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文档之家› 新编【四川】高考数学(理)二轮复习:专题6第3讲《圆锥曲线的综合问题》考点精讲精练及答案
新编【四川】高考数学(理)二轮复习:专题6第3讲《圆锥曲线的综合问题》考点精讲精练及答案
又点 A 在 x 轴上方, ∴ xA= 3.∴ yA= 2 3.
∴
S△
OAF=
1 2
×
1
×
2
3=
3.
题型一 圆锥曲线中的范围、最值问题
例 1 已知中心在原点的双曲线 C 的右焦点为 (2,0) ,实半轴长为 3.
(1) 求双曲线 C 的方程;
(2) 若直线 l : y= kx+ 2与双曲线 C 的左支交于 A, B 两点,求 k 的取值范围; (3) 在 (2)的条件下,线段 AB 的垂直平分线 l 0 与 y 轴交于 M (0, b),求 b 的取值范围. 审题破题 (2) 直接利用判别式和根与系数的关系确定 k 的范围; (3) 寻找 b 和 k 的关系,
①
|PF
|≥
p 2.
② A(m, n)为一定点,则 |PA|+ |PF |有最小值.
x2 y2 1. (20xx ·课标全国 Ⅰ )已知椭圆 E:a2+ b2= 1(a>b>0) 的右焦点为 F(3,0) ,过点 F 的直线交 E
于 A、 B 两点.若 AB 的中点坐标为 (1,- 1),则 E 的方程为
[- 2,- 1] ,那么直线 PA1 斜率的取值范围是
B.
[38,
3 4]
D . [34, 1]
()
答案 B
解析 利用直线 PA2斜率的取值范围确定点 P 变化范围的边界点,再利用斜率公式计算
直线 PA1 斜率的边界值.
由题意可得 A1(- 2,0), A2(2,0),
当 PA2 的斜率为- 2 时,
于 A,B 两点.其中点 A 在 x 轴上方,若直线 l 的倾斜角为 60°,则△ OAF 的面积为 ______.
答案 解析
3 ∵ y2= 4x 的焦点 F(1,0),
又直线 l 过焦点 F 且倾斜角为 60°,
故直线 l 的方程为 y= 3(x- 1),
将其代入 y2=4x 得 3x2- 6x+3- 4x= 0, 即 3x2- 10x+ 3= 0.∴ x= 13或 x= 3.
即作如下变形:
|x2- x1|= |y2- y1|=
x1+ x2 2- 4x1x2, y1+ y2 2- 4y1y2.
②当斜率 k 不存在时,可求出交点坐标,直接运算
( 利用两点间距离公式 ).
(2) 弦的中点问题 有关弦的中点问题,应灵活运用“点差法”,“设而不求法”来简化运算.
3. 圆锥曲线中的最值
联立方程 x2= 4y,
消去 x 整理得 y2+ (2y0- x20) y+y20=0,
∴ y1+y2= x20- 2y0, y1y2= y20,
∴ |AF | ·|BF |= y1 y2+ (y1+ y2)+ 1= y20+ x02- 2y0+1
= y20+ (y0 +2) 2- 2y0+ 1= 2y20+ 2y0+ 5
12x1,
1 2
x2
,所以切线
y-
y1
=
x1 2(
x-
x1),即
y=
x1 2 x-
x21+ 2
y1,即
x1x- 2y- 2y1 =0.
PA 的方程为
同理可得切线 PB 的方程为 x2x- 2y- 2y2= 0, 又点 P(x0, y0)在切线 PA 和 PB 上,
所以 x1x0- 2y0- 2y1= 0, x2x0- 2y0- 2y2= 0,
当△ AOB 的面积取最大值时,直线 l 的斜率等于
()
3 A. 3
3 B .- 3
3 C. ±3
D .- 3
答案 B
1 解析 ∵ S△AOB= 2|OA||OB|sin∠ AOB
=
1 2sin
∠
AOB
≤
1 2.
当 ∠ AOB=π2时, S△AOB 面积最大.
此时
O 到 AB 的距离
d=
2 2.
设 AB 方程为 y=k( x- 2)( k<0) ,
长问题,要重视圆锥曲线定义的运用,以简化运算.
①斜率为 k 的直线与圆锥曲线交于两点 P1( x1,y1) ,P2 (x2,y2 ),则所得弦长 |P1P2|= 1+ k2
|x2- x1|或 |P1P2|=
1+
1 k2|y2
-
y1
|,其中求
|x2- x1 |与 |y2-y1|时通常使用根与系数的关系,
所以 (x1 ,y1), (x2, y2)为方程 x0 x-2y0 -2y= 0 的两组解,
所以直线 AB 的方程为 x0x- 2y- 2y0= 0.
(3) 由抛物线定义知 |AF |=y1+1, |BF |= y2+1,
所以 |AF| ·|BF|= (y1+ 1)( y2+ 1)= y1y2+ (y1+ y2)+ 1, x0x- 2y- 2y0= 0,
将直线方程与抛物线方程联立,消去
y(或 x),得到一个一元方程
ax2 +bx+ c= 0(或 ay2
+ by+ c= 0). ①当 a≠ 0 时,用 Δ判定,方法同上. ②当 a= 0 时,直线与抛物线的对称轴平行,只有一个交点.
2. 有关弦的问题
(1) 有关弦长问题,应注意运用弦长公式及根与系数的关系,“设而不求”;有关焦点弦
第三讲 圆锥曲线的综合问题
1. 直线与圆锥曲线的位置关系
(1) 直线与椭圆的位置关系的判定方法:
将直线方程与椭圆方程联立,消去一个未知数,得到一个一元二次方程.若
Δ>0,则直
线与椭圆相交;若 Δ= 0,则直线与椭圆相切;若 Δ<0,则直线与椭圆相离.
(2) 直线与双曲线的位置关系的判定方法:
将直线方程与双曲线方程联立,消去
xA
+
xB=
6 1-
2k2, 3k
所以 yA+ yB=( kxA+ 2)+ (kxB+ 2)
= k(xA+ xB)+ 2
2
=
1
2 -
32k2,
所以 AB 中点 P 的坐标为
3 1-
2 3
kk2,
1-
2 3
k2
.
设 l 0 的方程为
y=-
1 kx+
b,将
P 点的坐标代入
∵
3
2
3 <k<1, ∴ -2<1- 3k <0, ∴b<- 2
利用 (2)中 k 的范围求解.
解
(1)设双曲线方程为
x2 y2 a2-b2=1 ( a>0, b>0) ,
由已知,得 a= 3, c= 2,b2= c2- a2= 1, 故双曲线方程为 x32- y2= 1. (2) 设 A(xA, yA), B(xB, yB),将 y= kx+ 2代入 x32- y2= 1,
y(或 x),得到一个一元方程
ax2 +bx+ c= 0(或 ay2
+ by+ c= 0). ①若 a≠ 0,当 Δ>0 时,直线与双曲线相交; 当 Δ= 0 时,直线与双曲线相切; 当 Δ<0 时, 直线与双曲线相离. ②若 a= 0 时,直线与渐近线平行,与双曲线有一个交点.
(3) 直线与抛物线的位置关系的判定方法:
(2) 设动直线 l 与抛物线 E 相切于点 P,与直线 y=- 1 相交于点 Q,
证明以 PQ 为直径的圆恒过 y 轴上某定点. 审题破题 (1) 先求出 B 点坐标, 代入抛物线方程, 可得 p 的值; (2) 假设在 y 轴上存在定 点 M ,使得以线段 PQ 为直径的圆经过点 M ,转化为 M→P·M→Q= 0,从而判断点 M 是否存 在.
AB 的方程;
(3) 当点 P 在直线 l 上移动时,求 |AF| ·|BF|的最小值.
解
(1)依题意知
|c+ 2|= 2
3
2
2,
c>0
,解得
c= 1.
所以抛物线 C 的方程为 x2= 4y.
(2) 由 y=14x2 得 y′ =12x,
设 A( x1, y1), B(x2, y2),则切线
PA,PB 的斜率分别为
得 (1- 3k2)x2- 6 2kx- 9= 0.
由题意,知
1- 3k2≠ 0, Δ= 36 1- k2 >0,
xA+
xB=
6 1-
2 3
k k2<0
,
-9 xAxB= 1- 3k2 >0,
解得
3 3 <k<1.
所以当
3 3 <k<1 时,直线
l 与双曲线的左支有两个交点.
(3) 由 (2),得
即 kx- y- 2k= 0.
由 d=
| 2k| k2+1
=
2得 2
k=-
3 3.
( 也可 k=- tan∠ OPH=- 33).
3.
(20xx
大·纲全国
)椭圆
C
x2 :4
+ y2 3
=1ຫໍສະໝຸດ 的左、右顶点分别为A1、A2,点 P 在 C 上且直线 PA2
斜率的取值范围是 A . [ 12,34] C. [ 12, 1]
的最值,这就是代数法.
变式训练 1 (20xx ·广东 )已知抛物线 C 的顶点为原点, 其焦点 F(0,c)(c>0) 到直线 l :x- y-2
= 0 的距离为
32 2 .设 P 为直线
l 上的点, 过点
P 作抛物线
C 的两条切线
PA,PB,其中 A,
B 为切点.
(1) 求抛物线 C 的方程; (2) 当点 P(x0, y0)为直线 l 上的定点时,求直线
代入椭圆方程,
消去
y 化简得
7x2- 16x+ 4= 0,解得