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圆锥曲线的综合问题
★知识梳理★
1.直线与圆锥曲线C的位置关系
将直线的方程代入曲线C的方程,消去y或者消去x,得到一个关于x(或y)的方程
(1)交点个数
①当 a=0或a≠0,⊿=0 时,曲线和直线只有一个交点;
②当 a≠0,⊿0时,曲线和直线有两个交点;
③ 当⊿0 时,曲线和直线没有交点;
(2) 弦长公式:
2.对称问题:
曲线上存在两点关于已知直线对称的条件:①曲线上两点所在的直线与已知直线垂直(得出斜率)②曲线上两点所在的直线与曲线有两个公共点(⊿0)③曲线上两点的中点在对称直线上
3.求动点轨迹方程
①轨迹类型已确定的,一般用待定系数法
②动点满足的条件在题目中有明确的表述且轨迹类型未知的,一般用直接法
③一动点随另一动点的变化而变化,一般用代入转移法
★重难点突破★
重点:掌握直线与圆锥曲线的位置关系的判断方法及弦长公式;掌握弦中点轨迹的求法; 理解和掌握求曲线方程的方法与步骤,能利用方程求圆锥曲线的有关范围与最值
难点:轨迹方程的求法及圆锥曲线的有关范围与最值问题
重难点:综合运用方程、函数、不等式、轨迹等方面的知识解决相关问题
1.体会“设而不求”在解题中的简化运算功能
①求弦长时用韦达定理设而不求
②弦中点问题用“点差法”设而不求
2.体会数学思想方法(以方程思想、转化思想、数形结合思想为主)在解题中运用
问题1:已知点为椭圆的左焦点,点,动点在椭圆上,则的最小值为
点拨:设为椭圆的右焦点,利用定义将转化为,在结合图形,用平面几何的知识解决。,当共线时最小,最小值为
★热点考点题型探析★
考点1 直线与圆锥曲线的位置关系
题型1:交点个数问题
[例1 ] 设抛物线的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是( )
A. B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
【解题思路】解决直线与圆锥曲线的交点个数问题的通法为判别式法
[解析] 易知抛物线的准线与x轴的交点为Q (-2 , 0),
于是,可设过点Q (-2 , 0)的直线的方程为,
联立
其判别式为,可解得 ,应选C.
【名师指引】(1)解决直线与圆锥曲线的交点问题的方法:一是判别式法;二是几何法
(2)直线与圆锥曲线有唯一交点,不等价于直线与圆锥曲线相切,还有一种情况是平行于对称轴(抛物线)或平行于渐近线(双曲线)
(3)联立方程组、消元后得到一元二次方程,不但要对进行讨论,还要对二次项系数是否为0进行讨论
【新题导练】
1已知圆与抛物线的准线相切,则的值等于( )
A. B. C. D.
2.已知将圆上的每一点的纵坐标压缩到原来的,对应的横坐标不变,得到曲线C;设,平行于OM的直线在y轴上的截距为m(m≠0),直线与曲线C交于A、B两个不同点.
(1)求曲线的方程;(2)求m的取值范围.
3. 求过点的直线,使它与抛物线仅有一个交点.
题型2:与弦中点有关的问题
[例2]已知点A、B的坐标分别是,.直线相交于点,且它们的斜率之积为-2.
(Ⅰ)求动点M的轨迹方程;
(Ⅱ)若过点的直线交动点M的轨迹于C、D两点, 且N为线段CD的中点,求直线的方程.
【解题思路】弦中点问题用“点差法”或联立方程组,利用韦达定理求解
[解析] (Ⅰ)设,
因为,所以化简得:
(Ⅱ) 设
当直线⊥x轴时,直线的方程为,则,其中点不是N,不合题意
设直线的方程为
将代入得
…………(1) …………(2)
(1)-(2)整理得:
直线的方程为 即所求直线的方程为
解法二: 当直线⊥x轴时,直线的方程为,则,
其中点不是N,不合题意.
故设直线的方程为,将其代入化简得
由韦达定理得,
又由已知N为线段CD的中点,得,解得,
将代入(1)式中可知满足条件.
此时直线的方程为,即所求直线的方程为
【名师指引】通过将C、D的坐标代入曲线方程,再将两式相减的过程,称为代点相减.这里,代点相减后,适当变形,出现弦PQ的斜率和中点坐标,是实现设而不求(即点差法)的关键.两种解法都要用到“设而不求”,它对简化运算的作用明显,用“点差法”解决弦中点问题更简洁
【新题导练】
椭圆的弦被点所平分,求此弦所在直线的方程
已知直线y=-x+1与椭圆相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线L:x-2y=0上,求此椭圆的离心率
题型3:与弦长有关的问题
[例3]已知直线被抛物线截得的弦长为,为坐标原点.
(1)求实数的值;
(2)问点位于抛物线弧上何处时,△面积最大?
【解题思路】用“韦达定理”求弦长;考虑△
面积的最大值取得的条件
[解析](1)将代入得,
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