高考数学必考直线和圆锥曲线经典题型-含详解 下载本文

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y1?22???1y1,y2????2y2,整理得: mm22,?2??1?my1my2,

?1??1???1??2??2?题型六:面积问题

2y1?y22?11?24m??2?g??2?g??0 ??my1y2m?4m?y1y2?x2y26,短轴一个端点到右焦点的距离为3。 例题8、(07陕西理)已知椭圆C:2?2?1(a>b>0)的离心率为3ab(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为

3,求△AOB面积的最大值。 2?c6?,?解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意?a3

?a?3,?x2?b?1,?所求椭圆方程为?y2?1。

3(Ⅱ)设

A(x1,y1),B(x2,y2)。

(1)当

AB⊥x轴时,AB?3。

(2)当设直线

AB与x轴不垂直时,

AB的方程为y?kx?m。 m1?k23232,得m?(k?1)。

42由已知

?把

y?kx?m代入椭圆方程,整理得(3k2?1)x2?6kmx?3m2?3?0,

3(m2?1)?6km,x1x2?。 ?x1?x2?23k2?13k?1?36k2m212(m2?1)???AB?(1?k)(x2?x1)?(1?k)?2? 22(3k?1)3k?1??222212(k2?1)(3k2?1?m2)3(k2?1)(9k2?1)?? 2222(3k?1)(3k?1)12k21212?3?4?3?(k?0)≤3??4。 219k?6k?12?3?69k2?2?6k当且仅当9k2?1k2,即k??33时等号成立。当k?0时,AB?3,

综上所述

ABmax?2。

133??ABmax??222?当AB最大时,△AOB面积取最大值S。

题型七:弦或弦长为定值问题

例题9、(07湖北理科)在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A、B两点。

(Ⅰ)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;

(Ⅱ)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。(此题不要求在答题卡上画图)

本小题主要考查直线、圆和抛物线等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力. 解法1:

2?x?2py(Ⅰ)依题意,点N的坐标为N(0,-p),可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+p,与x2=2py联立得?消去

y?kx?p.?y得x2-2pkx-2p2=0.

由韦达定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2. 于是S?ABN?S?BCN?S?ACN?1?2px1?x22

px1?x2?p(x1?x2)2?4x1x2

p4p2k2?8p2?2p2k2?2.

?当k?0时,(S?ABN)min?22p2.

(Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,AC的中点为O?,t与AC为直径的圆相交于点P、Q,PQ的中点为H,则

xy?p O?H?PQ,O?点的坐标为(1,1)2211212?O?P?AC?x1?(y1?p)2=y1?p2222O?H?a?.

y1?p1222?2a?y1?p, ?PH?O?P?O?H 22121(y1?p2)?(2a?y1?p)2 44p=(a?)y1?a(p?a),

2=

p2???PQ?(2PH)2=4?(a?)y2?a(p?a)?.

2??令a?ppp?0,得a?,此时PQ?p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y?, 222即抛物线的通径所在的直线. 解法2:

(Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得

AB?1?k2x1?x2?1?k2?(x1?x2)2?4x1x2?1?k2?4p2k2?8p2

=2p1?k2?k2?2.

?2p1?k2又由点到直线的距离公式得d.

从而,S?ABN?112p?d?AB??2p1?k2?k2?2??2p2k2?2, 221?k2?当k?0时,(S?ABN)max?22p2.

(Ⅱ)假设满足条件的直线t存在,其方程为y=a,则以AC为直径的圆的方程为

(x?0)(x?x1)?(y?p)(y?y1)?0,将直线方程y=a代入得

x2?x1x?(a?p)(a?y1)?0, p??则?=x12?4(a?p)(a?y1)?4?(a?)?y1?a(p?a).2??设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x2,y2),Q(x4,y4),则有

pp??PQ?x3?x4?4?(a?)y1?a(p?a)??2(a?)y1?a(p?a).

22??令a?ppp?0,得a?,此时PQ?p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y?222.

即抛物线的通径所在的直线。 题型八:角度问题

例题9、(08重庆理)如图(21)图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:

PM?PN?6.

(Ⅰ)求点P的轨迹方程; (Ⅱ)若

2PM·PN=1?cos?MPN,求点P的坐标.

解:(Ⅰ)由椭圆的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,长轴长2a=6的椭圆. 因此半焦距c=2,长半轴a=3,从而短半轴

b=a2?c2?5,

x2y2??1. 所以椭圆的方程为95 (Ⅱ)由

PMgPN?2,得

1?cosMPNPMgPNcosMPN?PMgPN?2. ①