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《高考数学必考题型解析几何 (2)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第37练 圆锥曲线中的探索性问题题型一 定值、定点问题例1 已知椭圆C:+=1经过点(0,),离心率为,直线l经过椭圆C的右焦点F交椭圆于A、B两点、(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l交y轴于点M,且=λ,=μ,当直线l的倾斜角变化时,探求λ+μ的值是否为定值?若是,求出λ+μ的值;否则,请说明理由、破题切入点 (1)待定系数法、(2)通过直线的斜率为参数建立直线方程,代入椭圆方程消y后可得点A,B的横坐标的关系式,然后根据向量关系式=λ,=μ.把λ,μ用点A,B的横坐标表示出来,只要证明λ+μ的值与直线的斜率k无关即证明了其为定值
2、,否则就不是定值、解 (1)依题意得b=,e==,a2=b2+c2,∴a=2,c=1,∴椭圆C的方程为+=1.(2)因直线l与y轴相交于点M,故斜率存在,又F坐标为(1,0),设直线l方程为y=k(x-1),求得l与y轴交于M(0,-k),设l交椭圆A(x1,y1),B(x2,y2),由消去y得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,∴x1+x2=,x1x2=,又由=λ,∴(x1,y1+k)=λ(1-x1,-y1),∴λ=,同理μ=,∴λ+μ=+===-.所以当直线l的倾斜角变化时,直线λ+μ的值为定值-.题型二 定直线问题例
3、2 在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A,B两点、(1)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;(2)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由、破题切入点 假设符合条件的直线存在,求出弦长;利用变量的系数恒为零求解、解 方法一 (1)依题意,点N的坐标为N(0,-p),可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+p,与x2=2py联立得消去y得x2-2pkx-2p2=0
4、.由根与系数的关系得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2.于是S△ABN=S△BCN+S△ACN=·2p
5、x1-x2
6、=p
7、x1-x2
8、=p=p=2p2,∴当k=0时,(S△ABN)min=2p2.(2)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,AC的中点为O′,l与以AC为直径的圆相交于点P,Q,PQ的中点为H,则O′H⊥PQ,Q′点的坐标为(,)、∵
9、O′P
10、=
11、AC
12、==,
13、O′H
14、==
15、2a-y1-p
16、,∴
17、PH
18、2=
19、O′P
20、2-
21、O′H
22、2=(y+p2)-(2a-y1-p)2=(a-)y1+a(p-a),∴
23、PQ
24、2=(
25、2
26、PH
27、)2=4[(a-)y1+a(p-a)]、令a-=0,得a=,此时
28、PQ
29、=p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y=,即抛物线的通径所在的直线、方法二 (1)前同方法一,再由弦长公式得
30、AB
31、=
32、x1-x2
33、=·=·=2p·,又由点到直线的距离公式得d=.从而S△ABN=·d·
34、AB
35、=·2p··=2p2.∴当k=0时,(S△ABN)min=2p2.(2)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,则以AC为直径的圆的方程为(x-0)(x-x1)-(y-p)(y-y1)=0,将直线方程y=a代入得x2-x1x+(a-p)(
36、a-y1)=0,则Δ=x-4(a-p)(a-y1)=4[(a-)y1+a(p-a)]、设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x3,y3),Q(x4,y4),则有
37、PQ
38、=
39、x3-x4
40、==2.令a-=0,得a=,此时
41、PQ
42、=p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y=,即抛物线的通径所在的直线、题型三 定圆问题例3 已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,两个焦点分别为F1和F2,椭圆G上一点到F1和F2的距离之和为12,圆Ck:x2+y2+2kx-4y-21=0(k∈R)的圆心为点Ak.(1)求椭圆G的方程;(2)求
43、△AkF1F2的面积;(3)问是否存在圆Ck包围椭圆G?请说明理由、破题切入点 (1)根据定义待定系数法求方程、(2)直接求、(3)关键看长轴两端点、解 (1)设椭圆G的方程为+=1(a>b>0),半焦距为c,则解得所以b2=a2-c2=36-27=9.所以所求椭圆G的方程为+=1.(2)点Ak的坐标为(-k,2),S△AkF1F2=×
44、F1F2
45、×2=×6×2=6.(3)若k≥0,由62+02+12k-0-21=15+12k>0,可知点(6,0)在圆Ck外;若k<0,由(-6)2+02-12k-0-21=15-12k>0,可知点(-
46、6,0)在圆Ck外、所以不论k为何值,圆Ck都不能包围椭圆G.即不存在圆Ck包围椭圆G.总结提高 (1)定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问题,基本思想是使用参数表示要解决的问题,证明要解决的问题与参数无关、在这类试题