内容正文:
高考解析几何中的热点题型
高考大题冲关系列(5)
命题动向:圆锥曲线问题在高考中属于必考内容,并且常常在同一份试卷上多题型考查.对圆锥曲线的考查在解答题部分主要体现以下考法:第一问一般是先求圆锥曲线的方程或离心率等较基础的知识;第二问往往涉及定点、定值、最值、取值范围等探究性问题,解决此类问题的关键是通过联立方程来解决.
题型1 最值、范围问题
角度 最值问题
例1 (2021·全国乙卷)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.
(1)求p;
(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.
解
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[冲关策略] 处理圆锥曲线最值问题的求解方法
圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何法,即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.
(1)求点P到椭圆上点的距离的最大值;
(2)求|CD|的最小值.
解
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角度 范围问题
例2 (2021·浙江高考)如图,已知F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF|=2.
(1)求抛物线的方程;
(2)设过点F的直线交抛物线于A,B两点,若斜率为2的直线l与直线MA,MB,AB,x轴依次交于点P,Q,R,N,且满足|RN|2=|PN|·|QN|,求直线l在x轴上截距的取值范围.
解
解 (1)因为M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF|=2,所以p=2.所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)由(1)知,F(1,0),M(-1,0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+1,直线l的方程为y=2x+n(n≠±2).
解
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[冲关策略] 圆锥曲线中取值范围问题的五种常用解法
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围.
(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解决这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系.
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围.
(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围.
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k,交椭圆E于不同的两点B,C,直线AB,AC交y=-3于点M,N,若|PM|+|PN|≤15,求k的取值范围.
解
解
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故x1x2>0,所以xMxN>0.
又|PM|+|PN|=|xM+xN|
题型2 定点、定值问题
角度 定点问题
例3 (2019·北京高考)已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
解
解 (1)由抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1),
得p=2.
所以抛物线C的方程为x2=-4y,其准线方程为y=1.
(2)证明:抛物线C的焦点为F(0,-1).
设直线l的方程为y=kx-1(k≠0).
解
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[冲关策略] (1)求解直线或曲线过定点问题的基本思路是:把直线或曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.
(2)由直线方程确定其过定点时,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).
解
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得(3k2+4)x2-6k(k+2)x+3k(k+4)=0,
Δ=36k2(k+2)2-12k(k+4)(3k2+4)=96(k2-2k)>0⇒k<0或k>2,
解
将(0,-2)代入,整理得2(x1+x2)-6(y1+y2)+x1y2+x2y1-3y1y2-12=0,
将(*)式代入,得24k+12k2+96+48k-24k-48-48k+24k2-36k2-48=0,显然成立.
综上,可得直线HN过定点(0,-2).
角度 定值问题
(1)求C的方程;
(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得