2019-2020年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10.4 圓錐曲線(xiàn)的綜合應(yīng)用試題(含解析).doc
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2019-2020年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10.4 圓錐曲線(xiàn)的綜合應(yīng)用試題(含解析) 【三年高考】 1. 【xx江蘇高考,18】(本小題滿(mǎn)分16分) 如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓的離心率為,且右焦點(diǎn)F到左準(zhǔn)線(xiàn)l的距離為3. (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)過(guò)F的直線(xiàn)與橢圓交于A,B兩點(diǎn),線(xiàn)段AB的垂直平分線(xiàn)分別交直線(xiàn)l和AB于 點(diǎn)P,C,若PC=2AB,求直線(xiàn)AB的方程. 【答案】(1)(2)或. 【解析】 試題解析:(1)由題意,得且, 解得,,則, 所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為. (2)當(dāng)軸時(shí),,又,不合題意. 當(dāng)與軸不垂直時(shí),設(shè)直線(xiàn)的方程為,,, 將的方程代入橢圓方程,得, 則,的坐標(biāo)為,且 . 若,則線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)為軸,與左準(zhǔn)線(xiàn)平行,不合題意. 從而,故直線(xiàn)的方程為, 則點(diǎn)的坐標(biāo)為,從而. 因?yàn)?,所以,解得? 此時(shí)直線(xiàn)方程為或. 【考點(diǎn)定位】橢圓方程,直線(xiàn)與橢圓位置關(guān)系 2.【xx江蘇,理17】如圖在平面直角坐標(biāo)系中,分別是橢圓的左右焦點(diǎn),頂點(diǎn)的坐標(biāo)是,連接并延長(zhǎng)交橢圓于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸的垂線(xiàn)交橢圓于另一點(diǎn),連接. (1)若點(diǎn)的坐標(biāo)為,且,求橢圓的方程; (2)若,求橢圓離心率的值. 【答案】(1);(2). 【解析】 試題分析:(1)求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程,一般要找到關(guān)系的兩個(gè)等量關(guān)系,本題中橢圓過(guò)點(diǎn),可把點(diǎn)的坐標(biāo)代入標(biāo)準(zhǔn)方程,得到一個(gè)關(guān)于的方程,另外,這樣兩個(gè)等量關(guān)系找到了;(2)要求離心率,就是要列出關(guān)于的一個(gè)等式,題設(shè)條件是,即,,要求,必須求得的坐標(biāo),由已知寫(xiě)出方程,與橢圓方程聯(lián)立可解得點(diǎn)坐標(biāo),則,由此可得,代入可得關(guān)于的等式,再由可得的方程,可求得. 試題解析:(1)由題意,,,,又,∴,解得.∴橢圓方程為. (2)直線(xiàn)方程為,與橢圓方程聯(lián)立方程組,解得點(diǎn)坐標(biāo)為,則點(diǎn)坐標(biāo)為,,又,由得,即,∴,化簡(jiǎn)得. 3. 【xx課標(biāo)II,理】設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)M在橢圓C:上,過(guò)M作x軸的垂線(xiàn),垂足為N,點(diǎn)P滿(mǎn)足。 (1) 求點(diǎn)P的軌跡方程; (2)設(shè)點(diǎn)Q在直線(xiàn)上,且。證明:過(guò)點(diǎn)P且垂直于OQ的直線(xiàn)l過(guò)C的左焦點(diǎn)F。 【答案】(1) 。 (2)證明略。 【解析】 (2)由題意知。設(shè),則 , 。 由得,又由(1)知,故 。 所以,即。又過(guò)點(diǎn)P存在唯一直線(xiàn)垂直于OQ,所以過(guò)點(diǎn)P且垂直于OQ的直線(xiàn)過(guò)C的左焦點(diǎn)F。 【考點(diǎn)】 軌跡方程的求解;直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題。 【名師點(diǎn)睛】求軌跡方程的常用方法有: (1)直接法:直接利用條件建立x,y之間的關(guān)系F(x,y)=0。 (2)待定系數(shù)法:已知所求曲線(xiàn)的類(lèi)型,求曲線(xiàn)方程。 (3)定義法:先根據(jù)條件得出動(dòng)點(diǎn)的軌跡是某種已知曲線(xiàn),再由曲線(xiàn)的定義直接寫(xiě)出動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程。 (4)代入(相關(guān)點(diǎn))法:動(dòng)點(diǎn)P(x,y)依賴(lài)于另一動(dòng)點(diǎn)Q(x0,y0)的變化而運(yùn)動(dòng),常利用代入法求動(dòng)點(diǎn)P(x,y)的軌跡方程。 4.【xx山東,理21】在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓:的離心率為,焦距為. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)如圖,動(dòng)直線(xiàn):交橢圓于兩點(diǎn),是橢圓上一點(diǎn),直線(xiàn)的斜率為,且,是線(xiàn)段延長(zhǎng)線(xiàn)上一點(diǎn),且,的半徑為,是的兩條切線(xiàn),切點(diǎn)分別為.求的最大值,并求取得最大值時(shí)直線(xiàn)的斜率. 【答案】(I). (Ⅱ)的最大值為,取得最大值時(shí)直線(xiàn)的斜率為. (Ⅱ)設(shè),聯(lián)立方程 得,由題意知,且, 所以 . 由題意可知圓的半徑為 由題設(shè)知,所以因此直線(xiàn)的方程為. 聯(lián)立方程得,因此 . 【考點(diǎn)】1.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì);2.直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系;3. 二次函數(shù)的圖象和性質(zhì). 【名師點(diǎn)睛】本題對(duì)考生計(jì)算能力要求較高,是一道難題.解答此類(lèi)題目,利用的關(guān)系,確定橢圓(圓錐曲線(xiàn))方程是基礎(chǔ),通過(guò)聯(lián)立直線(xiàn)方程與橢圓(圓錐曲線(xiàn))方程的方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得到“目標(biāo)函數(shù)”的解析式,應(yīng)用確定函數(shù)最值的方法---如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式、導(dǎo)數(shù)等求解.本題易錯(cuò)點(diǎn)是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯(cuò)漏百出.本題能較好的考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等. 5. 【xx課標(biāo)3,文20】在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線(xiàn)與x軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)C的坐標(biāo)為.當(dāng)m變化時(shí),解答下列問(wèn)題: (1)能否出現(xiàn)AC⊥BC的情況?說(shuō)明理由; (2)證明過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為定值. 【答案】(1)不會(huì);(2)詳見(jiàn)解析 【解析】試題分析:(1)設(shè),由AC⊥BC得;由韋達(dá)定理得,矛盾,所以不存在(2)可設(shè)圓方程為,因?yàn)檫^(guò),所以 ,令 得,即弦長(zhǎng)為3. 令得,所以過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為,所以 所以過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為定值 解法2:設(shè)過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓與y軸的另一個(gè)交點(diǎn)為D, 由可知原點(diǎn)O在圓內(nèi),由相交弦定理可得, 又,所以, 所以過(guò)A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為,為定值. 【考點(diǎn)】圓一般方程,圓弦長(zhǎng) 【名師點(diǎn)睛】:直線(xiàn)與圓綜合問(wèn)題的常見(jiàn)類(lèi)型及解題策略 (1)處理直線(xiàn)與圓的弦長(zhǎng)問(wèn)題時(shí)多用幾何法,即弦長(zhǎng)的一半、弦心距、半徑構(gòu)成直角三角形.代數(shù)方法:運(yùn)用根與系數(shù)的關(guān)系及弦長(zhǎng)公式: (2)圓的切線(xiàn)問(wèn)題的處理要抓住圓心到直線(xiàn)的距離等于半徑,從而建立關(guān)系解決問(wèn)題. 6. 【xx天津,文20】已知橢圓的左焦點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,的面積為. (I)求橢圓的離心率; (II)設(shè)點(diǎn)在線(xiàn)段上,,延長(zhǎng)線(xiàn)段與橢圓交于點(diǎn),點(diǎn),在軸上,,且直線(xiàn)與直線(xiàn)間的距離為,四邊形的面積為. (i)求直線(xiàn)的斜率; (ii)求橢圓的方程. 【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)(?。?(ⅱ) 【解析】 試題解析:(Ⅰ)解:設(shè)橢圓的離心率為e.由已知,可得.又由,可得,即.又因?yàn)椋獾? 所以,橢圓的離心率為. (Ⅱ)(?。┮李}意,設(shè)直線(xiàn)FP的方程為,則直線(xiàn)FP的斜率為. 由(Ⅰ)知,可得直線(xiàn)AE的方程為,即,與直線(xiàn)FP的方程聯(lián)立,可解得,即點(diǎn)Q的坐標(biāo)為. 由已知|FQ|=,有,整理得,所以,即直線(xiàn)FP的斜率為. 【考點(diǎn)】1.橢圓方程;2.橢圓的幾何性質(zhì);3.直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系. 【名師點(diǎn)睛】本題對(duì)考生計(jì)算能力要求較高,是一道難題重點(diǎn)考察了計(jì)算能力,以及轉(zhuǎn)化與化歸的能力,解答此類(lèi)題目,利用的關(guān)系,確定橢圓離心率是基礎(chǔ),通過(guò)聯(lián)立直線(xiàn)方程與橢圓(圓錐曲線(xiàn))方程的方程組,一般都是根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系解題,但本題需求解交點(diǎn)坐標(biāo),再求解過(guò)程逐步發(fā)現(xiàn)四邊形的幾何關(guān)系,從而求解面積,計(jì)算結(jié)果,本題計(jì)算量比較大. 7. 【xx北京,文19】已知橢圓C的兩個(gè)頂點(diǎn)分別為A(?2,0),B(2,0),焦點(diǎn)在x軸上,離心率為. (Ⅰ)求橢圓C的方程; (Ⅱ)點(diǎn)D為x軸上一點(diǎn),過(guò)D作x軸的垂線(xiàn)交橢圓C于不同的兩點(diǎn)M,N,過(guò)D作AM的垂線(xiàn)交BN于點(diǎn)E.求證:△BDE與△BDN的面積之比為4:5. 【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)詳見(jiàn)解析. 【解析】 試題分析:(Ⅰ)根據(jù)條件可知,以及 ,求得橢圓方程;(Ⅱ)設(shè),則,根據(jù)條件求直線(xiàn)的方程,并且表示直線(xiàn)的方程,并求兩條直線(xiàn)的交點(diǎn),根據(jù) ,根據(jù)坐標(biāo)表示面積比值. 試題解析:(Ⅰ)設(shè)橢圓的方程為. 由題意得解得. 所以. 所以橢圓的方程為. 由點(diǎn)在橢圓上,得. 所以. 又, , 所以與的面積之比為. 【考點(diǎn)】1.橢圓方程;2.直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系. 【名師點(diǎn)睛】本題對(duì)考生計(jì)算能力要求較高,重點(diǎn)考察了計(jì)算能力,以及轉(zhuǎn)化與化歸的能力,解答此類(lèi)題目,利用的關(guān)系,確定橢圓方程是基礎(chǔ),通過(guò)聯(lián)立直線(xiàn)方程與橢圓(圓錐曲線(xiàn))方程的方程組,一般都是根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系解題,但本題需求解交點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)面積的幾何關(guān)系,從而求解面積比值,計(jì)算結(jié)果,本題易錯(cuò)點(diǎn)是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯(cuò)漏百出..本題能較好的考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等. 8. 【xx浙江,21】(本題滿(mǎn)分15分)如圖,已知拋物線(xiàn),點(diǎn)A,,拋物線(xiàn)上的點(diǎn).過(guò)點(diǎn)B作直線(xiàn)AP的垂線(xiàn),垂足為Q. (Ⅰ)求直線(xiàn)AP斜率的取值范圍; (Ⅱ)求的最大值. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ) 【解析】 試題分析:(Ⅰ)由兩點(diǎn)求斜率公式可得AP的斜率為,由,得AP斜率的取值范圍;(Ⅱ)聯(lián)立直線(xiàn)AP與BQ的方程,得Q的橫坐標(biāo),進(jìn)而表達(dá)與的長(zhǎng)度,通過(guò)函數(shù)求解的最大值. 解得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)是,因?yàn)閨PA|== |PQ|= ,所以|PA||PQ|= 令,因?yàn)?,所?f(k)在區(qū)間上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,因此當(dāng)k=時(shí),取得最大值. 【考點(diǎn)】直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查直線(xiàn)方程、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查解析幾何的基本思想方法和運(yùn)算求解能力,通過(guò)表達(dá)與的長(zhǎng)度,通過(guò)函數(shù)求解的最大值. 9.【xx高考新課標(biāo)1卷】(本小題滿(mǎn)分12分)設(shè)圓的圓心為A,直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)B(1,0)且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點(diǎn),過(guò)B作AC的平行線(xiàn)交AD于點(diǎn)E. (I)證明為定值,并寫(xiě)出點(diǎn)E的軌跡方程; (II)設(shè)點(diǎn)E的軌跡為曲線(xiàn)C1,直線(xiàn)l交C1于M,N兩點(diǎn),過(guò)B且與l垂直的直線(xiàn)與圓A交于P,Q兩點(diǎn),求四邊形MPNQ面積的取值范圍. 【答案】(Ⅰ)()(II) 【解析】 試題分析:根據(jù)可知軌跡為橢圓,利用橢圓定義求方程;(II)分斜率是否存在設(shè)出直線(xiàn)方程,當(dāng)直線(xiàn)斜率存在時(shí)設(shè)其方程為,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系和弦長(zhǎng)公式把面積表示為x斜率k的函數(shù),再求最值. 試題解析:(Ⅰ)因?yàn)?,故, 所以,故. 又圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,從而,所以. 由題設(shè)得,,,由橢圓定義可得點(diǎn)的軌跡方程為: (). (Ⅱ)當(dāng)與軸不垂直時(shí),設(shè)的方程為,,. 由得. 則,. 所以. 過(guò)點(diǎn)且與垂直的直線(xiàn):,到的距離為,所以 .故四邊形的面積 . 可得當(dāng)與軸不垂直時(shí),四邊形面積的取值范圍為. 當(dāng)與軸垂直時(shí),其方程為,,,四邊形的面積為12. 綜上,四邊形面積的取值范圍為. 考點(diǎn):圓錐曲線(xiàn)綜合問(wèn)題 【名師點(diǎn)睛】高考解析幾何解答題大多考查直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系是一個(gè)很寬泛的考試內(nèi)容,主要由求值、求方程、求定值、最值、求參數(shù)取值范圍等幾部分組成, .其中考查較多的圓錐曲線(xiàn)是橢圓與拋物線(xiàn),解決這類(lèi)問(wèn)題要重視方程思想、函數(shù)思想及化歸思想的應(yīng)用. 10.【xx高考山東理數(shù)】(本小題滿(mǎn)分14分) 平面直角坐標(biāo)系中,橢圓C:的離心率是,拋物線(xiàn)E:的焦點(diǎn)F是C的一個(gè)頂點(diǎn). (I)求橢圓C的方程; (II)設(shè)P是E上的動(dòng)點(diǎn),且位于第一象限,E在點(diǎn)P處的切線(xiàn)與C交與不同的兩點(diǎn)A,B,線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為D,直線(xiàn)OD與過(guò)P且垂直于x軸的直線(xiàn)交于點(diǎn)M. (i)求證:點(diǎn)M在定直線(xiàn)上; (ii)直線(xiàn)與y軸交于點(diǎn)G,記的面積為,的面積為,求 的最大值及取得最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo). 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)(i)見(jiàn)解析;(ii)的最大值為,此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為 【解析】 試題分析:(Ⅰ)根據(jù)橢圓的離心率和焦點(diǎn)求方程;(Ⅱ)(i)由點(diǎn)P的坐標(biāo)和斜率設(shè)出直線(xiàn)l的方程和拋物線(xiàn)聯(lián)立,進(jìn)而判斷點(diǎn)M在定直線(xiàn)上;(ii)分別列出,面積的表達(dá)式,根據(jù)二次函數(shù)求最值和此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo). 試題解析: (Ⅰ)由題意知,可得:. 因?yàn)閽佄锞€(xiàn)的焦點(diǎn)為,所以, 所以橢圓C的方程為. (Ⅱ)(i)設(shè),由可得, 所以直線(xiàn)的斜率為, 因此直線(xiàn)的方程為,即. 設(shè),聯(lián)立方程 得, 由,得且, 因此, 將其代入得, 因?yàn)?,所以直線(xiàn)方程為. 聯(lián)立方程,得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為, 即點(diǎn)在定直線(xiàn)上. (ii)由(i)知直線(xiàn)方程為, 令得,所以, 又, 所以, , 所以, 令,則, 當(dāng),即時(shí),取得最大值,此時(shí),滿(mǎn)足, 所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,因此的最大值為,此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為. 考點(diǎn):1.橢圓、拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì);2.直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系;3. 二次函數(shù)的圖象和性質(zhì). 【名師點(diǎn)睛】本題對(duì)考生計(jì)算能力要求較高,是一道難題.解答此類(lèi)題目,利用的關(guān)系,確定橢圓(圓錐曲線(xiàn))方程是基礎(chǔ),通過(guò)聯(lián)立直線(xiàn)方程與橢圓(圓錐曲線(xiàn))方程的方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得到“目標(biāo)函數(shù)”的解析式,應(yīng)用確定函數(shù)最值的方法---如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式、導(dǎo)數(shù)等求解.本題易錯(cuò)點(diǎn)是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯(cuò)漏百出..本題能較好的考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等. 11.【xx高考北京文數(shù)】已知橢圓C:過(guò)點(diǎn)A(2,0),B(0,1)兩點(diǎn). (I)求橢圓C的方程及離心率; (Ⅱ)設(shè)P為第三象限內(nèi)一點(diǎn)且在橢圓C上,直線(xiàn)PA與y軸交于點(diǎn)M,直線(xiàn)PB與x軸交于點(diǎn)N,求證:四邊形ABNM的面積為定值. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)見(jiàn)解析. 【解析】 試題分析:(Ⅰ)根據(jù)兩頂點(diǎn)坐標(biāo)可知a,b的值,則亦知橢圓方程,根據(jù)橢圓性質(zhì)及離心率公式求解;(Ⅱ)四邊形的面積等于對(duì)角線(xiàn)乘積的一半,分別求出對(duì)角線(xiàn)的值求乘積為定值即可. 試題解析:(I)由題意得,,. 所以橢圓的方程為. 又, 所以離心率. (II)設(shè)(,),則. 又,,所以, 直線(xiàn)的方程為. 令,得,從而. 直線(xiàn)的方程為. 令,得,從而. 所以四邊形的面積 . 從而四邊形的面積為定值. 考點(diǎn):橢圓方程,直線(xiàn)和橢圓的關(guān)系,運(yùn)算求解能力. 【名師點(diǎn)睛】解決定值定點(diǎn)方法一般有兩種:(1)從特殊入手,求出定點(diǎn)、定值、定線(xiàn),再證明定點(diǎn)、定值、定線(xiàn)與變量無(wú)關(guān);(2)直接計(jì)算、推理,并在計(jì)算、推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定點(diǎn)、定值、定線(xiàn).應(yīng)注意到繁難的代數(shù)運(yùn)算是此類(lèi)問(wèn)題的特點(diǎn),設(shè)而不求方法、整體思想和消元的思想的運(yùn)用可有效地簡(jiǎn)化運(yùn)算. 12.【xx高考江蘇卷】(本小題滿(mǎn)分10分) 如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知直線(xiàn),拋物線(xiàn) (1)若直線(xiàn)l過(guò)拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn),求拋物線(xiàn)C的方程; (2)已知拋物線(xiàn)C上存在關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng)的相異兩點(diǎn)P和Q. ①求證:線(xiàn)段PQ的中點(diǎn)坐標(biāo)為; ②求p的取值范圍. 【答案】(1)(2)①詳見(jiàn)解析,② 【解析】 試題分析:(1)先確定拋物線(xiàn)焦點(diǎn),再將點(diǎn)代入直線(xiàn)方程(2)①利用拋物線(xiàn)點(diǎn)之間關(guān)系進(jìn)行化簡(jiǎn),結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式求證,②利用直線(xiàn)與拋物線(xiàn)位置關(guān)系確定數(shù)量關(guān)系:,解出p的取值范圍. 試題解析:解:(1)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為 由點(diǎn)在直線(xiàn)上,得,即 所以?huà)佄锞€(xiàn)C的方程為 (2)設(shè),線(xiàn)段PQ的中點(diǎn) 因?yàn)辄c(diǎn)P和Q關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),所以直線(xiàn)垂直平分線(xiàn)段PQ, 于是直線(xiàn)PQ的斜率為,則可設(shè)其方程為 ①由消去得 因?yàn)镻 和Q是拋物線(xiàn)C上的相異兩點(diǎn),所以 從而,化簡(jiǎn)得. 方程(*)的兩根為,從而 因?yàn)樵谥本€(xiàn)上,所以 因此,線(xiàn)段PQ的中點(diǎn)坐標(biāo)為 ②因?yàn)樵谥本€(xiàn)上 所以,即 由①知,于是,所以 因此的取值范圍為 考點(diǎn):直線(xiàn)與拋物線(xiàn)位置關(guān)系 【名師點(diǎn)睛】在利用代數(shù)法解決范圍問(wèn)題時(shí)常從以下五個(gè)方面考慮: (1)利用判別式來(lái)構(gòu)造不等關(guān)系,從而確定參數(shù)的取值范圍; (2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類(lèi)問(wèn)題的核心是在兩個(gè)參數(shù)之間建立等量關(guān)系; (3)利用隱含或已知的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍; (4)利用基本不等式求出參數(shù)的取值范圍; (5)利用函數(shù)的值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍. 13.【xx高考天津理數(shù)】(本小題滿(mǎn)分14分) 設(shè)橢圓()的右焦點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,已知,其中 為原點(diǎn),為橢圓的離心率. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與橢圓交于點(diǎn)(不在軸上),垂直于的直線(xiàn)與交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),若,且,求直線(xiàn)的斜率的取值范圍. 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ) 【解析】 試題分析:(Ⅰ)求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程,只需確定量,由,得,再利用,可解得,(Ⅱ)先化簡(jiǎn)條件:,即M再OA中垂線(xiàn)上,,再利用直線(xiàn)與橢圓位置關(guān)系,聯(lián)立方程組求;利用兩直線(xiàn)方程組求H,最后根據(jù),列等量關(guān)系解出直線(xiàn)斜率.取值范圍 試題解析:(1)解:設(shè),由,即,可得,又,所以,因此,所以橢圓的方程為. (2)(Ⅱ)解:設(shè)直線(xiàn)的斜率為(),則直線(xiàn)的方程為.設(shè),由方程組,消去,整理得. 解得,或,由題意得,從而. 由(Ⅰ)知,,設(shè),有,.由,得,所以,解得.因此直線(xiàn)的方程為. 設(shè),由方程組消去,解得.在中,,即,化簡(jiǎn)得,即,解得或. 所以,直線(xiàn)的斜率的取值范圍為. 考點(diǎn):橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì),直線(xiàn)方程 【名師點(diǎn)睛】在利用代數(shù)法解決最值與范圍問(wèn)題時(shí)常從以下五個(gè)方面考慮: (1)利用判別式來(lái)構(gòu)造不等關(guān)系,從而確定參數(shù)的取值范圍; (2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類(lèi)問(wèn)題的核心是在兩個(gè)參數(shù)之間建立等量關(guān)系; (3)利用隱含或已知的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍; (4)利用基本不等式求出參數(shù)的取值范圍; (5)利用函數(shù)的值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍. 14.【xx高考新課標(biāo)3理數(shù)】已知拋物線(xiàn):的焦點(diǎn)為,平行于軸的兩條直線(xiàn)分別交于兩點(diǎn),交的準(zhǔn)線(xiàn)于兩點(diǎn). (I)若在線(xiàn)段上,是的中點(diǎn),證明; (II)若的面積是的面積的兩倍,求中點(diǎn)的軌跡方程. 【答案】(Ⅰ)見(jiàn)解析;(Ⅱ). 【解析】 試題分析:(Ⅰ)設(shè)出與軸垂直的兩條直線(xiàn),然后得出的坐標(biāo),然后通過(guò)證明直線(xiàn)與直線(xiàn)的斜率相等即可證明結(jié)果了;(Ⅱ)設(shè)直線(xiàn)與軸的交點(diǎn)坐標(biāo),利用面積可求得,設(shè)出的中點(diǎn),根據(jù)與軸是否垂直分兩種情況結(jié)合求解. 試題解析:由題設(shè).設(shè),則,且 . 記過(guò)兩點(diǎn)的直線(xiàn)為,則的方程為. .....3分 (Ⅰ)由于在線(xiàn)段上,故. 記的斜率為,的斜率為,則, 所以. ......5分 (Ⅱ)設(shè)與軸的交點(diǎn)為, 則. 由題設(shè)可得,所以(舍去),. 設(shè)滿(mǎn)足條件的的中點(diǎn)為. 當(dāng)與軸不垂直時(shí),由可得. 而,所以. 當(dāng)與軸垂直時(shí),與重合,所以,所求軌跡方程為. ....12分 考點(diǎn):1、拋物線(xiàn)定義與幾何性質(zhì);2、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)位置關(guān)系;3、軌跡求法. 【方法歸納】(1)解析幾何中平行問(wèn)題的證明主要是通過(guò)證明兩條直線(xiàn)的斜率相等或轉(zhuǎn)化為利用向量證明;(2)求軌跡的方法在高考中最??嫉氖侵苯臃ㄅc代入法(相關(guān)點(diǎn)法),利用代入法求解時(shí)必須找準(zhǔn)主動(dòng)點(diǎn)與從動(dòng)點(diǎn). 15.【xx高考浙江理數(shù)】(本題滿(mǎn)分15分)如圖,設(shè)橢圓(a>1). (I)求直線(xiàn)y=kx+1被橢圓截得的線(xiàn)段長(zhǎng)(用a、k表示); (II)若任意以點(diǎn)A(0,1)為圓心的圓與橢圓至多有3個(gè)公共點(diǎn),求橢圓離心率的取值 范圍. 【答案】(I);(II). 【解析】 試題分析:(I)先聯(lián)立和,可得,,再利用弦長(zhǎng)公式可得直線(xiàn)被橢圓截得的線(xiàn)段長(zhǎng);(II)先假設(shè)圓與橢圓的公共點(diǎn)有個(gè),再利用對(duì)稱(chēng)性及已知條件可得任意以點(diǎn)為圓心的圓與橢圓至多有個(gè)公共點(diǎn)時(shí),的取值范圍,進(jìn)而可得橢圓離心率的取值范圍. 試題解析:(I)設(shè)直線(xiàn)被橢圓截得的線(xiàn)段為,由得 , 故 ,. 因此 . (II)假設(shè)圓與橢圓的公共點(diǎn)有個(gè),由對(duì)稱(chēng)性可設(shè)軸左側(cè)的橢圓上有兩個(gè)不同的點(diǎn),,滿(mǎn)足 . 記直線(xiàn),的斜率分別為,,且,,. 由(I)知, ,, 故 , 所以. 由于,,得 , 因此 , ① 因?yàn)棰偈疥P(guān)于,的方程有解的充要條件是 ,所以. 因此,任意以點(diǎn)為圓心的圓與橢圓至多有個(gè)公共點(diǎn)的充要條件為 , 由得,所求離心率的取值范圍為. 考點(diǎn):1、弦長(zhǎng);2、圓與橢圓的位置關(guān)系;3、橢圓的離心率. 【思路點(diǎn)睛】(I)先聯(lián)立和,可得交點(diǎn)的橫坐標(biāo),再利用弦長(zhǎng)公式可得直線(xiàn)被橢圓截得的線(xiàn)段長(zhǎng);(II)利用對(duì)稱(chēng)性及已知條件可得任意以點(diǎn)為圓心的圓與橢圓至多有個(gè)公共點(diǎn)時(shí),的取值范圍,進(jìn)而可得橢圓離心率的取值范圍. 16.【xx高考新課標(biāo)2理數(shù)】已知橢圓的焦點(diǎn)在軸上,是的左頂點(diǎn),斜率為的直線(xiàn)交于兩點(diǎn),點(diǎn)在上,. (Ⅰ)當(dāng)時(shí),求的面積; (Ⅱ)當(dāng)時(shí),求的取值范圍. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【解析】 試題分析:(Ⅰ)先求直線(xiàn)的方程,再求點(diǎn)的縱坐標(biāo),最后求的面積;(Ⅱ)設(shè),,將直線(xiàn)的方程與橢圓方程組成方程組,消去,用表示,從而表示,同理用表示,再由求. 試題解析:(I)設(shè),則由題意知,當(dāng)時(shí),的方程為,. 由已知及橢圓的對(duì)稱(chēng)性知,直線(xiàn)的傾斜角為.因此直線(xiàn)的方程為. 將代入得.解得或,所以. 因此的面積. (II)由題意,,. 將直線(xiàn)的方程代入得. 由得,故. 由題設(shè),直線(xiàn)的方程為,故同理可得, 由得,即. 當(dāng)時(shí)上式不成立, 因此.等價(jià)于, 即.由此得,或,解得. 因此的取值范圍是. 考點(diǎn):橢圓的性質(zhì),直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系. 【名師點(diǎn)睛】由直線(xiàn)(系)和圓錐曲線(xiàn)(系)的位置關(guān)系,求直線(xiàn)或圓錐曲線(xiàn)中某個(gè)參數(shù)(系數(shù))的范圍問(wèn)題,常把所求參數(shù)作為函數(shù),另一個(gè)元作為自變量求解. 17【xx年高考北京理數(shù)】(本小題14分) 已知橢圓C: ()的離心率為 ,,,,的面積為1. (1)求橢圓C的方程; (2)設(shè)的橢圓上一點(diǎn),直線(xiàn)與軸交于點(diǎn)M,直線(xiàn)PB與軸交于點(diǎn)N. 求證:為定值. 【答案】(1);(2)詳見(jiàn)解析. 【解析】 試題分析:(1)根據(jù)離心率為,即,的面積為1,即,橢圓中列方程求解;(2)根據(jù)已知條件分別求出,的值,求其乘積為定值. 試題解析:(1)由題意得解得. 所以橢圓的方程為. (2)由(Ⅰ)知,, 設(shè),則. 當(dāng)時(shí),直線(xiàn)的方程為. 令,得.從而. 直線(xiàn)的方程為. 令,得.從而. 所以 . 當(dāng)時(shí),, 所以. 綜上,為定值. 考點(diǎn):1.橢圓方程及其性質(zhì);2.直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系. 【名師點(diǎn)睛】解決定值定點(diǎn)方法一般有兩種:(1)從特殊入手,求出定點(diǎn)、定值、定線(xiàn),再證明定點(diǎn)、定值、定線(xiàn)與變量無(wú)關(guān);(2)直接計(jì)算、推理,并在計(jì)算、推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定點(diǎn)、定值、定線(xiàn).應(yīng)注意到繁難的代數(shù)運(yùn)算是此類(lèi)問(wèn)題的特點(diǎn),設(shè)而不求方法、整體思想和消元的思想的運(yùn)用可有效地簡(jiǎn)化運(yùn)算. 18.【xx年高考四川理數(shù)】(本小題滿(mǎn)分13分) 已知橢圓E:的兩個(gè)焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)端點(diǎn)是直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),直線(xiàn)與橢圓E有且只有一個(gè)公共點(diǎn)T. (Ⅰ)求橢圓E的方程及點(diǎn)T的坐標(biāo); (Ⅱ)設(shè)O是坐標(biāo)原點(diǎn),直線(xiàn)l’平行于OT,與橢圓E交于不同的兩點(diǎn)A、B,且與直線(xiàn)l交于點(diǎn)P.證明:存在常數(shù),使得,并求的值. 【答案】(Ⅰ),點(diǎn)T坐標(biāo)為(2,1);(Ⅱ). 【解析】 試題解析:(I)由已知,,即,所以,則橢圓E的方程為. 由方程組 得.① 方程①的判別式為,由,得, 此方程①的解為, 所以橢圓E的方程為. 點(diǎn)T坐標(biāo)為(2,1). (II)由已知可設(shè)直線(xiàn) 的方程為, 有方程組 可得 所以P點(diǎn)坐標(biāo)為( ),. 設(shè)點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為 . 由方程組 可得.② 方程②的判別式為,由,解得. 由②得. 所以 , 同理, 所以 . 故存在常數(shù),使得. 考點(diǎn):橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì). 【名師點(diǎn)睛】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì),考查學(xué)生的分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力和數(shù)形結(jié)合的思想.在涉及到直線(xiàn)與橢圓(圓錐曲線(xiàn))的交點(diǎn)問(wèn)題時(shí),一般都設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為,同時(shí)把直線(xiàn)方程與橢圓方程聯(lián)立,消元后,可得,再把用表示出來(lái),并代入剛才的,這種方法是解析幾何中的“設(shè)而不求”法.可減少計(jì)算量,簡(jiǎn)化解題過(guò)程. 19.【xx高考上海理數(shù)】(本題滿(mǎn)分14分)本題共有2個(gè)小題,第1小題滿(mǎn)分6分,第2小題滿(mǎn)分8分. 雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,直線(xiàn)過(guò)且與雙曲線(xiàn)交于兩點(diǎn)。 (1)若的傾斜角為,是等邊三角形,求雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程; (2)設(shè),若的斜率存在,且,求的斜率. 【答案】(1).(2). 【解析】 試題分析:(1)設(shè).根據(jù)是等邊三角形,得到,解得. (2)(2)設(shè),,直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)方程聯(lián)立,得到一元二次方程,根據(jù)與雙曲線(xiàn)交于兩點(diǎn),可得,且. 設(shè)的中點(diǎn)為.由,計(jì)算,從而. 得出的方程求解. 試題解析:(1)設(shè). 由題意,,,, 因?yàn)槭堑冗吶切?,所以? 即,解得. 故雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為. (2)由已知,,. 設(shè),,直線(xiàn).顯然. 由,得. 因?yàn)榕c雙曲線(xiàn)交于兩點(diǎn),所以,且. 設(shè)的中點(diǎn)為. 由即,知,故. 而,,, 所以,得,故的斜率為. 考點(diǎn):1.雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì);2.直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的位置關(guān)系;3.平面向量的數(shù)量積. 【名師點(diǎn)睛】本題對(duì)考生計(jì)算能力要求較高,是一道難題.解答此類(lèi)題目,利用的關(guān)系,確定雙曲線(xiàn)(圓錐曲線(xiàn))方程是基礎(chǔ),通過(guò)聯(lián)立直線(xiàn)方程與雙曲線(xiàn)(圓錐曲線(xiàn))方程的方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得到“目標(biāo)函數(shù)”的解析式,應(yīng)用確定函數(shù)最值的方法---如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式、導(dǎo)數(shù)等求解.本題易錯(cuò)點(diǎn)是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯(cuò)漏百出..本題能較好的考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等. 20. 【xx高考陜西,文20】如圖,橢圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),且離心率為. (I)求橢圓的方程; (II)經(jīng)過(guò)點(diǎn),且斜率為的直線(xiàn)與橢圓交于不同兩點(diǎn)(均異于點(diǎn)),證明:直線(xiàn)與的斜率之和為2. 【解析】 (I)由題意知,綜合,解得,所以,橢圓的方程為. 【xx年高考命題預(yù)測(cè)】 縱觀xx各地高考試題,由定義法求曲線(xiàn)的方程、由已知條件直接求曲線(xiàn)的方程、直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)、圓錐曲線(xiàn)間的綜合等是高考的熱點(diǎn),題型大多為解答題,難度為中檔題或難題,主要考查求曲線(xiàn)軌跡方程的方法,圓錐曲線(xiàn)的定義與性質(zhì)應(yīng)用,各圓錐曲線(xiàn)間的聯(lián)系,直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)間的位置關(guān)系及弦長(zhǎng)問(wèn)題、最值問(wèn)題、定點(diǎn)定值的探索問(wèn)題等,其中直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系是考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),考查的知識(shí)點(diǎn)多,能力要求高,尤其是運(yùn)算變形能力,分析問(wèn)題與解決綜合問(wèn)題的能力,是高考中區(qū)分度較大的題目.xx年求曲線(xiàn)的方程和研究曲線(xiàn)的性質(zhì)、直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)、圓錐曲線(xiàn)間的綜合等仍是高考的熱點(diǎn),題型大多為解答題,難度為仍中檔題或難題,仍主要考查求曲線(xiàn)軌跡方程的方法,圓錐曲線(xiàn)的定義與性質(zhì)應(yīng)用,各圓錐曲線(xiàn)間的聯(lián)系,直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)間的位置關(guān)系及弦長(zhǎng)問(wèn)題、最值問(wèn)題、定點(diǎn)定值的探索問(wèn)題等,其中直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系仍是考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),考查的知識(shí)點(diǎn)仍然較多,能力要求高,尤其是運(yùn)算變形能力,分析問(wèn)題與解決綜合問(wèn)題的能力,仍是高考中區(qū)分度較大的題目,在備考時(shí),熟練掌握求曲線(xiàn)方程的常用方法,掌握直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)問(wèn)題的常見(jiàn)題型與解法,加大練習(xí)力度,提高運(yùn)算能力和綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題能力,要特別關(guān)注與向量、導(dǎo)數(shù)等知識(shí)的結(jié)合,關(guān)注函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想及分類(lèi)討論思想等數(shù)學(xué)思想在解題中的應(yīng)用. 【xx年高考考點(diǎn)定位】 高考對(duì)圓錐曲線(xiàn)綜合問(wèn)題的考查有三種主要形式:一是考查求曲線(xiàn)方程;二是考查圓錐曲線(xiàn)間的知識(shí)運(yùn)用;三是直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,這是高考中考查的重點(diǎn)和難點(diǎn),主要涉及的題型為中點(diǎn)弦問(wèn)題、最值與取值范圍問(wèn)題、定點(diǎn)與定值問(wèn)題、探索性問(wèn)題,從涉及的知識(shí)上講,常與平面向量、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、方程、不等式等知識(shí)相聯(lián)系,考查知識(shí)點(diǎn)多,運(yùn)算量大,能力要求高,難度大是這種題型的一大特征. 【考點(diǎn)1】求軌跡方程 【備考知識(shí)梳理】 1.曲線(xiàn)與方程 在平面直角坐標(biāo)系中,如果某曲線(xiàn)C(看作滿(mǎn)足某種條件的點(diǎn)的集合或軌跡)上的點(diǎn)與一個(gè)二元方程的實(shí)數(shù)解建立了如下的關(guān)系: (1)曲線(xiàn)上點(diǎn)的坐標(biāo)都是這個(gè)方程的解; (2)以這個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都在曲線(xiàn)上.那么,這個(gè)方程叫做這條曲線(xiàn)的方程;這條曲線(xiàn)叫做這個(gè)方程的曲線(xiàn). 2.直接法求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程的一般步驟 (1)建系——建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系. (2)設(shè)點(diǎn)——設(shè)軌跡上的任一點(diǎn)P(x,y). (3)列式——列出動(dòng)點(diǎn)P所滿(mǎn)足的關(guān)系式. (4)代換——依條件式的特點(diǎn),選用距離公式、斜率公式等將其轉(zhuǎn)化為x,y的方程式,并化簡(jiǎn). (5)證明——證明所求方程即為符合條件的動(dòng)點(diǎn)軌跡方程. 【規(guī)律方法技巧】 1. 求軌跡方程的常用方法一般分為兩大類(lèi),一類(lèi)是已知所求曲線(xiàn)的類(lèi)型,求曲線(xiàn)方程——先根據(jù)條件設(shè)出所求曲線(xiàn)的方程,再由條件確定其待定系數(shù)——待定系數(shù)法;另一類(lèi)是不知曲線(xiàn)類(lèi)型常用的方法有: (1)直接法:直接利用條件建立x,y之間的關(guān)系F(x,y)=0; (2)定義法:先根據(jù)條件得出動(dòng)點(diǎn)的軌跡是某種已知曲線(xiàn),再由曲線(xiàn)的定義直接寫(xiě)出動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程; (3)代入法(相關(guān)點(diǎn)法):動(dòng)點(diǎn)P(x,y)依賴(lài)于另一動(dòng)點(diǎn)Q(x0,y0)的變化而變化,并且Q(x0,y0)又在某已知曲線(xiàn)上,則可先用x,y的代數(shù)式表示x0,y0,再將x0,y0代入已知曲線(xiàn)得要求的軌跡方程; (4)參數(shù)法:當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P(x,y)坐標(biāo)之間的關(guān)系不易直接找到,也沒(méi)有相關(guān)動(dòng)點(diǎn)可用時(shí),可考慮將x,y均用一中間變量(參數(shù))表示,得參數(shù)方程,再消去參數(shù)得普通方程. 2. 求點(diǎn)的軌跡與求軌跡方程是不同的要求,求軌跡時(shí),應(yīng)先求軌跡方程,然后根據(jù)方程說(shuō)明軌跡的形狀、位置、大小等 【考點(diǎn)針對(duì)訓(xùn)練】 1.A和B是拋物線(xiàn)上除去原點(diǎn)以外的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),是坐標(biāo)原點(diǎn)且滿(mǎn)足,,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為_(kāi)______________. 【答案】 【解析】設(shè),,,則,①,,②,當(dāng)直線(xiàn)垂直于x軸時(shí),,當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在時(shí),由題意可知斜率k不會(huì)為0,設(shè), 聯(lián)立,得,∴,,,∵,∴,即,③, ∵,即,④,又∵點(diǎn)M滿(mǎn)足,⑤,由③④⑤得:, 而滿(mǎn)足上式,∴點(diǎn)M的軌跡方程為:. 2.在平面直角坐標(biāo)系中,兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、,動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足:直線(xiàn)與直線(xiàn)的斜率之積為. (1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程; (2)設(shè)為動(dòng)點(diǎn)的軌跡的左右頂點(diǎn),為直線(xiàn)上的一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)不在x軸上),連[交的軌跡于點(diǎn),連并延長(zhǎng)交的軌跡于點(diǎn),試問(wèn)直線(xiàn)是否過(guò)定點(diǎn)?若成立,請(qǐng)求出該定點(diǎn)坐標(biāo),若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由. 【解析】(1)已知,設(shè)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo),所以直線(xiàn)的斜率,直線(xiàn)的斜率(),又,所以,即. (2)設(shè),又,則,故直線(xiàn)的方程為:,代入橢圓方程并整理得:.由韋達(dá)定理:即,,同理可解得: 故直線(xiàn)的方程為,即,故直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn). 【考點(diǎn)2】圓錐曲線(xiàn)間的綜合 【備考知識(shí)梳理】 1.要熟記橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì). 2.要熟練掌握雙曲線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì). 3.要熟練掌握拋物線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì). 【規(guī)律方法技巧】 1. 解圓錐曲線(xiàn)間的綜合問(wèn)題時(shí),要結(jié)合圖像進(jìn)行分析,理清所涉及到圓錐曲線(xiàn)間基本量之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)不同曲線(xiàn)間基本量的轉(zhuǎn)化. 2.熟練掌握橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 【考點(diǎn)針對(duì)訓(xùn)練】 1.已知橢圓()與雙曲線(xiàn)(,)有相同的焦點(diǎn)和,若是、的等比中項(xiàng),是與的等差中項(xiàng),則橢圓的離心率是_______________. 【答案】 【解析】根據(jù)題意,橢圓()與雙曲線(xiàn)(,)有相同的焦點(diǎn)和,所以有又是、的等比中項(xiàng),所以 是與的等差中項(xiàng),所以由(1),(3)得代入(1)得代入(2)得:則橢圓的離心率是 2.已知,是橢圓和雙曲線(xiàn)的公共焦點(diǎn),是它們的一個(gè)公共點(diǎn),且,橢圓的離心率為,雙曲線(xiàn)的離心率,則 . 【答案】4 【解析】設(shè),,則,又,所以,,即,,因此 【考點(diǎn)3】直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)位置關(guān)系的綜合問(wèn)題 【備考知識(shí)梳理】 1.將直線(xiàn)方程與圓錐曲線(xiàn)方程聯(lián)立,消去y得到關(guān)于x的方程. (1) 若≠0,當(dāng)△>0時(shí),直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn). 當(dāng)△=0時(shí),直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)有且只有一個(gè)公共點(diǎn),此時(shí)直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)相切. 當(dāng)△<0時(shí),直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)無(wú)公共點(diǎn). (2)當(dāng)=0時(shí),若圓錐曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn),則直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)只有一個(gè)交點(diǎn),此時(shí)直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)平行;若圓錐曲線(xiàn)為拋物線(xiàn),則直線(xiàn)與拋物線(xiàn)只有一個(gè)交點(diǎn),此時(shí)直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸平行. (3)設(shè)直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)A(,),B(,),則,. 2. 直線(xiàn)y=kx+b(k≠0)與橢圓相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),則弦長(zhǎng)|AB|= |x1-x2|= =|y1-y2|=. 【規(guī)律方法技巧】 1.在處理直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系問(wèn)題時(shí),常用設(shè)而不求法,即常將圓錐曲線(xiàn)與直線(xiàn)聯(lián)立,消去(或)化為關(guān)于(或)的一元二次方程,設(shè)出直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo),則交點(diǎn)的橫(縱)坐標(biāo)即為上述一元二次方程的解,利用根與系數(shù)關(guān)系,將,表示出來(lái),注意判別式大于零不能丟,然后根據(jù)問(wèn)題,再通過(guò)配湊將其化為關(guān)于與的式子,將,代入再用有關(guān)方法取處理,注意用向量法處理共線(xiàn)問(wèn)題、垂直問(wèn)題及平行問(wèn)題. 2.再處理直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)位置關(guān)系問(wèn)題時(shí),首先確定直線(xiàn)的斜率,若不能確定,則需要分成直線(xiàn)斜率存在與不存在兩種情況討論,也可以將直線(xiàn)方程設(shè)為,避免分類(lèi)討論. 3.定點(diǎn)與定值問(wèn)題處理方法有兩種: (1)從特殊入手,求出定點(diǎn)(定值),再證明這個(gè)定點(diǎn)(定值)與變量無(wú)關(guān). (2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算過(guò)程中消去變量,從而得到定點(diǎn)(定值). 4.最值問(wèn)題常見(jiàn)解法有兩種: (1)幾何法:若題中的條件與結(jié)論有明顯的幾何特征和意義,則考慮利用圖形的幾何性質(zhì)來(lái)解決,如三角不等式、圓錐曲線(xiàn)的定義等. (2)代數(shù)法:利用相關(guān)知識(shí)和方法結(jié)合題中的條件,建立目標(biāo)函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)、不等式或?qū)?shù)知識(shí)求出這個(gè)函數(shù)的最值. 5.參數(shù)范圍問(wèn)題常見(jiàn)解法有兩種: (1)不等式法:利用題意結(jié)合圖形列出所討論參數(shù)滿(mǎn)足的不等式(組),通過(guò)解不等式(組)解出參數(shù)的范圍,注意判別式大于0不能遺漏. (2)函數(shù)最值法:利用題中條件和相關(guān)知識(shí),將所討論參數(shù)表示為某個(gè)變量的函數(shù),通過(guò)討論這個(gè)函數(shù)的值域求出該參數(shù)的范圍. 6.對(duì)探索性問(wèn)題,先假設(shè)存在,依此為基礎(chǔ)推理,若推出矛盾,則不存在,求出值,則存在. 7. 直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)位置關(guān)系中的中點(diǎn)弦問(wèn)題常用點(diǎn)差法和參數(shù)法. 【考點(diǎn)針對(duì)訓(xùn)練】 1.直線(xiàn)l:x-y=0與橢圓+y2=1相交A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),則△ABC面積的最大值為_(kāi)____. 【答案】 2.已知拋物線(xiàn)C:的焦點(diǎn)為F,直線(xiàn)與軸的交點(diǎn)為P,與C的交點(diǎn)為Q,且. (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)點(diǎn)在拋物線(xiàn)C上,是否存在直線(xiàn)與C交于點(diǎn),使得△ 是以為斜邊的直角三角形?若存在,求出直線(xiàn)的方程;若不存在說(shuō)明理由. 【解析】(Ⅰ)設(shè),代入,得.由題設(shè)得,解得(舍去)或,∴C的方程為. (Ⅱ)由知,點(diǎn),假設(shè)存在滿(mǎn)足條件的直線(xiàn),設(shè),聯(lián)立方程組得, 由題意得,,代入得,解得(舍)或,. 【兩年模擬詳解析】 1.【xx學(xué)年度蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研(一)】在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓的焦距為,離心率為 ,橢圓的右頂點(diǎn)為. (1)求該橢圓的方程; (2)過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn)交橢圓于兩個(gè)不同點(diǎn),求證:直線(xiàn)的斜 率之積為定值. 解:(1)由題所以,. ……2分 所以橢圓C的方程為 ……4分 (2)當(dāng)直線(xiàn)PQ的斜率不存在時(shí),不合題意; ……5分 當(dāng)直線(xiàn)PQ的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)PQ的方程為,……6分 代入 得, ……8分 設(shè),,則: ,,, ……9分 所以,, ……11分 又 =1. 所以直線(xiàn)AP,AQ的斜率之和為定值1. ……16分 2.【xx年高考原創(chuàng)押題預(yù)測(cè)卷01(江蘇卷)】(本小題滿(mǎn)分16分)已知過(guò)點(diǎn)且離心率為的橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上. (1)求橢圓的方程; (2)設(shè)點(diǎn)是橢圓的左準(zhǔn)線(xiàn)與軸的交點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與橢圓相交于兩點(diǎn),記橢圓的左,右焦點(diǎn)分別為,上下兩個(gè)頂點(diǎn)分別為.當(dāng)線(xiàn)段的中點(diǎn)落在四邊形內(nèi)(包括邊界)時(shí),求直線(xiàn)斜率的取值范圍. 【答案】(1);(2) 【解析】 (1)依題意,設(shè)橢圓的方程為(),焦距為, 由題設(shè)條件知,,即,所以,由橢圓過(guò)點(diǎn),則有,解得,,故橢圓的方程為.7分 (2)橢圓的左準(zhǔn)線(xiàn)方程為,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為(-4,0), 顯然直線(xiàn)的斜率存在,所以直線(xiàn)的方程為. 設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,線(xiàn)段的 中點(diǎn)為, 由 得 , ① 9分 由, 解得 , ② 11分 因?yàn)槭欠匠挞俚膬筛?,所以? 于是, 12分 ∵,所以點(diǎn)不可能在軸的右邊. 又直線(xiàn)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 14分 解得,此時(shí)②也成立.故直線(xiàn)斜率的取值范圍是. 16分 3.【xx年高考原創(chuàng)押題預(yù)測(cè)卷02(江蘇卷)】(本小題滿(mǎn)分16分)在平面直角坐標(biāo)系中,直線(xiàn)被圓截得的弦長(zhǎng)為. (Ⅰ)求圓的方程; (Ⅱ)若直線(xiàn)與圓切于第一象限,且與坐標(biāo)軸交于點(diǎn),當(dāng)長(zhǎng)最小時(shí),求直線(xiàn)的方程; (Ⅲ)設(shè)是圓上任意兩點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為,若直線(xiàn)分別交軸于點(diǎn)和,問(wèn)是否為定值?若是,請(qǐng)求出定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由. 【解析】(Ⅰ)圓心到直線(xiàn)的距離,----------(2分) 又半弦長(zhǎng)為,則該圓的半徑,所以圓的方程為;------(4分) (Ⅱ)設(shè)直線(xiàn),即,--------------(5分) 則,由題設(shè)可得,即,---------(6分) 又因,故,即,------------(7分) 故(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),此時(shí)所求直線(xiàn)的方程為.------(8分) (Ⅱ)設(shè),由題意,則,直線(xiàn),----------------(10分) 令,解之得,∴;------(12分) 又因?yàn)閯t,直線(xiàn),--------------(13分) 令可得,∴------(14分) ,--------------(15分) 由于,故,∴為定值2.-----(16分) 4.【xx年高考原創(chuàng)押題預(yù)測(cè)卷03(江蘇卷)】(本小題滿(mǎn)分16分)在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)經(jīng)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)交橢圓于兩點(diǎn),且滿(mǎn)足,若橢圓的離心率. (Ⅰ)設(shè),直線(xiàn)的斜率為,求橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)(用表示); (Ⅱ)設(shè),記的面積,求的解析表達(dá)式及其最大值,并求取得最大值時(shí)橢圓的方程. 【解析】(Ⅰ)設(shè)(),則,故橢圓方程,將直線(xiàn)代入并整理可得,------------(2分) 則由根與系數(shù)的關(guān)系可得;-------------------(3分) 設(shè)直線(xiàn)與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn),則,故由題設(shè)可得,即,代入可得,代入可得,-----------(6分)則,則長(zhǎng)軸長(zhǎng);---------(8分) (Ⅱ) 設(shè)直線(xiàn)與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn),由(Ⅰ)知,則弦,---(11分) 將代入可得,又坐標(biāo)原點(diǎn)到直線(xiàn)的距離,-------------------(13分) 則. 因?yàn)椋ó?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),所以,-------(15分) 將代入可得,即,此時(shí)橢圓方程為.------------------------------(16分) 5.【南京市、鹽城市xx屆高三年級(jí)第二次模擬】(本小題滿(mǎn)分16分) 如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,焦點(diǎn)在x軸上的橢圓C:+=1經(jīng)過(guò)點(diǎn)(b,2e),其中e為橢圓C的離心率.過(guò)點(diǎn)T(1,0)作斜率為k(k>0)的直線(xiàn)l交橢圓C于A,B兩點(diǎn)(A在x軸下方). (1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)過(guò)點(diǎn)O且平行于l的直線(xiàn)交橢圓C于點(diǎn)M,N,求 的值; (3)記直線(xiàn)l與y軸的交點(diǎn)為P.若=,求直線(xiàn)l的斜率k. 解:(1)因?yàn)闄E圓 +=1經(jīng)過(guò)點(diǎn)(b,2e),所以+=1. 因?yàn)閑2==,所以+=1. 因?yàn)閍2=b2+c2,所以 +=1. …………………… 2分 整理得 b4-12b2+32=0,解得b2=4或b2=8(舍) . 所以橢圓C的方程為+=1. …………………… 4分 (2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).因?yàn)門(mén)(1,0),則直線(xiàn)l的方程為y=k(x-1). 聯(lián)立直線(xiàn)l與橢圓方程 消去y,得 (2k2+1)x2-4k2x+2k2-8=0, 所以 ……………… 6分 因?yàn)镸N∥l,所以直線(xiàn)MN方程為y=kx, 聯(lián)立直線(xiàn)MN與橢圓方程 消去y得 (2k2+1)x2=8,解得x2=. 因?yàn)镸N∥l,所以 =. …………………… 8分 因?yàn)?(1-x1)(x2-1)=-[x1x2-(x1+x2)+1]= , (xM-xN)2=4x2=, 所以 ===. ………………… 10分 (3)在y=k(x-1)中,令x=0,則y=-k,所以P(0,-k), 從而 =(-x1,-k-y1), =(x2-1,y2). 因?yàn)?=,所以-x1=(x2-1),即x1+x2=.…………………… 12分 由(2)知, 由解得 x1=,x2=. ……………… 14分 因?yàn)閤1x2=, 所以 =, 整理得 50k4-83k2-34=0,解得k2=2或k2=- (舍) . 又因?yàn)閗>0,所以k=. …………………… 16分 6.【xx南通揚(yáng)州泰州蘇北四市高三二模】(本小題滿(mǎn)分14分) 如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓的離心率為,C為橢圓上位于第一象限內(nèi)的一點(diǎn). (1)若點(diǎn)的坐標(biāo)為,求a,b的值; (2)設(shè)A為橢圓的左頂點(diǎn),B為橢圓上一點(diǎn),且,求直線(xiàn)AB的斜率. 解:(1)因?yàn)闄E圓的離心率為, 所以,即.① 又因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上, 所以. ② …… 3分 由①②解得. 因?yàn)?,所以? …… 5分 (2)法一:由①知,,所以橢圓方程為,即. 設(shè)直線(xiàn)OC的方程為,,. 由得, 所以.因?yàn)?,所以? …… 8分 因?yàn)?,所以.可設(shè)直線(xiàn)的方程為. 由得, 所以或,得. …… 11分 因?yàn)?,所以,于是? 即,所以. 所以直線(xiàn)AB的斜率為. …… 14分 7.【xx南通揚(yáng)州泰州蘇北四市高三二?!浚ū拘☆}滿(mǎn)分16分) 一緝私艇巡航至距領(lǐng)海邊界線(xiàn)l(一條南北方向的直線(xiàn))3.8海里的A處,發(fā)現(xiàn)在其北偏東30方向相距4海里的B處有一走私船正欲逃跑,緝私艇立即追擊.已知緝私艇的最大航速是走私船最大航速的3倍.假設(shè)緝私艇和走私船均按直線(xiàn)方向以最大航速航行. (1)若走私船沿正東方向逃離,試確定緝私艇的追擊方向,使得用最短時(shí)間在領(lǐng)海內(nèi)攔截 成功;(參考數(shù)據(jù):,) (2)問(wèn):無(wú)論走私船沿何方向逃跑,緝私艇是否總能在領(lǐng)海內(nèi)成功攔截?并說(shuō)明理由. 解:(1)設(shè)緝私艇在處與走私船相遇(如圖甲), 依題意,. …… 2分 在△中,由正弦定理得, . 因?yàn)?,所以? 從而緝私艇應(yīng)向北偏東方向追擊. …… 5分 A B C 圖甲 在△中,由余弦定理得, , 解得. 又B到邊界線(xiàn)l的距離為. 因?yàn)?,所以能在領(lǐng)海上成功攔截走私船. …… 8分 (2)如圖乙,以為原點(diǎn),正北方向所在的直線(xiàn)為軸建立平面直角坐標(biāo)系. y 公海 領(lǐng)海 A B 圖乙 60 l x 則,設(shè)緝私艇在處(緝私艇恰好截住走私船的位置)與走私 船相遇,則,即. 整理得,, …… 12分 所以點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為圓心, 為半徑的圓. 因?yàn)閳A心到領(lǐng)海邊界線(xiàn):的距離為1.55,大于圓半徑, 所以緝私艇能在領(lǐng)海內(nèi)截住走私船. …… 14分 答:(1)緝私艇應(yīng)向北偏東方向追擊; (2)緝私艇總能在領(lǐng)海內(nèi)成功攔截走私船. …… 16分 8.【蘇北四市xx學(xué)年度高三年級(jí)第一學(xué)期期末調(diào)研】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓的離心率為,且右焦點(diǎn)到左準(zhǔn)線(xiàn)的距離為. (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)設(shè)為橢圓的左頂點(diǎn),為橢圓上位于軸上方的點(diǎn),直線(xiàn)交軸于點(diǎn) ,過(guò)點(diǎn)作的垂線(xiàn),交軸于點(diǎn). (ⅰ)當(dāng)直線(xiàn)的斜率為時(shí),求的外接圓的方程; (ⅱ)設(shè)直線(xiàn)交橢圓于另一點(diǎn),求的面積的最大值. 【解析】(1)由題意,得 解得 則, 所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為. ………………………………………4分 (2)由題可設(shè)直線(xiàn)的方程為,,則, 所以直線(xiàn)的方程為,則. (i)當(dāng)直線(xiàn)的斜率為,即時(shí),,,, 因?yàn)椋詧A心為,半徑為, 所以的外接圓的方程為.……………………………8分 (ii)聯(lián)立 消去并整理得,, 解得或,所以,……………………10分 直線(xiàn)的方程為,同理可得,, 所以,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),即過(guò)原點(diǎn). 所以的面積,……14分 當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取“”. 所以的面積的最大值為.…………………………………………16分 9.【揚(yáng)州市xx學(xué)年度第一學(xué)期期末檢測(cè)】(本小題滿(mǎn)分16分) 如圖,橢圓,圓,過(guò)橢圓的上頂點(diǎn)的直線(xiàn):分別交圓、橢圓于不同的兩點(diǎn)、,設(shè). (1)若點(diǎn)點(diǎn)求橢圓的方程; (2)若,求橢圓的離心率的取值范圍. 【解析】(1)由在圓上得 又點(diǎn)在橢圓上得 解得 橢圓的方程是 --------------------------------------5分 (2)由得或 --------------------------------------7分 由得或 --------------------------------------9分 ,,, 即 ,即,又 --------------------------------------16分 10.【南通市、泰州市xx屆高三第一次調(diào)研測(cè)試】(本題滿(mǎn)分14分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓的離心率為,焦點(diǎn)到相應(yīng)準(zhǔn)線(xiàn)的距離為1. (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)若P為橢圓上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作OP的垂線(xiàn)交直線(xiàn) 于點(diǎn)Q,求的值; 【解析】解:(1)由題意得:,………………2分 解得:,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;……4分 (2)由題意知OP的斜率存在, 當(dāng)OP的斜率為0時(shí),,所以=1,……6分 當(dāng)OP的斜率不為0時(shí),設(shè)直線(xiàn)OP的方程為, 由得:,解得:,所以, 所以,…………………………………………………………9分 因?yàn)?,所以直線(xiàn)OQ的方程為, 由得:,所以,……………………12分 所以=, 綜上,可知=1.………………………………………………14分 11. 【淮安、宿遷、連云港、徐州蘇北四市xx屆高三第二次調(diào)研】拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)到雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)的距離為 . 【答案】 【解析】拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)為,所求距離為. 12. 【江蘇省清江中學(xué)xx屆數(shù)學(xué)模擬試卷】已知雙曲線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)經(jīng)過(guò)橢圓的焦點(diǎn),則 . 【答案】 【解析】雙曲線(xiàn)中,,其準(zhǔn)線(xiàn)為,所以,. 13.【江蘇省如東高級(jí)中學(xué)xx屆高三上學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題】若直線(xiàn)與橢圓交于點(diǎn)C,D,點(diǎn)M為CD的中點(diǎn),直線(xiàn)OM(O為原點(diǎn))的斜率為,且,則________ 【答案】 14.【江蘇省揚(yáng)州中學(xué)xx屆高三4月質(zhì)量監(jiān)測(cè)】在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知A、B分別是雙曲線(xiàn)x2-=1的左、右焦點(diǎn),△ABC的頂點(diǎn)C在雙曲線(xiàn)的右支上,則的值是- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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