考前帮你归纳总结(三):直线圆锥曲线常见的几种题型
一、直线圆锥曲线问题的常规解题方法:
1.设直线与方程;(提醒:①设直线时分斜率存在与不存在;②设为y=kx+b与x=my+n
的区别)
2.设交点坐标;(提醒:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”)
3.联立方程组;
4.消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单)
5.根据条件重转化;常有以下类型:
①“以弦AB为直径的圆过点0”(提醒:需讨论K是否存在)
②“点在圆内、圆上、圆外问题”
“直角、锐角、钝角问题” “向量的数量积大于、等于、小于0问题”
>0;
③“等角、角平分、角互补问题” 斜率关系(或);
④“共线问题”
(如: 数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法);
(如:A、O、B三点共线直线OA与OB斜率相等);
⑤“点、线对称问题” 坐标与斜率关系;
⑥“弦长、面积问题”转化为坐标与弦长公式问题(提醒:注意两个面积公式 的
合理选择);
6.化简与计算;
7.细节问题不忽略;
①判别式是否已经考虑;②抛物线、双曲线问题中二次项系数是否会出现0.
二、基本解题思想:
1、“常规求值”问题:需要找等式,“求范围”问题需要找不等式;
例1.已知A、B、C是椭圆上的三点,其中点A的坐标为
,BC过椭圆m的中心,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线l(斜率存在时)与椭圆m交于两点P,Q,设D为椭圆m与y
轴负半轴的交点,且.求实数t的取值范围.
解(1)椭圆m:
(2)由条件D(0,-2) ∵M(0,t)
1°当k=0时,显然-22°当k≠0时,设
消y得
由△>0 可得 ①
设
则
∴
由
∴ ②
∴t>1 将①代入②得 1∴t的范围是(1,4)
综上t∈(-2,4)
2、“是否存在”问题:当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;
例2.已知圆:及定点,点是圆上的动点,点在
上,点在上,且满足=2,·=.
(1)若,求点的轨迹的方程;
(2)若动圆和(1)中所求轨迹相交于不同两点,是否存在一组正实数,
使得直线垂直平分线段,若存在,求出这组正实数;若不存在,说明理由.
解:(1)∴点为的中点,
又,或点与点重合.∴
又
∴点的轨迹是以为焦点的椭圆,
且,∴的轨迹方程是
(2)解:不存在这样一组正实数,
下面证明:
由题意,若存在这样的一组正实数,
当直线的斜率存在时,设之为,
故直线的方程为:,设,中点,
则,两式相减得:
.
注意到,且 ,则 , ②
又点在直线上,,代入②式得:.
因为弦的中点在⑴所给椭圆内,
故, 这与矛盾,所以所求这组正实数不存在.
当直线的斜率不存在时,
直线的方程为,
则此时,代入①式得,
这与是不同两点矛盾.综上,所求的这组正实数不存在.
3、证明定值问题的方法:⑴常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无
关;⑵也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明。
例3、已知椭圆两焦点、在轴上,短轴长为,离心率为,是椭圆在第一
象限弧上一点,且,过P作关于直线F1P对称的
两条直线PA、PB分别交椭圆于A、B两点。
(1)求P点坐标;
(2)求证直线AB的斜率为定值;
例3、解(1)。 ,设
则
点在曲线上,则
从而,得,则点的坐标为
(2)由(1)知轴,直线PA、PB斜率互为相反数,设PB斜率为,
则PB的直线方程为: 由
得
设则
同理可得,则
所以:AB的斜率为定值。
4、处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求
出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明,
例4、已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点距离的最大值为,最小值为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆相交于,两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
解:(Ⅰ)椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)设,,
联立, 得,
又,
因为以为直径的圆过椭圆的右焦点,
,即,
,
,
.
解得:
,,且均满足,
当时,的方程为,直线过定点,与已知矛盾;
当时,的方程为,直线过定点.
所以,直线过定点,定点坐标为.
求最值问题时:将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、
三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等
式的方法等再解决;
例5.设椭圆中心在坐标原点,是它的两个顶点,直线
与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点.
(1)若,求的值;
(2)求四边形面积的最大值.
解:依题设得椭圆的方程为,
直线的方程分别为,. 2分
如图,设,其中,
且满足方程,
故.①
由知,得;
由在上知,得.
所以,化简得,解得或。。6分
(Ⅱ)解法一:根据点到直线的距离公式和①式知,点到的距离分别为
,
.
又,所以四边形的面积为
,
当,即当时,上式取等号.所以的最大值为。
解法二:由题设,,. 设,,由①得,,
故四边形的面积为
,
当时,上式取等号.所以的最大值为.
6、转化思想:有些题思路易成,但难以实施。这就要优化方法,才能使计算具有可行性,
关键是积累“转化”的经验;
例6.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M
(2,1),平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),l交椭圆于A、B两个不同点。
(1)求椭圆的方程;
(2)求m的取值范围;
(3)求证直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.解:(1)设椭圆方程为
则
∴椭圆方程为
(2)∵直线l平行于OM,且在y轴上的截距m, 又KOM=
由
∵直线l与椭圆交于A、B两个不同点,
(3)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可
设
则
由
而
故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形。
D
F
B
y
x
A
O
E
D
F
B
y
x
A
O
E