圆锥曲线题型专题复习

发布 2022-10-10 20:10:28 阅读 7475

圆锥曲线的专题。

有关圆锥曲线的综合应用的常见题型有:①、定点与定值问题;②、最值问题;③、求参数的取值范围问题;④、对称问题;⑤、实际应用问题。

一、定点、定值问题:

这类问题通常有两种处理方法:①、第一种方法:是从特殊入手,先求出定点(或定值),再证明这个点(值)与变量无关;②、第二种方法:

是直接推理、计算;并在计算的过程中消去变量,从而得到定点(定值)。

例题1】已知双曲线的右焦点为,过点的动直线与双曲线相交于a、b两点,又已知点的坐标是.(i)证明·为常数;(ii)若动点满足(其中为坐标原点),求点的轨迹方程.

解:由条件知,设,.

i)当与轴垂直时,可求得点a、b的坐标分别为,,此时则有.

当不与轴垂直时,设直线的方程是.代入,则有.则是上述方程的两个实根,所以,,于是.

综上所述,为常数.

ii)设,则,,,由得:即于是的中点坐标为.

当不与轴垂直时,,即.

又因为a、b两点在双曲线上,所以,,两式相减得。

即.将代入上式,化简得.

当与轴垂直时,,求得,也满足上述方程.所以点的轨迹方程是.

例题2】已知a,b为椭圆(a>b>0)和双曲线的公共顶点,p,q分别为双曲线和椭圆上不同于a,b的动点,且有+=(r,||1),设ap,bp,aq,bq斜率分别为k1,k2,k3,k4,求证:k1+k2+k3+k4为一个定值。

解、点a(-a,0);b(a,0);∵由+=(依据向量加法的平行四边形法则,则有o、q、p三点共线;设p(x1,y1)、q(x2,y2),则- =1,则x12-a2 =·y12;∴ k1+k2

同样有k3+k4=·;由于=,∴所求的定值为0。

点拨:本题中的特殊位置难以确定,因而采用直接推理、计算;并逐渐化简,从而得到其定值为0。

二、最值问题:

常见解法有两种:几何法与代数法。①若题目中的条件或结论能明显体现某种几何特征及意义,或反映出了某种圆锥曲线的定义,则直接利用图形的性质或圆锥曲线的定义来求解,这就是几何法;②将圆锥曲线中的最值问题通过建立目标函数,转化为二次函数或三角函数的最值问题,再充分利用均值不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等相关知识去求解。

例题3】、抛物线x2=4y的焦点f和点a(-1,8),p为抛物线上一点,则|pa|+|pf| 最小值是( )

a 6 b 9 c 12 d 16

若将上题中点a的条件改为a(3,1),其它不变,则应为___

解析:由抛物线定义,可知当a、p、h(如图1)三点共线时,|pa|+|pf|最小,其最小值为9。条件改动之后,则当a、p、f三点共线时(如图2),|pa|+|pf|最小,其最小值为3。

点拨:本题的求解,主要是扣住了抛物线的定义,充分挖掘图形的特征,从而解决所求之问题。运用几何法求解,解答过程简单、明了,但对综合运用图形的几何性质(或把握曲线定义的灵活运用)的能力要求较高。

例题4】设是抛物线的焦点.设a、b为抛物线上异于原点的两点,且满足,延长,分别交抛物线于点c、d,求四边形面积的最小值.

解:设,;由题意知,直线的斜率存在,由对称性,不妨设.

因直线过焦点,所以直线的方程为.点a、c的坐标满足方程组得,由根与系数的关系知

则有:.因为,所以的斜率为,从而的方程为.同理可求得.∴.当时,等号成立.所以,四边形面积的最小值为.

点拨:本题首先通过计算,建立好四边形面积的函数表达式,然后根据其函数特征,转化出均值不等式的形式,再利用均值不等式求出其最小值。

例题5】在直角坐标系中,以为圆心的圆与直线相切.

1)求圆的方程;(2)圆与轴相交于a、b两点,圆内的动点使成等比数列,求的取值范围.

解:(1)依题设,圆的半径等于原点到直线的距离,即;得圆的方程为.(2)不妨设.由即得.

设,由成等比数列,得,即. 由于点在圆内,故由此得.所以的取值范围为.

点拨:本题同样是先通过计算,建立好“”的函数表达式,然后依据“点在圆内”,得出相应的约束条件“”,从而得出所求。

三、求参数的取值范围范围问题:

求参数的取值范围问题,常用的解决方法有两种:①、第一种是不等式(组)求解法根据题意结合图形列出所讨论的参数适合的不等式(组),通过解不等式(组)再得出参数的变化范围;②、第二种是函数的值域求解法:把所讨论的参数表示为某个变量的函数,通过讨论函数的值域求得参数的变化范围。

例题6】若圆x2+(y-1)2= 1上的任一点p(x,y),有不等式x+y+c≥0恒成立,则c的取值范围是___

解:可设;则有cos+sin+1+c≥0恒成立,即有c≥ -cos+sin+1)恒成立, ∴c≥-1为所求。

点拔:本题通过圆的参数方程进行三角代换,将所求问题转化成求三角函数的最值的问题,从而简捷易解。

例题7】如图,已知,直线,为平面上的动点,过点作的垂线,垂足为点,且.

ⅰ)求动点的轨迹的方程;

ⅱ)过点的直线交轨迹于两点,交直线于点.

1)已知,,求的值;

2)求的最小值.

解析:(ⅰ由得:,,

所以点的轨迹是抛物线,由题意,轨迹的方程为:.

ⅱ)、1):由已知,,得.则:.…

过点分别作准线的垂线,垂足分别为,,则有:.…

由①、②得:,即.

ⅱ)、2):设直线的方程为:.

设,,又,联立方程组,消去得:,,

当且仅当,即时等号成立,所以最小值为.

点拨:本题中“求的值”,首先是建立好条件不等式组,再化简计算得出所求。

四、对称问题:

包括两种情形:①、中心对称问题:常利用中点坐标公式求解;②、轴对称问题:

主要抓住以下两个条件去处理---垂直,即已知点与对称点的连线与对称轴垂直;中点,即连结已知点和对称点的线段的中点在对称轴上。

例题7】如图, 直线y=x与抛物线y=x2-4交于a、b两点, 线段ab的垂直平分线与直线y=-5交于q点。

(1) 求点q的坐标;(2) 当p为抛物线上位于线段ab下方(含点a、b) 的动点时, 求△opq面积的最大值。

解析:(1) 解方程组得或者; 即a(-4,-2),b(8,4), 从而ab的中点为m(2,1). 由kab==,直线ab的垂直平分线方程y-1= (x-2).

令y=-5, 得x=5, ∴q(5,-5)

(2) 直线oq的方程为x+y=0, 设p(x, x2-4). 点p到直线oq的距离;

∴ d==,sδopq==.

∵p为抛物线上位于线段ab下方的点, 且p不在直线oq上, ∴4≤x<4-4或4-4 ∵函数y=x2+8x-32在区间[-4,8] 上单调递增, 且当x=-4时,|x2+8x-32|=48 当x=8时,|x2+8x-32|=96

∴当x=8时, δopq的面积取到最大值。

点拨:本题中“直线ab的垂直平分线方程”的求解,主要是抓住两个条件(1)、垂直;(2)、中点;从而完成所求。

例题8】在平面直角坐标系中,过定点作直线与抛物线()相交于两点.

i)若点是点关于坐标原点的对称点,求面积的最小值;

ii)是否存在垂直于轴的直线,使得被以为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出的方程;若不存在,说明理由.

解析:(ⅰ依题意,点的坐标为,可设,直线的方程为,与联立得消去得.由韦达定理得,.于是,当时,.

ⅱ)假设满足条件的直线存在,其方程为,的中点为,与为直径的圆相交于点,的中点为,则,点的坐标为.,令,得,此时为定值,故满足条件的直线存在,其方程为,即抛物线的通径所在的直线.

点拨:本题中“点是点关于坐标原点的对称点”,利用中点坐标公式,很快就得出点n的坐标了。

五、实际应用问题:

此类问题要建立好平面直角坐标系,建立好数学模型,实现应用问题向数学问题的转化。

例题9】如图,b地在a地的正东方向4 km处,c地在b地的。

北偏东30°方向2 km处,河流的沿岸pq(曲线)上任意一点。

到a的距离比到b的距离远2 km。现要在曲线pq上选一处m建一座。

码头,向b、c两地转运货物。经测算,从m到b、m到c修建公路的费用。

分别是a万元/km、2a万元/km,那么修建这两条公路的总费用最低是( )

a.(2-2)a万元 b.5a万元

c.(2+1) a万元 d.(2+3) a万元。

解析:这是福建省2024年的一道高考题。

、首先,建立如图所示的直角坐标系,则点a(-2,0),b(2,0),c(3,);

、 pq曲线是以a、b为焦点的双曲线的右支,其轨迹方程为:,其离心率为e=2,准线方程为x=

、 考查修建这两条公路的总费用。

y =|mb|·a+|mc|·2a=(|mb|+2·|mc|)·a,由于点b为曲线的焦点,则有= e = 2,则|mb|=2·|mh|,从而有y =(2·|mh|+2·|mc|)·a=(|mh|+|mc|)·2a,由图显然可知,当h、m、c三点共线时,y费用最少,最少费用为(3-)×2a = 5a万元;所以本题选(b)。

点拨:本题首先要建立好平面直角坐标系,再依据双曲线的第二定义去转化所求,从而得出答案。

总之,圆锥曲线的常见综合问题的处理思路和方法可归纳概括如下:

1、 直线与圆锥曲线的位置关系:

1 要解决直线与圆锥曲线的位置关系问题,通常把直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或消去x)得到关于x(或关于y)的一元二次方程,再考查其△,从而确定直线与圆锥曲线的的交点个数:(1)若△<0,则直线与圆锥曲线没有公共点;②若△=0,则直线与圆锥曲线有唯一的公共点;③若△>0,则直线与圆锥曲线有两个不同的公共点;

2 从几何角度来看:直线与圆锥曲线的位置关系对应着相交(有两个交点)、相切(有一个公共点)、相离(没有公共点)三种情况;这里特别要注意的是:当直线与双曲线的渐近线平行时、当直线与抛物线的对称轴平行时,属于相交的情况,但只有一个公共点。

2、 直线被圆锥曲线截得的弦长问题:

1 直线与圆锥曲线有两个交点a(x1,y1)、b(x2,y2) ,一般将直线方程l:y=kx+m代入曲线方程整理后得到关于x的一元二次方程则应用弦长公式:|ab|=;或将直线方程l:

2 过焦点的弦长的求解一般不用弦长公式去处理,而用焦半径公式会更简捷;

圆锥曲线题型

主要方法 1 定义法 2 韦达定理法 3 数形结合法 4 代入法。第一部分椭圆。1 已知是直线被椭圆所截得的线段的中点,求直线的方程 分析 本题考查直线与椭圆的位置关系问题 通常将直线方程与椭圆方程联立消去 或 得到关于 或 的一元二次方程,再由根与系数的关系,直接求出,或,的值代入计算即得 并不需...

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