内蒙古伊图里河高级中学高三数学复习 第六讲 解析几何 理

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。内蒙古伊图里河高级中学高三数学复习：第六讲 解析几何（理科） 曲线与方程是解析几何的基本概念,在近年的高考试题中,重点考查曲线与方程的关系,考查曲线方程的探求方法,多以综合解答题的第小题的形式出现,就这部分考题来说,属于中档题,难度值一般在之间. 考试要求 了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系. 掌握一般曲线(点的轨迹)方程的求解方法和用定义法求圆锥曲线方程.题型1 曲线与方程 例 设方程的解集非空.如果命题“坐标满足方程的点都在曲线上”不正确,给出以下四个命题：曲线上的点的坐标都满足方程；坐标满足方程的点有些在上,有些不在上；坐标满足方程的点都不在曲线上；一定有不在曲线上的点,并且其坐标满足方程.那么正确命题的个数是( ). A. B. C. D. 点拨：直接用定义进行判断. 解：“坐标满足方程的点都在曲线上” 不正确,意味着“坐标满足方程的点不都在曲线上”是正确的,即一定有不在曲线上的点,并且其坐标满足方程,正确；曲线上的点的坐标可以有不满足方程的,错；若只有一解,则知错；“都”的否定是“不都”,而不是“都不”,错.故选A. 易错点：定义把握不准确,关键字词认识不到位,概念理解不深刻,均有可能错选其它选项.A.C.B.D.图 变式与引申：方程的曲线形状是( ). 已知定点不在直线：上,则方程表示一条( A ). A.过点且平行于的直线 B.过点且垂直于的直线 C.不过点但平行于的直线 D.不过点但垂直于的直线 题型2 代入法(相关点法)求曲线方程 例 已知点,点、分别在轴、轴上,且,当点在轴上运动时,求点的轨迹方程. 点拨：由确定与的坐标关系,由建立动点与、的坐标关系,用代入法求轨迹方程. 解：设,又,则,.由,得 .由,得,即,代入得,当时,三点、重合,不满足条件,故点的轨迹方程为. 易错点：忽视轨迹方程中的.图 变式与引申：已知为坐标原点,点、分别在轴、轴上运动,且,动点满足,求动点的轨迹方程.如图,从双曲线上一点引直线的垂线,垂足为,求线段的中点的轨迹方程.题型3 待定系数法、直接法求曲线方程 例 (2020年海南理卷第20题)已知椭圆的中心为直角坐标系的原点,焦点在轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是和. 求椭圆的方程； 若为椭圆上的动点,为过且垂直于轴的直线上的点,求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线. 点拨：问题用待定系数法求椭圆的方程；问题可将点、的坐标代入满足的关系式中,得到点的轨迹方程(含参数),最后对进行分类讨论,说明其轨迹是什么曲线,并指出变量的取值范围. 解：设椭圆的标准方程为,半焦距为,则,解得,.故椭圆的标准方程为. 设,其中.由已知及点在椭圆上可得.整理得,其中. 时,化简得,所以点的轨迹方程为,轨迹是两条平行于轴的线段. 时,方程变形为,其中.当时,点的轨迹为中心在原点、实轴在轴上的双曲线满足的部分；当时,点的轨迹为中心在原点、长轴在轴上的椭圆满足的部分；当时,点的轨迹为中心在原点、长轴在轴上的椭圆. 易错点：第小题中忽视方程的变量的限制；讨论方程所表示的曲线时,标准不明确,分类混乱, 会导致错误发生.讨论方程所表示的曲线时,一般是以二次项系数为零或相等的参数值来进行分类,做到不重复不遗漏.图 变式与引申：20200423(2020年浙江理卷第21题)已知椭圆：的右顶点为,过的焦点且垂直长轴的弦长为. 求椭圆的方程； 设点在抛物线：上,在点处的切线与交于点、.当线段的中点与的中点的横坐标相等时,求的最小值.题型4 定义法求曲线方程与实际应用问题川图冰已融化区域 例 (2020年湖南理卷第19题)为了考察冰川的融化状况,一支科考队在某冰川上相距的、两点各建一个考察基地.视冰川面为平面形,以过、两点的直线为轴,线段的的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系(如图所示).在直线的右侧,考察范围为到点的距离不超过区域；在直线的左侧,考察范围为到、两点的距离之和不超过区域. 求考察区域边界曲线的方程； 如图所示,设线段,是冰川的部分边界线(不考虑其他边界线),当冰川融化时,边界线沿与其垂直的方向朝考察区域平行移动,第一年移动,以后每年移动的距离为前一年的倍,求冰川边界线移动到考察区域所需的最短时间. 点拨：通过审题,构建圆与椭圆的数学模型,运用圆的知识及椭圆定义求出考察区域边界曲线、的方程,但需注意变量的取值范围.对于第问,先写出直线、的方程,然后依题意求出与平行、且与曲线相切的直线的方程,再综合运用平行直线间的距离公式、等比数列求和公式、解不等式等知识求解.图 解：设考察区域边界曲线上点的坐标为.当时,由题意知.当时,由知,点在以、为焦点,长轴长为的椭圆上,此时短半轴长,因而其方程为.故考察区域边界曲线的方程为：和：. 设过点、的直线为,过点、的直线为,则直线、的方程分别为、.设直线平行于直线,其方程为,代入椭圆方程,消去整理得,.由,解得或.从图中可以看出,当时,直线与的公共点到直线的距离最近,此时直线的方程为.,与之间的距离为.又直线到和的最短距离,考察区域边界到冰川边界线的最短距离为.设冰川边界线移动到考察区域所需的时间为年,则由题设及等比数列求和公式,得,.故冰川边界线移动到考察区域所需的最短时间为年. 易错点：易出现审题不清,不能将实际问题有效转化为数学问题；求方程时忽视,求方程时忽视；待定系数与不能正确取舍.图 变式与引申： 某航天卫星发射前,科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验,设计方案如图,航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以轴为对称轴、为顶点的抛物线的实线部分,降落点为.观测点、同时跟踪航天器. 求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程； 试问：当航天器在轴上方时,观测点、测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令？本节主要考查： 知识点有曲线与方程的关系、求曲线(轨迹)的方程； 依据动点轨迹的几何条件,运用求曲线(轨迹)方程的方法求轨迹方程的问题,以应用题为背景的求曲线方程的问题； 求曲线(轨迹)方程时：恰当建立坐标系,使所求方程更简单； 适时利用圆锥曲线的定义,及时运用平面几何知识,将大大简化求解运算过程. 解析几何基本思想(用代数方法研究几何问题)、方程思想、等价转化思想、分类讨论思想、应用题建模思想以及分析推理能力、运算能力.点评： 求曲线(轨迹)方程的常用方法有： 直接法：直接利用动点满足的几何条件(一些几何量的等量关系)建立,之间的关系(如例第小题).其一般步骤是：建系设点、列式、坐标代换、化简、证明(证明或判断所求方程即为符合条件的动点轨迹方程)； 待定系数法：已知所求曲线的类型时,可先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数,求出曲线的方程(如例第小题)； 定义法：先根据条件能得出动点的轨迹符合某种曲线的定义,则可用曲线的定义直接写出动点的轨迹方程(如例)； 代入法(相关点法)：有些问题中,动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,并且点在某已知曲线上,这时可先用、的代数式来表示、,再将、的表达式代入已知曲线,即得要求的动点轨迹方程(如例及变式). 要注意求曲线(轨迹)方程与求轨迹的区别：求曲线(轨迹)的方程只需根据条件求出曲线(轨迹)方程即可；求轨迹则是需先求出轨迹方程,再根据方程形式说明或讨论(含参数时)曲线图形的(形状、位置、大小)类型.解题时应根据题意作出正确、规范的解答. 在求出曲线(轨迹)的方程时,要注意动点的取值范围,及时补漏和去除“杂点”,以保证所求曲线(轨迹)方程的完整性.习题6-1 .方程的曲线是( ). A.一个点 B.一条直线 C.一个点和一条直线 D.两条直线 .(2020年天津卷第13题)已知双曲线的一条渐近线方程是,它的一个焦点与抛物线的焦点相同.则双曲线的方程为. .已知动圆过定点,且与直线相切. 求动圆的圆心轨迹的方程； 是否存在直线,使过点,并与轨迹交于、两点,且满足,若存在,求出直线的方程；若不存在,说明理由. .(2020年四川理卷第20题)已知椭圆的左、右焦点分别为、,离心率,右准线方程为. 求椭圆的标准方程； 过点的直线与该椭圆交于、两点,且,求直线的方程. .(2020年广东卷第20题改编)已知双曲线的左、右顶点分别为、,点,是双曲线上不同的两个动点. 求直线与交点的轨迹的方程； 若过点的两条直线和与轨迹都只有一个公共点,且,求的值.第二节 圆锥曲线 圆锥曲线是高考命题的热点,也是难点.纵观近几年的高考试题,对圆锥曲线的定义、几何性质等的考查多以选择填空题的形式出现,而圆锥曲线的标准方程以及圆锥曲线与平面向量、三角形、直线等结合时,多以综合解答题的形式考查,属于中高档题,甚至是压轴题,难度值一般控制在之间. 考试要求 了解圆锥曲线的实际背景；掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程和简单几何性质；掌握双曲线的定义、几何图形、标准方程和简单几何性质；掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程和简单几何性质；了解圆锥曲线的简单应用；掌握数形结合、等价转化的思想方法.题型一 圆锥曲线的定义及应用 例 已知点为椭圆的左焦点,是此椭圆上的动点,是一定点,则的最大值和最小值分别为. 已知双曲线的虚轴长为,离心率为,、分别是它的左、右焦点,若过的直线与双曲线的左支交于、两点,且是与的等差中项,则. 点拨：题可利用椭圆定义、三角形的三边间关系及不等式性质求最值；题是圆锥曲线与数列性质的综合题,可根据条件先求出双曲线的半实轴长的值,再应用双曲线的定义与等差中项的知识求的值. 解：设椭圆右焦点为,则,.又 (当、共线时等号成立).又,.故的最大值为,最小值为. 依题意有,解得.、在双曲线的左支上,.又,.,即. 易错点：在本例的两个小题中,正确应用相应曲线的定义至关重要,否则求解思路受阻；忽视双曲线定义中的两焦半径的大小关系容易出现解题错误；由、三点共线求出的最值也是值得注意的问题. 变式与引申：已知为抛物线上任一动点,记点到轴的距离为,对于给定的点,的最小值为( ). A. B. C. D. (2020年浙江理卷第12题)已知、为椭圆的两个焦点,过的直线交椭圆于、两点,若,则.题型二 圆锥曲线的标准方程图 例(2020年江西理卷第21题)设椭圆：,抛物线：. 若经过的两个焦点,求的离心率； 设,又,为与不在轴上的两个交点,若的垂心为,且的重心在抛物线上,求椭圆和抛物线的方程. 点拨：问题：将的焦点坐标代入的方程,得出的关系式,进而求出的离心率；问题：利用、在抛物线上的对称性及的垂心、的重心求,进而得坐标,再利用点在椭圆上求,问题获解. 解： 由已知抛物线经过椭圆的两个焦点,即,即椭圆的离心率. 由题设可知、关于轴对称,设,由的垂心为,有,即.又点在抛物线上,解得或(舍去),故得重心坐标.又的重心在抛物线上,得,.又点在椭圆上,代入椭圆的方程,得,故椭圆方程为,抛物线方程为. 易错点：不会利用对称性表示、的坐标；记错重心坐标公式；用向量关系表示垂直条件值得关注. 变式与引申：求经过两点和的椭圆的标准方程. 已知椭圆与直线相交于、两点,是的中点,若,的斜率为,求椭圆的方程.题型三 圆锥曲线的几何性质图 例 如图,已知为椭圆的左焦点,过点作斜率为(为半焦距)的直线交椭圆于点、两点. 若直线的倾斜角为,求证：(为椭圆的离心率)； 若,且,求椭圆的离心率的取值范围. 点拨：这是一道过椭圆焦点的直线与椭圆性质的有关问题,依据题给条件,运用三角公式、斜率与倾斜角的关系以及椭圆离心率知识可使问题获证；对于问题则运用平几性质、焦半径公式及题给条件建立含离心率的不等式,进而求出的取值范围. 解法：,即,又,故. 解法：依题意直线的分别为,点的坐标为,故. 解法：,.将直线代入椭圆,整理得,.,解不等式,得,故椭圆的离心率的取值范围为. 解法：运用焦半径(其中)可得, ,解不等式,得,故椭圆的离心率的取值范围为. 易错点：问题中忽视斜率的正负,会导致的符号出错；问题中不适时联想平几性质或运用焦半径另一形式(其中),解题思路将受阻. 变式与引申：已知双曲线：,、为其渐近线,为右焦点,过点作直线且交双曲线于点,又过点作轴的垂线与交于第一象限内的点. ()用,表示；图 ()求证：为定值； ()若,且,试求双曲线的离心率的取值范围. 给定抛物线：,过点斜率为的直线与交于,两点. ()设线段的中点在直线上,求的值； ()设,求的取值范围.题型四 以圆锥曲线为载体的探索性问题 例(2020年全国2理卷第21题)已知椭圆：的离心率为,过右焦点的直 线与相交于、两点.当的斜率为时,坐标原点到的距离为. 求、的值； 上是否存在点,使得当绕转到某一位置时,有成立？若存在,求出所有 的点的坐标与的方程.若不存在,说明理由. 点拨：问题可先写出的方程,再利用点到的距离和椭圆的离心率求出、的值；问题是存在性探索问题,可先探索命题成立的充要条件,将向量坐标化,再综合运用题给条件,逐步推出满足题意的是否存在.但需考虑转动时斜率不存在情形. 解：设,当的斜率为时,其方程为,点到的距离为, .由,得,. 上存在点,使得当绕转到某一位置时,有成立.由知的方程为 .设,. 当不垂直轴时,设的方程为.上的点使成立的充要条件是 的坐标为,且,即 .又、在上, 将代入 ,整理得, 于是 ,.代入解得, 此时,于是,即.因此,当时, 的方程为；当时,的方程为. 当垂直于轴时,由知,上不存在点,使成立. 综上,上存在点使成立,此时的方程为. 易错点：本题涉及字母较多,思路不清晰,运算能力不强易导致错解发生；直线垂直于轴情形易遗漏,需值得注意.图 变式与引申：如图,过点和的动直线与抛物线：交于、两点(点在、之间),为坐标原点. 若,求的面积； 对于任意的动直线,是否存在常数,总有？若存在,求出的值；若不存在,请说明理由.本节主要考查：知识点有圆锥曲线的定义、标准方程、简单几何性质(焦点、离心率、焦点三角形，焦半径等)以及这些知识的综合应用；以平面向量、三角形、导数为背景的圆锥曲线的方程问题、参数范围问题、最值问题、定值问题等相关的综合问题；圆锥曲线定义法、待定系数法、相关点法、点差法、设而不求的整体思想以及坐标法和“几何问题代数化” 等解析几何的基本方法；数形结合思想、方程思想、等价转化思想的应用以及逻辑推理能力、运算求解能力等基本数学能力. 点评：圆锥曲线是解析几何的重点,也是高中数学的重点内容,同时又是高考的热点和压轴点之一,主要考查圆锥曲线的定义(如例)与性质(如例)、求圆锥曲线方程(如例)、直线与圆锥曲线的位置关系、以圆锥曲线为载体的探索性问题(如例)等. 圆锥曲线的定义,揭示了圆锥曲线存在的条件性质、几何特征与焦点、离心率相关的问题,恰当利用圆锥曲线定义和数形结合思想解题,可避免繁琐的推理与运算. 求圆锥曲线的标准方程：定型确定是椭圆、抛物线、或双曲线；定位判断焦点的位置；定量建立基本量、的关系式,并求其值；定式据、的值写出圆锥曲线方程. 圆锥曲线的性质如范围、对称性、顶点、焦点、离心率、焦半径、焦点三角形、通径等都是高考的重点热点.此类问题,它源于课本,又有拓宽引申、高于课本,是高考试题的题源之一,应引起重视,注意掌握好这一类问题的求解方法与策略.如对于求离心率的大小或范围问题,只需列出关于基本量、的一个方程(求大小)或找到关于基本量、间的不等关系(求范围)即可. 求参数取值范围是圆锥曲线中的一种常见问题,主要有两种求解方法：一是根据题给条件建立含参数的等式后,再分离参数求其值域；另一是正确列出含参数的不等式,进而求之.其列不等式的思路有：运用判别式或；点在圆锥曲线内部(一侧)或外部(另一侧)；利用圆锥曲线的几何意义(如椭圆中等)；根据三角形两边之和大于第三边(注意三点共线的情况). 解有关圆锥曲线与向量结合的问题时,通性通法是向量坐标化,将一几何问题变成纯代数问题. 探索性问题是将数学知识有机结合并赋予新的情境创设而成的,它要求学生具有观察分析问题的能力、具有创造性地运用所学知识和方法解决问题的能力以及探索精神.解题思路往往是先假设满足题意,即从承认结论、变结论为条件出发,然后通过归纳,逐步探索待求结论.习题6-2 .已知椭圆中心在原点,左、右焦点、在轴上,、是椭圆的长、短轴端点,是椭圆上一点,且轴,则此椭圆的离心率是( ). A. B. C. D. .已知点是双曲线的右支上一点,、分别是圆和上的点,则的最大值为. .(2020年四川理卷第21题)已知定点,定直线：,不在轴上的动点与点的距离是它到直线的距离的倍.设点的轨迹为,过点的直线交于、两点，直线、分别交于点、. 求的方程； 试判断以线段为直径的圆是否过点,并说明理由.图 .如图,已知直线：与抛物线：交于、两点,为坐标原点,且. 求直线和抛物线的方程； 若抛物线上一动点从到运动时,求面积的最大值. .若椭圆：和椭圆：满足称这两个椭圆相似,称为相似比. 求经过点,且与椭圆相似的椭圆方程. 设过原点的一条射线分别与中的两个椭圆交于、两点.(其中点在线段上),求的最大值与最小值. 对于真命题：“过原点的一条射线分别与相似比为的两个椭圆：和：交于、两点,为线段上的一点,若、成等比数列,则点的轨迹方程为.”请用推广或类比的方法提出类似的一个真命题,并证明.第三节 直线与圆锥曲线的位置关系直线与圆锥曲线的关系是高考命题的热点，也是难点.纵观近几年的高考试题,一般出现一小（选择题或填空题）一大（解答题）两道，小题通常属于中低档题，难度值为0.50.7左右;大题通常是高考的压轴题，难度值为0.30.5左右. 考试要求(1) 掌握直线与圆锥曲线的位置关系,能从代数与几何两个角度深刻理解.(2) 理解弦长公式,并能熟练应用.(3)熟练应用韦达定理及中点坐标公式解答中点弦问题和弦的中点轨迹问题.(4) 掌握直线与圆锥曲线位置关系的“存在性”问题,采用“假设反证法”或“假设验证法”.（5）.掌握数形结合，分类讨论，函数与方程，等价转化的数学思想.题型一 直线与圆锥曲线的交点问题例1直线：y=kx+1,抛物线C:，当k为何值时与C有：（1）一个公共点；（2）两个公共点；（3）没有公共点.点拨：由直线与抛物线C的方程联立得方程组，通过方程的解的个数来判断直线与抛物线的公共点的个数.解：将和C的方程联立，消去y得 当k=0时，方程只有一个解.此时. 直线与C只有一个公共点（），此时直线平行于抛物线的对称轴.当k0时，方程是一个一元二次方程，=.（1） 当时，即k1且k0时，与C有两个公共点，此时称直线与C相交;（2） 当时,即k=1时，与C有一个公共点，此时称直线与C相切；（3） 当时，即k1时，与C没有公共点，此时称直线与C相离.综上所述，当k=1或k=0时，直线与与C有一个公共点；当k1且k0时，直线与C有两个公共点；当k1时，直线与C没有公共点.易错点：（1）忽视对k的讨论（）是本题容易出显的解题错误；（2）只有当所得关于x的方程确实为一元二次方程时，才能用判别式判定解的个数，若所得关于x的方程的二次项系数带有字母时，应该进行讨论.变式与引申1: 已知双曲线的右焦点为F,若过点F且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率是( ) A (1,2 B C 2，+ D 题型二 直线与圆锥曲线的弦长问题例2 直线与椭圆交于A、B两点，记的面积为S. （1）求在，的条件下，面积S的最大值；（2）当时，求直线AB的方程.点拨:(1)联立方程组解出A、B两点的坐标,求出的面积,再利用均值不等式求解.(2)根据已知布列两个方程组,求出k,b.解:（1）设点的坐标为，点的坐标为，由，解得，所以当且仅当时，取到最大值（2）：由 得， ， 设点到直线的距离为，则，又因为，所以，代入式并整理，得，解得，代入式检验，故直线的方程是或或，或易错点：（1）忘记均值不等式的应用导致寸步难行.（2）忘记弦长公式与点到直线的距离公式导致出错.变式与引申2：设椭圆与直线相交于两点，点是的中点，若的斜率为求椭圆的方程.题型三 直线与圆锥曲线的中点弦的问题例3 已知双曲线的方程为(1)求以A（2，1）为中点的弦所在直线的方程； (2)以点B（1，1）为中点的弦是否存在？若存在，求出弦所在直线的方程；若不存在，请说明理由.点拨:（1）利用设而不求法和点差法构建方程，结合直线的斜率公式与中点坐标公式求出斜率.也可设点斜式方程,与双曲线方程联立，利用韦达定理与中点坐标公式求出斜率k. (2)仿照（1）求出方程，但要验证直线与双曲线是否有交点.解法1:（1）设是弦的两个端点，则有 两式相减得 A（2，1）为弦的中点， ， 代入得 .故直线的方程为.（2）假设这样的直线存在，同（1）可求得 由得 =所求直线与双曲线无交点. 以B(1,1)为中点的弦不存在.解法2 (1)设所求的直线方程为,易知斜率显然存在.联立方程组得整理得 设是弦的两个端点，则 又是的中点, ,解得.故直线的方程为.(2) 假设这样的直线存在，同（1）可求得直线的方程为由得 =所求直线与双曲线无交点. 以B(1,1)为中点的弦不存在.易错点：存在性问题的结果通常是难以预料的，解答时先假设满足条件的直线存在,然后依题意求得结果，但要注意这不是充要条件，因此最后要进行检验,否则就会出错.变式与引申3：已知双曲线中心在原点且一个焦点为F，直线与其相交于M，N两点，MN中点的横坐标为，则此双曲线的方程是 （ ）A B C D 题型四：存在性的问题.例4.若抛物线上总存在关于直线对称的两点，求的取值范围.点拨：设出对称点所在直线的方程，根据该直线与曲线有两个交点，利用求解.同时要利用中点坐标公式找出所设变量与的关系.解：设抛物线上关于对称的两点为，B(），AB的方程可设为：.由 又， 则AB中点横坐标为， 又由得AB中点横坐标为，则有， 代入中得.易错点:不晓得设对称点所在直线的方程,导致解答本题寸步难行. 找不出所设变量与的关系也是导致错误的根源.变式与引申4: 在平面直角坐标系中，过定点作直线与抛物线（）相交于两点.(1)若点是点关于坐标原点的对称点，求面积的最小值；(2)是否存在垂直于轴的直线，使得被以为直径的圆截得的弦长恒为定值？若存在，求出的方程；若不存在，说明理由. 本节主要考查:(1)知识点有直线与圆锥曲线相交,相切,相离三种位置关系, 弦长公式,焦半径公式,中点坐标公式,弦的中点轨迹,中点弦的性质等以及这些知识的综合应用.(2)以平面向量,直线与圆锥曲线的位置关系为背景,应用韦达定理,中点坐标公式,以及点差法,相关点法,设而不求的整体思想等解析几何的基本方法解决最值问题,定值问题,参数范围问题等相关的问题.(3).数形结合思想,等价转化思想的应用及逻辑推理能力,运算能力等基本的数学能力.点评:(1)直线与圆锥曲线的位置关系是解析几何的重中之重,也是高中数学的重点内容,同时也是高考的热点之一,主要考查直线与圆锥曲线的位置关系(如例题1),直线被圆锥曲线截得的弦长(如例题2),及中点的轨迹方程(如例题3),以及探究是否存在性问题(如例题4)等.(2)直线与圆锥曲线的位置关系，从代数角度可转化为一个方程的实根个数来考虑；也可从几何角度借助图形的几何性质来研究，这种思维通常较简便.(3)求弦长时,若过圆锥曲线的焦点可利用焦半径公式(仅限于理科);若未过焦点可利用弦长公式,并结合韦达定理求解. (4.)有关直线与圆锥曲线位置关系的“对称性”问题,一般采用“假设反证法”或“假设验证法”，特别要重视直线与圆锥曲线的交点是否存在，即要验证判别式是否成立.(5)弦的中点轨迹问题.通常有两种解题思路:利用韦达定理及中点坐标公式求解；利用弦的端点在曲线上,坐标满足圆锥曲线方程,然后把两个等式对应作差,构造出中点坐标和斜率的关系,最后求出轨迹.（6）若只有一个交点，并不能说明直线与圆锥曲线相切. 对于抛物线来说，平行于对称轴的直线与抛物线相交于一点，但并不是相切；对于双曲线来说，平行于渐近线的直线与双曲线只有一个交点，但不相切.有一个公共点是直线与抛物线，双曲线相切的必要条件，但不是充分条件.习题6-31. (2020山东卷理)设双曲线的一条渐近线与抛物线y=x+1只有一个公共点，则双曲线的离心率为( ).A. B. 5 C. D.2.（2020辽宁理数20）（本小题满分12分）设椭圆C：的右焦点为F，过点F的直线与椭圆C相交于A，B两点，直线的倾斜角为60o,. 则椭圆C的离心率 ， 如果|AB|=，椭圆C的方程 .3.（2020广东卷理）已知曲线与直线交于两点和，且记曲线在点和点之间那一段与线段所围成的平面区域（含边界）为设点是上的任一点，且点与点和点均不重合（1）若点是线段的中点，试求线段的中点的轨迹方程;（2）若曲线与有公共点，试求的最小值4. 设椭圆的两个焦点是与，且椭圆上存在点，使. (1)求实数的取值范围；(2)若直线与椭圆存在一个公共点，使得取得最小值，求此最小值及此时椭圆的方程；(3)在条件（2）下的椭圆方程，是否存在斜率为的直线，与椭圆交于不同的两点，满足，且使得过点两点的直线满足？若存在，求出k的取值范围；若不存在，说明理由.5. 如图，已知抛物线和直线，点在直线上移动，过点作抛物线的两条切线，切点分别为，线段的中点为. (1)求点的轨迹； (2)求的最小值.第四节 坐标系与参数方程坐标系与参数方程在高考中是选考内容，与不等式选讲二个选修模块进行二选一解答，知识相对比较独立，与其他章节联系不大，容易拿分.根据不同的几何问题可以建立不同的坐标系，坐标系选取的恰当与否关系着解决平面内的点的坐标和线的方程的难易以及它们位置关系的数据确立.有些问题用极坐标系解答比较简单，而有些问题如果我们引入一个参数就可以使问题容易入手解答，计算简便.高考出现的题目往往是求曲线的极坐标方程、参数方程以及极坐标方程、参数方程与普通方程间的相互转化，并用极坐标方程、参数方程研究有关的距离问题，交点问题和位置关系的判定.难度值控制在0.6左右.考试要求1理解坐标系的作用2能在极坐标系中用极坐标表示点的位置，理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别，能进行极坐标和直角坐标的互化3了解参数方程4能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程，并会简单的应用题型一 参数方程,极坐标方程和直角坐标方程的互化例1 (1)判断点是否在曲线上(2)点P的直角坐标为，则点P的极坐标为_(限定02)(3)点P的极坐标为，则点P的直角坐标为_(4)曲线的参数方程是(t为参数，t0)，它的普通方程是_点拨： 运用直角坐标与极坐标互化的方法解决有关极坐标的问题和参数方程与普通方程的互化解决参数问题.解：(1)因为，所以点是在曲线上(2)根据r 2x2y2，得r 2，又点P在第四象限，所以，所以点P的极坐标为(3)根据x cosq ，yr sinq ，得，所以点P的直角坐标为(4)由得，代入y1t2，得注意到，所以已知参数的普通方程为另一解法:方程可化为 消去t得 易错点： 由直角坐标化极坐标时要注意点位于哪一个象限才能确定的大小，如(2)，否则，极坐标不唯一；参数的范围与极角的范围容易出错. 变式与引申1： （2020年广东省揭阳市高考一模试题理科） 设直线的参数方程为（为参数），以坐标原点为极点，x轴为极轴建立极坐标系的另一直线的方程为，若直线与间的距离为，则实数的值为 题型二 直线与圆锥曲线的极坐标方程例2 (1)圆r 2(cosq sinq )的半径为_(2)直线与圆r 2sinq 交与A，B两点，则|AB|_点拨： 只要知道一些直线与圆的极坐标方程的知识如：过极点，倾斜角为a 的直线：q a (r R)或写成q a 及q a p过A(a，a)垂直于极轴的直线：r cosq acosa 以极点O为圆心，a为半径的圆(a0)：r a若O(0，0)，A(2a，0)，以OA为直径的圆：r 2acosq 若O(0，0)，A(2a，)，以OA为直径的圆：r 2asinq 对于 (2)，可以利用结论，作出直线与圆，通过解三角形的方法求|AB，当然也可以用极坐标方程直接解r ，根据r 的几何意义求AB解：(1)由r 2(cosq sinq )，得r 22r (cosq sinq )，所以，x2y22x2y，即(x1)2(y1)22，所以圆r 2(cosq sinq )的半径为(2)将直线与圆r 2sinq 化为直角坐标方程，得由得，即，由r 2sinq ，变形为r 22r sinq ，得x2y22y，即x2(y1)21，因为圆的半径为1，圆心到直线的距离为，所以另一解法 直线化为 由 得 或 A(0,0) B(,)=易错点：（2）中把直线中的角与圆中的角混淆.变式与引申2：.设过原点的直线与圆的一个交点为，点为线段的中点，当点在圆上移动一周时，求点轨迹的极坐标方程，并说明它是什么曲线.题型三 直线与圆锥曲线的参数方程例3 过P(5，3)，倾斜角为a ，且的直线交圆x2y225于P1、P2两点(1)求|PP1|PP2的值；(2)求弦P1P2的中点M的坐标点拨： 直线的参数方程中参数t的几何意义，有如下常用结论：直线与圆锥曲线相交，交点对应的参数分别为t1，t2，则弦长l|t1t2；定点M0是弦M1M2的中点t1t20；设弦M1M2的中点为M，则点M对应的参数值，(由此可求得|M2M|及中点坐标)本题直接用直线的参数方程代入圆的方程中，然后用韦达定理及中点公式解即可.解：(1)由已知得所以直线的参数方程为(t为参数)代入圆的方程化简，得的两个解t1、t2就是P1、P2对应的参数，由参数的几何意义及韦达定理知PP1|PP2|t1|t2|9(2)设M(x，y)为P1P2的中点，则点M对应的参数，代入参数方程，ODCBAxy得所以易错点：(1) 参数角的范围容易搞错;(2) 不容易想到用参数求中点坐标.变式与引申3：（2020年全国新理）已知直线C1（t为参数），圆C2（为参数），（1）当=时，求C1与C2的交点坐标；（2）过坐标原点O做C1的垂线，垂足为A，P为OA中点，当变化时，求P点的轨迹的参数方程，并指出它是什么曲线.题型四 极坐标在圆锥曲线中的应用例4 抛物线y2=4p(x+p)(p0)中过原点且互相垂直的二直线分别交抛物线于A、B和C、D，试求|AB|+|CD|的最小值.点拨：如果设AB所在直线方程y=kx,则CD方程y=-x，代入抛物线方程，可求出弦|AB|、|CD|的最小值.这样的解法运算量较大.但如果注意到原点即为抛物线的焦点坐标，那么用圆锥曲线的统一极坐标方程求解十分快捷.解 抛物线的焦点即为O(0,0)，设其极坐标方程为=，又设各点的极坐标分别为A（1，）、B（2，+）、C（3，+）、D（4，+）， 则|AB|+|CD|=1+2+3+4= + + += + = ， 故当= 时，|AB|+|CD|有取小值勤16p.另一解法 也可以设直线AB的斜率为k,分别求出、，再求出|AB|、|CD|关于k的函数,再求出函数的最大值.易错点：（1）抛物线的焦点坐标弄错；（2）想不到用极坐标解题.变式与引申4：过椭圆的左焦点F作互相垂直的两条弦AB和CD.(1)求证为定值; (2)求|AB|+|CD|的最小值.本专题涉及极坐标系的基础知识，参数方程的概念以及直线、圆、椭圆的参数方程这部分内容既是解析几何的延续，也是高等数学的基础本节主要考查: (1).本节中的重要内容是极坐标和参数方程, 特别是直线、圆、椭圆的参数方程、极坐标方程是考查的重点.(2) 参数方程是以参变量为中介来表示曲线上点的坐标方程. 是曲线在同一坐标系下的另一种表示形式样; 对于某些曲线用参数方程比用普通方程表示更方便、更直观，是研究曲线的有力工具.(3) 解决极坐标或参数方程的问题.主要方法是转化为直角坐标系方程或普方程.点评（1）极坐标与直角坐标互化的条件是：极点与原点重合，仍轴与x轴正半轴重合，长度单位一致. 在求得极坐标方程要注意极角的取值范围.(2) 对于三种圆锥曲线的统一的极坐标方程及其应用, 要弄清对不同的圆锥曲线的定点与定直线的位置,以及p,pe,e的几何意义. 运用三种圆锥曲线的统一要的极坐标方程解题时,要注意双曲线的极坐标方程中存在着0的情况.(3) 求圆锥曲线的轨迹方程,同直角坐标系一样,求曲线的极坐标方程也有直接法、代入法、参数法等.(4) 在参数方程与直角坐标互化过程中要注意互化的前后曲线的范围不发生变化,解题时参数有多种选法,适当选择参数有利于解题.(5) 应用参数方程解题可运用代入法、代数变换法、三用消去法消参等，但要注意方程之间的等价性，求动点的轨迹方程其结果要化成普通方程.习题 6-41. (1) 极坐标方程表示的曲线为 （ ）A一条射线和一个圆 B两条直线C一条直线和一个圆 D一个圆(2)（2020年福建理）设曲线的参数方程为（为参数），直线的方程为，则曲线上到直线距离为的点的个数为 （ ）A、1B、2 C、3D、42.(1) 直线为参数被圆截得的弦长为_.(2)（2020年天津理）已知圆C的圆心是直线与x轴的交点，且圆C与直线x+y+3=0相切，则圆C的方程为 3.从极点引一条直线和圆相交于一点，点分线段成比，求点在圆上移动时，点的轨迹方程，并指出它表示什么曲线.4已知点M(2，1)和双曲线，求以M为中点的双曲线右支的弦AB所在直线的方程5（2020年辽宁理）已知P为半圆C：（为参数，）上的点，点A的坐标为（1,0），O为坐标原点，点M在射线OP上，线段OM与C的弧的长度均为（I）以O为极点，轴的正半轴为极轴建立极坐标系，求点M的极坐标；（II）求直线AM的参数方程.第五节 解析几何的综合应用高考试题中，解析几何试题的分值一般占20左右，选择、填空、解答三种题型均有选择、填空题主要考查圆锥曲线的标准方程及几何性质等基础知识、基本技能和基本方法的运用；解答题多以压轴题的形式出现. 难度值跨度比较大，在0.30.8之间.以圆锥曲线为载体的解答题的题型设计主要有三类：（1）圆锥曲线的有关元素计算、关系证明或范围的确定；（2）涉及与圆锥曲线平移与对称变换、最值或位置关系的问题；（3）求平面曲线（整体或部分）的方程或轨迹考试要求 （1）掌握椭圆的标准方程，会求椭圆的标准方程；掌握椭圆的简单几何性质，能运用椭圆的标准方程和几何性质处理一些简单的实际问题；了解运用曲线的方程研究曲线的几何性质的思想方法（2）了解双曲线的标准方程，会求双曲线的标准方程；了解双曲线的简单几何性质（3）掌握抛物线的标准方程，会求抛物线的标准方程；掌握抛物线的简单性质，会用抛物线的标准方程和几何性质处理一些简单的实际问题（4）了解极坐标系，了解曲线的极坐标方程的求法；了解简单图形的极坐标方程会进行曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互化题型一：圆锥曲线的定义及应用M例1如图，和分别是双曲线的两个焦点，和是以为圆心，以为半径的圆与该双曲线左支的两个交点，且是等边三角形，则双曲线的离心率为（ ）（A） （B） （C） （D）点拨：利用双曲线的定义及直角三角形面积的两种表示形式，建立方程组再求解.解 连AF1，则AF1F2为直角三角形，且斜边F1F2之长为2c.令由双曲线的定义及直角三角形性质知：.e1，取.选D.本题若先求出点A的坐标，再代入双曲线方程也可求出.易错点：（1）正确应用相应曲线的定义至关重要，否则解题思路受阻.（2）由直角三角形面积的两种表示形式得出关系式是值得注意的问题.变式与引申1 双曲线=1(b)的两个焦点F1、F2，P为双曲线上一点，|OP|5，|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比数列，则b2=_.（2）给定A（-2，2），已知B是椭圆上的动点，F是左焦点，当取得最小值时，则点坐标是_.题型二：圆锥曲线方程的应用例2设抛物线过定点，且以直线为准线（1）求抛物线顶点的轨迹的方程；（2）若直线与轨迹交于不同的两点，且线段恰被直线平分，设弦MN的垂直平分线的方程为，试求的取值范围yBB点拨：求的取值范围，主要有两个关键步骤：一是寻求与其它参数之间的关系，二是构造一个有关参量的不等式ox解：（1）设抛物线的顶点为，则其焦点为由抛物线的定义可知：所以，所以，抛物线顶点的轨迹的方程为： （2）设弦MN的中点为，则由点为椭圆上的点，可知：两式相减得：又由于，代入上式得：又点在弦MN的垂直平分线上，所以，所以，由点在线段BB上（B、B为直线与椭圆的交点，如图），所以，也即：所以，本题还可以利用一元二次方程根与系数的关系先求出K的取值范围，再求的取值范围易错点：（1）求出抛物线顶点的轨迹方程而忽视限制条件是易错点之一（2）涉及弦中点问题，利用韦达定理或运用平方差法时（设而不求），必须以直线与圆锥曲线相交为前提，否则不宜用此法变式与引申2：已知=(x,0)，=(1，y) (1)求点P(x，y)的轨迹C的方程；(2)若直线：y=kx+m(km0)与曲线C交于A、B两端，D(0，1),且有|AD|=|BD|，试求m的取值范围.题型三：圆锥曲线中的最值问题例3如图所示，抛物线y2=4x的顶点为O，点A的坐标为(5，0)，倾斜角为的直线l与线段OA相交(不经过点O或点A)且交抛物线于M、N两点，求AMN面积最大时直线l的方程和AMN的最大面积 点拨：设出的方程y=x+m,与抛物线组成联立方程组，再利用一元二次方程的根与系数的关系及点到直线的距离公式求出面积.再利用均值不等式.解法一 由题意，可设l的方程为y=x+m,其中5m0 由方程组,消去y,得x2+(2m4)x+m2=0 直线l与抛物线有两个不同交点M、N，方程的判别式=(2m4)24m2=16(1m)0,解得m1,又5m0,m的范围为(5，0)设M(x1,y1),N(x2,y2)则x1+x2=42m，x1x2=m2,|MN|=4 点A到直线l的距离为d= =2(5+m),从而 ,当且仅当22m=5+m,即m=1时取等号 故直线l的方程为y=x1，AMN的最大面积为8 本题还可以用消去x得关于的一元二次方程求解，用求导的方法求面积的最大值.易错点：（1）设出l的方程为y=x+m时，忽视参数的取值范围是易错点之一.（2）在应用均值不等式时，忽视均值不等式的条件“一正、二定、三相等”的相等条件是易错点之二.变式与引申3：已知O为坐标原点，P()()为轴上一动点，过P作直线交抛物线于A、B两点，设SAOB=，试问：为何值时，t取得最小值，并求出最小值.题型四：圆锥曲线中的探索性问题(新替换题)例4 已知抛物线的顶点在原点,焦点在轴的正半轴上,直线与抛物线相交于、两点,且. 求抛物线的方程； 在轴上是否存在一点,使为正三角形？若存在,求出点的坐标；若不存在,请说明理由. 点拨：第问依据,运用弦长公式得到含参数的关系式,进而求抛物线的方程；第问从假设点在轴上出发,利用正三角形性质求出点的坐标,再进行判断. 解：设所求抛物线的方程为,由,消去,得.设,则,.,即,整理得,解得或(舍去).故所求抛物线的方程为. 设的中点为,由知,故.假设在轴上存在一点,使为正三角形,则,即,解得.,.又,矛盾,故在轴上不存在点,使为正三角形.易错点：第问求出值后,不舍去；第问中求出点坐标后,便得出在轴上存在点满足题设.变式与引申4：（05辽宁卷）已知椭圆的左、右焦点分别是F1（c，0）、F2（c，0），Q是椭圆外的动点，满足点P是线段F1Q与该椭圆的交点，点T在线段F2Q上，并且满足（）设为点P的横坐标，证明； （）求点T的轨迹C的方程；（）试问：在点T的轨迹C上，是否存在点M，使F1MF2的面积S=若存在，求F1MF2 的正切值；若不存在，请说明理由.本节主要考查：（1）考查圆锥曲线的基本概念、标准方程及几何性质等知识及基本技能、基本方法，常以选择题与填空题的形式出现.高（2）直线与二次曲线的位置关系、圆锥曲线的综合问题:常以压轴题的形式出现，这类问题视角新颖，常见的性质、基本概念、基础知识等被附以新的背景，以考查学生的应变能力和解决问题的灵活程度.（3）在考查基础知识的基础上，注意对数学思想与方法的考查，注重对数学能力的考查，强调探究性、综合性、应用性，注重试题的层次性，坚持多角度、多层次的考查，合理调控综合程度.（4）对称问题、轨迹问题、多变量的范围问题、位置问题及最值问题也是本节的几个热点问题，但从最近几年的高考试题本看，难度有所降低，有逐步趋向稳定的趋势.（5）圆锥曲线是高考命题的重点，主要考查识图、画图、数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理、合理运算及创新思维能力，解决好这类问题，除要求熟练掌握好圆锥曲线的定义、性质外，命题人还常常将它与对称问题、弦长问题、最值问题等综合在一起命制难度较大的题，解决这类问题常用定义法和待定系数法.点评：（1）在解答有关圆锥曲线问题时，首先要考虑圆锥曲线焦点的位置，对于抛物线还应同时注意开口方向，这是减少或避免错误的一个关键，同时勿忘用定义解题.（2）在考查直线和圆锥曲线的位置关系或两圆锥曲线的位置关系时，可以利用方程组消元后得到二次方程，用判别式进行判.但对直线与抛物线的对称轴平行时，直线与双曲线的渐近线平行时，不能使用判别式，为避免繁琐运算并准确判断特殊情况，此时要注意用好分类讨论和数形结合的思想方法.并通过图形求解.当直线与圆锥曲线相交时：涉及弦长问题，常用“韦达定理法”设而不求计算弦长(即应用弦长公式)；涉及弦长的中点问题，常用“差分法”设而不求，将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来，相互转化.同时还应充分挖掘题目的隐含条件，寻找量与量间的关系灵活转化，往往就能事半功倍.（3）求圆锥曲线方程通常