2021版新高考数学:圆锥曲线含答案.doc

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1、教学资料范本2021版新高考数学:圆锥曲线含答案编 辑:_时 间:_(对应学生用书第170页)解析几何研究的问题是几何问题,研究的方法是代数法(坐标法).因此,求解解析几何问题最大的思维难点是转化,即几何条件代数化如何在解析几何问题中实现代数式的转化,找到常见问题的求解途径,是突破解析几何问题难点的关键所在为此,从以下几个途径,结合数学思想在解析几何中的切入为视角,突破思维难点高考示例方法与思维1.(20xx全国卷)在直角坐标系xOy中,曲线C:y与直线l:ykxa(a0)交于M,N两点(1)当k0时,分別求C在点M和N处的切线方程;(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有OPMOPN?

2、(说明理由)解(1)xya0和xya0.(步骤省略)(2)存在符合题意的点证明如下:设P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为k1,k2.将ykxa代入C的方程,得x24kx4a0.故x1x24k,x1x24a.从而k1k2.【关键点1:建立斜率之间的关系】当ba时,有k1k20,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,【关键点2:把斜率间的关系转化为倾斜角之间的关系】故OPMOPN,所以点P(0,a)符合题意【点评】破解此类解析几何题的关键:一是“图形”引路,一般需画出大致图形,把已知条件翻译到图形中,利用直线方程的点斜式或两点式,即可快速

3、表示出直线方程;二是“转化”桥梁,即先把要证的两角相等,根据图形的特征,转化为斜率之间的关系,再把直线与椭圆的方程联立,利用根与系数的关系,以及斜率公式即可证得结论2.(20xx全国卷)已知点A(2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PEx轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G,证明:()PQG是直角三角形;解(1)由题设得,化简得1(|x|2),【关键点1:指明斜率公式中变量隐含的范围】所以C为中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆,不含左右顶点(2

4、)设直线PQ的斜率为k,则其方程为ykx(k0).由得x.记u,则P(u,uk),Q(u,uk),E(u,0).于是直线QG的斜率为,方程为y(xu).由 得(2k2)x22uk2xk2u280.设G(xG,yG),则u和xG是方程的解,故xG,由此得yG.从而直线PG的斜率为.【关键点2:利用斜率之积为1说明线段PQ与PG的几何关系】所以PQPG,即PQG是直角三角形【点评】(1)求曲线的轨迹时务必检验几何图形的完备性,谨防增漏点;(2)几何关系的证明问题常转化为代数式的运算问题,此时常借助斜率公式、平面向量等实现数与形的转化途径一“图形”引路,“斜率”搭桥途径二“换元”转化,方便运算高考示

5、例方法与思维(20xx全国卷)已知点A(2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PEx轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G,()PQG是直角三角形;()求PQG面积的最大值()由()得|PQ|2u,|PG|,所以PQG的面积S|PQPG|.【关键点1:分子分母同除以k2】设tk,则由k0得t2,当且仅当k1时取等号【关键点2:整体代换,指明范围】因为S在2,)单调递减,所以当t2,即k1时,S取得最大值,最大值为.【关键点3:用活“对勾”函数及复合

6、函数的单调性】因此,PQG面积的最大值为.【点评】基本不等式求最值的5种典型情况分析(1)s(先换元,注意“元”的范围,再利用基本不等式).(2)s(基本不等式).(3)s(基本不等式).(4)s(先分离参数,再利用基本不等式).(5)s(上下同时除以k2,令tk换元,再利用基本不等式).途径三性质主导,向量解题高考示例方法与思维(20xx全国卷)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB| 4,M过点A,B且与直线x20相切(1)若A在直线xy0上,求M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,MAMP为定值?并说明理由解(1)因为M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上【关键点1:圆的

7、几何性质】由已知A在直线xy0上,且A,B关于坐标原点O对称,【关键点2:圆的几何性质】所以M在直线yx上,故可设M(a,a).因为M与直线x20相切,所以M的半径为r|a2|.【关键点3:直线与圆相切的几何性质】由已知得|AO|2,又,【关键点4:圆的几何性质向量化】故可得2a24(a2)2,解得a0或a4.故M的半径r2或r6.(2)存在定点P(1,0),使得|MA|MP|为定值理由如下:设M(x,y),由已知得M的半径为r|x2|,|AO|2.由于,【关键点5:圆的几何性质向量化】故可得x2y24(x2)2,化简得M的轨迹方程为y24x.因为曲线C:y24x是以点P(1,0)为焦点,以直

8、线x1为准线的抛物线,所以|MP|x1.因为|MA|MP|r|MP|x2(x1)1,所以存在满足条件的定点P.【点评】从本题可以看出,圆的几何性质与数量关系的转化涵盖在整个解题过程中,向量在整个其解过程中起了“穿针引线”的作用,用活圆的几何性质可以达到事半功倍的效果途径四设而不求,化繁为简高考示例方法与思维(20xx全国卷)已知斜率为k的直线l与椭圆C:1交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,m)(m0).(1)证明:k0)在椭圆1内,1,解得0m,故k.(2)由题意得F(1,0).设P(x3,y3),则(x31,y3)(x11,y1)(x21,y2)(0,0).由(1)及题设得x33(x1

9、x2)1,y3(y1y2)2m0.【关键点2,设出点P,借助向量的建立变量间的关系,达到设而不求的目的】又点P在C上,所以m,从而P,|.于是|2.同理|2.所以|4(x1x2)3.故2|,即|,|,|成等差数列设该数列的公差为d,则2|d|x1x2|.将m代入得k1.所以l的方程为yx,代入C的方程,并整理得7x214x0.故x1x22,x1x2,代入解得|d|.【关键点3:借用根与系数的关系,达到设而不求的目的】所以该数列的公差为或.【点评】本题(1)涉及弦的中点坐标,可以采用“点差法”求解,设出点A、B的坐标,代入椭圆方程并作差,再将弦AB的中点坐标代入所得的差,可得直线AB的斜率;对于(2)圆锥曲线中的证明问题,常采用直接法证明,证明时常借助等价转化思想,化几何关系为数量关系,然后借助方程思想给予解答

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