《高中數(shù)學(xué) 考前歸納總結(jié) 圓錐曲線與向量的綜合性問題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 考前歸納總結(jié) 圓錐曲線與向量的綜合性問題(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、圓錐曲線與向量的綜合性問題
一、常見基本題型:
在向量與圓錐曲線相結(jié)合的題目中,主要是利用向量的相等、平行、垂直去尋找坐標(biāo)之間的數(shù)量關(guān)系,往往要和根與系數(shù)的關(guān)系結(jié)合運用。
(1) 問題的條件以向量的形式呈現(xiàn),間接的考查向量幾何性質(zhì)、運算性質(zhì),
例1、設(shè),點在軸的負(fù)半軸上,點在軸上,且.
當(dāng)點在軸上運動時,求點的軌跡的方程;
解:(解法一),故為的中點.
設(shè),由點在軸的負(fù)半軸上,則
又,
又,
所以,點的軌跡的方程為
(解法二),故為的中點.
設(shè),
2、由點在軸的負(fù)半軸上,則 -
又由,故,可得
由,則有,化簡得:
所以,點的軌跡的方程為
例2、已知橢圓的方程為,它的一個焦點與拋物線的焦點 重合,離心率,過橢圓的右焦點作與坐標(biāo)軸不垂直的直線,交橢圓 于、兩點.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)點,且,求直線的方程;
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓的右焦點為,因為的焦點坐標(biāo)為,所以
因為,則,
故橢圓方程為:
(Ⅱ)由(I)得,設(shè)
3、的方程為()
代入,得,
設(shè)則,
所以直線的方程為
(2)所求問題以向量的形式呈現(xiàn)
例3、已知橢圓E的長軸的一個端點是拋物線的焦點,離心率是
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點C(—1,0),斜率為k的動直線與橢圓E相交于A、B兩點,請問x軸上 是否存在點M,使為常數(shù)?若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,請 說明理由。
解:(1)根據(jù)條件可知橢圓的焦點在x軸,
且
4、 故所求方程為即,
(2)假設(shè)存在點M符合題意,設(shè)AB:代入
得:
則
要使上式與無關(guān),則有
解得,存在點滿足題意。
例4、線段過y軸上一點,所在直線的斜率為,兩端點、 到y(tǒng)軸的距離之差為.
(Ⅰ)求出以y軸為對稱軸,過、、三點的拋物線方程;
(Ⅱ)過該拋物線的焦點作動弦,過、兩點分別作拋物
5、線的切線,設(shè) 其交點為,求點的軌跡方程,并求出的值.
解:(Ⅰ)設(shè)所在直線方程為,拋物線方程為,
且, ,不妨設(shè),
即
把代入得
,
故所求拋物線方程為
(Ⅱ)設(shè),
則過拋物線上、兩點的切線方程分別是 ,
兩條切線的交點的坐標(biāo)為
設(shè)的直線方程為,代入得
故的坐標(biāo)為 點的軌跡為
而
故
(3)問
6、題的條件及待求的問題均已向量的形式呈現(xiàn)
例5、在直角坐標(biāo)系xOy中,長為的線段的兩端點C、D分別在x軸、y軸上 滑動,.記點P的軌跡為曲線E.
(I)求曲線E的方程;
(II)經(jīng)過點(0,1)作直線l與曲線E相交于A、B兩點,當(dāng)點 M在曲線E上時,求的值.
解:(Ⅰ)設(shè)C(m,0),D(0,n),P(x,y).
由=,得(x-m,y)=(-x,n-y),
∴得
由||=+1,得m2+n2=(+1)2,
∴(+1)2x2+y2=(+1)2,
整理,得曲線E的方程為x2+=1.
(Ⅱ)設(shè)
7、A(x1,y1),B(x2,y2),由=+,知點M坐標(biāo)為(x1+x2,y1+y2).
設(shè)直線l的方程為y=kx+1,代入曲線E方程,得(k2+2)x2+2kx-1=0,
則x1+x2=-,x1x2=-.
y1+y2=k(x1+x2)+2=,
由點M在曲線E上,知(x1+x2)2+=1,
即+=1,解得k2=2.
這時x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+1)(kx2+1)=(1+k2)x1x2+k(x2+x2)+1=-,
(x+y)(x+y)=(2-x)(2-x)=4-2(x+x)+(x1x2)2
=4-2[(x1+x2)2-2x1x2]+(x1x2)2=,
8、
cosá,?==-.
二、針對性練習(xí)
1. 已知圓M:及定點,點
P是圓M上的動點,點Q在NP上,點G在MP上,
且滿足
(1)求點G的軌跡C的方程;
(2)過點K(2,0)作直線與曲線C交于A、B兩點,
O是坐標(biāo)原點,設(shè) ,是否存在這樣的直線使四邊形OASB的對角
線相等?若存在,求出直線的方程; 若不存在,說明理由.
解:(1)由為PN的中點,且是PN的中垂線,
∴>
∴點G的軌跡是以M、N為焦點的橢圓,又
∴
9、 (2) ∵.四邊形OASB為平行四邊行,
假設(shè)存在直線1,使四邊形OASB為矩形
若1的斜率不存在,則1的方程為
由>0.
這與相矛盾, ∴1的斜率存在.
設(shè)直線1的方程
,化簡得:
∴
∴
由∴
∴存在直線1:或滿足條件.
二、針對性練習(xí)
1.已知過拋物線的焦點,斜率為的直線交拋物線于,
()兩點,且.
(1)求該拋物線的方程;
(2)為坐標(biāo)原點,為拋
10、物線上一點,若,求的值.
解:(1)直線AB的方程是,與聯(lián)立,
消去,得,所以,
由拋物線定義得:,所以p=4,
拋物線方程為:
(2)由p=4,化簡得,
從而,從而A(1,),B(4,)
設(shè)=,
又因為,即8(4),
即,解得
2、在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)已知兩點、,若將動點的橫坐標(biāo)保持不變, 縱坐標(biāo)擴大到原來的倍后得到點,且滿足.
(Ⅰ)求動點所在曲線的方程;
(Ⅱ)過點作斜率為的直線
11、交曲線于、兩點,且, 又點關(guān)于原點的對稱點為點,試問、、、四點是否共圓?若共 圓,求出圓心坐標(biāo)和半徑;若不共圓,請說明理由.
解(Ⅰ)設(shè)點的坐標(biāo)為,則點的坐標(biāo)為,
依據(jù)題意,有
動點所在曲線的方程是
(Ⅱ)因直線過點,且斜率為,故有
聯(lián)立方程組,消去,得
設(shè)、,可得,于是.
又,得即
而點與點關(guān)于原點對稱,于是,可得點
若線段、的中垂線分別為和,,則有
聯(lián)立方程組,解得和的交點為
因此,可算得
所以、、、四點共圓,且圓心坐標(biāo)為半徑為