高考數(shù)學(xué)壓軸題解題技巧和方法_第1頁
高考數(shù)學(xué)壓軸題解題技巧和方法_第2頁
高考數(shù)學(xué)壓軸題解題技巧和方法_第3頁
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高考數(shù)學(xué)壓軸題解題技巧和方法_第5頁
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文檔簡介

1、圓錐曲線的解題技巧一、常規(guī)七大題型:(1)中點(diǎn)弦問題 具有斜率的弦中點(diǎn)問題,常用設(shè)而不求法(點(diǎn)差法):設(shè)曲線上兩點(diǎn)為,代入方程,然后兩方程相減,再應(yīng)用中點(diǎn)關(guān)系及斜率公式(當(dāng)然在這里也要注意斜率不存在的請款討論),消去四個參數(shù)。如:(1)與直線相交于A、B,設(shè)弦AB中點(diǎn)為M(x0,y0),則有。 (2)與直線l相交于A、B,設(shè)弦AB中點(diǎn)為M(x0,y0)則有(3)y2=2px(p>0)與直線l相交于A、B設(shè)弦AB中點(diǎn)為M(x0,y0),則有2y0k=2p,即y0k=p. 典型例題 給定雙曲線。過A(2,1)的直線與雙曲線交于兩點(diǎn) 及,求線段的中點(diǎn)P的軌跡方程。(2)焦點(diǎn)三角形問題 橢圓或雙

2、曲線上一點(diǎn)P,與兩個焦點(diǎn)、構(gòu)成的三角形問題,常用正、余弦定理搭橋。 典型例題 設(shè)P(x,y)為橢圓上任一點(diǎn),為焦點(diǎn),。 (1)求證離心率; (2)求的最值。(3)直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的基本方法是解方程組,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為一元二次方程后利用判別式、根與系數(shù)的關(guān)系、求根公式等來處理,應(yīng)特別注意數(shù)形結(jié)合的思想,通過圖形的直觀性幫助分析解決問題,如果直線過橢圓的焦點(diǎn),結(jié)合三大曲線的定義去解。典型例題 (1)求證:直線與拋物線總有兩個不同交點(diǎn) (2)設(shè)直線與拋物線的交點(diǎn)為A、B,且OAOB,求p關(guān)于t的函數(shù)f(t)的表達(dá)式。(4)圓錐曲線的相關(guān)最值(范圍)問題圓錐曲線中的有關(guān)最

3、值(范圍)問題,常用代數(shù)法和幾何法解決。 <1>若命題的條件和結(jié)論具有明顯的幾何意義,一般可用圖形性質(zhì)來解決。<2>若命題的條件和結(jié)論體現(xiàn)明確的函數(shù)關(guān)系式,則可建立目標(biāo)函數(shù)(通常利用二次函數(shù),三角函數(shù),均值不等式)求最值。(1),可以設(shè)法得到關(guān)于a的不等式,通過解不等式求出a的范圍,即:“求范圍,找不等式”?;蛘邔表示為另一個變量的函數(shù),利用求函數(shù)的值域求出a的范圍;對于(2)首先要把NAB的面積表示為一個變量的函數(shù),然后再求它的最大值,即:“最值問題,函數(shù)思想”。最值問題的處理思路: 1、建立目標(biāo)函數(shù)。用坐標(biāo)表示距離,用方程消參轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)的最值問題,關(guān)鍵是由

4、方程求x、y的范圍;2、數(shù)形結(jié)合,用化曲為直的轉(zhuǎn)化思想;3、利用判別式,對于二次函數(shù)求最值,往往由條件建立二次方程,用判別式求最值;4、借助均值不等式求最值。典型例題已知拋物線y2=2px(p>0),過M(a,0)且斜率為1的直線L與拋物線交于不同的兩點(diǎn)A、B,|AB|2p(1)求a的取值范圍;(2)若線段AB的垂直平分線交x軸于點(diǎn)N,求NAB面積的最大值。(5)求曲線的方程問題1曲線的形狀已知-這類問題一般可用待定系數(shù)法解決。典型例題已知直線L過原點(diǎn),拋物線C 的頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸正半軸上。若點(diǎn)A(-1,0)和點(diǎn)B(0,8)關(guān)于L的對稱點(diǎn)都在C上,求直線L和拋物線C的方程。2曲線的

5、形狀未知-求軌跡方程典型例題MNQO已知直角坐標(biāo)平面上點(diǎn)Q(2,0)和圓C:x2+y2=1, 動點(diǎn)M到圓C的切線長與|MQ|的比等于常數(shù)(>0),求動點(diǎn)M的軌跡方程,并說明它是什么曲線。(6) 存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對稱問題 在曲線上兩點(diǎn)關(guān)于某直線對稱問題,可以按如下方式分三步解決:求兩點(diǎn)所在的直線,求這兩直線的交點(diǎn),使這交點(diǎn)在圓錐曲線形內(nèi)。(當(dāng)然也可以利用韋達(dá)定理并結(jié)合判別式來解決)典型例題 已知橢圓C的方程,試確定m的取值范圍,使得對于直線,橢圓C上有不同兩點(diǎn)關(guān)于直線對稱(7)兩線段垂直問題 圓錐曲線兩焦半徑互相垂直問題,常用來處理或用向量的坐標(biāo)運(yùn)算來處理。典型例題 已知直線的斜率為,且過

6、點(diǎn),拋物線,直線與拋物線C有兩個不同的交點(diǎn)(如圖)。 (1)求的取值范圍;(2)直線的傾斜角為何值時,A、B與拋物線C的焦點(diǎn)連線互相垂直。四、解題的技巧方面: 在教學(xué)中,學(xué)生普遍覺得解析幾何問題的計算量較大。事實上,如果我們能夠充分利用幾何圖形、韋達(dá)定理、曲線系方程,以及運(yùn)用“設(shè)而不求”的策略,往往能夠減少計算量。下面舉例說明:(1)充分利用幾何圖形 解析幾何的研究對象就是幾何圖形及其性質(zhì),所以在處理解析幾何問題時,除了運(yùn)用代數(shù)方程外,充分挖掘幾何條件,并結(jié)合平面幾何知識,這往往能減少計算量。 典型例題 設(shè)直線與圓相交于P、Q兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,求的值。(2) 充分利用韋達(dá)定理及“設(shè)而不求

7、”的策略我們經(jīng)常設(shè)出弦的端點(diǎn)坐標(biāo)而不求它,而是結(jié)合韋達(dá)定理求解,這種方法在有關(guān)斜率、中點(diǎn)等問題中常常用到。典型例題 已知中心在原點(diǎn)O,焦點(diǎn)在軸上的橢圓與直線相交于P、Q兩點(diǎn),且,求此橢圓方程。(3) 充分利用曲線系方程利用曲線系方程可以避免求曲線的交點(diǎn),因此也可以減少計算。典型例題 求經(jīng)過兩已知圓和0的交點(diǎn),且圓心在直線:上的圓的方程。(4)充分利用橢圓的參數(shù)方程橢圓的參數(shù)方程涉及到正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解決相關(guān)的求最值的問題這也是我們常說的三角代換法。典型例題 P為橢圓上一動點(diǎn),A為長軸的右端點(diǎn),B為短軸的上端點(diǎn),求四邊形OAPB面積的最大值及此時點(diǎn)P的坐標(biāo)。(5)線段長的幾種

8、簡便計算方法 充分利用現(xiàn)成結(jié)果,減少運(yùn)算過程 一般地,求直線與圓錐曲線相交的弦AB長的方法是:把直線方程代入圓錐曲線方程中,得到型如的方程,方程的兩根設(shè)為,判別式為,則,若直接用結(jié)論,能減少配方、開方等運(yùn)算過程。例 求直線被橢圓所截得的線段AB的長。 結(jié)合圖形的特殊位置關(guān)系,減少運(yùn)算在求過圓錐曲線焦點(diǎn)的弦長時,由于圓錐曲線的定義都涉及焦點(diǎn),結(jié)合圖形運(yùn)用圓錐曲線的定義,可回避復(fù)雜運(yùn)算。例 、是橢圓的兩個焦點(diǎn),AB是經(jīng)過的弦,若,求值 利用圓錐曲線的定義,把到焦點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離例 點(diǎn)A(3,2)為定點(diǎn),點(diǎn)F是拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)P在拋物線上移動,若取得最小值,求點(diǎn)P的坐標(biāo)。圓錐曲線解題方法技

9、巧歸納第一、知識儲備:1. 直線方程的形式(1)直線方程的形式有五件:點(diǎn)斜式、兩點(diǎn)式、斜截式、截距式、一般式。(2)與直線相關(guān)的重要內(nèi)容傾斜角與斜率點(diǎn)到直線的距離 夾角公式:(3)弦長公式直線上兩點(diǎn)間的距離: 或(4)兩條直線的位置關(guān)系=-1 2、圓錐曲線方程及性質(zhì)(1)、橢圓的方程的形式有幾種?(三種形式) 標(biāo)準(zhǔn)方程: 距離式方程: 參數(shù)方程:(2)、雙曲線的方程的形式有兩種 標(biāo)準(zhǔn)方程: 距離式方程:(3)、三種圓錐曲線的通徑你記得嗎? (4)、圓錐曲線的定義你記清楚了嗎?如:已知是橢圓的兩個焦點(diǎn),平面內(nèi)一個動點(diǎn)M滿足則動點(diǎn)M的軌跡是( )A、雙曲線;B、雙曲線的一支;C、兩條射線;D、一條

10、射線(5)、焦點(diǎn)三角形面積公式: (其中)(6)、記住焦半徑公式:(1),可簡記為“左加右減,上加下減”。 (2) (3)(6)、橢圓和雙曲線的基本量三角形你清楚嗎? 第二、方法儲備1、點(diǎn)差法(中點(diǎn)弦問題)設(shè)、,為橢圓的弦中點(diǎn)則有,;兩式相減得=2、聯(lián)立消元法:你會解直線與圓錐曲線的位置關(guān)系一類的問題嗎?經(jīng)典套路是什么?如果有兩個參數(shù)怎么辦? 設(shè)直線的方程,并且與曲線的方程聯(lián)立,消去一個未知數(shù),得到一個二次方程,使用判別式,以及根與系數(shù)的關(guān)系,代入弦長公式,設(shè)曲線上的兩點(diǎn),將這兩點(diǎn)代入曲線方程得到兩個式子,然后-,整體消元······

11、,若有兩個字母未知數(shù),則要找到它們的聯(lián)系,消去一個,比如直線過焦點(diǎn),則可以利用三點(diǎn)A、B、F共線解決之。若有向量的關(guān)系,則尋找坐標(biāo)之間的關(guān)系,根與系數(shù)的關(guān)系結(jié)合消元處理。一旦設(shè)直線為,就意味著k存在。例1、已知三角形ABC的三個頂點(diǎn)均在橢圓上,且點(diǎn)A是橢圓短軸的一個端點(diǎn)(點(diǎn)A在y軸正半軸上).(1)若三角形ABC的重心是橢圓的右焦點(diǎn),試求直線BC的方程;(2)若角A為,AD垂直BC于D,試求點(diǎn)D的軌跡方程.分析:第一問抓住“重心”,利用點(diǎn)差法及重心坐標(biāo)公式可求出中點(diǎn)弦BC的斜率,從而寫出直線BC的方程。第二問抓住角A為可得出ABAC,從而得,然后利用聯(lián)立消元法及交軌法求出點(diǎn)D的軌跡方程;解:(

12、1)設(shè)B(,),C(,),BC中點(diǎn)為(),F(2,0)則有兩式作差有 (1)F(2,0)為三角形重心,所以由,得,由得,代入(1)得直線BC的方程為2)由ABAC得 (2)設(shè)直線BC方程為,得, 代入(2)式得,解得或直線過定點(diǎn)(0,設(shè)D(x,y),則,即所以所求點(diǎn)D的軌跡方程是。4、設(shè)而不求法例2、如圖,已知梯形ABCD中,點(diǎn)E分有向線段所成的比為,雙曲線過C、D、E三點(diǎn),且以A、B為焦點(diǎn)當(dāng)時,求雙曲線離心率的取值范圍。分析:本小題主要考查坐標(biāo)法、定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式、雙曲線的概念和性質(zhì),推理、運(yùn)算能力和綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力。建立直角坐標(biāo)系,如圖,若設(shè)C,代入,求得,進(jìn)而求得再代入,建

13、立目標(biāo)函數(shù),整理,此運(yùn)算量可見是難上加難.我們對可采取設(shè)而不求的解題策略,建立目標(biāo)函數(shù),整理,化繁為簡. 解法一:如圖,以AB為垂直平分線為軸,直線AB為軸,建立直角坐標(biāo)系,則CD軸因為雙曲線經(jīng)過點(diǎn)C、D,且以A、B為焦點(diǎn),由雙曲線的對稱性知C、D關(guān)于軸對稱 依題意,記A,C,E,其中為雙曲線的半焦距,是梯形的高,由定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式得 , 設(shè)雙曲線的方程為,則離心率由點(diǎn)C、E在雙曲線上,將點(diǎn)C、E的坐標(biāo)和代入雙曲線方程得 , 由式得 , 將式代入式,整理得 ,故 由題設(shè)得,解得 所以雙曲線的離心率的取值范圍為 分析:考慮為焦半徑,可用焦半徑公式, 用的橫坐標(biāo)表示,回避的計算, 達(dá)到設(shè)而不求的解

14、題策略 解法二:建系同解法一,又,代入整理,由題設(shè)得,解得 所以雙曲線的離心率的取值范圍為 5、判別式法例3已知雙曲線,直線過點(diǎn),斜率為,當(dāng)時,雙曲線的上支上有且僅有一點(diǎn)B到直線的距離為,試求的值及此時點(diǎn)B的坐標(biāo)。分析1:解析幾何是用代數(shù)方法來研究幾何圖形的一門學(xué)科,因此,數(shù)形結(jié)合必然是研究解析幾何問題的重要手段. 從“有且僅有”這個微觀入手,對照草圖,不難想到:過點(diǎn)B作與平行的直線,必與雙曲線C相切. 而相切的代數(shù)表現(xiàn)形式是所構(gòu)造方程的判別式. 由此出發(fā),可設(shè)計如下解題思路:把直線l的方程代入雙曲線方程,消去y,令判別式直線l在l的上方且到直線l的距離為解題過程略.分析2:如果從代數(shù)推理的角

15、度去思考,就應(yīng)當(dāng)把距離用代數(shù)式表達(dá),即所謂“有且僅有一點(diǎn)B到直線的距離為”,相當(dāng)于化歸的方程有唯一解. 據(jù)此設(shè)計出如下解題思路:轉(zhuǎn)化為一元二次方程根的問題求解問題關(guān)于x的方程有唯一解簡解:設(shè)點(diǎn)為雙曲線C上支上任一點(diǎn),則點(diǎn)M到直線的距離為: 于是,問題即可轉(zhuǎn)化為如上關(guān)于的方程.由于,所以,從而有于是關(guān)于的方程 由可知: 方程的二根同正,故恒成立,于是等價于.由如上關(guān)于的方程有唯一解,得其判別式,就可解得 .點(diǎn)評:上述解法緊扣解題目標(biāo),不斷進(jìn)行問題轉(zhuǎn)換,充分體現(xiàn)了全局觀念與整體思維的優(yōu)越性.例4已知橢圓C:和點(diǎn)P(4,1),過P作直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),在線段AB上取點(diǎn)Q,使,求動點(diǎn)Q的軌跡所在曲

16、線的方程.分析:這是一個軌跡問題,解題困難在于多動點(diǎn)的困擾,學(xué)生往往不知從何入手。其實,應(yīng)該想到軌跡問題可以通過參數(shù)法求解. 因此,首先是選定參數(shù),然后想方設(shè)法將點(diǎn)Q的橫、縱坐標(biāo)用參數(shù)表達(dá),最后通過消參可達(dá)到解題的目的.由于點(diǎn)的變化是由直線AB的變化引起的,自然可選擇直線AB的斜率作為參數(shù),如何將與聯(lián)系起來?一方面利用點(diǎn)Q在直線AB上;另一方面就是運(yùn)用題目條件:來轉(zhuǎn)化.由A、B、P、Q四點(diǎn)共線,不難得到,要建立與的關(guān)系,只需將直線AB的方程代入橢圓C的方程,利用韋達(dá)定理即可.通過這樣的分析,可以看出,雖然我們還沒有開始解題,但對于如何解決本題,已經(jīng)做到心中有數(shù). 將直線方程代入橢圓方程,消去y

17、,利用韋達(dá)定理利用點(diǎn)Q滿足直線AB的方程:y = k (x4)+1,消去參數(shù)k點(diǎn)Q的軌跡方程在得到之后,如果能夠從整體上把握,認(rèn)識到:所謂消參,目的不過是得到關(guān)于的方程(不含k),則可由解得,直接代入即可得到軌跡方程。從而簡化消去參的過程。簡解:設(shè),則由可得:,解之得: (1)設(shè)直線AB的方程為:,代入橢圓C的方程,消去得出關(guān)于 x的一元二次方程: (2) 代入(1),化簡得: (3)與聯(lián)立,消去得:在(2)中,由,解得 ,結(jié)合(3)可求得 故知點(diǎn)Q的軌跡方程為: ().點(diǎn)評:由方程組實施消元,產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于一個變量的一元二次方程,其判別式、韋達(dá)定理模塊思維易于想到. 這當(dāng)中,難點(diǎn)在引出參

18、,活點(diǎn)在應(yīng)用參,重點(diǎn)在消去參.,而“引參、用參、消參”三步曲,正是解析幾何綜合問題求解的一條有效通道.6、求根公式法例5設(shè)直線過點(diǎn)P(0,3),和橢圓順次交于A、B兩點(diǎn),試求的取值范圍.分析:本題中,絕大多數(shù)同學(xué)不難得到:=,但從此后卻一籌莫展, 問題的根源在于對題目的整體把握不夠. 事實上,所謂求取值范圍,不外乎兩條路:其一是構(gòu)造所求變量關(guān)于某個(或某幾個)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系式(或方程),這只需利用對應(yīng)的思想實施;其二則是構(gòu)造關(guān)于所求量的一個不等關(guān)系.分析1:從第一條想法入手,=已經(jīng)是一個關(guān)系式,但由于有兩個變量,同時這兩個變量的范圍不好控制,所以自然想到利用第3個變量直線AB的斜率k. 問題就

19、轉(zhuǎn)化為如何將轉(zhuǎn)化為關(guān)于k的表達(dá)式,到此為止,將直線方程代入橢圓方程,消去y得出關(guān)于的一元二次方程,其求根公式呼之欲出.所求量的取值范圍把直線l的方程y = kx+3代入橢圓方程,消去y得到關(guān)于x的一元二次方程xA= f(k),xB = g(k)得到所求量關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式求根公式AP/PB = (xA / xB)由判別式得出k的取值范圍簡解1:當(dāng)直線垂直于x軸時,可求得;當(dāng)與x軸不垂直時,設(shè),直線的方程為:,代入橢圓方程,消去得解之得 因為橢圓關(guān)于y軸對稱,點(diǎn)P在y軸上,所以只需考慮的情形.當(dāng)時,所以 =.由 , 解得 ,所以 ,綜上 .分析2: 如果想構(gòu)造關(guān)于所求量的不等式,則應(yīng)該考慮到:判

20、別式往往是產(chǎn)生不等的根源. 由判別式值的非負(fù)性可以很快確定的取值范圍,于是問題轉(zhuǎn)化為如何將所求量與聯(lián)系起來. 一般來說,韋達(dá)定理總是充當(dāng)這種問題的橋梁,但本題無法直接應(yīng)用韋達(dá)定理,原因在于不是關(guān)于的對稱關(guān)系式. 原因找到后,解決問題的方法自然也就有了,即我們可以構(gòu)造關(guān)于的對稱關(guān)系式.把直線l的方程y = kx+3代入橢圓方程,消去y得到關(guān)于x的一元二次方程xA+ xB = f(k),xA xB = g(k)構(gòu)造所求量與k的關(guān)系式關(guān)于所求量的不等式韋達(dá)定理AP/PB = (xA / xB)由判別式得出k的取值范圍簡解2:設(shè)直線的方程為:,代入橢圓方程,消去得 (*)則令,則,在(*)中,由判別式

21、可得 ,從而有 ,所以 ,解得 .結(jié)合得. 綜上,.點(diǎn)評:范圍問題不等關(guān)系的建立途徑多多,諸如判別式法,均值不等式法,變量的有界性法,函數(shù)的性質(zhì)法,數(shù)形結(jié)合法等等. 本題也可從數(shù)形結(jié)合的角度入手,給出又一優(yōu)美解法.解題猶如打仗,不能只是忙于沖鋒陷陣,一時局部的勝利并不能說明問題,有時甚至?xí)痪植克m纏而看不清問題的實質(zhì)所在,只有見微知著,樹立全局觀念,講究排兵布陣,運(yùn)籌帷幄,方能決勝千里.第三、推理訓(xùn)練:數(shù)學(xué)推理是由已知的數(shù)學(xué)命題得出新命題的基本思維形式,它是數(shù)學(xué)求解的核心。以已知的真實數(shù)學(xué)命題,即定義、公理、定理、性質(zhì)等為依據(jù),選擇恰當(dāng)?shù)慕忸}方法,達(dá)到解題目標(biāo),得出結(jié)論的一系列推理過程。在推

22、理過程中,必須注意所使用的命題之間的相互關(guān)系(充分性、必要性、充要性等),做到思考縝密、推理嚴(yán)密。通過編寫思維流程圖來錘煉自己的大腦,快速提高解題能力。例6橢圓長軸端點(diǎn)為,為橢圓中心,為橢圓的右焦點(diǎn),且,()求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;()記橢圓的上頂點(diǎn)為,直線交橢圓于兩點(diǎn),問:是否存在直線,使點(diǎn)恰為的垂心?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由。思維流程:寫出橢圓方程由,() 由F為的重心()兩根之和,兩根之積得出關(guān)于m的方程解出m 消元 解題過程: ()如圖建系,設(shè)橢圓方程為,則又即 , 故橢圓方程為 ()假設(shè)存在直線交橢圓于兩點(diǎn),且恰為的垂心,則設(shè),故,于是設(shè)直線為 ,由得, 又得 即 由韋

23、達(dá)定理得 解得或(舍) 經(jīng)檢驗符合條件點(diǎn)石成金:垂心的特點(diǎn)是垂心與頂點(diǎn)的連線垂直對邊,然后轉(zhuǎn)化為兩向量乘積為零例7、已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,且經(jīng)過、三點(diǎn)()求橢圓的方程:()若點(diǎn)D為橢圓上不同于、的任意一點(diǎn),當(dāng)內(nèi)切圓的面積最大時,求內(nèi)心的坐標(biāo);由橢圓經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)設(shè)方程為得到的方程組解出思維流程:() 由內(nèi)切圓面積最大轉(zhuǎn)化為面積最大轉(zhuǎn)化為點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對值最大最大為橢圓短軸端點(diǎn)面積最大值為() 得出點(diǎn)坐標(biāo)為解題過程: ()設(shè)橢圓方程為,將、代入橢圓E的方程,得解得.橢圓的方程 (),設(shè)邊上的高為 當(dāng)點(diǎn)在橢圓的上頂點(diǎn)時,最大為,所以的最大值為 設(shè)的內(nèi)切圓的半徑為,因為的周長

24、為定值6所以, 所以的最大值為所以內(nèi)切圓圓心的坐標(biāo)為.點(diǎn)石成金:例8、已知定點(diǎn)及橢圓,過點(diǎn)的動直線與橢圓相交于兩點(diǎn).()若線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)是,求直線的方程;()在軸上是否存在點(diǎn),使為常數(shù)?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.思維流程:()解:依題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,將代入, 消去整理得 設(shè) 則 由線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)是, 得,解得,符合題意。所以直線的方程為 ,或 . ()解:假設(shè)在軸上存在點(diǎn),使為常數(shù). 當(dāng)直線與軸不垂直時,由()知 所以 將代入,整理得 注意到是與無關(guān)的常數(shù), 從而有, 此時 當(dāng)直線與軸垂直時,此時點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,當(dāng)時, 亦有 綜上,在軸上存在定點(diǎn),使為

25、常數(shù).點(diǎn)石成金: 例9、已知橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,長軸長是短軸長的2倍且經(jīng)過點(diǎn)M(2,1),平行于OM的直線在y軸上的截距為m(m0),交橢圓于A、B兩個不同點(diǎn)。 ()求橢圓的方程; ()求m的取值范圍; ()求證直線MA、MB與x軸始終圍成一個等腰三角形.思維流程:解:(1)設(shè)橢圓方程為則 橢圓方程為()直線l平行于OM,且在y軸上的截距為m又KOM= 由直線l與橢圓交于A、B兩個不同點(diǎn), ()設(shè)直線MA、MB的斜率分別為k1,k2,只需證明k1+k2=0即可設(shè) 則由而故直線MA、MB與x軸始終圍成一個等腰三角形.點(diǎn)石成金:直線MA、MB與x軸始終圍成一個等腰三角形例10、已知雙曲

26、線的離心率,過的直線到原點(diǎn)的距離是 (1)求雙曲線的方程; (2)已知直線交雙曲線于不同的點(diǎn)C,D且C,D都在以B為圓心的圓上,求k的值. 思維流程:解:(1)原點(diǎn)到直線AB:的距離. 故所求雙曲線方程為 (2)把中消去y,整理得 . 設(shè)的中點(diǎn)是,則 即故所求k=±.點(diǎn)石成金: C,D都在以B為圓心的圓上BC=BDBECD;例11、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; (II)若直線y=kx+m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

27、坐標(biāo)思維流程:解:()由題意設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知得:, 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(II)設(shè)聯(lián)立得,則又因為以為直徑的圓過橢圓的右頂點(diǎn),即. 解得:,且均滿足當(dāng)時,的方程,直線過點(diǎn),與已知矛盾;當(dāng)時,的方程為,直線過定點(diǎn)所以,直線過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)石成金:以AB為直徑的圓過橢圓C的右頂點(diǎn) CACB;例12、已知雙曲線的左右兩個焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)P在雙曲線右支上.()若當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為時,求雙曲線的方程;()若,求雙曲線離心率的最值,并寫出此時雙曲線的漸進(jìn)線方程.思維流程:解:()(法一)由題意知, , (1分)解得 . 由雙曲線定義得: , 所求雙曲線的方程為: (法二) 因,由斜率之積為,可得解.(

28、)設(shè), (法一)設(shè)P的坐標(biāo)為, 由焦半徑公式得,, 的最大值為2,無最小值. 此時,此時雙曲線的漸進(jìn)線方程為 (法二)設(shè),.(1)當(dāng)時, , 此時 .(2)當(dāng),由余弦定理得:,綜上,的最大值為2,但無最小值. (以下法一)附:1.圓錐曲線的兩個定義:(1)第一定義中要重視“括號”內(nèi)的限制條件:橢圓中,與兩個定點(diǎn)F,F(xiàn)的距離的和等于常數(shù),且此常數(shù)一定要大于,當(dāng)常數(shù)等于時,軌跡是線段FF,當(dāng)常數(shù)小于時,無軌跡;雙曲線中,與兩定點(diǎn)F,F(xiàn)的距離的差的絕對值等于常數(shù),且此常數(shù)一定要小于|FF|,定義中的“絕對值”與|FF|不可忽視。若|FF|,則軌跡是以F,F(xiàn)為端點(diǎn)的兩條射線,若|FF|,則軌跡不存在。

29、若去掉定義中的絕對值則軌跡僅表示雙曲線的一支。如 (1)已知定點(diǎn),在滿足下列條件的平面上動點(diǎn)P的軌跡中是橢圓的是 A B C D(答:C);(2)方程表示的曲線是_(答:雙曲線的左支)(2)第二定義中要注意定點(diǎn)和定直線是相應(yīng)的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線,且“點(diǎn)點(diǎn)距為分子、點(diǎn)線距為分母”,其商即是離心率。圓錐曲線的第二定義,給出了圓錐曲線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離與此點(diǎn)到相應(yīng)準(zhǔn)線距離間的關(guān)系,要善于運(yùn)用第二定義對它們進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。如已知點(diǎn)及拋物線上一動點(diǎn)P(x,y),則y+|PQ|的最小值是_(答:2)2.圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(標(biāo)準(zhǔn)方程是指中心(頂點(diǎn))在原點(diǎn),坐標(biāo)軸為對稱軸時的標(biāo)準(zhǔn)位置的方程):(1)橢圓:焦點(diǎn)在軸上時()

30、(參數(shù)方程,其中為參數(shù)),焦點(diǎn)在軸上時1()。方程表示橢圓的充要條件是什么?(ABC0,且A,B,C同號,AB)。如(1)已知方程表示橢圓,則的取值范圍為_(答:); (2)若,且,則的最大值是_,的最小值是_(答:)(2)雙曲線:焦點(diǎn)在軸上: =1,焦點(diǎn)在軸上:1()。方程表示雙曲線的充要條件是什么?(ABC0,且A,B異號)。如(1)雙曲線的離心率等于,且與橢圓有公共焦點(diǎn),則該雙曲線的方程_(答:); (2)設(shè)中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)、在坐標(biāo)軸上,離心率的雙曲線C過點(diǎn),則C的方程為_(答:)(3)拋物線:開口向右時,開口向左時,開口向上時,開口向下時。3.圓錐曲線焦點(diǎn)位置的判斷(首先化成標(biāo)準(zhǔn)方

31、程,然后再判斷):(1)橢圓:由,分母的大小決定,焦點(diǎn)在分母大的坐標(biāo)軸上。如已知方程表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓,則m的取值范圍是_(答:)(2)雙曲線:由,項系數(shù)的正負(fù)決定,焦點(diǎn)在系數(shù)為正的坐標(biāo)軸上;(3)拋物線:焦點(diǎn)在一次項的坐標(biāo)軸上,一次項的符號決定開口方向。特別提醒:(1)在求解橢圓、雙曲線問題時,首先要判斷焦點(diǎn)位置,焦點(diǎn)F,F(xiàn)的位置,是橢圓、雙曲線的定位條件,它決定橢圓、雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的類型,而方程中的兩個參數(shù),確定橢圓、雙曲線的形狀和大小,是橢圓、雙曲線的定形條件;在求解拋物線問題時,首先要判斷開口方向; (2)在橢圓中,最大,在雙曲線中,最大,。4.圓錐曲線的幾何性質(zhì):(1)橢圓(以(

32、)為例):范圍:;焦點(diǎn):兩個焦點(diǎn);對稱性:兩條對稱軸,一個對稱中心(0,0),四個頂點(diǎn),其中長軸長為2,短軸長為2;準(zhǔn)線:兩條準(zhǔn)線; 離心率:,橢圓,越小,橢圓越圓;越大,橢圓越扁。如(1)若橢圓的離心率,則的值是_(答:3或);(2)以橢圓上一點(diǎn)和橢圓兩焦點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積最大值為1時,則橢圓長軸的最小值為_(答:)(2)雙曲線(以()為例):范圍:或;焦點(diǎn):兩個焦點(diǎn);對稱性:兩條對稱軸,一個對稱中心(0,0),兩個頂點(diǎn),其中實軸長為2,虛軸長為2,特別地,當(dāng)實軸和虛軸的長相等時,稱為等軸雙曲線,其方程可設(shè)為;準(zhǔn)線:兩條準(zhǔn)線; 離心率:,雙曲線,等軸雙曲線,越小,開口越小,越大,開口越大

33、;兩條漸近線:。如 (1)雙曲線的漸近線方程是,則該雙曲線的離心率等于_(答:或); (2)雙曲線的離心率為,則=(答:4或); (3)設(shè)雙曲線(a>0,b>0)中,離心率e,2,則兩條漸近線夾角的取值范圍是_(答:); (3)拋物線(以為例):范圍:;焦點(diǎn):一個焦點(diǎn),其中的幾何意義是:焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離;對稱性:一條對稱軸,沒有對稱中心,只有一個頂點(diǎn)(0,0);準(zhǔn)線:一條準(zhǔn)線; 離心率:,拋物線。如設(shè),則拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為_(答:);5、點(diǎn)和橢圓()的關(guān)系:(1)點(diǎn)在橢圓外;(2)點(diǎn)在橢圓上1;(3)點(diǎn)在橢圓內(nèi)6直線與圓錐曲線的位置關(guān)系:(1)相交:直線與橢圓相交; 直線與雙曲線相

34、交,但直線與雙曲線相交不一定有,當(dāng)直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交且只有一個交點(diǎn),故是直線與雙曲線相交的充分條件,但不是必要條件;直線與拋物線相交,但直線與拋物線相交不一定有,當(dāng)直線與拋物線的對稱軸平行時,直線與拋物線相交且只有一個交點(diǎn),故也僅是直線與拋物線相交的充分條件,但不是必要條件。如(1)若直線y=kx+2與雙曲線x2-y2=6的右支有兩個不同的交點(diǎn),則k的取值范圍是_(答:(-,-1)); (2)直線ykx1=0與橢圓恒有公共點(diǎn),則m的取值范圍是_(答:1,5)(5,+); (3)過雙曲線的右焦點(diǎn)直線交雙曲線于A、B兩點(diǎn),若AB4,則這樣的直線有_條(答:3);(2)相切

35、:直線與橢圓相切;直線與雙曲線相切;直線與拋物線相切;(3)相離:直線與橢圓相離;直線與雙曲線相離;直線與拋物線相離。特別提醒:(1)直線與雙曲線、拋物線只有一個公共點(diǎn)時的位置關(guān)系有兩種情形:相切和相交。如果直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交,但只有一個交點(diǎn);如果直線與拋物線的軸平行時,直線與拋物線相交,也只有一個交點(diǎn);(2)過雙曲線1外一點(diǎn)的直線與雙曲線只有一個公共點(diǎn)的情況如下:P點(diǎn)在兩條漸近線之間且不含雙曲線的區(qū)域內(nèi)時,有兩條與漸近線平行的直線和分別與雙曲線兩支相切的兩條切線,共四條;P點(diǎn)在兩條漸近線之間且包含雙曲線的區(qū)域內(nèi)時,有兩條與漸近線平行的直線和只與雙曲線一支相切的兩條切

36、線,共四條;P在兩條漸近線上但非原點(diǎn),只有兩條:一條是與另一漸近線平行的直線,一條是切線;P為原點(diǎn)時不存在這樣的直線;(3)過拋物線外一點(diǎn)總有三條直線和拋物線有且只有一個公共點(diǎn):兩條切線和一條平行于對稱軸的直線。如(1)過點(diǎn)作直線與拋物線只有一個公共點(diǎn),這樣的直線有_(答:2); (2)過點(diǎn)(0,2)與雙曲線有且僅有一個公共點(diǎn)的直線的斜率的取值范圍為_(答:); (3)過雙曲線的右焦點(diǎn)作直線交雙曲線于A、B兩點(diǎn),若4,則滿足條件的直線有_條(答:3); (4)對于拋物線C:,我們稱滿足的點(diǎn)在拋物線的內(nèi)部,若點(diǎn)在拋物線的內(nèi)部,則直線:與拋物線C的位置關(guān)系是_(答:相離); (5)過拋物線的焦點(diǎn)作

37、一直線交拋物線于P、Q兩點(diǎn),若線段PF與FQ的長分別是、,則_(答:1); (6)設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,右準(zhǔn)線為,設(shè)某直線交其左支、右支和右準(zhǔn)線分別于,則和的大小關(guān)系為_(填大于、小于或等于) (答:等于); (7)求橢圓上的點(diǎn)到直線的最短距離(答:);(8)直線與雙曲線交于、兩點(diǎn)。當(dāng)為何值時,、分別在雙曲線的兩支上?當(dāng)為何值時,以AB為直徑的圓過坐標(biāo)原點(diǎn)?(答:;);7、焦半徑(圓錐曲線上的點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離)的計算方法:利用圓錐曲線的第二定義,轉(zhuǎn)化到相應(yīng)準(zhǔn)線的距離,即焦半徑,其中表示P到與F所對應(yīng)的準(zhǔn)線的距離。如(1)已知橢圓上一點(diǎn)P到橢圓左焦點(diǎn)的距離為3,則點(diǎn)P到右準(zhǔn)線的距離為_(答:);

38、(2)已知拋物線方程為,若拋物線上一點(diǎn)到軸的距離等于5,則它到拋物線的焦點(diǎn)的距離等于_;(3)若該拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離是4,則點(diǎn)的坐標(biāo)為_(答:);(4)點(diǎn)P在橢圓上,它到左焦點(diǎn)的距離是它到右焦點(diǎn)距離的兩倍,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為_(答:);(5)拋物線上的兩點(diǎn)A、B到焦點(diǎn)的距離和是5,則線段AB的中點(diǎn)到軸的距離為_(答:2);(6)橢圓內(nèi)有一點(diǎn),F(xiàn)為右焦點(diǎn),在橢圓上有一點(diǎn)M,使 之值最小,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為_(答:);8、焦點(diǎn)三角形(橢圓或雙曲線上的一點(diǎn)與兩焦點(diǎn)所構(gòu)成的三角形)問題:常利用第一定義和正弦、余弦定理求解。設(shè)橢圓或雙曲線上的一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離分別為,焦點(diǎn)的面積為,則在橢圓中, ,且當(dāng)即

39、為短軸端點(diǎn)時,最大為;,當(dāng)即為短軸端點(diǎn)時,的最大值為bc;對于雙曲線的焦點(diǎn)三角形有:;。 如 (1)短軸長為,離心率的橢圓的兩焦點(diǎn)為、,過作直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),則的周長為_(答:6);(2)設(shè)P是等軸雙曲線右支上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2是左右焦點(diǎn),若,|PF1|=6,則該雙曲線的方程為 (答:);(3)橢圓的焦點(diǎn)為F1、F2,點(diǎn)P為橢圓上的動點(diǎn),當(dāng)·<0時,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)的取值范圍是(答:);(4)雙曲線的虛軸長為4,離心率e,F(xiàn)1、F2是它的左右焦點(diǎn),若過F1的直線與雙曲線的左支交于A、B兩點(diǎn),且是與等差中項,則_(答:);(5)已知雙曲線的離心率為2,F(xiàn)1、F2是左右焦點(diǎn),P為雙

40、曲線上一點(diǎn),且,求該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(答:);9、拋物線中與焦點(diǎn)弦有關(guān)的一些幾何圖形的性質(zhì):(1)以過焦點(diǎn)的弦為直徑的圓和準(zhǔn)線相切;(2)設(shè)AB為焦點(diǎn)弦, M為準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn),則AMFBMF;(3)設(shè)AB為焦點(diǎn)弦,A、B在準(zhǔn)線上的射影分別為A,B,若P為AB的中點(diǎn),則PAPB;(4)若AO的延長線交準(zhǔn)線于C,則BC平行于x軸,反之,若過B點(diǎn)平行于x軸的直線交準(zhǔn)線于C點(diǎn),則A,O,C三點(diǎn)共線。10、弦長公式:若直線與圓錐曲線相交于兩點(diǎn)A、B,且分別為A、B的橫坐標(biāo),則,若分別為A、B的縱坐標(biāo),則,若弦AB所在直線方程設(shè)為,則。特別地,焦點(diǎn)弦(過焦點(diǎn)的弦):焦點(diǎn)弦的弦長的計算,一般不用弦長公式計

41、算,而是將焦點(diǎn)弦轉(zhuǎn)化為兩條焦半徑之和后,利用第二定義求解。如(1)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),若x1+x2=6,那么|AB|等于_(答:8); (2)過拋物線焦點(diǎn)的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),已知|AB|=10,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則ABC重心的橫坐標(biāo)為_(答:3);11、圓錐曲線的中點(diǎn)弦問題:遇到中點(diǎn)弦問題常用“韋達(dá)定理”或“點(diǎn)差法”求解。在橢圓中,以為中點(diǎn)的弦所在直線的斜率k=;在雙曲線中,以為中點(diǎn)的弦所在直線的斜率k=;在拋物線中,以為中點(diǎn)的弦所在直線的斜率k=。如(1)如果橢圓弦被點(diǎn)A(4,2)平分,那么這條弦所在的直線方程是 (答:);(2

42、)已知直線y=x+1與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),且線段AB的中點(diǎn)在直線L:x2y=0上,則此橢圓的離心率為_(答:);(3)試確定m的取值范圍,使得橢圓上有不同的兩點(diǎn)關(guān)于直線對稱(答:); 特別提醒:因為是直線與圓錐曲線相交于兩點(diǎn)的必要條件,故在求解有關(guān)弦長、對稱問題時,務(wù)必別忘了檢驗!12你了解下列結(jié)論嗎?(1)雙曲線的漸近線方程為;(2)以為漸近線(即與雙曲線共漸近線)的雙曲線方程為為參數(shù),0)。如與雙曲線有共同的漸近線,且過點(diǎn)的雙曲線方程為_(答:)(3)中心在原點(diǎn),坐標(biāo)軸為對稱軸的橢圓、雙曲線方程可設(shè)為;(4)橢圓、雙曲線的通徑(過焦點(diǎn)且垂直于對稱軸的弦)為,焦準(zhǔn)距(焦點(diǎn)到相應(yīng)準(zhǔn)線的距離)

43、為,拋物線的通徑為,焦準(zhǔn)距為; (5)通徑是所有焦點(diǎn)弦(過焦點(diǎn)的弦)中最短的弦;(6)若拋物線的焦點(diǎn)弦為AB,則;(7)若OA、OB是過拋物線頂點(diǎn)O的兩條互相垂直的弦,則直線AB恒經(jīng)過定點(diǎn)13動點(diǎn)軌跡方程:(1)求軌跡方程的步驟:建系、設(shè)點(diǎn)、列式、化簡、確定點(diǎn)的范圍;(2)求軌跡方程的常用方法:直接法:直接利用條件建立之間的關(guān)系;如已知動點(diǎn)P到定點(diǎn)F(1,0)和直線的距離之和等于4,求P的軌跡方程(答:或);待定系數(shù)法:已知所求曲線的類型,求曲線方程先根據(jù)條件設(shè)出所求曲線的方程,再由條件確定其待定系數(shù)。如線段AB過x軸正半軸上一點(diǎn)M(m,0),端點(diǎn)A、B到x軸距離之積為2m,以x軸為對稱軸,過A、O、B三點(diǎn)作拋

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