内容正文:
圆锥曲线问题巧在“设”、难在“算”
阅卷案例
四字解题
(2023·全国甲卷,T20,12分)已知直线x-2y+1=0与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,|AB|=4.
(1)求p;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,且·=0,求△MFN面积的最小值.
读
|AB|=4,求p
求△MFN面积的最小值
想
建立关于p的方程
怎样表示面积
算
联立方程,弦长公式
点F到直线MN的距离为d,弦长|MN|,表示面积并求最小值
思
转化与化归,数学运算
转化与化归,数学运算
规范解答
满分心得
[解] (1)设A(xA,yA),B(xB,yB),由可得y2-4py+2p=0,
因为Δ=16p2-8p>0,所以p>.
所以yA+yB=4p,yAyB=2p, 2分
所以|AB|==|yA-yB|==4, 3分
即2p2-p-6=0,解得p=2或p=-.因为p>,所以p=2. 4分
(2)因为F (1,0),显然直线MN的斜率不可能为零,
设直线MN:x=my+n,M(x1,y1),N(x2,y2)w, 5分
由可得y2-4my-4n=0,所以y1+y2=4m,y1y2=-4n,
Δ=16m2+16n>0⇒m2+n>0. 6分
因为·=0,所以(x1-1)(x2-1)+y1y2=0,
即(my1+n-1)(my2+n-1)+y1y2=0,
亦即(m2+1)y1y2+m(n-1)(y1+y2)+(n-1)2=0, 7分
将y1+y2=4m,y1y2=-4n代入得,
4m2=n2-6n+1,4(m2+n)=(n-1)2>0,
所以n≠1,且n2-6n+1≥0,解得n≥3+2或n3-2. 8分
设点F到直线MN的距离为d,所以d=, 9分
|MN|==|y1-y2|===2|n-1|, 10分
所以△MFN的面积S=×|MN|×d=×2|n-1|=(n-1)2,
11分
而n≥3+2或n3-2,
所以当n=3-2时,△MFN的面积Smin=(2-2)2=12-8. 12分
得步骤分:得分点的步骤有则给分,无则没分,如第(1)问中联立直线与抛物线方程的过程以及根与系数的关系的表示,缺失步骤则扣1分.
得关键分:解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,如第(2)问中·=0条件的翻译,参数n的取值范围等.
得计算分:圆锥曲线的运算量较大,计算时务必细心,建议检验p的值之后再往后做.
直线与圆
【高考定位】 1.以选择题、填空题的形式考查直线方程、圆的方程的求法.2.与圆有关的切线、弦长问题常结合圆的几何性质、勾股定理及距离等相关知识考查数形结合的意识及数学运算的能力.
基础考点1 直线的方程及应用
(2020·全国Ⅲ卷)点(0,-1)到直线y=k(x+1)距离的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
[听课记录]
求直线方程的方法
求直线方程主要有直接法和待定系数法.直接法是选择适当的形式,直接求出直线方程.待定系数法通常先由条件建立含参数的方程,再将条件代入求参数,即可得到直线方程.
提醒:求直线方程时,应根据条件选择合适的方程形式利用待定系数法求解,同时要验证与x,y轴垂直的特殊情况.
1.[与充分必要条件交汇]已知直线l1:x+(m+1)y+m=0,l2:mx+2y+1=0,则“l1∥l2”的必要不充分条件是( )
A.m=-2 B.m=1
C.m=-2或m=1 D.m=2或m=1
2.[与光学性质交汇]在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=4,点P是边AB上异于A,B的一点.光线从点P出发,经BC,CA反射后又回到点P(如图).若光线QR经过△ABC的重心,则AP等于( )
A.2 B.1
C. D.
3.[与不等式交汇]已知直线l1:kx-y+4=0与直线l2:x+ky-3=0(k≠0)分别过定点A,B,又l1,l2相交于点M,则|MA|·|MB|的最大值为________.
基础考点2 圆的方程及应用
1.(2020·全国Ⅱ卷)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x-y-3=0的距离为( )
A. B.
C. D.
2.(2022·全国甲卷)设点M在直线2x+y-1=0上,点(3,0)和(0,1)均在⊙M上,则⊙M的方程为____________.
3.(2022·全国乙卷)过四点(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中