圆锥曲线计算方法总结.doc
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1、高考圆锥曲线压轴题型总结直线与圆锥曲线相交,一般采取设而不求,利用韦达定理,在这里我将这个问题分成了三种类型,其中第一种类型的变式比较多。而方程思想,函数思想在这里也用得多,两种思想可以提供简单的思路,简单的说就是只需考虑未知数个数和条件个数,。使用韦达定理时需注意成立的条件。题型一:条件和结论可以直接或经过转化后可用两根之和与两根之积来处理1. 福建 直线,为平面上的动点,F(1,0)过作直线 的垂线,垂足为点,且()求动点的轨迹的方程;()过点的直线交轨迹于两点,交直线于点,已知,求的值;本小题主要考查直线、抛物线、向量等基础知识,考查轨迹方程的求法以及研究曲线几何特征的基本方法,考查运算
2、能力和综合解题能力满分14分PBQMFOAxy解法一:()设点,则,由得:,化简得()设直线的方程为:设,又,联立方程组,消去得:,故由,得:,整理得:,解法二:()由得:,2所以点的轨迹是抛物线,由题意,轨迹的方程为:()由已知,得则:过点分别作准线的垂线,垂足分别为,则有:由得:,即2. (全国卷))已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A、B两点,与共线。()求椭圆的离心率;()设M为椭圆上任意一点,且,证明为定值。解:设椭圆方程为则直线AB的方程为,代入,化简得.令A(),B),则由与共线,得又,即,所以,故离心率(II)证明:(1)知,所以椭圆
3、可化为设,由已知得 在椭圆上,即由(1)知又,代入得故为定值,定值为1.3.如图、椭圆的一个焦点是F(1,0),O为坐标原点.()已知椭圆短轴的两个三等分点与一个焦点构成正三角形,求椭圆的方程;()设过点F的直线l交椭圆于A、B两点.若直线l绕点F任意转动,值有,求a的取值范围.本小题主要考查直线与椭圆的位置关系、不等式的解法等基本知识,考查分类与整合思想,考查运算能力和综合解题能力.满分12分. 解法一:()设M,N为短轴的两个三等分点,因为MNF为正三角形, 所以, 即1 因此,椭圆方程为()设()当直线 AB与x轴重合时, ()当直线AB不与x轴重合时, 设直线AB的方程为:整理得 所以
4、 因为恒有,所以AOB恒为钝角. 即恒成立. 又a2+b2m20,所以-m2a2b2+b2-a2b2+a2 a2 -a2b2+b2对mR恒成立.当mR时,a2b2m2最小值为0,所以a2- a2b2+b20. a2a2b2- b2, a20,b0,所以a0,解得a或a,综合(i)(ii),a的取值范围为(,+).解法二:()同解法一,()解:(i)当直线l垂直于x轴时,x=1代入=1.因为恒有|OA|2+|OB|2|AB|2,2(1+yA2)1,即1,解得a或a.(ii)当直线l不垂直于x轴时,设A(x1,y1), B(x2,y2).设直线AB的方程为y=k(x-1)代入得(b2+a2k2)x
5、2-2a2k2x+ a2 k2- a2 b2=0,故x1+x2=因为恒有|OA|2+|OB|2|AB|2,所以x21+y21+ x22+ y22( x2-x1)2+(y2-y1)2,得x1x2+ y1y20恒成立.x1x2+ y1y2= x1x2+k2(x1-1) (x2-1)=(1+k2) x1x2-k2(x1+x2)+ k2=(1+k2).由题意得(a2- a2 b2+b2)k2- a2 b20时,不合题意;当a2- a2 b2+b2=0时,a=;当a2- a2 b2+b20时,a2- a2(a2-1)+ (a2-1)0,解得a2或a2(舍去),a,因此a.综合(i)(ii),a的取值范围
6、为(,+)解法1中的转化才是亮点。4. 2010浙江理数)(21) (本题满分15分)已知m1,直线,椭圆,分别为椭圆的左、右焦点. ()当直线过右焦点时,求直线的方程;()设直线与椭圆交于两点,的重心分别为.若原点在以线段为直径的圆内,求实数的取值范围. 解析:本题主要考察椭圆的几何性质,直线与椭圆,点与圆的位置关系等基础知识,同时考察解析几何的基本思想方法和综合解题能力。 ()解:因为直线经过,所以,得,又因为,所以,故直线的方程为。()解:设。 由,消去得 则由,知,且有。由于,故为的中点,由,可知设是的中点,则,由题意可知即即而所以即又因为且所以。所以的取值范围是。原点在以线段为直径的
7、圆内,也可以像第3题一样处理,利用且不反向。5. (2010浙江文数)(22)、(本题满分15分)已知m是非零实数,抛物线(p0)的焦点F在直线上。(I)若m=2,求抛物线C的方程(II)设直线与抛物线C交于A、B,A,的重心分别为G,H求证:对任意非零实数m,抛物线C的准线与x轴的焦点在以线段GH为直径的圆外。也可以用第3题的思路6.(2009全国卷)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效) 如图,已知抛物线与圆相交于A、B、C、D四个点。()求r的取值范围()当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标。解:()将抛物线代入圆的方程,消去,整理得(1)抛物线与圆相
8、交于、四个点的充要条件是:方程(1)有两个不相等的正根即。解这个方程组得.(II) 设四个交点的坐标分别为、。则由(I)根据韦达定理有,则令,则 下面求的最大值。方法1:由三次均值有: 当且仅当,即时取最大值。经检验此时满足题意。法2:设四个交点的坐标分别为、则直线AC、BD的方程分别为解得点P的坐标为。设,由及()得由于四边形ABCD为等腰梯形,因而其面积则将,代入上式,并令,等,令得,或(舍去)当时,;当时;当时,故当且仅当时,有最大值,即四边形ABCD的面积最大,故所求的点P的坐标为7. (2009湖北卷理)(本小题满分14分)(注意:在试题卷上作答无效)过抛物线的对称轴上一点的直线与抛
9、物线相交于M、N两点,自M、N向直线作垂线,垂足分别为、。()当时,求证:;()记、 、的面积分别为、,是否存在,使得对任意的,都有成立。若存在,求出的值;若不存在,说明理由。解:依题意,可设直线MN的方程为,则有由消去x可得从而有 于是 又由,可得 ()如图1,当时,点即为抛物线的焦点,为其准线此时 可得证法1:证法2:()存在,使得对任意的,都有成立,证明如下:证法1:记直线与x轴的交点为,则。于是有将、代入上式化简可得上式恒成立,即对任意成立证法2:如图2,连接,则由可得,所以直线经过原点O,同理可证直线也经过原点O又设则8. (2010全国卷1理数)(21)(本小题满分12分) 已知抛
10、物线的焦点为F,过点的直线与相交于、两点,点A关于轴的对称点为D.()证明:点F在直线BD上;()设,求的内切圆M的方程 .9. (2010全国卷2理数)(21)(本小题满分12分) 己知斜率为1的直线l与双曲线C:相交于B、D两点,且BD的中点为 ()求C的离心率; ()设C的右顶点为A,右焦点为F,证明:过A、B、D三点的圆与x轴相切【点评】高考中的解析几何问题一般为综合性较强的题目,命题者将好多考点以圆锥曲线为背景来考查,如向量问题、三角形问题、函数问题等等,试题的难度相对比较稳定.用焦半径不行吗10.(2010山东文数)(22)(本小题满分14分)如图,已知椭圆过点.,离心率为,左、右
11、焦点分别为、.点为直线上且不在轴上的任意一点,直线和与椭圆的交点分别为、和、,为坐标原点.(I)求椭圆的标准方程;(II)设直线、的斜线分别为、.(i)证明:;(ii)问直线上是否存在点,使得直线、的斜率、满足若存在,求出所有满足条件的点的坐标;若不存在,说明理由.题型二:出现情形,两根的关系不能直接使用使用韦达定理,可将两根的关系带入韦达定理。联考中叶是经常出现的。(2010辽宁文数)(20)(本小题满分12分) 设,分别为椭圆的左、右焦点,过的直线与椭圆 相交于,两点,直线的倾斜角为,到直线的距离为.()求椭圆的焦距;()如果,求椭圆的方程.解:()设焦距为,由已知可得到直线l的距离所以椭
12、圆的焦距为4.()设直线的方程为联立解得因为即得故椭圆的方程为题型三;直线与圆锥曲线,已知其中一个交点时,可迅速求出另外一个交点。OABEFM1. (05江西卷)如图,M是抛物线上y2=x上的一点,动弦ME、MF分别交x轴于A、B两点,且MA=MB. (1)若M为定点,证明:直线EF的斜率为定值; (2)若M为动点,且EMF=90,求EMF的重心G的轨迹解:(1)设M(y,y0),直线ME的斜率为k(l0)则直线MF的斜率为k,方程为由,消解得(定值)所以直线EF的斜率为定值(2)直线ME的方程为由得同理可得设重心G(x, y),则有消去参数得2. 09浙江文)(本题满分15分)已知抛物线:上
13、一点到其焦点的距离为 (I)求与的值; (II)设抛物线上一点的横坐标为,过的直线交于另一点,交轴于点,过点作的垂线交于另一点若是的切线,求的最小值解析()由抛物线方程得其准线方程:,根据抛物线定义点到焦点的距离等于它到准线的距离,即,解得抛物线方程为:,将代入抛物线方程,解得()由题意知,过点的直线斜率存在且不为0,设其为。则,当 则。联立方程,整理得:即:,解得或,而,直线斜率为,联立方程整理得:,即: ,解得:,或,而抛物线在点N处切线斜率:MN是抛物线的切线, 整理得,解得(舍去),或,3.05天津卷)抛物线C的方程为,过抛物线C上一点P(x0,y0)(x 00)作斜率为k1,k2的两
14、条直线分别交抛物线C于A(x1,y1)B(x2,y2)两点(P,A,B三点互不相同),且满足.()求抛物线C的焦点坐标和准线方程;()设直线AB上一点M,满足,证明线段PM的中点在y轴上;()当=1时,若点P的坐标为(1,-1),求PAB为钝角时点A的纵坐标的取值范围.解:()由抛物线的方程()得,焦点坐标为,准线方程为()证明:设直线的方程为,直线的方程为点和点的坐标是方程组的解将式代入式得,于是,故又点和点的坐标是方程组的解将式代入式得于是,故由已知得,则设点的坐标为,由,则将式和式代入上式得,即线段的中点在轴上()因为点在抛物线上,所以,抛物线方程为由式知,代入得将代入式得,代入得因此,
15、直线、分别与抛物线的交点、的坐标为,于是,因为钝角且、三点互不相同,故必有求得的取值范围是或又点的纵坐标满足,故当时,;当时,即06湖北卷)设分别为椭圆的左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且为它的右准线。()、求椭圆的方程;()、设为右准线上不同于点(4,0)的任意一点,若直线分别与椭圆相交于异于的点,证明点在以为直径的圆内。点评:本小题主要考查直线、圆和椭圆等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力。解:()依题意得 a2c,4,解得a2,c1,从而b.故椭圆的方程为 .()解法1:由()得A(2,0),B(2,0).设M(x0,y0).M点在椭圆上,
16、y0(4x02). 又点M异于顶点A、B,2x00,0,则MBP为锐角,从而MBN为钝角,故点B在以MN为直径的圆内。解法2:由()得A(2,0),B(2,0).设M(x1,y1),N(x2,y2),则2x12,2x20,。(1)设动点P满足,求点P的轨迹;(2)设,求点T的坐标;(3)设,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)。解析 本小题主要考查求简单曲线的方程,考查方直线与椭圆的方程等基础知识。考查运算求解能力和探究问题的能力。满分16分。(1)设点P(x,y),则:F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0)。由,得 化简得。故所求点P的轨迹为直线。(2)将分别代入椭圆方程,
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- 圆锥曲线 计算方法 总结
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