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专题05 解析几何
解析几何在全国卷中始终在20、21题位置,是两个压轴大题之一,一直是高考数学中的热门题目之一,尝尝涉及了圆锥曲线的定义,性质,直线与圆锥曲线的位置关系,涉及到定点、定值、定直线、定面积等求解与证明,涉及到面积最值,求范围最值等等题型,条件较为复杂,且运算量大,属于高考一类难度较大的题型。
常考题型:韦达定理基础应用,直线的设法应用,最值与范围的求解,直线过定点,圆过定点,求定直线,求定值,圆锥曲线的切线型,直线与圆锥曲线交点的定比分点型
一、韦达定理基础型
例题、已知是椭圆的一个焦点,过点的直线交于不同两点.当,且经过原点时,.
(1)求的方程;
(2)为的上顶点,当,且直线的斜率分别为时,求的值.
利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
已知分别为双曲线左、右焦点,在双曲线上,且.
(1)求此双曲线的方程;
(2)若双曲线的虚轴端点分别为(在轴正半轴上),点在双曲线上,且,,试求直线的方程.
1.(四川省成都市金牛区2023届高三上学期理科数学阶段性检测卷(二))已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与该椭圆交于两点,且,求直线的方程.
2.(北京师范大学第三附属中学2023届高三下学期高考数学模拟试题)椭圆C:的右顶点为,离心率为
(1)求椭圆C的方程及短轴长;
(2)已知:过定点作直线l交椭圆C于D,E两点,过E作AB的平行线交直线DB于点F,设EF中点为G,直线BG与椭圆的另一点交点为M,若四边形BEMF为平行四边形,求G点坐标.
1.(2022年新高考北京数学高考真题)已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当时,求k的值.
2.(2020年山东省春季高考数学真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,椭圆的顶点分别为,,,,其中点为抛物线的焦点,如图所示.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点,且,求直线的方程.
二、直线的双变量设法型
例题、已知椭圆的焦距为,设椭圆的上顶点为,左右焦点分别为,且是顶角为的等腰三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知是椭圆上的两点,以椭圆中心为圆心的圆的半径为,且直线与此圆相切.证明:以为直径的圆过定点.
如果所过定点在x轴上,为(m,0),也可以设为,此时包含了斜率不存在的情况,但是反而不包含x轴这条直线。
选择不同直线的设法,是因为:
1.避免对k不存在情况讨论,可以把k不存在的情况包含在里边。
2.两种直线形式设法,有时候在计算中可以降低参数的计算量:如过点(1,0)直线,设成与代入到圆锥曲线中,明显的后边这种设法代入计算时要稍微简单点。
当题中的直线既无斜率,又不过定点线,直线,就需要引入两个变量了,就要设成“双变量”型:,依旧得讨论k是否存在情况
(1)
(2),此时直线不包含水平,也要适当的补充讨论。
(3)设“双变量”时,第一种设法较多。因为一般情况下,没有了定点在x轴上,那么第二种设法实际上也没有特别大的计算优势。如第1题。
(4)重要!双变量设法,在授课时,一定要讲清楚以下这个规律:
一般情况下,试题中一定存在某个条件,能推导出俩变量之间的函数关系。这也是证明直线过定点的理论根据之一。
这种设法,要注意讲解清楚对应的弦长公式的应用:
已知直线与抛物线交于,两点,且与轴交于点,过点,分别作直线的垂线,垂足依次为,,动点在上.
(1)当,且为线段的中点时,证明:;
(2)记直线,,的斜率分别为,,,是否存在实数,使得?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
1.(吉林省吉林市田家炳高级中学2022-2023学年高三上学期期末数学试题)已知椭圆的离心率为,依次连接椭圆E的四个顶点构成的四边形面积为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设点F为E的右焦点,,直线l交E于P,Q(均不与点A重合)两点,直线的斜率分别为,若,求△FPQ的周长
2.(吉林省东北师范大学附属中学净月实验学校2022-2023学年高三上学期第二次校内摸底考试数学试题)已知椭圆过点,且离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若斜率为的直线交椭圆于、两点,交轴于点,问是否存在实数使得以为直径的圆恒过点?若存在,求的值,若不存在,说出理由.
(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(山东卷精编版))在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,椭圆C