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人教A版数学--高考解析几何复习专题五
知识点一 求双曲线中三角形(四边形)的面积问题,根据韦达定理求参数
典例1、已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,双曲线 的右
顶点 在圆 上,且 .
(1)求双曲线 的方程;(2)动直线 与双曲线 恰有1个公共点,且与双曲线 的两
条渐近线分别交于点 、 ,设 为坐标原点.求证: 的面积为定值.
随堂练习:已知双曲线C: 的离心率为 ,焦点到其渐近线的距离
为1.
(1)求双曲线C的标准方程;(2)已知直线l: 与双曲线C交于A,B
两点,O为坐标原点,直线OA,OB的斜率之积为 ,求△OAB的面积.典例2、已知双曲线 : 的右焦点 与抛物线 的焦点重合,
一条渐近线的倾斜角为 .
(1)求双曲线 的方程;(2)经过点 的直线与双曲线的右支交与 两点,与 轴
交与 点,点 关于原点的对称点为点 ,求证: .
随堂练习:已知椭圆 与双曲线 的离心率互为倒数,的左、右焦点分
别为 , ,且 到 的一条渐近线的距离为1.
(1)求 的标准方程;(2)若 是 与 在第一象限的交点, 与 的另一个交点
为P,与 的另一个交点为 , 与 的面积分别为 , ,求 .
典例3、已知双曲线 : 的一条渐近线方程为 ,焦点到渐近
线的距离为1.
(1)求双曲线 的标准方程与离心率;(2)已知斜率为 的直线 与双曲线 交于
轴上方的A, 两点, 为坐标原点,直线 , 的斜率之积为 ,求 的面
积.随堂练习:在平面直角坐标系中 中,已知双曲线 的一条渐近线
方程为 ,
过焦点垂直于实轴的弦长为 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线 与双曲线 交于两点 ,且 ,若 的面积为 ,求直线
的方程.
知识点二 直线与抛物线交点相关问题,根据韦达定理求参数典例4、已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点P(2,0)的直线l交抛物线C于A
(x,y)和B(x,y)两点.
1 1 2 2
(1)当x+x=8时,求直线l的方程;(2)若过点P(2,0)且垂直于直线l的直线
1 2
l'与抛物线C交于M,N两点,记△ABF与△MNF的面积分别为S与S,求SS的最
1 2 1 2
小值.
随堂练习:已知抛物线 的焦点为 ,斜率为2的直线 与抛物线 相交于 、
两点.
(1)若直线 与抛物线 的准线相交于点 ,且 ,求直线 的方程;
(2)若直线 不过原点,且 ,求 的周长.典例5、已知抛物线 的焦点为F,过F的直线l交C于A,B两点.
(1)当l的倾斜角为 时,若 ,求 ;(2)设点 ,且 ,
求l的方程.
随堂练习:已知抛物线 的焦点为 ,直线 过点 ,且与抛物线 交于 、
两点, .
(1)求 的取值范围;(2)若 ,点 的坐标为 ,直线 与抛物线的另一个
交点为 ,直线 与抛物线的另一个交点为 ,直线 与 轴交于点 ,求
的取值范围.典例6、已知抛物线 的焦点为F,过点F的直线l交抛物线C于M,N两点,
交y轴于P点,点N位于点M和点P之间.
(1)若 ,求直线l的斜率;(2)若 ,证明: 为定
值.
随堂练习:已知抛物线 的焦点为 .
(1)如图所示,线段 为过点 且与 轴垂直的弦,动点 在线段 上,过点 且斜
率为1的直线 与抛物线交于 两点,请问 是否为定值,若是,
求出该定值;若不是,说明理由;(2)过焦点 作直线 与 交于 两点,分别过 作抛物线 的切线,已知两切线
交于点 ,求证:直线 、 、 的斜率成等差数列.
人教A版数学--高考解析几何复习专题五答案
典例1、答案:(1) (2)证明见解析
解:(1)不妨设 , 因为 ,
从而 故由 , 又因为 , 所
以 ,
又因为 在圆 上, 所以
所以双曲线 的标准方程为:
(2)设直线 与 轴交于 点,双曲线的渐近线方程为
由于动直线 与双曲线 恰有1个公共点, 且与双曲线 的两条渐近线分别交于点
,当动直线 的斜率不存在时, , , ,
当动直线 的斜率存在时, 且斜率 , 不妨设直线 ,
故由
依题意, 且 , 化简得
,
故由 , 同理可求, ,
所以 又因为原点 到直线 的距离
,
所以 ,又由 所以 ,
故 的面积是为定值,定值为
随堂练习:答案: (1) (2)
解:(1)双曲线C: 的焦点坐标为 ,其渐近线方程为
,
所以焦点到其渐近线的距离为 . 因为双曲线C的离心率为 ,
所以 ,解得 , 所以双曲线C的标准方程为 .(2)设 , , 联立 ,得 ,
,
所以 , .
由 , 解得t=1(负值
舍去),
所以 , . 直线l: ,所以原点O到直线l的距离为
,
, 所以△OAB的面积为
.
典例2、答案:(1) ;(2)证明见解析.
解:(1)由题意得 , ,
解得 所以双曲线 的方程为:
(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为: ,得 ,
,
设 , , 联立 ,整理可得, 所以
所以
直线与双曲线右支有两个交点,所以
所以 ,设 ,
所以
随堂练习:答案: (1) (2)
解:(1)双曲线 的离心率为: 故椭圆 的离心率为:
双曲线 的一条渐近线方程为:
设 的坐标为: ,则 ,解得
又 ,解得 , 故椭圆 的标准方程为:
(2)联立方程组: 解得: ,即 点坐标为:
直线 的斜率为: 则直线 的方程为:
联立方程组: 解得: 或
即 点坐标为 , 点到 的距离为联立方程组: 解得: 或
即 点坐标为 , 点到 的距离为 则 ,即
典例3、答案: (1) ,离心率为 (2)
解:(1)由题意知焦点 到渐近线 的距离为 , 则
因为一条渐近线方程为 ,所以 , 又 ,解得 ,
,
所以双曲线 的标准方程为 , 离心率为 .
(2)设直线 : , , , 联立
则 , 所以 ,
由
解得 或 (舍去), 所以 ,
: ,令 ,得 ,
所以 的面积为随堂练习:答案: (1) (2) 或
解:(1)过C的焦点垂直于实轴的弦长为6,将 代入双曲线,得 ,则
①,
又C的一条渐近线方程为 ,则 ②, 由①②解得 , ,
所以双曲线C的方程为 .
(2)显然,当直线OA斜率为0或不存在时均不符合题意.
当直线OA斜率存在且不为0时,设直线OA的斜率为k,则方程为
.
联立 ,整理得 ,于是得
则 ,同理可得 ,
因为 整理得 ,解得
.
即 或 (满足 ).
考虑到 ,只需分以下两种情形:
①当OA、OB的斜率为 、 时,结合 得 或 ,
同理可得 或 ,
于是由点 、 ,据直线的两点式方程并化简可得AB方程 ,
同理可得AB的方程为 或 或 .
②同理,当OA、OB的斜率为 、 时,
直线AB的方程为 ,或 或 或
综上,直线AB的方程为 或
典例4、答案:(1)x﹣y﹣2=0或x+y﹣2=0;(2)12.
解:(1)直线l过定点P(2,0),在x轴上,且直线l与抛物线相交,则斜率一定不
为0,
可设直线l的方程为x=my+2,联立抛物线的方程y2=4x,可得y2﹣4my﹣8=0,
可得y+y=4m,yy=﹣8,所以x+x=my+2+my+2=m(y+y)+4=4m2+4,
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
因为x+x=8,所以4m2+4=8,解得m=±1,
1 2
所以直线l的方程为x﹣y﹣2=0或x+y﹣2=0;
(2)设直线l的方程为x=my+2,联立抛物线的方程可得y2﹣4my﹣8=0,
可得y+y=4m,yy=﹣8,则S |PF| |y﹣y|
1 2 1 2 1 1 2
2 ,
因为直线MN与直线l垂直,且当m=0时,直线l的方程为x=2,此时直线l'的方
程为x=0,
但此时直线l'与抛物线C没有两个交点,所以不符题意,所以m≠0,所以直线l的
斜率为 ,
因此直线MN的斜率为﹣m(m≠0),由点斜式方程可得直线l'的方程为y﹣0=﹣m(x﹣2),
即mx+y﹣2m=0, 联立抛物线的方程y2=4x,消去y,可得m2x2﹣(4m2+4)x+4m2
=0,
设M(x,y),N(x,y),可得x+x ,xx=4,
3 3 4 4 3 4 3 4
则y﹣y=m(2﹣x)﹣m(2﹣x)=﹣m(x﹣x),
3 4 3 4 3 4
因此|y﹣y|=|m| |x﹣x|=|m| |m|
3 4 3 4
,
所以S |PF| |y﹣y| 1 ,
2 3 4
所以SS=2 4 4 4 4
1 2
12,
当且仅当2m2 即m=±1时等号恒成立,所以SS的最小值为12.
1 2
随堂练习:答案: (1) ;(2) .
解:(1)由抛物线 可知 ,准线为 ,
设直线 的方程为 ,则点 的坐标为 ,
联立方程 ,消去 后整理为 ,
又由 ,可得 ,
由点 的坐标为 ,有 ,解得 或 (舍去),故直线 的方程为 .
(2)设直线 的方程为 , 点 、 的坐标分别为 , ,
联立方程 ,消去 后整理为 , 可得 ,
,
又由 ,可得 . 又由 ,
,
可得
,
得 (舍去)或 .由 ,可得 , ,
所以 ,
, 故 的周长为 .
典例5、答案: (1) (2) 或
解:(1)当l的倾斜角为 时,l的斜率为1, 又 ,所以直线 ,
将 代入 ,得 ,即 ,设 , ,则 , ,
根据抛物线的几何性质可知, , ,
因为 , 可知 ,
, 所以
.
(2)当 轴时, , , ,此时PA不垂直于PB.
当l不垂直于x轴时,设l的斜率为k,则直线 ,
将 代入 ,得 ,即 ,
.
设 , ,则 , ,
又 , , ,
所以 ,
即 ,
所以 ,化简有 ,解得 ,
所以l的方程为 或 .
随堂练习:答案: (1) (2)解:(1)依题意,设直线 为 ,
代入 得 ,其判别式为 , ∴ .
设 , 为交点, ∴ , .
∵焦点 的坐标为 , ∴ , .
∵ , ∴
,
∴ , ∴ 或 .
∵ 成立. ∴
.
(2)若 ,则 ,
设点 , 为直线 、直线 与抛物线的交点.
设直线 为 ,代入 得 , ∴ ,∴ ,
同理可得 , ∴点 和 的坐标分别为 , .
又∵ 在直线 上, ∴ , 共线,
∴ , ∴ .∵ ,∴ , ∴ ,设 ,
∴ 在 时恒成立, ∴ 在 单调递增,
∴ 的取值范围为 .
典例6、答案:(1) (2)证明见解析
解:(1)设 ,
因为过点 的直线l交抛物线C于M,N两点,所以直线斜率存在,且不为
0,
设直线l为 , 联立 与 得: ,
则 , , 因为 ,所以 ,
故 ,解得: ,
当 时, ,此时 ,解得: ,
直线l的斜率为 ,满足点N位于点M和点P之间,
当 时, ,此时 ,解得: ,
直线l的斜率为 ,满足点N位于点M和点P之间,
综上:直线l的斜率为 ;(2)设 ,
因为过点 的直线l交抛物线C于M,N两点,所以直线斜率不为0,
设直线l为 ,令 得: ,故 ,
联立 与 得: , 则 , ,
因为 , 所以 ,
,
解得: , , 所以
,
故 为定值-1.
随堂练习:答案: (1) 是定值;定值为4. (2)证明见解析.
解:(1)依题意知 ,将 代入 可得 ,
设 ,所以直线l的方程为 ,
联立方程 ,得: ,当 不满足题意舍去,
则 是定值.(2)证明:依题意设直线 的方程为; ,设点 ,
联立方程 得: , , ,
又 ,点F坐标为 ,∴ ,
, ,
,
所以直线 、 、 的斜率成等差数列.