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人教A版数学--高考解析几何复习专题十
知识点一 根据离心率求椭圆的标准方程,椭圆中三角形(四边形)的面积,求椭圆中的
最值问题
典例1、已知椭圆 的左焦点为F,C上任意一点M到F的距离最大值
和最小值之积为3,离心率为 .
(1)求C的方程;(2)若过点 的直线l交C于A,B两点,且点A关于x
轴的对称点落在直线 上,求n的值及 面积的最大值.
随堂练习:已知椭圆 的离心率为 , 为其左焦点,过 的
直线 与椭圆交于 , 两点.
(1)求椭圆 的标准方程;(2)试求 面积的最大值以及此时直线 的方程.典例2、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.
随堂练习:已知椭圆 : 经过点 ,离心率为 .
(1)求椭圆 的标准方程;(2)若直线 : 与椭圆C有两个不同的交点A,B,原点 到直线 的距离为2,求 的面积的最大值.
典例3、已知点 与 ,动点 满足直线 , 的斜率之积为 ,则点
的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;(2)若点 在直线 上,直线 , 分别与曲线 交于点 ,
,求 与 面积之比的最大值.随堂练习:已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,上顶点为A,钝
角三角形
的面积为 ,斜率为 的直线 交椭圆C于P,Q两点.当直线 经过 ,A两点时,
点 到直线 的距离为 .
(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O为坐标原点,当直线 的纵截距不为零时,试问
是否存在实数k,使得 为定值?若存在,求出此时 面积的最大值;
若不存在,请说明理由.
知识点二 双曲线定义的理解,根据a、b、c求双曲线的标准方程,等轴双曲线,双曲线中
的定值问题
典例4、已知双曲线 的方程为 .
(1)直线 与双曲线的一支有两个不同的交点,求 的取值范围;
(2)过双曲线 上一点 的直线分别交两条渐近线于 两点,且 是线段的中点,求证: 为常数.
随堂练习:已知双曲线 : 与双曲线 有相同的焦点;且
的一条渐近线
与直线 平行.
(1)求双曲线 的方程;(2)若直线 与双曲线 右支相切(切点不为右顶点),且
分别交双曲线 的两条渐近线于 两点, 为坐标原点,试判断 的面积是否
为定值,若是,请求出;若不是,请说明理由.典例5、以双曲线 的右焦点 为圆心作圆,与 的一条渐近线切
于点 .
(1)求双曲线 的离心率及方程;(2)点 分别是双曲线 的左、右顶点,过右焦
点 作一条斜率为 的直线 ,与双曲线交于点 ,记直线 的斜率分
别为 , .求 的值.
随堂练习:已知双曲线 的中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,且点 ,
, 三
个点中有且仅有两点在双曲线 上.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)直线 交双曲线 于 轴右侧两个不同点的 ,连接 分别交直线 于点.若直线 与直线 的斜率互为相反数,证明: 为定值.
典例6、在平面直角坐标系 中,动点M到点 的距离等于点M到直线 的距
离的 倍,记动点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;(2)已知直线 与曲线C交于A,B两点,曲线C
上恰有两点P,Q满足 ,问 是否为定值?若为定值,请求出该值;
若不为定值,请说明理由.随堂练习:已知双曲线 的离心率为 ,左、右顶点分别为M,N,点
满足
(1)求双曲线C的方程;(2)过点P的直线l与双曲线C交于A,B两点,直线OP与
直线AN交于点D.设直线MB,MD的斜率分别为 ,求证: 为定值.
人教A版数学--高考解析几何复习专题十答案
典例1、答案:(1) ; (2) , 面积的最大值为 .
解:(1)由题意可得, , ,
.
又因为 , , , 由已知可得 ,即 ,又椭圆C的离心率 ,所以 ,则 ,
解得 ,所以 , 所以椭圆C的方程为 .
(2)设 , ,又 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
化简整理得 ①.
设直线 ,联立直线与椭圆方程
化简整理可得 ,
,可得 ②,
由韦达定理,可得 , ③, 将 ,
代入①,
可得 ④, 再将③代入④,可得 ,
解得 ,
所以直线l的方程为 , 且由②可得, ,即 ,
由点 到直线l的距离 ,
,.
令 ,则 ,
当且仅当 时,即 , 等号成立,
所以 面积S最大值为 .
随堂练习:答案: (1) ; (2)最大值为 ,此时直线 的方程 .
解:(1)依题意,椭圆 的半焦距 ,而离心率 ,则 , ,
所以椭圆 的标准方程为: .
(2)显然直线 不垂直于y轴,设其方程为: ,设 ,
由 消去x得: ,则
,
,
因此 的面积 ,令 ,有 ,而函数 在 上单调递
增,
因此当 ,即 时, 取得最小值4, 取得最大值 ,
此时直线 ,
所以 面积的最大值为 ,此时直线 的方程 .
典例2、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 .
随堂练习:答案: (1) (2)4
解:(1)由题意可得: ,又离心率为 ,所以 ,
可得 ,那么 ,代入可得: , , 所以椭圆 的标准方程为
;
(2)由题意可知,原点 到直线 的距离为2,那么 ,即: ,
设 , ,联立 可得:
,其判别式,可知
由韦达定理可得: , ,
那么
,
所以 的面积
当且仅当 时取得等号,所以△ 的面积的最大值 .
典例3、答案: (1) (2)
解:(1) , , 化简得 ,
(2)当 位于 轴上时,此时直线 , 的斜率均不存在,不合题意,舍去
故曲线 的方程为 ;
设 ,则直线 的方程为 ,
联立 得: , , 直线 的方程为
,联立 ,得 , .
故
,
当且仅当 时等号成立. 最大值为 .
随堂练习:答案: (1) (2)存在,1
解:(1)设 , ,则 .
当直线 经过点 ,A时,由 的面积为 , 到 的距离为 , 得
①,
同时得 ,即 ②. 联立①②,结合 ,
解得 , , 或 , , .
因为 为钝角三角形,所以 ,所以 , , .
故椭圆C的标准方程为 .(2)由题意设直线 的方程为 ,
联立 消元得 .
当 ,即 时满足题意.
设 , ,则 , .
,
若 为定值,则上式与 无关,故 ,得 ,
此时 . 又点 到直线 的距离
,
所以 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立.
经检验,此时 成立, 所以 面积的最大值为1.
典例4、答案: (1) ; (2) ,证明见解析.解:(1)直线 与双曲线 即
联立得 即
由题意得 有两个同号根,则满足 即 ,即
解得:
双曲线 的方程为 ,所以双曲线 的渐近线为
则 ,所以 的中点
又因为点 在双曲线 上,即 即 ,
即 .
随堂练习:答案: (1) (2)是,2
解:(1)设双曲线 的焦距为 ,
由题意可得: ,则 , 则双曲线 的方程为 .(2)由于直线 与双曲线 右支相切(切点不为右顶点),则直线 的斜率存在,
设直线 的方程为 ,则 , 消 得: ,
则 ,可得: ①
设 与 轴交点为 , 则 ,
∵双曲线两条渐近线方程为: ,
联立 ,解得 ,即 , 同理可得:
,
则 (定值).
典例5答案:(1)离心率为 ,方程为 ; (2) .
解:(1)双曲线 的渐近线为 ,
所以圆 与 切于点 , .①
设 ,则 ,即 ,② 又 ,③由①②③解得 , , , 所以双曲线的离心率为 ,方程为
.
(2)因为 , , ,
设 的方程为 , , ,
由 ,消去 整理得 ,
所以 且 解得 ,
所以 , , , ,
. 故 的值为 .
随堂练习:答案: (1) ; (2)证明见解析.解:(1)由题意知: 不可能同时在双曲线上;
若 在双曲线上,则双曲线焦点在 轴上,可设为 , ,
解得: , 双曲线方程为 ;
若 在双曲线上,则双曲线焦点在 轴上,可设为 , ,方程
组无解;
综上所述:双曲线 的标准方程为 .
(2)由题意知:直线 ,即直线 斜率存在,可设 , , ,
由 得: ,
且 ,即 且 ;
, ,
直线 与直线 的斜率互为相反数, ,
即 ,
化简得: ,
整理可得: ,即 ;
当 时, ,则 ,恒过点 ,与已知矛盾,舍去;
当 ,即 时,直线 直线 ,即 , ,
,即 ; 要证 为定值,即证
为定值,
即证 为定值,
, ,即 为定值 .
典例6、答案:(1) (2)是定值,
解:(1)设 ,由题意得 ,化简得
(2)存在. 设 , ,
联立直线与双曲线方程,有
由韦达定理,有 ,法一:注意到上式当 时,上式恒成立,即过定点 和
经检验两点恰在双曲线C上,且不与A,B重合,故 为定值,该定值为
法二:联立直线与双曲线方程,有
……(1)
(1)式两边平方,有 ,即
……(2)
注意到 , 是此方程的两个增根,故含有因式 ,记为 代入
(2),有 即
即 即
解得 ,代回(1)有 或
经检验直线 不过这两点,故上述两点为P,Q, 为定值,该定值为随堂练习:答案: (1) ; (2)证明见解析.
解:(1)由题意知 ,又 , 所以 ,
由 ,可得 , 又 ,所以 ,故 ,
所以双曲线 的方程为 ;
(2)因为 ,
若直线l的斜率不存在,则l与双曲线C仅有一个公共点 , 不合题意,故l的
斜率存在,
设l: , 联立 得: ,
设 , 则 .
因为 ,故 ,①又 , 所以 ,②
联立①②,解得 ,
于是
所以 为定值.