2026版正禾一本通高三一輪總復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)(北師版)-任務(wù)群(五) 解析幾何_第1頁(yè)
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任務(wù)群(五)解析幾何任務(wù)1直線方程[核心整合]1.兩直線位置關(guān)系、距離公式兩條直線平行和垂直的充要條件兩個(gè)距離公式(1)斜截式:若兩條不重合的直線l1,l2的斜率k1,k2存在,則l1∥l2?k1=k2,l1⊥l2?k1k2=-1.(2)一般式:若直線l1和l2的方程分別是A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同時(shí)為0),A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同時(shí)為0),則l1∥l2?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A1B2-A2B1=0,,A1C2-A2C1≠0,))l1⊥l2?A1A2+B1B2=0(1)點(diǎn)(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離公式d=eq\f(|Ax0+By0+C|,\r(A2+B2))(A2+B2≠0).(2)兩平行直線l1:Ax+By+C1=0與l2:Ax+By+C2=0間的距離d=eq\f(|C1-C2|,\r(A2+B2))(A2+B2≠0)2.點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱的求解方法若兩點(diǎn)P1(x1,y1)與P2(x2,y2)關(guān)于直線l:Ax+By+C=0對(duì)稱,則線段P1P2的中點(diǎn)在對(duì)稱軸l上,而且連接P1,P2的直線垂直于對(duì)稱軸l.由方程組eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A·\f(x1+x2,2)+B·\f(y1+y2,2)+C=0,,\f(y2-y1,x2-x1)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(A,B)))=-1))可得到點(diǎn)P1關(guān)于l對(duì)稱的點(diǎn)P2的坐標(biāo)(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2).3.常用結(jié)論(1)點(diǎn)P(x0,y0),P1(y0+a,x0-a)關(guān)于直線x-y-a=0對(duì)稱;點(diǎn)P(x0,y0),P2(-y0+a,-x0+a)關(guān)于直線x+y-a=0對(duì)稱.(2)平行于直線Ax+By+C=0的直線系方程:Ax+By+λ=0(λ≠C).(3)垂直于直線Ax+By+C=0的直線系方程:Bx-Ay+λ=0.(4)兩條已知直線A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交點(diǎn)的直線系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直線A2x+B2y+C2=0).[例1](1)已知直線l1:ax+3y-6=0,直線l2:2x+(a-1)y-4=0,則“l(fā)1∥l2”是“a=3或a=-2”的()A.充分不必要條件B.必要不充分條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件(2)唐代詩(shī)人李頎的詩(shī)《古從軍行》開(kāi)頭兩句說(shuō):“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”,詩(shī)中隱含著一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問(wèn)題——“將軍飲馬”問(wèn)題,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回到軍營(yíng),怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)軍營(yíng)所在的位置為A(-3,0),若將軍從山腳下的點(diǎn)B(-1,1)處出發(fā),河岸線所在直線方程為x+y=1,則“將軍飲馬”的最短總路程為()A.eq\r(5)B.3C.eq\r(13)D.5(3)直線l過(guò)點(diǎn)P(1,0),且與以A(2,1),B(0,eq\r(3))為端點(diǎn)的線段有公共點(diǎn),則直線l斜率的取值范圍為_(kāi)____________.[延伸探究](1)若本例(3)中P(1,0)改為P(-1,0),其他條件不變,求直線l斜率的取值范圍.(2)若將本例(3)中的B點(diǎn)坐標(biāo)改為B(2,-1),其他條件不變,求直線l傾斜角的取值范圍.[規(guī)律總結(jié)](1)求直線方程的兩種方法(2)兩直線的位置關(guān)系問(wèn)題的解題策略求解與兩條直線平行或垂直有關(guān)的問(wèn)題時(shí),主要是利用兩條直線平行或垂直的充要條件,即斜率相等且縱截距不相等或斜率互為負(fù)倒數(shù).若出現(xiàn)斜率不存在的情況,可考慮用數(shù)形結(jié)合的方法去研究或直接用直線的一般式方程判斷.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.(1)兩直線3x+y-3=0與6x+my+1=0平行,則它們之間的距離為()A.4B.eq\f(2\r(13),13)C.eq\f(5\r(13),26)D.eq\f(7\r(10),20)(2)如圖,已知兩點(diǎn)A(22,0),B(0,11),從點(diǎn)P(2,0)射出的光線經(jīng)直線AB上的點(diǎn)M反射后再射到直線OB上,最后經(jīng)直線OB上的點(diǎn)N反射后又回到點(diǎn)P,則直線MN的一般式方程為_(kāi)_____________.任務(wù)2圓的方程[核心整合][例2](1)已知直線3x+4y-4=0與圓C相切于點(diǎn)T(0,1),圓心C在直線x-y=0上,則圓C的方程為()A.(x-3)2+(y-3)2=13B.(x-3)2+(y+3)2=25C.(x+3)2+(y-3)2=13D.(x+3)2+(y+3)2=25(2)(一題多解)過(guò)四點(diǎn)(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中的三點(diǎn)的一個(gè)圓的方程為_(kāi)_____________.[規(guī)律總結(jié)]求圓的方程的兩種方法幾何法通過(guò)研究圓的性質(zhì)、直線和圓、圓與圓的位置關(guān)系,從而求得圓的基本量和方程代數(shù)法用待定系數(shù)法先設(shè)出圓的方程,再由條件求得各系數(shù),從而求得圓的方程[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.(1)已知點(diǎn)A(2,-1),B(4,3),C(-1,2),其中一點(diǎn)在圓E內(nèi),一點(diǎn)在圓E上,一點(diǎn)在圓E外,則圓E的方程可能是________.(答案不唯一,寫(xiě)出一個(gè)正確答案即可)(2)設(shè)點(diǎn)M在直線2x+y-1=0上,點(diǎn)(3,0)和(0,1)均在⊙M上,則⊙M的方程為_(kāi)_____________.任務(wù)3直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系[核心整合]1.若點(diǎn)P(x0,y0)在圓C:x2+y2=r2(r>0)上,則圓C在點(diǎn)P處的切線方程為x0x+y0y=r2.2.若圓的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),則過(guò)圓外一點(diǎn)P(x0,y0)的切線長(zhǎng)d=eq\r((x0-a)2+(y0-b)2-r2).3.過(guò)圓x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)外一點(diǎn)P(x0,y0)引圓的切線,切點(diǎn)為T,則|PT|=eq\r(xeq\o\al(2,0)+yeq\o\al(2,0)+Dx0+Ey0+F).角度1直線與圓的位置關(guān)系[例3](1)過(guò)點(diǎn)(0,-2)與圓x2+y2-4x-1=0相切的兩條直線的夾角為α,則sinα=()A.1B.eq\f(\r(15),4)C.eq\f(\r(10),4)D.eq\f(\r(6),4)(2)已知直線l:(m+2)x-(m+1)y-1=0與圓O:x2+y2=4交于A,B兩點(diǎn),則|AB|的最小值為_(kāi)_______.(3)已知直線l:x-my+1=0與⊙C:(x-1)2+y2=4交于A,B兩點(diǎn),寫(xiě)出滿足“△ABC面積為eq\f(8,5)”的m的一個(gè)值______.[規(guī)律總結(jié)](1)求解圓的弦長(zhǎng)的3種方法關(guān)系法根據(jù)半徑、弦心距、弦長(zhǎng)構(gòu)成的直角三角形,得三者間的關(guān)系為r2=d2+eq\f(l2,4)(其中l(wèi)為弦長(zhǎng),r為圓的半徑,d為圓心到直線的距離)公式法根據(jù)公式l=eq\r(1+k2)|x1-x2|求解(其中l(wèi)為弦長(zhǎng),x1,x2為直線與圓相交所得交點(diǎn)的橫坐標(biāo),k為直線的斜率)距離法聯(lián)立直線與圓的方程,解方程組求出兩交點(diǎn)坐標(biāo),用兩點(diǎn)間距離公式求解(2)直線與圓相切問(wèn)題的解題策略①直線與圓相切時(shí)利用“切線與過(guò)切點(diǎn)的半徑垂直,圓心到切線的距離等于半徑”建立關(guān)于切線斜率的等式,所以求切線方程時(shí)主要選擇點(diǎn)斜式.②過(guò)圓外一點(diǎn)求解切線段長(zhǎng)時(shí),可先求出圓心到圓外點(diǎn)的距離,再結(jié)合半徑利用勾股定理計(jì)算.角度2圓與圓的位置關(guān)系[例4](多選)已知圓C1:x2+y2=1,圓C2:(x-3)2+(y+4)2=r2(r>0),P,Q分別是圓C1與圓C2上的動(dòng)點(diǎn),則()A.若圓C1與圓C2無(wú)公共點(diǎn),則0<r<4B.當(dāng)r=5時(shí),兩圓公共弦所在直線方程為6x-8y-1=0C.當(dāng)r=2時(shí),|PQ|的取值范圍為[2,8]D.當(dāng)r=3時(shí),過(guò)P點(diǎn)作圓C2的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則∠APB不可能等于eq\f(π,2)[規(guī)律總結(jié)](1)判斷兩個(gè)圓的位置關(guān)系時(shí),一般用幾何法;(2)兩個(gè)圓的公切線條數(shù)取決于兩圓的位置關(guān)系,要注意二者的相互轉(zhuǎn)化;(3)兩圓相交求公共弦方程時(shí),可通過(guò)兩圓的方程相減,消去二次項(xiàng)得到關(guān)于x,y的一次式;求兩個(gè)圓的公共弦長(zhǎng)時(shí),將上述得到的公共弦看作其中一個(gè)圓的弦,進(jìn)而利用半徑、弦長(zhǎng)和弦心距的關(guān)系式r2=d2+(eq\f(l,2))2求弦長(zhǎng).[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3.(1)已知直線y=kx+1與圓x2+y2=4相交于M,N兩點(diǎn),若|MN|=eq\r(14),則|k|=()A.eq\f(1,2)B.1C.eq\r(2)D.2(2)過(guò)點(diǎn)P(-2,3)作斜率為-2的直線,若光線沿該直線傳播經(jīng)x軸反射后與圓C:(x-3)2+(y-2)2=r2(r>0)相切,則r=________.(3)(多選)已知圓C1:x2+y2=9與圓C2:(x-3)2+(y-4)2=16,下列說(shuō)法正確的是()A.C1與C2的公切線恰有4條B.C1與C2相交弦的方程為3x+4y-9=0C.C1與C2相交弦的弦長(zhǎng)為eq\f(12,5)D.若P,Q分別是圓C1,C2上的動(dòng)點(diǎn),則|PQ|max=12強(qiáng)化拓展(四)隱形圓問(wèn)題【編者按】在解決某些解析幾何問(wèn)題時(shí),題設(shè)條件看似與圓無(wú)關(guān),但通過(guò)對(duì)題目條件的分析、轉(zhuǎn)化后,會(huì)發(fā)現(xiàn)滿足條件的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓,進(jìn)而可得出圓的方程,再利用圓的知識(shí)求解,我們一般稱這類問(wèn)題為隱形圓問(wèn)題.角度1利用圓的定義或幾何性質(zhì)確定隱形圓[例1](1)已知圓C:x2+y2-4x=0,點(diǎn)A(-1,0),B(1,2),則圓C上使得|PA|2+|PB|2=12成立的點(diǎn)P有()A.0個(gè)B.1個(gè)C.2個(gè)D.3個(gè)(2)舒騰尺是荷蘭數(shù)學(xué)家舒騰設(shè)計(jì)的一種作圖工具,如圖,O是滑槽AB的中點(diǎn),短桿ON可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),長(zhǎng)桿MN通過(guò)N處的鉸鏈與ON連接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑動(dòng).當(dāng)點(diǎn)D在滑槽AB內(nèi)做往復(fù)移動(dòng)時(shí),帶動(dòng)點(diǎn)N繞O轉(zhuǎn)動(dòng),點(diǎn)M也隨之而運(yùn)動(dòng).若ON=DN=1,MN=3,AB=4,則|MA|的最小值為_(kāi)_________.[規(guī)律總結(jié)](1)由圓的定義,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離為定值時(shí),動(dòng)點(diǎn)的軌跡是圓;(2)兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足eq\o(PA,\s\up6(→))·eq\o(PB,\s\up6(→))=λ(λ為常數(shù)),則P點(diǎn)的軌跡是圓;(3)兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足|PA|2+|PB|2是定值,則P點(diǎn)的軌跡是圓.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.已知點(diǎn)A(1,0),B(5,0),若eq\o(PA,\s\up6(→))·eq\o(PB,\s\up6(→))≤4,則點(diǎn)P到直線3x-y+1=0距離的最小值為_(kāi)_______.角度2由圓周角的性質(zhì)確定隱形圓[例2]已知圓C:(x-5)2+(y+2)2=r2(r>0),A(-6,0),B(0,8),若圓C上存在點(diǎn)P使得PA⊥PB,則r的取值范圍為()A.(0,5]B.[5,15]C.[10,15]D.[15,+∞)[規(guī)律總結(jié)]由圓的性質(zhì)可知,圓周角為直角,所以已知PA⊥PB或∠APB=90°(A、B為定點(diǎn)),則點(diǎn)P的軌跡是以AB為直徑的圓.注意有時(shí)候軌跡中要?jiǎng)h除不滿足條件的點(diǎn).[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A(-6,-2),B(4,-2).若直線kx-y+8k-2=0(k∈R)上存在點(diǎn)M(x0,y0)滿足∠AMB=90°,則實(shí)數(shù)k的一個(gè)可能取值是_________.角度3阿波羅尼斯圓[例3]數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯證明過(guò)這樣一個(gè)命題:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)距離之比為常數(shù)λ(λ>0且λ≠1)的點(diǎn)的軌跡是圓,后人將這個(gè)圓稱為阿波羅尼斯圓,簡(jiǎn)稱阿氏圓.已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(-2,0),動(dòng)點(diǎn)M滿足|MA|=2|MO|,得到動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是阿氏圓C.若對(duì)任意實(shí)數(shù)k,直線l:y=k(x-1)+b與圓C恒有公共點(diǎn),則b的取值范圍是()A.[-eq\f(\r(13),3),eq\f(\r(13),3)]B.[-eq\f(\r(14),3),eq\f(\r(14),3)]C.[-eq\f(\r(15),3),eq\f(\r(15),3)]D.[-eq\f(4,3),eq\f(4,3)][規(guī)律總結(jié)]“阿波羅尼斯圓”的定義:平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)A(-a,0),B(a,0)(a>0)的距離之比為正數(shù)λ(λ≠1)的點(diǎn)的軌跡是以Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(λ2+1,λ2-1)a,0))為圓心,eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(2aλ,λ2-1)))為半徑的圓,即為阿波羅尼斯圓.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3.已知點(diǎn)A(-1,0),B(-4,0),C(-4,3),動(dòng)點(diǎn)P,Q滿足eq\f(|PA|,|PB|)=eq\f(|QA|,|QB|)=eq\f(1,2),則|eq\o(CP,\s\up6(→))+eq\o(CQ,\s\up6(→))|的取值范圍是()A.[1,16]B.[6,14]C.[4,16]D.[eq\r(3),3eq\r(5)]任務(wù)4圓錐曲線的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程[核心整合]1.圓錐曲線的定義(1)橢圓:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|);(2)雙曲線:||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|);(3)拋物線:|PF|=|PM|,點(diǎn)F不在直線l上,PM⊥l于M.2.圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(1)橢圓:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)(焦點(diǎn)在x軸上)或eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)(焦點(diǎn)在y軸上);(2)雙曲線:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)(焦點(diǎn)在x軸上)或eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)(焦點(diǎn)在y軸上);(3)拋物線:y2=2px(p>0),y2=-2px(p>0),x2=2py(p>0),x2=-2py(p>0).[例1](1)已知拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)M在C上.若M到直線x=-3的距離為5,則|MF|=()A.7B.6C.5D.4(2)已知F是雙曲線C:x2-eq\f(y2,8)=1的右焦點(diǎn),P是C左支上一點(diǎn)A(0,6eq\r(6)),當(dāng)△APF周長(zhǎng)最小時(shí),該三角形的面積為()A.36eq\r(6)B.24eq\r(6)C.18eq\r(6)D.12eq\r(6)(3)已知橢圓eq\f(x2,9)+eq\f(y2,6)=1,F(xiàn)1,F(xiàn)2為兩個(gè)焦點(diǎn),O為原點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn),cos∠F1PF2=eq\f(3,5),則|PO|=()A.eq\f(2,5)B.eq\f(\r(30),2)C.eq\f(3,5)D.eq\f(\r(35),2)[規(guī)律總結(jié)](1)應(yīng)用圓錐曲線的定義時(shí),要注意關(guān)鍵條件.如雙曲線定義中的“絕對(duì)值”,橢圓和雙曲線定義中的定值與兩定點(diǎn)間距離的關(guān)系,拋物線定義中定點(diǎn)不在定直線上等;(2)在橢圓(雙曲線)的焦點(diǎn)三角形中,常利用正弦定理、余弦定理結(jié)合橢圓(雙曲線)的定義,運(yùn)用平方的關(guān)系,建立|PF1|±|PF2|與|PF1|·|PF2|的關(guān)系;(3)求圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:先定型,后計(jì)算.“定型”,即確定曲線焦點(diǎn)所在坐標(biāo)軸的位置,從而確定標(biāo)準(zhǔn)方程的形式;“計(jì)算”則是根據(jù)題目條件,利用待定系數(shù)法求出方程中的a2,b2,p的值.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.(1)若雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上的一點(diǎn)到焦點(diǎn)(-eq\r(5),0)的距離比到焦點(diǎn)(eq\r(5),0)的距離大b,則該雙曲線的方程為()A.eq\f(x2,4)-y2=1B.eq\f(x2,2)-y2=1C.x2-eq\f(y2,2)=1D.x2-eq\f(y2,4)=1(2)(多選)已知定圓M:(x-1)2+y2=16,點(diǎn)A是圓M所在平面內(nèi)一定點(diǎn),點(diǎn)P是圓M上的動(dòng)點(diǎn).若線段PA的中垂線交直線PM于點(diǎn)Q,則點(diǎn)Q的軌跡可能為()A.橢圓B.雙曲線C.拋物線D.圓(3)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線y=m與y軸的交點(diǎn)為A,與拋物線C的交點(diǎn)為B,且|BF|=eq\f(3,2)|AB|,則m的值是________.任務(wù)5橢圓、雙曲線的幾何性質(zhì)[核心整合]1.橢圓、雙曲線中a,b,c之間的關(guān)系(1)在橢圓中:a2=b2+c2,離心率為e=eq\f(c,a)=eq\r(1-(\f(b,a))2).(2)在雙曲線中:c2=a2+b2,離心率為e=eq\f(c,a)=eq\r(1+(\f(b,a))2).2.雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的漸近線方程為y=±eq\f(b,a)x.注意離心率e與漸近線的斜率的關(guān)系.3.和橢圓有關(guān)的結(jié)論①焦點(diǎn)位置不確定的橢圓方程可分類討論或者直接設(shè)為mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).②焦點(diǎn)三角形:在橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)中,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為左、右焦點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn),∠F1PF2=θ,△PF1F2的周長(zhǎng)為2(a+c),△PF1F2的面積記為S△PF1F2,則:當(dāng)點(diǎn)P為短軸端點(diǎn)時(shí),∠F1PF2最大;S△PF1F2=eq\f(1,2)|PF1||PF2|sinθ=b2taneq\f(θ,2)=c|yP|.③點(diǎn)P(x0,y0)是橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)上任意一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),則|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0.④過(guò)橢圓的焦點(diǎn)與橢圓的長(zhǎng)軸垂直的直線被橢圓所截得的線段稱為橢圓的通徑,其長(zhǎng)度為eq\f(2b2,a).4.和雙曲線有關(guān)的結(jié)論①若雙曲線方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1?漸近線方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=0?y=±eq\f(b,a)x.②若漸近線方程為y=±eq\f(b,a)x?eq\f(x,a)±eq\f(y,b)=0?雙曲線方程可設(shè)為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=λ.③過(guò)已知兩個(gè)點(diǎn)的雙曲線方程可設(shè)為mx2+ny2=1(mn<0).④焦點(diǎn)三角形:在雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)中,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為左、右焦點(diǎn),P為雙曲線上一點(diǎn),∠F1PF2=θ,△PF1F2的面積記為S△PF1F2,則S△PF1F2=eq\f(1,2)|PF1||PF2|sinθ=eq\f(b2,tan\f(θ,2))=c|yP|.⑤過(guò)雙曲線焦點(diǎn)且垂直于實(shí)軸的弦長(zhǎng)為eq\f(2b2,a).角度1橢圓、雙曲線的幾何性質(zhì)[例2](1)已知雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的實(shí)軸長(zhǎng)為2eq\r(2),其左焦點(diǎn)到雙曲線的一條漸近線的距離為eq\r(3),則雙曲線的漸近線方程為()A.y=±eq\r(3)xB.y=±eq\f(\r(6),2)xC.y=±eq\r(2)xD.y=±eq\f(\r(10),2)x(2)(多選)已知橢圓C:eq\f(x2,9)+eq\f(y2,5)=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在橢圓上,則下列說(shuō)法正確的是()A.F1,F(xiàn)2的坐標(biāo)分別為(-2,0),(2,0)B.橢圓的短軸長(zhǎng)為10C.|PF1|的最小值為1D.當(dāng)P是橢圓的短軸端點(diǎn)時(shí),∠F1PF2取到最大值[規(guī)律總結(jié)]橢圓、雙曲線性質(zhì)應(yīng)用的常見(jiàn)類型(1)由性質(zhì)可求橢圓、雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.反之,由標(biāo)準(zhǔn)方程可得出橢圓、雙曲線的性質(zhì)(頂點(diǎn)、焦點(diǎn)、漸近線、范圍等);(2)對(duì)稱性的應(yīng)用:橢圓、雙曲線的對(duì)稱性是幾何性質(zhì)中較簡(jiǎn)單而又實(shí)用的性質(zhì),在解題時(shí)恰當(dāng)使用對(duì)稱性能使問(wèn)題迅速得解;(3)范圍的應(yīng)用:在求解以橢圓、雙曲線為載體的某內(nèi)接幾何圖形的面積(周長(zhǎng))等最值問(wèn)題時(shí),往往涉及到動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)的取值范圍(極端點(diǎn)的位置問(wèn)題),可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值處理.角度2離心率問(wèn)題[例3](1)已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2.點(diǎn)A在C上,點(diǎn)B在y軸上,eq\o(F1A,\s\up6(→))⊥eq\o(F1B,\s\up6(→)),eq\o(F2A,\s\up6(→))=-eq\f(2,3)eq\o(F2B,\s\up6(→)),則C的離心率為_(kāi)_______.(2)已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左右焦點(diǎn)分別為F1、F2,其中|F1F2|=2c,過(guò)F1的直線l與橢圓C交于A、B兩點(diǎn),若eq\o(AF1,\s\up6(→))·eq\o(AF2,\s\up6(→))=4c2,則該橢圓離心率的取值范圍是________.[規(guī)律總結(jié)]求圓錐曲線離心率的值(取值范圍)的方法定義法根據(jù)條件求出a,c,直接利用公式e=eq\f(c,a)求解方程法根據(jù)條件得到關(guān)于a,b,c的齊次等式(不等式),然后將該齊次等式(不等式)兩邊同時(shí)除以a或a2轉(zhuǎn)化為關(guān)于e或e2的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e的值(取值范圍)[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.(1)(多選)雙曲線具有如下性質(zhì):雙曲線在任意一點(diǎn)處的切線平分該點(diǎn)與兩焦點(diǎn)連線的夾角.設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線C:eq\f(x2,20)-eq\f(y2,b2)=1(b>0)的左右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,右頂點(diǎn)A到一條漸近線的距離為2,右支上一動(dòng)點(diǎn)P處的切線記為l,則()A.雙曲線C的漸近線方程為y=±eq\f(1,2)xB.雙曲線C的焦距為2eq\r(15)C.當(dāng)PF2⊥x軸時(shí),|PF1|=eq\f(9\r(5),2)D.過(guò)點(diǎn)F1作F1K⊥l,垂足為K,|OK|=2eq\r(5)(2)機(jī)場(chǎng)為旅客提供的圓錐形紙杯如圖所示,該紙杯母線長(zhǎng)為12cm,開(kāi)口直徑為8cm.旅客使用紙杯喝水時(shí),當(dāng)水面與紙杯內(nèi)壁所形成的橢圓經(jīng)過(guò)母線中點(diǎn)時(shí),橢圓的離心率等于________.任務(wù)6拋物線的幾何性質(zhì)[核心整合]已知AB是拋物線y2=2px(p>0)過(guò)焦點(diǎn)F的一條弦,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則①y1y2=-p2,x1x2=eq\f(p2,4).②|AB|=x1+x2+p=eq\f(2p,sin2θ)(θ為直線AB的傾斜角).③eq\f(1,|AF|)+eq\f(1,|BF|)為定值eq\f(2,p).④以AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切.⑤以AF或BF為直徑的圓與y軸相切.⑥過(guò)焦點(diǎn)且垂直于對(duì)稱軸的弦長(zhǎng)等于2p(通徑).[例4](1)已知拋物線的方程為x2=4y,過(guò)其焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于M,N兩點(diǎn),且|MF|=5,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△MOF的面積與△NOF的面積之比為()A.eq\f(1,5)B.eq\f(1,4)C.5D.4(2)(多選)已知拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線上兩點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()A.拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-1B.若|AF|+|BF|=4,則線段AB的中點(diǎn)P到x軸的距離為1C.若直線AB經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)F,則y1y2=1D.若y1y2=1,則直線AB過(guò)焦點(diǎn)F[規(guī)律總結(jié)]利用拋物線的幾何性質(zhì)解題時(shí),要注意利用定義構(gòu)造與焦半徑相關(guān)的幾何圖形(如三角形、直角梯形等)來(lái)溝通已知量與p的關(guān)系,靈活運(yùn)用拋物線的焦點(diǎn)弦的特殊結(jié)論,使問(wèn)題簡(jiǎn)單化且減少運(yùn)算量.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3.(1)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,M為拋物線上的點(diǎn),且MF與x軸不垂直,M在直線x=-2上的射影為N,若△MNF的垂心在拋物線C上,則|MF|=()A.9B.10C.11D.12(2)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),在拋物線y2=2px(p>0)上存在兩點(diǎn)E,F(xiàn),使得△OEF是邊長(zhǎng)為4的正三角形,則p=________.強(qiáng)化拓展(五)橢圓的第二、第三定義【編者按】橢圓是最重要的圓錐曲線之一,除了教材中學(xué)習(xí)的定義外,還有兩種重要定義,我們一般稱為第二定義和第三定義.第二定義:平面內(nèi)到定點(diǎn)距離與到定直線(定點(diǎn)不在定直線上)距離之比為常數(shù)e(0<e<1)的點(diǎn)的軌跡為橢圓.定點(diǎn)為橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),定直線為橢圓的相應(yīng)準(zhǔn)線.第三定義:平面內(nèi)與兩定點(diǎn)連線的斜率之積為常數(shù)λ(λ<0且λ≠-1)的動(dòng)點(diǎn)軌跡為橢圓(不含兩定點(diǎn)).橢圓第二定義在處理焦半徑與橢圓外線段(距離)和最值問(wèn)題時(shí)有很大優(yōu)勢(shì),第三定義則適用于快速解決橢圓的中心弦問(wèn)題.如能合理利用橢圓的第二、第三定義,能使很多問(wèn)題變難為易,迎刃而解.題型一第二定義[例1]在橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)上任取三個(gè)不同的點(diǎn)P1,P2,P3,使得∠P1F2P2=∠P2F2P3=∠P3F2P1,F(xiàn)2為右焦點(diǎn),則eq\f(1,|P1F2|)+eq\f(1,|P2F2|)+eq\f(1,|P3F2|)=________.[規(guī)律總結(jié)]橢圓的第二定義文字語(yǔ)言若點(diǎn)M到定點(diǎn)F(c,0)的距離和它到定直線l:x=eq\f(a2,c)的距離的比是常數(shù)eq\f(c,a)(a>c>0),則點(diǎn)M的軌跡是橢圓,點(diǎn)F為其右焦點(diǎn),直線l為其右準(zhǔn)線圖形語(yǔ)言符號(hào)語(yǔ)言eq\f(|MF|,|MH|)=eq\f(c,a)(即離心率e)焦半徑公式已知橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),左焦點(diǎn)F1,右焦點(diǎn)F2,P(x0,y0)為橢圓上的任意一點(diǎn),則|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.若橢圓eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P為C上的任意一點(diǎn),則|PF1|·|PF2|的取值范圍是()A.[1,3]B.[2,3]C.[eq\r(2),eq\r(3)]D.[1,eq\r(3)]題型二第三定義[例2]已知定點(diǎn)A,B是橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn),M,N是橢圓上關(guān)于x軸對(duì)稱的兩點(diǎn),直線AM,BN的斜率分別為k1,k2,且k1k2≠0.若|k1|+|k2|的最小值為1,則橢圓的離心率為_(kāi)_______.[規(guī)律總結(jié)]由橢圓的第三定義可得:若A、B是橢圓上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn),P是橢圓上異于A、B的點(diǎn),若kPA,kPB都存在,則:(1)若橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,則kPA·kPB=e2-1=-eq\f(b2,a2);(2)若橢圓的焦點(diǎn)在y軸上,則kPA·kPB=-eq\f(a2,b2)(a>b>0).[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左頂點(diǎn)為A,點(diǎn)P,Q均在C上,且關(guān)于y軸對(duì)稱.若直線AP,AQ的斜率之積為eq\f(1,4),則C的離心率為()A.eq\f(\r(3),2)B.eq\f(\r(2),2)C.eq\f(1,2)D.eq\f(1,3)任務(wù)7中點(diǎn)弦問(wèn)題[核心整合]已知A(x1,y1),B(x2,y2)為圓錐曲線E上兩點(diǎn)(AB不平行于y軸),AB的中點(diǎn)M(x0,y0),直線AB的斜率為k.(1)若E為橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),則有k=-eq\f(b2,a2)·eq\f(x0,y0);(2)若E為雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),則有k=eq\f(b2,a2)·eq\f(x0,y0);(3)若E為拋物線y2=2px(p>0),則k=eq\f(p,y0).[例1](1)已知直線l:y=x+2與雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)M(1,3)是弦AB的中點(diǎn),則雙曲線C的離心率為()A.2B.eq\r(2)C.eq\r(3)D.3(2)已知直線l與橢圓eq\f(x2,6)+eq\f(y2,3)=1在第一象限交于A,B兩點(diǎn),l與x軸,y軸分別交于M,N兩點(diǎn),且|MA|=|NB|,|MN|=2eq\r(3),則直線l的方程為_(kāi)___________.[規(guī)律總結(jié)]處理中點(diǎn)弦問(wèn)題常用的求解方法[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.(1)已知拋物線C:y2=2px(p>0),過(guò)C的焦點(diǎn)F且傾斜角為eq\f(π,3)的直線交C于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為W,|FW|=eq\f(4,3),則p=()A.1B.2C.3D.4(2)已知斜率為k(k>0)的直線l與橢圓C:eq\f(x2,16)+eq\f(y2,2)=1交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),以O(shè)A,OB為鄰邊作平行四邊形OAPB,點(diǎn)P恰好在C上.若線段AB的中點(diǎn)M在直線x=-1上,則直線l的方程為()A.x-eq\r(6)y+2=0B.x-2eq\r(6)y+4=0C.eq\r(6)x-2y+1=0D.x-4eq\r(6)y+5=0任務(wù)8弦長(zhǎng)、面積問(wèn)題[核心整合]1.直線與圓錐曲線相交的弦長(zhǎng)公式已知A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的斜率為k(k≠0),則|AB|=eq\r(1+k2)|x1-x2|=eq\r(1+k2)eq\r((x1+x2)2-4x1x2)或|AB|=eq\r(1+\f(1,k2))|y1-y2|=eq\r(1+\f(1,k2))eq\r((y1+y2)2-4y1y2).2.圓錐曲線中求解三角形面積的方法(1)常規(guī)面積公式:S=eq\f(1,2)×底×高.(2)正弦面積公式:S=eq\f(1,2)absinC.(3)鉛錘水平面面積公式:①過(guò)x軸上的定點(diǎn):S=eq\f(1,2)a|y1-y2|(a為x軸上定長(zhǎng));②過(guò)y軸上的定點(diǎn):S=eq\f(1,2)a|x1-x2|(a為y軸上定長(zhǎng)).[例2]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率為eq\f(\r(3),2),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),過(guò)F2作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點(diǎn),直線l2與C交于D,E兩點(diǎn),且△AF1F2的周長(zhǎng)是4+2eq\r(3).(1)求橢圓C的方程;(2)當(dāng)|AB|=eq\f(3,2)|DE|時(shí),求△ODE的面積.[規(guī)律總結(jié)]求圓錐曲線弦長(zhǎng)的常用方法(1)設(shè)而不求法:利用上述的弦長(zhǎng)公式,轉(zhuǎn)化為韋達(dá)定理計(jì)算求解,這是求弦長(zhǎng)問(wèn)題的一般方法;注意:①設(shè)直線方程時(shí),需考慮特殊直線,如斜率不存在、斜率為0等;②涉及直線與圓錐曲線相交時(shí),要保證Δ>0.(2)特別地,圓中求弦長(zhǎng)用垂徑定理,拋物線y2=2px(p>0)求焦點(diǎn)弦弦長(zhǎng)可用拋物線的焦點(diǎn)弦弦長(zhǎng)公式|AB|=x1+x2+p.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.(1)(多選)已知拋物線y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)為C,過(guò)點(diǎn)C的直線l與拋物線交于A,B兩點(diǎn),A點(diǎn)位于B點(diǎn)右方,若∠AFB=∠CFB,則下列結(jié)論一定正確的有()A.|AF|=8B.|AB|=eq\f(8\r(7),3)C.S△AFB=eq\f(16\r(3),3)D.直線AF的斜率為eq\r(3)(2)已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F(2,0),實(shí)軸長(zhǎng)為2eq\r(2).①求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;②過(guò)點(diǎn)A(0,1),且斜率不為0的直線l與雙曲線C交于P,Q兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若△OPQ的面積為eq\r(3),求直線l的方程.任務(wù)9切線問(wèn)題[核心整合](1)直線與圓錐曲線相切時(shí),它們的方程組成的方程組消元后所得方程(二次項(xiàng)系數(shù)不為零)的判別式為零.(2)橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)在(x0,y0)處的切線方程為eq\f(x0x,a2)+eq\f(y0y,b2)=1;雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)在(x0,y0)處的切線方程為eq\f(x0x,a2)-eq\f(y0y,b2)=1;拋物線y2=2px(p>0)在(x0,y0)處的切線方程為y0y=p(x+x0).[例3](1)已知橢圓C1:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),拋物線C2:y2=4x,且C1與C2在第一象限的交點(diǎn)為P,且C1和C2在P處的切線斜率之積為-eq\f(1,4),則C1的離心率為()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(1,4)D.eq\f(\r(2),2)(2)已知P(1,1)是雙曲線外一點(diǎn),過(guò)P引雙曲線x2-eq\f(y2,2)=1的兩條切線PA,PB,A,B為切點(diǎn),則直線AB的方程為_(kāi)_______.[規(guī)律總結(jié)](1)圓錐曲線在某點(diǎn)處的切線方程可通過(guò)求導(dǎo)的方法來(lái)解決;(2)由過(guò)圓上一點(diǎn)的切線方程聯(lián)想過(guò)圓錐曲線上點(diǎn)的切線方程,觸類旁通,熟練記憶并會(huì)應(yīng)用在橢圓、雙曲線、拋物線上某點(diǎn)處的切線方程解決問(wèn)題.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3.(1)已知拋物線C:x2=4y,過(guò)直線l:x+2y=4上的動(dòng)點(diǎn)P可作C的兩條切線,記切點(diǎn)為A,B,則直線AB()A.斜率為2B.斜率為±2C.恒過(guò)點(diǎn)(0,-2)D.恒過(guò)點(diǎn)(-1,-2)(2)設(shè)P為圓O:x2+y2=5上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作橢圓eq\f(x2,3)+eq\f(y2,2)=1的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,點(diǎn)O,P到直線AB的距離分別為d1,d2,則d1·d2的值為_(kāi)_______.任務(wù)10構(gòu)造不等式求最值、范圍[例1]已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,離心率e=eq\f(\r(6),3),橢圓C上一動(dòng)點(diǎn)D到F的距離的最小值為eq\r(6)-2.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)斜率為k(k≠0)的直線l過(guò)F點(diǎn),交橢圓C于A,B兩點(diǎn),記線段AB的中點(diǎn)為N,直線ON交直線x=3于點(diǎn)M,直線MF交橢圓C于P,Q兩點(diǎn),求∠MFA的大小,并求四邊形APBQ面積的最小值.[規(guī)律總結(jié)]圓錐曲線中構(gòu)造不等式求最值、范圍的方法(1)利用判別式構(gòu)造不等關(guān)系;(2)利用已知參數(shù)的范圍,在兩個(gè)參數(shù)之間建立函數(shù)關(guān)系;(3)利用隱含或已知的不等關(guān)系建立不等式;(4)利用基本不等式研究最值、范圍.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左頂點(diǎn)為A,焦距為4,過(guò)右焦點(diǎn)F作垂直于實(shí)軸的直線交C于B,D兩點(diǎn),且△ABD是直角三角形.(1)求雙曲線C的方程;(2)M,N是C右支上的兩動(dòng)點(diǎn),設(shè)直線AM,AN的斜率分別為k1,k2,若k1k2=-2,求點(diǎn)A到直線MN的距離d的取值范圍.任務(wù)11構(gòu)造函數(shù)求最值、范圍[例2]在直角坐標(biāo)系xOy中,圓Γ的圓心P在y軸上(P不與O重合),且與雙曲線Ω:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1的右支交于A,B兩點(diǎn).已知|PA|2+|PB|2=|OA|2+|OB|2.(1)求Ω的離心率;(2)若Ω的右焦點(diǎn)為F(2,0),且圓Γ過(guò)點(diǎn)F,求|FA|+|FB|的取值范圍.[規(guī)律總結(jié)]目標(biāo)函數(shù)法求解圓錐曲線有關(guān)最值問(wèn)題的解題模型[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.如圖,已知四邊形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)都在拋物線x2=4y上,且A,B在第一象限,AC∥x軸,拋物線在點(diǎn)A處的切線為l,且BD∥l.(1)設(shè)直線CB,CD的斜率分別為k和k′,求k+k′的值;(2)P為AC與BD的交點(diǎn),設(shè)△BCD的面積為S1,△PAD的面積為S2,若tan∠BCA=2,求eq\f(S1,S2)的取值范圍.任務(wù)12定點(diǎn)(定直線)問(wèn)題[例1]已知雙曲線C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),左焦點(diǎn)為(-2eq\r(5),0),離心率為eq\r(5).(1)求C的方程;(2)記C的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,過(guò)點(diǎn)(-4,0)的直線與C的左支交于M,N兩點(diǎn),M在第二象限,直線MA1與NA2交于點(diǎn)P.證明:點(diǎn)P在定直線上.[規(guī)律總結(jié)]動(dòng)線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的兩大類型及解法(1)動(dòng)直線l過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題.設(shè)動(dòng)直線方程(斜率存在)為y=kx+t,由題設(shè)條件將t用k表示為t=mk,得y=k(x+m),從而動(dòng)直線過(guò)定點(diǎn)(-m,0).(2)動(dòng)曲線C過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題.引入?yún)⒆兞拷⑶€C的方程,再根據(jù)其對(duì)參變量恒成立,令其系數(shù)等于零,可得出定點(diǎn).[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.已知橢圓C:eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)的離心率是eq\f(\r(5),3),點(diǎn)A(-2,0)在C上.(1)求C的方程;(2)過(guò)點(diǎn)(-2,3)的直線交C于P,Q兩點(diǎn),直線AP,AQ與y軸的交點(diǎn)分別為M,N,證明:線段MN的中點(diǎn)為定點(diǎn).任務(wù)13定值問(wèn)題[例2]已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A2,雙曲線C的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,且|F1F2|=4,雙曲線C的一條漸近線方程為y=eq\r(3)x.(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知過(guò)點(diǎn)P(1,4)的直線與雙曲線C右支交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)Q在線段AB上,若存在實(shí)數(shù)λ(λ>0且λ≠1),使得eq\o(AP,\s\up6(→))=-λeq\o(PB,\s\up6(→)),eq\o(AQ,\s\up6(→))=λeq\o(QB,\s\up6(→)),證明:直線A2Q的斜率為定值.[規(guī)律總結(jié)]參數(shù)法解決圓錐曲線中定值問(wèn)題的一般步驟[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.已知?jiǎng)訄AP過(guò)定點(diǎn)F(0,1)且與直線y=3相切,記圓心P的軌跡為曲線E.(1)已知A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(-2,1),(2,1),直線AP,BP的斜率分別為k1,k2,證明:k1-k2=1;(2)若點(diǎn)M(x1,y1)、N(x2,y2)是軌跡E上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)且x1x2=-4,設(shè)線段MN的中點(diǎn)為Q,圓P與動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡Г交于不同于F的三點(diǎn)C,D,G,求證:△CDG的重心的橫坐標(biāo)為定值.任務(wù)14證明問(wèn)題[例1]已知過(guò)點(diǎn)F1(-1,0)的直線l與圓F2:(x-1)2+y2=16相交于G,H兩點(diǎn),GH的中點(diǎn)為E,過(guò)GF1的中點(diǎn)F且平行于EF2的直線交GF2于點(diǎn)P,記點(diǎn)P的軌跡為C.(1)求軌跡C的方程.(2)若A,B為軌跡C上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)且均不在y軸上,點(diǎn)M滿足eq\o(OM,\s\up6(→))=λeq\o(OA,\s\up6(→))+μeq\o(OB,\s\up6(→))(λ,μ∈R),其中O為坐標(biāo)原點(diǎn),從下面①②③中選取兩個(gè)作為條件,證明另外一個(gè)成立,①點(diǎn)M在軌跡C上;②直線OA與OB的斜率之積為-eq\f(3,4);③λ2+μ2=1.注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.[規(guī)律總結(jié)]解決證明問(wèn)題時(shí),主要根據(jù)直線、圓錐曲線的性質(zhì)、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系等,通過(guò)相關(guān)的性質(zhì)應(yīng)用、代數(shù)式的恒等變形以及必要的數(shù)值計(jì)算等進(jìn)行證明.常用的證明方法有:(1)證A,B,C三點(diǎn)共線,可證kAB=kAC或eq\o(AB,\s\up6(→))=λeq\o(BC,\s\up6(→))(λ≠0);(2)證直線MA⊥MB,可證kMA·kMB=-1或eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))=0;(3)證|AB|=|AC|,可證點(diǎn)A在線段BC的垂直平分線上.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的兩條漸近線分別為l1,l2,C上一點(diǎn)A(4,eq\r(3))到l1,l2的距離之積為eq\f(4,5).(1)求雙曲線C的方程;(2)設(shè)雙曲線C的左、右兩個(gè)頂點(diǎn)分別為A1,A2,T為直線l:x=1上的動(dòng)點(diǎn),且T不在x軸上,直線TA1與C的另一個(gè)交點(diǎn)為M,直線TA2與C的另一個(gè)交點(diǎn)為N,直線MN與x軸的交點(diǎn)為P,直線l與MN的交點(diǎn)為Q,證明:eq\f(|PM|,|PN|)=eq\f(|QM|,|QN|).任務(wù)15探索性問(wèn)題[例2]已知雙曲線E:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為eq\f(\r(6),2),且左焦點(diǎn)F到漸近線的距離為eq\r(3).過(guò)F作直線l1,l2分別交雙曲線E于A,B和C,D,且線段AB,CD的中點(diǎn)分別為M,N.(1)求雙曲線E的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若直線l1,l2斜率的乘積為-eq\f(1,5),試探究:是否存在定圓G,使得直線MN被圓G截得的弦長(zhǎng)恒為4?若存在,請(qǐng)求出圓G的標(biāo)準(zhǔn)方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.[規(guī)律總結(jié)]有關(guān)存在性問(wèn)題的求解策略(1)存在性問(wèn)題通常采用“肯定順推法”,將不確定的問(wèn)題明朗化.其步驟為假設(shè)滿足條件的元素(點(diǎn)、直線、曲線或參數(shù))存在并設(shè)出,列出關(guān)于待定系數(shù)的方程(組),若方程(組)有實(shí)數(shù)解,則元素(點(diǎn)、直線、曲線或參數(shù))存在;否則,元素(點(diǎn)、直線、曲線或參數(shù))不存在.(2)反證法與驗(yàn)證法也是求解存在性問(wèn)題的常用方法.(3)解決存在性問(wèn)題時(shí)要注意解題的規(guī)范性,一般先作出結(jié)論,后給出證明(理由).[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率為eq\f(\r(2),2),且過(guò)點(diǎn)A(eq\f(\r(2),2),eq\f(\r(3),2)).(1)求橢圓C的方程;(2)直線l與橢圓C交于不同的M,N兩點(diǎn),且直線OM,MN,ON的斜率依次成等比數(shù)列.橢圓C上是否存在一點(diǎn)P,使得四邊形OMPN為平行四邊形?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.強(qiáng)化拓展(六)圓錐曲線中非韋達(dá)定理的應(yīng)用【編者按】在解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問(wèn)題時(shí),我們常聯(lián)立方程組,利用韋達(dá)定理整體代入來(lái)解決;但是有些情況,如有些定點(diǎn)、定值、定線問(wèn)題,我們發(fā)現(xiàn)把韋達(dá)定理整體代入并不能完全消除兩根,把這類問(wèn)題稱之為“非對(duì)稱韋達(dá)定理”.下面介紹幾種常見(jiàn)非韋達(dá)定理形式的處理方法.類型一兩根之比型(如eq\f(x2,x1),eq\f(y1,y2))[例1]設(shè)橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線l的傾斜角為60°,eq\o(AF,\s\up6(→))=2eq\o(FB,\s\up6(→)).(1)求橢圓C的離心率;(2)如果|AB|=eq\f(15,4),求橢圓C的方程.[規(guī)律總結(jié)]方案1是直接求出y1,y2,利用y1與y2的關(guān)系式,代入消元求解.方案2將eq\f(y1,y2)=-2取倒數(shù)相加,得到eq\f(y1,y2)+eq\f(y2,y1)=-eq\f(5,2),這樣處理將不對(duì)稱式轉(zhuǎn)化為對(duì)稱式,就可以將韋達(dá)定理的結(jié)果整體代入了.方案3是利用條件y1=-2y2,得到y(tǒng)1+y2與y1y2的關(guān)系式eq\f((y1+y2)2,y1y2)=-eq\f(1,2),然后就可以用韋達(dá)定理處理了.方案4則是利用y1=-2y2與y1+y2,y1y2的表達(dá)式,代入消元求解.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1.設(shè)雙曲線C:eq\f(x2,a2)-y2=1(a>0)與直線l:x+y=1相交于兩個(gè)不同的點(diǎn)A,B.(1)求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)設(shè)直線l與y軸的交點(diǎn)為P,若eq\o(PA,\s\up6(→))=eq\f(5,12)eq\o(PB,\s\up6(→)),求a的值.類型二系數(shù)不等型(如λx1+μx2=m(λ≠μ,m≠0))[例2]已知橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率為eq\f(\r(2),2),右準(zhǔn)線方程為x=2eq\r(2).(1)求橢圓方程;(2)P(0,1),A,B為橢圓的左右頂點(diǎn),過(guò)A作斜率為k1的直線交橢圓于E,連接EP并延長(zhǎng)交橢圓于F,記直線BF的斜率為k2,若k1=3k2,求直線EF的方程.[規(guī)律總結(jié)]利用韋達(dá)定理中隱含著2kx1x2=x1+x2=-eq\f(4k,2k2+1)的關(guān)系,所以代入消元得到(1-k)(x1+eq\f(2k+2,1+2k2))=0,從而求得k=1.[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]2.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線C:eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線為y=eq\f(\r(3),3)x,且點(diǎn)P(eq\r(3),eq\r(2))在C上.(1)求C的方程;(2)設(shè)C的上焦點(diǎn)為F,過(guò)F的直線l交C于A,B兩點(diǎn),且eq\o(AF,\s\up6(→))=7eq\o(BF,\s\up6(→)),求l的斜率.類型三分式上下不對(duì)稱型(如eq\f(mx1x2+λx1,mx1x2+μx2),eq\f(my1y2+λy1,my1y2+μy2)(λ≠μ))[例3]已知橢圓C:eq\f(x2,a2)

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