解析几何部分第二轮复习建议
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
解析几何部分第二轮复习建议北大附中刘福合
二、近几年高考解析几何命题特点及命题趋势
近几年高考解析几何命题特点:
1.题型稳定:近几年高考解析几何试题一直稳定在1(或2)个选择题,1个填空题,1个
解答题,分值在24-29分间.
2.注重覆盖,重点突出:《考试说明》中涉及到的解析几何知识点20多个,一般考察会在
10个以上,其中对直线、圆、圆锥曲线的考察一直是重点,往往通过对知识的重新组合命题,考察时既照顾到全面,更注重突出重点,对支撑数学知识体系的主干知识,考察时保证较高比例的同时保持必需的难度。
近几年的考察集中在下列类型:
①与概念相关问题(倾斜角、斜率、距离、平行、垂直、线性规划、圆锥曲线相关概念等)。
②求曲线方程和轨迹(题型确定,类型未定);
③直线与圆锥曲线(包括圆)的位置关系问题;
④与曲线有关的最(极值)值问题;
⑤与曲线有关的几何证明问题(包括垂直、平行、过定点、定值等);
⑥探求曲线方程中几何量及参数的数量特征(包括范围、定值等).
3.能力立意,渗透数学思想:如11年19题,将直线、圆、椭圆结合起来,考察离心率、
弦长、函数最值等知识,考察学生分析、解决问题的能力、推理论证能力、抽象概括能力,考察了数形结合、函数与方程等数学思想.
4.题型力求新颖,大题位置固定,小题位置不定:这几年的命题明显重视知识间的联系(包
括解析几何内部间的联系以及与向量、函数、方程、不等式等的联系),解答题一般在倒数第二题位置,但填空或选择时有变化.
三、最近三年分值及考点分布情况
四、复习建议
1.进一步强化概念:提高学生应用定义解题的意识.
2.强化数形结合:解析几何的研究对象是曲线的方程和方程的曲线,核心是通过坐标系将曲线和方程联系起来,实现二者的双向转化.
3.加强基本方法,典型问题的训练:设而不求、整体代换、点差法这些基本方法必须熟练掌握,直线与曲线位置关系、定点、定值、范围等问题必须熟练解题套路.
4.突破运算关:直线与圆锥曲线的综合问题一直是高考的热点,解答的关键是坐标化,难点是代数运算和推理,以及参数的处理.
5.提高学生等价转化的能力:实现复杂问题简单化,陌生问题熟悉化.例如教给孩子一些常用的解答策略:①没有图形,不妨画个图形,以便直观思考;②“设—列—验”是求轨迹的通法;③消元转化为一元二次函数(方程),判别式,韦达定理,中点,弦长公式等要把握好;④多感悟“设—列—解”,设什么?坐标、方程、角、斜率、截距?列的前提是找关系,解就是转化、化简、变形,向目标靠拢;⑤紧扣题意,联系图形,数形结合;⑥一旦与自己熟悉的问题接轨立即入位.
6.指导学生对问题进行较深入的思考和横向联系(椭圆、双曲线、抛物线).
7.进一步强调表达的规范,解题步骤书写合理(如不进行对△的判断直接出现韦达定理的结果).
8.根据本校的实际情况有针对性地设立专题(如定义、性质的应用,范围、最值问题,定点、定值问题,存在性问题等).
解析几何题不但体现考试说明中对运算能力的要求,还很好体现个性品质要求:考生能以平和的心态参加考试,合理支配考试时间,以实事求是的科学态度解答试题,树立战胜困难的信心,体现锲而不舍的精神。
五、难点突破
1.参数范围、最值问题——创建不等式或函数关系,解不等式或求值域(熟悉常见函数类型值域求法,特别是2ax b
y cx dx e
+=
++或其倒数型)
2.定点、定值问题——恒成立问题(与参数无关)
3.存在性问题——设存在——推演——得结果或矛盾——下结论. 六、参考例题
1. 点P 在
22
11620
x y -=上,若19,PF =则2PF = .17 2. 抛物线2y ax =的准线方程是1y =,则a 的值为 (B ) A .
14 B .1
4
- C .4 D .-4 3.(山东07第21题)已知椭圆C 中心在原点、焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点的最大值为3,最小值为1.
(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;
(Ⅱ)若直线l :y=kx+m (k ≠0)与椭圆交于不同的两点A 、B (A 、B 不是左、右顶点),且以AB 为直径的圆经过椭圆的右顶点.求证:直线l 过定点,并求出定点的坐标.
解:(I)由题意设椭圆的标准方程为22
221(0)x y a b a b
+=>>
3,1a c a c +=-=,2
2,1,3a c b === 22
1.43
x y ∴+=
(II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由2214
3y kx m
x y =+⎧⎪
⎨+=⎪
⎩得
222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,
22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->.
2121222
84(3)
,.3434mk m x x x x k k -+=-⋅=++
222
2
121212122
3(4)
()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+
以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ⋅=-, 1212122
y y
x x ∴
⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 222222
3(4)4(3)1640343434m k m mk
k k k
--+++=+++,2271640m mk k ++=, 解得1222,7k
m k m =-=-,且满足22340k m +->.
当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾; 当27k
m =-
时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7
综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2
(,0).7
4.(期末)已知焦点在x 轴上的椭圆C 过点(0,1),且离心率为
2
,Q 为椭圆C 的左顶点.
(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;
(Ⅱ)已知过点6(,0)5
-的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.
(ⅰ)若直线l 垂直于x 轴,求AQB ∠的大小;
(ⅱ)若直线l 与x 轴不垂直,是否存在直线l 使得QAB ∆为等腰三角形?如果存在,求出直线l 的方程;如果不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)设椭圆C 的标准方程为22221(0)x y a b a b
+=>>,且2
22a
b c .
由题意可知:1b
,
3
2
c
a . ………………………………………2分 所以2
4a .
所以,椭圆C 的标准方程为2
214
x y +=. ……………………………………3分 (Ⅱ)由(Ⅰ)得(2,0)Q -.设1122(,),(,)A x y B x y . (ⅰ)当直线l 垂直于x 轴时,直线l 的方程为65
x =-
. 由226,514
x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ 解得:6,545x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或6,54.5x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
即64
64(,), (,)5555
A B ---(不妨设点A 在x 轴上方).
………………………………………5分
则直线AQ 的斜率1AQ k =,直线BQ 的斜率1BQ k =-. 因为 1AQ BQ k k ⋅=-, 所以 AQ
BQ .
所以 2
AQB π
∠=
. ………………………………………6分 (ⅱ)当直线l 与x 轴不垂直时,由题意可设直线AB 的方程为6
()(0)5
y k x k =+≠.
由226(),514
y k x x y ⎧
=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y 得:2222(25100)2401441000k x k x k +++-=. 因为 点6
(
,0)5
在椭圆C 的内部,显然0∆>. 21222
122240,25100144100.25100k x x k
k x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩
………………………………………8分 因为 1122(2,), (2,)QA x y QB x y =+=+,116
()5y k x =+,226()5
y k x =+, 所以 1212(2)(2)QA QB x x y y ⋅=+++
121266(2)(2)()()55
x x k x k x =++++⋅+ 2
221212636(1)(2)()4525
k x x k x x k =+++
+++ 222
2222144100624036(1)
(2)()402510052510025
k k k k k k k -=+++-++=++. 所以 QA QB ⊥.
所以 QAB ∆为直角三角形. ………………………………………11分 假设存在直线l 使得QAB ∆为等腰三角形,则QA
=取AB 的中点M ,连接QM ,则QM AB .
记点6
(,0)5
为N .
另一方面,点M 的横坐标22
1
2
22
120242
25100520M
x x k k x k k ,
所以 点M 的纵坐标2
66()5520M M
k
y k x k .
所以 22222
1016666(,)(,)520520520520k k k
QM NM
k k k k 222
601320(520)k k .
所以 QM 与NM 不垂直,矛盾.
所以 当直线l 与x 轴不垂直时,不存在直线l 使得QAB ∆为等腰三角形.
………………………………………13分
5.已知抛物线方程为2
4 (0)y ax a =>,抛物线上有两个动点P 、Q 满足OP ⊥OQ (O 为坐标原点).证明:直线PQ 过定点.
6.(江苏2010
7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b
+=>>过点(0,1).
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ),A B 为椭圆C 的左右顶点,
直线:l x =x 轴交于点D ,点P 是椭圆C 上异于,A B 的动点,直线,AP BP 分别交直线l 于,E F 两点.证明:当点P 在椭圆C 上运动时,
||||DE DF ⋅恒为定值.
解:(Ⅰ)由题意可知,1b =,而
c a =222a b c =+
. 解得2a =,所以,椭圆的方程为2
21
4
x y +=. (Ⅱ)(2,0),(2,0)A B -.设00(,)P
x y ,022x -<<,
直线AP 的方程为00(2)2y y x x =++,令x =
02)2y y
x =+, 即00||
||2)|2|
y DE x =+;
直线BP 的方程为00(2)2y y x x =
--,令x =0
02)2
y y x =-,
即00||
||2)
|2|
y DF x =-;
0000||||||||2)2)|2||2|y y DE DF x x ⋅=⋅+-22
00
22
0044|4|4y y x x ==-- 而2
2
0014
x y +=,即220044y x =-,代入上式,
∴||||1DE DF ⋅=,所以||||DE DF ⋅为定值1.
8.已知椭圆C:22221(0)x y a b a b +=>>
的离心率为,长轴长为
4.设直线l 是圆O :
224x y +=上动点00(,)P x y 处的切线,l 与椭圆C 交于不同的两点,A B .
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)若P
点坐标为,求l 的直线方程; (Ⅲ)证明:∠AOB 的大小为定值.
解析:(Ⅰ)椭圆C 的方程22
1126
x y += (2)
分(Ⅱ)40x -=………………4分
(Ⅲ)点P 在圆224x y +=上, 当x 0≠0时,
圆在点()00,P x y 处的切线方程为()0
000
x y y x x y -=-
-,化简得004x x y y +=. 当x 0=0,切线为x=-2或x=2,满足上式,故切线方程为004x x y y +=………………6分 当x 0y 0=0时,切线斜率不存在或斜率为0,可得AOB ∠=2
π
………………7分 当x 0y 0≠0时,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)
由002
2
4212
x x y y x y +=⎧⎨
+=⎩及224x y +=得,222000(4)1612160x x x x x +-+-=
20122012164x x x x ∆>⎧⎪-⎨=⎪+⎩……10分, 同理消去x 得0
2
012
2
012164x y y x ∆>⎧⎪-+⎨=⎪+⎩
………………12分
12120x x y y ∴+=………………13分 故AOB ∠=
2π
,定值
………………14分
9.过x 轴上动点A(a ,0)引抛物线y=x 2+1的两条切线AP 、AQ ,P 、Q 为切点.
(Ⅰ)若AP 、AQ 的斜率分别为12,k k ,求证:12k k ⋅为定值,并求出该定值; (Ⅱ)求证:直线PQ 恒过定点,并求出这个定点坐标; (Ⅲ)当
S APQ PQ
∆取得最小值时,求AP AQ ⋅的值.
10.已知抛物线C :y 2=x 和直线l :y=kx+
4
3
,要使C 上存在关于l 对称的两点,求实数k 的取值范围.
11.在以O 为原点的直角坐标系中,点)3,4(-A 为OAB ∆的直角顶点.已知||2||OA AB =,
且点B 的纵坐标大于零. (Ⅰ)求向量AB 的坐标;
(Ⅱ)求圆0262
2
=++-y y x x 关于直线OB 对称的圆的方程;
(Ⅲ)是否存在实数a ,使抛物线12
-=ax y 上总有关于直线OB 对称的两个点?若不
存在,说明理由:若存在,求a 的取值范围.
(1)设22||2||
100(,),,430,0
AB OA u v AB u v u v AB OA ⎧=⎧+=⎪=⎨⎨-=⋅=⎩⎪⎩则由即得
66
,.(4,3),88u u OB OA AB u v v v ==-⎧⎧=+=+-⎨
⎨==-⎩⎩
或因为 所以v -3>0,得v =8,故AB =(6,8).
(2)由OB =(10,5),得B (10,5),于是直线OB 方程:.2
1
x y =
由条件可知圆的标准方程为:(x -3)2+(y+1)2=10, 得圆心(3,-1),半径为10.设圆心(3,-1)关于直线OB 的对称点为(x ,y )则
,31,2
3
102
1223
⎩⎨
⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+=-⋅-+y x x y y x 得故所求圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=10. (3)设P (x 1,y 1), Q (x 2,y 2) 为抛物线上关于直线OB 对称两点,则
.23
,022544,02252,,2252,202222
22221221212
1212121>>-⋅-=∆=-++
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=+⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=+-+a a
a a a
a
x a x x x a a x x a
x x x x y
y y y x x 得于是由的两个相异实根为方程即得 故当2
3
>
a 时,抛物线y=ax 2-1上总有关于直线OB 对称的两点. 12.(2009山东)设椭圆E :22
221(0)x y a b a b
+=>>
过M N 两点,O 为坐标原点,
(I)求椭圆E 的方程;
(II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B ,且OA OB ⊥?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由.
解析:(Ⅰ)因为椭圆E : 22
221(0)x y a b a b +=>>
过M N 两点,
所以2222421611a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ ,解得2211
8
114a b
⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ,所以2284a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩.
椭圆E 的方程为22
184
x y +=
(Ⅱ)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B ,且OA OB ⊥,设该圆的切线方程为y kx m =+解方程组22184y kx m x y =+⎧⎪
⎨+=⎪⎩得
222(12)4280k x kmx m +++-=,
则222222164(12)(28)8(84)0k m k m k m ∆=-+-=-+>,即22840k m -+>.
1222
1224,1228.12km x x k m x x k ⎧
+=-⎪⎪+∴⎨-⎪=⎪+⎩
,
2222222
2
2
12121212222
(28)48()()()121212k m k m m k y y kx m kx m k x x km x x m m k k k --=++=+++=-+=
+++, 要使OA OB ⊥,需使12120x x y y +=,即222
2228801212m m k k k --+=++,
所以2
2
3880m k --=,所以22
38
08
m k -=≥
又22
840
k m
-+>,所以
2
2
2 38 m
m
⎧>
⎪
⎨
≥
⎪⎩
,
所以m≥
或m≤,
因为直线y kx m
=+为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径
为22
2
2
2
8
,
38
13
1
8
m m
r r r
m
k
=====
-
+
+
所求的圆为22
8
3
x y
+=,
此时圆的切线y kx m
=+
都满足m
或m≤,
而当切线的斜率不存在时切线为x=与椭圆
22
1
84
x y
+=
的两个交点为
或(满足OA OB
⊥,
综上, 存在圆心在原点的圆22
8
3
x y
+=,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且OA OB
⊥.
因为
122
2
122
4
12
28
12
km
x x
k
m
x x
k
⎧
+=-
⎪⎪+
⎨
-
⎪=
⎪+
⎩
,
所以
222
222
1212122222
4288(84) ()()4()4
1212(12)
km m k m
x x x x x x
k k k
--+
-=+-=--⨯=
+++
,
||
AB===
==
①当0
k≠
时||
AB
因为2
2
1
448
k
k
++≥所以
2
2
11
18
44
k
k
<≤
++
,
所以
2
2
32321
(1)12
1
3344
k
k
<+≤
++
,
||AB ≤k =时取”=”.
②当0k =时,||AB
③当AB 的斜率不存在时, 两个交点为或(,
所以此时||AB =
综上, |AB |||AB ≤≤: ||AB ∈ 13. 已知椭圆C :22
22 1 (0,0)x y a b a b
+=>>的焦点在x 轴上,它的一个顶点B 与抛物线x 2=4y
的焦点重合,其离心率为双曲线x 2-y 2=3的离心率的倒数.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设F(-c,0)是椭圆的左焦点,点P 2,0a c ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,过点P 的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,
求△ABF 面积的最大值. 解:(1)因为抛物线x 2=4y 的焦点为(0,1),所以b=1. …………1分
又因为双曲线x 2-y 2=3,所以椭圆C 的离心率为
2
,…………2分
2
==,解得a 2=2, …………3分 所以椭圆C 的方程为2
2 1 2
x y +=…………4分 (2)由(1)知P (-2,0),可设直线l 的方程为:x=my-2, …………5分 代入椭圆方程整理得,(2+m 2)y 2-4my+2=0, …………6分 △=8m 2-16,依题△>0, …………7分 所以m 2>2. ………8分 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则 y 1+y 2=
242m m +, y 1y 2
=2
2
2m +,………9分 而S △ABF =S △ABF -S △PAF ………10分
=
211
||||2PF y y ⋅- =211
||2y y -
4
………13分
当且仅当m2=6即
m=(此时适合m2>2)时取得等号.
所以△ABF
面积的最大值为
4
.………14分
14.(北京2011 19题)已知椭圆G:
2
21
4
x
y
+=.过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G
于A,B两点.
(I)求椭圆G的焦点坐标和离心率;
(II)将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值. 解:(Ⅰ)略
(Ⅱ)由题意知,|m|≥1.
当m=1时,切线l的方程x=1,点A、B
的坐标分别为,1,
⎛⎛
⎝⎭⎝⎭
此时
当m=-1时,同理可得
|AB|=
当|m|>1时,设切线l的方程为y=k(x-m)
由
4
4
8
)
4
1(
.1
4
),
(
2
2
2
2
2
2
2=
-
+
-
+
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
+
-
=
m
k
mx
k
x
k
y
x
m
x
k
y
得
设A、B两点的坐标分别为
)
,
)(
,
(
2
2
1
1
y
x
y
x,则
222212
221414
4,418k m k x x k m
k x x +-=+=+
又由l 与圆.
1,11
||,1222222+==+=+k k m k km y x 即得
相切
所以
2
12212)()(||y y x x AB -+-=
]41)
44(4)41(64)[1(2
222242
k m k k m k k +--++=2
.
3
||342+=
m m
由于当m =±3时,|AB|=3
所以(][)243||
| ,11,3
m AB m m =
∈-∞-+∞+.
因为2
43||43
||233||||
m AB m m m =
=≤++ 且当3m =±时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2.
15.(辽宁理20)如图,已知椭圆C 1的中心在原点O ,长轴左、右端点M ,N 在x 轴上,椭圆C 2的短轴为MN ,且C 1,C 2的离心率都为e ,直线l ⊥MN ,l 与C 1交于两点,与C 2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D . (I )设1
2
e =
,求|BC|与|AD|的比值; (II )当e 变化时,是否存在直线l ,使得BO ∥AN ,并说明理由. 解:(I )因为C 1,C 2的离心率相同,故依题意可设
22222
122242:1,:1,(0)
x y b y x C C a b a b a a +=+=>>
设直线l :x=t (|t|<a),分别与C 1,C 2的方程联立,求得
2222
(,
),(,).a b A t a t B t a t b a -- ………………4分 当1
2
e =
时,32b a =,分别用y A 、y B 表示A ,B 的纵坐标,可知
222||3
||:||.
2||4B A y b BC AD y a === ………………6分
(II )t=0时的l 不符合题意.0t ≠时,BO//AN 当且仅当BO 的斜率k BO 与AN 的斜率k AN 相等,即
,
a b t t a =- 解得22
2
221ab e t a a b e
-=-=--- 因为|t|<a,又0<e<1,所以2
211e e
-<
1e <<,
所以当02
e <≤
时,不存在直线l ,使得BO//AN ;
当12
e <<时,存在直线l 使得BO//AN. ………………12分
16.(2010北京高考理科19)在平面直角坐标系xoy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于13
-. (Ⅰ)求动点P 的轨迹方程;
(Ⅱ)设直线AP 和BP 分别与直线x=3交于点M,N ,问:是否存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.
(湖北省2011)20题 平面内与两定点A 1(-a ,0), A 2(-a ,0)(a>0),连线的斜率之积等于非零常数m 的点的轨迹,加上A 1、 A 2两点所成的曲线C 可以是圆、椭圆成双曲线. (Ⅰ)求曲线C 的方程,并讨论C 的形状与m 值的关系;
(Ⅱ)当m=-1时,对应的曲线为C ;对给定的m ∈(-1,0)∪(0,+∞),对应的曲线为C 2,设F 1、F 2是C 2的两个焦点.试问:在C 1上是否存在点N ,使得△F 1NF 2的面积S=|m|a 2.若存在,求tan F 1NF 2的值;若不存在,请说明理由.
(源于教材选修2-1 B (07版)P 。
38 练习B3,P.43练习B2,P 。
58 习题2-3B 3 )
参考习题
1.
已知两曲线参数方程分别为 (0)sin x y θθπθ⎧=⎪
≤<⎨=⎪⎩和25 ()4x t t R y t
⎧=⎪∈⎨⎪=⎩,它们的交
点坐标为___________.
2.在极坐标系中,过点A (3,0)且与极周垂直的直线交曲线4cos ρθ=于M 、N 两点,则|MN|= .23
3.(2011年北京高考理科14)曲线C 是平面内与两个定点1(1,0)F -和2(1,0)F 的距离的积等于常数2
(1)a a >的点的轨迹,给出下列三个结论: ①曲线C 过坐标原点;
②曲线C 关于坐标原点对称;
③若点P 在曲线C 上,则21PF F ∆的面积不大于
212
a . 其中,所有正确结论的序号是____________.②③
4.已知F 是抛物线y2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )
(A )
34 (B )1 (C )54 (D )74
5. 设圆锥曲线C 的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线C 上存在点P 满足
1122::PF F F PF =6:5:4,则曲线C 的离心率等于 .15
22
或
6.已知椭圆22
221x y a b +=(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP OQ ⊥.
求证:(1)22
221111||||OP OQ a b +=+;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为22224a b a b +;(3)OPQ S ∆的最小值是22
22
a b a b +.
7.(浙江2010) 已知1m >,直线2
:02m l x my --=, 椭圆22
2:1x C y m
+=,12,F F 分别为椭圆C 的左、右焦点.
(Ⅰ)当直线l 过右焦点2F 时,求直线l 的方程; (Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,12AF F , 12BF F 的重心分别为,G H .若原点O
在以线段GH 为直径的圆内,求实数m 的取值范围.
(Ⅰ)解:因为直线:l 202
m x my --=经过2
2(1,0)F m -,所以2212m m -=,得
22m =,又因为1m >,所以2m =,
故直线l 的方程为210x y --=。
(Ⅱ)解:设1122(,),(,)A x y B x y ,
由2
2
22
21m x my x y m ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去x 得
2
2
2104
m y my ++-=
则由2
2
28(1)804
m m m ∆=--=-+>,知28m <, 且有212121
,282
m m y y y y +=-⋅=
-。
由于12(,0),(,0),F c F c -由题可知1122(,),(,),3333
x y x y
G H 因原点O 在以线段GH 为直径的圆内1212099
x x y y
OG OH ⋅=+<
即12120x x y y +<
而2212121212()()22m m x x y y my my y y +=+++22
1(1()82
m m =+-) 所以
21
082
m -<,即24m <。
又因为1m >且0∆>,所以12m <<。
所以m 的取值范围是(1,2). 8.(2011山东理22)
已知动直线l 与椭圆C: 22
132
x y +=交于P(x 1,y 1)、Q(x 2,y 2)两不同点,且△OPQ 的面积
2
OPQ S ∆=
,其中O 为坐标原点. (Ⅰ)证明2212x x +和22
12y y +均为定值;
(Ⅱ)设线段PQ 的中点为M ,求|OM||PQ|的最大值;
(Ⅲ)椭圆C 上是否存在点D,E,G ,
使得2
ODE ODG OEG S S S ∆∆∆===?若存在,判断△DEG 的形状;若不存在,请说明理由.
(I )解:(1)当直线l 的斜率不存在时,P ,Q 两点关于x 轴对称, 所以2121,.x x y y ==-
因为
11(,)
P x y 在椭圆上,
因此22
11132x y +=
①
又因为
2OPQ S ∆=
所以
11||||x y ⋅=
②
由①、②得11||| 1.x y =
=
此时
2222
12123,2,
x x y y +=+=
(2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为,y kx m =+
由题意知m 0≠,将其代入22
1
32x y +=,得 222(23)63(2)0k x kmx m +++-=,
其中
2222
3612(23)(2)0,k m k m ∆=-+-> 即22
32k m +>
…………(*)
又2121222
63(2)
,,2323km m x x x x k k -+=-=++
所以2
||23PQ k ==+
因为点O 到直线l
的距离为
d =
所以
1
||2OPQ S PQ d ∆=
⋅
223k =+
223m k =
+
又
OPQ S ∆=
整理得
22322,k m +=且符合(*)式, 此时22
22
21
2
121222
63(2)()2()23,2323km m x x x x x x k k -+=+-=--⨯=++
222222
121212222(3)(3)4() 2.
333y y x x x x +=-+-=-+=
综上所述,
222212123;2,
x x y y +=+=结论成立。
(II )解法一:
(1)当直线l 的斜率存在时,
由(I
)知
11|||||2||2,OM x PQ y ==
==
因此
||||2OM PQ ⋅=
=
(2)当直线l 的斜率存在时,由(I )知
123,22x x k
m +=
2221212222
2212122222
22
2222222
332(),2222916211||()()(3),2244224(32)2(21)1||(1)2(2),
(23)y y x x k k m k m m m m m
x x y y k m OM m m m m
k m m PQ k k m m ++-+1
=+=-+==++-=+=+==-+-+=+==++
所以
2222111||||(3)2(2)2OM PQ m m ⋅=
⨯-⨯⨯+
2222
211
(3)(2)113225(
).24m m m m =-
+-++≤= 所以
5||||2OM PQ ⋅≤
,当且仅当2211
32,m m m -=+=即时,等号成立.
综合(1)(2)得|OM|·|PQ|的最大值为5
.
2
解法二: 因为
222222
121221214||||()()()()OM PQ x x y y x x y y +=++++-+-
2222
12122[()()]
10.
x x y y =+++=
所以224||||10
2|||| 5.
25OM PQ OM PQ +⋅≤==
即
5
||||,
2OM PQ ⋅≤
当且仅当2||||OM PQ == 因此 |OM|·|PQ|的最大值为5
.2
(III )椭圆C 上不存在三点D ,E ,G
,使得
ODE ODG OEG S S S ∆∆∆===
证明:假设存在1122(,),(,),(,)ODE ODG OEG D u v E x y G x y S S S ∆∆∆===
满足,
由(I )得
22222222222212121212222222121212123,3,3;2,2,2,
3; 1.2
,,,,,1,2
u x u x x x v y v y y y u x x v y y u x x v y y +=+=+=+=+=+=======±±解得因此只能从只能从中选取 因此D ,E ,G
只能在(1)2±
±这四点中选取三个不同点, 而这三点的两两连线中必有一条过原点,
与ODE ODG OEG S S S ∆∆∆===矛盾,
所以椭圆C 上不存在满足条件的三点D ,E ,G.。