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1、圓錐曲線概念歸納及題型總結(jié)圓錐曲線概念歸納及題型總結(jié) 編輯整理:尊敬的讀者朋友們:這里是精品文檔編輯中心,本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的,發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì),但是難免會(huì)有疏漏的地方,但是任然希望(圓錐曲線概念歸納及題型總結(jié))的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋,這將是我們進(jìn)步的源泉,前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改,如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱,最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步,以下為圓錐曲線概念歸納及題型總結(jié)的全部?jī)?nèi)容。59圓錐曲線的方程與性質(zhì)1橢圓(1)橢圓概念平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)、的距離的和等于常數(shù)2(大于)的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓。

2、這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)的距離2c叫橢圓的焦距。若為橢圓上任意一點(diǎn),則有。橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:()(焦點(diǎn)在x軸上)或()(焦點(diǎn)在y軸上)。注:以上方程中的大小,其中;在和兩個(gè)方程中都有的條件,要分清焦點(diǎn)的位置,只要看和的分母的大小。例如橢圓(,)當(dāng)時(shí)表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓;當(dāng)時(shí)表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓。(2)橢圓的性質(zhì)范圍:由標(biāo)準(zhǔn)方程知,說明橢圓位于直線,所圍成的矩形里;對(duì)稱性:在曲線方程里,若以代替方程不變,所以若點(diǎn)在曲線上時(shí),點(diǎn)也在曲線上,所以曲線關(guān)于軸對(duì)稱,同理,以代替方程不變,則曲線關(guān)于軸對(duì)稱。若同時(shí)以代替,代替方程也不變,則曲線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。所以,橢圓關(guān)于軸、軸和原點(diǎn)對(duì)稱。這時(shí),坐標(biāo)

3、軸是橢圓的對(duì)稱軸,原點(diǎn)是對(duì)稱中心,橢圓的對(duì)稱中心叫橢圓的中心;頂點(diǎn):確定曲線在坐標(biāo)系中的位置,常需要求出曲線與軸、軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。在橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程中,令,得,則,是橢圓與軸的兩個(gè)交點(diǎn)。同理令得,即,是橢圓與軸的兩個(gè)交點(diǎn)。所以,橢圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)有四個(gè),這四個(gè)交點(diǎn)叫做橢圓的頂點(diǎn)。同時(shí),線段、分別叫做橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,它們的長(zhǎng)分別為和,和分別叫做橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)和短半軸長(zhǎng)。由橢圓的對(duì)稱性知:橢圓的短軸端點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為;在中,,,,且,即;離心率:橢圓的焦距與長(zhǎng)軸的比叫橢圓的離心率。,,且越接近,就越接近,從而就越小,對(duì)應(yīng)的橢圓越扁;反之,越接近于,就越接近于,從而越接近于,這時(shí)橢圓越接近于圓.當(dāng)且僅

4、當(dāng)時(shí),兩焦點(diǎn)重合,圖形變?yōu)閳A,方程為.2雙曲線(1)雙曲線的概念平面上與兩點(diǎn)距離的差的絕對(duì)值為非零常數(shù)的動(dòng)點(diǎn)軌跡是雙曲線().注意:式中是差的絕對(duì)值,在條件下;時(shí)為雙曲線的一支;時(shí)為雙曲線的另一支(含的一支);當(dāng)時(shí),表示兩條射線;當(dāng)時(shí),不表示任何圖形;兩定點(diǎn)叫做雙曲線的焦點(diǎn),叫做焦距。橢圓和雙曲線比較:橢 圓雙 曲 線定義方程焦點(diǎn)注意:如何用方程確定焦點(diǎn)的位置!(2)雙曲線的性質(zhì)范圍:從標(biāo)準(zhǔn)方程,看出曲線在坐標(biāo)系中的范圍:雙曲線在兩條直線的外側(cè)。即,即雙曲線在兩條直線的外側(cè)。對(duì)稱性:雙曲線關(guān)于每個(gè)坐標(biāo)軸和原點(diǎn)都是對(duì)稱的,這時(shí),坐標(biāo)軸是雙曲線的對(duì)稱軸,原點(diǎn)是雙曲線的對(duì)稱中心,雙曲線的對(duì)稱中心叫做

5、雙曲線的中心。頂點(diǎn):雙曲線和對(duì)稱軸的交點(diǎn)叫做雙曲線的頂點(diǎn)。在雙曲線的方程里,對(duì)稱軸是軸,所以令得,因此雙曲線和軸有兩個(gè)交點(diǎn),他們是雙曲線的頂點(diǎn)。令,沒有實(shí)根,因此雙曲線和y軸沒有交點(diǎn)。1)注意:雙曲線的頂點(diǎn)只有兩個(gè),這是與橢圓不同的(橢圓有四個(gè)頂點(diǎn)),雙曲線的頂點(diǎn)分別是實(shí)軸的兩個(gè)端點(diǎn)。2)實(shí)軸:線段叫做雙曲線的實(shí)軸,它的長(zhǎng)等于叫做雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)。虛軸:線段叫做雙曲線的虛軸,它的長(zhǎng)等于叫做雙曲線的虛半軸長(zhǎng)。漸近線:注意到開課之初所畫的矩形,矩形確定了兩條對(duì)角線,這兩條直線即稱為雙曲線的漸近線。從圖上看,雙曲線的各支向外延伸時(shí),與這兩條直線逐漸接近。等軸雙曲線:1)定義:實(shí)軸和虛軸等長(zhǎng)的雙曲線叫

6、做等軸雙曲線。定義式:;2)等軸雙曲線的性質(zhì):(1)漸近線方程為: ;(2)漸近線互相垂直.注意以上幾個(gè)性質(zhì)與定義式彼此等價(jià)。亦即若題目中出現(xiàn)上述其一,即可推知雙曲線為等軸雙曲線,同時(shí)其他幾個(gè)亦成立。3)注意到等軸雙曲線的特征,則等軸雙曲線可以設(shè)為: ,當(dāng)時(shí)交點(diǎn)在軸,當(dāng)時(shí)焦點(diǎn)在軸上.注意與的區(qū)別:三個(gè)量中不同(互換)相同,還有焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸也變了。3拋物線(1)拋物線的概念平面內(nèi)與一定點(diǎn)f和一條定直線l的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線(定點(diǎn)f不在定直線l上).定點(diǎn)f叫做拋物線的焦點(diǎn),定直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線。方程叫做拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程。注意:它表示的拋物線的焦點(diǎn)在x軸的正半軸上,焦點(diǎn)坐標(biāo)是f(,

7、0),它的準(zhǔn)線方程是 ;(2)拋物線的性質(zhì)一條拋物線,由于它在坐標(biāo)系的位置不同,方程也不同,有四種不同的情況,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程還有其他幾種形式:,。這四種拋物線的圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程、焦點(diǎn)坐標(biāo)以及準(zhǔn)線方程如下表:標(biāo)準(zhǔn)方程圖形焦點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)線方程范圍對(duì)稱性軸軸軸軸頂點(diǎn)離心率說明:(1)通徑:過拋物線的焦點(diǎn)且垂直于對(duì)稱軸的弦稱為通徑;(2)拋物線的幾何性質(zhì)的特點(diǎn):有一個(gè)頂點(diǎn),一個(gè)焦點(diǎn),一條準(zhǔn)線,一條對(duì)稱軸,無對(duì)稱中心,沒有漸近線;(3)注意強(qiáng)調(diào)的幾何意義:是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離。直線和圓錐曲線經(jīng)常考查的一些題型直線與橢圓、雙曲線、拋物線中每一個(gè)曲線的位置關(guān)系都有相交、相切、相離三種情況,從幾何角度可分為三類

8、:無公共點(diǎn),僅有一個(gè)公共點(diǎn)及有兩個(gè)相異公共點(diǎn)對(duì)于拋物線來說,平行于對(duì)稱軸的直線與拋物線相交于一點(diǎn),但并不是相切;對(duì)于雙曲線來說,平行于漸近線的直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn),但并不相切直線和橢圓、雙曲線、拋物線中每一個(gè)曲線的公共點(diǎn)問題,可以轉(zhuǎn)化為它們的方程所組成的方程組求解的問題,從而用代數(shù)方法判斷直線與曲線的位置關(guān)系。解決直線和圓錐曲線的位置關(guān)系的解題步驟是:(1)直線的斜率不存在,直線的斜率存在, (2)聯(lián)立直線和曲線的方程組;(3)討論類一元二次方程 (4)一元二次方程的判別式(5)韋達(dá)定理,同類坐標(biāo)變換 (6)同點(diǎn)縱橫坐標(biāo)變換(7)x,y,k(斜率)的取值范圍(8)目標(biāo):弦長(zhǎng),中點(diǎn),垂直,角

9、度,向量,面積,范圍等等運(yùn)用的知識(shí):1、中點(diǎn)坐標(biāo)公式:,其中是點(diǎn)的中點(diǎn)坐標(biāo)。2、弦長(zhǎng)公式:若點(diǎn)在直線上,則,這是同點(diǎn)縱橫坐標(biāo)變換,是兩大坐標(biāo)變換技巧之一,或者。3、兩條直線垂直:則兩條直線垂直,則直線所在的向量4、韋達(dá)定理:若一元二次方程有兩個(gè)不同的根,則。常見的一些題型:題型一:數(shù)形結(jié)合確定直線和圓錐曲線的位置關(guān)系題型二:弦的垂直平分線問題題型三:動(dòng)弦過定點(diǎn)的問題題型四:過已知曲線上定點(diǎn)的弦的問題題型五:共線向量問題題型六:面積問題題型七:弦或弦長(zhǎng)為定值問題題型八:角度問題問題九:四點(diǎn)共線問題問題十:范圍問題(本質(zhì)是函數(shù)問題)問題十一、存在性問題:(存在點(diǎn),存在直線y=kx+m,存在實(shí)數(shù),存

10、在圖形:三角形(等比、等腰、直角),四邊形(矩形、菱形、正方形),圓)題型一:數(shù)形結(jié)合確定直線和圓錐曲線的位置關(guān)系例題1、已知直線與橢圓始終有交點(diǎn),求的取值范圍思路點(diǎn)撥:直線方程的特點(diǎn)是過定點(diǎn)(0,1),橢圓的特點(diǎn)是過定點(diǎn)(-2,0)和(2,0),和動(dòng)點(diǎn).解:根據(jù)直線的方程可知,直線恒過定點(diǎn)(0,1),橢圓過動(dòng)點(diǎn),如果直線和橢圓始終有交點(diǎn),則,即。規(guī)律提示:通過直線的代數(shù)形式,可以看出直線的特點(diǎn): 證明直線過定點(diǎn),也是將滿足條件的直線整理成以上三種形式之一,再得出結(jié)論.練習(xí):1、過點(diǎn)p(3,2) 和拋物線 只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有( )條。a4b3c2d1分析:作出拋物線,判斷點(diǎn)p(3,2)相對(duì)

11、拋物線的位置。解:拋物線 如圖,點(diǎn)p(3,2)在拋物線的內(nèi)部,根據(jù)過拋物線內(nèi)一點(diǎn)和拋物線的對(duì)稱軸平行或重合的直線和拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),可知過點(diǎn)p(3,2) 和拋物線 只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有一條。故選擇d規(guī)律提示:含焦點(diǎn)的區(qū)域?yàn)閳A錐曲線的內(nèi)部。(這里可以用公司的設(shè)備畫圖)一、過一定點(diǎn)p和拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線的條數(shù)情況:(1)若定點(diǎn)p在拋物線外,則過點(diǎn)p和拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有3條:兩條切線,一條和對(duì)稱軸平行或重合的直線;(2)若定點(diǎn)p在拋物線上,則過點(diǎn)p和拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有2條:一條切線,一條和對(duì)稱軸平行或重合的直線;(3)若定點(diǎn)p在拋物線內(nèi),則過點(diǎn)p和拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)

12、的直線有1條:和拋物線的對(duì)稱軸平行或重合的直線和拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)。二、過定點(diǎn)p和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線的條數(shù)情況:(1)若定點(diǎn)p在雙曲線內(nèi),則過點(diǎn)p和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有2條:和雙曲線的漸近線平行的直線和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn);(2)若定點(diǎn)p在雙曲線上,則過點(diǎn)p和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有3條:一條切線,2條和漸近線平行的直線;(3)若定點(diǎn)p在雙曲線外且不在漸近線上,則過點(diǎn)p和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有4條:2條切線和2條和漸近線平行的直線;(4)若定點(diǎn)p在雙曲線外且在一條漸近線上,而不在另一條漸近線上,則過點(diǎn)p和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線有2條:一條切線,一條和另一條漸近線平

13、行的直線;(5)若定點(diǎn)p在兩條漸近線的交點(diǎn)上,即對(duì)稱中心,過點(diǎn)p和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線不存在。題型二:弦的垂直平分線問題弦的垂直平分線問題和對(duì)稱問題是一種解題思維,首先弄清楚哪個(gè)是弦,哪個(gè)是對(duì)稱軸,用到的知識(shí)是:垂直(兩直線的斜率之積為-1)和平分(中點(diǎn)坐標(biāo)公式)。例題2、過點(diǎn)t(1,0)作直線與曲線n :交于a、b兩點(diǎn),在x軸上是否存在一點(diǎn)e(,0),使得是等邊三角形,若存在,求出;若不存在,請(qǐng)說明理由.分析:過點(diǎn)t(-1,0)的直線和曲線n :相交a、b兩點(diǎn),則直線的斜率存在且不等于0,可以設(shè)直線的方程,聯(lián)立方程組,消元,分析類一元二次方程,看判別式,運(yùn)用韋達(dá)定理,得弦的中點(diǎn)坐標(biāo),再

14、由垂直和中點(diǎn),寫出垂直平分線的方程,得出e點(diǎn)坐標(biāo),最后由正三角形的性質(zhì):中線長(zhǎng)是邊長(zhǎng)的倍。運(yùn)用弦長(zhǎng)公式求弦長(zhǎng)。解:依題意知,直線的斜率存在,且不等于0。設(shè)直線,,,。由消y整理,得 由直線和拋物線交于兩點(diǎn),得即 由韋達(dá)定理,得:。則線段ab的中點(diǎn)為。線段的垂直平分線方程為: , 令y=0,得,則為正三角形,到直線ab的距離d為。 解得滿足式 此時(shí)。思維規(guī)律:直線過定點(diǎn)設(shè)直線的斜率k,利用韋達(dá)定理法,將弦的中點(diǎn)用k表示出來,再利用垂直關(guān)系將弦的垂直平分線方程寫出來,求出了橫截距的坐標(biāo);再利用正三角形的性質(zhì):高是邊長(zhǎng)的倍,將k確定,進(jìn)而求出的坐標(biāo)。例題3、已知橢圓的左焦點(diǎn)為f,o為坐標(biāo)原點(diǎn)。 ()

15、求過點(diǎn)o、f,并且與相切的圓的方程;()設(shè)過點(diǎn)f且不與坐標(biāo)軸垂直的直線交橢圓于a、b兩點(diǎn),線段ab的垂直平分線與x軸交于點(diǎn)g,求點(diǎn)g橫坐標(biāo)的取值范圍.分析:第一問求圓的方程,運(yùn)用幾何法:圓心在弦的垂直平分線上,圓心到切線的距離等于圓心到定點(diǎn)的距離;第二問,過定點(diǎn)的弦的垂直平分線如果和x軸相交,則弦的斜率存在,且不等于0,設(shè)出弦ab所在的直線的方程,運(yùn)用韋達(dá)定理求出弦中點(diǎn)的橫坐標(biāo),由弦ab的方程求出中點(diǎn)的總坐標(biāo),再有弦ab的斜率,得到線段ab的垂直平分線的方程,就可以得到點(diǎn)g的坐標(biāo)。 解:(i) a2=2,b2=1,c=1,f(-1,0),l:x=2. 圓過點(diǎn)o、f,圓心m在直線x=-設(shè)m(),

16、則圓半徑:r=|()(-2)=由om=r,得,解得t=,所求圓的方程為(x+)2+(y)2=。(ii)由題意可知,直線ab的斜率存在,且不等于0,設(shè)直線ab的方程為y=k(x+1)(k0),代入+y2=1,整理得(1+2k2)x2+4k2x+2k22=0直線ab過橢圓的左焦點(diǎn)f, 方程一定有兩個(gè)不等實(shí)根,設(shè)a(x1,y1),b(x2,y2),ab中點(diǎn)n(x0,y0),則x1+x1=-ab垂直平分線ng的方程為令y=0,得點(diǎn)g橫坐標(biāo)的取值范圍為().技巧提示:直線過定點(diǎn)設(shè)直線的斜率k,利用韋達(dá)定理,將弦的中點(diǎn)用k表示出來,韋達(dá)定理就是同類坐標(biāo)變換的技巧,是解析幾何中解決直線和圓錐曲線問題的兩大技

17、巧之第一個(gè)技巧。再利用垂直關(guān)系將弦ab的垂直平分線方程寫出來,就求出了橫截距的坐標(biāo)(關(guān)于k的函數(shù)).直線和圓錐曲線中參數(shù)的范圍問題,就是函數(shù)的值域問題。練習(xí)1:已知橢圓過點(diǎn),且離心率。 ()求橢圓方程; ()若直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn)、,且線段的垂直平分線過定點(diǎn),求的取值范圍。分析:第一問中已知橢圓的離心率,可以得到的關(guān)系式,再根據(jù)“過點(diǎn)”得到的第2個(gè)關(guān)系式,解方程組,就可以解出的值,確定橢圓方程。第二問,設(shè)出交點(diǎn)坐標(biāo),聯(lián)立方程組,轉(zhuǎn)化為一元二次方程,通過判別式得出的不等式,再根據(jù)韋達(dá)定理,得出弦mn的中點(diǎn)的橫坐標(biāo),利用弦的直線方程,得到中點(diǎn)的縱坐標(biāo),由中點(diǎn)坐標(biāo)和定點(diǎn),得垂直平分線的斜率,有垂

18、直平分線的斜率和弦的斜率之積為-1,可得的等式,用k表示m再代入不等式,就可以求出k的取值范圍。解:()離心率,,即(1);又橢圓過點(diǎn),則,(1)式代入上式,解得,,橢圓方程為。()設(shè),弦mn的中點(diǎn)a由得:,直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),,即(1)由韋達(dá)定理得:,則,直線ag的斜率為:,由直線ag和直線mn垂直可得:,即,代入(1)式,可得,即,則。老師支招:如果只說一條直線和橢圓相交,沒有說直線過點(diǎn)或沒給出直線的斜率,就直接設(shè)直線的方程為:,再和曲線聯(lián)立,轉(zhuǎn)化成一元二次方程,就能找到解決問題的門路。本題解決過程中運(yùn)用了兩大解題技巧:與韋達(dá)定理有關(guān)的同類坐標(biāo)變換技巧,與點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)有關(guān)的同點(diǎn)縱橫

19、坐標(biāo)變換技巧。解決直線和圓錐曲線的問題的關(guān)鍵就是充分、靈活的運(yùn)用這兩大解題技巧.練習(xí)2、設(shè)、分別是橢圓的左右焦點(diǎn)是否存在過點(diǎn)的直線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)c、d,使得?若存在,求直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由分析:由得,點(diǎn)c、d關(guān)于過的直線對(duì)稱,由直線l過的定點(diǎn)a(5,0)不在的內(nèi)部,可以設(shè)直線l的方程為:,聯(lián)立方程組,得一元二次方程,根據(jù)判別式,得出斜率k的取值范圍,由韋達(dá)定理得弦cd的中點(diǎn)m的坐標(biāo),由點(diǎn)m和點(diǎn)f1的坐標(biāo),得斜率為,解出k值,看是否在判別式的取值范圍內(nèi).解:假設(shè)存在直線滿足題意,由題意知,過a的直線的斜率存在,且不等于.設(shè)直線l的方程為:,c、d,cd的中點(diǎn)m。由得:,又直

20、線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)c、d,則,即。由韋達(dá)定理得:,則,m(,)。又點(diǎn),則直線的斜率為,根據(jù)得:,即,此方程無解,即k不存在,也就是不存在滿足條件的直線。老師提醒:通過以上2個(gè)例題和2個(gè)練習(xí),我們可以看出,解決垂直平分線的問題,即對(duì)稱問題分兩步:第一步,有弦所在的直線和曲線聯(lián)立,轉(zhuǎn)化為一元二次方程(或類一元二次方程),通過判別式得不等式,由韋達(dá)定理得出弦中點(diǎn)的坐標(biāo);第二步是利用垂直關(guān)系,得出斜率之積為-1,或者是利用中點(diǎn)坐標(biāo)和對(duì)稱軸直線的斜率,寫出垂直平分線的方程,就可以解決問題。需要注意的一點(diǎn)是,求出的參數(shù)一定要滿足判別式。題型三:動(dòng)弦過定點(diǎn)的問題圓錐曲線自身有一些規(guī)律性的東西,其中一些

21、性質(zhì)是和直線與圓錐曲線相交的弦有關(guān)系,對(duì)這樣的一些性質(zhì),我們必須了如指掌,并且必須會(huì)證明。隨著幾何畫板的開發(fā),實(shí)現(xiàn)了機(jī)器證明幾何問題,好多以前我們不知道的、了解不深入的幾何或代數(shù)性質(zhì),都如雨后春筍般的出來了,其中大部分都有可以遵循的規(guī)律,高考出題人,也得設(shè)計(jì)好思維,讓我們?cè)谒麄冊(cè)O(shè)好的路上“走”出來。下面我們就通過幾個(gè)考題領(lǐng)略一下其風(fēng)采。例題4、已知橢圓c:的離心率為,且在x軸上的頂點(diǎn)分別為a1(2,0),a2(2,0)。(i)求橢圓的方程; (ii)若直線與x軸交于點(diǎn)t,點(diǎn)p為直線上異于點(diǎn)t的任一點(diǎn),直線pa1,pa2分別與橢圓交于m、n點(diǎn),試問直線mn是否通過橢圓的焦點(diǎn)?并證明你的結(jié)論。分析

22、:第一問是待定系數(shù)法求軌跡方程;第二問中,點(diǎn)a1、a2的坐標(biāo)都知道,可以設(shè)直線pa1、pa2的方程,直線pa1和橢圓交點(diǎn)是a1(2,0)和m,通過韋達(dá)定理,可以求出點(diǎn)m的坐標(biāo),同理可以求出點(diǎn)n的坐標(biāo).動(dòng)點(diǎn)p在直線上,相當(dāng)于知道了點(diǎn)p的橫坐標(biāo)了,由直線pa1、pa2的方程可以求出p點(diǎn)的縱坐標(biāo),得到兩條直線的斜率的關(guān)系,通過所求的m、n點(diǎn)的坐標(biāo),求出直線mn的方程,將交點(diǎn)的坐標(biāo)代入,如果解出的t2,就可以了,否則就不存在。解:(i)由已知橢圓c的離心率,,則得。從而橢圓的方程為(ii)設(shè),直線的斜率為,則直線的方程為,由消y整理得是方程的兩個(gè)根, 則,,即點(diǎn)m的坐標(biāo)為,同理,設(shè)直線a2n的斜率為k

23、2,則得點(diǎn)n的坐標(biāo)為 ,直線mn的方程為:,令y=0,得,將點(diǎn)m、n的坐標(biāo)代入,化簡(jiǎn)后得:又,橢圓的焦點(diǎn)為 ,即 故當(dāng)時(shí),mn過橢圓的焦點(diǎn).方法總結(jié):本題由點(diǎn)a1(2,0)的橫坐標(biāo)2是方程的一個(gè)根,結(jié)合韋達(dá)定理運(yùn)用同類坐標(biāo)變換,得到點(diǎn)m的橫坐標(biāo):,再利用直線a1m的方程通過同點(diǎn)的坐標(biāo)變換,得點(diǎn)m的縱坐標(biāo):;其實(shí)由消y整理得,得到,即,很快。不過如果看到:將中的換下來,前的系數(shù)2用2換下來,就得點(diǎn)n的坐標(biāo),如果在解題時(shí),能看到這一點(diǎn),計(jì)算量將減少,這樣真容易出錯(cuò),但這樣減少計(jì)算量。 本題的關(guān)鍵是看到點(diǎn)p的雙重身份:點(diǎn)p即在直線上也在直線a2n上,進(jìn)而得到,由直線mn的方程得直線與x軸的交點(diǎn),即橫

24、截距,將點(diǎn)m、n的坐標(biāo)代入,化簡(jiǎn)易得,由解出,到此不要忘了考察是否滿足。另外:也可以直接設(shè)p(t,y0),通過a1,a2的坐標(biāo)寫出直線pa1,pa2的直線方程,再分別和橢圓聯(lián)立,通過韋達(dá)定理求出m、n的坐標(biāo),再寫出直線mn的方程。再過點(diǎn)f,求出t值.例題5、(07山東理)已知橢圓c的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,橢圓c上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離的最大值為3;最小值為1; ()求橢圓c的標(biāo)準(zhǔn)方程;()若直線與橢圓c相交于a,b兩點(diǎn)(a,b不是左右頂點(diǎn)),且以ab為直徑的圓過橢圓c的右頂點(diǎn)。求證:直線過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo)。分析:第一問,是待定系數(shù)法求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;第二問,直線與橢圓c相交于a,b兩點(diǎn)

25、,并且橢圓的右頂點(diǎn)和a、b的連線互相垂直,證明直線過定點(diǎn),就是通過垂直建立k、m的一次函數(shù)關(guān)系。解(i)由題意設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為, (ii)設(shè),由得,(注意:這一步是同類坐標(biāo)變換)(注意:這一步叫同點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)間的變換)以ab為直徑的圓過橢圓的右頂點(diǎn)且,,,,解得,且滿足當(dāng)時(shí),,直線過定點(diǎn)與已知矛盾;當(dāng)時(shí),,直線過定點(diǎn), 綜上可知,直線過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為名師經(jīng)驗(yàn):在直線和圓錐曲線的位置關(guān)系題中,以弦為直徑的圓經(jīng)過某個(gè)點(diǎn),就是“弦對(duì)定點(diǎn)張直角,也就是定點(diǎn)和弦的兩端點(diǎn)連線互相垂直,得斜率之積為,建立等式。直線不過定點(diǎn),也不知道斜率,設(shè)出,是經(jīng)常用的一招,在第二講中就遇到了這樣設(shè)的直線。練習(xí):直線和

26、拋物線相交于a、b,以ab為直徑的圓過拋物線的頂點(diǎn),證明:直線過定點(diǎn),并求定點(diǎn)的坐標(biāo)。分析:以ab為直徑的圓過拋物線的頂點(diǎn)o,則oaob,若設(shè),則,再通過,將條件轉(zhuǎn)化為,再通過直線和拋物線聯(lián)立,計(jì)算判別式后,可以得到,解出k、m的等式,就可以了。解:設(shè),由得,,(這里消x得到的)則(1) 由韋達(dá)定理,得:,則,以ab為直徑的圓過拋物線的頂點(diǎn)o,則oaob,即,可得,則,即,又,則,且使(1)成立,此時(shí),直線恒過點(diǎn)。名師指點(diǎn):本題解決過程中,有一個(gè)消元技巧,就是直線和拋物線聯(lián)立時(shí),要消去一次項(xiàng),計(jì)算量小一些,也運(yùn)用了同類坐標(biāo)變換韋達(dá)定理,同點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)變換-直線方程的縱坐標(biāo)表示橫坐標(biāo).其實(shí)解析幾

27、何就這么點(diǎn)知識(shí),你發(fā)現(xiàn)了嗎?題型四:過已知曲線上定點(diǎn)的弦的問題若直線過的定點(diǎn)在已知曲線上,則過定點(diǎn)的直線的方程和曲線聯(lián)立,轉(zhuǎn)化為一元二次方程(或類一元二次方程),考察判斷式后,韋達(dá)定理結(jié)合定點(diǎn)的坐標(biāo)就可以求出另一端點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而解決問題.下面我們就通過例題領(lǐng)略一下思維過程。例題6、已知點(diǎn)a、b、c是橢圓e: 上的三點(diǎn),其中點(diǎn)a是橢圓的右頂點(diǎn),直線bc過橢圓的中心o,且,如圖。(i)求點(diǎn)c的坐標(biāo)及橢圓e的方程;(ii)若橢圓e上存在兩點(diǎn)p、q,使得直線pc與直線qc關(guān)于直線對(duì)稱,求直線pq的斜率.解:(i) ,且bc過橢圓的中心o , 又 點(diǎn)c的坐標(biāo)為。a是橢圓的右頂點(diǎn), ,則橢圓方程為:將點(diǎn)c

28、代入方程,得,橢圓e的方程為(ii) 直線pc與直線qc關(guān)于直線對(duì)稱,設(shè)直線pc的斜率為,則直線qc的斜率為,從而直線pc的方程為:,即,由消y,整理得:是方程的一個(gè)根, 即 同理可得: 則直線pq的斜率為定值。方法總結(jié):本題第二問中,由“直線pc與直線qc關(guān)于直線對(duì)稱”得兩直線的斜率互為相反數(shù),設(shè)直線pc的斜率為k,就得直線qc的斜率為-k。利用是方程的根,易得點(diǎn)p的橫坐標(biāo):,再將其中的k用k換下來,就得到了點(diǎn)q的橫坐標(biāo):,這樣計(jì)算量就減少了許多,在考場(chǎng)上就節(jié)省了大量的時(shí)間。接下來,如果分別利用直線pc、qc的方程通過坐標(biāo)變換法將點(diǎn)p、q的縱坐標(biāo)也求出來,計(jì)算量會(huì)增加許多。直接計(jì)算、,就降低

29、了計(jì)算量??傊?本題有兩處是需要同學(xué)們好好想一想,如何解決此類問題,一是過曲線上的點(diǎn)的直線和曲線相交,點(diǎn)的坐標(biāo)是方程組消元后得到的方程的根;二是利用直線的斜率互為相反數(shù),減少計(jì)算量,達(dá)到節(jié)省時(shí)間的目的。練習(xí)2、:(2009遼寧卷文、理)已知,橢圓c以過點(diǎn)a(1,),兩個(gè)焦點(diǎn)為(1,0)(1,0)。(1) 求橢圓c的方程;(2) e,f是橢圓c上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),如果直線ae的斜率與af的斜率互為相反數(shù),證明直線ef的斜率為定值,并求出這個(gè)定值。 分析:第一問中,知道焦點(diǎn),則 ,再根據(jù)過點(diǎn)a,通過解方程組,就可以求出 ,求出方程。第二問中,設(shè)出直線ae的斜率k,寫出直線的方程,聯(lián)立方程組,轉(zhuǎn)化成一元二

30、次方程,由韋達(dá)定理和點(diǎn)a的坐標(biāo),可以求出點(diǎn)e的坐標(biāo),將點(diǎn)e中的k,用-k換下來,就可以得到點(diǎn)f的坐標(biāo),通過計(jì)算yeyf,xe-xf,就可以求出直線ef的斜率了解:()由題意,c=1,可設(shè)橢圓方程為 ,將點(diǎn)a的坐標(biāo)代入方程: ,解得 , (舍去)所以橢圓方程為 . ()設(shè)直線ae方程為:,代入得 設(shè),因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以 8分又直線af的斜率與ae的斜率互為相反數(shù),在上式中以-k代k,可得 所以直線ef的斜率即直線ef的斜率為定值,其值為。 12分老師總結(jié):此類題的關(guān)鍵就是定點(diǎn)在曲線上,定點(diǎn)的坐標(biāo)是方程的根,通過韋達(dá)定理,將動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)求出,在根據(jù)斜率互為相反數(shù),就可以直接求出第二動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo),最后

31、由斜率公式,可以求出斜率為定值.題型五:共線向量問題解析幾何中的向量共線,就是將向量問題轉(zhuǎn)化為同類坐標(biāo)的比例問題,再通過未達(dá)定理-同類坐標(biāo)變換,將問題解決。此類問題不難解決。例題7、設(shè)過點(diǎn)d(0,3)的直線交曲線m:于p、q兩點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)的取值范圍.分析:由可以得到,將p(x1,y1),q(x2,y2),代人曲線方程,解出點(diǎn)的坐標(biāo),用表示出來。解:設(shè)p(x1,y1),q(x2,y2), 由 得(x1,y13)=(x2,y2-3) 即方法一:方程組消元法又p、q是橢圓+=1上的點(diǎn) 消去x2,可得 即y2=又在橢圓上,2y22, 22 解之得:則實(shí)數(shù)的取值范圍是。方法二:判別式法、韋達(dá)定理法、配

32、湊法設(shè)直線pq的方程為:,由消y整理后,得p、q是曲線m上的兩點(diǎn) 即 由韋達(dá)定理得: 即 由得,代入,整理得 , 解之得當(dāng)直線pq的斜率不存在,即時(shí),易知或 。 總之實(shí)數(shù)的取值范圍是.方法總結(jié):通過比較本題的第二步的兩種解法,可知第一種解法,比較簡(jiǎn)單,第二種方法是通性通法,但計(jì)算量較大,縱觀高考中的解析幾何題,若放在后兩題,很多情況下能用通性通法解,但計(jì)算量較大,計(jì)算繁瑣,考生必須有較強(qiáng)的意志力和極強(qiáng)的計(jì)算能力;不用通性通法,要求考生必須深入思考,有較強(qiáng)的思維能力,在命題人設(shè)計(jì)的框架中,找出破解的蛛絲馬跡,通過自己的思維將問題解決。例題8:已知橢圓c的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,它的一個(gè)頂點(diǎn)恰好

33、是拋物線的焦點(diǎn),離心率為(1)求橢圓c的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)過橢圓c的右焦點(diǎn)f作直線l交橢圓c于a、b兩點(diǎn),交y軸于m點(diǎn),若,,求的值分析:(07福建理科)如圖,已知點(diǎn)(1,0),直線l:x1,p為平面上的動(dòng)點(diǎn),過作直線l的垂線,垂足為點(diǎn),且。 ()求動(dòng)點(diǎn)的軌跡c的方程; ()過點(diǎn)f的直線交軌跡c于a、b兩點(diǎn),交直線l于點(diǎn)m,已知,求的值。小題主要考查直線、拋物線、向量等基礎(chǔ)知識(shí),考查軌跡方程的求法以及研究曲線幾何特征的基本方法,考查運(yùn)算能力和綜合解題能力.滿分14分。解法一:()設(shè)點(diǎn),則,由得:,化簡(jiǎn)得。()設(shè)直線的方程為: 。設(shè),,又,聯(lián)立方程組,消去得:,故由,得:,整理得:,,解法二:(

34、)由得:,, , 所以點(diǎn)的軌跡是拋物線,由題意,軌跡的方程為:.()由已知,,得。 則:.過點(diǎn)分別作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,則有:.由得:,即。練習(xí):設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,a是橢圓c上的一點(diǎn),且,坐標(biāo)原點(diǎn)o到直線的距離為 (1)求橢圓c的方程;(2)設(shè)q是橢圓c上的一點(diǎn),過q的直線l交x軸于點(diǎn),較y軸于點(diǎn)m,若,求直線l的方程山東2006理 雙曲線c與橢圓有相同的焦點(diǎn),直線y=為c的一條漸近線。(i) 求雙曲線c的方程;(ii)過點(diǎn)p(0,4)的直線,交雙曲線c于a,b兩點(diǎn),交x軸于q點(diǎn)(q點(diǎn)與c的頂點(diǎn)不重合)。當(dāng),且時(shí),求q點(diǎn)的坐標(biāo).解:()解法一:由題意知直線的斜率存在且不等于零。設(shè)

35、的方程:,則在雙曲線上, 同理有:若則直線過頂點(diǎn),不合題意。是二次方程的兩根. ,此時(shí)。 所求的坐標(biāo)為.解法二:由題意知直線的斜率存在且不等于零設(shè)的方程,則。 , 分的比為.由定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式得 下同解法一解法三:由題意知直線的斜率存在且不等于零設(shè)的方程:,則。,。, , 又, 即 將代入得 ,否則與漸近線平行.。 解法四:由題意知直線l得斜率k存在且不等于零,設(shè)的方程:,則 , . 同理 .即()又 消去y得。當(dāng)時(shí),則直線l與雙曲線得漸近線平行,不合題意,。由韋達(dá)定理有: 代入()式得 所求q點(diǎn)的坐標(biāo)為。練習(xí):已知橢圓c的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,它的一個(gè)頂點(diǎn)恰好是拋物線的焦點(diǎn),離心率等于。

36、(1)求橢圓c的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)p為橢圓上一點(diǎn),弦pa、pb分別過焦點(diǎn)f1、f2,(pa、pb都不與x軸垂直,其點(diǎn)p的縱坐標(biāo)不為0),若,求的值。解:(1)設(shè)橢圓c的方程為:,則b=1,由,得,則橢圓的方程為:(2)由得:,設(shè),有得:解得:,根據(jù)pa、pb都不與x軸垂直,且,設(shè)直線pa的方程為:,代人,整理后,得:根據(jù)韋達(dá)定理,得:,則,從而, 同理可求則由為橢圓上一點(diǎn)得:, 則, 故的值為18.題型六:面積問題例題8、(07陜西理)已知橢圓c:(ab0)的離心率為短軸一個(gè)端點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離為.()求橢圓c的方程;()設(shè)直線l與橢圓c交于a、b兩點(diǎn),坐標(biāo)原點(diǎn)o到直線l的距離為,求aob面積的

37、最大值。解:()設(shè)橢圓的半焦距為,依題意 ,所求橢圓方程為。()設(shè),。 (1)當(dāng)軸時(shí),。(2)當(dāng)與軸不垂直時(shí),設(shè)直線的方程為。由已知,得.把代入橢圓方程,整理得,.。當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立。當(dāng)時(shí),, 綜上所述。當(dāng)最大時(shí),面積取最大值。練習(xí)1、(07浙江理)如圖,直線與橢圓交于a、b兩點(diǎn),記的面積為。()求在,的條件下,的最大值;()當(dāng)時(shí),求直線ab的方程。本題主要考查橢圓的幾何性質(zhì)、橢圓與直線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查解析幾何的基本思想方法和綜合解題能力。滿分14分。解:()解:設(shè)點(diǎn)a的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,由,解得,所以 當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取到最在值1,()解:由得 設(shè)到的距離為,則又因?yàn)?所以代入

38、式并整理,得 解得,代入式檢驗(yàn),。故直線的方程是。練習(xí)2、(山東06文)已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn)o,焦點(diǎn)在x軸上,橢圓的短軸端點(diǎn)和焦點(diǎn)所組成的四邊形為正方形,兩準(zhǔn)線間的距離為4。()求橢圓的方程;()直線過點(diǎn)p(0,2)且與橢圓相交于a、b兩點(diǎn),當(dāng)aob面積取得最大值時(shí),求直線l的方程。解:設(shè)橢圓方程為(i)由已知得 所求橢圓方程為(ii)解法一:由題意知直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為,由 消去y得關(guān)于x的方程:由直線l與橢圓相交a、b兩點(diǎn),,解得,又由韋達(dá)定理得 。原點(diǎn)o到直線l的距離解法1:對(duì)兩邊平方整理得: (*) , 整理得: 又 .從而的最大值為, 此時(shí)代入方程()得所以,所求直

39、線方程為: .解法2:令, 則, 。 當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí), 此時(shí)。所以,所求直線方程為 .解法二:由題意知直線l的斜率存在且不為零。設(shè)直線l的方程為,則直線l與x軸的交點(diǎn)由解法一知:且 解法1: 下同解法一解法2: 下同解法一已知中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的橢圓的離心率為,為其焦點(diǎn),一直線過點(diǎn)與橢圓相交于兩點(diǎn),且的最大面積為,求橢圓的方程。解:由得,所以橢圓方程設(shè)為設(shè)直線,由 得:設(shè),則是方程的兩個(gè)根由韋達(dá)定理得 所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即軸時(shí)取等號(hào) 所以,所求橢圓方程為題型七:弦或弦長(zhǎng)為定值問題例題9、(07湖北理科)在平面直角坐標(biāo)系xoy中,過定點(diǎn)c(0,p)作直線與拋物線x2=2py(p0)相交于a、b

40、兩點(diǎn)。()若點(diǎn)n是點(diǎn)c關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)o的對(duì)稱點(diǎn),求anb面積的最小值;()是否存在垂直于y軸的直線l,使得l被以ac為直徑的圓截得弦長(zhǎng)恒為定值?若存在,求出l的方程;若不存在,說明理由.(此題不要求在答題卡上畫圖)本小題主要考查直線、圓和拋物線等平面解析幾何的基礎(chǔ)知識(shí),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理運(yùn)算的能力和解決問題的能力。解法1:()依題意,點(diǎn)n的坐標(biāo)為n(0,-p),可設(shè)a(x1,y1),b(x2,y2),直線ab的方程為y=kx+p,與x2=2py聯(lián)立得消去y得x22pkx2p2=0. 由韋達(dá)定理得x1+x2=2pk,x1x2=2p2。于是.()假設(shè)滿足條件的直線l存在,其方程為y=a,a

41、c的中點(diǎn)為徑的圓相交于點(diǎn)p、q,pq的中點(diǎn)為h,則.=令,得為定值,故滿足條件的直線l存在,其方程為,即拋物線的通徑所在的直線。解法2:()前同解法1,再由弦長(zhǎng)公式得 又由點(diǎn)到直線的距離公式得。從而,()假設(shè)滿足條件的直線t存在,其方程為y=a,則以ac為直徑的圓的方程為將直線方程y=a代入得設(shè)直線l與以ac為直徑的圓的交點(diǎn)為p(x2,y2),q(x4,y4),則有令為定值,故滿足條件的直線l存在,其方程為.即拋物線的通徑所在的直線。題型八:角度問題例題9、(08重慶理)如圖(21)圖,m(-2,0)和n(2,0)是平面上的兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)p滿足:()求點(diǎn)p的軌跡方程; ()若,求點(diǎn)p的坐標(biāo).解:(

42、)由橢圓的定義,點(diǎn)p的軌跡是以m、n為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)2a=6的橢圓。 因此半焦距c=2,長(zhǎng)半軸a=3,從而短半軸b=, 所以橢圓的方程為()由 得 因?yàn)椴粸闄E圓長(zhǎng)軸頂點(diǎn),故p、m、n構(gòu)成三角形。在pmn中, 將代入,得 故點(diǎn)p在以m、n為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)為的雙曲線上。 由()知,點(diǎn)p的坐標(biāo)又滿足,所以 由方程組 解得 即p點(diǎn)坐標(biāo)為練習(xí)1、(05福建理)已知方向向量為v=(1,)的直線l過點(diǎn)(0,2)和橢圓c:(ab0)的焦點(diǎn),且橢圓c的中心關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)在橢圓c的右準(zhǔn)線上。()求橢圓c的方程;()是否存在過點(diǎn)e(2,0)的直線m交橢圓c于點(diǎn)m、n,滿足cotmon0(o為原點(diǎn)).若存在,求直線m

43、的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由。本小題主要考查直線、橢圓及平面向量的基本知識(shí),平面解析幾何的基本方法和綜合解題能力。(i)解法一:直線, 過原點(diǎn)垂直的直線方程為, 解得橢圓中心o(0,0)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)在橢圓c的右準(zhǔn)線上,直線過橢圓焦點(diǎn),該焦點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0). 故橢圓c的方程為 解法二:直線.設(shè)原點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱點(diǎn)為(p,q),則解得p=3.橢圓中心o(0,0)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)在橢圓c的右準(zhǔn)線上, 直線過橢圓焦點(diǎn),該焦點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0)。 故橢圓c的方程為 (ii) 解法一:設(shè)m(),n()。當(dāng)直線m不垂直軸時(shí),直線代入,整理得 點(diǎn)o到直線mn的距離即 即整理得當(dāng)直線m垂直x軸時(shí),也滿足.故直

44、線m的方程為或或經(jīng)檢驗(yàn)上述直線均滿足.所以所求直線方程為或或解法二:設(shè)m(),n().當(dāng)直線m不垂直軸時(shí),直線m:y=k(x+2)代入,整理得 e(2,0)是橢圓c的左焦點(diǎn),mn=me|+|ne|=以下與解法一相同。解法三:設(shè)m(),n(). 設(shè)直線,代入,整理得 y1-y2=即 =,整理得解得或故直線m的方程為或或經(jīng)檢驗(yàn)上述直線方程為所以所求直線方程為或或練習(xí)2、(08陜西理)已知拋物線:,直線交于兩點(diǎn),是線段的中點(diǎn),過作軸的垂線交于點(diǎn)()證明:拋物線在點(diǎn)處的切線與平行;()是否存在實(shí)數(shù)使,若存在,求的值;若不存在,說明理由解法一:()如圖,設(shè),把代入得,xay112mnbo由韋達(dá)定理得,,

45、點(diǎn)的坐標(biāo)為設(shè)拋物線在點(diǎn)處的切線的方程為,將代入上式得, 直線與拋物線相切, 即()假設(shè)存在實(shí)數(shù),使,則,又是的中點(diǎn),由()知軸,又 ,解得 即存在,使解法二:()如圖,設(shè),把代入得由韋達(dá)定理得,點(diǎn)的坐標(biāo)為,拋物線在點(diǎn)處的切線的斜率為,()假設(shè)存在實(shí)數(shù),使由()知,則,,,解得 即存在,使問題九:四點(diǎn)共線問題例題10、(08安徽理)設(shè)橢圓過點(diǎn),且著焦點(diǎn)為()求橢圓的方程;()當(dāng)過點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓相交與兩不同點(diǎn)時(shí),在線段上取點(diǎn),滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上22解 (1)由題意: ,解得,所求橢圓方程為 (2)方法一 設(shè)點(diǎn)q、a、b的坐標(biāo)分別為.由題設(shè)知均不為零,記,則且又a,p,b,q四點(diǎn)共線,從

46、而于是 , , 從而 ,(1) ,(2)又點(diǎn)a、b在橢圓c上,即 (1)+(2)2并結(jié)合(3),(4)得, 即點(diǎn)總在定直線上方法二 設(shè)點(diǎn),由題設(shè),均不為零。且 又 四點(diǎn)共線,可設(shè),于是 (1) (2)由于在橢圓c上,將(1),(2)分別代入c的方程整理得 (3) (4)(4)(3) 得 即點(diǎn)總在定直線上練習(xí)1、(08四川理)設(shè)橢圓 的左、右焦點(diǎn)分別為、,離心率,右準(zhǔn)線為,、是上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),()若,求、的值;()證明:當(dāng)取最小值時(shí),與共線解析:數(shù)列和解幾位列倒數(shù)第三和第二,意料之中開始擠牙膏吧()由已知,由,又,:,延長(zhǎng)交于,記右準(zhǔn)線交軸于, 由平幾知識(shí)易證, 即,,,()另解:,,又 聯(lián)立,消

47、去、得:,整理得:,解得但解此方程組要考倒不少人(), 當(dāng)且僅當(dāng)或時(shí),取等號(hào)此時(shí)取最小值此時(shí)與共線 ()另解:,設(shè),的斜率分別為,由, 由 當(dāng)且僅當(dāng)即,時(shí)取等號(hào)即當(dāng)最小時(shí),此時(shí)與共線點(diǎn)評(píng):本題第一問又用到了平面幾何看來,與平面幾何有聯(lián)系的難題真是四川風(fēng)格啊注意平面幾何可與三角向量解幾沾邊,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)含平面幾何背景的試題的研究本題好得好,出得活,出得妙!均值定理,放縮技巧,永恒的考點(diǎn)問題十:范圍問題(本質(zhì)是函數(shù)問題)例題1、已知直線相交于a、b兩點(diǎn)。 (1)若橢圓的離心率為,焦距為2,求線段ab的長(zhǎng); (2)若向量互相垂直(其中o為坐標(biāo)原點(diǎn)),當(dāng)橢圓的離心率時(shí),求橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)的最大值。(07四川理

48、)設(shè)、分別是橢圓的左、右焦點(diǎn).()若是該橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求的最大值和最小值;()設(shè)過定點(diǎn)的直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn)、,且為銳角(其中為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線的斜率的取值范圍.本題主要考察直線、橢圓、平面向量的數(shù)量積等基礎(chǔ)知識(shí),以及綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題及推理計(jì)算能力。解:()解法一:易知, 所以,設(shè),則因?yàn)?,故?dāng),即點(diǎn)為橢圓短軸端點(diǎn)時(shí),有最小值當(dāng),即點(diǎn)為橢圓長(zhǎng)軸端點(diǎn)時(shí),有最大值解法二:易知,所以,設(shè),則(以下同解法一)()顯然直線不滿足題設(shè)條件,可設(shè)直線,聯(lián)立,消去,整理得:由得:或又,又,即 故由、得或(2009湖南卷文)(本小題滿分13分)已知橢圓c的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,以兩個(gè)焦點(diǎn)和短

49、軸的兩個(gè)端點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是一個(gè)面積為8的正方形(記為q)。()求橢圓c的方程;()設(shè)點(diǎn)p是橢圓c的左準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn),過點(diǎn)p的直線與橢圓c相交于m,n兩點(diǎn),當(dāng)線段mn的中點(diǎn)落在正方形q內(nèi)(包括邊界)時(shí),求直線的斜率的取值范圍。解: ()依題意,設(shè)橢圓c的方程為焦距為,由題設(shè)條件知, 所以 故橢圓c的方程為 .()橢圓c的左準(zhǔn)線方程為所以點(diǎn)p的坐標(biāo),顯然直線的斜率存在,所以直線的方程為. 如圖,設(shè)點(diǎn)m,n的坐標(biāo)分別為線段mn的中點(diǎn)為g, 由得. 由解得。 因?yàn)槭欠匠痰膬筛?所以,于是 =, 。因?yàn)?,所以點(diǎn)g不可能在軸的右邊,又直線,方程分別為所以點(diǎn)在正方形內(nèi)(包括邊界)的充要條件為 即 亦即 解

50、得,此時(shí)也成立。 w。w。w.k.s.5.u。c.o.m 故直線斜率的取值范圍是問題十一、存在性問題:(存在點(diǎn),存在直線y=kx+m,存在實(shí)數(shù),存在圖形:三角形(等比、等腰、直角),四邊形(矩形、菱形、正方形),圓)(2009山東卷理)(本小題滿分14分)設(shè)橢圓e: (a,b0)過m(2,) ,n(,1)兩點(diǎn),o為坐標(biāo)原點(diǎn),(i)求橢圓e的方程;(ii)是否存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓e恒有兩個(gè)交點(diǎn)a,b,且?若存在,寫出該圓的方程,并求ab 的取值范圍,若不存在說明理由。解:(1)因?yàn)闄E圓e: (a,b0)過m(2,) ,n(,1)兩點(diǎn),所以解得所以橢圓e的方程為(2)假設(shè)存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓e恒有兩個(gè)交點(diǎn)a,b,且,設(shè)該圓的切線方程為解方程組得,即, w.w.w。k.s.5。u.c.o。m 則=,即,要使,需使,即,所以,所以又,所以,所以,即或,因?yàn)橹本€為圓心在原點(diǎn)的圓的一條切線,所以圓的半徑為,所求的圓為,此時(shí)圓的切線都滿足或,而當(dāng)切線的斜率不存在時(shí)切線為與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn)為或滿足,綜上, 存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓e恒

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