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专题25 直线与圆锥曲线的位置关系
导言 高考对圆锥曲线综合的考查,重点是直线与圆锥曲线关系中的求弦长、面积、角度等.建立适当的坐标系,把点坐标化,这样可以将圆锥曲线的方程表示出来,从而将对图形性质的研究转化为对方程(组)的研究,这既体现了“以数解形”的思想,又有函数与方程思想作支撑,还要学会化归与等价转化,需要运用代数、几何、三角函数、向量等相关知识解决问题.
1 如图,若椭圆Γ的两个顶点和焦点都在圆O:x2+y2=4上,则下列结论中正确的是( )
C
A. 16 B. 12
C. 10 D. 8
A
4 [苏教版选必一P113习题3.3(1)T6改编]已知直线2x-y-4=0与抛物线y2=4x相交于A,B两点,则AB的长为________.
要点指引
1. 弦长公式的两种形式:
2. 若MN为抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,则焦点弦长为MN=x1+x2+p(x1,x2分别为点M,N的横坐标).
重点1 弦长问题
1
思路引导:本题考查椭圆的标准方程及其几何性质,直线与椭圆的位置关系,弦长问题,数形结合思想.(1)根据长轴长和离心率求出基本量后可得椭圆方程;(2)设出直线的方程并联立椭圆的方程后结合根与系数的关系用参数t(或k)表示面积后可求t(或k)的值,从而可求弦长.
本题与【基础活动】的第4题对比,发现:都是已知直线与圆锥曲线相交求弦长的问题,都采用了联立方程组求出交点坐标的关系,再利用弦长公式求解.
题后反思
1. 处理直线与圆锥曲线相交弦有关问题时,在利用根与系数的关系、点差法的解题过程中,并没有条件确定直线与圆锥曲线一定会相交,因此,最后要带回去检验.
2. 在弦长有关的问题中,一般有三类问题:
重点2 面积问题
2
本题与【基础活动】的第3题对比,发现:都是已知直线与圆锥曲线相交求面积的问题,都可联立方程组求出交点的坐标,再利用三角形面积公式求解.
变式训练 [2025南京学情调研T8]已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,点P在抛物线C上,点Q在准线l上.若PF=2QF,PF⊥QF,则△PFQ的面积为( )
B
图1
图2
题后反思
1. 三角形面积比处理方法:
对顶角模型(如图1)
图1
图2
2. 四边形或多个图形面积的关系的转化:分析图形的底和高中是否存在“同底”或“等高”的特点(尤其是有平行条件的时候),可将面积的关系转化,降低计算量.另外,对角线互相垂直的四边形,面积等于对角线长度乘积的一半.
重点3 角度问题
3
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 如图,设A是椭圆C的右顶点,过点(3,0)的直线l与椭圆C相交于不同的两点E,F,且都在x轴的上方,在x轴上是否存在点P,使∠APE=∠OPF?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
思路引导:本题考查直线与椭圆的位置关系,角度相等与斜率关系问题,数形结合思想,探究性问题.第(2)问题干关键:在x轴上是否存在点P,使∠APE=∠OPF.由此可探究在x轴上是否存在点P,使kPE+kPF=0,引进变量直线l的斜率k,写出直线l的方程,与椭圆的方程联立,设点E(x1,y1),F(x2,y2),P(m,0),根据kPE+kPF=0,建立关于k,m的方程,利用关于k的恒等式思想,即可确定答案.
题后反思 圆锥曲线综合题目中经常会出现一类题目,就是涉及角度的问题,解决这类问题通常的方法有三种:
①向量法;②斜率法;③勾股定理.
常用结论:
①两条直线的斜率相同,则两条直线的倾斜角相同,反之亦成立;
②两条直线的斜率之和为0,则两直线的倾斜角互补,反之亦成立(斜率存在的条件下);
③两条直线垂直,则两条直线的斜率之积为-1(斜率存在的条件下);
④a⊥b a·b=0.
2
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3
1 (多选)[2025聊城期末T11改编]已知抛物线C:y2=2px的焦点为F,准线l与x轴交于点A,M为抛物线上的点,且满足OM=OF,过点M作准线l的垂线,垂足为N,AM与NF交于点Q,则下列结论中正确的是( )
A. 直线MF的斜率与p的取值无关
B. tan∠MFA=2tan∠NFA
ACD
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