高考数学专题复习攻克圆锥曲线解答题的策略
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高考数学圆锥曲线复习策略一.圆锥曲线高考大纲文科(1)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程和简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率)(2)了解双曲线的定义、几何图形、标准方程,知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线)(3)了解抛物线的的定义、儿何图形、标准方程,知道其简单的儿何性质(范围、对称性、顶点、离心率)(4)理解数形结合的思想。
(5)了解圆锥曲线的简单应用。
理科.(1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.(2)掌握椭圆、抛物线的定义、儿何图形、标准方程及简单儿何性质.(范围、对称性、顶点、离心率)(3)了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).(4)了解圆锥曲线的简单应用.(5)理解数形结合的思想.锥曲线知识网络'对称轴兀轴 住占 八、、八、、标准方程y 2=2P x\顶点 离心率 准线 (卩>0)二.试题趋势近年來圆锥1111线在高考中比较稳定,解答题往往以屮档题或以押轴题形式出现,主要考察学 生逻辑推理能力、运算能力,考察学生综合运用数学知识解决问题的能力。
但圆锥曲线在新 课标中化归到选学内容,要求有所降低,估计2011年高考对本讲的考察,主要考察热点有:(1) 圆锥Illi 线的定义及标准方程; (2) 与圆锥曲线有关的轨迹问题;(3) 与圆锥曲线有关的最值、定值问题;(4) 与平面向量、导数等知识相结合的交汇试题(1)圆锥曲线的定义及标准方程;1. (2010北京文理)(13)已知双曲线二—1的离心率为2,焦点与椭圆—= 1的a 2b 225 9焦点相同,那么双Illi 线的焦点坐标为 _______ ;渐近线方程为 ________ o定义::椭圆l + IF2PI=2a(2a >1 F.F 2 I)标准方程召+令(a > b > 0)2 f 2a =b +对称轴 兀轴,长轴长为2d y 轴,短轴长为2b隹占 八、、八、、定义::< 双曲线{lIFfl —IF2PII=2a(2a<F }F 2 I)2 2 标准方程才*卄严轴卜轴,实轴长为2d 对称轴彳I 》轴,虚轴长为"隹占八、、JW\(Q 〉O,b 〉O )彳顶点21 2 a +b =c离心率 渐近线定义• 抛物线 <・\MF\=d答案:(±4,0)= 02 ,22.(2010天津文数)(13)已知双Illi线罕―仝=1«〉0上〉0)的一条渐近线方程是a b厶y = ^x ,它的一个焦点与抛物线r =16x的焦点相同。
高考专题 攻克圆锥曲线解答题的策略第一、知识储备: 1. 直线方程的形式(1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。
(2)与直线相关的重要内容 ①倾斜角与斜率tan ,[0,)k ααπ=∈②点到直线的距离d = ③夹角公式:2121tan 1k k k k α-=+(3)弦长公式直线y kx b =+上两点1122(,),(,)A x y B x y 间的距离:12AB x =-=或12ABy =-(4)两条直线的位置关系 ①1212l l k k ⊥⇔=-1 ②212121//b b k k l l ≠=⇔且2、圆锥曲线方程及性质(1)、椭圆的方程的形式(三种形式)标准方程:221(0,0)x y m n m n m n+=>>≠且2a =参数方程:cos ,sin x a y b θθ== (2)、双曲线的方程的形式(两种形式)标准方程:221(0)x y m n m n+=⋅<距离式方程:2a =(3)、三种圆锥曲线的通径22222b b p a a椭圆:;双曲线:;抛物线:(4)、圆锥曲线的定义已知21F F 、是椭圆13422=+y x 的两个焦点,平面内一个动点M 满足221=-MF MF 则动点M 的轨迹是( )A 、双曲线;B 、双曲线的一支;C 、两条射线;D 、一条射线 (5)、焦点三角形面积公式:122tan2F PFP b θ∆=在椭圆上时,S122cot2F PF P b θ∆=在双曲线上时,S(其中2221212121212||||4,cos ,||||cos ||||PF PF c F PF PF PF PF PF PF PF θθθ+-∠==∙=⋅)(6)、记住焦半径公式:(1)00;x a ex a ey ±±椭圆焦点在轴上时为焦点在y 轴上时为,可简记为“左加右减,上加下减”。
(2)0||x e x a ±双曲线焦点在轴上时为(3)11||,||22p p x x y ++抛物线焦点在轴上时为焦点在y 轴上时为(6)、椭圆和双曲线的基本量三角形设()11,y x A 、()22,y x B ,()b a M ,为椭圆13422=+y x 的弦AB 中点则有1342121=+y x ,1342222=+y x ;两式相减得()()03422212221=-+-y yx x⇒()()()()3421212121y y y y x x x x +--=+-⇒AB k =ba 43-2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有两个参数怎么办?设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式0∆≥,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点1122(,),(,)A x y B x y ,将这两点代入曲线方程得到○1○2两个式子,然后○1-○2,整体消元······,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A 、B 、F 共线解决之。
高考数学圆锥曲线解题技巧高考数学两类压轴大题是导数和圆锥曲线,难度大、综合性强,取得满分不容易,但要得到尽可能多的分数还是有方法可行的。
下面店铺为高考考生整理数学圆锥曲线解题技巧,希望对大家有所帮助!高考数学圆锥曲线解题技巧1.解决圆锥曲线的最值与范围问题常见的解法有两种:几何法和代数法.(1)若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法;(2)若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,这就是代数法.2.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下五个方面考虑:(1)利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系;(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用基本不等式求出参数的取值范围;(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.高考数学圆锥曲线基础知识点圆锥曲线定义圆锥曲线包括圆,椭圆,双曲线,抛物线。
其统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
当e>1时为双曲线,当e=1时为抛物线,当e<1时为椭圆。
椭圆,双曲线,抛物线这些圆锥曲线有统一的定义:平面上,到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
且当0<e<1时为椭圆:当e=1时为抛物线;当e>1时为双曲线。
离心率这里的参数e就是圆锥曲线的离心率,它不仅可以描述圆锥曲线的类型,也可以描述圆锥曲线的具体形状,简言之,离心率相同的圆锥曲线都是相似图形。
一个圆锥曲线,只要确定了离心率,形状就确定了。
特别的,因为抛物线的离心率都等于1,所以所有的抛物线都是相似图形。
准线在圆锥曲线的统一定义中:到定点与定直线的距离的比为常数e(e>0)的点的轨迹,叫圆锥曲线。
而这条定直线就叫做准线。
2023新高考二卷数学圆锥曲线解法2023年新高考二卷数学圆锥曲线题目的解题方法可以归纳为以下几点:建立坐标系:首先在平面直角坐标系中确定圆锥曲线的位置和范围,一般情况下,圆锥曲线都可以通过建立坐标系的方式进行求解。
确定变量:根据题目所给的条件,确定圆锥曲线上的变量,一般情况下,圆锥曲线上的变量包括点的坐标、距离、角度等。
建立方程:根据题目所给的条件,建立圆锥曲线的方程,一般情况下,圆锥曲线的方程包括椭圆、双曲线、抛物线等。
求解方程:根据建立的方程,求解圆锥曲线上的变量,一般情况下,求解的过程包括代入法、消元法、换元法等。
整合答案:根据题目所问的问题,整合答案,一般情况下,答案包括计算结果、图形、表格等形式。
下面以一例题为例,具体讲解圆锥曲线题目的解题方法:例题:已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为4,且过点(2,3)。
(1)求椭圆C的方程;(2)求直线l过点(0,4)且与椭圆C有公共点,求出所有满足条件的直线l的方程;(3)在(2)的条件下,求出椭圆C与直线l的公共点的轨迹方程。
解题思路:1.建立坐标系:以原点为坐标原点,建立平面直角坐标系,设椭圆C的方程为x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)。
2.确定变量:根据题意,已知焦距为4,且过点(2,3),可以列出两个方程:c=2和b2/a2+9/4=1,其中c=2表示焦距的一半。
3.建立方程:根据以上两个方程,可以解得a2=16和b2=12,所以椭圆C的方程为x2/16+y2/12=1。
4.求解方程:根据椭圆C的方程,可以得出点(0,4)在椭圆C上,所以直线l与椭圆C有公共点。
因为直线l过点(0,4),所以可以设直线l的方程为y=kx+4。
将直线l的方程代入椭圆C的方程中,得(12+4k2)x2+32kx+64=0。
因为直线l与椭圆C有公共点,所以判别式Δ=0-4(12+4k2)×64≥0,解得-4≤k≤4。
所以满足条件的直线l的方程为y=kx+4。
圆锥曲线中的“设而不求”考情分析研究曲线方程及由方程研究曲线的有关性质问题,是圆锥曲线中的一个重要内容,其特点是代数的运算较为繁杂,许多学生会想而不善于运算,往往是列出式子后“望式兴叹”.在解决圆锥曲线问题时若能恰当使用“设而不求”的策略,可避免盲目推演造成的无效运算,从而达到准确、快速的解题效果.、解题秘籍(一)“设而不求”的实质及注意事项1.设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.2.在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;②“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.3. “设而不求”最常见的类型一是涉及动点问题,设出动点坐标,在运算过程中动点坐标通过四则运算消去,或利用根与系数的关系转化为关于其他参数的问题;二是涉及动直线问题,把斜率或截距作为参数,设出直线的方程,再通过运算消去.1(2023届山西省临汾市等联考高三上学期期中)已知椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1a >b >0 的长轴长为4,F 1,F 2为C 的左、右焦点,点P x 0,y 0 y 0≠0 在C 上运动,且cos ∠F 1PF 2的最小值为12.连接PF 1,PF 2并延长分别交椭圆C 于M ,N 两点.(1)求C 的方程;(2)证明:S △OPF 1S △OMF1+S△OPN S △OF 2N 为定值.2024年高考数学专项复习圆锥曲线中的“设而不求”(解析版)2(2023届江苏省连云港市高三上学期10月联考)已知椭圆中有两顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,一个焦点为F 0,1 .(1)若直线l 过点F 且与椭圆交于C ,D 两点,当CD =322时,求直线l 的方程;(2)若直线l 过点T 0,t t ≠0 且与椭圆交于C ,D 两点,并与x 轴交于点P ,直线AD 与直线BC 交于点Q ,当点P 异A ,B 两点时,试问OP ⋅OQ是否是定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.(二)设点的坐标在涉及直线与圆锥曲线位置关系时,如何避免求交点,简化运算,是处理这类问题的关键,求解时常常设出点的坐标,设坐标方法即通过设一些辅助点的坐标,然后以坐标为参数,利用点的特性(条件)建立关系(方程).显然,这里的坐标只是为寻找关系而作为“搭桥”用的,在具体解题中是通过“设而不求”与“整体消元”解题策略进行的.3(2023届湖南省郴州市高三上学期质量监测)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为22,过坐标原点O 的直线交椭圆E 于P ,A 两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连接AC .当C 为椭圆的右焦点时,△PAC 的面积为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若B 为AC 的延长线与椭圆E 的交点,试问:∠APB 是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.4(2023届江苏省南通市如皋市高三上学期期中)作斜率为32的直线l 与椭圆C :x 24+y 29=1交于A ,B 两点,且P 2,322在直线l 的左上方.(1)当直线l 与椭圆C 有两个公共点时,证明直线l 与椭圆C 截得的线段AB 的中点在一条直线上;(2)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上.(三)设参数在求解与动直线有关的定点、定值或最值与范围问题时常设直线方程,因为动直线方程不确定,需要引入参数,这时常引入斜率、截距作为参数.5(2022届湖南省益阳市高三上学期月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1,F 2,其离心率为32,P 为椭圆C 上一动点,△F 1PF 2面积的最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 2的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,试问:在x 轴上是否存在定点Q ,使得QA ⋅QB为定值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(四)中点弦问题中的设而不求与中点弦有个的问题一般是设出弦端点坐标P x 1,y1,Q x2,y2代入圆锥曲线方程作差,得到关于y1-y2x1-x2,x1+x2,y1+y2的关系式,再结合题中条件求解.6中心在原点的双曲线E焦点在x轴上且焦距为4,请从下面3个条件中选择1个补全条件,并完成后面问题:①该曲线经过点A2,3;②该曲线的渐近线与圆x2-8x+y2+4=0相切;③点P在该双曲线上,F1、F2为该双曲线的焦点,当点P的纵坐标为32时,恰好PF1⊥PF2.(1)求双曲线E的标准方程;(2)过定点Q1,1能否作直线l,使l与此双曲线相交于Q1、Q2两点,且Q是弦Q1Q2的中点?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.三、跟踪检测1(2023届河南省洛平许济高三上学期质量检测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的右焦点为F ,离心率为12,上顶点为0,3 .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,与y 轴交于点M ,若MP =λPF ,MQ =μQF,判断λ+μ是否为定值?并说明理由.2(2023届江西省南昌市金太阳高三上学期10月联考)如图,长轴长为4的椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左顶点为A ,过原点O 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线PA ,QA 与y 轴分别交于M ,N 两点,当直线PQ 的斜率为22时,PQ =23.(1)求椭圆C 的方程.(2)试问是否存在定点T ,使得∠MTN =90°恒成立?若存在,求出定点T 的坐标;若不存在,说明理由.3(2023届黑龙江省大庆铁人中学高三上学期月考)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y22-x2=1的焦点重合,过点P4,0且不垂直于x轴的直线l与椭圆相交于A,B两点.(1)求椭圆C的方程;(2)若点B关于x轴的对称点为点E,证明:直线AE与x轴交于定点.4(2023届江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期10月联考)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1经过点2,-3,两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A,B两点.(1)求双曲线C的方程.(2)若动直线l经过双曲线的右焦点F2,是否存在x轴上的定点M m,0,使得以线段AB为直径的圆恒过M点?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.5(2023届内蒙古自治区赤峰市高三上学期月考)平面内一动点P到定直线x=4的距离,是它与定点F1,0的距离的两倍.(1)求点P的轨迹方程C;(2)过F点作两条互相垂直的直线l1,l2(直线l1不与x轴垂直).其中,直线l1交曲线C于A,B两点,直线l2交曲线C于E,N两点,直线l2与直线x=m m>2交于点M,若直线MB,MF,MA的斜率k MB,k MF,k MA构成等差数列,求m的值.6(2023届福建省福州华侨中学高三上学期考试)在平面直角坐标系xOy中,已知点F(2,0),直线l:x=12,点M到l的距离为d,若点M满足|MF|=2d,记M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)过点F(2,0)且斜率不为0的直线与C交于P,Q两点,设A(-1,0),证明:以P,Q为直径的圆经过点A.7(2023届河南省安阳市高三上学期10月月考)已知椭圆M1:x2a2+y2b2=1a>b>0的左、右焦点分别为F1,F2,F1F2=2,面积为487的正方形ABCD的顶点都在M1上.(1)求M1的方程;(2)已知P为椭圆M2:x22a2+y22b2=1上一点,过点P作M1的两条切线l1和l2,若l1,l2的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.8(2023届浙江省浙里卷天下高三上学期10月测试)已知F1,F2分别为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1(-1,0)且与x轴不重合的直线与椭圆C交于A,B两点,△ABF2的周长为8.(1)若△ABF2的面积为1227,求直线AB的方程;(2)过A,B两点分别作直线x=-4的垂线,垂足分别是E,F,证明:直线EB与AF交于定点.9(2023届江苏省南京市六校高三上学期10月联考)已知双曲线Γ:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为4,且过点P 2,33(1)求双曲线Γ的方程;(2)过双曲线Γ的左焦点F 分别作斜率为k 1,k 2的两直线l 1与l 2,直线l 1交双曲线Γ于A ,B 两点,直线l 2交双曲线Γ于C ,D 两点,设M ,N 分别为AB 与CD 的中点,若k 1⋅k 2=-1,试求△OMN 与△FMN 的面积之比.10(2022届北京市海淀区高三上学期期末)已知点A 0,-1 在椭圆C :x 23+y 2b 2=1上.(1)求椭圆C 的方程和离心率;(2)设直线l :y =k x -1 (其中k ≠1)与椭圆C 交于不同两点E ,F ,直线AE ,AF 分别交直线x =3于点M ,N .当△AMN 的面积为33时,求k 的值.11(2022届天津市第二中学高三上学期12月月考)已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的长轴长是4,且过点B0,1.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l:y=k x+2交椭圆于P,Q两点,若点B始终在以PQ为直径的圆内,求实数k的取值范围.12(2022届广东省华南师范大学附属中学高三上学期1月模拟)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为12,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得弦的长度为42.(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程.(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为E.当直线l绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.13(2022届河北省高三上学期省级联测)已知椭圆P焦点分别是F1(0,-3)和F2(0,3),直线y= 3与椭圆P相交所得的弦长为1.(1)求椭圆P的标准方程;(2)将椭圆P绕原点逆时针旋转90°得到椭圆Q,在椭圆Q上存在A,B,C三点,且坐标原点为△ABC的重心,求△ABC的面积.14(2022届广东省佛山市高三上学期期末)已知双曲线C的渐近线方程为y=±33x,且过点P(3,2).(1)求C的方程;(2)设Q(1,0),直线x=t(t∈R)不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线BQ与C交于另一点D,求证:直线AD过定点.15(2022届江苏省盐城市、南京市高三上学期1月模拟)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a,b>0)的右顶点为A,虚轴长为2,两准线间的距离为26 3.(1)求双曲线C的方程;(2)设动直线l与双曲线C交于P,Q两点,已知AP⊥AQ,设点A到动直线l的距离为d,求d的最大值.16(2022届浙江省普通高中强基联盟高三上学期统测)如图,已知椭圆C1:x24+y23=1,椭圆C2:y29+x24=1,A-2,0、B2,0.P为椭圆C2上动点且在第一象限,直线PA、PB分别交椭圆C1于E、F两点,连接EF交x轴于Q点.过B点作BH交椭圆C1于G,且BH⎳PA.(1)证明:k BF⋅k BG为定值;(2)证明直线GF过定点,并求出该定点;(3)若记P、Q两点的横坐标分别为x P、x Q,证明:x P x Q为定值.17(2022届湖北省新高考联考协作体高三上学期12月联考)已知圆O :x 2+y 2=2,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >2 的离心率为22,P 是C 上的一点,A 是圆O 上的一点,PA 的最大值为6+2.(1)求椭圆C 的方程;(2)点M 是C 上异于P 的一点,PM 与圆O 相切于点N ,证明:PO 2=PM ⋅PN .18已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为8,离心率e =54.(1)求双曲线C 的方程;(2)直线l 与双曲线C 相交于P ,Q 两点,弦PQ 的中点坐标为A 8,3 ,求直线l 的方程.圆锥曲线中的“设而不求”考情分析研究曲线方程及由方程研究曲线的有关性质问题,是圆锥曲线中的一个重要内容,其特点是代数的运算较为繁杂,许多学生会想而不善于运算,往往是列出式子后“望式兴叹”.在解决圆锥曲线问题时若能恰当使用“设而不求”的策略,可避免盲目推演造成的无效运算,从而达到准确、快速的解题效果.、解题秘籍(一)“设而不求”的实质及注意事项1.设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.2.在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;②“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.3. “设而不求”最常见的类型一是涉及动点问题,设出动点坐标,在运算过程中动点坐标通过四则运算消去,或利用根与系数的关系转化为关于其他参数的问题;二是涉及动直线问题,把斜率或截距作为参数,设出直线的方程,再通过运算消去.1(2023届山西省临汾市等联考高三上学期期中)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的长轴长为4,F 1,F 2为C 的左、右焦点,点P x 0,y 0 y 0≠0 在C 上运动,且cos ∠F 1PF 2的最小值为12.连接PF 1,PF 2并延长分别交椭圆C 于M ,N 两点.(1)求C 的方程;(2)证明:S △OPF 1S △OMF 1+S △OPN S △OF 2N为定值.【解析】(1)由题意得a =2,设PF 1 ,PF 2 的长分别为m ,n ,m +n =2a =4则cos ∠F 1PF 2=m 2+n 2-4c 22mn =m +n 2-4c 2-2mn 2mn =2b 2mn-1≥2b 2m +n 22-1=2b 2a2-1,当且仅当m=n 时取等号,从而2b 2a 2-1=12,得b 2a 2=34,∴b 2=3,则椭圆的标准方程为x 24+y 23=1;(2)由(1)得F 1-1,0 ,F 21,0 ,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,设直线PM 的方程为x =x 0+1y 0y -1,直线PN 的方程为x =x 0-1y 0y +1,由x =x 0+1y 0y -1x 24+y 23=1,得3x 0+1 2y 02+4 y 2-6x 0+1 y 0y -9=0,则y 0y 1=-93x 0+1 2y 02+4=-9y 023x 0+1 2+4y 02=-9y 023x 02+4y 02+6x 0+3=-3y 022x 0+5,∴y 1=-3y 02x 0+5,同理可得y 2=-3y 05-2x 0,所以S △OPF 1S △OMF 1+S △OPN S △OF 2N =12OF 1 y 0 12OF 1 y 1 +12OF 2y 0 +y 2 12OF 2 y 2 =-y 0y 1+y 0y 2+1=-y 0-3y 02x 0+5+y 0-3y 05-2x 0+1=133.所以S △OPF 1S △OMF 1+S △OPN S △OF 2N 为定值133.2(2023届江苏省连云港市高三上学期10月联考)已知椭圆中有两顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,一个焦点为F 0,1 .(1)若直线l 过点F 且与椭圆交于C ,D 两点,当CD =322时,求直线l 的方程;(2)若直线l 过点T 0,t t ≠0 且与椭圆交于C ,D 两点,并与x 轴交于点P ,直线AD 与直线BC 交于点Q ,当点P 异A ,B 两点时,试问OP ⋅OQ是否是定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.【解析】(1)∵椭圆的焦点在y 轴上,设椭圆的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),由已知得b =1,c =1,所以a =2,椭圆的方程为y 22+x 2=1,当直线l 与x 轴垂直时与题意不符,设直线l 的方程为y =kx +1,C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,将直线l 的方程代入椭圆的方程化简得k 2+2 x 2+2kx -1=0,则x 1+x 2=-2k k 2+2,x 1⋅x 2=-1k 2+2,∴CD =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2⋅-2k k 2+22+4⋅1k 2+2=22(k 2+1)k 2+2=322,解得k =±2.∴直线l 的方程为y =±2x +1;(2)当l ⊥x 轴时,AC ⎳BD ,不符合题意,当l 与x 轴不垂直时,设l :y =kx +t ,则P -tk ,0 ,设C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,联立方程组y =kx +tx 2+y 22=1 得2+k 2 x 2+2ktx +t 2-2=0,∴x 1+x 2=-2kt 2+k 2,x 1x 2=t 2-22+k 2,又直线AD :y =y 2x 2+1(x +1),直线BC :y =y 1x 1-1(x -1),由y =y2x 2+1(x +1)y =y 1x 1-1(x -1) 可得y 2x 2+1(x +1)=y 1x 1-1(x -1),即kx 2+t x 2+1(x +1)=kx 1+t x 1-1(x -1),kx 2+t x 1-1 (x +1)=kx 1+t x 2+1 (x -1),kx 1x 2-kx 2+tx 1-t x +1 =kx 1x 2+kx 1+tx 2+t x -1 ,k x 1+x 2 +t x 2-x 1 +2t x =2kx 1x 2-k x 2-x 1 +t x 1+x 2 ,k ⋅-2kt 2+k 2+t x 2-x 1 +2t x =2k ⋅t 2-22+k 2-k x 2-x 1 +t ⋅-2kt 2+k 2,4t 2+k 2+t x 2-x 1 x =-4k 2+k 2-k x 2-x 1 ,即t 42+k 2+x 2-x 1 x =-k 42+k 2+x 2-x 1 ,得x =-k t,∴Q 点坐标为Q -kt,y Q ,∴OP ⋅OQ =-t k ,0 ⋅-k t ,y Q =-t k-kt +0⋅y Q =1,所以OP ⋅OQ=1为定值.(二)设点的坐标在涉及直线与圆锥曲线位置关系时,如何避免求交点,简化运算,是处理这类问题的关键,求解时常常设出点的坐标,设坐标方法即通过设一些辅助点的坐标,然后以坐标为参数,利用点的特性(条件)建立关系(方程).显然,这里的坐标只是为寻找关系而作为“搭桥”用的,在具体解题中是通过“设而不求”与“整体消元”解题策略进行的.3(2023届湖南省郴州市高三上学期质量监测)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为22,过坐标原点O 的直线交椭圆E 于P ,A 两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连接AC .当C 为椭圆的右焦点时,△PAC 的面积为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若B 为AC 的延长线与椭圆E 的交点,试问:∠APB 是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.【解析】(1)∵椭圆离心率e =c a =22,∴c 2=12a 2,则b 2=a 2-c 2=12a 2,当C 为椭圆右焦点时,PC =b 2a =12a ;∵S △PAC =2S △POC =2×12c ⋅12a =12ac =24a 2=2,解得:a 2=4,∴b 2=2,∴椭圆E 的方程为:x 24+y 22=1.(2)由题意可设直线AP :y =kx k >0 ,P x 0,kx 0 ,B x 1,y 1 ,则A -x 0,-kx 0 ,C x 0,0 ,∴k AC =kx 0x 0+x0=k2,∴直线AC :y =k2x -x 0 ;由y =k 2x -x 0x24+y22=1得:k 2+2 x 2-2k 2x 0x +k 2x 20-8=0,∴-x 0+x 1=2k 2x 0k 2+2,则x 1=2k 2x 0k 2+2+x 0,∴y 1=k 2x 1-x 0 =k 22k 2x 0k 2+2+x 0-x 0=k 3x 0k 2+2,∴B 2k 2x 0k 2+2+x 0,k 3x 0k 2+2;∴PB =2k 2x 0k 2+2,-2kx 0k 2+2,又PA =-2x 0,-2kx 0 ,∴PA ⋅PB =-2x 0⋅2k 2x 0k 2+2+-2kx 0 ⋅-2kx 0k 2+2=0,则PA ⊥PB ,∴∠APB 为定值90°.4(2023届江苏省南通市如皋市高三上学期期中)作斜率为32的直线l 与椭圆C :x 24+y 29=1交于A ,B 两点,且P 2,322在直线l 的左上方.(1)当直线l 与椭圆C 有两个公共点时,证明直线l 与椭圆C 截得的线段AB 的中点在一条直线上;(2)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上.【解析】(1)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,AB 中点坐标为x 0,y 0 ,AB :y =32x +m 所以有x 0=x 1+x 22y 0=y 1+y 22,联立x 24+y 29=1y =32x +m,得9x 2+6mx +2m 2-18=0,得Δ=6m 2-4×92m 2-18 >0,得m 2<18,由韦达定理可知x 1+x 2=-2m 3,x 1x 2=2m 2-189,所以y 1+y 2=32x 1+m +32x 2+m =32x 1+x 2 +2m =m ,所以x 0=-m 3y 0=m 2,化简得:y 0=-32x 0,所以线段AB 的中点在直线y =-32x 上.(2)由题可知PA ,PB 的斜率分别为k PA =y 1-322x 1-2,k PB =y 2-322x 2-2,所以k PA +k PB =y 1-322x 1-2+y 2-322x 2-2=y 1-322 x 2-2 +y 2-322 x 1-2x 1x 2-2x 1+x 1 +2,因为y 1=32x 1+m ,y 2=32x 2+m 得k PA +k PB =3x 1x 2+m -32 x 1+x 1 -22m +6x 1x 2-2x 1+x 1 +2由(1)可知x 1+x 2=-2m 3,x 1x 2=2m 2-189,所以k PA +k PB =32m 2-189 +m -32 -23m -22m +62m 2-189-2-23m+2=0,又因为P 2,322在直线l 的左上方,所以∠APB 的角平分线与y 轴平行,所以△PAB 的内切圆的圆心在x =2这条直线上.(三)设参数在求解与动直线有关的定点、定值或最值与范围问题时常设直线方程,因为动直线方程不确定,需要引入参数,这时常引入斜率、截距作为参数.5(2022届湖南省益阳市高三上学期月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1,F 2,其离心率为32,P 为椭圆C 上一动点,△F 1PF 2面积的最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 2的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,试问:在x 轴上是否存在定点Q ,使得QA ⋅QB为定值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】(1)设椭圆C 的半焦距为c ,因离心率为32,则c a =32,由椭圆性质知,椭圆短轴的端点到直线F 1F 2的距离最大,则有S △F 1PF 2max =12⋅2c ⋅b =bc ,于是得bc =3,又a 2=b 2+c 2,联立解得a =2,b =1,c =3,所以椭圆C 的方程为:x 24+y 2=1.(2)由(1)知,点F 23,0 ,当直线斜率存在时,不妨设l :y =k (x -3),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由y =k (x -3)x 2+4y 2=4消去y 并整理得,(1+4k 2)x 2-83k 2x +12k 2-4=0,x 1+x 2=83k 21+4k 2,x 1x 2=12k 2-41+4k2,假定在x 轴上存在定点Q 满足条件,设点Q (t ,0),则QA ⋅QB=(x 1-t )(x 2-t )+y 1y 2=x 1x 2-t (x 1+x 2)+t 2+k 2(x 1-3)(x 2-3)=(1+k 2)x 1x 2-(3k 2+t )(x 1+x 2)+t 2+3k 2=(1+k 2)⋅12k 2-41+4k 2-(3k 2+t )⋅83k 21+4k 2+t 2+3k2=(4t 2-83t +11)k 2+t 2-41+4k 2,当t 2-4=4t 2-83t +114,即t =938时,QA ⋅QB =t 2-4=-1364,当直线l 斜率不存在时,直线l :x =-3与椭圆C 交于点A ,B ,由对称性不妨令A 3,12 ,B 3,-12,当点Q 坐标为938,0时,QA =-38,12 ,QB =-38,-12 ,QA ⋅QB =-38,12⋅-38,-12 =-1364,所以存在定点Q 938,0,使得QA ⋅QB 为定值-1364.(四)中点弦问题中的设而不求与中点弦有个的问题一般是设出弦端点坐标P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 代入圆锥曲线方程作差,得到关于y 1-y 2x 1-x 2,x 1+x 2,y 1+y 2的关系式,再结合题中条件求解.6中心在原点的双曲线E 焦点在x 轴上且焦距为4,请从下面3个条件中选择1个补全条件,并完成后面问题:①该曲线经过点A 2,3 ;②该曲线的渐近线与圆x 2-8x +y 2+4=0相切;③点P 在该双曲线上,F 1、F 2为该双曲线的焦点,当点P 的纵坐标为32时,恰好PF 1⊥PF 2.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)过定点Q 1,1 能否作直线l ,使l 与此双曲线相交于Q 1、Q 2两点,且Q 是弦Q 1Q 2的中点?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由.【解析】(1)设双曲线E 的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1a >b >0 .选①:由题意可知,双曲线E 的两个焦点分别为F 1-2,0 、F 22,0 ,由双曲线的定义可得2a =AF 1 -AF 2 =42+32-3 =2,则a =1,故b =c 2-a 2=3,所以,双曲线E 的标准方程为x 2-y 23=1.选②:圆x 2-8x +y 2+4=0的标准方程为x -4 2+y 2=12,圆心为4,0 ,半径为23,双曲线E 的渐近线方程为y =±bax ,由题意可得4b a 1+b a2=23,解得ba=3,即b =3a ,因为c =a 2+b 2=2a =2,则a =1,b =3,因此,双曲线E 的标准方程为x 2-y 23=1.选③:由勾股定理可得PF 1 2+PF 2 2=4c 2=16=PF 1 -PF 2 2+2PF 1 ⋅PF 2 =4a 2+2PF 1 ⋅PF 2 ,所以,PF 1 ⋅PF 2 =2c 2-a 2 =2b 2,则S △F 1PF 2=12PF 1 ⋅PF 2 =b 2=12×32×4,则b =3,故a =c 2-b 2=1,所以,双曲线E 的标准方程为x 2-y 23=1.(2)假设满足条件的直线l 存在,设点Q 1x 1,y 1 、Q 2x 2,y 2 ,则x 1+x 2=2y 1+y 2=2,由题意可得x 21-y 213=1x 22-y 223=1,两式作差得x 1-x 2 x 1+x 2 =y 1-y 2 y 1+y 23,所以,直线l 的斜率为k =y 1-y 2x 1-x 2=3,所以,直线l 的方程为y -1=3x -1 ,即y =3x -2.联立y =3x -2x 2-y 23=1 ,整理可得6x 2-12x +7=0,Δ=122-4×6×7<0,因此,直线l 不存在.三、跟踪检测1(2023届河南省洛平许济高三上学期质量检测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的右焦点为F ,离心率为12,上顶点为0,3 .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,与y 轴交于点M ,若MP =λPF ,MQ =μQF,判断λ+μ是否为定值?并说明理由.【解析】(1)由题意可得b =3e =c a =12a 2=b 2+c 2,解得a =2b =3c =1,故椭圆C 的方程x 24+y 23=1.(2)λ+μ为定值-83,理由如下:由(1)可得F 1,0 ,由题意可知直线l 的斜率存在,设直线l :y =k x -1 ,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,则M 0,-k ,联立方程y =k x -1x 24+y 23=1,消去y 得4k 2+3 x 2-8k 2x +4k 2-12=0,则Δ=-8k 2 2-44k 2+3 4k 2-12 =144k 2+1 >0,x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3,MP =x 1,y 1+k ,PF =1-x 1,-y 1 ,MQ =x 2,y 2+k ,QF=1-x 2,-y 2 ,∵MP =λPF ,MQ =μQF ,则x 1=λ1-x 1 x 2=μ1-x 2 ,可得λ=x11-x 1μ=x 21-x2,λ+μ=x 11-x 1+x 21-x 2=x 1+x 2 -2x 1x 21-x 1+x 2 +x 1x 2=8k 24k 2+3-24k 2-12 4k 2+31-8k 24k 2+3+4k 2-124k 2+3=-83(定值).2(2023届江西省南昌市金太阳高三上学期10月联考)如图,长轴长为4的椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左顶点为A ,过原点O 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线PA ,QA 与y 轴分别交于M ,N 两点,当直线PQ 的斜率为22时,PQ =23.(1)求椭圆C 的方程.(2)试问是否存在定点T ,使得∠MTN =90°恒成立?若存在,求出定点T 的坐标;若不存在,说明理由.【解析】(1)由题意可知2a =4,a =2,则椭圆方程C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 即x 24+y 2b 2=1,当直线PQ 的斜率为22时,PQ =23,故设P x 0,22x 0 ,∴x 20+22x 0 2=3,解得x 20=2,将P x 0,22x 0 代入x 24+y 2b 2=1得x 024+x 022b 2=1,即24+22b2=1,故b 2=2,所以椭圆的标准方程为x 24+y 22=1;(2)设P (x 0,y 0),x 0∈[-2,2],则Q (-x 0,-y 0),则x 204+y 202=1,∴x 20+2y 20=4,由椭圆方程x 24+y 22=1可得A (-2,0),∴直线PA 方程为︰y =y 0x 0+2(x +2),令x =0可得M 0,2y 0x 0+2,直线QA 方程为:y =y 0x 0-2(x +2),令x =0得N 0,2y 0x 0-2,假设存在定点T ,使得∠MTN =90°,则定点T 必在以MN 为直径的圆上,以MN 为直径的圆为x 2+y -2x 0y 0x 02-42=16y 02x 20-42,即x 2+y 2-4x 0y 0x 20-4y +4y 20x 20-4=0,∵x 20+2y 20=4,即x 20-4=-2y 20,∴x 2+y 2+2x 0y 0y -2=0,令y =0,则x 2-2=0,解得x =±2,∴以MN 为直径的圆过定点(±2,0),即存在定点T (±2,0),使得∠MTN =90°.3(2023届黑龙江省大庆铁人中学高三上学期月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y 22-x 2=1的焦点重合,过点P 4,0 且不垂直于x 轴的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若点B 关于x 轴的对称点为点E ,证明:直线AE 与x 轴交于定点.【解析】(1)由双曲线y 22-x 2=1得焦点0,±3 ,得b =3,由题意可得b =3a 2=b 2+c 2e =c a =12 ,解得a =2,c =1,故椭圆C 的方程为;x 24+y 23=1.(2)设直线l :y =k x -4 ,点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则点E x 2,-y 2 .由y =k x -4x 24+y 23=1,得4k 2+3 x 2-32k 2x +64k 2-12=0,Δ=32k 2 2-44k 2+3 64k 2-12 >0,解得-12<k <12,从而x 1+x 2=32k 24k 2+3,x 1x 2=64k 2-124k 2+3,直线AE 的方程为y -y 1=y 1+y 2x 1-x 2x -x 1 ,令y =0得x =x 1y 2+x 2y 1y 1+y 2,又∵y 1=k x 1-4 ,y 2=k x 2-4 ,则x =kx 1x 2-4 +kx 2x 1-4 k x 1-4 +k x 2-4 =2x 1x 2-4x 1+x 2x 1+x 2-8,即x =2⋅64k 2-124k 2+3-4⋅32k 24k 2+332k 24k 2+3-8=1,故直线AE 与x 轴交于定点1,0 .4(2023届江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期10月联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1经过点2,-3 ,两条渐近线的夹角为60°,直线l 交双曲线于A ,B 两点.(1)求双曲线C 的方程.(2)若动直线l 经过双曲线的右焦点F 2,是否存在x 轴上的定点M m ,0 ,使得以线段AB 为直径的圆恒过M 点?若存在,求实数m 的值;若不存在,请说明理由.【解析】(1)∵两条渐近线的夹角为60°,∴渐近线的斜率±b a =±3或±33,即b =3a 或b =33a ;当b =3a 时,由4a 2-9b 2=1得:a 2=1,b 2=3,∴双曲线C 的方程为:x 2-y 23=1;当b =33a 时,方程4a 2-9b2=1无解;综上所述:∴双曲线C 的方程为:x 2-y 23=1.(2)由题意得:F 22,0 ,假设存在定点M m ,0 满足题意,则MA ⋅MB =0恒成立;方法一:①当直线l 斜率存在时,设l :y =k x -2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由y =k x -2x 2-y 23=1得:3-k 2x 2+4k 2x -4k 2+3 =0,∴3-k 2≠0Δ=361+k 2 >0 ,∴x 1+x 2=4k 2k 2-3,x 1x 2=4k 2+3k 2-3,∴MA ⋅MB=x 1-m x 2-m +y 1y 2=x 1x 2-m x 1+x 2 +m 2+k 2x 1x 2-2x 1+x 2 +4 =1+k 2 x 1x 2-2k 2+m x 1+x 2 +4k 2=4k 2+3 1+k 2k 2-3-4k 22k 2+mk 2-3+m 2+4k 2=0,∴4k 2+3 1+k 2 -4k 22k 2+m +m 2+4k 2 k 2-3 =0,整理可得:k 2m 2-4m -5 +3-3m 2 =0,由m 2-4m -5=03-3m 2=0得:m =-1;∴当m =-1时,MA ⋅MB=0恒成立;②当直线l 斜率不存在时,l :x =2,则A 2,3 ,B 2,-3 ,当M -1,0 时,MA =3,3 ,MB =3,-3 ,∴MA ⋅MB=0成立;综上所述:存在M -1,0 ,使得以线段AB 为直径的圆恒过M 点.方法二:①当直线l 斜率为0时,l :y =0,则A -1,0 ,B 1,0 ,∵M m ,0 ,∴MA =-1-m ,0 ,MB=1-m ,0 ,∴MA ⋅MB=m 2-1=0,解得:m =±1;②当直线l 斜率不为0时,设l :x =ty +2,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由x =ty +2x 2-y 23=1得:3t 2-1 y 2+12ty +9=0,∴3t 2-1≠0Δ=123t 2+3 >0 ,∴y 1+y 2=-12t 3t 2-1,y 1y 2=93t 2-1,∴MA ⋅MB=x 1-m x 2-m +y 1y 2=x 1x 2-m x 1+x 2 +m 2+y 1y 2=ty 1+2 ty 2+2 -m ty 1+2+ty 2+2+m 2+y 1y 2=t 2+1 y 1y 2+2t -mt y 1+y 2 +4-4m +m 2=9t 2+1 3t 2-1-12t 2t -mt 3t 2-1+4-4m +m 2=12m -15 t2+93t 2-1+2-m 2=0;当12m -153=9-1,即m =-1时,MA ⋅MB =0成立;综上所述:存在M -1,0 ,使得以线段AB 为直径的圆恒过M 点.5(2023届内蒙古自治区赤峰市高三上学期月考)平面内一动点P 到定直线x =4的距离,是它与定点F 1,0 的距离的两倍.(1)求点P 的轨迹方程C ;(2)过F 点作两条互相垂直的直线l 1,l 2(直线l 1不与x 轴垂直).其中,直线l 1交曲线C 于A ,B 两点,直线l 2交曲线C 于E ,N 两点,直线l 2与直线x =m m >2 交于点M ,若直线MB ,MF ,MA 的斜率k MB ,k MF ,k MA 构成等差数列,求m 的值.【解析】(1)设点P x ,y ,由题,有PFx -4 =12,即x -1 2+y 2x -4=12,解得3x 2+4y 2=12,所以所求P 点轨迹方程为x 24+y 23=1(2)由题,直线l 1的斜率存在且不为0,设直线l 1的方程为y =k x -1 ,与曲线C 联立方程组得y =k x -1x 24+y 23=1,解得4k 2+3 x 2-8k 2x +4k 2-12=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=4k 2-124k 2+3依题意有直线l 2的斜率为-1k ,则直线l 2的方程为y =-1k x -1 ,令x =m ,则有M 点的坐标为m ,-m -1k,由题,k MF =m -1k 1-m =-1k ,k MA +k MB =y 1+m -1kx 1-m+y 2+m -1kx 2-m=y 1x 1-m +y 2x 2-m +1k m -1x 1-m+m -1x 2-m=k x 1-1 x 1-m +k x 2-1 x 2-m +1k m -1x 1-m+m -1x 2-m=k ×2x 1x 2-1+m x 1+x 2 +2m x 1x 2-x 1+x 2 m +m 2+1k ×m -1 x 1+x 2-2m x 1x 2-x 1+x 2 m +m 2=k ×6m -244k 2+34k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m2+1k×m -18k 24k 2+3-2m4k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m 2,因为2k MF =k MA +k MB ,所以k ×6m -244k 2+34k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m 2+1k×m -18k 24k 2+3-2m4k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m 2=-2k解得m -4 k 2+1 =0,则必有m -4=0,所以m =4.6(2023届福建省福州华侨中学高三上学期考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F (2,0),直线l :x =12,点M 到l 的距离为d ,若点M 满足|MF |=2d ,记M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)过点F (2,0)且斜率不为0的直线与C 交于P ,Q 两点,设A (-1,0),证明:以P ,Q 为直径的圆经过点A .【解析】(1)设点M x ,y ,则d =x -12,MF =(x -2)2+y 2,由MF =2d ,得(x -2)2+y 2=2x -12,两边平方整理得3x 2-y 2=3,则所求曲线C 的方程为x 2-y 23=1.(2)设直线m 的方程为x =ty +2,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立方程x =ty +2,3x 2-y 2=3,消去x 并整理得3t 2-1 y 2+12ty +9=0,,因为直线m 与C 交于两点,故t ≠±33,此时Δ=(12t )2-43t 2-1 ⋅9=36t 2+1 >0,所以y 1+y 2=-12t 3t 2-1,y 1y 2=93t 2-1,而x 1+x 2=t y 1+y 2 +4,x 1x 2=ty 1+2 ty 2+2 =t 2y 1y 2+2t y 1+y 2 +4.又AP =x 1+1,y 1 ,AQ=x 2+1,y 2 ,所以AP ⋅AQ=x 1+1 x 2+1 +y 1y 2=y 1y 2+x 1+x 2+x 1x 2+1=t 2+1 y 1y 2+3t y 1+y 2 +9=9t 2+93t 2-1-36t 23t 2-1+9=9-3t 2+1 3t 2-1+9=0.所以AP ⊥AQ ,即以P ,Q 为直径的圆经过点A .7(2023届河南省安阳市高三上学期10月月考)已知椭圆M 1:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,F 1F 2 =2,面积为487的正方形ABCD 的顶点都在M 1上.(1)求M 1的方程;(2)已知P 为椭圆M 2:x 22a 2+y 22b 2=1上一点,过点P 作M 1的两条切线l 1和l 2,若l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.【解析】(1)根据对称性,不妨设正方形的一个顶点为A x ,x ,由x 2a 2+x 2b 2=1,得x 2=a 2b 2a 2+b 2,所以2a 2b 2a 2+b 2×2a 2b 2a 2+b2=487,整理得12a 2+b 2 =7a 2b 2.①又a 2-b 2=F 1F 222=1,②由①②解得a 2=4,b 2=3,故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)由已知及(1)可得M 2:x 28+y 26=1,设点P x 0,y 0 ,则y 20=61-x 208.设过点P 与M 1相切的直线l 的方程为y -y 0=k x -x 0 ,与x 24+y 23=1联立消去y 整理可得4k 2+3 x 2+8k y 0-kx 0 x +4y 0-kx 0 2-3 =0,令Δ=8k y 0-kx 0 2-4×4k 2+3 ×4y 0-kx 0 2-3 =0,整理可得x 20-4 k 2-2kx 0y 0+y 20-3=0,③根据题意k 1和k 2为方程③的两个不等实根,所以k 1k 2=y 20-3x 20-4=61-x 28 -3x 20-4=-34x 20-4 x 20-4=-34,即k 1k 2为定值-34.8(2023届浙江省浙里卷天下高三上学期10月测试)已知F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1(-1,0)且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,△ABF 2的周长为8.(1)若△ABF 2的面积为1227,求直线AB 的方程;(2)过A ,B 两点分别作直线x =-4的垂线,垂足分别是E ,F ,证明:直线EB 与AF 交于定点.【解析】(1)因△ABF 2的周长为8,由椭圆定义得4a =8,即a =2,而半焦距c =1,又a 2=b 2+c 2,则b 2=3,椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,依题意,设直线AB 的方程为x =my -1,由x =my -13x 2+4y 2=12消去x 并整理得3m 2+4 y 2-6my -9=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则y 1+y 2=6m 3m 2+4,y 1y 2=-93m 2+4,|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=6m 3m 2+42+363m 2+4=12m 2+13m 2+4,因此S △F 2AB =12F 1F 2 ⋅y 1-y 2 =12×2×12m 2+13m 2+4=1227,解得m =±1,所以直线AB 的方程为x -y +1=0或x +y +1=0.(2)由(1)知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则E -4,y 1 ,F -4,y 2 ,设直线EB 与AF 交点为M (x ,y ),则FA =(x 1+4,y 1-y 2),FM =(x +4,y -y 2),EB =(x 2+4,y 2-y 1),EM =(x +4,y -y 1),而FA ⎳FM ,EB ⎳EM ,则(x +4)(y 1-y 2)=(y -y 2)(x 1+4),(x +4)(y 2-y 1)=(y -y 1)(x 2+4),两式相加得:y (x 1+x 2+8)-y 2(my 1+3)-y 1(my 2+3)=0,而x 1+x 2+8>0,则y (x 1+x 2+8)=2my 1y 2+3(y 1+y 2)=2m ⋅-93m 2+4+3⋅6m3m 2+4=0,因此y =0,两式相减得:2(x +4)(y 1-y 2)=-y 2(x 1+4)+y 1(x 2+4)=-y 2(my 1+3)+y 1(my 2+3)=3(y 1-y 2),而y 1-y 2≠0,则x =-52,即M -52,0 ,所以直线EB 与AF 交于定点M -52,0 .9(2023届江苏省南京市六校高三上学期10月联考)已知双曲线Γ:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为4,且过点P 2,33(1)求双曲线Γ的方程;(2)过双曲线Γ的左焦点F 分别作斜率为k 1,k 2的两直线l 1与l 2,直线l 1交双曲线Γ于A ,B 两点,直线l 2交双曲线Γ于C ,D 两点,设M ,N 分别为AB 与CD 的中点,若k 1⋅k 2=-1,试求△OMN 与△FMN 的面积之比.【解析】(1)由题意得2c =4,得c =2,所以a 2+b 2=4,因为点P 2,33在双曲线上,所以4a 2-13b 2=1,解得a 2=3,b 2=1,所以双曲线方程为x 23-y 2=1,(2)F (-2,0),设直线l 1方程为y =k 1(x +2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由y =k 1(x +2)x 23-y 2=1,得(1-3k 12)x 2-12k 12x -12k 12-3=0则x 1+x 2=12k 121-3k 12,x 1x 2=-12k 12-31-3k 12,所以x 1+x 22=6k 121-3k 12,所以AB 的中点M 6k 121-3k 12,2k 11-3k 12,因为k 1⋅k 2=-1,所以用-1k 1代换k 1,得N 6k 12-3,-2k 1k 12-3,当6k 121-3k 12=61-3k 12,即k 1=±1时,直线MN 的方程为x =-3,过点E (-3,0),当k 1≠±1时,k MN =2k 11-3k 12--2k 1k 12-36k121-3k 12-6k 12-3=-2k 13(k 12-1),直线MN 的方程为y -2k 11-3k 12=-2k 13(k 12-1)x -6k 121-3k 12,令y =0,得x =3(k 12-1)1-3k 12+6k 121-3k 12=-3,所以直线MN 也过定点E (-3,0),所以S △OMN S △FMN =12y N-y M OE 12y M-y N FE =OE FE =310(2022届北京市海淀区高三上学期期末)已知点A 0,-1 在椭圆C :x 23+y 2b 2=1上.(1)求椭圆C 的方程和离心率;(2)设直线l :y =k x -1 (其中k ≠1)与椭圆C 交于不同两点E ,F ,直线AE ,AF 分别交直线x =3于点M ,N .当△AMN 的面积为33时,求k 的值.【解析】(1)将点A 0,-1 代入x 23+y 2b 2=1,解得b 2=1,所以椭圆C 的方程为x 23+y 2=1又c 2=a 2-b 2=3-1=2,离心率e =c 2a 2=23=63(2)联立y =k x -1x 23+y 2=1,整理得(1+3k 2)x 2-6k 2x +3k 2-3=0设点E ,F 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)由韦达定理得:x 1+x 2=6k 21+3k 2,x 1x 2=3k 2-31+3k 2直线AE 的方程为y +1=y 1+1x 1x ,令x =3,得y =3y 1+3x 1-1,即M 3,3y 1+3x 1-1直线AF 的方程为y +1=y 2+1x 2x ,令x =3,得y =3y 2+3x 2-1,即N 3,3y 2+3x 2-1MN =3y 2+3x 2-1-3y 1+3x 1-1=3×x 1y 2-x 2y 1+x 1-x 2x 1x 2 =3×k -1 x 1-x2x 1x 2=3×k -1x 1+x 22-4x 1x 2x 1x 22=3×k -1 ×232k 2+1k 2-1 =23×2k 2+1k +1 所以△AMN 的面积S =12×MN ×3=32×MN =33×2k 2+1k +1 =33即2k 2+1k +1 =1⇒2k 2+1=k +1 ,解得k =0或k =2所以k 的值为0或211(2022届天津市第二中学高三上学期12月月考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的长轴长是4,且过点B 0,1 .(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l :y =k x +2 交椭圆于P ,Q 两点,若点B 始终在以PQ 为直径的圆内,求实数k 的取值范围.【解析】(1)由题意,得2a =4,b =1,所以椭圆的标准方程为x 24+y 2=1;(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),联立y =k (x +2)x 24+y 2=1,得x 2+4k 2(x +2)2-4=0,即(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0,则x 1+x 2=-16k 21+4k 2,因为直线y =k x +2 恒过椭圆的左顶点(-2,0),所以x 1=-2,y 1=0,则x 2=-16k 21+4k 2+2=2-8k 21+4k 2,y 2=k (x 2+2)=4k1+4k 2,因为点B 始终在以PQ 为直径的圆内,所以π2<∠PBQ ≤π,即BP ·BQ <0,又BP =-2,-1 ,BQ=(x 2,y 2-1),则BP ·BQ=-2x 2-y 2+1<0,即4-16k 21+4k 2+4k 1+4k 2-1>0,即20k 2-4k -3<0,解得-310<k<12,所以实数k的取值范围为-310<k<12.12(2022届广东省华南师范大学附属中学高三上学期1月模拟)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为12,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得弦的长度为42.(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程.(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为E.当直线l绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.【解析】(1)设椭圆C1的半焦距为c.依题意,可得a=p2,则C2:y2=4ax,代入x=c,得y2=4ac,即y=±2ac,所以4ac=42,则有ac=2ca=12a2=b2+c2,所以a=2,b=3,所以椭圆C1的方程为x24+y23=1,抛物线C2的方程为y2=8x.(2)依题意,当直线l的斜率不为0时,设其方程为x=ty-4,由x=ty-43x2+4y2=12,得(3t2+4)y2-24ty+36=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则E(x1,-y1).由Δ>0,得t<-2或t>2,且y1+y2=24t3t2+4,y1y2=363t2+4.根据椭圆的对称性可知,若直线EN过定点,此定点必在x轴上,设此定点为Q(m,0).因为k NQ=k EQ,所以y2x2-m=-y1x1-m,(x1-m)y2+(x2-m)y1=0,即(ty1-4-m)y2+(ty2-4-m)y1=0,2ty1y2-(m+4)(y1+y2)=0,即2t·363t2+4-(m+4)·24t3t2+4=0,得(3-m-4)t=(-m-1)t=0,由t是大于2或小于-2的任意实数知m=-1,所以直线EN过定点Q(-1,0).当直线l的斜率为0时,直线EN的方程为y=0,也经过点Q(-1,0),所以当直线l绕点A旋转时,直线EN恒过一定点Q(-1,0).13(2022届河北省高三上学期省级联测)已知椭圆P焦点分别是F1(0,-3)和F2(0,3),直线y= 3与椭圆P相交所得的弦长为1.(1)求椭圆P的标准方程;(2)将椭圆P绕原点逆时针旋转90°得到椭圆Q,在椭圆Q上存在A,B,C三点,且坐标原点为△ABC的重心,求△ABC的面积.。
高中数学圆锥曲线定点问题解题策略解题策略:1. 理解问题:首先要仔细阅读题目,理解题目所给的信息和要求,并明确问题的解题思路和目标。
2. 画图:在解题过程中,可以先画出图形,帮助我们更加清晰地理解问题,进而分析解题的关键点。
3. 表达式的建立:根据题目所给的条件和要求,建立相关的数学表达式。
可以利用坐标系来表示点的位置,利用直线的方程来表示直线的性质等。
4. 求解:根据建立的数学表达式,利用数学方法进行求解。
可以使用代数方法(如方程的求解),几何方法(如直线的判定条件)等。
5. 检验:对求解得到的结果进行检验,确保其符合题目的要求。
6. 总结:对解题过程进行总结和归纳,使解题思路和方法更加明确,方便以后遇到类似问题的解决。
举例说明:问题:平面直角坐标系中,已知圆锥曲线的焦点为F(3,0),准线方程为x=4,直线l通过点A(1,2),与曲线交于点B,求点B的坐标。
1. 理解问题:题目给出了圆锥曲线的焦点和准线方程,要求求解通过点A与曲线交于点B的坐标。
2. 画图:首先在平面直角坐标系上画出焦点F和准线x=4,再画出点A(1,2)和直线l,观察图形,分析解题的关键点。
3. 表达式的建立:由于曲线的对称性,焦点F与准线上的点B的距离相等,即FB=FA,且AB的斜率与曲线在点B处的切线垂直,由此可以建立数学表达式。
- 设点B的坐标为(x,y),则FB的距离为√((x-3)^2+y^2);- 直线l的斜率为k,设直线l的方程为y=kx+b;- 点A(1,2)在直线l上,代入点A的坐标得到b=2-k。
- 直线l与曲线有交点B,即直线l和曲线的方程有解。
将直线的方程代入曲线方程得到一个二次方程。
4. 求解:将建立的数学表达式代入二次方程,求解该方程,得到点B的坐标。
5. 检验:将求解得到的点B的坐标代入直线的方程和曲线的方程中,检查是否满足题目的要求。
6. 总结:总结解题过程和方法,将解题策略应用到其他类似的问题中。
高中数学圆锥曲线大题全攻略
高中数学圆锥曲线大题是高考数学中的重要题型之一,下面是一些全攻略,帮助你更好地解答这类题目:
1. 理解概念:圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线,要理解它们的定义和性质,以及它们的标准方程和几何意义。
2. 掌握基本性质:掌握圆锥曲线的基本性质,如焦点、准线、离心率等,这些性质是解题的重要依据。
3. 运用联立方程:在解题过程中,常常需要将圆锥曲线与其他方程联立,消元或整理得到一元二次方程。
此时要特别注意判别式和根与系数的关系。
4. 运用参数思想:在解决与圆锥曲线相关的问题时,可以引入参数,将问题转化为参数的取值范围或最值问题,从而简化计算。
5. 掌握特殊情况的处理方法:对于一些特殊情况,如直线与圆锥曲线相切、相交等,需要掌握相应的处理方法。
6. 多做练习:要想熟练掌握圆锥曲线大题的解题方法,需要多做练习。
可以通过做一些典型例题和历年高考试题来巩固知识点和提高解题能力。
7. 总结归纳:在练习过程中,要注意总结归纳,理解题目的解题思路和技巧,形成自己的知识体系。
总之,要想解决高中数学圆锥曲线大题,需要掌握基本概念和性质,运用联立方程、参数思想等方法,同时多做练习和总结归纳。
高中数学圆锥曲线解题技巧解答数学圆锥曲线试题,需要较强的代数运算能力和图形认识能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,推理转换,并在运算过程中注意思维的严密性,以保证结果的完整。
下面店铺给你分享高中数学圆锥曲线解题技巧,欢迎阅读。
高中数学圆锥曲线解题技巧1.充分利用几何图形的策略解析几何的研究对象就是几何图形及其性质,所以在处理解析几何问题时,除了运用代数方程外,充分挖掘几何条件,并结合平面几何知识,往往能减少计算量。
例:设直线3x+4y+m=0与圆x+y+x-2y=0相交于P、Q两点,O为坐标原点,若OP⊥OQ,求m的值。
2.充分利用韦达定理的策略我们经常设出弦的端点坐标但不求它,而是结合韦达定理求解,这种方法在有关斜率、中点等问题中常常用到。
例:已知中心在原点O,焦点在y轴上的椭圆与直线y=x+1相交于P、Q两点,且OP⊥OQ,|PQ|=,求此椭圆方程。
3.充分利用曲线方程的策略例:求经过两已知圆C:x+y-4x+2y=0和C:x+y-2y-4=0的交点,且圆心在直线l:2x+4y-1=0上的圆的方程。
4.充分利用椭圆的参数方程的策略椭圆的参数方程涉及正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解决相关的求最值的问题。
这也就是我们常说的三角代换法。
例:P为椭圆+=1上一动点,A为长轴的右端点,B为短轴的上端点,求四边形OAPB面积的最大值及此时点P的坐标。
5.线段长的几种简便计算策略(1)充分利用现成结果,减少运算过程。
求直线与圆锥曲线相交的弦AB长:把直线方程y=kx+b代入圆锥曲线方程中,得到型如ax+bx+c=0的方程,方程的两根设为x,x,判别式为△,则|AB|=•|x-x|=•,若直接用结论,能减少配方、开方等运算过程。
例:求直线x-y+1=0被椭圆x+4y=16所截得的线段AB的长。
(2)结合图形的特殊位置关系,减少运算。
在求过圆锥曲线焦点的弦长时,由于圆锥曲线的定义都涉及焦点,结合图形运用圆锥曲线的定义,可回避复杂运算。
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.。
高中数学圆锥曲线解题技巧(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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攻克圆锥曲线解答题的策略
第一、知识储备: 1. 直线方程的形式
(1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。
(2)与直线相关的重要内容 ①倾斜角与斜率tan ,[0,)k
ααπ=∈
②点到直线的距离d =
③夹角公式:2121
tan 1k k k k α-=
+
(3)弦长公式
直线
y kx b =+上两点1122(,),(,)A x y B x y 间的距离:12
AB x =-
= 或12AB y y =-
(4)两条直线的位置关系 ①1
212l l k k ⊥⇔=-1 ② 212121//b b k k l l ≠=⇔且
2、圆锥曲线方程及性质
(1)、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式)
标准方程:
22
1(0,0)x y m n m n m n
+=>>≠且
2a =
参数方程:cos ,sin x
a y
b θθ==
(2)、双曲线的方程的形式有两种
标准方程:
22
1(0)x y m n m n
+=⋅<
距离式方程:2a =
(3)、三种圆锥曲线的通径你记得吗?
22
222b b p a a
椭圆:;双曲线:;抛物线:
(4)、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?
如:已知21F F 、是椭圆13
42
2=+y x 的两个焦点,平面内一个动点M 满足221=-MF MF 则动点M 的轨迹是( )
A 、双曲线;
B 、双曲线的一支;
C 、两条射线;
D 、一条射线 (5)、焦点三角形面积公式:1
2
2tan
2
F PF
P b θ
∆=在椭圆上时,S
122cot
2
F PF P b θ
∆=在双曲线上时,S
(其中2221212121212||||4,cos ,||||cos ||||
PF PF c F PF PF PF PF PF PF PF θθθ+-∠==
•=⋅u u u
r u u u u r u u u r u u u u r )
(6)、记住焦半径公式:(1)00;x a ex a ey ±±椭圆焦点在轴上时为焦点在y 轴上时为,可简记
为“左加右减,上加下减”。
(2)0||x e x a ±双曲线焦点在轴上时为
(3)11|
|,||22
p p
x x y +
+抛物线焦点在轴上时为焦点在y 轴上时为 (6)、椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗? 第二、方法储备
1、点差法(中点弦问题)
设
()
11,y x A 、()22,y x B ,()b a M ,为椭圆13
42
2=+y x 的弦AB 中点则有 1342
12
1=+y x ,1342
22
2=+y x ;两式相减得(
)()03
4
2
2
2
1
2
2
21=-+-y y
x x
⇒
()()
()()
3
4
21212121y y y y x x x x +--
=+-⇒AB k =b
a 43-
2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有两个参数怎么
办?
设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式0∆≥,以
及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点1122(,),(,)A x y B x y ,将这两点代入曲线方程得
到○1○2两个式子,然后○1-○2,整体消元··,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A 、B 、F 共线解决之。
若有向量的关系,则寻找坐标之间的关系,根与系数的关系结合消元处理。
一旦设直线为
y kx b =+,就意味着k 存在。
例1、已知三角形ABC 的三个顶点均在椭圆805422
=+y x 上,且点A 是椭圆短轴的一个端点(点A 在
y 轴正半轴上).
(1)若三角形ABC 的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC 的方程; (2)若角A 为0
90,AD 垂直BC 于D ,试求点D 的轨迹方程.
分析:第一问抓住“重心”,利用点差法及重心坐标公式可求出中点弦BC 的斜率,从而写出直线BC 的方程。
第二问抓住角A 为090可得出AB ⊥AC ,从而得016)(14212121=++-+y y y y x x ,然后利用联立消
元法及交轨法求出点D 的轨迹方程; 解:(1)设B (1x ,
1y ),C(2x ,2y ),BC 中点为(00,y x ),F(2,0)
则有
116
20,1162022
222121=+=+y x y x 两式作差有
16
)
)((20))((21212121=+-+-+y y y y x x x x
04
500=+k y x (1) F(2,0)为三角形重心,所以由
23
2
1=+x x ,得30=x 由
03
4
21=++y y 得20-=y ,
代入(1)得5
6=
k 直线BC 的方程为02856=--y x 2)由AB ⊥AC 得016)(14212121=++-+y y y y x x (2)
设直线BC 方程为
8054,22=++=y x b kx y 代入,得
080510)54(222=-+++b bkx x k
2
215410k kb
x x +-=
+,2
2215480
5k b x x +-=
2
2
2212
2154804,548k k b y y k k y y +-=+=+ 代入(2)式得
0541632922=+--k b b ,解得)(4舍=b 或9
4
-
=b 直线过定点(0,)9
4
-
,设D (x,y ) 则
1494
-=-⨯+
x
y x y 即016329922
=--+y x y
所以所求点D 的轨迹方程是)4()9
20
()916(222
≠=-
+y y x 。
4、设而不求法
例2、如图,已知梯形ABCD 中
CD AB 2=,点E 分有向线段AC 所成的比
为λ,双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点当4
3
32≤≤λ时,求双曲线离心率e 的取值范围。
分析:本小题主要考查坐标法、定比分点坐标公式、双曲线的概念和性质,推理、运算能力和综合运用数学
知识解决问题的能力。
建立直角坐标系xOy ,如图,若设C ⎪⎭⎫
⎝⎛h c , 2,代入12222=-b y a x ,求得h =L ,
进而求得,,E E x y ==L L 再代入122
22=-b
y a x ,建立目标函数(,,,)0f a b c λ=,整理(,)0f e λ=,
此运算量可见是难上加难.我们对h 可采取设而不求的解题策略, 建立目标函数
(,,,)0f a b c λ=,整理(,)0f e λ=,化繁为简.
解法一:如图,以AB 为垂直平分线为
y 轴,直线AB 为x 轴,建立直角坐标系xOy ,则CD ⊥y 轴因
为双曲线经过点C 、D ,且以A 、B 为焦点,由双曲线的对称性知C 、D 关于
y 轴对称。