1、高中解析几何复习资料高考专题:解析几何常规题型及方法A:常规题型方面(1)中点弦问题 具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法(点差法):设曲线上两点为,代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式,消去四个参数。 典型例题 给定双曲线。过A(2,1)的直线与双曲线交于两点 及,求线段的中点P的轨迹方程。 分析:设,代入方程得,。 两式相减得 。 又设中点P(x,y),将,代入,当时得 。 又, 代入得。当弦斜率不存在时,其中点P(2,0)的坐标也满足上述方程。因此所求轨迹方程是 说明:本题要注意思维的严密性,必须单独考虑斜率不存在时的情况。(2)焦点三角形问题 椭圆或双曲线上一点P,与两个
2、焦点、构成的三角形问题,常用正、余弦定理搭桥。 典型例题 设P(x,y)为椭圆上任一点,为焦点,。 (1)求证离心率; (2)求的最值。 分析:(1)设,由正弦定理得。 得 , (2)。 当时,最小值是; 当时,最大值是。(3)直线与圆锥曲线位置关系问题 直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组,进而转化为一元二次方程后利用判别式,应特别注意数形结合的办法典型例题 (1)求证:直线与抛物线总有两个不同交点 (2)设直线与抛物线的交点为A、B,且OAOB,求p关于t的函数f(t)的表达式。(1)证明:抛物线的准线为 由直线x+y=t与x轴的交点(t,0)在准线右边,得 故直线与抛物线总有两个
3、交点。 (2)解:设点A(x1,y1),点B(x2,y2) (4)圆锥曲线的有关最值(范围)问题圆锥曲线中的有关最值(范围)问题,常用代数法和几何法解决。 若命题的条件和结论具有明显的几何意义,一般可用图形性质来解决。 若命题的条件和结论体现明确的函数关系式,则可建立目标函数(通常利用二次函数,三角函数,均值不等式)求最值。典型例题已知抛物线y2=2px(p0),过M(a,0)且斜率为1的直线L与抛物线交于不同的两点A、B,|AB|2p(1)求a的取值范围;(2)若线段AB的垂直平分线交x轴于点N,求NAB面积的最大值。分析:这是一道直线与圆锥曲线位置关系的问题,对于(1),可以设法得到关于a
4、的不等式,通过解不等式求出a的范围,即:“求范围,找不等式”。或者将a表示为另一个变量的函数,利用求函数的值域求出a的范围;对于(2)首先要把NAB的面积表示为一个变量的函数,然后再求它的最大值,即:“最值问题,函数思想”。解:(1)直线L的方程为:y=x-a,将y=x-a 代入抛物线方程y2=2px,得:设直线L与抛物线两交点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则,又y1=x1-a,y2=x2-a, 解得:(2)设AB的垂直平分线交AB与点Q,令其坐标为(x3,y3),则由中点坐标公式得:, 所以|QM|2=(a+p-a)2+(p-0)2=2p2.又MNQ为等腰直角三角形,所以|
5、QM|=|QN|=,所以SNAB=,即NAB面积的最大值为2。(5)求曲线的方程问题1曲线的形状已知-这类问题一般可用待定系数法解决。典型例题已知直线L过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上。若点A(-1,0)和点B(0,8)关于L的对称点都在C上,求直线L和抛物线C的方程。分析:曲线的形状已知,可以用待定系数法。设出它们的方程,L:y=kx(k0),C:y2=2px(p0)设A、B关于L的对称点分别为A/、B/,则利用对称性可求得它们的坐标分别为:A/(),B()。因为A、B均在抛物线上,代入,消去p,得:k2-k-1=0.解得:k=,p=.所以直线L的方程为:y=x,抛物线C的
6、方程为y2=x.2曲线的形状未知-求轨迹方程典型例题MNQO已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1, 动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数(0),求动点M的轨迹方程,并说明它是什么曲线。分析:如图,设MN切圆C于点N,则动点M组成的集合是:P=M|MN|=|MQ|,由平面几何知识可知:|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1,将M点坐标代入,可得:(2-1)(x2+y2)-42x+(1+42)=0.当=1时它表示一条直线;当1时,它表示圆。这种方法叫做直接法。(6) 存在两点关于直线对称问题 在曲线上两点关于某直线对称问题,可以按如下方式分三步解决:求两点所在的
7、直线,求这两直线的交点,使这交点在圆锥曲线形内。(当然也可以利用韦达定理并结合判别式来解决)典型例题 已知椭圆C的方程,试确定m的取值范围,使得对于直线,椭圆C上有不同两点关于直线对称。 分析:椭圆上两点,代入方程,相减得。 又,代入得。 又由解得交点。 交点在椭圆内,则有,得。(7)两线段垂直问题 圆锥曲线两焦半径互相垂直问题,常用来处理或用向量的坐标运算来处理。典型例题 已知直线的斜率为,且过点,抛物线,直线与抛物线C有两个不同的交点(如图)。 (1)求的取值范围;(2)直线的倾斜角为何值时,A、B与抛物线C的焦点连线互相垂直。分析:(1)直线代入抛物线方程得, 由,得。 (2)由上面方程
8、得, ,焦点为。由,得,或B:解题的技巧方面 在教学中,学生普遍觉得解析几何问题的计算量较大。事实上,如果我们能够充分利用几何图形、韦达定理、曲线系方程,以及运用“设而不求”的策略,往往能够减少计算量。下面举例说明:(1)充分利用几何图形 解析几何的研究对象就是几何图形及其性质,所以在处理解析几何问题时,除了运用代数方程外,充分挖掘几何条件,并结合平面几何知识,这往往能减少计算量。 典型例题 设直线与圆相交于P、Q两点,O为坐标原点,若,求的值。 解: 圆过原点,并且, 是圆的直径,圆心的坐标为 又在直线上, 即为所求。 评注:此题若不充分利用一系列几何条件:该圆过原点并且,PQ是圆的直径,圆
9、心在直线上,而是设再由和韦达定理求,将会增大运算量。 评注:此题若不能挖掘利用几何条件,点M是在以OP为直径的圆周上,而利用参数方程等方法,计算量将很大,并且比较麻烦。二. 充分利用韦达定理及“设而不求”的策略我们经常设出弦的端点坐标而不求它,而是结合韦达定理求解,这种方法在有关斜率、中点等问题中常常用到。典型例题 已知中心在原点O,焦点在轴上的椭圆与直线相交于P、Q两点,且,求此椭圆方程。 解:设椭圆方程为,直线与椭圆相交于P、两点。 由方程组消去后得 由,得 (1) 又P、Q在直线上, 把(1)代入,得, 即 化简后,得 (4) 由,得 把(2)代入,得,解得或 代入(4)后,解得或 由,
10、得。 所求椭圆方程为 评注:此题充分利用了韦达定理及“设而不求”的策略,简化了计算。三. 充分利用曲线系方程利用曲线系方程可以避免求曲线的交点,因此也可以减少计算。典型例题 求经过两已知圆和0的交点,且圆心在直线:上的圆的方程。解:设所求圆的方程为: 即, 其圆心为C() 又C在直线上,解得,代入所设圆的方程得为所求。 评注:此题因利用曲线系方程而避免求曲线的交点,故简化了计算。四、充分利用椭圆的参数方程椭圆的参数方程涉及到正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解决相关的求最值的问题这也是我们常说的三角代换法。典型例题 P为椭圆上一动点,A为长轴的右端点,B为短轴的上端点,求四边形OAPB面积的
11、最大值及此时点P的坐标。五、线段长的几种简便计算方法 充分利用现成结果,减少运算过程 一般地,求直线与圆锥曲线相交的弦AB长的方法是:把直线方程代入圆锥曲线方程中,得到型如的方程,方程的两根设为,判别式为,则,若直接用结论,能减少配方、开方等运算过程。 例 求直线被椭圆所截得的线段AB的长。 结合图形的特殊位置关系,减少运算在求过圆锥曲线焦点的弦长时,由于圆锥曲线的定义都涉及焦点,结合图形运用圆锥曲线的定义,可回避复杂运算。 例 、是椭圆的两个焦点,AB是经过的弦,若,求值 利用圆锥曲线的定义,把到焦点的距离转化为到准线的距离 例 点A(3,2)为定点,点F是抛物线的焦点,点P在抛物线上移动,若取得最小值,求点P的坐标。