2019-2020年高考数学一轮复习 8.7 圆锥曲线的综合问题教案 下载本文

311>,与b<矛盾. 22211222

因此必有b≥成立,于是当y=-时d(从而d)有最大值,由题设得(7)=4b+3,

22由此可得b=1,a=2.

得b=7-

x22

故所求椭圆的直角坐标方程是+y=1.

4111由y=-及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点(-3,-),点(3,-)到点

222P的距离都是7.

解法二:根据题设条件,设椭圆的参数方程是

x=acosθ,

其中a>b>0待定,0≤θ<2π, y=bsinθ,

3,∴a=2b. 2设椭圆上的点(x,y)到点P的距离为d,则

13322

d2=x2+(y-)2=a2cos2θ+(bsinθ-)2=-3b2·(sinθ+)+4b+3.

222b113 22

如果>1,即b<,则当sinθ=-1时,d(从而d)有最大值,由题设得(7)=(b+)

2b223112

,由此得b=7->,与b<矛盾.

22211222

因此必有≤1成立,于是当sinθ=-时,d(从而d)有最大值,由题设得(7)=4b+3.

2b2b x=2cosθ, 由此得b=1,a=2.所以椭圆参数方程

y=sinθ.

∵e=

?11x223消去参数得+y=1,由sinθ=,cosθ=±知椭圆上的点(-3,-),(3,

2242-

1)到P点的距离都是7. 2评述:本题体现了解析几何与函数、三角知识的横向联系,解答中要注意讨论. 深化拓展

根据图形的几何性质,以P为圆心,以7为半径作圆,圆与椭圆相切时,切点与P的距

离为7,此时的椭圆和切点即为所求.读者不妨一试.

322

x+(y-)=7,

2提示:由 2

22

x+4y=4b,

922

=4b-7,由Δ=0得b=1, 422

即椭圆方程为x+4y=4.

得3y+3y-

2

所求点为(-3,-

11)、(3,-). 22●闯关训练

夯实基础

1.(2005年北京东城区目标检测)以正方形ABCD的相对顶点A、C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

10?2 35?1C.

2A.

5?1 310?2 D.

2 B.

解析:建立坐标系,设出椭圆方程,由条件求出椭圆方程,可得e=答案:D

10?2. 2x2y22.已知F1(-3,0)、F2(3,0)是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上的点,当∠

mn2πF1PF2=时,△F1PF2的面积最大,则有

3A.m=12,n=3 B.m=24,n=6

3C.m=6,n= D.m=12,n=6

2解析:由条件求出椭圆方程即得m=12,n=3. 答案:A

13.(2005年启东市第二次调研)设P1(2,2)、P2(-2,-2),M是双曲线y=

x上位于第一象限的点,对于命题①|MP2|-|MP1|=22;②以线段MP1为直径的圆与圆x+y=2相切;③存在常数b,使得M到直线y=-x+b的距离等于

2

2

2|MP1|.其中所有正确命题的序号2是____________.

解析:由双曲线定义可知①正确,②画图由题意可知正确,③由距离公式及|MP1|可知正确.

答案:①②③

22

4.(2004年全国Ⅱ,15)设中心在原点的椭圆与双曲线2x-2y=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是_________________.

解析:双曲线中,a=

1c=b,∴F(±1,0),e==2.∴椭圆的焦点为(±1,0),离2a2x22

心率为.∴长半轴长为2,短半轴长为1.∴方程为+y=1.

22x22

答案:+y=1

2222

5.(1)试讨论方程(1-k)x+(3-k)y=4(k∈R)所表示的曲线;

y2x2(2)试给出方程2+=1表示双曲线的充要条件.

k?k?66k2?k?1解:(1)3-k>1-k>0?k∈(-1,1),方程所表示的曲线是焦点在x轴上的椭圆; 1-k>3-k>0?k∈(-3,-1),方程所表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆;1-k=3-

2

k2>0?k=-1,表示的是一个圆;(1-k)(3-k)<0?k∈(-∞,-3)∪(1,3),

2

2

表示的是双曲线;k=1,k=-3,表示的是两条平行直线;k=3,表示的图形不存在.

(2)由(k+k-6)(6k-k-1)<0?(k+3)(k-2)(3k+1)(2k-1)<0?k∈(-3,-

2

2

11)∪(,2). 322

6.(2003年湖北八市模拟题)已知抛物线y=2px上有一内接正△AOB,O为坐标原点.

(1)求证:点A、B关于x轴对称; (2)求△AOB外接圆的方程. (1)证明:设A(x1,y1)、B(x2,y2),

2222

∵|OA|=|OB|,∴x1+y1=x2+y2.

2222

又∵y1=2px1,y2=2px2,∴x2-x1+2p(x2-x1)=0,即(x2-x1)(x1+x2+2p)=0. 又∵x1、x2与p同号,∴x1+x2+2p≠0.∴x2-x1=0,即x1=x2. 由抛物线对称性,知点A、B关于x轴对称. (2)解:由(1)知∠AOx=30°,则 y2=2px, x=6p,

∴ 3y=x y=23p.

3∴A(6p,23p).

方法一:待定系数法,△AOB外接圆过原点O,且圆心在x轴上,可设其方程为x+y+dx=0. 将点A(6p,23p)代入,得d=-8p.

故△AOB外接圆方程为x+y-8px=0.

方法二:直接求圆心、半径,设半径为r,则圆心(r,0). 培养能力

2

7.(理)(2004年北京,17)如下图,过抛物线y=2px(p>0)上一定点P(x0,y0) (y0

>0),作两条直线分别交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2).

(1)求该抛物线上纵坐标为

2

2

2

2

p的点到其焦点F的距离; 2 (2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求非零常数.

y1?y2的值,并证明直线AB的斜率是y0ppp2

时,x=.又抛物线y=2px的准线方程为x=-, 282pp5p由抛物线定义得所求距离为-(-)=.

828(2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB.

22

由y1=2px1,y0=2px0,相减得(y1-y0)(y1+y0)=2p(x1-x0),

解:(1)当y=故kPA=

y1?y02p=(x1≠x0).

x1?x0y1?y02p(x2≠x0).

y2?y02p2p=-,所以y1+y2=-2y0,

y1?y0y2?y0同理可得kPB=

由PA、PB倾斜角互补知kPA=-kPB,即

y1?y2=-2. y0设直线AB的斜率为kAB.

22

由y2=2px2,y1=2px1,相减得(y2-y1)(y2+y1)=2p(x2-x1), 所以kAB=

y2?y12p=(x1≠x2).

x2?x1y1?y22pp=-,所以kAB是非零常数.

y1?y2y0将y1+y2=-2y0(y0>0)代入得kAB=

(文)如下图,抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,点P(1,2)、A(x1,y1)、

B(x2,y2)均在抛物线上.

(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;

(2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求y1+y2的值及直线AB的斜率.

2

解:(1)由已知条件,可设抛物线的方程为y=2px.∵点P(1,2)在抛物线上,

2

∴2=2p·1,得p=2.

2

故所求抛物线的方程是y=4x,准线方程是x=-1. (2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB.