高中数学 圆锥曲线题型总结
高考圆锥曲线题型归类总结(可编辑修改word版)
12 圆锥曲线的七种常考题型题型一:定义的应用 1、圆锥曲线的定义:(1) 椭圆(2) 双曲线(3) 抛物线2、定义的应用(1) 寻找符合条件的等量关系(2) 等价转换,数形结合3、定义的适用条件: 典型例题例 1、动圆 M 与圆 C : ( x +1)2+ y 2 = 36 内切,与圆 C : ( x -1)2+ y 2 = 4 外切,求圆心 M 的轨迹方程。
例 2、= 8 表示的曲线是题型二:圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):1、椭圆:由 x2、y 2 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
2、双曲线:由 x 2、y 2 系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;3、抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
典型例题x 2例 1、已知方程+ y 2 2 - m= 1表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范围是例 2、k 为何值时,方程 x 2 9 - k- y25 - k = 1 表示的曲线:(1)是椭圆;(2)是双曲线.m -1332 题型三:圆锥曲线焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题 1、常利用定义和正弦、余弦定理求解2、 PF 1 = m ,PF 2 = n , m + n ,m - n ,mn ,m 2 + n 2 四者的关系在圆锥曲线中的应用典型例题x 2 例 1、椭圆 a 2 + y2b 2 = 1(a > b > 0) 上一点 P 与两个焦点 F 1,F 2 的张角∠F 1PF 2 =,求∆F 1PF 2 的面积。
例 2、已知双曲线的离心率为 2,F 1、F 2 是左右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F 1PF 2 = 60 ,S ∆F PF = 12 .求该双曲线的标准方程 1 2题型四:圆锥曲线中离心率,渐近线的求法1、a ,b ,c 三者知道任意两个或三个的相等关系式,可求离心率,渐进线的值;2、a ,b ,c 三者知道任意两个或三个的不等关系式,可求离心率,渐进线的最值或范围;3、注重数形结合思想不等式解法 典型例题 例 1、已知 F 、 Fx 2 是双曲线-y2=( )的两焦点,以线段 F F 为边作12a2b1 a > 0,b > 0 12 正三角形MF 1F 2 ,若边 MF 1 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )A. 4 + 2B.x 2 y 2- 1 C.3 + 1D. + 12例 2、双曲线 - a 2 b 2= 1 (a > 0,b > 0) 的两个焦点为 F 1、F 2,若 P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为 A. (1,3)B. (1,3] C.(3,+ ∞ )D. [3, +∞)3 31 + k 2(x - x ) 1 21 + 1( y - y ) k 21 2 2 + < 2 + = 2 + >x 2 y 2例 3、椭圆G : + a 2 b2= 1(a > b > 0) 的两焦点为 F 1 (-c , 0), F 2 (c , 0) ,椭圆上存在点 M 使 F 1M ⋅ F 2 M = 0 . 求椭圆离心率e 的取值范围;x 2 例 4、已知双曲线 a 2- y 2= 1(a > 0,b > 0) 的右焦点为 F ,若过点 F 且倾斜角为60︒ 的直线b 2与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是(A ) (1, 2](B ) (1, 2) (C )[2, +∞) (D ) (2, +∞)题型五:点、直线与圆锥的位置关系判断 1、点与椭圆的位置关系点在椭圆内⇔x y 2 a2b21点在椭圆上⇔x y 2 a 2 b 2 1点在椭圆外⇔x y 2 a2b212、直线与圆锥曲线有无公共点或有几个公共点的问题:∆ >0 ⇔ 相交 ∆ =0 ⇔ 相切 (需要注意二次项系数为 0 的情况)∆ <0 ⇔ 相离3、弦长公式:AB = x 1 - x 2 = =AB = y 1 - y 2 = = 1 + k 21 + k2 ∆a1 + 1 k2 1 + 1 k 2 ∆ a2 2 4、圆锥曲线的中点弦问题: 1、韦达定理:2、点差法:(1) 带点进圆锥曲线方程,做差化简(2) 得到中点坐标比值与直线斜率的等式关系典型例题例 1、双曲线 x 2-4y 2=4 的弦 AB -被点 M (3,-1)平分,求直线 AB 的方程.例 2、已知中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆与直线 l :x+y=1 交于 A,B 两点,C 是 AB的中点,若|AB|=2 ,O 为坐标原点,OC 的斜率为 ,求椭圆的方程。
圆锥曲线十大题型全归纳
目录圆锥曲线十大题型全归纳题型一弦的垂直平分线问题 (2)题型二动弦过定点的问题 (3)题型三过已知曲线上定点的弦的问题 (4)题型四共线向量问题 (5)题型五面积问题 (7)题型六弦或弦长为定值、最值问题 (10)题型七直线问题 (14)题型八轨迹问题 (16)题型九对称问题 (19)题型十存在性问题 (21)圆锥曲线题型全归纳题型一: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。
题型二:动弦过定点的问题例题2、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线:(2)l x t t =>与x 轴交于点T,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A 、B 、C 是椭圆E :22221x y a b+= (0)a b >>上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且0AC BC =,2BC AC =,如图。
(I)求点C 的坐标及椭圆E 的方程;(II)若椭圆E 上存在两点P 、Q ,使得直线PC 与直线QC 关于直线3x =对称,求直线PQ 的斜率。
题型四:共线向量问题1:如图所示,已知圆M A y x C ),0,1(,8)1(:22定点=++为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足N AM NP AP AM 点,0,2=⋅=的轨迹为曲线E.I )求曲线E 的方程;II )若过定点F (0,2)的直线交曲线E 于不同的两点G 、H (点G 在点F 、H 之间),且满足FH FG λ=,求λ的取值范围.2:已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线214y x =的焦点,离心率为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点作直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,交y 轴于M 点,若1MA AF λ=,2MB BF λ= ,求证:1210λλ+=-.题型五:面积问题例题1、已知椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。
高中圆锥曲线题型及解题方法
高中圆锥曲线题型及解题方法
高中数学中的圆锥曲线是指椭圆、双曲线和抛物线这三种曲线。
下面是一些常见的高中圆锥曲线题型及其解题方法:
1.椭圆题型:
o方程转化:将标准方程转化为对称轴方程或标准方程。
o确定关键参数:通过比较方程的系数,确定椭圆的中心、长轴和短轴的长度。
o图形性质:通过关键参数判断椭圆的形状,并确定焦点和直径等性质。
2.双曲线题型:
o方程转化:将标准方程转化为对称轴方程或标准方程。
o确定关键参数:通过比较方程的系数,确定双曲线的中心、焦距和各轴的长度。
o图形性质:通过关键参数判断双曲线的形状,确定焦点、渐近线和渐近角等性质。
3.抛物线题型:
o方程转化:将标准方程转化为顶点形式或焦点式。
o确定关键参数:通过比较方程的系数,确定抛物线的顶点、焦距和开口方向。
o图形性质:通过关键参数判断抛物线的形状,确定
对称轴、焦点和准线等性质。
解题方法的关键在于确定关键参数,然后利用这些参数来判断曲线的形状和性质。
同时,要熟练掌握方程转化的方法,以便在解题过程中将方程转化为更容易分析的形式。
除了掌握相应的公式和技巧,还需要多做练习,加深对圆锥曲线图形和性质的理解。
同时,理论和实践相结合,通过画图、观察和推理的方式加深对圆锥曲线的认识。
最重要的是理解概念和思想,而不只是死记硬背。
只有真正理解了圆锥曲线的几何性质,才能更好地应用于解题,并在应用过程中灵活运用。
圆锥曲线中综合问题(题型归纳)
圆锥曲线中综合问题【考情分析】1.圆锥曲线的综合问题是高考考查的重点内容,常见的热点题型有:范围、最值问题,定点、定值问题,探索型问题等.2.以解答题的压轴题形式出现,难度较大,重在提升逻辑推理、直观想象、数学运算的核心素养.【题型一】圆锥曲线中的最值、范围问题【典例分析】1.(2021·山东滕州一中高三模拟)已知椭圆22:143x y C +=的左顶点为A ,过其右焦点F 作直线交椭圆C 于D ,E (异于左右顶点)两点,直线AD ,AE 与直线:4l x =分别交于M ,N ,线段MN 的中点为H ,连接FH .(1)求证:FH DE ⊥;(2)求DEH △面积的最小值.【解析】(1)由已知得(1,0)F ,设()11,D x y ,()22,E x y ,直线DE 的方程为1x my =+,与椭圆方程联立得()2234690m y my ++-=,122634m y y m +=-+,122934y y m =-+设直线AD 的方程为11(2)2y y x x =++,与直线:4l x =联立得1164,2y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭,同理可得2264,2y N x ⎛⎫⎪+⎝⎭,则()()()12121221212123233323339M N H my y y y y y y y y m my my m y y m y y ++⎛⎫+==+==- ⎪+++++⎝⎭,(4,3)H m ∴-,3041FH m k m --==--,当0m =时,显然DE FH ⊥;当0m ≠时,()11DE FH k k m m⨯=⨯-=-时,DE FH ⊥,综上,可得DE FH ⊥.(2)12234y y m -===+()2122121||34m DE y y m +=-=+,H 到直线DE的距离d ==(221811||234DFHm S DE d m +=⨯=+△,设2211t m t =≥⇒=-,()3322()(1)31314t t f t t t t ==≥+-+,()422233'()031t t f t t +=>+()f t ∴在[1,)+∞上单调递增,min 1()(1)4f t f ==,当1t =,即0m =时取得最小值.DEH ∴ 面积的最小值是92.2.(2021·山东省实验中学高三模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 是椭圆C上位于第二象限的任一点,直线l 是12F PF ∠的外角平分线,直线2PF 交椭圆C 于另一点Q ,过左焦点1F 作l 的垂线,垂足为N ,延长1F N 交直线2PF 于点M ,||2ON =(其中O 为坐标原点),椭圆C 的离心率为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)求1PF Q 的内切圆半径r 的取值范围.【解析】(1)由题意可得1||||F N NM =,且1||||PF PM =,所以1222||||||||||2PF PF PM PF MF a +=+==,因为O ,N 分别为线段12F F ,1F M 的中点,所以ON 为12MF F △的中位线,所以2//ON MF 且21||||22ON MF a ===,由12c a =,222a b c =+得23b =,所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)由(1)知2(1,0)F ,设直线2PF 的方程为1(0)x my m =+≠,由点P 在第二象限求得33m <.设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,由221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(34)690m y my ++-=,由根与系数的关系得122634m y y m +=-+,122934y y m =-+,所以12212121212211121||||2()42234PF Q m S F F y y y y y y m +=⋅⋅-=⨯+-+△,令2231()3t m t =+>,则221m t =-,所以12212121213(1)4313PF Q t t S t t t t===-+++△,因为13y t t=+在233t >时单调递增,所以15332y t t =+>所以11283153PF Q S t t=∈+△,又11111(||||||)4422PF Q S PF PQ QF r a r r =++⋅=⋅⋅=△,所以83045r <<,即305r <<,所以1PF Q 内切圆半径r 的取值范围是23)5.【提分秘籍】求解圆锥曲线中最值、范围问题的主要方法(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质数形结合求解.(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,或者不等关系,或者已知参数与新参数之间的等量关系等,则利用代数法求参数的范围.【变式演练】1.(2021·辽宁本溪高级中学高三模拟)已知点F 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点,椭圆上任意一点到点F 距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若M 为椭圆C 上的点,以M 为圆心,MF 长为半径作圆M ,若过点(1,0)E -可作圆M 的两条切线,EA EB (,A B 为切点),求四边形EAMB 面积的最大值.【解析】(1)根据题意椭圆上任意一点到点F 距离的最大值为3,最小值为1.所以31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得2,1a c ==,所以b =因此椭圆C 的标准方程为22143x y +=(2)由(1)知,()1,0E-为椭圆的左焦点,根据椭圆定义知,||||4ME MF +=,设|r MF MB ==|,∵点E 在圆M 外,∴||4ME r r =->,∴12r ≤<所以在直角三角形MEB 中,||EB ==1||||2MEB S EB MB =⋅= ,由圆的性质知,四边形EAMB面积22MEB S S == ,其中12r ≤<.即)12S r =≤<.令()322412y r r r =-+≤<,则2682(34)y r r r r '=-+=--当413r <<时,0y '>,3224y r r =-+单调递增;当423r <<时,0y '<,3224y r r =-+单调递减.所以,在43r =时,y 取极大值,也是最大值此时maxS ==2.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,直线10x y ++-=与以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)BMN △是椭圆C 的内接三角形,若坐标原点O 为BMN △的重心,求点B 到直线MN 距离的取值范围.【解析】(1)设椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点()2,0F c ,则以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆:()222x c y a -+=,所以圆心到直线10x y ++=的距离d a ==,又椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,所以2,a c b ==,解得:2,1a b c ===,所以椭圆的标准方程为22143x y +=;(2)设(),B m n ,设,M N 的中点为D ,直线OD 与椭圆交于A,B 两点,因为O 为BMN △的重心,则2BO OD OA ==,所以,22m n D ⎛⎫-- ⎪⎝⎭即B 到直线MN 的距离是原点O 到直线MN 距离的3倍.当MN 的斜率不存在时,点D 在x 轴上,所以此时B 在长轴的端点处.由2OB =得:1OD =,则O 到直线MN 距离为1,B 到直线MN 距离为3;当MN 的斜率存在时,设()()1122,,,M x y N x y ,则有:22112222143143x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减得:()()()()12121212043x x x x y y y y +-+-+=,因为D 为,M N 的中点,所以1212,x x m y y n +=-+=-,所以121234y y mk x x n-==--,所以直线MN 的方程为3242n m m y x n ⎛⎫+=-+ ⎪⎝⎭,即2268430mx ny n m +++=,所以原点O 到直线MN距离22d =.因为22143m n +=,所以223124m n =-,所以22d ===因为203n <≤,所以3<≤13≤<,所以332d ≤<综上所述,33332d ≤≤.即点B 到直线MN 距离的取值范围33,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【题型二】圆锥曲线中的定点、定值问题【典例分析】1.(2021浙江镇海中学高三模拟)已知()0,1F 且满足1PF x =+的动点(),P x y 的轨迹为C.(1)求曲线C 的轨迹方程;(2)如图,过点()1,0-T 的斜率大于零的直线与曲线C 交于D ,M 两点,()1,1Q -,直线DQ 交曲线C 于另外一点N ,证明直线MN 过定点.【解析】(1)∵1PF x =+,1x ≥-1x =+,等式两边平方整理得24y x =.(2)证明:设()11,M x y ,()22,N x y ,()33,D x y .由21123344y x y x ⎧=⎨=⎩两式相减得1313134DM y y k x x y y -==-+.所以直线DM 的方程为()11134y y x x y y -=-+,整理得()13134y y y x y y +=+(*).因为点T 在直线上,所以134y y =①,同理直线DN 的方程为()23234y y y x y y +=+,因为点Q 在直线上,所以()23234y y y y -+=+②.由①②两式得2211444y y y y ⎛⎫-+=+⋅ ⎪⎝⎭,整理得()121244y y y y =-+-.由(*)式同理知直线MN 的方程为()12124y y y x y y +=+,所以()()1212124444y y y x y y x y y +=+=-+-,整理得直线MN 的方程为()()()12441y y y x ++=-,所以直线MN 过定点()1,4-.2.(2021·天津八中高三模拟)已知椭圆C :2221(0)6x y b b+=>的左、右焦点分别为()1,0F c -和()2,0F c ,P 为椭圆C 上任意一点,三角形12PF F 面积的最大值是3.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若过点()2,0的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,且9,04Q ⎛⎫⎪⎝⎭,证明:QA QB ⋅ 为定值.【解析】(Ⅰ)由题意知226c b =-,当P 点位于椭圆C 短轴端点时,三角形12PF F 的面积S 取最大值,此时max 1232S c b bc =⨯⨯==.所以229b c =,即()2269bb -=,解得23b=.故椭圆C 的方程为22163x y +=.(Ⅱ)(方法1)当直线l 的斜率不为0时,设直线l :2x my =+交椭圆于()()1122,,,A x y B x y .由22226x my x y =+⎧⎨+=⎩消去x 得,()222420m y my ++-=.则12122242, 22m y y y y m m +=-=-++.而112299,,,44QA x y QB x y ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,所以()()2121212129911144416QA QB x x y y m y y m y y ⎛⎫⎛⎫⋅=--+=+-++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()222222141211512421621616m m m m m m m --⎛⎫⎛⎫=+---+=+=- ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭.当直线l 的斜率为0时,(A B ,则998115,0,06441616QA QB ⎫⎛⎫⋅=⋅=-+=-⎪ ⎪⎭⎝⎭ .故QA QB ⋅ 为定值,且为1516-.(方法2)当直线l 的斜率存在时,设直线l :()2y k x =-交椭圆于()()1122,,,A x y B x y .由22(2)26y k x x y =-⎧⎨+=⎩消去y 得,()2222218860k x k x k +-+-=.则2122821k x x k +=+,21228621k x x k -=+.而112299,,,44QA x y QB x y ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以()()222121212129998112444416QA QB x x y y k x x k x x k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=--+=+-++++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()22222228698811242142116k k k k k k k -⎛⎫=+⋅-+⋅++⎪++⎝⎭22126818115621161616k k --=+=-+=-+.当直线l 的斜率不存在时,可求得()()2,1,2,1A B -,则991152,12,11441616QA QB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅--=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ .故QA QB ⋅ 为定值,且为1516-.【提分秘籍】1.求定值问题的思路方法(1)思路:求解定值问题的基本思路是使用参数表示要解决的问题,然后证明与参数无关,这类问题选择消元的方向是非常关键的.(2)方法:从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.2.求定点问题的解题方法(1)动直线l 过定点问题:设动直线方程(斜率存在)为y=kx+t,由题设条件将t 用k 表示为t=mk,得y=k(x+m),故动直线过定点(-m,0).(2)动曲线C 过定点问题:引入参变量建立曲线C 的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.【变式演练】1.(2021·广东华南师范大学附属中学高三模拟)设A ,B 为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a 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)已知直线AM ,AN 分别交直线2ax =于,P Q 两点,当直线l 的倾斜角变化时,以PQ 为直径的圆是否过定点,若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【解析】(1)由l x ⊥轴时,AMN 为等腰直角三角形,可得||||||AF NF MF ==,所以2ba c a+=,即2220c ac a --=,故220e e --=,结合1e >,解得2e =.故双曲线C 的离心率为2.(2)因为2c e a ==,所以双曲线:C 222213x y a a-=,显然直线l 的斜率不为0,设直线:2l x my a =+,11(,)M x y ,22(,)N x y ,联立直线l 与双曲线C 的方程得2222213x my a x y a a=+⎧⎪⎨-=⎪⎩,化简得222(31)1290m y amy a -++=,根据根与系数的关系,得2121222129,3131am a y y y y m m +=-⋅=--,①所以121224()431ax x m y y a m -+=++=-,②222221212122342()431a m a x x m y y am y y a m --⋅=⋅+++=-,③设直线:AM 11()y y x a x a =++,直线:AN 22()y y x a x a=++,令2ax =,可得121233(,),(,)22()22()ay ay a a P Q x a x a ++,设()G x y ,是以PQ 为直径的圆上的任意一点,则0PG QG ⋅=,则以PQ 为直径的圆的方程为2121233()[][]022()2()ay ay a x y y x a x a -+--=++,由对称性可得,若存在定点,则一定在x 轴上,令0y =,可得2121233()022()2()ay ay a x x a x a -+⋅=++,即2212212129()024[()]a y y a x x x a x x a -+=+++,将①②③代入,可得22222222229931()034424()3131a a a m x a m a a a a m m ⋅--+=---+⋅+--,即229(24a x a -=,解得x a =-或2x a =,所以以PQ 为直径的圆过定点(,0)a -,(2,0)a .2.(2021·山师大附中高三模拟)已知圆(22:12C x y +=,动圆M过点)D且与圆C 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)假设直线l 与轨迹E 相交于A ,B 两点,且在轨迹E 上存在一点P ,使四边形OAPB 为平行四边形,试问平行四边形OAPB 的面积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.【解析】(1)因为CD =<,所以点D 在圆内.又因为圆M 过点D 且与圆C相切,所以MC MD =,所以MC MD CD +=>.即点M 的轨迹是以C ,D 为焦点的椭圆.则2a =,即a =又因为222a b -=,所以21b =.故动圆圆心M 的轨迹E 的方程为:2213x y +=.(2)当直线AB 的斜率不存在时,可得直线AB 的方程为32x =±,此时32A y =,所以四边形OAPB 的面积32S =.当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y kx m =+,由22,13y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩整理得,()()222316310k x kmx m +++-=.因为直线l 与轨迹E 相交于A ,B 两点,所以()()()222222361231112310k m k m k m =-+-=-+>△.设()11,A x y ,()22,B x y ,则122631kmx x k +=-+,()21223131m x x k -=+.所以()121222231my y k x x m k +=++=+.设AB 的中点为Q ,则Q 的坐标为223,3311km m k k ++⎛⎫-⎪⎝⎭.因为四边形OAPB 为平行四边形,所以22622,3131km m OP OQ k k ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,所以点P 的坐标为2262,3131km m k k ⎛⎫-⎪++⎝⎭.又因为点Р在椭圆上,所以222262311331km m k k ⎛⎫- ⎪+⎛⎫⎝⎭+= ⎪+⎝⎭.整理得,22431m k =+.又因为12223131AB x k k =-==++,原点О到直线AB的距离为d =所以平行四边形OAPB的面积322AOBS S AB d ==⋅== .综上可知,平行四边形OAPB 的面积为定值32.1.(2021·江苏南京师范大学附属中学高三模拟)已知抛物线2:2(0)C y px p =>,满足下列三个条件中的一个:①抛物线C 上一动点Q 到焦点F 的距离比到直线:1m x =-的距离大1;②点(2,3)A 到焦点F 与到准线:2pl x =-的距离之和等于7;③该抛物线C 被直线:20n x y --=所截得弦长为16.请选择其中一个条件解答下列问题.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)O 为坐标原点,直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点,直线OM 的斜率为1k ,直线ON 的斜率为2k ,当124k k ⋅=-时,求OMN 的面积的最小值.【解析】(1)若选择①,则抛物线C 上一动点Q 到焦点F 的距与到直线:2m x =-的距离相等,故22p=,故4p =,所以抛物线的方程为28y x =.2=72p +,解得4p =,故抛物线的方程为28y x =.若选择③,则由222y x y px=-⎧⎨=⎩可得2240y py p --=,16=,解得4p =,故抛物线的方程为28y x =.(2)设:MN x my n =+,()11,M x y 、()22,N x y ,因为MN 与抛物线C 相交于M 、N ,所以将:MN x my n =+代28y x =消去x 得:2880y my n --=,则264640m n ∆=+>且128y y m +=,128y y n ⋅=-,由题意可知111y k x =,222y k x =,所以1212122212121264644888y y y y k k y y x x y y n ⋅⋅=⋅====-⋅-⋅,所以2n =,所以OMN的面积1212122S y y y y =⨯⨯-=-=≥,当且仅当0m =时等号成立,所以OMN的面积的最小值为2.(2021·重庆第一中学高三模拟)已知A ,B 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右顶点,F 为右焦点,点P 为C 上的一点,PF 恰好垂直平分线段OB (O 为坐标原点),32PF =.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 的直线l 交C 于M ,N 两点,若点Q 满足OQ OM ON =+(Q ,M ,N 三点不共线),求四边形OMQN面积的取值范围.【解析】(1)由题意可知(),0F c ,(),0B a ,∵PF 恰好垂直平分线段OB ,∴2a c =,令x c =,代入22221x y a b +=得:2b y a =±,∴232b a =,∴2222232a cba abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得21a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的方程为:22143x y +=.(2)由题意可知直线l 的斜率不为0,设直线l 的方程为:1x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,联立方程221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去x 得:()2234690m y my ++-=,∴()223636340m m ∆=++>,∴122634m y y m -+=+,122934y y m -=+,设MN 的中点为E ,则2OQ OM ON OE =+=,∴MN 与OQ 互相平分,四边形OMQN 为平行四边形,∴OMQN S 平行四边形2OMN S =△12122OF y y =⨯⨯⨯-12y y =-==212134m=+,令1t =≥,则()2121211313OMQN t S t t t t==≥++平行四边形,∵11333y t t t t ⎛⎫ ⎪=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭在[1,)+∞上单调递增,∴134t t+≥,∴(]120,313t t∈+,∴03OMQN S <≤平行四边形.综上所述,四边形OMQN 面积的取值范围为(0,3].3.(2021·浙江杭州高级中学高三模拟)已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,点P 为抛物线C 上一点,点P 到F 的距离比点P 到x 轴的距离大1.过点P 作抛物线C 的切线,设其斜率为0k .(1)求抛物线C 的方程;(2)直线:l y kx b =+与抛物线C 相交于不同的两点A ,B (异于点P ),若直线AP 与直线BP 的斜率互为相反数,证明:00k k +=.【解析】(1)解:设点()00,P x y ,由点P 到F 的距离比点P 到x 轴的距离大1,可得01PF y =+,即0012py y +=+,所以2p =,即抛物线C 的方程为24x y =.(2)证明:设()11,A x y ,()22,B x y ,直线AP 的斜率为AP k ,直线BP 的斜率为BP k ,则()101010AP y y k x x x x -=≠-,()202020BP y yk x x x x -=≠-.因为直线AP 与直线BP 的斜率互为相反数,所以AP BP k k =-,即10201020y y y y x x x x --=---,又点()11,A x y ,()22,B x y 均在抛物线上,可得222200211020444x x x x x x x x --=---,化简可得1202x x x +=-,因为2114x y =,2224x y =,所以()2212124x x y y -=-,即1212124y y x x x x -+=-,故012122x y y k x x -==--,因为24x y =,所以214y x =,所以1 2y x '=,则0012k x =,故00k k +=.4.(2021·湖南长沙长郡中学高三模拟)已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>上有一点A ,点A 在x 轴上方,1F ,2F分别为E 的左,右焦点,当△12AF F 121sin 2AF F ∠=.(Ⅰ)求E 的标准方程;(Ⅱ)若直线l 交E 于P ,Q 两点,设PQ 中点为M ,O 为坐标原点,2PQ OM =uu u r uuu r,作ON PQ ⊥,求证:ON为定值.【解析】(Ⅰ)由椭圆的性质知,△12AF F 的面积取最大时,A 为椭圆的上顶点,即(0,)A b ,而12||2F F c =,∴12121||||2AF F S F F OA bc =⋅== 121sin 2b AF F a ∠==,又222a bc =+,∴24a =,21b =,可得E 的标准方程2214x y +=.(Ⅱ)由题意,2PQ OM =uu u r uuu r且PQ 中点为M ,易得90POQ ∠=︒,即OP OQ ⊥,若直线l 斜率不存在时,P ,Q 关于x 轴对称,2PQ OM =uu u r uuu r知:横纵坐标的绝对值相等,不妨假设P 在第一象限,则(,)P m m ,(,)Q m m -在椭圆上,∴255m =,此时,M N 两点重合,即255ON =;若直线l 斜率为0时,同理可得255ON =,若直线l 斜率存在且不为0时,设直线l 为(0)y kx b b =+≠,11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则11(,)OP x y = ,22(,)OQ x y =,且12120x x y y +=,联立椭圆与直线得:222(41)84(1)0k x kbx b +++-=且2216(41)0k b ∆=-+>,∴122841kb x x k +=-+,21224(1)41b x x k -=+,即2222222221212122224(1)84()414141k b k b b k y y k x x kb x x b b k k k --=+++=-+=+++,∴222222224(1)45440414141b b k b k k k k ----+==+++,即||b =.∴||5ON==,为定值.5.(2021·天津南开中学高三模拟)已知点A,B分别为椭圆2222:1(0)x yE a ba b+=>>的左顶点和上顶点,且坐标原点O到直线AB 的距离为61313,椭圆E的离心率是方程2650x-+=的一个根.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若(3,0)P,过P作斜率存在的两条射线PM,PN,交椭圆E于M,N两点,且PM PN⊥,问:直线MN经过定点吗?若经过,求出这个定点坐标;若不经过,说明理由.【解析】(1)因为椭圆E的离心率是方程2650x-+=的一个根,所以2e=或3e=.因为椭圆E的离心率(0,1)e∈,所以53e=.因为3ca=,所以2295a c=,所以222245b ac c=-=,因为点A,B分别为椭圆E的左顶点和上顶点,所以||AB===.因为坐标原点O到直线AB 的距离为61313,所以11||22ab AB=,=⨯,所以c=,所以29a=,24b=,所以椭圆E的标准方程为22194x y+=.(2)当直线MN的斜率存在时,设MN:y=kx+m,由22194y kx mx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消元并化简得222(49)189360k x kmx m+++-=,设1122(,),(,)M x y N x y ,则1221849km x x k +=-+,212293649m x x k-=+,又(3,0)P ,PM PN ⊥,所以1212133y yx x ⋅=---,所以1212123()9()()0x x x x kx m kx m -+++++=,即221212(1)(3)()(9)0k x x km x x m ++-+++=,所以2222293618(1)(3)(9)04949m kmk km m k k--++-++=++,所以2222(1)(936)(3)(18)(9)(49)0k m km km m k +-+--+++=,即224554130k km m ++=,所以30k m +=或15130k m +=,当30k m +=时,(3)y k x =-,此时M ,N ,P 重合,舍去.当15130k m +=时,15(13y k x =-,恒过点15(,0)13.当直线MN 的斜率不存在时,MN ⊥x 轴,设(),3M t t -,则()223194t t -+=,解得1513t =,所以此时直线MN 也过点15(,0)13.所以直线MN 恒过定点15(,0)13.6.(2021·湖南长郡中学高三模拟)已知抛物线2:4C x y =的焦点为F ,准线为l .设过点F 且不与x 轴平行的直线m 与抛物线C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,过M 作直线垂直于l ,垂足为N ,直线MN 与抛物线C 交于点P .(1)求证:点P 是线段MN 的中点.(2)若抛物线C 在点P 处的切线与y 轴交于点Q ,问是否存在直线m ,使得四边形MPQF 是有一个内角为60︒的菱形?若存在,请求出直线m 的方程;若不存在,请说明理由.【解析】(1)证明:由题意知直线m 的斜率存在且不为0,故设直线m 的方程为1(0)y kx k =+≠,代入24x y =,并整理得2440x kx --=.所以216160k ∆=+>,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.设()00,M x y ,则12022x x x k +==,200121y kx k =+=+,即()22,21M k k +.由MN l ⊥,得(2,1)N k -,所以MN 中点的坐标为()22,k k.将2x k =代入24x y =,解得2y k =,则()22,P k k ,所以点P 是MN 的中点.(2)由24x y =,得24x y =,则'2x y =,所以抛物线C 在点()22,P k k的切线PQ 的斜率为k ,又由直线m 的斜率为k ,可得m PQ ∥;又M N y ∥轴,所以四边形MPQF 为平行四边形.而||MF ==()222||211MP k k k =+-=+,由||||MF MP =,得21k =+,解得3k =±,即当3k =±时,四边形MPQF 为菱形,且此时2||1||||PF k MP MF ==+==,所以60PMF ∠=︒,直线m 的方程为13y x =±+,2即0x +=或0x +=,所以存在直线m ,使得四边形MPQF 是有一个内角为60︒的菱形.。
圆锥曲线是高中数学必考考点,13种常见大题题型及解题模板总结
圆锥曲线是高中数学必考考点,13种常见大题题型及解题模板
总结
圆锥曲线历来都是高中数学必考的大考点!大部分要冲刺高分的学生都会再圆锥曲线丢分!其实圆锥曲线再怎么变形题目,都少不了基础的巩固和突破!
其中最需要巩固就算基础性质的总结!能够吃透好课本上每一个圆锥曲线的基础知识点,能灵活运用起来就能够很快掌握相关题型的考点考法,从而进行轻松解题!
而题型的总结是圆锥曲线最快的提升的方法,特别是这13种典型的圆锥曲线常见大题考法的题型!对其中的大题的考题的得分规律和解题的思维一定要多吃透一下,能够举一反三下来,就基本上突破好圆锥曲线了!
下面是洪老师高考必备资料库,高中数学圆锥曲线13种常见大题题型及解题模板总结!
完整版的圆锥曲线113种常见大题题型及解题模板总结,可关注一下后呢,然后嗯看下到下私信,那里回下:013。
高中数学圆锥曲线常考题型(含解析)
(1)当5AC =时,求cos POM ∠(2)求⋅PQ MN 的最大值.7.已知抛物线1C :28x y =的焦点点,1C 与2C 公共弦的长为4(1)求2C 的方程;(2)过F 的直线l 与1C 交于A ,(i )若AC BD =,求直线l 的斜率;(ii )设1C 在点A 处的切线与系.8.已知圆()(2:M x a y b -+-点O 且与C 的准线相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)点()0,1Q -,点P (与Q 不重合)在直线切线,切点分别为,A B .求证:9.已知椭圆2212:12x y C b+=的左、右焦点分别为2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为于y 轴的直线l 交曲线1C 于点Q 两点.a b (1)求椭圆的方程;(2)P 是椭圆C 上的动点,过点P 作椭圆为坐标原点)的面积为5217,求点12.过坐标原点O 作圆2:(2)C x ++参考答案:)(),0a-,(),0F c,所以AF时,在双曲线方程中令x c=,即2bBFa=,又AF BF= ()所以BFA V 为等腰直角三角形,即易知2BFA BAF ∠=∠;当BF 与AF 不垂直时,如图设()()0000,0,0B x y x y >>00tan(π)y BFA x c -∠=-即tan -又因为00tan y BAF x a∠=+,002tan 2y x aBAF +∠=4.(1)21±2(2)证明见解析.【分析】(1)求出椭圆左焦点F1 1x5.(1)21 2x y =(2)1510,33 P⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式可解;【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:三角换元法;(5)平面向量;(7.(1)2213x y -=(2)(i )36±;(ii )点F 在以【分析】(1)根据弦长和抛物线方程可求得交点坐标,结合同焦点建立方程组求解可得;(2)(i )设()11,A x y ,(2,B x 物线方程和双曲线方程,利用韦达定理,结合以及点M 坐标,利用FA FM ⋅【详解】(1)1C 的焦点为(0,2F 又1C 与2C 公共弦的长为46,且所以公共点的横坐标为26±,代入所以公共点的坐标为(26,3±所以229241a b -=②联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,Δ=联立22213y kx x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()2231129k x kx -++则3421231kx x k +=--,342931x x k =-,9.(1)2212x y +=,2212x y -=(2)12y x =-或12y x=(3)2【分析】(1)用b 表示12,e e ,由12e e ⋅=10.(1)2222114222x y x y +=-=,;(2)1;(3)是,=1x -【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得343+因为AB 既是过1C 焦点的弦,又是过所以2212||1()AB k x x =+⋅+-且121||()()22p p AB x x x =+++=所以212(1)k +=2240123(34)k k +,【点睛】因为//l OT ,所以可设直线l 的方程为由22x y =,得212y x =,得y '所以曲线E 在T 处的切线方程为联立22y x m y x =+⎧⎨=-⎩,得2x m y m =+⎧⎨=⎩()2,22N m m ++NT。
(完整版)圆锥曲线大题题型归纳,推荐文档
精心整理圆锥曲线大题题型归纳基本方法:1. 待定系数法:求所设直线方程中的系数,求标准方程中的待定系数a 、b 、c 、e 、p 等等; 2. 齐次方程法:解决求离心率、渐近线、夹角等与比值有关的问题;3. 韦达定理法:直线与曲线方程联立,交点坐标设而不求,用韦达定理写出转化完成。
要注4. 5. 1.2.3无关;45“转化”的经验;6.大多数问题只要真实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,即可自然而然产生思路。
题型一:求直线、圆锥曲线方程、离心率、弦长、渐近线等常规问题例1、 已知F 1,F 2为椭圆2100x +264y =1的两个焦点,P 在椭圆上,且∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积为多少?点评:常规求值问题的方法:待定系数法,先设后求,关键在于找等式。
变式1、已知12,F F 分别是双曲线223575x y -=的左右焦点,P 是双曲线右支上的一点,且12F PF ∠=120︒,求12F PF ∆的面积。
变式2、已知F 1,F 2为椭圆2221100x y b +=(0<b <10)的左、右焦点,P 是椭圆上一点.(1)求|PF 1|?|PF 2|的最大值; (2)若∠F 1PF 2=60°且△F 1PF 2的面积为6433,求b 的值 题型二过定点、定值问题例2.(淄博市2017届高三3月模拟考试)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>经过点3(1,),离心率为3,点A 为椭圆C 的右顶点,直线l 与椭圆相交于不同于点A 的两个点1122(,),(,)P x y Q x y . (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)当0AP AQ •=u u u r u u u r时,求OPQ ∆面积的最大值;(Ⅲ)若直线l 的斜率为2,求证:OPQ ∆的外接圆恒过一个异于点A 的定点.处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明。
【高中数学】高中数学圆锥曲线11大常考题型汇总,附高考真题分析
【高中数学】高中数学圆锥曲线11大常考题型汇总,附高考真题分析题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系题型二:弦的垂直平分线问题题型三:动弦过定点的问题题型四:过已知曲线上定点的弦的问题题型五:共线向量问题题型六:面积问题题型七:弦或弦长为定值问题题型八:角度问题题型九:四点共线问题题型十:范围问题(本质是函数问题)题型十一:存在性问题(存在点、直线y=kx+b 、实数、圆形、三角形、四边形等)例1:例2:例3:例4:例5:例6:刷有所得:确定圆的方程方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.(2)待定系数法①若已知条件与圆心和半径有关,则设圆的标准方程依据已知条件列出关于的方程组,从而求出的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的值.例7:答案:解析:刷有所得:该题考查的是有关直线与椭圆的问题,涉及到的知识点有直线方程的两点式、直线与椭圆相交的综合问题、关于角的大小用斜率来衡量,在解题的过程中,第一问求直线方程的时候,需要注意方法比较简单,需要注意的就是应该是两个,关于第二问,在做题的时候需要先将特殊情况说明,一般情况下,涉及到直线与曲线相交都需要联立方程组,之后韦达定理写出两根和与两根积,借助于斜率的关系来得到角是相等的结论.例8:解析:定点问题例9:解析:例10:例11:解析:例12:例13:答案:例14:例15:解析:例16:解析:刷有所得:椭圆定义的应用主要有两个方面:一是判断平面内动点与两定点的轨迹是否为椭圆,二是利用定义求焦点三角形的周长、面积、椭圆的弦长及最值和离心率问题等;“焦点三角形”是椭圆问题中的常考知识点,在解决这类问题时经常会用到正弦定理,余弦定理以及椭圆的定义.例17:答案:C解析:例18:答案:C解析:刷有所得:求离心率的值或范围就是找的值或关系。
由想到点M 的轨迹为以原点为圆心,半径为的圆。
2024年高考数学专项复习圆锥曲线九大题型归纳(解析版)
题型一:弦的垂直平分线问题题型二:动弦过定点的问题题型三:过已知曲线上定点的弦的问题题型四:向量问题题型五:面积问题题型六:弦或弦长为定值、最值问题题型七:直线问题圆锥曲线九大题型归纳题型八:对称问题题型九:存在性问题:(存在点,存在直线y =kx +m ,存在实数,存在图形:三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)题型一:弦的垂直平分线问题1过点T (-1,0)作直线l 与曲线N :y 2=x 交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E (x 0,0),使得ΔABE 是等边三角形,若存在,求出x 0;若不存在,请说明理由。
2024年高考数学专项复习圆锥曲线九大题型归纳(解析版)【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。
2例题分析1:已知抛物线y =-x 2+3上存在关于直线x +y =0对称的相异两点A 、B ,则|AB |等于题型二:动弦过定点的问题1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线l :x =t (t >2)与x 轴交于点T ,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题1已知点A 、B 、C 是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且AC ∙BC =0,BC =2AC ,如图。
圆锥曲线问题在高考的常见题型及解题技巧
圆锥曲线问题在高考的常见题型及解题技巧圆锥曲线作为高等数学中的重要内容,在高考中常常出现,并且是考察学生数学运算能力和理解能力的重要方面。
圆锥曲线问题在高考中的常见题型有:直线与圆锥曲线的交点问题、圆锥曲线的参数方程问题、圆锥曲线的性质和应用问题等。
下面我们来一一介绍这些常见题型的解题技巧。
一、直线与圆锥曲线的交点问题这是圆锥曲线问题中最常见的一个题型,题目通常要求求出直线与圆锥曲线的交点坐标。
解题技巧如下:1. 分析题目给出的直线和圆锥曲线,确定直线方程和圆锥曲线方程;2. 将直线方程代入圆锥曲线方程中,解方程得出交点坐标;3. 特别要注意,当圆锥曲线为椭圆或双曲线时,有两个交点,需要分别求解;4. 当圆锥曲线为抛物线时,还需要注意直线的位置与抛物线的开口方向。
二、圆锥曲线的参数方程问题圆锥曲线的参数方程问题通常考查学生对参数方程的理解和应用能力,解答这类问题的关键在于用参数代换替换变量。
解题技巧如下:1. 给出的圆锥曲线通常可以用参数方程表示,将已知的参数方程代入题目求解;2. 注意参数方程的参数范围,有时需要根据范围重新调整参数;3. 对于给出的参数方程,需要将参数代换替换变量,进而得出答案。
三、圆锥曲线的性质和应用问题圆锥曲线的性质和应用问题通常要求学生掌握圆锥曲线的基本性质,以及如何应用这些性质解决实际问题。
解题技巧如下:1. 需要牢记圆锥曲线的基本性质,例如椭圆的焦点、双曲线的渐近线等;2. 掌握各种类型圆锥曲线的标准方程和参数方程;3. 对于应用问题,需要在掌握了基本性质的前提下,将问题转化为数学模型,进而解决。
以上就是圆锥曲线问题在高考中的常见题型及解题技巧,希望对大家备战高考有所帮助。
在复习期间,建议大家多做练习题,加深对圆锥曲线知识的理解,提高解题能力。
多思考,灵活运用各种解题技巧,相信大家一定能在高考中取得好成绩!。
(完整版)圆锥曲线常见题型及答案
圆锥曲线常见题型归纳一、基础题涉及圆锥曲线的基本概念、几何性质,如求圆锥曲线的标准方程,求准线或渐近线方程,求顶点或焦点坐标,求与有关的值,求与焦半径或长(短)轴或实(虚)轴有关的角和三角形面积。
此类题在考试中最常见,解此类题应注意:(1)熟练掌握圆锥曲线的图形结构,充分利用图形来解题;注意离心率与曲线形状的关系; (2)如未指明焦点位置,应考虑焦点在x 轴和y 轴的两种(或四种)情况;(3)注意2,2,a a a ,2,2,b b b ,2,2,c c c ,2,,2p p p 的区别及其几何背景、出现位置的不同,椭圆中222b a c -=,双曲线中222b a c +=,离心率a c e =,准线方程a x 2±=;例题:(1)已知定点)0,3(),0,3(21F F -,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是 ( )A .421=+PF PFB .621=+PF PF C .1021=+PF PF D .122221=+PF PF (答:C );(2)方程8=表示的曲线是_____ (答:双曲线的左支)(3)已知点)0,22(Q 及抛物线42x y =上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____ (答:2)(4)已知方程12322=-++k y k x 表示椭圆,则k 的取值范围为____ (答:11(3,)(,2)22---); (5)双曲线的离心率等于25,且与椭圆14922=+y x 有公共焦点,则该双曲线的方程_______(答:2214x y -=);(6)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 -=)二、定义题对圆锥曲线的两个定义的考查,与动点到定点的距离(焦半径)和动点到定直线(准线)的距离有关,有时要用到圆的几何性质。
此类题常用平面几何的方法来解决,需要对圆锥曲线的(两个)定义有深入、细致、全面的理解和掌握。
高考圆锥曲线题型归类总结
圆锥曲线的七种常考题型题型一:定义的应用 1、圆锥曲线的定义:(1)椭圆 (2)双曲线 (3)抛物线 2、定义的应用(1)寻找符合条件的等量关系 (2)等价转换,数形结合 3、定义的适用条件: 典型例题例1、动圆M 与圆C 1:()22136x y ++=内切,与圆C 2:()2214x y -+=外切,求圆心M 的轨迹方程。
例2、方程()()2222668x y x y -+-++=表示的曲线是题型二:圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断): 1、椭圆:由22x y 、分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
2、双曲线:由22x y 、系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上; 3、抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
典型例题例1、已知方程12122=-+-my m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是例2、k 为何值时,方程15922=---ky k x 表示的曲线: (1)是椭圆;(2)是双曲线.题型三:圆锥曲线焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题 1、常利用定义和正弦、余弦定理求解2、12PF m PF n ==,,22m n m n mn m n +-+,,,四者的关系在圆锥曲线中的应用 典型例题例1、椭圆x a yba b 222210+=>>()上一点P 与两个焦点F F 12,的张角α=∠21PF F ,求21PF F ∆的面积。
例2、已知双曲线的离心率为2,F 1、F 2是左右焦点,P 为双曲线上一点,且6021=∠PF F ,31221=∆PF F S .求该双曲线的标准方程题型四:圆锥曲线中离心率,渐近线的求法1、a,b,c 三者知道任意两个或三个的相等关系式,可求离心率,渐进线的值;2、a,b,c 三者知道任意两个或三个的不等关系式,可求离心率,渐进线的最值或范围;3、注重数形结合思想不等式解法 典型例题例1、已知1F 、2F 是双曲线12222=-by a x (00>>b a ,)的两焦点,以线段21F F 为边作正三角形21F MF ,若边1MF 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )A. 324+B. 13-C.213+ D. 13+ 例2、双曲线)00(12222>>=-b a by a x ,的两个焦点为F 1、F 2,若P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为 A. (1,3) B.(]13,C.(3,+∞)D.[)3,+∞例3、椭圆G :22221(0)x y a b a b+=>>的两焦点为12(,0),(,0)F c F c -,椭圆上存在点M 使120FM F M ⋅=. 求椭圆离心率e 的取值范围;例4、已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60︒的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是 (A )(1,2] (B )(1,2) (C )[2,)+∞ (D )(2,)+∞题型五:点、直线与圆锥的位置关系判断 1、点与椭圆的位置关系点在椭圆内⇔12222<+b y a x点在椭圆上⇔12222=+b y a x点在椭圆外⇔12222>+by a x2、直线与圆锥曲线有无公共点或有几个公共点的问题:∆>0⇔相交∆=0⇔相切 (需要注意二次项系数为0的情况) ∆<0⇔相离3、弦长公式: =AB )(11212212x x k x x k -+=-+ak ∆+=21 =AB )(1111212212y y k y y k -+=-+ak ∆+=2114、圆锥曲线的中点弦问题: 1、韦达定理: 2、点差法:(1)带点进圆锥曲线方程,做差化简 (2)得到中点坐标比值与直线斜率的等式关系典型例题例1、双曲线x 2-4y 2=4的弦AB -被点M (3,-1)平分,求直线AB 的方程.例2、已知中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆与直线l :x+y=1交于A,B 两点,C 是AB 的中点,若|AB|=22,O 为坐标原点,OC 的斜率为22,求椭圆的方程。
高三高考数学总复习《圆锥曲线》题型归纳与汇总
高考数学总复习题型分类汇《圆锥曲线》篇经典试题大汇总目录【题型归纳】题型一求曲线的方程 (3)题型二最值(范围)问题 (4)题型三定点定值与存在性 (6)【巩固训练】题型一求曲线的方程 (8)题型二最值(范围)问题 (9)题型三定点定值与存在性 (11)高考数学《圆锥曲线》题型归纳与训练【题型归纳】题型一 求曲线的方程例1 已知定点()0,3-G ,S 是圆()723:22=+-y x C (C 为圆心)上的动点,SG 的垂直平分线与SC 交于点E ,设点E 的轨迹为M . 求M 的方程. 【答案】见解析【解析】由题意知ES EG =,所以26=+=+EC ESEC EG ,又因为266<=GC .所以点E 的轨迹是以G ,C 为焦点,长轴长为26的椭圆,动点E 的轨迹方程为191822=+y x . 例2 设O 为坐标原点,动点M 在椭圆22:12x C y +=上,过点M 作x 轴的垂线,垂足为N , 点P 满足2NP NM =.求点P 的轨迹方程.【答案】见解析【解析】如图所示,设(),P x y ,(),0N x ,()1,M x y . 由2NP NM =知,12y y =,即12y =.又点M 在椭圆2212x y +=上,则有22122x y +=,即222x y +=.例3 如图,矩形ABCD 中, ()()()()2,0,2,0,2,2,2,2A B C D -- 且,AM AD DN DC λλ==,[]0,1,AN λ∈交BM 于点Q .若点Q 的轨迹是曲线P 的一部分,曲线P 关于x 轴、y 轴、原点都对称,求曲线P 的轨迹方程.【答案】Q 的轨迹为第二象限的14椭圆,由对称性可知曲线P 的轨迹方程为2214x y +=. 【解析】设(),Q x y ,由,AM AD DN DC λλ==,求得()()2,2,42,2M N λλ--, ∵1,22QA AN QB BM k k k k λλ====-,∴11224QA QB k k λλ⎛⎫⋅=⋅-=- ⎪⎝⎭, P x,y ()NM Oxy∴1224y y x x ⋅=-+-,整理得()22120,014x y x y +=-≤≤≤≤.可知点Q 的轨迹为第二象限的14椭圆,由对称性可知曲线P 的轨迹方程为2214x y +=. 【易错点】求轨迹问题学生容易忽视范围 【思维点拨】高考中常见的求轨迹方程的方法有:1.直译法与定义法:直译法求轨迹方程:题目给出的条件可以直接得到一个关于动点坐标的关系式,化简; 定义法求轨迹方程:轨迹方程问题中,若能得到与所学过的圆锥曲线定义相符的结论,可以根据相应圆锥曲线的定义求出相关的参数,从而得到方程.2.相关点法:找动点之间的转化关系(平移,伸缩,中点,垂直等),用要求的代替已知轨迹的,代入化简3.参数法:可用联立求得参数方程,消参.注意此种问题通常范围有限制.4.交轨法:联立求交点,变形的轨迹. 题型二 最值(范围)问题例1 已知F 为抛物线C :x y 42=的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A 、B 两点,直线2l 与C 交于D 、E 两点,则DE AB +的最小值为( )A. 16B. 14C. 12D. 10 【答案】A【解析】设()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y D x y E x y ,直线1l 的方程为()11y k x =-,联立方程()214 1y xy k x ==-⎧⎪⎨⎪⎩,得2222111240k x k x x k --+=,∴21122124k x x k --+=- 212124k k +=, 同理直线2l 与抛物线的交点满足:22342224k x x k ++=, 由抛物线定义可知12342AB DE x x x x p +=++++=22122222121224244448816k k k k k k ++++=++≥=, 当且仅当121k k =-=(或1-)时,取等号.【易错点】本题考查抛物线的焦点弦长,利用抛物线的焦点弦长公式,表示出DE AB +,然后利用基本不等式求最值.对相关流程应有所熟练例2 已知点A (0,2)-,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>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. 【答案】见解析【解析】(1)2(c,0)F c c 设,由条件知,222=2, 1.c a b a c a ==-=又所以 22 1.4x E y +=故的方程为 (2)1122:=2,(,),(,).l x l y kx P x y Q x y ⊥-当轴时不合题意,故设22214x y kx y =-+=将代入得22(14)16120.k x kx +-+=221,23=16(43)0,4k k x ∆->>=当即时,12PQ x =-=从而O PQ d OPQ =∆又点到直线的距离所以的面积21=241OPQ S d PQ k ∆⋅=+244,0,.44OPQ t t t S t t t∆=>==++则44,20.2t t k t +≥==±∆>因为当且仅当,即OPQ ∆所以,当的面积最大时,l 的方程为2222y x y x =-=--或. 【思维点拨】 圆锥曲线中的取值范围问题常用的方法有以下几个:(1)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的关键是在两个参数之间建立等量关系;(2)利用基本不等式求出参数的取值范围;(3)利用函数的值域的求法(甚至求导),确定参数的取值范围. 题型三 定点定值与存在性问题例1 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>上.(1)求C 的方程.(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值. 【答案】见解析【解析】 (1=22421a b+=,解得28a =,24b =. 所以C 的方程为22184x y +=. (2)设直线l :()00y kx b kb =+≠≠,,()11A x y ,, ()22B x y ,,()M M M x y ,.将 y kx b =+代入22184x y +=得()22221+4280k x kbx b ++-=. 故1222221M x x kb x k +-==+,221M M by kx b k =+=+ . 于是直线OM 的斜率12M OM M y k x k ==-,即12OM k k ⋅=-. 所以直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.【思维点拨】解析几何是高考必考内容之一,在命题时多从考查各种圆锥曲线方程中的基本量关系及运算,在直线与圆锥曲线关系中.一般用方程的思想和函数的观点来解决问题,并会结合中点坐标,方程根与函数关系来求解.例2 已知抛物线2:4C y x =,点()0,m M 在x 轴的正半轴上,过M 点的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1) 若1=m ,且直线l 的斜率为1,求以AB 为直径的圆的方程;(2) 是否存在定点M ,使得不论直线:l x ky m =+绕点M 如何转动,2211AMBM+恒为定值?【答案】(1)()()223216x y -+-=. (2)存在定点M (2, 0). 【解析】(1)当1=m 时,()0,1M ,此时,点M 为抛物线C 的焦点,直线l 的方程为1-=x y ,设()()1122,,A x y B x y ,,联立24{ 1y xy x ==-,消去y 得, 2610x x -+=,∴126x x +=, 121224y y x x +=+-=,∴圆心坐标为(3, 2).又1228AB x x =++=,∴圆的半径为4,∴圆的方程为()()223216x y -+-=. (2)由题意可设直线l 的方程为x ky m =+,则直线l 的方程与抛物线2:4C y x =联立,消去x 得: 2440y ky m --=,则124y y m =-, 124y y k +=,()()22222211221111AMBMx m y x m y +=+-+-+()()()22122222222121211111y y k y k y k y y +=+=+++ ()()()()222121222222221221682111621y y y y k m k mky y k m m k +-++===+++ 对任意k R ∈恒为定值, 于是2=m ,此时221114AMBM+=. ∴存在定点()0,2M ,满足题意. 【易错点】定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果(取特殊位置或特殊值),因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.【思维点拨】定点、定值问题通常先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确,则存在;若结论不正确,则不存在.在求解中通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的.【巩固训练】题型一 求曲线的方程1.设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点()0,1B 且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC的平行线交AD 于点E .证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程.【答案】13422=+y x (0≠y ) 【解析】因为||||AC AD =,AC EB //,故ADC ACD EBD ∠=∠=∠, 所以||||ED EB =,故||||||||||AD ED EA EB EA =+=+.又圆A 的标准方程为16)1(22=++y x ,从而4||=AD ,所以4||||=+EB EA .由题设得)0,1(-A ,)0,1(B ,2||=AB ,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为13422=+y x (0≠y ).2.已知动圆G 过定点()4,0F ,且在y 轴上截得的弦长为8.求动圆G 的圆心点G 的轨迹方程; 【答案】28y x =【解析】设动圆圆心(),G x y ,设圆交y 轴于,M N 两点,连接,GF GM , 则GF GM =,过点G 作GH MN ⊥,则点H 是MN 的中点, 显然()22224,4GM x GF x y =+=-+,于是()222244x y x -+=+,化简整理得28y x =,故的轨迹方程为28y x =.3.已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B ,两点,交C 的准线于P Q ,两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ∥;(2)若PQF △的面积是ABF △的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.【答案】(1)见解析; (2)12-=x y .【解析】由题设)0,21(F .设b y l a y l ==:,:21,则0≠ab ,且记过B A ,两点的直线为l ,则l 的方程为0)(2=++-ab y b a x .(1)由于F 在线段AB 上,故01=+ab .记AR 的斜率为1k ,FQ 的斜率为2k ,则222111k b aaba ab a b a a b a k =-=-==--=+-=.所以FQ AR ∥. (2)设l 与x 轴的交点为)0,(1x D , 则1111,2222ABF PQF a b S b a FD b a x S -=-=--=△△. 由题设可得221211b a x a b -=--,所以01=x (舍去),11=x . 设满足条件的AB 的中点为),(y x E . 当AB 与x 轴不垂直时,由DE AB k k =可得)1(12≠-=+x x yb a . 而y b a =+2,所以)1(12≠-=x x y . 当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合.所以,所求轨迹方程为12-=x y .题型二 最值(范围)问题1.已知动点E 到点A ()2,0与点B ()2,0-的直线斜率之积为14-,点E 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程;(2)过点D ()1,0作直线l 与曲线C 交于P , Q 两点,求OP OQ ⋅的最大值.【答案】(1)()22124x y x +=≠±(2)14 【解析】(1)设(),E x y ,则2x ≠±.因为E 到点A ()2,0,与点B ()2,0-的斜率之积为14-,所以122y yx x ⋅=-+-,整理得C 的方程为()22124x y x +=≠±. (2)当l 垂直于轴时,l 的方程为1x =,代入2214x y +=得P ⎛ ⎝⎭,1,Q ⎛ ⎝⎭.11,4OP OQ ⎛⎛⋅=⋅= ⎝⎭⎝⎭. 当l 不垂直于x 轴时,依题意可设()()10y k x k =-≠,代入2214x y +=得 ()2222148440k xk x k +-+-=.因为()216130k ∆=+>,设()11,P x y , ()22,Q x y .则2122814k x x k +=+, 21224414k x x k -=+.()()21212121211OP OQ x x y y x x k x x ⋅=+=+-- ()()22212121k x x k x x k =+-++14+21174416k =-+ 14< 综上OP OQ ⋅ 14≤,当l 垂直于x 轴时等号成立,故OP OQ ⋅的最大值是14.2.设椭圆()2222:10x y M a b a b +=>>经过点12,,P F F ⎭是椭圆M 的左、右焦点,且12PF F ∆的面积为2. (1)求椭圆M 的方程;(2)设O 为坐标原点,过椭圆M 内的一点()0,t 作斜率为k 的直线l 与椭圆M 交于,A B 两点,直线,OA OB 的斜率分别为12,k k ,若对任意实数k ,存在实数m ,使得12k k mk +=,求实数m 的取值范围.【答案】(1)22143x y +=;(2)[)2,m ∈+∞. 【解析】(1)略(2)设直线l 的方程为y kx t =+,由221{ 43x y y kx t+==+,得()2223484120k x ktx t +++-=,设()()1122,,,A x y B x y ,则21212228412,3434kt t x x x x k k -+=-=++,()212121221212122223t x x y y t t kt k k k k k k x x x x x x t ++=+=+++=+=--, 由12k k mk +=对任意k 成立,得22223t m t =--,∴()232m t m-=,又()0,t 在椭圆内部中,∴203t ≤<,∴2m ≥,即[)2,m ∈+∞.题型三 定点定值与存在性问题1.已知12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,离心率为12, ,M N 分别是椭圆的上、下顶点,22•2MF NF =-.(1)求椭圆E 的方程;(2)若直线y kx m =+与椭圆E 交于相异两点,A B ,且满足直线,MA MB 的斜率之积为14,证明:直线AB 恒过定点,并求定点的坐标.【答案】(1)22143x y +=(2)直线AB恒过定点(0,.【解析】(1)由题知()0,2c F ,()b M ,0,()b N -,0,22222-=-=⋅∴b c NF MF ①由21==a c e ,得c a 2= ② 又222cb a =- ③ 由①②③联立解得:42=a ,32=b ∴椭圆E 的方程为13422=+y x . (2)证明:由椭圆E 的方程得,上顶点()3,0M ,设()11,y x A ,()22,y x B ,由题意知,01≠x ,02≠x由⎪⎩⎪⎨⎧=++=13422y x m kx y 得:()()034843222=-+++m kmx x k∴221438kkmx x +-=+,()22214334k m x x +-=, 又111133x m kx x y k MA -+=-=,222233x m kx x y k MB -+=-=, 由41=⋅NB MA k k ,得()()2121334x x m kx m kx =-+-+, ()()()()()()0433483414342222=+-+--+--k m km m k k m ,化简得:06332=+-m m 解得:3=m 或32=m ,结合01≠x ,02≠x 知32=m ,即直线AB 恒过定点()32,0.2.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,ΔOAB 的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:||||AN BM ⋅为定值.【答案】(1) 1422=+y x (2)见解析. 【解析】(1)由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+===,,121,23222c b a ab a c 解得1,2==b a . 所以椭圆C 的方程为1422=+y x . (2)由(1)知,)1,0(),0,2(B A ,设),(00y x P ,则442020=+y x .当00≠x 时,直线PA 的方程为)2(200--=x x y y .令0=x ,得2200--=x y y M .从而221100-+=-=x y y BM M . 直线PB 的方程为110+-=x x y y . 令0=y ,得100--=y x x N .从而12200-+=-=y x x AN N . 所以221120000-+⋅-+=⋅x y y x BM AN 228844224844400000000000000002020+--+--=+--+--++=y x y x y x y x y x y x y x y x y x 4=.当00=x 时,10-=y ,,2,2==AN BM 所以4=⋅BM AN .综上,BM AN ⋅为定值.3. 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e =C 上的点 到(0,2)Q 的距离的最大值为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)在椭圆C 上,是否存在点(,)M m n 使得直线l :1mx ny +=与圆O :221x y += 相交于不同的两点,A B ,且OAB ∆的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及相对应的OAB ∆的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1) 2213x y += (2)见解析【解析】(1)由2223c e c a a ==⇒=,所以222213b ac a =-= 设(,)P x y 是椭圆C 上任意一点,则22221x y a b+=,所以222222(1)3y x a a y b =-=-||PQ ===所以,当1y =-时,||PQ 3=,可得a =1,b c ==故椭圆C 的方程为:2213x y += (2)存在点M 满足要求,使OAB ∆得面积最大.假设直线:1l mx ny +=与圆22:1O x y +=相交于不同两点,A B , 则圆心O 到l的距离1d =<,∴221m n +> ①因为(,)M m n 在椭圆C 上,所以2213m n +=②,由①②得:203m <∵||AB ==所以1||2OABSAB d =⋅=2213m n =-代入上式得213221213OABmS m m ∆==+⋅,当且仅当22231(0,3]32m m =⇒=∈,∴2231,22m n ==,此时满足要求的点(M 有四个. 此时对应的OAB ∆的面积为12. 4.已知过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的直线交抛物线于()()()112212,,,A x y B x y x x < 两点,且6AB =.(1)求该抛物线E 的方程;(2)过点F 任意作互相垂直的两条直线12,l l ,分别交曲线E 于点,C D 和,M N .设线段,CD MN 的中点分别为,P Q ,求证:直线PQ 恒过一个定点.【答案】(1)24y x = (2)直线PQ 恒过定点()3,0.【解析】(1)抛物线的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∴直线AB 的方程为:2p y x ⎫=-⎪⎭联立方程组22{ 2y pxp y x =⎫=-⎪⎭,消元得: 22204p x px -+=, ∴212122,4px x p xx +==∴6AB ===,解得2p =±.∵0p >,∴抛物线E 的方程为:24y x =.(2)设,C D 两点坐标分别为()()1122,,,x y x y ,则点P 的坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭..由题意可设直线1l 的方程为()()10y k x k =-≠. 由()24{1y x y k x ==-,得()2222240k x k x k -++=.()24224416160k k k ∆=+-=+>因为直线1l 与曲线E 于,C D 两点,所以()1212122442,2x x y y k x x k k+=++=+-=. 所以点P 的坐标为2221,k k ⎛⎫+⎪⎝⎭. 由题知,直线2l 的斜率为1k-,同理可得点Q 的坐标为()212,2k k +-. 当1k ≠±时,有222112k k+≠+,此时直线PQ 的斜率2222221112PQ kk k k k k k+==-+--. 所以,直线PQ 的方程为()222121k y k x k k+=---,整理得()230yk x k y +--=. 于是,直线PQ 恒过定点()3,0; 当1k=±时,直线PQ 的方程为3x =,也过点()3,0.综上所述,直线PQ 恒过定点()3,0.新课程标准的内容与现形课标内容的对比如下表:与现形课标对比,必修3中的“算法初步”删掉了;删掉了必修5中的解三角形,不等式的大部分内容。
圆锥曲线的七种常考题型详解【高考必备】
圆锥曲线的七种常考题型详解【高考必备】圆锥曲线的七种常见题型题型一:定义的应用圆锥曲线的定义包括椭圆、双曲线和抛物线。
在定义的应用中,可以寻找符合条件的等量关系,进行等价转换和数形结合。
适用条件需要注意。
例1:动圆M与圆C1:(x+1)+y=36内切,与圆C2:(x-1)+y=4外切,求圆心M的轨迹方程。
例2:方程表示的曲线是什么?题型二:圆锥曲线焦点位置的判断在判断圆锥曲线焦点位置时,需要将方程化成标准方程,然后判断。
对于椭圆,焦点在分母大的坐标轴上;对于双曲线,焦点在系数为正的坐标轴上;对于抛物线,焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
例1:已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是什么?例2:当k为何值时,方程是椭圆或双曲线?题型三:圆锥曲线焦点三角形问题在圆锥曲线中,可以利用定义和正弦、余弦定理求解焦点三角形问题。
PF,PF2=n,m+n,m-n,mn,m+n四者的关系在圆锥曲线中有应用。
例1:椭圆上一点P与两个焦点F1,F2的张角为α,求△F1PF2的面积。
例2:已知双曲线的离心率为2,F1、F2是左右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F1PF2=60,求该双曲线的标准方程。
题型四:圆锥曲线中离心率、渐近线的求法在圆锥曲线中,可以利用a、b、c三者的相等或不等关系式,求解离心率和渐近线的值、最值或范围。
在解题时需要注重数形结合思想和不等式解法。
例1:已知F1、F2是双曲线的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是多少?例2:双曲线的两个焦点为F1、F2,渐近线的斜率为±1/2,求双曲线的标准方程。
题型五:圆锥曲线的参数方程在圆锥曲线的参数方程中,需要注意参数的取值范围,可以通过消元或代数运算求解。
例1:求椭圆x^2/4+y^2/9=1的参数方程。
例2:求双曲线x^2/9-y^2/4=1的参数方程。
题型六:圆锥曲线的对称性圆锥曲线具有对称性,可以通过对称性求解问题。
圆锥曲线10类大题梳理(解析版)
圆锥曲线大题梳理考情分析圆锥曲线问题是高考的热点问题之一,多数情况在倒数第二题出现,难度为中高档题型。
纵观近几年高考试卷,圆锥曲线的大题主要有以下几种类型:已知过定点的直线与圆锥曲线相交于不同两点,求直线方程或斜率、多边形面积或面积最值、证明直线过定点或点在定直线上等。
各种类型问题结构上具有一定的特征,解答方法也有一定的规律可循。
热点题型突破题型一:最值问题1(2024·安徽合肥·统考一模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F 0,1,过点F的直线l与C交于A,B两点,过A,B作C的切线l1,l2,交于点M,且l1,l2与x轴分别交于点D,E.(1)求证:DE= MF;d1d(2)设点P是C上异于A,B的一点,P到直线l1,l2,l的距离分别为d1,d2,d,求2d2的最小值.【思路分析】(1)利用导函数的几何意义求得直线l1,l2的表达式,得出D,E,M三点的坐标,联立直线l与抛物线方程根据韦达定理得出 DE= MF;d1d2d2k=221+1≥2,可求出d d12d2(2)利用点到直线距离公式可求得【规范解答的最小值.】(1)因为抛物线C的焦点为F 0,1,所以p=2,即C的方程为:x2=4y,如下图所示:设点A x 1,y 1,B x 2,y 2,由题意可知直线l 的斜率一定存在,设l :y =kx +1 ,=y =联立 x kx 2 y 4+1得x 2-4kx -4=0,所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.11由x 2=4y ,得y =4x 2,y =2x ,所以l 1:y -y 1=x 1 x -x 1,即y =x 122x -x 14.2令y =0,得x =x 12x12,即D ,0 ,同理l 2:y =x 222x -x 24x22,且E ,0 ,1 1所以 DE =2 x 1-x 2=2 x 1+x 22-4x 1x 2=2k 2+1.x 122x 14x 22x -x -2x 24由y =y ==2y ,得 x =-k1,即M 2k ,-1 .所以 MF =4k 2+4=2 k 2+1,故 DE = MF .(2)设点P x 0,y 0,结合(1)知l 1:y -y 1=x12x -x 1,即l 1:2x 1x -4y -x 2=101因为x 2=4y 1,x 2=4y 00,所以d 1=4y -x 022x 1x 01-24x 1+16=0-2x 0-x 21 2x 1x42x 1+16x =1-x 0222x 1+4.同理可得d 2=x 2-x 022x 2+24,所以d 1d 2=x x 10- 222x 1+4-x ⋅2x 0222x 2+4x =1-2x 0x +x 21 + 0x x 22x 42x 122+4x + 1x 222 +16-4=kx -0+4 x 022k 322+1.又d =y kx 0+01-k 2+12=x 04kx 0+1-+k 21 4kx 0+2=x 04-4k 2+1,d 1所以d 2d 2-4=kx 0 -04+x 2232+k 2116⋅k 2+1 -2x 04kx 0 +42k =221+1≥2.当且仅当k =0时,等号成立;d21即直线l 斜率为0时,d 1d 2取最小值2;求最值及问题常用的两种方法:(1)几何法:题中给出的条件有明显的几何特征,则考虑用几何图形性质来解决;(2)代数法:题中所给出的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求该函数的最值,求函数的最值常见的方法有基本不等式法、单调性法、导数法和三角换元法等。
高中数学:圆锥曲线七个经典题型整理,概念、公式、例题
高中数学:圆锥曲线七个经典题型整理,概念、公式、例题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.5、最值、参数范围问题这类常见的解法有两种:几何法和代数法.(1)若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法;(2)若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,这就是代数法.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下五个方面考虑:(1)利用判别式来构造不等关系,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在两个参数之间建立等量关系;(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用基本不等式求出参数的取值范围;(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.6、轨迹问题轨迹问题一般方法有三种:定义法,相关点法和参数法。
定义法:(1)判断动点的运动轨迹是否满足某种曲线的定义;(2)设标准方程,求方程中的基本量(3)求轨迹方程相关点法:(1)分析题目:与动点M(x,y)相关的点P(x0,y0)在已知曲线上;(2)寻求关系式,x0=f(x,y),y0=g(x,y);(3)将x0,y0代入已知曲线方程;(4)整理关于x,y的关系式得到M的轨迹方程。
(完整word版)高中圆锥曲线经典题型归纳
基本方法:点差法适用类型:出现弦中点和斜率的关系已知椭圆C :22233b y x =+,过右焦点F 且斜率为1的直线交椭圆C 于A ,B 两点,N 为弦AB 的中点,求直线ON (O 为坐标原点)的斜率K ON 。
解:设00(,)N x y ,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,将其带入椭圆C 得:22211222223333x y b x y b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩①②①减②,并整理,得:12121212()()3()()x x x x y y y y +-=-+- 进一步整理:012012111333ON AB y x x k x y y k -==-=-=--题型:求轨迹方程类型:弦中点型曲线E :2212516x y +=,过点Q (2,1)的E 弦的中点的轨迹方程。
解:设直线与椭圆交与1122(,),(,)G x y H x y 两点,中点为00(,)S x y由点差法可得:弦的斜率01212121201616()25()25x y y x x k x x y y y -+==-=--+, 由00(,)S x y ,Q (2,1)两点可得弦的斜率为0012y k x -=-, 所以0000116225y x k x y -==--, 化简可得中点的轨迹方程为:22162532250x y x y +--=.练习:已知直线l 过椭圆E:2222x y +=的右焦点F ,且与E 相交于,P Q 两点.设1()2OR OP OQ =+(O 为原点),求点R 的轨迹方程 答案:2220x y x +-=类型:动点型在直角坐标系中,已知一个圆心在坐标原点,半径为2的圆,从这个圆上任意一点P 向y 轴作垂线段PP ′,P ′为垂足.求线段PP ′中点M 的轨迹C 的方程。
解:设M (x ,y ),P (x 1,y 1),则).,0(1y P '则有:44,2,222211111=+⎩⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==y x y y x x y y y x x 代入即得轨迹C 的方程为.1422=+y x练习设12,F F 分别是椭圆C :22143x y +=的左右焦点,K 是椭圆C 上的动点,求线段1KF 的中点B 的轨迹方程。
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直线和圆锥曲线常考题型运用的知识: 1、中点坐标公式:1212,y 22x x y yx ++==,其中,x y 是点1122(,)(,)A x y B x y ,的中点坐标。
2、弦长公式:若点1122(,)(,)A x y B x y ,在直线(0)y kx b k =+≠上,则1122y kx b y kx b =+=+,,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一,AB ====或者AB ==== 3、两条直线111222:,:l y k x b l y k x b =+=+垂直:则121k k =-两条直线垂直,则直线所在的向量120v v =4、韦达定理:若一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不同的根12,x x ,则1212,b cx x x x a a+=-=。
常见的一些题型:题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系例题1、已知直线:1l y kx =+与椭圆22:14x y C m+=始终有交点,求m 的取值范围解:根据直线:1l y kx =+的方程可知,直线恒过定点(0,1),椭圆22:14x y C m +=过动点04m ±≠(,且,如果直线:1l y kx =+和椭圆22:14x y C m+=14m ≥≠,且,即14m m ≤≠且。
规律提示:通过直线的代数形式,可以看出直线的特点::101l y kx =+⇒过定点(,) :(1)1l y k x =+⇒-过定点(,0) :2(1)1l y k x -=+⇒-过定点(,2)题型二:弦的垂直平分线问题例题2、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 =221k k =+d =21k +=解得13k=±满足②式 此时053x =。
题型三:动弦过定点的问题例题3、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线:(2)l x t t =>与x 轴交于点T,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论 解:(I )由已知椭圆C 的离心率3c ea ==,2a =,则得3,1c b ==。
从而椭圆的方程为2214x y += (II )设11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线1A M 的斜率为1k ,则直线1A M 的方程为1(2)y k x =+,由122(2)44y k x x y =+⎧⎨+=⎩消y 整理得222121(14)161640k x k x k +++-=12x -和是方程的两个根,21121164214k x k -∴-=+ 则211212814k x k -=+,1121414k y k =+,即点M 的坐标为2112211284(,)1414k k k k -++,同理,设直线A 2N 的斜率为k 2,则得点N 的坐标为2222222824(,)1414k k k k --++ 12(2),(2)p p y k t y k t =+=-12122k k k k t-∴=-+,直线MN 的方程为:121121y y y y x x x x --=--,∴令y=0,得211212x y x y x y y -=-,将点M 、N 的坐标代入,化简后得:4x t=又2t >,∴402t<< 椭圆的焦点为(3,0)43t∴=,即43t =故当43t=时,MN 过椭圆的焦点。
题型四:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A 、B 、C 是椭圆E :22221x y a b+= (0)a b >>上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且0AC BC =,2BC AC=,如图。
(I)求点C 的坐标及椭圆E 的方程;(II)若椭圆E 上存在两点P 、Q ,使得直线PC 与直线QC 关于直线3x=对称,求直线PQ 的斜率。
解:(I)2BC AC=,且BC 过椭圆的中心OOC AC∴=0AC BC =2ACO π∴∠=又A (23,0)∴点C 的坐标为3,3)。
A (23,0)是椭圆的右顶点,3a ∴=222112x y b+= 将点C 3,3)代入方程,得24b =,∴椭圆E 的方程为221124x y +=(II)直线PC 与直线QC 关于直线3x=∴设直线PC 的斜率为k ,则直线QC 的斜率为k -,从而直线PC 的方程为:3(3)y k x =-,即 3(1)y kx k =+-,由22)3120y kx k x y ⎧=+-⎪⎨+-=⎪⎩消y ,整理得:222(13)(1)91830k x k x k k ++-+--=3x =是方程的一个根,229183313Pk kx k --∴=+即2P x =同理可得:2Qx = ))P Q P Q y ykx k kx k -=-++=()P Q k x x +-=22P Q x x-= =13P Q PQ P Qy y k x x -∴==- 则直线PQ 的斜率为定值13。
题型五:共线向量问题例题5、设过点D(0,3)的直线交曲线M :22194x y +=于P 、Q 两点,且DP DQ ,求实数的取值范围。
解:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),DP DQ(x 1,y 1-3)=(x 2,y 2-3) 即12123(3)x x y y方法一:方程组消元法 又P 、Q 是椭圆29x +24y =1上的点22222222194()(33)194x y x y消去x 2, 可得222222(33)14y y即y 2=1356又-2y 22,-213562解之得:155λ≤≤ 则实数的取值范围是1,55⎡⎤⎢⎥⎣⎦。
方法二:判别式法、韦达定理法、配凑法 设直线PQ 的方程为:3,0y kx k =+≠,由2234936y kx x y =+⎧⎨+=⎩消y 整理后,得 22(49)54450k x kx +++=P 、Q 是曲线M 上的两点22(54)445(49)k k ∴∆=-⨯+=2144800k -≥即295k≥ ①由韦达定理得:1212225445,4949k x x x x k k +=-=++212121221()2x x x x x x x x +=++222254(1)45(49)k k λλ+∴=+即22223694415(1)99k k k λλ+==++ ②由①得211095k <≤,代入②,整理得 236915(1)5λλ<≤+,解之得155λ<< 当直线PQ 的斜率不存在,即0x =时,易知5λ=或15λ=。
总之实数的取值范围是1,55⎡⎤⎢⎥⎣⎦。
题型六:面积问题例题6、已知椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)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23,求△AOB 面积的最大值。
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意c a a ⎧=⎪⎨⎪=⎩1b ∴=,∴所求椭圆方程为2213x y +=。
(Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,。
(1)当AB x ⊥轴时,AB =。
(2)当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+。
由已知2=,得223(1)4m k =+。
把y kx m =+代入椭圆方程,整理得222(31)6330k x kmx m +++-=,122631kmx x k -∴+=+,21223(1)31m x x k -=+。
22221(1)()AB k x x ∴=+-22222223612(1)(1)(31)31k m m k k k ⎡⎤-=+-⎢⎥++⎣⎦22222222212(1)(31)3(1)(91)(31)(31)k k m k k k k ++-++==++ 2422212121233(0)34196123696k k k k k k=+=+≠+=++⨯+++≤。
当且仅当2219kk =,即33k =±时等号成立。
当0k =时,3AB =,综上所述max 2AB =。
∴当AB 最大时,AOB △面积取最大值max 133222SAB =⨯⨯=。
题型七:弦或弦长为定值问题例题7、在平面直角坐标系xOy 中,过定点C (0,p )作直线与抛物线x 2=2py (p>0)相交于A 、B 两点。
(Ⅰ)若点N 是点C 关于坐标原点O 的对称点,求△ANB 面积的最小值;(Ⅱ)是否存在垂直于y 轴的直线l ,使得l 被以AC 为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由。
(Ⅰ)依题意,点N 的坐标为N (0,-p ),可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y=kx+p,与x 2=2py 联立得⎩⎨⎧+==.22p kx y pyx 消去y 得x 2-2pkx-2p 2=0.由韦达定理得x 1+x 2=2pk,x 1x 2=-2p 2. 于是21221x x p S S S ACN BCN ABN-⋅=+=∆∆∆=21221214)(x x x x p x x p -+=-=.228422222+=+k p p k p p222min 0p S k ABN ==∴∆)时,(当.(Ⅱ)假设满足条件的直线l 存在,其方程为y=a,AC 的中点为为直与AC t O ,'径的圆相交于点P 、Q ,PQ 的中点为H ,则)点的坐标为(2,2,11py x O PQ H O +'⊥'2121)(2121p y x AC P O -+=='=22121p y +.,221211p y a p y a H O --=+-=' 222HO P O PH '-'=∴=21221)2(41)(41p y a p y ---+ =),()2(1a p a y pa -+-22)2(PH PQ =∴=.)()2(42⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-a p a y p a 令02=-p a ,得p PQ p a ==此时,2为定值,故满足条件的直线l 存在,其方程为2py =, 即抛物线的通径所在的直线. 解法2:(Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得22222122122128414)(11p k p k x x x x k x x k AB +⋅+=-+⋅+=-+==.21222+⋅+k k p又由点到直线的距离公式得212kp d+=.从而,,2212212212122222+=+⋅+⋅+⋅=⋅⋅=∆k p k pk k p AB d S ABN.22max 02p S k ABN ==∴∆)时,(当(Ⅱ)假设满足条件的直线t 存在,其方程为y=a ,则以AC 为直径的圆的方程为,0))(())(0(11=-----y y p y x x x 将直线方程y=a 代入得).(1)2(4))((4,0))((121112a p a y p a y a p a x y a p a x x x -+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=---∆=----=则 设直线l 与以AC 为直径的圆的交点为P (x 2,y 2),Q (x 4,y 4),则有.)()2(2)()2(41143a p a y p a a p a y p a x x PQ -+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=-=令p PQ p a p a ===-此时得,2,02为定值,故满足条件的直线l 存在,其方程为2py =.即抛物线的通径所在的直线。