圆锥曲线与方程 复习
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圆锥曲线与方程知识点总结圆锥曲线是平面上的一类曲线,由以下方程定义:Ax^2 +By^2 + Cz^2 + Dxy + Exz + Fyz + Gx + Hy + Iz + J = 0。
其中A、B、C、D、E、F、G、H、I、J是常数,且A、B、C不全为0。
圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线等。
1. 椭圆:椭圆是圆锥曲线中的一种类型,由以下方程定义:Ax^2 +By^2 + Cz^2 + Dxy + Exz + Fyz + Gx + Hy + Iz + J = 0。
若B^2 - 4AC < 0,则为椭圆。
椭圆是一个封闭的曲线,其特点是到两个焦点的距离和固定。
椭圆在几何中有重要的应用,如椭圆的焦点在天文学中用于描述行星和卫星的轨道。
2. 双曲线:双曲线是圆锥曲线中的一种类型,由以下方程定义:Ax^2 +By^2 + Cz^2 + Dxy + Exz + Fyz + Gx + Hy + Iz + J = 0。
若B^2 - 4AC > 0,则为双曲线。
双曲线有两个分支,其特点是到两个焦点的距离差固定。
双曲线在几何中也有广泛的应用,如描述光线在反射和折射中的路径。
3. 抛物线:抛物线是圆锥曲线中的一种类型,由以下方程定义:Ax^2 +By^2 + Cz^2 + Dxy + Exz + Fyz + Gx + Hy + Iz + J = 0。
若B^2 - 4AC = 0,则为抛物线。
抛物线是一个开口向上或向下的曲线,与焦点的距离等于到准线的距离。
抛物线在物理学、工程学和建筑学等领域中有重要的应用,如描述抛物面的形状。
4. 圆锥曲线的性质:(i) 对称性:圆锥曲线可以关于x轴、y轴、z轴和原点对称。
(ii) 焦点:圆锥曲线有1个或2个焦点,焦点是与曲线特定性质相关的重要点。
(iii) 准线:圆锥曲线有1条或2条准线,准线是与曲线特定性质相关的重要线。
(iv) 渐近线:双曲线有两条渐近线,抛物线有一条渐近线。
《圆锥曲线与方程》说课稿单元教学有利于整体规划学生核心素养的发展,有利于借助于大背景、大问题、大思路、大框架进行高观点统领、思想性驾驭、结构化关联,能有效规避传统的课时教学整体感不强、知识分解过度、学习碎片化、教学效益低下的现象。
但数学单元教学同时也要求课时教学,它应该在核心素养和课程目标的指引下,设计单元教学目标和课时教学目标,使之成为一个前后联系、相互支撑的整体,今天,我就“圆锥曲线与方程”的二轮复习进行单元设计与课时实施的说课。
1 单元教学的整体设计圆锥曲线包含椭圆、双曲线、抛物线,从知识技能角度看,三者的知识结构相近,知识间存在内在的必然联系,具有统一性,一轮复习我们采用了“总——分—总”的方式,把三者整合在一起,即先通过曲线与方程部分总体建构几何与代数的轨迹关系,引出大单元的学习内容。
然后分三个小单元进行学习,每个单元的研究结构是一致的,均从定义、标准方程和几何性质三个方面展开研究。
最后在知识学习的基础上,进行直线与圆锥曲线的位置关系的整体教学,形成圆锥曲线学习与研究的大框架。
经过一轮复习,学生掌握了圆锥曲线基础知识,学生初步建立了利用圆锥曲线知识解决解问题的基本思路及模式,但是在解题过程中,学生往往急于求成或者套用现成的模式,分析解决问题的能力较弱;主动把题目与相关概念建立联系的意识比较淡薄,表现在选填题目不能深入挖掘已知条件,将已知和所学知识建立联系的能力不足;而对于圆锥曲线的学习,知识的内在统一性是一条明线,内隐的用代数的方法研究几何,深刻认识数和形的辩证统一是一条暗线。
所以在二轮复习时,我们从思想方法视角对传统的知识单元进行重整,更为上位地认识学科知识。
重整后的三个小单元的做法和目标各不相同,如果说一轮复习进行的是横向到边的广度学习,那么二轮复习我希望以核心素养为立意,以整体设计为入口,进行纵向到底的深度学习。
“核心素养一课程标准一单元设计—课时计划”是环环相扣的教师教育活动的基本环节,单元设计下的课时教学不同于传统的以知识传授为主的学习,强调将教学内容置于整体内容中去把控,更多地关注教学内容的本质及其蕴含的数学思想。
第二章圆锥曲线与方程(复习)【使用说明】1、课前完成预习学案,掌握基本题型;2、认真限时规范书写,课上小组合作探讨,答疑解惑。
3、A、B层全部掌握,C层选做。
【学习目标】1.掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义及标准方程;2.掌握椭圆、双曲线、抛物线的几何性质;3.能解决直线与圆锥曲线的一些问题.【问题导学】(预习教材理P78~ P81,文P66~ P69找出疑惑之处)复习1:完成下列表格:椭圆双曲线抛物线定义图形标准方程顶点坐标对称轴焦点坐标离心率(以上每类选取一种情形填写)复习2:①若椭圆221x my+=的离心率为32,则它的长半轴长为__________;②双曲线的渐近线方程为20x y±=,焦距为10,则双曲线的方程为;③以椭圆2212516x y+=的右焦点为焦点的抛物线方程为.我的疑惑:记录下你的疑惑,让我们在课堂上共同解决。
【深化提高】例1 当α从0 到180 变化时,方程22cos1x yα+=表示的曲线的形状怎样变化?变式:若曲线2211x yk k+=+表示椭圆,则k的取值范围是.小结:掌握好每类标准方程的形式.例2设1F,2F分别为椭圆C:2222x ya b+=1(0)a b>>的左、右两个焦点.⑴若椭圆C上的点A(1,32)到F1、F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;⑵设点K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段1F K的中点的轨迹方程.变式:双曲线与椭圆2212736x y+=有相同焦点,且经过点(15,4),求双曲线的方程.学案编号:B51 第1 页共2 页成功的秘诀公式是A x y z =++其中A 代表成功,x 代表艰苦的劳动,y 代表正确的方法,z 代表少说空话. ——爱因斯坦第 2 页 共 2 页※ 动手试试练1.已知ABC ∆的两个顶点A ,B 坐标分别是(5,0)-,(5,0),且AC ,BC 所在直线的斜率之积等于m (0)m ≠,试探求顶点C 的轨迹.练2.斜率为2的直线l 与双曲线22132x y -=交于A ,B 两点,且4AB =,求直线l 的方程.【当堂检测】1.曲线221259x y +=与曲线221259x y k k+=--(9)k <的( ). A .长轴长相等 B .短轴长相等 C .离心率相等 D .焦距相等2.与圆221x y +=及圆228120x y x +-+=都外切的圆的圆心在( ) . A .一个椭圆上 B .双曲线的一支上 C .一条抛物线上 D .一个圆上 3.过抛物线28y x =的焦点作直线l ,交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则AB等于( ).A .10B .8C .6D .44.直线1y kx =-与双曲线224x y -=没有公共点,则k 的取值范围 . 5.到直线3y x =+的距离最短的抛物线24y x =上的点的坐标是 . 【小结】(1)知识与方法方面 。
第二章 圆锥曲线与方程基础知识点及典型例题:一、椭圆及性质:(定义:()21212F F a PF PF >=+) 注:222c b a +=例1、已知椭圆:1162522=+y x 则它的焦点坐标为:______________,顶点坐标为:_______________________,长轴长为:_________,短轴长为:_________,焦距为:________,离心率为:_________,若P 为椭圆上的一点,且==21,4PF PF 则_____________.(若椭圆的方程为:16410022=+x y 呢?) 例2、已知下列条件求椭圆的标准方程: ① 已知椭圆的一个焦点为(3,0),且它的长轴长为10; ② 焦点在y 轴上,焦距为4,离心率为32; ③ 已知椭圆的焦点坐标为(-2,0),(2,0),且经过点⎪⎭⎫⎝⎛-23,25;④ 长轴长为20,离心率为53; ⑤ 长轴长是短轴长的3倍,且经过点()0,3P .二、双曲线及性质:(定义:)(2||2121F F a PF PF <=+) 注:222b a c +=例3、已知双曲线:14491622=-y x ,则它的焦点坐标为:____________,它的顶点坐标为:___________,实轴长为:_________,虚轴长为:__________,焦距为:_______,离心率为:______,渐近线的方程为:_______________;若P 为双曲线上的一点,且==21,4PF PF 则________.(若81=PF 呢?)例4、已知下列条件求双曲线的标准方程: ① 焦点在x 轴上3,4==b a ;② 焦点为(0,-6),(0,6),且经过点(2,-5); ③ 顶点在x 轴上,两顶点间的距离为8,且45=e ; ④ 焦距是10,虚轴长是8;⑤ 焦点在x 轴上,渐近线为,34x y ±=实轴长为12; 三、抛物线及性质:(定义:d PF =||)例5、抛物线x y 82=的焦点F 的坐标为:_________,准线方程为:_____________,焦点到准线的距离为_________.若该抛物线上的一点M 到焦点F 的距离为5,则M 到准线的距离为:____,M 点的坐标为:__________.(若抛物线为y x 42-=呢?) 6、已知下列条件求抛物线的标准方程: ① 焦点为F (3,0); ② 准线方程为21-=x ; ③ 焦点到准线的距离为2;四、直线与曲线的位置关系:(联立直线与曲线方程消去y 得:02=++C Bx Ax )1、相交:两个交点0>∆⇔;(交点坐标为对应方程组的解!)2、相切:一个交点0=∆⇔;3、相离:无交点0<∆⇔。
《圆锥曲线与方程》知识系统整合规律方法收藏1.椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程、几何性质椭圆双曲线抛物线定义平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零)的点的轨迹平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2=2px(p>0)关系式a2-b2=c2a2+b2=c2—图形封闭图形无限延展,但有渐近线无限延展,没有渐近线对称性对称中心为原点无对称中心两条对称轴一条对称轴顶点四个两个一个2.待定系数法求圆锥曲线的标准方程(1)椭圆、双曲线的标准方程求椭圆、双曲线的标准方程包括“定位”和“定量”两方面,一般先确定焦点的位置,再确定参数.当焦点位置不确定时,要分情况讨论,也可将方程设为一般形式:椭圆方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),其中当1A>1B时,焦点在x轴上,当1A<1B时,焦点在y轴上;双曲线方程为Ax2+By2=1(AB<0),当A<0时,焦点在y轴上,当B<0时,焦点在x轴上.另外,在求双曲线的标准方程的过程中,根据不同的已知条件采取相应方法设方程,常常可以简化解题过程,避免出错.如:与已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲线方程可设为x2a2-y2b2=λ(λ≠0);已知所求双曲线为等轴双曲线,其方程可设为x2-y2=λ(λ≠0).(2)抛物线的标准方程求抛物线的标准方程时,先确定抛物线的方程类型,再由条件求出参数p的大小.当焦点位置不确定时,要分情况讨论,也可将焦点在x轴或y轴上的抛物线方程设为一般形式y2=2px(p≠0)或x2=2py(p≠0),然后建立方程求出参数p的值.3.求离心率的方法(1)定义法:由椭圆(双曲线)的标准方程可知,不论椭圆(双曲线)的焦点在x轴上还是在y轴上都有关系式a2-b2=c2(a2+b2=c2)以及e=ca.已知其中的任意两个参数,可以求其他的参数.这是基本且常用的方法.(2)方程法:建立参数a与c之间的齐次关系式,从而求出其离心率.这是求离心率的十分重要的思路及方法.(3)几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据平面几何性质以及椭圆(双曲线)的定义、几何性质,建立参数之间的关系,通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更形象、直观.4.直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线与圆锥曲线问题,是高考对圆锥曲线考查的重点和难点,也是历年考查的热点,是每年高考试卷上都会出现的一个知识点.直线与圆锥曲线问题包括两大类:①直线与圆锥曲线位置关系的判定;②直线与圆锥曲线相交而产生的弦长问题、中点问题、范围问题、最值问题等.(2)直线与圆锥曲线问题往往综合性强,注重与一元二次方程中的根的判别式、根与系数的关系、函数的单调性、不等式、平面向量等知识综合.分析这类问题,往往利用“数形结合”的思想方法,或“设而不求”的方法求解.学科思想培优一、圆锥曲线的定义、方程及性质对于圆锥曲线的有关问题,要有运用圆锥曲线定义解题的意识,“回归定义”是一种重要的解题策略.如:(1)在求轨迹方程时,若所求轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据圆锥曲线的定义,写出所求的轨迹方程.(2)涉及椭圆、双曲线上的点与两个焦点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知识来解决.(3)在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到焦点的距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决.总之,圆锥曲线的定义、性质在解题中有重要作用,要注意灵活运用. [典例1] 已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P (1,m )是抛物线C 上的一点,且|PF |=2.(1)若椭圆C ′:x 24+y 2n =1与抛物线C 有共同的焦点,求椭圆C ′的方程; (2)设抛物线C 与(1)中所求椭圆C ′的交点为A ,B ,求以OA 和OB 所在的直线为渐近线,且经过点P 的双曲线方程.解 (1)P 到焦点距离等于P 到准线距离,所以|PF |=1+p2=2,p =2, 故抛物线的方程为C :y 2=4x .又由椭圆C ′:x 24+y 2n =1,可知4-n =1,所以n =3,故所求椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)由⎩⎨⎧x 24+y 23=1,y 2=4x ,消去y 得到3x 2+16x -12=0,解得x 1=23,x 2=-6(舍去).所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,236,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,-236,则双曲线的渐近线方程为y =±6x .由渐近线6x ±y =0,可设双曲线方程为6x 2-y 2=λ(λ≠0). 由点P (1,m )在抛物线C :y 2=4x 上, 解得m 2=4,P (1,±2),因为点P 在双曲线上,∴6-4=λ=2, 故所求双曲线方程为3x 2-y 22=1.拓展提升(1)圆锥曲线的定义是推导标准方程和几何性质的基础,也是解题的重要工具,灵活运用定义,可避免很多复杂的计算,提高解题效率,因此在解决圆锥曲线的有关问题时,要有运用圆锥曲线定义解题的意识,“回归定义”是一种重要的解题策略.(2)应用圆锥曲线的性质时,要注意与数形结合、方程等思想结合运用.二、直线与圆锥曲线的位置关系直线与圆锥曲线的位置关系综合题,往往因综合性强,难度偏大,从而使很多同学遇到圆锥曲线题后感到无从下手,因此有些同学选择对其置之不理,先将其他题目完成后再做圆锥曲线题(考试过程中),这样一由于时间紧张,二由于无从下手,三由于运算量大,有些同学不得不放弃,从而造成遗憾.实际上直线与圆锥曲线综合题的求解是有一定的规律可循的,如下规律不妨试一试,共分六步,每步都有一定的步骤得分,因此要求步骤要全且规范,争取做到能得分且得分.(1)引参,设直线或圆锥曲线方程,并设直线与圆锥曲线交点坐标,如A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(2)将直线方程与圆锥曲线方程联立方程组,消去y (或x )得到关于x (或y )的方程f (x )=0(或f (y )=0).此方程可能是一元二次方程,也可能是二次项系数含参的一元二次方程(这种情况应注意对二次项系数的讨论),然后列出Δ>0及根与系数的关系.(3)试用A (x 1,y 1)与B (x 2,y 2)的坐标x 1,y 1,x 2,y 2表示题中条件,得条件式(*).(4)利用点A ,B 在直线上,将条件式(*)中坐标进行统一,都转化为关于x 1,x 2(或y 1,y 2)的条件式(*)′.(5)对第二步应用根与系数的关系整体代入条件(*)′,求参或其他. (6)与Δ>0联系验证求解结果或其他.[典例2] 设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,过点F 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为45°,AF →=2FB →.(1)求椭圆C 的离心率;(2)如果|AB |=214,求椭圆C 的方程. 解 (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由直线l 的倾斜角为45°及AF →=2FB →,可知y 1<0,y 2>0.直线l 的方程为y =x -c ,其中c =a 2-b 2,联立⎩⎨⎧y =x -c ,x 2a 2+y 2b 2=1,得(a 2+b 2)y 2+2b 2cy -b 4=0, 解得y 1=-b 2(c +2a )a 2+b 2,y 2=-b 2(c -2a )a 2+b2. 因为AF →=2FB →,所以-y 1=2y 2, 即b 2(c +2a )a 2+b 2=2×-b 2(c -2a )a 2+b 2,求得离心率e =c a =23.(2)因为|AB |=2|y 2-y 1|,所以4ab 2a 2+b2=214, 由c a =23,得b =73a ,所以74a =214,得a =3,b =7, 所以椭圆C 的方程为x 29+y 27=1. 拓展提升直线与圆锥曲线的位置关系,涉及函数、方程、不等式、平面几何等诸多方面的知识,形成了求轨迹、最值、对称、取值范围、线段的长度等多种问题.解决此类问题应注意数形结合,以形辅数的方法;还要多结合圆锥曲线的定义,根与系数的关系以及“点差法”等.三、圆锥曲线中的定点与定值问题解决定点与定值问题应灵活应用已知条件巧设变量,在变形过程中要注意各变量之间的关系,善于捕捉题目信息,注意消元思想的应用.[典例3] 设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线的准线上,且BC ∥x 轴.证明:直线AC 经过原点O .证明 因为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,所以经过点F 的直线AB的方程可设为x =my +p2,代入抛物线方程得y 2-2pmy -p 2=0.若记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1,y 2是该方程的两个根,所以y 1y 2=-p 2. 因为BC ∥x 轴,且点C 在准线x =-p2上, 所以点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,y 2,故直线CO 的斜率为k =y 2-p 2=2p y 1=y 1x 1, 即k 也是直线OA 的斜率,所以A ,O ,C 三点共线,所以直线AC 经过原点O .[典例4] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过A (2,0),B (0,1)两点. (1)求椭圆C 的方程及离心率;(2)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线P A 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:四边形ABNM 的面积为定值.解 (1)由题意得,a =2,b =1. 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. 又c =a 2-b 2=3,所以离心率e =c a =32.(2)证明:设P (x 0,y 0)(x 0<0,y 0<0),则x 20+4y 20=4.又A (2,0),B (0,1), 所以直线P A 的方程为y =y 0x 0-2(x -2). 令x =0,得y M =-2y 0x 0-2,从而|BM |=1-y M =1+2y 0x 0-2.直线PB 的方程为y =y 0-1x 0x +1.令y =0,得x N =-x 0y 0-1,从而|AN |=2-x N =2+x 0y 0-1. 所以四边形ABNM 的面积 S =12|AN |·|BM |=12⎝⎛⎭⎪⎫2+x 0y 0-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2y 0x 0-2 =x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+42(x 0y 0-x 0-2y 0+2)=2x 0y 0-2x 0-4y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2=2.从而四边形ABNM 的面积为定值. 拓展提升圆锥曲线中的定点、定值问题往往与圆锥曲线中的“常数”有关,如椭圆的长轴、短轴,双曲线的虚轴、实轴,抛物线的焦点等,解决此类问题的主要方法是通过研究直线与曲线的位置关系,把所给问题进行化简,通过计算获得答案;或是从特殊位置出发,确定定值,然后给出一般情况的证明.四、圆锥曲线中的最值(或范围)问题 1.最值问题的求解方法(1)建立函数模型,利用二次函数、三角函数的有界性求最值或利用导数法求最值.(2)建立不等式模型,利用基本不等式求最值.(3)数形结合,利用相切、相交的几何性质求最值.2.求参数范围的常用方法[典例5]设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.解(1)圆A的方程整理可得(x+1)2+y2=16,点A坐标为(-1,0),如图.因为|AD|=|AC|,所以∠ACD=∠ADC.因为EB∥AC,所以∠EBD=∠ACD,故∠EBD=∠ACD=∠ADC.所以|EB|=|ED|,故|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|.又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而|AD|=4,所以|EA|+|EB|=4.+由题设得A(-1,0),B(1,0),|AB|=2,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为x24y 23=1(y ≠0).(2)解法一:当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.则x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3,所以|MN |=1+k 2|x 1-x 2|=12(k 2+1)4k 2+3.过点B (1,0)且与l 垂直的直线m :y =-1k (x -1),A 到m 的距离为2k 2+1,所以|PQ |=242-⎝⎛⎭⎪⎫2k 2+12=44k 2+3k 2+1.故四边形MPNQ 的面积 S =12|MN ||PQ |=121+14k 2+3. 可得当l 与x 轴不垂直时,四边形MPNQ 面积的取值范围为(12,83). 当l 与x 轴垂直时,其方程为x =1,|MN |=3,|PQ |=8,四边形MPNQ 的面积为12.综上,四边形MPNQ 面积的取值范围为[12,83).解法二:设∠MBA =θ(θ∈(0,π)),则在△MAB 中运用余弦定理,有|MA |2=|MB |2+|AB |2-2·|MB |·|AB |·cos θ,结合|MA |+|MB |=4可解得|MB |=32-cos θ.同理可得|NB |=32+cos θ,从而|MN |=|MB |+|NB |=124-cos 2θ.此时直线PQ 的方程为x cos θ=y sin θ+cos θ. 于是圆的弦长|PQ |=242-⎝⎛⎭⎪⎫2cos θcos 2θ+sin 2θ2=44-cos 2θ.则四边形MPNQ 的面积S =12·|MN |·|PQ | =244-cos 2θ∈[12,83),故四边形MPNQ 面积的取值范围是[12,83). 拓展提升圆锥曲线中的最值问题,通常有两类:一类是有关长度、面积等最值问题;一类是圆锥曲线中有关几何元素的最值问题,这两类问题的解决往往通过回归定义,结合几何知识,建立目标函数,利用函数的性质或不等式知识,以及数形结合、设参、转化、代换等途径来解决.五、圆锥曲线中的存在性问题 1.解决存在性问题的关注点求解存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确,则存在;若结论不正确,则不存在.(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件. 2.存在性问题的解题步骤[典例6] 如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,离心率e =12,直线l 的方程为x =4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.解 (1)由P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆上,得1a 2+94b 2=1,① 依题设知a =2c ,则b 2=3c 2,②②代入①,解得c 2=1,a 2=4,b 2=3.故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)解法一:由题意可设AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为y =k (x -1),③代入椭圆方程3x 2+4y 2=12,并整理,得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4(k 2-3)4k 2+3,④ 在方程③中令x =4,得M 的坐标为(4,3k ).从而k 1=y 1-32x 1-1,k 2=y 2-32x 2-1,k 3=3k -324-1=k -12. 由于A ,F ,B 共线,则有k =k AF =k BF ,即有y 1x 1-1=y 2x 2-1=k . 所以k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=y 1x 1-1+y 2x 2-1-32⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1+1x 2-1 =2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-(x 1+x 2)+1,⑤④代入⑤得k 1+k 2=2k -32·8k 24k 2+3-24(k 2-3)4k 2+3-8k 24k 2+3+1=2k -1, 又k 3=k -12,所以k 1+k 2=2k 3.故存在常数λ=2符合题意.解法二:设B (x 0,y 0)(x 0≠1),则直线FB 的方程为y =y 0x 0-1(x -1), 令x =4,求得M ⎝⎛⎭⎪⎫4,3y 0x 0-1, 从而直线PM 的斜率为k 3=2y 0-x 0+12(x 0-1), 联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =y 0x 0-1(x -1),x 24+y 23=1,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫5x 0-82x 0-5,3y 02x 0-5, 则直线P A 的斜率为k 1=2y 0-2x 0+52(x 0-1),直线PB 的斜率为k 2=2y 0-32(x 0-1), 所以k 1+k 2=2y 0-2x 0+52(x 0-1)+2y 0-32(x 0-1)=2y 0-x 0+1x 0-1=2k 3, 故存在常数λ=2符合题意.拓展提升存在性问题是一种具有开放性和发散性的问题,此类题目的条件和结论不完备,学生应结合已有的条件进行观察、分析、比较和概括,它对数学思想、数学意识有较高的要求.。