解析几何专题高考解析几何试题一般共有4题(2个选择题, 1个填空题, 1个解答题), 共计30分左右, 考查的知识点约为20个左右. 其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考查. 选择题和填空题考查直线, 圆, 圆锥曲线, 参数方程和极坐标系中的基础知识. 解答题重点考查圆锥曲线中的重要知识点, 通过知识的重组与链接, 使知识形成网络, 着重考查直线与圆锥曲线的位置关系, 求解有时还要用到平几的基本知识, 这点值得考生在复课时强化.例1 已知点T 是半圆O 的直径AB 上一点,AB=2、OT=t (0<t<1),以AB 为直腰作直角梯形B B A A '',使A A '垂直且等于AT ,使B B '垂直且等于BT ,B A ''交半圆于P 、Q 两点,建立如图所示的直角坐标系.(1)写出直线B A ''的方程; (2)计算出点P 、Q 的坐标;(3)证明:由点P 发出的光线,经AB 反射后,反射光线通过点Q.讲解: 通过读图, 看出'',B A 点的坐标.(1 ) 显然()t A -1,1', (),,‘t B +-11 于是 直线B A '' 的方程为1+-=tx y ;(2)由方程组⎩⎨⎧+-==+,1,122tx y y x解出 ),(10P 、),(2221112t t t tQ +-+;(3)tt k PT 1001-=--=,t t t t tt t t t k QT1111201122222=--=-+-+-=)(. 由直线PT 的斜率和直线QT 的斜率互为相反数知,由点P 发出的光线经点T 反射,反射光线通过点Q.需要注意的是, Q 点的坐标本质上是三角中的万能公式, 有趣吗?例2 已知直线l 与椭圆)0(12222>>=+b a by a x 有且仅有一个交点Q ,且与x 轴、y 轴分别交于R 、S ,求以线段SR 为对角线的矩形ORPS 的一个顶点P 的轨迹方程.讲解:从直线l 所处的位置, 设出直线l 的方程,由已知,直线l 不过椭圆的四个顶点,所以设直线l 的方程为).0(≠+=k m kx y 代入椭圆方程,222222b a y a x b =+ 得.)2(22222222b a m kmx x k a x b =+++ 化简后,得关于x 的一元二次方程.02)(222222222=-+++b a m a mx ka x b k a于是其判别式).(4))((4)2(222222222222222m b k a b a b a m a b k a m ka -+=-+-=∆ 由已知,得△=0.即.2222m b k a =+ ①在直线方程m kx y +=中,分别令y=0,x =0,求得).,0(),0,(m S kmR -令顶点P 的坐标为(x ,y ), 由已知,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=.,.,y m x y k m y k m x 解得 代入①式并整理,得 12222=+yb x a , 即为所求顶点P 的轨迹方程.方程12222=+yb xa 形似椭圆的标准方程, 你能画出它的图形吗?例3已知双曲线12222=-by a x 的离心率332=e ,过),0(),0,(b B a A -的直线到原点的距离是.23(1)求双曲线的方程;(2)已知直线)0(5≠+=k kx y 交双曲线于不同的点C ,D 且C ,D 都在以B 为圆心的圆上,求k 的值. 讲解:∵(1),332=a c 原点到直线AB :1=-by a x 的距离.3,1.2322==∴==+=a b c abb a ab d .故所求双曲线方程为 .1322=-y x(2)把33522=-+=y x kx y 代入中消去y ,整理得 07830)31(22=---kx x k . 设CD y x D y x C ),,(),,(2211的中点是),(00y x E ,则.11,315531152002002210kx y k k kx y k k x x x BE-=+=-=+=⋅-=+= ,000=++∴k ky x即7,0,03153115222=∴≠=+-+-k k k kk k k 又 故所求k=±7.为了求出k 的值, 需要通过消元, 想法设法建构k 的方程.例4 已知椭圆C 的中心在原点,焦点F 1、F 2在x 轴上,点P 为椭圆上的一个动点,且∠F 1PF 2的最大值为90°,直线l 过左焦点F 1与椭圆交于A 、B 两点,△ABF 2的面积最大值为12. (1)求椭圆C 的离心率; (2)求椭圆C 的方程.讲解:(1)设 112212||,||,||2PF r PF r F F c ===对,21F PF ∆ 由余弦定理, 得1)2(2441244242)(24cos 22122212221221221212221121-+-≥--=--+=-+=∠r r c a r r c a r r c r r r r r r c r r PF F0212=-=e , 解出 .22=e(2)考虑直线l 的斜率的存在性,可分两种情况:i) 当k 存在时,设l 的方程为)(c x k y +=………………① 椭圆方程为),(),,(,122112222y x B y x A by a x =+由.22=e 得 2222,2c b c a ==.于是椭圆方程可转化为 222220x y c +-=………………②将①代入②,消去y 得 02)(22222=-++c c x k x ,整理为x 的一元二次方程,得 0)1(24)21(22222=-+++k c x ck x k . 则x 1、x 2是上述方程的两根.且221221122||k k c x x ++=-,2212221)1(22||1||k k c x x k AB ++=-+=,AB 边上的高,1||2sin ||22121k k c F BF F F h +⨯=∠=c kk k k c S 21||)211(2221222+++=.2141224412221||122224242422222c k k c k k k k c k k k c<++=+++=++=ii) 当k 不存在时,把直线c x -=代入椭圆方程得2,||,2y c AB S =±== 由①②知S 的最大值为22c 由题意得22c =12 所以2226b c == 2122=a故当△ABF 2面积最大时椭圆的方程为: .12621222=+y x下面给出本题的另一解法,请读者比较二者的优劣: 设过左焦点的直线方程为:c my x -=…………① (这样设直线方程的好处是什么?还请读者进一步反思反思.)也可这样求解:椭圆的方程为:),(),,(,122112222y x B y x A by a x =+由.22=e 得:,,22222c b c a ==于是椭圆方程可化为:022222=-+c y x ……② 把①代入②并整理得:02)2(222=---c mcy y m于是21,y y 是上述方程的两根.21|||AB y y ==-2)2(441222222++++=m m c c m m2)1(2222++=m m c , AB 边上的高212mc h +=,从而222222)2(122122)1(2221||21++=+⨯++⨯==m m cm c m m c h AB S.221111222222c m m c ≤++++=当且仅当m=0取等号,即.22max c S =由题意知1222=c , 于是 212,26222===a c b .故当△ABF 2面积最大时椭圆的方程为: .12621222=+y x例 5 已知直线1+-=x y 与椭圆)0(12222>>=+b a by a x 相交于A 、B 两点,且线段AB 的中点在直线02:=-y x l 上.(1)求此椭圆的离心率;(2 )若椭圆的右焦点关于直线l 的对称点的在圆422=+y x 上,求此椭圆的方程.讲解:(1)设A 、B 两点的坐标分别为⎪⎩⎪⎨⎧=++-=11).,(),,(22222211b y ax x y y x B y x A ,则由 得 02)(2222222=-+-+b a a x a x b a ,根据韦达定理,得,22)(,2222212122221ba b x x y y b a a x x +=++-=++=+ ∴线段AB 的中点坐标为(222222,b a b b a a ++).由已知得2222222222222)(22,02c a c a b a ba b b a a =∴-==∴=+-+故椭圆的离心率为22=e . (2)由(1)知,c b =从而椭圆的右焦点坐标为),0,(b F 设)0,(b F 关于直线02:=-y x l 的对称点为,02221210),,(000000=⨯-+-=⋅--yb x b x y y x 且则解得 b y b x 545300==且 由已知得 4,4)54()53(,42222020=∴=+∴=+b b b y x故所求的椭圆方程为14822=+y x .例6 已知⊙M :x Q y x 是,1)2(22=-+轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点,(1)如果324||=AB ,求直线MQ 的方程; (2)求动弦AB 的中点P 的轨迹方程.讲解:(1)由324||=AB ,可得,31)322(1)2||(||||2222=-=-=AB MA MP 由射影定理,得,3|||,|||||2=⋅=MQ MQ MP MB 得 在Rt △MOQ 中,523||||||2222=-=-=MO MQ OQ ,故55-==a a 或,所以直线AB 方程是;0525205252=+-=-+y x y x 或(2)连接MB ,MQ ,设),0,(),,(a Q y x P 由 点M ,P ,Q 在一直线上,得(*),22xy a -=-由射影定理得|,|||||2MQ MP MB ⋅= 即(**),14)2(222=+⋅-+a y x 把(*)及(**)消去a ,并注意到2<y ,可得).2(161)47(22≠=-+y y x适时应用平面几何知识,这是快速解答本题的要害所在,还请读者反思其中的奥妙.例7 直线l 过抛物线)0(22≠=p px y 的焦点,且与抛物线相交于A ),(),(2211y x B y x 和两点. (1)求证:2214p x x =;(2)求证:对于抛物线的任意给定的一条弦CD ,直线l 不是CD 的垂直平分线.讲解: (1)易求得抛物线的焦点)0,2(P F .若l ⊥x 轴,则l 的方程为4,2221P x x P x ==显然.若l 不垂直于x 轴,可设)2(P x k y -=,代入抛物线方程整理得 4,04)21(221222P x x P x k P P x ==++-则. 综上可知 2214p x x =.(2)设d c d p d D c p c C ≠且),2(),,2(22,则CD 的垂直平分线l '的方程为)4(2222p d c x p d c d c y +-+-=+- 假设l '过F ,则)42(22022pd c p p d c d c +-+-=+-整理得0)2)((222=+++d c p d c 0≠p02222≠++∴d c p ,0=+∴dc .这时l '的方程为y=0,从而l '与抛物线px y 22=只相交于原点. 而l 与抛物线有两个不同的交点,因此l '与l 不重合,l 不是CD 的垂直平分线. 此题是课本题的深化,你能够找到它的原形吗?知识在记忆中积累,能力在联想中提升. 课本是高考试题的生长点,复课切忌忘掉课本!例8 某工程要将直线公路l 一侧的土石,通过公路上的两个道口A 和B ,沿着道路AP 、BP 运往公路另一侧的P 处,PA=100m ,PB=150m ,∠APB=60°,试说明怎样运土石最省工?讲解: 以直线l 为x 轴,线段AB 的中点为原点对立直角坐标系,则在l 一侧必存在经A 到P 和经B 到P 路程相等的点,设这样的点为M ,则 |MA|+|AP|=|MB|+|BP|, 即 |MA|-|MB|=|BP|-|AP|=50,750||=AB ,∴M 在双曲线1625252222=⨯-y x 的右支上. 故曲线右侧的土石层经道口B 沿BP 运往P 处,曲线左侧的土石层经道口A 沿AP 运往P 处,按这种方法运土石最省工.相关解析几何的实际应用性试题在高考中似乎还未涉及,其实在课本中还可找到典型的范例,你知道吗? 解析几何解答题在历年的高考中常考常新, 体现在重视能力立意, 强调思维空间, 是用活题考死知识的典范. 考题求解时考查了等价转化, 数形结合, 分类讨论, 函数与方程等数学思想, 以及定义法, 配方法, 待定系数法, 参数法, 判别式法等数学通法.习题:1. 双曲线的实轴长是 (A )2 (B) (C) 4x y 222-=82. 在极坐标系中,点到圆 的圆心的距离为 (A )2 (B) (C)(D)3. 若直线过圆的圆心,则a 的值为 (A ) 1 (B) 1 (C) 3 (D) 34. 直线(I )证明与相交;(II )证明与的交点在椭圆5. .已知椭圆G :,过点(m ,0)作圆的切线l 交椭圆G 于A ,B 两点。