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26 圓錐曲線壓軸大題五個方程框架十種題型(Word解析版)

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26 圓錐曲線壓軸大題五個方程框架十種題型(Word解析版)

資源簡介

26 圓錐曲線壓軸大題五個方程框架十種題型
目錄
一、熱點題型歸納 1
【題型一】五個方程題型框架 1
【題型二】 直線設法 4
【題型三】 雙變量設法核心理解 7
【題型四】 直線過定點 10
【題型五】 圓過定點 13
【題型六】 面積的幾種求法(基礎) 16
【題型七】 面積最值(難點) 18
【題型八】 定值 23
【題型九】 最值與范圍(難點) 26
【題型十】 第六個方程的積累(難點) 29
二、最新模考題組練 32
【題型一】 五個方程題型框架
【典例分析】
已知圓C經過兩點A(2,2),B(3,3),且圓心C在直線x-y+1=0上.
(1)求圓C的標準方程;
(2)設直線l:y=kx+1與圓C相交于M,N兩點,O為坐標原點,若,求|MN|的值.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)設圓的方程為,由已知列出關于,,的方程組求解即可得答案;
(2)設,,,,將代入,利用根與系數的關系結合向量數量積的坐標運算求出值,再利用弦長公式即可求解.
(1)解:設所求圓的標準方程為,
由題意,有,解得,所以圓C的標準方程為;
解:設,,,,將
代入,
整理得,
所以,
,所以,
解得或,
檢驗時,不合題意,所以,所以,,
所以.
【經驗總結】
“五個方程”(過去老高考對韋達定理型的直觀稱呼。)參考【典例分析】
一直一曲倆交點。
直線有沒有?是那種未知型的?
已知過定點。則可設為,同時討論k不存在情況。如
3.曲線方程有沒有?倆交點:設為
4.聯立方程,消y或者消x,建立一元二次方程,同時不要忘了判別式
或者
得到對應的韋達定理

目標,就是把題中問題轉化為第六個關于韋達定理的方程或者不等式,代入求解
【變式演練】
1.橢圓:的左右焦點分別為,,P為橢圓C上一點.
(1)當P為橢圓C的上頂點時,求;
(2)若,求滿足條件的點P的個數;(直接寫答案)
(3)直線與橢圓C交于A,B,若,求k.
【答案】(1)(2)0(3)
【分析】(1)由橢圓的方程可得,,然后可得答案;
(2)結合(1)的答案可得點的個數;(3)聯立直線與橢圓的方程消元,利用弦長公式求解即可.
解(1)因為橢圓:的左右焦點分別為,,P為橢圓C的上頂點
所以,,
所以,,所以
(2)若,滿足條件的點P的個數為0
(3)設,聯立可得
所以所以解得
2.已知動點P到點(0,1)的距離與到直線y=2的距離的比值為,動點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線y=kx+1與曲線C交于A,B兩點,點M(0,2),證明:直線MA,MB的斜率之和為0.
【答案】(1)(2)證明見解析
【分析】(1)根據題意,結合兩點間距離公式進行求解即可;
(2)直線y=kx+1與曲線C方程聯立,根據一元二次方程根與系數關系,結合斜率公式進行求解即可.
解(1)設點P的坐標為P(x,y),則,整理可得曲線C的軌跡方程為;
(2)證明:設A(x1,y1),B(x2,y2),與直線方程聯立可得:(k2+2)x2+2kx﹣1=0,則:,
=,
從而直線MA,MB的斜率之和為0.
3.設橢圓的左焦點為,離心率為,過點且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為3.
(1)求橢圓的方程;
(2)設為橢圓的下頂點,為橢圓的上頂點,過點且斜率為的直線與橢圓交于,兩點.若,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根據橢圓離心率公式,結合代入法進行求解即可;
(2)根據平面向量數量積坐標表示公式,結合一元二次方程根與系數關系進行求解即可.
【詳解】:(1)由題意可得,,當時,,所以得:,解得,所以橢圓的標準方程為;
(2)由(1)可知,,,,過點且斜率為的直線方程為,
聯立方程,可得,設,,
則,,故,
又,,,,
所以
,整理可得,解得.
【題型二】 直線設法
【典例分析】
已知拋物線,過點的直線交拋物線于,兩點.
(1)求拋物線的焦點坐標及準線方程;
(2)證明:以線段為直徑的圓過原點.
【答案】(1)焦點坐標,準線方程;(2)證明見解析.
【分析】(1)由拋物線的標準方程即可求解.
(2)方法一:討論直線斜率存在或不存在,將直線與拋物線聯立,證出即可證明;方法二:當直線斜率為0或者設,將直線與拋物線聯立,證明即可證明.
【詳解】
(1)由拋物線的標準方程:焦點坐標,準線方程.
(2)法一:①當直線斜率不存在時,,,,.
②當直線斜率存在時,設,,,
由得,得,∴,,

.綜上所述,∴,故以線段為直徑的圓過原點.
法二:當直線斜率為0時,直線與拋物線交于一點,不符合題意.
設,,,聯立,得,,
,.∴
.∴,故以線段為直徑的圓過原點.
【經驗總結】
如果所過定點在x軸上,為(m,0),也可以設為,此時包含了斜率不存在的情況,但是反而不包含x軸這條直線。
【典例分析】把兩種設法都展示出來供參考。
選擇不同直線的設法,是因為:
1.避免對k不存在情況討論,可以把k不存在的情況包含在里邊。
2.兩種直線形式設法,有時候在計算中可以降低參數的計算量:如過點(1,0)直線,設成與代入到圓錐曲線中,明顯的后邊這種設法代入計算時要稍微簡單點。
3.2011年以來,最早出現這種設直線法的高考題是2012年的重慶試卷壓軸大題,教師授課時可搜集補充教學。
4.授課時,如有可能,盡量把兩種設法,都讓學生同時做做,做個對比,既能看出這種設法在某些試題中的計算優勢,又不過分拔高這種設法的效果。如【典例分析】。建議授課時,把班里學生分為兩組,每組挑出一個代表上講臺演版分別用著不同方法做這道題。
【變式演練】
1.已知橢圓E:過點,且離心率為.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設過點(0,-1)直線交橢圓E于A,B兩點,判斷點G與以線段AB為直徑的圓的位置關系,并說明理由.
試題解析:解法一:(Ⅰ)由已知得解得所以橢圓E的方程為.
.(Ⅱ)設點,則
由所以
從而
2.已知雙曲線:的離心率為,點在上,為的右焦點.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設為的左頂點,過點作直線交于(不與重合)兩點,點是的中點,求證:.
【答案】(1);(2)證明見解析.
【分析】
(1)根據離心率和橢圓上的點可構造方程組求得雙曲線方程;
(2)易知直線斜率不為,設,與雙曲線方程聯立后可得韋達定理的形式,根據向量數量積的坐標運算,結合韋達定理可得,證得,由直角三角形的性質可得結論.
解(1)由已知可得,,解得:…①,
又點在上,…②,由①②可得:,,雙曲線的方程為;
(2)當的斜率為時,此時中有一點與重合,不符合題意.
當斜率不為時,設,,,
聯立得:,則,解得:.

,,則是直角三角形,是斜邊,
點是斜邊的中點,,即.
3. 如圖,設橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,上頂點為A,左右焦點分別為,線段的中點分別為,且△ 是面積為4的直角三角形。
(Ⅰ)求該橢圓的離心率和標準方程;
(Ⅱ)過B做直線交橢圓于P,Q兩點,使,求直線的方程
解:設所求橢圓的標準方程為,右焦點為。
因是直角三角形,又,故為直角,因此,得。
結合得,故,所以離心率。
在中,,故
由題設條件,得,從而。因此所求橢圓的標準方程為:
(2)由(1)知,由題意知直線的傾斜角不為0,故可設直線的方程為:,代入橢圓方程得, 設,則是上面方程的兩根,因此
,又,所以
由,得,即,解得,
所以滿足條件的直線有兩條,其方程分別為:和
【題型三】 雙變量直線核心理解
【典例分析】
已知點M為直線l1:x=-1上的動點,N(1,0),過M作直線l1的垂線l,l交MN的中垂線于點P,記點P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l2:y=kx+m(k≠0)與圓E:(x-3)2+y2=6相切于點D,與曲線C交于A,B兩點,且D為線段AB的中點,求直線l2的方程.
【答案】(1)(2)或
【分析】
(1),點到定點的距離等于到直線的距離,說明點的軌跡是以為焦點,為準線的拋物線,求解拋物線方程即可.
(2)設,,,,,,直線斜率為,顯然,由得,,求出D的坐標,再利用與圓切于D求解即可.
(1)
由已知可得,,
即點到定點的距離等于到直線的距離,
故點的軌跡是以為焦點,為準線的拋物線,
所以曲線的方程為.
(2)設,,,,,,直線斜率為,顯然,
由得,,
.所以,,即,.
因為直線與圓相切于點,所以;,
從而且,整理可得,即.
所以,故的方程為或.
【經驗總結】
當題中的直線既無斜率,又不過定點線,就要設成“雙變量”型:,依舊得討論k是否存在情況
當直線既不過定點,也不知斜率時,設直線,就需要引入兩個變量了。
(1)
(2),此時直線不包含水平,也要適當的補充討論。
(3)設“雙變量”時,第一種設法較多。因為一般情況下,沒有了定點在x軸上,那么第二種設法實際上也沒有特別大的計算優勢。如第1題。
(4)重要!雙變量設法,在授課時,一定要講清楚以下這個規律:
一般情況下,試題中一定存在某個條件,能推導出倆變量之間的函數關系。這也是證明直線過定點的理論根據之一。
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知分別是橢圓的左、右焦點,橢圓與拋物線有一個公共的焦點,且過點.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設直線與橢圓相交于、兩點,若(為坐標原點),試判斷直線與圓的位置關系,并證明你的結論.
解(Ⅰ)由已知得,由題意得 ,又,……2分
消去可得,,解得或(舍去),則,
所以橢圓的方程為.……4分
(Ⅱ)結論:直線與圓相切.
證明:由題意可知,直線不過坐標原點,設的坐標分別為
(ⅰ)當直線軸時,直線的方程為且

解得,故直線的方程為 ,
因此,點到直線的距離為,又圓的圓心為,
半徑 所以直線與圓相切 …7分
(ⅱ)當直線不垂直于軸時,設直線的方程為,聯立直線和橢圓方程消去得;

,故,
即①10分又圓的圓心為,半徑,
圓心到直線的距離為,②
將①式帶入②式得: , 所以 因此,直線與圓相切13分
2.已知拋物線的準線方程為.
(1)求拋物線的標準方程;
(2)若過點的直線與拋物線相交于兩點,且以為直徑的圓過原點,求證:為常數,并求出此常數.
【答案】(1);(2)證明見解析,.
【分析】(1)由準線方程為 求得,得解拋物線C的方程
(2)設過P的直線l方程為:(m),聯解后,利用原點落在以為直徑的圓上得 得到得解
【詳解】(1)由準線方程為可設拋物線C的方程求得
故所求的拋物線C的方程為:
(2)依題意可設過P的直線l方程為:(m),設
由得: 依題意可知,且原點落在以為直徑的圓上令

解得:即 為常數,∴ 原題得證
3.已知A、B、C是橢圓W:上的三個點,O是坐標原點.
(I)當點B是W的右頂點,且四邊形OABC為菱形時,求此菱形的面積;
(II)當點B不是W的頂點時,判斷四邊形OABC是否可能為菱形,并說明理由.
【答案】解:(I)橢圓W:的右頂點B的坐標為(2,0).因為四邊形OABC為菱形,所以AC與OB相互垂直平分. 所以可設A(1,),代入橢圓方程得,即. 所以菱形OABC的面積是.
(II)假設四邊形OABC為菱形. 因為點B不是W的頂點,且直線AC不過原點,所以可設AC的方程為.
由消去并整理得.
設A,C,則,.
所以AC的中點為M(,). 因為M為AC和OB的交點,所以直線OB的斜率為.
因為,所以AC與OB不垂直. 所以OABC不是菱形,與假設矛盾.
所以當點B不是W的頂點時,四邊形OABC不可能是菱形.
【題型四】 直線過定點
【典例分析】
已知A、B分別為橢圓E:(a>1)的左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.
(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點.
解:(1)由題設得A(–a,0),B(a,0),G(0,1).則,=(a,–1).由=8得a2–1=8,即a=3.
所以E的方程為+y2=1.
(2)設C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t).若t≠0,設直線CD的方程為x=my+n,由題意可知–3由于直線PA的方程為y=(x+3),所以y1=(x1+3).直線PB的方程為y=(x–3),所以y2=(x2–3).
可得3y1(x2–3)=y2(x1+3).由于,故,可得,
即①將代入得
所以,.代入①式得
解得n=–3(含去),n=.故直線CD的方程為,即直線CD過定點(,0).
若t=0,則直線CD的方程為y=0,過點(,0).綜上,直線CD過定點(,0).
【經驗總結】
直線過定點:
1、直線多為y=kx+m型
2.目標多為求:m=f(k)
3.一些題型,也可以直接求出對應的m的值,如本小專題【變式演練】第3題
【變式演練】
1.已知橢圓兩點在橢圓C上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設直線l不經過點且與C相交于A,B兩點.若直線與直線的斜率的和為,證明:l過定點.
【答案】(1);(2)證明見解析,定點.
【分析】
(1)根據給定條件列出關于a,b的方程求解即得.
(2)按直線l的斜率存在與不存在設出方程,再與橢圓C的方程聯立,借助韋達定理計算作答.
(1)因橢圓過點,則,又點在橢圓C上,
于是得,解得,所以橢圓C的方程是:.
(2)當直線l的斜率不存在時,設其方程為,由橢圓對稱性知,直線l與C的兩交點A,B關于x對稱,
不妨令,則,則有直線與直線的斜率分別為,,
而,從而有,解得,
此時,直線l:過橢圓C的右頂點,與橢圓C只有一個公共點,不滿足題意,
當直線l的斜率存在時,設其方程為,,
由消去y并整理得:,
,即,
,直線與直線的斜率分別為,,

整理得,當時,而,則有,
因此,當且僅當,即時,直線l方程為: ,直線l過定點,
所以不過點的直線l與C交于兩點時,直線l:過定點.
2.在平面直角坐標系xOy中,動點Р與定點F(2,0)的距離和它到定直線l:的距離之比是常數,記P的軌跡為曲線E.
(1)求曲線E的方程;
(2)設過點A(,0)兩條互相垂直的直線分別與曲線E交于點M,N(異于點A),求證:直線MN過定點.
【答案】(1)(2)證明見解析
【分析】(1)設P(x,y),由P與定點F(2,0)的距離和它到定直線l:的距離之比是常數求解;
(2)直線MN斜率不存在時,由直線AM,AN分別為,,求得與雙曲線的交點即可;直線MN斜率存在時,設其方程為,(),與雙曲線方程聯立,根據AM⊥AN,結合韋達定理得到k,m的關系即可.
解(1):設P(x,y),
因為P與定點F(2,0)的距離和它到定直線l:的距離之比是常數,
所以,化簡得,所以曲線E的方程為.
(2)設M(x1,y1),N(x2,y2),
當直線MN斜率不存在,直線AM,AN分別為,,
分別聯立,解得M(,),N(,-),
此時直線MN的方程為,過點(,0);當直線MN斜率存在時設其方程為,()
由,消去y得,所以,即,,,因為AM⊥AN,
所以,即,即,
即,
將,代入化簡得:,所以或,
當時,直線MN方程為(不符合題意舍去),
當時,直線MN方程為,MN恒過定點(,0),
綜上所述直線MN過定點(,0).
3.已知橢圓C:()的上頂點與右焦點連線的斜率為,C的短軸的兩個端點與左、右焦點的連線所構成的四邊形的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程.
(2)已知點,若斜率為k()的直線l與橢圓C交于不同的兩點A,B,當直線AP,BP的傾斜角互補時,試問直線l是否過定點?若過定點,求出該定點的坐標;若不過定點,說明理由.
【答案】(1).(2)直線l過定點.
【分析】
(1)設橢圓C的上頂點為,由兩點的斜率公式和四邊形的面積公式建立方程,求解可得橢圓的方程;
(2)設直線l的方程為,,,與橢圓的方程聯立整理得,可得根與系數的關系,再由得,可求得直線所過的定點.
(1)
解:設橢圓C的上頂點為,左、右焦點分別為,,
由,得.
因為C的短軸的兩端點與左、右焦點連線所構成的四邊形的面積為,
所以.即,
由上面兩個方程解得,,所以,
故橢圓C的標準方程為等.
(2)解:設直線l的方程為,,,則.
因為直線AP,BP的傾斜角互補,所以.聯立方程組消去y得,根據韋達定理得,,則

所以,,解得.
即直線l的方程為,顯然直線l過定點.
【題型五】 圓過定點
【典例分析】
在平面直角坐標系中,已知橢圓的左 右焦點分別為 ,點為橢圓上的動點,當點為短軸頂點時,△的面積為,橢圓短軸長為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線過定點且與橢圓交于不同的兩點,,點是橢圓的右頂點,直線,分別與軸交于 兩點,試問:以線段為直徑的圓是否過軸上的定點?若是,求出定點坐標;若不是,說明理由.
【答案】(1);(2)過定點,定點.
【分析】
(1)由題設可得,,即求;
(2)討論斜率的存在性分別研究定點,且斜率存在時設、,,聯立橢圓方程,應用韋達定理求,,求直線、方程進而確定P,Q坐標,設定點坐標,則有,利用向量數量積的坐標表示列方程求坐標即可.
(1)
∵當點為短軸頂點時,△的面積為,橢圓短軸長為2,
∴,,,橢圓的方程為;
(2)當直線的斜率存在吋,設,由橢圓方程可得點,設,
聯立方程可得:,消元得,,,
由可得:,
分別令,可得:,設軸上的定點為,若為直徑的圓過,則,
問題轉化為恒成立,即①
山及可得:
。代入到①可得:
∴解得:圓過定點.
當直線斜率不存在時,直線方程為,可得為直徑的圓過點,
所以以線段為直徑的圓過軸上定點.
【經驗總結】
圓過定點,有常見幾方面的思維
利用以“某線段為直徑”,轉化為向量垂直計算
利用對稱性,可以猜想出定點,并證明。
通過推導求出定點(難度較大)
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知動圓的半徑為1,且經過坐標原點,設動圓的圓心為.
(1)求點的軌跡方程;
(2)設點的軌跡與軸交于,兩點(在左側),過點的直線交點的軌跡于點(異于,),交直線:于點,經過,的直線交于點,求證以為直徑的圓過定點,并求出定點坐標.
【答案】(1)(2)證明見解析,
【分析】(1)設的坐標,由圓的半及過原點可得點的軌跡方程;
(2)由(1)可得,的坐標,設直線的方程,與圓聯立求出的坐標,令可得的坐標,求出直線的方程,令,求出的坐標,可得的中點的坐標及的值,進而求出以為直徑的圓,令可得不論參數為何值,可得定點的橫坐標,即求出定點的坐標.
(1)解:設,因為半徑為1,且經過坐標原點,所以點的軌跡方程為;
(2)
證明:由(1)可得,,設直線的方程為,由題意可得,,,
聯立,整理可得,可得,,
所以,;在中,令,可得,即,因為,
所以直線的方程為,令,可得,即,
所以,的中點所以以為直徑的圓,
當時,,即,即以為直徑的圓恒過定點.
2.已知橢圓的左右頂點分別為A,B,點P為橢圓上異于A,B的任意一點.
(1)證明:直線PA與直線PB的斜率乘積為定值;
(2)設,過點Q作與軸不重合的任意直線交橢圓E于M,N兩點.問:是否存在實數,使得以MN為直徑的圓恒過定點A?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)證明見解析(2)存在,
【分析】
(1)設出點P的坐標,進而代入橢圓方程,再求出兩條直線斜率的乘積,最后得到答案;
(2)設出點的坐標,根據以MN為直徑的圓過點A,得到,設出直線的方程并代入橢圓方程,然后利用根與系數的關系求得答案.
(1)
,設,且,則,所以 .
(2)設,根據題意,設直線MN的方程為,
聯立及,得,,,(*)
若以MN為直徑的圓過點A,則,即
將,帶入整理得:;
帶入(*),化簡整理得5,解得,或(舍)滿足,故存在,使得以MN為直徑的圓過恒過定點A.
3.已知拋物線的焦點F與橢圓C:的一個焦點重合,且點F關于直線的對稱點在橢圓上.
求橢圓C的標準方程;
過點且斜率為k的動直線l交橢圓于A、B兩點,在y軸上是否存在定點M,使以AB為直徑的圓恒過這個點?若存在,求出M點的坐標,若不存在,說明理由.
【答案】(1);(2)存在滿足題意.
【分析】
由拋物線方程求出拋物線的焦點,求出點F關于直線的對稱點,結合已知條件求出橢圓的長軸長,則可求,再由的關系轉化求解橢圓的標準方程;
假設存在定點,使以為直徑的圓恒過恒過這個點,求出垂直于兩坐標軸時以為直徑的圓的方程,聯立方程組解得定點坐標,然后利用向量數量積證明一般結論.
【詳解】
由拋物線的焦點可得:拋物線的焦點,
點F關于直線的對稱點為,故,,因此,橢圓方程為:.
假設存在定點,使以為直徑的圓恒過這個點.
當軸時,以AB為直徑的圓的方程為:
當軸時,以AB為直徑的圓的方程為:
聯立①②得,,定點.
證明:設直線l:,代入,有.
設,,,.
則,;

【題型六】 面積的幾種求法
【典例分析】
已知拋物線關于軸對稱,且過點
(1)求拋物線的標準方程;
(2)過點的直線與拋物線交于,兩點,若,求直線的方程
【答案】(1);(2)或.
【分析】
(1)設拋物線方程為,代入點即可求得結果;
(2)設直線,與拋物線方程聯立得到韋達定理的形式,將韋達定理的結論代入,構造方程求得即可得到結果.
【詳解】
(1)拋物線關于軸對稱且過,拋物線的焦點在軸正半軸上,
可設拋物線的方程為,代入點可解得:,
拋物線的方程為.
(2)設直線的方程為:,
由消去可得:,,,

,解得:,直線的方程為:或.
【經驗總結】
圓錐曲線中求面積常規類型
(1)
(2)三角形恒過數軸上的定線段,可分為左右或者上下面積,轉化為
(3)三角形恒過某定點,可分為左右或者上下面積,轉化為
(4)四邊形面積,注意根據題中條件,直接求面積或者轉化為三角形面積求解。
【變式演練】
1.已知拋物線C:的焦點為F,直線l:y=與拋物線C交于A,B兩點.
(1)求AB弦長;
(2)求△FAB的面積.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用代數方法,根據弦長公式求解;(2)在(1)的基礎上,再求出點F到直線AB的距離,最后根據三角形的面積公式求解即可.
【詳解】
(1)由消去整理得,其中,
設A(,),B(,).則,.所以,
所以=.
(2)由題意得點F(1,0),故點F到直線AB的距離,
所以.即△FAB的面積為.
2.已知拋物線:(),其上一點到的焦點的距離為4.
(Ⅰ)求拋物線的方程;
(Ⅱ)過點的直線與拋物線分別交于,兩點(點,均在軸的上方),若的面積為4,求直線的方程.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)
【分析】
(1)根據題意,結合拋物線的定義列方程求出,寫出拋物線的方程即可;
(2)設直線:,與拋物線方程聯立,利用韋達定理,結合面積公式,列方程求出,即可得解.
【詳解】
解:(Ⅰ)拋物線:()上一點到的焦點的距離為4,
由拋物線的定義,得,解得,所求拋物線的方程為.
(Ⅱ)由題意知,直線的斜率一定存在.
①當直線的斜率為0時,直線與拋物線只有一個交點,不合題意.
②當直線的斜率不為0時,依題意,設直線:,
設點,.點均在軸的上方,,,
由(Ⅰ)知拋物線的焦點,則.聯立直線的方程與拋物線的方程,即,消去并整理得.由,得(因為),且有,,

解得或,又,,
:,直線的方程為.
3.已知雙曲線:(,)的離心率為,虛軸長為4.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)直線:與雙曲線相交于,兩點,為坐標原點,的面積是,求直線的方程.
【答案】(1);(2)或
【分析】
(1)運用雙曲線的離心率公式和a,b,c的關系,解方程組即可得到,,進而得到雙曲線的方程;
(2)將直線l的方程代入雙曲線方程并整理,根據l與雙曲線交于不同的兩點A、B,進而可求得m的范圍,設,,運用韋達定理和弦長公式,以及求出O點到直線AB的距離公式,最后由三角形的面積求得m,進而可得直線方程.
【詳解】解:(1)由題可得 ,解得,,,故雙曲線的標準方程為;
(2)由得,由得 ,
設, ,則 , O點到直線l的距離 , ,
或 或 故所求直線方程為:或
【題型七】 面積最值
【典例分析】
已知一張紙上畫有半徑為4的圓O,在圓O內有一個定點A,且,折疊紙片,使圓上某一點剛好與A點重合,這樣的每一種折法,都留下一條直線折痕,當取遍圓上所有點時,所有折痕與的交點形成的曲線記為C.
(1)求曲線C的焦點在軸上的標準方程;
(2)過曲線C的右焦點(左焦點為)的直線l與曲線C交于不同的兩點M,N,記的面積為S,試求S的取值范圍.
【答案】(1);(2)﹒
【分析】
(1)根據題意,作出圖像,可得,由此可知M的軌跡C為以O、A為焦點的橢圓;
(2)分為l斜率存在和不存在時討論,斜率存在時,直線方程和橢圓方程聯立,用韋達定理表示的面積,根據變量范圍可求面積的最大值﹒
(1)
以OA中點G坐標原點,OA所在直線為x軸建立平面直角坐標系,如圖:
∴可知,,設折痕與和分別交于M,N兩點,
則MN垂直平分,∴,又∵,∴,
∴M的軌跡是以O,A為焦點,4為長軸的橢圓.∴M的軌跡方程C為;
(2)設,,則的周長為.
當軸時,l的方程為,,,
當l與x軸不垂直時,設,由得,
∵>0,∴,,

令,則,,
∵,∴,∴.綜上可知,S的取值范圍是.
【經驗總結】
面積最值,實際上是處理最終的“函數最值”。
各類型“函數式”最值規律:
分式型:以下幾種求最值的基本方法
一元二次型:注意自變量取值范圍
高次型:整體換元或者求導
【變式演練】
1.已知橢圓C:=1(a>b>0)的焦點F在直線上,離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若O為坐標原點,過點M(0,2)作直線l交橢圓C于A、B兩點,求△AOB面積的最大值.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由和解得,即可求得橢圓的方程;
(2)設出直線AB的方程代入橢圓方程,利用一元二次方程跟與系數關系得出交點縱坐標的關系,繼而表示△OAB的面積,利用基本不等式求最值.
(1)設F(c,0),則知c=1,離心率,知a=c,由,從而a=,b=1,
所以橢圓C的方程為.
(2)設,由題意可設直線AB的方程為y=kx+2,
由消去y并整理,得,
由,得,
由韋達定理,得, ,
因為點O到直線AB的距離為d=,|AB|=,
所以S△AOB=|AB|·d=,設,由,知t>0,
于是S△AOB=,由t+≥8,得S△AOB≤,當且僅當t=4,時等號成立,
所以△AOB面積的最大值為.
2.已知點是已知橢圓的左、右焦點,點在橢圓上,當時,面積達到最大,且最大值為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過的直線與橢圓交于兩點,且兩點與左右頂點不重合,若,求四邊形面積的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)根據題意,點在短軸端點時,△PF1F2的面積最大,且為正三角形,進而得到的關系,解得答案即可;
(2)根據判斷出四邊形是平行四邊形,進而設出直線方程并代入橢圓方程化簡,然后結合根與系數的關系求出面積的表達式,最后解出面積的范圍.
(1)
由題可知,當點在短軸端點時,△PF1F2的面積最大,且為正三角形,
,又,由,解得,所以橢圓的標準方程為.
(2)設,則由,可得,即,,
又因為,所以四邊形是平行四邊形,設平面四邊形的面積為S,
則.
設,則,所以
因為,而對勾函數在上單調遞增,所以,
所以.所以四邊形面積的取值范圍為.
3.已知橢圓的長軸長為4,離心率為,一動圓過橢圓上焦點,且與直線相切.
(1)求橢圓的方程及動圓圓心軌跡的方程;
(2)過作兩條互相垂直的直線,,其中交橢圓于,兩點,交曲線于,兩點,求四邊形面積的最小值.
【答案】(1),;(2)8.
【分析】
(1)利用橢圓的簡單幾何性質求a、b、c,利用直線和圓相切關系求圓心軌跡方程;
(2)先討論,其中一條斜率不存在,另外一條斜率為零的情況;再討論斜率存在且不為零的情況﹒,互相垂直,可設斜率為k,則斜率為,用弦長公式分別求出|PQ|和|MN|﹒對角線互相垂直的四邊形,面積等于對角線乘積的一半,據此用k表示出四邊形的面積,求這個關于k的式子的最小值,即可得到答案﹒
(1)由已知可得,則所求橢圓方程,
由已知可得動圓圓心軌跡為拋物線,且拋物線的焦點為,準線方程為,
則動圓圓心軌跡方程為.
(2)當直線的斜率不存在時,,此時,從而,
設直線的斜率為,則,直線的方程為:,
直線的方程為,設,,,,,,,,
由,消去可得,,
由,消去得,由拋物線定義可知:,,
令,,則,則,
∴,綜上,,
∴四邊形面積的最小值為8.
【題型八】 定值
【典例分析】
已知橢圓C:(a>b>0)的右焦點F2與拋物線y2=4x的焦點重合,且其離心率為.
(1)求橢圓C的方程.
(2)已知與坐標軸不垂直的直線l與C交于M,N兩點,線段MN中點為P,問:kMN·kOP(O為坐標原點)是否為定值?請說明理由.
【答案】(1);(2)kMN·kOP為定值,定值為;理由見解析
【分析】
(1)根據橢圓離心率公式,結合拋物線焦點坐標公式進行求解即可;
(2)把直線方程與橢圓方程聯立,利用一元二次方程根與系數關系,結合斜率公式、中點坐標公式進行求解證明即可.
(1)∵拋物線y2=4x的焦點為(1,0),∴橢圓C的半焦距c=1,
又橢圓的離心率,,因此橢圓C的方程為;
(2)由題意可知,直線l的斜率存在且不為0,設l的方程為y=kx+m,
將y=kx+m代入,得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0,
Δ>0,可得m2<4k2+3.設M(x1,y1),N(x2,y2),,
因為線段MN中點為P,所以,
因此,所以kMN·kOP.
【經驗總結】
求定值問題常見的思路和方法技巧:
從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關;
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.
求定值題型,運算量大,運算要求高,屬于中等以上難度的題
【變式演練】
1.已知雙曲線C的中心在原點,是它的一個頂點.是它的一條漸近線的一個方向向量.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設,M為雙曲線右支上動點,當|PM|取得最小時,求四邊形ODMP的面積;
(3)若過點任意作一條直線與雙曲線C交于A,B兩點(A,B都不同于點D),求證:為定值.
【答案】(1);(2);(3)定值0,證明見解析.
【分析】
(1)根據給定條件設出雙曲線C的方程,利用待定系數法計算得解.
(2)根據給定條件求出點M的坐標,并求出點M到直線DP距離,再借助三角形面積公式計算即得.
(3)設出直線AB方程:,聯立直線AB與雙曲線C的方程,借助韋達定理計算即可作答.
(1)
因雙曲線C的中心在原點,一個頂點是,則設雙曲線C的方程為:,
于是得雙曲線C的漸近線方程為,而雙曲線C的一條漸近線的一個方向向量是,
則有,所以雙曲線C的方程為.
(2)依題意,設點,則,即,
,當時,,此時,
點M到直線DP:的距離為,而,如圖,
四邊形ODMP的面積,
所以四邊形ODMP的面積為.
(3)顯然直線AB不垂直于y軸,設直線AB方程:,由消去x得:,
當時,恒成立,設,
則有,,
因此,
,所以為定值0.
2.已知圓:,定點,A是圓上的一動點,線段的垂直平分線交半徑于P點.
(1)求P點的軌跡C的方程;
(2)設直線過點且與曲線C相交于M,N兩點,不經過點.證明:直線MQ的斜率與直線NQ的斜率之和為定值.
【答案】(1);(2)證明見解析,定值為-1.
【分析】(1)根據給定條件探求出,再利用橢圓定義即可得軌跡C的方程.
(2)由給定條件可得直線的斜率k存在且不為0,寫出直線的方程,再聯立軌跡C的方程,借助韋達定理計算作答.
(1)圓:的圓心,半徑為8,
因A是圓上的一動點,線段的垂直平分線交半徑于P點,則,
于是得,因此,P點的軌跡C是以,為左右焦點,
長軸長2a=8的橢圓,短半軸長b有,
所以P點的軌跡C的方程是.
(2)因直線過點且與曲線C:相交于M,N兩點,則直線的斜率存在且不為0,
又不經過點,即直線的斜率不等于-1,設直線的斜率為k,且,
直線的方程為:,即,
由消去y并整理得:,
,即,則有且,
設,則,
直線MQ的斜率,直線NQ的斜率,

所以直線MQ的斜率與直線NQ的斜率之和為定值.
3.已知橢圓的離心率為,右焦點為,點在橢圓上.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點的直線(不與軸重合)交橢圓于點,,直線,分別與直線交于點,.求證:以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
【答案】(1)(2)證明見解析
【分析】(1)由條件、、可得答案;
(2)設,,,,直線的方程為,可得、坐標,設直線的方程為,與橢圓方程聯立,利用韋達定理可得及中點坐標,可求得以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
(1)由條件有,解得,,所以橢圓的方程為.
(2)證明:,設直線的方程為,,,,,聯立橢圓方程,整理得,,,直線的方程為,
令,得,同理,,
所以,
中點為,即,
故以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為,
即:以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
【題型九】最值與范圍
【典例分析】
已知中心在原點的雙曲線的右焦點為,右頂點為.
()求雙曲線的方程;
()若直線與雙曲線交于不同的兩點,,且線段的垂直平分線過點,求實數的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【解析】
試題分析:(1)由雙曲線的右焦點為,右頂點為求出和,進而根據求得,則雙曲線方程可得;(2)把直線方程與雙曲線方程聯立,消去,利用判別式大于求得和的不等式關系,設的中點為,根據韋達定理表示出和,根據,可知的斜率為,進而求得和的關系,最后綜合可求得的范圍.
試題解析:()設雙曲線方程為.由已知得,,,
∴.故雙曲線的方程為.
()聯立,整理得.∵直線與雙曲線有兩個不同的交點,
∴,可得.()設、,的中點為.
則,,.由題意,,∴.整理得.()將()代入(),得,∴或.又,即.∴的取值范圍是.
【經驗總結】
求最值求范圍,屬于前邊知識額綜合應用,主要是以下兩點要注意
注意變量的范圍。
式子轉化為求值域或者求最值的專題復習
【變式演練】
1.已知中心在原點的雙曲線的一個焦點,一個頂點為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線的左右兩支各有一個交點,求的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由題可得,求出即得雙曲線方程;
(2)聯立直線與雙曲線方程,利用判別式和韋達定理即可求出.
【詳解】
(1)雙曲線的一個焦點,一個頂點為,
雙曲線的焦點在x軸上,且,

雙曲線的方程為;
(2)聯立直線與雙曲線方程,可得,
直線與雙曲線的左右兩支各有一個交點,
,解得.
2.已知雙曲線C的方程為(),離心率為.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)過的直線交曲線于兩點,求的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根據題意,結合離心率易,知雙曲線為等軸雙曲線,進而可求解;
(2)根據題意,分直線斜率否存在兩種情形討論,結合設而不求法以及向量數量積的坐標公式,即可求解.
(1)
根據題意,由離心率為,知雙曲線是等軸雙曲線,所以
,故雙曲線的標準方程為.
(2)
當直線斜率存在時,設直線的方程為,
則由消去,得到,
∵直線與雙曲線交于M N兩點,,解得.
設,則有,,
因此,
∵,∴且,故或,
故;
②當直線的斜率不存在時,此時,易知,,故.
綜上所述,所求的取值范圍是.
3.已知橢圓C:的左、右焦點分別為,離心率為,P為橢圓C上的一個動點.當P是C的上頂點時,△的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設斜率存在的直線與C的另一個交點為Q,是否存在點,使得 若存在,求出t的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)存在點,使得,且.
【分析】
(1)根據題意,結合橢圓的性質,列方程組求出、、,即可求解;
(2)根據題意,結合設而不求法以及中垂線的性質,即可求解.
解(1)根據題意,由離心率為,得,由當P是C的上頂點時,△的面積為,得,
聯立,解得,故橢圓C的標準方程為.
(2)根據題意,知,設直線:,聯立,得,
設,,則,,設為的中點,則.
當時,若,易得;
當時,若,則,得,
因為,所以,
即,由,得.
綜上所述,.故存在點,使得,且.
【題型十】 第六個方程的積累
【典例分析】
已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,離心率為,且橢圓上的點到兩個焦點的距離之和為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設為橢圓的左頂點,過點的直線與橢圓交于點,與軸交于點,過原點且與平行的直線與橢圓交于點.求的值.
【答案】(1)(2)
【詳解】(1)設橢圓的標準方程為,由題意知解得,
所以橢圓的標準方程為
(2)設過原點且與平行的直線和距離為,則
設直線的方程為,直線的方程為,則,由得易知,設,
則,是方程(1)的兩個根,所以,所以,
則又,
所以由得.設,
則,,所以,所以,
【經驗總結】
在一直一曲五個方程(韋達定理代入型)題型中,主要的難點在于怎么轉化出“第六個方程”。
具有明顯的可轉化為韋達定理特征的。屬于較容易的題。
隱藏較深的條件,需要用一些技巧,把條件轉化為點坐標之間的關系,再轉化為韋達定理。
沒有固定的轉化技巧,可以在訓練中積累相關化歸思想。
【變式演練】
1.已知橢圓的離心率為,其左、右焦點分別為,,點P為坐標平面內的一點,且,,O為坐標原點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設M為橢圓C的左頂點,A,B是橢圓C上兩個不同的點,直線,的傾斜角分別為,,且證明:直線恒過定點,并求出該定點的坐標.
【答案】(1)(2)證明見解析,該點坐標,
【詳解】(1)設,,,由,可得,,,,即有,即,又,可得,,則橢圓的方程為;
(2)證明:設,,,,由題意可得,
若直線的斜率不存在,即,,由題意可得直線,的斜率大于0,即,矛盾;
因此直線的斜率存在,設其方程為.聯立橢圓方程,
化為:,△,化為:.
,.由,可得,,
,化為:,

化為,解得,或.
直線的方程可以表示為(舍去),或,則直線恒過定點,.
2.已知橢圓:,圓:的圓心在橢圓上,點到橢圓的右焦點的距離為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作直線交橢圓于,兩點,若,求直線的方程.
【答案】(1)(2)或.
試題解析:(1)因為橢圓的右焦點,,所以,因為在橢圓上,所以,
由,得,,所以橢圓的方程為.
(2)由得:,即,可得,
①當垂直軸時,,此時滿足,所以此時直線的方程為;
②當不垂直軸時,設直線的方程為,由消去得,
設,,所以,,代入可得:,代入,,得,
代入化簡得:,解得,經檢驗滿足題意,則直線的方程為,
綜上所述直線的方程為或.
3.已知拋物線()的焦點為,直線過點且與相交于、兩點,當直線的傾斜角為時,.
(1)求的方程;
(2)若點是拋物線上、之間一點,當點到直線的距離最大時,求△面積的最小值;
(3)若的垂直平分線與相交于、兩點,且、、、四點在同一圓上,求的方程.
【答案】(1);(2)2;(3)或.
解:(1)由已知,設,設直線的方程為,代入,得,
則,于是,得,∴的方程為;
(2)設直線的方程為,聯立,消去,得,
于是, 由題意,拋物線過點的切線與直線平行,可設該切線的方程為,
代入,得,由,可得,
從而可得點到直線的距離為,∴,當且僅當時等號成立,
即面積的最小值為2;
(3)由題意知與坐標軸不垂直,∴可設的方程為,代入,得,
設、,則,.∴的中點為,,
又的斜率為,∴的方程為,將上式代入,并整理得,設、,則,,
∴的中點為,,
由于垂直平分,
∴、、、四點在同一圓上等價于,從而,
即,化簡得:,解得:或,
所求直線的方程為或.26 圓錐曲線壓軸大題
【題型一】 五個方程題型框架
【典例分析】
已知圓C經過兩點A(2,2),B(3,3),且圓心C在直線x-y+1=0上.
(1)求圓C的標準方程;
(2)設直線l:y=kx+1與圓C相交于M,N兩點,O為坐標原點,若,求|MN|的值.
【經驗總結】
“五個方程”(過去老高考對韋達定理型的直觀稱呼。)參考【典例分析】
一直一曲倆交點。
直線有沒有?是那種未知型的?
已知過定點。則可設為,同時討論k不存在情況。如
3.曲線方程有沒有?倆交點:設為
4.聯立方程,消y或者消x,建立一元二次方程,同時不要忘了判別式
或者
得到對應的韋達定理

目標,就是把題中問題轉化為第六個關于韋達定理的方程或者不等式,代入求解
【變式演練】
1.橢圓:的左右焦點分別為,,P為橢圓C上一點.
(1)當P為橢圓C的上頂點時,求;
(2)若,求滿足條件的點P的個數;(直接寫答案)
(3)直線與橢圓C交于A,B,若,求k.
2.已知動點P到點(0,1)的距離與到直線y=2的距離的比值為,動點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線y=kx+1與曲線C交于A,B兩點,點M(0,2),證明:直線MA,MB的斜率之和為0.
3.設橢圓的左焦點為,離心率為,過點且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為3.
(1)求橢圓的方程;
(2)設為橢圓的下頂點,為橢圓的上頂點,過點且斜率為的直線與橢圓交于,兩點.若,求的值.
【題型二】 直線設法
【典例分析】
已知拋物線,過點的直線交拋物線于,兩點.
(1)求拋物線的焦點坐標及準線方程;
(2)證明:以線段為直徑的圓過原點.
【經驗總結】
如果所過定點在x軸上,為(m,0),也可以設為,此時包含了斜率不存在的情況,但是反而不包含x軸這條直線。
【典例分析】把兩種設法都展示出來供參考。
選擇不同直線的設法,是因為:
1.避免對k不存在情況討論,可以把k不存在的情況包含在里邊。
2.兩種直線形式設法,有時候在計算中可以降低參數的計算量:如過點(1,0)直線,設成與代入到圓錐曲線中,明顯的后邊這種設法代入計算時要稍微簡單點。
3.2011年以來,最早出現這種設直線法的高考題是2012年的重慶試卷壓軸大題,教師授課時可搜集補充教學。
4.授課時,如有可能,盡量把兩種設法,都讓學生同時做做,做個對比,既能看出這種設法在某些試題中的計算優勢,又不過分拔高這種設法的效果。如【典例分析】。建議授課時,把班里學生分為兩組,每組挑出一個代表上講臺演版分別用著不同方法做這道題。
【變式演練】
1.已知橢圓E:過點,且離心率為.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設過點(0,-1)直線交橢圓E于A,B兩點,判斷點G與以線段AB為直徑的圓的位置關系,并說明理由.
2.已知雙曲線:的離心率為,點在上,為的右焦點.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設為的左頂點,過點作直線交于(不與重合)兩點,點是的中點,求證:.
3. 如圖,設橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,上頂點為A,左右焦點分別為,線段的中點分別為,且△ 是面積為4的直角三角形。
(Ⅰ)求該橢圓的離心率和標準方程;
(Ⅱ)過B做直線交橢圓于P,Q兩點,使,求直線的方程
【題型三】 雙變量直線核心理解
【典例分析】
已知點M為直線l1:x=-1上的動點,N(1,0),過M作直線l1的垂線l,l交MN的中垂線于點P,記點P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l2:y=kx+m(k≠0)與圓E:(x-3)2+y2=6相切于點D,與曲線C交于A,B兩點,且D為線段AB的中點,求直線l2的方程.
【經驗總結】
當題中的直線既無斜率,又不過定點線,就要設成“雙變量”型:,依舊得討論k是否存在情況
當直線既不過定點,也不知斜率時,設直線,就需要引入兩個變量了。
(1)
(2),此時直線不包含水平,也要適當的補充討論。
(3)設“雙變量”時,第一種設法較多。因為一般情況下,沒有了定點在x軸上,那么第二種設法實際上也沒有特別大的計算優勢。如第1題。
(4)重要!雙變量設法,在授課時,一定要講清楚以下這個規律:
一般情況下,試題中一定存在某個條件,能推導出倆變量之間的函數關系。這也是證明直線過定點的理論根據之一。
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知分別是橢圓的左、右焦點,橢圓與拋物線有一個公共的焦點,且過點.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設直線與橢圓相交于、兩點,若(為坐標原點),試判斷直線與圓的位置關系,并證明你的結論.
2.已知拋物線的準線方程為.
(1)求拋物線的標準方程;
(2)若過點的直線與拋物線相交于兩點,且以為直徑的圓過原點,求證:為常數,并求出此常數.
3.已知A、B、C是橢圓W:上的三個點,O是坐標原點.
(I)當點B是W的右頂點,且四邊形OABC為菱形時,求此菱形的面積;
(II)當點B不是W的頂點時,判斷四邊形OABC是否可能為菱形,并說明理由.
【題型四】 直線過定點
【典例分析】
已知A、B分別為橢圓E:(a>1)的左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.
(1)求E的方程;
(2)證明:直線CD過定點.
【經驗總結】
直線過定點:
1、直線多為y=kx+m型
2.目標多為求:m=f(k)
3.一些題型,也可以直接求出對應的m的值,如本小專題【變式演練】第3題
【變式演練】
1.已知橢圓兩點在橢圓C上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設直線l不經過點且與C相交于A,B兩點.若直線與直線的斜率的和為,證明:l過定點.
2.在平面直角坐標系xOy中,動點Р與定點F(2,0)的距離和它到定直線l:的距離之比是常數,記P的軌跡為曲線E.
(1)求曲線E的方程;
(2)設過點A(,0)兩條互相垂直的直線分別與曲線E交于點M,N(異于點A),求證:直線MN過定點.
3.已知橢圓C:()的上頂點與右焦點連線的斜率為,C的短軸的兩個端點與左、右焦點的連線所構成的四邊形的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程.
(2)已知點,若斜率為k()的直線l與橢圓C交于不同的兩點A,B,當直線AP,BP的傾斜角互補時,試問直線l是否過定點?若過定點,求出該定點的坐標;若不過定點,說明理由.
【題型五】 圓過定點
【典例分析】
在平面直角坐標系中,已知橢圓的左 右焦點分別為 ,點為橢圓上的動點,當點為短軸頂點時,△的面積為,橢圓短軸長為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線過定點且與橢圓交于不同的兩點,,點是橢圓的右頂點,直線,分別與軸交于 兩點,試問:以線段為直徑的圓是否過軸上的定點?若是,求出定點坐標;若不是,說明理由.
【經驗總結】
圓過定點,有常見幾方面的思維
利用以“某線段為直徑”,轉化為向量垂直計算
利用對稱性,可以猜想出定點,并證明。
通過推導求出定點(難度較大)
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知動圓的半徑為1,且經過坐標原點,設動圓的圓心為.
(1)求點的軌跡方程;
(2)設點的軌跡與軸交于,兩點(在左側),過點的直線交點的軌跡于點(異于,),交直線:于點,經過,的直線交于點,求證以為直徑的圓過定點,并求出定點坐標.
2.已知橢圓的左右頂點分別為A,B,點P為橢圓上異于A,B的任意一點.
(1)證明:直線PA與直線PB的斜率乘積為定值;
(2)設,過點Q作與軸不重合的任意直線交橢圓E于M,N兩點.問:是否存在實數,使得以MN為直徑的圓恒過定點A?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
3.已知拋物線的焦點F與橢圓C:的一個焦點重合,且點F關于直線的對稱點在橢圓上.
求橢圓C的標準方程;
過點且斜率為k的動直線l交橢圓于A、B兩點,在y軸上是否存在定點M,使以AB為直徑的圓恒過這個點?若存在,求出M點的坐標,若不存在,說明理由.
【題型六】 面積的幾種求法
【典例分析】
已知拋物線關于軸對稱,且過點
(1)求拋物線的標準方程;
(2)過點的直線與拋物線交于,兩點,若,求直線的方程
【經驗總結】
圓錐曲線中求面積常規類型
(1)
(2)三角形恒過數軸上的定線段,可分為左右或者上下面積,轉化為
(3)三角形恒過某定點,可分為左右或者上下面積,轉化為
(4)四邊形面積,注意根據題中條件,直接求面積或者轉化為三角形面積求解。
【變式演練】
1.已知拋物線C:的焦點為F,直線l:y=與拋物線C交于A,B兩點.
(1)求AB弦長;
(2)求△FAB的面積.
2.已知拋物線:(),其上一點到的焦點的距離為4.
(Ⅰ)求拋物線的方程;
(Ⅱ)過點的直線與拋物線分別交于,兩點(點,均在軸的上方),若的面積為4,求直線的方程.
3.已知雙曲線:(,)的離心率為,虛軸長為4.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)直線:與雙曲線相交于,兩點,為坐標原點,的面積是,求直線的方程.
【題型七】 面積最值
【典例分析】
已知一張紙上畫有半徑為4的圓O,在圓O內有一個定點A,且,折疊紙片,使圓上某一點剛好與A點重合,這樣的每一種折法,都留下一條直線折痕,當取遍圓上所有點時,所有折痕與的交點形成的曲線記為C.
(1)求曲線C的焦點在軸上的標準方程;
(2)過曲線C的右焦點(左焦點為)的直線l與曲線C交于不同的兩點M,N,記的面積為S,試求S的取值范圍.
【經驗總結】
面積最值,實際上是處理最終的“函數最值”。
各類型“函數式”最值規律:
分式型:以下幾種求最值的基本方法
一元二次型:注意自變量取值范圍
高次型:整體換元或者求導
【變式演練】
1.已知橢圓C:=1(a>b>0)的焦點F在直線上,離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若O為坐標原點,過點M(0,2)作直線l交橢圓C于A、B兩點,求△AOB面積的最大值.
2.已知點是已知橢圓的左、右焦點,點在橢圓上,當時,面積達到最大,且最大值為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過的直線與橢圓交于兩點,且兩點與左右頂點不重合,若,求四邊形面積的取值范圍.
3.已知橢圓的長軸長為4,離心率為,一動圓過橢圓上焦點,且與直線相切.
(1)求橢圓的方程及動圓圓心軌跡的方程;
(2)過作兩條互相垂直的直線,,其中交橢圓于,兩點,交曲線于,兩點,求四邊形面積的最小值.
【題型八】 定值
【典例分析】
已知橢圓C:(a>b>0)的右焦點F2與拋物線y2=4x的焦點重合,且其離心率為.
(1)求橢圓C的方程.
(2)已知與坐標軸不垂直的直線l與C交于M,N兩點,線段MN中點為P,問:kMN·kOP(O為坐標原點)是否為定值?請說明理由.
【經驗總結】
求定值問題常見的思路和方法技巧:
從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關;
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.
求定值題型,運算量大,運算要求高,屬于中等以上難度的題
【變式演練】
1.已知雙曲線C的中心在原點,是它的一個頂點.是它的一條漸近線的一個方向向量.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設,M為雙曲線右支上動點,當|PM|取得最小時,求四邊形ODMP的面積;
(3)若過點任意作一條直線與雙曲線C交于A,B兩點(A,B都不同于點D),求證:為定值.
2.已知圓:,定點,A是圓上的一動點,線段的垂直平分線交半徑于P點.
(1)求P點的軌跡C的方程;
(2)設直線過點且與曲線C相交于M,N兩點,不經過點.證明:直線MQ的斜率與直線NQ的斜率之和為定值.
3.已知橢圓的離心率為,右焦點為,點在橢圓上.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點的直線(不與軸重合)交橢圓于點,,直線,分別與直線交于點,.求證:以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
【題型九】最值與范圍
【典例分析】
已知中心在原點的雙曲線的右焦點為,右頂點為.
()求雙曲線的方程;
()若直線與雙曲線交于不同的兩點,,且線段的垂直平分線過點,求實數的取值范圍.
【經驗總結】
求最值求范圍,屬于前邊知識額綜合應用,主要是以下兩點要注意
注意變量的范圍。
式子轉化為求值域或者求最值的專題復習
【變式演練】
1.已知中心在原點的雙曲線的一個焦點,一個頂點為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線的左右兩支各有一個交點,求的取值范圍.
2.已知雙曲線C的方程為(),離心率為.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)過的直線交曲線于兩點,求的取值范圍.
3.已知橢圓C:的左、右焦點分別為,離心率為,P為橢圓C上的一個動點.當P是C的上頂點時,△的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設斜率存在的直線與C的另一個交點為Q,是否存在點,使得 若存在,求出t的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【題型十】 第六個方程的積累
【典例分析】
已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,離心率為,且橢圓上的點到兩個焦點的距離之和為.
(1)求橢圓的方程;(2)設為橢圓的左頂點,過點的直線與橢圓交于點,與軸交于點,過原點且與平行的直線與橢圓交于點.求的值.
【經驗總結】
在一直一曲五個方程(韋達定理代入型)題型中,主要的難點在于怎么轉化出“第六個方程”。
具有明顯的可轉化為韋達定理特征的。屬于較容易的題。
隱藏較深的條件,需要用一些技巧,把條件轉化為點坐標之間的關系,再轉化為韋達定理。
沒有固定的轉化技巧,可以在訓練中積累相關化歸思想。
【變式演練】
1.已知橢圓的離心率為,其左、右焦點分別為,,點P為坐標平面內的一點,且,,O為坐標原點.(1)求橢圓C的方程;
(2)設M為橢圓C的左頂點,A,B是橢圓C上兩個不同的點,直線,的傾斜角分別為,,且證明:直線恒過定點,并求出該定點的坐標.
2.已知橢圓:,圓:的圓心在橢圓上,點到橢圓的右焦點的距離為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作直線交橢圓于,兩點,若,求直線的方程.
3.已知拋物線()的焦點為,直線過點且與相交于、兩點,當直線的傾斜角為時,.(1)求的方程;(2)若點是拋物線上、之間一點,當點到直線的距離最大時,求△面積的最小值;(3)若的垂直平分線與相交于、兩點,且、、、四點在同一圓上,求的方程.

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