内容正文:
第三讲 圆锥曲线中的综合问题
层级三 攻坚克难抢分点
内容索引
引领
高考价值
01
提升
关键能力
02
专 题 集 训
03
高考价值 引领
01
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(2)过点(-2,3)的直线交C于P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线段MN的中点为定点.
主要利用直线与圆锥曲线的位置关系考查最值、范围、定点、定值问题,难度较大,多为压轴题.着重考查学生数学直观、数学建模、逻辑推理及数学运算等核心素养.
考情分析
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02
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关键能力 提升
角度一 距离与面积的最值(范围)问题
例1
(2)若B,D分别为椭圆C的上、下顶点,不垂直坐标轴的直线l交椭圆C于P,Q(P在上方,Q在下方,且均不与B,D点重合)两点,直线PB,QD的斜率分别为k1,k2,且k2=-3k1,求△PBQ面积的最大值.
求解范围、最值问题的常见方法
1.利用判别式来构造不等关系.
2.利用已知参数的范围,在两个参数之间建立函数关系.
3.利用隐含或已知的不等关系建立不等式.
4.利用基本不等式.
感悟提升
(2)过点F的直线l与C交于A,B两点,过点A且垂直于l的直线交x轴于点M,过点B且垂直于l的直线交x轴于点N.当四边形MANB的面积最小时,求l的方程.
例2
1.本题的易错点有两处:一是忘记讨论直线l⊥x轴时的情形,从而遗漏了kAP=0这个取值;二是利用基本不等式求解8k+ 的取值范围时,直接根据k>0求解其最小值,得到0<kAP≤ ,遗漏了对k<0的讨论.
感悟提升
2.圆锥曲线中求解含双变量的式子的取值范围的方法:几何条件定代换,目标关系式求范围.求kAP的取值范围,分三步完成:第一步,消参,将直线l的方程与椭圆C的方程联立,由条件“AE⊥AF”得到关于k,t的等量关系t=- (此时需要检验判别式Δ>0);第二步,将等量关系t=- 代入目标关系式,化简得kAP= ;第三步,通过对k的分类讨论,求出斜率kAP的取值范围.
感悟提升
二 圆锥曲线中的定点、定值问题
角度一 定点、定线问题
例1-1
例1-2
(2)证明:以PQ为直径的圆经过定点.
曲线过定点问题的两种求解思路
1.“特殊探路,一般证明”,即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目标的一般性证明;
2.“一般推理,特殊求解”,即先由题设条件得出曲线的方程,再根据参数的任意性得到定点坐标.
感悟提升
(2)证明:点Q在定直线上.
角度二 定值问题
(2023·湖南岳阳一模)已知直线l1:y=2x和直线l2:y=-2x,过动点E作平行l2的直线交l1于点A,过动点E作平行l1的直线交l2于点B,且四边形OAEB(O为原点)的面积为4.
(1)求动点E的轨迹方程;
例2
1.求定值问题的常见方法
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
2.定值问题在求解时注意“设而不求”思想方法的灵活运用,即引入参变量,用它来表示有关量,进而看能否把变量消去.“先猜后证”法是解决这类问题的有效方法,也就是先由特殊情形探求出定值或定点,进而证明它适用所有情形.
感悟提升
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线MA1与NA2交于点P,证明:点P在定直线上.
三 圆锥曲线中的证明、探究性问题
角度一 证明问题
(2023·山东济南一模)已知抛物线H:x2=2py(p为常数,p>0).
(1)若直线l:y=kx-2pk+2p与H只有一个公共点,求k;
例1
圆锥曲线中证明问题的求解策略
处理圆锥曲线中的证明问题常采用直接法证明,证明时常借助于等价转化思想,化几何关系为数量关系,然后借助函数方程思想、数形结合思想解决.
感悟提升
角度二 探究性问题
例2
有关存在性问题的求解策略
1.存在性问题通常采用“肯定顺推法”,将不确定的问题明朗化.其步骤为:假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在并设出,列出关于待定系数的方程(组),若方程(组)有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在;否则,元素(点、直线、曲线或参数)不存在.
2.反证法与验证法也是求解存在性问题的常用方法.
3.解决存在性问题时要注意解题的规范性,一般先作出结论,后给出证明(理由).
感悟提升
(2)如图,过Γ的上顶点P作动圆F1的切线分别交Γ于M,N两点,是否存在圆F1使得△PMN是以PN为斜边的直角三角形?若存在,求出圆F1的半径;若不存在,请说明理由.
不存在,
理由如下:假设存在圆F1满足题意,当圆F1过原点O时,直线PN与y轴重合,直线PM的斜率为0