内容正文:
第二讲:面积问题(一)
【学习目标】
基础目标:掌握椭圆,双曲线,抛物线的简单性质,三角形,四边形面积的推导过程;
应用目标:掌握椭圆,双曲线,抛物线的弦长公式,点到直线距离公式的应用,并能够熟练使用求解三角形,四边形面积;
拓展目标:能够熟练应用弦长和点到直线距离公式,求解圆锥曲线面积定值等问题.
素养目标:通过数形结合,转化与化归等思想方法,培养独立思考和逻辑分析能力,提升学生的数学运算和数学抽象的核心素养.
【基础知识】
1、弦长公式
若在直线上,代入化简,得;
2、三角形面积问题
直线方程:
3、焦点三角形的面积
直线过焦点的面积为
注意:为联立消去后关于的一元二次方程的二次项系数.
4、平行四边形的面积
直线为,直线为
注意:为直线与椭圆联立后消去后的一元二次方程的系数.
【考点剖析】
考点一:求三角形面积
例1.已知椭圆,的左焦点,且离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,过椭圆的左焦点的直线交椭圆于、两点,且直线倾斜角为,求的面积.
变式训练1:已知椭圆的离心率为,右焦点到上顶点的距离为.
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率为2的直线经过椭圆的左焦点,且与椭圆相交于两点,求的面积.
例2.已知抛物线上的点到焦点的距离为6.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为抛物线的焦点,直线与抛物线交于,两点,求的面积.
变式训练2:已知抛物线的焦点为,直线与抛物线的准线交于点,为坐标原点,.
(1)求抛物线的方程;
(2)直线与抛物线交于,两点,求的面积.
例3.已知双曲线与双曲线的渐近线相同,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知双曲线的左右焦点分别为,,直线经过,斜率为,与双曲线交于,两点,求的面积.
变式训练3:已知中心在原点的双曲线的右焦点为,直线与双曲线的一个交点的横坐标为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点,倾斜角为的直线与双曲线相交于、两点,为坐标原点,求的面积.
考点一:求四边形面积
例1.已知为椭圆的左右顶点,,椭圆的离心率为.
(1)求的方程.
(2)斜率为1的直线与抛物线相切,且与相交于两点,求四边形的面积.
变式训练1:已知椭圆的左、右焦点分别为,短轴的下端点A的坐标为,且.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设B,C是椭圆E上异于A的两点,且直线与坐标轴不垂直,,的中点为G,求四边形的面积.
例2.已知抛物线:的焦点为,点在上,点在的内侧,且的最小值为.
(1)求的方程;
(2)为坐标原点,点在轴正半轴上,点为上两个不同的点,其中点在第四象限,且,互相垂直平分,求四边形的面积.
变式训练2:设抛物线的焦点为,过点的直线与交于点,,且.
(1)求的方程;
(2)过点作的一条切线,与轴交于点,与直线交于点,过作直线的平行线与直线交于点,若,求四边形的面积.
考点二:已知面积求参
例1.已知椭圆()的两焦点为和,过的直线与椭圆交于两点,且的周长为8.
(1)求椭圆的方程;
(2)若的面积为,求直线的方程.
变式训练1:已知椭圆,由的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为的正方形.
(1)求的方程;
(2)直线过的右焦点,且和交于点,设是坐标原点,若三角形的面积是,求的方程.
例2.已知抛物线与直线交于两点,为坐标原点,.
(1)求抛物线的方程;
(2)若的面积为,求直线的方程.
变式训练2:已知抛物线与直线相交于两点,为坐标原点.
(1)求证:;
(2)当时,求的值.
例3.已知椭圆,由的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为的正方形.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点做相互垂直的两条直线,,分别和交点,若由点构成的四边形的面积是,求,的方程.
变式训练3:已知动点到点的距离与它到直线的距离之比为.
(1)求动点的轨迹所形成曲线的方程;
(2),分别过,作斜率为的直线与曲线交于轴上方两点,若四边形的面积为,求的值.
例4.已知抛物线:()的焦点为,点是抛物线内一点,为抛物线上的动点,且的最小值为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作斜率之和为的两条直线,(的斜率为正数),其中与曲线交于,两点,与曲线交于,两点,若四边形的面积等于,求直线的方程.
考点三:内切圆半径(面积)
例1.已知椭圆的离心率为,且点在上.
(1)求椭圆标准方程;
(2)设,为椭圆的左,右焦点,过右焦点的直线交椭圆于两点,若内切圆的半径为,求直线的方程.
变式训练1:如图,为圆上一动点,点的坐标为,线段的垂直平分线交直线于点.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的直线交于两点,若内切圆的半径为,求直线的方程.
例2.已知椭圆的左、右焦点分别为、,过椭圆的右焦点作直线,与轴垂直,交椭圆于、两点.
(1)求的长.
(2)求内切圆的面积.
变式训练2:已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,过且垂直