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- 2021-05-13 发布
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2015 高考数学专项突破:圆锥曲线专题
目录
一、知识考点讲解......................................................................2
第一部分 了解基本题型.......................................................3
第二部分 掌握基本知识.......................................................5
第三部分 掌握基本方法.......................................................7
二、知识考点深入透析............................................................13
三、圆锥曲线之高考链接........................................................15
四、基础知识专项训练............................................................19
五、解答题专项训练................................................................28
附录:圆锥曲线之高考链接参考答案....................................34
附录:基础知识专项训练参考答案........................................38
附录:解答题专项训练参考答案............................................40
一、知识考点讲解
一、圆锥曲线的考查重点:
高考试卷对圆锥曲线的考查主要是:给出曲线方程,讨论曲线的基本元素和
简单的几何性质;或给出曲线满足的条件,判断(或求)其轨迹;或给出直线与
曲线、曲线与曲线的位置关系,讨论与其有联系的有关问题(如直线的方程、直
线的条数、弦长、曲线中参数的取值范围等);或讨论直线与曲线、曲线与曲线
的关系;或考查圆锥曲线与其它知识的综合(如与函数、数列、不等式、向量、
导数等)等。
二、圆锥曲线试题的特点:
1、突出重点知识的考查。直线与圆的方程、圆锥曲线的定义、标准方程、
几何性质等是圆锥曲线命题的根本,在对圆锥曲线的考查中,直线与圆锥曲线的
位置关系仍然是重点。
2、注重数学思想与方法的考查。
3、融合代数、三角、不等式、排列组合、向量和几何等知识,在知识网络
的交汇点处设计问题是高考的一大特点,由于向量具有代数和几何的双重身份,
使得圆锥曲线与平面向量的整合交汇成为高考命题的热点,导数知识的引入为我
们解决圆锥曲线的最值问题和切线问题提供了新的视角和方法。
三、命题重点趋势:直线与圆锥曲线或圆与圆锥曲线
1、高考圆锥曲线内容重点仍然是直线与圆锥曲线或圆与圆锥曲线,直线与
圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现。
2、热点主要体现在:直线与圆锥曲线的基础题;涉及位置关系的判定;轨
迹问题;范围与位置问题;最值问题;存在性问题;弦长问题;对称问题;与平
面向量或导数相结合的问题。
3、直线与圆锥曲线的题型涉及函数的与方程,数形结合,分类讨论,化归
与转化等重要的数学思想方法,是高考必考内容之一,这类题型运算量比较大,
思维层次较高,要求考生分析问题和解决问题的能力、计算能力较高,起到了拉
开考生“档次”,有利于选拔的功能,对学生的能力要求也相对较高,是每年高
考中平面几何部分出题的重点内容
第一部分 了解基本题型
一、高考中常见的圆锥曲线题型
1、直线与圆锥曲线结合的题型
(1)求圆锥曲线的轨迹方程:(★广东卷常在第一问考查)
这类题主要考查学生对圆锥曲线的标准方程及其相关性质,要求较低,一是
出现在选择题,填空题或者解答题的第一问,较容易。
(2)求直线方程、斜率、线段长度相关问题:
此类题目一般比较困难,不仅考查学生对圆锥曲线相关知识的掌握,而且还
考查学生的综合处理问题的能力,还要求学生有较强的推算能力。这类题目容易
与向量、数列、三角函数等知识相结合,学生在解题时,可能会因为抓不住解题
要领而放弃。
(3)判断直线与圆锥曲线的位置关系:
直线与圆锥曲线的位置关系是解析几何的重点内容之一。可从代数与几何两
个角度考虑,①从代数角度看,可通过将表示直线的方程,代入圆锥曲线的方程
消元后所得的情况来判断,但要注意的是:对于椭圆方程来讲,所得一元方程必
是一元二次方程,而对双曲线方程来讲未必。例如:将 y kx m 代入
2 2
2 2 1x y
a b
中消 y 后整理得:
2 2 2 2 2 2 2 2 2( ) 2 0b a k x a kmx a m a b ,当 bk a
时,该方程为一次方程,
此时直线 y kx m 与双曲线的渐近线平行,当 bk a
时,该方程为二次方程,
这时可以用判别式来判断直线与双曲线的位置关系。
②从几何角度看,可分为三类:无公共点,仅有一个公共点及两个相异的公
共点,具体如下:
①直线与圆锥曲线的相离关系,常通过求二次曲线上的点到已知直线的距离
的最大值或最小值来解决。
②直线与圆锥曲线仅有一个公共点,对于椭圆,表示直线与其相切;对于双
曲线,表示与其相切或与双曲线的渐近线平行,对于抛物线,表示直线与其相切
或直线与其对称轴平行。
③直线与圆锥曲线有两个相异的公共点,表示直线与圆锥曲线相割,此时直
线被圆锥曲线截得的线段称为圆锥曲线的弦。
2、圆与圆锥曲线结合的题型
这类题目要求学生对圆锥曲线、圆以及直线的知识非常熟悉,并有较强的综
合能力。
3、圆锥曲线与圆锥曲线结合的题型
这类题目在高考中并不是常考题型,但也是一个命题热点。题目中经常涉
及两种圆锥曲线,对这部份知识要求较高,必须熟练掌握才能进行解题,还有这
类题目看起来比较复杂,容易使人产生退却之心,所以面对这种题型,我们要克
服心理的恐惧,认真分析题意,结合学过的知识来解题。
4、圆锥曲线与向量知识结合的题型
在解决解析几何问题时,平面向量的出现不仅可以很明确地反映几何特征,
而且又方便计算,把解析几何与平面向量综合在一起进行测试,可以有效地考查
考生的数形结合思想.因此许多解析几何问题均可与向量知识进行综合。高考对
解析几何与向量综合考查,采取了新旧结合,以旧带新,使新的内容和旧的内容
有机地结合在一起设问,就形成了新的高考命题的热点。
二、常见的一些题型:
题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系;
题型二:弦的垂直平分线问题;
题型三:动弦过定点的问题;
题型四:过已知曲线上定点的弦的问题;
题型五:共线向量问题;
题型六:面积问题;
题型七:弦或弦长为定值问题;
题型八:角度问题;
问题九:四点共线问题;
问题十:范围问题(本质是函数问题);
问题十一、存在性问题:(存在点,存在直线 y kx m ,存在实数,存在图形:
三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)。
三、热点问题:
1、定义与轨迹方程问题;(★广东卷常在第一问考查)
2、交点与中点弦问题;
3、弦长及面积问题;
4、对称问题;
5、最值问题;
6、范围问题;
7、存在性问题;
8、定值、定点、定直线问题。
第二部分 掌握基本知识
1、与一元二次方程 2 0( 0)ax bx c a 相关的知识:(三个“二次”问题)
(1)判别式: 2 4b ac 。
(2)韦达定理:若一元二次方程 2 0( 0)ax bx c a 有两个不同的根 1 2,x x ,
则 1 2 1 2,b cx x x xa a
。
(3)求根公式:若一元二次方程 2 0( 0)ax bx c a 有两个不同的根 1 2,x x ,
则
2
1/ 2
4
2
b b acx a
。
2、与直线相关的知识:
(1)直线方程的五种形式:点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式。
(2)与直线相关的重要内容:① 倾斜角与斜率: tan , [0, )k ;
② 点到直线的距离公式: 0 0
2 2
Ax By Cd
A B
。
(3)弦长公式:直线 y kx b 上两点 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y 间的距离:
2
1 21AB k x x 2 2
1 2 1 2(1 )[( ) 4 ]k x x x x (或 1 22
11AB y yk
,
较少用)。
(4)两条直线 1 1 1 2 2 2: , :l y k x b l y k x b 的位置关系:
① 1 2 1 2 1l l k k ; ② 212121 // bbkkll 且 。
(5)中点坐标公式:已知两点 1 1 2 2( , ) ( , )A x y B x y, ,若点 ( , )M x y 是线段 AB 的中
点,
则 1 2 1 2,y2 2
x x y yx 。
3、圆锥曲线的重要知识:
考纲要求:对它们的定义、几何图形、标准方程及简单性质,文理科要求有所不
同。
文科:掌握椭圆,了解双曲线及抛物线;理科:掌握椭圆及抛物线,
了解双曲线。
(1)、圆锥曲线的定义及几何图形:椭圆、双曲线及抛物线的定义及几何图形。
(2)、圆锥曲线的标准方程:
① 椭 圆 的 标 准 方 程 :
2 2
2 2 2
2 2 1( 0 )x y a b a b ca b
且 或
2 2
1( 0, 0 )x y m n m nm n
且 ;
(距离式方程: 2 2 2 2( ) ( ) 2x c y x c y a )
② 双 曲 线 的 标 准 方 程 :
2 2
2 2 2
2 2 1( 0, 0 )x y a b c a ba b
且 或
2 2
1( 0)x y m nm n
;
(距离式方程: 2 2 2 2| ( ) ( ) | 2x c y x c y a )
③抛物线的标准方程: 2 2 ( 0)y px p ,还有三类。
(3)、圆锥曲线的基本性质:必须要熟透,特别是离心率,参数 , ,a b c 三者的关
系, p 的几何意义等。
(4)、圆锥曲线的其它知识:(了解一下,能运用解题更好)
①通径:
2 22 2 2b b pa a
椭圆: ;双曲线: ;抛物线: ;
②焦点三角形面积公式:
1 2
2 tan 2F PFP b
在椭圆上时,S ,
1 2
2 1
tan 2
F PFP b 在双曲线上时,S ;
( 其 中
2 2 2
1 2
1 2 1 2 1 2
1 2
| | | | 4,cos , | || | cos| | | |
PF PF cF PF PF PF PF PFPF PF
)
③焦半径公式: 0 0;x a ex a ey 椭圆焦点在 轴上时为 焦点在y轴上时为 ,
(简记为“左加右减,上加下减”);
0| |x e x a双曲线焦点在 轴上时为 ;
1 1| | , | |2 2
p px x y 抛物线焦点在 轴上时为 焦点在y轴上时为
。
4、常结合其它知识进行综合考查:
(1)圆的相关知识:两种方程,特别是直线与圆、两圆的位置关系。
(2)导数的相关知识:求导公式及运算法则,特别是与切线方程相关的知识。
(3)向量的相关知识:向量数量积的定义及坐标运算,两向量的平行与垂直的
判断条件等。
(4)三角函数的相关知识:各类公式及图象与性质等。
(5)不等式的相关知识:不等式的基本性质,不等式的证明方法,均值定理等。
第三部分 掌握基本方法
一、圆锥曲线题型的解题方法分析
高考圆锥曲线试题常用的数学方法有:配方法、换元法、待定系数法、数学
归纳法、参数法、消去法等。
1、解题的通法分析:
高考数学试题特别注重对中学数学通性通法的考查,这符合高考命题原则:
考查基础知识,注重数学思想,培养实践能力。中学数学的通性通法是指数学教
材中蕴涵的基本数学思想(化归思想、转化思想、分类思想、函数方程的思想、
数形结合的思想)和常用的数学方法(数形结合,配方法,换元法,消元法,待
定系数法等)。
解决圆锥曲线这部分知识有关的习题时,我们最常用的数学方法有数形结
合,待定系数法,化归转化等。在求解直线与圆锥曲线的问题时我们一般都可以
将直线方程与圆锥曲线方程联立,得到一个方程组,通过消元得到一个一元二次
方程再来求解。就是要利用已知条件找到参数与参数之间或是与已知量之间的关
系,这时一般会用到韦达定理进行转化。例如要判断直线与圆锥曲线的位置关系,
我们就可以联立直线方程与圆锥曲线方程,消 y 得到一个关于 x 的一个一元二次
方程,然后我们就可以根据一个一元二次方程的△= 2 4b ac 的值来判断。
直线与圆锥曲线的位置关系的判断:(直线与圆锥曲线的位置关系有相交、
相切、相离)
设直线 L 的方程是: 0Ax By c ,圆锥曲线的 C 方程是: ( , ) 0f x y ,则
由
0
( , ) 0
Ax By c
f x y
消去 y 得: 2 0( 0)ax bx c a (*)
设方程(*)的判别式是△= 2 4b ac ,则
(1)若圆锥曲线 ( , ) 0f x y 是椭圆
若△= 2 4b ac >0 方程(*)有两个不等实根 直线 L 与椭圆 C 相交 直线与
椭圆 C 有两个不同的公共点。
若△= 2 4b ac =0 方程(*)有两个相等的实根 直线 L 与椭圆 C 相切 直线
与椭圆 C 只有一个公共点。
若方程△= 2 4b ac <0 方程(*)无实根 直线 L 与椭圆 C 相离 直线与椭圆
无公共点。
(2)若圆锥曲线 ( , ) 0f x y 是双曲线
若△= 2 4b ac >0 方程(*)有两个不等实根 直线 L 与双曲线 C 相交 直线
与双曲线 C 有两个不同的公共点。
若△= 2 4b ac =0 方程(*)有两个相等的实根 直线 L 与双曲线 C 相切 直
线与双曲线 C 只有一个公共点。
若△= 2 4b ac <0 方程(*)无实根 直线 L 与双曲线 C 相离 直线与双曲线
C 无公共点。
注意当直线 L 与渐近线平行,直线 L 也与双曲线是相交的,此时直线 L 与双
曲线只有一个公共点.故直线 L 与双曲线 C 只有一个公共点时,直线 L 与双曲线
可能相交也可能相切。
(3)若圆锥曲线 ( , ) 0f x y 是抛物线
若△= 2 4b ac >0 方程(*)有两个不等实根 直线 L 与抛物线 C 相交 直线
与抛物线 C 有两个不同的公共点。
若△= 2 4b ac =0 方程(*)有两个相等的实根 直线 L 与抛物线 C 相切 直
线与抛物线 C 只有一个公共点。
若△= 2 4b ac <0 方程(*)无实根 直线 L 与抛物线 C 相离 直线与抛物线
C 无公共点。
注意当直线 L 与抛物线的对称轴平行时,直线 L 与抛物线 C 只有一个公共点,
此时直线 L 与抛物线 C 相交,故直线 L 与抛物线 C 只有一个公共点时可能相交也
可能相切。
系统掌握求曲线(轨迹)方程的常用方法(直译法、定义法、待定系数法、
动点转移法、参数法等);掌握综合运用直线的基础知识和圆的性质,解答直线
与圆的位置关系的思想方法;熟练掌握圆锥曲线的标准方程、几何性质及其应用;
掌握与圆锥曲线有关的参数讨论问题的解法;掌握解答解析几何综合问题的思想
方法,提高分析问题和解决问题的能力。
2、合理选择适当方法优化解题过程:
数学的解题过程一般是由理解问题开始,经过探讨思路,转化问题直至解决
问题题目的意思至为重要,然后我们才能分解问题,把一个复杂的问题转化成几
个简单的熟悉的问题,通过逐步分解,进而解决问题。所以在解题前,首先我们
应该从全方位、多角度的分析问题,根据自己的知识经验,适时的调整分析问题
的角度,再充分回忆与之相关的知识点把陌生的问题转化为一些熟悉的题型,找
到一个正确的简便的解题方法。
合理选择方法,提高运算能力。解析几何问题的一般思路易于寻找,但运算
量大,所以合理选择运算方法可以优化解题过程、减少运算量.通常减少运算量
的方法有合理建立坐标系;充分利用定义;充分利用平面几何知识;整体消元法
等。
对圆锥曲线的基础知识首先要扎实,关于解题技巧可以考虑下面几点: ①
某些问题要注意运用圆锥曲线定义来解题;②与弦有关问题多数要用韦达定理;
③与中点有关问题多数要用“点差法”; ④计算能力一定要过硬,要有“不怕
麻烦的劲头”; ⑤与角度,垂直有关问题,要恰当运用“向量”的知识。
直线和圆锥曲线的问题是解析几何中的典型问题,也是考试中容易出大题的
考点。解决这类问题的关键就是要明白直线和圆锥曲线问题的本质。直线截圆锥
曲线就会在曲线内形成弦,这是一个最大的出题点,根据弦就可以涉及到弦长;
另外直线和圆锥曲线有交点,涉及到交点就会涉及到坐标的一些问题,若是再和
交点、原点等一些特殊点构成一些关系还会涉及到角度问题。解析几何就是利用
代数方法解决几何问题,因此这些几何上的角度,弦长等一些关系都要转化成坐
标,以及方程的形式。但是问题的本质还是几何问题,因此更多的利用圆锥曲线
的几何性质可以化简计算。比如,在坐标法中向量是和几何问题结合最紧密的方
法,因此涉及到角度等一些问题可以用向量去做,这样会比直接利用直线的夹角
公式计算要稍简单一些。
这类题的计算量一般会比较大,在解题时可以使用一些小技巧简化计算。比
如涉及到焦点的问题看看可不可以用圆锥曲线的第二定义转化。利用第二定义就
可以将点到点之间的距离转化为点到直线之间的距离,而且一般情况下直线还是
垂直于 x 轴或 y 轴的,这样直接就和坐标联系上了,这种方法在圆锥曲线中含有
参数的时候还是挺好使的,一般在答题中应用不多,小题中会有不少应用,因此
还是要掌握好第二定义。
3、解题中应避免的误区:
在“圆锥曲线”内容中,为了研究曲线与方程之间之间的各种关系,引进了
一些基本概念和数学方法,例如“圆锥曲线”,“曲线的方程”等概念,函数与
方程的数学思想、数形结合思想、回归定义等方法,对于这类特定的概念理解不
准确,对这些方法的掌握存在某些缺陷,解题时就容易进入误区。
对圆锥曲线的两个定义在第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆
中,与两个定点 1 2,F F 的距离的和等于常数 2a ,且此常数一定要大于 2a ,当常数
等于 1 2| |F F 时,轨迹是线段 1 2| |F F ,当常数小于 1 2| |F F 时,无轨迹;双曲线中,
与两定点 1 2,F F 的距离的差的绝对值等于常数 2a ,且此常数 2a 一定要小于
1 2| |F F ,定义中的“绝对值”与 2a < 1 2| |F F 不可忽视,若 2a = 1 2| |F F ,则轨迹是以
1 2,F F 为端点的两条射线,若 2a > 1 2| |F F ,则轨迹不存在,若去掉定义中的绝对值
则轨迹仅示双曲线的一支。
第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、
点线距为分母”,其商即是离心率 。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上
的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进
行相互转化。
在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点 1 2,F F 的位置,是
椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两
个参数 a、b,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;
在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向。
判断直线与圆锥曲线的位置关系时应该注意:直线与双曲线、抛物线只有一
个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。如果直线与双曲线的渐近线平
行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线
与抛物线相交,也只有一个交点。
二、圆锥曲线题型的常用解法:
1、定义法:
(1)椭圆有两种定义。第一定义中,r1+r2=2a。第二定义中,r1=ed1 r2=ed2。
(2)双曲线有两种定义。第一定义中, arr 221 ,当 r1>r2 时,注意 r2 的
最小值为 c-a:第二定义中,r1=ed1,r2=ed2,尤其应注意第二定义的应用,常常
将半径与“点到准线的距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛
物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法:
因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问
题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判
别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用
韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、设而不求法:
解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问
题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。设而不求法对于直线与圆锥曲线相
交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点 A(x1,y1),B(x2,y2),
弦 AB 中点为 M(x0,y0),将点 A、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点
与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法。
点差法(中点弦问题):设 11 , yxA 、 22 , yxB , baM , 为椭圆 134
22
yx 的
弦 AB 中点,
则有 134
2
1
2
1 yx , 134
2
2
2
2 yx ,两式相减得 034
2
2
2
1
2
2
2
1 yyxx ,
34
21212121 yyyyxxxx ABk =
b
a
4
3 。
(1) )0(12
2
2
2
ba
b
y
a
x 与直线 l 相交于 A、B,设弦 AB 中点为 M(x0,y0),则
有 02
0
2
0 k
b
y
a
x ;
(2) )0,0(12
2
2
2
ba
b
y
a
x 与直线 l 相交于 A、B,设弦 AB 中点为 M(x0,y0)则
有 02
0
2
0 k
b
y
a
x ;
(3)y2=2px(p>0)与直线 l 相交于 A、B 设弦 AB 中点为 M(x0,y0),则有 2y0k=2p,
即 y0k=p。
4、数形结合法:
解析几何是代数与几何的一种统一,常要将代数的运算推理与几何的论证说
明结合起来考虑问题,在解题时要充分利用代数运算的严密性与几何论证的直观
性,尤其是将某些代数式子利用其结构特征,想象为某些图形的几何意义而构图,
用图形的性质来说明代数性质。
如“2x+y”,令 2x+y=b,则 b 表示斜率为-2 的直线在 y 轴上的截距;如“x2+y2”,
令 dyx 22 ,则 d 表示点 P(x,y)到原点的距离;又如“
2
3
x
y ”,令
2
3
x
y =k,
则 k 表示点 P(x、y)与点 A(-2,3)这两点连线的斜率……
5、参数法:
(1)点参数:利用点在某曲线上设点(常设“主动点”),以此点为参数,
依次求出其他相关量,再列式求解。如 x 轴上一动点 P,常设 P(t,0);直线
x-2y+1=0 上一动点 P。除设 P(x1,y1)外,也可直接设 P(2y,-1,y1)
( 2 ) 斜 率 为 参 数 : 当 直 线 过 某 一 定 点 P(x0,y0) 时 , 常 设 此 直 线 为
y-y0=k(x-x0),即以 k 为参数,再按命题要求依次列式求解等。
(3)角参数:当研究有关转动的问题时,常设某一个角为参数,尤其是圆
与椭圆上的动点问题。
6、代入法:
这里所讲的“代入法”,主要是指条件的不同顺序的代入方法,如对于命题:
“已知条件 P1,P2 求(或求证)目标 Q”,方法 1 是将条件 P1 代入条件 P2,方法 2
可将条件 P2 代入条件 P1,方法 3 可将目标 Q 以待定的形式进行假设,代入 P1,P2,
这就是待定法。不同的代入方法常会影响解题的难易程度,因此要学会分析,选
择简易的代入法。
二、知识考点深入透析
一、近几年文科圆锥曲线试题“知识点及问题”分析:
年 份 试 题 相 关 知 识 问题类型 备注
2012 年
(20)
椭圆,抛物线,直线,
椭圆的标准方程、直线方程。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)与直线、抛物线相结合,相切知识,
求直线方程。
2011 年
(21)
轨迹方程,抛物线,求轨迹;
最值问题;
直线相关知识;
解方程组
(1)求轨迹方程(射线及抛物线方程);
(2)最值问题(求最小值,及此时点的
坐标);
(3)参数的取值范围(直线与抛物线结
合,求直线斜率的取值范围)
2010 年
(21)
曲线: 2y nx 即抛物线;
切线方程(求导法);
两种距离公式;
分析法证明;裂项求和知识;
(1)求切线方程及特殊点的坐标;
(2)最值问题(最大值时,求某点的坐
标);
(3)证明不等式成立
2009 年
(19)
椭圆、圆;
点与圆的位置关系判断;
(1)求方程(椭圆的方程);
(2)求三角形的面积;
(3)存在性问题(是否存在圆包含椭圆)
2008 年
(20)
椭圆、抛物线;
切线方程(求导法)
向量的数量积(垂直问题)
一元二次方程解的个数(判别式)
(1)求方程(椭圆及抛物线的方程);
(2)探究性问题(存在点 P 使得三角形
为直角三角形,点 P 的个数)
2007 年
(19)
圆、椭圆及定义;
两点间的距离公式;
解方程组;
(1)求方程(圆的方程);
(2)存在性问题(存在点与距离相等问
题)。
二、圆锥曲线试题研究:
1、曲线类型:以椭圆、抛物线为主,结合圆、直线或其它曲线进行综合考查。
2、试题特点: (1)综合性; (2)抽象性; (3)动态性;
(4)新颖性; (5)问题的连惯性; (6)含参数。
3、试题中的问题类型:
(1)求方程或轨迹类型:常在第一问中设置,以圆及圆锥曲线的方程为主;
(2)与最值相关的类型:按题意要求,满足最大或最小值时,求某点或某知识;
(3)存在性类型:据题意,判断是否存在点或图形满足题意,要说明理由;
(4)探究性类型:根据题意,探究问题的多样性;
(5)证明类型:根据给定条件,证明不等式或等式成立;
(6)取值范围类型:设置参数,根据题意,求参数的取值范围或求其它的取值
范围。
4、解题常用的知识要点:
(1)各圆锥曲线的知识,特别是椭圆、抛物线的定义;
(2)圆、直线的相关知识,特别是直线的斜率知识;
(3)求曲线轨迹的方法;
(4)与最值相关的两种距离:点到直线的距离及两点间的距离;
(5)一元二次方程(组)及不等式的相关知识:判别式,韦达定理,解方程组,
均值定理等;
(6)与导数相关的知识,特别是求切线方程的知识。
5、常用的数学思想: (1)数形结合; (2)分类讨论。
三、圆锥曲线之高考链接
2012 文 20、(本小题满分 14 分)
在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 1C :
2 2
2 2 1x y
a b
( 0a b )的左焦点
为 1( 1,0)F ,且点 (0,1)P 在 1C 上.
(1)求椭圆 1C 的方程;
(2)设直线l 同时与椭圆 1C 和抛物线 2C : 2 4y x 相切,求直线l 的方程.
2011 文 21、(本小题满分 14 分)
在平面直角坐标系 xOy 中,直线 : 2l x 交 x 轴于点 A,设 P 是l 上一点,
M 是线段 OP 的垂直平分线上一点,且满足 MPO AOP .
(1)当点 P 在l 上运动时,求点 M 的轨迹 E 的方程;
(2)已知 (1, 1)T .设 H 是 E 上动点,求| | | |HO HT 的最小值,并给出此时点
H 的坐标;
(3)过点 (1, 1)T 且不平行于 y 轴的直线 1l 与轨迹 E 有且只有两个不同的交点,
求直线 1l 的斜率 k 的取值范围.
2010 文 21、(本小题满分 14 分)
已知曲线 2
nC y nx: ,点 ( , )( 0, 0)n n n n nP x y x y 是曲线 nC 上的点( 1,2n …).
(1)试写出曲线 nC 在点 nP 处的切线 nl 的方程,并求出 nl 与 y 轴的交点 nQ 的坐标;
(2)若原点 (0,0)O 到 nl 的距离与线段 n nP Q 的长度之比取得最大值,试求试点 nP
的坐标( ,n nx y );
(3)设m 与k 为两个给定的不同的正整数, nx 与 ny 是满足(2)中条件的点 nP 的
坐标,
证明:
1
( 1) ( 1)2
s
n
n
n
m x k y ms ks
( 1,2, )s …
2009 文 19、(本小题满分 14 分)
已知椭圆 G 的中心在坐标原点,长轴在 x 轴上,离心率为
2
3 ,两个焦点分别为
1F 和 2F , 椭 圆 G 上 一 点 到 1F 和 2F 的 距 离 之 和 为 12. 圆
kC : 0214222 ykxyx )( Rk 的圆心为点 kA .
(1)求椭圆 G 的方程; (2)求 21FFAk 的面积;
(3)问是否存在圆 kC 包围椭圆 G?请说明理由。
2008 文 20、(本小题满分 14 分)
设 0b ,椭圆方程为
2 2
2 2 12
x y
b b
,抛物线方程为 2 8( )x y b .如图 6 所
示,过点 (0 2)F b , 作 x 轴的平行线,与抛物线在第一象限的交点为G ,已知抛
物线在点G 的切线经过椭圆的右焦点 1F .
(1)求满足条件的椭圆方程和抛物线方程;
(2)设 A B, 分别是椭圆长轴的左、右端点,试探究在抛物
线上是否存在点 P ,使得 ABP△ 为直角三角形?若存在,请
指出共有几个这样的点?并说明理由(不必具体求出这些点
的坐标).
2007文19、(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xOy中,已知圆心在第二象限、半径为 2 2 的圆C与直线
y x 相切于坐标原点0.椭圆
2 2
2 19
x y
a
与圆C的一个交点到椭圆两焦点的距离
之和为10.
(1)求圆C的方程;
(2)试探究圆C上是否存在异于原点的点Q,使Q到椭圆右焦点F的距离等于线段
OF的长.若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
A
y
x
O B
G
F
F1
图 6
四、基础知识专项训练
1、圆锥曲线的定义:
(1)方程 2 2 2 2( 6) ( 6) 8x y x y 表示的曲线是 。
(2)已知点 )0,22(Q 及抛物线
4
2xy 上一动点 ( , )p x y ,则 y+|PQ|的最小值
是 。
2、圆锥曲线的标准方程:
(1)方程 2 2Ax By C 表示椭圆的充要条件是什么?
(2)已知方程 123
22
k
y
k
x 表示椭圆,则k 的取值范围为 。
(3)若 Ryx , ,且 623 22 yx ,则 yx 的最大值是_ , 22 yx 的最小值
是 。
提示:应用线性规划方法解。
(4)方程 2 2Ax By C 表示双曲线的充要条件是什么?
(5)设中心在坐标原点O ,焦点 1F 、 2F 在坐标轴上,离心率 2e 的双曲线 C
过点 )10,4( P ,则 C 的方程为 。
(6)定长为 3 的线段 AB 的两个端点在 y=x2 上移动,AB 中点为 M,求点 M 到 x
轴的最短距离。
3、圆锥曲线焦点位置的判断:(首先化成标准方程,然后再判断)
已知方程 121
22
m
y
m
x 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范围
是 。
4、圆锥曲线的几何性质:
(1)若椭圆 15
22
m
yx 的离心率
5
10e ,则 m 的值是 。
(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为 1 时,则椭圆
长轴的最小值为 。
(3)双曲线的渐近线方程是 023 yx ,则该双曲线的离心率等于 。
(4)双曲线 2 2 1ax by 的离心率为 5 ,则 :a b = 。
提示:应用离心率的第二道公式。
(5)设双曲线 12
2
2
2
b
y
a
x (a>0,b>0)中,离心率 e∈[ 2 ,2],则两条渐近线夹
角(锐角或直角)θ的取值范围是 。
(6)设 Raa ,0 ,则抛物线 24axy 的焦点坐标为 。
5、直线与圆锥曲线的位置关系:
(1)若直线 y=kx+2 与双曲线 x2-y2=6 的右支有两个不同的交点,则 k 的取值范
围是 。
(2) 直 线 y ―kx ―1=0 与 椭 圆
2 2
15
x y
m
恒 有 公 共点 , 则 m 的 取 值 范围
是 。
(3)过双曲线 121
22
yx 的右焦点直线交双曲线于 A、B 两点,若│AB︱=4,
则这样的直线有 条。
(4)过点 )4,2( 作直线与抛物线 xy 82 只有一个公共点,这样的直线有 条。
(5)过点(0,2)与双曲线 1169
22
yx 有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范
围为 。
(6)过双曲线 12
2
2 yx 的右焦点作直线l 交双曲线于 A、B 两点,若 AB 4,则
满足条件的直线l 有 条。
(7)对于抛物线 C: xy 42 ,我们称满足 0
2
0 4xy 的点 ),( 00 yxM 在抛物线的内
部,若点 ),( 00 yxM 在抛物线的内部,则直线l : )(2 00 xxyy 与抛物线 C 的位置
关系是 。
(8)过抛物线 xy 42 的焦点 F 作一直线交抛物线于 P、Q 两点,若线段 PF 与 FQ
的长分别是 p、 q ,则
qp
11 。
(9)设双曲线 1916
22
yx 的右焦点为 F ,右准线为l ,设某直线 m 交其左支、
右支和右准线分别于 RQP ,, ,则 PFR 和 QFR 的大小关系为 (填大
于、小于或等于)。
(10)求椭圆 2847 22 yx 上的点到直线 01623 yx 的最短距离。
(11)直线 1 axy 与双曲线 13 22 yx 交于 A 、B 两点。①当 a 为何值时, A 、
B 分别在双曲线的两支上?②当 a 为何值时,以 AB 为直径的圆过坐标原点?
6、弦长公式:
(1)过抛物线 y2=4x 的焦点作直线交抛物线于 A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若
x1+x2=6,那么|AB|等于 。
(2)过抛物线 xy 22 焦点的直线交抛物线于 A、B 两点,已知|AB|=10,O 为坐
标原点,则ΔABC 重心的横坐标为 。
(3)已知抛物线 2 2 ( 0)y px p 的焦点恰为双曲线 2 212 4 3x y 的右焦点,过
抛物线的焦点且倾斜角为 3
4
的直线交抛物线于 1 1( , )P x y , 2 2( , )Q x y 两点,则
1 2| |y y 的值为( )
A. 2 B. 4 C. 4 2 D. 8
7、圆锥曲线的中点弦问:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。
在椭圆 12
2
2
2
b
y
a
x 中,以 0 0( , )P x y 为中点的弦所在直线的斜率 k=-
0
2
0
2
ya
xb ;在双
曲线
2 2
2 2 1x y
a b
中,以 0 0( , )P x y 为中点的弦所在直线的斜率 k=
0
2
0
2
ya
xb ;在抛物线
2 2 ( 0)y px p 中,以 0 0( , )P x y 为中点的弦所在直线的斜率 k=
0
p
y
。
(1)如果椭圆
2 2
136 9
x y 弦被点 A(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程
是 。
(2)已知直线 y=-x+1 与椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
相交于 A、B 两点,且线段
AB 的中点在直线 L:x-2y=0 上,则此椭圆的离心率为 。
(3)试确定 m 的取值范围,使得椭圆 134
22
yx 上有不同的两点关于直线
mxy 4 对称。
(4)抛物线 y=2x2 截一组斜率为 2 的平行直线,所得弦中点的轨迹方程
是 。
特别提醒:因为 0 是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解
有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验 0 !
8、动点轨迹方程:
(1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围;
(2)求轨迹方程的常用方法:
①直接法:直接利用条件建立 ,x y 之间的关系 ( , ) 0F x y ;
已知动点 P 到定点 F(1,0)和直线 3x 的距离之和等于 4,求 P 的轨迹方程。
②待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程――先根据条件设出所求曲线
的方程,再由条件确定其待定系数。
线段 AB 过 x 轴正半轴上一点 M(m,0) )0( m ,端点 A、B 到 x 轴距离之积
为 2m,以 x 轴 为对 称轴 ,过 A 、O 、B 三 点作 抛物 线, 则此 抛物 线方 程
为 。
③定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写
出动点的轨迹方程;
(1)由动点 P 向圆 2 2 1x y 作两条切线 PA、PB,切点分别为 A、B,∠APB=600,
则动点 P 的轨迹方程为 。
(2)点 M 与点 F(4,0)的距离比它到直线 05xl: 的距离小于 1,则点 M 的轨
迹方程是 。
(3) 一动圆与两圆⊙M: 122 yx 和⊙N: 012822 xyx 都外切,则
动圆圆心的轨迹为 。
④代入转移法:动点 ( , )P x y 依赖于另一动点 0 0( , )Q x y 的变化而变化,并且
0 0( , )Q x y 又在某已知曲线上,则可先用 ,x y 的代数式表示 0 0,x y ,再将 0 0,x y 代入
已知曲线得要求的轨迹方程;
动点 P 是抛物线 12 2 xy 上任一点,定点为 )1,0( A ,点 M 分
PA 所成的比为
2,则 M 的轨迹方程为 。
⑤参数法:当动点 ( , )P x y 坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点
可用时,可考虑将 ,x y 均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数
得普通方程)。
(1)AB 是圆 O 的直径,且|AB|=2a,M 为圆上一动点,作 MN⊥AB,垂足为 N,
在 OM 上取点 P ,使| | | |OP MN ,求点 P 的轨迹。
(2)若点 ),( 11 yxP 在圆 122 yx 上运动,则点 ),( 1111 yxyxQ 的轨迹方程
是 。
(3)过抛物线 yx 42 的焦点 F 作直线l 交抛物线于 A、B 两点,则弦 AB 的
中点 M 的轨迹方程是 。
9、与向量相关的题:
(1)已知双曲线
2
2 12
yx 的焦点为 F1、F2,点 M 在双曲线上且 1 2 0,MF MF 则
点 M 到 x 轴的距离为( )
A 4
3
B 5
3
C 2 3
3
D 3
( 2 ) 已 知 ji , 是 x,y 轴 正 方 向 的 单 位 向 量 , 设 a = jyix )3( ,
b
= jyix )3( ,且满足b
i =| a |.求点 P(x,y)的轨迹。
(3)已知 A,B 为抛物线 x2=2py(p>0)上异于原点的两点, 0OA OB ,点 C 坐标
为(0,2p),
① 求证:A,B,C 三点共线;
② 若 AM = BM ( R )且 0OM AB 试求点 M 的轨迹方程。
10、圆锥曲线中线段的最值:
(1)抛物线 C:y2=4x 上一点 P 到点 A(3,4 2 )与到准线的距离和最小,则点 P
的坐标为 。
(2)抛物线 C: y2=4x 上一点 Q 到点 B(4,1)与到焦点 F 的距离和最小,则点 Q
的坐标为 。
(3)F 是椭圆 134
22
yx 的右焦点,A(1,1)为椭圆内一定点,P 为椭圆上一
动点。
① PFPA 的最 小值为 ;② PFPA 2 的最 小值
为 。
11、焦半径题(圆锥曲线上的点 P 到焦点 F 的距离):利用圆锥曲线的第二定义,
转化到相应准线的距离,即焦半径 r ed ,其中 d 表示 P 到与 F 所对应的准线的
距离。
(1)已知椭圆 11625
22
yx 上一点 P 到椭圆左焦点的距离为 3,则点 P 到右准线的
距离为 。
(2)已知抛物线方程为 xy 82 ,若抛物线上一点到 y 轴的距离等于 5,则它到抛
物线的焦点的距离等于 。
(3)若该抛物线上的点 M 到焦点的距离是 4,则点 M 的坐标为 。
(4)点 P 在椭圆 1925
22
yx 上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,
则点 P 的横坐标为 。
(5)抛物线 xy 22 上的两点 A、B 到焦点的距离和是 5,则线段 AB 的中点到 y 轴
的距离为 。
(6)椭圆 134
22
yx 内有一点 )1,1( P ,F 为右焦点,在椭圆上有一点 M,使
MFMP 2 之值最小,则点 M 的坐标为 。
12、焦点三角形题(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形):
对于椭圆 2
0tan | |2S b c y ,当 0| |y b 即 P 为短轴端点时, maxS 的最大值
为 bc;
对于双曲线
2tan
2
bS 。
(1)短轴长为 5 ,离心率
3
2e 的椭圆的两焦点为 1F 、 2F ,过 1F 作直线交椭圆
于 A、B 两点,则 2ABF 的周长为 。
(2)设 P 是等轴双曲线 )0(222 aayx 右支上一点,F1、F2 是左右焦点,若
0212 FFPF ,|PF1|=6,则该双曲线的方程为 。
(3)椭圆
2 2
19 4
x y 的焦点为 F1、F2,点 P 为椭圆上的动点,当PF2
→ ·PF1
→ <0 时,
点 P 的横坐标的取值范围是 。
(4)双曲线的虚轴长为 4,离心率 e=
2
6 ,F1、F2 是它的左右焦点,若过 F1 的
直线与双曲线的左支交于 A、B 两点,且 AB 是 2AF 与 2BF 等差中项,则 AB
= 。
(5)已知双曲线的离心率为 2,F1、F2 是左右焦点,P 为双曲线上一点,且
6021 PFF , 31221
FPFS .求该双曲线的标准方程。
13、了解其它结论:
(1)双曲线 12
2
2
2
b
y
a
x 的渐近线方程为 02
2
2
2
b
y
a
x ;
(2)以 xa
by 为渐近线(即与双曲线 12
2
2
2
b
y
a
x 共渐近线)的双曲线方程
为 (2
2
2
2
b
y
a
x 为参数, ≠0);
(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为 2 2 1mx ny ;
(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为
22b
a
,焦准距
(焦点到相应准线的距离)为
2b
c
,抛物线的通径为 2p ,焦准距为 p ;
(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;
(6)若抛物线 2 2 ( 0)y px p 的焦点弦为 AB, 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,则
① 1 2| |AB x x p ;②
2
2
1 2 1 2,4
px x y y p ;
(7)若 OA、OB 是过抛物线 2 2 ( 0)y px p 顶点 O 的两条互相垂直的弦,则直线 AB 恒
经
五、解答题专项训练
常用方法:直接法和定义法。
1、已知点 P 是圆 x2+y2=4 上一个动点,定点 Q 的坐标为(4,0),求线段 PQ 的中
点的轨迹方程。
2、以抛物线 2 8y x 上的点 M 与定点 (6,0)A 为端点的线段 MA 的中点为 P,求 P
点的轨迹方程。
3、在面积为 1 的 PMN 中,
2
1tan M , 2tan N ,建立适当的坐标系,求出
以 M 、 N 为焦点且过 P 点的椭圆方程。
4、已知动圆过定点 1,0 ,且与直线 1x 相切, 求动圆的圆心轨迹C 的方程。
5、已知:直线 L 过原点,抛物线 C 的顶点在原点,焦点在 x 轴正半轴上。若点
A(-1,0)和点 B(0,8)关于 L 的对称点都在 C 上,求直线 L 和抛物线 C 的方
程。
6、设抛物线 2: xyC 的焦点为 F,动点 P 在直线 02: yxl 上运动,过 P 作
抛物线 C 的两条切线 PA、PB,且与抛物线 C 分别相切于 A、B 两点,(1)求△APB
的重心 G 的轨迹方程;
7、动圆 M 与圆 C1:(x+1)2+y2=36 内切,与圆 C2:(x-1)2+y2=4 外切,求圆心 M 的轨迹
方程。
8、已知平面内一动点 P 到点 (1,0)F 的距离与点 P 到 y 轴的距离的差等于 1,
(1)求动点 P 的轨迹C 的方程;
9、已知圆C 方程为: 2 2 4x y ,
(1)直线l 过点 1,2P ,且与圆C 交于 A 、B 两点,若| | 2 3AB ,求直线l 的
方程;
10、已知椭圆 C: 2
2
2
2
b
y
a
x =1(a>b>0)的离心率为
3
5 ,短轴一个端点到右焦点
的距离为 3.(1)求椭圆 C 的方程;
11、已知椭圆以坐标原点为中心,坐标轴为对称轴,且该椭圆以抛物线 xy 162
的焦点 P 为其一个焦点,以双曲线 1916
22
yx 的焦点Q 为顶点。(1)求椭圆的标
准方程;
12、已知椭圆 C 的中心在坐标原点,焦点在 x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线
21
4y x 的焦点,离心率为 2 5
5
.(1)求椭圆 C 的标准方程;
13 、已 知 椭 圆 的 一 个 顶 点 为 0, 1A , 焦 点 在 x 轴 上 . 若 右 焦 点 到 直 线
022 yx 的距离为 3.求椭圆的标准方程;
14、已知椭圆 :C
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的离心率为 6
3
,椭圆短轴的一个端点与两
个焦点构成的三角形的面积为 5 2
3
.(1)求椭圆C 的方程;
15、已知椭圆 E :
2 2
2 2 1 0x y a ba b
的一个焦点为 1 3,0F ,而且过点
13, 2H
.(Ⅰ)求椭圆 E 的方程;
16、已知椭圆C : 12
2
2
2
b
y
a
x ( 0 ba )的离心率
2
1e ,且经过点 )3 , 2(A .
(1)求椭圆C 的方程;
17、已知双曲线 2 2
1 : ( 0)C x y m m 与椭圆
2 2
2 2 2: 1x yC a b
有公共焦点 1 2,F F ,
点 ( 2,1)N 是它们的一个公共点.(1)求 1 2,C C 的方程;
18 、 已 知 椭 圆 1C :
2 2
2 1 0 24
x y bb
的 离 心 率 等 于 3
2
, 抛 物 线 2C :
2 2 0x py p 的焦点在椭圆的顶点上。(1)求抛物线 2C 的方程;
19、已知椭圆 1C :
2 2
2 2 1x y
a b
( 0a b )的离心率为 3
3
,直线 : 2L y x 与以原
点为圆心、以椭圆 1C 的短半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆 1C 的方程;
附录:圆锥曲线之高考链接参考答案
2012 文 20、解:(1)因为椭圆 1C 的左焦点为 1( 1,0)F ,所以 1c ,
点 (0,1)P 代入椭圆
2 2
2 2 1x y
a b
,得 2
1 1b
,即 1b ,
所以 2 2 2 2a b c ,所以椭圆 1C 的方程为
2
2 12
x y .
(2)直线l 的斜率显然存在,设直线l 的方程为 y kx m ,
2
2 12
x y
y kx m
,消去 y 并整理得 2 2 2(1 2 ) 4 2 2 0k x kmx m ,因为直线l 与
椭圆 1C 相切,所以 2 2 2 216 4(1 2 )(2 2) 0k m k m ,整理得 2 22 1 0k m ①
2 4y x
y kx m
,消去 y 并整理得 2 2 2(2 4) 0k x km x m 。
因为直线l 与抛物线 2C 相切,所以 2 2 2(2 4) 4 0km k m ,整理得 1km
②
综合①、②,解得
2
2
2
k
m
或
2
2
2
k
m
。
所以直线l 的方程为 2 22y x 或 2 22y x 。
2011 文 21、解:(1)如图 1,符合 MPO AOP 的点 M 可以在 PO 的左侧和
右侧。
当 M 在 PO 左侧时,显然点 M 是 PO 垂直平分线与 X 轴的交点,
所以易得 M 的轨迹方程为:y=0(x<-1) ,
当 M 在 PO 右侧时, MPO AOP ,所以 PM//x 轴,设 M(x,y),则 P(-2,y),
因 为 M 在 PO 的 垂 直 平 分 线 上 , 所 以 MP MO , 即 :
2 2 22 , 4( 1)x x y x y 得: (x 1) ,
综上所述:当点 P 在l 上运动时,点 M 的轨迹 E 的方程为:
y=0(x<-1) 和 24 4x y (x 1) 如图:
(2)当 H 在方程 y=0(x<-1)运动时,显然 HO HT CO CT
当 H 在方程 24 4x y (x 1) 上运动时,HO HT HP HT ,由图知当 P,H,T
三点共 线时, HP HT HO HT 取得最小值,即 取得最 小值,显 然此时
HO HT CO CT ,
当 PT 直线与 x 轴平行时,PT 直线与曲线 E 的交点即为所求的 H,设 H(x,-1),
因为 H 在 24 4x y 上,得 x= 4
3
,所以 H( 4
3
,-1),
综上所得:( HO HT )min=1-(-2)=3。H( 4
3
,-1);
(3)设直线 l1:y+1=k(x-1),联立 24 4x y 得: 2 2 2 22( 2 2) 2 3 0k x k k x k k
当 k=0 时,显然只有一个交点,不成立。
当 k 0 时, 216(2 1) 0k k 恒成立。所以当 k 0 时,直线 l1 与轨迹 E 至少
有两个交点。
可见 l1 与 y=0(x<-1) 不能有交点,当直线 l1 过点 C 时,k= 1 0 1
1 1 2
( )
由图可知,当直线 l1 与轨迹 E 有且仅有两个交点时,k 1] 02
( , ( , )
2010 文 21、解:(1)∵ 2y nx ,∴ 2 nk nx ,
切线 nl 的方程为 2 ( )n n ny y nx x x ,
令 0x 得, 2 2 2 22 2n n n n ny nx y nx nx nx ,即 2(0, )n nQ nx 。
(2)切线 nl 的方程可写成: 22 2 0n n nnx x y nx y ,
原点 (0,0)O 到 nl 的距离为
2 2
2 2 2
2
(2 ) 1 4 1
n n n
n n
y nx nxd
nx n x
,
线段 n nP Q 的长度为 2 2 2 2 2(2 ) 1 4n n n n n nP Q x nx x n x ,
故, 2 2
1 1
11 4 44
n
n n n
n
n
nxd
P Q n x nxnx
,
当且仅当 1 4 n
n
nxnx
,即 1
2nx n
时取等号“=”,
此时 2 1
4n ny nx n
,点 nP 的坐标为 1 1( , )2 4n n
。
2009 文 19、解:(1)设椭圆 G 的方程为:
2 2
2 2 1x y
a b
( 0a b )半焦距为 c,
则
2 12
3
2
a
c
a
, 解得 6
3 3
a
c
, 2 2 2 36 27 9b a c , 所求椭圆 G 的方程
为 :
2 2
136 9
x y . ( 2 ) 点 KA 的 坐 标 为 ,2K ,
1 2 1 2
1 12 6 3 2 6 32 2KA F FS F F V
(3)若 0k ,由 2 26 0 12 0 21 5 12 0k k 可知点(6,0)在圆 kC 外,
若 0k ,由 2 2( 6) 0 12 0 21 5 12 0k k 可知点(-6,0)在圆 kC 外;
不论 K 为何值圆 kC 都不能包围椭圆 G.。
2008 文 20、解:(1)由 2 8( )x y b 得 21
8y x b ,
当 2y b 时, 4x , G 点的坐标为(4 2)b , ,
1
4y x , 4| 1xy ,过点G 的切线方程为 ( 2) 4y b x ,即 2y x b ,
令 0y 得 2x b , 1F 点的坐标为(2 0)b , ;
由椭圆方程得 1F 点的坐标为( 0)b, , 2 b b ,即 1b ,
因此,所求的椭圆方程及抛物线方程分别为
2
2 12
x y 和 2 8( 1)x y .
(2) 过 A 作 x 轴的垂线与抛物线只有一个交点 P , 以 PAB 为直角的
Rt ABP△ 只有一个,
同理以 PBA 为直角的 Rt ABP△ 只有一个;若以 APB 为直角,设 P 点的坐标为
21 18x x
, , 则 A B, 坐 标 分 别 为 ( 2 0) ( 2 0) ,, , , 由
2
2 212 1 08AB AB x x
得 4 21 5 1 064 4x x ,
关于 2x 的一元二次方程有一解, x 有二解,即以 APB 为直角的 Rt ABP△ 有二
个;
因此抛物线上共存在 4 个点使 ABP△ 为直角三角形.
2007文19、解:(1)设圆的方程为 2 2( ) ( ) 8x s y t ………………………2分
依题意 2 2 8s t , | | 2 2
2
s t , 0, 0s t …………5分
解得 2, 2s t ,故所求圆的方程为 2 2( 2) ( 2) 8x y ……………………7
分
(注:此问若结合图形加以分析会大大降低运算量!)
(2)由椭圆的第一定义可得 2 10 5a a ,故椭圆方程为
2 2
125 9
x y ,焦点
(4,0)F ……9分
设 0 0( , )Q x y , 依 题 意 2 2
0 0( 4) 16x y ,
2 2
0 0( 2) ( 2) 8x y …………………11分
解得 0 0
4 12,5 5x y 或 0 00, 0x y (舍去) ……………………13分
存在 4 12( , )5 5Q ……14分
附录:基础知识专项训练参考答案
1、圆锥曲线的定义:
(1)双曲线的左支; (2)2;
2、圆锥曲线的标准方程:
(1)ABC≠0,且 A,B,C 同号,A≠B; (2) 1 1( 3, ) ( ,2)2 2
;
(3) 5,2 ;提示:应用线性规划方法解。 (4)ABC≠0,且 A,B 异号;
(5) 2 2 6x y ; (6)
4
5 ;
3、圆锥曲线焦点位置的判断:(首先化成标准方程,然后再判断)
)2
3,1()1,( ;
4、圆锥曲线的几何性质:
(1)3 或
3
25 ; (2) 22 ; (3) 13
2
或 13
3
;
(4)4 或 1
4
;提示:应用离心率的第二道公式。
(5)[ , ]3 2
; (6) )16
1,0( a
;
5、直线与圆锥曲线的位置关系:
(1)(-
3
15 ,-1);(2)[1,5)∪(5,+∞);(3)3;(4)2; (5) 4 4 5,3 3
;
F
A
P
H B
Q
(6)3;(7)相离; (8)1; (9)等于;(10)8 13
13
;(11)① 3, 3 ;
② 1a 。
6、弦长公式:
(1)8 ; (2)3 ; (3)C
7、圆锥曲线的中点弦问:
(1) 2 8 0x y ; (2) 2
2
; (3) 2 13 2 13,13 13
; (4) )2
1(2
1 yx ;
8、动点轨迹方程:
①直接法:直接利用条件建立 ,x y 之间的关系 ( , ) 0F x y ;
2 12( 4)(3 4)y x x 或 2 4 (0 3)y x x ;
②待定系数法: 2 2y x ;
③定义法:(1) 2 2 4x y ; (2) 2 16y x ;(3)双曲线的一支;
④代入转移法:
3
16 2 xy ;
⑤参数法:(1) 2 2 | |x y a y ; (2) 2 12 1(| | )2y x x ; (3) 2 2 2x y ;
9、与向量相关的题:(1)C
(2)解: 2( 3) 3b i x i yi j x
,∴ 2 23 ( 3)x x y ,化简
得 2 4 3y x ,
故,点 P 的轨迹是以( 3 ,0)为焦点以 3x 为准线的抛物线。
(3)① 证明:设
2 2
1 2
1 2( , ), ( , )2 2
x xA x B xp p
,由 0OA OB 得
2 2
21 2
1 2 1 20, 42 2
x xx x x x pp p
,又
2 2 2
1 2 1
1 2 1( ,2 ), ( , )2 2
x x xAC x p AB x xp p
2 2 2
2 1 1
1 2 1(2 ) ( ) 02 2
x x xx p x xp p
, //AC AB ,即 A,B,C 三点共线。
② 解:由(1)知直线 AB 过定点 C,又由 0OM AB 及 AM = BM ( R )
知 OMAB,垂足为 M,所以点 M 的轨迹为以 OC 为直径的圆,除去坐标原点。即
点 M 的轨迹方程为 x2+(y-p)2=p2(x0,y0)。
10、圆锥曲线中线段的最值:
分析:(1)A 在抛物线外,如图,连 PF,则 PFPH ,因而易发
现,当 A、P、F 三点共线时,距离和最小。
(2)B 在抛物线内,如图,作 QR⊥l 交于 R,则当 B、Q、R 三点共
线时,距离和最小。
解:(1)(2, 2 )(2)( 1,4
1 )。
F
′
F
P H
y
0 x
A
(3)解:① 4- 5 , 设另一焦点为 F ,则 F (-1,0)连 A F ,P F ,
542)(22 FAaPAFPaFPaPAPFPA ,
当 P 是 F A 的延长线与椭圆的交点时, PFPA 取得最小值为
4- 5 。
② 3 ,作出右准线 l,作 PH⊥l 交于 H,因 a2=4,b2=3,c2=1, a=2,c=1,e=
2
1 ,
∴ PHPFPHPF 2,2
1 即 ,∴ PHPAPFPA 2
当 A、P、H 三点共线时,其和最小,最小值为 314
2
Axc
a
11、焦半径题(圆锥曲线上的点 P 到焦点 F 的距离):利用圆锥曲线的第二定义,
转化到相应准线的距离,即焦半径 r ed ,其中 d 表示 P 到与 F 所对应的准线的
距离。
(1)35
3
; (2)7 ; (3)(2, 4) ; (4)25
12
; (5)2 ; (6) )1,3
62( ;
12、焦点三角形题(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形):
(1)6 ; (2) 2 2 4x y ; (3) 3 5 3 5( , )5 5
;(4)8 2 ;(5)
2 2
14 12
x y 。
附录:解答题专项训练参考答案
1、解:设线段 PQ 的中点坐标为 M(x,y),由 Q(4,0),得点 P(2x-4,2y),
代入圆的方程 x2+y2=4, 得(2x-4)2+(2y)2=4,
整理可得 所求轨迹为(x-2)2+y2=1.
2、解:设点 0 0( , ), ( , )M x y P x y ,则
0
0
6
2
2
xx
yy
,∴ 0
0
2 6
2
x x
y y
.
代入 2
0 08y x 得: 2 4 12y x . 此即为点 P 的轨迹方程.
3、解:以 MN 的中点为原点,MN 所在直线为 x 轴建立直角坐标系,设 ),( yxP .
则
.1
,2
1
,2
cy
cx
y
cx
y
∴
2
3
3
4
3
5
ccy
cx
且
即 )
3
2,
32
5(P
∴
,4
3
,13
4
12
25
22
22
ba
ba 得
.3
,4
15
2
2
b
a ∴所求椭圆方程为 1315
4 22
yx .
4、解:设 M 为动圆圆心, F 1,0 ,过点 M 作直线 1x 的垂线,垂足为 N ,
由题意知: MF MN , 即动点 M 到定点 F 与定直线 1x 的距离相等,
由抛物线的定义知,点 M 的轨迹为抛物线,其中 1,0F 为焦点, 1x 为准线,
∴ 动点 R 的轨迹方程为 xy 42 .
5、解:设 A、B 关于 L 的对称点分别为 A/、B/,则利用对称性可求得它们的坐标
分别为:A/(
1
2,
1
1
22
2
k
k
k
k ),B/(
1
)1(8,
1
16
2
2
2
k
k
k
k )。因为 A/、B/均在抛物线上,
代入,消去 p,得:k2-k-1=0.解得:k=
2
51 ,p=
5
52 .所以直线 L 的方程为:
y=
2
51 x,抛物线 C 的方程为 y2=
5
54 x.
6、解:(1)设切点 A、B 坐标分别为 ))((,(),( 01
2
11
2
0 xxxxxx 和 ,
∴ 切 线 AP 的 方 程 为 : ;02 2
00 xyxx 切 线 BP 的 方 程 为 :
;02 2
11 xyxx
解得 P 点的坐标为: 10
10 ,2 xxyxxx PP
所以△APB 的重心 G 的坐标为 P
P
G xxxxx
3
10 ,
,3
4
3
)(
33
2
10
2
1010
2
1
2
010 pPP
G
yxxxxxxxxxyyyy
所以 243 GGp xyy ,由点 P 在直线 l 上运动,从而得到重心 G 的轨迹方程
x
y
0A B
C
M
D
5
为:
).24(3
1,02)43( 22 xxyxyx 即
7、分析:作图时,要注意相切时的“图形特征”:两个圆心与切点这三点共线(如
图中的 A、M、C 共线,B、D、M 共线)。列式的主要途径是动圆的“半径等于半
径”(如图中的 MDMC )。
7、解:如图, MDMC ,∴ 26 MBMADBMBMAAC 即 ,
∴ 8 MBMA (*)
∴点 M 的轨迹为椭圆,2a=8,a=4,c=1,b2=15
轨迹方程为 11516
22
yx
点评:得到方程(*)后,应直接利用椭圆的定义写出方程,而无需再用距离公式列式求解,
即列出 4)1()1( 2222 yxyx ,再移项,平方,…相当于将椭圆标准方程推
导了一遍,较繁琐!
8. 解:(1)设动点 P 的坐标为( , )x y ,由题意为 2 2( 1) | | 1.x y x
化简得 2 2 2 | |,y x x 当 20 , 4 ; 0x y x x 时 当 时,y=0.
所以,动点 P 的轨迹 C 的方程为 2, 4 ( 0) 0)y x x x 和y=0( .
9. 解:(1)①当直线l 垂直于 x 轴时,则此时直线方程为 1x ,l 与圆的两个交
点坐标为 3,1 和 3,1 ,其距离为 32 满足题意 …1 分
②若直线l 不垂直于 x 轴,设其方程为 12 xky ,即 02 kykx
设圆心到此直线的距离为 d ,则 24232 d ,得 1d
∴
1
|2|1 2
k
k , 3
4k ,
故所求直线方程为3 4 5 0x y 综上所述,所求直线为3 4 5 0x y 或 1x
10. 解:(1)设椭圆的半焦距为c ,依题意
222
3
3
5
cba
a
a
c
2b , 所求椭圆方程为 149
22
yx
11.解:(1)抛物线 xy 162 的焦点 P 为(4,0) ,双曲线 1916
22
yx 的焦点Q 为
(5,0)
∴可设椭圆的标准方程为
2 2
2 2 1x y
a b
,由已知有 0a b ,且 5a , 4c
∴ 2 25 16 9b ,∴椭圆的标准方程为
2 2
125 9
x y 。
12.解:(1)设椭圆 C 的方程为
2 2
2 2 1x y
a b
( a >b >0 ),
抛物线方程化为 2 4x y ,其焦点为 (0,1) , 则椭圆 C 的一个顶点为 (0,1) ,
即 1b
由
2 2
2
2 5
5
c a be a a
,∴ 2 5a ,
所以椭圆 C 的标准方程为
2
2 15
x y
13.解:(1)依题意可设椭圆方程为 12
2
2
y
a
x ,则右焦点 2 1,0F a
由题设 3
2
2212
a
,解得 32 a ,
故,所求椭圆的方程为 1
3
2
2
yx
14.解:(1)因为
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
满足 2 2 2a b c ,
6
3
c
a
,
1 5 222 3b c ,解得 2 2 55, 3a b ,
则椭圆方程为
2 2
155
3
x y .
15.解:(Ⅰ)解法一:由题意得 2 2 3a b , 2 2
3 1 14a b
,解得 2 24, 1a b ,
所以椭圆 E 的方程为
2
2 14
x y .
解法二:椭圆的两个交点分别为 1 23,0 , 3,0F F ,
由椭圆的定义可得 1 2
7 12 | | | | 42 2a PF PF ,所以 2a , 2 1b ,
所以椭圆 E 的方程为
2
2 14
x y .
16.解:(1)依题意,
2
122
a
ba
a
ce , 从而 22
4
3 ab
点 )3 , 2(A 在椭圆上,所以 194
22
ba
, 解得 162 a , 122 b
椭圆C 的方程为 11216
22
yx .
17.解:(1)点 ( 2,1)N 是双曲线 2 2
1 : ( 0)C x y m m 上的点, 2( 2) 1 1m .
∴双曲线 2 2
1 : 1C x y ,从而 1 2( 2,0), ( 2,0)F F ,∴ 2 2a b ,且 2 2 2a b ①
又点 ( 2,1)N 在椭圆上,则 2 2
2 1 1a b
②
由①②得 2 24, 2a b , 所以,椭圆的方程为
2 2
14 2
x y .
18.解:(1)已知椭圆的长半轴为 2,半焦距为 24c b ,由离心率等于
24 3
2 2
c be a
2 1b ,椭圆的上顶点 0,1 ,
抛物线的焦点为 0,1 ,抛物线的方程为 2 4x y
19.解:(1)∵ 3
3e ,∴ 2e =
2
2
c
a
=
2 2
2
a b
a
= 1
3
,∴ 2 22 3a b .
∵直线 : 2L y x 与圆 2 2 2x y b 相切,∴ 2b , 2 2b ,∴ 2 3a . ∴椭圆 1C 的
方程是
2 2
13 2
x y .