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1、
0
專題九:圓錐曲線
例 題
如圖,橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點為F,右頂點、上頂點分別為點A,B,且|AB|=|BF|.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若點M在橢圓C內部,過點M的直線l交橢圓C于P,Q兩點,M為線段PQ的中點,且OP⊥OQ.求直線l的方程及橢圓C的方程.
【解析】(1)由已知|AB|=|BF|,
即=a,∴4a2+4b2=5a2,
∴4a2+4(a2-c2)=5a2,∴e==.
(2)由(1)知a2=4b2,∴橢圓C:+=1.
設P(x1,y1),Q(x2,y2),
由+=1,+=1,可得+=0,
即+=0,
2、
即+(y1-y2)=0,從而kPQ==2,
所以直線l的方程為y-=2,
即2x-y+2=0.
由?x2+4(2x+2)2-4b2=0,
即17x2+32x+16-4b2=0.
Δ=322+16×17(b2-4)>0?b>,
x1+x2=-,x1x2=.
∵OP⊥OQ,∴·=0,即x1x2+y1y2=0,
∴x1x2+(2x1+2)(2x2+2)=0,
即5x1x2+4(x1+x2)+4=0,
從而-+4=0,解得b=1,
∴橢圓C的方程為+y2=1.
【答案】(1);(2)2x-y+2=0,+y2=1.
基礎回歸
解析幾何是高考中必考的
3、一個題型之一,并且分值占卷面的15%左右,多數(shù)是22分,??純蓚€客觀題和一個主觀題,客觀題以考查基礎為主,主要考查直線、圓、圓錐曲線和參數(shù)方程的基礎知識.解答題重點考查圓錐曲線中的重要知識點,往往是有一定難度的綜合題.解析幾何主要位于必修2中解析幾何初步和選修2-1中圓錐曲線.
規(guī)范訓練
綜合題(48分/60min)
1.(12分/15min)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,以原點O為圓心,橢圓C的長半軸長為半徑的圓與直線2x-y+6=0相切.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)已知點A,B為動直線y=k(x-2)(k≠0)與橢圓C的兩個交點.問:
4、在x軸上是否存在定點E,使得2+·為定值?若存在,試求出點E的坐標和定值;若不存在,請說明理由.
【解析】(1)由e=得=,即c=a.①
又以原點O為圓心,橢圓C的長半軸長為半徑的圓為x2+y2=a2,
且與直線2x-y+6=0相切,
所以a==,代入①得c=2.
所以b2=a2-c2=2.
所以橢圓C的標準方程為+=1.
(2)由得(1+3k2)x2-12k2x+12k2-6=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
所以x1+x2=,x1x2=.
根據(jù)題意,假設x軸上存在定點E(m,0),
使得2+·=(+)·=·為定值,
則·=(x1-m,y1)·(x2-m,
5、y2)=(x1-m)(x2-m)+y1y2
=(k2+1)x1x2-(2k2+m)(x1+x2)+(4k2+m2)=.
要使上式為定值,即與k無關,則3m2-12m+10=3(m2-6),
得m=.
此時,2+·=m2-6=-,所以在x軸上存在定點E,使得2+·為定值,且定值為-.
【答案】(1)+=1;(2)-.
滿分規(guī)范
1.時間:你是否在限定時間內完成? □是 □否 2.步驟:答題步驟是否與標答一致? □是 □否
3.語言:答題學科用語是否精準規(guī)范?□是 □否 4.書寫:字跡是否工整?卷面是否整潔?□是 □否
5.得分點:答題得分點是否全面無誤?□是
6、 □否 6.教材:教材知識是否全面掌握? □是 □否
2.(12分/15min)已知中心在原點O,焦點在x軸上,離心率為的橢圓過點.
(1)求橢圓的方程;
(2)設不過原點O的直線l與該橢圓交于P,Q兩點,滿足直線OP,PQ,OQ的斜率依次成等比數(shù)列,求△OPQ面積的取值范圍.
【解析】(1)由題意可設橢圓方程為+=1(a>b>0),則=(其中c2=a2-b2,c>0),且+=1,故a=2,b=1.
所以橢圓的方程為+y2=1.
(2)由題意可知,直線l的斜率存在且不為0,故可設直線l:y=kx+m(m≠0).
設P(x1,y1),Q(x2,y2),
由消去
7、y得:(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0,
則Δ=64k2m2-16(1+4k2)(m2-1)=16(4k2-m2+1)>0,
且x1+x2=-,x1x2=,
故y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
因為直線OP,PQ,OQ的斜率依次成等比數(shù)列,
所以·==k2,
即-+m2=0.
又m≠0,所以k2=,即k=±.
由于直線OP,OQ的斜率存在,且Δ>0,
得0
8、1).
【答案】(1)+y2=1;(2)(0,1).
滿分規(guī)范
1.時間:你是否在限定時間內完成? □是 □否 2.步驟:答題步驟是否與標答一致? □是 □否
3.語言:答題學科用語是否精準規(guī)范?□是 □否 4.書寫:字跡是否工整?卷面是否整潔?□是 □否
5.得分點:答題得分點是否全面無誤?□是 □否 6.教材:教材知識是否全面掌握? □是 □否
3.(12分/15min)如圖,已知拋物線C1:y2=4x的焦點為F,橢圓C2的中心在原點,F(xiàn)為其右焦點,點M為曲線C1和C2在第一象限的交點,且|MF|=.
(1)求橢圓C2的標準方程;
(
9、2)設A,B為拋物線C1上的兩個動點,且使得線段AB的中點D在直線y=x上,P(3,2)為定點,求△PAB面積的最大值.
【解析】(1)設橢圓C2的方程為+=1(a>b>0),半焦距為c.
由已知得,點F(1,0),則c=1.
設點M(x0,y0)(x0>0,y0>0),由拋物線的定義,得:
|MF|=x0+1=,則x0=.
從而y0==,所以點M.
設點E為橢圓的左焦點,則E(-1,0),
|ME|==.
根據(jù)橢圓定義,得2a=|ME|+|MF|=+=6,則a=3.
從而b2=a2-c2=8,
所以橢圓C2的標準方程是+=1.
(2)設點D(m,m),A(x1,y1),
10、B(x2,y2),
則y=4x1,y=4x2.
兩式相減,得y-y=4(x1-x2),即=.
因為D為線段AB的中點,則y1+y2=2m.
所以直線AB的斜率k===.
從而直線AB的方程為y-m=(x-m),
即2x-my+m2-2m=0.
聯(lián)立得y2-2my+2m2-4m=0,則y1+y2=2m,y1y2=2m2-4m.
所以|AB|=|y1-y2|=·=·.
設點P到直線AB的距離為d,則d=.
所以S△PAB=|AB|d=·|6-4m+m2|.
由4m-m2>0,得0
11、=.
由f′(t)>0,得0b>0)的左
12、、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上頂點為A,在x軸負半軸上有一點B,滿足=,且AB⊥AF2.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若過A,B,F(xiàn)2三點的圓恰好與直線l:x-y-3=0相切.
①求橢圓C的方程;
②過右焦點F2作斜率為k的直線l與橢圓C交于M,N兩點,在x軸上是否存在點P(m,0),使得以PM,PN為鄰邊的平行四邊形是菱形?如果存在,求出m的取值范圍;如果不存在,請說明理由.
【解析】(1)設B(x0,0),由F2(c,0),A(0,b),知=(c,-b),=(x0,-b).
∵⊥,∴cx0+b2=0,∴x0=-.
由于=,即F1為BF2的中點,故-+c=-2c,
∴b
13、2=3c2=a2-c2,故橢圓的離心率e=.
(2)①由(1)知=得c=a,
于是F2,B,
△ABF2的外接圓圓心為,半徑r=|F1A|=a,所以=a,解得a=2,
∴c=1,b=,所求橢圓方程為+=1.
②由①知F2(1,0),l:y=k(x-1),聯(lián)立
化簡得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
設M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=,y1+y2=k(x1+x2-2),
+=(x1-m,y1)+(x2-m,y2)=(x1+x2-2m,y1+y2),
由于菱形對角線互相垂直,則(+)·=0,
∵直線MN的方向向量是(1,k),
故k(y1+y
14、2)+x1+x2-2m=0,
則k2(x1+x2-2)+x1+x2-2m=0,
即k2+-2m=0.
由已知條件知k≠0且k∈R,
∴m==,∴0