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圆锥曲线的经典求法-设而不求.doc

上传人:weiwoduzun 文档编号:5742542 上传时间:2019-03-15 格式:DOC 页数:17 大小:604.82KB
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资源描述

1、1圆锥曲线设而不求法典型试题在求解直线与圆锥曲线相交问题,特别是涉及到相交弦问题,最值问题,定值问题的时候,采用“设点代入”(即“设而不求”)法可以避免求交点坐标所带来的繁琐计算,同时还要与韦达定理,中点公式结合起来,使得对问题的处理变得简单而自然,因而在做圆锥曲线题时注意多加训练与积累.1.通常情况下如果只有一条直线,设斜率相对容易想一些,或者多条直线但是直线斜率之间存在垂直,互为相反数之类也可以设斜率需要注意的是设斜率的时候需要考虑:(1) 斜率是否存在(2) 直线与曲线必须有交点也就是判别式必须大于等于 0这种设斜率最后利用韦达定理来计算并且最终消参法,思路清晰,计算量大,特别需要仔细,

2、但是大多也是可以消去高次项,故不要怕大胆计算,最终一定能得到所需要的结果。2.设点比较难思考在于参数多,计算起来容易信心不足,但是在对于定点定值问题上,只要按题目要求计算,将相应的参数2互带,然后把点的坐标带入曲线方程最终必定能约分,消去参数。这种方法灵活性强,思考难度大,但是计算简单。例 1: 已知双曲线 x2-y2/2=1,过点 M(1,1)作直线 L,使 L 与已知双曲线交于 Q1、 Q2 两点,且点 M 是线段 Q1Q2 的中点,问:这样的直线是否存在?若存在,求出 L 的方程;若不存在,说明理由。解: 假设存在满足题意的直线 L,设 Q1(X1,Y1),Q 2(X2,Y2)代人已知双

3、曲线的方程,得 x12- y12/2=1 , x 22-y22/2=1 -,得(x 2-x1)(x2+x1)-(y2-y1)(y2+y1)/2=0。当 x1=x2 时,直线 L 的方程为 x=1,此时 L 与双曲线只有一个交点(1,0)不满足题意;当 x1x2 时,有( y2-y1)/(x2-x1)=2(x2+x1)/(y2+y1)=2.故直线 L 的方程为 y-1=2(x-1)检验:由 y-1=2(x-1),x 2-y2/2=1,得 2x2-4x+3=0,其判别式=-8 0,此时 L 与双曲线无交点。综上,不存在满足题意的直线31、设 、 分别是椭圆 的左、右焦点. 1F22154xy+=(

4、)若 P 是该椭圆上的一个动点,求 的最大值和最小值;21PF()是否存在过点 A(5,0)的直线 l 与椭圆交于不同的两点 C、D,使得|F2C|=|F2D|?若存在,求直线 l 的方程;若不存在,请说明理由.2、已知平面上一定点 C(4,0)和一定直线 为该平面上一动点,作Pxl,1:,垂足为 Q,且 .lP0)2)(QP(1)问点 P 在什么曲线上?并求出该曲线的方程;(2)设直线 与(1)中的曲线交于不同的两点 A、B,是否存在:kxyl实数 k,使得以线段 AB 为直径的圆经过点 D(0,2)?若存在,求出 k 的值,若不存在,说明理由.43、已知椭圆 C1的方程为 ,双曲线 C2的

5、左、右焦点分别为 C1的左、142yx右顶点,而 C2的左、右顶点分别是 C1的左、右焦点.()求双曲线 C2的方程;()若直线 与椭圆 C1及双曲线 C2都恒有两个不同的交点,:kxyl且 l 与 C2的两个交点 A 和 B 满足 (其中 O 为原点),求 k6O的取值范围.4、已知圆 上的动点,点 Q 在 NPMPNyxM为 圆点定 点 ),05(,36)5(:2上,点 G 在 MP 上,且满足 .GQP(I)求点 G 的轨迹 C 的方程;(II)过点(2,0)作直线 ,与曲线 C 交于 A、B 两点,O 是坐标原点,设l是否存在这样的直线 ,使四边形 OASB 的对角线相等,OBASl(

6、即|OS|=|AB|)?若存在,求出直线 的方程;若不存在,试说明理由.5练习 5,已知,椭圆 C 以过点 A(1, 32) ,两个焦点为(1,0) (1,0) 。(1) 求椭圆 C 的方程;(2) E,F 是椭圆 C 上的两个动点,如果直线 AE 的斜率与 AF 的斜率互为相反数,证明直线 EF 的斜率为定值,并求出这个定值。 6练习 6,已知直线 20xy经过椭圆2:1(0)xyCab的左顶点A 和上顶点 D,椭圆 C的右顶点为 B,点 S和椭圆 上位于 x轴上方的动点,直线, ,SB与直线 1:3l分别交于 ,MN两点(I)求椭圆 的方程;()求线段 MN 的长度的最小值;7练习 7已知

7、点 , 是抛物线 上的两1()Axy2()B120)x2(0)ypx个动点, 是坐标原点,向量 , 满足 .设圆 的方程为OOAOBC21212()()0xyxy(I) 证明线段 是圆 的直径 ;ABC(II)当圆 C 的圆心到直线 X-2Y=0 的距离的最小值为 时,求 p 的值258答案:练习 11、解:()易知 )0,1(,(,12,52Fcba设 P( x,y),则 )(1 yxyxPF354222x,,x,即点 P 为椭圆短轴端点时, 有最小值 3;0当 21PF当 ,即点 P 为椭圆长轴端点时, 有最大值 4 5x()假设存在满足条件的直线 l 易知点 A(5,0)在椭圆的外部,当

8、直线l 的斜率不存在时,直线 l 与椭圆无交点,所在直线 l 斜率存在,设为 k直线 l 的方程为 )5(xky由方程组22221(4)501054()xxkyk, 得依题意 2016805, 得当 时,设交点 C , CD 的中点为 R ,5k ),(),(21yxD、 ),(0yx则 452,402121 kxx.0)5()(0 kky又|F 2C|=|F2D| 122RFkl0451)0(222 kkkRF20k 2=20k24,而 20k2=20k24 不成立, 所以不存在直线 ,使得l9|F2C|=|F2D|综上所述,不存在直线 l,使得|F 2C|=|F2D| 2、解:(1)设 P

9、 的坐标为 ,由 得),(yx 0)()(PQCP(2 分) ( (4 分)0|4|2QC ,1422xy化简得 P 点在双曲线上,其方程为 (6 分).1yx .y(2)设 A、B 点的坐标分别为 、 ,),(1yx),(2由 得 (7 分)124yxk ,03)3(2k,(8 分)2211,kxkAB 与双曲线交于两点,0,即 ,0)13(422k解得 (9 分).23若以 AB 为直径的圆过 D(0,2),则 ADBD, ,1BDAk即 ,(10 分)121xy 121212()0(3)0,kxx )12.(093)(9)(3 2212 分 kkxkk解得 ,故满足题意的 k 值存在,且

10、 k 值为)2,4,87.43 解:()设双曲线 C2的方程为 ,则12byax.,142 cbaa得再 由故 C2的方程为 .132yx(II)将 .0428)41(422 kxkk得代 入10由直线 l 与椭圆 C1恒有两个不同的交点得 ,0)14(6)(6)28( 221 kk即 .4.0926)31(3222 kxkyxkxy得代 入将由直线 l 与双曲线 C2恒有两个不同的交点 A,B 得.13.0)1(6)(6)(,0122 22 kkk且即 )2)(,66 319,31),(),( 22 BABAB BABABAkxxyxyOkx而得由 则设.1373169)(12 222kkk

11、A解此不等式得.05,622k即于 是.315或由、得 .1422kk或故 k 的取值范围为 )1,53(),21(),3()5,( 4、解:(1) Q 为 PN 的中点且 GQPN02PNGGQ 为 PN 的中垂线 |PG|=|GN|GN|+|GM|=|MP|=6,故 G 点的轨迹是以 M、N 为焦点的椭圆,其长半轴长11,半焦距 ,短半轴长 b=2,点 G 的轨迹方程是 3a5c 1492yx5 分(2)因为 ,所以四边形 OASB 为平行四边形OBAS若存在 l 使得| |=| |,则四边形 OASB 为矩形 0OBA若 l 的斜率不存在,直线 l 的方程为 x=2,由 3521492y

12、x得矛盾,故 l 的斜率存在. 7 分0,0916OBAOBA与设 l 的方程为 ),(),()2(21yxxky0)1(36)49(149)(22 kx由49)1(36,3622121kxk)()(121xy 9 分49202121 kk把、代入 321yx得存在直线 使得四边形 OASB 的对角线相等.06063: yxl或练习 3()解 由题意, c1,可设椭圆方程为2114xyb。 因为 A 在椭圆上,所以 2194b,解得 23, 2 3(舍去) 。所以椭圆方程为 243xy ()证明 设直线 方程:得 3(1)2kx,代入2143xy得 122 233+4(2)4()10kxkx(

13、 )设 ( E, y) , ( F, y) 因为点 (1, 32)在椭圆上,所以2()134Ekx, y。 又直线 AF 的斜率与 AE 的斜率互为相反数,在上式中以 k代 ,可得234()1Fkx, y。所以直线 EF 的斜率 ()21FEFEEykxkkx。即直线 EF 的斜率为定值,其值为 12。 解 4 方法一 (I )由已知得,椭圆 C的左顶点为 (2,0)A上顶点为(0,1)2,1Dab故椭圆 C的方程为24xy()直线 AS 的斜率 k显然存在,且 0k,故可设直线 AS的方程为(2)ykx,从而 106,3M13由 2()14ykx得 222(4)164kxk0设 1(,)Sx

14、y则21(,4k得2184k,从而 124ky 即228(,),4k又 (,0)B由1()03yxk得13yk1(,)Nk故 6|3M又 11680,|23kkkN 当且仅当 63,即 4时等号成立 14k时,线段 M的长度取最小值 835.解析:(I )证明 1: 22,()()OABOABO22 2OAB 整理得: 01212xy设 M(x,y)是以线段 AB 为直径的圆上的任意一点,则 0MAB即 1212()()0xy14整理得: 21212()()0xyxy故线段 是圆 的直径ABC证明 2: 22,()()OABOAOB22整理得: 0AB(1)1212xy设(x,y)是以线段 A

15、B 为直径的圆上则即 2112(,)xx去分母得: 1212()(0y点 满足上方程,展开并将(1)代入得:12,),()xyx212(y故线段 是圆 的直径ABC证明 3: 22,()()OABOAOB22 整理得: 0AB(1)1212xy以线段 AB 为直径的圆的方程为22221111()()()()4yxy展开并将(1)代入得 :21212()()0xyx故线段 是圆 的直径ABC(II)解法 1:设圆 C 的圆心为 C(x,y),则12xy2211,(0)pxp15214yxp又因 12120xy2114p12120,xyy2212 1211()()444x yyyppp2()y所以

16、圆心的轨迹方程为 22ypx设圆心 C 到直线 x-2y=0 的距离为 d,则2221|()| |555xyyppd2|()|p当 y=p 时,d 有最小值 ,由题设得5p25p.2p解法 2: 设圆 C 的圆心为 C(x,y),则12xy2211,(0)pxp16214yxp又因 12120xy2114p12120,xyy2212 1211()()444x yyyppp2()y所以圆心的轨迹方程为 22ypx设直线 x-2y+m=0 到直线 x-2y=0 的距离为 ,则52m因为 x-2y+2=0 与 无公共点,22ypx所以当 x-2y-2=0 与 仅有一个公共点时,该点到直线 x-2y=0 的距离最小值为 25220()3xyp将(2)代入(3)得 20py224()0.p解法 3: 设圆 C 的圆心为 C(x,y),则1712xy圆心 C 到直线 x-2y=0 的距离为 d,则1212|()|5xyd2211,(0)ypxp2124又因 12120xy2114yp12120,xy21122 21121|()()| 4()8|455yyypyppd21()4yp当 时,d 有最小值 ,由题设得125p25p.p

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