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文檔簡介

1、.專題圓錐曲線中的探索性問題1(2016 標全國乙課 )在直角坐標系xoy 中,直線 l :y t(t 0)交 y 軸于點 m ,交拋物線c:y2 2px(p0)于點 p,m 關(guān)于點 p 的對稱點為n ,連接 on 并延長交c 于點 h .(1) 求 |oh |; (2)除 h 以外,直線 mh 與 c 是否有其他公共點?說明理由|on|x2 y22(2016 四川 )已知橢圓 e:a2 b2 1(ab0) 的兩個焦點與短軸的一個端點是直角三角形的三個頂點,直線 l: y x 3 與橢圓 e 有且只有一個公共點 t.(1)求橢圓 e 的方程及點 t 的坐標;(2)設(shè) o 是坐標原點,直線 l平

2、行于 ot,與橢圓 e 交于不同的兩點a、b,且與直線 l 交于點 p.證明:存在常數(shù) ,使得 |pt|2 |pa| |pb |,并求 的值高考必會題型題型一定值、定點問題例1 已知橢圓 c:x2y21(ab0) 經(jīng)過點 (0,3),離心率為1,直線 l 經(jīng)過橢圓 c 的右焦b22a2點 f 交橢圓于 a、b 兩點(1)求橢圓 c 的方程;(2) 若直線 l 交 y 軸于點 m,且 ma af , mb bf,當直線 l 的傾斜角變化時,探求 ;.的值是否為定值?若是,求出 的值;否則,請說明理由變式訓(xùn)練1已知拋物線y2 2px(p0),過點 m(5, 2)的動直線l 交拋物線于a, b 兩點

3、,當直線 l 的斜率為 1 時,點 m 恰為 ab 的中點(1) 求拋物線的方程;(2) 拋物線上是否存在一個定點p,使得以弦ab 為直徑的圓恒過點p,若存在,求出點p 的坐標,若不存在,請說明理由題型二定直線問題例 2在平面直角坐標系xoy 中,過定點c(0, p)作直線與拋物線x2 2py(p0) 相交于 a, b 兩點(1) 若點 n 是點 c 關(guān)于坐標原點 o 的對稱點, 求 anb 面積的最小值;(2) 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;.變式訓(xùn)練 2 橢圓 c 的方程為x2y2a2b

4、2 1(ab0) , f1、f 2分別是它的左、右焦點,已知橢圓c 過點 (0,1),且離心率2 2 e 3 .(1) 求橢圓 c 的方程;(2) 如圖,設(shè)橢圓的左、右頂點分別為a、 b,直線 l 的方程為 x 4,p 是橢圓上異于 a、 b的任意一點,直線pa、 pb 分別交直線 l 于 d、 e 兩點,求 f 1df 2e的值;(3) 過點 q(1,0)任意作直線 m(與 x 軸不垂直 )與橢圓 c 交于 m、n 兩點,與 l 交于 r 點,rm , rn ynq,求證: 4x4y 5 0.xmq題型三存在性問題例 3(1) 已知直線ya 交拋物線y x2 于 a, b 兩點若該拋物線上存

5、在點c,使得 acb為直角,則a 的取值范圍為_223,以橢圓的左頂點(2) 如圖,已知橢圓c: x2 y2 1(ab0)的離心率為t 為圓心作圓 t:ab2(x 2)2 y2 r2 (r 0),設(shè)圓t 與橢圓 c 交于點 m, n.;. t 的方程;求橢圓 c 的方程;求 tmtn的最小值,并求此時圓設(shè)點 p 是橢圓 c 上異于 m ,n 的任意一點,且直線mp, np 分別與 x 軸交于點 r, s,o為坐標原點試問:是否存在使s poss por 最大的點 p?若存在,求出點p 的坐標;若不存在,請說明理由變式訓(xùn)練 3 (2015 四川 )如圖,橢圓 e: x2 y21(a b 0)的離

6、心率是a22b2 2,點 p(0,1)在短軸 cd 上,且 pc pd 1.(1) 求橢圓 e 的方程;(2) 設(shè) o 為坐標原點,過點 p 的動直線與橢圓交于 a,b 兩點是否存在常數(shù) ,使得 oa ob 的值;若不存在,請說明理由papb為定值?若存在,求;.高考題型精練x2y21.(2015 陜西 )如圖,橢圓e:a2 b2 1(a b 0)經(jīng)過點 a(0 , 1),且2離心率為2 .(1) 求橢圓 e 的方程;(2) 經(jīng)過點 (1,1),且斜率為k 的直線與橢圓e 交于不同的兩點p, q(均異于點a),證明:直線 ap 與 aq 的斜率之和為2.22f(1,0),且點 p(1, 32

7、已知橢圓 c:x2 y2 1(ab0)的右焦點為)在橢圓 c 上, o 為坐標ab2原點(1)求橢圓 c 的標準方程;(2)設(shè)過定點 t(0,2) 的直線 l 與橢圓 c 交于不同的兩點a,b,且 aob為銳角,求直線l 的斜率 k 的取值范圍;22p,作圓 o: x2 y2 4的兩條切線,切(3)過橢圓 c1: x2 y1 上異于其頂點的任一點ab2533點分別為m, n(m, n 不在坐標軸上 ),若直線 mn 在 x 軸, y 軸上的截距分別為m,n,證明:11 為定值3m2n2223 (2016 山東 )已知橢圓 c: x2 y2 1(ab 0)的長軸長為4,焦距為ab22.;.(1)

8、 求橢圓 c 的方程;(2) 過動點 m(0,m)(m0)的直線交 x 軸于點 n,交 c 于點 a,p(p 在第一象限 ),且 m 是線段 pn 的中點過點p 作 x 軸的垂線交c 于另一點q,延長 qm 交 c 于點 b.設(shè)直線 pm , qm 的斜率分別為k, k,證明 k 為定值;k求直線 ab 的斜率的最小值x2y24已知橢圓 c:a2 b2 1(ab0)的右焦點為 f(1,0),短軸的一個端點 b 到 f 的距離等于焦距(1) 求橢圓 c 的方程;(2) 過點 f 的直線 l 與橢圓 c 交于不同的兩點 m,n,是否存在直線 l,使得 bfm 與 bfn 的面積比值為 2?若存在,

9、求出直線 l 的方程;若不存在,請說明理由圓錐曲線中的探索性問題1 (2016 課標全國乙 )在直角坐標系xoy 中,直線l :y t(t 0)交 y 軸于點 m,交拋物線c:y2 2px(p0) 于點 p,m 關(guān)于點 p 的對稱點為n,連接 on 并延長交c 于點 h .(1) 求 |oh |; (2)除 h 以外,直線 mh 與 c 是否有其他公共點?說明理由|on|22解 (1) 由已知得 m(0, t), p t , t ,又 n 為 m 關(guān)于點 p 的對稱點,故nt , t, on 的方2ppp2t22t2程為 y t x,代入 y2 2px 整理得 px2 2t2x 0,解得 x1

10、 0, x2 p,因此 h p, 2t .|oh |所以 n 為 oh 的中點,即 |on|2.(2) 直線 mh 與 c 除 h 以外沒有其他公共點,理由如下:直線mh 的方程為 y t p x,即 x2t;.2t p (y t)代入 y22px 得 y2 4ty 4t2 0,解得 y1 y2 2t,即直線mh 與 c 只有一個公共點,所以除h 以外,直線mh 與 c 沒有其他公共點x2 y22(2016 四川 )已知橢圓 e:a2 b2 1(ab0) 的兩個焦點與短軸的一個端點是直角三角形的三個頂點,直線l: y x 3 與橢圓 e 有且只有一個公共點 t.(1) 求橢圓 e 的方程及點

11、t 的坐標;(2) 設(shè) o 是坐標原點,直線l平行于 ot,與橢圓 e 交于不同的兩點 a、b,且與直線 l 交于點 p.證明:存在常數(shù) ,使得 |pt|2 |pa| |pb |,并求 的值22解 (1) 由已知,得 a2b,則橢圓 e 的方程為x 2 y2 1.2bbx2 y2由方程組2b2 b2 1,222得 3x 12x (18 2b) 0. 方程 的判別式為 24(b 3),由y x 3, 0,得 b2 3,此時方程 的解為 x 2,所以橢圓x2y2e 的方程為6 3 1.點 t 的坐標為 (2,1)1(2) 由已知可設(shè)直線 l 的方程為 y 2x m(m0) ,12mx 2 3 ,y

12、 2x m,2m2m28 2由方程組可得2mp 點坐標為23, 13,|pt| 9m .y x 3,y1 3 .x2y26 3 1,22設(shè)點 a,b 的坐標分別為a(x ,y),b(x ,y )由方程組可得 3x 4mx (4m11221y 2x m, 16(9 2m2),由323212) 0. 方程 的判別式為0,解得2mb0) 經(jīng)過點 (0,3),離心率為a2b22點 f 交橢圓于a、b 兩點 (1)求橢圓 c 的方程;;.的傾斜角變化時,探求 (2) 若直線 l 交 y 軸于點 m,且 ma af , mb bf,當直線 l的值是否為定值?若是,求出 的值;否則,請說明理由解(1) 依題

13、意得 b3, e c1222x2y2a2, a b c , a2, c 1, 橢圓 c 方程為4 3 1.(2) 直線 l 與 y 軸相交于點 m,故斜率存在,又f 坐標為 (1,0),設(shè)直線 l 方程為yk( x1),求得 l 與 y 軸交于 m(0, k),設(shè) l 交橢圓 a(x , y ), b(x , y ),1122由yk x1 ,消去 y 得(32 22212 0, x1 28k2,x1 24k2 124k)x 8kx4k,x2y2 x x 3 4k23 4k24 3 1,x1,同理 x2,又由 ma af, (x1111,y k)(1 x , y ), 1 x1 x128k22

14、4k2 12 12x1 x22x1x23 4k2 3 4k28xx12122 3.1228k4k 121 x 1 x1 x xx x13 4k23 4k2當直線 l 的傾斜角變化時, 的值為定值 83.點評(1)定點問題的求解策略把直線或曲線方程中的變量x, y 當作常數(shù)看待,把方程一端化為零,既然直線或曲線過定點,那么這個方程就要對任意參數(shù)都成立,這時參數(shù)的系數(shù)就要全部等于零,這樣就得到一個關(guān)于 x, y 的方程組,這個方程組的解所確定的點就是直線或曲線所過的定點(2) 定值問題的求解策略在解析幾何中, 有些幾何量與參數(shù)無關(guān),這就是 “ 定值 ” 問題,解決這類問題常通過取特殊值,先確定 “

15、定值 ” 是多少,再進行證明,或者將問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)式,再證明該式是與變量無關(guān)的常數(shù)或者由該等式與變量無關(guān),令其系數(shù)等于零即可得到定值變式訓(xùn)練1已知拋物線y2 2px(p0),過點 m(5, 2)的動直線l 交拋物線于a, b 兩點,當直線 l 的斜率為 1 時,點 m 恰為 ab 的中點(1) 求拋物線的方程;(2)拋物線上是否存在一個定點p,使得以弦ab 為直徑的圓恒過點p,若存在,求出點p 的坐標,若不存在,請說明理由解(1) 當直線 l 的斜率為 1 時,直線l 的方程為x y 3 0,即 x 3 y,;.y y2代入 y2 2px(p0)得 y2 2py 6p 0,1y2 4x.2 p

16、 2, p 2,拋物線的方程為(2) 設(shè)直線 l 的方程為 x m(y 2) 5,代入 y24x 得 y2 4my 8m 20 0,22yy12設(shè)點 a( 4 , y1), b( 4 , y2),則 y1 y2 4m, y1y2 8m 20,2 2222y0y1y0y2y0假設(shè)存在點 p( 4 , y0) 總是在以弦 ab 為直徑的圓上,則 papb ( 4 4 )( 4 4 )( y1 y0)(y2 y0) 0,當 y1 y0 或 y2 y0 時,等式顯然成立;當 y1 y0 或 y2 y0 時,則有 (y1 y0)( y2 y0) 16,即 4my0 y20 8m20 16,(4m y0

17、2)(y0 2) 0,解得 y0 2, x0 1,所以存在點p(1,2)滿足題意題型二定直線問題例 2在平面直角坐標系xoy 中,過定點c(0, p)作直線與拋物線x2 2py(p0) 相交于 a, b 兩點(1) 若點 n 是點 c 關(guān)于坐標原點 o 的對稱點, 求 anb 面積的最小值;(2) 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,請說明理由解方法一(1) 依題意,點n 的坐標為 (0, p),可設(shè) a(x1, y1), b( x2, y2),x2 2py,直線 ab 的方程為 y kx p,與 x2 2p

18、y 聯(lián)立得消去 y 得 x2 2pkx 2p20.y kxp,1由根與系數(shù)的關(guān)系得x1 x2 2pk, x1x2 2p2.于是 sabn sbcn s acn 22p|x1 x2|p|x1 2| p122 4x124p2k2 8p22p22 2, 當 k 0 時,(sabn )min 2 2 xx xx pkp2.(2) 假設(shè)滿足條件的直線 l 存在,其方程為 y a,ac 的中點為 o , l 與以 ac 為直徑的圓相交于點p, q, pq 的中點為 h,x1y1 p1122122則 oh pq,o 點的坐標為 ( 2 ,2) |o p|2|ac|2x1 y1 p2y1 p ,|o h| a

19、 y1 p 1|2a y1 p|, |ph|2 |o p|2 |o h|22214(y21p2) 14(2ay1 p)2 (ap2)y1 a( p a), |pq|2 (2|ph |)2;.ppp 4( a2)y1 a(pa) 令 a 2 0,得 a 2,此時 |pq| p 為定值,故滿足條件的直線l 存在,p其方程為y2,即拋物線的通徑所在的直線方法二(1)前同方法一,再由弦長公式得|ab|1 k2|x1x2| 1 k2 x1x2 2 4x1x2 1 k2 4p2k2 8p22p 1 k2 k2 2,2p1又 由 點 到 直 線 的 距 離 公 式 得d 2. 從 而s abn 2d|ab|

20、 1k12p 1k2 k2 2 2p21 k22p22時, (s2k 2. 當 k 0) 2 2p . abn min(2) 假設(shè)滿足條件的直線 l 存在,其方程為 y a,則以 ac 為直徑的圓的方程為(x 0)(x x1) (y p)(y y1) 0,將直線方程y a 代入得 x2x1x (a p)( a y1)0,2p則 x1 4(a p)( a y1) 4( a2)y1 a( p a) 設(shè)直線 l 與以 ac 為直徑的圓的交點為p(x3 ,y3),q(x4, y4),p則有 |pq| |x3 x4 |4 a2 y1 a p a ppp2a 2 y1 a p a .令 a2 0,得 a

21、2,此時 |pq| p 為定值,p故滿足條件的直線l 存在,其方程為y 2,即拋物線的通徑所在的直線點評 (1)定直線由斜率、截距、定點等因素確定(2)定直線為特殊直線 x x0, y y0 等橢圓 c 的方程為 x22變式訓(xùn)練 22 y21(ab0) , f 1、 f2 分別是它的左、右焦點,已知橢圓ab22c 過點 (0,1),且離心率 e3 .(1) 求橢圓 c 的方程; (2)如圖,設(shè)橢圓的左、右頂點分別為a、 b,直線 l 的方程為 x 4, p是橢圓上異于a、b 的任意一點, 直線 pa、pb 分別交直線 l 于 d、e 兩點, 求f1d f2e的值;(3) 過點 q(1,0)任意

22、作直線 m(與 x 軸不垂直 )與橢圓 c 交于 m、n 兩點,與 l 交于 r 點,rm , rn ynq,求證: 4x4y 5 0.xmq;.c22(1) 解由題意可得b 1,a3 ,2a 3,橢圓 c 的方程為 x9 y2 1.(2) 解 設(shè) p(x0, y0),則直線 pa、pb 的方程分別為yy0(x 3), y y0(x 3),x 3x 300將 x 4 分別代入可求得d, e 兩點的坐標分別為d(4,7y0), e(4,y0)x0 3x0 37y0y由(1) 知, f 1(4 2 2,0212) (4 2 2,)( 2 2, 0), f (2 2, 0), fd f ex0 3x

23、0 3227y0,又 點 p( x , y )在橢圓 c 上, x028 29 y 1?000x0 92165y02 9, f d f e9 .12x0 9(3) 證明設(shè) m(x1, y1 ), n(x2,y2), r(4, t),由 rm xmq得 (x1 4, y1 t) x(1 x1, y1),4 xx1,1 x(x 1),代入橢圓方程得(4 x)2 9t29(1 x)2,t1y 1 x 消去 t,得 x y 5,同理由 rn ynq得 (4 y)2 9t2 9(1 y)2, 44x 4y 5 0.題型三存在性問題例 3(1) 已知直線 ya 交拋物線 y x2 于 a, b 兩點若該拋

24、物線上存在點c,使得 acb為直角,則 a 的取值范圍為 _解析以 ab 為直徑的圓的方程為 x2( y a) 2 a,由y x2,得 y2 (1 2a)yx2 y a 2 a,a0,a2 a 0.即 (y a)y (a 1) 0,由已知解得 a1.a 1 0,223,以橢圓的左頂點(2) 如圖,已知橢圓 c: x2 y2 1(ab0)的離心率為t 為圓心作圓 t:ab2(x 2)2 y2 r2 (r 0),設(shè)圓 t 與橢圓 c 交于點 m, n.求橢圓 c 的方程;求 t 的方程;tm tn的最小值,并求此時圓;.設(shè)點 p 是橢圓 c 上異于 m ,n 的任意一點,且直線mp, np 分別與 x 軸交于點r, s,o為坐標原點試問:是否存在使s poss por 最大的點 p?若存在,求出點p 的坐標;若不存在,請說明理由c3解 由題意知a2,222解之,得 a 2, c3,由 c a b ,得 b 1,a 2,x2故橢圓 c 的方程為4 y2 1. 點 m 與點 n 關(guān)于 x 軸對稱,22

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