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《2019届高考数学二轮复习 专题四 第3讲 圆锥曲线综合问题学案》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3讲圆锥曲线综合问题1.圆锥曲线中的定点与定值、最值与范围问题是高考必考的问题之一,往往作为试卷的压轴题之一;2.以椭圆或抛物线为背景,尤其是与条件或结论相关存在性开放问题.1.圆锥曲线中的范围、最值问题,可以转化为函数的最值问题(以所求式子或参数为函数值),或者利用式子的几何意义求解.2.定点、定值问题(1)定点问题:在解析几何中,有些含有参数的直线或曲线的方程,不论参数如何变化,其都过某定点,这类问题称为定点问题.若得到了直线方程的点斜式:y-y0=k(x-x0),则直线必过定点(x0,y0);若得到了直线方程的斜截式:y=kx+m,则直线必过
2、定点(0,m).(2)定值问题:在解析几何中,有些几何量,如斜率、距离、面积、比值等基本量和动点坐标或动直线中的参变量无关,这类问题统称为定值问题.3.存在性问题的解题步骤:(1)先假设存在,引入参变量,根据题目条件列出关于参变量的方程(组)或不等式(组).(2)解此方程(组)或不等式(组),若有解则存在,若无解则不存在.(3)得出结论.热点一 圆锥曲线中的最值、范围【例1】(2018·济宁期末)已知抛物线C:x2=2pyp>0的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C相交于A,B两点,且OA⋅OB=-3,直线AO,BO分别交直线y=-1于点M,N.(1)
3、求抛物线C的方程;(2)求S△OMN的最小值.解(1)抛物线C:x2=2pyp>0的焦点为F0,p2,Ax1,y1,Bx2,y2设直线AB的方程为:y=kx+p2,联立直线AB与抛物线C的方程可得:y=kx+p2x2=2py,整理得:x2-2pkx-p2=0,所以x1+x2=2pk,x1⋅x2=-p2,y1y2=kx1+p2kx2+p2=k2x1x2+p2kx1+x2+p24=p24,因为OA⋅OB=-3,且OA=x1,y1,OB=x2,y2,所以x1⋅x2+y1y2=-3,即-p2+p24=-3,解得:p=2.所以抛物线C的方程为:x2=4y。(2
4、)直线OA的方程为:y=y1x1x,直线OB的方程为:y=y2x2x,联立y=y1x1xy=-1得:x=-x1y1,所以M-x1y1,-1,联立y=y2x2xy=-1得:x=-x2y2,所以N-x2y2,-1,所以MN=x2y2-x1y1=x2y1-x1y2y2y1=x2kx1+p2-x1kx2+p2y1y2=x1-x2=x1+x22-4x1⋅x2,所以SΔOMN=12×1×x1-x2=12x1+x22-4x1⋅x2=124k2+16≥2,当k=0时,等号成立.所以S△OMN的最小值为2.探究提高 求圆锥曲线中范围、最值的主要方法:(1)几何法:若题
5、目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质数形结合求解.(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,或者不等关系,或者已知参数与新参数之间的等量关系等,则利用代数法求参数的范围.【训练1】已知点A(0,-2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.解 (1)设F(c,0),由条件知,=,得c=.又=,所以a=2,b2=a2-c2=1.故E的方程为+y2=1.(2)当
6、l⊥x轴时不合题意,故设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2).将y=kx-2代入+y2=1,得(1+4k2)x2-16kx+12=0.当Δ=16(4k2-3)>0,即k2>时,x1,2=.从而
7、PQ
8、=
9、x1-x2
10、=.又点O到直线PQ的距离d=.所以△OPQ的面积S△OPQ=d·
11、PQ
12、=.设=t,则t>0,S△OPQ==.因为t+≥4,当且仅当t=2,即k=±时等号成立,且满足Δ>0.所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为y=x-2或y=-x-2.热点二 圆锥曲线中的存在性问题【例2】(2019·广州一模)已知动圆C过定点F(1,
13、0),且与定直线x=-1相切.(1)求动圆圆心C的轨迹E的方程;(2)过点M-2,0的任一条直线l与轨迹E交于不同的两点P,Q,试探究在x轴上是否存在定点N(异于点M),使得∠QNM+∠PNM=π?若存在,求点N的坐标;若不存在,说明理由.解(1)解法1:依题意动圆圆心C到定点F(1,0)的距离与到定直线x=-1的距离相等,由抛物线的定义,可得动圆圆心C的轨迹是以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,其中p=2.∴动圆圆心C的轨迹E的方程为y2=4x.解法2:设动圆圆心Cx,y,依题意:x-12+y2=x+1.化简得:y2=4x,即为动圆圆心C
14、的轨迹E的方程.(2)解:假设存在点Nx0,0满足题设条件.由∠QNM+∠PNM=π可知,直线PN与QN的斜