1、1第 3讲 圆锥曲线的综合问题1(2014福建)设 P, Q分别为圆 x2( y6) 22 和椭圆 y21 上的点,则 P, Q两点x210间的最大距离是( )A5 B. 2 46 2C7 D62 22(2015陕西)如图,椭圆 E: 1( a b0),经过点 A(0,1),且离心率为 .x2a2 y2b2 22(1)求椭圆 E的方程;(2)经过点(1,1),且斜率为 k的直线与椭圆 E交于不同的两点 P, Q(均异于点 A),证明:直线 AP与 AQ的斜率之和为 2.1.圆锥曲线的综合问题一般以直线和圆锥曲线的位置关系为载体,以参数处理为核心,考查范围、最值问题,定点、定值问题,探索性问题.
2、2.试题解答往往要综合应用函数与方程、数形结合、分类讨论等多种思想方法,对计算能力也有较高要求,难度较大.热点一 范围、最值问题圆锥曲线中的范围、最值问题,可以转化为函数的最值问题(以所求式子或参数为函数值),或者利用式子的几何意义求解例 1 (2015重庆)如图,椭圆 1( a b0)的左、右焦点分别x2a2 y2b22为 F1、 F2,过 F2的直线交椭圆于 P, Q两点,且 PQ PF1.(1)若| PF1|2 ,| PF2|2 ,求椭圆的标准方程;2 2(2)若| PQ| |PF1|,且 ,试确定椭圆离心率 e的取值范围34 43思维升华 解决范围问题的常用方法:(1)数形结合法:利用
3、待求量的几何意义,确定出极端位置后,数形结合求解(2)构建不等式法:利用已知或隐含的不等关系,构建以待求量为元的不等式求解(3)构建函数法:先引入变量构建以待求量为因变量的函数,再求其值域跟踪演练 1 已知椭圆 C的左,右焦点分别为 F1, F2,椭圆的离心率为 ,且椭圆经过点12P(1, )32(1)求椭圆 C的标准方程;(2)线段 PQ是椭圆过点 F2的弦,且 ,求 PF1Q内切圆面积最大时实数 的值PF2 F2Q 3热点二 定点、定值问题1由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式: y y0 k(x x0),则直线必过定点(x0, y0);若得到了直线方程的斜截式: y kx m,则
4、直线必过定点(0, m)2解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等与题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值例 2 椭圆 C: 1( ab0)的离心率为 ,其左焦点到点 P(2,1)的距离为 .x2a2 y2b2 12 10(1)求椭圆 C的标准方程;(2)若直线 l: y kx m与椭圆 C相交于 A, B两点( A, B不是左,右顶点),且以 AB为直径的圆过椭圆 C的右顶点,求证:直线 l过定点,并求出该定点的坐标思维升华 (1)动直线 l过定点问题解法:设动直线方程(斜率存在)为 y kx t,
5、由题设条4件将 t用 k表示为 t mk,得 y k(x m),故动直线过定点( m,0)(2)动曲线 C过定点问题解法:引入参变量建立曲线 C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点跟踪演练 2 已知直线 l: y x ,圆 O: x2 y25,椭圆 E: 1( ab0)的离心6y2a2 x2b2率 e ,直线 l被圆 O截得的弦长与椭圆的短轴长相等33(1)求椭圆 E的方程;(2)过圆 O上任意一点 P作椭圆 E的两条切线,若切线都存在斜率,求证:两切线的斜率之积为定值热点三 探索性问题1解析几何中的探索性问题,从类型上看,主要是存在类型的相关题型,解决这类问题通常采用“肯
6、定顺推法” ,将不确定性问题明朗化其步骤为:假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,用待定系数法设出,列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在;否则,元素(点、直线、曲线或参数)不存在2反证法与验证法也是求解存在性问题常用的方法例 3 如图,抛物线 C: y22 px的焦点为 F,抛物线上一定点5Q(1,2)(1)求抛物线 C的方程及准线 l的方程;(2)过焦点 F的直线(不经过 Q点)与抛物线交于 A, B两点,与准线 l交于点 M,记QA, QB, QM的斜率分别为 k1, k2, k3,问是否存在常数 ,使得 k1 k2 k 3成立,若存在
7、,求出 的值;若不存在,说明理由思维升华 解决探索性问题的注意事项:存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在(1)当条件和结论不唯一时,要分类讨论(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径6跟踪演练 3 (2015四川)如图,椭圆 E: 1( a b0)的离心x2a2 y2b2率是 ,点 P(0,1)在短轴 CD上,且 1.22 PC PD (1)求椭圆 E的方程;(2)设 O为坐标原点,过点 P的动直线与椭圆交于 A, B两点是否存在常数 ,使得 OA 为定
8、值?若存在,求 的值;若不存在,请说明理由OB PA PB 已知椭圆 C1: 1( a0)与抛物线 C2: y22 ax相交于 A, B两点,且两曲线的焦点 Fx2a2 y23重合(1)求 C1, C2的方程;(2)若过焦点 F的直线 l与椭圆分别交于 M, Q两点,与抛物线分别交于 P, N两点,是否存在斜率为 k(k0)的直线 l,使得 2?若存在,求出 k的值;若不存在,请说明理由|PN|MQ|提醒:完成作业 专题六 第 3讲7二轮专题强化练专题六第 3讲 圆 锥 曲 线 的 综 合 问 题A组 专题通关1(2015北京西城区期末)若曲线 ax2 by21 为焦点在 x轴上的椭圆,则实数
9、 a, b满足( )A a2b2 B. b0)的离心率为 e ,右焦点为 F(c,0),方程 ax2 bx c0 的两x2a2 y2b2 12个实根分别为 x1和 x2,则点 P(x1, x2)( )A必在圆 x2 y22 内 B必在圆 x2 y22 上C必在圆 x2 y22 外 D以上三种情形都有可能5若点 O和点 F分别为椭圆 1 的中心和左焦点,点 P为椭圆上的任意一点,x24 y23则 的最大值为( )OP FP A2 B3 C6 D86已知双曲线 x2 1 的左顶点为 A1,右焦点为 F2, P为双曲线右支上一点,则 y23 PA1 8的最小值为_PF2 7已知 A(1,2), B(
10、1,2),动点 P满足 .若双曲线 1( a0, b0)的渐近线与AP BP x2a2 y2b2动点 P的轨迹没有公共点,则双曲线离心率的取值范围是_8在直线 y2 上任取一点 Q,过 Q作抛物线 x24 y的切线,切点分别为 A、 B,则直线AB恒过定点_9已知椭圆 C: 1( ab0)的短轴长为 2,离心率为 ,过点 M(2,0)的直线 l与椭x2a2 y2b2 22圆 C相交于 A, B两点, O为坐标原点(1)求椭圆 C的方程;(2)若 B点关于 x轴的对称点是 N,证明:直线 AN恒过一定点B组 能力提高10已知直线 y a交抛物线 y x2于 A, B两点若该抛物线上存在点 C,使
11、得 ACB为直角,则 a的取值范围为_11直线 3x4 y40 与抛物线 x24 y和圆 x2( y1) 21 从左到右的交点依次为A、 B、 C、 D,则 的值为_|AB|CD|12(2015课标全国)已知椭圆 C:9 x2 y2 m2(m0),直线 l不过原点 O且不平行于坐标轴, l与 C有两个交点 A, B,线段 AB的中点为 M.(1)证明:直线 OM的斜率与 l的斜率的乘积为定值;(2)若 l过点 ,延长线段 OM与 C交于点 P,四边形 OAPB能否为平行四边形?若能,求(m3, m)此时 l的斜率;若不能,说明理由9学生用书答案精析第 3讲 圆锥曲线的综合问题高考真题体验1D
12、如图所示,设以(0,6)为圆心,以 r为半径的圆的方程为 x2( y6) 2 r2(r0),与椭圆方程 y21 联立得方程组,x210消掉 x2得 9y212 y r2460.令 12 249( r246)0,解得 r250,即 r5 .2由题意易知 P, Q两点间的最大距离为 r 6 ,2 2故选 D.2(1)解 由题设知 , b1,ca 22结合 a2 b2 c2,解得 a ,2所以椭圆的方程为 y21.x22(2)证明 由题设知,直线 PQ的方程为 y k(x1)1( k2),代入 y21,x22得(12 k2)x24 k(k1) x2 k(k2)0,由已知 0,设 P(x1, y1),
13、 Q(x2, y2), x1x20,则 x1 x2 , x1x2 ,4k k 11 2k2 2k k 21 2k2从而直线 AP, AQ的斜率之和 kAP kAQ 2 k(2 k)y1 1x1 y2 1x2 kx1 2 kx1 kx2 2 kx2 (1x1 1x2)2 k(2 k)x1 x2x1x22 k(2 k) 2 k2( k1)2.4k k 12k k 2热点分类突破例 1 解 (1)由椭圆的定义,2a| PF1| PF2|(2 )(2 )4,故 a2.2 2设椭圆的半焦距为 c,由已知 PF1 PF2,因此2c| F1F2| |PF1|2 |PF2|210 2 , 2 2 2 2 2
14、2 3即 c ,从而 b 1.3 a2 c2故所求椭圆的标准方程为 y21.x24(2)如图,由 PF1 PQ,|PQ| |PF1|,得|QF1| |PF1|.|PF1|2 |PQ|2 1 2由椭圆的定义,| PF1| PF2|2 a,| QF1| QF2|2 a,进而| PF1| PQ| QF1|4 a,于是(1 )|PF1|4 a,1 2解得| PF1| ,4a1 1 2故| PF2|2 a| PF1| .2a 1 2 11 1 2由勾股定理得|PF1|2| PF2|2| F1F2|2(2 c)24 c2,从而 2(4a1 1 2)24 c2,(2a 1 2 11 1 2 )两边除以 4a2,得 e2.4 1 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2若记 t1 ,则上式变成1 2e2 8 2 .4 t 2 2t2 (1t 14) 12由 ,并注意到 1 关于 的单调性,得 3 t4,即 .34 43 1 2 14 1t 13进而 e2 ,即 e .12 59 22 53跟踪演练 1 解 (1) e , P(1, )满足 1,ca 12 32 1a2 32 2b2又 a2 b2 c2, a24, b23,椭圆标准方程为 1.x24 y23(2)显然直线 PQ不与 x轴重合,