圆锥曲线中的综合问题
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专题五 解析几何
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解:(1)因为抛物线 y2=2px 过点 P(1,2), 所以 2p=4,即 p=2. 故抛物线 C 的方程为 y2=4x. 由题意知,直线 l 的斜率存在且不为 0. 设直线 l 的方程为 y=kx+1(k≠0). 由yy2==k4xx+,1得 k2x2+(2k-4)x+1=0. 依题意 Δ=(2k-4)2-4×k2×1>0,解得 k<0 或 0<k<1. 又 PA,PB 与 y 轴相交,故直线 l 不过点(1,-2). 从而 k≠-3.所以直线 l 斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).
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专题五 解析几何
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[对点训练] (2019·丽水市高考数学模拟)如图,已知抛物线 C:x2=4y,直线 l1 与 C 相交于 A,B 两 点,线段 AB 与它的中垂线 l2 交于点 G(a,1)(a≠0). (1)求证:直线 l2 过定点,并求出该定点坐标; (2)设 l2 分别交 x 轴,y 轴于点 M,N,是否存在实数 a, 使得 A,M,B,N 四点在同一个圆上,若存在,求出 a 的值;若不存在,请说明理由.
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专题五 解析几何
17
[对点训练] 已知抛物线 C:y2=2px 经过点 P(1,2).过点 Q(0,1)的直线 l 与抛物线 C 有两个不同 的交点 A,B,且直线 PA 交 y 轴于 M,直线 PB 交 y 轴于 N. (1)求直线 l 的斜率的取值范围; (2)设 O 为原点,Q→M=λQ→O,Q→N=μQ→O,求证:1λ+μ1为定值.
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专题五 解析几何
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解:(1)设 A(x1,y1),B(x2,y2), 则xx2221==44yy21, 两式相减可得(x1+x2)(x1-x2)=4(y1-y2),
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专题五 解析几何
14
即(2k+1)·44mk22+-14+(m-1)·4-k28+km1=0. 解得 k=-m+2 1.
当且仅当 m>-1 时,Δ>0,于是 l:y=-m+2 1x+m,
即 y+1=-m+2 1(x-2),所以 l 过定点(2,-1).
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专题五 解析几何
y2-2(t2-t 1)y-4=0,
故
2tyB=-4,即
yB=-2t ,所以
Bt12,-2t
.
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专题五 解析几何
4
又由于 xG=13(xA+xB+xC),yG=13(yA+yB+yC)及重心 G 在 x 轴上,故 2t-2t +yC=0, 得 C1t -t2,21t -t,G2t4-32t2t2+2,0. 所以直线 AC 的方程为 y-2t=2t(x-t2),得 Q(t2-1,0). 由于 Q 在焦点 F 的右侧,故 t2>2.从而 SS12=1212||QFGG||··||yyAC||=t2-12-t42-t342-t2t23+ 2t2t22+-21··|22tt|-2t=2tt44--1t2=2-tt24- -21.
从而可设 l:y=kx+m(m≠1).将 y=kx+m 代入x42+y2=1 得(4k2+1)x2+8kmx+4m2
-4=0.
由题设可知 Δ=16(4k2-m2+1)>0.
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专题五 解析几何
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设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1+x2=-4k82k+m1,x1x2=44mk22+-14. 而 k1+k2=y1x-1 1+y2x-2 1=kx1+xm1 -1+kx2+xm2 -1 =2kx1x2+(m-x1x12)(x1+x2). 由题设 k1+k2=-1, 故(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0.
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专题五 解析几何
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所以1λ+μ1=1-1yM+1-1 yN =(kx-1-1)1 x1+(kx-2-1)1 x2 =k-1 1·2x1x2-x(1xx21+x2) =k-1 1·k22+21kk-2 4
k2 =2.
所以1+1为定值. λμ
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专题五 解析几何
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专题五 解析几何
11
【解】 (1)由于 P3,P4 两点关于 y 轴对称,故由题设知 C 经过 P3,P4 两点. 又由a12+b12>a12+43b2知,C 不经过点 P1,所以点 P2 在 C 上. 因此ab1122+=413b,2=1,解得ab22= =41,. 故 C 的方程为x42+y2=1.
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“ 肯定顺推法”求解探究性问题
[典型例题] (2019·温州市高考数学二模)已知椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的两
个焦点为 F1,F2,焦距为 2,设点 P(a,b)满足△PF1F2 是等腰三角形. (1)求该椭圆方程;
(2)过 x 轴上的一点 M(m,0)作一条斜率为 k 的直线 l,与椭圆交于点 A,B 两点,问是 否存在常数 k,使得|MA|2+|MB|2 的值与 m 无关?若存在,求出这个 k 的值;若不存在,
令-24k2+18=0,得 k2=34,即 k=±23. 此时|MA|2+|MB|2=7 与 m 无关符合题意.
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专题五 解析几何
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探索性问题的求解方法 (1)处理这类问题,一般要先对结论作出肯定的假设,然后由此假设出发,结合已知条 件进行推理论证,若推出与已知、定理或公理相符的结论,则存在性得到肯定;若导致 矛盾,则否定存在性.若证明某结论不存在,也可以采用反证法. (2)采用特殊化思想求解,即根据题目中的一些特殊关系,归纳出一般结论,然后进行 证明,得出结论.
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专题五 解析几何
23
y=k(x-m)
(2)联立方程x42+y32=1
,整理得:
(3+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-12=0.
在 Δ>0 的情况下有xx11+ x2=x2= 4k332m+8+k242-4mkk212 2,
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专题五 解析几何
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|MA|2+|MB|2=(1+k2)[(x1-m)2+(x2-m)2] =(1+k2)[(x1+x2)2-2x1x2-2m(x1+x2)+2m2] =(31++4kk22)2[(-24k2+18)m2+96k2+72],
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专题五 解析几何
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(2)求解定值问题的两大途径 ①首先由特例得出一个值(此值一般就是定值)然后证明定值:即将问题转化为证明待证 式与参数(某些变量)无关. ②先将式子用动点坐标或动直线中的参数表示,再利用其满足的约束条件使其绝对值相 等的正负项抵消或分子、分母约分得定值. [注] 对于此类问题可先根据特殊情况确定定点、定值,再进行一般性证明的方法就是 由特殊到一般的方法.
请说明理由.
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专题五 解析几何
22
【解】 (1)因为椭圆xa22+by22=1(a>b>0)的两个焦点为 F1,F2,焦距为 2,
设点 P(a,b)满足△PF1F2 是等腰三角形,
所以根据题意,有2(c=a-21)2+b2=4,
解得ab= =2
, 3
故所求椭圆方程为x42+y32=1.
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专题五 解析几何
9
(2)由(1)可知yy11+ y2=y2= 8x02-y0,y20,
所以|PM|=18(y21+y22)-x0=34y20-3x0,
|y1-y2|=2 2(y20-4x0). 因此,△PAB 的面积 S△PAB=12|PM|·|y1-y2|=34 2(y20-4x0)32. 因为 x20+y420=1(x0<0),所以 y20-4x0=-4x20-4x0+4∈[4,5],
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专题五 解析几何
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(2)证明:设直线 P2A 与直线 P2B 的斜率分别为 k1,k2.
如果 l 与 x 轴垂直,设 l:x=t,由题设知 t≠0,且|t|<2,可得 A,B 的坐标分别为t, 42-t2,
t,- 42-t2.
则 k1+k2=
4-t2-2- 2t
4-2tt2+2=-1,得 t=2,不符合题设.
第2部分 高考热点 专题突破
专题五 解析几何 第3讲 圆锥曲线中的综合问题
数学
专题五 解析几何
1
01
考点1
02
考点2
03
考点3
04
专题强化训练
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专题五 解析几何
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“ 构造法”求最值(范围) [典型例题]
(2019·高考浙江卷)如图,已知点 F(1,0)为抛物线 y2=2px(p>0)的焦点.过点 F 的直线交抛物线于 A,B 两点,点 C 在抛物线上,使得△ABC 的重心 G 在 x 轴上,直 线 AC 交 x 轴于点 Q,且 Q 在点 F 的右侧.记△AFG,△CQG 的面积分别为 S1,S2. (1)求 p 的值及抛物线的准线方程; (2)求SS12的最小值及此时点 G 的坐标.
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专题五 解析几何
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【解】 (1)由题意得p2=1,即 p=2.
所以抛物线的准线方程为 x=-1.
(2)设 A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),重心 G(xG,yG).令 yA=2t,t≠0,则 xA=t2. 由于直线 AB 过点 F,故直线 AB 的方程为 x=t2-2t 1y+1,代入 y2=4x,得