2019高考数学热点问题解题策略指导系列
专题08 解析几何热点问题
【最新命题动向】圆锥曲线的综合问题一般以直线和圆锥曲线的位置关系为裁体,以参数处理为核心,考查范围、最值、定点、定值、证明、探索性等问题,试题解答往往要综合应用函数与方程、数形结合、分类讨论等多种思想方法,对计算能力也有较高要求,难度较大.
【热点一】定值、定点问题
【典例1】(2019·烟台模拟)已知椭圆C:+=1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PA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.
【跟踪训练1】(2019·石家庄摸底)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,点A的椭圆上任意一点,△AF1F2的周长为4+2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点Q(-4,0)任作一动直线l交椭圆C于M,N两点,记=λ,若在线段MN上取一点R,使得=-λ,则当直线l转动时,点R在某一定直线上运动,求该定直线的方程.
【热点二】最值、范围、探索性问题
【典例2】(2019·湖北七市教科研协作体)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.
(1)求a,b的值;
(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),是否存在直线l,使得以PQ为直径的圆恰好过点A,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【跟踪训练2】(2019·东三省四市教研联合体模拟)在平面直角坐标系中,椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点M在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知P(-2,0)与Q(2,0),过(1,0)点的直线l与椭圆C交于A,B两点,求四边形APBQ面积的最大值.
2019高考数学热点问题解题策略指导系列
专题08 解析几何热点问题
【最新命题动向】圆锥曲线的综合问题一般以直线和圆锥曲线的位置关系为裁体,以参数处理为核心,考查范围、最值、定点、定值、证明、探索性等问题,试题解答往往要综合应用函数与方程、数形结合、分类讨论等多种思想方法,对计算能力也有较高要求,难度较大.
【热点一】定值、定点问题
【典例1】(2019·烟台模拟)已知椭圆C:+=1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PA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.
【跟踪训练1】(2019·石家庄摸底)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,点A的椭圆上任意一点,△AF1F2的周长为4+2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点Q(-4,0)任作一动直线l交椭圆C于M,N两点,记=λ,若在线段MN上取一点R,使得=-λ,则当直线l转动时,点R在某一定直线上运动,求该定直线的方程.
解:(1)因为△AF1F2的周长为4+2,
所以2a+2c=4+2,即a+c=2+.
又椭圆的离心率e==,所以a=2,c=,
所以b2=a2-c2=1.
所以椭圆C的方程为+y2=1. ………………………………………………………………(4分)
(2)由题意可知,直线l的斜率必存在.
故可设直线l的方程为y=k(x+4),M(x1,y1),N(x2,y2),
由消去y,得(1+4k2)x2+32k2x+64k2-4=0,……………………………….(5分)
由根与系数的关系,得x1+x2=,x1x2=,…………………………………….(6分)
由=λ,得(-4-x1,-y1)=λ(4+x2,y2),
所以-4-x1=λ(x2+4),
所以λ=-.……………………………………………………………………………...(7分)
设点R的坐标为(x0,y0),
由=-λ,得(x0-x1,y0-y1)=-λ(x2-x0,y2-y0),
所以x0-x1=-λ(x2-x0),
解得x0===.…………………………….(8分)
而2x1x2+4(x1+x2)=2×+4×
=-,
(x1+x2)+8=+8=,
所以x0=-1.
故点R在定直线x=-1上.……………………………………………………………..(12分)
【热点二】最值、范围、探索性问题
【典例2】(2019·湖北七市教科研协作体)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.
(1)求a,b的值;
(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),是否存在直线l,使得以PQ为直径的圆恰好过点A,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【跟踪训练2】(2019·东三省四市教研联合体模拟)在平面直角坐标系中,椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点M在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知P(-2,0)与Q(2,0),过(1,0)点的直线l与椭圆C交于A,B两点,求四边形APBQ面积的最大值.
解:(1)∵=,∴a=2c,∵b2+c2=a2,∴b2=3c2,
则椭圆C的方程为+=1,
将(1,)代入椭圆C的方程得+=1,∴c2=1,
∴椭圆C的方程为+=1. …………………………….(4分)
(2)易知直线l的斜率不为0,设直线l的方程为x=my+1,联立方程,得
消去x得(3m2+4)y2+6my-9=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=,y1y2=,…………………………….(6分)
|AB|===.
点P(-2,0)到直线l的距离为,点Q(2,0)到直线l的距离为,
从而四边形APBQ的面积S=××=,…………………………….(8分)
令t=,t≥1,
则S==,设函数f(t)=3t+(t≥1),则f′(t)=3->0,………………………(10分)
∴f(t)在[1,+∞)上单调递增,∴3t+≥4,故S=≤6,当且仅当t=1时取等号,
∴当t=1,即m=0时,四边形APBQ面积的最大值为6……………………………………….(12分)