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文檔簡介
1、 橢圓題型總結(jié) (簡單) 一、 橢圓的定義和方程問題(一) 定義:1. 命題甲:動點(diǎn)到兩點(diǎn)的距離之和命題乙: 的軌跡是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓,則命題甲是命題乙的 ( B )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分又不必要條件2. 已知、是兩個(gè)定點(diǎn),且,若動點(diǎn)滿足則動點(diǎn)的軌跡是( D )A.橢圓 B.圓 C.直線 D.線段3. 已知、是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn), 是橢圓上的一個(gè)動點(diǎn),如果延長到,使得,那么動點(diǎn)的軌跡是( B )A.橢圓 B.圓 C.直線 D.點(diǎn)4. 橢圓上一點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為2,為的中點(diǎn),是橢圓的中心,則的值是 4 。5. 選做:F1是橢圓的左焦點(diǎn),P在橢圓上運(yùn)動,定
2、點(diǎn)A(1,1),求的最小值。解:7. (1)拋物線C:y2=4x上一點(diǎn)P到點(diǎn)A(3,4)與到準(zhǔn)線的距離和最小,則點(diǎn) P的坐標(biāo)為_(2)拋物線C: y2=4x上一點(diǎn)Q到點(diǎn)B(4,1)與到焦點(diǎn)F的距離和最小,則點(diǎn)Q的坐標(biāo)為 。分析:(1)A在拋物線外,如圖,連PF,則,因而易發(fā)現(xiàn),當(dāng)A、P、F三點(diǎn)共線時(shí),距離和最小。(2)B在拋物線內(nèi),如圖,作QRl交于R,則當(dāng)B、Q、R三點(diǎn)共線時(shí),距離和最小。解:(1)(2,)連PF,當(dāng)A、P、F三點(diǎn)共線時(shí),最小,此時(shí)AF的方程為 即 y=2(x-1),代入y2=4x得P(2,2),(注:另一交點(diǎn)為(),它為直線AF與拋物線的另一交點(diǎn),舍去)(2)()過Q作QR
3、l交于R,當(dāng)B、Q、R三點(diǎn)共線時(shí),最小,此時(shí)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為1,代入y2=4x得x=,Q()點(diǎn)評:這是利用定義將“點(diǎn)點(diǎn)距離”與“點(diǎn)線距離”互相轉(zhuǎn)化的一個(gè)典型例題,請仔細(xì)體會。8、F是橢圓的右焦點(diǎn),A(1,1)為橢圓內(nèi)一定點(diǎn),P為橢圓上一動點(diǎn)。(1)的最小值為 (2)的最小值為 分析:PF為橢圓的一個(gè)焦半徑,常需將另一焦半徑或準(zhǔn)線作出來考慮問題。解:(1)4- 設(shè)另一焦點(diǎn)為,則(-1,0)連A,P 當(dāng)P是A的延長線與橢圓的交點(diǎn)時(shí), 取得最小值為4-。(2)作出右準(zhǔn)線l,作PHl交于H,因a2=4,b2=3,c2=1, a=2,c=1,e=,當(dāng)A、P、H三點(diǎn)共線時(shí),其和最小,最小值為(二) 標(biāo)準(zhǔn)方程
4、求參數(shù)范圍1. 試討論k的取值范圍,使方程表示圓,橢圓,雙曲線。(略)2. ( C )A.充分而不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分又不必要條件3. 若方程表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓,所在的象限是( A )A.第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限4. 方程所表示的曲線是 橢圓的右半部分 .5. 已知方程表示焦點(diǎn)在X軸上的橢圓,則實(shí)數(shù)k的范圍是 k>1 (三) 待定系數(shù)法求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 1. 根據(jù)下列條件求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:(1)兩個(gè)焦點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,5)和(0,5),橢圓上一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離之和為26;(2)長軸是短軸的2倍,且過點(diǎn)(2,6);(
5、3)已知橢圓的中心在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對稱軸,且經(jīng)過兩點(diǎn),求橢圓方程.2. 簡單幾何性質(zhì)1 求下列橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(1); (2)過(3,0)點(diǎn),離心率為。 (3)橢圓的對稱軸為坐標(biāo)軸上,短軸的一個(gè)端點(diǎn)與兩個(gè)焦點(diǎn)組成一個(gè)正三角形,焦點(diǎn)到橢圓的最近距離是。(4)橢圓短軸的一個(gè)端點(diǎn)到一個(gè)焦點(diǎn)的距離為5,焦點(diǎn)到橢圓中心的距離為3,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(5)已知P點(diǎn)在以坐標(biāo)軸為對稱軸的橢圓上,點(diǎn)P到兩焦點(diǎn)的距離分別為和,過P作長軸的垂線恰好過橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)。3過橢圓的左焦點(diǎn)作軸的垂線交橢圓于點(diǎn)P,F(xiàn)2為右焦點(diǎn),若,則橢圓的離心率為_(四)橢圓系共焦點(diǎn),相同離心率1 橢圓與的關(guān)系為( A ) A相同的焦點(diǎn) B
6、。有相同的準(zhǔn)線 C。有相等的長、短軸 D。有相等的焦距2、求與橢圓有相同焦點(diǎn),且經(jīng)過點(diǎn)的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程。 (五)焦點(diǎn)三角形4a1. 已知、為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),過的直線交橢圓于、兩點(diǎn)。若,則 8 。2. 已知、為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),過且斜率不為0的直線交橢圓于、兩點(diǎn),則的周長是 20 。3. 已知的頂點(diǎn)、在橢圓上,頂點(diǎn)是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓的另外一個(gè)焦點(diǎn)在邊上,則的周長為 。(六)焦點(diǎn)三角形的面積: 1. 已知點(diǎn)是橢圓上的一點(diǎn),、為焦點(diǎn),求點(diǎn)到軸的距離。解:設(shè)則解得,所以求點(diǎn)到軸的距離為2. 設(shè)是橢圓上的一點(diǎn),、為焦點(diǎn),求的面積。解:當(dāng),S=3. 已知點(diǎn)是橢圓上的一點(diǎn),、為焦點(diǎn),若,則的面積為 。4.
7、 已知AB為經(jīng)過橢圓的中心的弦,F(xiàn)(c,0)為橢圓的右焦點(diǎn),則AFB的面積的最大值為 cb 。(七)焦點(diǎn)三角形1. 設(shè)橢圓的兩焦點(diǎn)分別為和,為橢圓上一點(diǎn),求的最大值,并求此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)。2. 橢圓的焦點(diǎn)為、,點(diǎn)在橢圓上,若,則 2 ; 120O 。3. 橢圓的焦點(diǎn)為、,為其上一動點(diǎn),當(dāng)為鈍角時(shí),點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍為 。4. P為橢圓上一點(diǎn),、分別是橢圓的左、右焦點(diǎn)。(1)若的中點(diǎn)是,求證:;(2)若,求的值。解:(1)MO為三角形PF1F2的中位線,(2)=(八)與橢圓相關(guān)的軌跡方程定義法:1. 點(diǎn)M(x,y)滿足,求點(diǎn)M的軌跡方程。()2. 已知?jiǎng)訄A過定點(diǎn),并且在定圓的內(nèi)部與其相內(nèi)切,求動圓
8、圓心的軌跡方程.3. 已知圓,圓,動圓與外切,與內(nèi)切,求動圓圓心的軌跡方程.解:由題所以點(diǎn)的軌跡是:以,為焦點(diǎn)的距離之和為12的橢圓。,方程為4. 已知,是圓(為圓心)上一動點(diǎn),線段的垂直平分線交于,則動點(diǎn)的軌跡方程為 5. 已知A(0,-1),B(0,1),ABC的周長為6,則ABC 的頂點(diǎn)C的軌跡方程是 。直接法6. 若的兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是和,另兩邊、的斜率的乘積是,頂點(diǎn)的軌跡方程為 。相關(guān)點(diǎn)法7. 已知圓,從這個(gè)圓上任意一點(diǎn)向軸引垂線段,垂足為,點(diǎn)在上,并且,求點(diǎn)M的軌跡。8. 已知圓,從這個(gè)圓上任意一點(diǎn)P向X軸引垂線段PP,則線段PP的中點(diǎn)M的軌跡方程是 。9. 已知橢圓,A、B分別是
9、長軸的左右兩個(gè)端點(diǎn),P為橢圓上一個(gè)動點(diǎn),求AP中點(diǎn)的軌跡方程。10. 一條線段的長為,兩端點(diǎn)分別在軸、軸上滑動 ,點(diǎn)在線段上,且,求點(diǎn)的軌跡方程.二、 直線和橢圓的位置關(guān)系 (一)判斷位置關(guān)系1 當(dāng)為何值時(shí),直線和橢圓 (1)相交;(2)相切;(3)相離。解:由消去y得,判別式:所以,當(dāng)時(shí)直線與橢圓相交;當(dāng)時(shí)直線與橢圓相切;當(dāng)時(shí)直線與橢圓相離。2 若直線與橢圓有兩個(gè)公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為 。 (二)弦長問題1. 設(shè)橢圓的左右兩個(gè)焦點(diǎn)分別為、,過右焦點(diǎn)且與軸垂直的直線與橢圓C相交,其中一個(gè)交點(diǎn)為。(1) 求橢圓的方程;(2) 設(shè)橢圓C的一個(gè)頂點(diǎn)為B(0,-b),直線交橢圓C于另一點(diǎn)N,求的面
10、積。解:由(1)點(diǎn)B(0,),直線BF2的方程為:消去y得:,解得所以點(diǎn)N的坐標(biāo)為(,)所以(三)點(diǎn)差法1. 已知一直線與橢圓 相交于、兩點(diǎn),弦的中點(diǎn)坐標(biāo)為,求直線AB的方程. 解:設(shè)交點(diǎn),則有,(2)-(1)得即,又直線AB過點(diǎn)(1,1)所以直線AB的方程為:2. 橢圓C以坐標(biāo)軸為對稱軸,并與直線l:x+2y=7相交于P、Q兩點(diǎn),點(diǎn)R的坐標(biāo)為(2,5),若為等腰三角形,求橢圓C的方程。解:設(shè)橢圓,交點(diǎn),為等腰三角形,則解得Q(1,3)。所以(1)又則當(dāng),則有,則(2)由(1)(2)得,橢圓的方程為當(dāng)當(dāng),則有,則(3)由(1)(3)得B=0(舍去) (四) 定值、定點(diǎn)問題1、已知?jiǎng)又本€與橢圓相
11、交于、兩點(diǎn),已知點(diǎn) , 求證:為定值.證明:設(shè)交點(diǎn)由消去y得則有所以為定值(五) 取值范圍問題已知橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)為,焦點(diǎn)在軸上.若右焦點(diǎn)到直線的距 離為3.(1)求橢圓的方程.(2)設(shè)直線與橢圓相交于不同的兩點(diǎn).當(dāng)時(shí),求的 取值范圍解:設(shè)橢圓的方程為,右焦點(diǎn)(c>0),橢圓的下頂點(diǎn)A(0,-1),所以,又右焦點(diǎn)到直線的距離得所以,橢圓的方程為 橢圓題型總結(jié)(較難)一、焦點(diǎn)三角形1. 設(shè)F1、F2是橢圓的左、右焦點(diǎn),弦AB過F2,求的面積的最大值。(法一)解:如圖,設(shè),根據(jù)橢圓的定義,又,在AF2F1和BF2F1中應(yīng)用余弦定理,得,令,所以,在上是增函數(shù)當(dāng),即時(shí),故的面積的最大值為(法二)
12、解:設(shè)AB:x=my+1,與橢圓2x2+3y2=6聯(lián)立,消x得(2m2+3)y2+4my-4=0AB過橢圓內(nèi)定點(diǎn)F2,恒大于0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則=48(m2+1)=|y1-y2|=令t=m2+11,m2=t-1,則=,t1,+)f(t)=在t1,+)上單調(diào)遞增,且f(t)9,+)t=1即m=0時(shí),ABF1的面積的最大值為。注意:上述AB的設(shè)法:x=my+1,方程中的m相當(dāng)于直線AB的斜率的倒數(shù),但又包含斜率不存在的情況,即m=0的時(shí)候。在直線斜率不等于零時(shí)都可以這樣設(shè),往往可使消元過程簡單化,而且避免了討論。2. 如圖,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的兩點(diǎn),動點(diǎn)P
13、滿足:(1) 求點(diǎn)P的軌跡方程;(2) 若,求點(diǎn)P的坐標(biāo).解:(1) 由橢圓的定義,點(diǎn)P的軌跡是以M、N為焦點(diǎn),長軸長2a=6的橢圓. 因此半焦距c=2,長半軸a=3,從而短半軸 b=, 所以橢圓的方程為(2) 由得 因?yàn)椴粸闄E圓長軸頂點(diǎn),故P、M、N構(gòu)成三角形.在PMN中, 將代入,得故點(diǎn)P在以M、N為焦點(diǎn),實(shí)軸長為的雙曲線上.由()知,點(diǎn)P的坐標(biāo)又滿足,所以由方程組 解得即P點(diǎn)坐標(biāo)為二、點(diǎn)差法定理 在橢圓(0)中,若直線與橢圓相交于M、N兩點(diǎn),點(diǎn)是弦MN的中點(diǎn),弦MN所在的直線的斜率為,則.3. 直線l經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),交橢圓于兩點(diǎn)P1、P2,(1)若A是線段P1P2的中點(diǎn),求l的方程;
14、(2)求P1P2的中點(diǎn)的軌跡解:(1)設(shè)P1(x1,y1)、P2(x2,y2),則*A(1,2)是線段P1P2的中點(diǎn),x1+x2=2,y1+y2=4,即。l的方程為,即2x+9y-20=0(2)設(shè)P1P2的中點(diǎn)M(x,y),則x1+x2=2x,y1+y2=2y,代入*式,得,又直線l經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),整理,得4x(x-1)+9y(y-2)=0,P1P2的中點(diǎn)的軌跡:。4. 在直角坐標(biāo)系中,經(jīng)過點(diǎn)且斜率為的直線與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn)P和Q.(1)求的取值范圍;(2)設(shè)橢圓與軸正半軸、軸正半軸的交點(diǎn)分別為A、B,是否存在常數(shù),使得向量與共線?如果存在,求的取值范圍;如果不存在,請說明理由.解:(
15、1)直線的方程為由得:直線與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn),0.解之得:或.的取值范圍是.(2)在橢圓中,焦點(diǎn)在軸上,設(shè)弦PQ的中點(diǎn)為,則由平行四邊形法則可知:與共線,與共線.,從而由得:,由(1)可知時(shí),直線與橢圓沒有兩個(gè)公共點(diǎn),不存在符合題意的常數(shù).三、最值問題5. 已知P為橢圓上任意一點(diǎn),M(m,0)(mR),求PM的最小值。目標(biāo):復(fù)習(xí)鞏固定點(diǎn)與圓錐曲線上的點(diǎn)的連線段的最值問題。提示:設(shè)P(x,y),用距離公式表示出PM,利用二次函數(shù)思想求最小值。解:設(shè)P(x,y),PM=,x-2,2,結(jié)合相應(yīng)的二次函數(shù)圖像可得(1)<-2,即m<時(shí),(PM)min=|m+2|;(2)-22,即m時(shí),
16、(PM)min=;(3)>2,即m>時(shí),(PM)min=|m-2|.說明:(1)類似的,亦可求出最大值;(2)橢圓上到橢圓中心最近的點(diǎn)是短軸端點(diǎn),最小值為b,最遠(yuǎn)的點(diǎn)是長軸端點(diǎn),最大值為a;(3)橢圓上到左焦點(diǎn)最近的點(diǎn)是長軸左端點(diǎn),最小值為a-c,最遠(yuǎn)的點(diǎn)是長軸右端點(diǎn),最大值為a+c;6. 在橢圓求一點(diǎn)P,是它到直線l:x+2y+10=0的距離最小,并求最大最小值。目標(biāo):復(fù)習(xí)研究圓錐曲線上的點(diǎn)與直線的距離問題的一般處理方法。提示:(1)可等價(jià)轉(zhuǎn)化為與直線l平行的橢圓的切線與直線l之間的距離;(1)也可以用橢圓的參數(shù)方程。解法一:設(shè)直線m:x+2y+m=0與橢圓相切,則,消去x,得8
17、y2+4my+m2-4=0,=0,解得m=.當(dāng)m=時(shí),直線與橢圓的切點(diǎn)P與直線l的距離最近,最近為=,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(,);當(dāng)m=-時(shí),直線與橢圓的切點(diǎn)P與直線l的距離最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)為=,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(,)。解法二:設(shè)橢圓上任意一點(diǎn)P(2cos,sin),0,2)則P到直線l的距離為=當(dāng)=時(shí),P到直線l的距離最大,最大為此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(,); 當(dāng)=時(shí),P到直線l的距離最小,最小為,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(,)。說明:在上述解法一中體現(xiàn)了“數(shù)形結(jié)合”的思想,利用數(shù)形結(jié)合順利把點(diǎn)與直線的距離問題迅速轉(zhuǎn)化成兩平行線間的距離。在解法二中,利用橢圓的參數(shù)方程可迅速達(dá)到消元的目的,而且三角形式轉(zhuǎn)換靈活多變,
18、利用正余弦的有界性求最值或取值范圍問題是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。7. 設(shè)AB是過橢圓中心的弦,F(xiàn)1是橢圓的上焦點(diǎn),(1)若ABF1面積為4,求直線AB的方程;(2)求ABF1面積的最大值。解:(1)設(shè)AB:y=kx,代入橢圓,得x2=,x1=-x2=,又,SABF1=|OF1|·|x1-x2|=2|x1-x2|=4,|x1-x2|=2,=5,k=,直線AB的方程為y=x。(2)SABF1=|OF1|·|x1-x2|=4·,當(dāng)k=0時(shí),(SABF1)Max=12。8. (2014金山區(qū)一模23題)已知曲線所圍成的封閉圖形的面積為,曲線的內(nèi)切圓半徑為. 記曲線是以曲線與坐標(biāo)軸
19、的交點(diǎn)為頂點(diǎn)的橢圓. 設(shè)是過橢圓中心的任意弦,是線段的垂直平分線,是上異于橢圓中心的點(diǎn). (1) 求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2) 若(為坐標(biāo)原點(diǎn)),當(dāng)點(diǎn)在橢圓上運(yùn)動時(shí),求點(diǎn)的軌跡方程;(3) 若是與橢圓的交點(diǎn),求的面積的最小值. 【解答】:(1)C1是以(a,0)、(0,b)、(a,0)、(0,b)為頂點(diǎn)的菱形,故,2分又a>b>0,解得:a2=5,b2=4,因此所求的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;4分(2)假設(shè)AB所在的直線斜率存在且不為零,設(shè)AB所在直線方程為y=kx(k0),A(xA,yA),令,得,|OA|2=,6分設(shè)M(x,y),由題意得:|MO|2=m2|OA|2,(m>0),即:
20、,因?yàn)閘是AB的垂直平分線,所以直線l的方程為,代入上式消去k得:,又x2+y20,整理得:(m>0),9分當(dāng)k=0或斜率不存在時(shí),上式仍然成立,綜上所述,點(diǎn)M的軌跡方程為(m>0)10分(3) 當(dāng)k存在且不為零時(shí),由(2)得:,|OA|2=,由,得:,|OM|213分|AB|2=4|OA|2=,故=14分=,當(dāng)且僅當(dāng)4+5k2=5+4k2時(shí),即k=±1時(shí),等號成立,此時(shí)ABM的面積的最小值為16分當(dāng)k=0時(shí),=>,當(dāng)k不存在時(shí),=>,綜上所述,ABM的面積的最小值為18分9. 設(shè)橢圓中心在坐標(biāo)原點(diǎn),是它的兩個(gè)頂點(diǎn),直線與AB相交于點(diǎn),與橢圓相交于、兩點(diǎn)(1)
21、若,求的值;(2)求四邊形面積的最大值(1)解:依題設(shè)得橢圓的方程為,直線的方程分別為, 如圖,設(shè),其中,且滿足方程,故由知,得;由在上知,得所以,化簡得,解得或 (2)解法一:根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式和式知,點(diǎn)到的距離分別為, 又,所以四邊形的面積為,當(dāng),即當(dāng)時(shí),上式取等號所以的最大值為 解法二:由題設(shè),設(shè),由得,故四邊形的面積為 ,當(dāng)時(shí),上式取等號所以的最大值為 四、垂直關(guān)系10.(上海春季)已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為、,短軸的兩個(gè)端點(diǎn)分別為、。(1) 若為等邊三角形,求橢圓的方程;(2) 若橢圓的短軸長為,過點(diǎn)的直線與橢圓相交于兩點(diǎn),且,求直線的方程。解:(1)設(shè)橢圓的方程為()。根據(jù)題意知
22、,解得,故橢圓的方程為。(2)容易求得橢圓的方程為。當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),其方程為,不符合題意;當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為。由,得。設(shè),則,因?yàn)?,所以,即,解得,即。故直線的方程為或。11. 如圖,設(shè)橢圓的上頂點(diǎn)為B,右焦點(diǎn)為F,直線l與橢圓交于M、N兩點(diǎn),問是否存在直線l使得F為的垂心。若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由。解:由已知可得,B(0,1),F(xiàn)(1,0),kBF=-1。BFl,可設(shè)直線l的方程為y=x+m,代入橢圓方程整理,得。設(shè),則,。BNMF,即。,。即,或。由,得又時(shí),直線l過B點(diǎn),不合要求,故存在直線l:滿足題設(shè)條件。12. (2012年高考(湖北理)設(shè)是
23、單位圓上的任意一點(diǎn),是過點(diǎn)與軸垂直的直線,是直線與軸的交點(diǎn),點(diǎn)在直線上,且滿足。當(dāng)點(diǎn)在圓上運(yùn)動時(shí),記點(diǎn)M的軌跡為曲線。()求曲線的方程,判斷曲線為何種圓錐曲線,并求其焦點(diǎn)坐標(biāo);()過原點(diǎn)且斜率為的直線交曲線于,兩點(diǎn),其中在第一象限,它在軸上的射影為點(diǎn),直線交曲線于另一點(diǎn)。是否存在,使得對任意的,都有?若存在,求的值;若不存在,請說明理由。解析:()如圖1,設(shè),則由,可得,所以,。因?yàn)辄c(diǎn)在單位圓上運(yùn)動,所以。將式代入式即得所求曲線的方程為。因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),曲線是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,兩焦點(diǎn)坐標(biāo)分別為,;當(dāng)時(shí),曲線是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,兩焦點(diǎn)坐標(biāo)分別為,。()解法1:如圖2、3,設(shè),則,直線的方程為,將
24、其代入橢圓的方程并整理可得。依題意可知此方程的兩根為,于是由韋達(dá)定理可得,即。因?yàn)辄c(diǎn)H在直線QN上,所以。于是,。而等價(jià)于,即,又,得,故存在,使得在其對應(yīng)的橢圓上,對任意的,都有。圖2 圖3 圖1O D xyAM解法2:如圖2、3,設(shè),則,因?yàn)椋瑑牲c(diǎn)在橢圓上,所以兩式相減可得。依題意,由點(diǎn)在第一象限可知,點(diǎn)也在第一象限,且,不重合,故。于是由式可得。又,三點(diǎn)共線,所以,即。于是由式可得。而等價(jià)于,即,又,得,故存在,使得在其對應(yīng)的橢圓上,對任意的,都有13. (10浙江/21)已知m1,直線,橢圓,分別為橢圓的左、右焦點(diǎn). (1) 當(dāng)直線過右焦點(diǎn)時(shí),求直線的方程;(2) 設(shè)直線與橢圓C交于A
25、、B兩點(diǎn),的重心分別為.若原點(diǎn)O在以線段GH為直徑的圓內(nèi),求實(shí)數(shù)m的取值范圍. 【解】()因?yàn)橹本€經(jīng)過,所以,得,又因?yàn)椋?,故直線的方程為.()設(shè) 由,消去x得:則由,知,且有由于,由重心坐標(biāo)公式可知.設(shè)M是GH的中點(diǎn),則,由題意可知即,即而,所以,即又因?yàn)榍遥?,所以m的取值范圍是.14. (09山東/22)設(shè)橢圓E:(a,b>0)過M(2,),N(,1)兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).(1) 求橢圓E的方程;(2) 是否存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且?若存在,寫出該圓的方程,并求|AB|的取值范圍;若不存在,說明理由. 【解】()因?yàn)闄E圓E:(a,
26、b>0)過M(2,),N(,1)兩點(diǎn),所以,解得,所以. 橢圓E的方程為. ()假設(shè)存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且,設(shè)該圓的切線方程為,解方程組,得,即,設(shè),要使,需使,即,所以因?yàn)橹本€為圓心在原點(diǎn)的圓的一條切線,所以圓的半徑為,此時(shí)圓都在橢圓的內(nèi)部,所以圓的切線與橢圓必有兩個(gè)不同的交點(diǎn),且. 而當(dāng)切線的斜率不存在時(shí),切線與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn)為(,)或(,),滿足. 綜上,存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且. ,當(dāng)時(shí),因?yàn)樗?,所以,所以?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”. 當(dāng)時(shí),. 而當(dāng)AB的斜率不存在時(shí),兩個(gè)交點(diǎn)為(,)或(
27、,),所以此時(shí),綜上,|AB|的取值范圍為,即:,. 【另解】對于求,有個(gè)更簡單的方法:如圖,設(shè),則,而 ,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),. 五、存在性問題15. 以橢圓的短軸的一個(gè)端點(diǎn)為直角頂點(diǎn)作橢圓的內(nèi)接等腰直角三角形,問這樣的直角三角形是否存在?如果存在,請說明理由,并判斷最多能作出幾個(gè)這樣的三角形;如果不存在,請說明理由. 解:過點(diǎn)分別作斜率為的直線,必與橢圓各另有一交點(diǎn),則即為所求的等腰直角三角形,故這樣的內(nèi)接等腰直角三角形至少有一個(gè);如除了(1)給出的內(nèi)接等腰直角三角形外,還存在其他的內(nèi)接等腰直角三角形,那么設(shè)直線,則與均過點(diǎn),且互相垂直,與與橢圓分別交于,. 用代,得,. 由得,由于橢圓關(guān)于
28、軸對稱,故當(dāng)時(shí),還存在斜率的內(nèi)接等腰直角三角形兩個(gè). 綜合:當(dāng)時(shí),可作出一個(gè)橢圓的內(nèi)接等腰直角三角形(圖1),當(dāng)時(shí),可作出三個(gè)橢圓的內(nèi)接等腰直角三角形(圖2). 16. (2015虹口二模)已知圓:,點(diǎn)(1,0),點(diǎn)在圓上運(yùn)動,的垂直平分線交于點(diǎn).(1)求動點(diǎn)的軌跡的方程;(2)設(shè)分別是曲線上的兩個(gè)不同點(diǎn),且點(diǎn)在第一象限,點(diǎn)在第三象限,若,為坐標(biāo)原點(diǎn),求直線的斜率;(3)過點(diǎn)的動直線交曲線于兩點(diǎn),在軸上是否存在定點(diǎn),使以為直徑的圓恒過這個(gè)點(diǎn)?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.解:(1) 因?yàn)榈拇怪逼椒志€交于點(diǎn). 所以,從而 所以,動點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓. 3分設(shè)橢圓的方程為,則
29、,故動點(diǎn)的軌跡的方程為 5分(2) 設(shè),則 因?yàn)?,則 由、 解得 8分所以直線的斜率 . 10分 (3)設(shè)直線的方程為則由,得由題意知,點(diǎn)在橢圓的內(nèi)部,所以直線與橢圓必有兩個(gè)交點(diǎn),設(shè) ,則 12分假設(shè)在軸上存在定點(diǎn)滿足題設(shè),則因?yàn)橐詾橹睆降膱A恒過點(diǎn), 所以即 14分因?yàn)楣士苫癁?由于對于任意的,恒成立,故 解得 . 因此,在軸上存在滿足條件的定點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為. 16分17. (2015嘉定二模)已知橢圓()的左、右焦點(diǎn)分別為、,點(diǎn),過點(diǎn)且與垂直的直線交軸負(fù)半軸于點(diǎn),且。(1)求證:是等邊三角形;(2)若過、三點(diǎn)的圓恰好與直線:相切,求橢圓的方程;(3)設(shè)過(2)中橢圓的右焦點(diǎn)且不與坐標(biāo)軸垂直的
30、直線與交于、兩點(diǎn),是點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)。在軸上是否存在一個(gè)定點(diǎn),使得、三點(diǎn)共線,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由。(1)設(shè)(),由,故,因?yàn)?,所以,?分),故,(2分)又,故由得,所以,。(3分)所以,即是等邊三角形。(4分)(2)由(1)知,故,此時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為,(1分)又是直角三角形,故其外接圓圓心為,半徑為,(3分)所以,(5分)所求橢圓的方程為。(6分)(3)由(2)得,因?yàn)橹本€過且不與坐標(biāo)軸垂直,故可設(shè)直線的方程為:,。(1分)由,得,(2分)設(shè),則有,(3分)由題意,故直線的方向向量為,所以直線的方程為,(4分)令,得。(5分)即直線與軸交于定點(diǎn)。所以,存在點(diǎn),使得、三點(diǎn)
31、共線。(6分)(注:若設(shè),由、三點(diǎn)共線,得,得。)六、定點(diǎn)或定直線問題18. 已知橢圓方程為,當(dāng)過點(diǎn)的動直線與橢圓相交與兩不同點(diǎn)時(shí),在線段上取點(diǎn),滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上解:設(shè)點(diǎn)Q、A、B的坐標(biāo)分別為。由題設(shè)知均不為零,記,則且又A,P,B,Q四點(diǎn)共線,從而,于是,。從而,(1),(2)又點(diǎn)A、B在橢圓C上,即(1)+(2)×2并結(jié)合(3),(4)得4x+2y=4,即點(diǎn)總在定直線上。19. 已知橢圓C中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,焦距為,短軸長為(1) 求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2) 若直線:與橢圓交于不同的兩點(diǎn)(不是橢圓的左、右頂點(diǎn)),且以為直徑的圓經(jīng)過橢圓的右頂點(diǎn)求證:直線過定點(diǎn),并求
32、出定點(diǎn)的坐標(biāo)解: ()設(shè)橢圓的長半軸為,短半軸長為,半焦距為,則 解得 橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 4分()由方程組 消去,得 6分由題意,整理得: 7分設(shè),則, 8分由已知, 且橢圓的右頂點(diǎn)為, 10分即,也即 ,整理得解得 或 ,均滿足 11分當(dāng)時(shí),直線的方程為 ,過定點(diǎn),不符合題意舍去;當(dāng)時(shí),直線的方程為 ,過定點(diǎn), 故直線過定點(diǎn),且定點(diǎn)的坐標(biāo)為 13分20. 在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)到F1、F2的距離之和是4,點(diǎn)的軌跡與軸的負(fù)半軸交于點(diǎn),不過點(diǎn)的直線:與軌跡交于不同的兩點(diǎn)和(1) 求軌跡的方程;(2) 當(dāng)時(shí),求與的關(guān)系,并證明直線過定點(diǎn)解:(1)點(diǎn)到,的距離之和是4,M的軌跡是長軸長為4,焦點(diǎn)在x軸
33、上焦距為的橢圓,其方程為 3分(2)將,代入曲線的方程,整理得5分因?yàn)橹本€與曲線交于不同的兩點(diǎn)和, 所以 設(shè),則, 7分且 顯然,曲線與軸的負(fù)半軸交于點(diǎn),所以,由,得將、代入上式,整理得,10分所以,即或經(jīng)檢驗(yàn),都符合條件當(dāng)時(shí),直線的方程為顯然,此時(shí)直線經(jīng)過定點(diǎn)點(diǎn)即直線經(jīng)過點(diǎn),與題意不符當(dāng)時(shí),直線的方程為顯然,此時(shí)直線經(jīng)過定點(diǎn)點(diǎn),且不過點(diǎn)綜上,與的關(guān)系是:,且直線經(jīng)過定點(diǎn)點(diǎn)13分雙曲線題型總結(jié)一. 定義的應(yīng)用1動點(diǎn)與點(diǎn)與點(diǎn)滿足,則點(diǎn)的軌跡方程為_2已知點(diǎn)和,曲線上的動點(diǎn)P到、的距離之差為6,則曲線方程為()A B C或 D 3.已知平面上兩定點(diǎn)及動點(diǎn)M,命題甲:(為常數(shù)),命題乙:“點(diǎn)M軌跡是
34、以為焦點(diǎn)的雙曲線”,則命題甲是命題乙的 ( )充分不必要條件 必要不充分條件 充要條件 既不充分也不必要條件4雙曲線上一點(diǎn)到它的一個(gè)焦點(diǎn)的距離等于,則點(diǎn)到另一個(gè)焦點(diǎn)的距離等于 .5設(shè)是雙曲線上一點(diǎn),雙曲線的一條漸近線方程為,分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),若,則的值為6已知雙曲線的中心在原點(diǎn),兩個(gè)焦點(diǎn)分別為和,點(diǎn)在雙曲線上且,且的面積為1,則雙曲線的方程為_7.已知雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)為,是雙曲線上的一點(diǎn),且,則該雙曲線的方程是 ( ) 8. 已知為雙曲線的焦點(diǎn),過作垂直于x軸的直線交雙曲線于點(diǎn)P,且;則9雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)為,點(diǎn)在雙曲線上,若,則點(diǎn)到 軸的距離為 10.雙曲線16x2-9y2=144上一
35、點(diǎn)P(x0,y0)(x00)到左焦點(diǎn)距離為4,則x0= .11若橢圓和雙曲線有相同的焦點(diǎn),點(diǎn)是兩條曲線的一個(gè)交點(diǎn),則的值為12動圓與兩圓和都相切,則動圓圓心的軌跡為()A拋物線B圓 C雙曲線的一支 D橢圓13是雙曲線左支上的一點(diǎn),為其左、右焦點(diǎn),且焦距為,則的內(nèi)切圓圓心的橫坐標(biāo)為二. 雙曲線的幾何性質(zhì)1“ab<0”是“方程表示雙曲線”的()A必要不充分條件 B充分不必要條件 C充要條件 D既不充分又不必要條件2雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)是,則m的值是_。3如果雙曲線的漸近線方程為,則離心率為_4雙曲線的虛軸長是實(shí)軸長的2倍,則 ( ) 5雙曲線的兩條漸進(jìn)線互相垂直,那么該雙曲線的離心率為( ) 6
36、雙曲線的實(shí)軸長、虛軸長、焦距成等比數(shù)列,則其離心率為 ( ) 7是雙曲線上一點(diǎn),則到兩條漸近線的距離的積為 8雙曲線的兩條漸近線互相垂直,則雙曲線的離心率為9已知雙曲線的兩條漸近線的夾角為,則雙曲線的離心率為 10已知雙曲線的離心率為,則的范圍為_11若雙曲線的一條漸近線的傾斜角為,其離心率為12.方程表示雙曲線,則的取值范圍 ( ) 13.橢圓和雙曲線有相同的焦點(diǎn),則實(shí)數(shù)的值是 ( ) 25 914曲線與曲線的 ( )焦距相等 離心率相等 焦點(diǎn)相同 準(zhǔn)線相同15已知橢圓和雙曲線有公共焦點(diǎn),那么雙曲線的漸近線方程為_16.已知方程,則此曲線是 ( )焦點(diǎn)在軸上的雙曲線 焦點(diǎn)在軸上的雙曲線 焦點(diǎn)
37、在軸上的橢圓 焦點(diǎn)在軸上的橢圓三. 求雙曲線方程1.已知圓與圓,圓與圓,圓均外切;則圓的圓心的軌跡方程是 2若雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,且經(jīng)過點(diǎn),則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為3與曲線共焦點(diǎn),而與共漸近線的雙曲線方程為( ) 4已知雙曲線中心在原點(diǎn),一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為,且焦距與虛軸長之比為,則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程是_.5.已知雙曲線通過兩點(diǎn),求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.6.(1)設(shè)是雙曲線上的動點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),為線段中點(diǎn),求點(diǎn)的軌跡方程.四. 直線與雙曲線1直線與的右支交于兩點(diǎn);求實(shí)數(shù)的取值范圍。 2過原點(diǎn)的直線與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則直線的斜率的取值范圍為_一.定義的應(yīng)用1. 2D 3. 4 5.7 6. 7 8 9
38、10. 11. 12C 13. 二雙曲線的幾何性質(zhì)1A 2-23. 或 4 5 6 7 8. 9 10. 11. 12 13 14 15. 16. 三.求雙曲線方程1 2. 3 4 5設(shè)雙曲線方程為 由題意得 雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為6解:設(shè)及 則 (1) 為線段中點(diǎn) 代入(1)得 , 點(diǎn)的軌跡方程為四.直線與雙曲線1解兩不同根為 2. 3B 利用數(shù)形結(jié)合,結(jié)合漸近線可求得.4解:(1)由已知得,所以,所以雙曲線方程為,所以雙曲線的漸近線方程分別 ,(2)由(1)知,因?yàn)?所以, 設(shè),中點(diǎn)則,消去并整理得:點(diǎn)M的軌跡方程為,所以點(diǎn)軌跡是焦點(diǎn)在軸上的橢圓.拋物線一.拋物線的定義1若 是定直線 外的一定
39、點(diǎn),則過 與 相切圓的圓心軌跡是()A圓 B橢圓 C雙曲線一支 D拋物線1若點(diǎn) 到點(diǎn) 的距離比它到直線 的距離小1,則 點(diǎn)的軌跡方程是()A B C D 3若點(diǎn)到直線y=-1的距離比它到點(diǎn)(0,3)的距離小2,則點(diǎn)的軌跡方程為 ( )A.x2=12
40、y B.y2=12x C.x2=4y D. x2=6y 4已知點(diǎn) , 是拋物線 的焦點(diǎn),點(diǎn) 在拋物線上移動時(shí), 取得最小值時(shí) 點(diǎn)的坐標(biāo)為()A(0,0)B CD(2,2)5已知點(diǎn)(2,3)與拋物線 ( )的焦點(diǎn)的距離是5,則 =_6在拋物線 上有一點(diǎn) ,它到焦點(diǎn)的距離是20,則 點(diǎn)的坐標(biāo)是_7已知拋物線 ( )上一點(diǎn) 到焦點(diǎn) 的距離等于 ,則 =_, =_8拋物線 的焦點(diǎn)弦的端點(diǎn)為 , ,且 ,則 =_9過拋物線y 2=4x的焦點(diǎn)作直線,交拋物線于A(x1, y 1) ,B(x2, y 2)兩點(diǎn),如果x1+ x2=6,那么|AB|=( )A8B10C6 D410在拋物線 上有一點(diǎn) ,它到焦點(diǎn)的
41、距離是20,則 點(diǎn)的坐標(biāo)是_二.拋物線的幾何性質(zhì)2焦點(diǎn)在直線 的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是_3拋物線 的焦點(diǎn)坐標(biāo)是()A B C D 4拋物線 的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是()A2.5 B5 C7.5 D105拋物線 的焦點(diǎn)位于()A 軸的負(fù)半軸上
42、160; B 軸的正半軸上 C 軸的負(fù)半軸上 D 軸的正半軸上6拋物線 ( )的焦點(diǎn)坐標(biāo)為()A B C D 時(shí)為 , 時(shí)為 7拋物線 的焦點(diǎn)坐標(biāo)是()ABCD 三.求拋物線方程1已知原點(diǎn)為頂點(diǎn), 軸為對稱軸的拋物線的焦點(diǎn)在直線 上,則此拋物線的方程是()ABCD 2拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸是x軸,拋物線上點(diǎn)(-5,m)到焦點(diǎn)距離是6,則拋物線的方程是( )A y
43、 2=-2xB y 2=-4xC y 2=2xD y 2=-4x或y 2=-36x3與橢圓 有相同的焦點(diǎn),且頂點(diǎn)在原點(diǎn)的拋物線方程是()ABCD 4已知拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸是x軸,拋物線上的點(diǎn)M(3,m)到焦點(diǎn)的距離等于5,求拋物線的方程和m的值 5求頂點(diǎn)在原點(diǎn),以 軸為對稱軸,其上各點(diǎn)與直線 的最短距離為1的拋物線方程6平面內(nèi)過點(diǎn)A(-2,0),且與直線x=2相切的動圓圓心的軌跡方程是( )A y 2=2xB y 2=4xCy 2=8x Dy 2=16x7已知?jiǎng)訄AM與直線y =2相切,且與定圓C:外切,求動圓圓心M的軌跡方程 8動直線y =a,與拋物線相交于A點(diǎn),動點(diǎn)B的坐標(biāo)是,求線段
44、AB中點(diǎn)M的軌跡的方程9已知點(diǎn) 和拋物線 上的動點(diǎn) ,點(diǎn) 分線段 為 ,求點(diǎn) 的軌跡方程 四.直線與拋物線的關(guān)系1過(0,1)作直線,使它與拋物線 僅有一個(gè)公共點(diǎn),這樣的直線有()條A1 B2 C3 D42設(shè)拋物線 ( )與直線 ( )有兩個(gè)公共點(diǎn),其橫坐標(biāo)分別是 、 ,而 是直線與 軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),則 、 、 關(guān)系是()AB CD3拋物線上一點(diǎn)到直線的距離
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