高中数学解析几何解题方法

高考专题：解析几何常规题型及方法

A:常规题型方面

（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 y 11，(,)x y 22，代入方程，然后两方程相减，再应用中点关系及斜率公式，消去四个参数。

典型例题 给定双曲线x y 2

2

2

1-=。过A （2，1）的直线与双曲线交于两点P 1 及P 2，求线段P 1P 2的中点P 的轨迹方程。

分析：设P x y 111(,)，P x y 222(,)代入方程得x y 1

2

1221-=，x y 22

22

2

1-=。 两式相减得 ()()()()x x x x y y y y 121212121

2

0+--

+-=。 又设中点P （x,y ），将x x x 122+=，y y y 122+=代入，当x x 12≠时得 22201212x y

y y x x -

--=·。 又k y y x x y x =

--=--12121

2

，

代入得2402

2

x y x y --+=。

当弦P P 12斜率不存在时，其中点P （2，0）的坐标也满足上述方程。 因此所求轨迹方程是2402

2

x y x y --+=

说明：本题要注意思维的严密性，必须单独考虑斜率不存在时的情况。

（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 a y b

222

21+=上任一点，F c 10(,)-，F c 20(,)为焦点，∠=PF F 12α，∠=PF F 21β。

（1）求证离心率β

αβαsin sin )

sin(++=

e ；

（2）求|||PF PF 13

23

+的最值。

分析：（1）设||PF r 11=，|PF r 22=，由正弦定理得

r r c

122sin sin sin()

αβαβ==+。 得

r r c

122++=+sin sin sin()

αβαβ，

β

αβαsin sin )sin(++==

a c e （2）()()a ex a ex a ae x ++-=+3

3

3

2

2

26。 当x =0时，最小值是23a ；

当a x ±=时，最大值是263

2

3

a e a +。

（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，应特别注意数形结合的办法

典型例题 抛物线方程，直线与轴的交点在抛物线准线的右边。y p x p x y t x 210=+>+=()() （1）求证：直线与抛物线总有两个不同交点

（2）设直线与抛物线的交点为A 、B ，且OA ⊥OB ，求p 关于t 的函数f(t)的表达式。

（1）证明：抛物线的准线为114：x p

=--

由直线x+y=t 与x 轴的交点（t ，0）在准线右边，得 t p

t p >--++>14

440，而 由消去得x y t

y p x y +==+⎧⎨⎩2

1()

x t p x t p 2220-++-=()() ∆=+--()()2422t p t p =++>p t p ()440 故直线与抛物线总有两个交点。

（2）解：设点A(x 1，y 1)，点B(x 2，y 2) ∴+=+=-x x t p x x t p 121222， OA OB k k OA OB ⊥∴⨯=-，1 则x x y y 12120+= 又y y t x t x 1212=--()() ∴+=-+=x x y y t t p 1212220()

∴==+p f t t t ()2

2

又，得函数的定义域是p t p f t >++>0440() ()()-⋃+∞200，，

（4）圆锥曲线的有关最值（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。 典型例题

已知抛物线y 2=2px(p>0)，过M （a,0）且斜率为1的直线L 与抛物线交于不同的两点A 、B ，|AB|≤2p （1）求a 的取值范围；（2）若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N ，求△NAB 面积的最大值。

分析：这是一道直线与圆锥曲线位置关系的问题，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”。

解：(1)直线L 的方程为：y=x-a,将y=x-a 代入抛物线方程y 2=2px,得：设直线L 与抛物线两交点的坐标分别为A

（x 1,y 1）,B(x 2,y 2)，则⎪⎩⎪

⎨⎧=+=+>-+221212)(204)(4a

x x p a x x a p a ,又y 1=x 1-a,y 2=x 2-a,

,

2)2(80,0)2(8,2||0)2(8]4)[(2)()(||21221221221p a p p a p p p AB a p p x x x x y y x x AB ≤+<∴>+≤<+=-+=-+-=∴

解得:

.4

2p a p -≤<-

(2)设AB 的垂直平分线交AB 与点Q ，令其坐标为（x 3,y 3），则由中点坐标公式得：

p a x x x +=+=

2

2

13, .2

)

()(221213p a x a x y y y =-+-=+=

所以|QM|2=(a+p-a)2+(p-0)2=2p 2.又△MNQ 为等腰直角三角形，所以|QM|=|QN|=

P 2，所以S

△

NAB =

2222

2

||22||||21p p p AB p QN AB =⋅≤⋅=⋅,即△NAB 面积的最大值为P 22。

（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。 典型例题

已知直线L 过原点，抛物线C 的顶点在原点，焦点在x 轴正半轴上。若点A （-1，0）和点B （0，8）关于L 的对