高考数学一轮专题精讲35:曲线方程及圆锥曲线的综合问题(3)

2019-04-01 16:03

(?225,?5)也满足OA?OB. 554,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两5综上, 存在圆心在原点的圆x2?y2?????????个交点A,B,且OA?OB.

x21(3)当m?时,轨迹E的方程为?y2?1,设直线l的方程为y?kx?t,因为直线l与

44圆C:x2?y2?R2(1

因为l与轨迹E只有一个公共点B1,

?y?kx?t?22x?4(kx?t)?4, 由(2)知?x2得2??y?1?4t1?k2, 即t2?R2(1?k2)

即(1?4k2)x2?8ktx?4t2?4?0有唯一解

则△=64k2t2?16(1?4k2)(t2?1)?16(4k2?t2?1)?0, 即4k2?t2?1?0, ②

?23R2t???4?R2由①②得?, 此时A,B重合为B1(x1,y1)点, 2?k2?R?1??4?R28kt?x?x??12?4t2?416R2?16?1?4k22?由? 中x1?x2,所以,x1?, 2221?4k3R?xx?4t?412?1?4k2?124?R24222B1(x1,y1)点在椭圆上,所以y?1?x1?,所以, |OB|?x?y?5?11143R2R221在直角三角形OA1B1中,|A1B1|2?|OB1|2?|OA1|2?5?4422?R?5?(?R)因为22RR4?R2?4当且仅当R?2?(1,2)时取等号,所以|A1B1|2?5?4?1,即 2R当R?2?(1,2)时|A1B1|取得最大值,最大值为1.

【命题立意】:本题主要考查了直线与圆的方程和位置关系,以及直线与椭圆的位置

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关系,可以通过解方程组法研究有没有交点问题,有几个交点的问题.

题型3:证明问题和对称问题

x2y2例5.(1)如图,椭圆2?=1(a>b>0)与

ab过点A(2,0)B(0,1)的直线有且只有一个公共点T,且椭圆的离心率e=

3. 2(Ⅰ)求椭圆方程;

(Ⅱ)设F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,M为线段AF1的中点,求证:∠ATM=∠AF1T。 解 (1)由题意:

?c2?2?x2y2?2122 ?2?2?1 ,解得a?4,b?2,所求椭圆方程为 ??1

42?ab222?c?a?b?

(2)(天津卷文)(本小题满分14分)

x2y2已知椭圆2?2?1(a?b?0)的两个焦点分别为F1(?c,0),F2(c,0)(c?0),过点

aba2E(,0)的直线与椭圆相交于点A,B两点,且F1A//F2B,|F1A|?2|F2B| c(Ⅰ求椭圆的离心率; (Ⅱ)直线AB的斜率;

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(Ⅲ)设点C与点A关于坐标原点对称,直线F2B上有一点H(m,n)(m?0)在

?AF1C的外接圆上,求

n的值。 m|EF2||F2B|1??,从而 |EF1||F1A|2解 (1)由F1A//F2B,|F1A|?|F2B|,得

a2?cc3122c,整理得,故离心率 e??a?3c?2a32a?cc(2)由(1)知,b2?a2?c2?2c2,所以椭圆的方程可以写为2x2?3y2?6c2

a2设直线AB的方程为y?k(x?)即y?k(x?3c)

c?y?k(x?3c)由已知设A(x1,y1)B(x2,y2)则它们的坐标满足方程组?2 22?2x?3y?6c消去y整理,得(2?3k2)x2?18k2cx?27k2c2?6c2?0 依题意,??48c2(1?3k2)?0,?33?k? 3318k227k2c2?6c2,x1x2?而x1?x2?,有题设知,点B为线段AE的中点, 222?3k2?3k所以x1?3c?2x2

9k2c?2c9k2c2?2c2,x2?联立三式,解得x1?,将结果代入韦达定理中解得222?3k2?3kk??2 3.

23c,当k??时,得A(0,2c)由已知得C(0,?2c)

322c2cc??(x?),直线l与x轴的交点(,0)2222(3)由(2)知,x1?0,x2?线段AF1的垂直平分线l的方程为y?cc是?AF1C的外接圆的圆心,因此外接圆的方程为(x?)2?y2?(?c)2

22 13

?c29c22?(m?)?n?直线F2B的方程为y?2(x?c),于是点H(m,n)满足方程组?24?n?2(m?c)?

由m?0,解得m?当k?

5c22cn22,n?,故? 32m52n22时,同理可得? 3m5.

点评:本小题主要考查直线、圆和椭圆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。

(3)在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y2=2x相交于A、B两点

①求证:“如果直线l过点T(3,0),那么OA?OB=3”是真命题; ②写出(1)中命题的逆命题,判断它是真命题还是假命题,并说明理由. 解析:

(3)证明:①设过点T(3,0)的直线l交抛物线y2=2x于点A(x1,y1)、B(x12,y2). 当直线l的钭率下存在时,直线l的方程为x=3,此时,直线l与抛物线相交于A(3,6)、B(3,-6),∴OA?OB=3。

当直线l的钭率存在时,设直线l的方程为y=k(x-3),其中k≠0.

y2=2x 当

y=k(x-3)

得ky2-2y-6k=0,则y1y2=-6.

?????? 14

又∵x1=

121y1, x2=y22, 221∴OA?OB=x1x2+y1y2=(y1y2)2?y1y2=3.

4综上所述, 命题“如果直线l过点T(3,0),那么OA?OB=3”是真命题. ②逆命题是:设直线l交抛物线y2=2x于A、B两点,如果OA?OB=3,那么该直线过点T(3,0).该命题是假命题.

例如:取抛物线上的点A(2,2),B(直线AB的方程为Y=

1,1),此时OA?OB=3, 22(X+1),而T(3,0)不在直线AB上. 3点评:由抛物线y2=2x上的点A(x1,y1)、B(x12,y2)满足OA?OB=3,可得y1y2=-6。或y1y2=2,如果y1y2=-6,可证得直线AB过点(3,0);如果y1y2=2, 可证得直线AB过点(-1,0),而不过点(3,0)。

例6.(1)(辽宁卷文、理)(本小题满分12分) 已知,椭圆C以过点A(1,(1) 求椭圆C的方程;

(2) E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,

证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值。

x2y2?2?1。 (Ⅰ)解 由题意,c=1,可设椭圆方程为21?b4b3),两个焦点为(-1,0)(1,0)。 2因为A在椭圆上,所以

19322,解得=3,=(舍去)。 bb??1?1?b24b24x2y2??1. 所以椭圆方程为 43x2y23?1得 (Ⅱ)证明 设直线AE方程:得y?k(x?1)?,代入?4323(3+4k2)x2+4k(3?2k)x?4(?k)2?12?0

2 15


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