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专题05 五类圆锥曲线题型-2023年高考数学大题秒杀技巧及专项练习(原卷版)
圆锥曲线问题一般分为五类:
类型1:圆锥曲线中的轨迹方程问题;
类型2:圆锥曲线中的中点弦问题;
类型3:圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题;
类型4:圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题;
类型5:圆锥曲线中的向量问题;
下面给大家对每一个类型进行秒杀处理.
类型1:圆锥曲线中的轨迹方程问题;
1、曲线方程的定义
一般地,如果曲线与方程之间有以下两个关系:
①曲线上的点的坐标都是方程的解;
②以方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
此时,把方程叫做曲线的方程,曲线叫做方程的曲线.
2、求曲线方程的一般步骤:
(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);
(2)设曲线上任意一点的坐标为;
(3)根据曲线上点所适合的条件写出等式;
(4)用坐标表示这个等式,并化简;
(5)确定化简后的式子中点的范围.
上述五个步骤可简记为:求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.
3、求轨迹方程的方法:
3.1定义法:
如果动点的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。
3.2直接法:
如果动点的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点所满足的几何上的等量关系,再用点的坐标表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。
3.3代入法(相关点法):
如果动点的运动是由另外某一点的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出,用表示出相关点的坐标,然后把的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点的轨迹方程。
3.4点差法:
圆锥曲线中与弦的中点有关的轨迹问题可用点差法,其基本方法是把弦的两端点的坐标代入圆锥曲线方程,然而相减,利用平方差公式可得,,,等关系式,由于弦的中点的坐标满足,且直线的斜率为,由此可求得弦中点的轨迹方程.
圆锥曲线中的轨迹方程问题专项训练
1.在平面直角坐标系中,点分别在轴,轴上运动,且,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)设圆上任意一点处的切线交轨迹于点两点,试判断以为直径的圆是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标.若不过定点,请说明理由.
2.已知双曲线与直线:有唯一的公共点,过点且与垂直的直线分别交轴,轴于,两点,点坐标为,当点坐标为时,点坐标为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)当点运动时,求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
3.在平面直角坐标系中,动点到的距离之和为4.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)已知点,若点是曲线上异于顶点的两个不同的点,且,记的面积为,问是否定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
4.已知,直线相交于,且直线的斜率之积为2.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)设是点轨迹上不同的两点且都在轴的右侧,直线在轴上的截距之比为,求证:直线经过一个定点,并求出该定点坐标.
5.在平面直角坐标系中,已知点,点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)设点在直线上,为的左右顶点,直线交于点(异于),直线交于点(异于),交于,过作轴的垂线分别交、于,问是否存在常数,使得.
类型2:圆锥曲线中的中点弦问题
1、相交弦中点(点差法)
直线与曲线相交,涉及到交线中点的题型,多数用点差法。按下面方法整理出式子,然后根据实际情况处理该式子。
主要有以下几种问题:
(1)求中点坐标;(2)求中点轨迹方程;(3)求直线方程;(4)求曲线;
中点, ,
2、点差法
设直线和曲线的两个交点,,代入椭圆方程,得; ;
将两式相减,可得;;
最后整理得:
同理,双曲线用点差法,式子可以整理成:
设直线和曲线的两个交点,,代入抛物线方程,得; ;
将两式相减,可得;整理得:
圆锥曲线中的中点弦问题专项训练
6.已知椭圆的左、右焦点分别为、,离心率为,其短轴的一个端点到焦点的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为的中点,为椭圆上一点,过且平行于的直线与椭圆相交于,两点,是否存在实数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
7.已知斜率为的直线l与抛物线相交于P,Q两点.
(1)求线段PQ中点纵坐标的值;
(2)已知点,直线TP,TQ分别与抛物线相交于M,N两点(异于P,Q).则在y轴上是否存在一定点S,使得直线MN恒过该点?若存在,求出点S的坐标;若不存在,请说明理由.
8.已知斜率为k的直线l与椭圆交于A,B两点,线段AB的中点为.
(1)若,,求k的值;
(2)若线段AB的垂直平分线交y轴于点,且,求直线l的方程.
9.已知动点T为平面内一点,O为坐标原点,T到点的距离比点T到y轴