圆锥曲线题型总结
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锥曲线基本题型总结:提纲:一、定义的应用:1、定义法求标准方程:2、涉及到曲线上的点到焦点距离的问题:3、焦点三角形问题:二、圆锥曲线的标准方程:1、对方程的理解2、求圆锥曲线方程(已经性质求方程)3、各种圆锥曲线系的应用:三、圆锥曲线的性质:1、已知方程求性质:2、求离心率的取值或取值范围3、涉及性质的问题:四、直线与圆锥曲线的关系:1、位置关系的判定:2、弦长公式的应用:3、弦的中点问题:4、韦达定理的应用:一、定义的应用:1.定义法求标准方程:(1)由题目条件判断是什么形状,再由该形状的特征求方程:(注意细节的处理)1•设F-F2为泄点,∣F1F2∣=6 ,动点M满足IMF I I+∣M F2I= 6 ,则动点M的轨迹是()1/1C.圆D.线段【注:2a>|Fi F2I是椭圆,2a=∣Fι F2 I是线段】2.设%4, O), C(4,0) ,KZLlSC的周长等于18侧动点/1的轨迹方程为()A.5J+= 1 (yH0) -B.+ ∖ f ( X2,9)=1 (yH 0 )C错误!-错误!=1 G∙≠ 0) °D∙错误! + = 1 (y≠0)【注:检验去点】3.已知力(0, — 5)、B(0,5),昭I 一砂∣=2α,当α=3或5时,P点的轨迹为()A.双曲线或一条直线B.双曲线或两条直线C.双曲线一支或一条直线D.双曲线一支或一条射线【注:2a<|F I F2∣是双曲线,2a=∣ F1F2∣⅛射线,注意一支与两支的判断】4•已知两左点巧(一 3,0),尸2(3.0),在满足下列条件的平而内动点P的轨迹中,是双曲线的是()A↑∖PF i∖-∖PF2 I |=5B.∣ I PFll-I PF2∖ I =6C.∣∣PF1∣-∣PF2∣∣=7D.∣ I PF1∖-∖PF2∖ I =0 【注ι2a<∣Fι F2∣是双曲线】5•平而内有两个泄点Fι(-5,0)和F2( 5 ,0),动点P满足IPF I l-I PF沪6 ,则动点P的轨迹方程是()A.∖ f(x2, 1 6)- 错误! = l(xW-4) "B.错误!∙=l(xW∙3)C- = I(XM 4) 。
圆锥曲线题型总结圆锥曲线题型总结圆锥曲线是二维平面上的一类曲线,由圆锥与平面相交而得。
圆锥曲线的重要性在于它们广泛应用于数学、物理、工程等领域,在解决实际问题时具有重要的作用。
在学习圆锥曲线时,我们通常会遇到一些不同类型的题目,下面我将对常见的圆锥曲线题型进行总结并提供解题方法。
一、椭圆的题型1. 求椭圆的焦点和准线:椭圆的焦点可以通过求解直角三角形或利用椭圆方程的性质来得出,准线可以通过将椭圆的方程化为标准方程来得到。
2. 椭圆的离心率问题:椭圆的离心率是一个重要的特征,可以通过利用椭圆的定义和性质来求解。
3. 椭圆的对称性问题:椭圆具有关于x轴和y轴的对称性,通过利用这一性质可以得到一些关于椭圆对称性的结论。
4. 椭圆与直线的交点问题:通过直线方程与椭圆方程联立解方程组,可以求得椭圆与直线的交点。
二、双曲线的题型1. 求双曲线的焦点和准线:双曲线的焦点和准线可以通过双曲线方程的性质来求解,特别是焦点的坐标可以通过解方程组得出。
2. 双曲线的渐近线问题:双曲线具有两条渐近线,可以通过设定x或y趋于无穷大时双曲线方程的极限来求解渐近线的方程。
3. 双曲线与直线的交点问题:通过直线方程与双曲线方程联立解方程组,可以求得双曲线与直线的交点。
三、抛物线的题型1. 求抛物线的焦点和准线:抛物线的焦点和准线可以通过抛物线方程的性质来求解,特别是焦点的坐标可以通过解方程组得出。
2. 抛物线的对称性问题:抛物线具有关于其焦点或顶点的对称性,可以通过利用这一性质来求解抛物线的一些问题。
3. 抛物线与直线的交点问题:通过直线方程与抛物线方程联立解方程组,可以求得抛物线与直线的交点。
四、圆的题型1. 求圆的方程:圆的方程可以通过给定圆的半径和圆心坐标来得到,也可以通过给定圆上一点的坐标或两点的坐标来得到。
2. 圆与直线的位置关系问题:可以通过将直线方程代入圆的方程,求解方程组来判断圆与直线的位置关系。
3. 圆与圆的位置关系问题:可以通过将两个圆方程联合解方程组来判断圆与圆的位置关系。
圆锥曲线的解题方法(精选4篇)(经典版)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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圆锥曲线中的定点、定值问题1、定值问题解析几何中定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:(1)变量----选择适当的量为变量.(2)函数----把要证明为定值的量表示成变量的函数.(3)定值----化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.2、求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.常用消参方法:①等式带用消参:找到两个参数之间的等式关系(,)0F k m =,用一个参数表示另外一个参数()k f m =,即可带用其他式子,消去参数k .②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.④参数无关消参:当与参数相关的因式为0时,此时与参数的取值没什么关系,比如:2()0y kg x -+=,只要因式()0g x =,就和参数k 没什么关系了,或者说参数k 不起作用.3、求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.一般解题步骤:①斜截式设直线方程:y kx m =+,此时引入了两个参数,需要消掉一个.②找关系:找到k 和m 的关系:m =()f k ,等式带入消参,消掉m .③参数无关找定点:找到和k 没有关系的点.题型一:面积定值【典例1-1】如图所示,已知椭圆22:14x C y +=,A ,B 是四条直线2x =±,1y =±所围成的矩形的两个顶点.若M ,N 是椭圆C 上的两个动点,且直线OM ,ON 的斜率之积等于直线OA ,OB 的斜率之积,试探求OM N V 的面积是否为定值,并说明理由.【典例1-2】(2024·湖北荆州·三模)从抛物线28y x =上各点向x 轴作垂线段,垂线段中点的轨迹为Γ.(1)求Γ的轨迹方程;(2),,A B C 是Γ上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点,,D E F ,①若//AC DF ,求BDBF的值;②证明:三角形ABC 与三角形DEF 的面积之比为定值.【变式1-1】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(1,0)F -、2(1,0)F ,M 在椭圆E 上,且12MF F △(1)求椭圆E 的方程;(2)直线:l y kx m =+与椭圆E 相交于P ,Q 两点,且22434k m +=,求证:OPQ △(O 为坐标原点)的面积为定值.【变式1-2】(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ^;(ii )记PMQ V ,HNQ V ,MNQ V 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【变式1-3】(2024·广东广州·模拟预测)已知()1,0A -,()10B ,,平面上有动点P ,且直线AP 的斜率与直线BP 的斜率之积为1.(1)求动点P 的轨迹Ω的方程.(2)过点A 的直线与Ω交于点M (M 在第一象限),过点B 的直线与Ω交于点N (N 在第三象限),记直线AM ,BN 的斜率分别为1k ,2k ,且124k k =.试判断AMN V 与BMN V 的面积之比是否为定值,若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.题型二:向量数量积定值【典例2-1】(2024·高三·江苏盐城·开学考试)已知椭圆C :22142x y +=,()0,1A ,过点A 的动直线l 与椭圆C 交于P 、Q 两点.(1)求线段PQ 的中点M 的轨迹方程;(2)是否存在常数,使得AP AQ OP OQ l ×+×uuu r uuu r uuu r uuu r为定值?若存在,求出l 的值;若不存在,说明理由.【典例2-2】(2024·上海闵行·二模)已知点12F F 、分别为椭圆22:12x y G +=的左、右焦点,直线:l y kx t =+与椭圆G 有且仅有一个公共点,直线12,F M l F N l ^^,垂足分别为点M N 、.(1)求证:2221t k =+;(2)求证:12F M F N ×uuuu r uuuu r为定值,并求出该定值;【变式2-1】(2024·陕西宝鸡·一模)椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过点P æççè,且两焦点与短轴的两个端点的连线构成一个正方形.(1)求椭圆C 的方程;(2)设5,04M æöç÷èø,过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交C 于A 、B 两点,试问:MA MB ×uuu r uuu r 是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【变式2-2】(2024·高三·河南南阳·期末)P 为平面直角坐标系内一点,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,交直线b y x a =-(0a b >>)于Q ,过P 作y 轴的垂线,垂足为N ,交直线by x a=-于R ,若△OMQ ,V ONR 的面积之和为2ab.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)若2a =,1b =,()4,0A -,(),0G n ,过点G 的直线l 交C 于D ,E 两点,是否存在常数n ,对任意直线l ,使AD AE ×uuu r uuu r为定值?若存在,求出n 的值及该定值,若不存在,请说明理由.【变式2-3】(2024·高三·天津河北·期末)设椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,短轴的两个端点为,A B ,且四边形12F AF B 是边长为2的正方形.,C D 分别是椭圆的左右顶点,动点M 满足MD CD ^,连接CM ,交椭圆E 于点P .(1)求椭圆E 的方程;(2)求证:OM OP ×uuuu r uuu r为定值.【变式2-4】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右顶点分别为,A B ,右焦点为F ,且3AF =uuu r ,以F为圆心,OF 为半径的圆F 经过点B .(1)求C 的方程;(2)过点A 且斜率为()0k k ¹的直线l 交椭圆C 于P ,(ⅰ)设点P 在第一象限,且直线l 与y x =-交于HHAO Ð,求k 的值;(ⅱ)连接PF 交圆F 于点T ,射线AP 上存在一点Q ,且QT BT ×为定值,已知点Q 在定直线上,求Q 所在定直线方程.题型三:斜率和定值【典例3-1】已知椭圆()222:11x M y a a +=>与双曲线222:1y N x a-=的离心率的平方和为234.(1)求a 的值;(2)过点1,02Q æöç÷èø的直线l 与椭圆M 和双曲线N 分别交于点A ,B ,C ,D ,在x 轴上是否存在一点T ,直线TA ,TB ,TC ,TD 的斜率分别为TA k ,TB k ,TC k ,TD k ,使得1111TA TB TC TDk k k k +++为定值?若存在,请求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.【典例3-2】(2024·河南·二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦距为2,两个焦点与短轴一个顶点构成等边三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设()3,P t ,过点P 的两条直线1l 和2l 分别交椭圆C 于点,D E 和点,M N (1l 和2l .不重合),直线1l 和2l 的斜率分别为1k 和2k .若PM PN PD PE =,判断12k k +是否为定值,若是,求出该值;若否,说明理由.【变式3-1】椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的左焦点为(),且椭圆C 经过点()0,1P ,直线21y kx k =+-(0k ¹)与C 交于A ,B 两点(异于点P ).(1)求椭圆C 的方程;(2)证明:直线PA 与直线PB 的斜率之和为定值,并求出这个定值.【变式3-2】(2024·宁夏银川·一模)已知1F ,2F 分别是椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,左顶点为A ,则上顶点为1B ,且1AB 20y -+=.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若P 是直线3x =上一点,过点P 的两条不同直线分别交C 于点D ,E 和点M ,N ,且PD PMPN PE=,求证:直线DE 的斜率与直线MN 的斜率之和为定值.题型四:斜率积定值【典例4-1】(2024·高三·陕西·开学考试)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,左顶点为E ,虚轴的上端点为P ,且3PF =,PE =(1)求双曲线C 的标准方程;(2)设M N 、是双曲线C 上不同的两点,Q 是线段MN 的中点,O 是原点,直线MN OQ 、的斜率分别为12k k 、,证明:12k k ×为定值.【典例4-2】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>,过点,A ,B 分别是E 的左顶点和下顶点,F 是E右焦点,π3AFB Ð=.(1)求E 的方程;(2)过点F 的直线与椭圆E 交于点P ,Q ,直线AP ,AQ 分别与直线4x =交于不同的两点M ,N .设直线FM ,FN 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.【变式4-1】已知椭圆22122:1(0)22x y C a b a b +=>>左右焦点12,F F 分别为椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>的左右顶点,过点1F 且斜率不为零的直线与椭圆1C 相交于,A B 两点,交椭圆2C 于点M ,且2ABF △与12BF F △的周长之差为4-(1)求椭圆1C 与椭圆2C 的方程;(2)若直线2MF 与椭圆1C 相交于,D E 两点,记直线1MF 的斜率为1k ,直线2MF 的斜率为2k ,求证:12k k 为定值.【变式4-2】(2024·湖南长沙·二模)如图,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点1F ,2F 分别为双曲线22222:144x y C a b -=的左、右顶点,过点1F 的直线分别交双曲线1C 的左、右两支于,A B 两点,交双曲线2C 的右支于点M (与点2F 不重合),且12BF F △与2ABF △的周长之差为2.(1)求双曲线1C 的方程;(2)若直线2MF 交双曲线1C 的右支于,D E 两点.①记直线AB 的斜率为1k ,直线DE 的斜率为2k ,求12k k 的值;②试探究:DE AB -是否为定值?并说明理由.【变式4-3】已知双曲线C:x 2a 2―y 2b 2=1(a >0,b >0)过点((1)求双曲线C 的标准方程;(2)设过点()2,0P 且斜率不为0的直线l 与双曲线C 的左右两支交于A ,B 两点.问:在x 轴上是否存在定点Q ,使直线QA 的斜率1k 与QB 的斜率2k 的积为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.题型五:斜率比定值【典例5-1】设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0M p ,过点F 且斜率存在的直线交C 于不同的,A B 两点,当直线AM 垂直于x 轴时,3AF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,AM BM 与C 的另一个交点分别为,D E ,设直线,AB DE 的斜率分别为12,k k ,证明:(ⅰ)12k k 为定值;(ⅱ)直线DE 恒过定点.【典例5-2】如图所示,已知点()1,0K ,F 是椭圆22195x y+=的左焦点,过F 的直线与椭圆交于,A B 两点,直线,AK BK 分别与椭圆交于,P Q 两点.(1)证明:直线PQ 过定点.(2)证明:直线PQ 和直线AB的斜率之比为定值.【变式5-1】(2024·重庆·模拟预测)如图,DM x ^轴,垂足为D ,点P 在线段DM 上,且||1||2DP DM =.(1)点M 在圆224x y +=上运动时,求点P 的轨迹方程;(2)记(1)中所求点P 的轨迹为,(0,1)A G ,过点10,2æöç÷èø作一条直线与G 相交于,B C 两点,与直线2y =交于点Q .记,,AB AC AQ 的斜率分别为123,,k k k ,证明:123k k k +是定值.【变式5-2】(2024·云南·二模)已知椭圆EO ,焦点在x 轴上,右焦点为F ,A 、B 分别是E 的上、下顶点.E 的短半轴长是圆O 的半径,点M 是圆O 上的动点,且点M 不在y 轴上,延长BM 与E 交于点,N AM AN ×uuuu r uuu r的取值范围为(0,4).(1)求椭圆E 、圆O 的方程;(2)当直线BM 经过点F 时,求AFN V 的面积;(3)记直线AM 、AN 的斜率分别为12k k 、,证明:21k k 为定值.【变式5-3】(2024·河南·三模)已知点())A B ,,动点V 满足直线VA 与直线VB 的斜率之积为13,动点V 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程:(2)直线PQ 与曲线C 交于,P Q 两点,且BP BQ BM PQ ^^,交PQ 于点M ,求定点N 的坐标,使MN 为定值;(3)过(2)中的点N 作直线交曲线C 于,G H 两点,且两点均在y 轴的右侧,直线,AG BH 的斜率分别为12,k k ,求12k k 的值.题型六:斜率差定值【典例6-1】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为()()122,0,2,0F F -,D 为椭圆C 的右顶点,且124DF DF ×=uuu u r uuuu r.(1)求椭圆C 的方程;(2)设()4,2M -,过点()4,0Q -的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A 点在B 点左侧),直线AM 与直线2x =-交于点N ,设直线NA ,NB 的斜率分别为1k ,2k ,求证:21k k -为定值.【典例6-2】已知双曲线2222;1(0,0)x y C a b a b -=>>经过点æççè,右焦点为(),0F c ,且222,,c a b 成等差数列.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 的右支交于,P Q 两点(P 在Q 的上方),PQ 的中点为,M M 在直线:2l x =上的射影为,N O 为坐标原点,设POQ △的面积为S ,直线,PN QN 的斜率分别为12,k k ,试问12k k S-是否为定值,如果是,求出该定值,如果不是,说明理由.【变式6-1】已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>的离心率为12,A ,B ,C 分别为椭圆的左顶点,上顶点和右顶点,1F 为左焦点,且1ABF V P 是椭圆M 上不与顶点重合的动点,直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点N .(1)求椭圆M 的标准方程;(2)求证:2QN QC k k -为定值,并求出此定值(其中QN k 、QC k 分别为直线QN 和直线QC 的斜率).【变式6-2】(2024·高三·上海闵行·期中)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,点()3,1-在双曲线C 上.过C 的左焦点F 作直线l 交C 的左支于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若()2,0M -,试问:是否存在直线l ,使得点M 在以AB 为直径的圆上?请说明理由.(3)点()4,2P -,直线AP 交直线2x =-于点Q .设直线QA 、QB 的斜率分别1k 、2k ,求证:12k k -为定值.题型七:线段定值【典例7-1】(2024·高三·山西·期末)已知椭圆E :()2221024x y b b +=<<.(1)若椭圆E 22y x =-与椭圆E 交于M ,N 两点,求证:OM ON ^;(2)P 为直线l :4x =上的一个动点,A ,B 为椭圆E 的左、右顶点,PA ,PB 分别与椭圆E 交于C ,D 两点,证明CA PD PC BD××为定值,并求出此定值.【典例7-2】如图,已知圆22:210T x y ++-=,圆心是点T ,点G 是圆T 上的动点,点H 的坐标为),线段CH 的垂直平分线交线段TC 于点R ,记动点R 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)过点H 作一条直线与曲线E 相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,若CA AH l =uuu r uuur ,CB BH m =uuur uuur ,试探究l m +是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由;(3)过点()2,1M 作两条直线MP ,MQ ,分别交曲线E 于P ,Q 两点,使得1MP MQ k k ×=.且MD PQ ^,点D 为垂足,证明:存在定点F ,使得DF 为定值.【变式7-1】已知点N 在曲线22:11612x y C +=上,O 为坐标原点,若点M 满足2ON OM =uuu r uuuu r ,记动点M 的轨迹为G .(1)求G 的方程;(2)设,C D 是上G 的两个动点,且以CD 为直径的圆经过点O ,证明:2211OCOD+为定值.【变式7-2】(2024·湖北·模拟预测)平面直角坐标系xOy 中,动点(,)P x y 满足=,点P 的轨迹为C ,过点(2,0)F 作直线l ,与轨迹C 相交于A ,B 两点.(1)求轨迹C 的方程;(2)求OAB △面积的取值范围;(3)若直线l 与直线1x =交于点M ,过点M 作y 轴的垂线,垂足为N ,直线NA ,NB 分别与x 轴交于点S ,T ,证明:||||SF FT 为定值.【变式7-3】(2024·浙江宁波·模拟预测)已知12(2,0),(2,0),(1,0),(1,0)A B F F --,动点P 满足34PA PB k k ×=-,动点P 的轨迹为曲线1,PF t 交t 于另外一点2,Q PF 交t 于另外一点R .(1)求曲线t 的标准方程;(2)已知1212PF PF QF RF +是定值,求该定值;题型八:坐标定值【典例8-1】(2024·陕西安康·模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为A ,122AF AF AF -=uuur uuuu r uuuu r ,12AF F △(1)求C 的方程;(2)B 是C 上位于第一象限的一点,其横坐标为1,直线l 过点2F 且与C 交于M ,N 两点(均异于点B ),点P 在l 上,设直线BM ,BP ,BN 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若2312k k k -=,问点P 的横坐标是否为定值?若为定值,求出点P 的横坐标;若不为定值,请说明理由.【典例8-2】(2024·全国·模拟预测)一般地,抛物线的三条切线围成的三角形称为抛物线的切线三角形,对应的三个切点形成的三角形称为抛物线的切点三角形.如图,012P PP V ,ABC V 分别为抛物线y 2=2px(p >0)的切线三角形和切点三角形,F 为该抛物线的焦点.当直线AB 的斜率为1-时,AB 中点的纵坐标为2-.(1)求p .(2)若直线AC 过点F ,直线,AB BC 分别与该抛物线的准线交于点,D E ,记点,D E 的纵坐标分别为,D E y y ,证明:D E y y 为定值.(3)若,,A B C 均不与坐标原点重合,证明:012FA FB FC FP FP FP ××=××【变式8-1】(2024·四川凉山·三模)已知平面内动点P 与两定点()11,0A -,()21,0A 连线的斜率之积为3.(1)求动点P 的轨迹E 的方程:(2)过点()2,0的直线与轨迹E 交于A ,B 两点,点A ,B 均在y 轴右侧,且点A 在第一象限,直线2AA 与1BA 交于点M ,证明:点M 横坐标为定值.题型九:角度定值【典例9-1】抛物线C :()20x py p =>的焦点为()0,1F ,直线l 的倾斜角为a 且经过点F ,直线l 与抛物线C 交于两点A ,B .(1)若16AB =,求角a ;(2)分别过A ,B 作抛物线C 的切线1l ,2l ,记直线1l ,2l 的交点为E ,直线EF 的倾斜角为b .试探究a b -是否为定值,并说明理由.【典例9-2】(2024·高三·广东广州·期中)已知椭圆C :()222210+=>>x y a b a b的离心率为12,焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的左顶点为A ,过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于B ,D (异于点A )两点,直线AB ,AD 分别与直线4x =交于M ,N 两点,试问MFN Ð是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【变式9-1】(2024·辽宁沈阳·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,利用公式x ax byy cx dy¢=+ìí¢=+î①(其中a ,b ,c ,d 为常数),将点(,)P x y 变换为点(),P x y ¢¢¢的坐标,我们称该变换为线性变换,也称①为坐标变换公式,该变换公式①可由a ,b ,c ,d 组成的正方形数表a b c d æöç÷èø唯一确定,我们将a b c d æöç÷èø称为二阶矩阵,矩阵通常用大写英文字母A ,B ,…表示.(1)如图,在平面直角坐标系xOy 中,将点(,)P x y 绕原点O 按逆时针旋转a 角得到点(),P x y ¢¢¢(到原点距离不变),求坐标变换公式及对应的二阶矩阵A ;(2)在平面直角坐标系xOy 中,求双曲线1xy =绕原点O 按逆时针旋转π4(到原点距离不变)得到的双曲线方程C ;(3)已知由(2)得到的双曲线C ,上顶点为D ,直线l 与双曲线C 的两支分别交于A ,B 两点(B 在第一象限),与x 轴交于点T ö÷÷ø.设直线DA ,DB 的倾斜角分别为a ,b ,求证:a b +为定值.【变式9-2】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>上的点到它的两个焦点的距离之和为4,以椭圆C 的短轴为直径的圆O 经过这两个焦点,点A ,B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求圆O 和椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 分别是椭圆C 和圆O 上的动点(P ,Q 位于y 轴两侧),且直线PQ 与x 轴平行,直线AP ,BP 分别与y 轴交于点M ,N .求证:MQN Ð为定值.题型十:直线过定点【典例10-1】(2024·陕西·模拟预测)已知动圆M 经过定点1(F ,且与圆222:(16F x y +=内切.(1)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;(2)设轨迹C 与x 轴从左到右的交点为点A ,B ,点P 为轨迹C 上异于A ,B 的动点,设直线PB 交直线4x =于点T ,连接AT 交轨迹C 于点Q ;直线AP ,AQ 的斜率分别为AP k ,AQ k .(i )求证:AP AQ k k ×为定值;(ii )设直线:PQ x ty n =+,证明:直线PQ 过定点.【典例10-2】(2024·广西·模拟预测)已知圆E 恒过定点()1,0,且与直线=1x -相切,记圆心E 的轨迹为G ,直线11:10l x m y --=与G 相交于A ,B 两点,直线22:10l x m y --=与G 相交于C ,D 两点,且121m m =-,M ,N 分别为弦,AB CD 的中点,其中A ,C 均在第一象限,直线AC 与直线BD 的交点为G .(1)求圆心E 的轨迹G 的方程;(2)直线MN 是否恒过定点?若是,求出定点坐标?若不是,请说明理由.【变式10-1】(2024·江西·二模)已知()12,0F -,()22,0F ,M 是圆O :221x y +=上任意一点,1F 关于点M 的对称点为N ,线段1F N 的垂直平分线与直线2F N 相交于点T ,记点T 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设(),0E t (0t >)为曲线C 上一点,不与x 轴垂直的直线l 与曲线C 交于G ,H 两点(异于E 点).若直线GE ,HE 的斜率之积为2,求证:直线l 过定点.【变式10-2】在平面直角坐标系xoy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>,F 是椭圆的右焦点且椭圆C与圆M :()22616x y -+=外切,又与圆N :(223x y +-=外切.(1)求椭圆C 的方程.(2)已知A ,B 是椭圆C 上关于原点对称的两点,A 在x 轴的上方,连接AF ,BF 并分别延长交椭圆C 于D ,E 两点,证明:直线DE 过定点.题型十一:动点在定直线上【典例11-1】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,A ,B 分别为C 的上、下顶点,O 为坐标原点,直线4y kx =+与C 交于不同的两点M ,N .(1)设点P 为线段MN 的中点,证明:直线OP 与直线MN 的斜率之积为定值;(2)若AB 4=,证明:直线BM 与直线AN 的交点G 在定直线上.【典例11-2】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过点31,2H æö-ç÷èø,离心率12e =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过点()4,3P 且倾斜角为135o 的直线l 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,点R 为椭圆C 上任意一点,求RMN V 面积的最小值.(3)如图,过点()4,3P 作两条直线,AB CD 分别与椭圆C 相交于点,,,A B C D ,设直线AD 和BC 相交于点Q .证明点Q 在定直线上.【变式11-1】已知A ,B 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右顶点,P 是C 上异于A ,B 的一点,直线PA ,PB 的斜率分别为12,k k ,且12||4k k AB ==.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知过点(4,0)的直线:4l x my =+,交C 的左,右两支于D ,E 两点(异于A ,B ).(i )求m 的取值范围;(ii )设直线AD 与直线BE 交于点Q ,求证:点Q 在定直线上.【变式11-2】已知椭圆G :()222210+=>>x y a b a b 的右焦点为F ,过点F 作x 轴的垂线交椭圆G 于点3(1,)2P .过点P 作椭圆G 的切线,交x 轴于点Q .(1)求点Q 的坐标;(2)过点Q 的直线(非x 轴)交椭圆G 于A 、B 两点,过点A 作x 轴的垂线与直线BP 交于点D ,求证:线段AD 的中点在定直线上.【变式11-3】(2024·河北·三模)已知椭圆C 的中心在原点O 、对称轴为坐标轴,A æççè、12B ö÷÷ø是椭圆上两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 的左、右顶点分别为1A 和2A ,M ,N 为椭圆上异于1A 、2A 的两点,直线MN 不过原点且不与坐标轴垂直.点M 关于原点的对称点为S ,若直线1A S 与直线2A N 相交于点T .(i )设直线1MA 的斜率为1k ,直线2MA 的斜率为2k ,求12k k -的最小值;(ii )证明:直线OT 与直线MN 的交点在定直线上.题型十二:圆过定点【典例12-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>A 、B 分点是椭圆C 的左、右顶点,P 是椭圆C 上不同于A 、B 的一点,ABP V 面积的最大值是2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)记直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,且直线AP 、BP 与直线6x =分别交于D 、E 两点.①求D 、E 的纵坐标之积;②试判断以DE 为直径的圆是否过定点.若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.【典例12-2】(2024·西藏拉萨·二模)已知抛物线2:2(0)C x py p =>上的两点,A B 的横坐标分别为4,8,AB -=.(1)求抛物线C 的方程;(2)若过点()0,8Q 的直线l 与抛物线C 交于点,M N ,问:以MN 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出这个定点;若不过定点,请说明理由.【变式12-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,离心率为12,点P 是椭圆上异于顶点的任意一点,过点P 作椭圆的切线l ,交y 轴于点A ,直线l ¢过点P 且垂直于l ,交y 轴于点B .(1)求椭圆的方程;(2)试判断以AB 为直径的圆能否过定点?若能,求出定点坐标;若不能,请说明理由.【变式12-2】(2024·山东泰安·模拟预测)已知抛物线2:2(0)E x py p =>,焦点为F ,点(2,1)C 在E 上,直线1l ∶1y kx =+(0)k ¹与E 相交于,A B 两点,过,A B 分别向E 的准线l 作垂线,垂足分别为11,A B .(1)设1111,,FA B FAA FBB V V V 的面积分别为123,,S S S ,求证:21234S S S =×;(2)若直线AC ,BC 分别与l 相交于,M N ,试证明以MN 为直径的圆过定点P ,并求出点P 的坐标.1.(2024·全国·模拟预测)已知复平面上的点Z 对应的复数z 满足2297z z --=,设点Z 的运动轨迹为W .点O 对应的数是0.(1)证明W 是一个双曲线并求其离心率e ;(2)设W 的右焦点为1F ,其长半轴长为L ,点Z 到直线Lx e=的距离为d (点Z 在W 的右支上),证明:1ZF ed =;(3)设W 的两条渐近线分别为12l l ,,过Z 分别作12l l ,的平行线34l l ,分别交21l l ,于点P Q ,,则平行四边形OPZQ 的面积是否是定值?若是,求该定值;若不是,说明理由.2.(2024·湖南常德·三模)已知O 为坐标原点,椭圆C :2221(1)x y a a +=>的上、下顶点为A 、B ,椭圆上的点P 位于第二象限,直线PA 、PB 、PO 的斜率分别为123,,k k k ,且312114k k k =-+.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过原点O 分别作直线PA 、PB 的平行线与椭圆相交,得到四个交点,将这四个交点依次连接构成一个四边形,则此四边形的面积是否为定值?若为定值,请求出该定值;否则,请求出其取值范围.3.已知一张纸上画有半径为4的圆E ,在圆E 内有一个定点F ,且EF =,折叠纸片,使圆上某一点F ¢刚好与F 点重合,这样的每一种折法,都留下一条直线折痕,当F ¢取遍圆上所有点时,所有折痕与EF ¢的交点形成的曲线为C .(1)若曲线C 的焦点在x 轴上,求其标准方程;(2)在(1)的条件下,是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与曲线C 恒有两个交点,A B ,且OA OB ^,(O 为坐标原点),若存在,求出该圆的方程;若不存在,说明理由;(3)在(1)的条件下,P 是曲线C 上异于上顶点1A 、下顶点2A 的任一点,直线12,PA PA 分别交x 轴于点,N M ,若直线OT 与过点,M N 的圆G 相切,切点为T ,证明:线段OT 的长为定值,并求出定值.4.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,短轴长为1F ,2F ,P 是椭圆C 上的一个动点,12PFF V 面积的最大值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)求12PF PF ×uuu r uuu u r的取值范围;(3)过椭圆的左顶点A 作直线l x ^轴,M 为直线l 上的动点,B 为椭圆右顶点,直线BM 交椭圆C 于点Q .试判断数量积AQ OM ×uuu v uuuu v ,OQ OM ×uuu v uuuu v是否为定值,如果为定值,求出定值;如果不是定值,说明理由.5.(2024·重庆沙坪坝·模拟预测)如图, 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0y x a b a b -=>>的上下焦点分别为()10,F c ,()20,F c -. 已知点(e 和(都在双曲线上, 其中e 为双曲线的离心率.(1)求双曲线的方程;(2)设,A B 是双曲线上位于y 轴右方的两点,且直线1AF 与直线2BF 平行,2AF 与1BF 交于点P .(i) 若122AF BF -=,求直线1AF 的斜率;(ii) 求证:12PF PF +是定值.6.已知椭圆22142x y +=,设动点P 满足OP OM ON =+uuu r uuuu r uuu r ,其中M ,N 是椭圆上的点,直线OM 与ON 的斜率之积为12-.问:是否存在两个点1F ,2F ,使得21PF PF +为定值?若存在,求1F ,2F 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的实轴长为2,设F 为C 的右焦点,T 为C 的左顶点,过F 的直线交C 于A ,B 两点,当直线AB 斜率不存在时,TAB △的面积为9.(1)求C 的方程;(2)当直线AB 斜率存在且不为0时,连接TA ,TB 分别交直线12x =于P ,Q 两点,设M 为线段PQ 的中点,记直线AB ,FM 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值.8.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,(,2)M m 是抛物线C 上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程.(2)若()()004,0P y y >是抛物线C 上一点,过点(1,4)Q -的直线与拋物线C 交于,A B 两点(均与点P 不重合),设直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,试问12k k 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.9.(2024·河南新乡·三模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别是12,A A ,椭圆C 的焦距是2,P (异于12,A A )是椭圆C 上的动点,直线1A P 与2A P 的斜率之积为34-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)12,F F 分别是椭圆C 的左、右焦点,Q 是12PFF V 内切圆的圆心,试问平面上是否存在定点,M N ,使得QM QN +为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.10.(2024·江苏盐城·一模)已知抛物线O :2x y =,圆C :()2221x y +-=,O 为坐标原点.(1)若直线l :()0y kx m k =+¹分别与抛物线O 相交于点A ,B (A 在B 的左侧)、与圆C 相交于点S ,T (S 在T 的左侧),且OAT !与OBS V 的面积相等,求出m 的取值范围;(2)已知1A ,2A ,3A 是抛物线O 上的三个点,且任意两点连线斜率都存在.其中12A A ,13A A 均与圆C 相切,请判断此时圆心C 到直线23A A 的距离是否为定值,如果是定值,请求出定值;若不是定值,请说明理由.11.设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,1F ,2F 分别是C 的左、右焦点,C 上的点到1F 的最小距离为1,P是C 上一点,且12PFF V 的周长为6.(1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为k 的直线l 与C 交于M ,N 两点,过原点且与l 平行的直线与C 交于A ,B 两点,求证:2ABMN为定值.12.(2024·内蒙古赤峰·三模)已知点P 为圆()22:24C x y -+=上任意一点,()2,0A -,线段PA 的垂直平分线交直线PC 于点M ,设点M 的轨迹为曲线H .(1)求曲线H 的方程;(2)若过点M 的直线l 与曲线H 的两条渐近线交于S ,T 两点,且M 为线段ST 的中点.(i )证明:直线l 与曲线H 有且仅有一个交点;(ii ) 求证:OS OT ×是定值.13.(2024·湖北·模拟预测)已知F 为抛物线G :()20y mx m =>的焦点,A ,B ,C 是G 上三个不同的点,直线AB ,BC ,AC 分别与x 轴交于F ,D ,E ,其中AB 的最小值为4.(1)求G 的标准方程;(2)ABC V 的重心G 位于x 轴上,且D ,G ,E 的横坐标分别为d ,g ,e ,32g d e --是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.14.(2024·湖南岳阳·三模)已知动圆P 过定点(0,1)F 且与直线3y =相切,记圆心P 的轨迹为曲线E .(1)已知A 、B 两点的坐标分别为(2,1)-、(2,1),直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,证明:121k k -=;(2)若点()11,M x y 、()22,N x y 是轨迹E 上的两个动点且124x x =-,设线段MN 的中点为Q ,圆P 与动点Q 的轨迹G 交于不同于F 的三点C 、D 、G ,求证:CDG V 的重心的横坐标为定值.。
专题05 五类圆锥曲线题型-2024年高考数学大题秒杀技巧及专项训练(解析版)【题型1 圆锥曲线中的轨迹方程问题】【题型2 圆锥曲线中齐次化处理斜率乘积问题】【题型3 圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题】【题型4 圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题】【题型5 圆锥曲线中的极点与极线】题型1 圆锥曲线中的轨迹方程问题曲线方程的定义一般地,如果曲线C 与方程(,)0F x y =之间有以下两个关系:①曲线C 上的点的坐标都是方程(,)0F x y =的解;②以方程(,)0F x y =的解为坐标的点都是曲线C 上的点.此时,把方程(,)0F x y =叫做曲线C 的方程,曲线C 叫做方程(,)0F x y =的曲线.求曲线方程的一般步骤:(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);(2)设曲线上任意一点的坐标为),(y x ;(3)根据曲线上点所适合的条件写出等式;(4)用坐标表示这个等式,并化简;(5)确定化简后的式子中点的范围.上述五个步骤可简记为:求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.y x 、求轨迹方程的方法:定义法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。
直接法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(,)x y 表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。
代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P '的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出(,)P x y ,用(,)x y 表示出相关点P '的坐标,然后把P '的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。
圆锥曲线大综合第一部分圆锥曲线常考题型和热点问题一.常考题型题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系题型二:弦的垂直平分线问题题型三:动弦过定点问题题型四:过已知曲线上定点的弦的问题题型五:共线向量问题题型六:面积问题题型七:弦或弦长为定值的问题题型八:角度问题题型九:四点共线问题题型十:范围为题(本质是函数问题)题型十一:存在性问题(存在点,存在直线y kx m ,存在实数,三角形(等边、等腰、直角),四边形(矩形,菱形、正方形),圆)二.热点问题1.定义与轨迹方程问题2.交点与中点弦问题3.弦长及面积问题4.对称问题5.范围问题6.存在性问题7.最值问题8.定值,定点,定直线问题第二部分知识储备一.与一元二次方程 ax2bx c 0(a 0) 相关的知识(三个“二次”问题)1. 判别式:b24ac2. 韦达定理:若一元二次方程ax2bx c 0(a 0) 有两个不等的实数根x1, x2,则x1x2b, x1 x2 ca a3. 求根公式:若一元二次方程ax2bx c 0(a 0) 有两个不等的实数根x1, x2,则x1,2b b2 4 ac2a二.与直线相关的知识1.直线方程的五种形式:点斜式,斜截式,截距式,两点式,一般式WORD 完美 .格式2.与直线相关的重要内容:①倾斜角与斜率:y tan ,[0, ) ;②点到直线的距离公式: d Ax0By0C(一般式)或 d kx0 y0 b (斜截式)A2 B 212k 23.弦长公式:直线y kxb 上两点 A( x1 , y1), B( x2 , y2 ) 间的距离:AB 1 k 2 x x2 (1k2 )[( x x )24x x ]( 或 AB 1 1y y2)1 12 1 2k 21 4.两直线 l1 : y1k1x1b1 ,l2 : y2k2 x2b2 的位置关系:① l1 l2k1 k2 1 ② l1 / /l2k1 k2且b1b25.中点坐标公式:已知两点A( x1 , y1 ), B( x2 ,y2),若点 M x, y 线段AB 的中点,则x x1x1 , y y1y22 2三.圆锥曲线的重要知识考纲要求:对它们的定义、几何图形、标准方程及简单性质,文理要求有所不同。
(1)当5AC =时,求cos POM ∠(2)求⋅PQ MN 的最大值.7.已知抛物线1C :28x y =的焦点点,1C 与2C 公共弦的长为4(1)求2C 的方程;(2)过F 的直线l 与1C 交于A ,(i )若AC BD =,求直线l 的斜率;(ii )设1C 在点A 处的切线与系.8.已知圆()(2:M x a y b -+-点O 且与C 的准线相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)点()0,1Q -,点P (与Q 不重合)在直线切线,切点分别为,A B .求证:9.已知椭圆2212:12x y C b+=的左、右焦点分别为2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为于y 轴的直线l 交曲线1C 于点Q 两点.a b (1)求椭圆的方程;(2)P 是椭圆C 上的动点,过点P 作椭圆为坐标原点)的面积为5217,求点12.过坐标原点O 作圆2:(2)C x ++参考答案:)(),0a-,(),0F c,所以AF时,在双曲线方程中令x c=,即2bBFa=,又AF BF= ()所以BFA V 为等腰直角三角形,即易知2BFA BAF ∠=∠;当BF 与AF 不垂直时,如图设()()0000,0,0B x y x y >>00tan(π)y BFA x c -∠=-即tan -又因为00tan y BAF x a∠=+,002tan 2y x aBAF +∠=4.(1)21±2(2)证明见解析.【分析】(1)求出椭圆左焦点F1 1x5.(1)21 2x y =(2)1510,33 P⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式可解;【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:三角换元法;(5)平面向量;(7.(1)2213x y -=(2)(i )36±;(ii )点F 在以【分析】(1)根据弦长和抛物线方程可求得交点坐标,结合同焦点建立方程组求解可得;(2)(i )设()11,A x y ,(2,B x 物线方程和双曲线方程,利用韦达定理,结合以及点M 坐标,利用FA FM ⋅【详解】(1)1C 的焦点为(0,2F 又1C 与2C 公共弦的长为46,且所以公共点的横坐标为26±,代入所以公共点的坐标为(26,3±所以229241a b -=②联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,Δ=联立22213y kx x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()2231129k x kx -++则3421231kx x k +=--,342931x x k =-,9.(1)2212x y +=,2212x y -=(2)12y x =-或12y x=(3)2【分析】(1)用b 表示12,e e ,由12e e ⋅=10.(1)2222114222x y x y +=-=,;(2)1;(3)是,=1x -【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得343+因为AB 既是过1C 焦点的弦,又是过所以2212||1()AB k x x =+⋅+-且121||()()22p p AB x x x =+++=所以212(1)k +=2240123(34)k k +,【点睛】因为//l OT ,所以可设直线l 的方程为由22x y =,得212y x =,得y '所以曲线E 在T 处的切线方程为联立22y x m y x =+⎧⎨=-⎩,得2x m y m =+⎧⎨=⎩()2,22N m m ++NT。
圆锥曲线整理1.圆锥曲线的定义:(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|); (3)抛物线:|MF |=d .圆锥曲线的定义是本部分的一个重点内容,在解题中有广泛的应用,在理解时要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。
若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,则轨迹不存在。
若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
2.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):(1)椭圆:焦点在x 轴上时12222=+b ya x (0ab >>),焦点在y轴上时2222b x a y +=1(0a b >>)。
(2)双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:2222b x a y -=1(0,0a b >>)。
(3)抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时22(0)y px p =->,开口向上时22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。
注意:1.圆锥曲线中求基本量,必须把圆锥曲线的方程化为标准方程。
2.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断): 椭圆:由x2,y 2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
题型一:弦的垂直平分线问题题型二:动弦过定点的问题题型三:过已知曲线上定点的弦的问题题型四:向量问题题型五:面积问题题型六:弦或弦长为定值、最值问题题型七:直线问题圆锥曲线九大题型归纳题型八:对称问题题型九:存在性问题:(存在点,存在直线y =kx +m ,存在实数,存在图形:三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)题型一:弦的垂直平分线问题1过点T (-1,0)作直线l 与曲线N :y 2=x 交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E (x 0,0),使得ΔABE 是等边三角形,若存在,求出x 0;若不存在,请说明理由。
2024年高考数学专项复习圆锥曲线九大题型归纳(解析版)【涉及到弦的垂直平分线问题】这种问题主要是需要用到弦AB 的垂直平分线L 的方程,往往是利用点差或者韦达定理产生弦AB 的中点坐标M ,结合弦AB 与它的垂直平分线L 的斜率互为负倒数,写出弦的垂直平分线L 的方程,然后解决相关问题,比如:求L 在x 轴y 轴上的截距的取值范围,求L 过某定点等等。
有时候题目的条件比较隐蔽,要分析后才能判定是有关弦AB 的中点问题,比如:弦与某定点D 构成以D 为顶点的等腰三角形(即D 在AB 的垂直平分线上)、曲线上存在两点AB 关于直线m 对称等等。
2例题分析1:已知抛物线y =-x 2+3上存在关于直线x +y =0对称的相异两点A 、B ,则|AB |等于题型二:动弦过定点的问题1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线l :x =t (t >2)与x 轴交于点T ,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题1已知点A 、B 、C 是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且AC ∙BC =0,BC =2AC ,如图。
圆锥曲线题型
与圆锥曲线有关的几种典型题,如圆锥曲线的弦长求法、与圆锥曲线有关的最值(极值)问题、与圆锥曲线有关的证明问题以及圆锥曲线与圆锥曲线有关的证明问题等,在圆锥曲线的综合应用中经常见到,为了让同学们对这方面的知识有一个比较系统的了解,本文系统阐述一下“与圆锥曲线有关的几种典型题”.
一、重、难、疑点分析
1.重点:圆锥曲线的弦长求法、与圆锥曲线有关的最值(极值)问题、与圆锥曲线有关的证明问题.
2.难点:双圆锥曲线的相交问题.(应当提醒注意的是:除了要用一元二次方程的判别式,还要结合图形分析.)
3.疑点:与圆锥曲线有关的证明问题.(解决办法:因为这类问题涉及到线段相等、角相等、直线平行、垂直的证明方法,以及定点、定值问题的判断方法,所以比较灵活,只能通过一些例题予以示范.)
二、题型展示
1.圆锥曲线的弦长求法
设圆锥曲线C ∶f(x ,y)=0与直线l ∶y=kx+b 相交于A(11,y x )、B(22,y x )两点,则弦长|AB|为:
(2)若弦AB 过圆锥曲线的焦点F ,则可用焦半径求弦长,|AB|=|AF|+|BF|.
例1 过抛物线24
1x y -=的焦点作倾斜角为α的直线l 与抛物线交于A 、B 两点,旦|AB|=8,求倾斜角α.
分析一:由弦长公式易解.解答为:
∵ 抛物线方程为x2=-4y , ∴焦点为(0,-1).
设直线l 的方程为y-(-1)=k(x-0),即y=kx-1.
将此式代入x2=-4y 中得:x2+4kx-4=0.∴x1+x 2=-4,x1+x2=-4k .
由|AB|=8得:()()41441822-⨯⨯--⋅
+=k k ∴1±=k 又有1tan ±=α得:4π
α=或4
3πα=. 分析二:利用焦半径关系.∵2,221p y BF p y AF +-=+
-= ∴|AB|=-(1y +y 2)+p=-[(kx 1-1)+(kx 2-1)]+p=-k(1x +x 2)+2+p .由上述解法易求得结果,可由同学们自己试试完成.
2.与圆锥曲线有关的最值(极值)的问题
在解析几何中求最值,关键是建立所求量关于自变量的函数关系,再利用代数方法求出相应的最值.注意点是要考虑曲线上点坐标(x ,y)的取值范围.
例2已知2x +4(y-1)2=4,求:(1)2x +y 2的最大值与最小值;(2)x+y 的最大值与最小值.
解一:将2x +4(y-1)2=4代入得:2x +y 2=4-4(y-1)2+y 2=-3y 2+8y
由点(x ,y)满足2
x +4(y-1)2=4知:4(y-1)2≤4 即|y-1|≤1.∴0≤y ≤2.
当y=0时,(2
x +y 2)min=0. 解二:分析:显然采用(1)中方法行不通.如果令u=x+y ,则将此代入2x +4(y-1)2=4
中得关于y 的一元二次方程,借助于判别式可求得最值.
令x+y=u , 则有x=u-y,代入2x +4(y-1)2=4得:52y -(2u+8)y+2
u =0.
又∵0≤y ≤2,(由(1)可知) ∴[-(2u+8)]2-4×5×2u ≥0. ∴5151+≤≤-u 当51+=u 时,[]2,0551∈+=y ; 当51-=u 时,[]2,05
51∈+=y ∴()51max +=+y x ;()51min -=+y x
3.与圆锥曲线有关的证明问题
它涉及到线段相等、角相等、直线平行、垂直的证明方法,以及定点、定值问题的判断方法.
例3.在抛物线x2=4y 上有两点A(x 1,y1)和B(x2,y2)且满足|AB|=y 1+y2+2,求证:
(1)A 、B 和这抛物线的焦点三点共线;(2)BF
AF 11+为定值. 证明:(1)∵抛物线的焦点为F(0,1),准线方程为y=-1.
∴ A、B 到准线的距离分别d1=y1+1,d2=y 2+1(如图2-46所示).
由抛物线的定义:|AF|=d1=y 1+1,|BF|=d2=y 2+1.
∴|AF|+|BF|=y1+y 2+2=|AB| 即A 、B 、F 三点共线.
(2)如图2-46,设∠AFK=θ.
∵|AF|=|AA1|=|AK|+2=|AF|sinθ+2 ∴θsin 12-=AF 又|BF|=|BB1|=2-|BF|sin θ ∴θ
sin 12+=BF
小结:与圆锥曲线有关的证明问题解决的关键是要灵活运用圆锥曲线的定义和几何性质.
4.圆锥曲线与圆锥曲线的相交问题
直线与圆锥曲线相交问题,一般可用两个方程联立后,用△≥0来处理.但用△≥0来判断双圆锥曲线相交问题是不可靠的.解决这类问题:方法1,由“△≥0”与直观图形相结合;方法2,由“△≥0”与根与系数关系相结合;方法3,转换参数法(以后再讲). 例4 已知曲线()12:221=-+a y x C 及1:22+=x y C 有公共点,求实数a 的取值范围.
可得:2y =2(1-a)y+2
a -4=0. ∵ △=4(1-a)2-4(a 2-4)≥0, ∴2
5≤a . 如图2-47,可知:
椭圆中心()a ,0,半轴长2=
'a ,抛物线顶点为()1,0,所以当圆锥曲线在下方相切或相交时,21-≥a .
综上所述,当2
521≤≤-a 时, 曲线1C 与2C 相交. 5.利用共线向量解决圆锥曲线中的参数范围问题
例5.已知椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 的长、短轴端点分别为A 、B ,从此椭圆上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点1F ,向量AB 与OM 是共线向量。
(1)求椭圆的离心率e ;(2)设Q 是椭圆上任意一点, 1F 、2F 分别是左、右焦点,求∠21QF F 的取值范围;
解:(1)∵a b y c x c F M M 21,),0,(=-=-则,∴ac
b k OM 2-=。
∵AB OM a b k AB 与,-=是共线向量,∴a
b a
c b -=-2,∴b=c,故22=e 。
(2)设1
122121212,,,2,2,FQ r F Q r F QF r r a F F c θ==∠=∴+== 2222222
1212122121212124()24cos 11022()2
r r c r r r r c a a r r r r r r r r θ+-+--===-≥-=+ 当且仅当21r r =时,cos θ=0,∴θ]2,0[π
∈。
由于共线向量与解析几何中平行线、三点共线等具有异曲同工的作用,因此,解析几何中与平行线、三点共线等相关的问题均可在向量共线的新情景下设计问题。
求解此类问题的关键是:正确理解向量共线与解析几何中平行、三点共线等的关系,把有关向量的问题转化为解析几何问题.
6. 利用向量的数量积解决圆锥曲线中的参数范围问题
例6.椭圆14
92
2=+y x 的焦点为F ,1F 2,点P 为其上的动点,当∠F 1P F 2为钝角时,点P 横坐标的取值范围是___。
解:由椭圆14
92
2=+y x 的知焦点为F 1(-5,0)F 2(5,0). 设椭圆上的点可设为P (3cos θ,2sin θ).21PF F ∠ 为钝角
∴
123cos ,2sin )3cos ,2sin )PF PF θθθθ⋅=
-⋅-(
=9cos
2θ-5+4sin 2θ=5 cos 2θ-1<0 解得:55cos 55<<-θ ∴点P 横坐标的取值范围是(5
53,553-). 解决与角有关的一类问题,总可以从数量积入手。
本题中把条件中的角为钝角转化为向量的数量积为负值,通过坐标运算列出不等式,简洁明了.。