高中理科数学常见题型篇(直线和圆锥曲线)(4)

2019-04-01 21:12

?y1?y2?4m,22 y?4my?4?0,??(?4m)?12?0,故??y1y2??4.????????????????22由MA??1AF,MB??2BF得:y1????1y1,y2????2y2,整理得:

mm?1??1?2my1,?2??1?2my2,??1??2??2?2?11?2y1?y2 ???2????m?y1y2?my1y2??2?24m?0 ?m?4????????????????????????????解法二:(Ⅰ)由QP?QF?FP?FQ得:FQ?(PQ?PF)?0,

????????????2????2?????????????????(PQ?PF)?(PQ?PF)?0, ?PQ?PF?0, ?PQ?PF

所以点P的轨迹C是抛物线,由题意,轨迹C的方程为:y2?4x.

????????????????????MA?1(Ⅱ)由已知MA??1AF,MB??2BF,得?1??2?0. 则:??????MB?2????AF????.????① BF????????????MAAA1AFA,Bl过点分别作准线的垂线,垂足分别为A1,B1,则有:??????????????.????②

MBBB1BF?????????1AFAF由①②得:??????????,即?1??2?0.

?2BFBF练习:设椭圆C:xa22?y22?1(a?0)的左、右焦点分别为F1、F2,A是椭圆C上的一点,且

13|OF1|. (1)求椭圆C的方程;

AF2?F1F2?0,坐标原点O到直线AF1的距离为

(2)设Q是椭圆C上的一点,过Q的直线l交x轴于点P(?1,0),较y轴于点M,若MQ?2QP,求直线l的方程.

山东2006理 双曲线C与椭圆

x28?y24?1有相同的焦点,直线y=3x为C的一条渐近线。

(I) 求双曲线C的方程;(II)过点P(0,4)的直线l,交双曲线C于A,B两点,交x轴于Q点(Q点与

????????????8C的顶点不重合)。当PQ??1QA??2QB,且?1??2??时,求Q点的坐标。

3 16

解:(Ⅱ)解法一:由题意知直线l的斜率k存在且不等于零。 设l的方程:y?kx?4,A(x1,y1),B(x2,y2)则Q(?????????44?PQ??1QA?(?,?4)??1(x1?,y1)

kk4k,0)

44?x?????1k?1k????1(x1?)? ??k?k???y??4?4??y?111??1?44?A(x1,y1)在双曲线C上, ?163161??1216()??1?0 2k?1?1222?16?32?1?16?1?222k?k??0. ?(16?k)?1?32?1?16?163k?0.

222163k?0.

2同理有:(16?k)?2?32?2?16?若16?k2?0,则直线l过顶点,不合题意.?16?k2?0,??1,?2是二次方程

(16?k)x?32x?16?22163k?0.的两根. ??1??2?232k?162??83 ?k2?4,

此时??0,?k??2. ?所求Q的坐标为(?2,0). 解法二:由题意知直线l的斜率k存在且不等于零 设l的方程,y?kx?4,A(x1,y1),B(x2,y2),则Q(?4k????????????,0). ?PQ??1QA, ?Q分PA的比为?1.

?1x14?4???x??(1??1)?k1???1k?1??1由定比分点坐标公式得? 下同解法一 ??4?0?4??1y1?y1?????11??1??解法三:由题意知直线l的斜率k存在且不等于零 设l的方程:y?kx?4,A(x1,y1),B(x2,y2),则Q(?4k,0).

????????????444?PQ??1QA??2QB,?(?,?4)??1(x1?,y1)??2(x2?,y2).

kkk811244??4??1y1??2y2, ??1??,?2???? , 又?1??2??, ?3y1y23y1y2即3(y1?y2)?2y1y2 将y?kx?4代入x?2222y23?1得

(3?k)y?24y?48?3k?0 ?3?k?0,否则l与渐近线平行。

2 17

?y1?y2?243?k2,y1y2?48?3k3?k22。 ?3?243?k2?2?48?3k3?k222 ?Q(?2,0 ) ?k??解法四:由题意知直线l得斜率k存在且不等于零,设l的方程:y?kx?4,A(x1,y1),B(x2,y2) 则Q(?4k????????44 , ?(?,?4)??1(x1?,y)。 ,0)?PQ??1QA1kk???1?4k4k??4kx1?4 同理 ?1??4kx2?4 ?1??2??4kx1?4?4kx2?4??83.

x1?即 2k2x1x2?5k(x1?x2)?8?0

y?kx?4(*)

x?2y23?1 消去y得(3?k2)x2?8kx?19?0.

当3?k2?0时,则直线l与双曲线得渐近线平行,不合题意,3?k2?0。

x1?x2?8k3?k193?k22由韦达定理有:x1x2?? 代入(*)式得 k?4,k??2

2 ?所求Q点的坐标为(?2,0)。

练习: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x2?4y的焦点,离心率

255等于

。(1)求椭圆C的标准方程;(2)点P为椭圆上一点,弦PA、PB分别过焦点F1、F2,(PA、

??????????????????PB都不与x轴垂直,其点P的纵坐标不为0),若PF1??1F1A,PF2??2F2B,求?1??2的值。

222222解:(1)设椭圆C的方程为:

xa?yb?1(a?b?0),则b=1,由

ba?1?e?1?245?15,得a?5,

2则椭圆的方程为:

x25?y?1

2(2)由

x25?y?1得:F1(?2,0),F2(2,0),设P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),

2??????????????????有PF1??1F1A,PF2??2F2B得:(?2?x0,?y0)??1(x1?2,y1),(2?x0,?y0)??2(x2?2,y2)

18

解得:?1??y0y1,?2??y0y2,

根据PA、PB都不与x轴垂直,且y0?0,设直线PA的方程为:y?2整理后,得:?(x0?2)2?5y0?y2?4y0(x0?2)y?y02?0 ??y0x0?2(x?2),代人

x25?y?1,

2根据韦达定理,得:y0y1?y0y1?y0222(x?2)?5y02,则y1??y0(x?2)?5y0y0y222,

从而,?1???(x0?2)?5y 同理可求?2??2?(x0?2)?5y

22则?1??2?(x0?2)2?5y02?(x0?2)2?5y02?2(x02?5y02)?4

x2222由P(x0,y0)为椭圆

5?y?1上一点得:x0?5y0?5, 则?1??2?18, 故?1??2的值为18.

题型六:面积问题

例题8、(07陕西理)已知椭圆C:

xa22?yb22?1(a>b>0)的离心率为

63,短轴一个端点到右焦

点的距离为3。(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为

32,求△AOB面积的最大值。

?c62,x??2?y?1。 解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意?a3 ?b?1,?所求椭圆方程为3??a?3,(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2)。 (1)当AB⊥x轴时,AB?(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y?kx?m。

3。

由已知

m1?k2?32,得m?234(k?1)。

2把y?kx?m代入椭圆方程,整理得(3k?1)x?6kmx?3m?3?0,

19

222

?x1?x2??6km3k?12,x1x2?3(m?1)3k?122。

?AB22?36k2m212(m?1)???(1?k)(x2?x1)?(1?k)?? 222(3k?1)3k?1??222?12(k?1)(3k?1?m)(3k?1)22222?3(k?1)(9k?1)(3k?1)2222

?3?12k4229k?6k?1?3?2129k?1k2(k?0)≤3??6122?3?6?4。

当且仅当9k?21k2,即k??33时等号成立。当k?0时,AB?3, 综上所述ABmax?2。

?当AB最大时,△AOB面积取最大值S?12?ABmax?32?32。

练习1、(07浙江理)如图,直线y?kx?b与椭圆

x24 ?y?1交于A、B两点,记?ABC的面积为S。

2(Ⅰ)求在k?0,0?b?1的条件下,S的最大值;

(Ⅱ)当AB?2,S?1时,求直线AB的方程。

本题主要考查椭圆的几何性质、椭圆与直线的位置关系等基础知识,考查解析几何的基本思想方法和综

合解题能力。满分14分。

x2解:(Ⅰ)解:设点A的坐标为?x1,b?,点B的坐标为?x2,b?,由

4?b2?1,解得x1,??21?b,22所以S?

12b?x1?x2?2b?1?b2?b?1?b?1, 当且仅当b?20

222时,S取到最在值1,


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