内容正文:
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专题九:圆锥曲线
例 题
如图,椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点、上顶点分别为点A,B,且|AB|=|BF|.
(1)求椭圆C的离心率;[来源:Zxxk.Com]
(2)若点M在椭圆C内部,过点M的直线l交椭圆C于P,Q两点,M为线段PQ的中点,且OP⊥OQ.求直线l的方程及椭圆C的方程.
【解析】(1)由已知|AB|=|BF|,
即=a,∴4a2+4b2=5a2,
∴4a2+4(a2-c2)=5a2,∴e==.
(2)由(1)知a2=4b2,∴椭圆C:+=1.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由+=1,+=1,可得+=0,
即+=0,
即+(y1-y2)=0,从而kPQ==2,
所以直线l的方程为y-=2,
即2x-y+2=0.
由⇒x2+4(2x+2)2-4b2=0,
即17x2+32x+16-4b2=0.
Δ=322+16×17(b2-4)>0⇔b>,
x1+x2=-,x1x2=.
∵OP⊥OQ,∴·=0,即x1x2+y1y2=0,
∴x1x2+(2x1+2)(2x2+2)=0,
即5x1x2+4(x1+x2)+4=0,
从而-+4=0,解得b=1,
∴椭圆C的方程为+y2=1.
【答案】(1);(2)2x-y+2=0,+y2=1.
基础回归
解析几何是高考中必考的一个题型之一,并且分值占卷面的15%左右,多数是22分,常考两个客观题和一个主观题,客观题以考查基础为主,主要考查直线、圆、圆锥曲线和参数方程的基础知识.解答题重点考查圆锥曲线中的重要知识点,往往是有一定难度的综合题.解析几何主要位于必修2中解析几何初步和选修1-1(文)中圆锥曲线.
规范训练
综合题(48分/60min)
1.(12分/15min)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,以原点O为圆心,椭圆C的长半轴长为半径的圆与直线2x-y+6=0相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点A,B为动直线y=k(x-2)(k≠0)与椭圆C的两个交点.问:在x轴上是否存在定点E,使得2+·为定值?若存在,试求出点E的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由e=得=,即c=a.①
又以原点O为圆心,椭圆C的长半轴长为半径的圆为x2+y2=a2,
且与直线2x-y+6=0相切,
所以a==,代入①得c=2.[来源:Z§xx§k.Com]
所以b2=a2-c2=2.
所以椭圆C的标准方程为+=1.
(2)由得(1+3k2)x2-12k2x+12k2-6=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
所以x1+x2=,x1x2=.
根据题意,假设x轴上存在定点E(m,0),
使得2+·=(+)·=·为定值,
则·=(x1-m,y1)·(x2-m,y2)=(x1-m)(x2-m)+y1y2
=(k2+1)x1x2-(2k2+m)(x1+x2)+(4k2+m2)=.
要使上式为定值,即与k无关,则3m2-12m+10=3(m2-6),
得m=.
此时,2+·=m2-6=-,所以在x轴上存在定点E,使得2+·为定值,且定值为-.
【答案】(1)+=1;(2)-.
满分规范
1.时间:你是否在限定时间内完成? □是 □否 2.步骤:答题步骤是否与标答一致? □是 □否
3.语言:答题学科用语是否精准规范?□是 □否 4.书写:字迹是否工整?卷面是否整洁?□是 □否
5.得分点:答题得分点是否全面无误?□是 □否 6.教材:教材知识是否全面掌握? □是 □否
2.(12分/15min)已知中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为的椭圆过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设不过原点O的直线l与该椭圆交于P,Q两点,满足直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,求△OPQ面积的取值范围.
【解析】(1)由题意可设椭圆方程为+=1(a>b>0),则=(其中c2=a2-b2,c>0),且+=1,故a=2,b=1.
所以椭圆的方程为+y2=1.
(2)由题意可知,直线l的斜率存在且不为0,故可设直线l:y=kx+m(m≠0).
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由消去y得:(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0,
则Δ=64k2m2-16(1+4k2)(m2-1)=16(4k2-m2+1)>0,
且x1+x2=-,x1x2=,
故y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
因为直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,
所以·==k2,
即-+m2=0.
又m≠0,所以k2=,即k=±.
由于直线OP,OQ的斜率存在,且Δ>0,
得0<m2<2,且m2≠1,
设d为点O到直线l的距离,则d=,
|PQ|==,
所以S=|PQ|d