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、利用韦达定理处理对称条件
二、利用韦达定理求另一交点坐标
三、双弦相关问题
跟着数学,玩转侃叔
圆锥曲线大题(一)
——直线型问题
模块一 利用韦达定理处理对称条件
【方法点拨】
1. 与直线与圆锥曲线交点相关的问题,一般联立直线与圆锥曲线方程,
将要求的量表示为关于
1
2
,
x x 的对称式,再利用韦达定理解题;
2. 对称条件的代数判断:
1
2
,
x x 的对称式,指交换
1
2
,
x x 后,与原式相同的式子,这类式子一定能化为韦达定理的形
式;例如:
1
2
x
x
,
1
2
x x ,
1
2
1
1
x
x
,
2
2
1
2
x
x
等等.
3. 对称条件的几何判断:
1
1
2
2
,
,
,
A x y
B x y
是直线y
kx
m
与圆锥曲线的交点,若
,
A B 两点交换位置后,所求量
不变,则所求量可化为
1
2
,
x x 对称式;例如:弦长AB ,PA PB
,
PA
PB
k
k
等等.
4. 若直线过定点
,s t ,通常设为
y
k x
s
t
,需讨论斜率是否存在;
若直线过定点
,0
s
,通常设为x
my
s
,需讨论直线与y 轴是否垂直.
【题型归纳】
题型1——利用韦达定理处理对称条件
重要性:☆☆☆☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例1】已知椭圆
:
的离心率为
,直线:
与以原
点为圆心、椭圆
的短半轴长为半径的圆
相切.
(1)求椭圆
的方程;
(2)是否存在直线与椭圆
交于
,
两点,交
轴于点
,使
成立?若存在,求出实数
的取值范围;若不存在,请说明理
由.
【解析】(1)由已知得
,解得
,
,
,
椭圆
的方程为
.
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(2)假设存在这样的直线,由已知可知直线的斜率存在,设直线方程为
,
联立
,得
.
,
设
,
,则
,
,
,
由
,得
,即
,即
,
故
,代入
式解得
或
.
【例2】已知椭圆
与
轴的正半轴相交于点
,且椭圆
上相异两
点
、
满足直线
、
的斜率之积为
.
(1)证明直线
恒过定点,并求定点的坐标.
(2)求
的面积的最大值.
【解析】(1)由
,设
,
,由题意知,
,
.
若直线
的斜率不存在,则直线
的方程为
,故
,
因此
,与已知不符,因此直线
的斜率存在.
设直线
,联立
,得
,
则
,
,
又
,
,
由
,整理得
,即
,
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,
化简得
,故
或
.
结合
知
,即直线
恒过定点
.
(2)由题意可得由
且
,得
或
,设过定点
,
≤
,
当且仅当
,即
时,
的面积最大,最大值为
,
所以
的面积的最大值为
.
【例3】已知椭圆
的方程为
,过左焦点
的直线与椭圆
交于
,
两点(点
位于
轴上方),若
,且
,则直线的斜率
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解:设直线:
,
则
,
即
,
,
依题意有
,
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消去
,
得
,
令
,
则
,
所以
在
上递增,
所以
,
由
,得
,
所以直线的斜率
的取值范围是
.
模块二 利用韦达定理求另一交点坐标
【方法点拨】
过椭圆上已知点作直线交椭圆于另一点,可以联立方程利用韦达定理直接求出另一点坐标.
【题型归纳】
题型2——利用韦达定理求另一交点坐标
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆
【例4】已知椭圆
的离心率
,右焦点为
,过点
和
点
的直线与原点的距离为
.
(1)求此椭圆的方程;
(2)过该椭圆的左顶点
作直线,分别交椭圆和圆
于相异两点
、
.若
,则实数
的取值范围.
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【解析】(1)由题意可得
解得
,
椭圆的方程为
.
(2)由题可设直线
,
由
,消去
得
,所以
,同理
.
又
.
则
.
,
.
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【例5】如图,曲线
由上半椭圆
和部
分抛物线
连接而成,
与
的公共点为
,
,
其中
的离心率为
.
(1)求
,
的值.
(2)过点
的直线与
,
分别交于点
,
(均异于点
,
),是
否存在直线,使得
为直径的圆恰好过点
?若存在直线的方程,请
写出方程的表达式;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)在
,
的方程中,令
,可得
,且
,
是上半椭
圆
的左右顶点,
设
的半焦距为
,由
及
,
可得
,所以
,
.
(2)由题意知,上半椭圆
的方程为
,
且直线与
轴不重合也不垂直,设其方程为
,
代入
的方程,整理得
,
设点
的坐标为
,
因为直线过点
,所以
是方程的一个根,
由求根公式,得
,
,所以点
的坐标为
,
同理,由
,得点
的坐标为
,
所以
,
,
依题意可知
,所以
,即
,
即
,
因为
,所以
,解得
,
经检验,
符合题意,故直线的方程为
.
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模块三 双弦相关问题
【方法点拨】
题中出现两条相关弦(过同一点、斜率互为相反数、垂直等关系),对其中一条弦进行相
关计算后,可直接利用
1
2
,
k k 的关系得到另一条弦的相关结论;
【题型归纳】
题型1——双弦相关问题
重要性:☆☆☆☆ 难度:☆☆☆☆
【例6】已知椭圆
:
(
)中,
,
且椭圆
上任一点到点
的最小距离为
.
(1)求椭圆
的标准方程.
(2)如图,过点
作两条倾斜角互补的直线
,(
,
不重合)分别交椭圆
于点
,
,
,
,求证:
.
【解析】(1)设
为椭圆
上任一点,由
,
则椭圆
的方程可化为
,
从而
.
由于
,则当
时,
,
故椭圆
的标准方程为
.
(2)证明:由于直线
,
不重合,则直线
,
的斜率均存在,
设直线
:
,点
,
.易知直线
:
.
,
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由
得
,
由韦达定理有:
,
,
则
;
同理可得
,
从而有
.
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【例7】如图,在平面直角坐标系
中,椭圆
:
的离心率为
,短轴长是
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)设椭圆
的下顶点为
,过点
作两条互相垂直的直
线
,这两条直线与椭圆
的另一个交点分别为
,
.设
的斜率为
,
的面积为
,当
时,求
的取值范围.
【解析】(1)设椭圆
的半焦距为
,则由题意得
,
又
,
联立解得
,
.
椭圆
的方程为
.
(2)由
知,椭圆
的方程为
,所以椭圆
与
轴负半轴的交点为
.
因为
的斜率为
,所以
的方程为
,
代入
,得
,
从而
.
用
代
得
,
所以
的面积
,
则
.
因为
,即
,
整理得
,解得
,
所以
,即
或
.
从而
的取值范围为
.