圆锥曲线问题常用方法技巧归纳总结(有答案)

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高中数学圆锥曲线解题的十个大招(适用于2020高考)

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。

圆锥曲线解题十招全归纳

圆锥曲线解题十招全归纳

《圆锥曲线解题十招全归纳》招式一:弦的垂直平分线问题 (2)招式二:动弦过定点的问题 (4)招式四:共线向量问题 (6)招式五:面积问题 (13)招式六:弦或弦长为定值、最值问题 (16)招式七:直线问题 (20)招式八:轨迹问题 (24)招式九:对称问题 (30)招式十、存在性问题 (33)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 。

AB =21k =+2d k=21k +=k =053x =。

【涉及到弦的垂直平分线问题】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。

圆锥曲线的解题方法(精选4篇)

圆锥曲线的解题方法(精选4篇)

圆锥曲线的解题方法(精选4篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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解圆锥曲线问题常用方法及性质总结

解圆锥曲线问题常用方法及性质总结

解圆锥曲线问题常用方法+椭圆与双曲线的经典结论+椭圆与双曲线的对偶性质总结解圆锥曲线问题常用以下方法:1、定义法(1)椭圆有两种定义。

第一定义中,r 1+r 2=2a 。

第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。

(2)双曲线有两种定义。

第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。

(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。

2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。

3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。

设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。

(2))0,0(12222>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k b y a x(3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.椭圆与双曲线的对偶性质总结椭 圆1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. 6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b +=. 7. 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.8. 椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。

圆锥曲线专题:最值与范围问题的6种常见考法(解析版)

圆锥曲线专题:最值与范围问题的6种常见考法(解析版)

圆锥曲线专题:最值与范围问题的6种常见考法一、圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:1、几何法:通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;2、代数法:把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.二、最值问题的一般解题步骤三、参数取值范围问题1、利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;2、利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;3、利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;4、利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;5、利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.题型一距离与长度型最值范围问题【例1】已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,焦距为2,点E 在椭圆上.当线段2EF 的中垂线经过1F 时,恰有21cos EF F ∠.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l 与椭圆相交于A 、B 两点,且||2AB =,P 是以AB 为直径的圆上任意一点,O 为坐标原点,求||OP 的最大值.【答案】(1)2212x y +=;(2)max ||OP 【解析】(1)由焦距为2知1c =,连结1EF ,取2EF 的中点N ,线段2EF 的中垂线经过1F 时,1||22EF c ∴==,221212cos ,.1,F N EF F F N F F ∠∴∴-2122,2EF a EF EF a ∴=-∴=+=∴由所以椭圆方程为2212x y +=;(2)①当l 的斜率不存在时,AB 恰为短轴,此时||1OP =;②当l 的斜率存在时,设:l y kx m =+.联立2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得到222(21)4220k x kmx m +++-=,∴△2216880k m =-+>,122421km x x k -+=+,21222221m x x k -=+.21AB x x =-=2==,化简得2222122k m k +=+.又设M 是弦AB 的中点,121222()221my y k x x m k +=++=+∴()2222222241,,||212121km m k M OM k k k m -+⎛⎫= ⎪⎝⎭+⋅++,∴()()()222222222412141||22212221k k k OM k k k k +++=⋅=++++,令2411k t += ,则244||43(1)(3)4t OM t t t t===-++++∴||1OM =- (仅当t =,又||||||||1OP OM MP OM +=+2k =时取等号).综上:max ||OP =【变式1-1】已知抛物线21:4C y x =的焦点F 也是椭圆22222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点,1C 与2C 的公共弦长为3.(1)求椭圆2C 的方程;(2)过椭圆2C 的右焦点F 作斜率为(0)k k ≠的直线l 与椭圆2C 相交于A ,B 两点,线段AB 的中点为P ,过点P 做垂直于AB 的直线交x 轴于点D ,试求||||DP AB 的取值范围.【答案】(1)22143x y +=;(2)1(0,)4【解析】(1)抛物线21:4C y x =的焦点F 为(1,0),由题意可得2221c a b =-=①由1C 与2C 关于x 轴对称,可得1C 与2C 的公共点为2,33⎛± ⎝⎭,可得2248193a b +=②由①②解得2a =,b ,即有椭圆2C 的方程为22143x y+=;(2)设:(1)l y k x =-,0k ≠,代入椭圆方程,可得2222(34)84120k x k x k +-+-=,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则2122834kx x k +=+,212241234k x x k -=+,即有()312122286223434k ky y k x x k k k k -+=+-=-=++,由P 为中点,可得22243()3434k kP k k -++,,又PD 的斜率为1k -,即有222314:3434k k PD y x k k k ⎛⎫--=-- ++⎝⎭,令0y =,可得2234k x k=+,即有22034k D k ⎛⎫⎪+⎝⎭可得2334PD k ==+又AB ==2212(1)34k k +=+,即有DP AB =,由211k +>,可得21011k <<+,即有104<,则有||||DP AB 的取值范围为1(0,)4.【变式1-2】已知曲线C 上任意一点(),P x y2=,(1)求曲线C 的方程;(2)若直线l 与曲线C 在y 轴左、右两侧的交点分别是,Q P ,且0OP OQ ⋅=,求22||OP OQ +的最小值.【答案】(1)2212y x -=;(2)8【解析】(1)设())12,F F ,2=,等价于12122PF PF F F -=<,∴曲线C 为以12,F F 为焦点的双曲线,且实轴长为2,焦距为故曲线C 的方程为:2212y x -=;(2)由题意可得直线OP 的斜率存在且不为0,可设直线OP 的方程为()0y kx k =≠,则直线OQ 的方程为1=-y x k ,由2212y x y kx ⎧-=⎪⎨⎪=⎩,得222222222x k k y k ⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩,所以()2222221||2k OP x y k+=+=-,同理可得,()2222212121||1212k k OQ k k⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==--,所以()()()22222222211111||||22121k k k OP OQ k k -+-++===++()()22222222112222228||||OQ OP OP OQ OP OQOP OQ OP OQ ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,当且仅当2OP OQ ==时取等号,所以当2OP OQ ==时,22||OP OQ +取得最小值8.【变式1-3】已知抛物线()2:20E x py p =>的焦点为F ,过点F 且倾斜角为3π的直线被E 所截得的弦长为16.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点C 为抛物线上的任意一点,以C 为圆心的圆过点F ,且与直线12y =-相交于,A B两点,求FA FB FC ⋅⋅的取值范围.【答案】(1)24x y =;(2)[)3,+∞【解析】(1)由抛物线方程得:0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,可设过点F 且倾斜角为3π的直线为:2py =+,由222p y x py⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:220x p --=,由抛物线焦点弦长公式可得:)12122816y y p x x p p ++=++==,解得:2p =,∴抛物线E 的方程为:24x y =.(2)由(1)知:()0,1F ,准线方程为:1y =-;设AFB θ∠=,圆C 的半径为r ,则2ACB θ∠=,FC CA CB r ===,1133sin 2224AFBSFA FB AB AB θ∴=⋅=⋅=,又2sin AB r θ=,3FA FB r ∴⋅=;由抛物线定义可知:11c CF y =+≥,即1r ≥,333FA FB FC r ∴⋅⋅=≥,即FA FB FC ⋅⋅的取值范围为[)3,+∞.题型二面积型最值范围问题20y -=与圆O 相切.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 的上顶点为B ,EF 是圆O 的一条直径,EF不与坐标轴重合,直线BE 、BF 与椭圆C 的另一个交点分别为P 、Q ,求BPQ 的面积的最大值及此时PQ 所在的直线方程.【答案】(1)2219x y +=;(2)()max278BPQ S=,PQ 所在的直线方程为115y x =±+【解析】20y -=与圆O相切,则1b =,由椭圆的离心率223c e a ==,解得:29a =,椭圆的标准方程:2219x y +=;(2)由题意知直线BP ,BQ 的斜率存在且不为0,BP BQ ⊥,不妨设直线BP 的斜率为(0)k k >,则直线:1BP y kx =+.由22119y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得22218911991k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,或01x y =⎧⎨=⎩,所以2221819,9191k k P k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭.用1k -代替k ,2229189,9k k Q k k ⎛⎫-+ ⎝+⎪⎭则21891k PB k ==+2189BQ k==+,22222111818162(1)22919(9)(19)BPQ k k k S PB BQ k k k k +=⋅=⋅=++++△342221162()162()99829982k k k k k k k k ++==++++,设1k k μ+=,则21621622764829(2)89BPQ S μμμμ∆==≤+-+.当且仅当649μμ=即183k k μ+==时取等号,所以()max278BPQ S=.即21128(()49k k kk-=+-=,1k k -=直线PQ的斜率222222291911191918181010919PQk k k k k k k k k k k k k ---+-⎛⎫++===-= ⎪⎝⎭--++PQ所在的直线方程:1y =+.【变式2-1】在平面直角坐标系xOy 中,ABC 的周长为12,AB ,AC 边的中点分别为()11,0F -和()21,0F ,点M 为BC 边的中点(1)求点M 的轨迹方程;(2)设点M 的轨迹为曲线Γ,直线1MF 与曲线Γ的另一个交点为N ,线段2MF 的中点为E ,记11NF O MF E S S S =+△△,求S 的最大值.【答案】(1)()221043x y y +=≠;(2)max 32S =【解析】(1)依题意有:112F F =,且211211262MF MF F F ++=⨯=,∴121242MF MF F F +=>=,故点M 的轨迹C 是以()11,0F -和()21,0F 为焦点,长轴长为4的椭圆,考虑到三个中点不可共线,故点M 不落在x 上,综上,所求轨迹方程:()221043x y y +=≠.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,显然直线1MF 不与x 轴重合,不妨设直线1MF 的方程为:1x ty =-,与椭圆()221043x y y +=≠方程联立整理得:()2234690t y ty +--=,()()22236363414410t t t ∆=++=+>,112634t y y t +=+,1129034y y t =-<+,11111122NF O S F y y O ==△,112122211112222MF E MF F S S F F y y ==⋅=△△,∴()()1112122111Δ22234NF O MF E S S S y y y y t =+=+=-=⋅=+△△令()2344u t u =+≥,则()S u ϕ====∵4u ≥,∴1104u <≤,当114u =,即0=t 时,∴max 32S =,∴当直线MN x ⊥轴时,∴max 32S =.【变式2-2】已知双曲线()222210x y a a a-=>的右焦点为()2,0F ,过右焦点F 作斜率为正的直线l ,直线l 交双曲线的右支于P ,Q 两点,分别交两条渐近线于,A B 两点,点,A P 在第一象限,O 为原点.(1)求直线l 斜率的取值范围;(2)设OAP △,OBP ,OPQ △的面积分别是OAP S △,OBP S △,OPQS ,求OPQ OAP OBPS S S ⋅△△△的范围.【答案】(1)()1,+∞;(2)).【解析】(1)因为双曲线()222210x y a a a-=>的右焦点为()2,0F ,故2c =,由222c a a =+得22a =,所以双曲线的方程为,22122x y -=,设直线l 的方程为2x ty =+,联立双曲线方程得,()222222121021420Δ0120t x y t y ty t x ty y y ⎧⎧-≠⎪-=⎪⇒-++=⇒>⇒<⎨⎨=+⎪⎪⋅<⎩⎩,解得01t <<,即直线l 的斜率范围为()11,k t=∈+∞;(2)设()11,P x y ,渐近线方程为y x =±,则P 到两条渐近线的距离1d ,2d 满足,22111212x yd d-⋅==而21221AAxy x tx ty yt⎧⎧=⎪⎪=⎪⎪-⇒⎨⎨=+⎪⎪=⎪⎪-⎩⎩,OA==21221BBxy x tx ty yt⎧⎧=⎪⎪=-⎪⎪+⇒⎨⎨=+-⎪⎪=⎪⎪+⎩⎩,OB==所以12122112221OAP OBPS S OA d OB d d dt⋅=⋅⋅⋅=-△△由()2222214202x y t y tyx ty⎧-=⇒-++=⎨=+⎩,12OPQ OFP OFQ P QS S S OF y y=+=-△△△所以,OPQOAP OBPSS S=⋅△△△,∵01t<<,∴)2OPQOAP OBPSS S∈⋅△△△.【变式2-3】已知抛物线()2:20E y px p=>的焦点为F,P为E上的一个动点,11,2⎛⎫⎪⎝⎭Q与F在E的同一侧,且PF PQ+的最小值为54.(1)求E的方程;(2)若A点在y轴正半轴上,点B、C为E上的另外两个不同点,B点在第四象限,且AB,OC互相垂直、平分,求四边形AOBC的面积.(人教A版专题)【答案】(1)2y x=;(2)【解析】(1)作出E的准线l,方程为2px=-,作PR l⊥于R,所以PR PF=,即PR PQ+的最小值为54,因为11,2⎛⎫⎪⎝⎭Q与F在E的同一侧,所以当且仅当P,Q,R三点共线时PR PQ+取得最小值,所以5124p+=,解得0.5p=,所以E的方程为2y x=;(2)因为AB,OC互相垂直、平分,所以四边形AOBC是菱形,所以BC x⊥轴,设点()0,2A a,所以2BC a=,由抛物线对称性知()2,B a a-,()2,C a a,由AO OB =,得2a=a =所以菱形AOBC 的边AO =23h a ==,其面积为3S AO h =⋅==题型三坐标与截距型最值范围问题【例3】已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>过点(),渐近线方程为12y x =±,直线l 是双曲线C 右支的一条切线,且与C 的渐近线交于A ,B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)设点A ,B 的中点为M ,求点M 到y 轴的距离的最小值.【答案】(1)2214x y -=;(2)2【解析】(1)由题设可知2281112a b b a ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得21a b =⎧⎨=⎩则C :2214x y -=.(2)设点M 的横坐标为0M x >当直线l 斜率不存在时,则直线l :2x =易知点M 到y 轴的距离为2M x =﹔当直线l 斜率存在时,设l :12y kx m k ⎛⎫=+≠± ⎪⎝⎭,()11,A x y ,()22,B x y ,联立2214x y y kx m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩,整理得()222418440k x kmx m -+++=,()()222264164110k m k m ∆=--+=,整理得2241k m =+联立2204x y y kx m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩,整理得()22241840k x kmx m -++=,则122288841km km k x x k m m+=-=-=--,则12402Mx x kx m +==->,即0km <则222216444Mk x m m==+>,即2M x >∴此时点M 到y 轴的距离大于2;综上所述,点M 到y 轴的最小距离为2.【变式3-1】若直线:l y =22221(0,0)x y a b a b -=>>的一个焦点,且与双曲线的一条渐近线平行.(1)求双曲线的方程;(2)若过点B (0,b )且与x 轴不平行的直线和双曲线相交于不同的两点M ,N ,MN 的垂直平分线为m ,求直线m 与y 轴上的截距的取值范围.【答案】(1)2213x y -=;(2)(4,)+∞.【解析】(1)直线323:33l y =-过x 轴上一点(2,0),由题意可得2c =,即224a b +=,双曲线的渐近线方程为b y x a=±,由两直线平行的条件可得b a =1a b ==,即有双曲线的方程为2213x y -=.(2)设直线1(0)y kx k =+≠,代入2213x y -=,可得22(13)660k x kx ---=,设1122(,),(,)M x y N x y ,则12122266,1313k x x x x k k +==--,MN 中点为2231,1313kk k ⎛⎫ --⎝⎭,可得MN 的垂直平分线方程为221131313k y x k k k ⎛⎫-=-- ⎪--⎝⎭,令0x =,可得2413y k =-,由223624(13)0k k ∆=+->,解得232k <,又26031k <-,解得231k <,综上可得,2031k <<,即有2413k -的范围是(4,)+∞,可得直线m 与y 轴上的截距的取值范围为(4,)+∞.【变式3-2】已知动圆C 过定点(2,0)A ,且在y 轴上截得的弦长为4,圆心C 的轨迹为曲线Γ.(1)求Γ的方程:(2)过点(1,0)P 的直线l 与F 相交于,M N 两点.设PN MP λ=,若[]2,3λ∈,求l 在y 轴上截距的取值范围.【答案】(1)24y x =;(2)⎡-⎣【解析】(1)设(,)C x y ,圆C 的半径为R ,则()()22222220R x x y =+=-+-整理,得24y x=所以Γ的方程为24y x =.(2)设1122(,),(,)M x y N x y ,又(1,0)P ,由PN MP λ=,得()()22111,1,x y x y λ-=--21211(1)x x y y λλ-=-⎧∴⎨=-⎩①②由②,得12222y y λ=,∵2211224,4y x y x ==∴221x x λ=③联立①、③解得2x λ=,依题意有0λ>(2,N N ∴-或,又(1,0)P ,∴直线l 的方程为())11y x λ-=-,或())11y x λ-=--,当[2,3]k ∈时,l 在y轴上的截距为21λ-或21λ--,21=[2,3]上是递减的,21λ≤≤-,21λ-≤-≤-∴直线l 在y轴上截距的取值范围为⎡--⎣.【变式3-3】已知两个定点A 、B 的坐标分别为()1,0-和()1,0,动点P 满足AP OB PB ⋅=(O 为坐标原点).(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)设点(),0C a 为x 轴上一定点,求点C 与轨迹E 上点之间距离的最小值()d a ;(3)过点()0,1F 的直线l 与轨迹E 在x 轴上方部分交于M 、N 两点,线段MN 的垂直平分线与x 轴交于D 点,求D 点横坐标的取值范围.【答案】(1)24y x =;(2)(),22a a d a a ⎧<⎪=⎨≥⎪⎩;(3)()3,+∞【解析】(1)设(),P x y ,()1,AP x y =+,()1,0OB =,()1,PB x y =--,()1101AP OB x y x ⋅=+⨯+⨯=+,B P =AP OB PB ⋅=,则1x +,所以2222121x x x x y ++=-++,即24y x =.(2)设轨迹E :24y x =上任一点为()00,Q x y ,所以2004y x =,所以()()222200004CQ x a y x a x =-+=-+()()20200220x a x a x =--+≥,令()()()220000220g x x a x a x =--+≥,对称轴为:2a -,当20a -<,即2a <时,()0g x 在区间[)0,∞+单调递增,所以00x =时,()0g x 取得最小值,即2min 2CQ a =,所以min CQ a =,当20a -≥,即2a ≥时,()0g x 在区间[)0,2a -单调递减,在区间[)2,a -+∞单调递增,所以02x a =-时,()0g x 取得最小值,即()22min 2244CQ a a a =--+=-,所以minCQ =,所以(),22a a d a a ⎧<⎪=⎨≥⎪⎩(3)当直线l 的斜率不存在时,此时l :0x =与轨迹E 不会有两个交点,故不满足题意;当直线l 的斜率存在时,设l :1y kx =+,()11,M x y 、()22,N x y ,代入24y x =,得2+14y y k =⨯,即2440ky y -+=,所以124y y k +=,124y y k =,121212211242y y y y x x k k k k k--+-+=+==-,因为直线l 与轨迹E 在x 轴上方部分交于M 、N 两点,所以0∆>,得16160k ->,即1k <;又M 、N 两点在x 轴上方,所以120y y +>,120y y >,即40k>,所以0k >,又1k <,所以01k <<,所以MN 中点1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭,即2212,kk k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以垂直平分线为22121y x k k k k ⎛⎫-=--+ ⎝⎭,令0y =,得222111152248x k k k ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭,因为01k <<,所以11k >,所以21115248x k ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在11k >时单调递增,所以22111511522134848k ⎛⎫⎛⎫-+>-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即3x >,所以D 点横坐标的取值范围为:()3,+∞.题型四斜率与倾斜角最值范围问题【例4】设12F F 、分别是椭圆2214x y +=的左、右焦点.(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求125=4PF PF ⋅-,求点P 的坐标;(2)设过定点(0,2)M 的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且AOB ∠为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.【答案】(1)⎛ ⎝⎭;(2)2,2⎛⎛⎫-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【解析】(1)由题意知,2,1,a b c ===所以())12,F F ,设(,)(0,0)P m n m n >>,则22125(,),)34PF PF m n m n m n ⋅=-⋅-=+-=-,又2214m n +=,有222214534m n m n ⎧+=⎪⎪⎨⎪+-=-⎪⎩,解得1m n =⎧⎪⎨=⎪⎩,所以P ;(2)显然0x =不满足题意,设直线l 的方程为2y kx =+,设()()1122,,A x y B x y ,,22221(14)1612042x y k x kx y kx ⎧+=⎪⇒+++=⎨⎪=+⎩,22(16)4(41)120k k ∆=-+⨯>,解得234k >,①1212221612,4141k x x x x k k +=-=++,则212121212(2)(2)2()4y y kx kx k x x k x x =++=+++,又AOB ∠为锐角,则cos 0AOB ∠>,即0OA OB ⋅>,12120x x y y +>,所以21212121212(1)2()4x x y y y y k x x k x x +==++++2222212(1)1624(4)40414141k k k k k k k +⋅-=-+=>+++,解得204k <<,②由①②,解得322k -<<或322k <<,所以实数k的取值范围为(2,-.【变式4-1】已知椭圆:Γ22221(0x y a b a b +=>>)的左焦点为F ,其离心率22e =,过点F垂直于x 轴的直线交椭圆Γ于P ,Q两点,PQ (1)求椭圆Γ的方程;(2)若椭圆的下顶点为B ,过点D (2,0)的直线l 与椭圆Γ相交于两个不同的点M ,N ,直线BM ,BN 的斜率分别为12,k k ,求12k k +的取值范围.【答案】(1)2212x y +=;(2)()1211,,2222k k ⎛⎫⎛+∈-∞⋃-⋃+∞⎪ ⎝⎭⎝【解析】(1)由题可知2222222c e a bPQ a a b c⎧==⎪⎪⎪==⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩.所以椭圆Γ的方程为:2212x y +=.(2)由题可知,直线MN 的斜率存在,则设直线MN 的方程为(2)y k x =-,11(,)M x y ,22(,)N x y .由题可知2212(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,整理得2222(21)8820k x k x k +-+-=22222(8)4(21)(81)8(21)0k k k k ∆=--+-=-->,解得22k ⎛∈- ⎝⎭.由韦达定理可得2122821k x x k +=+,21228221k x x k -=+.由(1)知,点(0,1)B -设椭圆上顶点为A ,(0,1)A ∴,12DA k k ≠=-且12DB k k ≠=,∴()()1212121212211111k x k x y y k k x x x x -+-++++=+=+()()()221221228121212228212k k k x x k k k k x x k -⋅-++=+=+-+()242111212,,221212122k k k k k k ⎛⎫⎛=-==-∈+∞⋃-∞⋃ ⎪ +++⎝⎭⎝∴12k k +的取值范围为()11,,2222⎛⎫⎛-∞⋃-⋃+∞ ⎪ ⎝⎭⎝.【变式4-2】)已知椭圆1C 的方程为22143x y +=,双曲线2C 的左、右焦点分别为1C 的左、右顶点,而2C 的左、右顶点分别是1C 的左、右焦点.(1)求双曲线2C 的方程;(2)若直线:2l y kx =+与双曲线2C 恒有两个不同的交点A 和B ,且1OA OB ⋅>(其中O 为原点),求k 的取值范围.【答案】(1)2213y x -=(2)(()1,1-【解析】(1)由题,在椭圆1C 中,焦点坐标为()1,0-和()1,0;左右顶点为()2,0-和()2,0,因为双曲线2C 的左、右焦点分别为1C 的左、右顶点,而2C 的左、右顶点分别是1C 的左、右焦点,所以在双曲线2C 中,设双曲线方程为22221x ya b-=,则221,4a c ==,所以2223b c a =-=,所以双曲线2C 的方程为2213y x -=(2)由(1)联立22213y kx y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y ,得()223470k x kx -++=①;消去x ,得()2223121230k y y k -+-+=②设()()1122,,,A x y B x y ,则12,x x 为方程①的两根,12,y y 为方程②的两根;21212227123,33k x x y y k k -+⋅=⋅=--,21212227123133k OA OB x x y y k k -+⋅=⋅+⋅=+>--,得23k >或21k <③,又因为方程①中,()22216384k k k ∆=-4⨯7-=-12+>0,得27k <④,③④联立得k的取值范围(()1,1⋃-⋃【变式4-3】已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.【答案】(1)24y x =;(2)最大值为13.【解析】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为2p x =-,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为222p p p ⎛⎫--== ⎪⎝⎭,所以该抛物线的方程为24y x =;(2)[方法一]:轨迹方程+基本不等式法设()00,Q x y ,则()00999,9PQ QF x y ==--,所以()00109,10P x y -,由P 在抛物线上可得()()200104109y x =-,即20025910y x +=,据此整理可得点Q 的轨迹方程为229525=-y x ,所以直线OQ 的斜率000220001025925910OQ y y y k y x y ===++,当00y =时,0OQ k =;当00y ≠时,0010925OQ k y y =+,当00y >时,因为0092530y y +≥,此时103OQ k <≤,当且仅当00925y y =,即035y =时,等号成立;当00y <时,0OQ k <;综上,直线OQ 的斜率的最大值为13.[方法二]:【最优解】轨迹方程+数形结合法同方法一得到点Q 的轨迹方程为229525=-y x .设直线OQ 的方程为y kx =,则当直线OQ 与抛物线229525=-y x 相切时,其斜率k 取到最值.联立2,29,525y kx y x =⎧⎪⎨=-⎪⎩得22290525k x x -+=,其判别式222940525⎛⎫∆=--⨯= ⎪⎝⎭k ,解得13k =±,所以直线OQ 斜率的最大值为13.题型五向量型最值范围问题【例5】在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线221:142x y C -=与椭圆222:142x y C +=,A ,B分别为1C 的左、右顶点,点P 在双曲线1C 上,且位于第一象限.(1)直线OP 与椭圆2C 相交于第一象限内的点M ,设直线PA ,PB ,MA ,MB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,4k ,求1234k k k k +++的值;(2)直线AP 与椭圆2C 相交于点N (异于点A ),求AP AN ⋅的取值范围.【答案】(1)0;(2)()16,+∞【解析】(1)方法1:设直线():0OP y kx k =>,联立22142y kxx y =⎧⎪⎨-=⎪⎩,消y ,得()22124k x -=,所以20120k k >⎧⎨->⎩,解得202k <<,设()()1111,0,0P x y x y >>,则11x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以P ⎛⎫.联立22142y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,消y ,得()22124k x +=,设()()2222,0,0M x y x y >>,则22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以M ⎛⎫.因为()2,0A -,()2,0B ,所以211111221112821124224412k y y x y k k k x x x k k-+=+===-+---,222223422222821124224412ky y x y k k k x x x k k ++=+==--+--+,所以1234110k k k k k k ⎛⎫+++=+-= ⎪⎝⎭.方法2设()()1111,0,0P x y x y >>,()()2222,0,0M x y x y >>,因为()2,0A -,()2,0B ,所以11111221112224y y x yk k x x x +=+=-+-,22223422222224y y x yk k x x x +=+=-+-.因为点P 在双曲线1C 上,所以2211142x y -=,所以221142x y -=,所以1121x k k y +=.因为点Q 在椭圆线2C 上,所以2222142x y +=,所以222242x y -=-,所以2342x k k y +=-.因为O ,P ,M 三点共线,所以1212y y x x =,所以121234120x x k k k k y y +++=-=.(2)设直线AP 的方程为2y kx k =+,联立22224y kx k x y =+⎧⎨-=⎩,消y ,得()()22222184210k x k x k -+++=,解得12x =-,2224212k x k +=-,所以点P 的坐标为222424,1212k k k k ⎛⎫+ ⎪--⎝⎭,因为点P 位于第一象限,所以222420124012k k k k ⎧+>⎪⎪-⎨⎪>⎪-⎩,解得202k <<,联立22224y kx k x y =+⎧⎨+=⎩,消y ,得()()22222184210k x k x k +++-=,解得32x =-,2422412kx k -=+,所以点N 的坐标为222244,1212k k k k ⎛⎫- ++⎝⎭,所以()22222224161422444221212121214k k k k kAP AN AP AN k k k k k +⎛⎫⎛⎫+-⋅=⋅=--+⋅= ⎪⎪-+-+-⎝⎭⎝⎭,设21t k =+,则312t <<,所以22161616314(1)48384t tAP AN t t t t t ⋅===---+-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭.因为函数3()4f x x x=+在区间31,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以当312t <<时,3748t t <+<,所以30841t t ⎛⎫<-+< ⎪⎝⎭,所以1616384t t >⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,即16AP AN ⋅>,故AP AN ⋅的取值范围为()16,+∞.【变式5-1】已知O为坐标原点,椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的离心率为3,且经过点P.(1)求椭圆C的方程;(2)直线l与椭圆C交于A,B两点,直线OA的斜率为1k,直线OB的斜率为2k,且1213k k=-,求OA OB⋅的取值范围.【答案】(1)22193x y+=;(2)[3,0)(0,3]-.【解析】(1)由题意,223611caa b⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,又222a b c=+,解得3,a b==所以椭圆C为22193x y+=.(2)设()()1122,,,A x yB x y,若直线l的斜率存在,设l为y kx t=+,联立22193y kx tx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y得:()222136390+++-=k x ktx t,22Δ390k t=+->,则12221226133913ktx xktx xk-⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,又12k k=121213y yx x=-,故121213=-y y x x且120x x≠,即2390-≠t,则23≠t,又1122,y kx t y kx t=+=+,所以()()()222222222121212221212122691133939313-+++++-+==+=+==---+k t tkx t kx t kt x x ty y t kkk ktx x x x x x tk,整理得222933=+≥t k,则232≥t且Δ0>恒成立.221212121212222122393333133313--⎛⎫⋅=+=-==⋅=⋅=-⎪+⎝⎭t tOA OB x x y y x x x x x xk t t,又232≥t,且23≠t,故2331[3,0)(0,3)⎛⎫-∈-⎪⎝⎭t.当直线l的斜率不存在时,2121,x x y y==-,又12k k=212113-=-yx,又2211193x y+=,解得2192x=则222111233⋅=-==OA OB x y x.综上,OA OB ⋅的取值范围为[3,0)(0,3]-.【变式5-2】已知双曲线22221(00)x y C a b a b-=>>:,的离心率为2,F 为双曲线的右焦点,直线l 过F 与双曲线的右支交于P Q ,两点,且当l 垂直于x 轴时,6PQ =;(1)求双曲线的方程;(2)过点F 且垂直于l 的直线'l 与双曲线交于M N ,两点,求MP NQ MQ NP ⋅⋅+的取值范围.【答案】(1)2213y x -=;(2)(],12-∞-【解析】(1)依题意,2c a =,当l 垂直于x 轴时,226b PQ a==,即23b a =,即223c a a -=,解得1a =,b =2213y x -=;(2)设:2PQ l x my =+,联立双曲线方程2213y x -=,得:()22311290m y my -++=,当0m =时,()()()()2,3,2,3,0,1,0,1P Q M N --,12MP NQ MQ NP ⋅+⋅=-,当0m ≠时,设()()()()11223344,,,,,,,P x y Q x y M x y N x y ,因为直线PQ 与双曲线右支相交,因此1229031y y m =<-,即m ⎛⎫⎛∈⋃ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,同理可得234293m y y m =-,依题意()()MP NQ MF FP NF FQ MF NF FP FQ =+⋅+=⋅+⋅⋅,同理可得,()()MQ NP MF FQ NF FP MF NF FP FQ =+⋅+⋅=⋅+⋅,而()212342111FP FQ MF NF m y y y y m ⎛⎫⋅+⋅=+++ ⎪⎝⎭,代入122931y y m =-,234293m y y m =-,()()()()()()222242224222919118163633133103133m m m m m FP FQ MF NF m m m m m m ++-+++⋅+⋅=+==----+--,分离参数得,2429663103m FP FQ MF NF m m ⋅+⋅=---+,因为3333m ⎛⎫⎛∈⋃ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,当210,3m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,由22110,3m m ⎛⎫+∈+∞ ⎪⎝⎭,()22966,61310FP FQ MF NF m m ⋅+⋅=-∈-∞-⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以()()2,12MP NQ MQ N FP FQ MF NF P ⋅=⋅+⋅∈∞-⋅-+,综上可知,MP NQ MQ NP ⋅⋅+的取值范围为(],12-∞-.【变式5-3】已知抛物线()2:20E x py p =>的焦点为F ,直线4x =分别与x 轴交于点P ,与抛物线E 交于点Q ,且54QF PQ =.(1)求抛物线E 的方程;(2)如图,设点,,A B C 都在抛物线E 上,若ABC 是以AC 为斜边的等腰直角三角形,求AB AC ⋅uu u r uuu r的最小值.【答案】(1)24x y =;(2)32【解析】(1)设点()04,Q y ,由已知000216524py p y y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,则8102p p p +=,即24p =.因为0p >,则2p =,所以抛物线E 的方程是24x y =.(2)设点()222312123123,,,,,444x x x A x B x C x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,直线AB 的斜率为()0k k >,因为AB BC ⊥,则直线BC 的斜率为1k-.因为AB BC =,则1223x x x x -=-,得()2312x x k x x -=-,①因为22121212444x x x x k x x -+==-,则124x x k +=,即124x k x =-,②因为223223231444x x x x k x x -+-==-,则234x x k +=-,即324x x k =--③将②③代入①,得()2242420x k k x k+--=,即()()322212120k k x k kk-+---=,则()()32211k xk k -=+,所以()()()()22222122··cos 451421AB AC AB AC AB x x k k x k ︒===-+=-+()()()()()2332222411614111k k k k k k k k ⎡⎤-+⎢⎥=-+=++⎢⎥⎣⎦因为212k k +≥,则()22214k k +≥,又()22112k k++≥,则()()3222121k k k +≥+,从而()()3222121kk k +≥+当且仅当1k =时取等号,所以AB AC 的最小值为32.题型六参数型最值范围问题【例6】已知点()()1122,,,M x y N x y 在椭圆222:1(1)xC y a a+=>上,直线,OM ON 的斜率之积是13-,且22212x x a +=.(1)求椭圆C 的方程;(2)若过点()0,2Q 的直线与椭圆C 交于点,A B ,且(1)QB t QA t =>,求t 的取值范围.【答案】(1)2213x y +=;(2)(]1,3【解析】(1)椭圆方程改写为:2222x a y a +=,点()()1122,,,M x y N x y 在椭圆上,有222211a y a x =-,222222a y a x =-,两式相乘,得:()()()222222222241142122122a a a y y a x a x x x x x --==-++,由22212x x a +=,得222212241a y y x x =,由直线,OM ON 的斜率之积是13-,得121213y y x x =-,即222212129y y x x =,∴49a =,23a =,椭圆C 的方程为:2213x y +=.(2)过点()0,2Q 的直线若斜率不存在,则有()0,1A ,()0,1B -,此时3t =;当过点()0,2Q 的直线斜率存在,设直线方程为2y kx =+,由22213y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,得()22131290k x kx +++=,直线与椭圆C 交于点,A B 两点,∴()2221249(13)36360k k k ∆=-⨯⨯+=->,得21k >设()()1122,,,A x y B x y '''',(1)QB t QA t =>,21x x t '='由韦达定理12122121212(1)13913k x x t x k x x tx k ''''-⎧+==+⎪⎪+⎨⎪⋅+'='=⎪⎩,消去1x ',得()229131441t k t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭+,由21k >,2101k<<,∴()2311641t t <<+,由1t >,解得13t <<,综上,有13t <≤,∴t 的取值范围为(]1,3【变式6-1】已知A 、B 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右顶点,O 为坐标原点,=6AB ,点2,3⎛⎫⎪⎝⎭5在椭圆C 上.过点()0,3P -,且与坐标轴不垂直的直线交椭圆C 于M 、N 两个不同的点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点B 落在以线段MN 为直径的圆的外部,求直线的斜率k 的取值范围;(3)当直线的倾斜角θ为锐角时,设直线AM 、AN 分别交y 轴于点S 、T ,记PS PO λ=,PT PO μ=,求λμ+的取值范围.【答案】(1)22195x y +=;(2)227,,1,332k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∈-∞-⋃⋃+∞ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(3)4,23⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】(1)因为=6AB ,所以=3a ;又点2,3⎛⎫ ⎪⎝⎭5在图像C 上即()22252319b⎛⎫⎪⎝⎭+=,所以b 所以椭圆C 的方程为22195x y +=;(2)由(1)可得()3,0B ,设直线3l y kx =-:,设11(,)M x y 、22(,)N x y ,由22=-3=195y kx x y ⎧⎪⎨+⎪⎩得22(59)54360k x kx +-+=,22(54)436(59)0k k ∆=-⨯⨯+>解得23k >或23k <-①∵点()3,0B 在以线段MN 为直径的圆的外部,则0BM BN ⋅>,又12212254+=5+936=5+9k x x k x x k ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩②211221212(3,)(3,)(1)3(1)()180BM BN x y x y k x x k x x ⋅=--=+-+++>,解得1k <或72k >由①②得227,,1,332k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∈-∞-⋃⋃+∞ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(3)设直线3l y kx =-:,又直线的倾斜角θ为锐角,由(2)可知23k >,记11(,)M x y 、22(,)N x y ,所以直线AM 的方程是:()1133y y x x =++,直线AN 的方程是:()2233y y x x =++.令=0x ,解得113+3y y x =,所以点S 坐标为1130,+3y x ⎛⎫ ⎪⎝⎭;同理点T 为2230,+3y x ⎛⎫⎪⎝⎭.所以1130,3+3y PS x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,2230,3+3y PT x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()0,3PO =.由PS PO λ=,PT PO μ=,可得:11333+3y x λ+=,22333+3y x μ+=,所以1212233y yx x λμ+=++++,由(2)得1225495k x x k +=+,1223695x k x =+,所以()()()1212121212122311333338229kx x k x x kx kx x x x x x x λμ--++-+-+=++=+++++()222254231189595254936369595k k k k k k k k ⎛⎫⋅+-- ⎪++⎝⎭=+⎛⎫++ ⎪++⎝⎭21012921k k k +=-⨯+++()()2110291k k +=-⨯++101291k =-⨯++,因为23k >,所以5131,0315k k +><<+,10142,2913k ⎛⎫-⨯+∈ ⎪+⎝⎭,故λμ+的范围是4,23⎛⎫⎪⎝⎭.【变式6-2】设A ,B 为双曲线C :22221x y a b-=()00a b >>,的左、右顶点,直线l 过右焦点F 且与双曲线C 的右支交于M ,N 两点,当直线l 垂直于x 轴时,AMN 为等腰直角三角形.(1)求双曲线C 的离心率;(2)已知4AB =,若直线AM ,AN 分别交直线1x =于P ,Q 两点,若()0D t ,为x 轴上一动点,当直线l 的倾斜角变化时,若PDQ ∠为锐角,求t 的取值范围.【答案】(1)2;(2){2t t <-或}4t >【解析】(1)由双曲线C :22221x y a b-=()00a b >>,可得:右焦点(),0F c ,将x c =代入2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>中,2by a=±,当直线l 垂直于x 轴时,AMN 为等腰直角三角形,此时AF FM =,即2b ac a+=,整理得:220a ac b +-=,因为222b c a =-,所以2220a ac c +-=,方程两边同除以2a 得:220e e +-=,解得:2e =或1-(舍去),所以双曲线C 的离心率为2;(2)因为24AB a ==,所以2a =,因为2c e a ==,解得4c =,故22212b c a =-=,所以双曲线的方程为221412x y -=,当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为:()4y k x =-,与双曲线联立得:()22223816120kxk x k -+--=,设()()1122,,,M x y N x y ,则212283k x x k +=-,212216123k x x k +=-,则()()()221212121244416y y k x x k x x x x =--=-++⎡⎤⎣⎦222221612321633k k k k k ⎛⎫+=-+ ⎪--⎝⎭22363k k -=-,因为直线l 过右焦点F 且与双曲线C 的右支交于,M N 两点,所以22121222816124,433k k x x x x k k ++=>=>--,解得:23k >,直线()11:22y AM y x x =++,则1131,2y P x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,同理可求得:2231,2y Q x ⎛⎫⎪+⎝⎭,所以11,213y D x P t ⎪+⎛⎫=- ⎝⎭,22,213y D x Q t ⎪+⎛⎫=- ⎝⎭,因为PDQ ∠为锐角,所以()()12221192202D y y x Q t x P D t ⋅=+-+>++,即()1122122109224y y x x x t x t +-+++>+,所以22222221203693161216433k k k k t k t k -⨯-++--+++>-所以21290t t +-->即()219t ->,解得2t <-或4t >;当直线l 的斜率不存在时,将4x =代入双曲线可得6y =±,此时不妨设()()4,6,4,6M N -,此时直线:2AM y x =+,点P 坐标为()1,3,同理可得:()1,3Q -,所以()1,3DP t =-,()1,3DQ t =--,因为PDQ ∠为锐角,所以2280DP DQ t t ⋅=-->,解得2t <-或4t >;综上所述,t 的取值范围{2t t <-或}4t >【变式6-3】22122:1y x C a b-=上的动点P 到两焦点的距离之和的最小值为22:2(0)C x py p =>的焦点与双曲线1C 的上顶点重合.(1)求抛物线2C 的方程;(2)过直线:(l y a a =为负常数)上任意一点M 向抛物线2C 引两条切线,切点分别为AB ,坐标原点O 恒在以AB 为直径的圆内,求实数a 的取值范围.【答案】(1)24x y =;(2)40a -<<.【解析】(1)由已知:双曲线焦距为,则长轴长为2,故双曲线的上顶点为(0,1),即为抛物线焦点.∴抛物线2C 的方程为24x y =;(2)设(,)M m a ,2111(,)4A x x ,2221(,)4B x x ,故直线MA 的方程为211111()42y x x x x -=-,即21142y x x x =-,所以21142a x m x =-,同理可得:22242a x m x =-,∴1x ,2x 是方程242a xm x =-的两个不同的根,则124x x a =,2212121()416OA OB x x x x a a ∴⋅=+=+,由O 恒在以AB 为直径的圆内,240a a ∴+<,即40a -<<.。

圆锥曲线解题技巧和方法综合(全)

圆锥曲线解题技巧和方法综合(全)

圆锥曲线的解题技巧一、常规七大题型:(1)中点弦问题具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法(点差法):设曲线上两点为,,代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式(当然在这里也要注意斜率不存在的请款讨论),消去四个参数。

如:(1)与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有。

(2)与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有(3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.典型例题 给定双曲线。

过A (2,1)的直线与双曲线交于两点 及,求线段的中点P 的轨迹方程。

(2)焦点三角形问题椭圆或双曲线上一点P ,与两个焦点、构成的三角形问题,常用正、余弦定理搭桥。

典型例题 设P(x,y)为椭圆上任一点,,为焦点,,。

(1)求证离心率;(2)求的最值。

(3)直线与圆锥曲线位置关系问题直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组,进而转化为一元二次方程后利用判别式、根与系数的关系、求根公式等来处理,应特别注意数形结合的思想,通过图形的直观性帮助分析解决问题,如果直线过椭圆的焦点,结合三大曲线的定义去解。

典型例题(1)求证:直线与抛物线总有两个不同交点(2)设直线与抛物线的交点为A 、B ,且OA ⊥OB ,求p 关于t 的函数f(t)的表达式。

(,)x y 11(,)x y 22)0(12222>>=+b a b y a x 02020=+k b y a x )0,0(12222>>=-b a b y a x 02020=-k b y a x x y 2221-=P 1P 2P 1P 2F 1F 2x a y b 22221+=F c 10(,)-F c 20(,)∠=PF F 12α∠=PF F 21ββαβαsin sin )sin(++=e |||PF PF 1323+抛物线方程,直线与轴的交点在抛物线准线的右边。

圆锥曲线之轨迹问题(有答案)

圆锥曲线之轨迹问题(有答案)

圆 锥 曲 线 之 轨 迹 问 题一、临阵磨枪1.直接法(五部法):如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些几何条件简单明了且易于表达,我们只须把这种关系“翻译”成含,x y 的等式就得到曲线的轨迹方程。

这种求轨迹的方法称之为直接法。

2.定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义),则可根据定义直接求出动点的轨迹方程。

3.坐标转移法(代入法):有些问题中,其动点满足的条件不便于等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,如果相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程,这种求轨迹的方法坐标转移法,也称相关点法或代入法。

4.参数法:有时求动点应满足的几何条件不易求出,也无明显的相关点,但却较易发现(或经分析可发现)这个动点的运动常常受到另一个变量(角度、斜率、比值、截距或时间等)的制约,即动点坐标(,)x y 中的,x y 分别随另一变量的变化而变化,我们可以把这个变量设为参数,建立轨迹的参数方程,这种方法叫做参数法,如果需要得到轨迹的普通方程,只要消去参变量即可。

5.交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这类问题常可通过解方程组得出交点含参数的坐标,再消去参数得出所求轨迹方程,此种方法称为交轨法。

二、小试牛刀1.已知M (-3,0),N (3,0)6=-PN PM ,则动点P 的轨迹方程为 析:MN PM PN =-Q ∴点P 的轨迹一定是线段MN 的延长线。

故所求轨迹方程是 0(3)y x =≥2.已知圆O 的方程为222=+y x ,圆O '的方程为010822=+-+x y x ,由动点P 向两圆所引的切线长相等,则动点P 的轨迹方程为析:∵圆O 与圆O '外切于点M(2,0) ∴两圆的内公切线上的点向两圆所引的切线长都相等, 故动点P 的轨迹就是两圆的内公切线,其方程为2x =3.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x ,M 是椭圆上一动点,1F 为椭圆的左焦点,则线段1MF 的中点P 的轨迹方程为析:设P (,)x y 00(,)M x y 又1(,0)F c - 由中点坐标公式可得:00002222x c x x x c y y y y -⎧=⎪=+⎧⎪⇒⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩ 又点00(,)M x y 在椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上 ∴2200221(0)x y a b a b +=>> 因此中点P 的轨迹方程为2222(2)41x c y a b++= 4.已知A 、B 、C 是不在同一直线上的三点,O 是平面ABC 内的一定点,P 是动点,若[)+∞∈+=-,0),21(λλBC AB OA OP ,则点P 的轨迹一定过三角形ABC 的 重 心。

圆锥曲线题型归纳(经典含答案)

圆锥曲线题型归纳(经典含答案)

椭圆题型总结一、 椭圆的定义和方程问题 (一) 定义:1. 命题甲:动点P 到两点B A ,的距离之和);,0(2常数>=+a a PB PA 命题乙: P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆,则命题甲是命题乙的 ( B )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件2. 已知1F 、2F 是两个定点,且421=F F ,若动点P 满足421=+PF PF 则动点P 的轨迹是( D )A.椭圆B.圆C.直线D.线段3. 已知1F 、2F是椭圆的两个焦点, P 是椭圆上的一个动点,如果延长P F 1到Q ,使得2PF PQ =,那么动点Q的轨迹是( B )A.椭圆B.圆C.直线D.点4. 椭圆192522=+y x 上一点M 到焦点1F 的距离为2,N 为1MF 的中点,O 是椭圆的中心,则ON 的值是 4 。

5. 选做:F 1是椭圆15922=+y x 的左焦点,P 在椭圆上运动,定点A (1,1),求||||1PF PA +的最小值。

解:26||2||2||||||221-=-≥-+=+AF a PF a PA PF PA(二) 标准方程求参数范围1. 试讨论k 的取值范围,使方程13522=-+-k y k x 表示圆,椭圆,双曲线。

(略)2.轴上的椭圆”的表示焦点在”是“方程“y ny mx n m 1022=+>>( C ) A.充分而不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件3. 若方程1cos sin 22=+ααy x 表示焦点在y 轴上的椭圆,α所在的象限是( A ) A.第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限4. 方程231y x -=所表示的曲线是 椭圆的右半部分 .5. 已知方程222=+ky x 表示焦点在X 轴上的椭圆,则实数k 的范围是 k>1(三) 待定系数法求椭圆的标准方程1. 根据下列条件求椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别为(0,5)和(0,-5),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为26;114416922=+x y (2)长轴是短轴的2倍,且过点(2,-6);137148,113522222=+=+y x x y 或 (3)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点)2,3(),1,6(21--P P ,求椭圆方程. 13922=+y x2. 简单几何性质1. 求下列椭圆的标准方程(1)32,8==e c ; (2)过(3,0)点,离心率为36=e 。

圆锥曲线定点定值-技巧方法

圆锥曲线定点定值-技巧方法

高考圆锥曲线定点定值技巧一、定点、定值、定形问题中的两种常用方法1.“特殊”探求例1.已知直线过点)0)(0(>m m M ,且与抛物线)0(22>=p px y 交于)(11y x A ,、)(22y x B ,两点,求证:1x ·2x ,1y ·2y 均为定值,并求这个定值.解:①特殊位置的探讨:如图1,当过点)0)(0(>m m M ,的直线与x 垂直时,1x ·2x =2m ,1y ·2y =pm 2-;②一般性的证明:如图2,当过点)0)(0(>m m M ,的直线与x 垂直时,设过点)0)(0(>m m M ,的直线方程为:m ty x +=【“基本特征式”的运算】. 由⎩⎨⎧=+=pxy mty x 22⇒0222=--pm pty y ⇒1y ·2y =pm 2-⇒1x ·2x =2m .小结:①定点、定值、定形问题的求解,先“特殊”探求,再证明一般的情况; ②“特殊”是指:特殊点、特殊位置、特殊直线、极端位置(空间图形的平面轨迹)、极限位置、特殊值、特殊图形(如:三棱锥→正四面体)、初始值(如数列问题,首先用1a 、2a 、3a 求出满足条件的参数,再证明一般的情况);③华罗庚教授反复强调:“退,退,退到原始状态,退到最简单的位置”,即“特殊”探路;④直线与x 轴垂直,是很“容易遗忘”的失分参数.有了“特殊”探路的解题意识,相反能提高警惕,提高得分能力;⑤相关结论:当直线过焦点时,1x ·2x =42p ,1y ·2y =2p -;当直线过点)02(,p -时,1x ·2x =42p ,1y ·2y =2p ; 例2.(09、辽宁)已知椭圆C :22143x y +=.F E 、是椭圆C 上的两个动点,点)231(,A 是椭圆上的一个定点.如果直线AF AE 、的斜率互为相反数,证明直线EF 的斜率为定值,并求出这个定值.解:①“特殊”探讨:取点)02(,F (即右顶点)2323=⇒-=⇒AE AF k k ⇒直线AE 的方程:x y 23=.由⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=12432322y x x y 231-=⇒-=y x ⇒ FE EFF Ey y k x x -=-)1(2)23(0----=21=. ②一般性的证明:设过点)231(,A 的直线方程为:23)1(+-=x m y 由⎪⎩⎪⎨⎧=++-=124323)1(22y x x m y ⇒22233+4+4(32)4()1202m x m m x m -+--=(). 设方程的两根为1x 、A x ,则1x ·A x =1x ⇒1x =2234()12234m m --+.分别用“k ”“k -”替换“m ”2234()12234E k x k --=+=34312422+--k k k ,32E Ey kx k =+-=34296622++--k k k , F x =34312422+-+k k k ,F y =34296622+++-k k k .所以直线EF 的斜率 FE EFF Ey y k x x -=-=21)3124()3124()2966()2966(2222=----++---++-k k k k k k k k .即直线EF的斜率为定值,其值为12. 小结:①取特殊点,求出定值,后续运算仅仅是一个填空程序; ②上述解题过程,运用了“对偶运算”,减少运算、减轻思维负担. 2.“与参数k 无关”例3.已知直线L 与抛物线)0(22>=p px y 交于)(11y x A ,、)(22y x B ,两点,且1x ·2x =42p .求证:直线L 经过定点,并求出这个定点的坐标.解:①直线x L ⊥轴,设其方程为m x =)0(>m ⇒⇒)0()0(,,,m B m A 1x ·2x =2m .又1x ·2x =42p ⇒2m =42p ⇒由0>m ⇒2p m =⇒直线L过定点)02(,p. ②当直线L 不垂直于x 轴时,设其方程为m kx y +=,由⇒⎩⎨⎧=+=px y mkx y 220)22(222=+-+m x p km x k ⇒2221k m x x =,又1x ·2x =42p ⇒42p =22km ⇒2422kpm m k m ±=⇒=⇒直线L :m kx y +=⇒)2(p x k y ±=.当2px ±=时,0=y ,“与参数k 无关”⇒直线L 过定点)02(,p ,或定点)02(,p-. 小结:①“与参数k 无关”,是初一年级关于方程“b ax =”解状讨论的直接应用:R x b a ∈⇔==0;②“与参数k 无关”,体现为“零”多项式理论,或“零次”多项式理论. 例4.例10.(07、湖南理21)已知双曲线222x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 的动直线与双曲线相交于A B ,两点.【直接法求轨迹】(1)若动点M 满足1111FM F A F B FO =++(其中O 为坐标原点),求点M 的轨迹方程;(2)在x 轴上是否存在定点C ,使CA ·CB 为常数?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由. 解:(1)由条件知1(20)F -,,2(20)F ,,设11()A x y ,,22()B x y ,.设()M x y ,.第一歩:“基本特征式”:设11()A x y ,,22()B x y ,,直线AB :2+=ty x .由⎩⎨⎧=-+=2222y x ty x 024)1(22=++-⇒ty y t ⇒ ⎪⎩⎪⎨⎧--=+≠-14012212t t y y t ⇒14221--=+t x x …………(*1); 第二歩:“向量特征式”:1(2)FM x y =+,,111(2)F A x y =+,,1(20)FO =,,122(2)FB x y =+,, 由 1111FM F A F B FO =++⇒121226x x x y y y +=++⎧⎨=+⎩⇒ ⎩⎨⎧=+-=+yy y x x x 21214……(*2) 第三歩:代入(整体):由(*1)与(*2)⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=--=-)2(14)1(14422 t t y t x ;第四歩:消参:(1)÷(2)⇒4-=x y t ,代入(1):22(6)4x y --=.所以点M 的轨迹方程是22(6)4x y --=.【(2)在x 轴上是否存在定点C ,使CA ·CB 为常数?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由】解:假设在x 轴上存在定点(0)C m ,,使CA ·CB 为常数. 第一歩:先特殊探讨.当AB 与x 轴垂直时,点A B ,的坐标为(2,(2,⇒CA ·CB =)21(,·)21(-,=-1=常数;第二歩:再解决一般情况.【以下是基本“特征式”的运算】 当AB 不与x 轴垂直时.①两设:设直线AB 的方程是(2)(1)y k x k =-≠±,11()A x y ,,22()B x y ,. ②方程组→一元二次方程→基本“特征式”由⎩⎨⎧=--=2)1(22y x x k y ⇒2222(1)4(42)0k x k x k -+-+=⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=-=+≠-1241401222122212k k x x k k x x k ; ③运用基本“特征式”求解问题:CA ·CB 22221212(1)(2)()4k x x k m x x k m =+-++++ ⇒CA ·CB 22222222(1)(42)4(2)411k k k k m k m k k +++=-++--2222(12)21m k m k -+=+- 22442(12)1mm m k -=-++-因为CA ·CB 是与k 无关的常数,所以440m -=,即1m =,此时CA ·CB =-1.【与例1的注⑥,用“与k 参数无关”的方法求定值】 综合:在x 轴上存在定点C ,使CA ·CB =-1.小结:①定点、定值的题目中,若存在(大多数是“隐含”条件)“与k 参数无关”类的语句,求解方法是:第一歩,将表达式→关于“参数k ”的多项式;第二歩,令含“参数k ”的项的系数为零,即得到求解结论;②其理论依据:若关于x 方程b ax =的解为0==⇔b a R ,即“零”多项式理论;若关于x 方程02=++c bx ax 的解为0===⇔c b a R ,即“零次”多项式理论;若关于x 的函数k m x k x m x f ++++-=2)22()12()(2的值与x 无关⇔函数)(x f 是常数函数⇔所有含x 项的系数=0,即“零次”多项式理论;③一般地,这类题目的运算结果,总是含有两个参数:“无关参数k ”和“待求参数m ”.而本题很特殊:含“无关参数k ”是关于“参数k ”分式,增加了问题的难度.例5.(2011、武汉市第二次质检、三中供题) 已知点00(,)P x y 是椭圆22:12x E y +=上任意一点001x y ≠,直线l 的方程为0012x x y y +=.(1)判断直线l与椭圆E 交点的个数;(2)直线0l 过P 点与直线l 垂直,点M (-1,0)关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒过一定点G ,求点G 的坐标.解:(1)由22001212x y x x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩⇒222200002104x y x x x y +-+-=⇒△=0⇒直线l 与椭圆E 只有一个交点.(2)直线0l 的方程为0000()2()x y y y x x -=- ⇒000020y x x y x y --=.设)0,1(-M 关于直线0l 的对称点N 的坐标为(,)N m n ⇒ 0000001212022x nm y x n m y x y ⎧=-⎪+⎪⎨-⎪⋅--=⎪⎩⇒320002043200002002344424482(4)x x x m x x x x x n y x ⎧+--=⎪-⎪⎨+--⎪=⎪-⎩⇒直线PN 的斜率4320000032000042882(34)n y x x x x k m x y x x -++--==---+⇒ 直线PN 的方程为:432000000320004288()2(34)x x x x y y x x y x x ++---=---+即3200043200002(34)14288y x x x y x x x x --+=+++--⇒ 直线PN 恒过定点(1,0)G .小结:①这道题是证明的圆锥曲线的光学性质,先猜想直线PN 经过另一个焦点G(1,0),然后再给予证明;②本题虽然计算量很大,但有了猜想的导向,运算方向清晰,中间过程可以猜想性的表述.二、先局部,后整体,有序地运算:“由局部→整体的重组” 小学解应用题的方法“先列分歩式,再列综合式”,是数学解题的基本要求.数学思维的有序性体现为解题的顺序性.“先解决一个子问题,再解决一个子问题,….当把所有的子问题完成,一个综合性的难题得到了解决”.数学顺序非常重要,“设问语句干扰性”的题目,曾经使我们吃亏不小.究其原因,是选择题设条件的顺序不当造成的.“数学是模式与顺序的科学”,在处理复杂的问题时,更应遵守这条原则.从功利性目标考虑,每一个子问题的解决,都是得分哇!解析几何中的数学顺序,表现为“由局部→整体的重组”,“整体消参”.而“对称运算”与“对偶运算”是强力支撑.例5.(08、武汉模拟)过双曲线22x m -2y =2m 的右顶点A ,作两条斜率分别为1k 、2k 的直线AM 、AN ,交双曲线于M 、N .其中1k ·2k =-2m ,1k +2k 0≠,且1k >2k ,求直线MN 的斜率为定值,并求这个定值.解:【分析:题设条件是1k ·2k =-2m ,提示了解题顺序.先局部地分别求出1k 、2k ,然后重组为1k ·2k =-2m .可以预定:一定能消除参数2m 】设过右顶点A (1,0)的直线方程:)1(-=x k y ,由方程组:⎩⎨⎧-==-)1(2222x k y m y x m ⇒ 0)(2)(22222=+-+-m k kx x k m ⇒ 1x ·2x =-2222k m k m -+.由1x =1(?)⇒2x =-2222k m k m -+⇒M x =-212212k m k m -+⇒N x =-222222k m k m -+【注:用的是“对偶”运算】.又2m =-1k ·2k ,代入上式:M x =-21212121k k k k k k ---=2121k k k k +-,N x =1212k k k k +-. 所以M y =)1(1-M x k =-2121k k k k +,【注:用的是“由局部→整体的重组”下的“整体消参”】由对称性:N y =-2112k k k k +⇒M y =N y ⇒MN ∥x 轴,得直线MN 的斜率k 0=.小结:①本题是“对偶运算”的经典题目,反复“复制”运算结果,节约了大量的时间;②在“对偶运算”的帮助下,“代点、代入”与“由局部→整体的重组”有效合成为一体;③本题可以先取2m =4,1k =1,2k =-4,求出直线MN 的斜率k 后,再有目标地运算.三、“代点配凑、代入消参”的运算定式“代点配凑、代入消参”的运算定式是非常重要的运算.“点差法”,本质上是这种定式的先期运用.反之:“代点配凑、代入消参”的定式,是“点差法”运算的深化.同时,“代点配凑、代入消参”的运算定式,也是“先局部,后整体,有序地运算”的深化.复杂一点的问题,其题型特征是:①曲线上有两个动点;②于是很容易误导 “直线与曲线相交于两点”运算模式;③一旦用上式,得到的是无效运算. 先看下面的一道“定值”形式的题,做完后再小结,期望得到解题定式.例6.(09、宣武)已知Q P 、是椭圆T :2x +22y 1=上两个不同的点,满足2||OP +2||OQ =23,求证:|OP K ·OQ K |是定值,并求这个定值.解:设)y (11,x P 、)(22y x Q ,⇒ (21x +21y )+(22x +22y )=23; ①代点:21x +212y 1=,22x +222y 1=②配凑:[2121x +21(21x +212y )]+[2122x +21(22x +222y )]=23; (2121x +21)+(2122x +21)=23⇒21x +22x =1. ③代入消参:OP K (·2)OQ K =22121)(x x y y =22212221x x y y =22212221)1(21)1(21x x x x -⨯-= 222122212221)(141x x x x x x ++-⨯=222122211141x x x x +-⨯=41⇒|OP K ·OQ K |41==定值. 小结:“代点配凑、代入消参”的解题定式:①代点:因为)(11y x A ,、)(22y x B ,在曲线0)(=y x F ,上⇒0)(11=y x F ,,0)(22=y x F ,;【21x +212y 1=,22x +222y 1=】 ②配凑:按照求解目标,两式相加或相减,得到关于1x 、2x 、1y 、2y 的整体关系式;【(21x +21y )+(22x +22y )=23】 把上述关系式,整合为含有)(11y x F ,、 )(22y x F ,的式子,经过配凑得到一个新的关系式0)(2211=y x y x f ,,,;【21x +22x =1】③代入消元:把配凑得到的结果,代入求解目标,继续运算.【OP K (·2)OQ K =22121)(x x y y =22212221x x y y =22212221)1(21)1(21x x x x -⨯-=41】(是“点差法”运算的复制) 小结:①“代点配凑、代入消参”的解题定式,在求定点定值和轨迹方程时常常用到.同时还要注意:用“特殊”探求处理定点、定值、定形问题,仅仅是一种方法,并不是所有的问题都必须采用,不要构成错误的“思维定势”;②“代点配凑、代入消参”的解题定式是“点差法”运算的深化,所以求解时,可以按照“点差法”的模式,“先局部,后整体,有序地运算”;③“代点配凑、代入消参”的解题定式,仅仅是比“点差法”的运算多了一个“消参”环节,从而得到常数;【注:还有另外一种形式上的“代点配凑、代入消参”】例7.(09、全国1)过定点)(n m P ,作直线L 与椭圆C :22a x +22b y 1=相交于不同的两点B A 、,点Q 在线段AB 上,且||·||||·||PB AQ QB AP =.求证:点Q总在定直线22b nya mx +1=上. 证明:记λ=||||PB AP =||||QB AQ ,则λ>0,且λ≠1.由B Q A P 、、、四点共线⇒=-λ,=λ. 设点)(y x Q ,,)(11y x A ,,)(22y x B ,⇒①代点:221a x +221b y 1=,222a x +222by ;②配凑:AP =-λPB ,=λ⇒m =λλ--121x x ,n =λλ--121y y ,x =λλ++121x x ,y =λλ++121y y ⇒2a mx =)1(2222221λλ--a x x ,2b ny=)1(2222221λλ--b y y ; ③代入消参:22b ny a mx +=)1(2222221λλ--a x x +)1(2222221λλ--b y y =211λ-·[(221a x +221b y )-2λ(222a x +222b y )]=211λ-·(1-2λ)=1,所以:点Q 的轨迹方程为:22b nya mx +=1. 小结:①把线段的比,转化为向量关系.然后直接采用“定式”运算.这里没有使用“基本特征式”参与运算; ②根据求解目标:“22bnya mx +”, 代入、配凑、消元,一气呵成. 四、“代点配凑、代入消参”与求轨迹方程高考试卷中的解析几何题,是干扰学生得高分的“瓶颈”.两种情况: ①无法取得适当的运算途径,往往是只做第一问,得到4~5分,心安理得;②期望突破第二问,但运算途径不合理,越算越复杂,耽误时间,耗时耗精力.运气好,得到2~3分. 1.“代入法”求轨迹方程、曲线过定点中的“整体消元”例8.(09、江西)已知点),(001y x P 为双曲线182222=-by b x 上任一点,F 2为双曲线的右焦点.过1P 作右准线的垂线,垂足为A .连接A F 2并延长交y 轴于2P .(1) 求线段21P P 的中点P 的轨迹的方程;(2) 设轨迹E 与x 轴交于D B 、两点,在E 上任取一点)(11y x Q ,,直 线QB 、QD 分别交y 轴于N M 、两点.求证:以MN 为直径的圆过两定点. 解:(1)【分析:点P 的运动,是因为已知曲线上的已知运点1P 生成的,标准的“相关点法”求轨迹问题】由已知得)38()03(02y bA b F ,,,.则直线A F 2的方程为:03(3)y y x b b =--,令0x =得09y y =,即20(0,9)P y .由)(y x P ,是21P P 的中点⇒00002952x x y y y y⎧=⎪⎪⎨+⎪==⎪⎩⇒0025x xy y =⎧⎪⎨=⎪⎩代入22002218x y b b -=⇒22221225x y b b -=为轨迹E 的方程. (2) 【设轨迹E 与x 轴交于D B 、两点,在E 上任取一点)(11y x Q ,,直 线QB 、QD 分别交y 轴于N M 、两点.求证:以MN 为直径的圆过两定点】解:在22221225x y b b-=中令0y =得222x b =.设)02(,b B -,)02(,b D ⇒直线QB 的方程为:)2(211b x bx y y ++=,直线QD 的方程为:)2(211b x bx y y --=.⇒)220(11b x by M +,),N (0,b x by 2211--) ⇒以MN 为直径的圆的方程为: y x (2+-bx by 2211+)(y +0)2211=-bx by .【注:圆的直径式】令0y =⇒222122122b y x x b=-.【注:为什么想到0y =?】而)(11y x Q ,在22221225x y b b -=上⇒222112225x b y -=⇒b x 5±=⇒ MN 为直径的圆过两定点(-5b ,0)、(5b ,0).【注:“代入消参”】小结:(1)“相关点法”(也叫“代入法”)求轨迹(注:求轨迹方程与求轨迹的关联与递进关系)的条件特征:①两个已知:已知的动点)(00y x P ,在已知的曲线0)(=y x F ,上运动; ②“真动点”)(y x P ,在已知的动点)(00y x P ,的“带动”、“帮助”下运动.(2)“相关点法”求轨迹的始终如一地“围绕求出⎩⎨⎧==)()(00y x g y y x f x ,,”,然后整体代入消除参数;(3)第二问“求证:MN 为直径的圆过定点”的难点:① “以MN 为直径的圆的方程:y x (2+-b x by 2211+)(y +0)2211=-b x by ” 求出后,为什么“令0y =”?【“整体代入消元”的思维定式】;②在得到“以MN 为直径的圆”与x 的交点的横坐标“222122122b y x x b =-”后,为什么会想到“而)(11y x Q ,在22221225x y b b-=上⇒222112225x b y -=”的运算歩骤?【“整体代入消元”的思维定式】.2.“参数法”求轨迹方程中的“整体消元”例9.(08、山东文22)已知曲线1C :||||1(0)x y a b a b+=>>所围成的封闭图形的面积为曲线1C的内切圆半径为3,记2C 为以曲线1C 与坐标轴的交点为顶点的椭圆.(1)求椭圆2C 的标准方程【几何量】;(2)设AB 是过椭圆2C 中心的任意弦,L 是线段AB 的垂直平分线,M 是L 上异于椭圆中心的点.①若|MO|=λ|OA|(O 为坐标原点),当点A 在椭圆2C 上运动时,求点M 的轨迹方程;【代点法、k 参数】②若M 是L 与椭圆2C 的交点,求△AMB 的面积的最小值.解:(1)由题意得2ab ⎧=⎪=⇒4522==b a , ⇒椭圆方程:2254x y +=1. (2)若AB 所在的斜率存在且不为零,设AB 所在直线方程为y =kx (k≠0),A(A A y x ,). ①由22154,x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=⎩⇒2222220204545A A k x y k k ==++, ⇒2222220(1)||45A Ak OA x y k +=+=+. 设M (x ,y),由|MO|=λ|OA|(λ≠0)⇒|MO|2=λ2|OA|2⇒2222220(1)45k x y k λ++=+. 由L 是AB 的垂直平分线,所以直线L 的方程为y =1x k -⇒k =x y-,代入上式:22222222222220(1)20()4545x x y y x y x y x yλλ+++==++⨯,由022≠+y x ⇒ 2225420x y λ+=.当k =0或不存时,上式仍然成立..综上所述,M 的轨迹方程为22245x y λ+=,(λ≠0). ②当k 存在且k ≠0时,2222220204545AA k x y k k ==++,⇒ |OA|2=222220(1)45A A k x y k ++=+.由221541x y y x k ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩⇒ 2222220205454MM k x y k k ==++,⇒22220(1)||54k OM k +=+.⇒222222111120(1)20(1)4554k k OA OM k k +=+++++=209. 222119||||20OA OB OA OM≤+=⨯⇒||||OB OA ⨯≥940. ||||221OB OA S AMB ⨯⨯⨯=∆=||||OB OA ⨯≥940, 当且仅当4+5k 2=5+4k 2时,即k =±1时等号成立.当1400229AMB k S ∆==⨯=,; 当k不存在时,140429AMB S ∆==>. 综上所述,AMB ∆的面积的最小值为409. 小结:①椭圆的一个性质、极角、椭圆的参数方程的说明;②“22154x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=⎩⇒2222220204545A A k x y k k ==++,,2222220(1)||45A A k OA x y k +=+=+”是由局部→整体,为实施“整体消参”作准备;③不要忘记斜率为零和不存在的特殊情况.本节内容小结:这节内容的难度较高,有题型、有方法、有运算定式.归纳起来:1.“曲线过定点”、“定点、定值”问题,两种常用方法:①先用特殊点、特殊位置、特殊直线、极端位置、极限位置、特殊值、特殊图形,求出定点、定值.然后有目标地运算;②“与k 参数无关”问题的求解方法;2.先局部,后整体,有序地运算:“由局部→整体的重组”,是解题方法.熟练地运用,功能很大;3.“先局部,后整体,有序地运算,由局部→整体的重组”是“先列分歩式,再列综合式”的高级形式;4.由“点差法”、“局部→整体的重组”的解题思想,生成了“代点配凑、代入消参”的解题定式.运算过程比“点差法”多了“消参”.模式化为: ①代点:因为)(11y x A ,、)(22y x B ,在曲线0)(=y x F ,上⇒0)(11=y x F ,,0)(22=y x F ,;②配凑:按照求解目标,两式相加或相减,得到关于1x 、2x 、1y 、2y 的整体关系式;把上述关系式,配凑为含有)(11y x F ,、 )(22y x F ,的式子,从而整体消除部分表达式,得到一个新的关系式0)(2211=y x y x f ,,,;③代入消参;6.“代点配凑、代入消参”的方法,主要运用于“定点、定值”、求轨迹方程两个方面,增加了“对称、对偶运算”、“代点配凑、代入消参”的方法;6.本节内容,还巩固了“代入法”求轨迹方程、“参数法”求轨迹方程问题.同时深化了求轨迹方程中的整体消元问题;。

(完整版)圆锥曲线解题方法技巧归纳

(完整版)圆锥曲线解题方法技巧归纳

圆锥曲线解题方法技巧归纳第一、知识储备: 1. 直线方程的形式(1) 直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、 一般式。

(2) 与直线相关的重要内容 ① 倾斜角与斜率k tan , [0,)② 点到直线的距离dA/ B y0_C tan(3) 弦长公式 直线 y kx b 上两点 A(x i , yj, B(X 2, y 2)间的距离:AB| J i k 2|x X 2J (1 k 2)[(X i X 2)2 4沁]或 AB J i *|y i y 2(4) 两条直线的位置关系 ① l 1 l 2 k 1k 2=-1② l 1 //12k 1 k 2且b 1 b 22、圆锥曲线方程及性质(1) 、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式)标准方程: 2 2—匚 1(m 0, n 0且 m n) m n 距离式方程:.(x c)2 y 2 . (x c)2 y 2 2a参数方程: x a cos , y bsin(2) 、双曲线的方程的形式有两种③夹角公式:k 2 12 2标准方程:—-1(m n 0)(3) 、三种圆锥曲线的通径你记得吗?椭圆:近;双曲线:玄;抛物线:2pa a(4) 、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?b 2 tan —2P 在双曲线上时,S FP F 2 b 2 cot —,t| PF |2 | PF |2 4c 2 uur ujrn uur uimr(其中 F 1PF 2,COS 】1鳥尙,PF ?PF 2 |PF 1||PF 2|COS(6)、 记住焦 半 径公式: (1 )椭圆焦点在x 轴上时为a ex g ;焦点在y 轴上时为a ey °,可简记为“左加右减,上加下减”(2) 双曲线焦点在x 轴上时为e|x 01 a(3) 抛物线焦点在x 轴上时为| x , | 2,焦点在y 轴上时为| % | 2 (6)、椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗? _ 第二、方法储备 1、点差法(中点弦问题)2B X 2,y 2,M a,b 为椭圆— 42 2 2 2 2222如: 已知F ,、 2 2F 2是椭圆勻七1的两个焦点,平面内一个动点 M足MF !MF 22则动点M 的轨迹是(A 、双曲线;B 、双曲线的一支;C 、两条射线;D 、一条射线(5)、焦点三角形面积公式:P 在椭圆上时,S F1p F2设 A x ,, y ,2仝1的弦AB 中点则有3仝生1,空空1 ;两式相减得二竺上上04 3 4 3 4 3x i X2 捲X2 y i y2 y i y2 3a4 3 k AB一不2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有两个参数怎么办?设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式0,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点A(X!, y i), B(X2, y2),将这两点代入曲线方程得到①②两个式子,然后①-②,整体消元..................... ,若有两个字母未知数,贝S要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A、B、F共线解决之。

圆锥曲线大题全攻略含答案详解

圆锥曲线大题全攻略含答案详解

圆锥曲线大题全攻略含答案详解本文介绍了圆锥曲线中常见的问题和解题技巧,包括求轨迹方程问题、定点问题、定值问题、最值问题、点差法解决中点弦问题、常见几何关系的代数化方法、非对称“韦达定理”问题处理技巧、三点共线问题、巧用曲线系方程解决四点共圆问题、抛物线中阿基米德三角形的常见性质及应用、双切线题型等。

求轨迹方程问题是圆锥曲线中的高频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、相关点法、定义法、参数法等。

直译法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y),由已知条件建立关于x,y的方程,化简整理;相关点法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y),相关点为Q(xO,yO),根据点的产生过程,找到(x,y)与(xO,yO)的关系,并将xO,yO用x和y表示,将(xO,yO)代入相关点的曲线,化简即得所求轨迹方程;定义法的步骤是分析几何关系,由曲线的定义直接得出轨迹方程;参数法的步骤是引入参数,将求轨迹的点(x,y)用参数表示,消去参数,研究范围。

本文还给出了四个例题,分别是求点P的轨迹方程、求动点M的轨迹方程、求动点Q的轨迹方程、求AB中点M的轨迹方程。

最后,给出两道专题练题,帮助读者巩固所学知识。

3.抛物线C的焦点为F,点A在抛物线上运动,点P满足AP=-2FA,求动点P的轨迹方程。

改写:已知抛物线C的焦点为F,点A在抛物线上运动,设点P的坐标为(x,y),则有AP=-2FA,求P的轨迹方程。

4.已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100,定点F的坐标为(0,4),动圆P过定点F且与定圆M内切,求动圆圆心P的轨迹方程。

改写:已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100,定点F的坐标为(0,4),设动圆P的圆心坐标为(x,y),则P过定点F且与定圆M内切,求P的轨迹方程。

5.已知定直线l的方程为x=-2,定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16,动圆H与直线l相切,与定圆A外切,求动圆圆心H的轨迹方程。

改写:已知定直线l的方程为x=-2,定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16,设动圆H的圆心坐标为(x,y),则H与直线l相切,与定圆A外切,求H的轨迹方程。

解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型

解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型

解圆锥曲线问题常用的八种方法与七种常规题型一、解圆锥曲线问题常用的八种方法:1.直线的交点法:利用直线与圆锥曲线的交点来解题,求出直线与曲线的交点坐标,从而得到问题的解。

该方法适用于直线与圆锥曲线有交点的情况。

2.过顶点的直线法:通过过顶点的直线与圆锥曲线的交点性质来解题。

一般情况下,过顶点的直线与圆锥曲线有两个交点,利用这两个交点可以得到问题的解。

3.平行线法:对于平行线与圆锥曲线的交点性质进行分析,可以得到问题的解。

一般情况下,平行线与圆锥曲线有两个交点,通过求解这两个交点可以得到问题的解。

4.切线法:利用切线与圆锥曲线的交点性质来解题。

一般情况下,切线与圆锥曲线有一个交点,通过求解这个交点可以得到问题的解。

5.对称法:通过对称性质,将圆锥曲线转化为标准形式或特殊形式,从而简化问题的求解过程。

6.几何平均法:利用几何平均的性质,将圆锥曲线的方程进行变换,从而得到问题的解。

7.参数方程法:通过给定的参数方程,求解参数,从而得到与曲线相关的问题的解。

8.解析几何法:通过解析几何的方法,将问题抽象为代数方程,从而求解问题。

二、解圆锥曲线问题常规题型:1.已知曲线方程,求曲线的性质:如给定椭圆的方程,求椭圆的长短轴、焦点、离心率等。

2.已知曲线性质,求曲线方程:如给定一个椭圆的长短轴、焦点、离心率等,求椭圆的方程。

3.已知曲线方程和一个点,判断该点是否在曲线上:如给定一个椭圆的方程和一个点P,判断点P是否在椭圆上。

4.已知曲线方程和一个直线,判断该直线是否与曲线有交点:如给定一个椭圆的方程和一条直线L,判断直线L是否与椭圆有交点。

5.已知曲线方程和一个点,求该点到曲线的距离:如给定一个椭圆的方程和一个点P,求点P到椭圆的距离。

6.已知曲线方程和一个点,求该点在曲线上的切线方程:如给定一个椭圆的方程和一个点P,求点P在椭圆上的切线方程。

7.已知曲线方程和两个点,求该曲线上两点之间的弧长:如给定一个椭圆的方程和两个点A、B,求椭圆上从点A到点B的弧长。

高考数学复习:圆锥曲线7大题型及解答技巧总结

高考数学复习:圆锥曲线7大题型及解答技巧总结

学好圆锥曲线的几个关键点1核心的知识点是基础,好多同学在做圆锥曲线题时,特别是小题,比如椭圆,双曲线离心率公式和范围记不清,焦点分别在x轴,y轴上的双曲线的渐近线方程也傻傻分不清,在做题时自然做不对。

2计算能力强的同学学圆锥曲线相对轻松一些,计算能力是可以通过多做题来提升的。

后期可以尝试训练自己口算得到联立后的二次方程,然后得到判别式,两根之和,两根之积的整式。

当然也要掌握一些解题的小技巧,加快运算速度。

3拿到圆锥曲线的题,很多同学说无从下手,从表面感觉很难。

老师建议:山重水复疑无路,没事你就算两步。

大部分的圆锥曲线大题,都有共同的三部曲:一设二联立三韦达定理。

一设:设直线与圆锥曲线的两个交点,坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线方程为y=kx+b。

二联立:通过快速计算或者口算得到联立的二次方程。

三韦达定理:得到二次方程后立马得出判别式,两根之和,两根之积。

走完三部曲之后,在看题目给出了什么条件,要求什么。

例如涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化。

总结起来:找值列等量关系,找范围列不等关系,通常结合判别式,基本不等式求解。

4圆锥曲线中常见题型总结1、直线与圆锥曲线位置关系这类问题主要采用分析判别式,有△>0,直线与圆锥曲线相交;△=0,直线与圆锥曲线相切;△<0,直线与圆锥曲线相离.若且a=0,b≠0,则直线与圆锥曲线相交,且有一个交点.注意:设直线方程时一定要考虑斜率不存在的情况,可单独提前讨论。

2、圆锥曲线与向量结合问题这类问题主要利用向量的相等,平行,垂直去寻找坐标间的数量关系,往往要和根与系数的关系结合应用,体现数形结合的思想,达到简化计算的目的。

3、圆锥曲线弦长问题弦长问题主要记住弦长公式:设直线l与圆锥曲线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则:4、定点、定值问题(1)定点问题可先运用特殊值或者对称探索出该定点,再证明结论,即可简化运算;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值。

圆锥曲线专题:定值问题的7种常见考法(解析版)

圆锥曲线专题:定值问题的7种常见考法(解析版)

圆锥曲线专题:定值问题的7种常见考法一、定值问题处理方法1、解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段长度,图形面积,角度,直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值,求定值问题常见的解题方法有两种:法一、先猜后证(特例法):从特殊入手,求出定值,再证明这个定值与变量无关;法二、引起变量法(直接法):直接推理、计算,并在计算推理过程中消去参数,从而得到定值。

2、直接法解题步骤第一步设变量:选择适当的量当变量,一般情况先设出直线的方程:b kx y +=或n my x +=、点的坐标;第二步表示函数:要把证明为定值的量表示成上述变量的函数,一般情况通过题干所给的已知条件,进行正确的运算,将需要用到的所有中间结果(如弦长、距离等)用引入的变量表示出来;第三步定值:将中间结果带入目标量,通过计算化简得出目标量与引入的变量无关,是一个常数。

二、常见定值问题的处理方法1、处理较为复杂的问题,可先采用特殊位置(例如斜率不存在的直线等)求出定值,进而给后面一般情况的处理提供一个方向;2、在运算过程中,尽量减少所求表达式中变量的个数,以便于向定值靠拢;3、巧妙利用变量间的关系,例如点的坐标符合曲线方程等,尽量做到整体代入,简化运算。

三、常见条件转化1、对边平行:斜率相等,或向量平行;2、两边垂直:斜率乘积为-1,或向量数量积为0;3、两角相等:斜率成相反数或相等或利用角平分线性质;4、直角三角形中线性质:两点的距离公式5、点与圆的位置关系:(·1)圆外:点到直径端点向量数量积为正数;(2)圆上:点到直径端点向量数量积为零;(3)圆内:点到直径端点向量数量积为负数。

四、常用的弦长公式:(1)若直线AB 的方程设为b kx y +=,()11y x A ,,()22y x B ,,则()a k x x x x k x x k AB ∆⋅+=-+⋅+=-⋅+=22122122121411(2)若直线AB 的方程设为n my x +=,()11y x A ,,()22y x B ,,则()am y y y y m y y m AB ∆⋅+=-+⋅+=-⋅+=22122122121411【注】上式中a 代表的是将直线方程带入圆锥曲线方程后,化简得出的关于x 或y 的一元二次方程的二次项系数。

高中数学圆锥曲线解题技巧方法总结及高考试题和答案

高中数学圆锥曲线解题技巧方法总结及高考试题和答案

圆锥曲线1.圆锥曲线的两定义:第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。

若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,则轨迹不存在。

若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。

如方程2222(6)(6)8x y x y -+-++=表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)2.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):(1)椭圆:焦点在x 轴上时12222=+b y a x (0a b >>),焦点在y 轴上时2222bx a y +=1(0a b >>)。

方程22Ax By C +=表示椭圆的充要条件是什么?(ABC ≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B )。

若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____,22y x +的最小值是___(答:5,2)(2)双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:2222bx a y -=1(0,0a b >>)。

方程22Ax By C +=表示双曲线的充要条件是什么?(ABC≠0,且A ,B 异号)。

如设中心在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2=e 的双曲线C 过点)10,4(-P ,则C的方程为_______(答:226x y -=)(3)抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时22(0)y p x p =->,开口向上时22(0)x p y p =>,开口向下时22(0)x py p =->。

高中数学圆锥曲线解题技巧总结

高中数学圆锥曲线解题技巧总结

解圆锥曲线问题的常用方法大全1、定义法〔1〕椭圆有两种定义。

第一定义中,r 12=2a 。

第二定义中,r 11 r 22。

〔2〕双曲线有两种定义。

第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为:第二定义中,r 11,r 22,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离〞互相转化。

〔3〕抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。

2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要无视判别式的作用。

3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法〞。

设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法〞,即设弦的两个端点A(x 11)(x 22),弦中点为M(x 00),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求〞法,具体有: 〔1〕与直线相交于A 、B ,设弦中点为M(x 00),那么有。

〔2〕)0,0(12222>>=-b a by a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦中点为M(x 00)那么有〔3〕y 2=2〔p>0〕与直线l 相交于A 、B 设弦中点为M(x 00),那么有2y 02p,即y 0.【典型例题】例1、(1)抛物线2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,那么点 P 的坐标为(2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)Q 的坐标为。

分析:〔1〕A 在抛物线外,如图,连,那么PH =易发现,当A 、P 、F 三点共线时,距离和最小。

圆锥曲线题型归纳(经典含答案)

圆锥曲线题型归纳(经典含答案)

椭圆题型总结一、 椭圆的定义和方程问题 (一) 定义:1.命题甲:动点P 到两点A, B 的距离之和 PA+|PB =2a (a >0,常数);命题乙:P 的轨迹是以 A B 为 焦点的椭圆,则命题甲是命题乙的 (B )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件2.已知Fl 、F2是两个定点,且 "F2 =4,若动点P 满足|PF"+|PF2|=4则动点P 的轨迹是(D ) A.椭圆B.圆C.直线D.线段3. 已知F i 、F2是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上的一个动点,如果延长* 到 Q,使得 |PQ =|PF 2 ,那么 动点Q的轨迹是(B )A.椭圆B.圆C.直线D.点 22…一 x y … ,一一 ,一 … 一一 一.....4.椭圆一十二=1上一点M 到焦点F i 的距离为2, N 为MF i 的中点,O 是椭圆的中心,则 ON 的值25 9是 4。

225.选做:F I 是椭圆 —=1的左焦点,P 在椭圆上运动,定点A ( 1, 1),求| PA | + | PF 1 |的最小值。

9 5解:| PA | | PF 1 |=| PA | 2a - | PF 2 |_ 2a-| AF 2 |=6 - .. 2(二) 标准方程求参数范围221. 试讨论k 的取值范围,使方程 —二 十 _匚=1表示圆,椭圆,双曲线。

(略)5 —k k -32"m 》n >0”是“方程mx 2 +ny 2 =1表示焦点在y 轴上的椭圆”的(c )A.充分而不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件 3.若方程x 2sina +y 2cosa =1表示焦点在y 轴上的椭圆,0所在的象限是(A ) A.第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D.第四象限5.已知方程x 2+ky 2 =2表示焦点在X 轴上的椭圆,则实数k 的范围是 k>1(三)待定系数法求椭圆的标准方程1. 根据下列条件求椭圆的标准方程:(1) 两个焦点的坐标分别为(0, 5)和(0, —5),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为 26;22匕』=1169 144(2) 长轴是短轴的2倍,且过点(2, — 6);2222L+L =1 或 土+匕=1 52 13 ' 148 37(3) 已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点4.方程x =J I -3y 2所表示的曲线是椭圆的右半部分日(」6,1),以-。

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常见圆锥曲线问题解题方法技巧【知识点回顾】解圆锥曲线问题常用以下方法: 1、定义法(1)椭圆有两种定义。

第一定义中,r 1+r 2=2a 。

第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。

(2)双曲线有两种定义。

第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。

(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。

2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。

3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。

设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。

(2))0,0(12222>>=-b a by a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k b y a x (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p. 【典例精讲】例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42) (2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,分析:(1)A 在抛物线外,如图,连PF ,则PF PH =共线时,距离和最小。

(2)B 在抛物线内,如图,作QR ⊥l 交于R ,则当B 、Q 、R 解:(1)(2,2)连PF ,当A 、P 、F 三点共线时,PF AP PH AP +=+最小,此时AF 的方程为)1(13024---=x y 即 y=22(x-1),代入y 2=4x 得P(2,22),(注:另一交点为(2,21-),它为直线AF 与抛物线的另一交点,舍去) (2)(1,41) 过Q 作QR ⊥l 交于R ,当B 、Q 、R 三点共线时,QR BQ QF BQ +=+最小,此时Q 点的纵坐标为1,代入y 2=4x 得x=41,∴Q(1,41) 点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。

例2、F 是椭圆13422=+y x 的右焦点,A(1,1)为椭圆内一定点,(1)PF PA +的最小值为 (2)PF PA 2+的最小值为分析:PF 为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径F P '解:(1)4-5设另一焦点为F ',则F '(-1,0)连A F ',P F '542)(22-='-≥-'-='-+=+F A a PA F P a F P a PA PF PA当P 是F 'A 的延长线与椭圆的交点时, PF PA +取得最小值为4-5。

(2)作出右准线l ,作PH ⊥l 交于H ,因a 2=4,b 2=3,c 2=1, a=2,c=1,e=21, ∴PH PF PH PF ==2,21即 ∴PH PA PF PA +=+2当A 、P 、H 三点共线时,其和最小,最小值为3142=-=-A x ca 例3、动圆M 与圆C 1:(x+1)2+y 2=36内切,与圆C 2:(x-1)2+y 2=4外切,求圆心M 分析:作图时,要注意相切时的“图形特征”:两个圆心与切点这三点共线M 、C 共线,B 、D 、M 共线)。

列式的主要途径是动圆的“半径等于半径”MD MC =)。

解:如图,MD MC =,∴26-=--=-MB MA DB MB MA AC 即 ∴8=+MB MA (*)∴点M 的轨迹为椭圆,2a=8,a=4,c=1,b 2=15轨迹方程为1151622=+y x 点评:得到方程(*)后,应直接利用椭圆的定义写出方程,而无需再用距离公式列式求解,即列出4)1()1(2222=+-+++y x y x ,再移项,平方,…相当于将椭圆标准方程推导了一遍,较繁琐!例4、△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程。

分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系。

解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53²2RsinA ∴BC AC AB 53=-即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支)例5、定长为3的线段AB 的两个端点在y=x 2上移动,AB 中点为M ,求点M 到x 轴的最短距离。

分析:(1)可直接利用抛物线设点,如设A(x 1,x 12),B(x 2,X 22),又设AB 中点为M(x 0y 0)用弦长公式及中点公式得出y 0关于x 0的函数表达式,再用函数思想求出最短距离。

(2)M 到x 轴的距离是一种“点线距离”,可先考虑M 到准线的距离,想到用定义法。

解法一:设A(x 1,x 12),B(x 2,x 22),AB 中点M(x 0,y 0)则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=-+-0222102122221221229)()(y x x x x x x x x x ① ② ③由①得(x 1-x 2)2[1+(x 1+x 2)2]=9即[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]²[1+(x 1+x 2)2]=9 ④ 由②、③得2x 1x 2=(2x 0)2-2y 0=4x 02-2y 0 代入④得 [(2x 0)2-(8x 02-4y 0)]²[1+(2x 0)2]=9∴220041944x x y +=-, 1149)14(4944202020200-+++=+=x x x x y ≥,5192=- 450≥y 当4x 02+1=3 即 220±=x 时,45)(min 0=y 此时)45,22(±M法二:如图,222+=AA MM ∴232≥MM , 即411≥+MM ∴451≥MM , 当AB ∴M 到x 轴的最短距离为45 点评:A 、B 简捷地求解出结果的,但此解法中有缺点,即没有验证AB 是否能经过焦点F ,而且点M 的坐标也不能直接得出。

例6、已知椭圆)52(1122≤≤=-+m m y m x 过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及准线从左到右依次变于A 、B 、C 、D 、设f(m)=CD AB -,(1)求f(m),(2)求f(m)的最值。

分析:此题初看很复杂,对f(m)的结构不知如何运算,因A 、B 样C 在椭圆上,D ()(22)(2)()(D A B C D A B x x x x x x x m f ---=---= )()(2D A C B x x x x +-+=)(2C B X x +=此时问题已明朗化,只需用韦达定理即可。

解:(1)椭圆1122=-+m y m x 中,a 2=m ,b 2=m-1,c 2=1,左焦点则BC:y=x+1,代入椭圆方程即(m-1)x 2+my 2-m(m-1)=0 得(m-1)x 2+m(x+1)2-m 2+m=0 ∴(2m-1)x 2+2mx+2m-m 2=0设B(x 1,y 1),C(x 2,y 2),则x 1+x 2=-)52(122≤≤-m m m12222)()(2)()(2)(2121-⋅=+=+-+=---=-=m m x x x x x x x x x x CD AB m f C A C D A B(2))1211(2121122)(-+=-+-=m m m m f∴当m=5时,9210)(min =m f 当m=2时,324)(max =m f点评:此题因最终需求C B x x +,而BC 斜率已知为1,故可也用“点差法”设BC 中点为M(x 0,y 0),通过将B 、C 坐标代入作差,得0100=⋅-+k m y m x ,将y 0=x 0+1,k=1代入得01100=-++m x m x ,∴120--=m m x ,可见122--=+m mx x C B当然,解本题的关键在于对CD AB m f -=)(的认识,通过线段在x 轴的“投影”发现C B x x m f +=)(是解此题的要点。

【同步练习】1、已知:F 1,F 2是双曲线12222=-by a x 的左、右焦点,过F 1作直线交双曲线左支于点A 、B ,若m AB =,△ABF 2的周长为( )A 、4aB 、4a+mC 、4a+2mD 、4a-m2、若点P 到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,则P 点的轨迹方程是 ( )A 、y 2=-16xB 、y 2=-32xC 、y 2=16xD 、y 2=32x3、已知△ABC 的三边AB 、BC 、AC 的长依次成等差数列,且AC AB >,点B 、C 的坐标分别为(-1,0),(1,0),则顶点A 的轨迹方程是( )A 、13422=+y x B 、)0(13422>=+x y x C 、)0(13422<=+x y x D 、)00(13422≠>=+y x y x 且 4、过原点的椭圆的一个焦点为F(1,0),其长轴长为4,则椭圆中心的轨迹方程是 ( )A 、)1(49)21(22-≠=+-x y x B 、)1(49)21(22-≠=++x y x C 、)1(49)21(22-≠=-+x y x D 、)1(49)21(22-≠=++x y x5、已知双曲线116922=-y x 上一点M 的横坐标为4,则点M 到左焦点的距离是 6、抛物线y=2x 2截一组斜率为2的平行直线,所得弦中点的轨迹方程是 7、已知抛物线y 2=2x 的弦AB 所在直线过定点p(-2,0),则弦AB 中点的轨迹方程是8、过双曲线x 2-y 2=4的焦点且平行于虚轴的弦长为9、直线y=kx+1与双曲线x 2-y 2=1的交点个数只有一个,则k=10、设点P 是椭圆192522=+y x 上的动点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,求sin ∠F 1PF 2的最大值。

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