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1、课题:圆锥曲线的综合问题【要点回顾】1直线及圆锥曲线的位置关系判定直线及圆锥曲线的位置关系时,通常是将直线方程及曲线方程联立,消去变量y(或x)得关于变量x(或y)的方程:ax2bxc0(或ay2byc0)若a0,可考虑一元二次方程的判别式,有:0直线及圆锥曲线相交;0直线及圆锥曲线相切;b0)的一个顶点为A(2,0),离心率为.直线yk(x1)及椭圆C交于不同的两点M,N.(1)求椭圆C的方程;(2)当AMN的面积为时,求k的值自主解答(1)由题意得解得b,所以椭圆C的方程为1.(2)由得(12k2)x24k2x2k240.设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1k(x1
2、1),y2k(x21),x1x2,x1x2,所以|MN|.又因为点A(2,0)到直线yk(x1)的距离d,所以AMN的面积为S|MN| d.由,解得k1.【由题悟法】研究直线及圆锥曲线的位置关系时,一般转化为研究其直线方程及圆锥方程组成的方程组解的个数,但对于选择、填空题也可以利用几何条件,用数形结合的方法求解【试一试】1(2012信阳模拟)设抛物线y28x的准线及x轴交于点Q,若过点Q的直线l及抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是()A. B2,2 C1,1 D4,4解析:选C易知抛物线y28x的准线x2及x轴的交点为Q(2,0),于是,可设过点Q(2,0)的直线l的方程为yk(x2)
3、(由题可知k是存在的),联立k2x2(4k28)x4k20.当k0时,易知符合题意;当k0时,其判别式为(4k28)216k464k2640,可解得1k1.【最值及范围问题】例2(2012浙江高考)如图,椭圆C:1(ab0)的离心率为,其左焦点到点P(2,1)的距离为.不过原点O的直线l及C相交于A,B两点,且线段AB被直线OP平分(1)求椭圆C的方程;(2)求ABP面积取最大值时直线l的方程自主解答(1)设椭圆左焦点为F(c,0),则由题意得得所以椭圆方程为1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为M.当直线AB及x轴垂直时,直线AB的方程为x0,及不过原点的条件不符,
4、舍去故可设直线AB的方程为ykxm(m0),由消去y,整理得(34k2)x28kmx4m2120,则64k2m24(34k2)(4m212)0,所以线段AB的中点为M.因为M在直线OP:yx上,所以.得m0(舍去)或k.此时方程为3x23mxm230,则3(12m2)0,所以|AB|x1x2|,设点P到直线AB的距离为d,则d.设ABP的面积为S,则S|AB|d.其中m(2,0)(0,2)令u(m)(12m2)(m4)2,m2,2 ,u(m)4(m4)(m22m6)4(m4)(m1)(m1)所以当且仅当m1时,u(m)取到最大值故当且仅当m1时,S取到最大值综上,所求直线l的方程为3x2y22
5、0.【由题悟法】1解决圆锥曲线的最值及范围问题常见的解法有两种:几何法和代数法(1)若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法;(2)若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,这就是代数法2在利用代数法解决最值及范围问题时常从以下五个方面考虑:(1)利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系;(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用基本不等式求出参数的取值范围;(5)利用函数的值域
6、的求法,确定参数的取值范围【试一试】2(2012东莞模拟)已知抛物线y22px(p0)上存在关于直线xy1对称的相异两点,则实数p的取值范围为()A.B.C. D.解析:选B设抛物线上关于直线xy1对称的两点是M(x1,y1)、N(x2,y2),设直线MN的方程为yxb.将yxb代入抛物线方程,得x2(2b2p)xb20,则x1x22p2b,y1y2(x1x2)2b2p,则MN的中点P的坐标为(pb,p)因为点P在直线xy1上,所以2pb1,即b2p1.又(2b2p)24b24p28bp0,将b2p1代入得4p28p(2p1)0,即3p22p0,解得0p.【定点定值问题】例3(2012辽宁高考
7、)如图,椭圆C0:1(ab0,a,b为常数),动圆C1:x2y2t,bt1a.点A1,A2分别为C0的左,右顶点,C1及C0相交于A,B,C,D四点(1)求直线AA1及直线A2B交点M的轨迹方程;(2)设动圆C2:x2y2t及C0相交于A,B,C,D四点,其中bt2a,t1t2.若矩形ABCD及矩形ABCD的面积相等,证明:tt为定值自主解答(1)设 A(x1,y1),B(x1,y1),又知A1(a,0),A2(a,0),则直线A1A的方程为y(xa),直线A2B的方程为y(xa)由得y2(x2a2)由点A(x1,y1)在椭圆C0上,故1.从而yb2,代入得1(xa,y0)(2)证明:设A(x
8、2,y2),由矩形ABCD及矩形ABCD的面积相等,得4|x1|y1|4|x2|y2|,故xyxy.因为点A,A均在椭圆上,所以b2xb2x.由t1t2,知x1x2,所以xxa2,从而yyb2,因此tta2b2为定值【由题悟法】1求定值问题常见的方法有两种(1)从特殊入手,求出表达式,再证明这个值及变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值2定点的探索及证明问题(1)探索直线过定点时,可设出直线方程为ykxb,然后利用条件建立b、k等量关系进行消元,借助于直线系方程找出定点;(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明一般情况【试一试】3(2012山东省实验中学模拟)已知抛物线y22px(p0)及定点A(a,b),B(a,0),ab0,b22pa,M是抛物线上的点设直线AM,BM及抛物线的另一个交点分别为M1,M2,当M变动时,直线M1M2恒过一个定点,此定点坐标为_解析:设M,M1,M2,由点A,M,M1共线可知,得y1,同理由点B,M,M2共线得y2.设(x,y)是直线M1M2上的点,则,即y1y2y(y1y2)2px,又y1,y2,则(2pxby)y022pb(ax)y02pa(by2pa)0.当xa,y时上式恒成立,即定点为.答案:第 - 5 - 页