圆锥曲线综合

发布 2022-10-10 18:41:28 阅读 1400

(以前不明白,以为圆锥曲线是高中最难的。没错是很难,但也很简单!圆锥曲线的题目灵活性相对较低,要学好,一个字,练!!!200道综合题下来,其义自现)

例、已知椭圆c的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆c上的点到焦点距离的最大值为3;最小值为1;

ⅰ)求椭圆c的标准方程;

ⅱ)若直线与椭圆c相交于a,b两点(a,b不是左右顶点),且以ab为直径的圆过椭圆c的右顶点。求证:直线过定点,并求出该定点的坐标。

解(i)由题意设椭圆的标准方程为。

ii)设,由得。

注意:这一步是同类坐标变换)

注意:这一步叫同点纵、横坐标间的变换)

以ab为直径的圆过椭圆的右顶点且,解得。

且满足。当时,,直线过定点与已知矛盾;

当时,,直线过定点。

综上可知,直线过定点,定点坐标为。

练习:直线和抛物线相交于a、b,以ab为直径的圆过抛物线的顶点,证明:直线过定点,并求定点的坐标。

练习2、设、分别是椭圆的左右焦点.是否存在过点的直线l与椭圆交于不同的两点c、d,使得?若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.

分析:由得,点c、d关于过的直线对称,由直线l过的定点a(5,0)不在的内部,可以设直线l的方程为:,联立方程组,得一元二次方程,根据判别式,得出斜率k的取值范围,由韦达定理得弦cd的中点m的坐标,由点m和点f1的坐标,得斜率为,解出k值,看是否在判别式的取值范围内。

解:假设存在直线满足题意,由题意知,过a的直线的斜率存在,且不等于。设直线l的方程为:,c、d,cd的中点m。

由得:,又直线l与椭圆交于不同的两点c、d,则,即。

由韦达定理得:,则,m(,)

又点,则直线的斜率为,根据得:,即,此方程无解,即k不存在,也就是不存在满足条件的直线。

例设,在平面直角坐标系中,已知向量,向量,动点的轨迹为e.

1)求轨迹e的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;

2)已知,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹e恒有两个交点a,b,且(o为坐标原点),并求出该圆的方程;

解:(1)因为,所以, 即。

当m=0时,方程表示两直线,方程为;

当时, 方程表示的是圆。

当且时,方程表示的是椭圆;

当时,方程表示的是双曲线。

2).当时, 轨迹e的方程为,设圆心在原点的圆的一条切线为,解方程组得,即,要使切线与轨迹e恒有两个交点a,b,

则使△=,即,即, 且。

要使, 需使,即,所以, 即且, 即恒成立。

所以又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。

当切线的斜率不存在时,切线为,与交于点或也满足。

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。

例已知椭圆c1的方程为,双曲线c2的左、右焦点分别为c1的左、右顶点,而c2的左、右顶点分别是c1的左、右焦点。

(ⅰ)求双曲线c2的方程;

ⅱ)若直线与椭圆c1及双曲线c2都恒有两个不同的交点,且l与c2的两个交点a和b满足(其中o为原点),求k的取值范围。

解:(ⅰ设双曲线c2的方程为,则。

故c2的方程为。

ii)将。由直线l与椭圆c1恒有两个不同的交点得。

即。由直线l与双曲线c2恒有两个不同的交点a,b得。

解此不等式得。

由①、②得。

故k的取值范围为。

例 、已知椭圆w的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,两条准线间的距离为6. 椭圆w的左焦点为,过左准线与轴的交点任作一条斜率不为零的直线与椭圆w交于不同的两点、,点关于轴的对称点为。

ⅰ)求椭圆w的方程;

ⅱ)求证: (

ⅲ)求面积的最大值。

解:(ⅰ设椭圆w的方程为,由题意可知。

解得,所以椭圆w的方程为.

ⅱ)解法1:因为左准线方程为,所以点坐标为。于是可设直线的方程为.

得。由直线与椭圆w交于、两点,可知。

解得.设点,的坐标分别为,则,,,

因为,所以,.

又因为。所以.

ⅲ)由题意知,当且仅当时“=”成立,所以面积的最大值为.

例设直线与椭圆相交于a、b两个不同的点,与x轴相交于点c,记o为坐标原点。

(1)证明:;

(2)若的面积取得最大值时的椭圆方程.

1)证明:由得。

将代入消去得。

由直线l与椭圆相交于两个不同的点得。

整理得,即

(2)解:设由①,得。

而点, ∴得代入上式,得

于是,△oab的面积

其中,上式取等号的条件是即

由可得。将及这两组值分别代入①,均可解出。

△oab的面积取得最大值的椭圆方程是。

例已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆的离心率为,为其焦点,一直线过点与椭圆相交于两点,且的最大面积为,求椭圆的方程。

解:由=得,所以椭圆方程设为。

设直线,由得:

设,则是方程的两个根。

由韦达定理得所以。

当且仅当时,即轴时取等号。

所以,所求椭圆方程为。

例:已知椭圆过点,且离心率。

(ⅰ)求椭圆方程;

(ⅱ)若直线与椭圆交于不同的两点、,且线段的垂直平分线过定点,求的取值范围。

解:(ⅰ离心率,,即(1);

又椭圆过点,则,(1)式代入上式,解得,,椭圆方程为。

ⅱ)设,弦mn的中点a

由得:,直线与椭圆交于不同的两点,即………1)

由韦达定理得:,则,直线ag的斜率为:,由直线ag和直线mn垂直可得:,即,代入(1)式,可得,即,则。

例如图,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。

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