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《高考圆锥曲线之弦长为定值问题》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、题型七:弦或弦长为定值问题例题9、(07湖北理科)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。(Ⅰ)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;(Ⅱ)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。(此题不要求在答题卡上画图)本小题主要考查直线、圆和抛物线等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.解法1:(Ⅰ)依题意,点N的坐标为N(0,-p
2、),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.由韦达定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2.于是==.(Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,AC的中点为径的圆相交于点P、Q,PQ的中点为H,则=.===令,得为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为,即抛物线的通径所在的直线.解法2:(Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得=又由点到直线的距离公式得.从而,(Ⅱ)假设满足条件的直线t存在,其方程为y=a,则以AC为直径的圆的
3、方程为将直线方程y=a代入得设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x2,y2),Q(x4,y4),则有令为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为.即抛物线的通径所在的直线。练习、(山东09理)(22)(本小题满分14分)设椭圆E:(a,b>0)过M(2,),N(,1)两点,O为坐标原点,(I)求椭圆E的方程;(II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求
4、AB
5、的取值范围,若不存在说明理由。解:(1)因为椭圆E:(a,b>0)过M(2,),N(,
6、1)两点,所以解得所以椭圆E的方程为(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,设该圆的切线方程为解方程组得,即,则△=,即,要使,需使,即,所以,所以又,所以,所以,即或,因为直线为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,,,所求的圆为,此时圆的切线都满足或,而当切线的斜率不存在时切线为与椭圆的两个交点为或满足,综上,存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且.因为,所以,,①当时因为所以,所以,所以当且仅当时取”=”.②当时,.③当AB的
7、斜率不存在时,两个交点为或,所以此时,综上,
8、AB
9、的取值范围为即:【命题立意】:本题属于探究是否存在的问题,主要考查了椭圆的标准方程的确定,直线与椭圆的位置关系直线与圆的位置关系和待定系数法求方程的方法,能够运用解方程组法研究有关参数问题以及方程的根与系数关系.题型八:角度问题 例题9、(08重庆理)如图(21)图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:(Ⅰ)求点P的轨迹方程;(Ⅱ)若,求点P的坐标.解:(Ⅰ)由椭圆的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,长轴长2a=6的椭圆.因此半焦距c=2,长
10、半轴a=3,从而短半轴b=,所以椭圆的方程为(Ⅱ)由得①因为不为椭圆长轴顶点,故P、M、N构成三角形.在△PMN中,②将①代入②,得故点P在以M、N为焦点,实轴长为的双曲线上.由(Ⅰ)知,点P的坐标又满足,所以由方程组解得即P点坐标为练习1、(05福建理)已知方向向量为v=(1,)的直线l过点(0,-2)和椭圆C:(a>b>0)的焦点,且椭圆C的中心关于直线l的对称点在椭圆C的右准线上.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)是否存在过点E(-2,0)的直线m交椭圆C于点M、N,满足cot∠MON≠0(O为原点).若存在,求
11、直线m的方程;若不存在,请说明理由.本小题主要考查直线、椭圆及平面向量的基本知识,平面解析几何的基本方法和综合解题能力.满分14分.(I)解法一:直线,①过原点垂直的直线方程为,②解①②得∵椭圆中心O(0,0)关于直线的对称点在椭圆C的右准线上,∵直线过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).故椭圆C的方程为③解法二:直线.设原点关于直线对称点为(p,q),则解得p=3.∵椭圆中心O(0,0)关于直线的对称点在椭圆C的右准线上,∵直线过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).故椭圆C的方程为③(II)解法一:设M(),N
12、().当直线m不垂直轴时,直线代入③,整理得点O到直线MN的距离即即整理得当直线m垂直x轴时,也满足.故直线m的方程为或或经检验上述直线均满足.所以所求直线方程为或或解法二:设M(),N().当直线m不垂直轴时,直线m:y=k(x+2)代入③,整理得∵E(-2,0)是椭圆C的左焦点,∴
13、MN
14、=
15、ME
16、+
17、NE
18、=以下与解法一相同.解法三:设M(),N().设直线,代入③