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压轴题05 圆锥曲线中的极点、极线问题
“极点极线”是射影几何中的内容,不属于高考考查的范围,但极点极线是圆锥曲线的一种基本特征,自然成为命题人命题的背景知识和方向,可以肯定的说“极点极线”为背景的考题是出题人思维中的定势方向,学生掌握了极点极线的相关知识,就可以从“高观点下”看待高中圆锥曲线的相关内容,更容易抓住问题的本质,虽然高考解答题不能用相关结论,但是我们可以将它作为辅助手段,快速的找到正确答案,然后再用初等方法写过程解题。也就是说只有熟练“二级结论”才能明确运算方向、提高运算效率.
1 椭圆中的极点与极线问题
2 双曲线中的极点与极线问题
3抛物线中的极点与极线问题
极点极线的定义
1. 二次曲线的替换法则
对于一般式的二次曲线,用代,用代,用代xy,用代x,用代y,常数项不变,可得方程:
.
2. 极点极线的代数定义
对于二次曲线,我们称点(非二次曲线的中心)与直线是关于曲线的一对极点极线,也称点P为直线l关于曲线的极点,直线l为点P关于曲线的极线.
高中阶段,常见的二次曲线的极点极线的方程如下:
(1) 圆 ①极点关于圆的极线方程是:;
②极点关于圆的极线方程是:;
③极点关于圆的极线方程是:.
(2) 椭圆 极点关于椭圆的极线方程是:.
(3) 双曲线 极点关于双曲线的极线方程是:.
(4) 抛物线 极点关于抛物线的极线方程是:.
注 ①极点极线是成对出现的!②我们熟知的焦点和焦点对应的准线就是最常见的极点极线!
③对于中点弦,弦中点方程也可由上述方程得到!具体参见前面的相关专题.
3. 极点极线的几何意义
(1) 若极点P在二次曲线上,则极线是过点P的切线方程.
(2) 若极点P在二次曲线内部,则极线是过点P的弦两端端点的切线交点的轨迹.如图所示,过点P的弦AB、CD的两端端点作切线,得到的直线MN即为点P对应的轨迹.【极线和二次曲线必定相离】
(3) 若极点P在二次曲线外部,分成两种情况:
①极线在二次曲线内的部分是点P对二次曲线的切点弦;【极线和二次曲线必定相交】
②极线在二次曲线外的部分是过点P的弦两端端点的切线交点的轨迹.
4. 极点极线的配极性质
①点P关于二次曲线的极线p经过点Q点Q关于二次曲线的极线q经过点P.②直线p关于二次曲线的极点P在直线q上直线q关于二次曲线的极点Q在直线p上.
①②说白了,就是点P和点Q是二次曲线的一组调和共轭点.
1.若椭圆的焦点在x轴上,过点作圆的切线,切点分别为A、B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是 .
2. 如图所示,内外两个椭圆的离心率相同,从外层椭圆顶点向内层椭圆引切线AC、BD,设内层椭圆方程为,若直线AC与BD的斜率之积为,则椭圆的离心率为( ).
A. B. C. D.
3. 如图,已知A、B分别为椭圆的右顶点和上顶点,直线l∥AB,l与x轴、y轴分别交于C、D两点,直线CE、DF为椭圆的切线,则CE与DF的斜率之积等于( ).
A. B. C. D.
4.如图,O是坐标原点,过的直线分别交抛物线于A、B两点,直线BO与过点A平行于x轴的直线相交于点M,过点M与此抛物线相切的直线与直线相交于点N.则( ).
A. B. C. D.
5.设a、b是关于t的方程的两个不等实根,则过,两点的直线与双曲线的公共点的个数为( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
6. 过椭圆上一点M作圆的两条切线,点A、B为切点.过A、B的直线l与x轴、y轴分别交于P、Q两点,则△POQ的面积的最小值为( ).
A. B. C.1 D.
7.已知双曲线,圆,过双曲线的任意一点作圆C的两条切线,其切点分别为A、B.若直线AB与x轴、y轴分别交于M、N两点,则 .
A. B. C. D.
8.圆的切线与椭圆交于两点A、B,分别以A、B为切点的椭圆的切线交于点P,则点P的轨迹方程为 .
9.设、、、是平面直角坐标系中两两不同的四点,若,,且,则称、调和分割、,已知平面上的点C、D调和分割A、B,则下面说法正确的是( ).
A.C可能是线段AB的中点 B.D可能是线段AB的中点
C.C、D可能同时在线段AB上 D.C、D不可能同时在线段AB的延长线上
10.过点的动直线l交圆于点A、B,O为坐标原点,若在线段AB上的点Q满足,则 .
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压轴题05 圆锥曲线中的极点、极线问题
“极点极线”是射影几何中的内容,不属于高考考查的范围,但极点极线是圆