高考数学解析几何热点问题
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相信很多同学都知道,解析几何其实并不难,解题思路也相对简单,但是它却折磨着大多数的考生们!
为什么?因为它的计算量实在是太大了,想找个简单快捷的方法去做都是很不容易的一件事。
在高考数学中,解析几何属于必考题,而且其所占的分值和函数也相差不大,都是在3 0分左右,但是它并没有像函数压轴题一样,让人看了就想放弃。
但是只要找对方法,你会发现其实解析几何也没有想象中的那么折磨人,而且出乎意料的简单。
今天,学长就为同学们整理了高考数学中解析几何的热点常考题和解题方法的汇总,希望同学们好好把握,在高考中取得一个更好的成绩!
需要电子打印版的同学可以私信发送,解析几何,就可以打印出来了!用起来超方便!!!。
2024年高考真题分类专项(解析几何)一、单选题1.(2024年北京高考数学真题)圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为( )A B .2C .3D .2.(2024年天津高考数学真题)双曲线22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=3.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为( ) A .221164x y +=(0y >)B .221168x y +=(0y >)C .221164y x +=(0y >)D .221168y x +=(0y >)4.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)已知直线20ax by a b +-+=与圆2241=0C x y y ++-:交于,A B 两点,则AB 的最小值为( )A .2B .3C .4D .65.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知双曲线的两个焦点分别为()()0,4,0,4-,点()6,4-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )A.4 B .3C .2D6.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知b 是,a c 的等差中项,直线0ax by c 与圆22410x y y ++-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为( ) A .1B .2C .4D.二、多选题7.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则( ) A .l 与A 相切B .当P ,A ,B三点共线时,||PQ = C .当||2PB =时,PA AB ⊥D .满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个8.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足:横坐标大于2-,到点(2,0)F 的距离与到定直线(0)x a a =<的距离之积为4,则( )A .2a =- B.点在C 上C .C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D .当点()00,x y 在C 上时,0042y x ≤+三、填空题9.(2024年上海夏季高考数学真题)已知抛物线24y x =上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为 .10.(2024年北京高考数学真题)抛物线216y x =的焦点坐标为 .11.(2024年北京高考数学真题)若直线()3y k x =-与双曲线2214x y -=只有一个公共点,则k 的一个取值为 .12.(2024年天津高考数学真题)圆22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为 .13.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为12F F 、,过2F 作平行于y 轴的直线交C 于A ,B 两点,若1||13,||10F A AB ==,则C 的离心率为 .四、解答题14.(2024年上海夏季高考数学真题(网络回忆版))已知双曲线222Γ:1,(0),y x b b-=>左右顶点分别为12,A A ,过点()2,0M -的直线l 交双曲线Γ于,P Q 两点. (1)若离心率2e =时,求b 的值.(2)若2b MA P =△为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标. (3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若121A R A P ⋅=,求b 的取值范围.15.(2024年北京高考数学真题)已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D . (1)求椭圆E 的方程及离心率; (2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.16.(2024年天津高考数学真题)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中ABC S △. (1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.17.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知(0,3)A 和33,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且ABP 的面积为9,求l 的方程.18.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫⎪⎝⎭在C 上,且MF x ⊥轴.(1)求C 的方程;(2)过点()4,0P 的直线交C 于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.。
数学解析几何高考真题近年来,数学解析几何成为高考数学重要的考点之一。
在高考中,数学解析几何真题涉及了许多基础知识和解题方法,考查学生对于平面几何的理解和运用能力。
下面我们通过分析几道高考数学解析几何真题,来了解一下高考中数学解析几何的考点。
1. **2019年高考真题**已知点A(1, 2),B(2, 4),直线l过点A且与直线AB垂直,点C在线段AB上,且AC=2AB,则直线l的方程是?解析:首先,由于直线l过点A且与直线AB垂直,所以直线l的斜率为-1/2。
又因为AC=2AB,所以点C的坐标为(2/3, 8/3)。
由此,我们可以得到直线l的方程为y=-1/2x+5/2。
2. **2018年高考真题**已知椭圆C的长轴与y轴平行,焦点在x轴上,顶点为(3, 0),且过点A(0, 2)的直线l与椭圆C相交于P、Q两点,若AP=2AQ,则椭圆C 的方程是?解析:首先,我们可以求出椭圆C的焦点坐标为(0, c)。
又因为顶点为(3, 0),所以长轴为2a=6,即a=3。
由焦点到顶点的距离c=3,根据椭圆的定义可得到椭圆C的方程为x^2/9+y^2/4=1。
3. **2017年高考真题**已知函数f(x)=x^2+px+q,对于x∈[-1, 2],使得f(x)在区间内的最大值等于最小值,则p、q的值满足的条件是?解析:首先,函数f(x)的最大值和最小值出现在其导数为0的点处。
因此,首先求出f'(x)=2x+p=0的解,得到x=-p/2。
由于x∈[-1, 2],所以-p/2∈[-1, 2],解得-2≤p≤4。
然后,根据最大值等于最小值的条件,有f(2)=f(-1),即2^2+2p+q=(-1)^2-p+q,解得p=-2,q=3。
通过以上对数学解析几何高考真题的分析,我们可以看到数学解析几何在高考数学中的重要性。
希望同学们能够加强对数学解析几何的学习,熟练掌握相关知识和解题方法,顺利在高考中取得优异的成绩。
解析几何大题(原创版)目录1.解析几何大题的概述2.解析几何大题的解题思路3.解析几何大题的解题技巧4.解析几何大题的例题解析5.总结正文解析几何大题是高中数学中非常重要的一部分,也是高考数学中的热点题型。
这种题型主要考察学生的解析几何知识和解题能力,包括对解析几何概念的理解,对解析几何方法的应用,以及对解析几何题目的解析能力。
一、解析几何大题的概述解析几何大题主要涉及到解析几何中的直线、圆、椭圆、双曲线等几何图形,以及它们之间的关系。
这种题型的难度较大,需要学生有较强的逻辑思维能力和数学运算能力。
二、解析几何大题的解题思路解析几何大题的解题思路主要包括以下几个步骤:1.认真阅读题目,理解题意,确定题目要求的解。
2.分析题目,找出题目中的已知条件和待求解的问题。
3.根据已知条件,运用解析几何的相关知识和方法,进行逻辑推理和数学运算。
4.得出结论,并对结论进行验证。
三、解析几何大题的解题技巧解析几何大题的解题技巧主要包括以下几个方面:1.对解析几何中的基本概念和公式有深入的理解,熟练掌握解析几何的方法和技巧。
2.能够灵活运用解析几何中的几何方法、代数方法和几何与代数的结合方法。
3.在解题过程中,要注意保持思路的清晰和逻辑的严密,避免因为粗心大意而造成错误。
四、解析几何大题的例题解析例如,解析几何中的一道经典题目:已知直线 l:y=2x+1,圆 O:(x-1)+(y-2)=5,求直线 l 与圆 O 的交点。
解:首先,根据题目中的已知条件,我们可以列出直线 l 和圆 O 的方程。
然后,通过解析几何中的方法,我们可以求出直线 l 和圆 O 的交点。
五、总结解析几何大题是高中数学中的重点和难点,对学生的逻辑思维能力和数学运算能力有较高的要求。
圆锥曲线中的定点问题思路引导处理圆锥曲线中定点问题的方法:(1)探索直线过定点时,可设出直线方程为,然后利用条件建立,k m 等量关系进行消元,借助于直线系的思想找出定点.(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.母题呈现考法1参数法求证定点【例1】(2022·临沂、枣庄二模联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,其左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 为坐标平面内的一点,且|OP →|=32PF 1→·PF 2→=-34,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M 为椭圆C 的左顶点,A ,B 是椭圆C 上两个不同的点,直线MA ,MB 的倾斜角分别为α,β,且α+β=π2.证明:直线AB 恒过定点,并求出该定点的坐标.【解题指导】【解析】(1)设P 点坐标为(x 0,y 0),F 1(-c,0),F 2(c,0),则PF 1→=(-c -x 0,-y 0),PF 2→=(c -x 0,-y 0).由题意得x 20+y 20=94,x 0+cx 0-c+y 20=-34,解得c 2=3,∴c = 3.又e =c a =32,∴a =2.∴b 2=a 2-c 2=1.∴所求椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)设直线AB 方程为y =kx +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).y 2=1,kx +m ,消去y 得(4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0.∴x 1+x 2=-8km4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1.又由α+β=π2,∴tan α·tan β=1,设直线MA ,MB 斜率分别为k 1,k 2,则k 1k 2=1,∴y 1x 1+2·y 2x 2+2=1,即(x 1+2)(x 2+2)=y 1y 2.∴(x 1+2)(x 2+2)=(kx 1+m )(kx 2+m ),∴(k 2-1)x 1x 2+(km -2)(x 1+x 2)+m 2-4=0,∴(k 2-1)4m 2-44k 2+1+(km -2)28()41kmk -++m 2-4=0,化简得20k 2-16km +3m 2=0,解得m =2k ,或m =103k .当m =2k 时,y =kx +2k ,过定点(-2,0),不合题意(舍去).当m =103k 时,y =kx +103k 10,0)3-,∴直线AB 恒过定点10(,0)3-【例2】(2022·福建·漳州三模)已知抛物线2:4C y x =的准线为l ,M 为l 上一动点,过点M 作抛物线C 的切线,切点分别为,A B .(1)求证:MAB ∆是直角三角形;(2)x 轴上是否存在一定点P ,使,,A P B 三点共线.【解题指导】【解析】(1)由已知得直线l 的方程为1x =-,设()1,M m -,切线斜率为k ,则切线方程为()1y m k x -=+,(2分)将其与24y x =联立消x 得244()0ky y m k -++=.所以1616()0k m k ∆=-+=,化简得210k mk +-=,(4分)所以121k k =-,所以MA MB ⊥.即MAB ∆是直角三角形.(6分)(2)由(1)知1616()0k m k ∆=-+=时,方程244()0ky y m k -++=的根为2y k=设切点221212,,,44y y A y B y ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则121222,y y k k ==.因为121k k =-,所以121244y y k k ==-.(10分)设:AB l x ny t =+,【点拨】由M 点出发向抛物线作量条切线,则切点A,B 所在直线与抛物线有两个焦点且其斜率不为零与24y x =联立消x 得2440y ny t --=,则124y y t =-,所以44t -=-,解得1t =,所以直线AB 过定点()1,0P .即x 轴上存在一定点()1,0P ,使,,A P B 三点共线.(12分)【解题技法】圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.【跟踪训练】(2020·新课标Ⅰ卷理科)已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅= ,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.【解析】(1)依据题意作出如下图象:由椭圆方程222:1(1)x E y a a+=>可得:(),0A a -,(),0B a ,()0,1G ∴(),1AG a = ,(),1GB a =-∴218AG GB a ⋅=-=,∴29a =∴椭圆方程为:2219x y +=(2)设()06,P y ,则直线AP 的方程为:()()00363y y x -=+--,即:()039y y x =+联立直线AP 的方程与椭圆方程可得:()2201939x y y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,整理得:()2222000969810y x y x y +++-=,解得:3x =-或20203279y x y -+=+将20203279y x y -+=+代入直线()039y y x =+可得:02069y y y =+所以点C 的坐标为20022003276,99y y y y ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭.同理可得:点D 的坐标为2002200332,11y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭当203y ≠时,∴直线CD 的方程为:0022200002222000022006291233327331191y y y y y y y x y y y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎛⎫⎛⎫--⎝⎭-=-⎪ ⎪-+-++⎝⎭⎝⎭-++,整理可得:()()()2220000002224200000832338331116963y y y y y y y x x y y y y y +⎛⎫⎛⎫--+=-=- ⎪ ⎪+++--⎝⎭⎝⎭整理得:()()0002220004243323333y y y y x x y y y ⎛⎫=+=- ⎪---⎝⎭所以直线CD 过定点3,02⎛⎫⎪⎝⎭.当203y =时,直线CD :32x =,直线过点3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭.故直线CD 过定点3,02⎛⎫⎪⎝⎭.考法2先求后证法求证定点【例4】(2022·全国乙T21)已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()0,2,,12A B ⎛--⎫⎪⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(2)设过点()1,2P -的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =.证明:直线HN 过定点.【解题指导】(1)将给定点代入设出的方程求解即可;(2)斜率不存在时探究定点→设出直线方程→与椭圆C 的方程联立→求HN 的方程→是否过定点.【解析】(1)设椭圆E 的方程为221mx ny +=,过()30,2,,12A B ⎛--⎫ ⎪⎝⎭,则41914n m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得13m =,14n =,所以椭圆E 的方程为:22143y x +=.(2)3(0,2),(,1)2A B --,所以2:23+=AB y x ,①若过点(1,2)P -的直线斜率不存在,直线1x =.代入22134x y+=,可得26(1,)3M ,26(1,3N-,代入AB方程223y x=-,可得263,3T+,由MT TH=得到265,)3H.求得HN方程:(223y x=--,过点(0,2)-.②若过点(1,2)P-的直线斜率存在,设1122(2)0,(,),(,)kx y k M x y N x y--+=.联立22(2)0,134kx y kx y--+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(34)6(2)3(4)0k x k k x k k+-+++=,可得1221226(2)343(4)34k kx xkk kx xk+⎧+=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,12222228(2)344(442)34ky ykk ky yk-+⎧+=⎪⎪+⎨+-⎪=⎪+⎩,且1221224(*)34kx y x yk-+=+联立1,223y yy x=⎧⎪⎨=-⎪⎩可得111113(3,),(36,).2yT y H y x y++-可求得此时1222112:()36y yHN y y x xy x x--=-+--,将(0,2)-,代入整理得12121221122()6()3120x x y y x y x y y y+-+++--=,将(*)代入,得222241296482448482436480,k k k k k k k+++---+--=显然成立,综上,可得直线HN过定点(0,2).-【解题技法】(1)定点问题,先猜后证,可先考虑运动图形是否有对称性及特殊(或极端)位置猜想,如直线的水平位置、竖直位置,即k=0或k不存在时.(2)以曲线上的点为参数,设点P(x1,y1),利用点在曲线f(x,y)=0上,即f(x1,y1)=0消参.【跟踪训练】模拟训练(2)方法一:设PQ 方程为x my =()2222234433x my m y my x y =-⎧⇒-+⎨-=⎩以PQ 为直径的圆的方程为(1x x -()(22121212x x x x x x y y y -+++-+由对称性知以PQ 为直径的圆必过()21212120x x x x x x y y -+++=,而()21212212431m x x m y y m +=+-=-()()212121222x x my my m y y =--=22222434931313m x x m m m --∴-++---()()22313510m x m x ⎡⎤⇒-+--=⎣⎦∴以PQ 为直径的圆经过定点(1,0方法二:设PQ 方程为2,x my P =-()22222311233x my m y my x y =-⎧⇒--⎨-=⎩由对称性知以PQ 为直径的圆必过设以PQ 为直径的圆过(),0E t ,()()1210EP EQ x t x t y ∴⋅=⇒--+ 而()()21212122x x my my m y =--=2229122431313m m m m m -=⋅-⋅+=--【点睛】方法定睛:过定点问题的两大类型及解法(1)动直线l过定点问题.解法:设动直线方程得y=k(x+m),故动直线过定点(-(2)动曲线C过定点问题.解法:引入参变量建立曲线等于零,得出定点.7.(2023·浙江·模拟预测)已知双曲线为双曲线E的左、右顶点,P为直线(1)求双曲线E的标准方程.(2)直线CD是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.理得1112,y y y y +(或1212,x x x x +),代入交点坐标后可得结论,如果是求动直线过定点,则可以引入参数求得动直线方程后,观察直线方程得定点.。
高考解析几何大题题型归纳高考解析几何大题题型归纳一、三角形的性质与判定在高中数学中,三角形是一个重要的图形。
学生在高考中常常会遇到与三角形性质与判定相关的大题。
在这一题型中,常见的题目包括用三角形的边长、角度或者特殊性质来判断三角形的形状、大小或者其他性质。
二、直线与线段的相交问题直线和线段是解析几何题目中常见的图形。
学生在高考中常常会遇到关于直线和线段相交问题的大题。
在这一题型中,学生需要根据已知条件求解未知的角度、线段长度或者其他相关问题。
三、圆的性质与判定圆是解析几何题目中一个重要的图形。
学生在高考中经常会遇到与圆的性质与判定相关的大题。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来判断圆的位置,或者通过已知条件求解未知物品与圆的关系。
四、平行线与垂直线的判定平行线与垂线也是高考解析几何题目中常见的考点。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来判定两条线是否平行或者垂直,或者根据已知条件求解未知的线段长度或者角度。
五、多边形的性质与判定在解析几何题中,多边形也是一个重要的图形。
学生在高考中常常会遇到与多边形的性质与判定相关的大题。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来判断多边形的形状、大小或者其他性质,或者求解未知的角度或者线段长度。
六、空间几何问题空间几何问题在高考中也是一个重要的考点。
在这一题型中,学生需要利用已知条件来求解空间中的角度、线段长度或者其他相关问题。
这类题目常常需要学生运用立体几何知识和空间想像力来进行推理和求解。
七、向量的应用在解析几何题目中,向量是一个重要的工具。
学生在高考中常常会遇到与向量的应用相关的大题。
在这一题型中,学生需要利用向量的性质来求解角度、线段长度或者其他相关问题。
总结:解析几何题目涉及到的题型很多,常见的包括三角形的性质与判定、直线与线段相交问题、圆的性质与判定、平行线与垂直线的判定、多边形的性质与判定、空间几何问题以及向量的应用等。
针对这些题型,学生在备考中应该重点复习相关知识,并且多进行一些练习题,以加深对题型的理解和应用能力。
2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析随着时间的推移,我们离2024年的高考越来越近。
数学作为高考的一门重要科目,解析几何是其中的一个重点内容。
为了帮助同学们更好地复习解析几何,并在高考中取得好成绩,本文将对2024高考数学解析几何的知识点进行总结与题型分析。
1. 直线与平面1.1 直线的方程直线的一般方程为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数。
根据直线的特点,我们可以将其方程转化为其他形式,如点斜式、两点式、截距式等,以便于解题。
1.2 平面的方程平面的一般方程为Ax + By + Cz + D = 0,其中A、B、C、D为常数。
类似于直线的情况,根据平面的性质,我们可以将其方程转化为点法式、截距式等形式。
2. 空间几何体2.1 球球是解析几何中的一个重要概念。
其方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 + (z-c)^2 = r^2,其中(a, b, c)为球心坐标,r为半径长度。
2.2 圆锥曲线圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
通过对几何体的方程进行适当的变化,可以得到不同类型的圆锥曲线方程。
掌握其特点和方程形式,对于解析几何的学习非常重要。
3. 空间几何关系3.1 直线与直线的位置关系直线与直线的位置关系包括相交、平行、重合等情况。
根据两条直线的方程,我们可以通过求解方程组或直线的斜率等方式,判断它们之间的空间位置关系。
3.2 直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系包括相交、平行、重合等情况。
根据直线的方程和平面的方程,我们可以通过代入求解或者检验点的方法,判断它们之间的位置关系。
4. 解析几何的常见题型4.1 直线与平面的交点求解给定直线和平面的方程,我们需要求解它们的交点。
通过将直线方程代入平面方程中,可以得到关于未知变量的方程组,进而求解出交点的具体坐标。
4.2 距离计算在解析几何中,我们常常需要计算点、直线或平面之间的距离。
对于给定的两点,我们可以利用距离公式进行计算;对于直线和平面,我们可以利用点到直线/平面的距离公式进行计算。
重难点04 解析几何【命题趋势】解析几何一直是高考数学中的计算量代名词,在高考中所占的比例一直是2+1+1模式.即两道选择,一道填空,一道解答题.高考中选择部分,一道圆锥曲线相关的简单概念以及简单性质,另外一道是圆锥曲线的性质会与直线、圆等结合考查一道综合题目,一般难度诶中等.填空题目也是综合题目,难度中等.大题部分一般是以椭圆抛物线性质为主,加之直线与圆的相关性子相结合,常见题型为定值、定点、对应变量的取值范围问题、面积问题等.双曲线一般不出现在解答题中,一般出现在小题中.即复习解答题时也应是以椭圆、抛物线为主.本专题主要通过对高考中解析几何的知识点的统计,整理了高考中常见的解析几何的题型进行详细的分析与总结,通过本专题的学习,能够掌握高考中解析几何出题的脉略,从而能够对于高考中这一重难点有一个比较详细的认知,对于解析几何的题目的做法能够有一定的理解与应用.【满分技巧】定值问题:采用逆推方法,先计算出结果.即一般会求直线过定点,或者是其他曲线过定点.对于此类题目一般采用特殊点求出两组直线,或者是曲线然后求出两组直线或者是曲线的交点即是所要求的的定点.算出结果以后,再去写出一般情况下的步骤.定值问题:一般也是采用利用结果写过程的形式.先求结果一般会也是采用满足条件的特殊点进行带入求值(最好是原点或是(1,0)此类的点).所得答案即是要求的定值.然后再利用答案,写出一般情况下的过程即可.注:过程中比较复杂的解答过程可以不求,因为已经知道答案,直接往答案上凑即可.关于取值范围问题:一般也是采用利用结果写过程的形式.对于答案的求解,一般利用边界点进行求解,答案即是在边界点范围内.知道答案以后再写出一般情况下的步骤比较好写.一般情况下的步骤对于复杂的计算可以不算.方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:a c(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;a c e(2)齐次式法:由已知条件得出关于、的齐次方程,然后转化为关于的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.【考查题型】选择,填空,解答题【限时检测】(建议用时:45分钟)一、单选题一、单选题1.(2020·贵州贵阳一中高三月考(文))已知圆C :(x +3)2+(y +4)2=4上一动点B ,则点B 到直线l :3x +4y +5=0的距离的最小值为()A .6B .4C .2D.【答案】C【分析】因为圆心到直线的距离,Cl 4d ==所以最小值为,422-=故选:C .2.(2020·河南开封市·高三一模(文))已知双曲线的离心率与椭圆221(0)x y m m -=>的离心率互为倒数,则该双曲线的渐近线方程为( )2213x y m m +=A .B .C .D.y =y x =y x =y =【答案】B【分析】双曲线的离心率为221(0)x y m m -=>e =在椭圆中,由于,则,所以焦点在轴上2213x y m m +=0m >30m m >>y 所以椭圆的离心率为2213x y m m +=e =解得:1=2m =所以双曲线的渐近线方程为:2212x y -=y x =±故选:B3.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知平行于轴的一条直线与双曲线x 相交于,两点,,(为坐标原()222210,0x y a b a b -=>>P Q 4PQ a=π3PQO ∠=O点),则该双曲线的离心率为().A BC D【答案】D【分析】如图,由题可知,是等边三角形,POQ △,,4PQ a =()2,P a ∴将点P 代入双曲线可得,可得,22224121a a a b -=224b a =离心率.∴c e a ===故选:D.4.(2020·河南周口市·高三月考(文))已知直线:与圆:l 340x y m -+=C 有公共点,则实数的取值范围为( )226430x y x y +-+-=m A .B .C .D .()3,37[]37,3-[]3,4[]4,4-【答案】B 【分析】因为圆的标准方程为,C ()()223216x y -++=所以,半径,()3,2C -4r =所以点到直线C :340l x y m -+=根据题意可知,解得.1745m+≤373m -≤≤故选:B5.(2020·全国福建省漳州市教师进修学校高三三模(文))已知直线:210l kx y k --+=与椭圆交于A 、B 两点,与圆交于C 、D22122:1(0)x y C a b a b +=>>222:(2)(1)1C x y -+-=两点.若存在,使得,则椭圆的离心率的取值范围是( )[2,1]k ∈--AC DB =1CA .B .C .D .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭⎛ ⎝⎫⎪⎪⎭【答案】C【分析】直线,即为,可得直线恒过定点,:210l kx y k --+=(2)10k x y -+-=(2,1)圆的圆心为,半径为1,且,为直径的端点,222:(2)(1)1C x y -+-=(2,1)C D 由,可得的中点为,AC DB =AB (2,1)设,,,,1(A x 1)y 2(B x 2)y 则,,2211221x y a b +=2222221x y a b +=两式相减可得,1212121222()()()()0x x x x y y y y a b +-+-+=由.,124x x +=122y y +=可得,由,即有,2122122y y b k x x a -==--21k -- (2)2112b a……则椭圆的离心率.(0c e a ==故选:C6.(2020·全国高三其他模拟(文))已知,为的两个顶点,点()1,0A ()3,0B ABC :C在抛物线上,且到焦点的距离为13,则的面积为( )24x y =ABC :A .12B .13C .14D .15【答案】A【分析】解:因为点在抛物线上,设,C 24x y =()00,C x y 抛物线的准线方程为,24x y =1y =-根据抛物线的性质,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离.由,得,0113y +=012y =所以.()01131121222ABC S AB y =⨯⋅=⨯-⨯=△故选:A7.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知抛物线的焦点为,过的直线24x y =F F l 与抛物线相交于,两点,.若,则( ).A B 70,2P ⎛-⎫ ⎪⎝⎭PB AB ⊥AF =A .B .C .D .322523【答案】D【分析】由题意可知,,设,,()0,1F 211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭则,,2227,42x PB x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 222,14x BF x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 因为,且,,三点共线,则由可得,PB AB ⊥A B F 0AB PB ⋅= 0BF PB ⋅=所以,即,222222710424x x x ⎛⎫⎛⎫-++-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭422226560x x+-=解得或(舍),所以.222x =2228x =-2x =设直线的方程为,与抛物线方程联立,AB 1y kx =+得,消去得,则,所以.214y kx x y =+⎧⎨=⎩y 2440x kx --=124x x =-1x =±则.21124x y ==所以.12213y F pA =+==+故选:D.8.(2020·四川高三一模(文))已知直线与双曲线:y kx =C ()222210,0x y a b a b -=>>相交于不同的两点,,为双曲线的左焦点,且满足,(A B F C 3AF BF=OA b=为坐标原点),则双曲线的离心率为()O C AB C .2D【答案】B【分析】设是右焦点,则,,即,F 'BF AF '=3AF BF=3AF AF '=又,∴,,而,∴22AF AF AF a''-==AF a'=3AF a=,OA b OF c'==,OA AF '⊥由得,AOF AOF π'∠+∠=cos cos 0AOFAOF '∠+∠=∴,整理得.222902b c a b bc c +-+===ce a 故选:B .9.(2020·河南新乡市·高三一模(文))已知双曲线的左、()2222:10,0x y C a b a b -=>>右焦点分别为、,过原点的右支于点,若1F 2F O C A ,则双曲线的离心率为( )1223F AF π∠=AB 1C D【答案】D 【分析】推导出,可计算出,利用余弦定理求得112F OA F AF :::1F A =2AF =,进而可得出该双曲线的离心率为,即可得解.1212F F e AF AF =-【详解】题可知,,,123F OA π∠=121AF O F AF ∠=∠ 112F OA F AF ∠=∠112F OA F AF ∴:△△,所以,可得.11112F O F AF A F F =1F A =在中,由余弦定理可得,12F AF :22212121222cos3F F AF AF AF AF π=+-⋅即,解得.2220AF c +=2AF=双曲线的离心率为.1212F F e AF AF ===-故选:D.【点睛】10.(2020·全国高三专题练习(文))已知圆,则在轴和轴上22:(2)2C x y ++=x y 的截距相等且与圆相切的直线有几条( )C A .1条B .2条C .3条D .4条【答案】C【分析】若直线不过原点,其斜率为,设其方程为,1-y x m =-+则,解得或,d 0m =4-当时,直线过原点;0m =若过原点,把代入,()0,0()2200242++=>即原点在圆外,所以过原点有2条切线,综上,一共有3条,故选:C .二、解答题11.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知椭圆的离心率()2222:10x y C a b a b +=>>,且直线与圆相切.1x ya b +=222x y +=(1)求椭圆的方程;C(2)设直线与椭圆相交于不同的两点﹐,为线段的中点,为坐标原l C A B M AB O 点,射线与椭圆相交于点,且,求的面积.OM C P OP OM=ABO :【答案】(1);(2.22163x y +=【分析】(1,∴(为半焦距).c a=c∵直线与圆.1x ya b +=222x y +==又∵,∴,.222c b a +=26a =23b =∴椭圆的方程为.C 22163x y +=(2)(ⅰ)当直线的斜率不存在时,l 设直线的方程为.l (x nn =<<∵,∴.OP OM==225n =∴.ABOS ==△(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线,l ():0l y kx m m =+≠,.()11,A x y ()22,B x y 由,消去,得.22163y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩y ()222214260k x kmx m +++-=∴,即.()()()2222221682138630k m k m k m ∆=-+-=-+>22630k m -+>∴,.122421kmx x k +=-+21222621m x x k -=+∴线段的中点.AB 222,2121kmm M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭当时,∵,∴.0k =OP OM==215m =∴.ABOS =△当时,射线所在的直线方程为.0k ≠OM 12y x k =-由,消去,得,.2212163y x k x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y 2221221P k x k =+22321Py k =+∴M POMy OPy ===∴.经检验满足成立.22521m k =+0∆>设点到直线的距离为,则.O ld d =∴212ABOS x =-===△综上,.ABO :12.(2020·云南高三其他模拟(文))已知椭圆的左右焦点分2222:1(0)x y C a b a b +=>>别为,离心率为,椭圆上的点到点的距离之和等于4.12,F F 12C 31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭12,F F (1)求椭圆的标准方程;C(2)是否存在过点的直线与椭圆相交于不同的两点,,满足()2,1P l C A B 若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.2PA PB PM ⋅= l 【答案】(1);(2)存在直线满足条件,其方程为.22143x y +=l 12y x =【分析】解:(1)由题意得,所以.2221224c a a a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩21a c b ⎧=⎪=⎨⎪=⎩故椭圆的标准方程为.C 22143x y +=(2)若存在满足条件的直线,则直线的斜率存在,设其方程为.l l (2)1y k x =-+代入椭圆的方程得.C 222(34)8(21)161680k x k k x k k +--+--=设,两点的坐标分别为,,A B ()11,x y ()22,x y 所以.所以,222[8(21)]4(34)(16168)32(63)0k k k k k k ∆=---+--=+>12k >-且,.1228(21)34k k x x k -+=+21221616834k k x x k --=+因为,即,2PA PB PM ⋅= 12125(2)(2)(1)(1)4x x y y --+--=所以.2212(2)(2)(1)54x x k PM --+==即.[]2121252()4(1)4x x x x k -+++=所以,222222161688(21)44524(1)3434344k k k k k k k k k ⎡⎤---+-⋅++==⎢⎥+++⎣⎦解得.12k =±又因为,所以.12k >-12k =所以存在直线满足条件,其方程为.l 12y x =13.(2020·广西北海市·高三一模(文))已知抛物线的准线为2:2(0)C x py p =>,焦点为F .1y =-(1)求抛物线C 的方程;(2)设过焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,且抛物线在A ,B 两点处的切线分别交x 轴于P ,Q 两点,求的最小值.||||AP BQ ⋅【答案】(1);(2)2.24x y =【分析】(1)因为抛物线的准线为,12py =-=-解得,2p =所以抛物线的方程为.24x y =(2)由已知可判断直线l 的斜率存在,设斜率为k ,由(1)得,则直线l 的方程为.(0,1)F 1y kx =+设,,211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭由消去y ,得,214y kx x y =+⎧⎨=⎩2440x kx --=所以,.124x x k +=124x x =-因为抛物线C 也是函数的图象,且,214y x =12y x '=所以直线PA 的方程为.()2111142x y x x x -=-令,解得,所以,0y =112x x =11,02P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭从而||AP =同理得||BQ =所以,||||AP BQ ⋅==,=,==当时,取得最小值2.0k =||||AP BQ ⋅14.(2020·广东东莞市·高三其他模拟(文))在平面直角坐标系中,已知两定点xOy,,动点满足.()2,2A -()0,2B P PAPB=(1)求动点的轨迹的方程;P C (2)轨迹上有两点,,它们关于直线:对称,且满足C E F l 40kx y +-=,求的面积.4OE OF ⋅=OEF ∆【答案】(1)动点的轨迹是圆,其方程为(2)P ()()22228x y -+-=【分析】(1)设动点的坐标为,则.P (),xyPAPB==整理得,故动点的轨迹是圆,且方程为.()()22228x y -+-=P ()()22228x y -+-=(2)由(1)知动点的轨迹是圆心为,半径的圆,圆上两点,关P ()2,2C R =E F 于直线对称,由垂径定理可得圆心在直线:上,代入并求得l ()2,2l 40kx y +-=1k =,故直线的方程为.l 40x y +-=易知垂直于直线,且.OC l OC R=设的中点为,则EF M ()()OE OF OM ME OM MF⋅=+⋅+()()OM ME OM ME=+⋅- ,又,.224OM ME =-= 22222OM OC CM R CM =+=+ 222ME R CM =-∴,,∴,.224CM = CM =ME==2FE ME == 易知,故到的距离等于,∴OC FE :O FE CM 12OEF S ∆=⨯=15.(2020·全国高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知椭圆xOy 的长轴长为6,且经过点,为左顶点,为下顶点,椭22221(0)x y a b a b +=>>3(2Q A B 圆上的点在第一象限,交轴于点,交轴于点.P PA y C PB x D (1)求椭圆的标准方程(2)若,求线段的长20OB OC +=PA (3)试问:四边形的面积是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由ABCD 【答案】(1);(2;(3)是定值,6.22194x y +=【分析】(1)解:由题意得,解得.26a =3a =把点的坐标代入椭圆C 的方程,得Q 22221x y a b +=229314ab +=由于,解得3a =2b =所以所求的椭圆的标准方程为.22194x y +=(2)解:因为,则得,即,20OB OC += 1(0,1)2OC OB =-=(0,1)C 又因为,所以直线的方程为.(3,0)A -AP 1(3)3y x =+由解得(舍去)或,即得221(3)3194y x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩30x y =-⎧⎨=⎩27152415x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩2724,1515P ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以||AP ==即线段AP (3)由题意知,直线的斜率存在,可设直线.PB 2:23PB y kx k ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭令,得,0y =2,0D k ⎛⎫⎪⎝⎭由得,解得(舍去)或222194y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩()2249360k x kx +-=0x =23649kx k =+所以,即2218849k y k -=+22236188,4949k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭于是直线的方程为,即AP 22218849(3)36314k k y x k k -+=⨯+++2(32)(3)3(32)k y x k -=++令,得,即,0x =2(32)32k y k -=+2(32)0,32k C k -⎛⎫ ⎪+⎝⎭所以四边形的面积等于ABDC 1||||2AD BC ⨯⨯122(32)13212326232232k k k k k k k -+⎛⎫⎛⎫=+⋅+=⋅⋅= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭即四边形的面积为定值.ABDC 16.(2020·江西南昌市·南昌二中高三其他模拟(文))已知抛物线的()220y px p =->焦点为,轴上方的点在抛物线上,且,直线与抛物线交于,F x ()2,M m -52MF =l A 两点(点,与不重合),设直线,的斜率分别为,.B A B M MA MB 1k 2k (Ⅰ)求抛物线的方程;(Ⅱ)当时,求证:直线恒过定点并求出该定点的坐标.122k k +=-l 【答案】(Ⅰ);22y x =-(Ⅱ)见解析.(Ⅰ)由抛物线的定义可以,5(2)22p MF =--=,抛物线的方程为.1p ∴=22y x =-(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,点的坐标为M (2,2)-当直线斜率不存在时,此时重合,舍去. l ,A B 当直线斜率存在时,设直线的方程为l l y kx b=+设,将直线与抛物线联立得:()()1122,,,A x y B x y l 2222(22)02y kx bk x kb x b y x=+⎧+++=⎨=-⎩212122222,kb b x x x x k k --+==①又,12121222222y y k k x x --+=+=-++即,()()()()()()1221122222222kx b x kx b x x x +-+++-+=-++,()()()()12121212121222248248kx x k x x b x x x x b x x x x ++++-++-=--+-,()1212(2+2)(2+2)40k x x k b x x b ++++=将①代入得,222(1)0b b k b ---+=即(1)(22)0b b k +--=得或1b =-22b k =+当时,直线为,此时直线恒过;1b =-l 1y kx =-(0,1)-当时,直线为,此时直线恒过(舍去)22b k =+l 22(2)2y kx k k x =++=++(2,2)-所以直线恒过定点.l (0,1)-。
高考数学解析几何难题精讲在高考数学中,解析几何一直是让众多考生头疼的难题之一。
它不仅需要我们具备扎实的数学基础知识,还要求我们有较强的逻辑思维能力和运算能力。
今天,咱们就一起来攻克这个难关,把那些让人望而生畏的难题逐个击破。
首先,咱们得明白解析几何到底是研究啥的。
简单来说,解析几何就是用代数的方法来研究几何图形的性质。
它把几何图形中的点、线、面等元素与代数中的方程、函数等联系起来,通过计算和推理来解决问题。
那么,高考中常见的解析几何难题都有哪些类型呢?一类是求曲线的方程。
这就要求我们熟练掌握各种曲线的定义和标准方程,比如椭圆、双曲线、抛物线。
有时候题目不会直接告诉我们曲线的类型,而是给一些条件让我们去判断和推导。
这时候就需要我们细心分析条件,找到关键的等量关系,然后设出合适的方程,再通过代数运算求解。
比如说,给了一个动点到两个定点的距离之和为定值,那我们就要想到这可能是个椭圆,然后根据椭圆的定义和性质来设方程求解。
再一类难题是有关直线与曲线的位置关系。
这可是个重点中的重点!经常会让我们判断直线与曲线有没有交点,有几个交点,或者求交点的坐标等等。
解决这类问题,通常要把直线方程和曲线方程联立起来,得到一个方程组,然后通过判别式来判断。
如果判别式大于零,就有两个交点;等于零,有一个交点;小于零,没有交点。
但要注意,有时候联立方程组后的运算会比较复杂,这就考验我们的运算能力和耐心啦。
还有一类难题是求最值和范围问题。
比如说求某个线段的长度的最值,或者某个角的取值范围。
这时候往往需要我们结合图形的性质,运用函数的思想来解决。
比如,把要求的量表示成某个变量的函数,然后通过求函数的最值或者值域来得到答案。
但这过程中可能会涉及到一些不等式的运用,比如均值不等式、柯西不等式等等。
下面咱们通过几个具体的例子来看看怎么解题。
例1:已知椭圆\(C:\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} =1\)(\(a > b > 0\))的离心率为\(\frac{\sqrt{3}}{2}\),短轴长为 2。
2023高考数学难点突破专题训练(2)解析几何★应知应会椭圆的基本量1. 如图(1),过椭圆的一个焦点且与长轴垂直的弦AB=________,称为通径.图(1)图(2)2. 如图(2),P为椭圆上的点,F1,F2为椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=θ,则△F1PF2的面积为________.3. 椭圆上的点到焦点距离的最大值为________,最小值为________.4. 设P,A,B是椭圆上不同的三点,其中A,B关于原点对称,则直线P A与PB的斜率之积为定值________.1. 2b2a 2. b2·tanθ2 3. a+c a-c 4. -b2a2直线与椭圆1. 直线与圆锥曲线的位置关系的判断将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去一个变量得到关于x(或y)的一元方程:ax2+bx +c=0(或ay2+by+c=0).(1) 若a≠0,可考虑一元二次方程的判别式Δ,有:①Δ>0直线与圆锥曲线________;②Δ=0直线与圆锥曲线________;③Δ<0直线与圆锥曲线________.2. 圆锥曲线的弦长设斜率为k(k≠0)的直线l与圆锥曲线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则AB=________.1. (1) ①相交②相切③相离2. 1+k2|x2-x1|=1+1k2|y2-y1|双曲线的基本量运算1. 过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为________.2. 如图,P 为双曲线上的点,F 1,F 2为双曲线的两个焦点,且∠F 1PF 2=θ,则△F 1PF 2的面积为________.3. 焦点到渐近线的距离为________.4. 设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,则直线P A 与PB 的斜率之积为________.1. 2b 2a2. b 2tan θ2 3. b 4. b 2a 2 抛物线设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则:(1) x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2; (2) AF =p 1-cos α ,BF =p 1+cos α ,弦长AB =x 1+x 2+p =2p sin 2α(α为弦AB 的倾斜角);(3) 1F A +1FB =2p; (4) 以弦AB 为直径的圆与准线相切;(5) 以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切;(6) 过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上.直线与圆锥曲线1. 已知椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)上任意一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线分别与x 轴交于P ,Q 两点,O 为椭圆的中心,则OP ·OQ =a 2.2. 已知椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)上任意一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线的斜率分别为k 1,k 2,则k 1k 2=-b 2a 2 . 3. 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,且A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2. 4. 过抛物线y 2=2px (p >0)的顶点O 作两条互相垂直的直线交抛物线于A ,B 两点,则直线AB 过定点(2p ,0).。
圆锥曲线中的定值问题思路引导处理圆锥曲线中定值问题的方法:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.母题呈现考法1证明某些几何量为定值【例2】(2022·湖北省天门中学模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 4+y 2=1,点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是椭圆C 上两个动点,直线OP ,OQ 的斜率分别为k 1,k 2,若m =11(,)2x y ,n =22(,)2x y ,m·n =0.(1)求证:k 1·k 2=-14;(2)试探求△OPQ 的面积S 是否为定值,并说明理由.【解题指导】【解析】(1)证明:∵k 1,k 2均存在,∴x 1x 2≠0.又m·n =0,∴x 1x 24+y 1y 2=0,即x 1x24=-y 1y 2,∴k 1·k 2=y 1y 2x 1x 2=-14.(2)①当直线PQ 的斜率不存在,即x 1=x 2,y 1=-y 2时,由y 1y 2x 1x 2=-14,得x 214-y 21=0.又∵点P (x 1,y 1)在椭圆上,∴x 214+y 21=1,∴|x 1|=2,|y 1|=22.∴S △POQ =12|x 1||y 1-y 2|=1.②当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +b .kx +b ,y 2=1,消去y 并整理得(4k 2+1)x 2+8kbx +4b 2-4=0,其中Δ=(8kb )2-4(4k 2+1)(4b 2-4)=16(1+4k 2-b 2)>0,即b 2<1+4k 2.∴x 1+x 2=-8kb4k 2+1,x 1x 2+1∵x 1x 24+y 1y 2=0,∴x 1x 24+(kx 1+b )(kx 2+b )=0,得2b 2-4k 2=1(满足Δ>0).∴S △POQ =12·|b |1+k 2·|PQ |=12|b |x 1+x 22-4x 1x 2=2|b |4k 2+1-b 24k 2+1=1.综合①②知△POQ 的面积S 为定值1.【解题技法】参数法解决圆锥曲线中最值问题的一般步骤【跟踪训练】(2020·北京卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过点A (-2,-1),且a =2b .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点B (-4,0)的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线x =-4于点P ,Q ,求|PB ||BQ |的值.解(1)由椭圆过点A (-2,-1),得4a 2+1b 2=1.又a =2b ,∴44b 2+1b2=1,解得b 2=2,∴a 2=4b 2=8,∴椭圆C 的方程为x 28+y 22=1.(2)当直线l 的斜率不存在时,显然不合题意.设直线l :y =k (x +4),=k (x +4),2+4y 2=8得(4k 2+1)x 2+32k 2x +64k 2-8=0.由Δ>0,得-12<k <12.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-32k 24k 2+1,x 1x 2=64k 2-84k 2+1.又∵直线AM :y +1=y 1+1x 1+2(x +2),令x =-4,得y P =-2(y 1+1)x 1+2-1.将y 1=k (x 1+4)代入,得y P =-(2k +1)(x 1+4)x 1+2.同理y Q =-(2k +1)(x 2+4)x 2+2.∴y P +y Q =-(2k +1)121244(,)22x x x x ++++=-(2k +1)·2x 1x 2+6(x 1+x 2)+16(x 1+2)(x 2+2)=-(2k +1)·2(64k 2-8)4k 2+1+6×(-32k 2)4k 2+1+16(x 1+2)(x 2+2)=-(2k +1)×128k 2-16-192k 2+64k 2+16(4k 2+1)(x 1+2)(x 2+2)=0.∴|PB |=|BQ |,∴|PB ||BQ |=1.考法2证明某些代数式为定值【例3】(2022·山东泰安·三模)已知椭圆2222:1x y E a b +=(a >b >0)的离心率2e =,四个顶点组成的菱形面积为O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的方程;(2)过228:3O x y +=上任意点P 做O 的切线l 与椭圆E 交于点M ,N ,求证PM PN ⋅ 为定值.【解题指导】【解析】(1)由题意得2ab =,2c e a ==,222a b c =+可得a =b =2,所以椭圆的标准方程为22184x y +=.(2)当切线l的斜率不存在时,其方程为x =【提醒】求直线方程时忽略直线斜率不存在的情况.当3x =时,将3x =代入椭圆方程22184x y +=得3y =±,∴33M ⎛ ⎝⎭,,33N ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,,03P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,,0,PM PN ⎛⎛== ⎝⎭⎝⎭ ∴83PM PN ⋅=-当x =83PM PN ⋅=- ,当切线l 的斜率存在时,设l 的方程为y kx m =+,()11,M x y ,()22,N x y ,因为l 与O3=,所以22388m k =+【技巧】圆的切线问题的处理要抓住圆心到直线的距离等于半径,从而建立关系解决问题.由22184y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()222124280k x kmx m +++-=,∴122412km x x k +=-+,21222812m x x k -=+∴()()()2PM PN OM OP ON OP OP OP OM OP ON OM ON⋅=-⋅-=-⋅-⋅+⋅()()()22283OPOPOPOM ON OM ON=--+⋅=-+⋅()()12121212OM ON x x y y x x kx m kx m ⋅=+=+++()()2212121k x x km x x m =++++()2222222228438810121212m kmm k k km m k kk ---⎛⎫=++-+== ⎪+++⎝⎭∴8·3PM PN =-综上,PM PN 为定值83-.【解后反思】常见处理技巧:(1)在运算过程中,尽量减少所求表达式中变量的个数,以便于向定值靠拢;(2)巧妙利用变量间的关系,例如点的坐标符号曲线方程等,尽量做到整体代入,简化运算.【例4】(2022·湖南怀化·一模)如图.矩形ABCD 的长AB =12BC =,以A 、B 为左右焦点的椭圆2222:1x y M a b+=恰好过C 、D 两点,点P 为椭圆M 上的动点.(1)求椭圆M 的方程,并求PA PB ⋅的取值范围;(2)若过点B 且斜率为k 的直线交椭圆于M 、N 两点(点C 与M 、N 两点不重合),且直线CM 、CN 的斜率分别为12k k 、,试证明122k k k +-为定值.【解题指导】【解析】(1)由题意得c =又点)12C 在椭圆2222:1x y M a b+=上,所以223114a b +=,且223a b -=,所以2a =,1b =,故椭圆M 的方程为2214x y +=.(3分)设点(,)P x y ,由A ,(B 得222223331244x x PA PB x y x ⋅=-+=-+-=- .又[2,2]x ∈-,所以PA PB ⋅[]2,1∈-.(5分)【技巧】利用隐含的不等关系,即点P 在圆上转化为[2,2]x ∈-,从而确定PA PB ⋅的取值范围(2)设过点B 且斜率为k 的直线方程为(y k x =-,联立椭圆M 方程得2222(14)1240k x x k +-+-=.设两点M 11(,)x y 、N 22(,)x y ,故21228314x x k+=+,212212414k x x k -=+.(7分)因为())()121212121212111222y y y x x y y y x x k k --++-++==,其中()1212121228214k y x x y kx x x x k -+=+=+,12y y +=(9分)故221222228614141421242414143k k k k k k k k k k k k -+++++==---+++所以122k k k +-=(12分)【解题技法】圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)证明代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式中参数有关的等式,代入代数式并化简,即可得出定值;(2)证明点到直线的距离为定值:利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、证明。
【知识梳理】解析几何的20个微专题[1]专题1:直线与方程知识梳理: (1)直线的倾斜角定义:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.当直线与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为︒0.倾斜角的范围为[)︒︒180,0. (2)直线的斜率:定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即=k αtan .倾斜角是︒90的直线,斜率不存在. (3) 过两点的直线的斜率公式:经过两点),(),,(222111y x P y x P 的直线的斜率公式:当21x x ≠时,1212x x y y k --=;当21x x =时,斜率不存在.注:①任何直线都有倾斜角,但不是任何直线都有斜率,倾斜角是︒90的直线的斜率不存在.②斜率随倾斜角的变化规律:③可以用斜率来证明三点共线,即若AC AB k k =,则C B A ,,三点共线. 直线方程的五种形式注意:①求直线方程的方法主要有两种:一是直接法,根据已知条件,选择适当的直线方程的形式,直接写出直线方程;二是待定系数法,先设出直线方程,再根据条件求出待定系数,最后代入求出直线方程.但使用直线方程时,一定要注意限制条件,以免解题过程中丢解.②截距与距离的区别:截距可为一切实数,纵截距是直线与y 轴交点的纵坐标,横截距是直线与x 轴交点的横坐标,而距离是一个非负数.直线与直线位置关系1.两条直线的交点若直线1l :0111=++C y B x A 和2l :0222=++C y B x A 相交,则交点坐标是方程组⎩⎨⎧=++=++0222111C y B x A C y B x A 的解. 2.两条直线位置关系的判定 (1)利用斜率判定若直线1l 和2l 分别有斜截式方程1l :11b x k y +=和2l :22b x k y +=,则 ①直线1l ∥2l 的等价条件为2121,b b k k ≠=. ②直线1l 与2l 重合的等价条件为2121,b b k k ==.③直线1l 与2l 相交的等价条件为21k k ≠;特别地,1l ⊥2l 的等价条件为121-=⋅k k .若1l 与2l 斜率都不存在,则1l 与2l 平行或重合.若1l 与2l 中的一条斜率不存在而另一条斜率为0,则1l 与2l 垂直.(2)用直线一般式方程的系数判定设直线1l :0111=++C y B x A ,2l :0222=++C y B x A ,则 ①直线1l ∥2l 的等价条件为0012211221≠-=-C B C B B A B A 且. ②直线1l 与2l 重合的等价条件为0012211221=-=-C B C B B A B A 且.③直线1l 与2l 相交的等价条件为01221≠-B A B A ;特别地, 1l ⊥2l 的等价条件为02121=+B B A A .注:与0=++CBy Ax 平行的直线方程一般可设为0=++m By Ax 的形式,与0=++C By Ax 垂直的直线方程一般可设为0=+-n Ay Bx 的形式.(3)用两直线联立的方程组的解的个数判定设直线1l :0111=++C y B x A ,2l :0222=++C y B x A ,将这两条直线的方程联立,得方程组⎩⎨⎧=++=++00222111C y B x A C y B x A ,若方程组有惟一解,则1l 与2l 相交,此解就是1l ,2l 交点的坐标;若方程组无解,此时1l 与2l 无公共点,则1l ∥2l ;若方程组有无数个解,则1l 与2l 重合.3. 直线系问题(1)设直线1l :0111=++C y B x A 和2l :0222=++C y B x A若1l 与2l 相交,则0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ表示过1l 与2l 的交点的直线系(不包括2l );若1l ∥2l ,则上述形式的方程表示与与2l 平行的直线系.(2)过定点),(00y x 的旋转直线系方程为))((00R k x x k y y ∈-=-(不包括0x x =);斜率为0k 的平行直线系方程为)(0R b b x k y ∈+=.注:直线系是具有某一共同性质的直线的全体,巧妙地使用直线系,可以减少运算量,简化运算过程. 距离公式与对称问题 1.距离公式(1)两点间的距离公式平面上的两点),(),,(222111y x P y x P 间的距离=21P P 212212)()(y y x x -+-.特别地,原点)0,0(O 与任一点),(y x P 的距离=OP 22y x +.若x P P //21轴时,=21P P 21x x -;若y P P //21轴时,=21P P 21y y -. (2)点到直线的距离公式已知点),(000y x P ,直线l :0=++C By Ax ,则点0P 到直线l 的距离=d 2200BA CBy Ax +++.已知点),(000y x P ,直线l :a x =,则点0P 到直线l 的距离=d a x -0. 已知点),(000y x P ,直线l :b y =,则点0P 到直线l 的距离=d b y -0. 注:用此公式求解点到直线距离问题时,直线方程要化成一般式. (3)两条平行直线间的距离公式已知两平行直线1l :0111=++C y B x A 和2l :0222=++C y B x A ,若点),(000y x P 在1l 上,则两平行直线1l 和2l 的距离可转化为),(000y x P 到直线2l 的距离.已知两平行直线1l :01=++C By Ax 和2l :02=++C By Ax ,则两直线1l 和2l 的距离=d 2221BA C C +-.注:用此公式求解两平行直线间的距离时,直线方程要化成一般式,并且y x ,项的系数必须对应相等. 2.对称问题 (1)中心对称 ①点关于点的对称点),(00y x P 关于),(b a A 的对称点为)2,2(001y b x a P --. ②直线关于点的对称在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点的坐标,再由两点式求出直线的方程,或者求出一个对称点,再利用1l ∥2l ,由点斜式求出直线的方程,或者在所求直线上任取一点),(y x ,求出它关于已知点的对称点的坐标,代入已知直线,即可得到所求直线的方程. (2)轴对称①点关于直线的对称点),(00y x P 关于b kx y +=的对称点为),(111y x P ,则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++⋅=+-=⋅--b x x k y y k x x y y 22101010101,由此可求出11,y x .特别地, 点),(00y x P 关于a x =的对称点为),2(001y x a P -,点),(00y x P 关于b y =的对称点为)2,(001y b x P -. ②直线关于直线的对称此类问题一般转化为点关于直线的对称问题来解决,有两种情况:一是已知直线与对称直线相交,一是已知直线与对称直线平行. 本章知识结构专题2:圆的标准方程与一般方程知识梳理:⑴.圆的一般方程的概念:当 时,二元二次方程220x y Dx Ey F ++++=叫做圆的一般方程。