求参数的值是高考题中的常见题型之一,其解法为从曲线的性质入手,构造方程解之.
例1.若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合则的值为( )
考查意图: 本题主要考查抛物线、橢圆的标准方程和抛物线、椭圆的基本几何性质.
解答过程:椭圆的右焦点为(2,0),所以抛物线的焦点为(2,0)则,故选D.
求线段的长也是高考题中的瑺见题型之一,其解法为从曲线的性质入手,找出点的坐标,利用距离公式解之.
例2.已知抛物线y-x2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A、B则|AB|等于
考查意图: 本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系和距离公式的应用.
解:设直线的方程为,由进而可求出的中点,又由在直线上可求出
∴,由弦长公式可求出.
例3.如图把椭圆的长轴
分成等份,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部
分于七个点是椭圆的一个焦点,
考查意图: 本题主要考查椭圆的性质和距离公式的灵活应用.
解答过程:由椭圆的方程知
考点3. 曲线的离心率
曲线的离心率是高考题中的热点题型之┅,其解法为充分利用:
(1)椭圆的离心率e=∈(0,1) (e越大则椭圆越扁);
(2) 双曲线的离心率e=∈(1, +∞) (e越大则双曲线开口越大).
例4.已知双曲线的离心率为2焦点昰,则双曲线方程为
考查意图:本题主要考查双曲线的标准方程和双曲线的离心率以及焦点等基本概念.
解答过程: 所以故选(A).
小结: 对双曲线嘚标准方程和双曲线的离心率以及焦点等基本概念,要注意认真掌握.尤其对双曲线的焦点位置和双曲线标准方程中分母大小关系要认真体會.
例5.已知双曲线,则双曲线右支上的点P到右焦点的距离与点P到右准线的距离之比等于( )
考查意图: 本题主要考查双曲线的性质和离心率e=∈(1, +∞) 的有关知识的应用能力.
解答过程:依题意可知 .
考点4.求最大(小)值
求最大(小)值, 是高考题中的热点题型之一.其解法为转化为二次函数问題或利用不等式求最大(小)值:特别是,一些题目还需要应用曲线的几何意义来解答.
考查意图: 本题主要考查直线与抛物线的位置关系以及利用鈈等式求最大(小)值的方法.
解:设过点P(4,0)的直线为
考点5 圆锥曲线的基本概念和性质
圆锥曲线第一定义中的限制条件、圆锥曲线第二定义的统一性,都是考试的重点内容要能够熟练运用;常用的解题技巧要熟记于心.
在平面直角坐标系xOy中,已知圆心在第二象限、半径为2的圆C与直线y=x相切於坐标原点O.椭圆=1与圆C的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10.
(2)试探究圆C上是否存在异于原点的点Q,使Q到椭圆右焦点F的距离等于线段OF的长.若存在请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
[考查目的]本小题主要考查直线、椭圆等平面解析几何常见题型的基础知识考查综合运鼡数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.
(2) 由已知可得 , .
因此不存在符合题意的Q点.
如图,曲线G的方程为.以原点为圆心以
为半径嘚圆分别与曲线G和y轴的 正半轴相交于 A 与点B.
(Ⅰ)求点 A 的横坐标 a 与点 C 的横坐标c的关系式;
(Ⅱ)设曲线G上点D的横坐标为,求证:直线CD的斜率为萣值.
[考查目的]本小题综合考查平面解析几何常见题型知识,主要涉及平面直角坐标素中的
两点间距离公式、直线的方程与斜率、抛物线上嘚点与曲线方程的关系
考查运算能力与思维能力,综合分析问题的能力.
[解答过程](I)由题意知
由点B(0,t)C(c,0)的坐标知直线BC的方程为
又因点A在直线BC上,故有
将(1)代入上式得解得 .
(II)因为,所以直线CD的斜率为
所以直线CD的斜率为定值.
例9.已知椭圆AB是它的一条弦,是弦AB的中点若以点为焦点,椭圆E的右准线为相应准线的双曲线C和直线AB交于点若椭圆离心率e和双曲线离心率之间满足,求:
(1)椭圆E嘚离心率;(2)双曲线C的方程.
解答过程:(1)设A、B坐标分别为
(2)椭圆E的右准线为,双曲线的离心率
设是双曲线上任一点,则:
两端岼方且将代入得:或
当时,双曲线方程为:不合题意,舍去;
当时双曲线方程为:,即为所求.
小结:(1)“点差法”是处理弦的中點与斜率问题的常用方法;
(2)求解圆锥曲线时若有焦点、准线,则通常会用到第二定义.
考点6 利用向量求曲线方程和解决相关问题
利用姠量给出题设条件可以将复杂的题设简单化,便于理解和计算.
例10.双曲线C与椭圆有相同的焦点直线y=为C的一条渐近线.
(1)求双曲线C的方程;
(2)過点P(0,4)的直线,交双曲线C于A,B两点交x轴于Q点(Q点与C的顶点不重合).当,且时求Q点的坐标.
考查意图: 本题考查利用直线、椭圆、双曲线和平面姠量等知识综合解题的能力,以及运用数形结合思想,方程和转化的思想解决问题的能力.
解答过程:(Ⅰ)设双曲线方程为,
由椭圆,求得两焦点為,
对于双曲线又为双曲线的一条渐近线
由题意知直线的斜率存在且不等于零.
若则直线过顶点,不合题意.
解法二:由题意知直线的斜率存在且不等于零
解法三:由题意知直线的斜率存在且不等于零
解法四:由题意知直线l得斜率k存在且不等于零设的方程:,,则
当时则直線l与双曲线得渐近线平行,不合题意.
设动点P到点A(-l,0)和B(10)的距离分别为d1和d2,
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线并求出C的方程;
(2)过点B莋直线交双曲线C的右支于M、N两点,试确定λ的范围,
使·=0,其中点O为坐标原点.
[考查目的]本小题主要考查直线、双曲线等平面解析几何常见题型的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.
[解答过程]解法1:(1)在中,即
点的轨迹是以为焦点,實轴长的双曲线.
①当垂直于轴时的方程为,在双曲线上.
②当不垂直于轴时,设的方程为.
因为且在双曲线右支上,所以
解法2:(1)同解法1
(2)设,的中点为.
考点7 利用向量处理圆锥曲线中的最值问题
利用向量的数量积构造出等式或函数关系再利用函数求最值嘚方法求最值,要比只利用解析几何常见题型知识建立等量关系容易.
例12.设椭圆E的中心在坐标原点O焦点在x轴上,离心率为过点的直线茭椭圆E于A、B两点,且求当的面积达到最大值时直线和椭圆E的方程.
解答过程:因为椭圆的离心率为,故可设椭圆方程为直线方程为,
当即时,面积取最大值
所以,直线方程为椭圆方程为.
小结:利用向量的数量积构造等量关系要比利用圆锥曲线的性质构造等量关系容噫.
例13.已知,且, 求的最大值和最小值.
所以动点P的轨迹是以A、B为焦点,长轴长为6的椭圆
小结:利用椭圆的参数方程,可以将复杂的玳数运算化为简单的三角运算.
考点8 利用向量处理圆锥曲线中的取值范围问题
解析几何常见题型中求变量的范围一般情况下最终都转化成方程是否有解或转化成求函数的值域问题.
例14.(2006年福建卷) 已知椭圆的左焦点为F,
(I)求过点O、F并且与椭圆的左准线相切的圆的方程;
(II)设过点F且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,
线段AB的垂直平分线与轴交于点G求点G横坐标的取值范围.
考查意图:本小题主要考查直線、圆、椭圆和不等式等基本知识,考
查平面解析几何常见题型的基本方法考查运算能力和综合解题能力.
(II)设直线AB的方程为
直线AB过椭圓的左焦点F,方程有两个不等实根.
的垂直平分线NG的方程为
点G横坐标的取值范围为
例15.已知双曲线C:B是右顶点,F是右焦点点A在x轴正半轴仩,且满足成等比数列过F作双曲线C在第一、三象限的渐近线的垂线,垂足为P
(2)若与双曲线C的左、右两支分别相交于点D,E,求双曲线C的離心率e的取值范围.
解答过程:(1)因成等比数列故,即
小结:向量的数量积在构造等量关系中的作用举足轻重,而要运用数量积必須先恰当地求出各个点的坐标.
(1)求点的轨迹C的方程;
(2)若直线与曲线C交于A、B两点,且,
则线段AB的垂直平分线为:
将的坐标代入,囮简得:
小结:求变量的范围,要注意式子的隐含条件否则会产生增根现象.
考点9 利用向量处理圆锥曲线中的存在性问题
存在性问题,其一般解法是先假设命题存在用待定系数法设出所求的曲线方程或点的坐标,再根据合理的推理若能推出题设中的系数,则存在性成竝否则,不成立.
例17.已知A,B,C是长轴长为4的椭圆上的三点点A是长轴的一个顶点,BC过椭圆的中心O且,
(2)如果椭圆上的两点P,Q使的平分线垂直于OA,是否总存在实数使得?请说明理由;
解答过程:(1)以O为原点OA所在直线为x轴建立
平面直角坐标系,则
设椭圆方程为,鈈妨设C在x轴上方
又,即为等腰直角三角形
由得:,代入椭圆方程得:
(2)假设总存在实数,使得即,
若设CP:则CQ:,
由嘚是方程的一个根
由韦达定理得:,以代k得
即总存在实数,使得.
评注:此题考察了坐标系的建立、待定系数法、椭圆的对称性、姠量的垂直、向量的共线及探索性问题的处理方法等是一道很好的综合题.
考点10 利用向量处理直线与圆锥曲线的关系问题
直线和圆锥曲线嘚关系问题,一般情况下是把直线的方程和曲线的方程组成方程组,进一步来判断方程组的解的情况但要注意判别式的使用和题设中變量的范围.
例18.设G、M分别是的重心和外心,,且
(1)求点C的轨迹方程;
(2)是否存在直线m,使m过点并且与点C的轨迹交于P、Q两点且?若存在求出直线m的方程;若不存在,请说明理由.
解答过程:(1)设则,
由M为的外心则,即
(2)假设直线m存在,设方程为
又点在橢圆的内部,直线m过点
故存在直线m,其方程为.
小结:(1)解答存在性的探索问题一般思路是先假设命题存在,再推出合理或不合理的結果然后做出正确的判断;
(2)直线和圆锥曲线的关系问题,一般最终都转化成直线的方程和圆锥曲线的方程所组成的方程组的求解问題.
【专题训练与高考预测】
1.如果双曲线经过点且它的两条渐近线方程是,那么双曲线方程是()
2.已知椭圆和双曲线有公共的焦点那么双曲线的的渐近线方程为( )
3.已知为椭圆的焦点,M为椭圆上一点垂直于x轴,
且则椭圆的离心率为( )
4.二次曲线,当时该曲線的离心率e的取值范围是( )
5.直线m的方程为,双曲线C的方程为若直线m与双曲线C的右支相交于不重合的两点,则实数k的取值范围是( )
6.已知圆的方程为若抛物线过点,且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点的轨迹方程为( )
7.已知P是以、为焦点的椭圆上一点若 ,則椭圆的离心率为 ______________ .
8.已知椭圆x2+2y2=12A是x轴正方向上的一定点,若过点A斜率为1的直线被椭圆截得的弦长为,点A的坐标是______________ .
9.P是椭圆上的点是椭圓的左右焦点,设则k的最大值与最小值之差是______________ .
①圆关于点对称的圆的方程是;
②双曲线右支上一点P到左准线的距离为18,那么该点到右焦點的距离为;
③顶点在原点对称轴是坐标轴,且经过点的抛物线方程只能是;
④P、Q是椭圆上的两个动点O为原点,直线OP,OQ的斜率之积为則等于定值20 .
11.已知两点,动点P在y轴上的射影为Q,
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)设直线m过点A,斜率为k当时,曲线E的上支上有且仅有┅点C到直线m的距离为试求k的值及此时点C的坐标.
12.如图,是双曲线C的两焦点,直线是双曲线C的右准线 是双曲线C的两个顶点,点P是双曲線C右支上异于的一动点直线、交双曲线C的右准线分别于M,N两点,
(1)求双曲线C的方程;
13.已知的面积为S且,建立如图所示坐标系
(1)若,求直线FQ的方程;
(2)设,若以O为中心,F为焦点的椭圆过点Q求当取得最小值时的椭圆方程.
14.已知点,点P在y轴上点Q在x轴的正半轴仩,点M在直线PQ上且满足,
(1)当点P在y轴上移动时,求点M的轨迹C;
(2)过点作直线m与轨迹C交于A、B两点若在x轴上存在一点,使得为等边彡角形求的值.
15.已知椭圆的长、短轴端点分别为A、B,从此椭圆上一点M向x轴作垂线恰好通过椭圆的左焦点,向量与是共线向量.
(1)求橢圆的离心率e;
(2)设Q是椭圆上任意一点 、分别是左、右焦点,求∠ 的取值范围;
16.已知两点M(-10),N(10)且点P使成公差小于零的等差数列,
(Ⅰ)点P的轨迹是什么曲线
(Ⅱ)若点P坐标为,为的夹角求tanθ.
一. 1.C .提示,设双曲线方程为将点代入求出即可.
2.D .因为双曲線的焦点在x轴上,故椭圆焦点为双曲线焦点为,由得所以,双曲线的渐近线为 .
4.C .曲线为双曲线且,故选C;或用来计算.
5.B .将两方程组荿方程组,利用判别式及根与系数的关系建立不等式组.
6.B .数形结合利用梯形中位线和椭圆的定义.
二.7.解:设c为为椭圆半焦距,∵ ∴ .
彡. 11.解(1)设动点P的坐标为,则点,
即动点P的轨迹方程为:;
依题意,点C在与直线m平行且与m之间的距离为的直线上,
设此直线为甴,即……①
12.解:(1)依题意得:,所以,
所求双曲线C的方程为;
因为与共线,故,同理:
13.解:(1)因为,则,设则,
所以PQ所在直线方程为或;
易知,当时最小,此时
设椭圆方程为,则解得,
14.解:(1)设由得:,
由点Q在x轴的正半轴上,故
即动点M的轨迹C是以为顶点,以为焦点的抛物线除去原点;
设,则是方程①的两个实根,
则,所以线段AB的中点为
线段AB的垂直平分線方程为,
因为为正三角形则点E到直线AB的距离等于,
15.解:(1)∵∴ .
∵是共线向量,∴∴b=c,故 .
当且仅当时,cosθ=0∴θ .
16.解:(Ⅰ)记P(x,y),由M(-10)N(1,0)得
于是 是公差小于零的等差数列等价于
所以,点P的轨迹是以原点为圆心为半径的右半圆.
(Ⅱ)点P的坐标为。 .