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1、圆锥曲线几何条件的处理策略圆锥曲线处理心法:一、几何条件巧处理,事半功倍!二、谋定思路而后动,胸有成竹!三、代数求解不失分,稳操胜券!四、解后反思收货大,触类旁通!1.平行四边形处理策略几何性质代数实现对边平行斜率相等,或向量平行对边相等长度相等,横(纵)坐标差相等对角线互相平分中点重合例题1、已知椭圆C:9f+y2=6直线/不过原点。且不平行于坐标轴,/与。有两个交点4,B,线段AB的中点为M.(I)证明:直线OM的斜率与/的斜率的乘积为定值;(D)若/过点(g,m),延长线段OM与C交于点尸,四边形QAPB能否为平行四边形?若能,求此时/的斜率,若不能,说明理由.2.直角三角形处理策略几何
2、性质代数实现(1)两边垂直斜率乘积为T,或向量数量积为O(2)勾股定理两点的距离公式(3)斜边中线性质(中线等于斜边一半)两点的距离公式22人例2.椭圆二+5=1(70)的离心率为孚,长轴端点与短轴端点间的距离为止,a2b22(1)求椭圆的方程;+/=14(2)过点。(0,4)的直线/与椭圆C交于两点瓦尸,O为坐标原点,若AO所为直角三角形,求直线/的斜率3.等腰三角形处理策略几何性质代数实现(1)两边相等两点的距离公式(2)两角相等底边水平或竖直时,两腰斜率相反(3)三线合一(垂直且平分)垂直:斜率或向量平分:中点坐标公式例3.在直角坐标系XOy中,已知点A(-6,0),B(6,0),E为动
3、点,且直线EA与直线E3斜率之积为-;,(1)求动点E的轨迹C方程;(2)设过点F(LO)的直线/与椭圆C交于两点M,N,若点P在),轴上,且IPMI=IPN求点尸的纵坐标的范围4 .菱形的处理策略例4.椭圆M:4=1(4h0)过点(0,-1),且离心率为立ab3(1)求椭圆M的方程;(2)是否存在菱形ABC。,同时满足以下三个条件:点A在直线y=2上;点8,C,。在椭圆M上;直线3。的斜率等于1;如果存在,求出点A的坐标,如果不存在,说明理由。5 .圆的处理策略几何性质代数实现(1)点在圆上点与直径端点向量数量积为零(2)点在圆外点与直径端点向量数量积为正数(3)点在圆内点与直径端点向量数量
4、积为负数例5.已知椭圆点小C分别是椭圆M的左焦点、左顶点,过点K的直线/(不与X轴重合)交M于AB两点,(1)求M的离心率及短轴长;(2)是否存在直线/,使得点B在以线段AC为直径的圆上,若存在,求出直线/的方程;若不存在,说明理由.6.角的处理策略几何性质代数实现(1)锐角,直角,钝角角的余弦(向量数量积)的符号(2)倍角,半角,平分角角平分线性质,定理(夹角到角公式)(3)等角(相等或相似)比例线段或斜率例6,椭圆C*+,=1(。0)的左、右焦点分别是弱,离心率为日,过片且垂直于X轴的直线被椭圆C截得的线段长为1。求椭圆C的方格(11)点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接设NGPK的角
5、平分线交。的长轴于点/(727,0),求相的取值范围;一5d.a(I)求直线严自+1被椭圆截得的线段长(用。、攵表示);(II)若任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围.(第19题图,、2=1( Z? 0)的离心率为,223【转化为等腰三角形处理】如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆少点且右焦点F到左准线/的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于48两点,线段48的垂直平分线分别交直线/和48于点P,C,若PC=2AB,求直线/48的方程.4【圆的处理】.设。为坐标原点,已知椭圆Cj*方=l(b0)的离心率为坦,抛物线。2:炉=Fy的准
6、线方程为),=;.(1)求椭圆Cl和抛物线C2的方程;(2)设过定点M(0,2)的直线Z与椭圆G交于不同的两点RQ,若。在以尸。为直径的圆的外部,求直线/的斜率&的取值范围.5【角的处理】(本小题满分14分)设椭圆二十?=1)的右焦点为尸,右顶点为A,已知a3+-=-,其中为原点,e为椭圆的离心率IOFIOAIIEAl(I)求椭圆的方程;(II)设过点A的直线/与椭圆交于点B(B不在X轴上),垂直于/的直线与/交于点M,与丁轴交于点H,若BF.LHF,且NmAWNM40,求直线的/斜率的取值范围.参考答案例题1、【答案】(助详见解析;(团)能,4一或4+7【解析】试题分析:(助题中涉及弦的中点
7、坐标问题,故可以采取“点差法”或“韦达定理”两种方法求解:设端点AB的坐标,代入椭圆方程并作差,出现弦48的中点和直线/的斜率;设直线/的方程同时和椭圆方程联立,利用韦达定理求弦48的中点,并寻找两条直线斜率关系;(0)根据(助中结论,设直线OM方程并与椭圆方程联立,求得M坐标,利用XP=2xm以及直线I过点(y,m)列方程求k的值.试题解析:(13)设直线/:y=履+b(Z0,b0),A(x1,y1),B(x2,y2)fM(XM,加).将y=京+人代入9f+/=r112得(左2+9)x2+2kbx+b1-m2=0,故XM=-,yvf=+=-F-.于是直线OM的斜率ZQjW=垃=一二,即KwZ
8、=-9所以直线QM的斜率与/的斜K+9xmk率的乘积为定值.(0)四边形尸8能为平行四边形.因为直线/过点(生,加),所以/不过原点且与C有两个交点的充要条件是左0,k3.922QV=XIti由(团)得。M的方程为y=-x.设点P的横坐标为与.由厂k得,即kr222弼+819x-+y=m,xp=km.将点(生,团)的坐标代入直线/的方程得8二四a,因此XW=M,3).四边形QA心为3护石33w3(F+9)平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即为,=2%.于是-Fm-=3V+9= 1,2,所以当/的斜率为2/吗-3)解得k=4-7,2=4+7.因为匕0。3,yK)4-7或4+J7时,四
9、边形。!尸8为平行四边形.考点:1、弦的中点问题;2、直线和椭圆的位置关系.例2.解析:(2)根据题意,过点。(0,4)满足题意的直线斜率存在,设/:=履+4,联立y=履+4消去y得(I+4/)/+32丘+60=0,+y=1=(3202-240(1+4/)=64/一240令(),解得。11。4设旦厂两点的坐标分别为(X,y),(/,%),则X+/=_SjE,XIx2=I(1)当NEO尸为直角时,所以OE。尸=0,即XX2+,必=0,所以(I+/)Hr2+4&(%+/)+16=0所以+ 4 = 0,解得Z = M15(l+*2)32女21+4r1+4/(2)当NQE户或NOjra为直角时,不妨设
10、NOEF为直角,此时AA=-1,所以工上WXX1x2O即R:=4M-y;又十+%2=,将代入,消去X得3y,+4y-4=0,解得y=或,=一2(舍去)将y=2代入得入=26,所以攵=21二=褥,经检验所得值均符合题意,33X1综上,攵的值为=M和女=有例3.解析:(1)设动点E的坐标为(x,y),依题意可知尸一7=-!整理得上+y2=i(也),x+2x-2222所以动点E的轨迹C的方程为y+y2=l(x2)(2)当直线/的斜率不存在时,满足条件的点P的纵坐标为0,当直线/的斜率存在时,设直线/的方程为y=A(x-l),将y=-l)代入+V=,并整理得,(2r+i)2-4Ar+2%2-2=0,=
11、82+80设Ma,y),N(X2,%),则N+2,xx2=0,21Zk+1Zk+12k2k2rk设MN的中点为Q,则a=W7,兀=4一D=一赤7,所以1汨一赤7)乙KIi乙KI1/MI1乙KI1k12k2由题意可知ZW0,又直线乂1的垂直平分线的方程为丁+而7=-元节),令无=0解得p=-=J-,当人0时,因为2Z+,2,所以OeyKj=2k2+2%+lk224I当RcO时,因为2Z+-2应,所以0%,-壶=一,综上所述,点P的纵坐标的范围是一乎,乎b=i例4.解析:(1)由题意得I=远解得/=3,从=1;所以椭圆M的方程为工+/2=a33a2-b2=c2(2)不存在满足题意的菱形ABCD,理
12、由如下:假设存在满足题意的菱形ABCD,设直线8。的方程为y=x+m,且B(,),D(x2,y2),r2-L3V23线段的中点Q(Xo,%), A(t,2),则由0y=x+m可得一2根2,又%+%=,所以N。=A=?,若四边形ABa)为菱形,则Q是AC的中点,C点的纵坐标九=2%-2=3一2-1,又因为点C在椭圆上,所以y,l与y,T矛盾,故不存在满足题意的菱形ABC。221例5.解:(1)由三+二=1得q=2=G,所以M的离心率为,,短轴长为26;432(2)方法一:由题意知C(-2,0),K(TO)设8(戈0,%)(一2/0rr所以NB(0,X),所以点B不在以AC为直径的圆上,即不存在直
13、线/,使得点8在以线段AC为直径的圆上。2方法二、由题意可设直线的方程为x=y-1,A(xl,yl),B(x2,y2)=由,4+3可得(3z112+4)y2-6my-9=0所以M+%=、TJMy2=尸713w+43m+4X=my所以CAC8=(+2,y1)(+2,y2)=(w2+l)y1j2+w(y1+y2)+l=(w2+1)ah-+13m+436+4=750,因为COSC=且/(-l,0)所以NC(工,为,所以NB(2,m,所以点8不在以AC为3加+4CACB22直径的圆上,即不存在直线/,使得点B在以线段4C为直径的圆上。例6.解析:(11)法一:由(I)知片(一6,0),E(Ji,0)则
14、I峙|=后+“,IMKl=G-机,由椭圆定义得IPFl+PF21=4,2-3|P2+3因为PM平分/耳尸鸟,所以!=3=W1%,则IP用=L7,所以IPG=与x4=如野PF2MF23-wPFlPF2+m+3-w263所以2-62(史加)2+后,即3加3下22、土一百i*-左PFJPMPF2PMgPFPMPF2PM法一:由题意可知,!=,即一!:=:,IP耳IlPMlIPF2IlPMIPGlPF23设PaO,%),其中/2w4,将向量坐标代入并化简得m(4x0216)=3xo312%,因为/2。4,所以m=j/而(2,2),所以7(二,)22【跟踪变式训练】1 .【答案】(I)见解析;(II)/
15、=X-I.【解析】由题设尸(;9).设,i:y=4,2:y=6,则4b*0,且畤,0):呜J(9)&;(总等).记过4/两点的直线为/,贝M的方程为2x-(+6)y+而=03分(I)由于尸在线段45上,l+=0.记的斜率为左1,世的斜率为左2,则瓦=f2=-=-=-b=k2,l+a-abaa所以施世5分1Ill11II1It?h(Il)设/与X轴的交点为。(X,0),则Smbf=7-FD=-6fx1-,Sapqf=-.1. .1a-b由题设可得自一。|为一5二LyL,所以=。(舍去),玉=L设满足条件的AB的中点为E(X,y).当43与X轴不垂直时,由L=L可得*=(2).而等所以(户1).当
16、AB与X轴垂直时,E与。重合,所以,所求轨迹方程为V=T“分2.【答案】(I)ll标,(ID 00,k.k2.由(I)知I,MPI=2片商正g.IAQlj讽叵,故2/周7正=2也用严F,1ak1+ak+ak;1+ak所以(2:_g)口+匕2+g+/0一叫好句=。由于产22,k、,&0得1+%+攵+片(2/快:g=0,因此(y+l)(yy+l)=1+(a?-2),仆“2因为式关于匕,网的方程有解的充要条件是1所以0J7.因此,任意以点A(0,l)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1V。应,由二=业得,所求离心率的取值范围为0ve立.aa22X21*y=11.13.【答案】(1)2(2)
17、y=或y=+.【解析】试题分析(1)求椭圆标准方程,只需列两个独立条件即可:一是离心率为也,二是右焦点F到左准线I2的距离为3,解方程组即得(2)因为直线AB过F,所以求直线AB的方程就是确定其斜率,本题关键就是根据PC=2AB列出关于斜率的等量关系,这有一定运算量.首先利用直线方程与椭圆方程联立方程组,解出AB两点坐标,利用两点间距离公式求出AB长,再根据中点坐标公式求出C点坐标,利用两直线交点求出P点坐标,再根据两点间距离公式求出PC长,利用PC=2AB解出直线AB斜率,写出直线AB方程.试题解析:(1)由题意,得=也且c+=3,解得a=0,C=I,则8=1,a2c2所以椭圆的标准方程为5
18、+V=1.(2)当AB_Lx轴时,AB=又CP=3,不合题意.当AB与X轴不垂直时,设直线AB的方程为y=&(xT),A(,y),B(x2,y2),将AB的方程代入椭圆方程,得(1+2左2)f一必2%+2(42一)=。,C的坐标为1 + 2公1 + 2公,a2(1).2-1,o/2ab=J(WF(/-y)2=J(+4)(f)2=).若A=O,则线段AB的垂直平分线为)轴,与左准线平行,不合题意.k12k1从而攵工。,故直线PC的方程为y+-%卜一E则P点的坐标为-2,5r+2(1 + 2)J,从而PC2(3j12 + 1)1 + F闷0 + 2公)因为PC = 2AB,所以2(3F + l)i
19、+F阳(1 + 2公)42(12)1 + 2公此时直线AB方程为y=%-1或y=-+.【考点定位】椭圆方程,直线与椭圆位置关系4.【答案】(1)x2=-2y,y+y2=l;(2)Z(-2,-亭)u与2.试题分析:(1)抛物线的准线为J=:,所以=2,抛物线方程为/=一2),根据离心率C=中,c=3b=1,所以椭圆的方程为J+=1;设直线,:y=辰+2:尸(演M(孙必),a24联立直线的方程和椭圆的方程,消去y,由于直线和椭圆有两个交点,所以判别式大于零,写出根与系数关系,“。在以PQ为直径的圆的外部”等价于正诙0,将根与系数关系代入求得上的取值范围是试题解析:(1)由题意得=.=2,故抛物线C
20、2的方程为=-2y,又e=9,:,c=6:.b=l,422从而椭圆G的方程为一+y2=5分(2)显然直线X=O不满足题设条件,可设直线/:y=依+2,P(%,y),Q(X2,%)由口+)=1,得(1+4/)/+16+12=0y=kx+2,+8300,2VA=(16)2-4x12(1+4A:2)0,:ks-6k12=Hk2=由,根据题意,得0NPOQ0POQ0,OPOQ=x1x2+yxy2=x1X2+(例+2)(依+2)=(1A2)x1x22(xl+X2)+4芈+4=1+4F1+4/16 4k + 4k2;0.11 分考点:直线与圆锥曲线位置关系.225.【答案】(I ) + = 1 (II)43,2( N:.-2kJtoo-)9v119v