ t S t t t∆==≤=++, 当且仅当2t=2=,解得k =时取等号, 满足234k >所以OPQ ∆的面积最大时直线l 的方程为:2y x =-或2y x =-. 【方法点晴】本题主要考查待定系数法求椭圆方程及圆锥曲线求最值,属于难题.解决圆锥曲线中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将圆锥曲线中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用参数法、配方法、判别式法、三角函数有界法、函数单调性法以及均值不等式法,本题(2)就是用的这种思路,利用均值不等式法求三角形最值的.6.(2020·黑龙江建三江分局第一中学高二期中(文))已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>倍,且经过点).(1)求C 的标准方程;(2)C 的右顶点为A ,过C 右焦点的直线l 与C 交于不同的两点M ,N ,求AMN ∆面积的最大值.【答案】(1)22142x y +=;(2)2- 【分析】(1)利用已知条件,结合椭圆方程求出,a b ,即可得到椭圆方程.(2)设出直线方程,联立椭圆与直线方程,利用韦达定理,弦长公式,列出三角形的面积,再利用基本不等式转化求解即可. 【详解】(1)解:由题意22,211,a a b⎧=⎪⎨+=⎪⎩解得2a =,b = 所以椭圆的标准方程为22142x y +=.(2)点(2,0)A,右焦点)F,由题意知直线l 的斜率不为0,故设l的方程为x my =+()11,M x y ,()22,N x y ,联立方程得22142x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去x,整理得22(2)20m y ++-=,∴216(1)0m ∆=+>,12y y +=,12222y y m =-+,()()()21212122222222)224281m y y y y y y m m m ⎛⎫∴--=+ ⎪ ⎪+=+=++⎝+⎭16(1222y y m ∴-=+(12122AMNS y y ∆∴=⨯⨯-(22=(()122221=-,当且仅当0m =时等号成立,此时l :x = 所以AMN 面积的最大值为2- 【点睛】本题考查椭圆的性质和方程的求法,考查联立直线方程和椭圆方程消去未知数,运用韦达定理化简整理和运算能力,属于中档题.7.(2021·浙江高三专题练习)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :22221x y a b+=(0a b >>)右焦点的直线0x y +=交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12. (Ⅰ)求椭圆M 的方程;(Ⅱ)C ,D 为M 上的两点,若四边形ABCD 的对角线CD AB ⊥,求四边形ABCD 面积的最大值.【答案】(Ι) 22163x y +=(Ⅱ)12AB CD ⋅=【分析】(1)把右焦点()c,0代入直线方程可求出c ,设()11,,A x y ()22,B x y ,线段AB 的中点()00,P x y ,利用“点差法”即可得出a,b 的关系式,再与222a b c =+联立即可求出a,b ,进而可得椭圆方程;(2)由CDAB ⊥,可设直线CD 方程为y x m =+,与椭圆方程联立可得根与系数关系,即可得到弦长CD ,把直线0x y AB +=与椭圆的方程联立得到根与系数关系,即可得到弦长,利用ABCD 1S 2AB CD =⋅四边形即可得到关于m 的表达式,利用二次函数的单调性即可求出其最大值. 【详解】(Ι)设()11,,A x y ()22,,B x y 则()22112211x y a b +=,()22222212x y a b+=,(1)-(2)得:()()()()12121212220x x x x y y y y ab-+-++=,因为12121y y x x -=--,设()00,P x y ,因为P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12,所以0012y x =,即()121212y y x x +=+,所以可以解得222a b =,即()2222a a c=-,即222ac =,又因为c =,所以26a =,所以M 的方程为22163x y +=.(Ⅱ)因为CD AB ⊥,直线AB 方程为0x y +=,所以设直线CD 方程为y x m =+,将0x y +=代入22163x y +=得:230x -=,即(A 、B ⎝⎭,所以可得AB =;将y x m =+代入22163x y +=得:2234260x mx m ++-=,设()33,,C x y ()44,,D x y 则CD =()221612260m m ∆=-->,即33m -<<,所以当0m =时,|CD|取得最大值4,所以四边形ACBD 面积的最大值为12AB CD ⋅= . 【点睛】本小题考查椭圆的方程的求解、直线与椭圆的位置关系,考查数学中的待定系数法、设而不求思想 ,考查同学们的计算能力以及分析问题、解决问题的能力.圆锥曲线是高考的热点问题,年年必考,熟练本部分的基础知识是解答好本类问题的关键.8.(2021·长春市第二十九中学高二期末(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左,右焦点分别为()1F,)2F,且经过点)M.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若斜率为2的直线与椭圆C 交于,A B 两点,求AOB 面积的最大值(O 为坐标原点).【答案】(1)22142x y +=;(2. 【分析】(1)根据椭圆的定义求得a ,由此求得b ,从而求得椭圆C 的标准方程;(2)设出直线AB 的方程2y x m =+,联立直线AB 的方程和椭圆方程,化简后写出根与系数关系,求出弦长AB ,表示出AOB 的面积,利用不等式求出最值即可. 【详解】(1)由椭圆的定义,可知12214a MF MF =+==.解得2a =.又2222b a =-=.所以椭圆C 的标准方程为22142x y +=.(2)设直线l 的方程为2y x m =+, 联立椭圆方程,得2298240x mx m ++-=,2264721440m m ∆=-+>,得m -<<设()11,A x y ,()22,B x y ,1289m x x ∴+=-,212249m x x -=,12AB x x ∴=-=== 点()0,0O 到直线:20l x y m -+=的距离d=11||22AOBS AB d ∴=⋅⋅=⋅△=≤=当2218m m-=即29m=,3m=±时取等;所以AOB.【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生逻辑思维能力和计算能力,直线y kx b=+上两点()()1122,,,A x yB x y间的距离公式为:1.12AB x x=-;2.12A yB y=-;3.若AB过焦点,也可以使用焦半径公式.9.(2019·广东中山市·中山纪念中学高三月考(文))已知椭圆C:22221(0)x ya ba b+=>>的左、右焦点分别为1F,2F1F的直线l与C交于A,B两点,2ABF的周长为()1求椭圆C的方程;()2当2ABF的面积最大时,求l的方程.【答案】(1)2212xy+=;(2)1x=-.【解析】试题分析:()1根据椭圆定义及2ABF∆的周长为得出a=cea=知1c ea==,求出21b=,进而得到椭圆C的方程;()2将三角形分割,以12F F为底,A B、两点的纵坐标差的绝对值为高表示三角形面积,运用基本不等式求得结果解析:(1)由椭圆的定义知4a=,a=由cea=知1c ea==2221b a c =-=所以椭圆C 的方程为2212x y +=(2)由(1)知()()121,0,1,0F F -,122F F = 设()()1122,,,A x y B x y ,:1l x my =-联立1x my =-与2212x y +=得到()222210m y my +--=,12y y -=2ABF S ==当211,0m m +==时,2ABF S ∆,:1l x =-点睛:在求过焦点的弦与另一个焦点构成的三角形面积时可以对其分割,转化为两点纵坐标差的绝对值,为简化计算,由于直线过横坐标上一定点,故设直线方程1x my =- 10.(2016·云南昆明市·高三一模(理))已知离心率为√22的椭圆E:x 2a2+y 2b 2=1 (a >b >0)经过点A(1,√22). (1)求椭圆E 的方程; (2)若不过点A 的直线l:y =√22x +m 交椭圆E 于B,C 两点,求ΔABC 面积的最大值.【答案】(1)x 22+y 2=1,(2)√22【解析】试题分析:(Ⅰ)由椭圆的离心率为√22,可得c a=√2,可设椭圆方程为x 22n 2+y 2n 2=1,再代入点A 的坐标得代入设出的椭圆的方程,即可得椭圆E 的方程(Ⅱ)先设点B ,C 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),将直线方程与椭圆的方程联立:消去一个元,得到一个一元二次方程.再求解判别式:写出根与系数的关系.计算点A 到直线l 的距离,得到用m 表示ΔABC 的面积,利用基本不等式求出ΔABC 面积的最大值. 试题解析:(Ⅰ)因为ca =√2,所以设a =√2n ,c =n ,则b =n ,椭圆E 的方程为x 22n 2+y 2n 2=1. 代入点A 的坐标得12n 2+12n 2=1,n 2=1,所以椭圆E 的方程为x 22+y 2=1.(Ⅱ)设点B ,C 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由{y =√22x +m x 2+2y 2=2得x 2+2(12x 2+√2mx +m 2)=2,即x 2+√2mx +m 2−1=0, x 1+x 2=−√2m ,x 1⋅x 2=m 2−1 Δ=2m 2−4(m 2−1)>0,m 2<2.|BC|=√(1+k 2)[(x 1+x 2)2−4x 1x 2] =√32[2m 2−4(m 2−1)] =√32(4−2m 2),点A 到直线l 的距离d =√32,ΔABC 的面积S =12|BC|⋅d =12√32(4−2m 2)√32=√22√m 2(2−m 2)≤√22⋅m 2+2−m 22=√22,当且仅当m 2=2−m 2,即m 2=1时等号成立.所以当m =±1时,ΔABC 面积的最大值为√22.考点:(1)椭圆的方程;(2)直线与椭圆的综合问题.【方法点睛】解决直线和椭圆的综合问题时注意:第一步:根据题意设直线方程,有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,可由点斜式设直线方程.第二步:联立方程:把所设直线方程与椭圆的方程联立,消去一个元,得到一个一元二次方程.第三步:求解判别式:计算一元二次方程根.第四步:写出根与系数的关系.第五步:根据题设条件求解问题中结论.。

等边三角形面积 高度-概述说明以及解释

等边三角形面积 高度-概述说明以及解释

等边三角形面积高度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述等边三角形是一种特殊的三角形,其三条边长度相等。

在几何学中,等边三角形具有一些独特的性质和特点,因此在许多数学和工程问题中被广泛应用。

本文旨在探讨等边三角形的面积计算问题,通过研究等边三角形的定义、性质以及面积计算方法,希望能对读者对等边三角形的认识有所加深,并且能够应用所学知识解决实际问题。

在正文中,我们将首先介绍等边三角形的定义和性质,包括其三边长度相等、三个内角都是60度等特点。

这些性质将为后续的面积计算提供基础。

接着,我们将详细探讨等边三角形的面积计算方法。

通过推导和解析几何等方法,我们将介绍两种计算等边三角形面积的常用公式,并给出具体的计算步骤和实例。

读者可以通过学习这些计算方法,掌握如何在实际问题中应用等边三角形的面积计算。

最后,在结论部分,我们将总结等边三角形面积计算的要点,强调几何形状和计算方法之间的关联,以及注意事项。

同时,我们还将给出一些实际例子,展示等边三角形面积计算在不同领域的应用,如建筑、工程和设计等。

这些例子将帮助读者更好地理解和应用等边三角形面积计算。

通过本文的学习,读者将能够全面了解等边三角形的定义、性质以及面积计算方法。

同时,读者还将能够运用所学知识解决实际问题,并在相关领域中应用等边三角形面积计算。

希望本文能给读者带来启发和帮助,促进对等边三角形面积计算的深入理解和进一步研究。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构来讲解等边三角形的面积和高度的计算方法。

首先,我们将给出概述,介绍等边三角形的基本定义和性质。

其次,我们将详细讨论等边三角形面积的计算方法,包括公式推导和具体实例演示。

最后,我们将总结等边三角形面积计算的要点,并给出一些实际例子来应用这些计算方法。

在正文部分,我们将逐步展开对等边三角形的讲解。

首先,我们会解释等边三角形的定义,即三条边全都相等的三角形。

然后,我们会介绍等边三角形的一些基本性质,如角度和边长的关系。

阿基米德三角形面积最小值探讨

阿基米德三角形面积最小值探讨

阿基米德三角形面积最小值探讨
摘要:解析几何中重点考查定值,定点,面积最值等问题。

阿基米德最早利用逼近的思想证明了抛物线的弦与抛物线所围成的封闭图形的面积是阿基米德三角形面积的三分之二,进一步研究阿基米德三角形面积的最小值问题。

关键词:阿基米德三角形;面积
一阿基米德三角形定义[1]
圆锥曲线的弦与过弦的端点的两条切线所围成的三角形,弦称为阿基米德三角形的底边。

以抛物线为例
二阿基米德三角形最小值探究
若阿基米德三角形顶点在直线(直线与抛物线相
离),则底边过定点,且当定点作为弦中点时,阿基米德三角形面积取得最小值。

当时,即,
即当定点作为弦中点时,阿基米德三角形面积取得最小值 .
参考文献:[1] 朱兆和.抛物线的阿基米德三角形的性质[J];数学通讯;1998年06期.
作者简介:苏章润(1985.12--),男,汉,安徽蚌埠,硕士研究生,蚌埠二中教师,中教一级,研究方向:应用数学。

正方形内接正三角形的面积最大值

正方形内接正三角形的面积最大值

正方形内接正三角形的面积最大值正方形内接正三角形的面积最大值是如何确定的?可以通过解析几何的方法来解决这个问题。

首先,我们设正方形的边长为a。

因为正三角形内接于正方形,所以正三角形的顶点必定位于正方形的中心,记为O。

设正三角形的边长为x。

由于正三角形内接于正方形,所以正三角形的底边和正方形底边平行,且正三角形的高线与正方形的一边垂直。

设正三角形的高线长为h。

根据几何关系,正方形的对角线d等于x和a的和,即d = x + a。

根据勾股定理,正方形的对角线d的平方等于正方形的两边长的平方的和,即d^2 = a^2 + a^2 = 2a^2。

因为正三角形的顶点O位于正方形的中心,所以正三角形的底边长度等于正方形的一边的一半,即x = a/2。

根据正方形的对角线与边长的关系,我们可以得到正方形边长a与对角线d之间的关系式:a^2 + a^2 = 2a^2。

化简得到a = d / √2。

由于正三角形的高线与正方形的一边垂直,所以正方形的一条边与三角形的高线和底边形成直角。

利用勾股定理:(a/2)^2 +h^2 = (x/2)^2。

代入a = d / √2和x = a/2,化简得到h = d / (2√3)。

正三角形的面积可以通过底边和高线的乘积除以2来计算,即S = (x * h) / 2。

代入x = a/2和h = d / (2√3),化简得到S = (a * d) / (8√3)。

为了最大化正三角形的面积S,我们需要最大化a和d的乘积。

由于根据上述推导,a = d / √2,所以S = (a * d) / (8√3) = (d^2)/ (8√6)。

我们注意到,面积S与正方形的对角线d的平方成正比。

因此,当对角线d取得最大值时,正三角形的面积S也会取得最大值。

由于我们要使正方形内接正三角形的面积最大,所以正三角形应该恰好占满正方形的面积。

在这种情况下,正方形的对角线d等于正方形的边长a,即d= a。

代入面积S的表达式,可以得到S的最大值为S = (d^2) / (8√6) = (a^2) / (8√6)。

椭圆中有关顶点在原点的三角形面积问题

椭圆中有关顶点在原点的三角形面积问题

椭圆中有关顶点在原点的三角形面积问题近几年高考中的很多解析几何试题的背景是圆锥曲线的性质,对这些性质采用特殊化的处理可命制出鲜活的高考题.由于以椭圆中顶点在原点的三角形面积为背景的试题往往与图形的本质特性和运动不变性有关,涉及定值、最值、轨迹等问题,所以这类问题常成为解析几何中的热点.在2011年山东卷(理科)、2013山东卷(文科)、2014年全国卷(新课标Ⅰ理科)和2015年山东卷(理科)中均有考察.本文将针对这类问题进行探究.问题提出: 例1已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,其长轴长为焦距的2倍,且过点3(1,)2M . (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若斜率为1的直线l 与椭圆交于不同两点A 、B ,求△AOB 面积的最大值及此时直线l 的方程.例2(2014年全国卷(新课标Ⅰ理科))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 的斜率为3,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.例3(2015年山东卷(理科))平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为2,左、右焦点分别是F 1,F 2,以F 1为圆心以3为半径的圆与以F 2为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆E :2222144x y a b+=,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线y=kx+m 交椭圆E 于A ,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q . (ⅰ)求OQ OP的值;(ii )求△ABQ 面积的最大值.说明:本题中3ABQ OAB S S ∆∆=,可先求△OAB 面积.例4(2013山东卷(文科))在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)A ,B 为椭圆C 上满足△AOB 的面积为4的任意两点,E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P .设OP =tOE ,求实数t 的值.例5(2011年山东卷(理科))已知直线l 与椭圆C: 22132x y +=交于P ()11,x y ,Q ()22,x y 两不同点,且△OPQ 的面积S=其中O 为坐标原点.(Ⅰ)证明x 12+x 22和y 12+y 22均为定值(Ⅱ)设线段PQ 的中点为M ,求OM PQ ⋅的最大值;(Ⅲ)椭圆C 上是否存在三点D,E,G ,使得S △ODE =S △ODG =S △OEG. 若存在,判断△DEG 的形状;若不存在,请说明理由.以上题目均涉及到椭圆中顶点在原点的三角形面积的求解问题,例1中给出了直线l 的斜率,例2中给出了直线l 在y 轴上的截距,例3中的直线为y=kx+m ,例4、例5均以三角形的面积值作条件.那么该类问题如何求解,是否存在通法,三角形的面积表示是否存在统一的表达式,其形式又是怎样的呢?探究一:为解决上面提出的问题,我们从一般性出发,给出下面的问题:已知不过原点O 的直线:(0)l y kx m m =+≠与椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>交于11(,),A x y 22(,)B x y 两不同点. 求三角形OAB 的面积S ∆OAB .解:由22221y kx m x y a b=+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得22222222()2()0a k b x a kmx a m b +++-=.2222224()a b a k b m ∆=+-当>0时,222212122222222(),a km a m b x x x x a k b a k b --+=⋅=++,2222(0,1)m a k b∈+.12x x ∴-==. 1212OABS m x x ∆∴=⋅-12m ==.利用上面的结果,例1、例2中三角形面积的最大值可用均值不等式求得,即22222222+12m m a k b a k b ab⎛⎫- ⎪++⎝⎭≤=12ab ,当且仅当22221=2m a k b +时三角形面积取得最大值.但在例3中222214m a k b ≤+,用均值不等式求解时等号不成立,无法求得三角形面积的最大值.为了解决例3中均值不等式失效的问题,设2222m a k b λ=+,由题意可求得10,4λ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.所以三角形OAB 的面积S ∆OAB 1)λ==<<,当且仅当1=4λ三角形面积取得最大值. 我们不难发现,令2222m a k b λ=+是求解顶点在原点的三角形面积最值及取值范围的通法,它可将三角形面积最值及取值范围问题转化为求解2222m a k b λ=+的取值范围问题,二者通过S ∆OAB =1)λ=<<……(*)建立等量关系.补充说明一点,当不过原点O 的直线l 的斜率不存在时,可设直线l 的方程为(0)x n n =≠,记22,n aλ=上述(*)式仍然成立.同样利用(*)式,例4中的三角形面积可转化为3144λλ==或,例5中的三角形面积可转化为12λ=. 至此,每个例题中的三角形面积问题得以完美求解和转化,但新的问题又出现了,在这么完美的换元方式背后,2222m a k bλ=+是否存在几何意义呢,它又是怎样的呢? 探究二:受益于例4这道高考试题的启发,我得到提出如下问题:已知不过原点O 的直线:(0)l y kx m m =+≠与椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>交于11(,),A x y 22(,)B x y 两不同点.设线段AB 的中点为P,射线OP 交椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>于点Q ,求22OPOQ的值. 解:由22221y kx m x y a b=+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得22222222()2()0a k b x a kmx a m b +++-=.2222224()a b a k b m ∆=+-当>0时,222212122222222(),a km a m b x x x x a k b a k b --+=⋅=++,2222(0,1)m a k b ∈+. 设OP OQ μ=,3344(,),(,)P x y Q x y ,则OP =33(,)x y ,OQ =44(,)x y.33(,)x y =μ44(,)x y =44(,)x y μμ,∴3434,x x y y μμ==.∴21232222x x a km x a k b +-==+,233222b my kx m a k b =+=+.∴22222233222222222211x y a km b m a b a a k b b a k b ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭2222222222222()()a k mb m a k b a k b =+=++2222m a k b +.……①又224422x y a b+=1, ∴()()22222244223344222222x y x y x y a b a b a b μμμμ⎛⎫+=+=+= ⎪⎝⎭.……② 由①,②知22222m a k bμ=+又OP OQ μ=,∴2222222OPm a k b OQμ==+.解:由22221y kx m x y a b =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得22222222()2()0a k b x a kmx a m b +++-=.2222224()a b a k b m ∆=+->0,2222(0,1)m a k b λ∴=∈+. 又222212122222222(),a km a m b x x x x a k b a k b--+=⋅=++. 12x x ∴-==. 1212OABS m x x ∆∴=⋅-12m ==1)λ==<<.结论2:设线段AB 的中点为P ,射线OP 交椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>于点Q ,则22OP OQλ=. 证明:设OP OQ μ=,3344(,),(,)P x y Q x y ,则OP =33(,)x y ,OQ =44(,)x y.33(,)x y =μ44(,)x y =44(,)x y μμ,∴3434,x x y y μμ==.由结论1的证明知,21232222x x a km x a k b +-==+,233222b my kx m a k b=+=+. 所以22222233222222222211x y a km b m a b a a k b b a k b ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭2222222222222()()a k mb m a k b a k b =+=++2222m a k b λ=+. 224422x y a b +=1,∴()()22222244223344222222x y x y x y a b a b ab μμμμ⎛⎫+=+=+= ⎪⎝⎭=λ.又OP OQ μ=,∴2222222OPm a k b OQμ==+.解:(1)略,E 的方程为2214x y +=. (2) 当l ⊥x 轴时不合题意,故可设l :y =kx -2.2441k λ=+,∴由结论1知S △OPQ==≤1(01)λ<<,当且仅当λ=12,即k =±72时等号成立. 所以,当△OPQ 的面积最大时,k =±72,l 的方程为y =72x -2或y =-72x -2.1.两个结论,揭示本质已知不过原点O 的直线:(0)l y kx m m =+≠与椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>交于11(,),A x y 22(,)B x y 两不同点,设2222m a k bλ=+. 结论1:三角形OAB的面积1)S λ∆=<<OAB .证明:由22221y kx m x y a b =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得22222222()2()0a k b x a kmx a m b +++-=.2222224()a b a k b m ∆=+->0,2222(0,1)m a k b λ∴=∈+.又222212122222222(),a km a m b x x x x a k b a k b--+=⋅=++. 12x x ∴-==. 1212OABS m x x ∆∴=⋅-12m ==1)λ=<<.结论2:设线段AB 的中点为P,射线OP 交椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>于点Q ,则22OP OQλ=. 证明:设OP OQ μ=,3344(,),(,)P x y Q x y ,则OP =33(,)x y ,OQ =44(,)x y.33(,)x y =μ44(,)x y =44(,)x y μμ,∴3434,x x y y μμ==.由结论1的证明知,21232222x x a km x a k b +-==+,233222b my kx m a k b =+=+. 所以22222233222222222211x y a km b m a b a a k b b a k b ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭2222222222222()()a k m b m a k b a k b =+=++2222m a k b λ=+. 224422x y a b +=1,∴()()22222244223344222222x y x y x y a b a b ab μμμμ⎛⎫+=+=+= ⎪⎝⎭=λ.又OP OQ μ=,∴2222222OPm a k b OQμ==+. 2.三年高考,提炼通法例1(2014年全国卷(新课标Ⅰ理科))已知点A(0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,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.解:(1)略,E 的方程为2214x y +=. (2) 当l ⊥x 轴时不合题意,故可设l :y =kx -2.2441k λ=+,∴由结论1知S △OPQ2=≤1(01)λ<<,当且仅当λ=12,即k =±72时等号成立. 所以,当△OPQ 的面积最大时,k =±72,l 的方程为y =72x -2或y =-72x -2.例2(2015年山东卷(理科))平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别是F 1,F 2,以F 1为圆心以3为半径的圆与以F 2为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆E :2222144x y a b+=,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线y=kx+m 交椭圆E 于A ,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q . (i )求OQ OP的值;(ii )求△ABQ 面积的最大值.解:(Ⅰ)略,椭圆C 的方程为22 1.4x y += (Ⅱ)(i )略,OQ OP的值为2.(ii )椭圆E 的方程为221164x y +=.22(01),164m k λλ=<<+∴由结论1知S △OAB ==.(不可用均值不等式)将直线y=kx+m 代入椭圆C 的方程,可得(1+4k 2)x 2+8kmx+4m 2﹣4=0,由△2≥0可得m 2≤1+4k 2,所以221.1644m k λ=≤+所以S △OAB ≤当且仅当λ=14等号成立.由(i )知,△ABQ 的面积为3S △OAB ,即△ABQ 面积的最大值为点评:通过例1和例2的解答可知在用常规方法得到△OPQ 与△OAB 的面积表达式之后可统一采用换元法,即令2222m a k bλ=+,可转化为结论1中的二次函数配方求解. 例3(2013山东卷(文科))在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)A ,B 为椭圆C 上满足△AOB的面积为4E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P.设OP =tOE ,求实数t 的值.解:(Ⅰ)略,椭圆C 的方程为22x +y 2=1.(Ⅱ)当A ,B 两点关于x 轴对称时,设直线AB 的方程为x =n,由题意<n <0或0<n将x =n 代入椭圆方程22x +y 2=1,得|y|所以S △AOB ==.解得n 2=32或n 2=12. 又OP =tOE =()12t OA OB +=12t (2n,0)=(nt,0),且P 为椭圆C 上一点,所以22nt ()=1.由①②得t 2=4或t 2=43.又因为t >0,所以t =2或t.当A ,B 两点关于x 轴不对称时,设直线AB 的方程为y =kx +m.由结论1知S △OAB=解得3144λλ==或.由结论2知λ=222221=.OE OE t OP tOE = 所以t 2=4或t 2=43.又因为t >0,所以t =2或t.综上所得t =2或t=3.点评:通过例3的解答可知△AOB 的面积为43144λλ==或,再用结论2中λ的几何意义求解.,而换元法正是解决这类问题的通法.文中参数λ与三角形面积取值范围之间的相互转化是解决这类问题的关键,希望大家复习中要引起足够的重视.同时也提醒我们要加强对高考试题的研究,提炼通法.最后作一点说明,当不过原点O 的直线l 的斜率不存在时,可设直线l 的方程为(0)x n n =≠,记22,n aλ=结论1和结论2仍然成立.已知椭圆:的离心率为,右焦点为(,0).(1) 求椭圆的方程;(2) 过原点作两条互相垂直的射线,与椭圆交于,两点,求证:点到直线的距离为定值; (3) 在(2)的条件下,求面积的最大值.C )0(12222>>=+b a by a x 362C O A B O AB OAB ∆解:(1) ………………………… 3分(2) 设,,若k 存在,则设直线AB :y =kx +m.由,得 ……………………………5分 △ >0, ……………………………6分 有OA ⊥OB 知x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(k x 1+m ) (k x 2+m )=(1+k 2) x 1x 2+k m (x 1+x 2)=0 ………………………8分代入,得4 m 2=3 k 2+3原点到直线AB 的距离d. ………………9分当AB 的斜率不存在时,,可得,依然成立. 所以点O 到直线的距离为定值……………………………10分 说明:直接设直线OA 的斜率为K 相应给分(3)= =≤4 …………………12分当且仅当,即时等号成立. ……………………………13分 当斜率不存在时,经检验|AB |<2.所以≤综合得:面积的最大值为 ………………………14分1322=+y x 11()A x y ,22()B x y ,2233y kx m x y =+⎧⎨+=⎩222(13)6330k x kmx m +++-=12221226133313km x x k m x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩=11x y =12x d ==AB 22222221222633(1)()(1)()41313km m AB k x x k k k ⎡⎤-=+-=+-⨯⎢⎥++⎣⎦42242423(9101)123961961k k k k k k k ++=+++++22123196k k+++2219k k =k =OAB S ∆122⨯=OAB ∆23已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上,离心率(1)求椭圆标准方程;(2)设直线l :y =x +m ,直线与(1)中的椭圆有两个不同的交点M 、N ,求m 的取值范围; (3)直线:与(1)中的椭圆有两个不同的交点,当的面积取到最大值时,求直线的方程。

应对初中数学难点解析几何中的三角形面积与角度关系

应对初中数学难点解析几何中的三角形面积与角度关系

应对初中数学难点解析几何中的三角形面积与角度关系在初中数学中,解析几何是学生们常常会遇到的一个难点。

尤其是在讨论三角形的面积与角度关系时,许多学生可能会感到困惑。

本文将对初中数学中三角形面积与角度关系的难点进行解析,并提供一些应对方法。

一、三角形的面积公式在讨论三角形面积与角度关系之前,我们首先需要了解三角形的面积公式。

对于任意三角形ABC,其面积S可以通过以下公式求得:S = 1/2 ×底边AB ×高CD其中,底边AB是任意两点A和B之间的线段,高CD是从顶点C 到底边AB的垂直线段。

二、三角形的角度关系1. 直角三角形当一个三角形有一个角为90度时,我们称其为直角三角形。

对于直角三角形ABC,其中的两条直角边分别为a和b,斜边的长度为c。

根据勾股定理,我们可以得到以下关系:c² = a² + b²2. 锐角三角形当一个三角形的所有角都小于90度时,我们称其为锐角三角形。

对于任意锐角三角形ABC,我们可以运用正弦定理和余弦定理求解其中的角度和边长。

正弦定理的表达式如下:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,a、b、c分别表示三角形的边长,A、B、C分别表示对应的角度。

余弦定理的表达式如下:c² = a² + b² - 2abcosC其中,a、b、c分别表示三角形的边长,C表示两边夹角的度数。

三、应对方法1. 熟记面积公式学生们需要熟记三角形的面积公式,以便能够准确计算三角形的面积。

在解题时,可以先确定底边和高,再代入公式进行计算。

2. 理解角度关系对于直角三角形,学生们要理解勾股定理的原理,并能够熟练应用到解题中。

对于锐角三角形,学生们要掌握正弦定理和余弦定理的运用方法,以便求解其中的角度和边长。

掌握这些关系可以帮助学生更好地理解三角形的性质。

3. 多做练习题通过多做一些相关的练习题,可以帮助学生巩固对三角形面积与角度关系的理解。

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解析几何中的与三角形面积相关的问题类型对应典例 椭圆中有关三角形的面积最值 典例1 抛物线中有关三角形的面积最值 典例2 椭圆中有关三角形的面积的取值范围 典例3 抛物线中有关三角形的面积的取值范围 典例4 椭圆中由三角形面积问题求参数值或范围 典例5 抛物线中由三角形面积问题求参数值或范围 典例6 椭圆中由三角形面积问题求直线方程 典例7 抛物线中由三角形面积问题求直线方程典例8【典例1】已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为22,且与抛物线x y =2交于M ,N两点,OMN ∆(O 为坐标原点)的面积为22 (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,点A 为椭圆上一动点(非长轴端点)1F ,2F 为左、右焦点,2AF 的延长线与椭圆交于B 点,AO 的延长线与椭圆交于C 点,求ABC ∆面积的最大值.【解析】(1)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>与抛物线x y =2交于M ,N 两点,可设(M x x ,(,)N x x -, ∵OMN ∆的面积为22∴22x x =2x =,∴2)M ,(2,2)N ,由已知得2222222421c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得22a =2b =,2c =,∴椭圆C 的方程为22184x y +=.(2)①当直线AB的斜率不存在时,不妨取A,(2,B,(2,C -,故142ABC ∆=⨯=;②当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为(2)y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程22(2)184y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简得()2222218880k x k x k +-+-=,则()()()222264421883210k k k k ∆=-+-=+>,2122821k x x k +=+,21228821k x x k -⋅=+,||AB ==22121k k +=+,点O 到直线02=--k y kx的距离d ==,因为O 是线段AC 的中点,所以点C到直线AB 的距离为2d =,∴1||22ABCS ABd ∆=⋅2211221k k ⎛⎫+=⋅⎪+⎝⎭= ∵()()()()22222222211211k k k k kk k ++=⎡⎤+++⎣⎦()()222211441k k kk +=+,又221k k ≠+,所以等号不成立. ∴ABC S ∆=<综上,ABC ∆面积的最大值为【典例2】已知抛物线()02:2>=p py x C ,其焦点到准线的距离为2,直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别作抛物线C 的切线1l ,2l ,1l 与2l 交于点M . (Ⅰ)求p 的值;(Ⅰ)若21l l ⊥,求MAB ∆面积的最小值.【解析】(Ⅰ)由题意知,抛物线焦点为⎪⎭⎫⎝⎛2,0p ,准线方程为2p y -=焦点到准线的距离为2,即2=p . (Ⅰ)抛物线的方程为y x 42=,即241x y =,所以x y 21=' 设()11,y x A ,()22,y x B ,()1121124:x x x x y l -=-()2222224:x x x x y l -=-由于21l l ⊥,所以12221-=⋅x x ,即421-=x x 设直线l 方程为m kx y +=,与抛物线方程联立,得⎩⎨⎧=+=yx mkx y 42,所以0442=--m kx x016162>+=∆m k ,k x x 421=+,4421-=-=⋅m x x ,所以1=m ,即1:+=kx y l联立方程⎩⎨⎧-==⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=124242222211y kx x x x y x x x y ,即()1,2-k M M 点到直线l 的距离2221121112kk kk k d ++=+++⋅=()()[]()22122121441k x x x x k AB +=-++=所以()()4141121421232222≥+=++⨯+⨯=k kk k S当0=k 时,MAB ∆面积取得最小值4.【典例3】已知椭圆E :()012222>>=+b a b y a x 的左焦点为()0,1-F ,且过点⎪⎪⎭⎫⎝⎛22,1A ,O 为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅰ)点B 为椭圆E 上的动点,过点F 作平行于OB 的直线l 交椭圆于C ,D 两点,求BCD ∆ 面积的取值范围.【解析】(Ⅰ)依题意得,左焦点()0,1-F ,则右焦点()0,1F ' 即1=c ,且a F A AF 222=='+,则2=a得1222=-=c a b ,∴椭圆方程为1222=+y x.(Ⅰ)当直线CD 的斜率不存在时,2=CD , 此时221221=⨯⨯=∆BCD S . 当直线CD 的斜率存在时,设直线CD 的方程为()()01≠+=k x k y 0.由()⎩⎨⎧=++=12122y x x k y ,消去y 得:()022*******=-+++k x k x k 显然0>∆,设()11,y x C ,()22,y x D ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=⋅+-=+222122212122214k k x x k k x x ()()22222222222221221122218812122421411kk k k k k k k k k x x k CD ++=++⋅+=+-⨯-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅+=-⋅+= 因为AB CD //,所以点A 到直线CD 的距离即为点O 到直线CD 的距离21kk d +=,所以()()()222222222211221121211221k k k k k k kk k k d CD S ACD++=++⋅=+⨯++=⨯⨯=∆()2224242111221444422k k k k k +-=+++=.因为1212>+k ,所以()1211022<+<k ,所以220<<∆ACDS.综上,⎥⎦⎤ ⎝⎛∈∆22,0ACD S .【典例4】已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,过点F 垂直于x 轴的直线与抛物线C 相交于,A B 两点,抛物线C 在,A B 两点处的切线及直线AB 所围成的三角形面积为4. (1)求抛物线C 的方程;(2)设,M N 是抛物线C 上异于原点O 的两个动点,且满足OM ON OA OB k k k k ⋅=⋅,求OMN ∆面积的取值范围.【解析】(1)依题意得⎪⎭⎫⎝⎛p p A ,2,⎪⎭⎫ ⎝⎛-p p B ,2, 由px y 2=,得pxpy 2=', ∴抛物线C 在A 处的切线斜率为1,由抛物线C 的对称性,知抛物线C 在B 处的切线斜率为1-,抛物线在A 处的切线方程为2px p y -=-,令0=y ,得2px -=,4221=⋅⋅=∴p p S ,解得2=p .∴抛物线C 的方程为x y 42=.(2)由已知可得4-=⋅OB OA k k ,设⎪⎭⎫ ⎝⎛121,41y y M ,⎪⎭⎫⎝⎛222,41y y N ,则4416121222121-=⇒-==⋅y y y y y y k k ON OM 令直线MN 的方程为n ty x +=,联立方程组⎩⎨⎧+==n ty x xy 42,消去x 得0442=--n ty y , 则n y y 421-=,t y y 421=+,∵421-=y y ,1=∴n .∴直线MN 过定点()0,1,()1216162142121222122121+=+=-+=-=∴∆t t y y y y y y S OMN . 02≥t ,2≥∴∆OMN S .综上所示,OMN ∆面积的取值范围是[)∞+,2.【典例5】已知椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,椭圆的离心率为12,过椭圆1C 的左焦点1F ,且斜率为1的直线l ,与以右焦点2F的圆2C 相切. (1)求椭圆1C 的标准方程;(2)线段MN 是椭圆1C 过右焦点2F 的弦,且22MF F N λ=,求1MF N ∆的面积的最大值以及取最大值时实数λ的值.【解析】(1)设()1,0F c -,()()2,00F c c >, 直线l 斜率为1,且过椭圆1C 的左焦点1F .∴直线l 的方程为:y x c =+,即0x y c -+=.直线l 与圆2C 相切,∴圆心2F 到直线l的距离为d ==1c =.椭圆1C 的离心率为12,即112e e a a ===,解得:2a =, 根据:222413b a c =-=-=∴椭圆1C 的方程为22143x y +=. (2)由(1)得()11,0F -,()21,0F ,22MF F N λ=∴直线MN 的斜率不为0,∴设直线MN 的方程为:()1x ty t R =+∈,将直线MN 的方程与椭圆方程联立可得:221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消掉y 可得:()2243690t y ty ++-=,()223636430t t ∆=++>恒成立,设()11,M x y ,()22,N x y ,则1y ,2y 是上述方程的两个不等根,根据韦达定理可得:122643t y y t -∴+=+,122943y y t -=+. 1MF N ∴∆的面积:1121212MF N S F F y y ∆=⋅⋅-1212122y y y y =⨯⨯-=-=243t ==+m =,则m 1≥,122-=m t ,∴223431t m +=+可得:121231MF NmSm =⨯+. 令()()2131mf m m m =≥+ ∴()()22213031m f m m-'=<+恒成立,∴函数()f m 在[)1,+∞上为减函数,故()f m 的最大值为:()114f =, ∴1MF N ∆的面积的最大值为11234⨯=, 当且仅当1m =,即0t =时取最大值,此时直线MN 的方程为1x =,即直线MN 垂直于x 轴,此时22MF F N =,即1λ=.综上所述,1MF N ∆的面积的最大值3,1λ=时1MF N ∆的面积的最大.【典例6】设曲线()02:2>=p py x C ,点F 为C 的焦点,过点F 作斜率为1的直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,点A ,B 的横坐标的倒数和为1-. (1)求曲线C 的标准方程; (2)过焦点F 作斜率为k 的直线l '交曲线C 于M ,N 两点,分别以点M ,N 为切点作曲线C 的切线相交于点P ,过点P 作x 轴的垂线交x 轴于点Q ,求三角形MNQ 面积的最小值.【解析】(1)由题意可知⎪⎭⎫⎝⎛2,0p F ,故可设直线l 的方程为02-=-x p y 即02=+-p y x联立方程⎪⎩⎪⎨⎧=+-=0222py x pyx 可得0222=--p px x ,⎪⎩⎪⎨⎧-=⋅=+>+=∆∴2222044p x x p x x p p B A B A 由题意知111-=+B A x x ,即1-=⋅+B A B A x x x x ,即122-=-p p ,得2=p . ∴曲线C 的标准方程为y x 42=.(2)由题意知直线l '的斜率是存在的,故设l '的方程为1+=kx y , 设l '与曲线C 相交于点()11,y x M ,()()2122,x x y x N ≠联立方程⎩⎨⎧+==142kx y y x 可得0442=--kx x ,⎪⎩⎪⎨⎧-=⋅=+>+=∆∴440161621212x x k x x k ()()()1416161222+=++=∴k kk MN .由y x 42=,得241x y =,x y 21='∴. 121x k MP =∴,()11121:x x x y y l MP -=-∴……①221x k NP =∴,()22221:x x x y y l NP -=-∴……②上述两式相减得:k xx x p 2221=+=,k x Q 2=∴.∴点Q 坐标为()0,2k∴点Q 到直线l 的距离为11222++=k k d Q .()()112211214212122222++=++⨯+⨯=⋅=∴∆k k k k k d MN S Q QMN又R k ∈ ,02≥∴k .易知当02=k 时,QMN S ∆的面积最小,且为2, 即()2min =∆QMN S .【典例7】在平面直角坐标系中,()2,0A -,()2,0B ,设直线AC 、BC 的斜率分别为1k 、2k 且1212k k ⋅=- ,(1)求点C 的轨迹E 的方程;(2)过()F 作直线MN 交轨迹E 于M 、N 两点,若MAB △的面积是NAB △面积的2倍,求直线MN 的方程.【解析】(1)由题意,设(),C x y ,则12y k x =+,22y k x =-,又由2122142y k k x ==--,整理得22142x y +=,由点,,A B C 不共线,所以0y ≠,所以点C 的轨迹方程为221(0)42x y y +=≠.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,易知直线MN 不与x轴重合,设直线:MN x my =-联立方程组22142x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,整理得得()22220m y +--=,易知>0∆,且1222y y m +=+,122202y y m -=<+ 由2MAB NABSS=,故122y y =,即122y y =-,从而()2212122122141222y y y y m y y m y y +-==++=-+, 解得227m =,即7m =±,所以直线MN的方程为07x y -=或07x y +=. 【典例8】已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,点,A B 在C 上,F 为线段AB 的中点,4AB =.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 交于,M N 两点.若C 上仅存在三个点(1,2,3)i K i =,使得i MNK △的面积等于16,求l 的方程.【解析】解法一:(1)由抛物线的对称性,可知x AB //轴,且,A B 的坐标分别为2,,2,22p p ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以422pp =⨯,解得2p =,故C 的方程为24x y =. (2)如图,作与l 平行且与C 相切的直线'l ,切点为K .由题意,可知MNK 的面积等于16. 设l 的方程为1y kx =+,方程24x y =可化为214y x =,则1'2y x =,令'y k =,解得2x k =,将2x k =代入24x y =,得2y k =,故()22,K k k ,所以K 到l 的距离22222111k k d k k -+==++由24,1,x y y kx ⎧=⎨=+⎩消去y ,得2440x kx --=, 从而12124,4x x k x x +==-, 所以()()22212121441MN k x x x x k =++-=+,故MNK ∆的面积(2212112MN d k k ⋅=++从而(2221116k k ++=, 解得3k =3k =所以l 的方程为31y x =+或31y x =+.解法二:(1)设()()0000,,','A x y B x y ,则2002x py =,200'2'x py =,因为F 为AB 的中点,所以00'0x x +=,00'y y p +=,故00'2py y ==,从而02AB x =,故02x =, 所以422pp =⨯,解得2p =,故C 的方程为24x y =.(2)直线l 斜率显然存在,设直线l 的方程为1y kx =+.由24,1,x y y kx ⎧=⎨=+⎩消去y ,得2440x kx --=, 设()()1122,,,M x y N x y ,则12124,4x x k x x +==-,所以()241MN k ==+,点K 在C 上,设点21,4K m m ⎛⎫⎪⎝⎭,则点K 到直线l的距离d =MNK ∆的面积等于16, 所以关于m 的方程()22114111624k m ⨯+=-+=恰有三个不同实根,即2114m km --=恰有三个不同实根, 所以2m k =,()22122114k k k k -⋅-=+=,解得k =k =所以l 的方程为1y =+或1y =+.1. 已知离心率为12的椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点与抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点F 重合,且点F 到E 的准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)若直线l 与C 交于,M N 两点,与E 交于,A B 两点,且4OA OB ⋅=-(O 为坐标原点),求MNF ∆面积的最大值. 【解析】(1)因为点x 到E 的准线的距离为2,所以2p =,(1,0)F ,由2221,1,2,c c a a b c =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩解得2,a b =⎧⎪⎨=⎪⎩ 所以C 的方程为22143x y += (2)由(1)知抛物线E 的方程为24y x =.要使直线l 与抛物线E 交于两点,则直线l 的斜率不为0,可设l 的方程为x my n =+,由2,4,x my n y x =+⎧⎨=⎩得2440y my n --=,所以2(4)160m n ∆=-+>,得20m n +>. 设()()1122,,,A x y B x y 则12124,4,y y m y y n +=⎧⎨=-⎩ 所以22222121212()16441616y y y y n x x n =⋅===,因为4OA OB,所以12124x x y y +=-,所以244n n -=-,所以2n =, 即直线l 的方程为2x my =+,所以直线l 过椭圆C 的右顶点(2,0),不妨设(2,0)M 33(,)N x y,3y 3y ≠0,所以31||||22MNF S MF y =△≤,当且仅当3y =max ()MNF S =△. 2. 已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>过点()2,1,且离心率为2.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅰ)若过原点的直线1l 与椭圆C 交于P 、Q两点,且在直线2:0l x y -+=上存在点M ,使得MPQ ∆为等边三角形,求直线1l 的方程.【解析】(Ⅰ)由题22222411a b c e a a b c ⎧+=⎪⎪⎪==⎨⎪=+⎪⎪⎩解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===6222c b a ,∴椭圆C 的方程为22182x y+=. (Ⅰ)由题,当1l 的斜率0=k 时,此时24=PQ , 直线062:2=+-y x l 与y 轴的交点()62,0满足题意;当1l 的斜率0≠k 时,设直线1:,l y kx =与椭圆联立22182y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩得()84122=+x k ,22814x k =+,设()00,y x P ,则()00,y x Q --,222002288 ,,1414k x y PO k k ∴==∴==++ 又PQ 的垂直平分线方程为x ky 1-=,由10y x k x y ⎧=-⎪⎨⎪-+=⎩,解得11x k y k ⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩, M ,11k k ⎛⎫∴- ⎪ ⎪++⎝⎭,MO ∴=, ∵MPQ ∆为等边三角形,,MO ∴=解得0=k (舍去)或32=k , ∴直线1l 的方程为x y 32=. 综上可知,直线1l 的方程为0=y 或x y 32=. 3.已知点A ,B 的坐标分别为()2,0-,()2,0,三角形ABM 的两条边AM ,BM 所在直线的斜率之积是34-.(I )求点M 的轨迹方程:(II )设直线AM 方程为()20x my m =-≠,直线l 方程为2x =,直线AM 交l 于P 点,点P ,Q 关于x 轴对称,直线MQ 与x 轴相交于点D .若APD ∆面积为62,求m 的值.【解析】(1)设点M 的坐标为(),x y ,因为点A B 、的坐标分别为()20-,、()20,, 所以直线AM 的斜率()22AM y k x x =≠-+,直线BM 的斜率()22BM yk x x =≠-, 由题目可知3224y y x x ⋅=-+-,M 的轨迹方程为()221243x y x +=≠±; (2)直线AM 的方程为()20x my m =-≠,与直线l 的方程2x =联立,可得点42,P m ⎛⎫⎪⎝⎭,故42,Q m ⎛⎫- ⎪⎝⎭.将2x my =-与22143x y +=联立,消去x ,整理得()2234120m y my +-=,解得0y =,或21234my m =+,根据题目可知点2226812,3434m m M m m ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,由42,Q m ⎛⎫- ⎪⎝⎭可得直线MQ 的方程为()2221246842203434mm x y m m m m ⎛⎫-⎛⎫⎛⎫+---+= ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 令0y =,解得226432m x m -=+,故2264032m D m ⎛⎫- ⎪+⎝⎭,, 所以2222641223232m m AD m m -=+=++,APD ∆的面积为22224112423232m m m m m ⨯⨯=++ 又因为APD ∆的面积为6,故2242632m m =+整理得232620m m -+=,解得63m =,所以63m =±. 4. 已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>3其短轴的端点分别为,,||2A B AB =,且直线,AM BM 分别与椭圆C 交于,E F 两点,其中点1,2M m ⎛⎫⎪⎝⎭,满足0m ≠,且3m ≠(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅰ)若BME ∆面积是AMF ∆面积的5倍,求m 的值.【解析】(Ⅰ)由题意可得:222322c e a AB b a b c ⎧==⎪⎪⎪==⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得:222413a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,椭圆的方程为2214x y += .(Ⅰ)()()10,1,0,1,,2A B M m ⎛⎫- ⎪⎝⎭且0m ≠,∴直线AM 的斜率为112k m =-,直线BM 的斜率为232k m =, ∴直线AM 的方程为112y x m =-+,直线BM 的方程为312y x m=-,由221,411,2x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩得()22140m x mx +-=, ∴240,1mx x m ==+, ∴22241,11m m E m m ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.由221,431,2x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得()229120m x mx +-=, ∴2120,9mx x m ==+, ∴222129,99m m F m m ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.∵11sin sin 22AMF BME S MA MF AMF S MB ME BME ∆∆=∠=∠,,AMF BME ∠=∠, 5AMFBMESS=,∴5MA MF MB ME =, ∴5MA MB MEMF=∴22541219m m mm m m m m =--++ ∵0m ≠,且m ≠∴整理方程得21m =, ∴1m =±为所求.5.已知椭圆()01:2222>>=+b a b y a x C 的右焦点为()0,1F ,离心率为22.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点F 的直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,若OMN ∆(O 为坐标原点)的面积为32,求直线l 的方程.【解析】(1)由题意可知1=c , 离心率22=a c ,所以2=a 所以1222=-=c a b所以椭圆C 的方程为1222=+y x .(2)由题意可以设直线l 的方程为1+=my x ,由⎪⎩⎪⎨⎧+==+11222my x y x 得()012222=-++my y m , ()()018244222>+=++=∆m m m设()11,y x M ,()22,y x N 所以22221+-=+m m y y ,21221+-=m y y 所以()21224222142121222221221212++⋅=++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-+=-=∆m m m m m y y y y y y OF S OMN因为OMN ∆的面积为32,所以322122=++m m ,解得1±=m . 所以直线l 的方程为01=-+y x 或01=--y x .6. 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,点E 在l 上,且PEF∆是边长为8的正三角形. (1)求C 的方程;(2)过点()1,0的直线n 与C 交于,A B 两点,若23FA FB ⋅=-,求FAB ∆的面积. 【解析】(1)由题知,PE PF =,则l PE ⊥. 设准线l 与x 轴交于点D ,则DF PE //.又PEF ∆是边长为8的等边三角形,︒=∠60PEF ,︒=∠∴60EFD ,4218cos =⨯=∠⋅=EFD EF DF ,即4=P .∴抛物线C 的方程为x y 82=.(2)设过点()1,0的直线n 的方程为1+=ty x ,联立⎩⎨⎧+==182ty x x y ,得0882=--ty y .设()11,y x A ,()22,y x B ,则t y y 821=+,821-=⋅y y .()()()1111212122121=+++⋅=++=⋅y y t y y t ty ty x x . ()28222121+=++=+t y y t x x .由23-=⋅,得()()()()2121221122,2,2y y x x y x y x +--=-⋅-()()23842821422212121-=-++-=+++-=t y y x x x x ,解得1±=t .不妨取1=t ,则直线方程为01=--y x .()383282412212212=+⋅=-+⋅+=y y y y t AB . 而F 到直线01=--y x 的距离222121=-⨯=d .FAB ∆∴的面积为12⨯=. 7. 已知曲线G 上的点到点(1,0)F 的距离比它到直线3x =-的距离小2.(1)求曲线G 的方程. (2)是否存在过F 的直线l ,使得l 与曲线G 相交于A ,B 两点,点A 关于x 轴的对称点为A ',且A BF '∆的面积等于4?若存在,求出此时直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 【详解】(1)设(),S x y 为曲线G 上任意一点,所以点S 到()1,0F 的距离与它到直线1x =-的距离相等,根据抛物线的定义得曲线G 是以()1,0F 为焦点,直线1x =-为准线的抛物线, 所以曲线G 的方程为24y x =.(2)设直线l 的方程为1x my =+,与抛物线C 的方程联立,得241y x x my ⎧=⎨=+⎩,消去x ,得2440y my --=.设()11,A x y ,()22,B x y ,()22164416160m m ∆=-⨯-=+>恒成立,则124y y m +=,124y y =-.441221212121====-=-='∆'∆'∆m y my my y x y S S S F A A B A A BF A , 解得1m =±,则直线为01=-±y x .8. 已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点F 到准线距离为2. (1)若点(1,1)E ,且点P 在抛物线C 上,求PF PE +的最小值;(2)若过点(0,)N b 的直线l 与圆22:(2)4M x y +-=相切,且与抛物线C 有两个不同交点,A B ,求AOB ∆的面积. 【解析】(1)根据题意可知2p = 所以抛物线方程为24x y =则抛物线C 焦点为(0,1)F ,准线为1y =-; 记点,P E 到抛物线C 准线的距离分别为12,d d ,故12||||||2PE PF PE d d +=+≥=,等号成立当且仅当PE 垂直于准线, 故||||PE PF +的最小值为2. (2)设()11,A x y ,()22,B x y由题意知,直线l 斜率存在,设直线l 的方程为:b kx y += 将b kx y +=与24x y =联立得2440x kx b --=, 由韦达定理得12124,4x x k x x b +==-, 由()0,2M 到直线l 的距离为12d ==得:2244b b k -=,又||AB ==点O 到直线l 的距离为2d =所以2|ABC S b b ∆===9. 已知抛物线()02:2>=p py x C 的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,点E 在l 上,且PEF ∆是周长为12的正三角形. (1)求C 的方程; (2)过点F 的直线与抛物线相交于,A B 两点,抛物线在点A 处的切线与l 交于点N ,求ABN ∆面积的最小值.【解析】(1)由PEF ∆是周长为12的等边三角形,得=4PE PF EF ==,又由抛物线的定义可得PE l ⊥.设准线l 与y 轴交于D ,则DF PE //,从而︒=∠=∠60EFD PEF 在Rt EDF 中,2214cos =⨯=∠⋅=EFD EF DF ,即2=p . 所以抛物线C 的方程为24x y =.(2)依题意可知,直线AB 的斜率存在,故设直线AB 的方程为:1y kx =+,联立24,1,x y y kx ⎧=⎨=+⎩消去y 可得,2440x kx --=.设()()1122,,,A x y B x y ,则12124,4x x k x x +==-. 所以2121AB k x =+- ()22121214k x x x x =++-2211616k k ++()241k =+.由24x y =,得2x y =',所以过A 点的切线方程为()1112x y y x x -=-, 又2114x y =,所以切线方程可化为42211x x x y -⋅=.令1y =-,可得k x y x x x 21221411121=-⋅=-=, 所以点()1,2-k N ,所以点N 到直线AB 的距离12122222+=++=k k k d ,所以()4142132≥+=⋅=∆k d AB S ABN ,当0k =时,等号成立面积的最小值为4.所以ABN。

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