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直线与椭圆的综合问题


因为 t+4t ≥4,当且仅当 t=2,即 k=±27时等号成立, 且满足 Δ>0.
所以,当△OPQ 的面积最大时,l 的方程为 y= 27x-2 或 y=- 27x-2.
规律方法 2 在利用代数法解决最值与范围问题时常从 以下五个方面考虑:
1利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范 围;
x 2+y2=1, 其坐标满足 4
y=kx+1,
消去 y 并整理,得(k2+4)x2+2kx-3=0,
故 x1+x2=-k22+k 4,x1x2=-k2+3 4.
8分
若O→A⊥O→B,则 x1x2+y1y2=0.
而 y1y2=k2x课1x2+堂k互(x1动+x讲2)+练1,9 分
于是 x1x2+y1y2=-k2+3 4-k32+k24-k22+k24+1
过���������点3���=2 +(求((���F212���()���))解2���设 ���且求 设2��� +=可点与椭A1得1,圆C)Bx,消(x轴分x的11+去,垂y别方x12)y直=为程,,D整-2的(椭;x+理 62���3直,���圆2y���得���22线)的,,(x由21被左x+2F3=椭、k(23-2+1)圆���右���x23,02-���截+���6顶)2得.6得点k直2x的,+线过3线点kC2段-D6F=长的且0为方. 斜程4率3为3.为y=kk的(x+直1)线,由与方椭程圆组 交于因C为,D A两(-点3.若,0)���,B������(��� ·3���,���0������),所+ 以���������������������·������·������������=���������8,+求������k������的·���值���������.
=(x1+ 3,y1)·( 3-x2,-y2)+(x2+ 3,y2)·( 3-x1,-y1)=6-2x1x2-2y1y2 =6-2x1x2-2k2(x1+1)·(x2+1)=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2=6+22���+���23+���1���22. 由已知得 6+22���+���23+���1���22=8,解得 k=± 2.
(1)求椭圆 C 的方程; (2)当△AMN 的面积为 310时,求 k 的值.
规律方法 直线与椭圆相交问题解题策略 当直线与椭圆相交时:涉及弦长问题,常用“根与系数 的关系”设而不求计算弦长;涉及求过定点的弦中点的轨迹 和求被定点平分的弦所在的直线方程问题,常用“点差法” 设而不求,将动点的坐标、弦所在直线的斜率、弦的中点坐 标联系起来,相互转化.其中,判别式大于零是检验所求参数 的值有意义的依据.
=-k42k+2+4 1=0,
化简得-4k2+1=0,所以 k=±1. 2
10 分
当 k=±12时,x1+x2=∓147,x1x2=-1127.
→ |AB
|=
课堂互动讲练
(x 2-x 1)2+(y2-y1)2
= (1+k2)(x2-x1)2,
而(x 2-x 1)2=(x 2+x 1)2-4x 1x 2
其离心率为 23,故
a2-4 a=
23,解得
a=4.
故椭圆 C2 的方程为1y62 +x42=1.
(2)法一 A,B 两点的坐标分别记为(xA,yA),(xB,yB), 由O→B=2O→A及(1)知,O,A,B 三点共线且点 A,B 不在 y 轴上,因此可设直线 AB 的方程为 y=kx. 将 y=kx 代入x42+y2=1 中,得(1+4k2)x2=4, 所以 x2A=1+44k2. 将 y=kx 代入1y62 +x42=1 中,得(4+k2)x2=16, 所以 x2B=4+16k2.
法二 A,B 两点的坐标分别记为(xA,yA),(xB,yB), 由O→B=2O→A及(1)知,O,A,B 三点共线且点 A,B 不在 y 轴上,因此可设直线 AB 的方程为 y=kx. 将 y=kx 代入x42+y2=1 中,得(1+4k2)x2=4, 所以 x2A=1+44k2.
由O→B=2O→A,得 x2B=1+164k2,y2B=11+6k42k2. 将 x2B,y2B代入1y62 +x42=1 中,得14++4kk22=1,即 4+k2=1 +4k2, 解得 k=±1.故直线 AB 的方程为 y=x 或 y=-x.
= 8,解得
������ = 2, ������ = 4.

a2=b2+c2,所以
b2=12.故椭圆
C
的方程为������2
16
+
1������22=1.
考点一 考点二 考点三 考点四
-21-
(2)假设存在符合题意的直线 l,其方程为 y=32x+t.

������
������2 16
= +
3 2
(2)当 l⊥x 轴时不合题意, 故设 l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2). 将 y=kx-2 代入x42+y2=1 得 (1+4k2)x2-16kx+12=0. 当 Δ=16(4k2-3ห้องสมุดไป่ตู้>0 时,则 k2>34, x1+x2=1+164kk2,x1x2=1+124k2.
∴|x1-x2|=
答案
考点一 考点二 考点三 考点四
(弦考长点问三题:)椭例圆、的在综合平课问面堂题直角互坐动标系讲xO练y 中,点 P 到两点(0,
- 3),(0, 3)的距离之和等于 4,设点 P 的轨迹为 C. (1)写出 C 的方程; (2)设直线 y=kx+1 与 C 交于 A,B 两点,则 k 为何值时
-19-
举一反三 1 已知中心在坐标原点 O 的椭圆 C 经过点 A(2,3),且点 F(2,0)
为其右焦点. (1)求椭圆 C 的方程; (2)是否存在平行于 OA 的直线 l,使得直线 l 与椭圆 C 有公共点,且直线
OA 与 l 的距离等于 4?若存在,求出直线 l 的方程;若不存在,说明理由.
所以椭圆
C
的方程为������2
16
+
1������22 =1.
(2)同解法一.
考点一 考点二 考点三 考点四
-23-
考 【椭 而例圆点a=(方2二1】)程3设,(c有2=F圆0(1(1-���-���,������c3所2锥)2,天0+以)曲,津由������椭������22线���高���=������圆=1中考,的解3的)3方设得,知相程椭ya=为交圆=±���3���弦������236������322+bc问,+.于过���2���2������题是������=点22=12.1F36(a且b>=与b>43x03轴),的解垂得左直焦b的=点直2为线,又F为,a离2x-=c心2-=c率,b代2为,从入关33闭,
所以符合题意的直线 l 不存在.
考点一 考点二
考点三
考点四
-22-
解法二:(1)依题意,可设椭圆 C 的方程为������������22 + ������������22=1(a>b>0),
且有
4 ������2
+
9 ������2
=
1,解得
b2=12

b2=-3(舍去).从而
a2=16.
������2-������2 = 4.
O→A⊥O→B?此时|A→B |的值是多少?
【解】 (1课)设堂P(互x,动y),讲由练椭圆定义可知,
点 P 的轨迹 C 是以(0,- 3),(0, 3)为焦 点,长半轴为 2 的椭圆,它的短半轴 b=
22-( 3)2=1, 故曲线 C 的方程为 x2+y2=1. 4 分 4
(2)设 A(x1,课y1)堂,B互(x动2,讲y2)练,
=14722+4×1127=431×7213.
所以|A→B |=4 1765.
12 分
x
������2
12
+ =
t, 得
1,
3x2+3tx+t2-12=0.
因为直线 l 与椭圆 C 有公共点, 所以 Δ=(3t)2-4×3(t2-12)≥0.
解得-4 3≤t≤4 3.
另一方面,由直线 OA 与 l 的距离 d=4 可得 |������| =4,从而 t=±2 13.
94+1
由于±2 13∉ [-4 3,4 3],
x1+x22-4x1x2=4
4k2-3 4k2+1 .
从而|PQ|=
1+k2|x1-x2|=4
k2+1· 4k2-3
4k2+1
.
又点 O 到直线 PQ 的距离 d= k22+1,
所以△OPQ
的面积
S△OPQ=21d·|PQ|=4
4k2-3 4k2+1 .
设 4k2-3=t,则 t>0,S△OPQ=t2+4t 4=t+4 4t .
二、圆锥曲线的弦长
设斜率为 k(k≠0)的直线 l 与圆锥曲线 C 相交于 A、B 两
点,A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=_1_+__k_2|_x2_-__x_1_| = 1+k12|y2
-y1|.
考向二 [144] 最值与范围问题 (2014·课标全国卷Ⅰ)已知点 A(0,-2),椭圆 E:
考向三 综合应用
已知椭圆 C1:x42+y2=1,椭圆 C2 以 C1 的长轴为短轴, 且与 C1 有相同的离心率.
(1)求椭圆 C2 的方程; (2)设 O 为坐标原点,点 A,B 分别在椭圆 C1 和 C2 上,O→B =2O→A,求直线 AB 的方程.
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