最新用向量法解解析几何题
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分析:因为O为AB的中点,所以 故可利用向量把问题转化为求向量 的最值。
解:设已知圆的圆心为C,由已知可得:
又由中点公式得
所以
=
=
=
又因为 点P在圆(xຫໍສະໝຸດ Baidu3)2+(y-4)2=4上,
所以 且
所以
即 故
所以 的最大值为100,最小值为20。
例3、O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足 , ,则P的轨迹一定通过△ABC的( )
平面向量与解析几何
例1、椭圆 的焦点为F F ,点P为其上的动点,当∠F P F 为钝角时,点P横坐标的取值范围是___。
解:F1(- ,0)F2( ,0),设P(3cos ,2sin )
为钝角
∴
=9cos2 -5+4sin2 =5 cos2 -1<0
解得: ∴点P横坐标的取值范围是( )
例2、已知定点A(-1,0)和B(1,0),P是圆(x-3)2+(y-4)2=4上的一动点,求 的最大值和最小值。
(2)求出角平分线的方向向量
(3)由点斜式或点向式得出角平分线方程。{直线的点向式方程:过P( ),其方向向量为 ,其方程为 }
例4、已知常数 ,向量 ,经过原点 以 为方向向量的直线与经过定点 以 为方向向量的直线相交于点 ,其中 .试问:是否存在两个定点 ,使得 为定值,若存在,求出 的坐标;若不存在,说明理由.
(本小题主要考查平面向量的概念和计算,求轨迹的方法,椭圆的方程和性质,利用方程判定曲线的性质,曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力.)
解:根据题设条件,首先求出点P坐标满足的方程,据此再判断是否存在两定点,使得点P到两定点距离的和为定值.
∵ , ∴ =(λ,a), =(1,-2λa).
广西沿海高速公路改扩建一期工程No.F1标段项目
交通组织专项施工方案
编制:
复核:
审核:
中冶天工集团有限公司
广西沿海高速公路改扩建一期工程
No.F1标段项目部
2016年4月17日
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若 ,求直线PQ的方程;
(3)设 ( ),过点P且平行于准线 的直线与椭圆相交于另一点M,证明 .
(1)解:由题意,可设椭圆的方程为 .
由已知得 解得
所以椭圆的方程为 ,离心率 .
(2)解:由(1)可得A(3,0).
设直线PQ的方程为 .由方程组
得
依题意 ,得 .
设 ,则 , ① . ②
因此,直线OP和AP的方程分别为 和 .
消去参数λ,得点 的坐标满足方程 .
整理得 ……① 因为 所以得:
(i)当 时,方程①是圆方程,故不存在合乎题意的定点E和F;
(ii)当 时,方程①表示椭圆,焦点 和 为合乎题意的两个定点;
(iii)当 时,方程①也表示椭圆,焦点 和 为合乎题意的两个定点.
例5.椭圆的中心是原点O,它的短轴长为 ,相应于焦点F(c,0)( )的准线 与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点.
(A)外心 (B)内心 (C)重心 (D)垂心
分析:因为 同向的单位向量,由向量加法的平行四边形则知 是与∠ABC的角平分线(射线)同向的一个向量,又 ,知P点的轨迹是∠ABC的角平分线,从而点P的轨迹一定通过△ABC的内心。
反思:根据本题的结论,我们不难得到求一个角的平分线所在的直线方程的步骤;
(1)由顶点坐标(含线段端点)或直线方程求得角两边的方向向量 ;
由直线PQ的方程得 .于是
. ③
∵ ,∴ . ④
由①②③④得 ,从而 .
所以直线PQ的方程为 或
(2)证明: .由已知得方程组
注意 ,解得
因 ,故
.
而 ,所以 .
三、总结提炼
由于向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,使向量与解析几何之间有着密切联系,而新课程高考则突出了对向量与解析几何结合考查,这就要求我们在平时的解析几何教学与复习中,应抓住时机,有效地渗透向量有关知识,树立应用向量的意识。应充分挖掘课本素材,在教学中从推导有关公式、定理,例题讲解入手,让学生去品位、去领悟,在公式、定理的探索、形成中逐渐体会向量的工具性,逐渐形成应用向量的意识,在教学中还应注重引导学生善于运用一些问题的结论,加以引申,使之成为解题方法,体会向量解题的优越性,在教学中还应注重引导学生善于运用向量方法解题,逐步树立运用向量知识解题的意识。
解:设已知圆的圆心为C,由已知可得:
又由中点公式得
所以
=
=
=
又因为 点P在圆(xຫໍສະໝຸດ Baidu3)2+(y-4)2=4上,
所以 且
所以
即 故
所以 的最大值为100,最小值为20。
例3、O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足 , ,则P的轨迹一定通过△ABC的( )
平面向量与解析几何
例1、椭圆 的焦点为F F ,点P为其上的动点,当∠F P F 为钝角时,点P横坐标的取值范围是___。
解:F1(- ,0)F2( ,0),设P(3cos ,2sin )
为钝角
∴
=9cos2 -5+4sin2 =5 cos2 -1<0
解得: ∴点P横坐标的取值范围是( )
例2、已知定点A(-1,0)和B(1,0),P是圆(x-3)2+(y-4)2=4上的一动点,求 的最大值和最小值。
(2)求出角平分线的方向向量
(3)由点斜式或点向式得出角平分线方程。{直线的点向式方程:过P( ),其方向向量为 ,其方程为 }
例4、已知常数 ,向量 ,经过原点 以 为方向向量的直线与经过定点 以 为方向向量的直线相交于点 ,其中 .试问:是否存在两个定点 ,使得 为定值,若存在,求出 的坐标;若不存在,说明理由.
(本小题主要考查平面向量的概念和计算,求轨迹的方法,椭圆的方程和性质,利用方程判定曲线的性质,曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力.)
解:根据题设条件,首先求出点P坐标满足的方程,据此再判断是否存在两定点,使得点P到两定点距离的和为定值.
∵ , ∴ =(λ,a), =(1,-2λa).
广西沿海高速公路改扩建一期工程No.F1标段项目
交通组织专项施工方案
编制:
复核:
审核:
中冶天工集团有限公司
广西沿海高速公路改扩建一期工程
No.F1标段项目部
2016年4月17日
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若 ,求直线PQ的方程;
(3)设 ( ),过点P且平行于准线 的直线与椭圆相交于另一点M,证明 .
(1)解:由题意,可设椭圆的方程为 .
由已知得 解得
所以椭圆的方程为 ,离心率 .
(2)解:由(1)可得A(3,0).
设直线PQ的方程为 .由方程组
得
依题意 ,得 .
设 ,则 , ① . ②
因此,直线OP和AP的方程分别为 和 .
消去参数λ,得点 的坐标满足方程 .
整理得 ……① 因为 所以得:
(i)当 时,方程①是圆方程,故不存在合乎题意的定点E和F;
(ii)当 时,方程①表示椭圆,焦点 和 为合乎题意的两个定点;
(iii)当 时,方程①也表示椭圆,焦点 和 为合乎题意的两个定点.
例5.椭圆的中心是原点O,它的短轴长为 ,相应于焦点F(c,0)( )的准线 与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点.
(A)外心 (B)内心 (C)重心 (D)垂心
分析:因为 同向的单位向量,由向量加法的平行四边形则知 是与∠ABC的角平分线(射线)同向的一个向量,又 ,知P点的轨迹是∠ABC的角平分线,从而点P的轨迹一定通过△ABC的内心。
反思:根据本题的结论,我们不难得到求一个角的平分线所在的直线方程的步骤;
(1)由顶点坐标(含线段端点)或直线方程求得角两边的方向向量 ;
由直线PQ的方程得 .于是
. ③
∵ ,∴ . ④
由①②③④得 ,从而 .
所以直线PQ的方程为 或
(2)证明: .由已知得方程组
注意 ,解得
因 ,故
.
而 ,所以 .
三、总结提炼
由于向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,使向量与解析几何之间有着密切联系,而新课程高考则突出了对向量与解析几何结合考查,这就要求我们在平时的解析几何教学与复习中,应抓住时机,有效地渗透向量有关知识,树立应用向量的意识。应充分挖掘课本素材,在教学中从推导有关公式、定理,例题讲解入手,让学生去品位、去领悟,在公式、定理的探索、形成中逐渐体会向量的工具性,逐渐形成应用向量的意识,在教学中还应注重引导学生善于运用一些问题的结论,加以引申,使之成为解题方法,体会向量解题的优越性,在教学中还应注重引导学生善于运用向量方法解题,逐步树立运用向量知识解题的意识。