9.8圓錐曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題
★知識(shí)梳理★
1.直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)C的位置關(guān)系:
將直線(xiàn) 的方程代入曲線(xiàn)C的方程,消去y或者消去x,得到一個(gè)關(guān)于x(或y)的方程ax2+bx+c=0.
(1)交點(diǎn)個(gè)數(shù):
①當(dāng) a=0或a≠0,⊿=0 時(shí),曲線(xiàn)和直線(xiàn)只有一個(gè)交點(diǎn);②當(dāng) a≠0,⊿>0時(shí),曲線(xiàn)和直線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn);③ 當(dāng)⊿<0 時(shí),曲線(xiàn)和直線(xiàn)沒(méi)有交點(diǎn)。
(2) 弦長(zhǎng)公式:
2.對(duì)稱(chēng)問(wèn)題:
曲線(xiàn)上存在兩點(diǎn)關(guān)于已知直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的條件:①曲線(xiàn)上兩點(diǎn)所在的直線(xiàn)與已知直線(xiàn)垂直(得出斜率)②曲線(xiàn)上兩點(diǎn)所在的直線(xiàn)與曲線(xiàn)有兩個(gè)公共點(diǎn)(⊿>0)③曲線(xiàn)上兩點(diǎn)的中點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)直線(xiàn)上。
3.求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程:
①軌跡類(lèi)型已確定的,一般用待定系數(shù)法;②動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足的條件在題目中有明確的表述且軌跡類(lèi)型未知的,一般用直接法;③一動(dòng)點(diǎn)隨另一動(dòng)點(diǎn)的變化而變化,一般用代入轉(zhuǎn)移法。
★重難點(diǎn)突破★
重點(diǎn):掌握直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系的判斷方法及弦長(zhǎng)公式;掌握弦中點(diǎn)軌跡的求法; 理解和掌握求曲線(xiàn)方程的方法與步驟,能利用方程求圓錐曲線(xiàn)的有關(guān)范圍與值
難點(diǎn):軌跡方程的求法及圓錐曲線(xiàn)的有關(guān)范圍與值問(wèn)題
重難點(diǎn):綜合運(yùn)用方程、函數(shù)、不等式、軌跡等方面的知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題
1.體會(huì)“設(shè)而不求”在解題中的簡(jiǎn)化運(yùn)算功能
①求弦長(zhǎng)時(shí)用韋達(dá)定理設(shè)而不求;②弦中點(diǎn)問(wèn)題用“點(diǎn)差法”設(shè)而不求.
2.體會(huì)數(shù)學(xué)思想方法(以方程思想、轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想為主)在解題中運(yùn)用
問(wèn)題1:已知點(diǎn) 為橢圓 的左焦點(diǎn),點(diǎn) ,動(dòng)點(diǎn) 在橢圓上,則 的小值為 .
點(diǎn)撥:設(shè) 為橢圓的右焦點(diǎn),利用定義將 轉(zhuǎn)化為 ,結(jié)合圖形, ,當(dāng) 共線(xiàn)時(shí)小,小值為
★熱點(diǎn)考點(diǎn)題型探析★
考點(diǎn)1直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系
題型1:交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題
[例1 ] 設(shè)拋物線(xiàn)y2=8x的準(zhǔn)線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)Q,若過(guò)點(diǎn)Q的直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)有公共點(diǎn),則直線(xiàn)l的斜率的取值范圍是( ?。?BR> A.[- , ] B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
【解題思路】解決直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題的通法為判別式法
[解析] 易知拋物線(xiàn) 的準(zhǔn)線(xiàn) 與x軸的交點(diǎn)為Q (-2 , 0),
于是,可設(shè)過(guò)點(diǎn)Q (-2 , 0)的直線(xiàn) 的方程為 ,
聯(lián)立
其判別式為 ,可解得 ,應(yīng)選C.
【指引】(1)解決直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)問(wèn)題的方法:一是判別式法;二是幾何法
(2)直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)有交點(diǎn),不等價(jià)于直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相切,還有一種情況是平行于對(duì)稱(chēng)軸(拋物線(xiàn))或平行于漸近線(xiàn)(雙曲線(xiàn))
(3)聯(lián)立方程組、消元后得到一元二次方程,不但要對(duì) 進(jìn)行討論,還要對(duì)二次項(xiàng)系數(shù)是否為0進(jìn)行討論
【新題導(dǎo)練】
1. (09摸底)已知將圓 上的每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)壓縮到原來(lái)的 ,對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)不變,得到曲線(xiàn)C;設(shè) ,平行于OM的直線(xiàn) 在y軸上的截距為m(m≠0),直線(xiàn) 與曲線(xiàn)C交于A(yíng)、B兩個(gè)不同點(diǎn).
(1)求曲線(xiàn) 的方程;(2)求m的取值范圍.
[解析](1)設(shè)圓上的動(dòng)點(diǎn)為 壓縮后對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為 ,則 ,
代入圓的方程得曲線(xiàn)C的方程:
(2)∵直線(xiàn) 平行于OM,且在y軸上的截距為m,又 ,
∴直線(xiàn) 的方程為 . 由 , 得
∵直線(xiàn) 與橢圓交于A(yíng)、B兩個(gè)不同點(diǎn),∴
解得 .∴m的取值范圍是 .
題型2:與弦中點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題
[例2](08韶關(guān)調(diào)研)已知點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別是 , .直線(xiàn) 相交于點(diǎn)M,且它們的斜率之積為-2. (Ⅰ)求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程;
(Ⅱ)若過(guò)點(diǎn) 的直線(xiàn) 交動(dòng)點(diǎn)M的軌跡于C、D兩點(diǎn), 且N為線(xiàn)段CD的中點(diǎn),求直線(xiàn) 的方程.
【解題思路】弦中點(diǎn)問(wèn)題用“點(diǎn)差法”或聯(lián)立方程組,利用韋達(dá)定理求解
[解析] (Ⅰ)設(shè) ,
因?yàn)?,所以 化簡(jiǎn)得:
(Ⅱ) 設(shè)
當(dāng)直線(xiàn) ⊥x軸時(shí), 的方程為 ,則 ,它的中點(diǎn)不是N,不合題意
設(shè)直線(xiàn) 的方程為 將 代入 得
…………(1) …………(2)
(1)-(2)整理得:
直線(xiàn) 的方程為 即所求直線(xiàn) 的方程為
解法二: 當(dāng)直線(xiàn) ⊥x軸時(shí),直線(xiàn) 的方程為 ,則 ,
其中點(diǎn)不是N,不合題意.故設(shè)直線(xiàn) 的方程為 ,
將其代入 化簡(jiǎn)得
由韋達(dá)定理得 ,
又由已知N為線(xiàn)段CD的中點(diǎn),得 ,解得 ,
將 代入(1)式中可知滿(mǎn)足條件.
此時(shí)直線(xiàn) 的方程為 ,即所求直線(xiàn) 的方程為
【指引】通過(guò)將C、D的坐標(biāo)代入曲線(xiàn)方程,再將兩式相減的過(guò)程,稱(chēng)為代點(diǎn)相減.這里,代點(diǎn)相減后,適當(dāng)變形,出現(xiàn)弦PQ的斜率和中點(diǎn)坐標(biāo),是實(shí)現(xiàn)設(shè)而不求(即點(diǎn)差法)的關(guān)鍵.兩種解法都要用到“設(shè)而不求”,它對(duì)簡(jiǎn)化運(yùn)算的作用明顯,用“點(diǎn)差法”解決弦中點(diǎn)問(wèn)題更簡(jiǎn)潔
【新題導(dǎo)練】
2.橢圓 的弦被點(diǎn) 所平分,求此弦所在直線(xiàn)的方程。
[解析]設(shè)弦所在直線(xiàn)與橢圓交于 兩點(diǎn),則
, ,兩式相減得: ,
化簡(jiǎn)得 ,
把 代入得
故所求的直線(xiàn)方程為 ,即
3.已知直線(xiàn)y=-x+1與橢圓 相交于A(yíng)、B兩點(diǎn),且線(xiàn)段AB的中點(diǎn)在直線(xiàn)L:x-2y=0上,求此橢圓的離心率
[解析] 設(shè) ,AB的中點(diǎn)為 ,
代入橢圓方程得 , ,兩式相減,得 .
AB的中點(diǎn)為 在直線(xiàn) 上, ,
,而
題型3:與弦長(zhǎng)有關(guān)的問(wèn)題
[例3](山東泰州市聯(lián)考)已知直線(xiàn) 被拋物線(xiàn) 截得的弦長(zhǎng) 為20, 為坐標(biāo)原點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù) 的值;
(2)問(wèn)點(diǎn) 位于拋物線(xiàn)弧 上何處時(shí),△ 面積大?
【解題思路】用“韋達(dá)定理”求弦長(zhǎng);考慮△ 面積的大值取得的條件
[解析](1)將 代入 得 ,
由△ 可知 ,弦長(zhǎng)AB ,解得 ;
(2)當(dāng) 時(shí),直線(xiàn)為 ,要使得內(nèi)接△ABC面積大,
則只須使得 ,即 ,即 位于(4,4)點(diǎn)處.
【指引】用“韋達(dá)定理”不要忘記用判別式確定范圍
【新題導(dǎo)練】
4. (山東省濟(jì)南市高三統(tǒng)一考試)
已知橢圓 與直線(xiàn) 相交于兩點(diǎn) .
(1)當(dāng)橢圓的半焦距 ,且 成等差數(shù)列時(shí),求橢圓的方程;
(2)在(1)的條件下,求弦 的長(zhǎng)度 ;
[解析](1)由已知得: ,∴
所以橢圓方程為:
(2) ,由 ,得
∴ ∴
(文)已知點(diǎn) 和 ,動(dòng)點(diǎn)C到A、B兩點(diǎn)的距離之差的絕對(duì)值為2,點(diǎn)C的軌跡與直線(xiàn) 交于D、E兩點(diǎn),求線(xiàn)段DE的長(zhǎng).
(文)解:根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義,可知C的軌跡方程為 .設(shè) , ,
聯(lián)立 得 .則 .
所以 .
故線(xiàn)段DE的長(zhǎng)為 .
考點(diǎn)2:對(duì)稱(chēng)問(wèn)題
題型:對(duì)稱(chēng)的幾何性質(zhì)及對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的求法(以點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)為主線(xiàn),軌跡法為基本方法)
【新題導(dǎo)練】
[例4 ] 若直線(xiàn)l過(guò)圓x2+y2+4x-2y=0的圓心M交橢圓 =1于A(yíng)、B兩點(diǎn),若A、B關(guān)于點(diǎn)M對(duì)稱(chēng),求直線(xiàn)l的方程.
[解析] ,設(shè) ,則
又 , ,兩式相減得: ,
化簡(jiǎn)得 ,
把 代入得
故所求的直線(xiàn)方程為 ,即
所以直線(xiàn)l的方程為 :8x-9y+25=0.
5.已知拋物線(xiàn)y2=2px上有一內(nèi)接正△AOB,O為坐標(biāo)原點(diǎn).
求證:點(diǎn)A、B關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng);
[解析]設(shè) , , ,
,即 ,
, , ,故點(diǎn)A、B關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)
6.在拋物線(xiàn)y2=4x上恒有兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)y=kx+3對(duì)稱(chēng),求k的取值范圍.
[解析] (1)當(dāng) 時(shí),曲線(xiàn)上不存在關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn).
(2)當(dāng)k≠0時(shí),設(shè)拋物線(xiàn)y2=4x上關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn) ,AB的中點(diǎn)為 ,則直線(xiàn) 直線(xiàn)的斜率為直線(xiàn) ,可設(shè)
代入y2=4x得
,
在直線(xiàn)y=kx+3上, ,
代入 得即 ,又 恒成立,所以-1<k<0.
綜合(1)(2),k的取值范圍是(-1,0)
考點(diǎn)3 圓錐曲線(xiàn)中的范圍、值問(wèn)題
題型:求某些變量的范圍或值
[例5]已知橢圓 與直線(xiàn) 相交于兩點(diǎn) .當(dāng)橢圓的離心率 滿(mǎn)足 ,且 ( 為坐標(biāo)原點(diǎn))時(shí),求橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取值范圍.
【解題思路】通過(guò)“韋達(dá)定理”溝通a與e的關(guān)系
[解析]由 ,得
由 ,得 此時(shí)
由 ,得 ,∴
即 ,故 由 ,得
∴ 由 得 ,∴
所以橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取值范圍為
【指引】求范圍和值的方法:
幾何方法:充分利用圖形的幾何特征及意義,考慮幾何性質(zhì)解決問(wèn)題
代數(shù)方法:建立目標(biāo)函數(shù),再求目標(biāo)函數(shù)的值.
【新題導(dǎo)練】
7. 已知P是橢圓C: 的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn) 關(guān)于原點(diǎn)O的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)是B,若|PB|的小值為 ,求點(diǎn)P的橫坐標(biāo)的取值范圍。
[解析]由 ,設(shè)
,
, ,解得 或
又 或
8. 定長(zhǎng)為3的線(xiàn)段AB的兩個(gè)端點(diǎn)在拋物線(xiàn) 上移動(dòng),記線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為M,求點(diǎn)M到y(tǒng)軸的短距離,并求此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo).
[解析] 設(shè) , ,
因AB與x軸不平行,故可設(shè)AB的方程為 ,
將它代入 得
由 得 即
,
將 代入得
當(dāng)且僅當(dāng) 即 時(shí)取等號(hào),此時(shí),
所以,點(diǎn)M 為 或 時(shí),到y(tǒng)軸的短距離小,小值為 .
9.直線(xiàn)m:y=kx+1和雙曲線(xiàn)x2-y2=1的左支交于A(yíng),B兩點(diǎn),直線(xiàn) 過(guò)點(diǎn)P(-2,0)和線(xiàn)段AB的中點(diǎn)M,求 在y軸上的截距b的取值范圍.
[解析] 由 消去y得:
解得
設(shè)M(x0,y0)則
三點(diǎn)共線(xiàn)
令 上為減函數(shù).
10.已知橢圓 ,A(4,0),B(2,2)是橢圓內(nèi)的兩點(diǎn),P是橢圓上任一點(diǎn),求:(1)求 的小值;
(2)求|PA|+|PB|的小值和大值.
[解析](1)小值為
(2)大值為10+|BC|= ;小值為10-|BC|= .
考點(diǎn)4 定點(diǎn),定值的問(wèn)題
題型:論證曲線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)及圖形(點(diǎn))在變化過(guò)程中存在不變量
[例6] 已知P、Q是橢圓C: 上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn), 是橢圓上一定點(diǎn), 是其左焦點(diǎn),且|PF|、|MF|、|QF|成等差數(shù)列。
求證:線(xiàn)段PQ的垂直平分線(xiàn)經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn)A;
【解題思路】利用“|PF|、|MF|、|QF|成等差數(shù)列”找出兩動(dòng)點(diǎn)間的坐標(biāo)關(guān)系
證明:設(shè) 知
同理
①當(dāng) ,
從而有 設(shè)PQ的中點(diǎn)為 ,
得線(xiàn)段PQ的中垂線(xiàn)方程為
②當(dāng)
線(xiàn)段PQ的中垂線(xiàn)是x軸,也過(guò)點(diǎn)
【指引】定點(diǎn)與定值問(wèn)題的處理一般有兩種方法:
(1)從特殊入手,求出定點(diǎn)和定值,再證明這個(gè)點(diǎn)(值)與變量無(wú)關(guān);
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算過(guò)程中消去變量,從而得到定點(diǎn)(定值).
【新題導(dǎo)練】
11.已知拋物線(xiàn)C的方程為y=x2-2m2x-(2m2+1) (m∈R),則拋物線(xiàn)C恒過(guò)定點(diǎn)
[解析](-1,0) [令x=-1得y=0]
12.試證明雙曲線(xiàn) - =1(a>0,b>0)上任意一點(diǎn)到它的兩條漸近線(xiàn)的距離之積為常數(shù).
[解析] 雙曲線(xiàn)上任意一點(diǎn)為 ,
它到兩漸近線(xiàn)的距離之積
考點(diǎn)6 曲線(xiàn)與方程
題型:用幾種基本方法求軌跡方程
[例7]已知拋物線(xiàn)C: y2=4x,若橢圓左焦點(diǎn)及相應(yīng)的準(zhǔn)線(xiàn)與拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn)F及準(zhǔn)線(xiàn)l分別重合,試求橢圓短軸端點(diǎn)B與焦點(diǎn)F連線(xiàn)中點(diǎn)P的軌跡方程;
【解題思路】探求動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足的幾何關(guān)系,在轉(zhuǎn)化為方程
[解析]由拋物線(xiàn)y2=4x,得焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線(xiàn) x=-1
(1)設(shè)P(x,y),則B(2x-1,2y), 橢圓中心O′,則|FO′|∶|BF|=e,
又設(shè)點(diǎn)B到l的距離為d,則|BF|∶d=e,∴|FO′|∶|BF|=|BF|∶d,
即(2x-2)2+(2y)2=2x(2x-2),化簡(jiǎn)得P點(diǎn)軌跡方程為y2=x-1(x>1)
[指引] 求曲線(xiàn)方程的方法主要有:直接法、定義法、代入法、參數(shù)法,本題用到直接法,但題目條件需要轉(zhuǎn)化
【新題導(dǎo)練】
13.點(diǎn)P為雙曲線(xiàn) 上一動(dòng)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為線(xiàn)段OP中點(diǎn),則點(diǎn)M的軌跡方程是 .
[解析] [相關(guān)點(diǎn)法]
14.過(guò)雙曲線(xiàn)C: 的右焦點(diǎn)F作直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C交于P、Q兩點(diǎn), ,求點(diǎn)M的軌跡方程.
[解析]右焦點(diǎn)(2,0),設(shè)
得 , ,直線(xiàn)l的斜率
又 , ,兩式相減得 ,
把 , , 代入上式得
15.已知?jiǎng)狱c(diǎn) 與雙曲線(xiàn) 的兩個(gè)焦點(diǎn) 、 的距離之和為定值,且 的小值為 .求動(dòng)點(diǎn) 的軌跡方程;
[解析](1)由條件知,動(dòng)點(diǎn) 的軌跡為橢圓,其中半焦距為 ,
點(diǎn)P在y軸上時(shí) 大,由余弦定理得 ,動(dòng)點(diǎn) 的軌跡方程 .
16. (廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué))已知圓C: .
(1)直線(xiàn) 過(guò)點(diǎn)P(1,2),且與圓C交于A(yíng)、B兩點(diǎn),若 ,求直線(xiàn) 的方程;
(2)過(guò)圓C上一動(dòng)點(diǎn)M作平行于y軸的直線(xiàn)m,設(shè)m與x軸的交點(diǎn)為N,若向量 ,求動(dòng)點(diǎn) 的軌跡方程.
(3) 若點(diǎn)R(1,0),在(2)的條件下,求 的小值.
解析(1)①當(dāng)直線(xiàn) 垂直于 軸時(shí),則此時(shí)直線(xiàn)方程為 , 與圓的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 和 ,其距離為 ,滿(mǎn)足題意 ……1分
②若直線(xiàn) 不垂直于 軸,設(shè)其方程為 ,即 …2分
設(shè)圓心到此直線(xiàn)的距離為 ,則 ,得
∴ , ,………4分 故所求直線(xiàn)方程為3x-4y+5=0
綜上所述,所求直線(xiàn)為3x-4y+5=0或x=1 ……………5分
(2)設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x0,y0),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y)則N點(diǎn)坐標(biāo)是(x0, 0)
∵ ,∴ 即 , ………7分
又∵ ,∴ …………9分
直線(xiàn)m //y軸,所以, ,∴ 點(diǎn)的軌跡方程是 ( )……10分
(3)設(shè)Q坐標(biāo)為(x,y), , ,……11分
又 ( )可得:
.………13分
…………14分
★課后訓(xùn)練★
基礎(chǔ)鞏固訓(xùn)練
1. 已知 是三角形的一個(gè)內(nèi)角,且 ,則方程 表示
(A)焦點(diǎn)在x軸上的橢圓 (B)焦點(diǎn)在y軸上的橢圓
(C)焦點(diǎn)在x 軸上的雙曲線(xiàn) (D)焦點(diǎn)在y 軸上的雙曲線(xiàn)
1.[解析] B. 由 知 ,
2. 已知點(diǎn)M(3,4)在一橢圓上,則以點(diǎn)M為頂點(diǎn)的橢圓的內(nèi)接矩形的面積是( )
(A)12 (B)24 (C)48 (D)與橢圓有關(guān)
2. [解析] C [由橢圓的對(duì)稱(chēng)性可知];
3. 已知點(diǎn)F( ,直線(xiàn) ,點(diǎn)B是l上的動(dòng)點(diǎn).若過(guò)B垂直于y軸的直線(xiàn)與線(xiàn)段BF的垂直平分線(xiàn)交于點(diǎn)M,則點(diǎn)M的軌跡是 ( )
A.雙曲線(xiàn) B.橢圓 C.圓 D.拋物線(xiàn)
3.[解析]D. [MB=MF]
4. 過(guò)雙曲線(xiàn) 的右焦點(diǎn)作直線(xiàn)交雙曲線(xiàn)于A(yíng)、B兩點(diǎn),且 ,則這樣的直線(xiàn)有___________條.
4.[解析] 3; 垂直于實(shí)軸的弦長(zhǎng)為4,實(shí)軸長(zhǎng)為2.
5. 是橢圓 的左、右焦點(diǎn),點(diǎn) 在橢圓上運(yùn)動(dòng),則 的大值是 .
5.[解析] ≤ ;
6. 若雙曲線(xiàn) 與圓 有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù) 的取值范圍為 .
6. [解析] [ ]
綜合提高訓(xùn)練
7. 已知拋物線(xiàn) 的弦AB經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(4,2)且OA⊥OB(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),弦AB所在直線(xiàn)的方程為
7.[解析] 12x —23y—2=0 記住結(jié)論:
8.已知橢圓 ,直線(xiàn)l到原點(diǎn)的距離為 求證:直線(xiàn)l與橢圓必有兩上交點(diǎn).
8.[解析] 證明:當(dāng)直線(xiàn)l垂直x軸時(shí),由題意知:
不妨取 代入曲線(xiàn)E的方程得:
即G( , ),H( ,- )有兩個(gè)不同的交點(diǎn),
當(dāng)直線(xiàn)l不垂直x軸時(shí),設(shè)直線(xiàn)l的方程為:
由題意知:
由
∴直線(xiàn)l與橢圓E交于兩點(diǎn), 綜上,直線(xiàn)l必與橢圓E交于兩點(diǎn)
9. 求過(guò)橢圓 內(nèi)一點(diǎn)A(1,1)的弦PQ的中點(diǎn)M的軌跡方程.
9.[解析]解:設(shè)動(dòng)弦PQ的方程為 ,設(shè)P( ),Q( ),M( ),則: ① ②
①-②得:
當(dāng) 時(shí),
由題意知 ,即 ③
③式與 聯(lián)立消去k,得 ④
當(dāng) 時(shí),k不存在,此時(shí), ,也滿(mǎn)足④.
故弦PQ的中點(diǎn)M的軌跡方程為:
10 .已知拋物線(xiàn) .過(guò)動(dòng)點(diǎn)M( ,0)且斜率為1的直線(xiàn) 與該拋物線(xiàn)交于不同的兩點(diǎn)A、B.若 ,求a的取值范圍.
10 .[解析]直線(xiàn) 的方程為 ,將 ,
得: .
設(shè)直線(xiàn) 與拋物線(xiàn)的兩個(gè)不同交點(diǎn)的坐標(biāo)為 、 ,
則 又 ,
∴ .
∵ ,∴ .
解得 .
11. 過(guò)拋物線(xiàn) 的焦點(diǎn)作一條斜率為k(k≠0)的弦,此弦滿(mǎn)足:①弦長(zhǎng)不超過(guò)8;②弦所在的直線(xiàn)與橢圓3x2 + 2y2 = 2相交,求k的取值范圍.
11. 解析:拋物線(xiàn) 的焦點(diǎn)為(1,0),設(shè)弦所在直線(xiàn)方程為
由 得 2分
∴ 故
由 ,解得k≥1
由 得 8分
由 ,解得k2 < 3 因此1≤k2 < 3
∴k的取值范圍是[ ,-1]∪[1, ]
12. 在直角坐標(biāo)平面內(nèi),已知兩點(diǎn)A(-2,0)及B(2,0),動(dòng)點(diǎn)Q到點(diǎn)A的距離為6,線(xiàn)段BQ的垂直平分線(xiàn)交AQ于點(diǎn)P。
(Ⅰ)證明|PA|+|PB|為常數(shù),并寫(xiě)出點(diǎn)P的軌跡T的方程;
12. 解:)連結(jié)PB∵線(xiàn)段BQ的垂直平分線(xiàn)與AQ交于點(diǎn)P,∴|PB|=|PQ|,又|AQ|=6,
∴|PA|+|PB|=|PA|+|PQ|=|AQ|=6(常數(shù))。
又|PA|+|PB|>|AB|,從而P點(diǎn)的軌跡T是中心在原點(diǎn),以A、B為兩個(gè)焦點(diǎn),長(zhǎng)軸在x軸上的橢圓,其中,2a=6,2c=4,∴橢圓方程為
★知識(shí)梳理★
1.直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)C的位置關(guān)系:
將直線(xiàn) 的方程代入曲線(xiàn)C的方程,消去y或者消去x,得到一個(gè)關(guān)于x(或y)的方程ax2+bx+c=0.
(1)交點(diǎn)個(gè)數(shù):
①當(dāng) a=0或a≠0,⊿=0 時(shí),曲線(xiàn)和直線(xiàn)只有一個(gè)交點(diǎn);②當(dāng) a≠0,⊿>0時(shí),曲線(xiàn)和直線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn);③ 當(dāng)⊿<0 時(shí),曲線(xiàn)和直線(xiàn)沒(méi)有交點(diǎn)。
(2) 弦長(zhǎng)公式:
2.對(duì)稱(chēng)問(wèn)題:
曲線(xiàn)上存在兩點(diǎn)關(guān)于已知直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的條件:①曲線(xiàn)上兩點(diǎn)所在的直線(xiàn)與已知直線(xiàn)垂直(得出斜率)②曲線(xiàn)上兩點(diǎn)所在的直線(xiàn)與曲線(xiàn)有兩個(gè)公共點(diǎn)(⊿>0)③曲線(xiàn)上兩點(diǎn)的中點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)直線(xiàn)上。
3.求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程:
①軌跡類(lèi)型已確定的,一般用待定系數(shù)法;②動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足的條件在題目中有明確的表述且軌跡類(lèi)型未知的,一般用直接法;③一動(dòng)點(diǎn)隨另一動(dòng)點(diǎn)的變化而變化,一般用代入轉(zhuǎn)移法。
★重難點(diǎn)突破★
重點(diǎn):掌握直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系的判斷方法及弦長(zhǎng)公式;掌握弦中點(diǎn)軌跡的求法; 理解和掌握求曲線(xiàn)方程的方法與步驟,能利用方程求圓錐曲線(xiàn)的有關(guān)范圍與值
難點(diǎn):軌跡方程的求法及圓錐曲線(xiàn)的有關(guān)范圍與值問(wèn)題
重難點(diǎn):綜合運(yùn)用方程、函數(shù)、不等式、軌跡等方面的知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題
1.體會(huì)“設(shè)而不求”在解題中的簡(jiǎn)化運(yùn)算功能
①求弦長(zhǎng)時(shí)用韋達(dá)定理設(shè)而不求;②弦中點(diǎn)問(wèn)題用“點(diǎn)差法”設(shè)而不求.
2.體會(huì)數(shù)學(xué)思想方法(以方程思想、轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想為主)在解題中運(yùn)用
問(wèn)題1:已知點(diǎn) 為橢圓 的左焦點(diǎn),點(diǎn) ,動(dòng)點(diǎn) 在橢圓上,則 的小值為 .
點(diǎn)撥:設(shè) 為橢圓的右焦點(diǎn),利用定義將 轉(zhuǎn)化為 ,結(jié)合圖形, ,當(dāng) 共線(xiàn)時(shí)小,小值為
★熱點(diǎn)考點(diǎn)題型探析★
考點(diǎn)1直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系
題型1:交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題
[例1 ] 設(shè)拋物線(xiàn)y2=8x的準(zhǔn)線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)Q,若過(guò)點(diǎn)Q的直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)有公共點(diǎn),則直線(xiàn)l的斜率的取值范圍是( ?。?BR> A.[- , ] B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
【解題思路】解決直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題的通法為判別式法
[解析] 易知拋物線(xiàn) 的準(zhǔn)線(xiàn) 與x軸的交點(diǎn)為Q (-2 , 0),
于是,可設(shè)過(guò)點(diǎn)Q (-2 , 0)的直線(xiàn) 的方程為 ,
聯(lián)立
其判別式為 ,可解得 ,應(yīng)選C.
【指引】(1)解決直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)問(wèn)題的方法:一是判別式法;二是幾何法
(2)直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)有交點(diǎn),不等價(jià)于直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相切,還有一種情況是平行于對(duì)稱(chēng)軸(拋物線(xiàn))或平行于漸近線(xiàn)(雙曲線(xiàn))
(3)聯(lián)立方程組、消元后得到一元二次方程,不但要對(duì) 進(jìn)行討論,還要對(duì)二次項(xiàng)系數(shù)是否為0進(jìn)行討論
【新題導(dǎo)練】
1. (09摸底)已知將圓 上的每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)壓縮到原來(lái)的 ,對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)不變,得到曲線(xiàn)C;設(shè) ,平行于OM的直線(xiàn) 在y軸上的截距為m(m≠0),直線(xiàn) 與曲線(xiàn)C交于A(yíng)、B兩個(gè)不同點(diǎn).
(1)求曲線(xiàn) 的方程;(2)求m的取值范圍.
[解析](1)設(shè)圓上的動(dòng)點(diǎn)為 壓縮后對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為 ,則 ,
代入圓的方程得曲線(xiàn)C的方程:
(2)∵直線(xiàn) 平行于OM,且在y軸上的截距為m,又 ,
∴直線(xiàn) 的方程為 . 由 , 得
∵直線(xiàn) 與橢圓交于A(yíng)、B兩個(gè)不同點(diǎn),∴
解得 .∴m的取值范圍是 .
題型2:與弦中點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題
[例2](08韶關(guān)調(diào)研)已知點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別是 , .直線(xiàn) 相交于點(diǎn)M,且它們的斜率之積為-2. (Ⅰ)求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程;
(Ⅱ)若過(guò)點(diǎn) 的直線(xiàn) 交動(dòng)點(diǎn)M的軌跡于C、D兩點(diǎn), 且N為線(xiàn)段CD的中點(diǎn),求直線(xiàn) 的方程.
【解題思路】弦中點(diǎn)問(wèn)題用“點(diǎn)差法”或聯(lián)立方程組,利用韋達(dá)定理求解
[解析] (Ⅰ)設(shè) ,
因?yàn)?,所以 化簡(jiǎn)得:
(Ⅱ) 設(shè)
當(dāng)直線(xiàn) ⊥x軸時(shí), 的方程為 ,則 ,它的中點(diǎn)不是N,不合題意
設(shè)直線(xiàn) 的方程為 將 代入 得
…………(1) …………(2)
(1)-(2)整理得:
直線(xiàn) 的方程為 即所求直線(xiàn) 的方程為
解法二: 當(dāng)直線(xiàn) ⊥x軸時(shí),直線(xiàn) 的方程為 ,則 ,
其中點(diǎn)不是N,不合題意.故設(shè)直線(xiàn) 的方程為 ,
將其代入 化簡(jiǎn)得
由韋達(dá)定理得 ,
又由已知N為線(xiàn)段CD的中點(diǎn),得 ,解得 ,
將 代入(1)式中可知滿(mǎn)足條件.
此時(shí)直線(xiàn) 的方程為 ,即所求直線(xiàn) 的方程為
【指引】通過(guò)將C、D的坐標(biāo)代入曲線(xiàn)方程,再將兩式相減的過(guò)程,稱(chēng)為代點(diǎn)相減.這里,代點(diǎn)相減后,適當(dāng)變形,出現(xiàn)弦PQ的斜率和中點(diǎn)坐標(biāo),是實(shí)現(xiàn)設(shè)而不求(即點(diǎn)差法)的關(guān)鍵.兩種解法都要用到“設(shè)而不求”,它對(duì)簡(jiǎn)化運(yùn)算的作用明顯,用“點(diǎn)差法”解決弦中點(diǎn)問(wèn)題更簡(jiǎn)潔
【新題導(dǎo)練】
2.橢圓 的弦被點(diǎn) 所平分,求此弦所在直線(xiàn)的方程。
[解析]設(shè)弦所在直線(xiàn)與橢圓交于 兩點(diǎn),則
, ,兩式相減得: ,
化簡(jiǎn)得 ,
把 代入得
故所求的直線(xiàn)方程為 ,即
3.已知直線(xiàn)y=-x+1與橢圓 相交于A(yíng)、B兩點(diǎn),且線(xiàn)段AB的中點(diǎn)在直線(xiàn)L:x-2y=0上,求此橢圓的離心率
[解析] 設(shè) ,AB的中點(diǎn)為 ,
代入橢圓方程得 , ,兩式相減,得 .
AB的中點(diǎn)為 在直線(xiàn) 上, ,
,而
題型3:與弦長(zhǎng)有關(guān)的問(wèn)題
[例3](山東泰州市聯(lián)考)已知直線(xiàn) 被拋物線(xiàn) 截得的弦長(zhǎng) 為20, 為坐標(biāo)原點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù) 的值;
(2)問(wèn)點(diǎn) 位于拋物線(xiàn)弧 上何處時(shí),△ 面積大?
【解題思路】用“韋達(dá)定理”求弦長(zhǎng);考慮△ 面積的大值取得的條件
[解析](1)將 代入 得 ,
由△ 可知 ,弦長(zhǎng)AB ,解得 ;
(2)當(dāng) 時(shí),直線(xiàn)為 ,要使得內(nèi)接△ABC面積大,
則只須使得 ,即 ,即 位于(4,4)點(diǎn)處.
【指引】用“韋達(dá)定理”不要忘記用判別式確定范圍
【新題導(dǎo)練】
4. (山東省濟(jì)南市高三統(tǒng)一考試)
已知橢圓 與直線(xiàn) 相交于兩點(diǎn) .
(1)當(dāng)橢圓的半焦距 ,且 成等差數(shù)列時(shí),求橢圓的方程;
(2)在(1)的條件下,求弦 的長(zhǎng)度 ;
[解析](1)由已知得: ,∴
所以橢圓方程為:
(2) ,由 ,得
∴ ∴
(文)已知點(diǎn) 和 ,動(dòng)點(diǎn)C到A、B兩點(diǎn)的距離之差的絕對(duì)值為2,點(diǎn)C的軌跡與直線(xiàn) 交于D、E兩點(diǎn),求線(xiàn)段DE的長(zhǎng).
(文)解:根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義,可知C的軌跡方程為 .設(shè) , ,
聯(lián)立 得 .則 .
所以 .
故線(xiàn)段DE的長(zhǎng)為 .
考點(diǎn)2:對(duì)稱(chēng)問(wèn)題
題型:對(duì)稱(chēng)的幾何性質(zhì)及對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的求法(以點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)為主線(xiàn),軌跡法為基本方法)
【新題導(dǎo)練】
[例4 ] 若直線(xiàn)l過(guò)圓x2+y2+4x-2y=0的圓心M交橢圓 =1于A(yíng)、B兩點(diǎn),若A、B關(guān)于點(diǎn)M對(duì)稱(chēng),求直線(xiàn)l的方程.
[解析] ,設(shè) ,則
又 , ,兩式相減得: ,
化簡(jiǎn)得 ,
把 代入得
故所求的直線(xiàn)方程為 ,即
所以直線(xiàn)l的方程為 :8x-9y+25=0.
5.已知拋物線(xiàn)y2=2px上有一內(nèi)接正△AOB,O為坐標(biāo)原點(diǎn).
求證:點(diǎn)A、B關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng);
[解析]設(shè) , , ,
,即 ,
, , ,故點(diǎn)A、B關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)
6.在拋物線(xiàn)y2=4x上恒有兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)y=kx+3對(duì)稱(chēng),求k的取值范圍.
[解析] (1)當(dāng) 時(shí),曲線(xiàn)上不存在關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn).
(2)當(dāng)k≠0時(shí),設(shè)拋物線(xiàn)y2=4x上關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn) ,AB的中點(diǎn)為 ,則直線(xiàn) 直線(xiàn)的斜率為直線(xiàn) ,可設(shè)
代入y2=4x得
,
在直線(xiàn)y=kx+3上, ,
代入 得即 ,又 恒成立,所以-1<k<0.
綜合(1)(2),k的取值范圍是(-1,0)
考點(diǎn)3 圓錐曲線(xiàn)中的范圍、值問(wèn)題
題型:求某些變量的范圍或值
[例5]已知橢圓 與直線(xiàn) 相交于兩點(diǎn) .當(dāng)橢圓的離心率 滿(mǎn)足 ,且 ( 為坐標(biāo)原點(diǎn))時(shí),求橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取值范圍.
【解題思路】通過(guò)“韋達(dá)定理”溝通a與e的關(guān)系
[解析]由 ,得
由 ,得 此時(shí)
由 ,得 ,∴
即 ,故 由 ,得
∴ 由 得 ,∴
所以橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取值范圍為
【指引】求范圍和值的方法:
幾何方法:充分利用圖形的幾何特征及意義,考慮幾何性質(zhì)解決問(wèn)題
代數(shù)方法:建立目標(biāo)函數(shù),再求目標(biāo)函數(shù)的值.
【新題導(dǎo)練】
7. 已知P是橢圓C: 的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn) 關(guān)于原點(diǎn)O的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)是B,若|PB|的小值為 ,求點(diǎn)P的橫坐標(biāo)的取值范圍。
[解析]由 ,設(shè)
,
, ,解得 或
又 或
8. 定長(zhǎng)為3的線(xiàn)段AB的兩個(gè)端點(diǎn)在拋物線(xiàn) 上移動(dòng),記線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為M,求點(diǎn)M到y(tǒng)軸的短距離,并求此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo).
[解析] 設(shè) , ,
因AB與x軸不平行,故可設(shè)AB的方程為 ,
將它代入 得
由 得 即
,
將 代入得
當(dāng)且僅當(dāng) 即 時(shí)取等號(hào),此時(shí),
所以,點(diǎn)M 為 或 時(shí),到y(tǒng)軸的短距離小,小值為 .
9.直線(xiàn)m:y=kx+1和雙曲線(xiàn)x2-y2=1的左支交于A(yíng),B兩點(diǎn),直線(xiàn) 過(guò)點(diǎn)P(-2,0)和線(xiàn)段AB的中點(diǎn)M,求 在y軸上的截距b的取值范圍.
[解析] 由 消去y得:
解得
設(shè)M(x0,y0)則
三點(diǎn)共線(xiàn)
令 上為減函數(shù).
10.已知橢圓 ,A(4,0),B(2,2)是橢圓內(nèi)的兩點(diǎn),P是橢圓上任一點(diǎn),求:(1)求 的小值;
(2)求|PA|+|PB|的小值和大值.
[解析](1)小值為
(2)大值為10+|BC|= ;小值為10-|BC|= .
考點(diǎn)4 定點(diǎn),定值的問(wèn)題
題型:論證曲線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)及圖形(點(diǎn))在變化過(guò)程中存在不變量
[例6] 已知P、Q是橢圓C: 上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn), 是橢圓上一定點(diǎn), 是其左焦點(diǎn),且|PF|、|MF|、|QF|成等差數(shù)列。
求證:線(xiàn)段PQ的垂直平分線(xiàn)經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn)A;
【解題思路】利用“|PF|、|MF|、|QF|成等差數(shù)列”找出兩動(dòng)點(diǎn)間的坐標(biāo)關(guān)系
證明:設(shè) 知
同理
①當(dāng) ,
從而有 設(shè)PQ的中點(diǎn)為 ,
得線(xiàn)段PQ的中垂線(xiàn)方程為
②當(dāng)
線(xiàn)段PQ的中垂線(xiàn)是x軸,也過(guò)點(diǎn)
【指引】定點(diǎn)與定值問(wèn)題的處理一般有兩種方法:
(1)從特殊入手,求出定點(diǎn)和定值,再證明這個(gè)點(diǎn)(值)與變量無(wú)關(guān);
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算過(guò)程中消去變量,從而得到定點(diǎn)(定值).
【新題導(dǎo)練】
11.已知拋物線(xiàn)C的方程為y=x2-2m2x-(2m2+1) (m∈R),則拋物線(xiàn)C恒過(guò)定點(diǎn)
[解析](-1,0) [令x=-1得y=0]
12.試證明雙曲線(xiàn) - =1(a>0,b>0)上任意一點(diǎn)到它的兩條漸近線(xiàn)的距離之積為常數(shù).
[解析] 雙曲線(xiàn)上任意一點(diǎn)為 ,
它到兩漸近線(xiàn)的距離之積
考點(diǎn)6 曲線(xiàn)與方程
題型:用幾種基本方法求軌跡方程
[例7]已知拋物線(xiàn)C: y2=4x,若橢圓左焦點(diǎn)及相應(yīng)的準(zhǔn)線(xiàn)與拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn)F及準(zhǔn)線(xiàn)l分別重合,試求橢圓短軸端點(diǎn)B與焦點(diǎn)F連線(xiàn)中點(diǎn)P的軌跡方程;
【解題思路】探求動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足的幾何關(guān)系,在轉(zhuǎn)化為方程
[解析]由拋物線(xiàn)y2=4x,得焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線(xiàn) x=-1
(1)設(shè)P(x,y),則B(2x-1,2y), 橢圓中心O′,則|FO′|∶|BF|=e,
又設(shè)點(diǎn)B到l的距離為d,則|BF|∶d=e,∴|FO′|∶|BF|=|BF|∶d,
即(2x-2)2+(2y)2=2x(2x-2),化簡(jiǎn)得P點(diǎn)軌跡方程為y2=x-1(x>1)
[指引] 求曲線(xiàn)方程的方法主要有:直接法、定義法、代入法、參數(shù)法,本題用到直接法,但題目條件需要轉(zhuǎn)化
【新題導(dǎo)練】
13.點(diǎn)P為雙曲線(xiàn) 上一動(dòng)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為線(xiàn)段OP中點(diǎn),則點(diǎn)M的軌跡方程是 .
[解析] [相關(guān)點(diǎn)法]
14.過(guò)雙曲線(xiàn)C: 的右焦點(diǎn)F作直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C交于P、Q兩點(diǎn), ,求點(diǎn)M的軌跡方程.
[解析]右焦點(diǎn)(2,0),設(shè)
得 , ,直線(xiàn)l的斜率
又 , ,兩式相減得 ,
把 , , 代入上式得
15.已知?jiǎng)狱c(diǎn) 與雙曲線(xiàn) 的兩個(gè)焦點(diǎn) 、 的距離之和為定值,且 的小值為 .求動(dòng)點(diǎn) 的軌跡方程;
[解析](1)由條件知,動(dòng)點(diǎn) 的軌跡為橢圓,其中半焦距為 ,
點(diǎn)P在y軸上時(shí) 大,由余弦定理得 ,動(dòng)點(diǎn) 的軌跡方程 .
16. (廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué))已知圓C: .
(1)直線(xiàn) 過(guò)點(diǎn)P(1,2),且與圓C交于A(yíng)、B兩點(diǎn),若 ,求直線(xiàn) 的方程;
(2)過(guò)圓C上一動(dòng)點(diǎn)M作平行于y軸的直線(xiàn)m,設(shè)m與x軸的交點(diǎn)為N,若向量 ,求動(dòng)點(diǎn) 的軌跡方程.
(3) 若點(diǎn)R(1,0),在(2)的條件下,求 的小值.
解析(1)①當(dāng)直線(xiàn) 垂直于 軸時(shí),則此時(shí)直線(xiàn)方程為 , 與圓的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 和 ,其距離為 ,滿(mǎn)足題意 ……1分
②若直線(xiàn) 不垂直于 軸,設(shè)其方程為 ,即 …2分
設(shè)圓心到此直線(xiàn)的距離為 ,則 ,得
∴ , ,………4分 故所求直線(xiàn)方程為3x-4y+5=0
綜上所述,所求直線(xiàn)為3x-4y+5=0或x=1 ……………5分
(2)設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x0,y0),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y)則N點(diǎn)坐標(biāo)是(x0, 0)
∵ ,∴ 即 , ………7分
又∵ ,∴ …………9分
直線(xiàn)m //y軸,所以, ,∴ 點(diǎn)的軌跡方程是 ( )……10分
(3)設(shè)Q坐標(biāo)為(x,y), , ,……11分
又 ( )可得:
.………13分
…………14分
★課后訓(xùn)練★
基礎(chǔ)鞏固訓(xùn)練
1. 已知 是三角形的一個(gè)內(nèi)角,且 ,則方程 表示
(A)焦點(diǎn)在x軸上的橢圓 (B)焦點(diǎn)在y軸上的橢圓
(C)焦點(diǎn)在x 軸上的雙曲線(xiàn) (D)焦點(diǎn)在y 軸上的雙曲線(xiàn)
1.[解析] B. 由 知 ,
2. 已知點(diǎn)M(3,4)在一橢圓上,則以點(diǎn)M為頂點(diǎn)的橢圓的內(nèi)接矩形的面積是( )
(A)12 (B)24 (C)48 (D)與橢圓有關(guān)
2. [解析] C [由橢圓的對(duì)稱(chēng)性可知];
3. 已知點(diǎn)F( ,直線(xiàn) ,點(diǎn)B是l上的動(dòng)點(diǎn).若過(guò)B垂直于y軸的直線(xiàn)與線(xiàn)段BF的垂直平分線(xiàn)交于點(diǎn)M,則點(diǎn)M的軌跡是 ( )
A.雙曲線(xiàn) B.橢圓 C.圓 D.拋物線(xiàn)
3.[解析]D. [MB=MF]
4. 過(guò)雙曲線(xiàn) 的右焦點(diǎn)作直線(xiàn)交雙曲線(xiàn)于A(yíng)、B兩點(diǎn),且 ,則這樣的直線(xiàn)有___________條.
4.[解析] 3; 垂直于實(shí)軸的弦長(zhǎng)為4,實(shí)軸長(zhǎng)為2.
5. 是橢圓 的左、右焦點(diǎn),點(diǎn) 在橢圓上運(yùn)動(dòng),則 的大值是 .
5.[解析] ≤ ;
6. 若雙曲線(xiàn) 與圓 有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù) 的取值范圍為 .
6. [解析] [ ]
綜合提高訓(xùn)練
7. 已知拋物線(xiàn) 的弦AB經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(4,2)且OA⊥OB(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),弦AB所在直線(xiàn)的方程為
7.[解析] 12x —23y—2=0 記住結(jié)論:
8.已知橢圓 ,直線(xiàn)l到原點(diǎn)的距離為 求證:直線(xiàn)l與橢圓必有兩上交點(diǎn).
8.[解析] 證明:當(dāng)直線(xiàn)l垂直x軸時(shí),由題意知:
不妨取 代入曲線(xiàn)E的方程得:
即G( , ),H( ,- )有兩個(gè)不同的交點(diǎn),
當(dāng)直線(xiàn)l不垂直x軸時(shí),設(shè)直線(xiàn)l的方程為:
由題意知:
由
∴直線(xiàn)l與橢圓E交于兩點(diǎn), 綜上,直線(xiàn)l必與橢圓E交于兩點(diǎn)
9. 求過(guò)橢圓 內(nèi)一點(diǎn)A(1,1)的弦PQ的中點(diǎn)M的軌跡方程.
9.[解析]解:設(shè)動(dòng)弦PQ的方程為 ,設(shè)P( ),Q( ),M( ),則: ① ②
①-②得:
當(dāng) 時(shí),
由題意知 ,即 ③
③式與 聯(lián)立消去k,得 ④
當(dāng) 時(shí),k不存在,此時(shí), ,也滿(mǎn)足④.
故弦PQ的中點(diǎn)M的軌跡方程為:
10 .已知拋物線(xiàn) .過(guò)動(dòng)點(diǎn)M( ,0)且斜率為1的直線(xiàn) 與該拋物線(xiàn)交于不同的兩點(diǎn)A、B.若 ,求a的取值范圍.
10 .[解析]直線(xiàn) 的方程為 ,將 ,
得: .
設(shè)直線(xiàn) 與拋物線(xiàn)的兩個(gè)不同交點(diǎn)的坐標(biāo)為 、 ,
則 又 ,
∴ .
∵ ,∴ .
解得 .
11. 過(guò)拋物線(xiàn) 的焦點(diǎn)作一條斜率為k(k≠0)的弦,此弦滿(mǎn)足:①弦長(zhǎng)不超過(guò)8;②弦所在的直線(xiàn)與橢圓3x2 + 2y2 = 2相交,求k的取值范圍.
11. 解析:拋物線(xiàn) 的焦點(diǎn)為(1,0),設(shè)弦所在直線(xiàn)方程為
由 得 2分
∴ 故
由 ,解得k≥1
由 得 8分
由 ,解得k2 < 3 因此1≤k2 < 3
∴k的取值范圍是[ ,-1]∪[1, ]
12. 在直角坐標(biāo)平面內(nèi),已知兩點(diǎn)A(-2,0)及B(2,0),動(dòng)點(diǎn)Q到點(diǎn)A的距離為6,線(xiàn)段BQ的垂直平分線(xiàn)交AQ于點(diǎn)P。
(Ⅰ)證明|PA|+|PB|為常數(shù),并寫(xiě)出點(diǎn)P的軌跡T的方程;
12. 解:)連結(jié)PB∵線(xiàn)段BQ的垂直平分線(xiàn)與AQ交于點(diǎn)P,∴|PB|=|PQ|,又|AQ|=6,
∴|PA|+|PB|=|PA|+|PQ|=|AQ|=6(常數(shù))。
又|PA|+|PB|>|AB|,從而P點(diǎn)的軌跡T是中心在原點(diǎn),以A、B為兩個(gè)焦點(diǎn),長(zhǎng)軸在x軸上的橢圓,其中,2a=6,2c=4,∴橢圓方程為

