内容正文:
第八章
解析几何
第44讲 圆锥曲线的综合问题
第1课时 圆锥曲线中的求值与证明问题
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习 南方凤凰台 数学 基础版
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研题型·融会贯通
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圆锥曲线中的求值问题
举题说法
研题型 · 融会贯通
研题型 · 融会贯通
(2) 若|PA|=3|QF|,求|TF|2的值.
研题型 · 融会贯通
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(x1,y1),(x2,y2);
(2) 联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,计算Δ;
(3) 列出韦达定理;
(4) 将所求问题或题中的关系转化为x1+x2,x1x2(或y1+y2,y1y2)的形式;
(5) 代入韦达定理求解.
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圆锥曲线中的证明问题
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(2) 设A1,A2分别为椭圆C的左、右顶点,直线A1M,A2N分别与直线l2:x=1交于P,Q两点,求证:四边形OPA2Q为菱形.
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若四边形OPA2Q为菱形,则对角线相互垂直且平分,下面证yQ+yP=0:
研题型 · 融会贯通
【解答】 由对称性可知交点坐标为(1,1),(-1,1),代入抛物线方程可得2p=
1,所以抛物线的方程为x2=y.
(2022·汕头二模)在平面直角坐标系xOy中,已知圆G:x2+(y-1)2=1与抛物线C:x2=2py(p>0)交于点M,N(异于原点O),MN恰为该圆的直径,过点E(0,2)作直线交抛物线C于A,B两点,过A,B两点分别作抛物线C的切线交于点P.
(1) 求证:点P的纵坐标为定值;
因为直线AB过点E(0,2),所以-x1x2=2,所以x1x2=-2①.
研题型 · 融会贯通
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(2) 若F是抛物线C的焦点,求证:∠PFA=∠PFB.(提示:用向量表示两个角)
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(1) 求双曲线C的标准方程;
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随堂内化
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高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
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例1 (2022·福州检测)在平面直角坐标系xOy中,双曲线C:-=1的右焦点为F,T为直线l:x=1上一点,过点F作TF的垂线分别交C的左、右两支于P,Q两点,交l于点A.
(1) 求证:直线OT平分线段PQ;
【解答】 由题意知xF==3,即F(3,0),设T(1,2t),则直线PQ的方程为x=ty+3.
由得(2t2-1)y2+12ty+12=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则故t2≠.
由韦达定理可得y1+y2=-,y1y2=,所以x1+x2=t(y1+y2)+6=
-.
又直线PQ分别交C的左、右两支于P,Q两点,则x1x2=(ty1+3)(ty2+3)=t2y1y2+3t(y1+y2)+9=-<0,故t2>, 所以PQ的中点为N,所以kON=2t=kOT,故O,T,N三点共线,即直线OT平分线段PQ.
【解答】 由|PA|=3|QF|得=3,则1-x1=3(3-x2),即-x1+3x2=8,所以(x1+x2)+8=4x2①,3(x1+x2)-8=4x1②,
①×②得3(x1+x2)2+16(x1+x2)-64=16x1x2,所以3×-16×-64=-16×,解得t2=或t2=(舍去),此时,|TF|2=4+4t2=12+3.
例2 已知椭圆C:+=1(a>b>0),点F(1,0)为椭圆的右焦点,过点F且斜率不为0的直线l1交椭圆C于M,N两点,当l1与x轴垂直时,|MN|=3.
(1) 求椭圆C的标准方程;
【解答】 由题可知c=1.当l1与x轴垂直时,不妨设M的坐标为,所以解得a=2,b=,所以椭圆C的标准方程为+=1.
【解答】设l1的方程为x=my+1,M(x1,y1),N(x2,y2),联立消去x得(3m2+4)y2+6my-9=0,易知Δ>0恒成立,由韦达定理得y1+y2=,y1y2=,
由直线A1M的斜率为kA1M=,得直线A1M的方程为y=(x+2),当x=1时,yP=.
由直线A2N的斜率为kA2N=,得直线A2N的方程为y=(x-2),当x=1时,yQ=.
因为yQ+yP=+==,代入韦达定理得2my1y2-3(y1+y2)=2m·-3==0,所以|PF|=|QF|,即PQ与OA2相互垂直且平分,所以四边形OPA2Q为菱形.
变式
设A(x1,x),B(x2,x),