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文檔簡介

1、高考專題:解析幾何常規題型及方法高考核心考點1、準確理解基本概念(如直線的傾斜角、斜率、距離、截距等)2、熟練掌握基本公式(如兩點間距離公式、點到直線的距離公式、斜率公式等)3、熟練掌握求直線方程的方法(如根據條件靈活選用各種形式、討論斜率存在和不存在的各種情況、截距是否為0等等)4、在解決直線與圓的位置關系問題中,要善于運用圓的幾何性質以減少運算5、了解線性規劃的意義及簡單應用6、熟悉圓錐曲線中基本量的計算7、掌握與圓錐曲線有關的軌跡方程的求解方法(如:定義法、直接法、相關點法、參數法、交軌法、幾何法、待定系數法等)8、掌握直線與圓錐曲線的位置關系的常見判定方法,能應用直線與圓錐曲線的位置關

2、系解決一些常見問題常規題型及解題的技巧方法A:常規題型方面(1)中點弦問題 具有斜率的弦中點問題,常用設而不求法(點差法):設曲線上兩點為,代入方程,然后兩方程相減,再應用中點關系及斜率公式,消去四個參數。 典型例題 給定雙曲線。過A(2,1)的直線與雙曲線交于兩點 及,求線段的中點P的軌跡方程。 分析:設,代入方程得,。 兩式相減得 。 又設中點P(x,y),將,代入,當時得 。 又, 代入得。當弦斜率不存在時,其中點P(2,0)的坐標也滿足上述方程。因此所求軌跡方程是 說明:本題要注意思維的嚴密性,必須單獨考慮斜率不存在時的情況。變式練習:給定雙曲線2x2 - y2 = 2 ,過點B(1,

3、1)能否作直線L,使L與所給雙曲線交于兩點Q1、Q2 兩點,且點B是線段Q1Q2的中點?如果直線L存在,求出它的方程;如果不存在,說明理由.(2)焦點三角形問題 橢圓或雙曲線上一點P,與兩個焦點、構成的三角形問題,常用正、余弦定理搭橋。 典型例題 設P(x,y)為橢圓上任一點,為焦點,。 (1)求證離心率; (2)求的最值。 分析:(1)設,由正弦定理得。 得 , (2)。 當時,最小值是; 當時,最大值是。變式練習:設、分別是雙曲線(a>0,b>0)的左、右兩個焦點,P是雙曲線上的一點,若P=,求證:S=bcot (3)直線與圓錐曲線位置關系問題 直線與圓錐曲線的位置關系的基本方

4、法是解方程組,進而轉化為一元二次方程后利用判別式,應特別注意數形結合的辦法典型例題 (1)求證:直線與拋物線總有兩個不同交點 (2)設直線與拋物線的交點為A、B,且OAOB,求p關于t的函數f(t)的表達式。(1)證明:拋物線的準線為 由直線x+y=t與x軸的交點(t,0)在準線右邊,得 故直線與拋物線總有兩個交點。 (2)解:設點A(x1,y1),點B(x2,y2) 變式練習:直線y=ax+1與雙曲線3x2y2=1交于兩點A、B兩點(1)若A、B都位于雙曲線的左支上,求a的取值范圍(2)當a為何值時,以AB為直徑的圓經過坐標原點?(4)圓錐曲線的有關最值(范圍)問題圓錐曲線中的有關最值(范圍

5、)問題,常用代數法和幾何法解決。 <1>若命題的條件和結論具有明顯的幾何意義,一般可用圖形性質來解決。 <2>若命題的條件和結論體現明確的函數關系式,則可建立目標函數(通常利用二次函數,三角函數,均值不等式)求最值。典型例題已知拋物線y2=2px(p>0),過M(a,0)且斜率為1的直線L與拋物線交于不同的兩點A、B,|AB|2p(1)求a的取值范圍;(2)若線段AB的垂直平分線交x軸于點N,求NAB面積的最大值。分析:這是一道直線與圓錐曲線位置關系的問題,對于(1),可以設法得到關于a的不等式,通過解不等式求出a的范圍,即:“求范圍,找不等式”。或者將a表示為另

6、一個變量的函數,利用求函數的值域求出a的范圍;對于(2)首先要把NAB的面積表示為一個變量的函數,然后再求它的最大值,即:“最值問題,函數思想”。解:(1)直線L的方程為:y=x-a,將y=x-a 代入拋物線方程y2=2px,得:設直線L與拋物線兩交點的坐標分別為A(x1,y1),B(x2,y2),則,又y1=x1-a,y2=x2-a, 解得:(2)設AB的垂直平分線交AB與點Q,令其坐標為(x3,y3),則由中點坐標公式得:, 所以|QM|2=(a+p-a)2+(p-0)2=2p2.又MNQ為等腰直角三角形,所以|QM|=|QN|=,所以SNAB=,即NAB面積的最大值為2。變式練習:雙曲線

7、(a>0,b>0)的兩條準線間的距離為3,右焦點到直線x+y-1=0的距離為 (1)求雙曲線的方程(2)設直線y=kx+m(k且m)與雙曲線交于兩個不同的點C、D,若A(0,-1)且=,求實數m的取值范圍(5)求曲線的方程問題1曲線的形狀已知-這類問題一般可用待定系數法解決。典型例題已知直線L過原點,拋物線C 的頂點在原點,焦點在x軸正半軸上。若點A(-1,0)和點B(0,8)關于L的對稱點都在C上,求直線L和拋物線C的方程。分析:曲線的形狀已知,可以用待定系數法。設出它們的方程,L:y=kx(k0),C:y2=2px(p>0)設A、B關于L的對稱點分別為A/、B/,則利用對

8、稱性可求得它們的坐標分別為:A/(),B()。因為A、B均在拋物線上,代入,消去p,得:k2-k-1=0.解得:k=,p=.所以直線L的方程為:y=x,拋物線C的方程為y2=x.變式練習:在面積為1的PMN中,tanM=,tanN=-2,建立適當的坐標系,求出以M、N為焦點且過點P的橢圓方程。2曲線的形狀未知-求軌跡方程典型例題MNQO已知直角坐標平面上點Q(2,0)和圓C:x2+y2=1, 動點M到圓C的切線長與|MQ|的比等于常數(>0),求動點M的軌跡方程,并說明它是什么曲線。分析:如圖,設MN切圓C于點N,則動點M組成的集合是:P=M|MN|=|MQ|,由平面幾何知識可知:|MN

9、|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1,將M點坐標代入,可得:(2-1)(x2+y2)-42x+(1+42)=0.當=1時它表示一條直線;當1時,它表示圓。這種方法叫做直接法。變式練習:過拋物線y=4x的焦點F作斜率為k的弦AB,且8,此外,直線AB和橢圓3x+2y=2交于不同的兩點。(1)求直線AB的斜率k的取值范圍(2)設直線AB與橢圓相交于C、D兩點,求CD中點M的軌跡方程(6) 存在兩點關于直線對稱問題 在曲線上兩點關于某直線對稱問題,可以按如下方式分三步解決:求兩點所在的直線,求這兩直線的交點,使這交點在圓錐曲線形內。(當然也可以利用韋達定理并結合判別式來解決)典型例題 已知橢

10、圓C的方程,試確定m的取值范圍,使得對于直線,橢圓C上有不同兩點關于直線對稱。 分析:橢圓上兩點,代入方程,相減得。 又,代入得。 又由解得交點。 交點在橢圓內,則有,得。變式練習:為了使拋物線上存在兩點關于直線對稱,求m的取值范圍。(7)兩線段垂直問題 圓錐曲線兩焦半徑互相垂直問題,常用來處理或用向量的坐標運算來處理。典型例題 已知直線的斜率為,且過點,拋物線,直線與拋物線C有兩個不同的交點(如圖)。 (1)求的取值范圍;(2)直線的傾斜角為何值時,A、B與拋物線C的焦點連線互相垂直。分析:(1)直線代入拋物線方程得, 由,得。 (2)由上面方程得, ,焦點為。由,得,或變式練習:經過坐標原

11、點的直線與橢圓相交于A、B兩點,若以AB為直徑的圓恰好通過橢圓左焦點F,求直線的傾斜角。B:解題的技巧方面 在教學中,學生普遍覺得解析幾何問題的計算量較大。事實上,如果我們能夠充分利用幾何圖形、韋達定理、曲線系方程,以及運用“設而不求”的策略,往往能夠減少計算量。下面舉例說明:(1)充分利用幾何圖形 解析幾何的研究對象就是幾何圖形及其性質,所以在處理解析幾何問題時,除了運用代數方程外,充分挖掘幾何條件,并結合平面幾何知識,這往往能減少計算量。 典型例題 設直線與圓相交于P、Q兩點,O為坐標原點,若,求的值。 解: 圓過原點,并且, 是圓的直徑,圓心的坐標為 又在直線上, 即為所求。 評注:此題

12、若不充分利用一系列幾何條件:該圓過原點并且,PQ是圓的直徑,圓心在直線上,而是設再由和韋達定理求,將會增大運算量。變式練習:已知點P(5,0)和圓O:,過P作直線與圓O交于A、B兩點,求弦AB中點M的軌跡方程。 評注:此題若不能挖掘利用幾何條件,點M是在以OP為直徑的圓周上,而利用參數方程等方法,計算量將很大,并且比較麻煩。二. 充分利用韋達定理及“設而不求”的策略我們經常設出弦的端點坐標而不求它,而是結合韋達定理求解,這種方法在有關斜率、中點等問題中常常用到。典型例題 已知中心在原點O,焦點在軸上的橢圓與直線相交于P、Q兩點,且,求此橢圓方程。 解:設橢圓方程為,直線與橢圓相交于P、兩點。

13、由方程組消去后得 由,得 (1) 又P、Q在直線上, 把(1)代入,得, 即 化簡后,得 (4) 由,得 把(2)代入,得,解得或 代入(4)后,解得或 由,得。 所求橢圓方程為 評注:此題充分利用了韋達定理及“設而不求”的策略,簡化了計算。變式練習:若雙曲線方程為,AB為不平行于對稱軸且不過原點的弦,M為AB中點,設AB、OM的斜率分別為,則 三. 充分利用曲線系方程利用曲線系方程可以避免求曲線的交點,因此也可以減少計算。典型例題 求經過兩已知圓和0的交點,且圓心在直線:上的圓的方程。解:設所求圓的方程為: 即, 其圓心為C() 又C在直線上,解得,代入所設圓的方程得為所求。 評注:此題因利

14、用曲線系方程而避免求曲線的交點,故簡化了計算。變式練習:某直線l過直線L1:x-y-12=0和L2:7x-y+28=0的交點,且傾斜角為直線L1的傾斜角的一半,求此直線l的方程四、充分利用橢圓的參數方程橢圓的參數方程涉及到正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解決相關的求最值的問題這也是我們常說的三角代換法。典型例題 P為橢圓上一動點,A為長軸的右端點,B為短軸的上端點,求四邊形OAPB面積的最大值及此時點P的坐標。變式練習:已知P(x,y)是橢圓x24y2=1上任一點,試求P到直線x + y 2 = 0的最小值及此時P的坐標。五、線段長的幾種簡便計算方法 充分利用現成結果,減少運算過程 一般地,求直線與圓錐曲線相交的弦AB長的方法是:把直線方程代入圓錐曲線方程中,得到型如的方程,方

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