圆锥曲线的知识点归纳与解题方法技巧.pdf

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1、实用标准文案 精彩文档 圆锥曲线解题方法技巧 第一、知识储备: 1. 直线方程的形式 (1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。 (2)与直线相关的重要内容 倾斜角与斜率tan,0,)k 21 21 yy k xx 点 00 (,)P xy到直线0AxByC的距离 00 22 AxByC d AB 夹角公式:直线 111 222 : : lyk xb lyk xb 夹角为,则 21 21 tan 1 kk k k (3)弦长公式 直线ykxb上两点 1122 (,),(,)A x yB xy间的距离 22 2121 ()()ABxxyy 2 12 1ABkxx 22

2、1212 (1)()4kxxx x 12 2 1 1AByy k (4)两条直线的位置关系 () 111 222 : : lyk xb lyk xb 1212 llk k=-1 212121/ bbkkll且 () 1111 2222 :0 :0 lA xB yC lA xB yC 121212 0llA AB B 1212211221 / /0llA BA BACA C-=0且-或 111 222 ABC ABC 者( 222 0A B C) 两平行线距离公式 实用标准文案 精彩文档 11 22 : : lykxb lykxb 距离 12 2 | 1 bb d k 11 22 :0 :0 l

3、AxByC lAxByC 距离 12 22 |CC d AB 2、圆锥曲线方程及性质 1. 圆锥曲线的两定义: 第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F1,F2的距离的 和等于常数2a, 且此常数2a一定要大于 21F F, 当常数等于 21F F时,轨迹是线段 F1F2, 当常数小于 21F F时,无轨迹;双曲线中,与两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常 数2a,且此常数2a一定要小于 |F 1F2 | ,定义中的“绝对值”与2a|F 1F2| 不可忽视。 若2a|F 1F2 | ,则轨迹是以F1,F2为端点的两条射线,若2a|F 1F2 | ,则轨迹不存 在。若去掉定

4、义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。 如方程 2222 (6)(6)8xyxy表示的曲线是 _(答:双曲线的左支) 2. 圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准 位置的方程): (1)椭圆:焦点在x 轴上时1 2 2 2 2 b y a x (0ab) ,焦点在y 轴上时 2 2 2 2 b x a y 1 (0ab) 。方程 22 AxByC表示椭圆的充要条件是什么?(ABC 0,且 A,B,C 同号, AB) 。椭圆的方程的形式有几种?(三种形式) 标准方程: 22 1(0,0) xy mnmn mn 且 距离式方程: 2222 ()()2xcyxcy

5、a 参数方程:cos ,sinxayb 若Ryx,, 且623 22 yx, 则yx的最大值是 _, 22 yx的最小值是 _ (答: 5,2 ) (2) 双曲线: 焦点在 x轴上: 2 2 2 2 b y a x =1, 焦点在 y轴上: 2 2 2 2 b x a y 1 (0,0ab) 。 方程 22 AxByC表示双曲线的充要条件是什么?(ABC 0,且 A,B异号) 。 如设中心在坐标原点O,焦点 1F、2F在坐标轴上,离心率2e的双曲线 C过点 )10, 4(P,则 C的方程为 _(答: 22 6xy) (3)抛物线:开口向右时 2 2(0)ypx p,开口向左时 2 2(0)yp

6、x p,开口向 上时 2 2(0)xpy p,开口向下时 2 2(0)xpy p。 实用标准文案 精彩文档 3. 圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断): (1)椭圆:由 x 2 , y 2 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。 如已知方程1 21 22 m y m x 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m的取值范围是 _ (答: ) 2 3 , 1()1,() (2)双曲线:由 x 2 , y 2 项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上; (3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。 提醒:在椭圆中, a最大, 222 abc,在双曲线中, c最大,

7、 222 cab。 4. 圆锥曲线的几何性质: (1)椭圆(以1 2 2 2 2 b y a x (0ab)为例) :范围:,axabyb; 焦点:两个焦点(,0)c;对称性:两条对称轴0,0xy,一个对称中心( 0,0 ) ,四 个顶点(,0),(0,)ab, 其中长轴长为 2a , 短轴长为 2b; 准线:两条准线 2 a x c ; 离心率: c e a ,椭圆01e,e越小,椭圆越圆; e越大,椭圆越扁。 如(1)若椭圆 1 5 22 m yx 的离心率 5 10 e ,则m的值是 _(答: 3 或 3 25 ) ; (2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1 时,则

8、椭圆 长轴的最小值为 _(答:22) (2)双曲线(以 22 22 1 xy ab (0,0ab)为例) :范围: xa或,xa yR;焦 点:两个焦点(,0)c;对称性:两条对称轴0,0xy,一个对称中心( 0,0 ) , 两个顶点(,0)a,其中实轴长为 2a ,虚轴长为 2b,特别地,当实轴和虚轴的长相 等时, 称为等轴双曲线, 其方程可设为 22 ,0xyk k; 准线:两条准线 2 a x c ; 离心率: c e a ,双曲线1e,等轴双曲线2e,e越小,开口越小, e 越大,开口越大;两条渐近线: b yx a 。双曲线的方程的形式有两种 标准方程: 22 1(0) xy m n

9、 mn 距离式方程: 2222 | ()()| 2xcyxcya (3)抛物线(以 2 2(0)ypx p为例) :范围:0,xyR;焦点:一个焦点(,0) 2 p , 其中 p 的几何意义是:焦点到准线的距离;对称性:一条对称轴0y,没有对称中 实用标准文案 精彩文档 心, 只有一个顶点(0,0 ) ; 准线:一条准线 2 p x;离心率: c e a , 抛物线1e。 如设Raa, 0,则抛物线 2 4axy的焦点坐标为 _(答: ) 16 1 ,0( a ) ; 5、点 00 (,)P xy和椭 圆1 2 2 2 2 b y a x (0ab)的关系 : (1) 点 00 (,)P xy

10、在椭圆外 22 00 22 1 xy ab ; (2)点00(,)P xy在椭圆上 2 2 0 2 2 0 b y a x 1; (3)点00(,)P xy在椭圆内 22 00 22 1 xy ab 6. 记住焦半径公式: (1) 00 ;xaexaey椭圆焦点在轴上时为焦点在 y轴上时为,可简记为“左加右减,上 加下减” 。 (2) 0 |xe xa双曲线焦点在轴上时为 (3) 11 |,| 22 pp xxy抛物线焦点在轴上时为焦点在 y轴上时为 7. 椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗? 第二、方法储备 1、点差法(中点弦问题) 设 11, y xA、 22, y xB,baM,为椭圆1

11、 34 22 yx 的弦 AB 中点则有 1 34 2 1 2 1 yx ,1 34 2 2 2 2 yx ;两式相减得0 34 2 2 2 1 2 2 2 1 yyxx 34 21212121 yyyyxxxx AB k= b a 4 3 2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么? 如果有两个参数怎么办? 设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使 用 判 别 式0 , 以及 根 与 系数 的 关 系 , 代 入 弦 长 公式 , 设 曲 线 上 的 两 点 1122 (,),(,)A xyB xy,将这两点代入曲线方程得到 1

12、2 两个式子,然后 1 -2 ,整体消 元 ,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦 点,则可以利用三点A、B、F 共线解决之。若有向量的关系,则寻找坐标之间的关 实用标准文案 精彩文档 系,根与系数的关系结合消元处理。一旦设直线为ykxb,就意味着 k 存在。 例 1、已知三角形 ABC的三个顶点均在椭圆8054 22 yx上,且点 A是椭圆短轴的一个 端点(点 A在 y 轴正半轴上) . (1)若三角形 ABC的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC的方程 ; (2)若角 A为 0 90,AD垂直 BC于 D,试求点 D的轨迹方程 . 分析:第一问抓住“重心” ,利用点差

13、法及重心坐标公式可求出中点弦BC的斜率,从而 写 出 直 线BC 的 方 程 。 第 二 问 抓 住 角A 为 0 90可 得 出AB AC, 从 而 得 016)(14 212121 yyyyxx,然后利用联立消元法及交轨法求出点D的轨迹方程; 解:(1) 设 B ( 1 x, 1 y) ,C( 2 x, 2 y),BC 中点为 ( 00,y x),F(2,0)则有1 1620 ,1 1620 2 2 2 2 2 1 2 1 yxyx 两式作差有0 16 )( 20 )( 21212121 yyyyxxxx 0 45 00 kyx (1) F(2,0) 为三角形重心,所以由2 3 21 xx

14、 ,得3 0 x,由0 3 4 21 yy 得2 0 y,代 入(1)得 5 6 k 直线 BC的方程为02856yx 2) 由 AB AC得016)(14 212121 yyyyxx(2) 设直线 BC方程为8054, 22 yxbkxy代入,得080510)54( 222 bbkxxk 2 21 54 10 k kb xx, 2 2 21 54 805 k b xx 2 22 21 2 21 54 804 , 54 8 k kb yy k k yy代入( 2)式得 0 54 16329 2 2 k bb ,解得)(4 舍b或 9 4 b 直线过定点( 0,) 9 4 ,设 D (x,y )

15、 ,则1 4 9 4 x y x y ,即0163299 22 yxy 实用标准文案 精彩文档 所以所求点 D的轨迹方程是)4() 9 20 () 9 16 ( 222 yyx。 4、设而不求法 例 2、如图,已知梯形ABCD 中CDAB2,点 E分有向线段AC所成的比为,双曲线 过 C 、D 、E三点,且以 A、B为焦点当 4 3 3 2 时,求双曲线离心率e的取值范围。 分析:本小题主要考查坐标法、定比分点坐标公式、双曲线的概念和性质,推理、运 算能力和综合运用数学知识解决问题的能力。建立直角坐标系xOy,如图,若设 Ch c , 2 ,代入1 2 2 2 2 b y a x ,求得 h,

16、进而求得, EE xy再代入1 2 2 2 2 b y a x , 建立目标函数( , , ,)0f a b c,整理( ,)0f e,此运算量可见是难上加难. 我们对 h可 采取设而不求的解题策略, 建立目标函数( , , ,)0f a b c,整理( ,)0f e, 化繁为简 . 解法一:如图,以 AB为垂直平分线为y轴,直线 AB为x轴,建立直角坐标系xOy, 则 CD y轴因为双曲线经过点C、D,且以 A、B 为焦点,由双曲线的对称性知C、D关 于y轴对称 依题意,记A0 , c ,C h c , 2 ,E 00, y x,其中| 2 1 ABc为双曲线 的半焦距,h是梯形的高,由定比

17、分点坐标公式得 12 2 1 2 0 c c c x, 1 0 h y 设双曲线的方程为1 2 2 2 2 b y a x ,则离心率 a c e 由点 C 、E在双曲线上,将点C 、E的坐标和 a c e代入双曲线方程得 1 4 2 22 b he , 1 11 2 4 2 22 b he 实用标准文案 精彩文档 由式得1 4 2 2 2 e b h , 将式代入式,整理得 2144 4 2 e , 故 1 3 1 2 e 由题设 4 3 3 2 得, 4 3 2 3 1 3 2 2 e 解得107e 所以双曲线的离心率的取值范围为10,7 分析:考虑,AEAC 为焦半径 , 可用焦半径公式

18、 , ,AEAC 用,E C的横坐标表示,回避 h的计算 , 达到设而不求的解题策略 解法二:建系同解法一,, EC AEaexACaex , 2 2 121 E c c c x,又 1 AE AC ,代入整理 1 3 1 2 e ,由题设 4 3 3 2 得, 4 3 2 3 1 3 2 2 e 解得107e 所以双曲线的离心率的取值范围为10,7 5、判别式法 例 3 已知双曲线 1 22 : 22 xy C ,直线 l 过点0 ,2A,斜率为 k ,当10k时,双曲 线的上支上有且仅有一点B到直线 l 的距离为2,试求 k 的值及此时点 B的坐标。 分析 1:解析几何是用代数方法来研究几

19、何图形的一门学科,因此,数形结合必然 是研究解析几何问题的重要手段. 从“有且仅有” 这个微观入手, 对照草图, 不难想到: 过点 B 作与 l 平行的直线,必与双曲线C相切. 而相切的代数表现形式是所构造方程的 判别式0. 由此出发,可设计如下解题思路: 10)2(:kxkyl 把直线 l 的方程代入双曲线方程,消去y,令判别式 0 直线 l 在 l 的上方且到直线l 的距离为2 实用标准文案 精彩文档 kkkxyl22 2 2: 的值解得 k 解题过程略 . 分析 2:如果从代数推理的角度去思考,就应当把距离用代数式表达,即所谓“有 且仅有一点 B 到直线l的距离为2” ,相当于化归的方程

20、有唯一解. 据此设计出如下解 题思路: 简解:设点)2,( 2 xxM为双曲线 C上支上任一点,则点M到直线 l 的距离为: 2 1 22 2 2 k kxkx 10k 于是,问题即可转化为如上关于x的方程 . 由于10k,所以kxxx 2 2,从而有 .2222 22 kxkxkxkx 于是关于x的方程 ) 1(222 22 kkxkx 02) 1(2 ,)2)1(2(2 2 22 2 2 kxkk kxkkx .02)1(2 ,022) 1(22) 1(221 2 2 2222 kxkk kkxkkkxk 由10k可知: 方 程022) 1(22)1(221 2 2222 kkxkkkxk

21、的 二 根 同 正 , 故 转化为一元二次方程根的问题 求解 问题 关于 x 的方程102 1 22 2 2 k k kxkx 有唯一解 实用标准文案 精彩文档 02) 1(2 2 kxkk恒成立,于是等价于 022)1(22)1(221 2 2222 kkxkkkxk. 由如上关于x的方程有唯一解,得其判别式0,就可解得 5 52 k. 点评:上述解法紧扣解题目标,不断进行问题转换,充分体现了全局观念与整体思 维的优越性 . 例 4 已知椭圆 C:和点 P(4,1) ,过 P作直线交椭圆于 A、B两点,在线 段 AB上取点 Q ,使,求动点 Q的轨迹所在曲线的方程 . 分析:这是一个轨迹问题

22、,解题困难在于多动点的困扰,学生往往不知从何入手。 其实,应该想到轨迹问题可以通过参数法求解. 因此,首先是选定参数,然后想方设法 将点 Q的横、纵坐标用参数表达,最后通过消参可达到解题的目的. 由于点),(yxQ的变化是由直线 AB的变化引起的,自然可选择直线AB的斜率 k 作为 参数,如何将yx,与 k 联系起来?一方面利用点Q在直线 AB上;另一方面就是运用题目 条件:来转化 . 由 A、B、P、Q 四点共线,不难得到 )(8 2)(4 BA BABA xx xxxx x ,要建 立x与 k 的关系,只需将直线AB的方程代入椭圆 C的方程,利用韦达定理即可. 通过这样的分析,可以看出,虽

23、然我们还没有开始解题,但对于如何解决本题,已 经做到心中有数 . 将直线方程代入椭圆方程,消去y,利用韦达定理 利用点 Q 满足直线 AB 的方程: y = k (x4)+1,消去参数k 点 Q 的轨迹方程 QB AQ PB AP )(8 2)(4 BA BABA xx xxxx x kfx 实用标准文案 精彩文档 在得到kfx之后,如果能够从整体上把握,认识到:所谓消参,目的不过是得到关 于yx,的方程(不含 k) ,则可由1)4(xky解得 4 1 x y k,直接代入kfx即可得 到轨迹方程。从而简化消去参的过程。 简解:设),(),(, 2211 yxQyxByxA,则由 QB AQ

24、PB AP 可得: xx xx x x 2 1 2 1 4 4 , 解之得: )(8 2)(4 21 2121 xx xxxx x(1) 设直线 AB的方程为:1)4(xky,代入椭圆 C的方程,消去 y 得出关于 x 的一 元二次方程: 08)41 (2)41(412 222 kxkkxk(2) . 12 8)41(2 , 12 )14(4 2 2 21 2 21 k k xx k kk xx 代入(1) ,化简得: . 2 34 k k x (3) 与1)4(xky联立,消去 k 得:.0)4(42xyx 在(2)中,由0246464 2 kk,解得 4 102 4 102 k ,结合(

25、3)可求得 . 9 10216 9 10216 x 故知点 Q的轨迹方程为:042yx( 9 10216 9 10216 x ). 点评:由方程组实施消元,产生一个标准的关于一个变量的一元二次方程,其判别 式、韦达定理模块思维易于想到. 这当中,难点在引出参,活点在应用参,重点在消去 参. ,而“引参、用参、消参”三步曲,正是解析几何综合问题求解的一条有效通道. 6、求根公式法 例 5 设直线 l 过点 P(0,3) ,和椭圆 xy 22 94 1顺次交于 A、B两点,试求的取 值范围 . 实用标准文案 精彩文档 分析:本题中,绝大多数同学不难得到: AP PB = B A x x ,但从此后

26、却一筹莫展 , 问题的 根源在于对题目的整体把握不够. 事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构 造所求变量关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想 实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系. 分析 1: 从第一条想法入手,= B A x x 已经是一个关系式,但由于有两个变量 BA xx ,,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3 个变量直线AB的 斜率 k. 问题就转化为如何将 BA xx ,转化为关于 k 的表达式,到此为止,将直线方程代入 椭圆方程,消去 y 得出关于x的一元二次方程,其求根公式呼之欲出. 简解 1:当直线 l 垂直于 x

27、 轴时,可求得 5 1 PB AP ; 当 l 与 x 轴不垂直时,设)(, 2211 yxByxA,直线 l 的方程为:3kxy,代入椭 圆方程,消去 y 得0455449 22 kxxk 解之得. 49 59627 2 2 2,1 k kk x 因为椭圆关于 y 轴对称,点 P在 y 轴上,所以只需考虑0k的情形 . 当0k时, 49 59627 2 2 1 k kk x, 49 59627 2 2 2 k kk x , 所求量的取值范围 把直线 l 的方程 y = kx+3 代入椭圆方程, 消去 y 得 到关于 x 的一元二次方程 xA= f(k) ,xB = g(k) 得到所求量关于k

28、 的函数关系式 求根公式 AP/PB = ( xA / xB) 由判别式得出k 的取值范围 实用标准文案 精彩文档 所以 2 1 x x PB AP = 5929 5929 2 2 kk kk = 5929 18 1 2 kk k = 2 5 929 18 1 k . 由049180)54( 22 kk, 解得 9 52 k, 所以 5 1 5 929 18 11 2 k ,综上 5 1 1 PB AP . 分析 2: 如果想构造关于所求量的不等式,则应该考虑到:判别式往往是产生不等 的根源 . 由判别式值的非负性可以很快确定k 的取值范围,于是问题转化为如何将所求 量与 k 联系起来 . 一

29、般来说,韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用 韦达定理,原因在于 2 1 x x PB AP 不是关于 21,x x的对称关系式 . 原因找到后,解决问题的 方法自然也就有了,即我们可以构造关于 21,x x的对称关系式 . 简解 2:设直线 l 的方程为:3kxy,代入椭圆方程,消去y 得 0455449 22 kxxk(*) 则 . 49 45 , 49 54 2 21 2 21 k xx k k xx 令 2 1 x x ,则, . 2045 324 2 1 2 2 k k 在(*)中,由判别式,0可得 9 5 2 k, 从而有 5 36 2045 324 4 2 2 k

30、k ,所以 5 36 2 1 4,解得5 5 1 . 结合10得1 5 1 . 把直线 l 的方程 y = kx+3 代入椭圆方程, 消去 y 得到关于 x 的一元二次方程 xA+ xB = f(k) ,xA xB = g(k) 构造所求量与k 的关系式 关于所求量的不等式 韦达定理 AP/PB = ( xA / xB) 由判别式得出k 的取值范围 实用标准文案 精彩文档 综上, 5 1 1 PB AP . 点评:范围问题不等关系的建立途径多多,诸如判别式法,均值不等式法,变量的 有界性法,函数的性质法,数形结合法等等. 本题也可从数形结合的角度入手,给出又 一优美解法 . 解题犹如打仗,不能

31、只是忙于冲锋陷阵,一时局部的胜利并不能说明问题,有时甚 至会被局部所纠缠而看不清问题的实质所在,只有见微知著,树立全局观念,讲究排兵 布阵,运筹帷幄,方能决胜千里. 第三、推理训练:数学推理是由已知的数学命题得出新命题的基本思维形式,它是 数学求解的核心。以已知的真实数学命题,即定义、公理、定理、性质等为依据,选择 恰当的解题方法,达到解题目标,得出结论的一系列推理过程。在推理过程中,必须注 意所使用的命题之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理 严密。通过编写思维流程图来锤炼自己的大脑,快速提高解题能力。 例 6 椭圆长轴端点为BA,,O 为椭圆中心, F 为椭圆的右焦

32、点,且1FBAF , 1OF ()求椭圆的标准方程; ()记椭圆的上顶点为M ,直线 l 交椭圆于QP,两点,问:是否存在直线 l ,使点 F 恰为PQM的垂心?若存在,求出直线l 的方程 ; 若不存在,请说明理由。 思维流程: () () 2,1ab 写出椭圆方程 由1AFFB,1OF()()1ac ac ,1c 1 PQ k由 F为PQM的重心,PQMF MPFQ 实用标准文案 精彩文档 消元 解题过程: ()如图建系,设椭圆方程为 22 22 1(0) xy ab ab , 则1c 又1FBAF即 22 () ()1acacac , 2 2a 故椭圆方程为 2 2 1 2 x y ()假

33、设存在直线 l 交椭圆于QP,两点,且 F 恰为PQM的垂心,则 设 1122 (,),(,)P x yQ xy,(0,1),(1,0)MF,故1 PQ k, 于是设直线 l 为yxm,由 22 22 yxm xy 得, 22 34220xmxm 1221 0(1)(1)MP FQx xyy又(1,2)iiyxm i 得 1221 (1)()(1)0x xxm xm即 2 1212 2()(1)0x xxxmmm由韦达定理得 2 2 224 2(1)0 33 mm mmm 解得 4 3 m或1m(舍)经检验 4 3 m符合条件 点石成金:垂心的特点是垂心与顶点的连线垂直对边,然后转化为两向量乘

34、积为零 例 7、已知椭圆 E的中心在坐标原点, 焦点在坐标轴上, 且经过( 2,0)A、(2,0)B、 3 1, 2 C三点 ()求椭圆 E的方程: ()若点 D为椭圆 E 上不同于 A、 B的任意一点,( 1,0),(1,0)FH,当 DFH 内 22 22 yxm xy 22 34220xmxm 两根之和, 两根之积 0MPFQ 得出关于 m 的方程 解出 m 实用标准文案 精彩文档 切圆的面积最大时,求DFH 内心的坐标; 思维流程: () () 解题过程:()设椭圆方程为1 22 nymx0,0 nm ,将 ( 2,0)A、(2,0)B、 3 (1, ) 2 C代入椭圆 E的方程,得

35、41, 9 1 4 m mn 解得 11 , 43 mn. 椭圆E的方程 22 1 43 xy ()| 2FH,设 DFH 边上的高为hhS DFH 2 2 1 当点 D 在椭圆的上顶点时,h最大为 3,所以 DFH S的最大值为 3 设 DFH 的内切圆的半径为 R ,因为 DFH 的周长为定值 6所以,6 2 1 RS DFH 所以 R的最大值为 3 3 所以内切圆圆心的坐标为 3 (0,) 3 . 点石成金: 的内切圆的内切圆 的周长rS 2 1 例 8、已知定点)01(,C及椭圆 53 22 yx ,过点 C的动直线与椭圆相交于AB,两 点. 得出D点坐标为 3 3 ,0 由椭圆经过A

36、、B、C 三点设方程为1 22 nymx 得 到nm,的 方 程 解出 nm, 由DFH内切圆面积最大转化为DFH面积最大 转化为点 D的纵坐标的绝对值最大最大D为椭圆短轴端点 DFH面积最大值为3内切圆 周长rS DFH 2 1 3 3 内切圆 r 实用标准文案 精彩文档 ()若线段 AB 中点的横坐标是 1 2 ,求直线 AB 的方程; ()在x轴上是否存在点 M ,使MBMA为常数?若存在,求出点M 的坐标;若 不存在,请说明理由 . 思维流程: ()解:依题意,直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为(1)yk x, 将(1)yk x代入53 22 yx, 消去 y 整理得 2222

37、 (31)6350.kxk xk 设 1122 ()()A xyB xy, 则 422 2 12 2 364(31)(35)0 (1) 6 . (2) 31 kkk k xx k , 由线段 AB 中点的横坐标是 1 2 ,得 2 12 2 31 2312 xxk k , 解得 3 3 k , 符合题意。 所以直线 AB 的方程为310xy,或310xy. ()解:假设在x轴上存在点(,0)M m,使MBMA为常数 . 当直线 AB 与x轴不垂直时, 由()知 22 1212 22 635 . (3) 3131 kk xxx x kk , 所以 2 12121212 ()()()()(1)(1

38、)MA MBxm xmy yxm xmkxx 2222 1212(1)()().kx xkmxxkm将(3)代入,整理得 2 2 22 22 114 (2)(31)2 (61)5 33 3131 mkm mk MA MBmm kk 2 2 1614 2. 33(31) m mm k 注意到MBMA是与 k 无关的常数,从而有 7 6140 3 mm, 此时 4 . 9 MA MB 当直线AB 与x轴垂直时,此时点AB,的坐标分别为 22 11 33 ,、,当 7 3 m时, 亦有 4 . 9 MA MB 综上,在x轴上存在定点 7 0 3 M ,使MBMA为常数 . 实用标准文案 精彩文档 点

39、石成金: 2 2 22 22 114 (2)(31)2 (61)5 33 3131 mkm mk MA MBmm kk 2 2 1614 2. 33(31) m mm k 例 9、已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长是短轴长的2 倍且经过点 M (2, 1) ,平行于 OM 的直线 l 在 y 轴上的截距为 m (m 0) , l 交椭圆于 A、B两个不同点。 ()求椭圆的方程; ()求 m的取值范围; ()求证直线 MA 、MB与 x 轴始终围成一个等腰三角形. 思维流程: 解: (1)设椭圆方程为)0(1 2 2 2 2 ba b y a x 则 2 8 1 14 2 2 2 22

40、 b a ba ba 解得椭圆方程为 1 28 22 yx ()直线 l 平行于 OM ,且在 y 轴上的截距为 m 又 KOM= 2 1 mxyl 2 1 的方程为: 由0422 1 28 2 1 22 22 mmxx yx mxy 直线 l 与椭圆交于 A、B两个不同点, 0, 22 , 0)42(4)2( 22 mm mm 且解得 ()设直线 MA 、MB的斜率分别为 k1,k2,只需证明 k1+k2=0即可 设 42,2),(),( 2 21212211 mxxmxxyxByxA且 则 2 1 , 2 1 2 2 2 1 1 1 x y k x y k 由 可得0422 2 2 mmx

41、x 42,2 2 2121 mxxmxx 实用标准文案 精彩文档 而 )2)(2( )2)(1()2()1( 2 1 2 1 21 1221 2 2 1 1 21 xx xyxy x y x y kk )2)(2( ) 1(4)2)(2(42 )2)(2( )1(4)(2( )2)(2( )2)(1 2 1 ()2)(1 2 1 ( 21 2 21 2121 21 1221 xx mmmm xx mxxmxx xx xmxxmx 0 0 )2)(2( 444242 21 21 22 kk xx mmmm 故直线 MA 、MB与 x 轴始终围成一个等腰三角形. 点石成金:直线 MA 、MB与 x

42、 轴始终围成一个等腰三角形0 21 kk 例 10、已知双曲线1 2 2 2 2 b y a x 的离心率 3 32 e,过),0(),0 ,(bBaA的直线到原点的距 离是. 2 3 (1)求双曲线的方程; (2)已知直线)0(5 kkxy交双曲线于不同的点C ,D且C,D都在以 B为圆心的圆 上,求k的值. 思维流程: 解 : ( 1 ) , 3 32 a c 原 点 到 直 线AB : 1 b y a x 的 距 离 .3,1 . 2 3 22 ab c ab ba ab d . 故所求双曲线方程为 .1 3 2 2 y x (2)把335 22 yxkxy代入中消去 y,整理得0783

43、0)31( 22 kxxk. 实用标准文案 精彩文档 设CDyxDyxC),(),( 2211 的中点是),( 00 yxE,则 . 11 , 31 5 5 31 15 2 0 0 2 00 2 21 0 kx y k k kxy k kxx x BE ,0 00 kkyx 即7,0,0 31 5 31 15 2 22 kkk k k k k 又 故所求 k=7. 点石成金 : C,D都在以 B为圆心的圆上BC=BDBE CD; 例 11、已知椭圆 C的中心在坐标原点, 焦点在 x 轴上,椭圆 C上的点到焦点距离的最大 值为 3,最小值为 1 ()求椭圆 C的标准方程; (II )若直线:l

44、y=kx+m与椭圆 C相交于 A、B 两点( A、B不是左右顶点),且以 AB 为直径的圆过椭圆C的右顶点求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标 思维流程: 解: ()由题意设椭圆的标准方程为 22 22 1(0) xy ab ab , 由已知得:31acac, 222 21 3 ac bac , 椭圆的标准方程为 22 1 43 xy (II )设 1122 ()()A xyB xy, 联立 22 1. 43 ykxm xy , 得 222 (34)84(3)0kxmkxm,则 222222 12 2 2 12 2 6416(34)(3)0340 8 34 4(3) . 34 m kkmk

45、m mk xx k m x x k ,即, , 实用标准文案 精彩文档 又 22 22 12121212 2 3(4) ()()() 34 mk y ykxmkxmk x xmk xxm k 因为以 AB为直径的圆过椭圆的右顶点(2 0)D, 1 ADBD kk,即1 22 2 2 1 1 x y x y . 121212 2()40y yx xxx 222 222 3(4)4(3)15 40 343434 mkmmk kkk 22 71640mmkk 解得: 12 2 2 7 k mkm,且均满足 22 340km 当 1 2mk时, l 的方程(2)yk x,直线过点(2 0),与已知矛盾

46、; 当 2 2 7 k m时, l 的方程为 2 7 ykx,直线过定点 2 0 7 , 所以,直线 l 过定点,定点坐标为 2 0 7 , 点石成金:以 AB为直径的圆过椭圆C的右顶点 CACB; 例 12、已知双曲线)0,0(1 2 2 2 2 ba b y a x 的左右两个焦点分别为 21 FF 、, 点 P在双曲线右 支上. ()若当点 P的坐标为) 5 16 , 5 413 (时, 21 PFPF, 求双曲线的方程; ()若|3| 21 PFPF, 求双曲线离心率e的最值 , 并写出此时双曲线的渐进线方程. 思维流程: 解: () ( 法一) 由题意知 , 1 PF) 5 16 ,

47、 5 413 ( c, 2 PF) 5 16 , 5 413 (c, 21 PFPF, 0 21 PFPF) 5 413 ( c0) 5 16 () 5 413 ( 2 c(1 分) 解得5,25 2 cc. 由双曲线定义得 : ,2| 21 aPFPF 2222 ) 5 16 () 5 413 5() 5 16 () 5 413 5(2a6)341()341( 22 , 4, 3 ba 所求双曲线的方程为 : 1 169 22 yx 实用标准文案 精彩文档 ( 法二) 因 21 PFPF, 由斜率之积为 1, 可得解. ()设 2211 | ,|rPFrPF, (法一)设P的坐标为),(yx

48、, 由焦半径公式得 aexexarexaexar|,| 21 , c a xaexexarr 2 21 2 ),(3,3, , 2 , 2 a c a axca2, e的最大值为 2, 无最小值 . 此时31, 2 2 22 e a ac a b a c , 此时双曲线的渐进线方程为xy3 (法二) 设 21PF F,0(. (1) 当时, 22121 423,2rcrrcrr,且, 221 22rrra 此时2 2 4 2 2 2 2 r r a c e. (2) 当),(0, 由余弦定理得 : cos610cos22 2 2 2 221 2 2 2 1 2 rrrrrrc)( 2 cos610 2 cos610 2 2 2 2 r r a c e, )1 , 1(cos,)2, 1(e, 综上,e的最大值为 2, 但e无最小值 . ( 以下法一 )

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