高中数学解题技巧和方法(圆锥曲线)

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圆锥曲线

椭 圆

1. 点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.

2. PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点. 3. 以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.

4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 5. 6. 7. 8.

x0xy0yx2y2

21. 1若P在椭圆上,则过的椭圆的切线方程是(x,y)P0000

a2ba2b2

x0xy0yx2y2

21. 1若P在椭圆外 ,则过Po作椭圆的两条切线切点为P、P,则切点弦PP的直线方程是(x,y)1212000222

abab

x2y22

Sbtan椭圆221 (a>b>0)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为椭圆上任意一点F,则椭圆的焦点角形的面积为. PFFPF1212

2ab

x2y2

椭圆221(a>b>0)的焦半径公式:

ab

|MF1|aex0,|MF2|aex0(F1(c,0) , F2(c,0)M(x0,y0)).

9. 设过椭圆焦点F作直线与椭圆相交 P、Q两点,A为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的椭圆准线于M、N两点,则MF

⊥NF.

10. 过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q, A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.

x2y2b2

11. AB是椭圆221的不平行于对称轴的弦,M(x0,y0)为AB的中点,则kOMkAB2,

aab

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即KAB

b2x0

2。

ay0

双曲线

1. 点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的内角.

2. PT平分△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点. 3. 以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.

4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P在右支;外切:P在左支) 5. 6. 7.

8.

x0xy0yx2y2

21. 1若P在双曲线(a>0,b>0)上,则过的双曲线的切线方程是(x,y)P0000222

abab

x0xy0yx2y2

21. 1若P在双曲线(a>0,b>0)外 ,则过Po作双曲线的两条切线切点为P、P,则切点弦PP的直线方程是(x,y)1212000

a2ba2b2

x2y2

双曲线221(a>0,b>o)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为双曲线上任意一点F1PF2,则双曲线的焦点角形的面积为

ab

SF1PF2b2cot.

2

x2y2

双曲线221(a>0,b>o)的焦半径公式:(F1(c,0) , F2(c,0)

ab

当M(x0,y0)在右支上时,|MF1|ex0a,|MF2|ex0a.

当M(x0,y0)在左支上时,|MF1|ex0a,|MF2|ex0a

9. 设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交 P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的双曲线准线于M、N

两点,则MF⊥NF.

10. 过双曲线一个焦点F的直线与双曲线交于两点P、Q, A1、A2为双曲线实轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.

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b2x0b2x0x2y2

11. AB是双曲线221(a>0,b>0)的不平行于对称轴的弦,M(x0,y0)为AB的中点,则KOMKAB2,即KAB2。

abay0ay0

x0xy0yx02y02x2y2

222. 12. 若P0(x0,y0)在双曲线221(a>0,b>0)内,则被Po所平分的中点弦的方程是a2babab

x2y2x2y2x0xy0y

2. 13. 若P0(x0,y0)在双曲线221(a>0,b>0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是22

aba2bab

椭圆与双曲线的对偶性质--

椭 圆

x2y2x2y2

1. 椭圆221(a>b>o)的两个顶点为A1(a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是221.

ababx2y2b2x0

2. 过椭圆221 (a>0, b>0)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且kBC2(常数).

abay0acx2y2

tancot. 3. 若P为椭圆221(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, PF1F2, PF2F1,则

ac22ab

x2y2

4. 设椭圆221(a>b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,记F1PF2,

ab

PF1F2,F1F2P,则有

sinc

e.

sinsina

x2y2

5. 若椭圆221(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当0<e

1时,可在椭圆上求一点P,使得PF1是P到对应准

ab

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线距离d与PF2的比例中项.

x2y2

6. P为椭圆221(a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则2a|AF2||PA||PF1|2a|AF1|,当且仅当A,F2,P三

ab

点共线时,等号成立.

(xx0)2(yy0)222222

1AxByC07. 椭圆与直线有公共点的充要条件是. AaBb(AxByC)0022

abx2y21111

2;(2)|OP|2+|OQ|2的8. 已知椭圆221(a>b>0),O为坐标原点,P、Q为椭圆上两动点,且OPOQ.(1)222

ab|OP||OQ|ab

4a2b2a2b2

最大值为2;(3)SOPQ的最小值是2.

ab2ab2x2y2|PF|e

. 9. 过椭圆221(a>b>0)的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则

ab|MN|2

x2y2a2b2a2b2

x010. 已知椭圆221( a>b>0) ,A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0), 则. aaabx2y22b2

11. 设P点是椭圆221( a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记F.(2) 1||PF2|1PF2,则(1)|PF

1cosab2

x2y2

12. 设A、B是椭圆221( a>b>0)的长轴两端点,P是椭圆上的一点,PAB, PBA,BPA,c、e分别是椭圆的半焦距

ab

2a2b22ab2|cos|2

cot. 离心率,则有(1)|PA|2.(2) tantan1e.(3) SPAB2

222

baaccos

SPF1F2b2tan

.

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x2y2

13. 已知椭圆221( a>b>0)的右准线l与x轴相交于点E,过椭圆右焦点F的直线与椭圆相交于A、B两点,点C在右准线l上,且BCx

ab

轴,则直线AC经过线段EF 的中点.

14. 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直. 15. 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16. 椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.) 17. 椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. 18. 椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.

椭圆与双曲线的对偶性质--

双曲线

x2y2

1. 双曲线221(a>0,b>0)的两个顶点为A1(a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是

ab

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x2y2

21. 2ab

x2y2b2x0

2. 过双曲线221(a>0,b>o)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,则直线BC有定向且kBC2

abay0

(常数).

cax2y2

ant3. 若P为双曲线221(a>0,b>0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F1, F 2是焦点, PF1F2, PF2F1,则

caab

(或

2

co

2

ca

tancot). ca22

x2y2

4. 设双曲线221(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF1F2中,记F1PF2,

ab

PF1F2,F1F2P,则有

sinc

e.

(sinsin)a

x2y2

5. 若双曲线221(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1<e

1时,可在双曲线上求一点P,使得PF1是

ab

P到对应准线距离d与PF2的比例中项.

x2y2

6. P为双曲线221(a>0,b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线内一定点,则|AF2|2a|PA||PF1|,当且仅当A,F2,P三点

ab

共线且P和A,F2在y轴同侧时,等号成立.

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x2y222222

7. 双曲线221(a>0,b>0)与直线AxByC0有公共点的充要条件是AaBbC.

ab

x2y2

8. 已知双曲线221(b>a >0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且OPOQ.

ab

4a2b2a2b2111122

;(2)|OP|+|OQ|的最小值为2(1);(3)SOPQ的最小值是2.

ba2ba2|OP|2|OQ|2a2b2

x2y2|PF|e

. 9. 过双曲线221(a>0,b>0)的右焦点F作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则

ab|MN|2x2y2a2b2

10. 已知双曲线221(a>0,b>0),A、B是双曲线上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0), 则x0或

abaa2b2

x0.

a

x2y22b2

11. 设P点是双曲线221(a>0,b>0)上异于实轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记F.(2) 1||PF2|1PF2,则(1)|PF

1cosab

SPF1F2b2cot.

2

x2y2

12. 设A、B是双曲线221(a>0,b>0)的长轴两端点,P是双曲线上的一点,PAB, PBA,BPA,c、e分别是双

ab

2ab2|cos|

曲线的半焦距离心率,则有(1)|PA|2. 22

|accos|2a2b22

cot. (2) tantan1e.(3) SPAB2

2

bax2y2

13. 已知双曲线221(a>0,b>0)的右准线l与x轴相交于点E,过双曲线右焦点F的直线与双曲线相交于A、B两点,点C在右准线l

ab

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上,且BCx轴,则直线AC经过线段EF 的中点.

14. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直. 15. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16. 双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点). 17. 双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e. 18. 双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.

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圆锥曲线问题解题方法

圆锥曲线中的知识综合性较强,因而解题时就需要运用多种基础知识、采用多种数学手段来处理问题。熟记各种定义、基本公式、法则固然重要,但要做到迅速、准确解题,还须掌握一些方法和技巧。 一. 紧扣定义,灵活解题

灵活运用定义,方法往往直接又明了。

y2

1,P为双曲线上一点。 例1. 已知点A(3,2),F(2,0),双曲线x3

1

求|PA||PF|的最小值。

2

2

解析:如图所示,

双曲线离心率为2,F为右焦点,由第二定律知

1

|PF|即点P到准线距离。 2

|PA| 

15

|PF||PA||PE|AM 22

二. 引入参数,简捷明快

参数的引入,尤如化学中的催化剂,能简化和加快问题的解决。 例2. 求共焦点F、共准线l的椭圆短轴端点的轨迹方程。

解:取如图所示的坐标系,设点F到准线l的距离为p(定值),椭圆中心坐标为M(t,0)(t为参数)

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b

,而ct c2

bpcpt

2

p

再设椭圆短轴端点坐标为P(x,y),则

xct

ybpt

2

消去t,得轨迹方程ypx

三. 数形结合,直观显示

将“数”与“形”两者结合起来,充分发挥“数”的严密性和“形”的直观性,以数促形,用形助数,结合使用,能使复杂问题简单化,抽象问题形象化。熟练的使用它,常能巧妙地解决许多貌似困难和麻烦的问题。 例3. 已知x,y

R,且满足方程x2y23(y0),又m

y3

,求m范围。 x3

解析:m

y322

的几何意义为,曲线xy3(y0)上的点与点(-3,-3)连线的斜率,如图所示 x3

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kPAmkPB

33 m

22

四. 应用平几,一目了然

用代数研究几何问题是解析几何的本质特征,因此,很多“解几”题中的一些图形性质就和“平几”知识相关联,要抓住关键,适时引用,问题就会迎刃而解。

OQ|的值为________。 y24和直线ymx的交点为P、Q,则|OP||

解:OMP~OQN

OQ||OM||ON|5 |OP||

例4. 已知圆(x3)

五. 应用平面向量,简化解题

向量的坐标形式与解析几何有机融为一体,因此,平面向量成为解决解析几何知识的有力工具。

2

xyx2y2

1,直线l:1,P是l上一点,射线OP交椭圆于一点R,点Q在OP上且满足|OQ||例5. 已知椭圆:OP||OR|2,当点P在l上移动时,求点

1282416

Q的轨迹方程。

分析:考生见到此题基本上用的都是解析几何法,给解题带来了很大的难度,而如果用向量共线的条件便可简便地解出。



解:如图,OQ,OR,OP共线,设OROQ,OPOQ,OQ(x,y),则OR(x,y),OP(x,y)

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2|OQ||OP||OR| 

22

2

|OQ||OQ|



2

点R在椭圆上,P点在直线l上 

2x2

24

2y2

16

1,

x

12

y

8

1

x2y2xy 即

2416128

化简整理得点Q的轨迹方程为:

2(x1)2(y1)2

1(直线yx上方部分) 55323

六. 应用曲线系,事半功倍

利用曲线系解题,往往简捷明快,收到事半功倍之效。所以灵活运用曲线系是解析几何中重要的解题方法和技巧之一。 例6. 求经过两圆x

2

y26x40和x2y26y280的交点,且圆心在直线xy40上的圆的方程。

解:设所求圆的方程为:

x2y26x4(x2y26y28)0

(1)x2(1)y26x6y(284)0

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33

,),在直线xy40上 11

解得7

22

故所求的方程为xyx7y320

则圆心为(

七. 巧用点差,简捷易行

在圆锥曲线中求线段中点轨迹方程,往往采用点差法,此法比其它方法更简捷一些。

y2

1相交于两点P1、P2,求线段P1P2中点的轨迹方程。 例7. 过点A(2,1)的直线与双曲线x2

解:设P2(x2,y2),则 1(x1,y1),P

2

2y12

x1122

y2x2122

(x2x1)(x1x2)

1

2

-得

(y2y1)(y1y2)

2

y2y12(x1x2) 即 

x2x1y1y2

设P1P2的中点为M(x0,y0),则

y2y12x0

kPP 12

x2x1y0y01

又kAM,而P1、A、M、P2共线

x02

y012x0

 kPPkAM,即

12

x02y0

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P1P2中点M的轨迹方程是2x

2

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y24xy0

解析几何题怎么解

高考解析几何试题一般共有4题(2个选择题, 1个填空题, 1个解答题), 共计30分左右, 考查的知识点约为20个左右. 其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考查. 选择题和填空题考查直线, 圆, 圆锥曲线, 参数方程和极坐标系中的基础知识. 解答题重点考查圆锥曲线中的重要知识点, 通过知识的重组与链接, 使知识形成网络, 着重考查直线与圆锥曲线的位置关系, 求解有时还要用到平几的基本知识,这点值得考生在复课时强化.

例1 已知点T是半圆O的直径AB上一点,AB=2、OT=t (0

(1)写出直线AB的方程; (2)计算出点P、Q的坐标; (3)证明:由点P发出的光线,经AB反射后,反射光线通过点Q. 讲解: 通过读图, 看出A,B点的坐标. (1 ) 显然A

'

于是 直线AB 1,1t, B1,1t,

'

'

AA垂直且等于AT,使BB垂直且等于BT,AB交

的方程为ytx1;

x2y21,2t1t2

,); (2)由方程组解出P(0,1)、Q(22

1t1tytx1,

101

, kQT

0tt

1t2

01t21. 2tt(1t)t1t

(3)kPT

由直线PT的斜率和直线QT的斜率互为相反数知,由点P发出的光线经点T反射,反射光线通过点Q.

需要注意的是, Q点的坐标本质上是三角中的万能公式, 有趣吗?

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x2y2

例2 已知直线l与椭圆221(ab0)有且仅有一个交点Q,且与x轴、y轴分别交于R、S,求以线段SR为对角线的矩形ORPS的一个顶点P的轨迹方程.

ab

讲解:从直线l所处的位置, 设出直线l的方程,

由已知,直线l不过椭圆的四个顶点,所以设直线l的方程为ykxm(k0). 代入椭圆方程b2x2a2y2a2b2, 得 b2x2a2(k2x22kmxm2)a2b2. 化简后,得关于x的一元二次方程 (a2k2b2)x22ka2mxa2m2a2b20. 于是其判别式(2ka2m)24(a2k2b2)(a2m2a2b2)4a2b2(a2k2b2m2). 由已知,得△=0.即a2k2b2m2. ① 在直线方程

ykxm中,分别令y=0,x=0,求得R(

m

,0),S(0,m). k

myx,k,kx 令顶点P的坐标为(x,y), 由已知,得 解得

ym.my.

代入①式并整理,得 ab1, 即为所求顶点P的轨迹方程.

22

2

2

xy

方程ab1形似椭圆的标准方程, 你能画出它的图形吗?

22

22

xy

x2y22 例3已知双曲线221的离心率e,过A(a,0),B(0,b)的直线到原点的距离是.

32ab

(1)求双曲线的方程; (2)已知直线

ykx5(k0)交双曲线于不同的点C,D且C,D都在以B为圆心的圆上,求k的值.

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abab

dc23xy 讲解:∵(1)22,原点到直线AB:1的距离cababa3

b1,a.

2

故所求双曲线方程为 xy21.

3

3.2.

(2)把ykx5代入x23y23中消去y,整理得 设C(x1,y1),D(x2,y2),CD的中点是E(x0,y0),则 xx1x20

(13k2)x230kx780.

2

y115k51

y0kx05,kBE0. 22

13k13kx0k

x0ky0k0,即

.

15k5k2

k0,又k0,k7 22

13k13k

故所求k=±

为了求出k的值, 需要通过消元, 想法设法建构k的方程.

例4 已知椭圆C的中心在原点,焦点F1、F2在x轴上,点P为椭圆上的一个动点,且∠F1PF2的最大值为90°,直线l过左焦点F1与椭圆交于A、B两点,△ABF2的面积最大值为12.

(1)求椭圆C的离心率; (2)求椭圆C的方程. 讲解:(1)设|PF1|r1,|PF2

|r2,|F1F2|2c, 对PF1F2, 由余弦定理, 得

2r11r224c2(r1r2)22r1r24c24a24c24a24c2

cosF1PF21112e0,

rr2r1r22r1r22r1r2

2(12)2

2

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2 .2

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解出 e

(2)考虑直线l的斜率的存在性,可分两种情况: i) 当k存在时,设l的方程为 椭圆方程为

yk(xc)„„„„„„①

x2y22222

21,A(x1,y1),B(x2,y2) 由e2. 得 a2c,bc. 2ab2

于是椭圆方程可转化为 将①代入②,消去

x22y22c20„„„„„„②

y得 x22k2(xc)22c20,

整理为x的一元二次方程,得 (12k2)x24ck2x2c2(k21)0.

22

22ck则x1、x2是上述方程的两根.且|x2x1|,|AB|k2

|xx|2c(1k),

21

12k2122

也可这样求解:

AB边上的高h|FF|sinBFF2c|k|,

1212

1k2

S|F1F2||y1y2|

2

11k2|k|S22c()2c 22212kk c|k||x1x2|

.2

ii) 当k不存在时,把直线xc代入椭圆方程得y

,|AB|,S2 2由①②知S的最大值为

2c2 由题意得c2=12 所以c26b2 a22

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故当△ABF2面积最大时椭圆的方程为:

x22

y262

1.

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下面给出本题的另一解法,请读者比较二者的优劣: 设过左焦点的直线方程为:x

myc„„„„①

(这样设直线方程的好处是什么?还请读者进一步反思反思.)

22

椭圆的方程为:xy1,A(x,y),B(x,y)

112222

ab

由e

2得:2

a2c2,b2c2,于是椭圆方程可化为:x22y22c20„„② .

2

把①代入②并整理得:(m22)y22mcyc20 于是y1,y2是上述方程的两根

.

|AB|y2y1|

AB边上的高h

m

2

4m2c24c2(m22)

m2222c(1m2), 

m22

2cm2

,

2

1m22从而S1|AB|h122c(1m)2c22c2

22m22(m2)222cm2

1

m21

2m1

2

2c2.

当且仅当m=0取等号,即Smax

2c2.

由题意知c212, 于是 b2c262,a22. 故当△ABF2面积最大时椭圆的方程为:

x2122

y262

1.

x2y2

例5 已知直线yx1与椭圆221(ab0)相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线l:x2y0上.(1)求此椭圆的离心率;

ab

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(2 )若椭圆的右焦点关于直线l的对称点的在圆x

2

y24上,求此椭圆的方程.

yx1,

讲解:(1)设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2).则由x2 得 y2

221

ba(a2b2)x22a2xa2a2b20,

根据韦达定理,得

2a22b2

x1x22,y1y2(x1x2)22, 22

abab

).

a2b2

∴线段AB的中点坐标为(2,

ab2a2b2

2a22b2222222

由已知得2,故椭圆的离心率为e0,a2b2(ac)a2c

2ab2a2b2

(2)由(1)知b

.

c,从而椭圆的右焦点坐标为F(b,0), 设F(b,0)关于直线l:x2y0的对称点为(x0,y0),则

y001xby

1且0200,解得

x0b222

34

x0b且y0b

55

由已知得

3242x2y22

xy4,(b)(b)4,b4,故所求的椭圆方程为1 .

5584

2

20

例6 已知⊙M:x

2

(y2)21,Q是x轴上的动点,QA,QB分别切⊙M于A,B两点,

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(1)如果|AB|

423

,求直线MQ的方程;(2)求动弦AB的中点P的轨迹方程.

讲解:(1)由|AB|

423

,可得

|MP||MA|2(

Rt△MOQ中,

|AB|22221

)2(),233

由射影定理,得

|MB|2|MP||MQ|,得|MQ|3, 在

|OQ||MQ|2|MO|23222,故a或a5,

所以直线AB方程是2x

5y20或2x5y20;

2y2

,(*) ax

(2)连接MB,MQ,设P(x,y),Q(a,0),由点M,P,Q在一直线上,得

2

由射影定理得|MB|

|MP||MQ|,即x2(y2)2a241,(**)

71

y2,可得x2(y)2(y2).

416

把(*)及(**)消去a,并注意到

适时应用平面几何知识,这是快速解答本题的要害所在,还请读者反思其中的奥妙.

例7 如图,在Rt△ABC中,∠CBA=90°,AB=2,AC=(1)建立适当的坐标系,求曲线E的方程;

2

2

。DO⊥AB于O点,OA=OB,DO=2,曲线E过C点,动点P在E上运动,且保持| PA |+| PB |的值不变.

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(2)过D点的直线L与曲线E相交于不同的两点M、N且M在D、N之间,设DMDN,试确定实数的取值范围. 讲解: (1)建立平面直角坐标系, 如图所示∵| PA |+| PB |=| CA |+| CB |

轨迹是椭圆∵ab1,c1∴曲线E的方程是 x22y21 . (2)设直线L的方程为 ykx2, 代入曲线E的方程x22y22,得

(x1,y1),N(x2,y2), 则

① (8k)24(2k1)60,

xx8k,

122k21 ②

6

x1x22k21.③

i) L与y轴重合时,|DM|

|DN|1

3

ii) L与y轴不重合时, 由①得 k23DMxDxMx

2. 又∵DNx1,

DxNx2

∵x2x10, 或 x2x10,∴0<<1 ,

y=222(2)22222∴动点P的(2k21)x28kx60设M1

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(xx2)2(x1x2)2x1x264k2321∴ 22∵21xx6(2k1)x1x2x2x1123(22)k

而k231, ∴63(22)8.∴ 42k323(21)2k16116, ∴ 42, 33

01,11012,2,3

110,3111.∴的取值范围是,1 . 33

值得读者注意的是,直线L与y轴重合的情况易于遗漏,应当引起警惕.

例8 直线l过抛物线

(1)求证:4x1x2y22px(p0)的焦点,且与抛物线相交于A(x1,y1)和B(x2,y2)两点. p2;(2)求证:对于抛物线的任意给定的一条弦CD,直线l不是CD的垂直平分线.

2 讲解: (1)易求得抛物线的焦点F(P,0). 若l⊥x轴,则l的方程为xP,显然xxP.若l不垂直于x轴,可设yk(xP),代入抛物线方程整理得122242

2PP2P2. 综上可知 xP(12)x0,则x1x244k24x1x2p2.

22p4p2222(2)设C(c,c),D(d,d)且cd,则CD的垂直平分线l的方程为ycdcd(xcd)

2p2p

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22 升学助考一网通 假设l过F,则0cdcd(pcd)整理得 (cd)(2p2c2d2)0 p0 22p24p

22p2c2d20,cd0. 这时l的方程为y=0,从而l与抛物线y2px只相交于原点. 而l与抛物线有两个不同的交点,因此l与l不重合,l不是CD的垂直

平分线.

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圆锥曲线

椭 圆

1. 点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.

2. PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点. 3. 以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.

4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 5. 6. 7. 8.

x0xy0yx2y2

21. 1若P在椭圆上,则过的椭圆的切线方程是(x,y)P0000

a2ba2b2

x0xy0yx2y2

21. 1若P在椭圆外 ,则过Po作椭圆的两条切线切点为P、P,则切点弦PP的直线方程是(x,y)1212000222

abab

x2y22

Sbtan椭圆221 (a>b>0)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为椭圆上任意一点F,则椭圆的焦点角形的面积为. PFFPF1212

2ab

x2y2

椭圆221(a>b>0)的焦半径公式:

ab

|MF1|aex0,|MF2|aex0(F1(c,0) , F2(c,0)M(x0,y0)).

9. 设过椭圆焦点F作直线与椭圆相交 P、Q两点,A为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的椭圆准线于M、N两点,则MF

⊥NF.

10. 过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q, A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.

x2y2b2

11. AB是椭圆221的不平行于对称轴的弦,M(x0,y0)为AB的中点,则kOMkAB2,

aab

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即KAB

b2x0

2。

ay0

双曲线

1. 点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的内角.

2. PT平分△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点. 3. 以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.

4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P在右支;外切:P在左支) 5. 6. 7.

8.

x0xy0yx2y2

21. 1若P在双曲线(a>0,b>0)上,则过的双曲线的切线方程是(x,y)P0000222

abab

x0xy0yx2y2

21. 1若P在双曲线(a>0,b>0)外 ,则过Po作双曲线的两条切线切点为P、P,则切点弦PP的直线方程是(x,y)1212000

a2ba2b2

x2y2

双曲线221(a>0,b>o)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为双曲线上任意一点F1PF2,则双曲线的焦点角形的面积为

ab

SF1PF2b2cot.

2

x2y2

双曲线221(a>0,b>o)的焦半径公式:(F1(c,0) , F2(c,0)

ab

当M(x0,y0)在右支上时,|MF1|ex0a,|MF2|ex0a.

当M(x0,y0)在左支上时,|MF1|ex0a,|MF2|ex0a

9. 设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交 P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的双曲线准线于M、N

两点,则MF⊥NF.

10. 过双曲线一个焦点F的直线与双曲线交于两点P、Q, A1、A2为双曲线实轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.

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b2x0b2x0x2y2

11. AB是双曲线221(a>0,b>0)的不平行于对称轴的弦,M(x0,y0)为AB的中点,则KOMKAB2,即KAB2。

abay0ay0

x0xy0yx02y02x2y2

222. 12. 若P0(x0,y0)在双曲线221(a>0,b>0)内,则被Po所平分的中点弦的方程是a2babab

x2y2x2y2x0xy0y

2. 13. 若P0(x0,y0)在双曲线221(a>0,b>0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是22

aba2bab

椭圆与双曲线的对偶性质--

椭 圆

x2y2x2y2

1. 椭圆221(a>b>o)的两个顶点为A1(a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是221.

ababx2y2b2x0

2. 过椭圆221 (a>0, b>0)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且kBC2(常数).

abay0acx2y2

tancot. 3. 若P为椭圆221(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, PF1F2, PF2F1,则

ac22ab

x2y2

4. 设椭圆221(a>b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,记F1PF2,

ab

PF1F2,F1F2P,则有

sinc

e.

sinsina

x2y2

5. 若椭圆221(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当0<e

1时,可在椭圆上求一点P,使得PF1是P到对应准

ab

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线距离d与PF2的比例中项.

x2y2

6. P为椭圆221(a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则2a|AF2||PA||PF1|2a|AF1|,当且仅当A,F2,P三

ab

点共线时,等号成立.

(xx0)2(yy0)222222

1AxByC07. 椭圆与直线有公共点的充要条件是. AaBb(AxByC)0022

abx2y21111

2;(2)|OP|2+|OQ|2的8. 已知椭圆221(a>b>0),O为坐标原点,P、Q为椭圆上两动点,且OPOQ.(1)222

ab|OP||OQ|ab

4a2b2a2b2

最大值为2;(3)SOPQ的最小值是2.

ab2ab2x2y2|PF|e

. 9. 过椭圆221(a>b>0)的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则

ab|MN|2

x2y2a2b2a2b2

x010. 已知椭圆221( a>b>0) ,A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0), 则. aaabx2y22b2

11. 设P点是椭圆221( a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记F.(2) 1||PF2|1PF2,则(1)|PF

1cosab2

x2y2

12. 设A、B是椭圆221( a>b>0)的长轴两端点,P是椭圆上的一点,PAB, PBA,BPA,c、e分别是椭圆的半焦距

ab

2a2b22ab2|cos|2

cot. 离心率,则有(1)|PA|2.(2) tantan1e.(3) SPAB2

222

baaccos

SPF1F2b2tan

.

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x2y2

13. 已知椭圆221( a>b>0)的右准线l与x轴相交于点E,过椭圆右焦点F的直线与椭圆相交于A、B两点,点C在右准线l上,且BCx

ab

轴,则直线AC经过线段EF 的中点.

14. 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直. 15. 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16. 椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.) 17. 椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. 18. 椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.

椭圆与双曲线的对偶性质--

双曲线

x2y2

1. 双曲线221(a>0,b>0)的两个顶点为A1(a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是

ab

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x2y2

21. 2ab

x2y2b2x0

2. 过双曲线221(a>0,b>o)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,则直线BC有定向且kBC2

abay0

(常数).

cax2y2

ant3. 若P为双曲线221(a>0,b>0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F1, F 2是焦点, PF1F2, PF2F1,则

caab

(或

2

co

2

ca

tancot). ca22

x2y2

4. 设双曲线221(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF1F2中,记F1PF2,

ab

PF1F2,F1F2P,则有

sinc

e.

(sinsin)a

x2y2

5. 若双曲线221(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1<e

1时,可在双曲线上求一点P,使得PF1是

ab

P到对应准线距离d与PF2的比例中项.

x2y2

6. P为双曲线221(a>0,b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线内一定点,则|AF2|2a|PA||PF1|,当且仅当A,F2,P三点

ab

共线且P和A,F2在y轴同侧时,等号成立.

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x2y222222

7. 双曲线221(a>0,b>0)与直线AxByC0有公共点的充要条件是AaBbC.

ab

x2y2

8. 已知双曲线221(b>a >0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且OPOQ.

ab

4a2b2a2b2111122

;(2)|OP|+|OQ|的最小值为2(1);(3)SOPQ的最小值是2.

ba2ba2|OP|2|OQ|2a2b2

x2y2|PF|e

. 9. 过双曲线221(a>0,b>0)的右焦点F作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则

ab|MN|2x2y2a2b2

10. 已知双曲线221(a>0,b>0),A、B是双曲线上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0), 则x0或

abaa2b2

x0.

a

x2y22b2

11. 设P点是双曲线221(a>0,b>0)上异于实轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记F.(2) 1||PF2|1PF2,则(1)|PF

1cosab

SPF1F2b2cot.

2

x2y2

12. 设A、B是双曲线221(a>0,b>0)的长轴两端点,P是双曲线上的一点,PAB, PBA,BPA,c、e分别是双

ab

2ab2|cos|

曲线的半焦距离心率,则有(1)|PA|2. 22

|accos|2a2b22

cot. (2) tantan1e.(3) SPAB2

2

bax2y2

13. 已知双曲线221(a>0,b>0)的右准线l与x轴相交于点E,过双曲线右焦点F的直线与双曲线相交于A、B两点,点C在右准线l

ab

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上,且BCx轴,则直线AC经过线段EF 的中点.

14. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直. 15. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16. 双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点). 17. 双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e. 18. 双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.

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圆锥曲线问题解题方法

圆锥曲线中的知识综合性较强,因而解题时就需要运用多种基础知识、采用多种数学手段来处理问题。熟记各种定义、基本公式、法则固然重要,但要做到迅速、准确解题,还须掌握一些方法和技巧。 一. 紧扣定义,灵活解题

灵活运用定义,方法往往直接又明了。

y2

1,P为双曲线上一点。 例1. 已知点A(3,2),F(2,0),双曲线x3

1

求|PA||PF|的最小值。

2

2

解析:如图所示,

双曲线离心率为2,F为右焦点,由第二定律知

1

|PF|即点P到准线距离。 2

|PA| 

15

|PF||PA||PE|AM 22

二. 引入参数,简捷明快

参数的引入,尤如化学中的催化剂,能简化和加快问题的解决。 例2. 求共焦点F、共准线l的椭圆短轴端点的轨迹方程。

解:取如图所示的坐标系,设点F到准线l的距离为p(定值),椭圆中心坐标为M(t,0)(t为参数)

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b

,而ct c2

bpcpt

2

p

再设椭圆短轴端点坐标为P(x,y),则

xct

ybpt

2

消去t,得轨迹方程ypx

三. 数形结合,直观显示

将“数”与“形”两者结合起来,充分发挥“数”的严密性和“形”的直观性,以数促形,用形助数,结合使用,能使复杂问题简单化,抽象问题形象化。熟练的使用它,常能巧妙地解决许多貌似困难和麻烦的问题。 例3. 已知x,y

R,且满足方程x2y23(y0),又m

y3

,求m范围。 x3

解析:m

y322

的几何意义为,曲线xy3(y0)上的点与点(-3,-3)连线的斜率,如图所示 x3

第 10 页

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kPAmkPB

33 m

22

四. 应用平几,一目了然

用代数研究几何问题是解析几何的本质特征,因此,很多“解几”题中的一些图形性质就和“平几”知识相关联,要抓住关键,适时引用,问题就会迎刃而解。

OQ|的值为________。 y24和直线ymx的交点为P、Q,则|OP||

解:OMP~OQN

OQ||OM||ON|5 |OP||

例4. 已知圆(x3)

五. 应用平面向量,简化解题

向量的坐标形式与解析几何有机融为一体,因此,平面向量成为解决解析几何知识的有力工具。

2

xyx2y2

1,直线l:1,P是l上一点,射线OP交椭圆于一点R,点Q在OP上且满足|OQ||例5. 已知椭圆:OP||OR|2,当点P在l上移动时,求点

1282416

Q的轨迹方程。

分析:考生见到此题基本上用的都是解析几何法,给解题带来了很大的难度,而如果用向量共线的条件便可简便地解出。



解:如图,OQ,OR,OP共线,设OROQ,OPOQ,OQ(x,y),则OR(x,y),OP(x,y)

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2|OQ||OP||OR| 

22

2

|OQ||OQ|



2

点R在椭圆上,P点在直线l上 

2x2

24

2y2

16

1,

x

12

y

8

1

x2y2xy 即

2416128

化简整理得点Q的轨迹方程为:

2(x1)2(y1)2

1(直线yx上方部分) 55323

六. 应用曲线系,事半功倍

利用曲线系解题,往往简捷明快,收到事半功倍之效。所以灵活运用曲线系是解析几何中重要的解题方法和技巧之一。 例6. 求经过两圆x

2

y26x40和x2y26y280的交点,且圆心在直线xy40上的圆的方程。

解:设所求圆的方程为:

x2y26x4(x2y26y28)0

(1)x2(1)y26x6y(284)0

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33

,),在直线xy40上 11

解得7

22

故所求的方程为xyx7y320

则圆心为(

七. 巧用点差,简捷易行

在圆锥曲线中求线段中点轨迹方程,往往采用点差法,此法比其它方法更简捷一些。

y2

1相交于两点P1、P2,求线段P1P2中点的轨迹方程。 例7. 过点A(2,1)的直线与双曲线x2

解:设P2(x2,y2),则 1(x1,y1),P

2

2y12

x1122

y2x2122

(x2x1)(x1x2)

1

2

-得

(y2y1)(y1y2)

2

y2y12(x1x2) 即 

x2x1y1y2

设P1P2的中点为M(x0,y0),则

y2y12x0

kPP 12

x2x1y0y01

又kAM,而P1、A、M、P2共线

x02

y012x0

 kPPkAM,即

12

x02y0

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P1P2中点M的轨迹方程是2x

2

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y24xy0

解析几何题怎么解

高考解析几何试题一般共有4题(2个选择题, 1个填空题, 1个解答题), 共计30分左右, 考查的知识点约为20个左右. 其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考查. 选择题和填空题考查直线, 圆, 圆锥曲线, 参数方程和极坐标系中的基础知识. 解答题重点考查圆锥曲线中的重要知识点, 通过知识的重组与链接, 使知识形成网络, 着重考查直线与圆锥曲线的位置关系, 求解有时还要用到平几的基本知识,这点值得考生在复课时强化.

例1 已知点T是半圆O的直径AB上一点,AB=2、OT=t (0

(1)写出直线AB的方程; (2)计算出点P、Q的坐标; (3)证明:由点P发出的光线,经AB反射后,反射光线通过点Q. 讲解: 通过读图, 看出A,B点的坐标. (1 ) 显然A

'

于是 直线AB 1,1t, B1,1t,

'

'

AA垂直且等于AT,使BB垂直且等于BT,AB交

的方程为ytx1;

x2y21,2t1t2

,); (2)由方程组解出P(0,1)、Q(22

1t1tytx1,

101

, kQT

0tt

1t2

01t21. 2tt(1t)t1t

(3)kPT

由直线PT的斜率和直线QT的斜率互为相反数知,由点P发出的光线经点T反射,反射光线通过点Q.

需要注意的是, Q点的坐标本质上是三角中的万能公式, 有趣吗?

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x2y2

例2 已知直线l与椭圆221(ab0)有且仅有一个交点Q,且与x轴、y轴分别交于R、S,求以线段SR为对角线的矩形ORPS的一个顶点P的轨迹方程.

ab

讲解:从直线l所处的位置, 设出直线l的方程,

由已知,直线l不过椭圆的四个顶点,所以设直线l的方程为ykxm(k0). 代入椭圆方程b2x2a2y2a2b2, 得 b2x2a2(k2x22kmxm2)a2b2. 化简后,得关于x的一元二次方程 (a2k2b2)x22ka2mxa2m2a2b20. 于是其判别式(2ka2m)24(a2k2b2)(a2m2a2b2)4a2b2(a2k2b2m2). 由已知,得△=0.即a2k2b2m2. ① 在直线方程

ykxm中,分别令y=0,x=0,求得R(

m

,0),S(0,m). k

myx,k,kx 令顶点P的坐标为(x,y), 由已知,得 解得

ym.my.

代入①式并整理,得 ab1, 即为所求顶点P的轨迹方程.

22

2

2

xy

方程ab1形似椭圆的标准方程, 你能画出它的图形吗?

22

22

xy

x2y22 例3已知双曲线221的离心率e,过A(a,0),B(0,b)的直线到原点的距离是.

32ab

(1)求双曲线的方程; (2)已知直线

ykx5(k0)交双曲线于不同的点C,D且C,D都在以B为圆心的圆上,求k的值.

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abab

dc23xy 讲解:∵(1)22,原点到直线AB:1的距离cababa3

b1,a.

2

故所求双曲线方程为 xy21.

3

3.2.

(2)把ykx5代入x23y23中消去y,整理得 设C(x1,y1),D(x2,y2),CD的中点是E(x0,y0),则 xx1x20

(13k2)x230kx780.

2

y115k51

y0kx05,kBE0. 22

13k13kx0k

x0ky0k0,即

.

15k5k2

k0,又k0,k7 22

13k13k

故所求k=±

为了求出k的值, 需要通过消元, 想法设法建构k的方程.

例4 已知椭圆C的中心在原点,焦点F1、F2在x轴上,点P为椭圆上的一个动点,且∠F1PF2的最大值为90°,直线l过左焦点F1与椭圆交于A、B两点,△ABF2的面积最大值为12.

(1)求椭圆C的离心率; (2)求椭圆C的方程. 讲解:(1)设|PF1|r1,|PF2

|r2,|F1F2|2c, 对PF1F2, 由余弦定理, 得

2r11r224c2(r1r2)22r1r24c24a24c24a24c2

cosF1PF21112e0,

rr2r1r22r1r22r1r2

2(12)2

2

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2 .2

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解出 e

(2)考虑直线l的斜率的存在性,可分两种情况: i) 当k存在时,设l的方程为 椭圆方程为

yk(xc)„„„„„„①

x2y22222

21,A(x1,y1),B(x2,y2) 由e2. 得 a2c,bc. 2ab2

于是椭圆方程可转化为 将①代入②,消去

x22y22c20„„„„„„②

y得 x22k2(xc)22c20,

整理为x的一元二次方程,得 (12k2)x24ck2x2c2(k21)0.

22

22ck则x1、x2是上述方程的两根.且|x2x1|,|AB|k2

|xx|2c(1k),

21

12k2122

也可这样求解:

AB边上的高h|FF|sinBFF2c|k|,

1212

1k2

S|F1F2||y1y2|

2

11k2|k|S22c()2c 22212kk c|k||x1x2|

.2

ii) 当k不存在时,把直线xc代入椭圆方程得y

,|AB|,S2 2由①②知S的最大值为

2c2 由题意得c2=12 所以c26b2 a22

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故当△ABF2面积最大时椭圆的方程为:

x22

y262

1.

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下面给出本题的另一解法,请读者比较二者的优劣: 设过左焦点的直线方程为:x

myc„„„„①

(这样设直线方程的好处是什么?还请读者进一步反思反思.)

22

椭圆的方程为:xy1,A(x,y),B(x,y)

112222

ab

由e

2得:2

a2c2,b2c2,于是椭圆方程可化为:x22y22c20„„② .

2

把①代入②并整理得:(m22)y22mcyc20 于是y1,y2是上述方程的两根

.

|AB|y2y1|

AB边上的高h

m

2

4m2c24c2(m22)

m2222c(1m2), 

m22

2cm2

,

2

1m22从而S1|AB|h122c(1m)2c22c2

22m22(m2)222cm2

1

m21

2m1

2

2c2.

当且仅当m=0取等号,即Smax

2c2.

由题意知c212, 于是 b2c262,a22. 故当△ABF2面积最大时椭圆的方程为:

x2122

y262

1.

x2y2

例5 已知直线yx1与椭圆221(ab0)相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线l:x2y0上.(1)求此椭圆的离心率;

ab

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(2 )若椭圆的右焦点关于直线l的对称点的在圆x

2

y24上,求此椭圆的方程.

yx1,

讲解:(1)设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2).则由x2 得 y2

221

ba(a2b2)x22a2xa2a2b20,

根据韦达定理,得

2a22b2

x1x22,y1y2(x1x2)22, 22

abab

).

a2b2

∴线段AB的中点坐标为(2,

ab2a2b2

2a22b2222222

由已知得2,故椭圆的离心率为e0,a2b2(ac)a2c

2ab2a2b2

(2)由(1)知b

.

c,从而椭圆的右焦点坐标为F(b,0), 设F(b,0)关于直线l:x2y0的对称点为(x0,y0),则

y001xby

1且0200,解得

x0b222

34

x0b且y0b

55

由已知得

3242x2y22

xy4,(b)(b)4,b4,故所求的椭圆方程为1 .

5584

2

20

例6 已知⊙M:x

2

(y2)21,Q是x轴上的动点,QA,QB分别切⊙M于A,B两点,

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(1)如果|AB|

423

,求直线MQ的方程;(2)求动弦AB的中点P的轨迹方程.

讲解:(1)由|AB|

423

,可得

|MP||MA|2(

Rt△MOQ中,

|AB|22221

)2(),233

由射影定理,得

|MB|2|MP||MQ|,得|MQ|3, 在

|OQ||MQ|2|MO|23222,故a或a5,

所以直线AB方程是2x

5y20或2x5y20;

2y2

,(*) ax

(2)连接MB,MQ,设P(x,y),Q(a,0),由点M,P,Q在一直线上,得

2

由射影定理得|MB|

|MP||MQ|,即x2(y2)2a241,(**)

71

y2,可得x2(y)2(y2).

416

把(*)及(**)消去a,并注意到

适时应用平面几何知识,这是快速解答本题的要害所在,还请读者反思其中的奥妙.

例7 如图,在Rt△ABC中,∠CBA=90°,AB=2,AC=(1)建立适当的坐标系,求曲线E的方程;

2

2

。DO⊥AB于O点,OA=OB,DO=2,曲线E过C点,动点P在E上运动,且保持| PA |+| PB |的值不变.

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(2)过D点的直线L与曲线E相交于不同的两点M、N且M在D、N之间,设DMDN,试确定实数的取值范围. 讲解: (1)建立平面直角坐标系, 如图所示∵| PA |+| PB |=| CA |+| CB |

轨迹是椭圆∵ab1,c1∴曲线E的方程是 x22y21 . (2)设直线L的方程为 ykx2, 代入曲线E的方程x22y22,得

(x1,y1),N(x2,y2), 则

① (8k)24(2k1)60,

xx8k,

122k21 ②

6

x1x22k21.③

i) L与y轴重合时,|DM|

|DN|1

3

ii) L与y轴不重合时, 由①得 k23DMxDxMx

2. 又∵DNx1,

DxNx2

∵x2x10, 或 x2x10,∴0<<1 ,

y=222(2)22222∴动点P的(2k21)x28kx60设M1

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(xx2)2(x1x2)2x1x264k2321∴ 22∵21xx6(2k1)x1x2x2x1123(22)k

而k231, ∴63(22)8.∴ 42k323(21)2k16116, ∴ 42, 33

01,11012,2,3

110,3111.∴的取值范围是,1 . 33

值得读者注意的是,直线L与y轴重合的情况易于遗漏,应当引起警惕.

例8 直线l过抛物线

(1)求证:4x1x2y22px(p0)的焦点,且与抛物线相交于A(x1,y1)和B(x2,y2)两点. p2;(2)求证:对于抛物线的任意给定的一条弦CD,直线l不是CD的垂直平分线.

2 讲解: (1)易求得抛物线的焦点F(P,0). 若l⊥x轴,则l的方程为xP,显然xxP.若l不垂直于x轴,可设yk(xP),代入抛物线方程整理得122242

2PP2P2. 综上可知 xP(12)x0,则x1x244k24x1x2p2.

22p4p2222(2)设C(c,c),D(d,d)且cd,则CD的垂直平分线l的方程为ycdcd(xcd)

2p2p

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22 升学助考一网通 假设l过F,则0cdcd(pcd)整理得 (cd)(2p2c2d2)0 p0 22p24p

22p2c2d20,cd0. 这时l的方程为y=0,从而l与抛物线y2px只相交于原点. 而l与抛物线有两个不同的交点,因此l与l不重合,l不是CD的垂直

平分线.


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