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文檔簡介
2023屆高三數學圓錐曲線高考大題的類型與解法
圓錐曲線問題是近幾年高考的熱點問題之一,可以這樣毫不夸張地說,只要是數學高考試卷,都必有一個
圓錐曲線問題的12分大題。從題型上看是20(或21)題的12分大題,難度為中,高檔題型,一般的考生
都只能拿到4到10分??v觀近幾年高考試卷,歸結起來圓錐曲線大題問題主要包括:①已知過定點的直線
與圓錐曲線相交于不同兩點,求直線方程(或直線的斜率);②已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩
點,求多邊形的面積(或多邊形面積的最值);③已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩點,求某個式
子的值(或取值范圍)和證明某個式子的值為定值;④已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩點,求
點的坐標(或點的軌跡方程);⑤已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩點,證明直線過定點(或點在
定直線上)等幾種類型。各種類型問題結構上具有一定的特征,解答方法也有一定的規(guī)律可尋。那么在實
際解答圓錐曲線大題問題時,到底應該如何抓住問題的結構特征,快捷,準確地予以解答呢?下面通過典
型例題的詳細解析來回答這個問題。
【典例1]解答下列問題:
1、設拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,點D(p,0),過點F的直線交C于M,N兩點,當直線MD
垂直于X軸時,|MF|=3。
(1)求拋物線C的方程;
(2)設直線MD,ND與C的另一個交點分別為A,B,記直線AB,MN的傾斜角分別為a,/7,當a-4
取得最大值時,求直線AB的方程(2022全國高考甲卷)
22
2、已知橢圓C:=+二=1(a>b>0)的四個頂點圍成的四邊形的面積為2石,右焦點居到直線x-y+2=0
ab
的距離為2后(2021成都市高三三診)。
(1)求橢圓C的方程;
(2)(理)過點M(-3.0)的直線1與橢圓C相交于A,B兩點,過點工作直線1的垂線,垂足為N(點
A,B在點M,N之間),若與AB^N面積相等,求直線1的方程。
(文)過點M(-3,0)的直線1與橢圓C相交于A,B兩點,過點工作直線1的垂線,垂足為N(點A,
B在點M,N之間),若MA|=|BN|,求直線1的方程。
3、在平面直角坐標系XOY中,已知點耳(-加,0),£(J萬,0),點M滿足|M耳HM工|=2,
記M的軌跡為C。
(1)求C的方程;
(2)設點T在直線x=;上,過T的兩條直線分別交C于A,B兩點和P,Q兩點,且|TA|.|TB|
=|TP|.|TQ|,求直線AB的斜率與直線PQ的斜率之和(2021全國高考新高考I卷)。
4、拋物線C的頂點為坐標原點O,焦點在X軸上,直線1:x=l交C于P,Q兩點,且OPLOQ,已知點
M(2,0),OM與1相切。
(1)求C,0M的方程;
⑵設4,A2,A3是C上的三個點,直線4A2,AA3均與。M相切,判斷&4與。M的位置關系,
并說明理由(2021全國高考甲卷)。
22
5、(理)已知橢圓C:5+==1(a>b>0)的右頂點為A,上頂點為B(0,1),右焦點為F,連接BF
ab~
并延長與橢圓C相交于點C,且|CF|=y|BF|o
(1)求橢圓C的方程;
(2)設經過點(1,0)的直線1與橢圓C相交于不同的兩點M,N,直線AM,AN分別與直線x=3相交
于點P,點Q,若AAPQ的面積是AAMN的面積的2倍。求直線1的方程。
(文)已知橢圓C:\+==1(a>b>0)的離心率為無,且經過點(血,當。
a-b-22
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在經過點(0,2)的直線與橢圓C相交于不同的兩點M,N,使得M,N與Y軸上的一點P
連線后組成以P為直角頂點的等腰直角三角形?若存在,求出直線1的方程;若不存在,請說明理由(2019
成都市高三零診)
6、(理)已知長度為4的線段AB的兩個端點A,B分別在X軸和Y軸上運動,動點P滿足萬戶=3而,
記動點P的軌跡為曲線C。
(1)求曲線C的方程;
(2)設不經過點H(0,1)的直線y=2x+t,與曲線C相交于兩點M,N,若直線HM與HN的斜率之和為
1,求實數t的值。
(文)已知點A(m,0)和B(0,n),且療+*二⑹動點P滿足麗=3而,記動點P的軌跡為曲線C。
(1)求曲線C的方程;
(2)設不經過點H(0,I)的直線y=2x+t,與曲線C相交于兩點M,N,若直線HM與HN的斜率之和為
1,求實數t的值(2019成都市高三一診)
7、已知橢圓C:=+占=1(a>b>0)的短軸長為4啦,離心率為!。
a2b23
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)(理)設橢圓C的左右焦點分別為「,F2,左右頂點分別為A,B,點M,N為橢圓
C設位于X軸上方的兩點,且KM〃工N,記直線AM,BN的斜率分別為a,k2,若3K
+2^=0,求直線GM/的方程。(文)設橢圓C的左右焦點分別為耳,F2,左右頂點分別為A,B,點M,
N為橢圓C設位于X軸上方的兩點,且KM//鳥N,直線耳M的斜率為2V6,記直線AM,BN的斜率
分別為&2,求3k?+2&2的值(2019成都市高三二診)
『思考問題U
(1)【典例1】中問題的特點是:①條件是過某一定點的直線與曲線相交于不同的兩點,②所求問題是直線
的方程或直線斜率的值(或取值范圍);
(2)解答這類問題的基本思路是:①設出兩點的坐標和直線的斜率k(注意考慮斜率不存在的情況,為了
避免考慮直線斜率的存在和不存在的情況,也可以直接設過定點的直線方程為:x=my+n,meR),然后運
用點斜式,寫出直線的方程;②聯立直線方程與曲線方程,消去一個未知數化為關于x(或y)的一元二次
方程;③運用韋達定理得到兩根的和與積關于參數k(或m)的式子,并根據直線方程求出問題中需要的其
他量關于參數k(或m)的式子;④結合問題條件得到關于參數k(或m)的方程(或不等式)(注意相交
于不同兩點的條件);⑤求解方程(或不等式)求出參數k(或m)的值;⑥得出問題的結果。
【典例2]解答下列問題:
2
X~y
1、已知橢圓E:~+=1(a>b>0)的右焦點為鳥,上頂點為H,0為坐標原點,NOHK=30,點(1,
3
-)在橢圓,E上。
(1)求橢圓E的方程;
(2)設經過點弱且斜率不為0的直線1與橢圓E相交于A,B兩點,點P(-2,0),Q(2,0),若M,N
s
分別為直線AP,BQ與Y軸的交點,AMPQ,ANPQ的面積分別為S^PQ,求渣也的值(成都市2020
、ANPQ
級高三零診)
22
2、已知點A(2,1)在雙曲線C:二-二一=1(a>l)上,直線1交C于P,Q兩點,直線AP,AQ的斜
a~a
率之和為0o
(1)求直線1的斜率;
(2)若tan/PAQ=2后,求APAQ的面積(2022全國高考新高考I卷)
3、(理)已知橢圓C:(a>b>0)的左,右焦點分別為耳,鳥,點P在橢圓C上,呷=3,
711
且橢圓C的離心率為5。
(1)求橢圓C的方程;
(2)設直線1:y=kx+m(m#0)與橢圓C相交于A,B兩點,0為坐標原點,求AOAB面積的最大值。
22
(文)已知橢圓C:=+[=1(a>b>0)的左,右焦點分別為£,居,點P在橢圓C上,|P昂=2,N耳PF,=£,
ab3
且橢圓c的離心率為1(成都市2019級高三零診)
2
(1)求橢圓C的方程;
(2)設過點M(3.0)直線I與桶圓C相交于A,B兩點,求AABF2面積的最大值。
4、(理)已知橢圓C:二2+《2=1(a>b>0)經過點(百,|!),其右頂點為A(2,0)。
a2b22
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點P,Q在橢圓C上,且滿足直線AP與AQ的斜率之積為求AAPQ面積的最大值。
v2-1
(文)已知橢圓C:—+4^=1(a>b>0)經過點(J3,-),其右頂點為A(2,0)o
a~b~2
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點P,Q在橢圓C上,且滿足直線AP與AQ的斜率之積為(,證明直線PQ經過定點,并求AAPQ
面積的最大值(成都市2019級高三二診)
5、(理)已知拋物線C:f=2py(p>o)的焦點為F,且F與圓M:f+(>+4)2=1上點的距離的最小值為
4(2021全國高考乙卷)。
(1)求P;
(2)若點P在M上,PA,PB是C的兩條切線,A,B是切點,求APAB面積的最大值。
(文)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F到準線的距離為2。
(1)求C的方程;
(2)已知。為坐標原點,點P在C上,點Q滿足PQ=90R,求直線OQ斜率的最大值。
6、已知橢圓C:5+占=1(a>b>0)經過點A(1,£),其長半軸長為2。
a'h22
(1)求橢圓C的方程;
(2)(理)設經過點B(-1,0)的直線I與橢圓C相交于D,E兩點,點E關于X軸的對稱點為F,直線
DF與X軸相交于點G,求ADEG的面積S的取值范圍。(文)設經過點B(-1,0)的直線I與橢圓C相交
于D,E兩點,點E關于X軸的對稱點為F,直線DF與X軸相交于點G,記ABEG與ABDG的面積分別
為S2,求|I的最大值(2021成都市高三二診)。
22
7、已知橢圓C:,卓=1(a>b>0)的左,右焦點分別為"(-后0),F2(百,0),
且經過點A(百,;)(2020成都市高三零診)。
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)(理)過點B(4,0)作一條斜率不為0的直線1與橢圓C相較于P,Q兩點,記點P
關于X軸對稱的點為尸,若直線P'Q與X軸相較于點D,求ADPQ面積的最大值。
(文)過點B(4,0)作一條斜率不為0的直線1與橢圓C相較于P,Q兩點,記點P關于X軸對稱的點
為產,證明直線P'Q經過X軸上一定點D,并求出定點D的坐標。
A,B分別為C的左,右頂點。
(1)求C的方程;
(2)若點P在C上,點Q在直線x=6上,且|BP|=|BQ|,BP1BQ,求AAPQ的面積(2020全國高考新課
標in)0
X人2y2過點點為其左頂點,且的斜率為;(全國
9、已知橢圓C:/+6=1(a>b>0)M(2,3),AAM2020
高考新高考H)。
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)N為橢圓上任意一點,求AAMN面積的最大值。
「思考問題2J
(1)【典例2】中問題的特點是:①條件是過某一定點的直線與曲線相交于不同的兩點,②所求問題是多邊
形面積的值(或取值范圍或最值);
(2)解答這類問題的基本思路是::①設出兩點的坐標和直線的斜率k(注意考慮斜率不存在的情況,為了
避免考慮直線斜率的存在和不存在的情況,也可以直接設過定點的直線方程為:x=my+n,meR),運用點
斜式,寫出直線的方程;②聯立直線方程與曲線方程消去一個未知數化為關于x(或y)的一元二次方程;
③運用韋達定理得到兩根的和與積關于參數k(或m)的式子,并根據直線方程求出問題中需要的其他量關
于參數k(或m)的式子;④運用多邊形面積的相關知識把多邊形的面積表示成關于參數的函數;⑤求出關
于參數的函數值(或值域或最值);⑥得出問題的結果。
【典例3]解答下列問題:
22
1、設雙曲線C:0-2=1(a>0,b>0)的右焦點為F(2,0),漸近線方程為y=±百x。
a~b'
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過F的直線與C的兩條漸近線分別相交于A,B兩點,點P(芭,弘),Q(%,%),在C上,且演>%>0,
>>,>0,過點P且斜率為的直線與過點Q且斜率為也的直線相交于點M,請從下面①②③中選取兩個
作為條件,證明另一個條件成立。①M在AB上;②PQ//AB,③|MA|=|MB|。注:若選擇不同的組合分別解
答,則按第一個解答計分(2022全國高考新高考H卷)
2、已知拋物線C:V=2px(p>0,p^4),過點A(2,0)且斜率為k的直線與拋物線C相交于P,Q兩
o
(1)設點B在x軸上,分別記直線PB,QB的斜率為占,k2,若勺+&=0,求點B的坐標;
IMNI
(2)過拋物線C的焦點F作直線PQ的平行線與拋物線C相交于M,N兩點,求,、,二的值(成都
\AP\.\AQ\
市2019級高三一診)
22
3、(理)已知橢圓E:=+==1(a>b>0)的左,右焦點分別為片(10),F2(1,0),點P在橢圓
ab~
E上,PF21FtF2,且|P昂=3|Pg
(1)求橢圓E的標準方程;
(2)設直線1:x=my+l(mwR)與橢圓E相較于A,B兩點,與圓/+),?=〃相較于c,D兩點,求|AB|.|CD「
的取值范圍。
(文)已知橢圓E:1+與=1(a>b>0)的左,右焦點分別為巴(-1,0),F2(I,0),點P(1,—)
a~b~2
在橢圓E上。
(1)求桶圓E的標準方程;
(2)設直線1:*=01丫+1(01€陽與橢圓£相較于人,B兩點,與圓了2+),2=〃相較于c,D兩點,當|AB|.|CD『
的值為8貶時,求直線I的方程(2020成都市高三二診)。
4、已知橢圓C:=+「=1(a>b>0)的左焦點為6(-60),點Q(1,—)在橢圓C上(2020
a2b~2
成都市高三三診)O
(1)求橢圓c的標準方程;
(2)經過圓O:?+/=5上一動點P作橢圓C的兩條切線,切點分別記為A,B,直線PA,PB分別與圓
O相較于異于點P的M,N兩點。
(理)①求證:OM+ON=0;②求AOAB的面積的取值范圍。(文)①當直線PA,PB的斜率都存在時,
記直線PA,PB斜率分別為勺,klt求證:k-k,=-l;②求;^竺的取值范圍。
|MN|
5、已知橢圓C:,+京口(a>b>0)的離心率為孝,且過點A(2,l)o
(1)求桶圓C的標準方程;
(2)點M,N在C上,且AMIAN,AD1MN,D為垂足,證明:存在定點Q使得|DQ|為定值(2020
全國高考新高考I)。
『思考問題3J
(1)【典例3】中問題的特點是:①條件是過某一定點的直線與曲線相交于不同的兩點,②所求問題是某一
式子的值(或取值范圍或最值)或證明某一式子為定值;
(2)解答這類問題的基本方法是::①設出兩點的坐標和直線的斜率k(注意考慮斜率不存在的情況,為了
避免考慮直線斜率的存在和不存在的情況,也可以直接設過定點的直線方程為:x=my+n,meR),運用點
斜式,寫出直線的方程;②聯立直線方程與曲線方程消去一個未知數得到關于x(或y)的一元二次方程;
③運用韋達定理得到兩根的和與積關于參數k(或m)的式子,并根據直線方程求出問題中需要的其他量關
于參數k(或m)的式子;④運用相關知識把問題中的式子表示成關于參數的函數;⑤求出關于參數的函數
的值(或值域或最值)或證明該式子的值與參數無關(為定值);⑥得出問題的結果。
【典例4]解答下列問題:
1、在同一平面直角坐標系XOY中,圓f+y2=4經過伸縮變換°:f/=x,后得到曲線
(1)求曲線C的方程;
(2)(理)設直線I與曲線C相較于A,B兩點,連接BO并延長與曲線C相較于點D,且
|AD|=2,求△ABD面積的最大值;(文)設曲線C與X軸和Y軸的正半軸分別相交于A,B兩點,P是曲
線C位于第二象限上的一點,且直線PA與Y軸相交于點M,直線PB與X軸相交于點N,求△ABM與△BMN
的面積之和(2021成都市高三零診)。
2、已知橢圓C:—v+(a>b>0)的離心率為且直線二+;=1與圓X?+y?=2相切。
2ab
(1)求橢圓C的方程;
(2)(理)設直線1與橢圓C相交于不同的兩點A,B,M為線段AB的中點,O為坐標原點,射線OM與
S
橢圓C相交于點P,且O點在以AB為直徑的圓上,記AAOM,ABOP的面積分別為S1,S2,求”的取
值范圍。(文)設直線1與橢圓C相交于不同的兩點A,B,
M為線段AB的中點,O為坐標原點,射線OM與橢圓C相交于點P,且|OP|=V15|OM|,
求△ABO的面積(2021成都市高三一診)
x2y2
3、已知橢圓C:(a>b>0)的左,右焦點分別為耳(-V3,0),F2(百,0),且經過點A
(百,1)(2020成都市高三零診)。
2
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)(理)過點B(4,0)作一條斜率不為0的直線1與橢圓C相較于P,Q兩點,及點P關于X軸對稱
的點為若直線P'Q與X軸相較于點D,求ADPQ面積的最大值。(文)過點B(4,0)作一條斜率不
為0的直線1與橢圓C相較于P,Q兩點,記點P關于X軸對稱的點為P,證明直線P'Q經過X軸上一定
點D,并求出定點D的坐標。
4、已知橢圓=+二=1(a>b>0)的右焦點F與拋物線C,的焦點重合,G的中心與C,的頂點重合,
a-b
過F且與X軸垂直的直線交C于A,B兩點,交G于C,D兩點,且|CD|
4
=-|AB|(2020全國高考新課標II)。
3
(1)求G的離心率;
(2)(理)設M是G與G的公共點,若|MF|=5,求G與G的標準方程。(文)若G的四個頂點到的
準線距離之和為12,求G與的標準方程。
5、(理)已知拋物線C:y2=2px過點P(1,1),過點(0,1)的直線1與拋物線C交于不同的兩點M,
N,過點M作X軸的垂線分別與直線OP,ON交于點A,B,其中O為原點。
(1)求拋物線C的方程,并求其焦點坐標和準線方程;
(2)求證:A為線段BM的中點。
(文)已知橢圓C的兩個頂點分別為A(-2,0),B(2,0),焦點在X軸上,離心率為
(1)求橢圓C的方程;
(2)點D為X軸上一點,過D作X軸的垂線交橢圓C于不同兩點M,N,過D作AM的垂線交BN于點
E,求證:ABDE與ABDN的面積之比為4:5(2017全國高考北京卷)
「思考問題4J
(1)【典例4】中問題的特點是:①條件是過某一定點的直線與曲線相交于不同的兩點,②所求問題是某點
的坐標(或點的軌跡方程);
(2)解答這類問題的基本方法是:①設出兩點的坐標和直線的斜率k(注意考慮斜率不存在的情況,為了
避免考慮直線斜率的存在和不存在的情況,也可以直接設過定點的直線方程為:x=my+n,meR),運用點
斜式,寫出直線的方程;②聯立直線方程與曲線方程得到方程組,消去一個未知數化為關于x(或y)的一
元二次方程;③運用韋達定理得到兩根的和與積關于參數k(或m)的式子,并根據直線方程求出問題中需
要的其他量關于參數k(或m)的式子;④運用相關知識結合問題的條件把點的坐標表示成關于參數k(或
m)的式子;⑤求出參數的值得到點的坐標(或消去參數得到點的軌跡方程);⑥得出問題的結果。
【典例5]解答下列問題:
3
1、已知橢圓E的中心為坐標原點,對稱軸為X軸,Y軸,且過點A(0,-2),B(萬,-1)兩點。
(1)求橢圓E的方程;
(2)設過點P(1,-2)的直線交E于M,N兩點,過M且平行于X軸的直線與線段AB交于點T,點H
滿足而話,證明直線HN過定點(2022全國高考乙卷)
y21
2、已知橢圓C:^+―=1(a>b>0)的離心率為二,且經過點(J6,2),橢圓C的右頂點到拋物線E:
a2b12
/=2px(p>0)的準線的距離為4。
(1)求橢圓C和拋物線E的方程;
(2)設與兩坐標軸都不垂直的直線1與拋物線E相交于A,B兩點,與橢圓C相交于M,N兩點,。為坐
標原點,若況.而=-4,則在x軸上是否存在點H,使得x軸平分NMHN,若存在,求出點H的坐標;
若不存在,請說明理由(成都市2019級高三三珍)
3、已知橢圓C的方程為]+,=1(a>b>0),右焦點為F(V2,0),且離心率為全。
(1)求橢圓C的方程;
(2)設M,N是橢圓C上的兩點,直線MN與曲線/+y2=〃相切,證明乂,N,F三點共線的充分必要
條件是|MN|=(2021全國高考新高考II卷)。
2
4、(理)已知橢圓C:土+>2=1的右焦點為F,過點F的直線(不與X軸重合)與橢圓C相交于A,B
2
兩點,直線1:x=2與X軸相較于點H,過點A作ADL1,垂足為D。
(1)求四邊形OAHB(O為坐標原點)面積的取值范圍;
(2)證明:直線BD過定點E,并求出點E的坐標。
2
(文)已知橢圓C:L+>2=1的右焦點為F,過點F的直線(不與X軸重合)與橢圓C相交于A,B兩
2
點,直線1:x=2與X軸相較于點H,E為線段FH的中點,直線BE與直線1的交點為D。
(1)求四邊形OAHB(O為坐標原點)面積的取值范圍;
(2)證明:直線AD與X軸平行(2020成都市高三一診)。
5、已知A,B分別為橢圓E:二+V=1(a>l)的左,右頂點,G為E上頂點,AG.GB=S,P為直線x=6
a
上的動點,PA與E的另一個交點為C,PB與E的另一個交點為D。
(1)求E的方程;
(2)證明:直線CD過定點(2020全國高考新課標I)。
6、(理)已知拋物線C:f=2py經過點(2,-1)。
(1)求拋物線C的方程及其準線方程;
(2)設0為原點,過拋物線C的焦點作斜率不為0的直線1交拋物線C于兩點M,N,直線y=-l分別交
直線OM,ON于點A和點B,求證:以AB為直徑的圓經過Y軸上的兩個定點。
22
(文)已知橢圓C:=+[=1(a>b>0)的右焦點為(1,0),且經過點A(0,l)o
a~b
(1)求橢圓C的方程;
(2)設O為原點,直線1:y=kx+t(2±1)與橢圓C相較于不同兩點P,Q,直線AP與x軸相較于點M,
直線AQ與x軸相較于點N,若|OM|.|ON|=2,求證:直線I經過定點(2019全國高考北京)
『思考問題5J
(1)【典例5】中問題的特點是:①條件是過某一定點的直線與曲線相交于不同的兩點,②所求問題是直線
過定點(或點在定直線上);
(2)解答這類問題的基本方法是::①設出兩點的坐標和直線的斜率k(注意考慮斜率不存在的情況,為了
避免考慮直線斜率的存在和不存在的情況,也可以直接設過定點的直線方程為:x=my+n,meR),運用點
斜式,寫出直線的方程;②聯立直線方程與曲線方程消去一個未知數化為關于x(或y)的一元二次方程;
③運用韋達定理得到兩根的和與積關于參數k(或m)的式子,并根據直線方程求出問題中需要的其他量關
于參數k(或m)的式子;④運用相關知識結合問題的條件把直線方程(或某點的坐標)表示成關于參數k
(或m)的式子;⑤確定直線存在與參數k(或m)無關的點(定點)(或把某點的坐標代入給定的直線方
程驗證);⑥得出問題的結果。
圓錐曲線高考大題的類型與解法
圓錐曲線問題是近幾年高考的熱點問題之一,可以這樣毫不夸張地說,只要是數學高考試卷,都必有一個
圓錐曲線問題的12分大題。從題型上看是20(或21)題的12分大題,難度為中,高檔題型,一般的考生
都只能拿到4到10分??v觀近幾年高考試卷,歸結起來圓錐曲線大題問題主要包括:①已知過定點的直線
與圓錐曲線相交于不同兩點,求直線方程(或直線的斜率);②已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩
點,求多邊形的面積(或多邊形面積的最值);③已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩點,求某個式
子的值(或取值范圍)和證明某個式子的值為定值;④已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩點,求
點的坐標(或點的軌跡方程);⑤已知過定點的直線與圓錐曲線相交于不同兩點,證明直線過定點(或點在
定直線上)等幾種類型。各種類型問題結構上具有一定的特征,解答方法也有一定的規(guī)律可尋。那么在實
際解答圓錐曲線大題問題時,到底應該如何抓住問題的結構特征,快捷,準確地予以解答呢?下面通過典
型例題的詳細解析來回答這個問題。
【典例1]解答下列問題:
1、設拋物線C::/=2px(p>0)的焦點為F,點D(p,0),過點F的直線交C于M,N兩點,當直線MD
垂直于X軸時,|MF|=3。
(1)求拋物線C的方程;
(2)設直線MD,ND與C的另一個交點分別為A,B,記直線AB,MN的傾斜角分別為a,夕,當a-/3
取得最大值時,求直線AB的方程(2022全國高考甲卷)
【解析】
【考點】①拋物線定義與性質;②求拋物線方程的基本方法;③已知直線上兩點的坐標,求直線斜率的基
本方法;④求直線方程的基本方法;⑤正切三角函數差角公式及運用。
【解題思路】(1)根據拋物線的性質,運用求拋物線方程的基本方法,結合問題條件就可求出拋物線C的
方程;(2)如圖,設M(乎,必),N(號,為),根據已知直線兩點的坐標,求直線斜率的基本方法,
結合問題條件分別表示出原附,原8A%A3均與。M相切,得到關于%,%,%的等式,運用判
斷直線與圓位置關系的基本方法就可判斷4A與。M的位置關系。
【詳細解答】(1)如圖,?.?當直線MD垂直于X軸時,點M為(p,V2p),在RtAMDF中,|FD|=|p,
|DM|=V2p,|FM|=3,|FD|2+|DM|2=|FM|2,:.-p2+2p2=9,=>p=2,.?.拋物線C的方程為:/=4x;
4
⑵如圖,設M(^-,%),N(亍,乃),
F(1,0),D(2,0),直線MN過點F,.?.直
線MN的方程為:x=my+l,聯立直線MN和拋物
線C的方程得:y2-4my-4=0,-.-y,+=4m,
=tan左,⑴二㈤一
=-4.kMN
(M+%)(>/以)
14v,
=一①,?.?點A,D,M在直線AM上,k=k,=>-----------尸蟲------尸
mADDM(y+20)(y「2衣
4))_________88
y=---,同理由點B,D,N在直線BN上可得為二----
(%+20)(%-2后A
y必
4二4y.y2=一4二1tana-tan^3-m
kAB=tana=tan(a-J3)=
力+為8(y+%)8m2m1+tantan02m2+1
-1???當且僅當2m即m=.軍時,tan(a為最大值,此時a取得最大值,
=zr
m24
2mA--
m
=_
^AB~7—~~1二+%=8()]+%)=8m=~4>/^,yA.yB=——=-16,.二直線AB的方程為:
2加2y.%外當
y-yA=-—(X--),即x+JIy-4=0。
24
22
xy=1(a>b>0)的四個頂點圍成的四邊形的面積為2石,右焦點6到直線x-y+2=0
2、已知橢圓C:靛+5
的距離為272(2021成都市高三三診)。
(1)求橢圓C的方程;
(2)(理)過點M(-3,0)的直線1與橢圓C相交于A,B兩點,過點鳥作直線1的垂線,垂足為N(點
A,B在點M,N之間),若AAgM與AB6N面積相等,求直線1的方程。
(文)過點M(-3,0)的直線1與橢圓C相交于A,B兩點,過點工作直線1的垂線,垂足為N(點A,
B在點M,N之間),若|MA|=|BN|,求直線1的方程。
【解析】
【考點】①橢圓的定義與性質;②求橢圓方程的基本方法;③設而不求,整體代入數學思想及運用;④兩
點之間的距離公式及運用;⑤點到直線的距離公式及運用;⑥求直線方程的基本方法。
【解題思路】(1)根據橢圓的性質和求橢圓方程的基本方法,結合問題條件得到關于a,b,c的方程組,求
解方程組求出a,b的值就可求出橢圓C的方程;(2)(理)設A(3,y,),B(x2,%),根據求直線
方程的基本方法求出直線gN的方程,從而得到點N的坐標,運用設而不求,整體代入的數學思想和兩點
之間的距離公式,得到|MN|關于參數m的表示式,利用點到直線的距離公式和三角形面積公式得到關于m
的方程,求解方程求出m的值就可求出直線1的方程。(文)設A(須,%),B(%,%),根據求直線
方程的基本方法求出直線EN的方程,從而得到點N的坐標,運用設而不求,整體代入的數學思想和兩點
之間的距離公式,得到|MA|,|BN|關于參數m的表示式,從而得到關于m的方程,求解方程求出m的值就
可求出直線1的方程。
22
【詳細解答】(1)?.?橢圓C:=+2=1(a>b>0)的四個頂點圍成的四邊形的面積為2君,右焦點只到
ab
|c-0+2||c+2|5合
直線x-y+2=0的距離為2夜,.?.2ab=2石①,a2=b2+c2@,聯立
①②③解得:...橢圓的方程為?+(理)設(占,
/=5,6=1,cy2=i;⑵Ay1),B(x2,),V
直線1過點M(-3,0),.?.直線1的方程為*=01丫-3,
.今67274
聯立直線1和橢圓C的方程得:(療+5)?-6my+4=0,???x+%=一=,%.%=十不,
m-+5m~+5
l5、e、,,2m2-35m、I5m2,5m
直線E.N的萬程為丫=-1?+2111,.?.N(—j~,——-),=>|MN|=J(—z~-)x-2+(-^~-)-
m-+1加"+1vw+1nr+\
5\m\\jm2+1|2-0+3匚5
S眸N=S…-S呼M=S,:.-|MN|
m2+1y/m2+1+1MF2M
,115I/MIV/w2+l5,、30177?I,2、
.d--IM/sl.ly!|=—|ME,|.|y|,=--------;------------r———=(2+3)1弘+為仁~^r,,5(m'+5)
F222
22m+1dm+im~+5
=6(m2+l),=>m=±V19,,直線1的方程為x=JT^y-3或x=-JI?y-3。
(文)設A(七,yj,B(x2,%),:直線?過點M(-3,0),.?.直線1的方程為x=my-3,
co6/274
聯立直線1和橢圓c的方程得:(nr+5)y--6my+4=0,?.?y+K=—;~,y,.y2=~―,
m-+5m~+5
2〃?~—35m
直線居N的方程為y=-mx+2m,,N(--~—~~-),v|MA|=|BN|,-
m-+1m~+\m~+1
..、_5/7?6m5mrrr一
-%1,:點A,B在點M,NN.間,.,.%+%=—5~,=>——-=——,m=±A/19,即直線1的
m~+1m~+5m-+\
方程為x=My-3或x="V19y-3O
3、在平面直角坐標系XOY中,已知點±(-JF7,0),鳥(JT7,0),點M滿足IMFJ-IM瑞|=2,
記M的軌跡為Co
(1)求C的方程;
(2)設點T在直線x=1上,過T的兩條直線分別交C于A,B兩點和P,Q兩點,且|TA|.|TB|
=|TP|.|TQ|,求直線AB的斜率與直線PQ的斜率之和(2021全國高考新高考I卷)。
【解析】
【考點】①雙曲線的定義與性質;②求雙曲線方程的基本方法;③設而不求,整體代入數學思想及運用;
④求圓方程的基本方法;⑤已知直線上兩點的坐標,求直線方程的基本方法;⑥判斷直線與圓位置關系的
基本方法。
【解題思路】(1)根據雙曲線的性質和求雙曲線方程的基本方法,結合問題條件就可求出C的方程;(2)
如圖,設A(再,/),B(x2r%),T(;,m),直線AB的斜率為占,直線PQ的斜率為&2,根據直
線點斜式方程求出直線AB的方程,聯立直線AB和雙曲線C的方程消去y得到關于x的一元二次方程,
運用設而不求,整體代入的數學思想,得到|TA|.|TB|關于勺,m的表示式,同理可得ITPIJTQI關于融,m的
表示式,聯立兩個表示式得到關于左,質的等式,求出K,42之間的關系就可求出直線AB的斜率與直線
PQ的斜率之和。
【詳細解答】(1)?.?點片(-如,0),F2(Vi7,0),點M滿足IM^HM6|=2,.?.a=l,c=V17,
一i=i6,;.C的方程為f一±=i(x>l);(2)如圖,設A(西,
M),B(x2,y2),T(1,m),直線AB的斜率為《,直線PQ的斜率為攵2,:直線
AB過點T(g,m),斜率為《,.?.直線AB的方程為丫=匕*;匕+m,聯立直線AB和雙曲線C的方程
2
消去y得:(16-k:)x+(%:-2klm)x-;攵:+占m-M-16=0,,,,x,+x2
_2kM_k;4k.m-k:-4m2-64,11
X|?*2=—!---------;------A|TA|.|TB|=(1+1)(占/)(x--)
--16-44(16-打)2
4/c.m—k:—4m2—644k,m-2k?16-奸m2+12
=(1+#)[―----!——--------------+---------1+懺----2----------(1+形)
4(16-A^2)4(16—公)4(16—后)116—k;r
/曾21O,刀~+]2+]2
不~同理可得|TP|.|TQ|=(1+《
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