(江蘇專用)2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二篇 第23練 解析幾何的綜合問題試題 理.docx
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第23練 解析幾何的綜合問題 [明晰考情] 1.命題角度:直線與橢圓;定點、定值問題;最值問題.2.題目難度:中高檔難度. 考點一 直線與橢圓 方法技巧 對于直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題,一般要把圓錐曲線的方程與直線方程聯(lián)立來處理. (1)設(shè)直線方程,在直線的斜率不確定的情況下要分斜率存在和不存在兩種情況進(jìn)行討論,或者將直線方程設(shè)成x=my+b(斜率不為0)的形式. (2)聯(lián)立直線方程與曲線方程并將其轉(zhuǎn)化成一元二次方程,利用方程根的判別式或求根公式得到交點的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo). (3)一般涉及弦長的問題,要用到弦長公式AB=|x1-x2|或AB=|y1-y2|. 1.(2018江蘇省南京外國語學(xué)校檢測)已知橢圓E:+=1(a>b>0)過點M,且離心率為. (1)求橢圓E的方程; (2)如圖,過點P(0,2)的直線l與橢圓E相交于兩個不同的點A,B,求的取值范圍. 解 (1)由題意得 所以a2=4,b2=1.所以橢圓E的方程為+y2=1. (2)①當(dāng)直線l的斜率不存在時,A(0,1),B(0,-1), 所以=-1. ②當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)直線l的方程為y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2), 聯(lián)立消去y整理得(1+4k2)x2+16kx+12=0, 由Δ>0,可得4k2>3, 因為x1,2==, 所以x1+x2=-,x1x2=, 所以=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=-1+, 所以-1<<.綜上,∈. 2.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,頂點B的坐標(biāo)為(0,b),且△BF1F2是邊長為2的等邊三角形. (1)求橢圓的方程; (2)過右焦點F2的直線l與橢圓交于A,C兩點,記△ABF2,△BCF2的面積分別為S1,S2,若S1=2S2,求直線l的斜率. 解 (1)由題意,得a=2c=2,所以c=1,b2=a2-c2=3,所以橢圓的方程為+=1. (2)設(shè)點B到直線AC的距離為h, 由于S1=2S2, 所以AF2h=2F2Ch,即AF2=2F2C, 所以=2. 設(shè)A(x1,y1),C(x2,y2),又F2(1,0), 則(1-x1,-y1)=2(x2-1,y2),即 由 解得 所以直線l的斜率為k===. 3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:+=1(a>b>0)的右準(zhǔn)線方程為x=4,右頂點為A,上頂點為B,右焦點為F,斜率為2的直線l經(jīng)過點A,且點F到直線l的距離為. (1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)將直線l繞點A旋轉(zhuǎn),它與橢圓C相交于另一點P,當(dāng)B,F(xiàn),P三點共線時,試確定直線l的斜率. 解 (1)由題意知,直線l的方程為y=2(x-a), 即2x-y-2a=0, 所以右焦點F到直線l的距離d==, 所以a-c=1. 又因為橢圓C的右準(zhǔn)線為x=4,即=4,所以c=, 代入上式解得a=2,c=1,所以b2=3, 所以橢圓C的方程為+=1. (2)由(1)知B(0,),F(xiàn)(1,0), 所以直線BF的方程為y=-(x-1), 聯(lián)立方程組 解得(舍去)或 所以P. 所以直線l的斜率k==. 4.已知動點M(x,y)到點F(2,0)的距離為d1,動點M(x,y)到直線x=3的距離為d2,且=. (1)求動點M(x,y)的軌跡C的方程; (2)過點F作直線l:y=k(x-2)(k≠0)交曲線C于P,Q兩點,若△OPQ的面積S△OPQ=(O是坐標(biāo)原點),求直線l的方程. 解 (1)結(jié)合題意,可得d1=, d2=|x-3|. 又=,即=,化簡得+=1. 因此,所求動點M(x,y)的軌跡C的方程是+=1. (2)聯(lián)立消去y, 得(1+3k2)x2-12k2x+12k2-6=0. 設(shè)點P(x1,y1),Q(x2,y2),Δ=(-12k2)2-4(1+3k2)(12k2-6)=24k2+24>0. 因為x1,2=,所以|x1-x2|=, 于是,PQ= =|x1-x2|=, 點O到直線l的距離d=. 由S△OPQ=, 得=, 化簡得,k4-2k2+1=0, 解得k=1,且滿足Δ>0,即k=1符合題意. 因此,所求直線的方程為x-y-2=0或x+y-2=0. 考點二 定點、定值問題 方法技巧 (1)定點問題的常見解法 ①假設(shè)定點坐標(biāo),根據(jù)題意選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線系方程,而該方程與參數(shù)無關(guān),故得到一個關(guān)于定點坐標(biāo)的方程組,以這個方程組的解為坐標(biāo)的點即為所求定點. ②從特殊位置入手,找出定點,再證明該點符合題意. (2)定值問題的常見解法 ①從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關(guān). ②直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值. 5.(2018蘇州調(diào)研)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,焦點到相應(yīng)準(zhǔn)線的距離為,A,B分別為橢圓的左頂點和下頂點,P為橢圓C上位于第一象限內(nèi)的一點,PA交y軸于點E,PB交x軸于點D. (1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)若=,求的值; (3)求證:四邊形ABDE的面積為定值. (1)解 設(shè)右焦點F(c,0),因為橢圓C的離心率為, 所以=, ① 又因為右焦點F到右準(zhǔn)線的距離為,所以-c=, ② 由①②得,a=2,c=,b=1, 所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程是+y2=1. (2)解 因為=,所以E,直線AE的方程為y=(x+2), 由得x2+(x+2)2=4, 解得x=-2(舍)或x=,故P, 直線PB的方程為y=x-1,令y=0,得D, 所以=. (3)證明 設(shè)P(x0,y0)(x0>0,y0>0), 則+y=1, 即x+4y=4. 直線AP的方程為y=(x+2),令x=0,得y=. 直線BP的方程為y+1=x,令y=0,得x=. 所以四邊形ABDE的面積S== = ==2. 所以四邊形ABDE的面積為定值. 6.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,離心率為的橢圓C:+=1(a>b>0)的左頂點為A,過原點O的直線(與坐標(biāo)軸不重合)與橢圓C交于P,Q兩點,直線PA,QA分別與y軸交于M,N兩點.當(dāng)直線PQ的斜率為時,PQ=2. (1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)試問以MN為直徑的圓是否經(jīng)過定點(與直線PQ的斜率無關(guān))?請證明你的結(jié)論. 解 (1)設(shè)P, 因為當(dāng)直線PQ的斜率為時,PQ=2, 所以x+2=3,所以x=2. 所以+=1. 因為e===,所以a2=4,b2=2. 所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1. (2)以MN為直徑的圓過定點(,0). 設(shè)P(x0,y0),則Q(-x0,-y0),且+=1,即x+2y=4. 因為A(-2,0),所以直線PA的方程為 y=(x+2),所以M, 直線QA的方程為y=(x+2),所以N. 以MN為直徑的圓為 (x-0)(x-0)+=0, 即x2+y2-y+=0. 因為x-4=-2y,所以x2+y2+y-2=0. 令y=0,解得x=, 所以以MN為直徑的圓過定點(,0). 7.已知橢圓C:+=1的上頂點為A,直線l:y=kx+m交橢圓于P,Q兩點,設(shè)直線AP,AQ的斜率分別為k1,k2. (1)當(dāng)m=0時,求k1k2的值; (2)當(dāng)k1k2=-1時,證明:直線l:y=kx+m過定點. (1)解 當(dāng)m=0時,直線l:y=kx. 代入橢圓C:+=1,得x2+2k2x2=4, 解得P,Q. 因為A為橢圓的上頂點,所以A(0,), 所以k1==, k2==, 所以k1k2==-. (2)證明 設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),將直線l:y=kx+m代入橢圓C:+=1,并整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-4=0, 則Δ=16k2m2-8(m2-2)(1+2k2)=8(4k2-m2+2)>0,因為x1,2=,所以x1+x2=-,x1x2=. 由k1k2=-1知,=-1, 即y1y2-(y1+y2)+2+x1x2=0, 所以(kx1+m)(kx2+m)-(kx1+m+kx2+m)+x1x2+2=0, 所以k2x1x2+mk(x1+x2)+m2-k(x1+x2)-2m+x1x2+2=0, 即(k2+1)+k(m-)+m2-2m+2=0, 所以(k2+1)(2m2-4)+k(m-)(-4km)+(m2-2m+2)(1+2k2)=0, 所以3m2-2m-2=0,解得m=(舍去)或m=-, 所以直線l:y=kx-. 所以直線l過定點. 8.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)中心在坐標(biāo)原點的橢圓C的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,右準(zhǔn)線l:x=m+1與x軸的交點為B,BF2=m. (1)已知點在橢圓C上,求實數(shù)m的值; (2)已知定點A(-2,0). ①若橢圓C上存在點T,使得=,求橢圓C的離心率的取值范圍; ②當(dāng)m=1時,記M為橢圓C上的動點,直線AM,BM分別與橢圓C交于另一點P,Q,若=λ,=μ,求證:λ+μ為定值. (1)解 設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0). 由題意,得解得 所以橢圓方程為+=1. 因為橢圓C過點,所以+=1, 解得m=2或m=-(舍去).所以m=2. (2)①解 設(shè)點T(x,y), 由=,得(x+2)2+y2=2[(x+1)2+y2], 即x2+y2=2. 由得y2=m2-m. 因此0≤m2-m≤m,解得1≤m≤2. 所以橢圓C的離心率e=∈. ②證明 設(shè)M(x0,y0),P(x1,y1),Q(x2,y2), 則=(x0+2,y0),=(x1+2,y1). 由=λ,得 從而 因為+y=1,所以+(λy1)2=1, 即λ2+2λ(λ-1)x1+2(λ-1)2-1=0. 因為+y=1,代入得2λ(λ-1)x1+3λ2-4λ+1=0. 由題意知,λ≠1且λ≠0, 故x1=-,所以x0=. 同理可得x0=. 因此=,所以λ+μ=6. 考點三 范圍、最值問題 方法技巧 圓錐曲線的最值和范圍問題解題常見思路 (1)利用判別式來構(gòu)造不等式,從而確定參數(shù)的取值范圍. (2)利用已知參數(shù)的取值范圍,求新參數(shù)的范圍,解決這類問題的核心是在兩個參數(shù)之間建立相關(guān)關(guān)系. (3)利用隱含的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍. (4)利用已知不等關(guān)系構(gòu)造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍. (5)利用函數(shù)值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍. 9.已知橢圓的右焦點F(m,0),左、右準(zhǔn)線分別為l1:x=-m-1,l2:x=m+1,且l1,l2分別與直線y=x相交于A,B兩點. (1)若離心率為,求橢圓的方程; (2)當(dāng)<7時,求橢圓離心率的取值范圍. 解 (1)由已知得橢圓的中心在坐標(biāo)原點,c=m,=m+1, 從而a2=m(m+1),b2=m. 由e=得b=c,從而m=1, 故a=,b=1,得橢圓方程為+y2=1. (2)易得A(-m-1,-m-1),B(m+1,m+1), 從而=(2m+1,m+1),=(1,m+1), 故=2m+1+(m+1)2=m2+4m+2<7, 得0- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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