直线与圆锥曲线的位置关系
圆锥曲线的几种常见题型
(1)直线与圆锥曲线位置关系的判定; (2)求直线与圆锥曲线相交的弦长的方法:
设弦端点A(x1,y1),B(x2,y2)AB?______________________. (3)圆锥曲线的弦中点问题的解法:
(4)解析几何中的最值和定值的方法: 【热身练习】
1、方向向量为a?(?1,?2)且与抛物线y?x2相切的直线的方程是______________。 2、“a=b”是“直线y?x?2与圆(x?a)2?(y?b)2?2相切”的______________条件。
x2y2??1内一点M(1,1)的直线交椭圆于A,B两点,且满足AM?MB,则该直线的方程3、过椭圆
164_________。
4、直线y?x?3与抛物线y2?4x交于A,B两点,过A,B两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P,Q,则梯形APQB的面积为______________.
5、等轴双曲线C:x2?y2?1的左焦点为F,若点P为左下半支上任意一点(不同于左顶点),则直线PF的斜率的取值范围是________________。
6、已知实数x,y满足3x2+2y2=6x,则x2+y2的最大值是_____________。 7、已知圆M:(x?cos?)2?(y?sin?)2?1,直线l:y?kx,下列四个命题:
A、对任意实数k与?,直线l和圆M相切 B、对任意实数k与?,直线l和圆M有公共点
C、对任意实数?,必存在对实数k,使得直线l和圆M相切 D、对任意实数k,必存在实数?,使得直线l和圆M相切 其中真命题的代号是 (写出所有真命题)
【例题分析】
例1、已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4、且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M. (1)求抛物线方程;
(2)过M作MN⊥FA, 垂足为N,求点N的坐标;
(3)以M为圆心,MB为半径作圆M.当K(m,0)是x轴上一动点时,讨论直线AK与圆M的位置关系.
1
例2、在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1, 0)、B(1, 0), 动点C满足条件:△ABC的周长为2+22.记动点C的轨迹为曲线W. (1)求W的方程;
(2)经过点(0, 2)且斜率为k的直线l与曲线W 有两个不同的交点P和Q,求k的取值范围;
?????????????(3)已知点M(2,0),N(0, 1),在(Ⅱ)的条件下,是否存在常数k,使得向量OP?OQ与MN共线?如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.
例3、已知点E、F的坐标分别是??2,0?、?2,0?,直线EP、FP相交于点P,且它们的斜率之积为?(1)求证:点P的轨迹在一个椭圆C上,并写出椭圆C的方程;
(2)设过原点O的直线AB交(1)中的椭圆C于点A、B,定点M的坐标为?1,?,试求?MAB面积
的最大值,并求此时直线AB的斜率kAB。
1。 4?1??2?x2y2例4、设F1,F2分别是椭圆C:2?2?1(a?b?0)的左右焦点
ab3)到F1,F2两点距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标 (1)设椭圆C上的点(3,2(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段KF1的中点B的轨迹方程
(3)设点P是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线PM ,PN的斜率都存
在,并记为kPM,KPN 试探究kPM
2
?KPN的值是否与点P及直线L有关,并证明你的结论。
x2y2例5、已知椭圆2?2?1(a?b?0)的左右焦点分别为F1,F2,短轴两个端点为A,B,且四边形
abF1AF2B是边长为2的正方形。
(1)求椭圆方程;
(2)若C,D分别是椭圆长轴的左右端点,动点M满足MD?CD,连接CM,交椭圆于点P。证明:
OM?OP为定值;
(3)在(2)的条件下,试问x轴上是否存在异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP,MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由。
??解:
例6、 设复数??x?yi(x,y?R)与复平面上点P(x,y)对应.
(1)若?是关于t的一元二次方程t?2t?m?0(m?R)的一个虚根,且|?|?2,求实数m的值;
(2)设复数?满足条件|??3|?(?1)n|??3|?3a?(?1)na(其中n?N、常数
?23y)的轨迹为C1. 当n为偶数时,动点P(x、y)的轨迹为C2. 且两,当n为奇数时,动点P(x、a?(,3))
2条曲线都经过点D(2,2),求轨迹C1与C2的方程;
(3)在(2)的条件下,轨迹C2上存在点A,使点A与点B?x0,0?(x0?0)的最小距离不小于求实数x0的取值范围.
3
23,3
【课后练习】
x221.若点O和点F(?2,0)分别是双曲线2?y?1(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,
a????????则OP?FP的取值范围为__________________。
2.若直线y=x+b与曲线y?3?4x?x2有公共点,则b的取值范围是________________。
?x2y23.设椭圆方程为2?2?1?a?0,b?0?,且a?2b.过椭圆的左焦点F且倾斜角为的直线与椭圆
3ab交于两点A?x1,y1?,B?x2,y2?,且x1?x2??
12,求椭圆的方程. 7x2y24、已知F1,F2为椭圆C:2?2?1,?a?b?0?的左右焦点,O是坐标原点,过F2作垂直于x轴的直线
abMF2交椭圆于M,设MF2?d .
(1)证明:d,b,a 成等比数列; (2)若M的坐标为
?2,1,求椭圆C的方程;
?????????(3)[文科] 在(2)的椭圆中,过F1的直线l与椭圆C交于A、B两点,若OA?OB?0,求直线l的方
程.
[理科] 在(2)的椭圆中,过F1的直线l与椭圆C交于A、B两点,若椭圆C上存在点P,使得
????????????OP?OA?OB,求直线l的方程.
4
5.设A(x1,y1),B(x2,y2)两点在抛物线y?2x2上,l是AB的垂直平分线, (1)当且仅当x1?x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论; (2)当直线l的斜率为2时,求l在y轴上截距的取值范围。 解:
6.已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(a,?4)(a?0)到焦点F的距离为5。 (1)求抛物线的方程与实数a的值;
(2)直线l过焦点F,且点M到直线l的距离为4,求直线l的方程; (3)O是抛物线的顶点,在抛物线弧OM上求一点P,使△FPM的面积最大。 解:
7.已知椭圆E的中心在原点,实轴长为6,一个焦点坐标为0,22. (I).求椭圆E 的标准方程
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(II)一条直线l与椭圆E交于两个不同的点M,N,如果线段MN恰好被直线x= — 平分,求直线l的倾斜角
2α的取值范围。 解:
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??