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1、高考專題突破五高考中的圓錐曲線問題考點自測課時作業(yè)題型分類深度剖析內容索引考點自測考點自測 1.(2015課標全國)已知A,B為雙曲線E的左,右頂點,點M在E上,ABM為等腰三角形,且頂角為120,則E的離心率為答案解析如圖,設雙曲線E的方程為 1(a0,b0),則|AB|2a,由雙曲線的對稱性,可設點M(x1,y1)在第一象限內,過M作MNx軸于點N(x1,0),ABM為等腰三角形,且ABM120,|BM|AB|2a,MBN60,y1|MN|BM|sinMBN2asin 60 a, 2.如圖,已知橢圓C的中心為原點O,F(xiàn)(2 ,0)為C的左焦點,P為C上一點,滿足|OP|OF|,且|PF|4
2、,則橢圓C的方程為答案解析由|OP|OF|OF|知,F(xiàn)PF90,即FPPF.在RtPFF中,由勾股定理,由橢圓定義,得|PF|PF|2a4812, 3.(2017太原質檢)已知A,B分別為橢圓1(ab0)的右頂點和上頂點,直線ykx(k0)與橢圓交于C,D兩點,若四邊形ACBD的面積的最大值為2c2,則橢圓的離心率為答案解析設C(x1,y1)(x10),D(x2,y2),即2c4a2b2a2(a2c2)a4a2c2,2c4a2c2a40,2e4e210,4.(2016北京)雙曲線 1(a0,b0)的漸近線為正方形OABC的邊OA,OC所在的直線,點B為該雙曲線的焦點,若正方形OABC的邊長為2
3、,則a_.答案解析2設B為雙曲線的右焦點,如圖所示.四邊形OABC為正方形且邊長為2,又a2b2c28,a2.答案解析題型分類題型分類深度剖析深度剖析 題型一求圓錐曲線的標準方程題型一求圓錐曲線的標準方程例例1已知橢圓E: 1(ab0)的右焦點為F(3,0),過點F的直線交E于A、B兩點.若AB的中點坐標為(1,1),則E的方程為答案解析設A(x1,y1)、B(x2,y2),聯(lián)立直線與橢圓的方程得(a2b2)x26b2x9b2a40,又因為a2b29,解得b29,a218.思維升華求圓錐曲線的標準方程是高考的必考題型,主要利用圓錐曲線的定義、幾何性質,解得標準方程中的參數(shù),從而求得方程. 跟蹤
4、訓練跟蹤訓練1(2015天津)已知雙曲線 1(a0,b0 )的一個焦點為F(2,0),且雙曲線的漸近線與圓(x2)2y23相切,則雙曲線的方程為答案解析則a2b24, 題型二圓錐曲線的幾何性質題型二圓錐曲線的幾何性質例例2(1)(2015湖南)若雙曲線 1的一條漸近線經過點(3,4),則此雙曲線的離心率為答案解析即3b4a,9b216a2,9c29a216a2,答案解析思維升華圓錐曲線的幾何性質是高考考查的重點,求離心率、準線、雙曲線漸近線,是??碱}型,解決這類問題的關鍵是熟練掌握各性質的定義,及相關參數(shù)間的聯(lián)系.掌握一些常用的結論及變形技巧,有助于提高運算能力.跟蹤訓練跟蹤訓練2已知橢圓 1
5、(ab0)與拋物線y22px(p0)有相同的焦點F,P,Q是橢圓與拋物線的交點,若PQ經過焦點F,則橢圓 1(ab0)的離心率為_.答案解析|PF|p,|EF|p.題型三最值、范圍問題題型三最值、范圍問題例例3若直線l:y 過雙曲線 1(a0,b0)的一個焦點,且與雙曲線的一條漸近線平行.(1)求雙曲線的方程;解答所以a23b2,且a2b2c24,(2)若過點B(0,b)且與x軸不平行的直線和雙曲線相交于不同的兩點M,N,MN的垂直平分線為m,求直線m在y軸上的截距的取值范圍.解答幾何畫板展示幾何畫板展示由(1)知B(0,1),依題意可設過點B的直線方程為ykx1(k0),M(x1,y1),N
6、(x2,y2).設MN的中點為Q(x0,y0),故直線m在y軸上的截距的取值范圍為(,4)(4,).思維升華圓錐曲線中的最值、范圍問題解決方法一般分兩種:一是代數(shù)法,從代數(shù)的角度考慮,通過建立函數(shù)、不等式等模型,利用二次函數(shù)法和均值不等式法、換元法、導數(shù)法等方法求最值;二是幾何法,從圓錐曲線的幾何性質的角度考慮,根據(jù)圓錐曲線幾何意義求最值與范圍.跟蹤訓練跟蹤訓練3如圖,曲線由兩個橢圓T1: 1(ab0)和橢圓T2: 1(bc0)組成,當a,b,c成等比數(shù)列時,稱曲線為“貓眼”.a2,c1,解答(2)對于(1)中的“貓眼曲線”,任作斜率為k(k0)且不過原點的直線與該曲線相交,交橢圓T1所得弦的
7、中點為M,交橢圓T2所得弦的中點為N,求證: 為與k無關的定值;證明幾何畫板展示幾何畫板展示設斜率為k的直線交橢圓T1于點C(x1,y1),D(x2,y2) ,線段CD的中點為M(x0,y0),k存在且k0,x1x2且x00,(3)若斜率為 的直線l為橢圓T2的切線,且交橢圓T1于點A,B,N為橢圓T1上的任意一點(點N與點A,B不重合),求ABN面積的最大值.解答幾何畫板展示幾何畫板展示由0化簡得m2b22c2,由0得m2b22a2,l1,l2兩平行線間距離題型四定值、定點問題題型四定值、定點問題例例4(2016全國乙卷)設圓x2y22x150的圓心為A,直線l過點B(1,0)且與x軸不重合
8、,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E.(1)證明|EA|EB|為定值,并寫出點E的軌跡方程;解答因為|AD|AC|,EBAC,故EBDACDADC,所以|EB|ED|,故|EA|EB|EA|ED|AD|.又圓A的標準方程為(x1)2y216,從而|AD|4,所以|EA|EB|4.由題設得A(1,0),B(1,0),|AB|2,幾何畫板展示幾何畫板展示(2)設點E的軌跡為曲線C1,直線l交C1于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍.解答幾何畫板展示幾何畫板展示當l與x軸不垂直時,設l的方程為yk(x1)(k0),M(x1,y1),
9、N(x2,y2).故四邊形MPNQ的面積當l與x軸垂直時,其方程為x1,|MN|3,|PQ|8,四邊形MPNQ的面積為12.思維升華求定點及定值問題常見的方法有兩種(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關.(2)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.跟蹤訓練跟蹤訓練4(2016北京)已知橢圓C: 1(ab0)的離心率為 ,A(a,0),B(0,b),O(0,0),OAB的面積為1.(1)求橢圓C的方程;解答(2)設P是橢圓C上一點,直線PA與y軸交于點M,直線PB與x軸交于點N.求證:|AN|BM|為定值.證明幾何畫板展示幾何畫板展示由(1)知,A(2,0),B
10、(0,1).當x00時,y01,|BM|2,|AN|2,|AN|BM|4.故|AN|BM|為定值.題型五探索性問題題型五探索性問題例例5(2015廣東)已知過原點的動直線l與圓C1:x2y26x50相交于不同的兩點A,B.(1)求圓C1的圓心坐標;解答圓C1:x2y26x50化為(x3)2y24,圓C1的圓心坐標為(3,0).(2)求線段AB的中點M的軌跡C的方程;解答幾何畫板展示幾何畫板展示設M(x,y),A,B為過原點的直線l與圓C1的交點,且M為AB的中點,由圓的性質知MC1MO,由向量的數(shù)量積公式得x23xy20.易知直線l的斜率存在,設直線l的方程為ymx,把相切時直線l的方程代入圓
11、C1的方程,當直線l經過圓C1的圓心時,M的坐標為(3,0).又直線l與圓C1交于A,B兩點,M為AB的中點,(3)是否存在實數(shù)k,使得直線L:yk(x4)與曲線C只有一個交點?若存在,求出k的取值范圍;若不存在,說明理由.解答幾何畫板展示幾何畫板展示由題意知直線L表示過定點(4,0),斜率為k的直線,把直線L的方程代入軌跡C的方程x23xy20,其中 x3,化簡得(k21)x2(38k2)x16k20,其中 x3,記f(x)(k21)x2(38k2)x16k2,其中 0時,思維升華(1)探索性問題通常采用“肯定順推法”,將不確定性問題明朗化.其步驟為假設滿足條件的元素(點、直線、曲線或參數(shù))
12、存在,用待定系數(shù)法設出,列出關于待定系數(shù)的方程組,若方程組有實數(shù)解,則元素(點、直線、曲線或參數(shù))存在;否則,元素(點、直線、曲線或參數(shù))不存在.(2)反證法與驗證法也是求解探索性問題常用的方法.跟蹤訓練跟蹤訓練5已知拋物線C:y22px(p0)的焦點為F,A為C上異于原點的任意一點,過點A的直線l交C于另一點B,交x軸的正半軸于點D,且有|FA|FD|.當點A的橫坐標為3時,ADF為正三角形.(1)求C的方程;解答因為|FA|FD|,解得t3p或t3(舍去).所以拋物線C的方程為y24x.(2)若直線l1l,且l1和C有且只有一個公共點E,證明直線AE過定點,并求出定點坐標.證明由(1)知F
13、(1,0).設A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0).因為|FA|FD|,則|xD1|x01,由xD0,得xDx02,故D(x02,0),因為直線l1和直線AB平行,直線AE恒過點F(1,0).所以直線AE過定點F(1,0).ABE的面積是否存在最小值?若存在,請求出最小值;若不存在,請說明理由.解答幾何畫板展示幾何畫板展示由知直線AE過焦點F(1,0),所以ABE的面積的最小值為16.課時作業(yè)課時作業(yè)(1)求橢圓E的方程;1234解答1234解答1234當直線l與x軸垂直時不滿足條件.故可設A(x1,y1),B(x2,y2),直線l的方程為yk(x2)1,代入橢圓方程得(3
14、4k2)x28k(2k1)x16k216k80,即4(x12)(x22)(y11)(y21)5,12344(x12)(x22)(1k2)5,即4x1x22(x1x2)4(1k2)5,12341234解答(1)求橢圓E的方程;1234解答1234設A(x1,y1),則B(x1,y1),123412343.(2016北京順義尖子生素質展示)已知橢圓 1的左頂點為A,右焦點為F,過點F的直線交橢圓于B,C兩點.解答1234(1)求該橢圓的離心率;(2)設直線AB和AC分別與直線x4交于點M,N,問:x軸上是否存在定點P使得MPNP?若存在,求出點P的坐標;若不存在,說明理由.解答 1234依題意,直
15、線BC的斜率不為0,設其方程為xty1.設B(x1,y1),C(x2,y2),1234假設x軸上存在定點P(p,0)使得MPNP,將x1ty11,x2ty21代入上式,整理得1234即(p4)290,解得p1或p7.所以x軸上存在定點P(1,0)或P(7,0),使得MPNP.1234*4.已知橢圓 1(ab0)的離心率為 ,且經過點P(1, ),過它的左,右焦點F1,F(xiàn)2分別作直線l1與l2,l1交橢圓于A,B兩點,l2交橢圓于C,D兩點,且l1l2(如圖所示).1234(1)求橢圓的標準方程;解答將點P的坐標代入橢圓方程得c21,(2)求四邊形ACBD的面積S的取值范圍.解答1234若l1與l2中有一條直線的斜率不存在,則另一條直線的斜率為0,此時四邊形的面積S6.若l1與l2的斜率都存在,設l1的斜率為k,則直線l1的方程為yk(x1).設A(x1,y1),B(x2,y2),1234消去y并整理得(4k23)x28k2x4k2120. 注意到方程的結構特征和圖形的對稱性,1234令k2t(0,),1234