《新版高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí) 專題4.4 專題突破 高考中的圓錐曲線問題全國高考數(shù)學(xué)考前復(fù)習(xí)大串講》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新版高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí) 專題4.4 專題突破 高考中的圓錐曲線問題全國高考數(shù)學(xué)考前復(fù)習(xí)大串講(16頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1
2、 1
題型一 求圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
例1 (20xx·天津變式)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一個焦點(diǎn)為F(2,0),且雙曲線的漸近線與圓(x-2)2+y2=3相切,則雙曲線的方程為________.
【答案】 x2-=1
【思維升華】 求圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程是高考的必考題型,主要利用圓錐曲線的定義、幾何性質(zhì),解得標(biāo)準(zhǔn)方程中的參數(shù),從而求得方程.
【跟蹤訓(xùn)練1】
3、 (20xx·課標(biāo)全國Ⅰ)已知點(diǎn)A(0,-2),橢圓E:+=1(a>b>0)的離心率為, F是橢圓E的右焦點(diǎn),直線AF的斜率為,O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求E的方程;
(2)設(shè)過點(diǎn)A的動直線l與E相交于P,Q兩點(diǎn),當(dāng)△OPQ的面積最大時,求l的方程.
【解析】
(1)設(shè)F(c,0),由條件知,=,得c=.
又=,所以a=2,b2=a2-c2=1.
故E的方程為+y2=1.
(2)當(dāng)l⊥x軸時不合題意,
故設(shè)l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2),
將y=kx-2代入+y2=1得
(1+4k2)x2-16kx+12=0.
當(dāng)Δ=16(4k2-3)>0,即k2>時,
4、
x1,2=.
從而PQ=|x1-x2|=.
題型二 圓錐曲線的幾何性質(zhì)
例2 (1)(20xx·湖南變式)若雙曲線-=1的一條漸近線經(jīng)過點(diǎn)(3,-4),則此雙曲線的離心率為________.
A. B. C. D.
(2)已知雙曲線C:-=1 (a>0,b>0),P為x軸上一動點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)P的直線y=2x+m (m≠0)與雙曲線C有且只有一個交點(diǎn),則雙曲線C的離心率為________.
【答案】 (1) (2)
【解析】
(1)由條件知y=-x過點(diǎn)(3,-4),∴=4,
即3b=4a,∴9b2=16a2,∴9c2-9a2=16a2,
∴25a2=9c2,∴e=
5、.
(2)由雙曲線的方程可知:漸近線方程為y=±x.
∵經(jīng)過P的直線y=2x+m (m≠0)與雙曲線C有且只有一個交點(diǎn),∴此直線與漸近線y=x平行,∴=2.
∴e== =.
【思維升華】 圓錐曲線的幾何性質(zhì)是高考考查的重點(diǎn),求離心率、準(zhǔn)線、雙曲線漸近線,是??碱}型,解決這類問題的關(guān)鍵是熟練掌握各性質(zhì)的定義,及相關(guān)參數(shù)間的聯(lián)系.掌握一些常用的結(jié)論及變形技巧,有助于提高運(yùn)算能力.
【跟蹤訓(xùn)練2】 (20xx·北京)已知橢圓C:x2+2y2=4.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)設(shè)O為原點(diǎn),若點(diǎn)A在橢圓C上,點(diǎn)B在直線y=2上,且OA⊥OB,試判斷直線AB與圓x2+y2=2的位置關(guān)系,
6、并證明你的結(jié)論.
【解析】
故d= = =.
此時直線AB與圓x2+y2=2相切.
綜上,直線AB與圓x2+y2=2相切.
題型三 最值問題
例3 設(shè)橢圓M:+=1 (a>b>0)的離心率為,長軸長為6,設(shè)過右焦點(diǎn)F傾斜角為θ的直線交橢圓M于A,B兩點(diǎn).
(1)求橢圓M的方程;
(2)求證:AB=;
(3)設(shè)過右焦點(diǎn)F且與直線AB垂直的直線交橢圓M于C,D,求AB+CD的最小值.
(3)解 過右焦點(diǎn)F且與直線AB垂直的直線交橢圓M于C,D,同理可得
CD==,
所以AB+CD=+
=.
因?yàn)閟in 2θ∈0,1],所以當(dāng)且僅當(dāng)sin 2θ=1時,
7、
AB+CD有最小值是8.
【思維升華】 圓錐曲線中的最值問題解決方法一般分兩種:一是代數(shù)法,從代數(shù)的角度考慮,通過建立函數(shù)、不等式等模型,利用二次函數(shù)法和基本不等式法、換元法、導(dǎo)數(shù)法等方法求最值;二是幾何法,從圓錐曲線的幾何性質(zhì)的角度考慮,根據(jù)圓錐曲線幾何意義求最值.
【跟蹤訓(xùn)練3】 (20xx·課標(biāo)全國Ⅰ)已知F是雙曲線C:x2-=1的右焦點(diǎn),P是C的左支上一點(diǎn),A(0,6).當(dāng)△APF周長最小時,該三角形的面積為________.
【答案】 12
【解析】 設(shè)左焦點(diǎn)為F1,PF-PF1=2a=2,
∴PF=2+PF1,△APF的周長為AF+AP+PF=AF+AP+2+PF1,
8、△APF周長最小即為AP+PF1最小,當(dāng)A、P、F1三點(diǎn)共線時最小,過AF1的直線方程為+=1.與x2-=1聯(lián)立,解得P點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,2),此時S=S△AF1F-S△F1PF=12.
題型四 定值、定點(diǎn)問題
例4 (20xx·課標(biāo)全國 Ⅱ)已知橢圓C:9x2+y2=m2(m>0),直線l不過原點(diǎn)O且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩個交點(diǎn)A,B,線段AB的中點(diǎn)為M.
(1)證明:直線OM的斜率與l的斜率的乘積為定值;
(2)若l過點(diǎn),延長線段OM與C交于點(diǎn)P,四邊形OAPB能否為平行四邊形?若能,求此時l的斜率;若不能,說明理由.
【解析】
【思維升華】 求定點(diǎn)及定值問題常見的方法有
9、兩種:
(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.
【跟蹤訓(xùn)練4】 橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率e= ,a+b=3.
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖所示,A、B、D是橢圓C的頂點(diǎn),P是橢圓C上除頂點(diǎn)外的任意一點(diǎn),直線DP交x軸于點(diǎn)N,直線AD交BP于點(diǎn)M,設(shè)BP的斜率為k,MN的斜率為m.證明:2m-k為定值.
【解析】
題型五 探索性問題
例5 (20xx·廣東)已知過原點(diǎn)的動直線l與圓C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的兩點(diǎn)A,B.
(1)求圓C1的圓心坐標(biāo);
(2)
10、求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(3)是否存在實(shí)數(shù)k,使得直線L:y=k(x-4)與曲線C只有一個交點(diǎn)?若存在,求出k的取值范圍;若不存在,說明理由.
【解析】
(3)由題意知直線L表示過定點(diǎn)(4,0),斜率為k的直線,把直線L的方程代入軌跡C的方程x2-3x+y2=0,其中
11、2=0,
解得x=∈,∴k=±滿足條件.
當(dāng)Δ>0時,
【思維升華】
(1)探索性問題通常采用“肯定順推法”,將不確定性問題明朗化.其步驟為假設(shè)滿足條件的元素(點(diǎn)、直線、曲線或參數(shù))存在,用待定系數(shù)法設(shè)出,列出關(guān)于待定系數(shù)的方程組,若方程組有實(shí)數(shù)解,則元素(點(diǎn)、直線、曲線或參數(shù))存在;否則,元素(點(diǎn)、直線、曲線或參數(shù))不存在.
(2)反證法與驗(yàn)證法也是求解探索性問題常用的方法.
【跟蹤訓(xùn)練5】 (20xx·湖南)如圖,O為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線C1:-=1(a1>0,b1>0)和橢圓C2:+=1(a2>b2>0)均過點(diǎn)P(,1),且以C1的兩個頂點(diǎn)和C2的兩個焦點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是面積
12、為2的正方形.
(1)求C1,C2的方程;
(2)是否存在直線l,使得l與C1交于A,B兩點(diǎn),與C2只有一個公共點(diǎn),且|+|=||?證明你的結(jié)論.
【解析】
(1)設(shè)C2的焦距為2c2,由題意知,2c2=2,2a1=2.
從而a1=1,c2=1.
因?yàn)辄c(diǎn)P(,1)在雙曲線x2-=1上,
所以()2-=1.故b=3.
由橢圓的定義知
2a2= +
=2.
于是a2=,b=a-c=2.
故C1,C2的方程分別為
x2-=1,+=1.
于是y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=.
由得(2k2+3)x2+4kmx+2m2-6=0.
因?yàn)橹本€l與C2只有一個公共點(diǎn),所以上述方程的判別式Δ=16k2m2-8(2k2+3)(m2-3)=0.
化簡,得2k2=m2-3,
因此·=x1x2+y1y2
=+=≠0,
于是2+2+2·≠2+2-2·,
即|+|2≠|(zhì)-|2,
故|+|≠|(zhì)|.
綜合①②可知,不存在符合題設(shè)條件的直線.
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