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PAGEPAGE63經(jīng)典易錯題會診與2012屆高考試題預(yù)測(九)考點(diǎn)9圓錐曲線?對橢圓相關(guān)知識的考查?對雙曲線相關(guān)知識的考查?對拋物線相關(guān)知識的考查?對直線與圓錐曲線相關(guān)知識的考查?對軌跡問題的考查?考察圓錐曲線中的定值與最值問題?橢圓?雙曲線?拋物線?直線與圓錐曲線?軌跡問題?圓錐曲線中的定值與最值問題經(jīng)典易錯題會診命題角度1對橢圓相關(guān)知識的考查1.(典型例題Ⅰ)設(shè)橢圓的兩個焦點(diǎn)分別為F1、F2,過F2作橢圓長軸的垂線交橢圓于點(diǎn)P,若△FlPF2為等腰直角三角形,則橢圓的離心率是()[考場錯解]A[專家把脈]沒有很好地理解橢圓的定義,錯誤地把當(dāng)作離心率.[對癥下藥]D設(shè)橢圓的方程為=l(a,b>0)由題意可設(shè)|PF2|=|F1F2|=k,|PF1|=k,則e=2.(典型例題)設(shè)雙曲線以橢圓=1長軸的兩個端點(diǎn)為焦點(diǎn),其準(zhǔn)線過橢圓的焦點(diǎn),則雙曲線的漸近線的斜率為()A.±2B.±C.±D.±[考場錯解]D由題意得a=5,b=3,則c=4而雙曲線以橢圓=1長軸的兩個端點(diǎn)為焦點(diǎn),則a=c=4,b=3∴k=[專家把脈]沒有很好理解a、b、c的實際意義.[對癥下藥]C設(shè)雙曲線方程為=1,則由題意知c=5,=4則a2=20b2=5,而a=2b=∴雙曲線漸近線斜率為±=3.(典型例題)從集合{1,2,3…,11}中任選兩個元素作為橢圓方程=1中的m和n,則能組成落在矩形區(qū)域B={(x,y)‖x|<11,且|y|<9}內(nèi)的橢圓個數(shù)為()A.43B.72C.86D.90[考場錯解]D由題意得,m、n都有10種可能,但m≠n故橢圓的個數(shù)10×10-10=90.[專家把脈]沒有注意,x、y的取值不同.[對癥下藥]B由題意得m有10種可能,n只能從集合11,2,3,4,5,6,7,81中選取,且m≠n,故橢圓的個數(shù):10×8-8=72.4.(典型例題)設(shè)直線l與橢圓=1相交于A、B兩點(diǎn),l又與雙曲線x2-y2=1相交于C、D兩點(diǎn),C、D三等分線段AB,求直線l的方程()[考場錯解]設(shè)直線l的方程為y=kx+b如圖所示,l與橢圓,雙曲線的交點(diǎn)為A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),依題意有=3由所以x1+x2=-由得(1-k2)x2-2bkx-(b2+1)=0(2)若k=±1,則l與雙曲線最多只有一個交點(diǎn),不合題意,故k≠±1所以x3+x4=、由x3-x1=x2-x4x1+x2=x3+x4-bk=0或b=0①當(dāng)k=0時,由(1)得x1、2=±由(2)得x3、4=±由=3(x4-x1)即故l的方程為y=±②當(dāng)b=0時,由(1)得x1、2=±,由(2)得x3、4=由=3(x4-x3)即綜上所述:直線l的方程為:y=[專家把脈]用斜截式設(shè)直線方程時沒有注意斜率是否存在,致使造成思維片面,漏解.[對癥下藥]解法一:首先討論l不與x軸垂直時的,情況.設(shè)直線l的方程為y=kx+b,如圖所示,l與橢圓、雙曲線的交點(diǎn)為:A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),依題意有.由得(16+25k2)x2+50bkx+(25b2-400)=0.(1)所以x1+x2=-由得(1-k2+x2-2bkx-(b2+1)=0.若k=±1,則l與雙曲線最多只有一個交點(diǎn),不合題意,故k≠±1.所以x3+x4=由x1+x2=x2+x4或b=0.①當(dāng)k=0時,由(1)得由(2)得x3、4=±由(x4-x3).即故l的方程為y=±②當(dāng)b=0時,由(1)得x1、2=自(2)得x3、4=(x4-x3).即故l的方程為y=.再討論l與x軸垂直時的情況.設(shè)直線l的方程為x=c,分別代入橢圓和雙曲線方程可解得yl、2=y3、4=即綜上所述,直線l的方程是:y=x、y=±和x=解法二:設(shè)l與橢圓、雙曲線的交點(diǎn)為:A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),則有由i的兩個式子相減及j的兩個式子相減,得:因C、D是AB的三等分點(diǎn),故CD的中點(diǎn)(x0,y0)與AB的中點(diǎn)重合,且于是x0=y0=x2-x1=3(x4-x3).因此若x0y0≠0,則x2=x1x4=x3y4=y3y2=y1.因A、B、C、D互異,故xi≠xj,yi≠yj,這里ij=1,2,3,4且i≠j(1)÷(2)得16=-25,矛盾,所以x0y0=0.①當(dāng)x0=0,y0≠0時,由(2)得y4=y3≠0,這時l平行x軸.設(shè)l的方程為y=b,分別代入橢圓、雙曲線方程得:xl、2=x3、4=∵x2-x1=3(x4-x3).故l的方程為y=±②當(dāng)y0=0,x0≠0,由(2)得x4=x3≠0,這時l平行y軸.設(shè)l的方程為x=c,分別代入橢圓、雙曲線方程得:yl、2=y3、4=∵y2-y1=3(y4-y3)故l的方程為:③當(dāng)x0=0,y0=0時,這時l通過坐標(biāo)原點(diǎn)且不與x軸垂直.設(shè)l的方程為y=kx,分別代入橢圓、雙曲線方程得:x1、2=故l的方程為y=綜上所述,直線l的方程是:y=、y=和x=5.(典型例題)設(shè)A、B是橢圓3x2+y2=λ上的兩點(diǎn),點(diǎn)N(1,3)是線段AB的中點(diǎn),線段AB的垂直平分線與橢圓相交于C、D兩點(diǎn).(1)確定A的取值范圍,并求直線AB的方程;(Ⅱ)試判斷是否存在這樣的A,使得A、B、C、D四點(diǎn)在同一個圓上?并說明理由.(此題不要求在答題卡上畫圖)[考場錯解](1)設(shè)A(x1,y1)B(x2,y2)則有:(x1-x2)(x1+x2)+(yl-y2)(yl+y2)=0依題意,x1≠x2∴kAB-∵N(1,3)是AB的中點(diǎn),∴x1+x2=2,yl+y2=6從而kAB=-9又由N(1,3)在橢圓內(nèi),∴λ<3×12+32=12∴λ的取值范圍是(-∞,12)直線AB的方程為y-3=-9(x-1)即9x+y-12=0[專家把脈]①用“差比法”求斜率時kAB=這地方很容易出錯.②N(1,3)在橢圓內(nèi),λ>3×12+32=12應(yīng)用結(jié)論時也易混淆.[對癥下藥](1)解法1:依題意,可設(shè)直線AB的方程為y=A(x-1)+3,代入3x2+y2=λ,整理得(k2+3)x2-2k(k-3)x+(k-3)2-λ=0.①設(shè)A(x1,y1)、B(x2、y2),則x1,x2是方程①的兩個不同的根,∴△=4[λ(k2+3)-3(k-3)2]>0,②且x1+x2=,由N(1,3)是線段AB的中點(diǎn),得,∴A(k-3)=k2+3.解得k=-1,代入②得,λ>12,即λ的取值范圍是(12,+∞).于是,直線AB的方程為y-3=-(x-1),即x+y-4=0.解法2:設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則有(x1-x2)(x1+x2)+(y1-y2)(y1+y2)=0依題意,x1≠x2,∴kAB=-∵N(1,3)是AB的中點(diǎn),∴x1+x2=2,yl+y2=6,從而kAB=-1.又由N(1,3)在橢圓內(nèi),∴λ>3×12+32=12,∴λ的取值范圍是(12,∞).直線AB的方程為y-3=-(x-1),即x+y-4=0.(Ⅱ)解法1:∵CD垂直平分AB,∴直線CD的方程為y-3=x-1,即x-y+2=0,代入橢圓方程,整理得4x2+4x+4又設(shè)C(x3,y3),D(x4,y4),CD的中點(diǎn)為M(x0,y0),則x3,x4是方程③的兩根,∴x3+x4=-1,且x0=(x3+x4)=-,y0=x0+2=,即M(-,).于是由弦長公式可得|CD|=④將直線AB的方程x+y-4=0,代入橢圓方程得4x2-8x+16-λ=0⑤同理可得|AB|=⑥∵當(dāng)λ>12時,>,∴|AB|<|CD|假設(shè)存在λ>12,使得A、B、C、D四點(diǎn)共圓,則CD必為圓的直徑,點(diǎn)M為圓心.點(diǎn)M到直線AB的距離為d=⑦于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得|MA|2=|MB|2=d2+故當(dāng)λ>12時,A、B、C、D四點(diǎn)均在以M為圓心,為半徑的圓上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法獲得:)A、B、C、D共圓△ACD為直角三角形,A為直角|AN|2=|CN|·|DN|,即.⑧由⑥式知,⑧式左邊=,由④和⑦知,⑧式右邊=∴⑧式成立,即A、B、C、D四點(diǎn)共圓解法2:由(Ⅰ)解法1及λ>12,∵CD垂直平分AB,∴直線CD方程為y-3=x-1,代入橢圓方程,整理得4x2+4x+4-λ=0.③將直線AB的方程x+y-4=0,代入橢圓方程,整理得4x2-8x+16-λ=0.⑤解③和⑤式可得xl,2=不妨設(shè)A(1+計算可得,∴A在以CD為直徑的圓上.又B為A關(guān)于CD的對稱點(diǎn),∴A、B、C、D四點(diǎn)共圓.(注:也可用勾股定理證明AC⊥AD)專家會診1.重點(diǎn)掌握橢圓的定義和性質(zhì),加強(qiáng)直線與橢圓位置關(guān)系問題的研究.2.注重思維的全面性,例如求橢圓方程時只考慮到焦點(diǎn)在,軸上的情形;研究直線與橢圓位置關(guān)系時忽略了斜率不存在的情形……3.注重思想方法的訓(xùn)練,在分析直線與橢圓位置關(guān)系時要利用數(shù)形結(jié)合和設(shè)而不求法與弦長公式韋達(dá)定理聯(lián)系去解決;關(guān)于參數(shù)范圍問題常用思路有:判別式法,自身范圍法等.求橢圓的方程常用方法有:定義法,直接法,待定系數(shù)法,相關(guān)點(diǎn)法,參數(shù)法等.考場思維調(diào)練1已知橢圓的中心O是坐標(biāo)原點(diǎn),A是它的左頂點(diǎn),F(xiàn)是它的左焦點(diǎn),l1,l2分別為左右準(zhǔn)線,l1與x軸交于O,P、Q兩點(diǎn)在橢圓上,且PM⊥l1于M,PN⊥l2于N,QF⊥AO,則下列比值中等于橢圓離心率的有()A.1個B.2個C.4個D.5個答案:C解析:對(1),(4)的正確性容易判斷;對(3),由于=e,故(3)正確;對(5),可求得|QF|=|BF|=,,故(5)正確;(2)顯然不對,所選C.2橢圓有這樣的光學(xué)性質(zhì):從隨圓的一個焦點(diǎn)出發(fā)的光線,經(jīng)橢圓壁反射后,反射光線經(jīng)過隨圓的另一個焦點(diǎn).今有一個水平放置的橢圓形臺球盤,點(diǎn)A、B是它的焦點(diǎn),長軸長為20,焦距為2c,靜放在點(diǎn)A的小球(小球的半徑不計),從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁反彈后第一次回到點(diǎn)A時,小球經(jīng)過的路程是()A.4aB.2(a-c)C.2(a+c)D.以上答案均有可能答案:D解析:(1)靜放在點(diǎn)A的小球(小球的半徑不計)從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁右頂點(diǎn)反彈后第一次回到點(diǎn)A時,小球經(jīng)過的路程是2(d-c),則選B;(2)靜放在點(diǎn)A的小球(小球的半徑不計)從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁左頂點(diǎn)反彈后第一次回到點(diǎn)A時,小
球經(jīng)過的路程是2(a+c),則選C;(3)靜放在點(diǎn)A的小球(小球的半徑不計)從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁非左右頂點(diǎn)反彈后第一次回到點(diǎn)A時,小球經(jīng)過的路程是4a,則選A.于是三種情況均有可能,故選D.3已知橢圓+y2=1(a>1),直線l過點(diǎn)A(-a,0)和點(diǎn)B(a,ta)(tt>0)交橢圓于M.直線MO交橢圓于N(1)用a,t表示△AMN的面積S;(2)若t∈[1,2],a為定值,求S的最大值.答案:易得l的方程為了y=(x+a)…1分由得(a2t2+4)y2-4aty=0解得了y=0或y=即點(diǎn)M的縱坐標(biāo)yM=S=S△AMN=2S△AOM=|OA|·yM=(2)由(1)得,S==(t>0)令V=+a2t,V′=-+a2由V′=O當(dāng)時t>時,V′>0;當(dāng)0<t<時,V′<0...10分若1≤a≤2,則,故∈[1,2]當(dāng)t=時,Smax=a若a>2,則0<<1,∵V=+a2t在[1,2]上遞增,進(jìn)而S(t)為減函數(shù).∴當(dāng)t=1時,Smax=綜上可得Smax命題角度2對雙曲線相關(guān)知識的考查1.(典型例題1)已知雙曲線x2-=1的焦點(diǎn)為F1、F2,點(diǎn)M在雙曲線上且,則點(diǎn)M到x軸的距離為()[考場錯解]B[專家把脈]沒有理解M到x軸的距離的意義.[對癥下藥]C由題意得a=1,b=,c=可設(shè)M(x0,y0)|MF1|=|ex0+a|=|x0+1|,|MF2|=|ex0-a|=|x0-1|由|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2得x02=即點(diǎn)M到x軸的距離為2.(典型例題)已知雙曲線=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,右準(zhǔn)線與一條漸近線交于點(diǎn)A,△OAF的面積為(O為原點(diǎn)),則兩條漸近線的夾角為()A.30°B.45°C.60°D.90°[考場錯解]B[專家把脈]把兩條漸近線的夾角看成漸近線的傾斜角.[對癥下藥]D由題意得A()s△OAF=·c·,則兩條漸近線為了y=x與y=-x則求兩條漸近線的夾角為90°.3.(典型例題Ⅲ)雙曲線=1(a>1,b>0)的焦距為2c,直線l過點(diǎn)(a,0)和(0,b),且點(diǎn)(1,0)到直線l的距離與點(diǎn)(-1,0)到直線l的距離之和s≥c,求雙曲線的離心率e的取值范圍.[考場錯解]直線l的方程為=1即bx+ay-ab=0點(diǎn)(-1,0)到直線l的距離:,點(diǎn)(1,0)到直線l的距離:∴+=得5a于是得5即4e4-25e2+25≤0解不等式得≤e2≤5,所以e的取值范圍是[專家把脈]沒有理解雙曲線離心率的意義及自身存在的范圍e>1.[對癥下藥]解法:直線J的方程為=1,即bx+ay-ab=0.由點(diǎn)到直線的距離公式,且a>1,得到點(diǎn)(1,0)到直線l的距離d1=同理得到點(diǎn)(-1,0)到直線l的距離d2=s=d1+d2=由解不等式,得專家會診1.注意雙曲線兩個定義的理解及應(yīng)用,在第二定義中,要強(qiáng)調(diào)e>1,必須明確焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的對應(yīng)性2.由給定條件求出雙曲線的方程,常用待定系數(shù)法,當(dāng)焦點(diǎn)位置不確定時,方程可能有兩種形式,應(yīng)防止遺漏.3.掌握參數(shù)a、b、c、e的關(guān)系,漸近線及其幾何意義,并注意靈活運(yùn)用.考場思維訓(xùn)練1已知F1,F(xiàn)2為雙曲線=1(a>0,b>0)的兩個焦點(diǎn),過F2作垂直x軸的直線,它與雙曲線的一個交點(diǎn)為P,且∠pF1F2=30°,則雙曲線的漸近線方程為()答案:D解析:由已知有=tan30°=,所以2a2=b2漸近線方程為y=±,所以選取D2若Fl、F2雙曲線=1的左、右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),P在雙曲線左支上,M在右準(zhǔn)線上,且滿足(1)求此雙曲線的離心率;答案:由知四邊形PF1OM為平行四邊形,又由知OP平分∠F1OM,∴PF1OM菱形,設(shè)半焦距為c,由=c知,即c+e2-e-2=0,∴e=2(e=-1舍去)(2)若此雙曲線過點(diǎn)N(2,),求雙曲線方程:答案:∵e=2=∴c=2a,∴雙曲線方程為代入,有
即所求雙曲線方程為=1.(3)設(shè)(2)中雙曲線的虛軸端點(diǎn)為B1,B2(B1在y軸正半軸上),求B2作直線AB與雙曲線交于A、B兩點(diǎn),求時,直線AB的方程.答案:依題意得B1(0,3),B2(0,-3),設(shè)直線AB的方程為y=kx-3,A(x1,y1),B(x2,y2)則由∵雙曲線的漸近線為y=±,∴當(dāng)k=±時,AB與雙曲線只有一個交點(diǎn),即k≠±.∵x1+x2=y1+y2=k(x1+x2)-6=,y1y2=k2x1x2-k(x1+x2)+9=9又(x1,y1-3),=(x2,y2-3),⊥,即k2=5,∴k=±.故所求直線AB的方程為y=x-3或y=-x-3.3設(shè)雙曲線-y2=1的右頂點(diǎn)為A、P是雙曲線上異于頂點(diǎn)的一個動點(diǎn),從A引雙曲線的兩條漸近線的平行線與直線OP(O為坐標(biāo)原點(diǎn))分別交于Q和R兩點(diǎn).(1)證明:無論P(yáng)點(diǎn)在什么位置,總有;答案:設(shè)OP:y=kx與AR:y=解得同理可得所以|·|設(shè)||2=(m,n),則由雙曲線方程與OP方程聯(lián)立解得m2=所以||2=m2+n2=(點(diǎn)在雙曲線上,1-4k2>0);(2)設(shè)動點(diǎn)C滿足條件:,求點(diǎn)C的軌跡方程.答案:∵點(diǎn)C為QR的中心,設(shè)C(x,y),則有,消去k,可得所求軌跡方程為x2-x2-4y2=0(x≠0).命題角度3對拋物線相關(guān)知識的考查。1.(典型例題)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)作一條直線與拋物線相交于A、B兩點(diǎn),它們的橫坐標(biāo)之和等于5,則這樣的直線()A.有且僅只有一條B.有且僅有兩條C.有無窮多條D.不存在[考場錯解]D由題意得|AB|=5p=4,通徑長為2×4=85<8,故不存在這樣的直線.[專家把脈]沒有理解拋物線焦點(diǎn)的弦長及p的意義.[對癥下藥]B解法一:由題意得P=2,通徑長為4,而|AB|=x1+x2+p=7,由7>4,則這樣的直線有且僅有兩條,解法二:用待定系數(shù)法設(shè)直線方程為y=k(x-1)采用設(shè)而不求的方法求出k有兩個值,即直線有且僅有兩條.2.(典型例題1)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn)在拋物線y=2x2上,l是AB的垂直平分線.(1)當(dāng)且僅當(dāng)x1+x2取何值時,直線l經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn)F?證明你的結(jié)論;(Ⅱ)當(dāng)直線l的斜率為2時,求l在y軸上截距的取值范圍.[考場錯解](Ⅱ),設(shè)l在y軸上的截距為b,依題意得l的方程為y=2x+b,過點(diǎn)A、B的直線方程可寫為y=與y=2x2聯(lián)立得2x2+x-m=0.得x1+x2=-;設(shè)AB的中點(diǎn)N的坐標(biāo)為(x0,y0)則x0=(x1+x2)=-,y0=-x0+m=+m.由N∈l,得+m=-+b,于是b=即得l在y軸上截距的取值范圍為[].[專家把脈]沒有借助“△>0”來求出m>,無法進(jìn)一步求出b的范圍,只好胡亂地把m當(dāng)作大于或等于0.[對癥下藥](1)F∈l|FA|=|FB|A、B兩點(diǎn)到拋物線的準(zhǔn)線的距離相等.∵拋物線的準(zhǔn)線是x軸的平行線,y1≥0,y2≥0,依題意y1、y2不同時為0,∴上述條件等價于yl=y2x12=x22(x1+x2)(x1-x2)=0;∵x1≠x2,∴上述條件等價于x1+x2=0.即當(dāng)且僅當(dāng)x1+x2=0時,l經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn)F。(Ⅱ)設(shè)l在y軸上的截距為b,依題意得l的方程為y=2x+b過點(diǎn)A、B的直線方程可寫為y=-x+m,所以x1、x2滿足方程2x2+x-m=0,得x1+x2=-;A、B為拋物線上不同的兩點(diǎn)等價于上述方程的判別式+8m>0,即m>設(shè)AB的中點(diǎn)N的坐標(biāo)為(x0,y0),則x0=(x1+x2)=-,y0=-x0+m=+m由N∈l,得+m=-+b,于是b=+m>即得l在y軸上截距的取值范圍為(,+∞).3.(典型例題)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)上一定點(diǎn)p(x0,y0)(y0>0),作兩條直線分別交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2).(1)求該拋物線上縱坐標(biāo)為的點(diǎn)到其焦點(diǎn)F的距離;(Ⅱ)當(dāng)PA與PB的斜率存在且傾斜角互補(bǔ)時,求的值,并證明直線AB的斜率是非零常數(shù).[考場錯解](1)當(dāng)y=時,x=又拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-P,由拋物線定義得,所求距離為(Ⅱ)設(shè)直線PA的斜率為kPA,直線PB的斜率為kPB由y21=2px1,y20=2px0相減得(yl-y0)(y1+y0)=2P(x1-x0)故kPA=(x1≠x0).同理可得kpB=(x2≠x0)由kPA=-kPB得y0=-2(yl+y2)故設(shè)直線AB的斜率為kAB。由y22=2px2,y21=2px1相減得(y2-y1)(y2+y1)=2P(x2-x1)故kAB=將y1+y2=-y0(y0>0)代入得kAB=-故kAB是非零常數(shù).[專家把脈]①沒有掌握拋物線的準(zhǔn)線方程,②計算不夠準(zhǔn)確.[對癥下藥](1)當(dāng)y=時,x=,又拋物線y2=2px的準(zhǔn)線方程為x=,由拋物線定義得,所求距離為-(-)=(Ⅱ)設(shè)直線PA的斜率為kPA,直線PB的斜率為kPB由y12=2px1,y20=2px0相減得(y1-y0)(yl+y0)=2P(x1-x0),故kPA=(x1≠x0).同理可得kPB=(x2≠x0).由PA、PB傾斜角互補(bǔ)知kPA=-kPB,即=-,所以yl+y2=-2y0,故=-2.設(shè)直線AB的斜率為kAB由y22=2px2,y21=2pxl相減得(y2-y1)(y2+y1)=2p(x2-x1),所以將yl+y2=-2y0(y0>0)代入得所以kAB是非零常數(shù).4.(典型例題)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=x2上異于坐標(biāo)原點(diǎn)O的兩不同動點(diǎn)A、B滿足AO⊥BO(如圖所示).(1)求△AOB的重心C(即三角形三條中線的交點(diǎn))的軌跡方程;(Ⅱ)△AOB的面積是否存在最小值?若存在,請求出最小值;若不存在,請說明理由.∵OA⊥OB.[考場錯解](Ⅰ)設(shè)△AOB的重心為G(x,y)A(x1,y1)B(x2,y2)則∵OAx1x2+yly2=0(2)又點(diǎn)A、B在拋物線上,有y1=x12,y2=x22代入(2)化簡得xlx2=0或-1∴y=[(x1+x2)2-2x1x2]=3x2+或3x2,故重心為G的軌跡方程為y=3x2或y=3x2+.[專家把脈]沒有考慮到x1x2=0時,△AOB不存在[對癥下藥](Ⅰ)設(shè)△AOB的重心為G(x,y)A(x1,y1)B(x2,y2)則又點(diǎn)A、B在拋物線上,有y1=x12,y2=x22代入(2)化簡得xlx2=-1∴y=[(x1+x2)2-2x1x2]==3x2+所以重心為G的軌跡方程為y=3x2+(Ⅱ)S△AOB=由(1)得S△AOB=當(dāng)且僅當(dāng)x16=x26即x1=-x2=-1時,等號成立。所以△AOB的面積存在最小值,最小值為1。專家會診用待定系數(shù)法求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程,注意分類討論思想。凡涉及拋物線的弦長,弦的中點(diǎn),弦的斜率問題時要注意利用韋達(dá)定理,能避免求交點(diǎn)坐標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)算。解決焦點(diǎn)弦問題時,拋物線的定義有廣泛的應(yīng)用,而且還應(yīng)注意焦點(diǎn)弦的幾何性質(zhì)??紙鏊季S調(diào)練1已知拋物線y2=4x的準(zhǔn)線與x軸交于M點(diǎn),過M作直線與拋物線交于A、B兩點(diǎn),若線段AB的垂直平分線與x軸交于D(x0,0)(1)求x0的取值范圍.答案:由題意易得M(-1,0)設(shè)過點(diǎn)M的直線方程為y=k(x+1)(k≠0)代入y2=4x得k2x2+(2k2-4)x+k2=0(1)再設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則∴AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為那么線段AB的垂直平分線方程為又方程(1)中Δ=(2k2-4)2-4k4>0,∴0<k2<1,∴(2)△ABD能否是正三角形?若能求出x0的值,若不能,說明理由答案:若ΔABD是正三角形,則有點(diǎn)D到AB的距離等于|AB|2=(1+k2)(x1-x2)2=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=點(diǎn)以AB的距離d=據(jù)d2∴4k4+k2-3=0,(k2+1)(4k2-3)=0,∴k2=,滿足0<k2<1.∴△ABD可以為正△,此時x0=2經(jīng)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線l與該拋物線交于A、B兩點(diǎn).(1)若線段AB的中點(diǎn)為M(x,y),直線的斜率為A,試求點(diǎn)M的坐標(biāo),并求點(diǎn)M的軌跡方程;答案:設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),直線AB的方程為:y=k(x-1)k≠0)把y=k(x-1)代入y2=4x得:消去k可得點(diǎn)的軌跡方程為:y2=2x-2(x>0)(2)若直線l的斜率k>2,且點(diǎn)M到直線3x+4y+m=0的距離為,試確定m的取值范圍.答案:∴∴∵∴0<1-3-m<∴0<1-3-m<或0<1-3-m<∴<m<-2∴或<m<-4∴<m<-2∴m的取值范圍為(,-2).3在以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)T(-8,0),點(diǎn)M在y軸上,點(diǎn)N在x軸的正半軸上,且滿足(1)當(dāng)M在y軸上移動時,求點(diǎn)P的軌跡C;答案:設(shè)點(diǎn)P(x,y)由,知P是M、N中點(diǎn),又M在y軸上,N在x軸正半軸上,故M坐標(biāo)為(0,2y),N個坐標(biāo)為(2x,0).(x>0)得8x-2y2=0即y2=4x(x>0)故點(diǎn)P的軌跡是(0,0)為頂點(diǎn),以(2,0)為焦距的拋物線.(除去原點(diǎn))(2)若動直線l經(jīng)過點(diǎn)D(4,0),交曲線C與A、B兩點(diǎn),求是否存在垂直于x軸直線l'被以AD為直徑的圓截得的弦長恒為定值?若存在,求出l'的方程,若不存在,請說明理由.答案:設(shè)AD中點(diǎn)為H,垂直于x軸的直線l′的方程為x=a.以AD為直徑的圓交l′于E、F兩點(diǎn)。EF的中點(diǎn)為G因為|EH|=|AD|(其中(x1,y1)為坐標(biāo)),|HG|=所以|EG|2=|EH|2=[(x1-4)2+yx2]-[(x1-2a)2+4]=[(x1-4)2+4x1]-[(x1-2a)2+8(x1-2a)+16]=[4ax1-12x1-4a2+16a]=(a+3)x1-a2+4a所以當(dāng)a=3時,以AD為直徑的圓截得的弦長恒為定值,l′的方程x=3.命題角度4對直線與圓錐曲線的關(guān)系的考查1.(典型例題Ⅰ)設(shè)雙曲線C:(a>0)與直線l:x+y=1相交于兩個不同的點(diǎn)A、B,(1)求雙曲線C的離心率e的取值范圍;(Ⅱ)設(shè)直線l與y軸的交點(diǎn)為P,且,求a的值.[考場錯解](1)由C點(diǎn)與l相交于兩個不同的點(diǎn),故知方程組有兩個不同的實數(shù)解,消去y并整理得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0①故4a4+8a2(1-a2)>0解得:0<a<雙曲線的離心率e=∵0<a<∴即離心率e的取值范圍().(Ⅱ),設(shè)A(x1,y1)B(x2,y2)P(0,1)∵∴(x1,yl-1)=(x2,y2-1)由此得x1=x2,由于x1,x2都是方程①的根,且1-a2≠0,所以消去x2得[專家把脈](1)沒有考慮到1-a2≠0(Ⅱ)沒有注意到題目本身的條件a>0.[對癥下藥](1)由C與l相交于兩個不同的點(diǎn),故知方程組有兩個不同的實數(shù)解,消去y并整理得(1-a2)x2+2a2x+2a2x-2a2=0所以解得0<a<且a≠1.雙曲線的率心率e=且a≠1,∴e>且e≠,即離心率e的取值范圍為()∪().(Ⅱ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),P(0,1).∵∴(x1,y1-1)=(x2,y2-1)由此得x1=x2,由于x1,x2都是方程①的根,且1-a2≠0,所以x2=-,消x2,得-,由a>0,所以a=2.(典型例題Ⅱ)給定拋物線C:y2=4x,F(xiàn)是C的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線l與C相交于A、B兩點(diǎn)(1)設(shè)l的斜率為1,求與夾角的大小;(Ⅱ)設(shè),若λ∈[4,9],求l在y軸上截距的變化范圍.[考場錯解](1)設(shè)與夾角為α;由題意l的方程為了y=x-1,將y=x-1代入y2=4x得x2-6x+1=0設(shè)A(x1,y1)B(x2,y2)則有x1+x2=6,x1x2=1.易得·=x1x2+y1y2=-3,cosα=∴α=-arccos(Ⅱ)由題意知,過A、B分別作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為A'、B'.∴|FB|=|BB'|,|AF|=|AA'|∴|BB’|=λ|AA'|,λ∈[4,9]設(shè)l的方程為y=k(x-1)由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0∴x=∴|AA'|=+l=|BB'|=[專家把脈](Ⅰ)沒有理解反余弦的意義.(Ⅱ)思路不清晰.[對癥下藥](1)C的焦點(diǎn)為F(1,0),直線l的斜率為1,所以l的方程為了y=x-1.將y=x-1代入方程y2=4x,并整理得x2-6x+1=0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則有xl+x2=6,x1x2=1.=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+yly2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3.所以與夾角的大小為π-arccos(Ⅱ)由題設(shè)得(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),即①②由②得y22=λ2y21.∵y21=4x1,y22=4x2,∴x2=λ2x1③聯(lián)立①、③解得x2=λ,依題意有λ>0,∴B(λ,2)或B(λ,-2),又9(1,0),得直線l方程為(λ-1)y=(x-1)或(λ-1)y=2(x-1).當(dāng)λ∈[4,9]時,l在y軸上的截距為或-由=,可知:在[4,9]上是遞減的,∴≤≤,-≤-≤-直線l在y軸上截距的變化范圍為[-,-]∪[,].3.(典型例題)已知橢圓C:(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)為Fl、F2,離心率為e直線l:y=ex+a與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A、B,M是直線l與橢圓C的一個公共點(diǎn),P是點(diǎn)Fl關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)為P,設(shè)(1)證明:λ=1-e2;(Ⅱ)確定λ的值,使得△PF1F2是等腰三角形.[考場錯解](Ⅱ)要使△PF1F2為等腰三角形必有三種情況:(1)當(dāng)|PF1|=|F1F2|時設(shè)點(diǎn)p的坐標(biāo)是(x0,y0)則解得由|PF1|=|F1F2|得[]2+兩邊同時除以4a2,化簡得從而e2=于是(2)當(dāng)|PF1|=|F1F2|時,同理可得解得e2=3于是λ=1-3=-2.(3)當(dāng)|PF2|=|F1F2|時,同理可得=4c2解得e2=1于是λ=1-1=0綜上所述,當(dāng)λ=或-2或0時△PF1F2,F(xiàn)2為等腰三角形.[專家把脈](1)沒有注意到因為PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1為鈍角,要使△PF1F2為等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|(2)沒有注意到橢圓離心率的范圍.[對癥下藥](1)證法一:因為A、B分別是直線l:y=ex+a與x軸、y軸的交點(diǎn),所以A、B的坐標(biāo)分別是(-)(0,a).由所以點(diǎn)M的坐標(biāo)是(-c,),由得(-c+)=λ(,a).即證法二:因為A、B分別是直線l:y=ex+a與x軸、y軸的交點(diǎn),所以A、B的坐標(biāo)分別是(-,0),(0,a),設(shè)M的坐標(biāo)是(x0,y0),由得(),所以因為點(diǎn)M在橢圓上,所以=1,即e4-2(1-λ)e2+(1-λ)2=0,解得e2=1-λ即λ=1-e2.(Ⅱ)解法一:因為PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1為鈍角,要使△PF1F2為等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,即|PF1|=c.設(shè)點(diǎn)F1到l的距離為d,由|PF1|=d,=,得=e.所以e2=,于是λ=1-e2=.即當(dāng)λ=時,△PF1F2為等腰三角形.解法二:因為PF1⊥l,所以,∠PF1F2=90°+∠BAF1為鈍角,要使△PF1F2為等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(x0,y0),則解得由|PF1|=|FlF2|得=4c2,兩邊同時除以4a2,化簡得=e2.從而e2=于是λ=l-e2=.即當(dāng)λ=時,△PF1F2為等腰三角形.4.(典型例題)拋物線C的方程為y=ax2(a<0),過拋物線C上一點(diǎn)P(x0,y0)(x0≠0)作斜率為k1,k2的兩條直線分別交拋物線C于A(x1,y1)B(x2,y2)兩點(diǎn)(P、A、B三點(diǎn)互不相同),且滿足k2+λk1=0(λ≠0且λ≠-1).(Ⅰ)求拋物線C的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;(Ⅱ)設(shè)直線AB上一點(diǎn)M滿足=λ,證明線段PM的中點(diǎn)在y軸上(Ⅲ)當(dāng)A=1時,若點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,-1),求∠PAB為鈍角時點(diǎn)A的縱坐標(biāo)y1的取值范圍.[考場錯解](1)拋物線C的方程y=ax2(a<0)得,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(,0)準(zhǔn)線方程為x=-(Ⅲ)∵P(-1,1)在y=ax2上,故a=-1∴y=-x2由(Ⅱ)易得y1=-(k1+1)2,y2=(k2+1)2,因此,直線PA、PB分別與拋物線C的交點(diǎn)A、B的坐標(biāo)為A(-k1-1,-k21-2k1-1),B(k1-1,-k21+2k1-1)于是=(k1+2,k21+2k1),=(2k1,4k1),2k1(k1+2)(2k1+1)因∠PAB為鈍角且P、A、B三點(diǎn)互不相同,故必有·<0易得k1的取值范圍是k1<-2或<kl<0,又∵yl=-(k1+1)2故當(dāng)k1<-2時,y<-1;當(dāng)-<k1<0時-1<yl<-即y1∈.[專家把脈]沒有掌握好拋物線的標(biāo)準(zhǔn)形式及交并集的概念.[對癥下藥](1)由拋物線C的方程y=ax2(a<0)得,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,),準(zhǔn)線方程為y=-.(Ⅱ)證明:設(shè)直線PA的方程為y-y0=k1(x-x0),直線PB的方程為y-y0=k2(x-x0).點(diǎn)P(x0,y0)和·點(diǎn)A(x1,y1)的坐標(biāo)是方程組的解.將②式代入①式得ax2-k1x+klx0-y0=0,于是x1+x0=,故x1=-x0③又點(diǎn)P(x0,y0)和點(diǎn)B(x2,y2)的坐標(biāo)是方程組的解.將⑤式代入④式得ax2-k2x+k2x0-y0=0.于是x2+x0=,故x2=-x0,由已知得,k2=-λkl,則x2=⑥設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(xM,yM),由=λ,則xM=.將③式和⑥式代入上式得x0,即xM+x0=0.所以線段PM的中點(diǎn)在y軸上.(Ⅲ)因為點(diǎn)P(1,-1)在拋物線y=ax2上,所以a=-1,拋物線方程為y=-x2.由③式知x1=-k1-1,代入y=-x2得y1=-(k1+1)2.將λ=1代入⑥式得x2=k1-1,代入y=-x2得y2=-(k2+1)2.因此,直線PA、PB分別與拋物線C的交點(diǎn)A、B的坐標(biāo)為A(-k1,-1,-k21-2k1-1),B(k1-1,-k12+2k1-1).于是=(k1+2,k12+2k1),=(2K1,4K1),=2k1(k1+2)+4kl(k12+2k1)=2k1(k1+2)(2k1+1).因∠PAB為鈍角且P、A、B三點(diǎn)互不相同,故必有<0.求得k1的取值范圍是k1<-2或-<k1<0.又點(diǎn)A的縱坐標(biāo)y1滿足y1=-(k1+1)2,故當(dāng)k1<-2時,y1<-1;當(dāng)-<k1<0時,-1<y1<-.即y1∈(-∞,-1)U(-1,-).專家會診1.判定直線與圓錐曲線交點(diǎn)個數(shù)的基本方法是聯(lián)立方程組,判斷方程組解的組數(shù),對于直線與雙曲線的交點(diǎn)個數(shù)問題還可借助直線與漸近線斜率的關(guān)系來判斷,而直線與拋物線的位置關(guān)系則可借助直線與拋物線對稱軸的位置關(guān)系來判定,不可混淆.2.涉及弦長的問題中,應(yīng)熟練地利用韋達(dá)定理,設(shè)而不求計算弦長,不要蠻算,以免出現(xiàn)差錯.3.涉及弦長的中點(diǎn)問題,常用“差分法”設(shè)而不求,將弦所在直線的斜率,弦的中點(diǎn)坐標(biāo)聯(lián)系起來,相互轉(zhuǎn)化??紙鏊季S調(diào)練1設(shè)橢圓,雙曲線,拋物線y2=2(m+n)x,(其中m>n>0)的離心率分別為e1、e2、e3,則()A.e1e2>e3B.e1e2<e3Ce1e2=e3D.e1e2與e3大小不確定答案:B解析:e1=故選B.2已知平行四邊形ABCD,A(-2,0),B(2,0),且|AD|=2(1)求平行四邊形ABCD對角線交點(diǎn)E的軌跡方程.答案:設(shè)E(x,y),D(x0,y0)∵ABCD是平行四邊形,∴∴(4,0)+(x0+2,y0)=2(x+2,y)∴(x0+6,y0)=(2x+4,2y)∴又|AD|=2,∴(x0+2)2+y02=4,∴(2x-2+2)2=4即:x2+y2=1∴ABCD對角線交點(diǎn)E的軌跡方程為x2+y2=1.(2)過A作直線交以A、B為焦點(diǎn)的橢圓于M、N兩點(diǎn),且|MN|=,MN的中點(diǎn)到了軸的距離為,求橢圓的方程.答案:設(shè)過A的直線方程為y=k(x+2)以A、B為焦點(diǎn)的橢圓的焦距2C=4,則C=2設(shè)橢圓方程為將y=k(x+2)代入(*)得即(a2+a2k2-4)x2+4a2k2-a4+4a2=0設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2)則∵中點(diǎn)到軸的距離為,且MN過點(diǎn)A,而點(diǎn)A在y軸的左側(cè),∴MN中點(diǎn)也在y軸的左側(cè)。即12a2+12a2k2-32k2=160∴12a2+12(2a2-8)-32k2=160∴k2=∴a2·(a2-8)(9a2-8)=0,∵a>c=2,∴a2=8∴b2=a2-c2=8-4=4,∴所求橢圓方程為(3)與E點(diǎn)軌跡相切的直線l交橢圓于P、Q兩點(diǎn),求|PQ|的最大值及此時l的方程.答案:由(1)可知點(diǎn)E的軌跡是圓設(shè)是圓上的任點(diǎn),則過(x0,y0)點(diǎn)的切線方程是x0x+y0y=1當(dāng)y0≠0時,代入橢圓方程得:令則∵15≤t<31∴當(dāng)t=15時|PQ|2取最大值為15,|PQ|的最大值為此時直線l的方程為y=±1.②當(dāng)時,容易求得故所求的最大值為,此時l的方程為y=±1.命題角度5對軌跡問題的考查1.(典型例題)已知雙曲線的中心在原點(diǎn),離心率為若它的一條準(zhǔn)線與拋物線y2=4x的準(zhǔn)線重合,則該雙曲線與拋物線y2=4x的交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離是()A.2B.C.18+12D.21[考場錯解]C[專家把脈]對雙曲線的定義理解不夠深刻.[對癥下藥]B設(shè)雙曲線方程為=1,由題意得則a=b=,則雙曲線方程為=1,由得A(3,2),故交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為2.(典型例題)已知點(diǎn)A(-2,0)、B(3,0),動點(diǎn)P(x,y)滿足=x2,則點(diǎn)P的軌跡是()A.圓B.橢圓C.雙曲線D.拋物線[考場錯解]C由·=x2,得(-2-x,-y)·(3-x,-y)=x2即(-2-x)(3-x)+(-2x)(-y)+(-y)(3-x)+(-y)·(-y)=x2化簡得y2+2xy-x-3y-6=0則點(diǎn)P的軌跡是C.[專家把脈]沒有理解數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算.[對癥下藥]D考查了圓錐曲線中的軌跡方程.由題=(-2-x,-y),=(3-x,-y),由·=x2.∴(-2-x)·(3-x)+y2=x2即y2=x+6.3.(典型例題)如圖,直線l1:y=kx(k>0)與直線l2:y=-kx之間的陰影區(qū)域(不含邊界)記為W,其左半部分記為W1,右半部分記為W2.(1)分別用不等式組表示W(wǎng)1和W2;(Ⅱ)若區(qū)域Ⅳ中的動點(diǎn)p(x,y)到l1,l2的距離之積等于d2,求P點(diǎn)的軌跡C的方程;(Ⅲ)設(shè)不過原點(diǎn)O的直線l與(Ⅱ)中的曲線C相交于Ml,M2兩點(diǎn),且與l1,l2分別交于M3,M4兩點(diǎn),求證△OM1M2的重心與△OM3M3的重心重合.[考場錯解](1)W1={(x,y)|y≠±kxx<0|W2={(x,y)}y=±kx,x>0|(Ⅱ)直線l1:kx-y=0直線l2:kx+y=0由題意得·=d2即=d2∴k2x2-y2±(k2+1)d2=0故動點(diǎn)P的軌跡C的方程為k2x2-y2±(k2+1)d2=0(Ⅲ)略[專家把脈]沒有很好地理解題意,第二問出現(xiàn)兩解,致使第三問過于復(fù)雜難以完成.[對癥下藥]解:(I)W1={(x,y)|kx<y-kx,z<0|,W2={(x,y)|kx<y<bc,x>0},(Ⅱ)直線l1:kx-y=0直線l2:kx+y=0,由題意得·=d2,即=d2,由P(x,y)∈W,知k2x2-y2>0,所以=d2,即k2x2-y2-(k2+1)d2=0,所以動點(diǎn)P的軌跡C的方程為k2x2-y2-(k2+1)d2=0;(Ⅲ)當(dāng)直線J與,軸垂直時,可設(shè)直線J的方程為,x=a(a≠0).由于直線l,曲線C關(guān)于x軸對稱,且l1與l2關(guān)于x軸對稱,于是M1M2,M3M4的中點(diǎn)坐標(biāo)都為(a,0),所以△OM1M2,△OM3M4的重心坐標(biāo)都為(a,0),即它們的重心重合,當(dāng)直線l1與x軸不垂直時,設(shè)直線J的方程為y=mx+n(n≠0).由,得(k2-m2)x2-2mnx-n2-k2d2-d2=0由直線l與曲線C有兩個不同交點(diǎn),可知k2-m2≠0且△=(2mn)2+4(k2-m2)×x(n2+k2d2+d2)>0設(shè)M1、M2的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則x1+x2=,y1+y2=m(x1+x2)+2n,設(shè)M3、M4的坐標(biāo)分別為(x3,y3),(x4,y4),由及得x3=,x4=從而x3+x4==x1+x2,所以y3+y4=m(x3+x4)+2n=m(x1+x2)+2n=y1+y2,于是△OM1M2的重心與△OM3M4的重心也重合.4.(典型例題)已知橢圓=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是橢圓外的動點(diǎn),滿足=2a,點(diǎn)P是線段F1Q與該橢圓的交點(diǎn),點(diǎn)T在線段F2Q上,并且滿足·=0,||≠0.(1)設(shè)x為點(diǎn)P的橫坐標(biāo),證明||=a+;(Ⅱ)求點(diǎn)T的軌跡C的方程;(Ⅲ)試問:在點(diǎn)T的軌跡C上,是否存在點(diǎn)M,使△F1MF2的面積S=b2,若存在,求∠F1MF2的正切值;若不存在,請說明理由.[考場錯解](1)證明:由焦半徑公式得=a+ex=a+(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)T的坐標(biāo)為(x、y)由=0得,在△QF1F2中故有x2+b2=a2(x=±a)(Ⅲ)C上存在M(x0,y0)使s=b2的充要條件是:又=(-C-x0-y0),=(c-x0,y0)由·=x02-c2+y20=a2-c2=b2即cos∠F1MF2=b2又s=sin∠FlMF2得tan∠FlMF2=2[專家把脈](1)沒有注意證明題的書寫格式(2)思考問題不夠全面.[對癥下藥](1)證法一:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y).由P(x,y)在橢圓上,得2由|x|≤a,知a+≥-c+a>0,所以=a+x.證法二:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y).記則r1=,r2=.由r1+r2=2a,r21-r22=4cx,得=r1=a+.證法三:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y).橢圓的左準(zhǔn)線方程a+=0.由橢圓第二定義得即由x≥-a,知a+≥-c+a>0,所以=a+(Ⅱ)解法一:設(shè)點(diǎn)T的坐標(biāo)為(x,y).當(dāng)=0時,點(diǎn)(a,0)和點(diǎn)(-a,0)在軌跡上.當(dāng)且時,由=0,得又,所以T為線段F2Q的中點(diǎn).在△QF1F2中,=a,所以有x2+y2=a2綜上所述,點(diǎn)T的軌跡C的方程是x2+y2=a2解法二:設(shè)點(diǎn)T的坐標(biāo)為(x,y).當(dāng)||=0時,點(diǎn)(a,0)和點(diǎn)(-a,0)在軌跡上.當(dāng)且時,由又||=||,所以T為線段F2Q的中點(diǎn).設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x',y'),則因此①由=2a得(x'+c)2+y'2=4a2.②將①代入②,可得x2+y2=a2.綜上所述,點(diǎn)T的軌跡C的方程是x2+y2=a2(Ⅲ)解法一:C上存在點(diǎn)M(x0,y0)使S=b2的充要條件是由③得,|y0|≤a,由④得,|y0|≤,所以,當(dāng)a≥時,存在點(diǎn)M,使S=b2;當(dāng)a<時,不存在滿足條件的點(diǎn)M.當(dāng)a≥時,=(-c-c0,-y0),=(c-c0,-y0),由·=x02-c2+y20=a2-c2=b2,解法二:C上存在點(diǎn)M(x0,y0)使S=b2的充要條件是由④得|y0|,上式代入③得x20=a2-=(a-)(a+)≥0.于是,當(dāng)a≥時,存在點(diǎn)M,使s=b2;當(dāng)a<時,不存在滿足條件的點(diǎn)M.當(dāng)a≥時,記k1=kF1M=由|F1F2|<2a,知∠F1MF2<90°,所以tan∠F1MF2==2.專家會診(1)求軌跡方程的本質(zhì)是用代數(shù)形式將動點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律表示出來,實質(zhì)上是一個翻譯過程,故選取一定解題策略找到動點(diǎn)運(yùn)動規(guī)律的一些表現(xiàn)形式是關(guān)鍵,往往和研究曲線幾何性質(zhì),討論直線與曲線位置關(guān)系等聯(lián)系在一起.(2)求軌跡要注意取值范圍和“雜點(diǎn)”的去除.考場思維訓(xùn)練1已知橢圓:=1(a>b>0),點(diǎn)戶為其上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2為橢圓的焦點(diǎn),∠F1PF2的外角平分線為l,點(diǎn)F2關(guān)于l的對稱點(diǎn)為Q,F(xiàn)2Q交l于點(diǎn)R.(1)當(dāng)P點(diǎn)在橢圓上運(yùn)動時,求R形成的軌跡方程;答案:∵點(diǎn)F2關(guān)于l的對稱點(diǎn)為Q,連接PQ,∴∠F2PQ=∠QPR,|F2R|=|PQ|=|PF2|又因為l為∠F1PF2外角的平分線,故點(diǎn)F1、P、Q在同一直線上,設(shè)存在R(x0,y0),Q(x1,y1),F1(-c,0),F2(c,0).|F1Q|=|F2P|+|PQ|=|F1P|+|PF2|=2a,則(x1+c)2+y12=(2a)2.又得x1=2x0-c,y1=2y0.∴(2x0)2+(2y0)2=(2a)2,∴x02+y02=a2故R的軌跡方程為:x2+y2=a2(y≠0)(2)設(shè)點(diǎn)R形成的曲線為C,直線l:y=k(x+a)與曲線C相交于A、B兩點(diǎn),當(dāng)△AOB的面積取得最大值時,求k的值.答案:如下圖:∵S△AOB=|OA|·|OB|·sinAOB=sinAOB當(dāng)∠AOB=90°時,S△AOB最大值為a2.此時弦心距|OC|=在RT△AOC中,∠AOC=45°,∴°=2已知兩點(diǎn)M(-2,0),N(2,0),動點(diǎn)P在y軸上的射影為H,||是2和的等比中項.(1)求動點(diǎn)P的軌跡方程,并指出方程所表示的曲線;答案:設(shè)動點(diǎn)的坐標(biāo)為P(x,y),則H(0,y),(-2-x,-y)·(2-x,-y)=x2-4+y2=|x|,由題意得|PH|2=2·,即x2=2(x2-4+y2)即=1,所以點(diǎn)P的軌跡為橢圓(2)若以點(diǎn)M、N為焦點(diǎn)的雙曲線C過直線x+y=1上的點(diǎn)Q,求實軸最長的雙曲線C的方程.答案:由已知求得N(2,0)關(guān)于直線x+y=1的對稱點(diǎn)E(1,-1),則|QE|=|QN|雙曲線的C實軸長2a=|QM|-|QN|=||QM|-|QE||≤|ME|=(當(dāng)且僅當(dāng)Q、E、M共線時取“=”),雙曲線C的實半軸長a=3已知△OFQ的面積為2,且=m.(1)設(shè)<m<4,求向量與的夾角θ正切值的取值范圍;答案:∴tanθ=∴(2)設(shè)以O(shè)為中心,F(xiàn)為焦點(diǎn)的雙曲線經(jīng)過點(diǎn)Q(如圖),||=c,m=,當(dāng)取得最小值時,求此雙曲線的方程.答案:設(shè)所求的雙曲線方程為當(dāng)且僅當(dāng)c=4時,| 所求方程為(3)設(shè)F1為(2)中所求雙曲線的左焦點(diǎn),若A、B分別為此雙曲線漸近線l1、l2上的動點(diǎn),且2|AB|=5|F1F|,求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線.答案:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)l1的方程為y=-的方程為y=-則有y1=1①y2=-2②∵2|AB|=5|FF1|∴y1-y2=2代入③得∴命題角度6考查圓錐曲線中的定值與最值問題1.(典型例題)如圖,點(diǎn)A、B分別是橢圓=1長軸的左、右端點(diǎn),點(diǎn)F是橢圓的右焦點(diǎn).點(diǎn)P在橢圓上,且位于x軸的上方,PA⊥PF.(1)求點(diǎn)P的坐標(biāo);(2)設(shè)M橢圓長軸AB上的一點(diǎn),M到直線AP的距離等于|MB|,求橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)M的距離d的最小值.[考場錯解](1)設(shè)P(x,y)則=(x+6,y)(x-4,y)由已知可得則2x2+9x+18=0.∴x=或x=-6∴點(diǎn)P的坐標(biāo)()或(-6,0).(2)直線AP:x-y+6=0,設(shè)點(diǎn)M(A,0)則M到直線AP的距離為于是解得k=2或18i)當(dāng)k=2時,橢圓上的點(diǎn)(x,y)到點(diǎn)M的距離為d,d2=(x-2)2+y2=(x-)2+15.∴當(dāng)x=時d取最小值ⅱ)當(dāng)k=18時,同理得d2=(x-)2-385當(dāng)x=時,d2=-385矛盾,故舍去綜上所述:當(dāng)x=時d取得最小值[專家把脈]沒有考慮到橢圓的分面有界性,致使思路不清晰,計算繁瑣.[對癥下藥][解](1)由已知可得點(diǎn)A(-6,0),F(xiàn)(0,4)設(shè)點(diǎn)P(x,y),則=(x+6,y),=(x-4,y),由已知可得則2x2+9x-18=0,x=或x=-6.由于y>0,只能x=,于是y=點(diǎn)P的坐標(biāo)是()(2)直線AP的方程是x-+6=0.設(shè)點(diǎn)M(m,0),則M到直線AP的距離是.于是=|m-6|,又-6≤m≤6,解得m=2.橢圓上的點(diǎn)(x,y)到點(diǎn)M的距離d有,d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2=(x-)2+15,由于-6≤m≤6,∴當(dāng)x=時,d取得最小值2.(典型例題)如圖,直線y=x嚴(yán)與拋物線y=x2-4交于A、B兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線與直線y=-5交于點(diǎn)Q.(1)求點(diǎn)Q的坐標(biāo)(2)當(dāng)P為拋物線上位于線段AB下方(含點(diǎn)A、B)的動點(diǎn)時,求△OPQ面積的最大值.[考場錯解](1)略(Ⅱ)由(1)得Q(5,-5)直線OQ的方程為x+y=0設(shè)P(x,-4)∵點(diǎn)P到直線OQ的距離d=∵-4≤x≤8.∴S△OPQ最大值=|(-4+4)2-48|=15[專家把脈]要注意二次函數(shù)最大值的求法.[對癥下藥](1)解方程組,得即A(-4,-2),B(8,4),從而AB的中點(diǎn)為M(2,1),由,得線段AB的垂直平分線方程y-1=-2(x-2).令y=-5,得x=5,∴Q(5,-5).(2)直線OQ的方程為x+y=0,設(shè)P(x,-4),∵點(diǎn)P到直線OQ的距離d=∵P為拋物線上位于線段AB下方點(diǎn),且P不在直線OQ上.∴-4≤x<4-4或4-4<x≤8.∴S△OPQ最大值=303.(典型例題)設(shè)橢圓方程為x2+=1,過點(diǎn)M(0,1)的直線l交橢圓于點(diǎn)A、B、O是坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P滿足,點(diǎn)N的坐標(biāo)為(,),當(dāng)l繞點(diǎn)M旋轉(zhuǎn)時,求:(Ⅰ)動點(diǎn)戶的軌跡方程;(Ⅱ)的最小值與最大值.[考場錯解](1)①若l的斜率存在,設(shè)為k,則l:y=kx+1代入4x2+y2=4中得,(k2+4)x2+2kx-3=0∴x1+x2=i)A=0時,x=0y=1,∴P(0,1)ii)k≠0時,k=∴P點(diǎn)的軌跡為:x2+y2-y=0(y≠O)②若l不存在斜率,∴A、B為上、下頂點(diǎn).∴P(0,0)(2)解:∵N(),i),∵k不存在時P(0,0),ii)k=0時P(0,1).iii)k≠0時x2+(y-)2=。又∵N()max=2r=1∴min=0.[專家把脈]思路不清晰.[對癥下藥](1)解法一:直線l過點(diǎn)M(0,1),設(shè)其斜率為A,則J的方程為y=kx+1.記A(x1,y1)、B(x2,y2),由題設(shè)可得A、B的坐標(biāo)(x1,y1)、(x2,y2)是方程組的解.將①代入②并化簡得.(4+k2)x2+2kx-3=0.所以于是設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則消去參數(shù)k得4x2+y2-y=0.③當(dāng)k不存在時,A、B中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0),也滿足方程③,所以點(diǎn)P的軌跡方程為4x2+y2-y=0解法二:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),因A(x1,y1)、B(x2,y2)在橢圓上,所以④⑤④-⑤得所以(x1-x2)(x1+x2)+(y1-y2)(y1+y2)=0當(dāng)x1≠x2時,有⑥并且⑦將⑦代入⑥并整理得4x2+y2-y=0.⑧當(dāng)x1=x2時,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)為(0,2)、(0,-2),這時點(diǎn)p的坐標(biāo)為(0,0)也滿足⑧,所以點(diǎn)P的軌跡方程為(Ⅱ)解法:由點(diǎn)P的軌跡方程知x2≤。即-≤x≤所以故當(dāng)x=時,取得最小值,最小值為,當(dāng)x=時,取得最大值,最大值為4.(典型例題)如圖,P是拋物線C:y=x2上—點(diǎn),直線l過點(diǎn)P且與拋物線C交于另一點(diǎn)Q.(1)若直線l與過點(diǎn)P的切線垂直,求線段PQ中點(diǎn)M的軌跡方程;(Ⅱ)若直線l不過原點(diǎn)且與x軸交于點(diǎn)S,與y軸交于點(diǎn)T,試求的取值范圍.[考場錯解](1)設(shè)P(x1,y1)、Q(x2,y2)、M(x0,y0)由y=x2①得y'1=x∴直線l的方程為y=x12=-(x-x1)②聯(lián)立①②消去y得,x2+-x12-2=0∵M(jìn)為PQ的中點(diǎn),∴消去x1得y0=x02+∴PQ中點(diǎn)M的軌跡方程為y=x2++1.(Ⅱ)設(shè)直線y=kx+b,分別過P、Q作PP'⊥x軸,QQ'⊥y軸垂足分別為P'、Q'則由消去x得y2-2(k2+b)y+b2=0③則的取值范圍是[2,+∞].[專家把脈](1)沒有注意“雜點(diǎn)”的去除;(Ⅱ)沒有注意利用重要不等式時等號成立的條件.[對癥下藥]解法:(1)設(shè)P(x1,y1)、Q(x2,y2)、M(x0,y0),依題意x1≠0,yl>0,y2>0.由y=x2,①得y'=x.∴過點(diǎn)P的切線的斜率k切=x1,∵x1=0不合題意,∴x1≠0.∴直線l的斜率k1=,直線l的方程為y-x21=(x-x1).②方法一:聯(lián)立①②消去y,得x2+-x21-2=0.∵M(jìn)為PQ的中點(diǎn),消去x1,得y0=x02++1(x0≠0),∴PQ中點(diǎn)M的軌跡方程為y=x2++1(x≠0),方法二:由y1=x21,y2=x22,x0=,得y1-y2=x21-x22=(x1+x2)(x1-x2)=x0(x1-x2),則x0=k1=-∴x1=-,將上式代入②并整理,得y0=x20++1(x0≠0),∴PQ中點(diǎn)M的軌跡方程為y=x2++1(x≠0).(Ⅱ)設(shè)直線l:y=kx+b,依題意k≠0,b≠0,則T(0,b).分別過P、Q作PP'⊥x軸,QQ'⊥y軸,垂足分別為p'、Q',則由消去x,得y2-2(k2+b)y+b2=0.③則方法一:∵y1、y2可取一切不相等的正數(shù),∴的取值范圍是(2,+∞).方法二:∴當(dāng)b>0時,=|b|+2>2;當(dāng)b<0時,=-b又由方程③有兩個相異實根,得△=4(k2+b)2-4b2=4k2(k2+2b)>0.于是k2+2b>0,即k2>-2b.所以∵當(dāng)b>0時,可取一切正數(shù),的取值范圍是(2+∞).方法三:由P、Q、T三點(diǎn)共線得kTQ=kTP,即則x1y2-bx1=x2y1-bx2,即b(x2-x1)=(x2y1-x1y2).于是b=可取一切不等于l的正數(shù),的取值范圍是(2,+∞).專家會診①直線過定點(diǎn)的問題,常用直線系的思想處理.②定值問題常常用函數(shù)的思想處理,即把所求定值通過一些基本變量表示,最終化成常數(shù).③最值問題往往用幾何方法,函數(shù)或不等式等方法處理.考場思維調(diào)練1已知橢圓C:(m>0),經(jīng)過其右焦點(diǎn)F且以=(1,1)為方向向量的直線l交橢圓C于A、B兩點(diǎn),M為線段AB的中點(diǎn),設(shè)O為橢圓的中心,射線OM交橢圓C于N點(diǎn).(Ⅰ)證明:(Ⅱ)求的值.答案:a2=∵直線l過焦點(diǎn)F(m,0)且與向量a(1,1)平行,∴直線l的方程為:y=x-m將其代和橢圓C的方程,并整理可得:8x2-10mx-…①設(shè)A(xA,yA),B(xB,yB),M(xM,yM),N(xN,yN).∵M(jìn)是線段AB的中點(diǎn),在方程①中由韋達(dá)定理,可得:設(shè)N’為OM延長線上的點(diǎn),且M為ON’的中心,則N’平行四邊形,將N’的坐標(biāo)代入橢圓C方程的左端并化簡得N’點(diǎn)在橢圓C上,N’與N點(diǎn)重合,∴四邊形OANB為平行四邊形于是2已知橢圓C:(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,離心率e=,P1為橢圓上一點(diǎn),滿足斜率為k的直線l過左焦點(diǎn)F1且與橢圓的兩個交點(diǎn)為P、Q,與y軸交點(diǎn)為C,點(diǎn)Q分有向線段所成的比為λ.(Ⅰ)求橢圓C的方程.答案:設(shè)△P2F1F2為直角三角形且∠P1F2F1=90°,則r1cos∠F1P1F2,由(Ⅱ)設(shè)線段PQ中點(diǎn)R在左準(zhǔn)線上的射影為H,當(dāng)1≤λ≤2時,求|RH|的取值范圍.答案:可求得|RH|=3在y=k(x+1)中,令x=0得y=k,即得G(o,k),定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式在[1,2]上遞增,∴3過橢圓C:=1(a>b>0)外一定點(diǎn)A(m,0)作一直線l交橢圓C:于P、Q兩點(diǎn),又Q關(guān)于x軸對稱點(diǎn)為Ql,連結(jié)PQ1交x軸于B點(diǎn).(1)若λ,求證=λ,答案:連結(jié)AQ1,因為Q與Q1關(guān)于x軸對稱,而A在x軸上則在△APQ1中,AB平分∠PAQ1由內(nèi)角平分線定理可知:|A,故λ>0且|AP、B、Q1在同一直線且與于是有:(2)求證:點(diǎn)B為一定點(diǎn)(,0).答案:設(shè)過A(m,0)的直線l與橢圓C:,交于P(x1,x2),Q(x2,y2),Q1與Q關(guān)于x軸對稱,則Q1(x2,-y2)由而PQ過A(m,0),則有:而PQ1過B(Xb,0),同理可求得:下面利用分析法證明:mxB=a2,①只需證:[a2b2+b2x1x2-ab2(x1+x2)][a2b2+b2x1x2+ab2(x1+x2)]=(a2y1y2)2只需證:b2[a2-a(x1+x2)+x1x2]·b2[a2+a(x1+x2)+x1+x2]=(a2y1y2)2即證:b4(a-x1)(a-x2)(a+x1)(a+x2)=(a2y1y2)2②而(x1,y1)在橢圓上,則b2(a2-③同理b2④由③×④可知②成立,從而①式得證.mxB=a2成立.∴xB=另法:證(1)設(shè)l直線過A(m,0)和橢圓交于P(x1,y1),Q(x2,y2),而Q1與Q關(guān)于x軸對稱,則Q1(x1,-y2)由,則
y1-0=λ(y2-0)∴0-y1=λ(-y2-0)∴①②由①×②得③④④-⑤·由③⑥可知mxB=a2∵∴點(diǎn)B為一定點(diǎn)探究開放題預(yù)測預(yù)測角度l橢圓1.以橢圓兩焦點(diǎn)為直徑端點(diǎn)的圓,交橢圓于四個不同點(diǎn),順次連結(jié)這四個點(diǎn)和兩個焦點(diǎn),恰好圍成一個正六邊形,那么這個橢圓的離心率等于()A.[解題思路]利用正六邊形的性質(zhì),求出交點(diǎn)坐標(biāo),代入橢圓方程中,可求e.[解答]C設(shè)橢圓方程為在橢圓上,∴2.設(shè)F1、F2為橢圓的兩個焦點(diǎn),橢圓上有一點(diǎn)P與這兩個焦點(diǎn)張成90度的角,且∠PF1F2>PF2F1,若橢圓離心率為,則∠PF1F2:∠PF2F1為()A.1:5B.1:3C.1:2D.1:l[解題思路]求角的比,聯(lián)想到運(yùn)用正弦定理,轉(zhuǎn)化為焦半徑的比,再利用合比性質(zhì)解三角形.[解答]A提示:設(shè)∠PF1F2=α,則∠PF2F1=90°-α,0<α<45°,在△PF1F2中,由正弦定理得:3.已知一橢圓以拋物線x2=2p(y+)的準(zhǔn)線為下準(zhǔn)線,焦點(diǎn)為下焦點(diǎn),橢圓和拋物線分別與直線x=在第一象限內(nèi)交于點(diǎn)A、B,且A為OB的中點(diǎn)(O為原點(diǎn)).(1)求橢圓的離心率;(2)若橢圓過點(diǎn)(0,5),求拋物線和橢圓的方程.[解題思路](1)運(yùn)用橢圓第二定義;(2)橢圓過點(diǎn)(0,5)可求出F,運(yùn)用定義求出兩方程.[解答](1)由已知拋物線的準(zhǔn)線為y=-p,焦點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),所以橢圓的下準(zhǔn)線為y=-p,下焦點(diǎn)為原點(diǎn)O,則點(diǎn)B的坐標(biāo)是方程組的解,由方程組得3y2=2py+p2,即3y2-2py-p2=0解之得yl=p,y2=(舍去)∴B(p,p),A().由點(diǎn)A在橢圓上,根據(jù)橢圓的第二定義有=e(dA為A到橢圓下準(zhǔn)線的距離)即得(2)橢圓過點(diǎn)(0,5),故得p=∴拋物線的方程為x2=5(y+)設(shè)M(x,y)為橢圓上任一點(diǎn),由橢圓下焦點(diǎn)為(0,0),下準(zhǔn)線為y=-,離心率為.4.橢圓的中心是原點(diǎn)O,它的短軸長為2,相應(yīng)于焦點(diǎn)F(c,0)(c>0)的準(zhǔn)線l與x軸相交于點(diǎn)A,|OF|=2|FA|,過點(diǎn)A的直線與橢圓相交于P、Q兩點(diǎn).(1)求橢圓的方程及離心率;(2)若=0,求直線PQ的方程;(3)設(shè)=λ(λ>1),過點(diǎn)P且平行于準(zhǔn)線l的直線與橢圓相交于另一點(diǎn)M,證明=-λ.[解題思路](1)設(shè)出橢圓的方程,由a、b、c的關(guān)系及|OF|=2|FA|可求.(2)運(yùn)用設(shè)而不求的方法求直線PQ的斜率;(3)運(yùn)用向量的坐標(biāo),將M、E點(diǎn)表示出來,即可求證.[解答](1)解:由題意,可設(shè)橢圓的方程為=1(a>).由已知得解得a=,c=2.所以橢圓的方程為,離心率e=。(2)解:由(1)可得A(3,0).設(shè)直線PQ的方程為y=k(x-3).由方程組得(3k2+1)x2-18k2x+27k2-6=0,依題意△=12(2-3k2)>0,得-<k<.設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則x1+x2=,①x1x2=②由直線PQ的方程得y1=k(x1-3),y2=k(x2-3).于是yly2=k2(x1-3)(x2-3)=k2[x1x2-3(x1+x2)+9].③∵=0,∴xlx2+y1y2=0.④由①②③④得5k2=1,從而k=.所以直線PQ的方程為x-y-3=0或x+-3=0(3)證明:=(x1-3,y1),=(x2-3,y2).由已知得方程組注意λ>1,解得x2=因F(2,0)、M(x1,-y1),故=(x1-2,-y1)=(λ(x2-3)+1,-y1)=(,-y1)=-λ(,y2).而=(x2-2,y2)=(,y2),所以=-λ.預(yù)測角度2雙曲線1.雙曲線=1的左右焦點(diǎn)分別為F1、F2、p是雙曲線右支上一點(diǎn),I為△PF1F2的內(nèi)心,PI交x軸于Q點(diǎn),若|F1Q|=|PF2|,則I分線段PQ的比為()A.2B[解題思路]利用雙曲線的第一定義及三角形內(nèi)心的性質(zhì)求得.[解答]A設(shè)=λ,由內(nèi)角平分線性質(zhì)定理知,λ=又|F1P|-|F2P|=4,∴|F2P|=∴|F2Q|=|F2P|=,∴|F1F2|=|F1Q|+|QF2|=|PF2|+|QF2|==6,解方程,得λ1=-(舍去),λ2=2,故I分PQ的比為2.選A2.2.設(shè)A是雙曲線(a>0,b>0)的右頂點(diǎn),P是雙曲線上除頂點(diǎn)外的任一點(diǎn),過A作兩漸近線的平行線分別交直線OP于Q和R兩點(diǎn).(1)求證:|OP|2=|OQ|·|OR|;(2)試確定雙曲線上是否存在這樣的點(diǎn)P,使得△AQR的面積等于,如果存在,則求出點(diǎn)P的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由.[解題思路](1)聯(lián)立OP與漸近線方程,求出Q、R點(diǎn)坐標(biāo),從而可證;(2)反證法,假設(shè)存在這樣的點(diǎn)戶,利用S△ARQ=S△OARQ-S△OAR,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),檢驗是否符合條件.[解答](1)證明:設(shè)P(x0,y0)(y0≠0),則直線OP的方程為y=,且b2x02-a2y02=a2b2.由得Q點(diǎn)坐標(biāo)為由得R點(diǎn)坐標(biāo)為∴|OQ|·|OR|==x02+y02=|OP|2.即|OP|2=|OQ|·|OR|.(2)假設(shè)存在這樣的點(diǎn)P,依據(jù)雙曲線的對稱性,可先討論P(yáng)在第一象限內(nèi)的情形.設(shè)P(x0,y0)(x0>0,y0>0),yQ>yR則S△ARQ=S△OARQ-S△OAR=a(yQ-yR)=由S△ARQ=,得,∴y02=,從而y0=,∴x0=a所以第一象限內(nèi)的點(diǎn)P(a,)符合條件.根據(jù)雙曲線的對稱性,另外還有三個這樣的點(diǎn)P(-a,)、P(-a,-)和P(a,-)3.已知焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線C的兩條漸近線過坐標(biāo)原點(diǎn)且兩條漸近線與以點(diǎn)A(0)為圓心,1為半徑的圓相切,又知C的一個焦點(diǎn)與A關(guān)于直線y=x對稱。(Ⅰ)求雙曲線C的方程;(Ⅱ)設(shè)直線y=mx+1與雙曲線C的左支交于A、B兩點(diǎn),另一直線l經(jīng)過M(-2,0)及AB的中點(diǎn),求直線l在y軸上的截距b的取值范圍;(Ⅲ)若Q是雙曲線C上的任一點(diǎn),F(xiàn)1F2為雙曲線C的左、右兩個焦點(diǎn),從F1引∠F1QF2的平分線的垂線,垂足為N,試求點(diǎn)N的軌跡方程。[解題思路](1)直接設(shè)方程可求;(2)聯(lián)立方程求出直線L的方程由k的范圍從而求出b的范圍;(3)運(yùn)用相關(guān)點(diǎn)法求點(diǎn)N的軌跡方程[解答](Ⅰ)設(shè)雙曲線C的漸近線方程為y=kx,則kx-y=0∵該直線與圓x2+(y-)2=1相切,∴雙曲線C的兩條漸近線方程為y=±x。故設(shè)雙曲線C的方程為,又雙曲線C的一個焦點(diǎn)為(0)。∴2a2=2,a2=1.∴雙曲線C的方程為x2-y2=1.(Ⅱ)由得(1-m2)x2-2mx-2=0令f(x)=(1-m2)x2-2xm-2直線與雙曲線左支交于兩點(diǎn),等價于方程f(x)=0在(-∞,0)上有兩個不等實根。因此解得1<m<又AB中點(diǎn)為()∴直線l的方程為y=(x+2).令x=0,得b==∵m∈(1,),∴-2(m-)2+∈(-2+,1)∴b∈(-∞,-2-)∪(2,+∞)。(Ⅲ)若Q在雙曲線的右支上,則延長QF2到T,使|QT|=|QF1|,若Q在雙曲線的左支上,則延長QF2到T,使|QT|=|QF1|,根據(jù)雙曲線的定義|TF2|=2,所以點(diǎn)T在以F2(,0)為圓心,2為半徑的圓上,即點(diǎn)T的軌跡方程是(x-)2+y2=4(x≠0)①由于點(diǎn)N是
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