高考數(shù)學三輪講練測核心熱點總動員新課標版 專題20 以橢圓和拋物線為背景的解析幾何大題 Word版含解析
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1、 【名師精講指南篇】 【高考真題再現(xiàn)】 1.【2013新課標全國】已知圓M:(x+1)2+y2=1,圓N:(x-1)2+y2=9,動圓P與圓M外切并與圓N內(nèi)切,圓心P的軌跡為曲線 C (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)l是與圓P,圓M都相切的一條直線,l與曲線C交于A,B兩點,當圓P的半徑最長時,求|AB|. 若直線l不垂直于x軸,設(shè)l與x軸的交點為Q,則,解得,故直線l:;有l(wèi)與圓M相切得,解得;當時,直線,聯(lián)立直線與橢圓的方程解得;同理,當時,. 2. 【2014高考全國1理】已知點A,橢圓E:的離心率為;F是橢圓E的右焦點,直線AF的斜率為,O為坐標原點 (I)求E的方程;
2、 (II)設(shè)過點A的動直線與E 相交于P,Q兩點.當?shù)拿娣e最大時,求的直線方程. 【解析】(I)設(shè)右焦點,由條件知,,得. 又,所以,.故橢圓的方程為. 3.【2015全國I理20】在直角坐標系中,曲線與直線 交于,兩點. (1)當時,分別求在點和處的切線方程; (2)軸上是否存在點,使得當變動時,總有?說明理由. 解析 (1)由題意知,時,聯(lián)立,解得,. 又,在點處,切線方程為,即, 在點處,,切線方程為,即. 故所求切線方程為和. (2)存在符合題意的點,證明如下: 設(shè)點為符合題意的點,,,直線,的斜率分別為,.聯(lián)立方程,得,故,, 從而. 當時,有,則
3、直線與直線的傾斜角互補, 故,所以點符合題意. 4.【2015全國II理20】已知橢圓,直線不過原點且不平行 于坐標軸,與有兩個交點,線段的中點為. (1)證明:直線的斜率與的斜率的乘積為定值; (2) 若過點,延長線段與交于點,四邊形能否平行四邊行?若能,求此時的斜率,若不能,說明理由. (2)不妨設(shè)四邊形能為平行四邊形. 因為直線過點,所以不過原點且與有兩個交點的充要條件是,且. 由(1)得的方程為.設(shè)點的橫坐標為.由 【熱點深度剖析】 1.圓錐曲線的解答題新課標的要求理科一般以橢圓或拋物線為背景,而文科一般以橢圓為背景進行綜合考查,由于雙曲線的弱化,故以雙曲線為背
4、景的解析幾何解答題不在考慮.在2012年高考文理同一道題,以拋物線與圓結(jié)合進行考查,主要考查拋物線、圓的標準方程的求法以及直線與拋物線、圓的位置關(guān)系,突出解析幾何的基本思想和方法的考查:如數(shù)形結(jié)合思想、坐標化方法等. 2013年高考文理同一道題,以橢圓與圓結(jié)合進行考查,主要考查橢圓的定義、弦長公式、直線的方程,考查學生的運算能力、化簡能力以及數(shù)形結(jié)合的能力. 在2014年文科考查了圓的方程,理科高考試題考查了橢圓的標準方程及簡單幾何性質(zhì),弦長公式,函數(shù)的最值,直線的方程,基本不等式等,考查學生的運算能力、化簡能力以及數(shù)形結(jié)合的能力.2015年考查了定點定植問題。從近幾年高考來看,圓錐曲線的解答
5、題中主要是以橢圓,拋物線為基本依托,考查橢圓,拋物線方程的求解、考查直線與曲線的位置關(guān)系,考查數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、等價轉(zhuǎn)化思想、分類與整合思想等數(shù)學思想方法,這道解答題往往是試卷的壓軸題之一.從近幾年高考來看,計算量都不是太大,說明文理難度都在降低,特別是計算量不大,但要求的邏輯思維能力,數(shù)形結(jié)合的能力與往年差不多,體現(xiàn)高考重能力,輕運算.由于圓錐曲線與方程是傳統(tǒng)的高中數(shù)學主干知識,在高考命題上已經(jīng)比較成熟,考查的形式和試題的難度、類型已經(jīng)較為穩(wěn)定,預(yù)測2016年高考很有可能以橢圓,拋物線為背景,考查探索性命題及最值問題,文科也有可能以圓為背景命題,也有可能繼續(xù)保持題型不變,考查細節(jié)
6、上有所變化. 2.從近幾年高考來看,求曲線的軌跡方程是高考的??碱}型,主要以解答題的形式出現(xiàn),考查軌跡方程的求法以及利用曲線的軌跡方程研究曲線的幾何性質(zhì),一般用直接法、待定系數(shù)法、相關(guān)點代入法等求曲線的軌跡方程,其關(guān)鍵是找到與任意點有關(guān)的等量關(guān)系.軌跡問題的考查往往與函數(shù)、方程、向量、平面幾何等知識相融合,著重考查分析問題、解決問題的能力,對邏輯思維能力、運算能力也有一定的要求.預(yù)測2015年高考仍將以求曲線的方程為主要考點,考查學生的運算能力與邏輯推理能力. 【重點知識整合】 1.橢圓的第一定義:平面內(nèi)到兩個定點的距離之和等于定長()的點的軌跡. 注意:橢圓中,與兩個定點F,F(xiàn)的距離
7、的和等于常數(shù),且此常數(shù)一定要大于,當常數(shù)等于時,軌跡是線段FF,當常數(shù)小于時,無軌跡. 2.直線和橢圓的位置關(guān)系 (1)位置關(guān)系判斷: 直線與橢圓方程聯(lián)立方程組,消掉y,得到的形式(這里的系數(shù)A一定不為0),設(shè)其判別式為, (1)相交:直線與橢圓相交; (2)相切:直線與橢圓相切; (3)相離:直線與橢圓相離; (2弦長公式: (1)若直線與圓錐曲線相交于兩點A、B,且分別為A、B的橫坐標,則=,若分別為A、B的縱坐標,則=,若弦AB所在直線方程設(shè)為,則=. (2)焦點弦(過焦點的弦):焦點弦的弦長的計算,一般不用弦長公式計算,而是將焦點弦轉(zhuǎn)化為兩條焦半徑之和后,利用
8、第二定義求解.橢圓左焦點弦,右焦點弦.其中最短的為通徑:,最長為; (3)橢圓的中點弦問題:遇到中點弦問題常用“韋達定理”或“點差法”求解.在橢圓中,以為中點的弦所在直線的斜率. 3.與焦點三角形相關(guān)的結(jié)論 橢圓上的一點與兩焦點所構(gòu)成的三角,通常叫做焦點三角形.一般與焦點三角形的相關(guān)問題常利用橢圓的第一定義和正弦、余弦定理求解.設(shè)橢圓上的一點到兩焦點的距離分別為,焦點的面積為,設(shè),則在橢圓中,有以下結(jié)論: (1)=,且當即為短軸端點時,最大為=; (2);焦點三角形的周長為; (3),當即為短軸端點時,的最大值為; 4.直線和拋物線的位置關(guān)系 (1)位置關(guān)系判斷:直線與雙曲線
9、方程聯(lián)立方程組,消掉y,得到 的形式,當,直線和拋物線相交,且與拋物線的對稱軸并行,此時與拋物線只有一個交點,當設(shè)其判別式為, ①相交:直線與拋物線有兩個交點;②相切:直線與拋物線有一個交點; ③相離:直線與拋物線沒有交點. 注意:過拋物線外一點總有三條直線和拋物線有且只有一個公共點:兩條切線和一條平行于對稱軸的直線. (2)焦點弦:若拋物線的焦點弦為AB,,則有,. (3) 在拋物線中,以為中點的弦所在直線的斜率. (4)若OA、OB是過拋物線頂點O的兩條互相垂直的弦,則直線AB恒經(jīng)過定點,反之亦成立. 5.求曲線(圖形)方程的方法及其具體步驟如下: 步 驟 含
10、 義 說 明 1、“建”:建立坐標系;“設(shè)”:設(shè)動點坐標. 建立適當?shù)闹苯亲鴺讼担?x,y)表示曲線上任意一點M的坐標. (1) 所研究的問題已給出坐標系,即可直接設(shè)點. (2) 沒有給出坐標系,首先要選取適當?shù)淖鴺讼? 2、現(xiàn)(限):由限制條件,列出幾何等式. 寫出適合條件P的點M的集合P={M|P(M)} 這是求曲線方程的重要一步,應(yīng)仔細分析題意,使寫出的條件簡明正確. 3、“代”:代換 用坐標法表示條件P(M),列出方程f(x,y)=0 常常用到一些公式. 4、“化”:化簡 化方程f(x,y)=0為最簡形式. 要注意同解變形. 5、證明
11、證明化簡以后的方程的解為坐標的點都是曲線上的點. 化簡的過程若是方程的同解變形,可以不要證明,變形過程中產(chǎn)生不增根或失根,應(yīng)在所得方程中刪去或補上(即要注意方程變量的取值范圍). 注意:這五個步驟(不包括證明)可濃縮為五字“口訣”:建設(shè)現(xiàn)(限)代化. 【應(yīng)試技巧點撥】 1.直線與橢圓的位置關(guān)系 在直線與橢圓的位置關(guān)系問題中,一類是直線和橢圓關(guān)系的判斷,利用判別式法.另一類常與“弦”相關(guān):“平行弦”問題的關(guān)鍵是“斜率”、“中點弦”問題關(guān)鍵是“韋達定理”或“小小直角三角形”或“點差法”、“長度(弦長)”問題關(guān)鍵是長度(弦長)公式.在求解弦長問題中,要注意直線是否過焦點,如果過焦點,一般可
12、采用焦半徑公式求解;如果不過,就用一般方法求解.要注意利用橢圓自身的范圍來確定自變量的范圍,涉及二次方程時一定要注意判別式的限制條件. 2.如何利用拋物線的定義解題 (1)求軌跡問題:主要抓住到定點的距離和到定直線距離的幾何特征,并驗證其滿足拋物線的定義,然后直接利用定義便可確定拋物線的方程; (2)求最值問題:主要把握兩個轉(zhuǎn)化:一是把拋物線上的點到焦點的距離可以轉(zhuǎn)化為到準線的距離;二是把點到拋物線的距離轉(zhuǎn)化為到焦點的距離.在解題時要準確把握題設(shè)的條件,進行有效的轉(zhuǎn)化,探求最值問題. 3.求曲線方程的常見方法: (1)直接法:直接法是將動點滿足的幾何條件或者等量關(guān)系,直接坐標化,列出
13、等式化簡即得動點軌跡方程 (2)定義法:若動點軌跡的條件符合某一基本軌跡的定義(如橢圓、雙曲線、拋物線、圓等),可用定義直接探求 (3)相關(guān)點法:即利用動點是定曲線上的動點,另一動點依賴于它,那么可尋求它們坐標之間的關(guān)系,然后代入定曲線的方程進行求解根據(jù)相關(guān)點所滿足的方程,通過轉(zhuǎn)換而求動點的軌跡方程 (4)參數(shù)法:若動點的坐標()中的分別隨另一變量的變化而變化,我們可以以這個變量為參數(shù),建立軌跡的參數(shù)方程.根據(jù)題中給定的軌跡條件,用一個參數(shù)來分別動點的坐標,間接地把坐標聯(lián)系起來,得到用參數(shù)表示的方程.如果消去參數(shù),就可以得到軌跡的普通方程. 注意:(1)求曲線的軌跡與求曲線
14、的軌跡方程的區(qū)別:求曲線的軌跡是在求出曲線軌跡方程后,再進一步說明軌跡是什么樣的曲線.(2)求軌跡方程,一定要注意軌跡的純粹性和完備性.要注意區(qū)別“軌跡”與“軌跡方程”是兩個不同的概念. 4.解析幾何解題的基本方法 解決圓錐曲線綜合題,關(guān)鍵是熟練掌握每一種圓錐曲線的定義、標準方程、圖形與幾何性質(zhì),注意挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系及其規(guī)律,通過對知識的重新組合,以達到鞏固知識、提高能力的目的.綜合題中常常離不開直線與圓錐曲線的位置,因此,要樹立將直線與圓錐曲線方程聯(lián)立,應(yīng)用判別式、韋達定理的意識.解析幾何應(yīng)用問題的解題關(guān)鍵是建立適當?shù)淖鴺讼担侠斫⑶€模型,然后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的代數(shù)問題作出定量或定性的分
15、析與判斷.常用的方法:數(shù)形結(jié)合法,以形助數(shù),用數(shù)定形. 在與圓錐曲線相關(guān)的綜合題中,常借助于“平面幾何性質(zhì)”數(shù)形結(jié)合(如角平分線的雙重身份――對稱性、利用到角公式)、“方程與函數(shù)性質(zhì)”化解析幾何問題為代數(shù)問題、“分類討論思想”化整為零分化處理、“求值構(gòu)造等式、求變量范圍構(gòu)造不等關(guān)系”等等. 5.避免繁復運算的基本方法 可以概括為:回避,選擇,尋求.所謂回避,就是根據(jù)題設(shè)的幾何特征,靈活運用曲線的有關(guān)定義、性質(zhì)等,從而避免化簡方程、求交點、解方程等繁復的運算.所謂選擇,就是選擇合適的公式,合適的參變量,合適的坐標系等,一般以直接性和間接性為基本原則.因為對普通方程運算復雜的問題,用參數(shù)方程可
16、能會簡單;在某一直角坐標系下運算復雜的問題,通過移軸可能會簡單;在直角坐標系下運算復雜的問題,在極坐標系下可能會簡單“所謂尋求”. 6. 解析幾何與向量綜合時可能出現(xiàn)的向量內(nèi)容: (1)給出直線的方向向量或; (2)給出與相交,等于已知過的中點; (3)給出,等于已知是的中點; (4)給出,等于已知與的中點三點共線; (5) 給出以下情形之一:①;②存在實數(shù);③若存在實數(shù),等于已知三點共線; (6) 給出,等于已知是的定比分點,為定比,即; (7) 給出,等于已知,即是直角,給出,等于已知是鈍角, 給出,等于已知是銳角; (8)給出,等于已知是的平分線; (9)在平行四邊形
17、中,給出,等于已知是菱形; (10)在平行四邊形中,給出,等于已知是矩形; (11)在中,給出,等于已知是的外心(三角形外接圓的圓心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點); (12)在中,給出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三條中線的交點); (13)在中,給出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三條高的交點); (14)在中,給出等于已知通過的內(nèi)心; (15)在中,給出等于已知是的內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心,三角形的內(nèi)心是三角形三條角平分線的交點); (16)在中,給出,等于已知是中邊的中線. 7.定點、定值問題必然是在變化中所表現(xiàn)出來的不變的量,那么就可以用
18、變化的量表示問題的直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等,這些直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系不受變化的量所影響的一個點、一個值,就是要求的定點、定值.化解這類問題難點的關(guān)鍵就是引進變的參數(shù)表示直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等,根據(jù)等式的恒成立、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量. 8.解決圓錐曲線中最值、范圍問題的基本思想是建立目標函數(shù)和建立不等關(guān)系,根據(jù)目標函數(shù)和不等式求最值、范圍,因此這類問題的難點,就是如何建立目標函數(shù)和不等關(guān)系.建立目標函數(shù)或不等關(guān)系的關(guān)鍵是選用一個合適變量,其原則是這個變量能夠表達要解決的問題,這個變量可以是直線的斜率、直線的截距、點的坐標等,要根據(jù)問題的實際情況靈活處理. 【考場經(jīng)驗
19、分享】 1.判斷兩種標準方程的方法為比較標準形式中與的分母大小,若的分母比的分母大,則焦點在x軸上,若的分母比的分母小,則焦點在y軸上. 2.注意橢圓的范圍,在設(shè)橢圓上點的坐標時,則,這往往在求與點有關(guān)的最值問題中特別有用,也是容易忽略導致求最值錯誤的原因. 3.注意橢圓上點的坐標范圍,特別是把橢圓上某一點坐標視為某一函數(shù)問題求解,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,最值有重要意義. 4.直線和拋物線若有一個公共點,并不能說明直線和拋物線相切,還有可能直線與拋物線的對稱軸平行. 5.在求得軌跡方程之后,要深入地思考一下:(1)是否還遺漏了一些點?是否還有另一個滿足條件的軌跡方程存在?(2)在所求得的
20、軌跡方程中,x,y的取值范圍是否有什么限制?確保軌跡上的點“不多不少”. 6.作為解答題的倒數(shù)第二個,試題的難度較大,也體現(xiàn)在計算量上尤為明顯,學生在解題時往往會思路,但計算往往不對,對此,建議如下:第一問保證準確,如軌跡方程,曲線方程,或者幾何性質(zhì)等,因為第二問往往以第一問為基礎(chǔ),故第一問要舍得花時間去驗證一下;對于第二問,往往就是曲線與直線聯(lián)立,建立方程組,利用判別式,韋達定理等這些都已經(jīng)成立的模式,建立關(guān)系式,即使思路無法進行,也要準確的放在卷面上,一般它們都要占到部分分數(shù);如果涉及到直線方程的探索,特別注意斜率不存在的情況,有時一些定值定點問題,可以通過這種特殊情況直接得到. 【名
21、題精選練兵篇】 1.【2016屆陜西省西北工大附中高三第四次適應(yīng)性考試】已知、分別是橢圓的左、右焦點. (1)若是第一象限內(nèi)該橢圓上的一點,,求點的坐標; (2)設(shè)過定點的直線與橢圓交于不同的兩點、,且為銳角(其中為坐標原點),求直線的斜率的取值范圍. 2.【2016屆河南省洛陽市一中高三下學期第二次模擬】已知兩動圓和,把它們的公共點的軌跡記為曲線,若曲線與軸的正半軸的交點為,且曲線上的相異兩點滿足:. (1)求曲線的方程;(2)證明直線恒經(jīng)過一定點,并求此定點的坐標; (3)求面積的最大值. 【解析】(1)設(shè)兩動圓的公共點為Q,則有.由橢圓的定義可知的軌跡為橢圓,.所以曲
22、線的方程是:. (2)證法一:由題意可知:,設(shè),, 當?shù)男甭什淮嬖跁r,易知滿足條件的直線為:過定點 當?shù)男甭蚀嬖跁r,設(shè)直線:,聯(lián)立方程組: ,把②代入①有: ③,④, 證法二:(先猜后證)由題意可知:,設(shè),, 如果直線恒經(jīng)過一定點,由橢圓的對稱性可猜測此定點在軸上,設(shè)為; 取特殊直線,則直線的方程為, 解方程組得點,同理得點, 此時直線恒經(jīng)過軸上的點 下邊證明點滿足條件 當?shù)男甭什淮嬖跁r,直線方程為:, 點的坐標為,滿足條件; 當?shù)男甭蚀嬖跁r,設(shè)直線:,聯(lián)立方程組: ,把②代入①得: ③,④, 所以 (3)面積== 由第(2)小題的③④代入,整理得
23、: 因在橢圓內(nèi)部,所以,可設(shè), ,(時取到最大值).所以面積的最大值為. 3.【2016屆湖北省沙市中學高三下第三次半月考】已知拋物線上點處的切線方程為. (Ⅰ)求拋物線的方程; (Ⅱ)設(shè)和為拋物線上的兩個動點,其中且,線段的垂直平分線與軸交于點,求面積的最大值. 得, , 設(shè)到的距離, , 當且僅當,即時取等號,的最大值為8. 4.【2016屆河北省邯鄲一中高三下第一次模擬】已知兩點,直線、相交于點,且這兩條直線的斜率之積為. (1)求點的軌跡方程; (2)記點的軌跡為曲線,曲線上在第一象限的點的橫坐標為1,直線、與圓相切于點、,又、與曲線的另一交點分別為
24、,,求的面積的最大值(其中點為坐標原點). 故直線的斜率為 把直線的方程代入橢圓方程,消去整理得,所以 原點到直線的距離為 5.【2016屆江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學情況調(diào)研】在平面直角坐標系中,已知橢圓:的左,右焦點分別是,,右頂點、上頂點分別為,,原點到直線的距離等于﹒ (1)若橢圓的離心率等于,求橢圓的方程; (2)若過點的直線與橢圓有且只有一個公共點,且在第二象限,直線交軸于點﹒試判斷以為直徑的圓與點的位置關(guān)系,并說明理由﹒ (2)點在以為直徑的圓上﹒ 由題設(shè),直線與橢圓相切且的斜率存在,設(shè)直線的方程為:, 由,得,(*) 則, 化簡,得,所以
25、, , ∵點在第二象限,∴﹒ 把代入方程(*) ,得, 解得,從而,所以 6.【2016屆陜西省西安一中等八校高三下聯(lián)考】已知橢圓的離心率為,、是橢圓的左、右焦點,過作直線交橢圓于、兩點,若的周長為8. (1)求橢圓方程; (2)若直線的斜率不為0,且它的中垂線與軸交于,求的縱坐標的范圍; (3)是否在軸上存在點,使得軸平分?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由. 【解析】(1)依題意得,解得,所以方程為. (3)存在. 假設(shè)存在,由軸平分可得, 即, 有 將式代入有,解得. 7.【2016屆遼寧省沈陽東北育才學校高三上二模】已知A為橢圓上的一個動點,
26、弦AB、AC分別過焦點F1、F2,當AC垂直于x軸時,恰好有. (Ⅰ)求橢圓離心率; (Ⅱ)設(shè),試判斷是否為定值?若是定值,求出該定值并證明;若不是定值,請說明理由. 【解析】(Ⅰ)當AC垂直于x軸時,,,∴ ∴,∴,∴,故. 8.【2016屆四川省成都市七中高三考試】已知橢圓的兩個焦點分別為,,以橢圓短軸為直徑的圓經(jīng)過點. (1)求橢圓的方程; (2)過點的直線與橢圓相交于兩點,設(shè)點,記直線的斜率分別為,問:是否為定值?并證明你的結(jié)論. ②當直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為. 將代入整理化簡,得. 依題意,直線與橢圓必相交于兩點,設(shè), 則,,又, 所以
27、 綜上得為定值2. 9. 【江西省九江市2015年第一次高考模擬】已知橢圓的中心在坐標原點,右焦點為,、是橢圓的左、右頂點,是橢圓上異于、的動點,且面積的最大值為. (1)求橢圓的方程; (2)是否存在一定點(),使得當過點的直線與曲線相交于,兩點時,為定值?若存在,求出定點和定值;若不存在,請說明理由. 【解析】(1)設(shè)橢圓的方程為(),由已知可得①,∵為橢圓右焦點,∴②,……2分 由①②可得,, 橢圓的方程為; 10. 【江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市2015屆高三教學情況調(diào)研(一)】在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:的離心率為,且過點,過橢圓的左頂點A作直線軸,點M為直線上的動點,
28、點B為橢圓右頂點,直線BM交橢圓C于P. (1)求橢圓C的方程; (2)求證:; (3)試問是否為定值?若是定值,請求出該定值;若不是定值,請說明理由. 11. 【湖北省黃岡市2015屆高三上學期元月調(diào)考】已知拋物線的焦點為,點關(guān)于坐標原點對稱,以為焦點的橢圓,過點 (Ⅰ)求橢圓的標準方程; (Ⅱ)設(shè),過點作直線與橢圓交于兩點,且,若,求的最小值. 【解析】(Ⅰ)易知,橢圓方程為; (Ⅱ)由題意可設(shè),由,設(shè),將得,由得,,,,,,令,的最小值是. 12.【廣東省廣州市2015屆高三1月模擬】已知橢圓的離心率為,且經(jīng)過點.圓. (1)求橢圓的方程; (2)若直線與橢
29、圓C有且只有一個公共點,且與圓相交于兩點, 問是否成立?請說明理由. 而,化簡得.① ,.∴ 點的坐標為. 由于,結(jié)合①式知,∴. ∴ 與不垂直. ∴ 點不是線段的中點. ∴不成立. 13 .【廣東省潮州市2014-2015學年第一學期高三期末】已知橢圓()經(jīng)過點,離心率為,動點(). 求橢圓的標準方程; 求以(為坐標原點)為直徑且被直線截得的弦長為的圓的方程; 設(shè)是橢圓的右焦點,過點作的垂線與以為直徑的圓交于點,證明線段的長為定值,并求出這個定值. 【解析】(1)由題意得 ①, 因為橢圓經(jīng)過點,所以 ②, 又 ③
30、, 由①②③解得,.所以橢圓的方程為. (3)方法一:過點作的垂線,垂足設(shè)為.直線的方程為,直線的方程為.由,解得,故.;.又..所以線段的長為定值. 方法二:設(shè),則,,,. ,. .又,. .為定值. 14.【珠海市2014-2015學年度第一學期期末】已知拋物線,圓. (1)在拋物線上取點,的圓周上取一點,求的最小值; (2)設(shè)為拋物線上的動點,過作圓的兩條切線,交拋物線于、點,求中點的橫坐標的取值范圍. (2). 由題設(shè)知,切線與軸不垂直, ,設(shè)切線,設(shè),中點,則,將與的方程聯(lián)立消得,即得(舍)或,設(shè)二切線的斜率為,則,,,又到的距離為1,有,兩邊平方得 ,則是的
31、二根,則,則,,在上為增函數(shù), ,的范圍是. 15. 【2015年廣州市普通高中畢業(yè)班綜合測試(一)】已知橢圓的中心在坐標原點,兩焦點分別為雙曲線的頂點,直線與橢圓交于,兩點,且點的坐標為,點是橢圓上異于點,的任意一點,點滿足,,且,,三點不共線. (1)求橢圓的方程; (2)求點的軌跡方程; (3)求面積的最大值及此時點的坐標. (2)解法1:設(shè)點,點,由及橢圓關(guān)于原點對稱可得,∴,,,.由 , 得,即. ①;同理, 由, 得 . ② ;①②得 . ③; 由于點在橢圓上, 則,得,代入③式得 . 當時,有,當,則點或,此時點對應(yīng)的坐標分別為或 ,其坐標也滿
32、足方程. 當點與點重合時,即點,由②得 ,解方程組 得點的坐標為或.同理, 當點與點重合時,可得點的坐標為或.∴點的軌跡方程為 , 除去四個點,, ,. (3) 解法1:點到直線的距離為.△的面積為, . 而(當且僅當時等號成立),∴.當且僅當時, 等號成立.由解得或 ∴△的面積最大值為, 此時,點的坐標為或. 16. 【山東省青島市2015屆高三上學期期末】已知拋物線上一點到其焦點F的距離為4;橢圓的離心率,且過拋物線的焦點F. (I)求拋物線和橢圓的標準方程; (II)過點F的直線交拋物線于A、B兩不同點,交軸于點N,已知,求證:為定值. (III)直線交橢
33、圓于P,Q兩不同點,P,Q在x軸的射影分別為,, ,若點S滿足:,證明:點S在橢圓上. 【解析】(Ⅰ)拋物線上一點到其焦點的距離為;拋物線的準線為,拋物線上點到其焦點的距離等于到準線的距離,所以,所以,拋物線的方程為,橢圓的離心率,且過拋物線的焦點,所以,,解得,所以橢圓的標準方程為; (Ⅲ)設(shè),所以,則,由得(1) ,(2) (3) (1)+(2)+(3)得: ,即滿足橢圓的方程命題得證 【名師原創(chuàng)測試篇】 1.已知圓: 及點,為圓上一動點,在同一坐標平面內(nèi)的動點M滿足:. (Ⅰ)求動點的軌跡 的方程; (Ⅱ)設(shè)過定點的直線與橢圓交于不同的兩
34、點,且為銳角(其中為坐標原點),求直線的斜率的取值范圍. (Ⅲ)設(shè)是它的兩個頂點,直線與相交于點,與橢圓相交于兩點.求四邊形面積的最大值 【解析】(Ⅰ)又已知,圓,則半徑為4,由,則 三點共線,且,則 ,故動點的軌跡是以為左、右焦點的橢圓,且,所以,動點的軌跡方程為. (Ⅲ)解法一:根據(jù)點到直線的距離公式和①式知,點到的距離分別為,. 又,所以四邊形的面積為=, 當,即當時,上式取等號.所以的最大值為. 解法二:由題設(shè),,.設(shè),,由①得,, 故四邊形的面積為,當時,上式取等號.所以的最大值為. 2. 已知拋物線的頂點為坐標原點,焦點為,直線與拋物線相交于兩點,且線段的中點為. (I
35、)求拋物線的和直線的方程; (II)若過且互相垂直的直線分別與拋物線交于求四邊形面積的最小值. (II)設(shè)直線的方程為,與聯(lián)立消去,整理得 由弦長公式得,同理可得,,所以四邊形面積 當且僅當,即時,四邊形面積取最小值. 3. 已知橢圓:,經(jīng)過點且離心率為. (1)求橢圓的方程; (2)不經(jīng)過原點的直線與橢圓交于不同的兩點,若直線的斜率依次成等比數(shù)列,求直線的斜率. 【解析】(1)因為橢圓的離心率為,所以,又因為橢圓經(jīng)過點,所以,則,故橢圓的方程為; 4. 橢圓()過點,且離心率. (Ⅰ)求橢圓的標準方程; (Ⅱ)設(shè)動直線與橢圓相切于點且交直線于點,求橢圓的兩焦點、到
36、切線的距離之積; (Ⅲ)在(II)的條件下,求證:以為直徑的圓恒過點. 【解析】(I)由題意得,解得:,橢圓的標準方程為; (II)由,消去,得:, 即,動直線與橢圓相切于點,,即,焦點 到直線的距離分別為 ,, (III) 設(shè)直線與橢圓E相切于點P,則,∴ =-,∴ ,又聯(lián)立與,得到,,,,∴,∴以PN為直徑的圓恒過點. 5. 如圖,在平面直角坐標系 xOy 中,A,B 是圓 O:與 x 軸的兩個交點(點 B 在點 A 右側(cè)),點 Q(-2,0), x 軸上方的動點 P 使直線 PA,PQ,PB 的斜率存在且依次成等差數(shù)列. (I) 求證:動點 P 的橫坐標為定值; (II)設(shè)直線 PA,PB 與圓 O 的另一個交點分別為 S,T,求證:點 Q,S,T 三點共線. 因為,所以直線 QS 和直線 QT 的斜率相等,故點 S,T,Q 共線. 6. 已知中心在原點,對稱軸為坐標軸的橢圓的一個焦點在拋物線的準線上,且橢圓過點,直線與橢圓交于兩個不同點. (Ⅰ)求橢圓C的方程; (Ⅱ)若直線的斜率為,且不過點,設(shè)直線,的斜率分別為,求證:為定值; (Ⅲ)若直線過點,為橢圓的另一個焦點,求面積的最大值. (Ⅲ)由(Ⅰ)知,.設(shè),,過點的直線方程為.由
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