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第三章 圆锥曲线与方程(压轴题专练)
题型一 直线与椭圆的综合问题
【例1】已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为M,且△MF1F2为面积是1的等腰直角三角形.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:y=-x+m与椭圆E交于A,B两点,以AB为直径的圆与y轴相切,求m的值.
思维升华
解决直线和椭圆综合问题的注意点
(1)根据条件设出合适的直线方程,当不知直线是否有斜率时需要分两种情况讨论.
(2)在具体求解时,常采用设而不求、整体代换的方法,可使运算简单.
(3)不要忽视判别式的作用,在解题中判别式起到了限制参数范围的作用,这一点容易忽视.
巩固训练
1.已知点P是椭圆+=1上任意一点,则当点P到直线4x-5y+40=0的距离达到最小值时,点P的坐标为________.
2.已知椭圆C的一个顶点为A(0,-1),焦点在x轴上,若右焦点到直线x-y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l的方程为y=x+m,是否存在实数m,使直线l与椭圆C有两个不同的交点M,N,且AM=AN,若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
题型二 双曲线的定义及其应用
【例2】(1)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,若PF1-PF2=b,且双曲线的焦距为2,则该双曲线的方程为____________.
(2)已知双曲线-=1的左、右焦点分别是F1,F2.若双曲线上一点P使得∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为________.
思维升华
双曲线定义的应用
(1)已知双曲线上一点的坐标,可以求得该点到某一焦点的距离,进而根据定义求该点到另一焦点的距离.
(2)双曲线中与焦点三角形有关的问题可以根据定义结合余弦定理、勾股定理或三角形面积公式等知识进行运算,在运算中要注意整体思想和一些变形技巧的灵活运用.
巩固训练
1.设F1,F2分别是双曲线x2-=1的左、右焦点.若点P在双曲线上,且PF1=3,则PF2=( )
A.5 B.1
C.3 D.1或5
2.已知F1,F2分别为双曲线-=1的左、右焦点,P(3,1)为双曲线内一点,点A在双曲线的右支上,则AP+AF2的最小值为( )
A.+4 B.-4
C.-2 D.+2
3.如图所示,已知定圆F1:x2+y2+10x+24=0,定圆F2:x2+y2-10x+9=0,动圆M 与定圆F1,F2都外切,则动圆圆心M的轨迹方程为______________________.
题型三 直线与双曲线的位置关系
【例3】直线y=ax+1与双曲线3x2-y2=1相交于A,B两点.
(1)求线段AB的长;
(2)当a为何值时,以AB为直径的圆经过坐标原点?
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(1)直线与双曲线的位置关系的判定方法
直线与双曲线的位置关系有相交、相切、相离三种情况,其判定方法通常也是用Δ来解决.
设直线方程为Ax+By+C=0(A,B不同时为0),双曲线方程为-=1(a>0,b>0),两方程联立消去y得mx2+nx+q=0(*)形式的方程.
①若m≠0,方程(*)为关于x的一元二次方程.
当Δ>0时,方程有两解,则直线与双曲线相交于两点;
当Δ=0时,方程有一解,则直线与双曲线相切;
当Δ<0时,方程无解,则直线与双曲线相离.
②若m=0,方程(*)为关于x的一次方程x=-,直线与双曲线相交于一点(此时直线平行于渐近线).
巩固训练
1.已知双曲线方程为x2-=1,过点P(1,0)的直线l与双曲线只有一个公共点,则l共有( )
A.4条 B.3条 C.2条 D.1条
2.已知双曲线C:x2-y2=1及直线l:y=kx-1.
(1)若直线l与双曲线C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(2)若直线l与双曲线C交于A,B两点,O是坐标原点,且△AOB的面积为,求实数k的值.
题型四 根据双曲线方程研究其几何性质
【例4】求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线方程.
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由双曲线的方程研究几何性质
(1)把双曲线方程化为标准形式是解决此类问题的关键.
(2)由标准方程确定焦点位置,确定a,b的值.
(3)由c2=a2+b2求出c的值,从而写出双曲线的几何性质.
巩固训练
1.(多选)已知双曲线方程为x2-8y2=32,则( )
A.实轴长为8 B.虚轴长为4
C.焦距为6 D.离心率为
2.双曲线+=