1、第 1 页 共 14 页 专题专题 12:圆锥曲线圆锥曲线 问题归类问题归类篇篇 类型一:类型一:方程的标准形式方程的标准形式 一、前测回顾一、前测回顾 1椭圆x 2 m y2 41 的焦距是 2,则 m 的值是 2.双曲线x 2 4 y2 k 1 的离心率 e(1,2),则 k 的取值范围是 3.若 a0,则抛物线 y4ax2 的焦点坐标为 答案:答案:1.3 或 5;2.(12,0);3.(0, 1 16a) 二、方法联想二、方法联想 方程的标准形式方程的标准形式 涉及方程标准形式时, 必须先设(或化)为方程的标准形式, 注意椭圆和双曲线区分(或讨论)焦点在哪轴 上,抛物线要注意开口方向
2、三、归类巩固三、归类巩固 *1.以 y 2x 为渐近线的双曲线的离心率是 答案: 3或 6 2 (已知双曲线的渐近线,讨论焦点的位置,确定基本量的关系) *2.以抛物线 y24x 的焦点为焦点,以 yx 为渐近线的双曲线的标准方程为 答案:x 2 1 2 y 2 1 2 1 (已知两个圆锥曲线,判断焦点的位置,确定基本量的的关系) 类型类型二二:圆锥曲线圆锥曲线定义定义及几何性质及几何性质的应用的应用 一、一、前测回顾前测回顾 1. 已知 F1、F2是椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的两个焦点,P 为椭圆 C 上一点,且 PF1PF2 若PF1F2的面积为 9,则 b 的值为_
3、2.已知定点 A(3,2),F 是抛物线 y22x 的焦点,点 P 是抛物线上的动点,当 PAPF 最小时,点 P 的坐标 为 3. 点 F 为椭圆x 2 4 y 2 3 1 的右焦点,过点 F 且倾斜角为 3的直线交椭圆于 A,B 两点(AF0,b0)的右顶点为 A,以 A 为圆心,b 为半径作圆 A,圆 A 与双曲线 C 的一条渐近线交于 M、N 两点.若MAN=60,则 C 的离心率为 . 答案: 2 3 3 (已知双曲线渐近线与圆的位置关系,求离心率) *3.双曲线x 2 4 y2 k 1 的离心率 e(1,2),则 k 的取值范围是 答案: (0,12);(已知离心率的范围,求参数取
4、值范围) *4设双曲线的左准线与两条渐近线交于 A,B 两点,左焦点在以 AB 为直径的圆内,则该双曲线的离心 率的取值范围为 答案:(1, 2) (考查圆、双曲线的几何性质,双曲线的准线与渐近线,离心率问题) *5设双曲线的左准线与两条渐近线交于 A,B 两点,左焦点在以 AB 为直径的圆内,则该双曲线的离心 率的取值范围为 答案:(1, 2) (考查圆、双曲线的几何性质,双曲线的准线与渐近线,离心率问题) *6已知 O 为坐标原点,F 是椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的左焦点,A,B 分别为 C 的左,右顶点P 为 C 上一点,且 PFx 轴,过点 A 的直线 l 与线段
5、PF 交于点 M,与 y 轴交于点 E若直线 BM 经过 OE 的中点,则 C 的离心率为 答案:1 3 (考查椭圆的定义,离心率及椭圆的方程) *7.已知中心在坐标原点的椭圆和双曲线有公共焦点,且左右焦点分别是 F1,F2,这两条曲线在第一象限 的交点为 P,PF1F2是以 PF1为底边的等腰三角形若 PF110,椭圆和双曲线的离心率分别是 e1,e2, 则 e1e2的取值范围是 答案:(1 3,)(已知有联系的两个圆锥曲线,求离心率的取值范围) *8.设ABC 是等腰三角形,ABC120 ,则以 A,B 为焦点且过点 C 的双曲线的离心率为_ 答案: 31 2 (三角形与圆锥曲线相结合,求
6、离心率的取值范围) 类型类型四四:直线与圆锥曲线的综合问题直线与圆锥曲线的综合问题 一、一、 前测回顾前测回顾 1(1)点 A 是椭圆x 2 36 y2 201 的左顶点,点 F 是右焦点,若点 P 在椭圆上,且位于 x 轴上方,满足 PAPF, 第 5 页 共 14 页 则点 P 的坐标为 (2)若点 O 和点 F 分别为椭圆x 2 4 y2 31 的中心和左焦点,点 P 为椭圆上的任意一点,则OP FP 的最大 值为 答案:(1)(3 2, 5 2 3)(2)6 2(1)如图,椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的上、下顶点分别为 A,B,右焦点为 F,点 P 在椭圆 C 上,且
7、 OPAF, 延长 AF 交椭圆 C 于点 Q,若直线 OP 的斜率是直线 BQ 的斜率的 2 倍,则椭圆 C 的离心率为 (2)已知椭圆的方程为x 2 6 y2 21,与右焦点 F 相应的准线 l 与 x 轴相交于点 A,过 点 A 的直线与椭圆相交于 P、Q 两点设AP AQ(1),过点 P 且平行于准线 l 的直线与椭圆相 交于另一点 M, 证明:FMQF (3) 过点 M(1,1)作斜率为1 2的直线与椭圆 C: x2 a2 y2 b21(ab0)相交于 A,B 两点,若 M 是线段 AB 的中点,则椭圆 C 的离心率等于_ 答案:(1) 2 2 ;(2)略;(3) 2 2 3 (1)
8、设 P, Q 分别为圆 x2(y6)22 和椭圆x 2 10y 21 上的点, 则 P, Q 两点间的最大距离是 (2)已知椭圆 C:x22y24,O 为原点若点 A 在直线 y2 上,点 B 在椭圆 C 上,且 OAOB,则线 段 AB 长度的最小值为 答案: (1)6 2; (2)2 2 二、方法联想二、方法联想 1椭圆上一个点问题椭圆上一个点问题 方法 1:设点. 设点(x0,y0)代入方程、列式、消元;设点(acos,bsin) 方法 2:求点. 代入方程、列式、求解 注意 考虑 x0(或 y0)的取值范围 变式:如图,椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的上、下顶点分别为
9、A,B,右焦点为 F,点 P 在椭圆 C 上,且 OPAF. 求证:存在椭圆 C,使直线 AF 平分线段 OP. 答案:略(已知椭圆上一点,利用该点坐标满足椭圆方程,方程有解进行证明) 2直线与椭圆相交于两点问题直线与椭圆相交于两点问题 已知其中一点坐标(x0,y0),设出直线的方程,与椭圆方程联立,可用韦达定理求出另一根; 两点均未知 方法 1 设两点 A(x1,y1)、B(x2,y2),直线方程与椭圆方程联立,消去 y 得关于 x 的方程 Ax2BxC 0,由韦达定理得 x1x2B A,x1x2 C A,代入已知条件所得式子消去 x1,x2(其中 y1,y2 通过直线方 程化为 x1,x2
10、) 有时也可以直接求出两交点. 注意:(1)设直线方程时讨论垂直于 x 轴情况; (2)通过判断交点个数; 第 6 页 共 14 页 (3)根据需要也可消去 x 得关于 y 的方程 结论:弦长公式 AB 1k2x1x21 1 k2y1y2 方法 2 设两点 A(x1,y1)、B(x2,y2),代入椭圆方程得 x12 a2 y12 b21, x22 a2 y22 b21, 通过已知条件建立 x1、y1与 x2、 y2的关系,消去 x2、y2解关于 x1、y1的方程组(或方程) 方法 3 点差法 设两点 A(x1,y1)、B(x2,y2),代入椭圆方程得 x12 a2 y12 b21, x22 a
11、2 y22 b21, 两式相减得y1y2 x1x2 b2 a2 x1x2 y1y2, 即 kABb 2 a2 x0 y0,其中 AB 中点 M 为(x0,y0) 注意:点差法一般仅适用于与弦中点与弦的斜率相关的问题 3.3. 圆锥曲线的最值与范围问题圆锥曲线的最值与范围问题 (1)点在圆锥曲线上(非线性约束条件)的条件下,求相关式子(目标函数)的取值范围问题,常用参数方 程代入转化为三角函数的最值问题, 或根据平面几何知识或引入一个参数(有几何意义)化为函数进行处理 (2)由直线(系)和圆锥曲线(系)的位置关系, 求直线或圆锥曲线中某个参数(系数)的范围问题, 常把所求 参数作为函数,另一个元
12、作为自变量求解 三、归类巩固三、归类巩固 *1.由椭圆x 2 2y 21 的左焦点作倾斜角为 45 的直线 l 交椭圆于 A、B 两点则OA OB 答案:1 3 (考查直线与椭圆的交点问题,向量的数量积) 2如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)的离心率为 2 2 ,长轴长为 4.过椭圆的左 顶点 A 作直线 l,分别交椭圆和圆 x2y2a2于相异两点 P,Q. *若直线 l 的斜率为1 2,求 AP AQ的值; *若PQ AP ,求实数 的取值范围 答案:5 6;(0,1) (已知直线与椭圆、圆分别交于两点,并且其中一点已知,求另一点) *3.设椭圆
13、x 2 a2 y2 b21(ab0)的左焦点为 F,离心率为 3 3 ,过点 F 且与 x 轴垂直的直线被椭圆截得的 线段长为4 3 3 .设 A, B 分别为椭圆的左、 右顶点, 过点 F 且斜率为 k 的直线与椭圆交于 C, D 两点 若AC DB AD CB8,求 k 的值 答案: 8 6 3 . (已知直线与椭圆交于两点及这两点的坐标的关系,求直线斜率) 第 7 页 共 14 页 *4.已知椭圆 C:x 2 6 y2 21 设 F 为椭圆 C 的左焦点,T 为直线 x3 上任意一点,过 F 作 TF 的垂线 交椭圆 C 于点 P,Q. 证明:OT 平分线段 PQ(其中 O 为坐标原点)
14、; 当|TF| |PQ|最小时,求点 T 的坐标 答案: T点的坐标是(3,1)或(3,1) (求取最值时的条件) 综合综合应用应用篇篇 一、例题分析一、例题分析 例例 1. 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C: x2 a2 y2 b21(ab0)的左、右焦点分别为 F1,F2,P 为椭 圆上一点(在 x 轴上方) ,连结 PF1并延长交椭圆于另一点 Q,设PF1 F 1Q *(1)若点 P 的坐标为 (1,3 2),且PQF2 的周长为 8,求椭圆 C 的方程; *(2)若 PF2垂直于 x 轴,且椭圆 C 的离心率 e1 2, 2 2 ,求实数 的取值范围 解:解: (1)因为
15、F1,F2为椭圆 C 的两焦点,且 P,Q 为椭圆上的点, 所以 PF1PF2QF1QF22a,从而PQF2的周长为 4a 由题意,得 4a8,解得 a2 因为点 P 的坐标为 (1,3 2),所以 1 a2 9 4b21, 解得 b23 所以椭圆 C 的方程为x 2 4 y2 31 (2)方法一:方法一:因为 PF2x 轴,且 P 在 x 轴上方,故设 P(c,y0),y00设 Q(x1,y1) 因为 P 在椭圆上,所以c 2 a2 y2 0 b21,解得 y0 b2 a ,即 P(c,b 2 a ). 因为 F1(c,0),所以PF1 (2c,b2 a),F1Q (x 1c,y1) 由PF
16、1 F 1Q ,得2c(x 1c),b 2 a y1, (第 18 题) x O y P F1 F2 Q 第 8 页 共 14 页 解得 x12 c,y1b 2 a,所以 Q( 2 c,b 2 a). 因为点 Q 在椭圆上,所以(2 )2e2 b2 2a21, 即(2)2e2(1e2)2,(243)e221, 因为 10, 所以(3)e21,从而 3e 21 1e2 4 1e23 因为 e1 2, 2 2 ,所以1 4e 21 2,即 7 35 所以 的取值范围为7 3,5 方法二:方法二:因为 PF2x 轴,且 P 在 x 轴上方,故设 P(c,y0),y00 因为 P 在椭圆上,所以c 2
17、 a2 y2 0 b21,解得 y0 b2 a ,即 P(c,b 2 a ) 因为 F1(c,0),故直线 PF1的方程为 y b2 2ac(xc) 由 y b2 2ac(xc), x2 a2 y2 b21, 得(4c2b2)x22b2cxc2(b24a2)0 因为直线 PF1与椭圆有一个交点为 P(c,b 2 a )设 Q(x1,y1), 则 x1c 2b2c 4c2b2,即cx1 2b2c 4c2b2 因为PF1 F 1Q , 所以 2c cx1 4c2b2 b2 3c 2a2 a2c2 3e 21 1e2 4 1e23 因为 e1 2, 2 2 ,所以1 4e 21 2,即 7 35 所
18、以 的取值范围为7 3,5 教学建议教学建议 (1)问题归类与方法)问题归类与方法: 本题离心率与参数值有等量关系,求参数范围本质上等价于求离心率范围. 求椭圆、双曲线的离心率的范围,有两种情形,题中给出的是关于基本量 a,b,c 的齐次不等关系; 题中给出的是关于基本量 a,b,c 与某一变化的量之间的一个等量关系,即 f(P)g(a,b,c),根据 g(a, b,c)在 f(P)的值域内,可得关于基本量 a,b,c 的齐次不等关系 (2)方法选择与优化)方法选择与优化:本题既可以从向量式选择坐标形式代入椭圆方程求函数关系式,也可以从 P 点 坐标已知选择联立椭圆的方法求另一点,再求函数关系
19、;最后也可以用 表示离心率 e,解不等式求出 的范围. 例例 2.已知椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)的左焦点为 F(c,0),右顶点为 A,点 E 的坐标为(0,c),EFA 的面积 第 9 页 共 14 页 为b 2 2 . *(1)求椭圆的离心率; (2)设点 Q 在线段 AE 上,|FQ|3 2c,延长线段 FQ 与椭圆交于点 P,点 M,N 在 x 轴上,PMQN,且 直线 PM 与直线 QN 间的距离为 c,四边形 PQNM 的面积为 3c. *(i)求直线 FP 的斜率; *(ii)求椭圆的方程. 解解:(1)设椭圆的离心率为e.由已知,可得1 2(ca)c b2 2 .
20、又由b2a2c2,可得 2c2aca20,即 2e2 e10.又因为 0e1,解得e1 2. 所以,椭圆的离心率为1 2. (2) ()方法一方法一:依题意,设直线FP的方程为xmyc(m0),则直线FP的斜率为1 m. 由()知a2c,可得直线AE的方程为 x 2c y c1,即 x2y2c0,与直线FP的方程联立,可解得x (2m2)c m2 ,y 3c m2,即点 Q的坐标为(2m2)c m2 , 3c m2). 由已知|FQ|=3c 2 ,有(2m2)c m2 c2( 3c m2) 2(3c 2 )2,整理得 3m24m0,所以m4 3,即直线 FP的 斜率为3 4. 方法二方法二:由
21、()知a2c,可得直线AE的方程为 x 2c y c1,即 x2y2c0,又|FQ|3 2c 设 Q(x0,y0) ,则 x02y02c0 (x0c)2y029 4c 2 消 y0 得 5x 2 04cx0c 20, x 0c(舍)或c 5 ,所以 Q( c 5, 9 10 c) ,直线FP的斜率为3 4. (ii)方法一:方法一:由(i)得直线 FP 的方程为 3x4y3c0 ,与椭圆 x2 4c2 y2 3c21 联立得 7x 26cx13c2 0,x13 7 c (舍)或 c ,所以 P(c,3 2c) 由(i)得 Q( c 5, 9 10c),由题直线 QN,直线 PM 的斜率一定存在
22、, 设为 k0 , 设 PM:k0xyk0c3 2c0 ,QN:k0xy k0 5c 9 10c0,两平行线距离为 |k0c3 2c k0c 5 9 10c| k021 c ,解得 k04 3 ,所以 M( 17 8 c,0),N(7 8c,0) ,四边形 PQNM 的面积为 S PFMSFQN1 2( 17 8 cc)3 2c 1 2( 7 8cc) 9 10c3c ,解得 c2 ,所以椭圆的方程为 x2 16 y2 121 . 方法二:方法二:同方法一求出 k04 3,所以 FPQN,FPPM , 又 P(c, 3 2c),Q( c 5, 9 10c),直线 FP的斜率为3 4. 第 10
23、 页 共 14 页 即 tanPFM3 4 , |FQ| 3 2c, |FP| 5 2c , 所以四边形 PQNM 的面积为 1 2(QNPM) c 1 2( 3 4 3 2c 3 4 5 2c) c 3c ,解得 c2 ,所以椭圆的方程为 x2 16 y2 121 . 方法三:方法三:可利用|FQ|3 2c,|FP| 5 2c 得 FPFQc 即直线 PM 与直线 QN 间的距离,直接得 FPQN, FPPM,避免求 k0的值简化运算过程. 教学建议教学建议 (1)问题归类与方法)问题归类与方法: 1.求椭圆、双曲线的离心率,本质上是要找出关于基本量 a,b,c 的一个齐次关系,从而求出离心
24、率; 2直线与椭圆相交于两点问题 已知其中一点坐标(x0,y0),设出直线的方程,与椭圆方程联立,可用韦达定理求出另一根; 两点均未知 方法 1 设两点 A(x1,y1)、B(x2,y2),直线方程与椭圆方程联立,消去 y 得关于 x 的方程 Ax2BxC 0,由韦达定理得 x1x2B A,x1x2 C A,代入已知条件所得式子消去 x1,x2(其中 y1,y2 通过直线方 程化为 x1,x2) 有时也可以直接求出两交点. (2)方法选择与优化)方法选择与优化: 本题对考生计算能力要求较高,是一道难题重点考察了计算能力,以及转化与化归的能力,解答此类 题目,利用a,b,c,e 错误错误! !未
25、找到引用源。未找到引用源。的关系,确定椭圆离心率是基础,通过联立直线方程与椭圆(圆 锥曲线)方程的方程组,一般都是根据根与系数的关系解题,但本题需求解交点坐标,再求解过程逐步发 现四边形PQNM的几何关系,从而求解面积,计算结果,本题计算量比较大. 二、反馈巩固二、反馈巩固 *1已知椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的左、右焦点为 F1,F2,离心率为 3 3 ,过 F2的直线 l 交 C 于 A,B 两点若AF1B 的周长为 4 3,则 C 的方程为 答案:x 2 3 y2 21 (考查椭圆的定义,离心率及椭圆的方程) *2.在平面直角坐标系 xOy 中,P 为双曲线 x2y21
26、 右支上的一个动点若点 P 到直线 xy10 的距离 大于 c 恒成立,则实数 c 的最大值为_ 答案: 2 2 (利用双曲线与渐近线的几何性质求解) *3如图,在平面直角坐标系 xOy 中,F 是椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)的右焦点,直线 y b 2与椭圆交于 B,C 两点,且BFC90 ,则该椭圆的离心率是 . 答案: 6 3 (考查椭圆的定义,离心率及椭圆的方程) *4已知方程 x2 m2+n y2 3m2n=1 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为 4,则 n 的取值范围是 . 答案:(1,3) (考查双曲线的标准方程及几何性质) 第 11 页 共 14 页 x y O
27、A P B *5椭圆C:x 2 4 y2 31的左右顶点分别为A1,A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围为2,1,那么 直线PA1的斜率的取值范围是 答案:3 8, 3 4 (考查椭圆的几何性质,定值问题,函数的值域) *6设 F1,F2分别是椭圆 E:x2y 2 b21(0b1)的左、右焦点,过点 F1 的直线交椭圆 E 于 A,B 两点 若 AF13F1B,AF2x 轴,则椭圆 E 的方程为_ 答案:x23 2y 21 (考查用待定系数法求椭圆方程,利用向量法研究点坐标之间的关系) *7点 M 是椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)上的点,以 M 为圆心的圆与 x 轴相切于椭圆的
28、焦点 F,圆 M 与 y 轴 相交于 P,Q,若 PQM 是钝角三角形,则椭圆离心率的取值范围是 答案:(0, 6 2 2 ) (考查直线与圆相切,圆的几何性质,椭圆的方程及离心率的计算) *8如图,点 A 是椭圆 x2 a2 y2 b2 1(ab0)的下顶点 过 A 作斜率为 1 的直线交椭圆于另一点 P,点 B 在 y 轴上, 且 BPx 轴,AB AP9,若 B 点坐标为(0,1),则椭圆 方程是 答案:x 2 12 y2 41 (考查平面图形的几何性质,求椭圆方程,向量的数量积运算) *9已知椭圆x 2 4 y2 21 上有一点 P,F1,F2是椭圆的左、右焦点,若F1PF2 为直角三
29、角形,则这样的点 P 有_个 答案:6 (考查椭圆的几何性质,焦点三角形) *10椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的左右焦点分别为 F1,F2,若椭圆 C 上恰好有 6 个不同的点 P,使得 F1F2P 为等腰三角形,则椭圆 C 的离心率的取值范围是 答案:(1 3, 1 2)( 1 2,1) (考查椭圆的定义,焦点三角形,标准方程和简单几何性质) *11在平面直角坐标系 xOy 中,设定点 A(a,a),P 是函数 y1 x(x0)图象上一动点,若点 PA 之间的最短 距离为 2 2,则满足条件的实数 a 的所有值为_. 答案:1 或 10 (考查两点距离,函数的最值问题) 1
30、2如图,在平面直角坐标系 xOy 中,F1,F2分别是椭圆x 2 a2 y2 b21(a b0)的左、右焦点,顶点 B 的坐标为(0,b),连结 BF2并延长交 椭圆于点 A,过点 A 作 x 轴的垂线交椭圆于另一点 C,连结 F1C *(1)若点 C 的坐标为(4 3, 1 3),且 BF2 2,求椭圆的方程; * (2)若 F1CAB,求椭圆离心率 e 的值 F1 F2 O x y B C A (第 14 题) 第 12 页 共 14 页 答案:(1) x2 2y 21;(2) 5 5 (考查求椭圆的标准方程,离心率问题) 13. 已知椭圆 C: x2 a2 y2 b21(ab0)的长轴长
31、为 2 2, 且椭圆 C 与圆 M: (x1) 2y21 2的公共弦长为 2. *(1)求椭圆 C 的方程. *(2)经过原点作直线 l(不与坐标轴重合)交椭圆于 A, B 两点, ADx 轴于点 D,点 E 在椭圆 C 上, 且(AB EB)(DBAD)0,求证: B, D, E 三点共线 解: (1)由题意得 2a2 2,则 a 2. 由椭圆 C 与圆 M: (x1)2y21 2的公共弦长为 2,其长度等于圆 M 的直径, 可得椭圆 C 经过点(1, 2 2 ),所以1 2 1 2 b21,解得 b1.所以椭圆 C 的方程为 x2 2y 21. (2)证明:设 A(x1,y1), E(x2
32、,y2),则 B(x1,y1), D(x1,0). 因为点 A, E 都在椭圆 C 上,所以 x 2 12y 2 12, x222y222,所以(x1x2)(x1x2) 2(y1y2)(y1y2)0, 即y1y2 x1x2 x1x2 2(y1y2).又(AB EB)(DBAD) AEAB0, 所以 kABkAE1,即y1 x1 y1y2 x1x21,所以 y1 x1 x1x2 2(y1y2)1 所以 y1 x1 2(y1y2) x1x2 又 kBEkBDy1y2 x1x2 y1 2x1 y1y2 x1x2 y1y2 x1x20,所以 kBEkBD,所以 B, D, E 三点共线. (记住常见的
33、结论可以更快获取思路,避免联立方法的繁琐计算) 14已知椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)的右焦点为 F2(3,0),离心率为 e. *(1)若 e 3 2 错误错误! !未找到引用源。未找到引用源。 ,求椭圆的方程; *(2)设直线 ykx 错误错误! !未找到引用源。未找到引用源。与椭圆相交于 A,B 错误错误! !未找到引用源。未找到引用源。两点,M,N 错误错误! !未找未找 到引用源。到引用源。分别为线段 AF2,BF2错误错误! !未找到引用源。未找到引用源。的中点,若坐标原点 O 在以 MN 为直径的圆上, 且 2 2 e 3 2 错误错误! !未找到引用源。未找到引用源。
34、 ,求 k 的取值范围. 答案: (1)x 2 12 y2 31 ; (2)(, 2 4 2 4 ,) . (本题可以利用平面几何知识得 F2AF2B 简化运算,考查函数值域问题) 15.如图,已知动直线: l ykxm与椭圆 2 2 1 4 x y交于,A B两 个不同点. *(1)若动直线: l ykxm又与圆 22 (y 2)1x 相切,求m的取 值范围. *(2)若动直线: l ykxm与y轴交于点P,满足2PBAP,点 第 15 题 第 13 页 共 14 页 O 为坐标原点.求AOB面积的最大值,并指出此时k的值. 解:把ykxm代入椭圆方程 22 440xy得: 222 ( 41
35、)8440,(1)kxkmxm () 222 (8)4(41)(44)0kmkm 即 22 410(2)km 直线l与圆 22 (2)1xy相切, 22 2 2 1,43(3) 1 m kmm k 把(3)代入(2)得: 2 316130mm 解得: 13 3 m 或1m ()(0,),Pm设 1122 ( ,), (,)A x yB xy, 12 2,20PBAPxx 由(1)式得: 12112 22 88 ,() 4141 kmkm xxxxx kk 又 1 x是方程 (1) 的根, 2222 22 222 6464 (41)440 (41)41 k mk m km kk 2 2 2 41
36、 361 k m k ,依题意得0k,显然满足 222 (8)4(41)(44)0kmkm 121 2 24 3, 41 km xxx k 2 12 22 12121 , 241361 AOB m kk Sxxm kk 3 1 1 9 4 k k 当且仅当 1 9 4 k k 即 1 . 6 k (符合题意) , 当 1 6 k 时,AOB的面积取最大值为 1. (考查直线与圆位置关系,直线与椭圆的位置关系,函数最值问题) 16如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 F1、F2分别是椭圆 E:x 2 a2 y2 b21(ab0)的左、右焦点, 过点 F1、F2分别作倾斜角都为 (0)的两条
37、直线 AB、DC,分别交椭圆 E 于点 A、B 和 D、C.当 4 时, 点 B 坐标为(0,1) *(1) 求椭圆 E 的方程; * (2) 当 变化时,讨论线段 AD 与 BC 长度之间的关系,并给出证明; * (3) 当 变化时,求四边形 ABCD 面积的最大值及对应的 值 答案:(1) x2 2y 21;(2) ADBC;(3) 2 . (考查椭圆方程,直线被椭圆截得弦长及四边形面积的范围、最值) 17.如图,圆 O 与离心率为 3 2 的椭圆 T:x 2 a2 y2 b21(ab0)相切于点 M(0,1) *求椭圆 T 与圆 O 的方程; 过点 M 引两条互相垂直的两直线 l1,l2
38、与两曲线分别交于点 A,C 与点 B,D(均不重合). *若 P 为椭圆上任一点,记点 P 到两直线的距离分别为 d1,d2,求 d21d22的最大值; 第 14 页 共 14 页 *若 3 MA MC4 MB MD,求 l 1与 l2的方程 解: (1)x 2 4y 21,x2y21 (2)16 3 ,此时 P(4 2 3 ,1 3) l1:y 2x1,l2:y 2 2 x1 或 l1:y 2x1,l2:y 2 2 (考查椭圆的基本量计算,椭圆上点的坐标的设法及范围,直线与圆锥曲线相交,已知其中一个交点,求另 一交点的坐标,利用相似比减少解析几何中的运算量.问题 2 中,d21d22实际上就
39、是矩形的对角线的平方, 即 PM2 问题 3 中, 求出 A, C 点坐标后, 直接用1 k替换 k, 得到 B, D 点坐标 或将 3 MA MC4 MB MD 转化为 3(k21)xAxC4(1 k21)xBxD) 18.如图,已知抛物线 x2y,点 A(1 2, 1 4),B( 3 2, 9 4),抛物线上的点 P(x,y)( 1 2x 3 2)过点 B 作直线 AP 的垂线,垂足为 Q *(1)求直线 AP 斜率的取值范围; *(2)求|PA| |PQ|的最大值 答案:(1)(1,1);(2)27 16 (试题分析:(1)由两点求斜率公式可得 AP 的斜率为 x1 2,由 1 2x 3 2,得 AP 斜率的取值范围;(2) 联立直线 AP 与 BQ 的方程,得 Q 的横坐标,进而表达|PA|与|PQ|的长度,通过函数 f(k)(k1)(k1)3 求解|PA| |PQ|的最大值也可以利用向量的数量积的投影法: |PA|PQ|PA PB减少了求 Q 点坐标问 题达到简化运算的目的.)