直线和圆锥曲线常见题型(4)

2019-02-21 00:22

(I)求椭圆的方程;

(II)若直线l:x?t(t?2)与x轴交于点T,点P为直线l上异于点T的任一点,直线PA1,PA2分别与椭圆交于M、N点,试问直线MN是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论。

x2c3解:(I)由已知椭圆C的离心率e??,a?2,则得c?3,b?1。从而椭圆的方程为?y2?1

4a2(II)设M(x1,y1),N(x2,y2),直线A1M的斜率为k1,则直线A1M的方程为y?k1(x?2),

?y?k1(x?2)?222由?x2消y整理得(1?4k)x?16kx?16k?4?0 1212??y?1?416k12?4 ??2和x1是方程的两个根??2x1?21?4k12?8k124k1则x1?,, y?11?4k121?4k122?8k124k1即点M的坐标为(,) 221?4k11?4k128k2?2?4k2同理,设直线A2N的斜率为k2,则得点N的坐标为(,) 221?4k21?4k2?yp?k1(t?2),yp?k2(t?2)

?k1?k22??,

k1?k2ty?y1y2?y1, ?x?x1x2?x1?直线MN的方程为:

?令y=0,得x?4x2y1?x1y2,将点M、N的坐标代入,化简后得:x?

ty1?y2又?t?2,?0?4?2 t?椭圆的焦点为(3,0)

443??3,即t? t3第16页共69页

故当t?43时,MN过椭圆的焦点。 3方法总结:本题由点A1??2,0?的横坐标-2是方程(1?4k12)x2?16k2x?16k12?4?0的一个根,结合2?8k12韦达定理得到点M的横坐标:x1?,利用直线A1M的方程通过坐标变换,得点M的纵坐标:

1?4k1216k12?44k1y1?;再将?2x1?中的k1用k2换下来,x1前的系数2用-2换下来,就得点N的坐标

1?4k121?4k1228k2?2?4k2(,),如果在解题时,能看到这一点,计算量将减少许多,并且也不易出错,在这里减少计算221?4k21?4k2量是本题的重点。否则,大家很容易陷入繁杂的运算中,并且算错,费时耗精力,希望同学们认真体会其中的精髓。

k?k2本题的关键是看到点P的双重身份:点P即在直线A1M上也在直线A2N上,进而得到12??,

k1?k2t由直线MN的方程化简易得x?xy?xyy?y1y2?y1?得直线与x轴的交点,即横截距x?2112,将点M、N的坐标代入,

y1?y2x?x1x2?x1434344,由?3解出t?,到此不要忘了考察t?是否满足t?2。

33tt练习2、:已知,椭圆C以过点A(1,(1) 求椭圆C的方程;

3),两个焦点为(-1,0)(1,0)。 2(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。

分析:第一问中,知道焦点,则a2?b2?1,再根据过点A,通过解方程组,就可以求出a2、b2,求出方程。

第二问中,设出直线AE的斜率k,写出直线的方程,联立方程组,转化成一元二次方程,由韦达定理和点A的坐标,可以求出点E的坐标,将点E中的k,用?k换下来,就可以得到点F的坐标,通过计算yE?yF,xE?xF,就可以求出直线EF的斜率了

x2y2?1,将点A的坐标代入方 解:(Ⅰ)由题意,c?1,可设椭圆方程为2?2aa?1程:

119222a??1?ca?4??1,解得,(舍去) 224a4(a?1)第17页共69页

x2y2??1。 所以椭圆方程为433x2y2(Ⅱ)设直线AE方程为:y?k(x?1)?,代入??1得

2433(3?4k2)x2?4k(3?2k)x?4(?k)2?12?02

设E(xE,yE),F(xF,yF),因为点A(1,)在椭圆上,所以

3234(?k)2?12 xF?23?4k23yE?kxE??k ………8分

2又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以-K代K,可得

34(?k)2?123y??kx??k ,xF?2EE23?4k2所以直线EF的斜率KEF?yF?yE?k(xF?xE)?2k1??

xF?xExF?xE21。 ……12分 2即直线EF的斜率为定值,其值为

老师总结:此类题的关键就是定点在曲线上,定点的坐标是方程的根,通过韦达定理,将动点的坐标求出,在根据斜率互为相反数,就可以直接求出第二动点的坐标,最后由斜率公式,可以求出斜率为定值。

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题型五:共线向量问题

解析几何中的向量共线,就是将向量问题转化为同类坐标的比例问题,再通过未达定理------同类坐标变换,将问题解决。此类问题不难解决。

????????x2y2例题7、设过点D(0,3)的直线交曲线M:??1于P、Q两点,且DP??DQ,求实数?的取值范

94围。

分析:由DP=lDQ可以得到?用?表示出来。

解:设P?x1,y1?,Q?x2,y2?,QDP??DQ?x1,y1?3????x2,y2?3?即?方法一:方程组消元法

22?x2y2??1?x2y2?94又QP、Q是椭圆+=1上的点\\? 2249(?x)(?y?3?3?)?22??1?4?9uuuruuur?x1??x2,将P?x1,y1?,Q?x2,y2?,代人曲线方程,解出点的坐标,

y?3??(y?3)?12?????????x1??x2

y?3??(y?3)?12消去x2,

2(?y2?3?3?)2??2y2可得?1??2

4即y2=

13??5 6?又Q-2£y2£2, \\-2£13??5£2 6?解之得:

1???5 5?1?则实数l的取值范围是?,5?。

?5?方法二:判别式法、韦达定理法、配凑法设直线PQ的方程为:y?kx?3,k?0,

由??y?kx?322消y整理后,得(4?9k)x?54kx?45?0 22?4x?9y?36?P、Q是曲线M上的两点

???(54k)2?4?45(4?9k2)=144k2?80?0

即9k?5①

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2由韦达定理得:x1?x2??54k45,xx? 124?9k24?9k2(x1?x2)2x1x2????2

x1x2x2x1542k2(1??)2 ??45(4?9k2)?36?9k2?44即② ??1?2225(1??)9k9k由①得0?11?,代入②,整理得 9k251?36?9, ?25(1??)5解之得

1???5 51。 5当直线PQ的斜率不存在,即x?0时,易知??5或??总之实数?的取值范围是?,5?。

5?1???方法总结:通过比较本题的第二步的两种解法,可知第一种解法,比较简单,第二种方法是通性通法,但计算量较大,纵观高考中的解析几何题,若放在后两题,很多情况下能用通性通法解,但计算量较大,计算繁琐,考生必须有较强的意志力和极强的计算能力;不用通性通法,要求考生必须深入思考,有较强的思维能力,在命题人设计的框架中,找出破解的蛛丝马迹,通过自己的思维将问题解决。

例题8:已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,它的一个顶点恰好是抛物线y?12x的焦点,离4心率为

25. 5(1)求椭圆C的标准方程;

????????????????MB??2BF,(2)过椭圆C的右焦点F作直线l交椭圆C于A、B两点,交y轴于M点,若MA??1AF,

求?1??2的值.

分析:

第20页共69页


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