内容正文:
专题15 圆锥曲线中的热点问题
【要点提炼】
1、圆锥曲线常考查的几何量
(1)直线方程:会用点斜式或斜截式设直线方程;
(2)线段长、面积:三角形、四边形的面积中蕴含着线段长、点到直线的距离公式;
(3)斜率公式、共线点的坐标关系:由两点坐标会表示出对应的直线斜率,共线点的横坐标或纵坐标也满足比例关系;
(4)平面图形的几何性质:平行四边形、菱形等图形中的几何性质,如垂直、平行、平分、中点关系;
(5)向量关系的转化:会把向量关系转化为对应点,如坐标关系.
2、圆锥曲线中的范围、最值问题:可以转化为函数的值域、最值问题(以所求式子或参数为函数值),或者利用式子的几何意义求解.
3、圆锥曲线中的定点、定值问题:
(1)定点问题:在解析几何中,有些含有参数的直线或曲线的方程,不论参数如何变化,其都过某定点,这类问题称为定点问题.
(2)定值问题:在解析几何中,有些几何量,如斜率、距离、面积、比值等基本量和动点坐标或动直线中的参变量无关,这类问题统称为定值问题.
4、圆锥曲线中的存在性问题。
【方法指导】
1、求解圆锥曲线中范围、最值问题的主要方法:
(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质数形结合求解。
(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,或不等关系,或已知参数与新参数之间的等量关系等,则利用代数法求参数的范围。
2、 解决圆锥曲线中定点问题的基本方法:
(1)假设定点的坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关时得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求的定点。
若得到了直线方程的点斜式:y-y0=k(x-x0),则直线必过定点(x0,y0);若得到了直线方程的斜截式:y=kx+m,则直线必过定点(0,m).
(2)从特殊位置入手,找出定点,在证明该点满足条件。
3、解决圆锥曲线中的定点问题应注意以下几点:
(1)分清题目中哪些量是定的,那些量是变动的;
(2)注意“设而不求”思想的应用,引入参变量,最后看能否把变量消去;
(3)“先猜后证“,也就是利用特殊情况确定定点,然后验证,这样在整理式子时就有了证明的方向。
4、求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定理。
5、定值问题求解的基本思路是使用参数表示要解决的问题,然后证明与参数无关,这类问题选择消元的方向是非常关键的。
6、圆锥曲线中的证明问题主要有两类:一是证明点、直线、曲线等几何元素中的位置关系,如某点在某直线上,某直线经过某个点,某两条直线平行或垂直;二是证明直线与圆锥曲线中的一些数量关系(相等或者不等)。
7、在证明问题时,主要依据直线、圆锥曲线的性质,直线与圆锥曲线的位置关系,把几何条件恰当地转化为代数式子,通过相关的性质应用、代数式的恒等变形以及必要的数值计算进行证明。
8、在证明圆锥曲线中的等量关系时,要选择合适的参数(如直线的斜率、点的坐标等),通过相关的性质、代数式的恒等变形以及必要的数值计算,把所涉及的量都用这个参数来表示,综合使用圆锥曲线的性质及位置关系进行计算推证。
9、解决存在性问题的注意事项:
(1)存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在;
(2)当条件和结论不唯一时,要分类讨论;
(3)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;
(3)当条件和结论都未知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径。
命题点一 会解决圆锥曲线中的最值或取值范围问题
【典例1】(2021·山东菏泽市·高三一模)已知椭圆
的左右焦点分别为.点
在椭圆上;直线
交
轴于点
.且
.其中
为坐标原点.
(1)求椭圆
的方程;
(2)直线
斜率存在,与椭圆
交于
两点,且与椭圆
有公共点,求
面积的最大值.
【答案】(1)
;(2)
.
【分析】
(1)由
可得
,再将点
代入方程化简即可求得方程;
(2)设直线
的方程
代入椭圆方程,结合韦达定理求得弦长
,由点到直线距离公式与三角形面积公式求得面积表达式,通过化简整理即可得结果.
【详解】
解:
设由
可得
得
即
另外
在椭圆上,
因此
即
解得
或
(舍去)
故椭圆
的方程
.
设直线
的方程为
原点到直线
的距离为
联立方程组
并化简得
,
设
,
则:
故
而由
可得
则
即
故①当
时,
则
故
即直线与椭圆
相切时面积最大为
②当
时,易知:
时,
面积最大为
.
综上可得
【点睛】
解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭