文档文本内容
跟着数学,玩转侃叔
一轮复习——解析几何
4 次课
主题
课时一
直线、圆、圆锥曲线小题强化
课时二
圆锥曲线大题(一)直线型问题
课时三
圆锥曲线大题(二)点型问题(含点差法)
课时四
圆锥曲线大题(三) 第三定义与参数方程法
本讲内容:
一、点差法
二、单动点问题
三、抛物线设参策略
【提醒】解析中给的大多都不是最简单的方法,课上讲的方法才是需要
重点掌握的.
跟着数学,玩转侃叔
圆锥曲线大题(二)
——点型问题
模块一 点差法
【方法点拨】
1. 点差公式
设弦AB 的斜率为
AB
k
,且弦AB 的中点为
0
0
(
)
P x
y
,
.
(1)椭圆
2
2
2
2
1(
0)
x
y
a
b
a
b
:
2
0
2
0
AB
y
b
k
x
a
或
2
2
OP
AB
b
k
k
a
.
(2)抛物线
2
2
(
0)
y
px p
:
0
AB
y k
p
.
2. 点差法的应用
(1)点差法的应用:点差公式建立了任一弦的斜率与弦中点之间的联系,因此凡是涉及弦中
点的问题都可考虑用点差法解决.
(2)点差法的优点:点差法避免了联立方程,通过设点参数直接得到关于弦的两个关键量—
—弦中点与弦斜率的关系.
(3)点差法的不等价性:
①点差公式的结论并不能保证直线与椭圆相交,因此使用点差法时,与联立法类似,同样须验
证直线与椭圆相交.
②验证方法:无须联立求判别式,可等价的用弦中点落在椭圆内,即
2
2
0
0
2
2
1
x
y
a
b
来作为验证条
件.
【题型归纳】
题型1——点差法
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例1】已知椭圆
过点
,且离心率
.
(1)求椭圆
的方程.
(2)若直线
与椭圆交于不同的两点
,
,且线段
的垂直平分线
过定点
,求
的取值范围.
【提醒】答案用的是联立方法,大家对照我们课上讲的点差方法比较一下计算量.
跟着数学,玩转侃叔
【解析】(1)由题意椭圆
的离心率
,
,
,
椭圆
方程为
,又点
在椭圆上,
,
,
椭圆
的方程为
.
(2)设
,
,由
,
消去
并整理得
.
直线
与椭圆有两个交点,
,可得
①.
又
,
的中点
的坐标为
.
设
的垂直平分线
方程为
.
在
上,
,化简,得
,
,将上式代入①得
,
,
即
或
,
的取值范围为
.
【例2】已知椭圆
:
的左焦点为
,过点
的直线
交
椭圆
于
,
两点,线段
的中点为
,且当
时,点
横坐标为
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)若线段
的垂直平分线与
轴和
轴分别交于
,
两点.记
的面积为
,
(
为原点)的面积为
,若存在直线
,使得
,求
的取值范围.
跟着数学,玩转侃叔
【解析】(1)直线
经过焦点
,可得
,即
,
与椭圆
:
联立,
可得
,
则
,
,
当
时,点
横坐标为
,
可得
,化为
,解得
,
,椭圆
的方程为
;
(2)由
不为
,可得
,设
,由
可得
,解得
,即
,
由
,
,可得
,
即
,
化为
,
,即为
,则
,由
,可得
,
即
的取值范围是
.
【例3】如图所示,在平面直角坐标系
中,已知椭圆
,
,
,
,
是椭圆上的四
个动点,且
,
,线段
与
交于椭圆
内一点
.当点
的坐标为
,且
,
分别与椭
圆
的上顶点和右顶点重合时,四边形
的面积为
.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)证明:当点
,
,
,
在椭圆上运动时
是定值.
跟着数学,玩转侃叔
【解析】(1)由题可知:
,解得
,
,
所以椭圆
的标准方程
.
(2)证明:设
,
,
,
,
将点
,
的坐标代入椭圆方程得:
,
.
两式相减得:
,
,
,①
将点
,
的坐标代入椭圆方程,同理可得:
,
,
,
,
由
,得
,
即
,即
,
,②
由
,同理可得:
,③
由①②③得:
,
整理得:
,
即
,
,
,
,所以
是定值.
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模块二 单动点问题
【方法点拨】
1. 圆锥曲线问题如果是由圆锥曲线上某一动点的运动所引起的,则可直接设点的坐标表达几
何量,解题过程中注意利用圆锥曲线上点满足圆锥曲线方程这一条件.
2. 如果题中有直线与圆锥曲线交于两点的条件,但问题关于
1
2
,
x x 并不对称(比如问题只和一
个交点相关),此时也可考虑设点的方法.
【题型归纳】
题型2——单动点问题
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例4】( 2017 高考真题江苏卷17)在平面直角坐标系
中,椭圆
的左、右
焦点分别为
.点
在椭圆
上,且位于第一象限,过点
作直线
的垂线
,过点
作直线
的垂线
.
(1)求椭圆
的标准方程.
(2)若直线
的交点
在椭圆
上,求点
的坐标.
【解析】设
,则直线
的斜率
,
则直线
的斜率
,直线
的方程
,
直线
的斜率
,
则直线
的斜率
,直线
的方程
,
联立
,解得:
,则
,
由
在椭圆上,
的横坐标互为相反数,纵坐标应相等,则
,
,则
,解得:
,则
,
又
在第一象限,所以
的坐标为:
.
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【例5】已知
,
是椭圆
上两点,满足直线
的斜率为
,且线段
被直线
平分.
(1)求椭圆
的方程.
(2)设点
是椭圆
上异于
,
的动点,若直线
交于
点
,直线
交于点
,试探究
是否为定值,并说明理由.
【解析】(1)
,
是椭圆
上两点,
,则
,代入
,得
,
由韦达定理得
,推导出
,
,
得到
的中点为
,由
,解得
,
椭圆
的方程为
.
(2)由
得
,设
,
,
,
直线
,代入
,得
,
直线
,代入
,得
,
则
.
为定值
.
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模块三 抛物线设参策略
【方法点拨】
抛物线的问题,设参主要考虑两点:
(1)由于抛物线设点可以直接消掉另一坐标,因此设点总是可行的;
(2)若条件是过某一定点的直线与抛物线相交,此时更适合设直线.
【题型归纳】
题型3——抛物线设参策略
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例6】(2018 浙江省21)如图,已知点
是
轴左侧(不含
轴)
一点,抛物线
:
上存在不同的两点
,
满足
,
的中点均在
上.设
中点为
,证明:
垂直于
轴.
证明:可设
,
,
,
中点为
的坐标为
,
抛物线
:
上存在不同的两点
,
满足
,
的中点均在
上,
可得
,
,
化简可得
,
为关于
的方程
的两根,
可得
,
,
可得
,
则
垂直于
轴.
跟着数学,玩转侃叔
【例7】已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴是
轴,经过点
,
,
是抛物线上异于点
的两点,
.
(1)求抛物线的方程.
(2)求证:直线
经过定点,并求定点坐标.
(3)若
,点
,
,
在
轴上的投影分别是
,
,
,求
的最小值.
【解析】(1)
抛物线的顶点在坐标原点,对称轴是
轴,经过点
,
设抛物线的标准方程为:
,
,把
的坐标代入上式,得
,
抛物线的标准方程为:
;
(2)证明:设直线
的斜率为
,则直线
的斜率为
,
直线
的方程为
,直线
的方程为
,
联立方程组
,消去
并整理得
,
,
,
,
,同理,得
,
直线
的斜率为:
,
根据两点式得直线
的方程为:
,
,令
,
,
,令
,得
,
此时,
,解得
,
直线
经过定点
.
(3)
,
,
,
,
跟着数学,玩转侃叔
.
,
则
,
即
,
则
,
,
,即
,
则
,
,当且仅当
取等号,
,故
的最小值为
.
【例8】(2017 高考真题北京卷)
已知抛物线
:
过点
.过点
作直线与抛物线
交于不同的两点
,
,过点
作
轴的垂线分别与直线
、
交于点
,
,其中
为原点.
(1)求抛物线
的方程,并求其焦点坐标和准线方程.
(2)求证:
为线段
的中点.
【解析】(1)
过点
,
,解得
,
,
焦点坐标为
,准线为
.
(2)设过点
的直线方程为
,
,
直线
为
,直线
为:
,由题意知
,
跟着数学,玩转侃叔
由
,可得
,
,
,
为线段
的中点.
【例9】如图,已知抛物线
,焦点为
,过点
作直线交抛物线
于
,
两点,设
.
(1)若
,求抛物线
的方程.
(2)若直线
与
轴不垂直,直线
交抛物线
于另一点
,
直线
交抛物线
于另一点
.求证:直线
与直线
斜
率之比为定值.
【解析】(1)设直线
的方程为
,代入
得
,
,
,
抛物线
.
(2)设
,
设直线
,代入抛物线方程,可得,
,
则
,同理可知
,
直线
与直线
斜率之比为
.