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1、精选优质文档-倾情为你奉上微专题圆锥曲线几何条件的处理策略1.平行四边形处理策略几何性质代数实现对边平行斜率相等,或向量平行对边相等长度相等,横(纵)坐标差相等对角线互相平分中点重合 例1.(2015,新课标2理科20)已知椭圆,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,线段的中点为 ()证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值;()若过点,延长线段与交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由【答案】()详见解析;()能,或【解析】试题分析:()题中涉及弦的中点坐标问题,故可以采取“点差法”或“韦达定理”两种方法求解:设端点的坐标,代入椭圆方程并作差,出现弦的中点和直线
2、的斜率;设直线的方程同时和椭圆方程联立,利用韦达定理求弦的中点,并寻找两条直线斜率关系;()根据()中结论,设直线方程并与椭圆方程联立,求得坐标,利用以及直线过点列方程求的值试题解析:()设直线,将代入得,故,于是直线的斜率,即所以直线的斜率与的斜率的乘积为定值()四边形能为平行四边形因为直线过点,所以不过原点且与有两个交点的充要条件是,由()得的方程为设点的横坐标为由得,即将点的坐标代入直线的方程得,因此四边形为平行四边形当且仅当线段与线段互相平分,即于是解得,因为,所以当的斜率为或时,四边形为平行四边形考点:1、弦的中点问题;2、直线和椭圆的位置关系2.直角三角形处理策略几何性质代数实现(
3、1)两边垂直斜率乘积为-1,或向量数量积为0(2)勾股定理两点的距离公式(3)斜边中线性质(中线等于斜边一半)两点的距离公式例2.椭圆()的离心率为,长轴端点与短轴端点间的距离为,(1)求椭圆的方程;(2)过点的直线与椭圆交于两点,为坐标原点,若为直角三角形,求直线的斜率解析:(2)根据题意,过点满足题意的直线斜率存在,设,联立消去得, 令,解得。设两点的坐标分别为,则,(1)当为直角时, 所以,即,所以所以,解得(2)当或为直角时,不妨设为直角,此时,所以即又,将代入,消去得,解得或(舍去)将代入得,所以,经检验所得值均符合题意,综上,的值为和3.等腰三角形处理策略几何性质代数实现(1)两边
4、相等两点的距离公式(2)两角相等底边水平或竖直时,两腰斜率相反(3)三线合一(垂直且平分)垂直:斜率或向量 平分:中点坐标公式例3.在直角坐标系中,已知点,为动点,且直线与直线斜率之积为,(1)求动点的轨迹方程;(2)设过点的直线与椭圆交于两点,若点在轴上,且,求点的纵坐标的范围解析:(1)设动点的坐标为,依题意可知整理得,所以动点的轨迹的方程为(2)当直线的斜率不存在时,满足条件的点的纵坐标为0,当直线的斜率存在时,设直线的方程为,将代入,并整理得,设,则,设的中点为,则,所以,由题意可知,又直线的垂直平分线的方程为,令解得,当时,因为,所以当时,因为,所以,综上所述,点的纵坐标的范围是.4
5、.菱形的处理策略例4.椭圆M:()过点,且离心率为(1)求椭圆M的方程;(2)是否存在菱形,同时满足以下三个条件:点在直线上; 点在椭圆上 ; 直线的斜率等于1;如果存在,求出点的坐标,如果不存在,说明理由。解析:(1)由题意得解得,;所以椭圆M的方程为(2)不存在满足题意的菱形,理由如下:假设存在满足题意的菱形,设直线的方程为,且,线段的中点,则由可得,由可得,又,所以,若四边形为菱形,则是的中点,点的纵坐标,又因为点在椭圆上,所以与矛盾,故不存在满足题意的菱形。5.圆的处理策略几何性质代数实现(1)点在圆上点与直径端点向量数量积为零(2)点在圆外点与直径端点向量数量积为正数(3)点在圆内点
6、与直径端点向量数量积为负数例5.已知椭圆,点,分别是椭圆的左焦点、左顶点,过点的直线(不与轴重合)交于两点,(1)求的离心率及短轴长;(2)是否存在直线,使得点在以线段为直径的圆上,若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由. (1)由得,所以的离心率为,短轴长为;(2)方法一:由题意知,设,则,因为所以,所以点不在以为直径的圆上,即不存在直线,使得点在以线段为直径的圆上。方法二、由题意可设直线的方程为,由 可得 所以,所以,因为所以,所以,所以点不在以为直径的圆上,即不存在直线,使得点在以线段为直径的圆上。6.角的处理策略几何性质代数实现(1)锐角,直角,钝角角的余弦(向量数量积)的符号(2
7、)倍角,半角,平分角角平分线性质,定理(夹角到角公式)(3)等角(相等或相似)比例线段或斜率例6.【2013.山东,理科22】椭圆: 的左、右焦点分别是,离心率为,过且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为。()求椭圆的方程;()()点是椭圆上除长轴端点外的任一点,连接,设的角平分线交的长轴于点,求的取值范围;解析:()法一:由()知,则,由椭圆定义得, 因为平分,所以,则,所以所以,即法二:由题意可知,即,设,其中,将向量坐标代入并化简得,因为,所以而,所以【跟踪变式训练】1.【转化为平行的处理】【2016高考新课标3理数】已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点(I
8、)若在线段上,是的中点,证明;(II)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.【答案】()见解析;()()设与轴的交点为,则.由题设可得,所以(舍去),. 设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时,由可得.而,所以.当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为. .12分来2.【转化为等腰三角形处理】【2016高考浙江理数】(本题满分15分)如图,设椭圆(a1).(I)求直线y=kx+1被椭圆截得的线段长(用a、k表示);(II)若任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围.【答案】(I);(II)【解析】 ()设直线被椭圆截得的线段为,由得,故, 因此来源:学_
9、科_网Z_X_X_K()假设圆与椭圆的公共点有个,由对称性可设轴左侧的椭圆上有两个不同的点,满足 记直线,的斜率分别为,且,由()知,故,所以由于,得,因此, 因为式关于,的方程有解的充要条件是,所以因此,任意以点为圆心的圆与椭圆至多有个公共点的充要条件为,由得,所求离心率的取值范围为3【转化为等腰三角形处理】【2015江苏高考,18】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3. (1)求椭圆的标准方程; (2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于 点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.【答案】(1)(2)或【解
10、析】试题分析(1)求椭圆标准方程,只需列两个独立条件即可:一是离心率为,二是右焦点F到左准线l的距离为3,解方程组即得(2)因为直线AB过F,所以求直线AB的方程就是确定其斜率,本题关键就是根据PC=2AB列出关于斜率的等量关系,这有一定运算量.首先利用直线方程与椭圆方程联立方程组,解出AB两点坐标,利用两点间距离公式求出AB长,再根据中点坐标公式求出C点坐标,利用两直线交点求出P点坐标,再根据两点间距离公式求出PC长,利用PC=2AB解出直线AB斜率,写出直线AB方程.试题解析:(1)由题意,得且,解得,则,所以椭圆的标准方程为(2)当轴时,又,不合题意当与轴不垂直时,设直线的方程为,将的方
11、程代入椭圆方程,得,则,的坐标为,且若,则线段的垂直平分线为轴,与左准线平行,不合题意从而,故直线的方程为,则点的坐标为,从而因为,所以,解得此时直线方程为或【考点定位】椭圆方程,直线与椭圆位置关系4【圆的处理】.设为坐标原点,已知椭圆的离心率为,抛物线的准线方程为(1)求椭圆和抛物线的方程;(2)设过定点的直线与椭圆交于不同的两点,若在以为直径的圆的外部,求直线的斜率的取值范围【答案】(1),;(2).试题解析: (1)由题意得,故抛物线的方程为,又,从而椭圆的方程为5分(2)显然直线不满足题设条件,可设直线由,得7分,9分,来 根据题意,得,11分,综上得12分考点:直线与圆锥曲线位置关系5【角的处理】【2016高考天津理数】(本小题满分14分)设椭圆()的右焦点为,右顶点为,已知,其中 为原点,为椭圆的离心率.()求椭圆的方程;()设过点的直线与椭圆交于点(不在轴上),垂直于的直线与交于点,与轴交于点,若,且,求直线的斜率的取值范围.【答案】()()【解析】()解:设,由,即,可得,又,所以,因此,所以椭圆的方程为.()解:设直线的斜率为(),则直线的方程为.设,由方程组,消去,整理得.解得,或,由题意得,从而.由()知,设,有,.由,得,所以,解得.因此直线的方程为.设,由方程组消去,解得. 在中,即,化简得,即,解得或.所以,直线的斜率的取值范围为.专心-专注-专业