圆锥曲线的七种常考题型详解高考必备.docx
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圆锥曲线的七种常考题型详解高考必备
圆锥曲线的七种常考题型
题型一:
定义的应用
1圆锥曲线的定义:
(1)椭圆
(2)双曲线
(3)抛物线
2、定义的应用
(1)寻找符合条件的等量关系
(2)等价转换,数形结合
3、定义的适用条件:
典型例题
2222
例1、动圆M与圆Ci:
x1y36内切,与圆C2:
x1y4外切,求圆心M的
轨迹方程。
例2、方程x62y2x6$y28表示的曲线是
题型二:
圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断)
1、椭圆:
由x2、y2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
2、双曲线:
由x2、y2系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;
3、抛物线:
焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
典型例题
(1)是椭圆;
(2)是双曲线.
题型三:
圆锥曲线焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题
1常利用定义和正弦、余弦定理求解
2、PF1m,PF2n,mn,mn,mn,m2n2四者的关系在圆锥曲线中的应用
典型例题
22
例1、椭圆x2每i(ab0)上一点P与两个焦点Fi,F2的张角FPF,
ab
求F1PF2的面积。
Sf,pf212:
一3.求该双曲线的标准方程
题型四:
圆锥曲线中离心率,渐近线的求法
1、a,b,c三者知道任意两个或三个的相等关系式,可求离心率,渐进线的值;
2、a,b,c三者知道任意两个或三个的不等关系式,可求离心率,渐进线的最值或范围;
3、注重数形结合思想不等式解法
上一点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线离心率的取值范围为
2
例3、椭圆G:
冷
a
2
y21(ab0)的两焦点为R(c,0),F2(c,0),椭圆上存在
b
uujuvuuuuv
点M使FMF2M
0.求椭圆离心率e的取值范围;
2
X
例4、已知双曲线巧
a
2
y21(a0,b0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60的直线
b
与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是
题型五:
点、直线与圆锥的位置关系判断
1、点与椭圆的位置关系
2、直线与圆锥曲线有无公共点或有几个公共点的问题:
4、圆锥曲线的中点弦问题:
1韦达定理:
2、点差法:
(1)带点进圆锥曲线方程,做差化简
(2)得到中点坐标比值与直线斜率的等式关系
典型例题
例1、双曲线x2—4y2=4的弦AB—被点M(3,-1)平分,求直线AB的方程.
例2、已知中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆与直线l:
x+y=1交于A,B两点,C是AB
J2
的中点,若|AB|=2、、2,O为坐标原点,0C的斜率为,求椭圆的方程。
2
题型六:
动点轨迹方程:
1、求轨迹方程的步骤:
建系、设点、列式、化简、确定点的范围;
2、求轨迹方程的常用方法:
(1)直接法:
直接利用条件建立匸尹之间的关系’」';
例1、如已知动点P到定点F(1,0)和直线二:
-的距离之和等于4,求P的轨迹方程.
(2)待定系数法:
已知所求曲线的类型,求曲线方程一一先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。
例2、如线段AB过x轴正半轴上一点M(m0)鮒,端点A、B到x轴距离之积为2m,
以x轴为对称轴,过A、0、B三点作抛物线,则此抛物线方程
为
(3)定义法:
先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的
轨迹方程;
例3、由动点P向圆'一•作两条切线PAPB,切点分别为AB,ZAPB=60,则动点P的轨迹方程为
例4、点M与点F(4,0)的距离比它到直线hx+5=0的距离小于1,则点M的轨迹方程是
例5、一动圆与两圆OM'''■--和ON:
厂r1—都外切,则动圆圆心的轨迹为
⑷代入转移法:
动点'依赖于另一动点的变化而变化,并且」又在某已知曲线上,则可先用匚丫的代数式表示s门,再将1"代入已知曲线得要求的轨迹方程:
例6、如动点P是抛物线'上任一点,定点为':
「—•:
,点M分所成的比为2,
则M的轨迹方程为
(5)参数法:
当动点坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考
虑将"匸均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程)。
例7、过抛物线''-的焦点F作直线'交抛物线于AB两点,则弦AB的中点M的轨迹方程是
题型七:
(直线与圆锥曲线常规解题方法)
一、设直线与方程;(提醒:
①设直线时分斜率存在与不存在;②设为y=kx+b与x=my+n的区别)
二、设交点坐标;(提醒:
之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”)
三、联立方程组;
四、消元韦达定理;(提醒:
抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单)
五、根据条件重转化;常有以下类型:
1“以弦AB为直径的圆过点0”(提醒:
需讨论K是否存在)
2“点在圆内、圆上、圆外问题”
向量的数量积大于、等于、小于0问题”
斜率关系(K1K20或K1K2);
“直角、锐角、钝角问题”
x1x2y1y2>0;
3“等角、角平分、角互补问题”
4“共线问题”
uuuruuur
如:
AQQB数的角度:
坐标表示法;形的角度:
距离转化法)
(如:
A、0、B三点共线直线0A与0B斜率相等);
5“点、线对称问题”坐标与斜率关系;
6“弦长、面积问题”
转化为坐标与弦长公式问题(提醒:
注意两个面积公式的合理选择)
六、化简与计算;
七、细节问题不忽略;
①判别式是否已经考虑;②抛物线问题中二次项系数是否会出现0.
基本解题思想:
1、“常规求值”问题:
需要找等式,“求范围”问题需要找不等式;
2、“是否存在”问题:
当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;
3、证明定值问题的方法:
⑴常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关;⑵也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明。
4、处理定点问题的方法:
⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明
5、求最值问题时:
将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值)三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等再解决;
6、转化思想:
有些题思路易成,但难以实施。
这就要优化方法,才能使计算具有可行性,
关键是积累“转化”的经验;
7、思路问题:
大多数问题只要忠实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,即可自然而
然产生思路。
典型例题:
例1、已知点F0,1,直线l:
y1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足
uuuuuiruuuuuu为Q,且QPgQFFPgFQ.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)已知圆M过定点D0,2,圆心M在轨迹C上运动,且圆M与x轴交于A、B
两点,设DAl1,DB12,求--的最大值.
l2|1
例2、如图半圆,AB为半圆直径,O为半圆圆心,且ODLABQ为
线段OD的中点,已知|AB=4,曲线C过Q点,动点P在曲线C上
运动且保持|PA+|PB的值不变•
(1)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程;
(2)过D点的直线I与曲线C相交于不同的两点MN,且M在DN之间,设卫也=入,
DN
求入的取值范围.
2
b71(ab0)的左右焦点。
2
x例3、设F,、F2分别是椭圆C:
二
a
(1)设椭圆C上点(・3,仝)到两点R、F2距离和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐
2
标;
(2)设K是
(1)中所得椭圆上的动点,求线段KF1的中点B的轨迹方程;
(3)设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线
PM,PN的斜率都存在,并记为kpM,kpN,试探究kpMKpn的值是否与点P及直线L有关,并证明你的结论。
例4、已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为
3,最小值为1.
(I)求椭圆C的标准方程;
(n)若直线l:
ykxm与椭圆C相交于A,B两点(AB不是左右顶点),且以AB
为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:
直线l过定点,并求出该定点的坐标.
例5、已知椭圆两焦点F1、F2在y轴上,短轴长为22,离心率为——,P是椭圆在第-y2
uuurULLD
象限弧上一点,且PF1PF21,过P作关于直线RP对称的两条直线PAPB分别交椭圆于A、B两点。
(1)求P点坐标;
(2)求证直线AB的斜率为定值;
典型例题:
例1、
(1)«>设尸(砒),则仑(m
・*・(O.y+l)C(—益2)=(u-1)4兀-2).
即2(尸+1)=F-2(p-1),3P=4y?
所以动点戸的轨迹亡的芳程H二3.
(2)ff:
设圆MEfl圆心坐标次I施仏b),则二46*①
圆M的半径为=J/+3-卯.
园M的方程背©-a)2+(y-二出*@_肓.
令;7=0,=«<+(!
)-2)\
整理得.F-2符十4右-仁〔〕・②
由①、②解得,xa2.
不妨设Aa2,0,Ba2,0,
11l2ljl222a216
12
|i|i|2;a464
当且仅当a22时,等号成立.
当a0时,由③得,上旦2.
|2|1
故当a22时,J1匕的最大值为2门.
|2|1
例2、解:
(1)以AB0D所在直线分别为x轴、y轴,0为原点,建立平面直角坐标系,•••|PA+IPB=|QA+IQB=2__2亦>|AB=4.
•••曲线C为以原点为中心,A、B为焦点的椭圆
设其长半轴为a,短半轴为b,半焦距为c,则2a=2.5,•a=•.5,c=2,b=1.
2
•曲线C的方程为—+y2=1.
5
⑵设直线l的方程为y=kx+2,
2
代入L+y2=1,得(1+5k2)x2+20kx+15=0.
5
A=(20k)2-4x15(1+5k2)>0,得k2>3.由图可知DM殂=入
5DNx2
X1
由韦达定理得
X1
将X1=XX2代入得
X2
15
15k2
两式相除得
(1)2
400k2
15(15k2)
80
k2
80
16
(1)2
16
DM
DN
1
0,解得丄
3
D^,M在
DN
1
&5)
又.••当k不存在时,显然入=
DM
DN
综合得:
1/3w入v1.
X2
N中间,
-(此时直线I与y轴重合)
3
例3、解:
(1)由于点(、3,
在椭圆上,
(-3)
2
a
得2a=4,…2分
b
22
椭圆c的方程为XL
43
(2)设KF1的中点为B(x,y)
则点
,焦点坐标分别为(1,0),(1,0)
22
把k的坐标代入椭圆—L
43
K(2x1,2y)
中得3^
线段KF1的中点B的轨迹方程为
(X
1)2
(3)过原点的直线L与椭圆相交的两点M,
设M(x°,y°)N(X0,y°),p(x,y),
M,N,P在椭圆上,应满足椭圆方程,
kPMKpn=jj
xX0XX0
2
y
2
X
2
y。
2
X0
(2y)21
3
4
2牙1
4
N关于坐标原点对称
2
Xq_
~2
a
b!
a
y°2
2
X
,~2
a
10分
13分
故:
kPMKpn的值与点P的位置无关,同时与直线
L无关,
14分
2
X
例4、解:
(I)椭圆的标准方程为一
4
(5分)
(n)设A(x1,y1),B(X2,y2),
联立x2
7
ykxm,
得(34k2)x28mkx4(m23)
2
y_
3
22
64mk
X1X2
Xig(2
22
16(34k)(m3)
8mk
34k2,
4(m23)
34k2.
0,即34k2
0,则
2
(kx1m)(kx2m)kx1x2
mk(x1x2)
m2
3(m24k2)
2?
4k2
因为以AB为直径的圆过椭圆的右焦点
D(2,0),
yiy2
X]X22(x1
2
9m2
解得:
1、当
2、当
所以,
例5、
1,
kADkBD1,即
2
16mk4k2
mi
mi
m2
直线
unr
则PF1
X2)
3(m24k2)
34k2
4(m2
3
3)
4k2
16mk
3~m?
4
2k,m2
2k
,且均满足3
7
2k时,丨的方程为y
k
27"时,丨的方程为『
丨过定点,定点坐标为
x2
4k2
m2
k(x2),
直线过定点
(2,0),与已知矛盾;
uum
y0),PF:
Q点P(x0,y0)在曲线上,则
,直线过定点|,0.
42
从而(2y2)1,得y。
(14分)
-2),设P(X0,y°)(x°0,
0)
X0,2
y。
).
2
X0
uurunu
PF1PF2x0(2y0)
、.2,则点P的坐标为(1,.2)
(2)由
(1)知PF.//X轴,直线PA、PB斜率互为相反数,设PB斜率为k(k0),
则PB的直线方程为:
y2k(X1)由
y
2X
2
2k(X1)
2得
y
1
4
(2k2)x22k(、.2
k)X(迈k)2
设B(Xb,Yb),则XB
2k(k、.2)1
2I
2k2
k2
2、2k
同理可得XA
k222k2
k2
XaXb
4、.2k
k2
Ya
Yb
k(XA
1)
1)
2k2
所以:
ab
的斜率
kAB
Ya
Yb
'、2为定值
Xa
Xb
‘解:
(1)
由23
■1|OF||FP|sin
得|OF||FP|
得tan
4
3
3分
sin
t
•••夹角
[0,
]
例6、
4t
431tan,3
43,由cos
OFFP
|OF||FP|
tsin?
4,3
的取值范围是(一,一)……6
43
(2)设P(Xo,y。
),则FP(Xoc,Yo),OFuuu
OF
(c,0).
SOFP
uur
FP(Xoc,y。
)(c,0)(Xo
1UULT
2
|OF||y°|2.3
y。
c)c
43
tC.3
1)c2
X0■/3c
|OLP|X2
2
Yo
c
23c43
10分
•••当且仅当.3c
□,即c2时,|OP|取最小值26,此时,OP(2...3,23)
c
3_
OM—(23,23)(0,1)(2,3)
3
或OM—(23,23)(0,1)(2,1)
3
椭圆长轴
2a■(22)2(30)2.(22)2(30)28a4,b212
或2a■(22)2
2
(10)
.(22)2(1
故所求椭圆方程为
2x
2
y
1.或x2
16
12
917
——21.172117
0)1.17a,b
22
y114分
117
2~