2020年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练.docx
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2、E是以 12 ,F F为焦点的双曲线 的右支, 由2,22ca, 222 213b ,故轨迹E的方程为)(01 3 2 2 x y x. 【易错 点【易错 点】 (1)对于双曲线的定义理解片面; (2 )如果动点P满足 )( 2121 22FFaaPFPF, 则点P的轨迹是双曲线。但该题已知条件中给出的是“ 12 | 2PFPF”只能表示点 P的轨迹是双曲线的右支,而不是双曲线的全部。 【思维点拨】【思维点拨】利用双曲线解题时,一定要观察是双曲线的全部还是部分。 题型二题型二 定值、定点问题定值、定点问题 例例 2 已知椭圆 C:x 2 a2 y2 b21 过 A(2,0),B(0,1)两点
3、(1)求椭圆 C 的方程及离心率; (2)设 P 为第三象限内一点且在椭圆 C 上,直线 PA 与 y 轴交于点 M,直线 PB 与 x 轴交于点 N,求证:四边形 ABNM 的面积为定值 2 【答案】【答案】(1)x 2 4 y21,e 3 2 (2)2. 【解析】【解析】(1)由题意得a2,b1, 所以椭圆 C 的方程为x 2 4 y21. 又 c a2b2 3,所以离心率 ec a 3 2 . (2)证明:设 P(x0,y0)(x00,y00),则 x204y204. 又 A(2,0),B(0,1), 所以直线 PA 的方程为 y y0 x02(x2). 令 x0,得 yM 2y0 x0
4、2,从而|BM|1y M1 2y0 x02. 直线 PB 的方程为 yy01 x0 x1. 令 y0,得 xN x0 y01,从而|AN|2x N2 x0 y01. 所以四边形 ABNM 的面积 S1 2|AN|BM| 1 2 2 x0 y01 1 2y0 x02 错误错误! 2x0y02x04y04 x0y0 x02y02 2. 从而四边形 ABNM 的面积为定值. 【易错点【易错点】(1)想不到设出 P(x0,y0)后,利用点斜式写出直线 PA,PB 的方程不 会由直线 PA,PB 的方程求解|BM|,|AN|; (2)不知道四边形的面积可用 S1 2| AN|BM|表示; (3)四边形
5、ABNM 的面积用 x0,y0表示后,不会变形、化简,用整体消参来求 3 值 【思维点拨】【思维点拨】第(1)问由 a2,b1,c 3,解第一问; 第(2)问画草图可知 ANBM,四边形 ABNM 的面积为1 2|AN|BM|,设点 P(x 0,y0), 得出 PA, PB 的方程, 进而得出 M, N 的坐标, 得出|AN|, |BM|, 只需证明1 2|AN|BM| 是一个与点 P 的坐标无关的量即可 例例 3 已知椭圆 C: x2 a2 y2 b21(ab0), 四点 P 1(1,1), P2(0, 1), P3 2 3 1, P4 2 3 , 1, 中恰有三点在椭圆 C 上 (1)求
6、C 的方程; (2)设直线 l 不经过 P2点且与 C 相交于 A, B 两点 若直线 P2A 与直线 P2B 的斜率 的和为1,证明:l 过定点 【答案】【答案】(1)x 2 4 y21(2)(2,1) 【解析】【解析】(1)因为 P3 2 3 1,P4 2 3 , 1,所以 P3,P4两点关于 y 轴对称, 故由题设知椭圆 C 经过 P3,P4两点 又由 1 a2 1 b2 1 a2 3 4b2知,椭圆 C 不经过点 P 1, 所以点 P2在椭圆 C 上. 因此 1 b21, 1 a2 3 4b21, 解得 a24, b21. 故椭圆 C 的方程为x 2 4 y21. 4 (2)证明:设直
7、线 P2A 与直线 P2B 的斜率分别为 k1,k2. 如果 l 与 x 轴垂直,设 l:xt, 由题设知 t0,且|t|0. 设 A(x1,y1),B(x2,y2), x1x2 8km 4k21,x 1x24m 24 4k21 . 而 k1k2y11 x1 y21 x2 kx1m1 x1 kx2m1 x2 1212 12 21kx xmxx x x . 由题设 k1k21,故(2k1)x1x2(m1)(x1x2)0. 即(2k1)4m 24 4k21 (m1)8km 4k210. 解得 km1 2 . 当且仅当 m1 时,0,于是 5 l:ym1 2 xm, 即 y1m1 2 (x2), 所
8、以 l 过定点(2,1). 【易错点】【易错点】(1)观察不出 P3,P4对称,忽视对称性导致判断失误; (2)不会用点的坐标代入方程判断 P1,P2是否在椭圆上而滞做; (3)联立直线 l 与椭圆 C 的方程,计算化简失误而滞做; (4)利用 k1k21 运算变形不明确变形目标,导致化简不出 k,m 的关系 【思维点拨【思维点拨】第(1)问利用椭圆的性质,易排除点 P1(1,1)不在椭圆上,从而求椭圆 方程; 第(2)问分类讨论斜率是否存在,若存在,设 l:ykxm,利用条件建立 k,m 的等量关系,消参后再表示出直线 l 的方程可证明 题型三最值(范围)问题题型三最值(范围)问题 例例 4
9、 已知椭圆 C:x 2 a2y 21(a0),F1,F2分别是其左、右焦点,以 F1F2为直径 的圆与椭圆 C 有且仅有两个交点 (1)求椭圆 C 的方程; (2)设过点 F1且不与坐标轴垂直的直线 l 交椭圆于 A,B 两点,线段 AB 的垂直平 分线与 x 轴交于点 P, 点 P 横坐标的取值范围是 1 4,0, 求线段 AB 长的取值范 围 【答案】【答案】(1)x 2 2 y21(2) 3 2 2 ,2 2 【解析【解析】(1)因为以 F1F2为直径的圆与椭圆 C 有且仅有两个交点,所以 bc1, a 2, 6 所以椭圆 C 的方程为x 2 2 y21 (2)根据题意,直线 A,B 的
10、斜率存在且不为 0,设直线 AB 的方程为 yk(x1), 与x 2 2 y21 联立, 消去 y 并整理得(12k2)x24k2x2k220, 设 A(x1,y1),B(x2,y2),AB 的中点为 M(x0,y0), 则 x1x2 4k2 12k2,x 1x22k 22 12k2, y1y2k(x11)k(x21)k(x1x22) 2k 12k2,即 M 2k2 12k2, k 12k2. 则直线 AB 的垂直平分线为 y k 12k2 1 k x 2k2 12k2,令 y0,得 xP k2 12k2, 因为 xP 1 4,0,即1 4 k2 12k20, 所以 0k21 2, 2 2 1
11、212 14ABkxxx x 2 22 2 22 422 14 2121 kk k kk 2 2 1 2 2 21 k k 2 1 1 12k2. 1 2 1 2k211, |AB| 3 2 2 ,2 2 7 【易错点【易错点】运算错误,由于运算方法、运算技巧以及自身运算能力差,都是出错 原因。 【思维点拨】【思维点拨】与圆锥曲线有关的取值范围问题的三种解法: (1)数形结合法:利用待求量的几何意义,确定出极端位置后数形结合求解 (2)构建不等式法:利用已知或隐含的不等关系,构建以待求量为元的不等式 求解 (3)构建函数法:先引入变量构建以待求量为因变量的函数,再求其值域 题型四存在性问题题型
12、四存在性问题 例例 5.如图,椭圆 E:x 2 a2 y2 b21(ab0)的离心率是 2 2 ,点 P(0,1)在短轴 CD 上, 且PCPD1. (1)求椭圆 E 的标准方程; (2)设 O 为坐标原点,过点 P 的动直线与椭圆交于 A,B 两点是否 存在常数,使得OAOBPAPB为定值?若存在,求的值;若不 存在,请说明理由 【答案】【答案】(1)x 2 4 y 2 2 1(2)3,理由见解析 【解析】【解析】(1)由已知,点 C,D 的坐标分别为(0,b),(0,b) 又点 P 的坐标为(0,1),且PCPD1, 于是 1b21, c a 2 2 , a2b2c2. 解得 a2,b 2
13、. 所以椭圆 E 的方程为x 2 4 y 2 2 1. (2)当直线 AB 的斜率存在时,设直线 AB 的方程为 ykx1,A,B 的坐标分别为 8 (x1,y1),(x2,y2) 联立 x2 4 y 2 2 1, ykx1 得(2k21)x24kx20. 其判别式(4k)28(2k21)0, 所以 x1x2 4k 2k21,x 1x2 2 2k21. 从而,OAOBPAPB x1x2y1y2x1x2(y11)(y21) (1)(1k2)x1x2k(x1x2)1 2 2 2421 21 k k 1 2k212. 所以,当1 时, 1 2k2123. 此时,OAOBPAPB3 为定值 当直线 A
14、B 斜率不存在时,直线 AB 即为直线 CD. 此时,OAOBPAPBOCODPCPD2. 当1 时,OAOBPAPB3,为定值 综上,存在常数1,使得OAOBPAPB为定值3. 【思维点拨【思维点拨】解决是否存在常数的问题时,应首先假设存在,看是否能求出符合 条件的参数值,如果推出矛盾就不存在,否则就存在。 例例 6 已知椭圆 C: x2 a2 y2 b21(ab0)的右焦点为 F 2(2,0), 点 P 1, 15 3在椭圆 C 上 (1)求椭圆 C 的标准方程; (2)是否存在斜率为1 的直线 l 与椭圆 C 相交于 M,N 两点, 9 使得|F1M|F1N|(F1为椭圆的左焦点)?若存
15、在,求出直线 l 的方程;若不存在, 说明理由 【答案】【答案】(1)x 2 6 y 2 2 1(2)不存在满足条件的直线 l 【解析】【解析】(1)法一:椭圆 C 的右焦点为 F2(2,0), c2,椭圆 C 的左焦点为 F1(2,0) 由椭圆的定义可得 2a 22 221515 1212 33 96 9 24 9 2 6,解得 a 6, b2a2c2642. 椭圆 C 的标准方程为x 2 6 y 2 2 1. 法二:椭圆 C 的右焦点为 F2(2,0), c2,故 a2b24, 又点 P 1, 15 3在椭圆 C 上,则 1 a2 15 9b21, 故 1 b24 15 9b21, 化简得
16、 3b44b2200,得 b22,a26. 椭圆 C 的标准方程为x 2 6 y 2 2 1. (2)假设存在满足条件的直线 l,设直线 l 的方程为 yxt, 由 x2 6 y 2 2 1, yxt 得 x23(xt)260, 即 4x26tx(3t26)0, (6t)244(3t26)9612t20, 10 解得2 2t2 2. 设 M(x1,y1),N(x2,y2),则 x1x23t 2 ,x1x23t 26 4 , 由于|F1M|F1N|,设线段 MN 的中点为 E, 则 F1EMN,故 kF1E 1 kMN1, 又 F1(2,0),E x1x2 2 ,y1y2 2, 即 E 3t 4
17、 ,t 4 , kF1E t 4 3t 4 2 1,解得 t4. 当 t4 时,不满足2 2tb0)的离心率为 2 2 ,点(2, 2)在 C 上 (1)求 C 的方程; (2)直线 l 不过原点 O 且不平行于坐标轴,l 与 C 有两个交点 A,B,线段 AB 的中 点为 M 证明:直线 OM 的斜率与直线 l 的斜率的乘积为定值 【答案】【答案】(1)x 2 8 y 2 4 1(2)略 【解析】【解析】(1)由题意有 a2b2 a 2 2 , 4 a2 2 b21, 解得 a28,b24. 所以 C 的方程为x 2 8 y 2 4 1 (2)证明:设直线 l:ykxb(k0,b0),A(x
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