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人教A版数学--高考解析几何复习专题三
知识点一 根据椭圆过的点求标准方程,椭圆中的直线过定点问题
典例1、椭圆 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,过 的长轴,短轴端点的一条直
线方程是 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 作直线交椭圆 于 , 两点,若点 关于 轴的对称点为 ,证明直
线 过定点.
随堂练习:已知椭圆 经过点 和点 .
(1求椭圆 的标准方程和离心率;
(2)若 、 为椭圆 上异于点 的两点,且点 在以 为直径的圆上,求证:直线
恒过定点.典例2、已知椭圆 经过点 ,其右顶点为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若点 、 在椭圆 上,且满足直线 与 的斜率之积为 ,证明直线 经过
定点.
随堂练习:已知F是椭圆 的左焦点,焦距为4,且C过点 .
(1)求C的方程;
(2)过点F作两条互相垂直的直线l,l,若l与C交于A,B两点,l与C交于D,E
1 2 1 2
两点,记AB的中点为M,DE的中点为N,试判断直线MN是否过定点,若过点,请求
出定点坐标;若不过定点,请说明理由.典例3、已知椭圆 过点 ,离心率为 ,过点 作斜率为 ,
的直线 , ,它们与椭圆的另一交点分别为 , ,且 .
(1)求椭圆 的方程; (2)证明:直线 过定点.
随堂练习:已知椭圆 的离心率 ,上顶点是 ,左、右焦点分别是, ,若椭圆经过点 .
(1)求椭圆的方程;(2)点 和 是椭圆上的两个动点,点 , , 不共线,直线
和 的斜率分别是 和 ,若 ,求证直线 经过定点,并求出该定点的
坐标.
知识点二 根据a、b、c求椭圆标准方程,求椭圆的离心率或离心率的取值范围,求椭
圆的切线方程,椭圆中三角形(四边形)的面积
典例4、已知点A(0,-2),椭圆E: (a>b>0)的离心率为 ,F是椭圆E的
右焦点,直线AF的斜率为 ,O为坐标原点.
(1)求E的方程; (2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点.当△OPQ的面积最大时,
求l的方程.随堂练习:已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,过 垂直于 轴
的直线被椭圆 所截得的线段长为 ,椭圆 上的点到一个焦点的最大距离为 .
(1)求椭圆 的方程;(2)如图,点 为椭圆 上关于原点 对称的两个动点(非
长轴端点),线段 的延长线与椭圆 交于点 ,若 的面积为 ,求直线 的
方程.
典例5、已知 为椭圆 上任一点, , 为椭圆的焦点,,离心率为 .
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线 : 与椭圆的两交点为A, ,线段 的中点 在直线
上, 为坐标
原点,当 的面积等于 时,求直线 的方程.
随堂练习:已知椭圆 的对称中心为原点 ,焦点在 轴上,左、右焦点分别为 , ,
且 ,点 在该椭圆上.
(1)求椭圆 的方程; (2)过 的直线 与椭圆 相交于 , 两点,若 的面积
为 ,求以 为圆心且与直线 相切的圆的方程.典例6、如图,已知椭圆 : 经过点 ,离心率为 .点
,以 为直径作圆 ,过点M作相互垂直的两条直线,分别交椭圆 与圆
于点A,B和点N.
(1)求椭圆 的标准方程; (2)当 的面积最大时,求直线 的方程.
随堂练习:已知椭圆C的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,过点 且与x轴垂直的直线与椭圆C在第一象限交于点P,且 的面积为 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点 的直线与y轴正半轴交于点S,与曲线C交于点E, 轴,过点S
的另一直线与曲线C交于M,N两点,若 ,求 所在的直线方程.
人教A版数学--高考解析几何复习专题三答案
典例1、答案:(1) ;(2)见解析
解: (1)对于 ,当 时, ,即 ,当 , ,即 ,
椭圆的方程为 ,
(2)证明:设直线 ,( ), 设 , 两点的坐标分别为 ,
,则 ,
联立直线 与椭圆得 , 得 ,
,解得 , ,, 直线 ,
令 ,得
,
直线 过定点
随堂练习:答案:(1)椭圆 的标准方程为 ,离心率为 (2)证明见
解析
解:(1)将点 、 的坐标代入椭圆 的方程可得 ,解得 ,则
,
所以,椭圆 的标准方程为 ,离心率为 .
(2)分以下两种情况讨论:
①当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,设点 、
,
联立 可得 , 可得
,
由韦达定理可得 , ,,同理可得 ,
由已知 ,则
,
所以, ,即 ,解得 或 .
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过点 ,不合乎题
意;
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过定点 ,合乎题
意;
②当直线 轴,则点 、 关于 轴对称,所以, , ,即点
,
由已知 可得 , , ,由已知
,
则 ,所以, ,因为
,解得 ,
此时直线 的方程为 ,则直线 过点 . 综上所述,直线 过定点.
典例2、答案:(1) (2)证明见解析
解:(1)由题意可知, ,将点 的坐标代入椭圆 的方程可得 ,可得
,
因此,椭圆 的方程为 .
(2)证明:若 轴,则点 、 关于 轴对称,则直线 与 也关于 轴对称,
从而直线 与 的斜率互为相反数,不合乎题意.
设直线 方程为 ,设点 、 ,
联立 ,可得 , ,
可得 ,
由韦达定理可得 , ,
因为 ,
整理可得 ,
即 ,化简得 ,
即 ,可得 或 .当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过点 ,不合乎题意;
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过定点 ,合乎题意.
综上所述,直线 过定点 .
随堂练习:答案:(1) (2)过定点,定点坐标为
解:(1)依题意 , 由 解得 , 所以椭圆 的方程为
.
(2)由题意知,当 其中一条的斜率不存在时,另外一条的斜率为 ,此时直线
为 轴;
当 的斜率都存在且不为 时,设 ,
设 ,联立 ,整理得 ,
, ,
则 , 所以 的中点 ,
同理由 ,可得 的中点 , 则,
所以直线 的方程为 ,化简得
,
故直线 恒过定点 . 综上,直线 过定点 .
典例3、答案:(1) ;(2)证明见解析.
解:(1)由于 ,故 , 所以 .
又椭圆 过点 ,故 , 从而 , ,椭圆 的标准方程为 .
(2)当直线 的斜率不存在时, ,不合题意,舍去.
当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,
由 得 , 设 ,则
.
又由 得:,
所以 ,化简得 , 解得 或
(舍去).
当 时,直线 过定点 ,符合要求.
综上可知,直线 过定点 .
随堂练习:答案:(1) ;(2)直线 过定点
解:(1)因为椭圆的离心率 ,椭圆经过点 , 所以 ,又
,
解得 , , , 所以椭圆的方程为 .
(2)证明:设直线 的方程为 , , , , ,
联立 ,得 , 所以 ,
,
所以 , , 所以 ,
解得 , 所以直线 过定点 .典例4、答案:(1) (2)
解:(1)设 ,因为直线 的斜率为 , 所以 , .
又 解得 , 所以椭圆 的方程为 .
(2)解:设 由题意可设直线 的方程为: ,
联立 消去 得 ,
当 ,所以 ,即 或 时
.
所以
点 到直线 的距离 所以 ,
设 ,则 , ,
当且仅当 ,即 , 解得 时取等号, 满足
所以 的面积最大时直线 的方程为: 或 .
随堂练习:答案: (1) (2) 或
解:(1)设 的半焦距为 ,则 ,故过 垂直于 轴的直线方程为 ,
与 的方程联立,得 ,由题意得 ,所以 ,又 , 所以 , ,
因为椭圆 上的点到一个焦点的最大距离为 ,所以 , 所以
, ,
故椭圆 的方程为 ;
(2)由题意,直线 不垂直于 轴,设直线 的方程为 , ,
,
由 ,消去 并整理得 ,
所以 , ,
所以
,
因为点 到直线 的距离 ,且 是线段 的中点,所以点 到直线
的距离为 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,解得 或 (舍去),
所以 ,此时直线 的方程为 ,即 或
典例5、答案:(1) (2) 或
解:(1)由椭圆定义得 , ,所以 ,故 , 所以椭圆的方程为
.(2)设 代入方程 , 得
所以 , , 所以 ,解得
,
则 式变为 则 ,
底边 上的高 ,所以 的面积 .
令 ,解得 , 把 , 代入 式,经检验,
均满足 ,
此时直线 的方程为 或 .
随堂练习:答案:(1) ; (2) .
解:(1)由题意知 ,所以 , , 所以,由椭圆定义知:
,
则 , , 故椭圆 的方程为 .
(2)①当直线 轴时,令 ,可得 ,解得 ,
可取 , ,此时 的面积 ,与题设矛盾,舍
去.
②当直线 与 轴不垂直时,
设直线 的方程为 ,代入椭圆方程得 ,成立,
设 , ,则 , ,
可得 . 又圆 的半径 ,
∴ 的面积为 , 化简得 ,解得
,
∴ , ∴圆 的方程为 .
典例6、答案:(1) (2)
解:(1)将点 代入 得, , 又 , ,得
,
所以 , ,即 .
(2)因为 ,设直线 的方程为 ,设 , ,
联立 ,得 , 且 ,则 ,
,
则 ,且 , 直线 的方程为 ,即
,
则圆心 到直线 的距离为 , ∴
,∴ 面积 ,
当且仅当 时,取到等号,此时 , 所以直线 的方程为
.
随堂练习:答案: (1) (2) 或 .
解:(1)由题意知 , , 又 ,∴ , ,
∴椭圆标准方程为 .
(2)∵ 轴,∴ , 设 ,则 ,∴ ,即 ,
∵ ,∴ ,∴ ,
∴ ,即 ,
设 , ,则 , , ∴ .
①当直线 的斜率不存在时, 的方程为 ,此时∴ 不符
合条件.
②当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,
联立 得 .
得 , ∴ ,即 ,解得.
故直线 的方程为 或 .