高考数学 考前三个月复习冲刺 专题7 第34练 圆锥曲线中的探索性问题课件 理.ppt

专题7解析几何 第34练圆锥曲线中的探索性问题 题型分析 高考展望 本部分主要以解答题形式考查 往往是试卷的压轴题之一 一般以椭圆或抛物线为背景 考查弦长 定点 定值 最值范围问题或探索性问题 试题难度较大 常考题型精析 高考题型精练 题型一定值 定点问题 题型二定直线问题 题型三存在性问题 常考题型精析 题型一定值 定点问题 1 求椭圆C的方程 解 直线l与y轴相交于点M 故斜率存在 又F坐标为 1 0 设直线l方程为y k x 1 求得l与y轴交于M 0 k 设l交椭圆A x1 y1 B x2 y2 消去y得 3 4k2 x2 8k2x 4k2 12 0 x1 y1 k 1 x1 y1 点评 1 定点问题的求解策略把直线或曲线方程中的变量x y当作常数看待 把方程一端化为零 既然直线或曲线过定点 那么这个方程就要对任意参数都成立 这时参数的系数就要全部等于零 这样就得到一个关于x y的方程组 这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点 2 定值问题的求解策略在解析几何中 有些几何量与参数无关 这就是 定值 问题 解决这类问题常通过取特殊值 先确定 定值 是多少 再进行证明 或者将问题转化为代数式 再证明该式是与变量无关的常数或者由该等式与变量无关 令其系数等于零即可得到定值 1 求C的方程 解得a2 8 b2 4 2 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 证明 直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值 证明设直线l y kx b k 0 b 0 A x1 y1 B x2 y2 M xM yM 2k2 1 x2 4kbx 2b2 8 0 所以直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值 题型二定直线问题 例2在平面直角坐标系xOy中 过定点C 0 p 作直线与抛物线x2 2py p 0 相交于A B两点 1 若点N是点C关于坐标原点O的对称点 求 ANB面积的最小值 解方法一依题意 点N的坐标为N 0 p 可设A x1 y1 B x2 y2 直线AB的方程为y kx p 消去y得x2 2pkx 2p2 0 由根与系数的关系得x1 x2 2pk x1x2 2p2 方法二前同方法一 再由弦长公式得 2 是否存在垂直于y轴的直线l 使得l被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值 若存在 求出l的方程 若不存在 请说明理由 解方法一假设满足条件的直线l存在 其方程为y a AC的中点为O l与以AC为直径的圆相交于点P Q PQ的中点为H 此时 PQ p为定值 故满足条件的直线l存在 方法二 2 假设满足条件的直线l存在 其方程为y a 则以AC为直径的圆的方程为 x 0 x x1 y p y y1 0 将直线方程y a代入得x2 x1x a p a y1 0 设直线l与以AC为直径的圆的交点为P x3 y3 Q x4 y4 此时 PQ p为定值 故满足条件的直线l存在 点评 1 定直线由斜率 截距 定点等因素确定 2 定直线一般为特殊直线x x0 y y0等 变式训练2已知中心在坐标原点O的椭圆C经过点A 2 3 且点F 2 0 为其右焦点 1 求椭圆C的方程 且可知其左焦点为F 2 0 又a2 b2 c2 所以b2 12 从而a2 16 2 是否存在平行于OA的直线l 使得直线l与椭圆C有公共点 且直线OA与l的距离等于4 若存在 求出直线l的方程 若不存在 说明理由 因为直线l与椭圆C有公共点 所以 3t 2 4 3 t2 12 0 所以符合题意的直线l不存在 题型三存在性问题 例3 1 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 使得 ACB为直角 则a的取值范围为 解析以AB为直径的圆的方程为x2 y a 2 a 即 y a y a 1 0 答案 1 由c2 a2 b2 得b 1 求的最小值 并求此时圆T的方程 解点M与点N关于x轴对称 设M x1 y1 N x1 y1 不妨设y1 0 由于点M在椭圆C上 由已知T 2 0 设点P是椭圆C上异于M N的任意一点 且直线MP NP分别与x轴交于点R S O为坐标原点 试问 是否存在使S POS S POR最大的点P 若存在 求出点P的坐标 若不存在 请说明理由 解假设存在满足条件的点P 设P x0 y0 又点M与点P在椭圆上 OR OS xR xS xR xS 4为定值 又P为椭圆上的一点 故满足条件的P点存在 其坐标为P 0 1 和P 0 1 点评存在性问题求解的思路及策略 1 思路 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 2 策略 当条件和结论不唯一时要分类讨论 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 变式训练3 2015 广东 已知过原点的动直线l与圆C1 x2 y2 6x 5 0相交于不同的两点A B 1 求圆C1的圆心坐标 解圆C1 x2 y2 6x 5 0可化为 x 3 2 y2 4 圆C1的圆心坐标为 3 0 2 求线段AB的中点M的轨迹C的方程 解设M x y A B为过原点的直线l与圆C1的交点 且M为AB的中点 由圆的性质知 MC1 MO 由向量的数量积公式得x2 3x y2 0 易知直线l的斜率存在 设直线l的方程为y mx 若直线L与曲线C只有一个交点 令f x 0 此时方程可化为25x2 120 x 144 0 即 5x 12 2 0 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 求椭圆E的方程 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 2 在平面直角坐标系xOy中 是否存在与点P不同的定点Q 使得恒成立 若存在 求出点Q的坐标 若不存在 请说明理由 解当直线l与x轴平行时 设直线l与椭圆相交于C D两点 1 2 3 4 高考题型精练 即 QC QD 所以Q点在y轴上 可设Q点的坐标为 0 y0 当直线l与x轴垂直时 设直线l与椭圆相交于M N两点 1 2 3 4 高考题型精练 所以 若存在不同于点P的定点Q满足条件 则Q点坐标只可能为 0 2 当直线l的斜率不存在时 由上可知 结论成立 当直线l的斜率存在时 可设直线l的方程为y kx 1 A B的坐标分别为 x1 y1 x2 y2 1 2 3 4 高考题型精练 其判别式 4k 2 8 2k2 1 0 1 2 3 4 高考题型精练 易知 点B关于y轴对称的点B 的坐标为 x2 y2 1 2 3 4 高考题型精练 所以kQA kQB 即Q A B 三点共线 1 2 3 4 高考题型精练 1 求椭圆C的方程 1 2 3 4 高考题型精练 2 如图 A B D是椭圆C的顶点 P是椭圆C上除顶点外的任意一点 直线DP交x轴于点N 直线AD交BP于点M 设BP的斜率为k MN的斜率为m 证明 2m k为定值 证明方法一因为B 2 0 P不为椭圆顶点 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 求该椭圆的标准方程 解设F1 c 0 F2 c 0 其中c2 a2 b2 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 DF1F2 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 2 是否存在圆心在y轴上的圆 使圆在x轴的上方与椭圆有两个交点 且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点 若存在 求出圆的方程 若不存在 请说明理由 1 2 3 4 高考题型精练 P1 x1 y1 P2 x2 y2 是两个交点 y1 0 y2 0 F1P1 F2P2是圆C的切线 且F1P1 F2P2 由圆和椭圆的对称性 易知 x2 x1 y1 y2 由 1 知F1 1 0 F2 1 0 1 2 3 4 高考题型精练 当x1 0时 P1 P2重合 题设要求的圆不存在 1 2 3 4 高考题型精练 F2P2垂直的直线的交点即为圆心C 1 2 3 4 高考题型精练 综上 存在满足题设条件的圆 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 当直线l与y轴重合时 若S1 S2 求 的值 2 当 变化时 是否存在与坐标轴不重合的直线l 使得S1 S2 并说明理由 解依题意可设椭圆C1和C2的方程分别为 1 2 3 4 高考题型精练 1 方法一如图 若直线l与y轴重合 即直线l的方程为x 0 1 2 3 4 高考题型精练 在C1和C2的方程中分别令x 0 可得yA m yB n yD m 1 2 3 4 高考题型精练 化简得 2 2 1 0 方法二如图 若直线l与y轴重合 则 BD OB OD m n AB OA OB m n 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 2 方法一如图 若存在与坐标轴不重合的直线l 使得S1 S2 根据对称性 不妨设直线l y kx k 0 点M a 0 N a 0 到直线l的距离分别为d1 d2 则 1 2 3 4 高考题型精练 所以d1 d2 1 2 3 4 高考题型精练 由对称性可知 AB CD 所以 BC BD AB 1 AB AD BD AB 1 AB 将l的方程分别与C1 C2的方程联立 可求得 1 2 3 4 高考题型精练 根据对称性可知xC xB xD xA 于是 1 2 3 4 高考题型精练 因为k 0 所以k2 0 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 方法二如图 若存在与坐标轴不重合的直线l 使得S1 S2 根据对称性 不妨设直线l y kx k 0 点M a 0 N a 0 到直线l的距离分别为d1 d2 则 1 2 3 4 高考题型精练 所以d1 d2 1 2 3 4 高考题型精练 由点A xA kxA B xB kxB 分别在C1 C2上 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4 高考题型精练 1 2 3 4