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时间:2021-01-06
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1、圆锥曲线大题归类一.定点问题2x例1.已知椭圆C:2=1(a>1)的上顶点为A,右焦点为F,直线AF与圆M:2+ya(x-3)2+(y-1)2=3相切.(1)求椭圆C的方程;→→(2)若不过点A的动直线l与椭圆C交于P,Q两点,且AP·AQ=0,求证:直线l过定点,并求该定点的坐标.[解析](1)圆M的圆心为(3,1),半径r=3.由题意知A(0,1),F(c,0),x直线AF的方程为+y=1,即x+cy-c=0,c
2、3+c-c
3、由直线AF与圆M相切,得=3,c2+1解得c2=2,a2=c2+1=3,2x2故椭圆C的方程为+y=1.3(2)方
4、法一:由·=0知AP⊥AQ,从而直线AP与坐标轴不垂直,1故可设直线AP的方程为y=kx+1,直线AQ的方程为y=-+1.xky=kx+1,联立x2整理得(1+3k2)x2+6kx=0,+y2=1,3-6k解得x=0或x=,21+3k-6k1-3k2故点P的坐标为(2,2),1+3k1+3k6kk2-3同理,点Q的坐标为(2,2)k+3k+3k2-31-3k2-k2+1+3k2k2-13∴直线l的斜率为=,6k-6k4k-k2+31+3k2k2-16kk2-3∴直线l的方程为y=4k(x-2+3)+2+3,kkk2-11即y=x-.4k21∴
5、直线l过定点(0,-).2方法二:由·=0知AP⊥AQ,从而直线PQ与x轴不垂直,故可设直线l的方程为y=kx+t(t≠1),y=kx+t,联立x22+y=1,3整理得(1+3k2)x2+6ktx+3(t2-1)=0.x+x=-6kt,121+3k2设P(x1,y1),Q(x2,y2)则(*)3t2-1x1x2=2,1+3k由Δ=(6kt)2-4(1+3k2)×3(t2-1)>0,得3k2>t2-1.由·=0,得·=(x1,y1-1)·x2(,y2-1)=(1+k2)x1x2+k(t-1)(x1+x2)+(t-1)2=0,1将(*)代入,得t
6、=-,21∴直线l过定点(0,-).2例2.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),O为坐标原点,A,B是抛物线C上异于O的两点.•求抛物线C的方程;1•若直线OA,OB的斜率之积为-,求证:直线AB过x轴上一定点.2p[解析](1)因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为(1,0),所以=1,所以p2=2.所以抛物线C的方程为y2=4x.(1)证明:①当直线AB的斜率不存在时,22tt设A(,t),B(,-t).441因为直线OA,OB的斜率之积为-,2t-t12所以2·2=-,化简得t=32.tt244所以A(8,t)
7、,B(8,-t),此时直线AB的方程为x=8.②当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=kx+b,A(xA,yA),B(xB,yB),y2=4x,联立得化简得ky2-4y+4b=0.y=kx+b,4b根据根与系数的关系得yAyB=,k1,所以yA·yB1因为直线OA,OB的斜率之积为-2xAx=-,B222yAyB即xAxB+2yAyB=0.即·+2yAyB=0,444b解得yAyB=0(舍去)或yAyB=-32.所以yAyB==-32,即b=-8k,k所以y=kx-8k,y=k(x-8).综上所述,直线AB过定点(8,0).圆锥曲线中定点问题
8、的两种解法•引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.•特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.二.定值问题22xy例3.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-2,0),F2(2,ab0),点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线互相垂直.导学号30072628(1)求椭圆C的方程;(2)过点M(1,0)的直线l与椭圆C相交于A,B两点,设点N(3,2),记直线AN,BN的斜率分别为k1,k2,求证:k1+k2定值.[解析](1)
9、依题意,由已知得c=2,则a2-b2=2,2x+y2=1.由已知易得b=
10、OM
11、=1,所以a=3,所以椭圆的方程为366(2)①当直线l的斜率不存在时,不妨设A(1,),B(1,-),则k1+k233662-2+33=+=2为定值.22②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1),y=kx-1,由x2得(3k2+1)x2-6k2x+3k2-3=0,+y2=1,3依题意知,直线l与椭圆C必相交于两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),6k23k2-3则x1+x2=21,x1x2=21,又y1=k(x1-1),y2=k(x2-1)
12、,3k+3k+所以k+2-y1+2-y22-y13-x2+2-y23-x11k2==3-x13-x23-x13-x2[2-kx1-1]3-x2+[2-kx2-1]3
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