直线和圆锥曲线常考题型
线与圆锥曲线的位置关系(八大题型)(课件)-2025年高考数学一轮复习(新教材新高考)
−
,两式相减得
+ −
+
−
+
=
+
−
=
− ,故
=
−
=
知识梳理·基础回归
知识点3:点差法
(2)运用类似的方法可以推出;若是双曲线
, ,则 =
= 1,①
= 1②
①-②得
1 +2 1 −2
16
+
1 +2 1 −2
12
= 0,
−
3
1
2
∵ 1 + 2 = 4,1 + 2 = 2,∴ = − = − 2,
1
∴此弦所在的直线方程为 − 1 =
【方法技巧】
点差法
3
− (
2
2
− 2),即3 + 2 − 8 = 0.
2
2
2
【解析】当 ≥ 0时,曲线 −
= 1,即 − =
9
4
9
4
3
一条渐近线方程为: = 2 ,直线与渐近线平行;
当 <
2
0时,曲线
9
−
4
=
2
1,即
9
2
+
4
画出曲线和直线的图像,如图所示:
根据图像知有2个公共点.
故选:B
1,双曲线右半部分;
= 1,椭圆的左半部分;
).
题型突破·考法探究
16
弦所在的直线方程为
2
+
12
(完整版)圆锥曲线经典题目(含答案)
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
圆锥曲线高考常考题型
圆锥曲线高考常考题型:一、基本概念、基本性质题型二、平面几何知识与圆锥曲线基础知识的结合题型三、直线与圆锥曲线的相交关系题型(一)中点、中点弦公式(二)弦长(三)焦半径与焦点三角形四、面积题型(一)三角形面积(二)四边形面积五、向量题型(一)向量数乘形式(二)向量数量积形式(三)向量加减法运算(四)点分向量(点分线段所成的比)六、切线题型(一)椭圆的切线(二)双曲线的切线(三)抛物线的切线七、最值问题题型(一)利用三角形边的关系(二)利用点到线的距离关系一、基本概念题型:主要涉及到圆锥曲线定义、焦点、焦距、长短轴、实虚轴、准线、渐近线、离心率等基本概念知识的考查。
例1:已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的焦距为2,准线为4=x ,则该椭圆的离心率为例2:已知双曲线方程)0,(12222>=-b a b y a x 的离心率为25,则渐近线方程为例3:已知双曲线方程为)1(1)1(2222>=+-a a y a x ,则双曲线离心率取值范围为例4:已知抛物线方程为x y 82-=,则焦点坐标为例5:已知椭圆C :13422=+y x 上一点P 到左焦点的距离为23,则点P 到左准线的距离为 ,到右准线的距离为例6:已知双曲线M :13622=-y x 上一点P 到左准线的距离为2,则点P 到右焦点的距离为二、平面几何知识与圆锥曲线基本知识的结合。
该考点主要涉及到平面几何知识中的中位线、中垂线、角平分线定理,射影定理、勾股定理、余弦定理 、相似三角形、三角形四心性质、等腰梯形、直角梯形性质 、圆的性质、长度和坐标的相互转换等当 然还会涉及圆锥曲线基本知识,包括定义、基本概念、基本性质。
例1:①过三点(1,3)A ,(4,2)B ,(1,7)C -的圆交y 轴于M ,N 两点,则||MN =( )A .26B .8C .46D .10②设点M (0x ,1),若在圆O:221x y +=上存在点N ,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围是________.③已知点P 为椭圆)0(12222>>=+b a by a x 上一点,21F F 、为椭圆的两焦点,若21213,120PF PF PF F =︒=∠且,则椭圆的离心率为例2:已知21F F 、为双曲线192722=-y x 的左右焦点,P 为双曲线上一点,M(2,0),PM 为21PF F ∠的角平分线,则2PF =例3:已知P 为椭圆12922=+y x 上一点,21F F 、为椭圆的交点,M 为线段1PF 的中点,1=OM ,则=1PF例4:①已知21F F 、为椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的焦点,点P (b a ,),△21F PF 为等角三角形,则椭圆的离心率为②已知F 1,F 2是双曲线E 22221x y a b -=的左,右焦点,点M 在E 上,M F 1与x 轴垂直,sin2113MF F ∠=,则E 的离心率为(A (B )32(C (D )2③已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,∆ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( )A .2 C D 例5:已知椭圆方程为)0(12222>>=+b a b y a x ,点A 为椭圆右准线与x 轴的交点,若椭圆上存在点P ,使得线段AP 的中垂线经过右焦点F ,则椭圆离心率的取值范围为例6:已知1F (-c ,0)、2F (c,0)为椭圆C:)0(12222>>=+b a by a x 的左右焦点,若在直线22a x c=存在一点P 使得线段1PF 的中垂线经过2F ,则椭圆离心率的取值范围为例7:已知斜率为2的直线过抛物线)0(2>=a ax y 的焦点且与y 轴的交点为A ,若△OAF 的面积为4,则抛物线方程为三、直线与圆锥曲线(一)直线与圆锥曲线相交,中点,中点弦公式1、直线与圆锥曲线相交,即有两个交点,一般设两个交点坐标为),(),(2211y x y x 、,联立方程,方程有两个根,以下三点需注意:①联立时,直线一般采用斜截式,将y 用kx+m 替换,得到一个关于x 的一元二次方程,当然也可以将x 用y 的表达式替换,得到关于y 的一元二次方程; ②联立得到的一元二次方程中,暗含了一个不等式,0>∆; ③我们很少需要求解21x x 、,一般通过韦达定理得到2121x x x x 、+的值 或者表达式。
二轮复习Ⅴ3大题考法——直线与圆锥曲线的简单应用及最值范围问题课件(33张)
方法例解 [典例] (2021·全国甲卷)抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x 轴上,直
线l:x=1交C于P,Q两点,且OP⊥OQ.已知点M(2,0),且⊙M与l相切. (1)求C,⊙M的方程; (2)设A1,A2,A3是C上的三个点,直线A1A2,A1A3均与⊙M相切.判断直
2.已知椭圆E:xa22+by22=1(a>b>0)的四个顶点中的三个是边长为2 3的等边三角 形的三个顶点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线y=kx+m与圆O:x2+y2=
2b2 3
相切且交椭圆E于M,N两点,求
|MN|的最大值.
解:(1)由题意得,椭圆上、下两顶点与左、右顶点中的一个是边长为2 3 的
所以当―M→Q =3―N→Q ,即y1=3y2时,结合③得a2=2>43,所以椭圆C的方程为x22+y2=1; 当―M→Q =-3―N→Q ,即y1=-3y2时,结合③得a2=12>43,所以椭圆C的方程为1x22+y62=1. 综上,椭圆C的方程为x22+y2=1或1x22 +y62=1.
题型(二) 圆锥曲线中的最值问题
-4(5k2+4)×25=400(k2-1)>0,
故k>1或k<-1.
由根与系数的关系, 得x1+x2=-5-k23+0k4=5k320+k 4,x1x2=5k22+5 4, 进而可得y1+y2=k(x1+x2)-6=-5k22+4 4, y1y2=(kx1-3)(kx2-3)=k2x1x2-3k(x1+x2)+9=356k-2+204k2. 直线AB的方程为y+2=y1x+1 2x,令y=-3, 则x=-y1x+1 2,故点M-y1x+1 2,-3.
直线与圆锥曲线知识点与题型归纳总结
直线与圆锥曲线知识点与题型归纳总结知识点精讲一、直线l 与圆锥曲线C 的位置关系的判断判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程0Ax By c ++= 代入圆锥曲线C 的方程(),0F x y = ,消去y (也可以消去x )得到关系一个变量的一元二次方程,,即()0,0Ax By c F x y ++=⎧⎪⎨=⎪⎩ ,消去y 后得20ax bx c ++=(1)当0a =时,即得到一个一元一次方程,则l 与C 相交,且只有一个交点,此时,若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线平行;若C 为抛物线,则直线l 与抛物线 的对称轴平行(2) 当0a ≠时,0∆> ,直线l 与曲线C 有两个不同的交点; 0∆=,直线l 与曲 线C 相切,即有唯一的公共点(切点); 0∆< ,直线l 与曲线C 二、圆锥曲线的弦连接圆锥曲线上两点的线段称为圆锥曲线的弦直线():,0l f x y = ,曲线():F ,0,A,B C x y =为l 与C 的两个不同的交点,坐标分别为()()1122,,,A x y B x y ,则()()1122,,,A x y B x y 是方程组()(),0,0f x y F x y =⎧⎪⎨=⎪⎩ 的两组解, 方程组消元后化为关于x 或y 的一元二次方程20Ax Bx c ++=(0A ≠) ,判别式24B AC ∆=- ,应有0∆> ,所以12,x x 是方程20Ax Bx c ++=的根,由根与系数关系(韦达定理)求出1212,B Cx x x x A A+=-= , 所以,A B 两点间的距离为12AB x =-==即弦长公式,弦长 公式也可以写成关于y 的形式)120AB y y k =-=≠三, 已知弦AB 的中点,研究AB 的斜率和方程(1) AB 是椭圆()22221.0x y a b a b+=>的一条弦,中点()00,M x y ,则AB 的斜率为2020b x a y - ,运用点差法求AB 的斜率;设()()()112212,,A x y B x y x x ≠ ,,A B 都在椭圆 上,所以22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ ,两式相减得22221212220x x y y a b --+=所以()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=即()()()()22121202212120y y b x x b x x x a y y a y -+=-=--+,故2020AB b x k a y =-(1) 运用类似的方法可以推出;若AB 是双曲线()22221.0x y a b a b-=>的弦,中点()00,M x y ,则2020ABb x k a y =;若曲线是抛物线()220y px p => ,则0AB p k y =题型归纳及思路提示题型1 直线与圆锥曲线的位置关系思路提示(1)直线与圆锥曲线有两个不同的公共点的判定:通常的方法是直线与圆锥曲线方程联立方程消元后得到一元二次方程,其中0∆> ;另一方面就是数形结合,如直线与双曲线有两个不同的公共点,可通过判定直线的斜率与双曲线渐近线的斜率的大小得到。
(整理)圆锥曲线常考题型总结-配有大题及练习
圆锥曲线大综合第一部分圆锥曲线常考题型和热点问题一.常考题型题型一: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:弦或弦长为定值的问题题型八:角度问题题型九:四点共线问题题型十:范围为题(本质是函数问题)题型十一:存在性问题(存在点,存在直线y kx m ,存在实数,三角形(等边、等腰、直角),四边形(矩形,菱形、正方形),圆)二.热点问题1.定义与轨迹方程问题2.交点与中点弦问题3.弦长及面积问题4.对称问题5.范围问题6.存在性问题7.最值问题8.定值,定点,定直线问题第二部分知识储备一.与一元二次方程 ax2bx c 0(a 0) 相关的知识(三个“二次”问题)1. 判别式:b24ac2. 韦达定理:若一元二次方程ax2bx c 0(a 0) 有两个不等的实数根x1, x2,则x1x2b, x1 x2 ca a3. 求根公式:若一元二次方程ax2bx c 0(a 0) 有两个不等的实数根x1, x2,则x1,2b b2 4 ac2a二.与直线相关的知识1.直线方程的五种形式:点斜式,斜截式,截距式,两点式,一般式WORD 完美 .格式2.与直线相关的重要内容:①倾斜角与斜率:y tan ,[0, ) ;②点到直线的距离公式: d Ax0By0C(一般式)或 d kx0 y0 b (斜截式)A2 B 212k 23.弦长公式:直线y kxb 上两点 A( x1 , y1), B( x2 , y2 ) 间的距离:AB 1 k 2 x x2 (1k2 )[( x x )24x x ]( 或 AB 1 1y y2)1 12 1 2k 21 4.两直线 l1 : y1k1x1b1 ,l2 : y2k2 x2b2 的位置关系:① l1 l2k1 k2 1 ② l1 / /l2k1 k2且b1b25.中点坐标公式:已知两点A( x1 , y1 ), B( x2 ,y2),若点 M x, y 线段AB 的中点,则x x1x1 , y y1y22 2三.圆锥曲线的重要知识考纲要求:对它们的定义、几何图形、标准方程及简单性质,文理要求有所不同。
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。
高考圆锥曲线专题-直线和圆锥曲线常考题型
内心是三条角平分线的交点,它到三边的距离相等。
外心是三条边垂直平分线的交点,它到三个顶点的距离相等。
重心是三条中线的交点,它到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍。
垂心是三条高的交点,它能构成很多直角三角形相似。
(2019年全国一卷理科)19.(12分)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程;(2)若3AP PB =,求|AB |.19.解:设直线()()11223:,,,,2l y x t A x y B x y =+. (1)由题设得3,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,故123||||2AF BF x x +=++,由题设可得1252x x +=.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得22912(1)40x t x t +-+=,则1212(1)9t x x -+=-.从而12(1)592t --=,得78t =-. 所以l 的方程为3728y x =-. (2)由3AP PB =可得123y y =-.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得2220y y t -+=. 所以122y y +=.从而2232y y -+=,故211,3y y =-=.代入C 的方程得1213,3x x ==.故||AB =. (2019年全国二卷理科)21.(12分)已知点A (−2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG △是直角三角形;(ii )求PQG △面积的最大值.21.解:(1)由题设得1222y y x x ⋅=-+-,化简得221(||2)42x y x +=≠,所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点.(2)(i )设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为(0)y kx k =>.由22142y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩得x =.记u =,则(,),(,),(,0)P u uk Q u uk E u --.于是直线QG 的斜率为2k ,方程为()2ky x u =-. 由22(),2142k y x u x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得 22222(2)280k x uk x k u +-+-=.①设(,)G G G x y ,则u -和G x 是方程①的解,故22(32)2G u k x k +=+,由此得322G uk y k=+. 从而直线PG 的斜率为322212(32)2uk uk k u k ku k-+=-+-+.所以PQ PG ⊥,即PQG △是直角三角形.(ii )由(i)得||2PQ =22||2PG k =+,所以△PQG 的面积222218()18(1)||12(12)(2)12()k k k k S PQ PG k k k k++===++++‖.设t =k +1k,则由k >0得t ≥2,当且仅当k =1时取等号. 因为2812tS t =+在[2,+∞)单调递减,所以当t =2,即k =1时,S 取得最大值,最大值为169. 因此,△PQG 面积的最大值为169. (2019年全国三卷理科)21.已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点:(2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.21.解:(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫-⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,所以切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=- . 整理得112 2 +1=0. tx y -设()22,B x y ,同理可得222 2 +1=0tx y -. 故直线AB 的方程为2210tx y -+=.所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是()2121212122,1,121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+,()()2222121212||11421AB t x x t x x x x t =+-=+⨯+-=+.设12,d d 分别为点D ,E 到直线AB 的距离,则212221,1d t d t =+=+.因此,四边形ADBE 的面积()()22121||312S AB d d t t =+=++. 设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1, )t 平行,所以()220t t t +-=.解得t =0或1t =±.当t =0时,S =3;当1t =±时,42S =. 因此,四边形ADBE 的面积为3或42.(2018年全国三卷理科)20. 已知斜率为的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为.(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且.证明:,,成等差数列,并求该数列的公差.【答案】(1)(2)或【解析】分析:(1)设而不求,利用点差法进行证明。
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!。
高中数学直线和圆锥曲线常考题型汇总及例题解析
高中数学直线和圆锥曲线常考题型汇总及例题解析题型一: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)【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)例题&解析集合例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:离心率问题例16:答案:D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。
(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。
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。
直线与圆锥曲线的位置关系专题复习
联系了中点和直线的斜率,借用中点P公A式R即T 可1求得斜率. 2.根与系数的关系:
即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次 方程后由根与系数的关系求解.
01
添加标题
遇到弦中点,两式减一减; 若要求弦长,韦达来帮忙.
线 段 的 中 点 , 求 直 线 L 的 方 程 .
探究三 圆锥曲线中弦的中点问题
变 式 : 求 直 线 L:x+2y-8=0被 椭 圆 x2y21所 截 得 的 36 9
线 段 的 中 点 P的 坐 标 .
处理中点弦问题常用的求解方法
1.点差法: 即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相
y=kx+2, 联立方程组x92+y2=1, 解得 x2+9(kx+2)2=9, 即(1+9k2)x2+36kx+27=0.
∵直线 m 与椭圆交于 A、B 两点,
∴Δ=(36k)2-4×27(1+9k2)>0,即
9k2-3>0,∴k>
33或
k<-
3 3 .(*)
设 A、B 两点的坐标是 A(x1,y1),B(x2,y2), 则 x1+x2=-1+369k2,x1·x2=1+279k2. 由于以 AB 为直径的圆过原点,∴x1x2+y1y2=0, 即 x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=0.
y(12=)若2p直x线: 与对称轴平行或重合,则相交且只有一个交点.
(2)若直线与对称轴相交,
由
y=kx+ my2=2p
得:
故①△>0 相交 ②△=0 x 相切 A③x△2+<B0x+C相=离0
yy
高考数学必考直线和圆锥曲线经典题型_含详解
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 c x 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 的取值范围思路点拨:直线方程的特点是过定点(0,1),椭圆的特点是过定点(-2,0)和(2,0),和动点04m ±≠(,且。
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)证明直线过定点,也是将满足条件的直线整理成以上三种形式之一,再得出结论。
、一、过一定点P 和抛物线只有一个公共点的直线的条数情况:(1)若定点P 在抛物线外,则过点P 和抛物线只有一个公共点的直线有3条:两条切线,一条和对称轴平行或重合的直线; (2)若定点P 在抛物线上,则过点P 和抛物线只有一个公共点的直线有2条:一条切线,一条和对称轴平行或重合的直线;(3)若定点P 在抛物线内,则过点P 和抛物线只有一个公共点的直线有1条:和抛物线的对称轴平行或重合的直线和抛物线只有一个交点。
直线与圆锥曲线题型总结
直线与圆锥曲线题型总结1. 直线和圆锥曲线的基本知识首先,我们需要理解直线和圆锥曲线的基本知识。
* 直线:直线是由无限多个点组成的,其特点是任意两点可以确定一条直线。
* 圆锥曲线:圆锥曲线是由一个平面和一个圆锥共同产生的曲线。
常见的圆锥曲线有直线、抛物线、椭圆和双曲线。
2. 直线和圆锥曲线的交点问题直线和圆锥曲线的交点问题是常见的题型。
我们可以通过以下步骤来解决这类问题:* 确定直线和圆锥曲线的方程* 将直线和圆锥曲线的方程联立* 求解方程组,得到交点的坐标3. 直线和圆锥曲线的性质问题除了求解交点外,直线和圆锥曲线的性质问题也是需要掌握的。
常见的性质问题包括:* 判断直线和圆锥曲线是否相交* 判断直线是否切线或法线* 判断直线和圆锥曲线的交点个数4. 示例题目分析下面是几个直线和圆锥曲线题目的示例分析:示例题目1已知直线方程为 y = mx + b,圆锥曲线方程为 x^2 + y^2 = r^2,求直线和圆锥曲线的交点。
解析:将直线方程代入圆锥曲线方程,得到一个二次方程。
通过求解该二次方程,可以得到直线和圆锥曲线的交点坐标。
示例题目2已知直线方程为 y = kx + c,圆锥曲线方程为 (x - a)^2 + (y -b)^2 = r^2,判断直线和圆锥曲线的交点情况。
解析:将直线方程代入圆锥曲线方程,得到一个关于 x 的二次方程。
通过判别二次方程的根的情况,可以判断直线和圆锥曲线的交点情况。
5. 总结直线和圆锥曲线题型是数学中的重要内容,需要掌握其基本知识和解题方法。
通过理解直线和圆锥曲线的基本性质,我们可以解决交点问题和性质问题。
练更多的示例题目,将有助于提高解题能力和理解能力。
以上是直线与圆锥曲线题型总结的内容。
参考资料:。
2024高考数学常考题型 圆锥曲线中定点定值定直线问题(解析版)
第23讲圆锥曲线中定点定值定直线问题【考点分析】考点一:直线过定点问题①设直线为m kx y +=,根据题目给出的条件找出m 与k 之间的关系即可②求出两点的坐标(一般含参数),再求出直线的斜率,利用点斜式写出直线的方程,再化为()()n m x k f y +-=的形式,即可求出定点。
考点二:定值问题探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:①从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;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.③求斜率,面积等定值问题,把斜率之和,之积,面积化为坐标之间的关系,再用韦达定理带入化简一般即可得到定值考点三:定直线问题①一般设出点的坐标,写出两条直线的方程,两直线的交点及两个直线中的y x ,相同,然后再用韦达定理带入化简即可得y x ,的关系即为定直线【题型目录】题型一:直线圆过定点问题题型二:斜率面积等定值问题题型三:定直线问题【典型例题】题型一:直线过定点问题【例1】已知点()1,1P 在椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>上,椭圆C 的左右焦点分别为1F ,2F ,12PF F △的面(1)求椭圆C 的方程;(2)设点A ,B 在椭圆C 上,直线PA ,PB 均与圆()222:01O x y r r +=<<相切,记直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k .(i )证明:121k k =;(ii )证明:直线AB 过定点.若10m k +-=,则直线():111AB y kx k k x =+-=-+,此时AB 过点P ,舍去.若330m k ++=,则直线():3333AB ykx k k x =--=--,此时AB 恒过点()3,3-,所以直线AB 过定点()3,3-.【例2】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,一个焦点1F 与抛物线2y =-的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线:l y kx m =+交C 于,A B 两点,直线1F A 与1F B 关于x 轴对称,证明:直线l 恒过一定点.【例3】已知椭圆22:1(0)C a b a b+=>>的上顶点为P ,右顶点为Q ,其中POQ △的面积为1(O 为原点),椭圆C(1)求椭圆C 的方程;(2)若不经过点P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且0PA PB ⋅=,求证:直线l 过定点.【例4】已知椭圆C :221(0)x y a b a b+=>>过点()2,0A -.右焦点为F ,纵坐标为2的点M 在C 上,且AF ⊥MF .(1)求C 的方程;(2)设过A 与x 轴垂直的直线为l ,纵坐标不为0的点P 为C 上一动点,过F 作直线PA 的垂线交l 于点Q ,证明:直线PQ 过定点.【点睛】求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性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为所求点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.【例5】已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为2,其左、右焦点分别为1F ,2F ,T 为椭圆C 上任意一点,12TF F △面积的最大值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知()0,1A ,过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,直线AM ,AN 与x 轴的交点分别为P ,Q ,证明:以PQ 为直径的圆过定点.【题型专练】1.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的短轴长为A 到右焦点F 的距离为3.(1)求椭圆C 的方程(2)设直线l 与椭圆C 交于不同两点M ,N (不同于A ),且直线AM 和AN 的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,求证:l 经过定点.2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为3,且过点()3,1A .(1)求椭圆C 的方程;(2)点M ,N 在椭圆C 上,且AM AN ⊥.证明:直线MN 过定点,并求出该定点坐标.3.已知椭圆22:1(0)x y E a b a b+=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,且1F ,2F 与短轴的两个端点恰好为正方形的四个顶点,点2P ⎛ ⎝⎭在E 上.(1)求E 的方程;(2)过点2F 作互相垂直且与x 轴均不重合的两条直线分别交E 于点A ,B 和C ,D ,若M ,N 分别是弦AB ,CD 的中点,证明:直线MN 过定点.4.焦距为2c 的椭圆2222:1x y a bΓ+=(a >b >0),如果满足“2b =a +c ”,则称此椭圆为“等差椭圆”.(1)如果椭圆2222:1x y a b Γ+=(a >b >0)是“等差椭圆”,求b a的值;(2)对于焦距为12的“等差椭圆”,点A 为椭圆短轴的上顶点,P 为椭圆上异于A 点的任一点,Q 为P 关于原点O 的对称点(Q 也异于A ),直线AP 、AQ 分别与x 轴交于M 、N 两点,判断以线段MN 为直径的圆是否过定点?说明理由.题型二:斜率面积等定值问题【例1】动点M 与定点(1,0)A 的距离和M 到定直线4x =的距离之比是常数12.(1)求动点M 的轨迹G 的方程;(2)经过定点(2,1)M -的直线l 交曲线G 于A ,B 两点,设(2,0)P ,直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k +恒为定值.【例2】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点()0,1Q x 在椭圆上且位于第一象限,12QF F 121QFQF ⋅=-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若M ,N 是椭圆C 上异于点Q 的两动点,记QM ,QN 的倾斜角分别为α,β,当αβπ+=时,试问直线MN 的斜率是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【例3】已知点()2,1P -在椭圆2222:1(0)x yC a b a b +=>>上,C的长轴长为:l y kx m =+与C 交于,A B 两点,直线,PA PB 的斜率之积为14.(1)求证:k 为定值;(2)若直线l 与x 轴交于点Q ,求22||QA QB +的值.【例4】已知椭圆()22:10x y C a b a b+=>>的离心率23e =,且椭圆C 的右顶点与抛物线212y x =的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程.(2)若椭圆C 的左、右顶点分别为12,A A ,直线():1l y k x =-与椭圆C 交于E ,D 两点,且点E 的纵坐标大于0,直线12,A E A D 与y 轴分别交于()()0,,0,P Q P y Q y 两点,问:P Qy y 的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【例5】已知椭圆()22:10x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别为,A B ,且AB 4=,离心率为12,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上不同于,A B 的一点,直线,PA PB 与直线4x =分别交于点,M N .证明:以线段MN 为直径作圆被x 轴截得的弦长为定值,并求出这个定值.【例6】已知P 为圆22:4M x y +=上一动点,过点P 作x 轴的垂线段,PD D 为垂足,若点Q 满足DQ =.(1)求点Q 的轨迹方程;(2)设点Q 的轨迹为曲线C ,过点()1,0N -作曲线C 的两条互相垂直的弦,两条弦的中点分别为E F 、,过点N 作直线EF 的垂线,垂足为点H ,是否存在定点G ,使得GH 为定值?若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由..【点睛】方法点睛:直线与圆锥曲线位置关系的题目,往往需要联立两者方程,利用韦达定理解决相应关系,其中的计算量往往较大,需要反复练习,做到胸有成竹.【例7】已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点为,F P 在椭圆C 上,PF 的最大值与最小值分别是6和2.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)若椭圆C 的左顶点为A ,过点F 的直线l 与椭圆C 交于,B D (异于点A )两点,直线,AB AD 分别与直线8x =交于,M N 两点,试问MFN ∠是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【题型专练】1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,点(1,0)F 为椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且在x 轴上方,PF x ⊥轴,斜率为12的直线l 交C 于,M N 两点,(1)若直线l 过点F ,求PMN 的面积.(2)直线PM 和PN 的斜率分别为1k 和2k ,当直线l 平行移动时,12k k +是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.【点睛】方法点睛:探究性问题求解的思路及策略:(1)思路: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.(2)策略:①当条件和结论不唯一时要分类讨论;②当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;③当条件和结论都不知,按常规法解题很难时,可先由特殊情况探究,再推广到一般情况.2.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点()2,1D ,且该椭圆长轴长是短轴长的二倍.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点D 关于原点对称的点为A ,过点()4,0B -且斜率存在的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线4x =-于点P ,Q ,求证PBBQ为定值.3.如下图,过抛物线22(0)y px p =>上一定点000(,)(0)P x y y >,作两条直线分别交抛物线于11(,)A x y ,22(,)B x y .(1)求该抛物线上纵坐标为2p的点到其焦点F 的距离;(2)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求12+y y y 的值,并证明直线AB 的斜率是非零常数.4.如图,椭圆214x y +=的左右焦点分别为1F ,2F ,点()00,P x y 是第一象限内椭圆上的一点,经过三点P ,1F ,2F 的圆与y 轴正半轴交于点()10,A y ,经过点(3,0)B 且与x 轴垂直的直线l 与直线AP 交于点Q .(1)求证:011y y =.(2)试问:x 轴上是否存在不同于点B 的定点M ,满足当直线MP ,MQ 的斜率存在时,两斜率之积为定值?若存在定点M ,求出点M 的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)存在点4,03M ⎛⎫⎪⎝⎭,可使得直线MP 与MQ 的斜率之积为定值,该定值为920-.【分析】(1)设()00,P x y 、圆的方程222()(0)x y b r r +-=>,代入()3,0-、()00,x y 及()10,A y 可解得101y y =,即可证;(2)设(,0)(3)M m m ≠,由A ,P ,Q 三点共线AP AQ k k =得Q y ,即可表示出MP MQ k k ⋅讨论定值是否存在.【详解】(1)由2214x y +=可得()13,0F -,()23,0F 设()00,P x y ,则220044x y +=,设圆的方程为2220()(0)+-=>x y b r r ,代入()13,0F -及()00,x y ,得()2202220003b rx y b r⎧+=⎪⎨+-=⎪⎩,两式相减,得22220000000003443113222⎛⎫+--+-===- ⎪⎝⎭x y y y b y y y y ,所以圆的方程为022230+--=x y b y 即22001330x y y y y ⎛⎫++--= ⎪⎝⎭,令0x =,得2001330y y y y ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭,由10y >,可得101y y =,即011y y =.5.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,点(1,0)F 为椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且在x 轴上方,PF x ⊥轴,斜率为12的直线l 交C 于,M N 两点,(1)若直线l 过点F ,求PMN 的面积.(2)直线PM 和PN 的斜率分别为1k 和2k ,当直线l 平行移动时,12k k +是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.6.已知椭圆22Γ:1a b+=()0a b >>的左焦点为()1,0F -,左、右顶点及上顶点分别记为A 、B 、C ,且1CF CB ⋅= .(1)求椭圆Γ的方程;(2)设过F 的直线PQ 交椭圆Γ于P 、Q 两点,若直线PA 、QA 与直线l :40x +=分别交于M 、N 两点,l 与x 轴的交点为K ,则MK KN ⋅是否为定值?若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.7.已知平面上一动点P 到()2,0F 的距离与到直线6x =的距离之比为3.(1)求动点P 的轨迹方程C ;(2)曲线C 上的两点()11,A x y ,()22,B x y ,平面上点()2,0E -,连结PE ,PF 并延长,分别交曲线C 于点A ,B ,若1PE EA λ= ,2PF FB λ=,问,12λλ+是否为定值,若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.8.已知椭圆2:14x C y +=,过点0,2M ⎛⎫- ⎪⎝⎭直线1l ,2l 的斜率为1k ,2k ,1l 与椭圆交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,2l 与椭圆交于()33,C x y ,()44,D x y 两点,且A ,B ,C ,D 任意两点的连线都不与坐标轴平行,直线12y =-交直线AC ,BD 于P ,Q .(1)求证:1122341234k x x k x x x x x x =++;(2)PM QM的值是否是定值,若是,求出定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)证明见解析9.已知椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F 且离心率为12,椭圆C 的长轴长为4.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设,A B 分别为椭圆的左、右顶点,过点B 作x 轴的垂线1l ,D 为1l 上异于点B 的一点,以线段BD 为直径作圆E ,若过点2F 的直线2l (异于x 轴)与圆E 相切于点H ,且2l 与直线AD 相交于点,P 试判断1PF PH +是否为定值,并说明理由.))可知()()()222,0,2,0,1,0A B F F H -=,112212PF PH PF PF F H PF PF +=+-=+()()2,0,E m m ≠则()2,2,D m 圆E 的半径为则直线AD 直线方程为(2)2my x =+,的方程为1,x ty =+10.已知椭圆()22:10x y C a b a b+=>>的左顶点和上顶点分别为A 、B ,直线AB 与圆22:3O x y +=相切,切点为M ,且2AM MB =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过圆O 上任意一点P 作圆O 的切线,交椭圆C 于E 、F 两点,试判断:PE PF ⋅是否为定值?若是,求出该值,并证明;若不是,请说明理由.11.已知椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别为()11,0F -、()21,0F ,左、右顶点分别为,A B ,若T 为椭圆上一点,12FTF ∠的最大值为π3,点P 在直线4x =上,直线PA 与椭圆C 的另一个交点为M ,直线PB 与椭圆C 的另一个交点为N ,其中,M N 不与左右顶点重合.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)从点A 向直线MN 作垂线,垂足为Q ,证明:存在点D ,使得DQ 为定值.题型三:定直线问题【例1】已知如图,长为宽为12的矩形ABCD,以为,A B焦点的椭圆2222:1x yMa b+=恰好过,C D两点,(1)求椭圆M的标准方程;(2)根据(1)所得椭圆M的标准方程,若AB是椭圆M的左右顶点,过点(1,0)的动直线l交椭圆M与CD两点,试探究直线AC与BD的交点是否在一定直线上,若在,请求出该直线方程,若不在,请说明理由.【例2】已知椭圆:C22221x ya b+=(0a b>>)的离心率为23,且⎭为C上一点.(1)求C的标准方程;(2)点A,B分别为C的左、右顶点,M,N为C上异于A,B的两点,直线MN不与坐标轴平行且不过坐标原点O,点M关于原点O的对称点为M',若直线AM'与直线BN相交于点P,直线OP与直线MN相交于点Q,证明:点Q位于定直线上.【例3】已知1F 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点,直线y =与C 交于A ,B 两点,且1ABF 的周长为4+ 2.(1)求C 的标准方程;(2)若(2,1)P 关于原点的对称点为Q ,不经过点P 且斜率为12的直线l 与C 交于点D ,E ,直线PD 与QE 交于点M ,证明:点M 在定直线上.【答案】(1)22182x y +=(2)证明见解析【分析】(1)将22y b =代入曲线C 的方程中求得||2AB a =,继而由三角形的面积公式得4ab =.再由椭圆的对称性和椭圆的定义得()22442a +=+,由此可求得C 的标准方程;(2)设()11,D x y ,()22,E x y ,直线l 的方程为12y x m =+,0m ≠,联立直线l 与椭圆C 的方程,并消去y 得222240x mx m ++-=,得出直线PD 的方程,直线QE 的方程,联立直线PD 与直线QE 的方程,求得点M 的坐标,继而求得12M M y x =-,可得证.(1)解:将22y b =代入2222:1(0)x y C a b a b +=>>中,解得22x a =±,则||2AB a =,所以1ABF 的面积为1222222ab a b ⨯⨯==,所以4ab =.①设C 的右焦点为2F ,连接2AF ,由椭圆的对称性可知12BF AF =,所以1ABF 的周长为()1112||||22AB AF BF AB AF AF a ++=++=+,所以()22442a +=+,②由①②解得22a =,2b =,所以C 的标准方程为22182x y +=.(2)解:设()11,D x y ,()22,E x y ,直线l 的方程为12y x m =+,0m ≠,联立直线l 与椭圆C 的方程,并消去y 得222240x mx m ++-=,【题型专练】1.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>2H ⎛ ⎝⎭是C 上一点.(1)求C 的方程.(2)设A ,B 分别为椭圆C 的左、右顶点,过点()1,0D 作斜率不为0的直线l ,l 与C 交于P ,Q 两点,直线AP 与直线BQ 交于点M ,记AP 的斜率为1k ,BQ 的斜率为2k .证明:①1k k 为定值;②点M 在定直线上.2.已知()()1,0,1,0B C -为ABC 的两个顶点,P 为ABC 的重心,边,AC AB 上的两条中线长度之和为6.(1)求点P 的轨迹T 的方程.(2)已知点()()()3,0,2,0,2,0N E F --,直线PN 与曲线T 的另一个公共点为Q ,直线EP 与FQ 交于点M ,试问:当点P 变化时,点M 是否恒在一条定直线上?若是,请证明;若不是,请说明理由.3.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,左顶点为1A ,左焦点为1F ,上顶点为1B ,下顶点为2B ,M 为C 上一动点,11M AF △1.(1)求椭圆C 的方程;(2)过()0,2P 的直线l 交椭圆C 于D ,E 两点(异于点1B ,2B ),直线1B E ,2B D 相交于点Q ,证明:点Q 在一条平行于x 轴的直线上.。
圆锥曲线常见七大题型
圆锥曲线常见七大题型(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(X1,Y1),(X2,Y2) ,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情况讨论),消去四个参数。
(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。
(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。
(4)圆锥曲线的相关最值(范围)问题圆锥曲线中的有关最值(范围)问题,常用代数法和几何法解决。
<1>若命题的条件和结论具有明显的几何意义,一般可用图形性质来解决。
<2>若命题的条件和结论体现明确的函数关系式,则可建立目标函数(通常利用二次函数,三角函数,均值不等式)求最值。
对于<1>可以设法得到关于a的不等式,通过解不等式求出a的范围,即:“求范围,找不等式”。
或者将a表示为另一个变量的函数,利用求函数的值域求出a的范围;对于<2>首先要把△NAB的面积表示为一个变量的函数,然后再求它的最大值,即:“最值问题,函数思想”。
最值问题的处理思路:1、建立目标函数。
用坐标表示距离,用方程消参转化为一元二次函数的最值问题,关键是由方程求x、y的范围;2、数形结合,用化曲为直的转化思想;3、利用判别式,对于二次函数求最值,往往由条件建立二次方程,用判别式求最值;4、借助均值不等式求最值。
(5)求曲线的方程问题1.曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决。
2.曲线的形状未知-----求轨迹方程(6)存在两点关于直线对称问题在曲线上两点关于某直线对称问题,可以按如下方式分三步解决:求两点所在的直线,求这两直线的交点,使这交点在圆锥曲线形内。
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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 =r rg4、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 c x 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 ∆Q 为正三角形,∴211(,0)22E k -到直线AB 的距离d 。
AB =Q=2d k=222k k=解得k=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 xt 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32c 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 -Q 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 =+=-Q12122k k k k t-∴=-+,Q 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>Q ,∴402t<< Q 椭圆的焦点为(3,0)43t∴=,即433t =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 =u u u r u u u r g ,2BC AC =u u u r u u u r,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 =u u u r u u u rQ ,且BC 过椭圆的中心OOC AC∴=u u u r u u u r0AC BC =u u u r u u u r Q g2ACO π∴∠=又 A (23,0)Q∴点C 的坐标为3,3)。
Q 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)Q 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:(y k x =-,即)y kx k =+-,由22)3120y kx k x y ⎧=+-⎪⎨+-=⎪⎩消y ,整理得:222(13)(1)91830k x k x k k ++-+--=x =Q22918313P k k x k--∴=+即2P x =同理可得:2Q x =))P Q P Q y y kx k kx k -=-++Q=()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 l =uuu r uuu r ,求实数l 的取值范围。
解:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),Q DP DQ l =uuu r uuu r\(x 1,y 1-3)=l (x 2,y 2-3)即12123(3)x x y y l l ì=ïïíï=+-ïïî 方法一:方程组消元法又Q P 、Q 是椭圆29x +24y =1上的点\22222222194()(33)194x y x y l l l ìïï+=ïïïíï+-ï+=ïïïî消去x 2,可得222222(33)14y y l l l l +--=- 即y 2=1356l l - 又Q -2£y 2£2,\-2£1356l l-£2 解之得:155λ≤≤ 则实数l 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 +++= Q 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 +=++Q222254(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l 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)34196123696kkk k kk=+=+≠+=++⨯+++≤。
当且仅当2219kk=,即33k=±时等号成立。
当0k=时,3AB=,综上所述max2AB=。
∴当AB最大时,AOB△面积取最大值max133222S AB=⨯⨯=。
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x2=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。