文档内容
人教A版数学--高考解析几何复习专题九
知识点一 根据双曲线的渐近线求标准方程,求双曲线中的弦长,由中点弦坐标或中点弦
方程、斜率求参数,根据韦达定理求参数
典例1、已知双曲线 与 有相同的渐近线,且经过点
.
(1)求双曲线C的方程,并写出其离心率与渐近线方程;(2)已知直线 与
双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆 上,求实数m的值.
随堂练习:已知椭圆 长轴的顶点与双曲线 实轴的顶点
相同,且 的
右焦点 到 的渐近线的距离为 .
(1)求 与 的方程;(2)若直线 的倾斜角是直线 的倾斜角的 倍,且经过点 , 与 交于 、 两点,与 交于 、 两点,求 .
典例2、已知双曲线 的离心率为2,F为双曲线C的右焦点,M
为双曲线C上的任一点,且点M到双曲线C的两条渐近线距离的乘积为 ,
(1)求双曲线C的方程;(2)设过点F且与坐标轴不垂直的直线l与双曲线C相交于
点P,Q,线段PQ的垂直平分线与x轴交于点B,求 的值.
随堂练习:已知双曲线 的右焦点为 ,过点F与x轴垂直的直线 与双曲线
C交于M,N两点,且 .
(1)求C的方程;(2)过点 的直线 与双曲线C的左、右两支分别交于D,E两
点,与双曲线C的两条渐近线分别交于G,H两点,若 ,求实数 的取值范
围.
典例3、已知抛物线 : ( )的焦点为 , 为 上的动点, 为 在动直
线 ( )上的投影.当 为等边三角形时,其面积为 .
(1)求 的方程;(2)设 为原点,过点 的直线 与 相切,且与椭圆 交
于 , 两点,直线 与 交于点 .试问:是否存在 ,使得 为 的中点?若存
在,求 的值;若不存在,请说明理由.随堂练习:已知双曲线 ( , )的左、右焦点分别为 , ,点
在双
曲线C上,TP垂直x轴于点P,且点P到双曲线C的渐近线的距离为2.
(1)求双曲线C的标准方程;(2)已知过点 的直线l与双曲线C的右支交于A,B两
点,且
的外接圆圆心Q在y轴上,求满足条件的所有直线l的方程.
知识点二 根据椭圆过的点求标准方程,根据韦达定理求参数典例4、已知椭圆 的离心率为 ,且经过点 ,椭圆C的右顶
点到抛物线 的准线的距离为4.
(1)求椭圆C和抛物线E的方程;(2)设与两坐标轴都不垂直的直线l与抛物线E相
交于A,B两点,与椭圆C相交于M,N两点,O为坐标原点,若 ,则在x轴
上是否存在点H,使得x轴平分 ?若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说
明理由.
随堂练习:已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,以原
点为圆心、椭圆
短半轴长为半径的圆与直线 相切.
(1)求椭圆 的标准方程;(2)过点 作直线 交椭圆 于 两点(直线 与 轴不
重合).在 轴上是否存在点 ,使得直线 与 的斜率之积为定值?若存在,求出
所有满足条件的点 的坐标;若不存在,请说明理由.典例5、已知椭圆 的右焦点为 ,短半轴长为 , 为椭圆 上
一点, 的最小值为 .
(1)求椭圆 的标准方程及离心率;(2)若过点 的直线 与椭圆相交于 , 两
点,试问:在 轴上是否存在异于点 的定点 ,满足 ?若存在,求出点 的
坐标;若不存在,请说明理由.
随堂练习:设中心在原点,焦点在 轴上的椭圆 过点 ,且离心率为 , 为的右焦点, 为
上一点, 轴, 的半径为 .
(1)求椭圆 和 的方程;(2)若直线 与 交于 , 两点,
与 交于 , 两点,其中 , 在第一象限,是否存在 使 ?若存在,求
的方程:若不存在,说明理由.
典例6、已知在 中,两直角边 , 的长分别为 和 ,以 的中点 为
原点, 所在直线为 轴,以 的垂直平分线为 轴建立平面直角坐标系,椭圆
以 , 为焦点,且经过点 .
(1)求椭圆 的方程; (2)直线 : 与 相交于 , 两点,在 轴上是否存
在点 ,使得 为等边三角形,若存在,求出直线 的方程;若不存在,请说明理
由.随堂练习:已知椭圆 的中心在坐标原点,焦点在 轴上,其左、右焦点分别为 , ,
短轴长为 .点
在椭圆 上,且满足△ 的周长为6.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设过点 的直线 与椭圆 相交于 , 两点,试问在 轴上是否存在一个定点
,使得 恒为定值?若存在,求出该定值及点 的坐标;若不存在,请说明
理由.人教A版数学--高考解析几何复习专题九答案
典例 1、答案:(1)双曲线 C的方程为 ,离心率 ,渐近线方程为
(2)
解:(1)因为双曲线C与 有相同的渐近线,
所以可设双曲线C的方程为 ,
代入 ,得 ,得 ,故双曲线C的方程为 ,
所以 , , ,故离心率 , 渐近线方程为 .
(2)联立直线AB与双曲线C的方程,得 ,
整理得 , .
设 , ,则AB的中点坐标为 ,
由根与系数的关系得, , ,
所以AB的中点坐标为 ,
又点 在圆 上,所以 , 所以 .
随堂练习:答案: (1) , (2)
解:(1)由题意可得 ,则 . 因为 的渐近线方程为 ,即
,
椭圆 的右焦点为 ,由题意可得 , ,解得
,故椭圆 的方程为 ,双曲线 的方程为 .
(2)设直线 的倾斜角为 , 所以,直线 的斜率为
,
所以直线 的方程为 , 联立 得 ,则
,
设 、 ,则 , , 所以
,
联立 可得 , ,
设点 、 ,则 , ,
所以, ,故 .
典例2、答案: (1) (2)1
解:(1)由题意可得,渐近线的方程为 , 设 ,则有 ,即
,
因为点M到双曲线C的两条渐近线距离的乘积为 ,
所以 ,
又离心率 ,即 ,所以 ,所以 , ,所以双曲线的方程为 ;
(2)由(1)知, ,设直线 的方程为 ,
联立 ,得 , 所以
,
若 , ,则 , ,
所以 |, 所以
,
所以 的中点坐标为 ,
所以线段 的垂直平分线的方程为 ,
整理得 ,所以 , 则 ,所以
.
随堂练习:答案: (1) (2)
解:(1)由题意得 ,解得 故C的方程为 .
(2)显然直线 率存在,设直线 的方程为 , , ,
联立 ,得 ,
因为 与双曲线C的左,右两支分别交于D,E两点,故 , 解得 , 此时有 .
, ,
由 ,解得 ,同理可得 ,所以
.
因为 ,故 . 因为 ,故 ,
故实数 的取值范围是 .
典例3、答案: (1) ; (2)存在, ,理由见解析.
解:(1)设 , , 因为 为等边三角形时,其面积为 ,
所以 ,解得 ,即 ,
由抛物线定义可知,y=t为抛物线的准线,
由题意可知 ,所以 , 所以 的
方程 ;
(2)设 ,则 在动直线 上的投影 , 当 时, ,
由 可得 ,所以切线 的斜率为 ,
设 , ,线段 的中点 ,由 ,可得 , 所以
,
整理可得: ,即 ,所以 ,
可得 ,又因为 ,
所以当 时, ,此时 三点共线,满足 为 的中点,
综上,存在 ,使得点 为 的中点恒成立, .
随堂练习:答案: (1) (2) 或
解:(1)由 在双曲线C上,得 , 由TP垂直x轴于点P,得
,
则由 到双曲线C的渐近线 的距离为2, 得 ,得
,
联立 和 , 解得 , , 即双曲线C的标准方程为
.
(2)由题意, , 当直线 无斜率时,直线方程为 ,则 、
,
则 为等腰三角形,若 的外接圆的圆心Q在y轴上,
则 ,而 , , , 不符合题意(舍);当直线 存在斜率时,设直线方程为 ,
联立 ,得 , 即
设直线l与双曲线C的右支相交于 、 ,
则 , 解得 ,即 或 ;
则 , , 从而 ,
则线段AB的中点 , 且
.
由题意设 , 易知Q在线段AB的垂直平分线上,因此 ,
得 ,即 , 连接QP,QA,QM,因此 .
由勾股定理可得, ,
又 ,则 ,
化简得 ,得 ( 舍去),
因此直线l的方程为 , 即 或 .
典例4、答案: (1) ; (2)存在;解:(1)由已知得 ,∴ , . ∴椭圆 的方程为 .
∴椭圆 的右顶点为 . ∴ ,解得 . ∴抛物线 的方程为
.
(2)由题意知直线l的斜率存在且不为0.
设直线 的方程为 , , .
由 消去y,得 .
∴ ,∴ . ∴ , .
∴ .
∴ . ∴ ,∴ .∴ ,此时
.
∴直线l的方程为 . 假设在 轴上存在点 ,使得 轴平分
,
则直线 的斜率与直线 的斜率之和为 ,
设 , , 由 消去 ,得 .∴ ,即 恒成立. ∴ ,
.
∵ , ∴ .
∴ . ∴ .
∴ .解得 . ∴在 轴上存在点 ,使得 轴平分 .
随堂练习:答案: (1) ; (2)存在,点 的坐标为 和 .
解:(1)由题意知,直线 与圆 相切,
所以圆心 到直线 的距离 ,即 .
因为 ,所以 .
故椭圆 的标准方程为 .
(2)因为直线 过点 且与 轴不重合,所以可设直线 的方程为 .
联立方程,得 化简并整理得
设 ,则 .所以
设存在点 ,则直线 与 的斜率分别为 ,
所以
令 ,解得 或 . 当 时, ;
当 时, . 因此,满足条件的点 的坐标为 和
.
典例 5、答案:(1)椭圆 的标准方程为 ,离心率 ;(2)存在点
,使得 .
解:(1)由题知, , 又 ,解得 ,
所以椭圆 的标准方程为 , 椭圆 的离心率 .
(2)当直线 的斜率存在时,设 , .联立 ,消去 并整理得 , 由 ,得
或
则 ,
若存在异于点 的定点 ,使得 ,则 的平分线与 轴平行,即
.
设 , 则
解得 ,即 ;
当直线 斜率的不存在时,由对称性,显然有 .
综上,存在点 ,使得 .
随堂练习:答案: (1) , . (2)不存在,理由见解析
解:(1)由题意可设椭圆的标准方程为 , 椭圆的离心率 , ,, , 将点 代入椭圆的方程得: ,
联立 解得: , 椭圆 的方程为: , ,
轴, , 的方程为: ;
(2)由 、 在圆上得 ,
设 , , , 同理: ,
若 ,则 ,即 , ,
由 得 ,
得 ,无解,故不存在.
典例6、答案: (1) ;(2)存在, 或
解:(1)由题意,根据椭圆的定义,可得 , 所以 ,又,
又 ,又焦点在x轴上, 故所求椭圆方程为 .
(2)假设在 轴上存在点 ,使得 为正三角形.
设 ,线段AB的中点为 ,则 .
又 ,整理得 , 则 ,解得
,
又
所以 , ,
即 ,则 ,
令 ,则 ,即 , , 所以
,
解得 ,满足条件 所以在 轴上存在点 ,使得 为正三角形.
直线方程为 或 .
随堂练习:答案: (1) (2)存在,解:(1)由题意知: ,解得 , 椭圆 方程为: .
(2)设 , , , , ,
当直线斜率存在时,设直线 的方程为: ,联立 ,
得 ,则 , ,
又 ,
而
为定值.
只需 ,解得: ,从而 .
当 不存在时, ,
当 时, ,
综上所述:存在 ,使得 .