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微考点 6-2 圆锥曲线中的弦长面积类问题(三大题型)
直线与圆锥曲线相交,弦和某个定点所构成的三角形的面积,处理方法:
1
S= |AB|d
|AB|
①一般方法: 2 (其中 为弦长,d为顶点到直线AB的距离),设直线为斜截式
y=kx+m
.
S= 1 |AB|d 1 √1+k2√(x +x ) 2 −4x x |kx 0 −y 0 +m|
进一步, 2 =2 1 2 1 1 √1+k2
②特殊方法:拆分法,可以将三角形沿着x轴或者y轴拆分成两个三角形,不过在拆分的时候给定的顶点一
般在x轴或者y轴上,此时,便于找到两个三角形的底边长.
1
S = |x y −x y |
③坐标法:设 A(x ,y ),B(x ,y ),则 ΔAOB 2 1 2 2 1
1 1 2 2
④面积比的转化:
三角形的面积比及其转化有一定的技巧性,一般的思路就是将面积比转化为可以利用设线法完成的线段之
比或者设点法解决的坐标形式,通常有以下类型:
1.两个三角形同底,则面积之比转化为高之比,进一步转化为点到直线距离之比
2.两个三角形等高,则面积之比转化为底之比,进一步转化为长度(弦长之比)
3.利用三角形面积计算的正弦形式,若等角转化为腰长之比4.面积的割补和转化
⑤四边形的面积计算
在高考中,四边形一般都比较特殊,常见的情况是四边形的两对角线相互垂直,此时我们借助棱形面积公
式,四边形面积等于两对角线长度乘积的一半;当然也有一些其他的情况,此时可以拆分成两个三角形,
借助三角形面积公式求解.
⑥注意某条边过定点的三角形和四边形
当三角形或者四边形某条边过定点时,我们就可以把三角形,四边形某个定顶点和该定点为边,这样就转
化成定底边的情形,最终可以简化运算.当然,你需要把握住一些常见的定点结论,才能察觉出问题的关键.
题型一:利用弦长公式距离公式解决弦长问题
【精选例题】
【例1】已知椭圆 , , 分别为左右焦点,点 , 在椭圆E
上.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)过左焦点 且不垂直于坐标轴的直线l交椭圆E于A,B两点,若 的中点为M,O为原点,直线
交直线 于点N,求 取最大值时直线l的方程.
【例2】已知圆 : 和圆 : ,以动点 为圆心的圆与其中一个圆外
切,与另一个圆内切,记动点 的轨迹为 .
(1)求轨迹 的方程;
(2)若斜率为 的直线交轨迹 于 , 两点,求 的长度的最大值.【跟踪训练】
1.已知椭圆C: ,圆O: ,若圆O过椭圆C的左顶点及右焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点 作两条相互垂直的直线 , ,分别与椭圆相交于点A,B,D,E,试求 的取值范围.
2.已知椭圆 : 的两焦点 , ,且椭圆 过 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 作不与坐标轴垂直的直线 交椭圆 于 , 两点,线段 的垂直平分线与 轴负半轴交于点 ,
若点 的纵坐标的最大值为 ,求 的取值范围.
题型二:利用弦长公式距离公式解决三角形面积类问题
【精选例题】
【例1】已知椭圆 的方程为 ,称圆心在坐标原点 ,半径为 的圆为椭圆
的“蒙日圆”,椭圆 的焦距为 ,离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 与椭圆 交于 、 两点,与其“蒙日圆”交于 、 两点,当 时,求 面积的最
大值.
【例2】已知椭圆 的左、右焦点分别是 , ,上顶点为A,椭圆的焦距等于椭圆的
长半轴长,且 的面积为 .
(1)求椭圆的标准方程;(2)若B,C是椭圆上不同的两点,且直线AB和直线AC的斜率之积为 ,求 面积的最大值.
【例3】动点 满足方程 .
(1)求动点P的轨迹 的方程;
(2)设过原点的直线l与轨迹 相交于 两点,设 ,连接 并分别延长交轨迹 于点
,记 的面积分别是 ,求 的取值范围.
【例4】已知椭圆C的中心在原点,一个焦点为 ,且长轴长是短轴长的 倍.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设过焦点F的直线l与椭圆C交于A、B两点, 是椭圆的另一个焦点,若 内切圆的半径 ,
求直线l的方程.
【跟踪训练】
1.如图,已知椭圆 的焦点为 , ,离心率为 ,椭圆 的上、下顶点分别为 ,右
顶点为 ,直线 过点 且垂直于 轴,点 在椭圆 上(且在第一象限),直线 与 交于点 ,直线
与 轴交于点 .(1)求椭圆 的标准方程;
(2)判定 ( 为坐标原点)与 的面积之和是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说
明理由.
2.已知椭圆C的方程为 ,其离心率为 , , 为椭圆的左右焦点,过 作一条
不平行于坐标轴的直线交椭圆于A,B两点, 的周长为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过B作x轴的垂线交椭圆于点D.
①试讨论直线AD是否恒过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
②求 面积的最大值.3.已知抛物线 的顶点为坐标原点 ,焦点为 .椭圆 的中心为 ,左焦点为 ,上顶点为 ,
右顶点为 ,且 .
(1)求抛物线 和椭圆 的标准方程.
(2)设直线 经过点 ,与抛物线 交于 , 两点,与椭圆 交于 , 两点.记 和 的面
积分别为 和 ,是否存在直线 ,使得 ?若存在,求出 的方程;若不存在,请说明理由.
题型三:利用弦长公式距离公式解决定四边形面积问题
【精选例题】
【例1】如图所示,椭圆 的上顶点和右顶点分别是 和 ,离心率 , ,
是椭圆上的两个动点,且 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求四边形 面积的最大值;
(3)试判断直线 与 的斜率之积是否为定值,若是,求出定值;若不是,请说明理由.【例2】已知 , 分别为椭圆Γ: 的左、右焦点,过点 的直线 与椭圆Γ交于A,B两点,
且 的周长为 .
(1)求椭圆Γ的标准方程;
(2)若过点 的直线 与椭圆Γ交于C,D两点,且 ,求四边形ACBD面积的取值范围.
【跟踪训练】
1.已知椭圆 : ,椭圆 : ,动点 在 上运动,过 作 的两
条切线,切点分别为A,B.(提示:过椭圆C: 上一点 与C相切的直线方程
为 )
(1)求直线AB的方程(用 , 表示);
(2)O为坐标原点,求四边形OAPB的面积.2.已知焦距为2的椭圆 : , , 分别为其左右焦点,过点 的直线 与椭圆交
于 , 两点, 的周长为8.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若过点 的直线 与椭圆交于 , 两点且满足 ,求四边形 面积的最小值.
1.设椭圆 的左右顶点分别为 ,左右焦点 .已知 , .
(1)求椭圆方程.
(2)若斜率为1的直线 交椭圆于A,B两点,与以 为直径的圆交于C,D两点.若 ,
求直线 的方程.
2.已知圆O: ,点M是圆O上任意一点,M在x轴上的射影为N,点P满足 ,记
点P的轨迹为E.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知 ,过F的直线m与曲线E交于A,B两点,过F且与m垂直的直线n与圆O交于C,D两点,
求 的取值范围.3.已知椭圆 的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,且椭圆 过
,斜率为 的直线 与椭圆 交于 、 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若线段 的垂直平分线交 轴于点 ,记 的中点为 坐标为 且 ,求直线
的方程,并写出 的坐标.
4.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,点 在椭圆
上.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 的直线 与椭圆 相交于 , 两点,记 的面积为 ,求 的最大值.
5.已知椭圆C: 的离心率为 ,椭圆上一动点P与左、右焦点构成的三角形面积的
最大值为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,直线PQ交椭圆C于P,Q两点,记直线AP的斜率为 ,直线BQ的斜率为 ,已知 ,设 和 的面积分别为 , ,求 的最大值.
6.已知椭圆 的离心率为 ,左、右焦点分别为 ,直线 与椭圆 交于
两点,且 的周长最大值为8.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)已知点 是椭圆 上一动点(不与端点重合), 分别为椭圆 的左右顶点,直线 交 轴于点
,若 与 的面积相等,求直线 的方程.
7.在平面直角坐标系 中, 、 为圆 : 与 轴的交点,点 为该平面内异于 、 两点
的动点,且______,从下列条件中任选一个补充在上面问题中作答.
条件①:直线 与直线 的斜率之积为 ;
条件②:设 为圆 上的动点, 为点 在 轴上的射影,且 为 的中点;
注:如果选择多个条件作答,按第一个计分.
(1)求动点 的轨迹方程 ;
(2)若直线 与(1)问中轨迹方程 交于 、 两点,与圆 相交于 、 两点,且 ,求
面积最大值.
8.设椭圆 的左、右焦点分别为 , ,上、下顶点分别为 , ,短轴长为,过 且垂直于长轴的直线与椭圆 相交所得的弦长为3.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 的直线 与椭圆 交于不同的两点 , ,若 ,试求 内切圆的面积.
9.已知直线 与椭圆 有且只有一个公共点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)是否存在实数 ,使椭圆 上存在不同两点 、 关于直线 对称?若存在,求 的取值范
围;若不存在,请说明理由;
(3)椭圆 的内接四边形 的对角线 与 垂直相交于椭圆的左焦点, 是四边形 的面积,求
的最小值.
10.已知点 与定点 的距离和它到定直线 的距离的比是 .
(1)求点 的轨迹 的标准方程;
(2)设点 ,若点 是曲线 上两点,且在 轴上方,满足 ,求四边形 面积的最大
值.11.已知椭圆 与椭圆 有相同的离心率,椭圆 焦点在y轴上且经过点 .
(1)求椭圆 的标准方程:
(2)设A为椭圆 的上顶点,经过原点的直线 交椭圆于 干P,Q,直线AP、AQ与椭圆 的另一个交点分
别为点M和N,若 与 的面积分别为 和 ,求 取值范围.
12.已知椭圆 的离心率为 ,焦距为2,过 的左焦点 的直线 与 相交于 ,
两点,与直线 相交于点 .
(1)求椭圆方程;
(2)若 ,求证: ;
(3)过点 作直线 的垂线 与 相交于 , 两点,与直线 相交于点 .求
的最大值.