高考理科数学复习圆锥曲线题型总结1

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1直线和圆锥曲线常考题型(1)运用的知识:1、中点坐标公式:1212,y22xxyyx,其中,xy是点1122(,)(,)AxyBxy,的中点坐标。2、弦长公式:若点1122(,)(,)AxyBxy,在直线(0)ykxbk上,则1122ykxbykxb,,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一,2222221212121212()()()()(1)()ABxxyyxxkxkxkxx221212(1)[()4]kxxxx或者2222212121212122111()()()()(1)()ABxxyyxxyyyykkk2121221(1)[()4]yyyyk。3、两条直线111222:,:lykxblykxb垂直:则121kk两条直线垂直,则直线所在的向量120vv4、韦达定理:若一元二次方程20(0)axbxca有两个不同的根12,xx,则1212,bcxxxxaa。常见的一些题型:题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系例题1、已知直线:1lykx与椭圆22:14xyCm始终有交点,求m的取值范围解:根据直线:1lykx的方程可知,直线恒过定点(0,1),椭圆22:14xyCm过动点0),4mm(,且,如果直线:1lykx和椭圆22:14xyCm始终有交点,则14mm,且,即14mm且。题型二:弦的垂直平分线问题例题2、过点T(-1,0)作直线l与曲线N:2yx交于A、B两点,在x轴上是否存在一点E(0x,0),使得ABE是等边三角形,若存在,求出0x;若不存在,请说明理由。解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。设直线:(1)lykx,0k,11(,)Axy,22(,)Bxy。由2(1)ykxyx消y整理,得2222(21)0kxkxk①2由直线和抛物线交于两点,得2242(21)4410kkk即2104k②由韦达定理,得:212221,kxxk121xx。则线段AB的中点为22211(,)22kkk。线段的垂直平分线方程为:221112()22kyxkkk令y=0,得021122xk,则211(,0)22EkABE为正三角形,211(,0)22Ek到直线AB的距离d为32AB。221212()()ABxxyy222141kkk212kdk22223141122kkkkk解得3913k满足②式此时053x。题型三:动弦过定点的问题例题3、已知椭圆C:22221(0)xyabab的离心率为32,且在x轴上的顶点分别为A1(-2,0),A2(2,0)。(I)求椭圆的方程;(II)若直线:(2)lxtt与x轴交于点T,点P为直线l上异于点T的任一点,直线PA1,PA2分别与椭圆交于M、N点,试问直线MN是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论解:(I)由已知椭圆C的离心率32cea,2a,则得3,1cb。从而椭圆的方程为2214xy(II)设11(,)Mxy,22(,)Nxy,直线1AM的斜率为1k,则直线1AM的方程3为1(2)ykx,由122(2)44ykxxy消y整理得222121(14)161640kxkxk12x和是方程的两个根,21121164214kxk则211212814kxk,1121414kyk,即点M的坐标为2112211284(,)1414kkkk,同理,设直线A2N的斜率为k2,则得点N的坐标为2222222824(,)1414kkkk12(2),(2)ppyktykt12122kkkkt,直线MN的方程为:121121yyyyxxxx,令y=0,得211212xyxyxyy,将点M、N的坐标代入,化简后得:4xt又2t,402t椭圆的焦点为(3,0)43t,即433t故当433t时,MN过椭圆的焦点。题型四:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A、B、C是椭圆E:22221xyab(0)ab上的三点,其中点A(23,0)是椭圆的右顶点,直线BC过椭圆的中心O,且0ACBC,2BCAC,如图。(I)求点C的坐标及椭圆E的方程;(II)若椭圆E上存在两点P、Q,使得直线PC与直线QC关于直线3x对称,求直线PQ的斜率。解:(I)2BCAC,且BC过椭圆的中心O4OCAC0ACBC2ACO又A(23,0)点C的坐标为(3,3)。A(23,0)是椭圆的右顶点,23a,则椭圆方程为:222112xyb将点C(3,3)代入方程,得24b,椭圆E的方程为221124xy(II)直线PC与直线QC关于直线3x对称,设直线PC的斜率为k,则直线QC的斜率为k,从而直线PC的方程为:3(3)ykx,即3(1)ykxk,由223(1)3120ykxkxy消y,整理得:222(13)63(1)91830kxkkxkk3x是方程的一个根,229183313Pkkxk即2291833(13)Pkkxk同理可得:2291833(13)Qkkxk3(1)3(1)PQPQyykxkkxk=()23PQkxxk=2123(13)kk2222918391833(13)3(13)PQkkkkxxkk=2363(13)kk13PQPQPQyykxx则直线PQ的斜率为定值13。题型六:面积问题5例题6、已知椭圆C:12222byax(a>b>0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为23,求△AOB面积的最大值。解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意633caa,,1b,所求椭圆方程为2213xy。(Ⅱ)设11()Axy,,22()Bxy,。(1)当ABx⊥轴时,3AB。(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为ykxm。由已知2321mk,得223(1)4mk。把ykxm代入椭圆方程,整理得222(31)6330kxkmxm,122631kmxxk,21223(1)31mxxk。22221(1)()ABkxx22222223612(1)(1)(31)31kmmkkk22222222212(1)(31)3(1)(91)(31)(31)kkmkkkk2422212121233(0)34196123696kkkkkk≤。当且仅当2219kk,即33k时等号成立。当0k时,3AB,6综上所述max2AB。当AB最大时,AOB△面积取最大值max133222SAB。题型七:弦或弦长为定值问题例题7、在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p0)相交于A、B两点。(Ⅰ)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;(Ⅱ)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。(Ⅰ)依题意,点N的坐标为N(0,-p),可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+p,与x2=2py联立得.22pkxypyx消去y得x2-2pkx-2p2=0.由韦达定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2.于是21221xxpSSSACNBCNABN=21221214)(xxxxpxxp=.228422222kppkpp222min0pSkABN)时,(当.(Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,AC的中点为为直与ACtO,径的圆相交于点P、Q,PQ的中点为H,则)点的坐标为(2,2,11pyxOPQHO2121)(2121pyxACPO7=22121py.,221211pyapyaHO222HOPOPH=21221)2(41)(41pyapy=),()2(1apaypa22)2(PHPQ=.)()2(42apaypa令02pa,得pPQpa此时,2为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为2py,即抛物线的通径所在的直线.解法2:(Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得22222122122128414)(11pkpkxxxxkxxkAB=.21222kkp又由点到直线的距离公式得212kpd.从而,,2212212212122222kpkpkkpABdSABN.22max02pSkABN)时,(当(Ⅱ)假设满足条件的直线t存在,其方程为y=a,则以AC为直径的圆的方程为,0))(())(0(11yypyxxx将直线方程y=a代入得8).(1)2(4))((4,0))((121112apaypayapaxyapaxxx=则设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x2,y2),Q(x4,y4),则有.)()2(2)()2(41143apaypaapaypaxxPQ令pPQpapa此时得,2,02为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为2py.即抛物线的通径所在的直线。问题九:四点共线问题例题9、设椭圆2222:1(0)xyCabab过点(2,1)M,且着焦点为1(2,0)F(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)当过点(4,1)P的动直线l与椭圆C相交与两不同点,AB时,在线段AB上取点Q,满足APQBAQPB,证明:点Q总在某定直线上解(1)由题意:2222222211cabcab,解得224,2ab,所求椭圆方程为22142xy(2)方法一设点Q、A、B的坐标分别为1122(,),(,),(,)xyxyxy。由题设知,,,APPBAQQB均不为零,记APAQPBQB,则0且1又A,P,B,Q四点共线,从而,APPBAQQB于是1241xx,1211yy121xxx,121yyy从而22212241xxx,(1)2221221yyy,(2)又点A、B在椭圆C上,即221124,(3)xy222224,(4)xy(1)+(2)×2并结合(3),(4)得424sy即点(,)Qxy总在定直线220xy上方法二9设点1122(,),(,),(,)QxyAxyBxy,由题设,,,,PAPBAQQB均不为零。且PAPBAQQB又,,,PAQB四点共线,可设,(0,1)PAAQPBBQ,于是1141,11xyxy(1)2241,11xyxy(2)由于1122(,),(,)AxyBxy在椭圆C上,将(1),(2)分别代入C的方程2224,xy整理得222(24)4(22)140xyxy(3)222(24)4(22)140xyxy(4)(4)-(3)得8(22)0xy0,220xy∵∴即点(,)Qxy总在定直线220xy上问题十:范围问题(本质是函数问题)设1F、2F分别是椭圆1422yx的左、右焦点。(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求1PF
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