4、(4)利用已知的不等關(guān)系構(gòu)造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(5)利用求函數(shù)的值域的方法將待求量表示為其他變量的函數(shù),求其值域,從而確定參數(shù)的取值范圍.
2.圓錐曲線中常見最值問題及解題方法
(1)兩類最值問題:①涉及距離、面積的最值以及與之相關(guān)的一些問題;②求直線或圓錐曲線中幾何元素的最值以及這些元素存在最值時(shí)確定與之有關(guān)的一些問題.
(2)兩種常見解法:①幾何法,若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征及意義,則考慮利用圖形性質(zhì)來解決;②代數(shù)法,若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)關(guān)系,則可先建立起目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值,最值常用基本不等式法、配方法等求解.
已知?jiǎng)訄AC
5、過點(diǎn)A(1,0),且與直線l0:x=-1相切.
(1)求動(dòng)圓圓心C的軌跡D的方程;
(2)設(shè)圓心C的軌跡在x≤4的部分為曲線E,過點(diǎn)P(0,2)的直線l與曲線E交于A,B兩個(gè)不同的點(diǎn),且=λ (λ>1),試求λ的取值范圍.
解:(1)設(shè)動(dòng)圓圓心C的坐標(biāo)為(x,y),圓心C到直線l0的距離為d,
由題意可知|CA|=d,故由拋物線的定義可知?jiǎng)訄A圓心C的軌跡D的方程為y2=4x.
(2)易知曲線E的方程為y2=4x(x≤4),顯然當(dāng)直線l的斜率為零或不存在時(shí)不符合題意,
故可設(shè)直線l的方程為y=kx+2(k≠0).
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由=λ (λ>1)知x1=λx
6、2,
且01,所以λ的取值范圍是(1,9].
考點(diǎn)二
定 點(diǎn) 問 題
[例2] (2013陜西高考)已知?jiǎng)訄A過定點(diǎn)A(4,0),且在y軸上截得弦MN的長為8.
(1)求動(dòng)圓圓心的
7、軌跡C的方程;
(2)已知點(diǎn)B(-1,0),設(shè)不垂直于x軸的直線l與軌跡C交于不同的兩點(diǎn)P,Q,若x軸是∠PBQ的角平分線,證明直線l過定點(diǎn).
[自主解答]
(1)如圖,設(shè)動(dòng)圓圓心O1(x,y),由題意,|O1A|=|O1M|,
當(dāng)O1不在y軸上時(shí),過O1作O1H⊥MN交MN于H,則H是MN的中點(diǎn),
∴|O1M|=,
又|O1A|=,
∴=,
化簡得y2=8x(x≠0).
又當(dāng)O1在y軸上時(shí),O1與O重合,點(diǎn)O1的坐標(biāo)(0,0)也滿足方程y2=8x,
∴動(dòng)圓圓心的軌跡C的方程為y2=8x.
(2)證明:由題意,設(shè)直線l的方程為y=kx+b(k≠0),
P(x1,y
8、1),Q(x2,y2),
將y=kx+b代入y2=8x中,得k2x2+(2bk-8)x+b2=0,
其中Δ=-32kb+64>0.
由根與系數(shù)的關(guān)系得,x1+x2=,①
x1x2=,②
因?yàn)閤軸是∠PBQ的角平分線,
所以=-,即y1(x2+1)+y2(x1+1)=0,
(kx1+b)(x2+1)+(kx2+b)(x1+1)=0,
2kx1x2+(k+b)(x1+x2)+2b=0,③
將①②代入③,得
2kb2+(k+b)(8-2bk)+2k2b=0,∴k=-b,此時(shí)Δ>0,
∴直線l的方程為y=k(x-1),∴直線l過定點(diǎn)(1,0).
【方法規(guī)律】
圓錐曲線中定點(diǎn)問
9、題的兩種解法
(1)引進(jìn)參數(shù)法:引進(jìn)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)或動(dòng)線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時(shí)沒有關(guān)系,找到定點(diǎn).
(2)特殊到一般法:根據(jù)動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)線的特殊情況探索出定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變量無關(guān).
橢圓C的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,該橢圓經(jīng)過點(diǎn)P且離心率為.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l:y=kx+m與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn)(A,B不是左,右頂點(diǎn)),且以AB為直徑的圓過橢圓C的右頂點(diǎn),求證:直線l過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).
解:(1)設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
由e==,得a=2c,∵a2=b2+c2,∴b2=3c2,
則橢圓方程變?yōu)椋?/p>
10、1.
又橢圓過點(diǎn)P,將其代入求得c2=1,
故a2=4,b2=3,即橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)證明:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立
得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
則
又y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=.
∵橢圓的右頂點(diǎn)為A2(2,0),AA2⊥BA2,
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0,
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0.
∴+++4=0.
∴7m2+16mk+4k2=0.
解得m1=-2k,m2=-,
由①得3+4k2-m2>0.
當(dāng)m1=-2k時(shí),
11、l的方程為y=k(x-2),直線過定點(diǎn)(2,0),與已知矛盾.
當(dāng)m2=-時(shí),l的方程為y=k,直線過定點(diǎn).
∴直線l過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為.
高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)三 圓錐曲線中的定值問題 [來源:]
1.圓錐曲線中的定值問題,是近幾年來高考命題的熱點(diǎn),多以解答題的形式出現(xiàn),試題難度較大,多為高檔題.
2.高考中關(guān)于圓錐曲線中的定值問題有以下幾個(gè)命題角度:
(1)求代數(shù)式為定值;
(2)求點(diǎn)到直線的距離為定值;
(3)求某線段長為定值.
[例3] (2013江西高考)橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率e=,a+b=3.
(1)求橢圓C的方程;
(2)
12、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.
[自主解答] (1)因?yàn)閑==,所以a=c,b=c.
代入a+b=3,得c=,a=2,b=1.
故橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明:法一:因?yàn)锽(2,0),P不為橢圓頂點(diǎn),則直線BP的方程為y=k(x-2),①
把①代入+y2=1,解得P.
直線AD的方程為:y=x+1.②
①與②聯(lián)立解得M.
由D(0,1),P,N(x,0)三點(diǎn)共線知
=,解得N.
所以MN的斜率為
m===,
則2m-k=-k
13、=(定值).
法二:設(shè)P(x0,y0)(x0≠0,x0≠2),則k=,
直線AD的方程為:y=(x+2),
直線BP的方程為:y=(x-2),
直線DP的方程為:y-1=x,令y=0,由于y0≠1,可得N
聯(lián)立
解得M,
因此MN的斜率為
m=[來源:]
=
=
=,
所以2m-k=-
=
=
=
=(定值).
圓錐曲線中的定值問題的常見類型及解題策略
(1)求代數(shù)式為定值.依題意設(shè)條件,得出與代數(shù)式參數(shù)有關(guān)的等式,代入代數(shù)式、化簡即可得出定值;
(2)求點(diǎn)到直線的距離為定值.利用點(diǎn)到直線的距離公式得出距離的解析式,再利用題設(shè)條件化簡、變形求得;
(
14、3)求某線段長度為定值.利用長度公式求得解析式,再依據(jù)條件對(duì)解析式進(jìn)行化簡、變形即可求得.
如圖所示,已知點(diǎn)A(1,)是離心率為的橢圓C:+=1(a>b>0)上的一點(diǎn),斜率為的直線BD交橢圓C于B、D兩點(diǎn),且A、B、D三點(diǎn)不重合.
(1)求橢圓C的方程;
(2)△ABD的面積是否存在最大值?若存在,求出這個(gè)最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由;
(3)求證:直線AB、AD斜率之和為定值.[來源:]
解:(1)由題意,可得e==,+=1,a2=b2+c2,
解得a=2,b=,c=,所以橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)直線BD的方程為y=x+m,D(x1,y1),B(x2,y2)
15、,
由得4x2+2mx+m2-4=0,
所以Δ=-8m2+64>0,則-2
16、AD斜率之和為定值.
——————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]————————————————
2種方法——求定值問題常見的兩種方法
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無關(guān);
(2)直接推理、計(jì)算,并在此過程中消去變量,從而得到定值.
4個(gè)重視——求定值、最值等圓錐曲線綜合問題要四重視
(1)重視定義在解題中的作用;
(2)重視平面幾何知識(shí)在解題中的作用;
(3)重視根與系數(shù)的關(guān)系在解題中的作用;
(4)重視曲線的幾何特征與方程的代數(shù)特征在解題中的作用.
5方面考慮——求最值(或范圍)問題需從以下五方面考慮
見本節(jié)考點(diǎn)一[方法規(guī)律].
(1)利用判別式來構(gòu)造不等關(guān)系,從而確定參數(shù)的取值范圍;
(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是兩個(gè)參數(shù)之間建立等量關(guān)系;
(3)利用隱含的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(4)利用已知的不等關(guān)系構(gòu)造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;
(5)利用函數(shù)的值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍.s