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1
圆锥曲线中常见的几种向量题型
一、问题的条件以向量的形式呈现
例题1.已知椭圆的方程为
,它的一个焦点与抛物线
的
焦点
重合,离心率
,过椭圆的右焦点
作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆
于
、
两
点.(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点
,且
,求直线的方程;
解:(Ⅰ)设椭圆的右焦点为
,因为
的焦点坐标为
,所以
因为
,则
,
故椭圆方程为:
(Ⅱ)由(I)得
,设的方程为
(
)
代入
,得,
设
则
,
所以直线的方程为
二、所求问题以向量的形式呈现
例2、已知椭圆E 的长轴的一个端点是抛物线
2
4 5
y
x
的焦点,离心率是
6
3
(1)求椭圆E 的方程;
2
2
2
2
1(
0)
x
y
a
b
a
b
2
8
y
x
2 5
5
e
F
l
A
B
(1,0)
M
(
)
MA
MB
AB
l
( ,0)
c
2
8
y
x
(2,0)
2
c
2 5
5
c
e
a
2
5
a
2
1
b
2
2
1
5
x
y
(2,0)
F
l
(
2)
y
k x
0
k
2
2
1
5
x
y
1
1
2
2
( ,
), (
,
),
A x y
B x y
2
2
1
2
1
2
2
2
20
20
5
,
5
1
5
1
k
k
x
x
x x
k
k
1
2
1
2
1
2
1
2
(
4),
(
)
y
y
k x
x
y
y
k x
x
1
1
2
2
1
2
1
2
2
1
2
1
(
1,
)
(
1,
)
(
2,
),
(
,
)
MA
MB
x
y
x
y
x
x
y
y
AB
x
x y
y
1
2
2
1
2
1
1
2
(
)
0,
(
2)(
)
(
)(
)
0
MA
MB
AB
x
x
x
x
y
y
y
y
2
2
2
2
2
20
4
3
2
0,
3
1
0,
5
1
5
1
3
k
k
k
k
k
k
l
3
2
0
3
2
0
x
y
x
y
或
2
(2)过点C(—1,0),斜率为k 的动直线与椭圆E 相交于A、B 两点,请问x
轴上是否存在点M,使
MB
MA
为常数?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,
请说明理由。
解:(1)根据条件可知椭圆的焦点在x 轴,
且
6
30
5,
5
,
3
3
a
c
ea
又
2
2
b
a
c
故
10
5
5
,
3
3
故所求方程为
2
2
1,
5
5
3
x
y
即
5
3
2
2
y
x
,
(2)假设存在点M 符合题意,设AB:
),
1
(
x
k
y
代入
5
3
:
2
2
y
x
E
得:
0
5
3
6
)1
3
(
2
2
2
2
k
x
k
x
k
)
0,
(
),
,
(
),
,
(
2
2
1
1
m
M
y
x
B
y
x
A
设
则
1
3
5
3
,
1
3
6
2
2
2
1
2
2
2
1
k
k
x
x
k
k
x
x
2
2
2
2
1 2
1
1
(
1)
(
)(
)
MA MB
k
x x
k
m x
x
k
m
2
2
1
6
14
2
3
3(3
1)
m
m
m
k
要使上式与k 无关,则有6
14
0,
m
解得
7
3
m
,存在点
)
0,
3
7
(
M
满足题意。
三、问题的条件及待求的问题均已向量的形式呈现
例题3、在直角坐标系xOy 中,长为
2
1
的线段的两端点C、D 分别在x 轴、
y 轴上滑动,
2
CP
PD
.记点P 的轨迹为曲线E.
(I)求曲线E 的方程;
(II)经过点(0,1)作直线l 与曲线E 相交于A、B 两点,
,
OM
OA
OB
当点
M 在曲线E 上时,求cos
,
OA OB
的值.
解:(Ⅰ)设C (m,0),D (0,n),P (x,y).
3
由CP
→=2PD
→,得(x-m,y)=2(-x,n-y),
∴x-m=-2x,
y=2(n-y),得
m=( 2+1)x,
n=2+1
2 y,
由|CD
→|=2+1,得m2+n2=( 2+1)2,∴( 2+1)2x2+( 2+1)2
2
y2=( 2+1)2,
整理,得曲线E 的方程为x2+y2
2=1.
(Ⅱ)设A (x1,y1),B (x2,y2),由OM
→=OA
→+OB
→,知点M 坐标为(x1+x2,y1+
y2).设直线l 的方程为y=kx+1,代入曲线E 方程,得(k2+2)x2+2kx-1=0,
则x1+x2=-2k
k2+2,x1x2=-
1
k2+2.
y1+y2=k(x1+x2)+2=
4
k2+2,
由点M 在曲线E 上,知(x1+x2)2+(y1+y2)2
2
=1,
即
4k2
(k2+2)2+
8
(k2+2)2=1,解得k2=2.
这时x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+1)(kx2+1)=(1+k2)x1x2+k(x2+x2)+1=- 3
4 ,
(x21+y21)(x22+y22)=(2-x21)(2-x22)=4-2(x21+x22)+(x1x2)2
=4-2[(x1+x2)2-2x1x2]+(x1x2)2=33
16,
cos OA
→,OB
→=
x1x2+y1y2
(x21+y21)(x22+y22)=-33
11 .