1、1椭 圆一、直线与椭圆问题的常规解题方法:1.设直线与方程;(提醒:设直线时分斜率存在与不存在;设为 y=kx+b 与x=my+n 的区别)2.设交点坐标;(提醒 :之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求” )3.联立方程组;4.消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单 )5.根据条件重转化;常有以下类型:“以弦 AB 为直径的圆过点 0”(提醒:需讨论 K 是否存在)OAB12K0OAB120xy“点在圆内、圆上、圆外问题”“直角、 锐角、钝角问题 ” “向量的数量积大于、等于、小于 0 问题”0;120xy“等角、角平分、角互补问题” 斜率关系( 或 ) ;1
2、20K12K“共线问题”(如: 数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法) ;AQB(如 :A、O、B 三点共线 直线 OA 与 OB 斜率相等) ;“点、线对称问题” 坐标与斜率关系;“弦长、面积问题” 转化为坐标与弦长公式问题(提醒:注意两个面积公式 的合理选择) ;6.化简与计算;7.细节问题不忽略;2判别式是否已经考虑;抛物线、双曲线问题中二次项系数是否会出现 0.二、基本解题思想:1、 “常规求值”问题:需要找等式, “求范围”问题需要找不等式;2、 “是否存在”问题:当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;3、证明定值问题的方法:常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与
3、参数无 关;也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明。4、处理定点问题的方法:常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明,5、求最值问题时:将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值) 、三角代换法(转化为三角函数的最值) 、利用切线的方法、利用均值不等 式的方法等再解决;6、转化思想:有些题思路易成,但难以实施。这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;椭圆中的定值、定点问题一、常见基本题型:在几何问题 中,有些几何量和参数无关,这就构成定值问题,解决这类问题常通过 取参数和特殊值 来确
4、定“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三 角式,证明该式是恒定的。(1)直线恒过定点问题1、已知点 0(,)Pxy是椭圆2:1xEy上任意一点, 直线 l的方程为 012xy, 直线 0l过 P 点与直线 l垂直,点 M(-1,0)关于直线 0l的对称点为 N,直线 PN 恒过一定点 G,求点 G 的坐标。1、解:直线 0l的方程为 00()2()xyx,即 002yxy 设 ),(M关于直线 l的对称点 N的坐标为 (,mn则00012xnmy,解 得320042048()xxny3 直线 PN的斜率为 4320008(4)nyxxkm从而直线 的方程为: 432000()
5、()xyx即320042()18yxx从而直线 PN恒过定点 (,0)G 2、已知 椭圆两焦点 1F、 2在 y轴上,短轴长为 2,离心率为 2, P是椭圆在第一 象限弧上一点,且 12P,过 P 作关于直线 F1P 对称的两条直线 PA、PB 分别交椭来源:学科网 圆于 A、B 两点。 (1)求 P 点坐标;(2)求证直线 AB 的斜率为定值;2、解:(1)设椭圆方程为21yxab,由题意可得 ,abc,所以椭圆的方程为214yx则 12(0,)(,)F,设 00(,),)Pxy则 02PxyF21()1来源:学_科_网 Z_X_X_K4点 0(,)Pxy在曲线上,则201.4xy22004
6、yx从而22004(),得 0,则点 P的坐标为 (1,)。(2)由(1)知 1/PFx轴,直线 PA、PB 斜率互为相反数,设 PB 斜率为 (0)k,则 PB 的直线方程为: 2(1)ykx 由 214yx得 2 2()()()40kx设 (,)Bxy则22()1Bk同理可得2Ak,则 24ABkx28(1)()BAyxk所以直线 AB 的斜率 BByx为定值。3、已知动直线 与椭圆 相交于 两点,已知点 (1)ykx2:153xyCAB, 求证: 为定值.7(,0)MAMB53、 解: 将 代入 中得 (1)ykx2153y22(3)6350kxk, 422236()480k,1221x
7、2351kx所以 221277(,)(,)()33MAByxy 11xk222249()()kxk2 2235761()31k。422649k4、 在平面直角坐标系 xOy中,已知椭圆2:13xCy.如图所示,斜率为 (0)k 且不 过原点的直线 l交椭圆 于A, B两点,线段 A的中点为 E, 射线 OE交椭圆 于点 G,交直线 3x于点 (3,)Dm.()求 2的最小值;()若 2D E,求证:直线 l过定点;6椭圆中的取值范围问题一、常见基本题型:对于求曲线方程中参数范围问题,应根据题设条件及曲线的几何性质构造参数满足的不等式,通过解不等式求得参数的范围;或建立关于参数的目标函数,转化为
8、函数的值域来解.(1)从直线和二次曲线的位置关系出发,利用判别式的符号,确定参数的取值范围。 5、已知直线 与 轴交于点 ,与椭圆 交于相异两点 A、 B, ly(0,)Pm2:1Cxy且 ,求 的取值范围3APB(2)利用题中其他变量的范围,借助于方程产生参变量的函数表达式,确定参数的取值范 围. 6、已知点 (4, 0)M, (1, )N, 若动点 P满足 6|MNP()求动点 P的轨迹 C的方程;()设过点 的直线 l交轨迹 于 A, B两点,若 181275NAB ,求 直线 l的斜率的取值范围.来源:学科网6、解:()设动点 (, )xy,则 (4, )xy, (3, 0),(1,
9、)PNx. 由已知得 22)(1(6)(3yxx,化简得 24y,得 43.所以点 P的轨迹 C是椭圆 , 的方程为 12yx. ()由题意知,直线 l的斜率必存在,不妨设过 N的直线 l的方程 为 ()ykx,设 A, B两点的坐标分别为 1, A, 2, By.由 2(1),43ykx消去 y得 22(43)8410kxk. 7因为 N在椭圆内,所以 0.所以21228,34.kx因为 12112()()()NABxykx 2xk222 43)(9438)1( kk, 所以 29(1)75k . 解得 21 .(3)利用基本不等式求参数的取值范围7、已知点 为椭圆 : 上的 一动点,点 的
10、坐标为 ,求 QE218xyA(3,1)APQ的取值范围8.已知椭圆的一个顶点为 (0,1)A,焦点在 x轴上.若右焦点到直线 20xy的距 离为 3.(1)求椭圆的方程.(2)设直线 (0)ykxm与椭圆相交于不同的两点 ,MN.当 |A时,求8m的 取值范围.9. 如图所示,已知圆 MAyxC),01(,8)1(:2定 点为圆上一动点,点 P在 AM上,点 N在 M上,且满足 NPA点,的轨迹为曲线 E.(I)求曲线 E的方程;(II)若过定点 F(0,2)的直线交曲线 E于不同的两 来源:学科网 ZXXK点 ,GH(点 在点 ,之 间) ,且满足 FHG,求 的取值范围.解:() .0,
11、2AMNPANP 为 AM的垂直平分线,|NA|=|NM| 又 .2|,2| ANCC动点 N 的轨迹是以点 C(1,0) , A( 1,0)为焦点的椭圆.且椭圆长轴长为 ,a焦距 2c=2. .1,2bca曲线 E 的方程为 .2yx ()当直线 GH 斜率存在时,设直线 GH 方程为 ,1, 2yxkxy代 入 椭 圆 方 程得 .30.34)21( 22 k得由设 2212121 ,4, xxyxHG则 ),(),(, 21yyF又 2112122121 .,)(, xxxxx ,922222 )1()(36,13)(4 kkk整 理 得 .3.4.16324,32 解 得kk.13,0
12、又又当直线 GH 斜率不存在,方程为 .31,0FHGx),13的 取 值 范 围 是即 所 求10、.已知椭圆 E的中心在坐标原点 O,两个焦点分别为 )0,1(A、 ),(B,一个顶点为)0,2(H.(1)求椭圆 的标准方程;(2)对于 x轴上的点 )0,(tP,椭圆 E上存在点 M,使得 HP,求 t的取值范围. 11.已知椭圆 的离心率为 ,以原点为圆心,椭圆的短半轴2:1xyCab(0)210长 为半径的圆与直线 相切20xy()求椭圆 的方程;C()若过点 (2,0)的直线与椭圆 相交于两点 ,设 为椭圆上一点,且满 MC,ABP足 ( O 为坐标原点) ,当 时,求实数 取值范围
13、PtBAP253t椭圆中的最值问题一、常见基本题型:(1)利用基本不等式求最值,12、已知椭圆两焦点 1F、 2在 y轴上,短轴长为 2,离心率为 2, P是椭圆在第一 象限弧上一点,且 12P,过 P 作关于直线 F1P 对称的两条直线 PA、 PB 分别交 椭圆于 A、B 两点,求 PAB 面积的最大值。(2)利用函数求最值,13.如图, Dx轴,点 M 在 DP 的延长线上,且 |2|DM当点 P 在圆21xy上 运动时。 (I)求点 M 的轨迹 C 的方程;()过点 2(0,)1Tty作 圆 的切线 l交曲线 C 于A,B 两点,求AOB 面 积 S 的最大值和相应的点 T 的坐标。1
14、114、已知椭圆 .过点 作圆 的切线 交椭圆 G 于 A,B 两点.2:14xGy(,0)m21xyl将| AB|表示为 m 的函数,并求|AB|的最大值.选做1、已知 A、B、C 是椭圆 )0(1:2bayxm上的三点,其中点 A 的坐标为 )0,32(,BC 过椭圆 m 的中心,且 |2|,CBCA(1)求椭圆 的方程;(2)过点 ),(tM的直线 l(斜率存在时)与椭圆 m 交于两点 P,Q ,设 D 为椭圆 m 与 y轴负半轴的交点,且 |DQP.求实数 t 的取值范围122.已知圆 : 及定点 ,点 是圆 上的动点,点 在 M22()()xmynr(1,0)NPMQNP上,点 在
15、上, 且满足 P2 Q, G G(1)若 ,求点 的轨迹 的方程;1,04rC(2)若动圆 和(1)中所求轨迹 相交于不同两点 ,是否存在一组正实数 ,,AB,mnr使得直线 垂直平分线段 ,若存在,求出这组正实数;若不存在,说 明理由MNAB3、已知椭圆 的中心在坐标原 点,焦点在 轴上,椭圆 上的点到焦点距离的最大值为CxC,最小值为 1()求椭圆 的标准方程;() 若直线 与椭圆 相交于 , 两点( 不是左右顶点) ,且以:lykxmCAB,为直径的圆过椭圆 的右顶点,求证:直线 过定点,并求出该定点的坐标ABl134.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在 x 轴上,长轴长是短轴长的 2
16、倍且经过点 M(2,1) ,平行于 OM 的直线 l 在 y 轴上的截距为 m(m0) ,l 交椭圆于 A、B 两个不同点。(1)求椭圆的方程;(2)求 m 的取值范围;(3)求证直线 MA、MB 与 x 轴始终围成一个等腰三角形.14参考答案1、解:直线 0l的方程为 00()2()xyx,即 002yxy 设 ),(M关于直线 l的对称点 N的坐标为 (,mn则00012xnmy,解 得320042048()xxny直线 PN的斜率为43200(4)nyxxkm从而直线 的方程为: 43200 008()()xyx即320042()18yxx从而直线 PN恒过定点 (,0)G 2、解:(1
17、)设椭圆方程为21yxab,由题意可得 ,abc,所以椭圆的方程为214yx则 12(0,)(,)F,设 00(,),)Px则 02PxyFy21()1来源:学_科_网 Z_X_X_K点 0(,)xy在曲线上,则20.4xy22004yx从而22004()1,得 0,则点 P的坐标为 (1,)。(2)由(1)知 1/PFx轴,直线 PA、PB 斜率互为相反数,设 PB 斜率为 (0)k,则 PB 的直线方程为: 2(1)ykx 15由 2(1)4ykx得 2 2()()()40kxkxk设 (,)Bxy则22()1Bkk同理可得2A,则 24ABx28(1)()BAkykx所以直线 AB 的斜
18、率 BByx为定值。3、 解: 将 代入 中得 (1)ykx2153y22(3)6350kk, 422236()480k,1221x2531x所以 221277(,)(,)()33MAByxy 11xk222249()()kxk2 2235761()31k。422649k4、 解:()由题意:设直线 :(0)lyxn,由 213kx消 y 得: 22(3)630kxn,2264()(1)kn2(1)k16设 A 1(,)xy、B 2(,),AB 的中点 E 0(,)xy,则由韦达定理得: 来源:学科网12=63kn,即 0231kn, 231kn213nk,所以中点 E 的坐标为 (,),因为
19、 O、E、D 三点在同一直线上,所以 kK,即 13mk, 解得 1k,所以 2m= 21,当且仅当 时取等号 , 即 2的最小值为 2.()证明:由题意知:n0,因为直线 OD 的方程为 yx,所以由 231myx得交点 G 的纵坐标为23Gm,又因为 213Enyk, Dy,且 2OD E,所以221nk,又由()知: m,所以解得 kn,所以直线 l的方程为 :lyx,即有 :(1)lyx, 令 1得,y=0,与实数 k 无关,5、 解:(1)当直线斜率不存在时: 2(2)当直线斜率存在时:设 与椭圆 C 交点为 l12(,)(,)AxyB得 21ykxm22()0kxkm(*) ()4
20、4()2121,xxkk , ,3APB23 . 消去 ,得 ,12xx211()40x223()40km整理得 2417时,上式不成立; 时, , 214m214m221mk , 或20k把 代入(*)得 或224121 或 m综上 m 的取值范围为 或 。21m6、解:()设动点 (, )Pxy,则 (4, )Mxy, (3, 0)N,(1, )PNxy. 由已知得 22)(1(6)(3yxx,化简得 24y,得 43.所以点 P的轨迹 C是椭圆 , 的方程为 12yx. ()由题意知,直线 l的斜率必存在,不妨设过 N的直线 l的方程 为 ()ykx,设 A, B两点的坐标分别为 1,
21、A, 2, By.由 2(1),43ykx消去 y得 22(43)8410kxk. 因为 N在椭圆内,所以 0.所以2122,34.kx因为 12112()()()NABxykx 2xk182222 43)1(94381)1( kkk , 所以 29()75 . 解得 2 .7、 解: ,设 Q( x, y) , ,(1,3)AP (3,1)Axy )6P ,即 ,218xy2(3)18xy而 ,186 xy18 2(3)|则 的取值范围是0,36 来源:学*科*网()61xyyxy的取值范围是6, 63 的取值范围是12,0 APQxy8、解:(1)依题意可设椭圆方程为21a,则右焦点 21
22、,0Fa由题设2|3,解得 23, 故所求椭圆的方程为21.xy(2)设 (,)Pxy、 (,)M、 (,)N,为弦 N的中点,由 213ykxm得 22(31)6()0kxk直线与椭圆相交,2222(6)4(31)()031,mkmk2MNPxk,从而 2Pmyx,3Ayk,又 |,AMN19则:231mk,即 231mk,把 代入得 2,解 0, 由得 13k,解得 2. 综上求得 m的取值范围是 m. 9、解:() .0,2AMNPANP 为 AM的垂直平分线,|NA|=|NM| 又 .2|,2| ANCC动点 N 的轨迹是以点 C(1,0) , A( 1,0)为焦点的椭圆.且椭圆长轴长
23、为 ,a焦距 2c=2. .1,2bca曲线 E 的方程为 .2yx ()当直线 GH 斜率存在时,设直线 GH 方程为 ,1, 2yxkxy代 入 椭 圆 方 程得 .30.34)21( 22 k得由设 2212121 ,4, xxyxHG则 ),(),(, 21yyF又 2112122121 .,)(, xxxxx ,2222 )1()(36,3)1(4kkk整 理 得.3.4.16324,32 解 得kk.13,0又20又当直线 GH 斜率不存在,方程为 .31,0FHGx),13的 取 值 范 围 是即 所 求 10、解:(1)由题意可得, c, 2a, 3b 所求的椭圆的标准方程为:
24、214xy (2)设 ),(0yxM)2( ,则 203 且 ,(0yxtP, ),(0yxMH, 由 可得 ,即 )2(200t 由、消去 y整理得 341)2(00xxt 0x 241)2(t 0, t t的取值范围 为 )1,(. 11、 解:()由题意知 , 所以 2cea221cabe即 又因为 ,所以 , 2ab122故椭圆 的方程为 C2yx()由题意知直线 的斜率存在.AB设 : , , , ,(2)ykx1(,)y2(,)Bx(,)Py由 得 .2,.280kk, . 4226(1)k2121, .来源:学|科|网 Z|X|X|K2128kx218kxA , , ,OPtBA
25、12(,)(,yty2128()xkt.121224()()kykxt t点 在椭圆上, ,P2228()(1)tktk . 16 , ,PBA2532153kx221120()49kxxA ,4222680()9A , . 21(3k214k , , ,214k226)tk22268tk 或 ,3tt实数 取值范围为 . t )2,36()2,(12、解、设椭圆方程为21yxab,由题意可得 ,c,故椭圆方程为214yx设 AB 的直线方程: m.由 142yx,得 04242xx,22由 0)4(16)2(2m,得 22mP 到 AB 的距离为 3|d,则 |)21(|2ABSB 2)8(
26、8)(81mm。来源:Zxxk.Com当且仅当 2,2取等号, 三角形 PAB 面积的最大值为 2。来源: 13、 解:设点 M的坐标为 yx,点 P的坐标为 0,yx,则 0x, 0,所以 0, 20, 因为 ,yP在圆 12y上,所以 1yx 将代入,得点 的轨迹方程 C 的方程为 42 ()由题意知, 1|t当 t时,切线 l的方程为 y,点 A、B 的坐标分别为 ),123(,(此时 3|AB,当 1t时,同理可得 |AB; 当 1t时,设切线 l的方程为 ,mkxyR由 ,142xtky得 042)(t设 A、B 两点的坐标分别为 ),(,21yx,则由得:22121 4,4ktkt
27、x又由 l 与圆 2y相切,得 ,1|2t即 .12kt 所以 2121)()(|xAB 4)()(222kttk .3|t23因为 ,2|3|4|3|2ttAB且当 3t时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为 2来源:学.科.网 Z.X.X.K依题意,圆心 O到直线 AB 的距离为圆 1yx的半径,所以 AB面积 2AS,当且仅当 3t时, 面积 S 的最大值为 1,相应的 T的坐标为 3,0或者 ,14、 解:由题意知, .|1m当 时,切线 的方程为 ,点 A,B 的坐标分别为 ,lx3(1,),)2此时 ;|3AB当 时,同理可得 ;1m|当 时,设切线 的方程为 .l()ykxm由
28、 得 .2()14ykx222(4)840k设 A,B 两点的坐标分别为 .12(,),xy又由 与圆 相切, 得 ,即 .l2xy2|km21k所以 2 2111|()()()4AByxx.422264()kk23|m由于当 时, ,1m|3,243|4| 2|ABm24当且当 时, .所以|AB|的最大值为 2.3m|2AB选做1、 解(1)椭圆 m: 142yx(2)由条件 D(0,2) M(0,t)来源:Z+xx+k.Com1当 k=0 时,显然20 可得 2k 设 ),(),(, 01 yxHPQyP中 点则 2203tx 231kt ),(2ktH 由 kPODPDH| 即 22
29、311031tkkt 化 简 得 t1 将代入得 1t4t 的范围是(1,4)综上 t(2,4) 2、解:(1) ,NPQ点 为 PN的中点,又 0G, 或 G点与 Q点重合 .|GNP 又 |4.MM点 的轨迹是以 ,N为焦点的椭圆,且 2,1ac, 23,bacG的轨迹方程是21.43xy(2)解:不存在这样一组正实数,下面证明: 由题意,若存在这样的一组正实数,当直线 MN的斜率存在时,设之为 k,25故直线 MN的方程为: (1)ykx,设 12(,)(,)AxyB, A中点 0(,)Dxy,则21243xy,两式相减得:12121212()()043xxyy注意到 12yxk,且12
30、0xy,则 0314xyk , 又点 D在直线 MN上, 0(1)x,代入式得: 0x因为弦 AB的中点 在所给椭圆 C内,故 02x, 这与 04矛盾,所以所求这组正实数不存在 当直线 的斜率不存在时,直线 MN的方程为 1,则此时 12,yx,代入式得 120x,这与 ,AB是不同两点矛盾综上,所求的这组正实数不存在 3、解:()椭圆的标准方程为 来源:学科网 ZXXK2143xy()设 , ,1(), 2()B,联立 , 得 ,2.43ykxm, 2284(3)0kxm22 21226(4)3083().4k kxmkA, 即 , 则,又 ,221121123(4)()mkyxxmkx因
31、为以 为直径的圆过椭圆的右焦点 ,B0D,26,即 ,1ADBk121yxA,2()40y,223(4)36mmkk来源:学#科#网 Z#X#X#K2916解得:, ,且均满足 ,1272340k当 时, 的方程为 ,直线过定点 ,与已知矛盾;kl()ykx(),当 时, 的方程为 ,直线过定点 27m7,所以,直线 过定点,定点坐标为 l2(0)7,4、解:(1)设椭圆方程为 (12bayx则 28142baa解 得椭圆方程为 82yx(2)直线 l 平行于 OM,且在 y 轴上的截距 m, 又 KOM= 21mxyl21的 方 程 为 :由 0412822yx直线 l 与椭圆交于 A、B 两个不同点, 分且解 得 8.0,)4()(22m(3)设直线 MA、MB 的斜率分别为 k1,k 2,只需证明 k1+k2=0 即可27设 42,),(),( 12121 mxxyxBA且则 ,21kk由 可 得042mx,211 而 )2()(1)1(22121 xyyxyk)2()1(442)()()(1211 12xmmx0 13.0)(2121k 分故直线 MA、MB 与 x 轴始终围成一个等腰三角形。