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人教A版数学--高考解析几何复习专题四
知识点一 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1、已知椭圆 ,其离心率为 ,若 , 分别为C的左、右
焦点,x轴上方一点P在椭圆C上,且满足 , .
(1)求C的方程及点P的坐标;(2)过点P的直线l交C于另一点Q(点Q在第三象
限),点M与点Q关于x轴对称,直线PM交x轴于点N,若 的面积是 的面
积的2倍,求直线l的方程.
随堂练习:已知椭圆 的内接正方形的面积为 ,且长轴长为4.
(1)求C的方程.(2)直线l经过点 ,且斜率大于零.过C的左焦点 作直线l
的垂线,垂足为A,过C的右焦点 作直线l的垂线,垂足为B,试问在C内是否存在
梯形 ,使得梯形 的面积有最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,
请说明理由.典例2、已知椭圆 ,由E的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为
的正方形.
(1)求E的方程;(2)过E的右焦点F做相互垂直的两条直线 , ,分别和E交点
A,B,C,D,若由点A,B,C,D构成的四边形的面积是 ,求 , 的方程.
随堂练习:已知椭圆 的右焦点 与抛物线 的焦点重合.
(1)求椭圆 的离心率与抛物线 的方程;(2)过焦点 的动直线与抛物线 交于 ,
两点,从原点 作直线 的垂线,垂足为 ,求动点 的轨迹方程;(3)点为椭圆 上的点,设直线 与 平行,且直线 与椭圆 交于 , 两点,若
的面积为1,求直线 的方程.
典例3、已知椭圆 : 的短轴长为2,离心率为 .
(1)求椭圆 的标准方程;(2)如图,点 为椭圆 的上顶点,过点 作互相垂直的
两条直线 ( 的斜率为正数)和 ,直线 与以短轴为直径的圆 和椭圆 分别相交
于点 , ,直线 与圆 和椭圆 分别相交于点 , ,且 的面积是 面
积的 倍,求直线 和 的方程.随堂练习:设椭圆 的离心率为 ,且经过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;(2)设直线 与椭圆 交于 , 两点, 是坐标原点,分
别过点 , 作 , 的平行线,两平行线的交点刚好在椭圆 上,已知 ,
的面积为 ,求直线 的方程.
知识点二 求椭圆中的最值问题
典例4、已知椭圆 : 经过点 ,且短轴的两个端点与右焦点
构成等边三角形.
(1)求椭圆 的方程;(2)设过点 的直线 交椭圆 于 、 两点,求 的取值范围.
随堂练习:已知椭圆 ,经过拋物线 的焦点 的直
线 与 交于 两点, 在点 处的切线 交 于 两点,如图.
(1)当直线 垂直 轴时, ,求 的准线方程;
(2)若三角形 的重心 在 轴上,且 ,求 的取值范围.典例5、已知椭圆 的焦距为 ,且过点
(1)求椭圆的方程;(2)若点 是椭圆的上顶点,点 在以 为直径的
圆上,延长 交椭圆于点 , 的最大值.
随堂练习:如图,点P为抛物线 与椭圆 在第一象限的交点,过抛
物线焦点F且
斜率不为0的直线l与抛物线交于A,B两点,连接 交椭圆E于点C,连接 交椭
圆E于点D,记直线 的斜率分别为 .
(1)求点P的坐标并确定当 为常数时 的值;(2)求 取最大值时直线
l的方程.典例6、如图,已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;(2)过左焦点 且斜率为正的直线 与椭圆 交于 、 两
点,过点 、
分别作与直线 垂直的直线,交 轴于 、 两点,求 的最小值.人教A版数学--高考解析几何复习专题四答案
典例1、答案: (1) ; (2)
解:(1)因为 ,所以 ,且 .
又 ,所以 ,
即 ,即 ,所以 ,
又离心率 ,所以 , ,所以 , 所以椭圆方程为
.
(2)∵ ,又∵ ,∴ ,∴P点的坐
标为 .
依题意直线l的斜率存在,设直线l的方程为 ,
由 消去y整理 ,解得 或 ,
所以Q点坐标为 , 从而M点坐标为 ,
所以直线PM的方程为 , 则N点的坐标为 ,因为 的面积是 的面积的2倍,点Q在第三象限, 所以
,
即 ,解得 (舍负),
所以满足条件的直线l的方程为 , 即: .
随堂练习:答案:(1) (2)存在;
解:(1)设C的内接正方形的一个端点坐标为 , 则 ,解得 ,
则C的内接正方形的面积为 ,
即 .又 ,所以 ,
代入 ,解得 ,故C的方程为 .
(2)存在梯形 ,其面积的最大值为 . 理由如下:设直线
, .
因为直线l经过点 ,所以 , 所以点 到直线l的距离为
,
点 到直线l的距离为 ,
所以梯形 的面积 ( 为直线l的倾斜角),
所以 , 当且仅当 时,等
号成立,
此时,直线 ,直线 ,联立这两条直线的方程,解得 , 因为
,
所以点 在C的内部. 同理可证: 也在C的内
部.
故在C内存在梯形 ,其面积的最大值为 .
典例 2、答案: (1) (2) 与 的方程分别为: ,
解:(1)由已知, , ,所以E的方程为 .
(2)又题意中, ,
①若 或 斜率不存在,易知 ,不符合题
意;
②若 斜率存在,设 ,和 的方程联立得:
, , ,
,
设 ,同理可得 ,
所以
解得 , ,所以 与 的方程分别为: , ,
随堂练习:答案: (1)离心率为 ;抛物线 的方程为(2) (3)
解:(1)因 , ,故 ,从而椭圆 的离心率为 .
且椭圆 的右焦点 坐标为 .
于是由椭圆 的右焦点 与抛物线 的焦点重合,得 ,即 .
从而抛物线 的方程为 .
(2)设动点 的坐标为 ,由条件 ,且点 , 在直线 上,可得
.
于是 . 即 .
故动点 的轨迹方程为: .
(3)由于 ,设直线 方程为 , , .
由 得 ,故 .
则 . 又点 到直线 的距离
,
故由 ,
解得 ,从而 .因此,直线 的方程为 .
典例3、答案: (1) (2) , 或
,解:(1)根据题意可得 解得 椭圆 的标准方程
(2)圆 设 ,则
设 , , ,
则 ,同理可得: ,
,
∵ 的面积是 面积的 倍,则
代入整理得:
联立方程 ,得 或 ,即 ,同理
联立方程 ,得 或 ,即 ,同理
代入可得: ,解得 或
当 时,直线 , ;
当 时,直线 ,
随堂练习:答案:(1) (2)
解:(1)设椭圆 的半焦距为 ,因为椭圆 的离心率为 ,所以 .①
又椭圆 经过点 ,所以 .②结合 ,③由①②③,解得 . 故椭圆 的标准方程是
.
(2)①当直线 的斜率不存在时,不妨设 ,
根据对称性知两平行线的交点在 轴上,又交点刚好在椭圆 上,
所以交点为长轴端点,则满足条件的直线的方程是 .
此时点 或 ;
直线 的斜率不存在不成立
②当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 .
将直线 代入椭圆方程得 ,
则 , ,
.
不妨设两平行线的交点为点 ,则 ,故点 的坐标为
.
因为点 刚好在椭圆 上,所以 ,
即 . 此时 ,
则 .
设点 到直线 的距离为 ,则 .
所以 ,即 ,解之得: 或 ,
当 时, ,当 时, (舍),所以,直线 的方程
典例4、答案: (1) (2)
解:(1)由题意,椭圆短轴的两个端点与右焦点构成等边三角形 故 ,
即椭圆 : ,代入 可得
故椭圆 的方程为:
(2)分以下两种情况讨论:
①若直线 与 轴重合,则 ;
②若直线 不与 轴重合,设直线 的方程为 ,设点 、 ,
联立 ,消去 可得 , 则
恒成立,
由韦达定理可得 , ,
由弦长公式可得,
,则 ,所以, .
综上所述, 的取值范围是 .
随堂练习:答案:(1)x=-1; (2)
解:(1)由 知, , 当直线PF垂直于x轴时,由 ,得
,
有 , 所以 的准线方程为: ,即 ;
(2)由题意知, ,设直线 , ,
则 , ,
,
由 ,即直线PB的斜率为 ,
所以直线PB的方程为: ,即 ,,
,又G为 的重心,且G在x轴上,故 ,
所以 ,又 ,所以 ,
整理,得 ,解得 ,
①,令 ,则 ,
所以①式 ②,
令 ,则 , 所以②式
,
故 的取值范围为 .
典例5、答案:(1) ;(2) .解:(1)根据题意,椭圆 的焦距为 ,且过点 , 可知 ,
,则 ,
, , 所以椭圆的方程为 ;
(2)可得 , ,则 ,则以 为直径的圆,圆心为 ,
半径为 ,
以 为直径的圆方程为 , 即: ,
点 ,由于延长 交椭圆于点 ,则点 在直线 上,
可知直线 的斜率 存在,且 , 则设直线 的方程为 ,设
,
联立直线和圆的方程 ,得 , 解得:
,
可得 ,
联立直线和椭圆的方程 ,得 , 解得: ,可得 , 则
,
可知 ,设上式为 , 即有 , ,
,即为 , 解得: , 则 的最大值为
.
随堂练习:答案: (1) , (2)
解:(1)由 得 . 设直线l的方程为 .
由 得 ,由韦达定理得 .
又 ,同理可得 ,
则
所以当 时, 为常数.
(2)由(1)知, .设直线 的方程分别为 .
由 得 ,
由韦达定理得 ,解得 ,
代入直线 的方程得 ,同理可得 .
又由(1)知, ,得 .
所以
.
所以 ,令 ,
则 ,当且仅当 时,等号成立,
此时直线l的方程为 .
典例6、答案:(1) ;(2)最小值是 .
解:(1)由题意 ,解得 ,因此,椭圆 的标准方程为 ;(2)设点 、 ,设直线 的方程为 ,
由 得 , ,
由韦达定理可得 , ,
直线 的方程为 ,令 得 ,
同理 , 所以 ,
令 ,则 ,
当且仅当 时,即当 时, 取最小值 .