圆锥曲线(三) ----(圆锥曲线的综合问题)
【考点透视】
解析几何是联系初等数学与高等数学的纽带,它本身侧重于形象思维、推理运算和数形结合,综合了代数、三角、几何、向量等知识反映在解题上,就是根据曲线的几何特征准确地转换为代数形式,根据方程画出图形,研究几何性质
学习时应熟练掌握函数与方程的思想、数形结合的思想、参数的思想、分类与转化的思想等,以达到优化解题的目的
具体来说,有以下三方面:
(1)确定曲线方程,实质是求某几何量的值;含参数系数的曲线方程或变化运动中的圆锥曲线的主要问题是定值、最值、最值范围问题,这些问题的求解都离不开函数、方程、不等式的解题思想方法有时题设设计的非常隐蔽,这就要求认真审题,挖掘题目的隐含条件作为解题突破口
(2)解析几何也可以与数学其他知识相联系,这种综合一般比较直观,在解题时保持思维的灵活性和多面性,能够顺利进行转化,即从一知识转化为另一知识
(3)解析几何与其他学科或实际问题的综合,主要体现在用解析几何知识去解有关知识,具体地说就是通过建立坐标系,建立所研究曲线的方程,并通过方程求解来回答实际问题在这一类问题中“实际量”与“数学量”的转化是易出错的地方,这是因为在坐标系中的量是“数量”,不仅有大小还有符号
【适应性训练】
1.设,“
”是“曲线
为椭圆”的
( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
2.到两定点距离之和为
的点的轨迹是
( )
A.椭圆 B.AB所在直线 C.线段AB D.无轨迹
3.若点在椭圆
上,则
的最小值为
( )
A.1 B.-1
C.- D.以上都不对
4.以正方形的相对顶点
为焦点的椭圆,恰好过正方形四边的中点,则该椭圆的离心率为
( )
A. B.
C.
D.
5.已知是椭圆
+
=1的两个焦点,
是椭圆上的点,当
时,
的面积最大,则有
( )
A.m=12,n=3 B.m=24,n=6 C.m=6,n= D.m=12,n=6
6.设,
是双曲线
上位于第一象限的点,对于命题①
;②以线段
为直径的圆与圆
相切;③存在常数
,使得
到直线
的距离等于
.其中所有正确命题的序号是________.
【典型例题选讲】
例1.如图,O为坐标原点,直线l在x轴和y轴上的截距分别是a和b(a>0,b≠0),且交抛物线y2=2px(p>0)于M(x1,y1),N(x2,y2)两点
(1)写出直线l的截距式方程;
(2)证明:+
=
;(3)当a=2p时,求∠MON的大小
例2.已知椭圆C的方程为+
=1(a>b>0),双曲线
-
=1的两条渐近线为l1、l2 ,过椭圆C的右焦点F作直线l,使l⊥l1,又l与l2交于P点,设l与椭圆C的两个交点由上至下依次为A、B .(如图)
(1)当l1与l2夹角为60°,双曲线的焦距为4时,求椭圆C的方程;
(2)当时,求
的最大值
例3.如图, 矩形ABCD中, , 以AB边所在的直线为x轴, AB的中点为原点建立直角坐标系, P是x轴上方一点, 使PC、PD与线段AB分别交于
、
两点, 且
成等比数列, 求动点P的轨迹方程
例4.抛物线y2=4px(p>0)的准线交x轴于M点,过点M作直线l交抛物线于A、B两点.
(1)若线段AB的垂直平分线交x轴于N(x0,0),求证:x0>3p;
(2)若直线l的斜率依次为p,p2,p3,…,线段AB的垂直平分线与x轴的交点依次为N1,N2,N3,…,当0<p<1时,求+
+…+
的值.
BCCDA 6、①②③
例1:(1)解:直线l的截距式方程为+
=1
(2)证明:由+
=1及y2=2px消去x可得by2+2pay-2pab=0
点M、N的纵坐标为y1、y2,
故y1+y2=,y1y2=-2pa
所以+
=
=
=
(3)解:设直线OM、ON的斜率分别为k1、k2,
则k1=,k2=
当a=2p时,由(2)知,y1y2=-2pa=-4p2,
由y12=2px1,y22=2px2,相乘得(y1y2)2=4p2x1x2,
x1x2==
=4p2,
因此k1k2==
=-1
所以OM⊥ON,即∠MON=90°
例2:解:(1)∵双曲线的渐近线为y=±x,两渐近线夹角为60°,
又<1,∴∠POx=30°,即
=tan30°=
∴a=
b
又a2+b2=4,
∴a2=3,b2=1
故椭圆C的方程为+y2=1
(2)由已知l:y=(x-c),与y=
x解得P(
,
),
由=λ
得A(
,
)
将A点坐标代入椭圆方程得
(c2+λa2)2+λ2a4=(1+λ)2a2c2
∴(e2+λ)2+λ2=e2(1+λ)2
∴λ2==-[(2-e2)+
]+3≤3-2
∴λ的最大值为-1
例3:解:
显然有,
设,
三点共线,
,
, 又
三点共线,
,
,
,
,
,
化简得动点P的轨迹方程为
例4:(1)证明:设直线l方程为y=k(x+p),代入y2=4px.
得k2x2+(2k2p-4p)x+k2p2=0.
Δ=4(k2p-2p)2-4k2·k2p2>0,
得0<k2<1.
令A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=-,y1+y2=k(x1+x2+2p)=
,
AB中点坐标为(,
).
AB垂直平分线为y-=-
(x-
).
令y=0,得x0==p+
.
由上可知0<k2<1,∴x0>p+2p=3p.
∴x0>3p.
(2)解:∵l的斜率依次为p,p2,p3,…时,AB中垂线与x轴交点依次为N1,N2,N3,…(0<p<1).
∴点Nn的坐标为(p+,0).
NnNn+1=(p+)-(p+
)=
,
=
,
所求的值为[p3+p4+…+p21]=
.