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  • 2021-07-01 发布

2021届高考数学一轮复习第九章平面解析几何第9节第1课时最值范围证明问题课件新人教A版

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第 9 节 圆锥曲线的综合问题 考试要求  1. 掌握解决直线与椭圆、抛物线的位置关系的思想方法; 2. 了解圆锥曲线的简单应用; 3. 理解数形结合的思想 . 知 识 梳 理 1. 求定值问题常见的方法有两种: (1) 从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关 . (2) 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值 . 2. 定点的探索与证明问题 (1) 探索直线过定点时,可设出直线方程为 y = kx + b ,然后利用条件建立 b , k 等量关系进行消元,借助于直线系的思想找出定点 . (2) 从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关 . 3. 求解范围问题的方法 求范围问题的关键是建立求解关于某个变量的目标函数,通过求这个函数的值域确定目标的范围,要特别注意变量的取值范围 . 4. 圆锥曲线中常见最值的解题方法 (1) 几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决; (2) 代数法,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立起目标函数,再求这个函数的最值,最值常用基本不等式法、配方法及导数法求解 . 5. 圆锥曲线的弦长 [ 常用结论与微点提醒 ] 1. 直线与椭圆位置关系的有关结论 (1) 过椭圆外一点总有两条直线与椭圆相切; (2) 过椭圆上一点有且仅有一条直线与椭圆相切; (3) 过椭圆内一点的直线均与椭圆相交 . 2. 直线与抛物线位置关系的有关结论 (1) 过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点,即两条切线和一条与对称轴平行或重合的直线; (2) 过抛物线上一点总有两条直线与抛物线有且只有一个公共点,即一条切线和一条与对称轴平行或重合的直线; (3) 过抛物线内一点只有一条直线与抛物线有且只有一个公共点,即一条与对称轴平行或重合的直线 . 诊 断 自 测 1. 判断下列结论正误 ( 在括号内打 “√” 或 “×” ) 解析  (2) 因为直线 l 与双曲线 C 的渐近线平行时,也只有一个公共点,是相交,但并不相切 . (3) 因为直线 l 与抛物线 C 的对称轴平行或重合时,也只有一个公共点,是相交,但不相切 . 答案  (1) √   (2) ×   (3) ×   (4) √ 2. ( 老教材选修 2 - 1P71 例 6 改编 ) 过点 (0 , 1) 作直线,使它与抛物线 y 2 = 4 x 仅有一个公共点,这样的直线有 (    ) A.1 条 B.2 条 C.3 条 D.4 条 解析  结合图形分析可知,满足题意的直线共有 3 条:直线 x = 0 ,过点 (0 , 1) 且平行于 x 轴的直线以及过点 (0 , 1) 且与抛物线相切的直线 ( 非直线 x = 0). 答案  C 3. ( 老教材选修 2 - 1P69 例 4 改编 ) 已知倾斜角为 60° 的直线 l 通过抛物线 x 2 = 4 y 的焦点,且与抛物线相交于 A , B 两点,则弦 | AB | = ________. 答案  16 答案  D 答案  C 答案  2 第一课时 最值、范围、证明问题 (1) ( 一题多解 ) 求动点 N 的轨迹方程; (2) 求四边形 MB 2 NB 1 面积的最大值 . 解  (1) 法一  设 N ( x , y ) , M ( x 0 , y 0 )( x 0 ≠ 0) , ∵ MB 1 ⊥ NB 1 , MB 2 ⊥ NB 2 , B 1 (0 ,- 3) , B 2 (0 , 3) , 法二  设直线 MB 1 : y = kx - 3( k ≠ 0) , 规律方法  圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是几何方法,即通过利用圆锥曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是代数方法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个 ( 些 ) 变量的函数 ( 解析式 ) ,然后利用函数方法、不等式方法等进行求解 . (2) 设直线 AB 的方程为 y = k ( x - 1) , A ( x 1 , y 1 ) , B ( x 2 , y 2 ) , ∴ (15 - 2 t ) k 2 + 2 k - 1 - t = 0 , k ∈ R , 则 Δ 1 = 2 2 + 4(15 - 2 t )(1 + t ) ≥ 0 , ∴ (2 t - 15)( t + 1) - 1 ≤ 0 ,即 2 t 2 - 13 t - 16 ≤ 0 , 解  (1) 依题意四边形 F 1 B 1 F 2 B 2 的面积为 2 bc , ∴ 2 bc = 2 , 规律方法  解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面 (1) 利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围; (2) 利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系; (3) 利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (4) 利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围; (5) 利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围 . 【训练 2 】 (2020· 重庆七校联合考试 ) 已知 A , B 是 x 轴正半轴上两点 ( A 在 B 的左侧 ) ,且 | AB | = a ( a > 0) ,过 A , B 分别作 x 轴的垂线,与抛物线 y 2 = 2 px ( p > 0) 在第一象限分别交于 D , C 两点 . (2) 证明  设 P ( x 1 , y 1 ) , Q ( x 2 , y 2 ) ,则 R ( - x 1 ,- y 1 ) , 所以 Δ = 4 - t 2 > 0 ,即- 2 < t < 2 , 又 t ≠ 0 ,所以 t ∈ ( - 2 , 0) ∪ (0 , 2) , 法一  要证明 | AM | = | AN | ,可转化为证明直线 AQ , AR 的斜率互为相反数,即证明 k AQ + k AR = 0. 规律方法  圆锥曲线中的证明问题常见的有: (1) 位置关系方面的:如证明直线与曲线相切,直线间的平行、垂直,直线过定点等 . (2) 数量关系方面的:如存在定值、恒成立、相等等 . 在熟悉圆锥曲线的定义与性质的前提下,一般采用直接法,通过相关的代数运算证明,但有时也会用反证法证明 . 【训练 3 】 (2020· 合肥模拟 ) 如图,圆 C 与 x 轴相切于点 T (2 , 0) ,与 y 轴正半轴相交于两点 M , N ( 点 M 在点 N 的下方 ) ,且 | MN | = 3. 所以 ∠ ANM = ∠ BNM . 综合 ①② 知 ∠ ANM = ∠ BNM .