圆锥曲线综合题高考常见题型与分析(学生)Word文档下载推荐.docx
《圆锥曲线综合题高考常见题型与分析(学生)Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《圆锥曲线综合题高考常见题型与分析(学生)Word文档下载推荐.docx(37页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
10.(定值);
11.;
;
12.;
13.;
14.;
15.;
16.过抛物线上一点M(x0,y0)的切线方程为
注意:
过抛物线上一点M(x0,y0)的切线的方程为:
17.过抛物线焦点弦的两端点的抛物线的切线的交点在准线上;
过抛物线准线上任一点作抛物线的切线,则过两切点的弦必过焦点
二、2007—2014广东高考圆锥曲线综合题回顾
年份
载体
求解
2014
椭圆
(1)求椭圆标准方程;
(2)求点的轨迹方程
2013
(1)求抛物线方程;
(2)求直线方程(3)求最值
2012
(1)求椭圆方程;
(2)存在性问题求最值
2011
圆
(1)求点的轨迹方程;
(2)求最值
2010
(2)求值
2009
2008
(1)求椭圆方程和抛物线方程;
(2)存在性问题
2007
(1)求圆方程;
三、圆锥曲线常考题型与解题策略
题型1:
求轨迹方程
解题策略:
(1)熟练各种圆锥曲线的有关定义、标准方程、性质;
(2)认真审题;
(3)列式求解;
(4)查漏补缺下结论。
特别注意:
若所求的方程后面要用到,必须验算!
例1.(2014广东)已知椭圆的一个焦点为,离心率为。
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点为椭圆外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.
变式练习:
1.(2014辽宁)圆的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图),双曲线过点P且离心率为.
(1)求的方程;
(2)椭圆过点P且与有相同的焦点,直线过的右焦点且与交于A,B两点,若以线段AB为直径的圆过点P,求的方程
2.[2014·
陕西]如图,曲线C由上半椭圆C1:
+=1(a>
b>
0,y≥0)和部分抛物线C2:
y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.
(1)求a,b的值;
(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.
题型2:
与圆锥曲线相关的最值问题
(1)常用方法有配方法、判别式法、导数法、函数单调性等;
(2)参数方程法(三角代换法),把问题转化为三角函数问题,利用三角函数的有界性;
(3)不等式法,通过基本不等式求最值;
(4)数形结合法.
解决最值问题一定要分清哪些量为变量,哪些量为常量;
解决此类问题要综合应用多种知识,注意问题切入点的突破.
例2.[2014·
四川]已知椭圆C:
0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.
①证明:
OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);
②当最小时,求点T的坐标.
解:
(1)由已知可得解得a2=6,b2=2,
所以椭圆C的标准方程是+=1.
(2)①证法一:
由
(1)可得,F的坐标是(-2,0),设T点的坐标为(-3,m),
则直线TF的斜率kTF==-m.
当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.
当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得
得(m2+3)y2-4my-2=0,
其判别式Δ=16m2+8(m2+3)>
0.所以
y1+y2=,y1y2=,
x1+x2=m(y1+y2)-4=.
设M为PQ的中点,则M点的坐标为.所以直线OM的斜率kOM=-,
又直线OT的斜率kOT=-,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.
证法二:
设T点的坐标为(-3,m),P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ中点M(x0,y0),则
若m=0,则PQ中点为F,满足OT平分线段PQ;
若,则
由,得O,M,T花线
综上:
OT平分线段PQ。
②方一:
由①可得,|TF|=,
|PQ|==
==.
所以==
≥=.
当且仅当m2+1=,即m=±
1时,等号成立,此时取得最小值.
故当最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).
方二:
由
(1),得是椭圆的左准线,离心,由①及椭圆第二定义,得
,
余略。
3.[2014·
浙江卷]如图,设椭圆C:
0),动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限.
(1)已知直线l的斜率为k,用a,b,k表示点P的坐标;
(2)若过原点O的直线l1与l垂直,证明:
点P到直线l1的距离的最大值为a-b.
4.[2014·
山东卷]已知抛物线C:
y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.
(1)求C的方程.
(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.
①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.
②△ABE的面积是否存在最小值?
若存在,请求出最小值;
若不存在,请说明理由.
题型3:
与圆锥曲线相关的存在性问题
求解策略:
(1)思路:
先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在;
若结论不正确则不存在.
(2)策略:
①当条件和结论不唯一时要分类讨论;
②当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;
③当条件和结论都不知,按常规法解题很难时,可先由特殊情况探究,再推广到一般情况.
例3.(2014深圳一模)如图,直线,抛物线,已知点在抛物线上,且抛物线上的点到直线的距离的最小值为.
(1)求直线及抛物线的方程;
(2)过点的任一直线(不经过点)与抛物线交于、两点,直线与直线相交于点,记直线,,的斜率分别为,,.问:
是否存在实数,使得?
若存在,试求出的值;
(1)(法一)点在抛物线上,.
设与直线平行且与抛物线相切的直线方程为,
由得,
由,得,则直线方程为.
两直线、间的距离即为抛物线上的点到直线的最短距离,
有,解得或(舍去).
直线的方程为,抛物线的方程为.
(法二)点在抛物线上,
,抛物线的方程为.
设为抛物线上的任意一点,点到直线的距离为,
根据图象,有,
,的最小值为,由,解得.
因此,直线的方程为,抛物线的方程为.
(2)直线的斜率存在,
设直线的方程为,即,
由得,
设点、的坐标分别为、,则,,
,,
由得,,
,.
因此,存在实数,使得成立,且.
点评:
(1)常常根据题意建立含有参数的等式或不等式,通过解等式或不等式求参数的值或范围.
(2)建立关于某变量的一元二次方程,利用根与系数的关系或利用判别式求参数或参数的范围.
5.已知动圆P与圆F1:
(x+3)2+y2=81相切,且与圆F2:
(x-3)2+y2=1相内切,记圆心P的轨迹为曲线C;
设Q为曲线C上的一个不在x轴上的动点,O为坐标原点,过点F2作OQ的平行线交曲线C于两个不同的点M,N.
(1)求曲线C的方程;
(2)试探究|MN|和|OQ|2的比值能否为一个常数?
若能,求出这个常数;
若不能,请说明理由;
(3)记△QF2M的面积为S1,△OF2N的面积为S2,令S=S1+S2,求S的最大值.
6.在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,2)且斜率为k的直线l与椭圆x22+y2=1有两个不同的交点P和Q.
(1)求k的取值范围;
(2)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量OP+OQ与AB共线?
如果存在,求出k的值;
如果不存在,请说明理由.
7.[2014·
邯郸期末]已知点F1(-1,0),F2(1,0)分别是椭圆C:
0)的左、右焦点,点P在椭圆C上.
(2)设直线l1:
y=kx+m,l2:
y=kx-m,若l1,l2均与椭圆C相切,试探究在x轴上是否存在定点M,点M到l1,l2的距离之积恒为1.若存在,请求出点M的坐标;
题型4:
与圆锥曲线的弦长、距离、面积等有关的问题
(1)当直线的斜率是否存在未定时,用点斜式或斜截式表示直线时,需分类讨论;
当直线与y轴不垂直时,可设直线为的形式。
将直线方程与圆锥曲线方程联立,构成方程组,得到型如的方程,判别式为△,利用根与系数的关系设而不求计算弦长,设两交点为,则|AB|==(k为直线AB的斜率);
(2)当涉及过焦点的弦长问题时,可考虑用圆锥曲线的定义;
(3)当弦过原点时,可考虑转化为极坐标方程解。
例4.(2014大纲全国,理21)已知抛物线C:
y2=2px(p>
0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.
(1)求C的方程;
(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l'
与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.
命题定位:
本题主要考查抛物线的定义、直线方程、一元二次方程的根与系数的关系、弦长公式等知识,体现数形结合的思想、函数方程思想.对运算求解能力、分析问题和解决问题的能力、数学探究能力及综合运用知识的能力有较高的要求.
(I)设,代入,得
由题设得,解得(舍去)或,
∴C的方程为;
(II)由题设知与坐标轴不垂直,故可设的方程为,
代入,得.
设则.
故的中点为
又的斜率为
的方程为.
将上式代入,并整理得.
设则
.
由垂直平分,故四点在同一圆上等价于,则
即,
化简得,解得或.
所求直线的方程为或.
8.(2014课标全国Ⅰ)已知点(0,-2),椭圆:
的离心率为,是椭圆的焦点,直线的斜率为,为坐标原点.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)设过点的直线与相交于两点,当的面积最大时,求的方程.
9.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(p>
0)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。
题型5:
圆锥曲线的中点弦问题
这类问题一般有以下三种类型:
(1)求中点弦所在直线方程问题;
(2)求弦中点的轨迹方程问题;
(3)求弦中点的坐标问题。
其解法有“点差法”、设而不求法、参数法、待定系数法及中心对称变换法等。
例5.[2014·
湖南]如图7,为坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,离心率为;
双曲线的左右焦点分别为,离心率为,已知,且.
图7
(Ⅱ)过作的不垂直于轴的弦,为的中点,当直线与交于两点时,求四边形面积的最小值.
(Ⅰ),
从而,
于是,
故椭圆方程为,双曲线的方程为.
(Ⅱ)因为直线不垂直于轴且过点,故设直线的方程为.
由得,
设,则是上述方程的两个实根,
因此,的中点为,
故直线的斜率为,的方程为,即.
设点到直线的距离为,则点到直线的距离也为,
因为点在直线的异侧,所以,
于是,
从而
又因为,所以
四边形面积
而,故当时,取得最小值2.
故四边形面积的最小值为2.
10.(2013新课标Ⅱ)平面直角坐标系xoy中,过椭圆的右焦点作直交于A,B两点,为的中点,且OP的斜率为.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)为上的两点,若四边形的对角线,求四边形面积的最大值.
11.已知椭圆过点,且离心率。
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆交于不同的两点、,且线段的垂直平分线过定点,求的取值范围。
题型6:
圆锥曲线中的参数问题
(1)函数法,用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用函数值域来求解;
(2)不等式法,根据题意建立含有参数的不等式,通过解不等式求参数的范围;
(3)判别式法,建立关于某变量的一元二次方程,利用判别式Δ≥0求参数的范围;
(4)方程思想,建立含有参数的等式,通过等式确定参数.
例6.[2014·
佛山质检]已知椭圆C的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且F2到直线x-y-9=0的距离等于椭圆的短轴长.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若圆P的圆心为P(0,t)(t>
0),且经过F1,F2,Q是椭圆C上的动点且在圆P外,过点Q作圆P的切线,切点为M,当|QM|的最大值为时,求t的值.
(1)设椭圆的方程为+=1(a>
0).
依题意可知,2b==4,所以b=2.
又c=1,故a2=b2+c2=5,
故椭圆C的方程为+=1.
(2)设Q(x0,y0),圆P的方程为x2+(y-t)2=t2+1.
因为PM⊥QM,所以
|QM|===.
若-4t≤-2,即t≥,当y0=-2时,|QM|取得最大值,
|QM|max==,解得t=<
(舍去).
若-4t>
-2,即0<
t<
,当y0=-4t时,|QM|取最大值,
且|QM|max==,解得t2=.
又0<
,所以t=.
综上可知,当t=时,|QM|的最大值为.
12.[2014·
湖北卷]在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.
(1)求轨迹C的方程;
(2)设斜率为k的直线l过定点P(-2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.
13.已知椭圆C:
x22+y2=1,右焦点为F2.设A,B是C上的两个动点,线段AB的中点M的横坐标为-12,线段AB的中垂线交椭圆C于P,Q两点.求F2P·
F2Q的取值范围.
题型7:
与圆锥曲线相关的定点、定值问题
与圆锥曲线相关的定点、定值问题往往与圆锥曲线中的“常数”有关,如椭圆的长、短轴,双曲线的虚、实轴,抛物线的焦点、准线等.定值问题的求解与证明类似,在求定值之前,已经知道定值的结果(题中未告知,可用特殊值探路求之),解答这类题要大胆设参,运算推理,到最后参数必清,定值显现.
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,
例7.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点距离的最大值为,最小值为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆相交于,两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:
直线过定点,并求出该定点的坐标.
解:
(Ⅰ)设椭圆C的标准方程为,则
故椭圆C的标准方程为
(Ⅱ)设,,
联立,得,
又,
因为以为直径的圆过椭圆的右焦点,
,即,
,解得:
,,且均满足,
当时,的方程为,直线过定点,与已知矛盾;
当时,的方程为,直线过定点.
所以,直线过定点,定点坐标为.
例8.(2014•江西)如图,已知双曲线C:
﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).
(1)求双曲线C的方程;
(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:
﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:
当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.
(1)解:
依题意知,A(c,),设B(t,﹣),
∵AB⊥OB,BF∥OA,
∴•=﹣1,=,
整理得:
t=,a=,
∴双曲线C的方程为﹣y2=1;
(2)证明:
由
(1)知A(2,),l的方程为:
﹣y0y=1,
又F(2,0),直线l:
﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.
于是可得M(2,),N(,),
∴==
===.
即恒为定值。
14.(2013山东(理))椭圆C:
(a>b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,离心率为,过F1且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接PF1、PF2,设∠F1PF2的角平分线
,PM交C的长轴于点M(m,0),求m的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点p作斜率为k的直线l,使得l与椭圆C有且只有一个公共点,
设直线PF1,PF2的斜率分别为k1,k2,若k≠0,试证明为定值,并求出这个定值.
15.(07山东理)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;
(Ⅱ)若直线与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点。
求证:
直线过定点,并求出该定点的坐标。
题型8:
与圆锥曲线相关的求值问题
熟练各种曲线的定义、方程和性质。
例9.[2014·
天津卷]设椭圆+=1(a>
0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|=|F1F2|.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.
(1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0).
由|AB|=|F1F2|,可得a2+b2=3c2.
又b2=a2-c2,则=,
所以椭圆的离心率e=.
(2)由
(1)知a2=2c2,b2=c2.故椭圆方程为+=1.
设P(x0,y0).由F1(-c,0),B(0,c),有=(x0+c,y0),=(c,c).
由已知,有·
=0,即(x0+c)c+y0c=0.
又c≠0,故有x0+y0+c=0.①
又因为点P在椭圆上,所以+=1.②
由①和②可得3x+4cx0=0.
而点P不是椭圆的顶点,故x0=-c.
代入①得y0=,即点P的坐标为.
设圆的圆心为T(x1,y1),则x1==-c,y1==c,
则圆的半径r==c.
设直线l的斜率为k,依题意,直线l的方程为y=kx.
由l与圆相切,可得=r,即=c,
整理得k2-8k+1=0,解得k=4±
所以直线l的斜率为4+或4-.
16.[2014·
重庆卷]如图所示,设椭圆+=1(a>
0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1⊥F1F2,=2,△DF1F2的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.
17.[2014·
新课标全国卷Ⅱ]设F1,F2分别是椭圆C:
+=1(a>b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
18.[2014·
安徽]如图,已知两条抛物线E1