内容正文:
第10讲 拓展四:圆锥曲线的方程(面积问题)
一、知识点归纳
知识点一:三角形面积问题
直线方程:
知识点二:焦点三角形的面积
直线过焦点的面积为
注意:为联立消去后关于的一元二次方程的二次项系数
知识点三:平行四边形的面积
直线为,直线为
注意:为直线与椭圆联立后消去后的一元二次方程的系数.
知识点四:范围问题
首选均值不等式,其实用二次函数,最后选导数
均值不等式
变式:
作用:当两个正数的积为定值时求出这两个正数的和的最小值;
当两个正数的和为定值时求出这两个正数的积的最大值
注意:应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等”
圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举:
(1)(注意分三种情况讨论)
(2)
当且仅当时,等号成立
(3)
当且仅当时等号成立.
(4)
当且仅当时,等号成立
(5)
当且仅当时等号成立.
二、题型精讲
题型01椭圆中三角形(四边形)的面积问题(定值)
【典例1】(2023春·广东广州·高二统考期末)已知椭圆的焦点坐标为、,点为椭圆上一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)经过点且倾斜角为的直线与椭圆相交于、两点,为坐标原点,求的面积.
【典例2】(2023春·河南南阳·高二校联考阶段练习)已知椭圆C:的一个焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过椭圆C的左焦点,倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,求的面积.
【典例3】(2023春·湖北·高二黄石二中校联考阶段练习)已知圆,圆,动圆与圆相外切,与圆相内切.
(1)求动圆的圆心的轨迹方程;
(2)过点的两直线,分别交动圆圆心的轨迹于、和、,.求四边形的面积.
【变式1】(2023·湖南长沙·长郡中学校考二模)已知圆是圆上任意一点,线段的垂直平分线与半径相交于点,当点运动时,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线与曲线相交于点,与轴相交于点,过点的另一条直线与相交于两点,且的面积是面积的倍,求直线的方程.
【变式2】(2023·上海闵行·上海市七宝中学校考三模)已知是椭圆的左顶点,是椭圆上不同的两点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)设,若,且、、和、、分别共线,求证:三点共线;
(3)若是椭圆上的点,且,求的面积.
【变式3】(2023春·湖北荆州·高二统考阶段练习)已知椭圆C:的上顶点为K,左右顶点分别为A,B,,的周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)O为坐标原点,O,B关于直线L对称,过直线L与x轴的交点作斜率为k的直线l与椭圆C交于不同的两点M,N(异于A,B两点),直线AM,AN分别交直线L于P,Q两点,当四边形APBQ的面积为4时,求k的值.
题型02椭圆中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)
【典例1】(2023春·贵州·高二贵州师大附中校联考阶段练习)已知为坐标原点,椭圆的离心率为,的上顶点到右顶点的距离为.
(1)求的方程;
(2),为上的动点,设直线,的斜率分别为,,且.求的面积的最大值.
【典例2】(2023春·江西赣州·高二校联考阶段练习)已知的两顶点坐标.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)不垂直于轴的动直线与轨迹相交于两点,定点,若直线关于轴对称,求面积的取值范围.
【典例3】(2023春·四川德阳·高二德阳五中校考阶段练习)已知点,动点满足直线与的斜率之积为.记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明是什么曲线;
(2)设为曲线上的两动点,直线的斜率为,直线的斜率为,且.
①求证:直线恒过一定点;
②设的面积为,求的最大值.
【变式1】(2023·河南·洛宁县第一高级中学校联考模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过的直线与交于,两点,的周长为8,且点在上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与圆:交于C,D两点,当时,求面积的取值范围.
【变式2】(2023春·上海黄浦·高三上海市大同中学校考阶段练习)已知椭圆.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)设点是椭圆C上一点,求证:过点P的椭圆C的切线方程为;
(3)若点M为直线l:x=4上的动点,过点M作该椭圆的切线MA,MB,切点分别为,求△的面积的最小值.
【变式3】(2023·北京大兴·校考三模)已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线分别交椭圆于、两点,若线段的中点在直线上,求面积的最大值.
题型03双曲线中三角形(四边形)的面积问题(定值)
【典例1】(2023春·上海宝山·高二上海交大附中校考期中)已知双曲线,及直线.
(1)若与有且只有一个公共点,求实数的值;
(2)若与的左右两支分别交于A、B两点,且的面积为,求实数的值.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C:的一条渐近线方程为,焦点到渐近线的距离为1.
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