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》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。
高中数学圆锥曲线解题技巧方法计划总结计划及高考试题及答案
高中数学圆锥曲线解题技巧方法方案总结方案及高考试题及答案1 / 41圆锥曲线 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F 1F 2,当常数等于 F 1F 2 时,轨迹 是线段F 1F 2 ,当常数小于F 1F 2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|不可无视。
假设2a =|F 1F 2|,那么轨迹是 以F 1,F 2为端点的两条射线,假设 2a ﹥|F 1F 2|,那么轨迹不存在。
假设去掉定义中的绝对值那么轨迹仅表示双曲线 的一支。
如方程(x6)2y 2 (x 6)2 y 2 8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x2 y 21 a2 b 2 〔 a b 0 〕,焦点在 y 轴上时y 2 x 2=1b 22 2a 2〔a b 0〕。
方程 By C 表示椭圆的充要条Ax 件是什么?〔ABC≠0,且A ,B ,C 同号,A≠B〕。
假设x,yR ,且3x 22y 2 6,那么x y 的最大 值是____,x 2 y 2的最小值是___〔答: 5,2〕2 2〔2〕双曲线:焦点在x 轴上:x2 y 2=1,焦 a b点在y 轴上:y2x2=1〔a0,b0〕。
方程Ax 2 By 2a 2b 2C 表示双曲线的充要条件是什么?〔 ABC0,且A ,B 异号〕。
如设中心在坐标原点O ,焦点F 1、F 2在坐标轴上,离心率e2 的双曲线C 过点P(4,10) ,那么C的方程为_______〔答:x 2 y 26〕〔3〕抛物线:开口向右时 y 22px(p 0),开 口向左时y 22px(p0), 开口向 上时x 2 2py(p 0),开口向下时x 22py(p 0)。
高中数学圆锥曲线解题技巧方法总结[1](可编辑修改word版)
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 F1 F2 ,当常数等于 F1 F2 时,轨迹 是线段 F1 F 2 ,当常数小于 F1F2 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|F1 F 2 |,定义中的“绝对值”与 2a <|F1 F 2 |不可忽视。
若2a =|F1 F 2 |,则轨迹是以 F 1 ,F 2 为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1 F 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 (x 6)2 y2 (x 6)2 y2 8 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x2 a2y b22 1(a b 0 ),焦点在 y 轴上时 y 2 x2 =1(a b 0 a2 b2)。
方程 Ax2 By2 C 表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0,且 A,B,C 同号,A≠B)。
若 x, y R ,且3x2 2y2 6 ,则 x y 的最大值是 , x 2 y 2 的最小值是 (答: 5, 2 )(2) 双曲线:焦点在 x 轴上: x2 y 2 =1,焦点a2 b2在y轴上 :y22x2 2=1(a 0, b 0 )。
方 程Ax2By2a C表b示双曲线的充要条件是什么?(ABC如≠设0中,且心在A,坐B标异原号点)O。
,焦点 F 、 F 在坐标轴上,离心率 e 的双曲线 C 过点 P(14, 120) ,则 C的方程为2(答: x2 y2 6 )(3) 抛物线:开口向右时 y2 2 px( p 0) ,开口 向 左 时 y2 2 px( p 0) , 开 口 向 上 时x2 2 py( p 0) ,开口向下时 x2 2 py( p 0) 。
高考数学圆锥曲线专题练习及答案解析
X = —½距离为6,点P,Q是椭圆上的两个动点©
C
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线AP丄40,求证:直线P0过泄点R,并求出R点的坐标。
【例二・】已知一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设该动圆圆心的轨迹为曲 线C。
(1)求曲线C的方程;
(2)过点N(1,O)任意作两条互相垂直的直线∕1,∕2,分别交曲线C于不同的两点A,B和
的焦点,直线4F的斜率为少,O为坐标原点。
3
(1)求E方程;
(2)设过点A的直线/与E相交于PQ两点,当AOP0的面积最大时,求/的方
程。
专题练习
1•在平面直角坐标系XOy中,已知点A(O,—OB点在直线y = -3±, M点满足
MB//QA,莎•亦=屁•鬲M点的轨迹为曲线C。
(1)求C的方程:
(2)P为C上的动点,/为C在P点处的切线,求O点到/距离的最小值。
10.抛汤钱屮阿基来德三角形鲂纟见般质及疝用
11.(S傩曲钱屮的戒切後龜哩
锥曲线中的求轨迹方程问题
解题技巧
求动点的轨迹方程这类问题可难可易是高考中的髙频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、
相关点法、泄义法、参数法等。它们的解题步骤分别如下:
1.直译法求轨迹的步骤:
(1)设求轨迹的点为P(χ,y);
(2)由已知条件建立关于x,y的方程;
D,Q设线段ABQE的中点分别为几。・
①求证:直线P0过左点R,并求出泄点/?的坐标;
②求PGl的最小值。
专题练习
1.设椭圆E:丄y+ =y=l(α> b > 0)的右焦点到直线x-y + 2√z2=0的距离为3,且过点Cr Ir
I
高考数学圆锥曲线及解题技巧(供参考)
椭圆与双曲线的性质椭 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 -=。
12. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b +=+.13. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b +=+.双曲线1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角,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交.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支)5. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=. 6. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b-=.7. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t2F PF S b co γ∆=.8. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c - , 2(,0)F c当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a =-.当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a =--9. 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0202y a x b K AB =。
高考圆锥曲线大题题型及解题技巧
高考圆锥曲线大题题型及解题技巧x高考圆锥曲线大题题型及解题技巧一、基本概念圆锥曲线是椭圆、双曲线与圆锥体的综合体,它说明物体穿过三种物理媒质,如水、气体和固体物质,以及它们之间的相互转换性。
二、圆锥曲线的基本特点1、圆锥曲线具有规律性:它的主要特征是抛物线的函数形式呈现出以对称中心为中心的规律性,在此基础上拓展形成了螺旋状的曲线;2、圆锥曲线与旋转有关:圆锥曲线的曲线形状可以用某种旋转的路径进行描述;3、圆锥曲线的曲线表示有多种变化:圆锥曲线可以表示为二维图形或三维图形,可以表示为数学方程式,也可以表示为一组矢量。
三、圆锥曲线大题解题技巧1、分析题干:根据题干内容,在解题之前要细致地分析题干,弄清楚问题的范围,是对一组数据进行分析,还是对某种形式的函数进行分析,要把握好范围和类型,以便选择正确的解题方法;2、画出曲线图:如果是需要求曲线的半径、圆心坐标和焦点等信息,可以先画出曲线图,有助于理清思路;3、推导出数学公式:如果是要分析曲线的性质,可以根据曲线的特性,推导出相应的数学公式,以便求解;4、运用矩阵的相关理论:在计算曲线的性质时,可以运用矩阵的相关理论,根据相关的矩阵的乘法,求出所求的值。
五、练习1、(XX年某省某市高考)已知圆锥曲线的参数方程为:$$left{begin{array}{l} x^{2} + y^{2}=a^{2} z^{2} a>0, a eq 1 end{array}ight.$$(1)求出曲线的中心坐标;(2)求出曲线的渐近线方程和焦点坐标。
解:(1)令参数方程中的参数$a=frac{1}{m}$,代入参数方程可得:$$left{begin{array}{l} x^{2} + y^{2}=frac{1}{m^{2}} z^{2} m>0, meq 1 end{array}ight.$$令$z=0$,得到$x^{2} + y^{2}=0$,由此可知曲线的中心坐标为:$(0, 0)$。
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(4大易错点分析+解题模板+举一反三+易错题通关)-备战2024年高考数学考试易错(原卷版)
D.3
变式
3.过双曲线
C
:
x a
2 2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的右焦点 F2 作双曲线一条渐近线的垂线,垂
足为
A
,且与另一条渐近线交于点
B
,若
|
AF2
|
1 3
|
F2 B
|
,则双曲线
C
的离心率是(
)
A. 6 2
B. 3 或 6 2
C. 3 6 2
D. 3 3
1.已知圆 C1 : x2
y2
b2 b
)
A. 1+ 5 2
B. 3 1 2
C. 3
D.2
变式
2.已知双曲线 E :
y2 a2
x2 8
1(a
0) 的上焦点为 F1 ,点
P
在双曲线的下支上,若
A(4, 0) ,且 PF1 | PA | 的最小值为 7,则双曲线 E 的离心率为( )
A.2 或 697 25
B.3 或 697 25
C.2
A. 3
B.2
C. 2 3
D. 13
8.已知双曲线
x2 a2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的左、右焦点分别为 F1, F2 ,以 F1F2 为直径的圆与双
曲线在第二象限的部分交于点
P
,若双曲线上的点
Q
满足
F1P
2 3
F2Q
,则双曲线的离
心率为( )
A. 37 5
B. 35 5
C. 37
4
D. 15 3
专题 11 圆锥曲线
易错点一:求轨迹方程时忽略变量的取值范围(求动点轨迹 方程)
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。
高考圆锥曲线中的定点与定值问题(题型总结超全)完整版.doc
专题08 解锁圆锥曲线中的定点与定值问题一、解答题1.【陕西省榆林市第二中学2018届高三上学期期中】已知椭圆的左右焦点分别为,离心率为;圆过椭圆的三个顶点.过点且斜率不为0的直线与椭圆交于两点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)证明:在轴上存在定点,使得为定值;并求出该定点的坐标.【答案】(1)(2)【解析】试题分析:(Ⅰ)设圆过椭圆的上、下、右三个顶点,可求得,再根据椭圆的离心率求得,可得椭圆的方程;(Ⅱ)设直线的方程为,将方程与椭圆方程联立求得两点的坐标,计算得。
设x轴上的定点为,可得,由定值可得需满足,解得可得定点坐标。
解得。
∴椭圆的标准方程为.(Ⅱ)证明:由题意设直线的方程为,由消去y整理得,设,,要使其为定值,需满足,解得.故定点的坐标为.点睛:解析几何中定点问题的常见解法(1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点; (2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意.2.【四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期半期考】已知斜率为k 的直线l 经过点()1,0-与抛物线2:2C y px =(0,p p >为常数)交于不同的两点,M N ,当12k =时,弦MN 的长为15. (1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点M 的直线交抛物线于另一点Q ,且直线MQ 经过点()1,1B -,判断直线NQ 是否过定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1)24y x =;(2)直线NQ 过定点()1,4-【解析】试题分析:(1)根据弦长公式即可求出答案; (2)由(1)可设()()()2221122,2,,2,,2M t t N t t Q t t ,则12MN k t t =+, 则()11:220MN x t t y tt -++=; 同理: ()22:220MQ x t t y tt -++=()1212:220NQ x t t y t t -++=.由()1,0-在直线MN 上11t t ⇒=(1); 由()1,1-在直线MQ 上22220t t tt ⇒+++=将(1)代入()121221t t t t ⇒=-+- (2) 将(2)代入NQ 方程()()12122420x t t y t t ⇒-+-+-=,即可得出直线NQ 过定点.(2)设()()()2221122,2,,2,,2M t t N t t Q t t ,则12211222=MN t t k t t t t -=-+, 则()212:2MN y t x t t t -=-+即()11220x t t y tt -++=; 同理: ()22:220MQ x t t y tt -++=;()1212:220NQ x t t y t t -++=.由()1,0-在直线MN 上11tt ⇒=,即11t t =(1); 由()1,1-在直线MQ 上22220t t tt ⇒+++=将(1)代入()121221t t t t ⇒=-+- (2) 将(2)代入NQ 方程()()12122420x t t y t t ⇒-+-+-=,易得直线NQ 过定点()1,4-3.【四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期半期考】已知抛物线()2:0C y mx m =>过点()1,2-, P 是C 上一点,斜率为1-的直线l 交C 于不同两点,A B (l 不过P 点),且PAB ∆的重心的纵坐标为23-. (1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标;(2)记直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,求12k k +的值.【答案】(1)方程为24y x =;其焦点坐标为()1,0(2)120k k +=【解析】试题分析;(1)将()1,2-代入2y mx =,得4m =,可得抛物线C 的方程及其焦点坐标;(2)设直线l 的方程为y x b =-+,将它代入24y x =得22220x b x b -++=(),利用韦达定理,结合斜率公式以及PAB ∆的重心的纵坐标23-,化简可12k k + 的值;因为PAB ∆的重心的纵坐标为23-, 所以122p y y y ++=-,所以2p y =,所以1p x =,所以()()()()()()1221121212122121221111y x y x y y k k x x x x ------+=+=----, 又()()()()12212121y x y x --+--()()()()12212121x b x x b x ⎡⎤⎡⎤=-+--+-+--⎣⎦⎣⎦()()()12122122x x b x x b =-+-+--()()()22212220b b b b =-+-+--=.所以120k k +=.4.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的短轴端点到右焦点()10F ,的距离为2.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点F 的直线交椭圆C 于A B ,两点,交直线4l x =:于点P ,若1PA AF λ=,2PB BF λ=,求证: 12λλ-为定值.【答案】(1) 22143x y +=;(2)详见解析. 【解析】试题分析:(Ⅰ)利用椭圆的几何要素间的关系进行求解;(Ⅱ)联立直线和椭圆的方程,得到关于x 或y 的一元二次方程,利用根与系数的关系和平面向量的线性运算进行证明.(Ⅱ)由题意直线AB 过点()1,0F ,且斜率存在,设方程为()1y k x =-, 将4x =代人得P 点坐标为()4,3k ,由()221{ 143y k x x y =-+=,消元得()22223484120k x k x k +-+-=,设()11,A x y , ()22,B x y ,则0∆>且21222122834{ 41234k x x k k x x k +=+-⋅=+, 方法一:因为1PA AF λ=,所以11141PA x AF x λ-==-. 同理22241PB x BFx λ-==-,且1141x x --与2241x x --异号,所以12121212443321111x x x x x x λλ⎛⎫---=+=--+ ⎪----⎝⎭()()1212123221x x x x x x +-=-+-++()2222238682412834k k k k k --=-+--++0=. 所以, 12λλ-为定值0.当121x x <<时,同理可得120λλ-=. 所以, 12λλ-为定值0.同理2223PB my BFmy λ-==,且113my my -与223my my -异号,所以()12121212123332y y my my my my my y λλ+---=+=- ()()36209m m ⨯-=-=⨯-.又当直线AB 与x 轴重合时, 120λλ-=, 所以, 12λλ-为定值0.【点睛】本题考查直线和椭圆的位置关系,其主要思路是联立直线和椭圆的方程,整理成关于x 或y 的一元二次方程,利用根与系数的关系进行求解,因为直线AB 过点()1,0F ,在设方程时,往往设为1x my =+()0m ≠,可减少讨论该直线是否存在斜率.5.【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考】设抛物线C : 24y x =, F 为C 的焦点,过F 的直线l 与C 相交于,A B 两点. (1)设l 的斜率为1,求AB ;(2)求证: OA OB ⋅u u u v u u u v是一个定值. 【答案】(1) 8AB =(2)见解析【解析】试题分析:(1)把直线的方程与抛物线的方程联立,利用根与系数的关系及抛物线的定义、弦长公式即可得出;(2)把直线的方程与抛物线的方程联立,利用根与系数的关系、向量的数量积即可得出;(2)证明:设直线l 的方程为1x ky =+,由21{4x ky y x=+-得2440y ky --= ∴124y y k +=, 124y y =- ()()1122,,,OA x y OB x y ==u u u v u u u v, ∵()()1212121211OA OB x x y y kx ky y y ⋅=+=+++u u u v u u u v,()212121222144143k y y k y y y y k k =++++=-++-=-, ∴OA OB ⋅u u u v u u u v是一个定值.点睛:熟练掌握直线与抛物线的相交问题的解题模式、根与系数的关系及抛物线的定义、过焦点的弦长公式、向量的数量积是解题的关键,考查计算能力,直线方程设成1x ky =+也给解题带来了方便.6.【内蒙古包头市第三十三中2016-2017学年高一下学期期末】已知椭圆C : 22221(0,0)x y a b a b+=>>的离心率为6,右焦点为(2,0).(1)求椭圆C 的方程; (2)若过原点作两条互相垂直的射线,与椭圆交于A ,B 两点,求证:点O 到直线AB 的距离为定值.【答案】(1) 2213x y += ,(2) O 到直线AB 3【解析】试题分析:(1)根据焦点和离心率列方程解出a ,b ,c ;(2)对于AB 有无斜率进行讨论,设出A ,B 坐标和直线方程,利用根与系数的关系和距离公式计算;有OA ⊥OB 知x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(k x 1+m ) (k x 2+m )=(1+k 2) x 1x 2+k m (x 1+x 2)=0 代入,得4 m 2=3 k 2+3原点到直线AB 的距离231m d k ==+ , 当AB 的斜率不存在时, 11x y = ,可得, 13x d == 依然成立.所以点O 到直线的距离为定值32. 点睛: 本题考查了椭圆的性质,直线与圆锥曲线的位置关系,分类讨论思想,对于这类题目要掌握解题方法.设而不求,套用公式解决.7.【四川省成都市石室中学2017-2018学年高二10月月考】已知双曲线()222210x y b a a b-=>>渐近线方程为3y x =, O 为坐标原点,点(3,3M 在双曲线上.(Ⅰ)求双曲线的方程;(Ⅱ)已知,P Q 为双曲线上不同两点,点O 在以PQ 为直径的圆上,求2211OPOQ+的值.【答案】(Ⅰ)22126x y -=;(Ⅱ) 221113OP OQ+=. 【解析】试题分析:(1)根据渐近线方程得到设出双曲线的标准方程,代入点M 的坐标求得参数即可;(2)由条件可得OP OQ ⊥,可设出直线,OP OQ 的方程,代入双曲线方程求得点,P Q 的坐标可求得221113OPOQ+=。
(完整word)高中数学圆锥曲线解题技巧方法总结及高考试题和答案,推荐文档
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8=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=+bya x (0ab >>),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___)(2)双曲线:焦点在x 轴上:2222by 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 px p =->,开口向上时22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。
(完整版)圆锥曲线解题技巧和方法综合(经典)
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 d Ax 0 By 0 CA 2B 2tan3)弦长公式直线 y kx b 上两点 A(x 1, y 1), B( x 2 , y 2 )间的距离: AB 1 k 2 x 1 x 2(1 k 2 )[( x 1 x 2)2 4x 1x 2] 或 AB 1 k 12 y 1 y 2 (4)两条直线的位置关系①l 1 l 2 k 1k 2=-1 ② l 1 //l 2 k 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:22x y1(m 0,n 0且 m n) mn 距离式方程:(x c)2 y 2 (x c)2 y 22a 参数方程:x acos ,y bsin(2)、双曲线的方程的形式有两种③夹角公式:k21222标准方程:x y1(m n 0)mn距离式方| (x c)2 y 2 (x c) 2 y 2 | 2a(3) 、三种圆锥曲线的通径你记得吗?椭圆:2b;双曲线:2b;抛物线:2 p aa(4) 、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?b 2tan2 P 在双曲线上时, S F PF b cot| PF |2 | PF |2 4c 2 uuur uuuur uuur uuuur 其中 F 1PF 2,cos |PF 1||PF 1||P |F P 2F |2 | 4c ,u P u F ur1?u P u Fuur 2|u P uu F r 1 ||uu P u Fur2|cos(6) 、 记 住 焦 半 径 公 式 : ( 1 )椭圆焦点在 x 轴上时为 a ex 0 ;焦点在 y 轴上时为 a ey 0,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 0 | a(3) 抛物线焦点在 x 轴上时为 | x 1 | 2p ,焦点在 y 轴上时为 | y 1 | 2p(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)2y1的弦 AB 中点则有3如: 已知 F 1、 22F2是椭圆 x4 y3 1的两个焦点, 平面内一个动点 M 足 MF 1MF 2 2 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 F 1PF 2设 A x 1, y 1B x 2,y 2 , M a,b 为椭圆 x42 2 2 2 2 2 2 2 x 1 y 1 1, x 2 y 2 1;两式相减得 x 1 x 2y 1 y 24 3 4 3 4 3x 1 x 2 x 1 x 2y 1 y 2 y 1 y 23a4 3kAB =4b2、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 1, y 1), B(x 2 , y 2 ) ,将这两点代入曲线方 程得到 ○1 ○2 两个式子,然后 ○1-○2 ,整体消元······,若有两个 字母未知数, 则要找到它们的联系, 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。
高考数学压轴题圆锥曲线解题技巧 (1)
1 22 高考数学压轴题圆锥曲线解题技巧一、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( x 1 , y 1 ),( x 2 , y 2 ),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) x 2a2 y2 b2 = 1(a > b > 0) 与直线相交于 A 、B ,设弦 AB 中点为 M(x ,y ),则有 x0 + y0 k = 0 。
a b(2) x 2a2 y 2 b 2 = 1(a > 0,b > 0) 与直线 l 相交于 A 、B ,设弦 AB中点为 M(x ,y )则有 x0 - y0 k = 0a b(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 x 2- y 2 =。
过 A (2,1)的直线222与双曲线交于两点 P 1 及 P 2,求线段 P 1 P 2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F 1、F 2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 x 2+y 2= 1上任一点,F (-,a 2b 21c ,0)F 2 (c ,0)为焦点, ∠PF 1 F 2 = α, ∠PF 2 F 1 = β。
(1)求证离心率e =sin(α + β );sin α + sin β(2)求| PF |3 + PF |3的最值。
12(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。
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圆锥曲线1. 圆锥曲线的两定义 :第必定义 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 必定要大于 F 1 F 2 ,当常数等于F 1 F 2 时,轨迹是线段 F 1F 2 ,当常数小于 F 1 F 2 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 必定要小于 | F 1 F 2 | ,定义中的 “绝对值”与2a < |F 1 F 2 | 不行忽略 。
若 2a = |F 1 F 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 ( x 6)2y 2( x6)2 y 28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 (极点) 在原点,坐标轴为对称轴时的标准地点的方程) :( 1 ) 椭 圆 : 焦 点 在 x 轴 上 时 x2y 2 1a 2b 2b 0 ), 焦 点 在 y 轴 上 时 y2 2( a 2x2 = 1( ab 0 )。
方程 Ax2By2abC 表示椭圆的充要条件是什么?( ABC ≠ 0,且 A , B ,C 同号, A ≠ B )。
若 x, yR ,且 3x22 y26 ,则 xy 的最大 值是 ____, x2y 2 的最小值是 ___(答:5,2 )22( 2)双曲线 :焦点在 x 轴上: x2y 2 =1,焦ab点 在 y 轴 上 : y2x 2= 1 ( a 0, b0 )。
方程Ax2By2a 2b 2C 表示双曲线的充要条件是什么?( ABC≠ 0,且 A ,B 异号)。
如 设中心在座标原点 O ,焦点 F 1 、 F 2 在座标轴上,离心率 e 2 的双曲线 C 过点 P(4, 10) ,则 C的方程为 _______(答: x 2y 2 6 )( 3)抛物线 :张口向右时 y 22 px( p 0) ,开口向左时y22 px( p 0) ,张口向上时x 22 py( p0) ,张口向下时 x 22 py( p 0) 。
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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8=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=+bya x (0ab >>),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___)(2)双曲线:焦点在x 轴上:2222by 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 px p =->,开口向上时22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。
3.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x 2,y 2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
如已知方程12122=-+-my m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__(答:)23,1()1,( --∞)(2)双曲线:由x 2,y 2项系数的正负决定,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。
提醒:在椭圆中,a 最大,222a b c =+,在双曲线中,c 最大,222c a b =+。
4.圆锥曲线的几何性质:(1)椭圆(以12222=+by a x (0a b >>)为例):①范围:,a x a b y b -≤≤-≤≤;②焦点:两个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),四个顶点(,0),(0,)a b ±±,其中长轴长为2a ,短轴长为2b ;④准线:两条准线2a x c=±; ⑤离心率:ce a=,椭圆⇔01e <<,e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁。
如(1)若椭圆1522=+my x 的离心率510=e ,则m 的值是__(答:3或325);(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,则椭圆长轴的最小值为__(答:22)(2)双曲线(以22221x y a b -=(0,0a b >>)为例):①范围:x a ≤-或,x a y R ≥∈;②焦点:两个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),两个顶点(,0)a ±,其中实轴长为2a ,虚轴长为2b ,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为22,0x y k k -=≠;④准线:两条准线2a x c =±; ⑤离心率:ce a=,双曲线⇔1e >,等轴双曲线⇔e =e 越小,开口越小,e 越大,开口越大;⑥两条渐近线:by x a=±。
(3)抛物线(以22(0)y px p =>为例):①范围:0,x y R ≥∈;②焦点:一个焦点(,0)2p ,其中p 的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴0y =,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线2p x =-; ⑤离心率:c e a =,抛物线⇔1e =。
如设R a a ∈≠,0,则抛物线24ax y =的焦点坐标为________(答:)161,0(a); 5、点00(,)P x y 和椭圆12222=+b y a x (0a b >>)的关系:(1)点00(,)P x y 在椭圆外⇔2200221x y a b +>;(2)点00(,)P x y 在椭圆上⇔220220b y a x +=1;(3)点00(,)P x y 在椭圆内⇔2200221x y a b+<6.直线与圆锥曲线的位置关系:(1)相交:0∆>⇔直线与椭圆相交; 0∆>⇒直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0∆>,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0∆>是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0∆>⇒直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0∆>,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0∆>也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。
(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆=⇔直线与双曲线相切;0∆=⇔直线与抛物线相切; (3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离;0∆<⇔直线与双曲线相离;0∆<⇔直线与抛物线相离。
提醒:(1)直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。
如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点;(2)过双曲线2222by a x -=1外一点00(,)P x y 的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:①P 点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;②P 点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;③P 在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;④P 为原点时不存在这样的直线;(3)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线。
7、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: 20tan||2S b c y θ==,当0||y b =即P 为短轴端点时,m ax S 的最大值为bc ;对于双曲线2tan2θbS =。
如 (1)短轴长为5,练习:点P 是双曲线上11222=-y x 上一点,21,F F 为双曲线的两个焦点,且21PF PF =24,求21F PF ∆的周长。
8、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:(1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;(2)设AB 为焦点弦, M 为准线与x 轴的交点,则∠AMF =∠BMF ;(3)设AB 为焦点弦,A 、B 在准线上的射影分别为A 1,B 1,若P 为A 1B 1的中点,则PA ⊥PB ;(4)若AO 的延长线交准线于C ,则BC 平行于x 轴,反之,若过B 点平行于x 轴的直线交准线于C 点,则A ,O ,C 三点共线。
9、弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB=12x -,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =21211y y k -+,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,则AB=12y -。
特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。
10、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。
在椭圆12222=+by a x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=-0202y a x b ;弦所在直线的方程: 垂直平分线的方程:在双曲线22221x y a b-=中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=0202y a x b ;在抛物线22(0)y px p =>中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=0py 。
提醒:因为0∆>是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0∆>!11.了解下列结论(1)双曲线12222=-by a x 的渐近线方程为0=±b y a x ;(2)以x aby ±=为渐近线(即与双曲线12222=-b y a x 共渐近线)的双曲线方程为λλ(2222=-b y a x为参数,λ≠0)。
(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为221mx ny +=;(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为22b a ,焦准距(焦点到相应准线的距离)为2b c ,抛物线的通径为2p ,焦准距为p ;(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;(6)若抛物线22(0)y px p =>的焦点弦为AB ,1122(,),(,)A x y B x y ,则①12||AB x x p =++;②221212,4p x x y y p ==-(7)若OA 、OB 是过抛物线22(0)y px p =>顶点O 的两条互相垂直的弦,则直线AB 恒经过定点(2,0)p12.圆锥曲线中线段的最值问题:例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为______________FAP HBQ (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,则点Q 的坐标为 。
分析:(1)A 在抛物线外,如图,连PF ,则PF PH =,因而易发现,当A 、P 、F 三点共线时,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 三点共线时,距离和最小。
解:(1)(2,2)(2)(1,41)1、已知椭圆C 1的方程为1422=+y x ,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点。