文档内容
人教A版数学--高考解析几何复习专题二
知识点一 椭圆中三角形(四边形)的面积,求椭圆中的最值问题,椭圆中的定值问题
典例1、已知焦点在x轴的椭圆C: 离心率e= ,A是左顶点,E(2,
0)
(1)求椭圆C的标准方程:
(2)若斜率不为0的直线l过点E,且与椭圆C相交于点P,Q两点,求三角形APQ面
积的最大值
随堂练习:已知椭圆的中心在原点,焦点 ,且经过点 .
(1)求椭圆的方程;(2)若椭圆上有一点P,另一焦点 ,求 的面积的最大值.典例2、已知椭圆 的左右焦点为 ,且 ,直线 过 且与
椭圆 相交于 两点,当 是线段 的中点时, .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)当线段 的中点 不在 轴上时,设线段 的中垂线与 轴交于点 ,与 轴交
于点 为椭圆的中心,记 的面积为 的面积为 ,当 取得最大值
时,求直线 的方程.
随堂练习:已知椭圆 : 的左右焦点分别为 , ,右顶点为 ,上顶点为 , 为
坐标原点,
(1)若 的面积为 ,求椭圆 的标准方程:
(2)过点 作斜率 的直线 交椭圆 于不同两点 , ,点 在椭圆的内部,
在椭圆上存在点 ,使 ,记四边形 的面积为 ,求 的最大值.
典例3、已知椭圆 过点 ,且离心率为 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当椭圆 和圆 : .过点 作直线 和 ,且两直线的斜率之积
等于 , 与圆 相切于点 , 与椭圆相交于不同的两点 , .
(i)求 的取值范围; (ii)求 面积的最大值.随堂练习:已知椭圆 的左,右顶点分别为A,B,直线 交椭圆C于P,Q
两点,直线 与
x轴不平行,记直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,已知 .
(1)求证:直线 恒过定点;(2)设 和 的面积分别为 ,求 的
最大值.
知识点二 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4、已知 , 是椭圆E: 上的两点.
(1)求椭圆E的方程.
(2)若直线l与椭圆E交于C,D两点(C,D均不与点A重合),且以线段CD为直径
的圆过点A,问:直线l是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,
请说明理由.随堂练习:已知椭圆 过点B(0,1),A为其左顶点,且直线AB的
斜率为 .
(1)求E的方程;(2)不经过B点的直线l与E相交于C,D两点,若两直线BC,BD
的斜率之和为 ,求直线l所过的定点.典例5、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.
随堂练习:已知椭圆 过点 ,且离心率为 .
(1)求该椭圆的方程;(2)在x轴上是否存在定点M,过该点的动直线l与椭圆C交
于A,B两点,使得 为定值?如果存在,求出点M坐标;如果不存在,请
说明理由.典例6、已知椭圆 过点 ,椭圆的左、右顶点分别为 ,点P
坐标为 , 成等差数列.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若对斜率存在的任意直线l与椭圆恒有M,N两个交点,且 .证明:直
线l过定点.
随堂练习:已知椭圆 : 过点 ,且点A到椭圆 的右顶点的
距离为 .
(1)求椭圆 的方程;(2)已知 为坐标原点,直线 : 与 交于M,N两点,记线段MN
的中点为P,连接OP并延长交 于点Q,直线 交射线OP于点R,且
,求证;直线 过定点.
人教A版数学--高考解析几何复习专题二
典例1、答案:(1) (2)
解:(1)∵ ∴ ,a=4, 椭圆的标准方程为
;
(2)设直线l的方程为x=my+2,代入椭圆方程得 ,
设P ,Q ,则∴三角形APQ面积为: ,
令
∵函数y=x+ 在 上单调递增
∴当u= ,即m=0时,三角形APQ的面积取最大值 .
随堂练习:答案:(1) (2)
解:(1)因为椭圆的焦点为 且过 ,所以
所以 , ,所以椭圆方程为: ;
(2)因为 ,
因为 ,所以 ,此时P点位于短轴端点处
典例2、答案:(1) (2)
解:(1)由于 ,所以 ,则右焦点的坐标为 ,
当 时,代入椭圆方程为 ,故当 是线段 的中点时,此时 轴,
故 ,又 ,联立即可求解
解得 , , , 椭圆 的标准方程: ;(2)由线段 的中点 不在 轴上可知直线 有斜率且不为0,
设过椭圆 的右焦点的直线 的方程为 , , 设 , , ,
,
联立 整理得: ,
由韦达定理得 , . .
为线段 的中点,则可得点 ,.
,
又直线 的斜率为 ,直线 的方程为: .
令 得, ,故 令 得, ,故
因此
,
, 故令 , 故 ,记 ,
故当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递减,
故当 时, 取最大值 ,故此时 取最大值 ,
此时 , 此时直线 的方程为
随堂练习:答案:(1) (2)
解:(1) ,∴ , , ,又 ,
解得 ,所以椭圆 的标准方程为: .
(2) ,∴ ,椭圆 ,
令 ,直线l的方程为: ,
联立方程组: , 消去y得 ,
由韦达定理得 , , 有 ,
因为: ,所以 , ,将点Q坐标代入椭圆方程化简得: ,
而此时: . ,
而 , O点到直线l的距离
,
所以: ,
因为点P在椭圆内部,所以 ,得 , 又 ,所以
,当 ,即 时等号成立. 所以 的最大
值是 .
典例3、答案: (1) (2)(i) ;(ii)
解:(1)由题意, ,解得 , , ,所以椭圆的标准方
程为 .
(2)(i)由题意,两直线 、 的斜率均存在,且两直线的斜率之积为1,设 的斜率为 ,则 的斜率为 , 则直线 的方程为 ,即
,
直线 的方程为 ,即 ,
与圆 相切于点 , ,化简得 ,
由 得, ,
,化简得, ,
由 得, ,代入上式化简得, ,
解得 , 又 ,则 ,得 ,
所以 的取值范围是 .
(ii)设 , ,
由(1)可知 , , ,
又 , 又原点 到直线 的距
离 ,面积
,
设 ,则 ,由 以及 得 ,
所以当 时, 面积取最大值 . 所以 面积的最大值是 .
随堂练习:答案:(1)证明见解析; (2) .
解:(1)依题意, ,设 ,
直线 方程为 ,由 消去x并整理得:
, ,则 ,
因 在椭圆上,有 ,直线BP斜率 ,有
,
则 ,即 , 而,
解得 ,此时 ,直线 : 恒过点 ,所以直线 恒过定点
.
由(1)知, ,令 ,
,
则
,
令 ,函数 在 上单调递增,则当 时,
取得最小值 ,
所以当 ,即 时, 取得最大值 .典例4、答案: (1) (2)定点 ,理由见解析.
解:(1)将 , 代入椭圆方程可得 ,解得 ,
所以椭圆方程为 ;
(2)若直线 的斜率不存在,设直线方程为 ,由题可得 为等腰直角三角
形,
则可将 代入椭圆 ,解得 (舍去)或 ,即直线方程
为 ;
若直线 的斜率存在,设方程为 ,设 ,
联立方程 ,可得 ,
则 ,可得 ,
①, ②,
由题可得 ,则 ,即 ,代入①②,整理可得 ,解得 或 ,
若 ,直线为 ,经过点 ,不符合,
若 ,直线为 ,经过定点 ,
综上所述,直线l过定点 .
随堂练习:答案: (1) ; (2) .
解:(1)由题意,直线AB为 ,即 ,故当 时 ,
所以 ,椭圆 过 ,则 , 所以椭圆E为 .
(2)设直线BC与直线BD的斜率分别为 , .
若直线l与x轴垂直,设直线 , 且 , 可得C,D分别为 ,
,
则 ,得 ,不符合题设. 从而可设直线
.
将 代入 得: .
由题意 . 设 , ,则 ,.
而 .
所以 ,即 ,解得 或
(舍去).
当且仅当 时 ,于是直线 ,即 ,
所以直线l过定点 .
典例5、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
.
随堂练习:答案:(1) (2)存在,
解:(1) , ,椭圆 ,将 代入可得
,故 ,
椭圆方程为: ;
(2)当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为 , , ,
,
联立方程可得: ,
, ,
为常数,代入韦达定理可知 ,即 为常数,
,故
且 ,直线l过定点
当直线l斜率为0时,可检验 也成立,故存在定点 .
典例6、答案:(1) (2)证明见解析
解:(1)由题意知: , , 成等差数列.
可得:
解得: 又 , ,解得: 故椭圆标准方程为:
(2)设直线方程为
联立 ,化简得:可得: , ,
则有:
可得: 解得: 或 故直线方程为:
或
所以直线恒过点 或
又因为直线l与椭圆恒有两个交点,故易知定点必在椭圆内,故直线l恒过点
随堂练习:答案: (1) (2)证明见解析
解:(1)由题意得, ,解得 或 (舍去), 则椭圆
的方程为
将 代入 : 得, ,解得 , 则椭圆 的方程为
.(2)设 , , : ,
联立 ,得 ,
由 得 ,∴ ,∴ .
由斜率公式可知 ,∴ : ,∴ .
联立 ,得 ,即 .
∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ,此时满足 ,
则直线 为: ,则直线 过定点 .