则kPA=
y1?2y?2(x1≠1),kPB=2(x2≠1). x1?1x2?1∵PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,∴kPA=-kPB.
由A(x1,y1)、B(x2,y2)在抛物线上,得 y12=4x1, ① y22=4x2, ② ∴
. 1212y1?1y2?144∴y1+2=-(y2+2).∴y1+y2=-4. 由①-②得直线AB的斜率
y1?2=-
y2?2kAB=
y2?y144==-=-1(x1≠x2).
x2?x1y1?y24x2y28.(2003年北京东城区模拟题)从椭圆2+2=1(a>b>0)上一点M向x轴作垂线,
ab恰好通过椭圆的左焦点F1,且它的长轴右端点A与短轴上端点B的连线AB∥OM.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若Q是椭圆上任意一点,F2是右焦点,求∠F1QF2的取值范围;
(3)过F1作AB的平行线交椭圆于C、D两点,若|CD|=3,求椭圆的方程.
(?c)2y2解:(1)由已知可设M(-c,y),则有+2=1.
a2bb2∵M在第二象限,∴M(-c,).
a又由AB∥OM,可知kAB=kOM.
bcb22∴-=-.∴b=c.∴a=2b.∴e==.
aa2ac(2)设|F1Q|=m,|F2Q|=n,
22
则m+n=2a,mn>0.|F1F2|=2c,a=2c,
m2?n2?4c2∴cos∠F1QF2=
2mn(m?n)2?2mn?4c24a2?4c2==-1
2mn2mna2a2a2
=-1≥-1=2-1=0.当且仅当m=n=a时,等号成立.
m?n2mna()2π故∠F1QF2∈[0,].
2(3)∵CD∥AB,kCD=-
b2=-. a2设直线CD的方程为y=-
22(x+c),即y=-(x+b). 22x2y2 2+2=1,
ab则 消去y,整理得
2y=-(x+b).
2222222
(a+2b)x+2abx-ab=0.
22
设C(x1,y1)、D(x2,y2),∵a=2b, 2a2b4b3∴x1+x2=-2=-2=-b, 2a?2b4ba2b22b4b2x1·x2=-2=-2=-. 22a?2b4b∴|CD|=1?k2|x1-x2|=1?k2·(x1?x2)2?4x1x2 =1?(?2
9222b=3. )·(?b)2?2b2=222
∴b=2,则a=4.
x2y2∴椭圆的方程为+=1.
42探究创新
9.(2005年春季上海,22)(1)求右焦点坐标是(2,0),且经过点(-2,-2)的椭圆的标准方程.
x2y2(2)已知椭圆C的方程是2+2=1(a>b>0).设斜率为k的直线l交椭圆C于A、Bab两点,AB的中点为M.证明:当直线l平行移动时,动点M在一条过原点的定直线上.
(3)利用(2)所揭示的椭圆几何性质,用作图方法找出下面给定椭圆的中心,简要写出作图步骤,并在图中标出椭圆的中心.
x2y2(1)解:设椭圆的标准方程为2+2=1,a>b>0,
aby2x2∴a=b+4,即椭圆的方程为2+=1.
b?4b22
2
∵点(-2,-2)在椭圆上,
42+=1. 22b?4b22
解得b=4或b=-2(舍).
∴
x2y2由此得a=8,即椭圆的标准方程为+=1.
84(2)证明:设直线l的方程为y=kx+m, 与椭圆C的交点A(x1,y1)、B(x2,y2), y=kx+m,
2
则有 x22
y2+=1. a2b222
2
2
22
22
解得(b+ak)x+2akmx+am-ab=0.
∵Δ>0,∴m
2
2
22
2a2km2b2m则x1+x2=-2,y1+y2=kx1+m+kx2+m=2,
b?a2k2b?a2k2a2kmb2m∴AB中点M的坐标为(-2,2). 2222b?akb?ak∴线段AB的中点M在过原点的直线bx+aky=0上.
(3)解:如下图,作两条平行直线分别交椭圆于A、B和C、D,并分别取AB、CD的中点M、N,连结直线MN;又作两条平行直线(与前两条直线不平行)分别交椭圆于A1、B1和C1、D1,并分别取A1B1、C1D1的中点M1、N1,连结直线M1N1,那么直线MN和M1N1的交点O即为椭圆中心.
2
2
●思悟小结
在知识的交汇点处命题,是高考命题的趋势,而解析几何与函数、三角、数列、向量等知识的密切联系,正是高考命题的热点,为此在学习时应抓住以下几点:
1.客观题求解时应注意画图,抓住涉及到的一些元素的几何意义,用数形结合法去分析解决.
2.四点重视:①重视定义在解题中的作用;②重视平面几何知识在解题中的简化功能;③重视根与系数关系在解题中的作用;④重视曲线的几何特征与方程的代数特征的统一.
3.注意用好以下数学思想、方法:
①方程思想;②函数思想;③对称思想;④参数思想;⑤转化思想;⑥分类思想.
除上述几种常用数学思想外,整体思想、数形结合思想、主元分析思想、正难则反思想、构造思想等也是解析几何解题中不可缺少的思想方法.在复习中必须给予足够的重视,真正发挥数学解题思想作为联系知识与能力中的作用,从而提高简化计算能力.
●教师下载中心 教学点睛
本节是圆锥曲线的综合应用,主要是曲线方程的运用、变量范围的计算、最值的确定等,解决这类问题的关键是依据解析几何本身的特点,寻找一个突破口,那么如何找到解决问题的突破口呢?
(1)结合定义利用图形中几何量之间的大小关系.(2)建立目标函数,转化为求函数的最值问题.(3)利用代数基本不等式.代数基本不等式的应用,往往需要创造条件,并进行巧妙的构思.(4)结合参数方程,利用三角函数的有界性.直线、圆或椭圆的参数方程,它们的一个共同特点是均含有三角式.因此,它们的应用价值在于:①通过参数θ简明地表示曲线上
点的坐标;②利用三角函数的有界性及其变形公式来帮助求解诸如最值、范围等问题. (5)构造一个二次方程,利用判别式Δ≥0.
拓展题例
2
【例1】 (2005年启东市第二次调研题)抛物线y=4px(p>0)的准线与x轴交于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;
23
(2)若直线l的斜率依次为p,p,p,…,线段AB的垂直平分线与x轴的交点依次为
N1,N2,N3,…,当0
111++…+的值.
|N1N2||N2N3||N10N11|2
(1)证明:设直线l方程为y=k(x+p),代入y=4px.
22222
得kx+(2kp-4p)x+kp=0.
222222
Δ=4(kp-2p)-4k·kp>0,得0 2k2p?4p4p令A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=-,y, 1+y2=k(x1+x2+2p)= kk22p?k2p2pAB中点坐标为(,). 2kk2p?k2p2p1AB垂直平分线为y-=-(x-). kkk2k2p?2p2p令y=0,得x0==p+. 22kk由上可知0 23 (2)解:∵l的斜率依次为p,p,p,…时,AB中垂线与x轴交点依次为N1,N2,N3,…(0 ∴点Nn的坐标为(p+ 2 2p2n?1,0). |NnNn+1|=|(p+ 2p2n?1)-(p+ 2p2n?12(1?p2))|=, p2n?11p2n?1=, |NnNn?1|2(1?p2)