1、直线和圆锥曲线常考ian锥曲线经 题型(1) 运用的知识: 1、中点坐标公式:,其中是点的中点坐标。 2、弦长公式:若点在直线上, 则,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一, 或者 。 3、两条直线垂直:则 两条直线垂直,则直线所在的向量 4、韦达定理:若一元二次方程有两个不同的根,则。 常见的一些题型: 题型一:数形结合
2、确定直线和圆锥曲线的位置关系 例题1、已知直线与椭圆始终有交点,求的取值范围 解:根据直线的方程可知,直线恒过定点(0,1),椭圆过动点,如果直线和椭圆始终有交点,则,即。 规律提示:通过直线的代数形式,可以看出直线的特点: 题型二:弦的垂直平分线问题 例题2、过点T(-1,0)作直线与曲线N :交于A、B两点,在x轴上是否存在一点E(,0),使得是等边三角形,若存在,求出;若不存在,请说明理由。 解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。 设直线,,,。 由消y整理,得 ① 由直线和抛物线交于两点,得 即
3、 ② 由韦达定理,得:。 则线段AB的中点为。 线段的垂直平分线方程为: 令y=0,得,则 为正三角形, 到直线AB的距离d为。 解得满足②式 此时。 题型三:动弦过定点的问题 例题3、已知椭圆C:的离心率为,且在x轴上的顶点分别为A1(-2,0),A2(2,0)。 (I)求椭圆的方程; (II)若直线与x轴交于点T,点P为直线上异于点T的任一点,直线PA1,PA2分别与椭圆交于M、N点,试问直线MN是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论 解:(I)由已知椭圆C的离心率,,则得。 从而椭圆的方程为 (II)设,,直线的斜率为,则直线的方程
4、为,由消y整理得 是方程的两个根, 则,, 即点M的坐标为, 同理,设直线A2N的斜率为k2,则得点N的坐标为 , 直线MN的方程为:, 令y=0,得,将点M、N的坐标代入,化简后得: 又, 椭圆的焦点为 ,即 故当时,MN过椭圆的焦点。 题型四:过已知曲线上定点的弦的问题 例题4、已知点A、B、C是椭圆E: 上的三点,其中点A是椭圆的右顶点,直线BC过椭圆的中心O,且,,如图。 (I)求点C的坐标及椭圆E的方程; (II)若椭圆E上存在两点P、Q,使得直线PC与直线QC关于直线对称,求直线PQ的斜率。
5、 解:(I) ,且BC过椭圆的中心O 又 点C的坐标为。 A是椭圆的右顶点, ,则椭圆方程为: 将点C代入方程,得, 椭圆E的方程为 (II) 直线PC与直线QC关于直线对称, 设直线PC的斜率为,则直线QC的斜率为,从而直线PC的方程为: ,即 , 由消y,整理得: 是方程的一个根, 即 同理可得: = = = 则直线PQ的斜率为定值。 题型五:共线向量问题 例题5、设过点D(0,3)的直线交曲线M:于P、Q两
6、点,且,求实数的取值范围。 解:设P(x1,y1),Q(x2,y2), (x1,y1-3)=(x2,y2-3) 即 方法一:方程组消元法 又P、Q是椭圆+=1上的点 消去x2, 可得 即y2= 又-2y22, -22 解之得: 则实数的取值范围是。 方法二:判别式法、韦达定理法、配凑法 设直线PQ的方程为:, 由消y整理后,得 P、Q是曲线M上的两点 = 即 ① 由韦达定理得: 即 ② 由①得,代入②,整理得 , 解之得 当直线PQ的斜率不存在,即时,易知或。 总之实数的
7、取值范围是。 题型六:面积问题 例题6、已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为短轴一个端点到右焦点的距离为。 (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值。 解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,依题意 ,所求椭圆方程为。 (Ⅱ)设,。 (1)当轴时,。 (2)当与轴不垂直时, 设直线的方程为。 由已知,得。 把代入椭圆方程,整理得, ,。 。 当且仅当,即时等号成立。当时,, 综上所述。 当最大时,面积取最大值。 题型七:弦或弦长为定值问题 例题7、在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p
8、作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A、B两点。 (Ⅰ)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值; (Ⅱ)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。 (Ⅰ)依题意,点N的坐标为N(0,-p),可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+p,与x2=2py联立得消去y得x2-2pkx-2p2=0. 由韦达定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2. 于是 = = . (Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,AC的中点为径的圆相交于点P、Q,PQ
9、的中点为H,则 =. = = = 令,得为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为, 即抛物线的通径所在的直线. 解法2: (Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得 = 又由点到直线的距离公式得. 从而, (Ⅱ)假设满足条件的直线t存在,其方程为y=a,则以AC为直径的圆的方程为 将直线方程y=a代入得 设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x2,y2),Q(x4,y4),则有 令为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为. 即抛物线的通径所在的直线。 题型八:角度问题 例题8、(如图(21)图,M(-2,0)和N(2,0)是平
10、面上的两点,动点P满足: (Ⅰ)求点P的轨迹方程; (Ⅱ)若,求点P的坐标. 解:(Ⅰ)由椭圆的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,长轴长2a=6的椭圆. 因此半焦距c=2,长半轴a=3,从而短半轴 b=, 所以椭圆的方程为 (Ⅱ)由得 ① 因为不为椭圆长轴顶点,故P、M、N构成三角形.在△PMN中, ② 将①代入②,得
11、 故点P在以M、N为焦点,实轴长为的双曲线上. 由(Ⅰ)知,点P的坐标又满足,所以 由方程组 解得 即P点坐标为 问题九:四点共线问题 例题9、设椭圆过点,且着焦点为 (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)当过点的动直线与椭圆相交与两不同点时,在线段上取点,满足,证明:点总在某定直线上 解 (1)由题意: ,解得,所求椭圆方程为 (2)方法一 设点Q、A、B的坐标分别为。 由题设知均不为零,记,则且 又A,P,B,Q四点共线,从而 于是
12、 , , 从而 ,(1) ,(2) 又点A、B在椭圆C上,即 (1)+(2)×2并结合(3),(4)得 即点总在定直线上 方法二 设点,由题设,均不为零。 且 又 四点共线,可设,于是 (1) (2) 由于在椭圆C上,将(1),(2)分别代入C的方程整理得 (3) (4) (4)-(3)
13、 得 即点总在定直线上 问题十:范围问题(本质是函数问题) 设、分别是椭圆的左、右焦点。 (Ⅰ)若是该椭圆上的一个动点,求·的最大值和最小值; (Ⅱ)设过定点的直线与椭圆交于不同的两点、,且∠为锐角(其中为坐标原点),求直线的斜率的取值范围。 解:(Ⅰ)解法一:易知 所以,设,则 因为,故当,即点为椭圆短轴端点时,有最小值 当,即点为椭圆长轴端点时,有最大值 解法二:易知,所以,设,则 (以下同解法一) (Ⅱ)显然直线不满足题设条件,可设直线, 联立,消去,整理得: ∴ 由得:或 又 ∴ 又 ∵,即 ∴ 故由①、②得或 问题十一、存
14、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) 设椭圆E: (a,b>0)过M(2,) ,N(,1)两点,O为坐标原点, (I)求椭圆E的方程; (II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由。 解:(1)因为椭圆E: (a,b>0)过M(2,) ,N(,1)两点, 所以解得所以椭圆E的方程为 (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,设该圆的切线方程为解方程
15、组得,即, w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 则△=,即 ,要使,需使,即,所以,所以又,所以,所以,即或,因为直线为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,,,所求的圆为,此时圆的切线都满足或,而当切线的斜率不存在时切线为与椭圆的两个交点为或满足,综上, 存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且. 因为, 所以, , ①当时 因为所以, 所以, 所以当且仅当时取”=”. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ② 当时,. ③ 当AB的斜率不存在时, 两个交点为或,所以此时, 综上, |AB |的取值范围
16、为即: 圆锥曲线总结(2) 1.圆锥曲线的两个定义: (1)第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F,F的距离的和等于常数,且此常数一定要大于,当常数等于时,轨迹是线段FF,当常数小于时,无轨迹;双曲线中,与两定点F,F的距离的差的绝对值等于常数,且此常数一定要小于|FF|,定义中的“绝对值”与<|FF|不可忽视。若=|FF|,则轨迹是以F,F为端点的两条射线,若﹥|FF|,则轨迹不存在。若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。 如(1)已知定点,在满足下列条件的平面上动点P的轨迹中是椭圆的是 A. B.
17、 C. D. (2)方程表示的曲线是_____ (2)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。 如已知点及抛物线上一动点P(x,y),则y+|PQ|的最小值是__ ___ 2.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程): (1)椭圆:焦点在轴上时()(参数方程,其中为参数),焦点在轴上时=1()。方程表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0
18、且A,B,C同号,A≠B)。 如(1)已知方程表示椭圆,则的取值范围为____ (2)若,且,则的最大值是____,的最小值是___ (2)双曲线:焦点在轴上: =1,焦点在轴上:=1()。方程表示双曲线的充要条件是什么?(ABC≠0,且A,B异号)。 如(1)双曲线的离心率等于,且与椭圆有公共焦点,则该双曲线的方程_______ (2)设中心在坐标原点,焦点、在坐标轴上,离心率的双曲线C过点,则C的方程为_______ (3)抛物线:开口向右时,开口向左时,开口向上时,开口向下时。 3.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后
19、再判断): (1)椭圆:由,分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。 如已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是_ _ (2)双曲线:由,项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上; (3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。 特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点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,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;(2)在椭圆中,最大,,在双曲线中,最大,。 4.圆
20、锥曲线的几何性质: (1)椭圆(以()为例):①范围:;②焦点:两个焦点;③对称性:两条对称轴,一个对称中心(0,0),四个顶点,其中长轴长为2,短轴长为2;④准线:两条准线; ⑤离心率:,椭圆,越小,椭圆越圆;越大,椭圆越扁。 如(1)若椭圆的离心率,则的值是_ _ (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_ (2)双曲线(以()为例):①范围:或;②焦点:两个焦点;③对称性:两条对称轴,一个对称中心(0,0),两个顶点,其中实轴长
21、为2,虚轴长为2,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为;④准线:两条准线; ⑤离心率:,双曲线,等轴双曲线,越小,开口越小,越大,开口越大;⑥两条渐近线:。 如(1)双曲线的渐近线方程是,则该双曲线的离心率等于______ (2)双曲线的离心率为,则= (3)设双曲线(a>0,b>0)中,离心率e∈[,2],则两条渐近线夹角θ的取值范围是________ (3)抛物线(以为例):①范围:;②焦点:一个焦点,其中的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线;
22、⑤离心率:,抛物线。 如设,则抛物线的焦点坐标为________ 5、点和椭圆()的关系: (1)点在椭圆外; (2)点在椭圆上=1; (3)点在椭圆内 6.直线与圆锥曲线的位置关系: (1)相交:直线与椭圆相交; 直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。 如(1)若直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6的
23、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与椭圆恒有公共点,则m的取值范围是_______ (3)过双曲线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 (2)相切:直线与椭圆相切;直线与双曲线相切;直线与抛物线相切; (3)相离:直线与椭圆相离;直线与双曲线相离;直线与抛物线相离。 特别提醒:(1)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
24、个交点; (2)过双曲线=1外一点的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:①P点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;②P点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;③P在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;④P为原点时不存在这样的直线; (3)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:两条切线和一条平行于对称轴的直线。 如(1)过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有______ (2)过点(
25、0,2)与双曲线有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为______ (3)对于抛物线C:,我们称满足的点在抛物线的内部, 若点在抛物线的内部,则直线:与抛物线C的位置关系是_______ (4)过抛物线的焦点作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长 分别是、,则_______ (5)设双曲线的右焦点为,右准线为,设某直线交其左支、右支和 右准线分别于,则和的大小关系为___________ (6)求椭圆上的点到直线的最短距离 (7)直线与双曲线交于、两点。①当为何值时,、分 别在双曲线的两支上?②当为何值时,以AB
26、为直径的圆过坐标原点? 7、焦半径(圆锥曲线上的点P到焦点F的距离)的计算方法: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,其中表示P到与F所对应的准线的距离。 如(1)已知椭圆上一点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,若抛物线上一点到轴的距离等于5,则它到抛物线的焦点的距离等于____; (3)若该抛物线上的点到焦点的距离是4,则点的坐标为_____ (4)点P在椭圆上,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)抛物线上的两点
27、A、B到焦点的距离和是5,则线段AB的中点到轴的距离为______ (6)椭圆内有一点,F为右焦点,在椭圆上有一点M,使 之值最小,则点M的坐标为_______ 8、焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题:常利用第一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线上的一点到两焦点的距离分别为,焦点的面积为,则在椭圆中, ①=,且当即为短轴端点时,最大为=;②,当即为短轴端点时,的最大值为bc;对于双曲线的焦点三角形有:①;②。 如(1)短轴长为,离心率的椭圆的两焦点为、,过作直线交椭圆于A、B两点,则的周长为________ (2)设P是等轴双
28、曲线右支上一点,F1、F2是左右焦点,若,|PF1|=6,则该双曲线的方程为 (3)椭圆的焦点为F1、F2,点P为椭圆上的动点,当·<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=,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,且是与等差中项,则=__________ (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,.求该双曲线的标准方程 9、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:(1)以过焦点的弦
29、为直径的圆和准线相切;(2)设AB为焦点弦, M为准线与x轴的交点,则∠AMF=∠BMF;(3)设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为A,B,若P为AB的中点,则PA⊥PB;(4)若AO的延长线交准线于C,则BC平行于x轴,反之,若过B点平行于x轴的直线交准线于C点,则A,O,C三点共线。 10、弦长公式:若直线与圆锥曲线相交于两点A、B,且分别为A、B的横坐标,则=,若分别为A、B的纵坐标,则=,若弦AB所在直线方程设为,则=。特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径
30、之和后,利用第二定义求解。 如(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_______ 11、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆中,以为中点的弦所在直线的斜率k=-;在双曲线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=;在抛物线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=。 如(1)如果椭圆弦被点A(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是
31、 (2)已知直线y=-x+1与椭圆相交于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,使得椭圆上有不同的两点关于直线对称; 特别提醒:因为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! 12.你了解下列结论吗? (1)双曲线的渐近线方程为; (2)以为渐近线(即与双曲线共渐近线)的双曲线方程为为参数,≠0)。 如与双曲线有共同的渐近线,且过点的双曲线方程为_______ (3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、
32、双曲线方程可设为; (4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为,焦准距(焦点到相应准线的距离)为,抛物线的通径为,焦准距为; (5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦; (6)若抛物线的焦点弦为AB,,则①;② (7)若OA、OB是过抛物线顶点O的两条互相垂直的弦,则直线AB恒经过定点 13.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:直接利用条件建立之间的关系; 如已知动点P到定点F(1,0)和直线的距离之和等于4,求P的轨迹方程; ②待定系数法:已知所求曲线的
33、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。 如线段AB过x轴正半轴上一点M(m,0),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; 如(1)由动点P向圆作两条切线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)的距离比它到直线的距离小于1,则点M的轨迹方程是_____ (3) 一动圆与两圆⊙M:和⊙N:都外切
34、则动圆圆心的轨迹为 ④代入转移法:动点依赖于另一动点的变化而变化,并且又在某已知曲线上,则可先用的代数式表示,再将代入已知曲线得要求的轨迹方程; 如动点P是抛物线上任一点,定点为,点M分所成的比为2,则M的轨迹方程为__________ ⑤参数法:当动点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)。 如(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,使,求点的轨迹。 (2)若点在圆上运动,则点的轨迹方程是____ (3)过抛物
35、线的焦点F作直线交抛物线于A、B两点,则弦AB的中点M的轨迹方程是________ 注意:①如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从已知向量的特点出发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子”转化,还是选择向量的代数形式进行“摘帽子或脱靴子”转化。 如已知椭圆的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的动点,满足点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足 (1)设为点P的横坐标,证明; (2)求点T的轨迹C的方程; (3)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,使△F1MF2的面积S=若存在,求∠F1MF2的正切值;若不存在,请说明理由.
36、 ②曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求轨迹或轨迹方程时应注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响. ③在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于“平面几何性质”数形结合(如角平分线的双重身份――对称性、利用到角公式)、“方程与函数性质”化解析几何问题为代数问题、“分类讨论思想”化整为零分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系”等等. ④如果在一条直线上出现“三个或三个以上的点”,那么可选择应用“斜率或向量”为桥梁转化. 14、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容: (1) 给出直线的方向向量或; (2)给出与相交,等于已知
37、过的中点; (3)给出,等于已知是的中点; (4)给出,等于已知与的中点三点共线; (5) 给出以下情形之一:①;②存在实数;③若存在实数,等于已知三点共线. (6) 给出,等于已知是的定比分点,为定比,即 (7) 给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角, (8)给出,等于已知是的平分线/ (9)在平行四边形中,给出,等于已知是菱形; (10) 在平行四边形中,给出,等于已知是矩形; (11)在中,给出,等于已知是的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点); (12) 在中,给出,等于已知是的重心(三角形的重心是三
38、角形三条中线的交点); (13)在中,给出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点); (14)在中,给出等于已知通过的内心; (15)在中,给出等于已知是的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点); (16) 在中,给出,等于已知是中边的中线; 如1. 已知F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,P是此椭圆上的一动点,并且的取值范围是 (Ⅰ)求此椭圆的方程; (Ⅱ)点A是椭圆的右顶点,直线y=x与椭圆交于B、C两点(C在第一象限内),又P、 Q是此椭圆上两点,并且满足求证:向量与共线. 2. 已知点Q位于直
39、线右侧,且到点与到直线的距离之和等于4. (Ⅰ) 求动点Q的轨迹C; (Ⅱ) 直线过点交曲线C于A、B两点,点P满足,,又=(,0),其中O为坐标原点,求的取值范围; (Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,能否成为以EF为底的等腰三角形?若能,求出此时直线的方程;若不能,请说明理由. 1.解:(Ⅰ)设,则 , 从而……2分 由于,所以 即 ……………………4分 又已知, 所以 从而椭圆的方程是 …………6分 (Ⅱ)因为的平分线平行,所以 ∠PCQ的平分线垂直于x轴. …………7分 由 不妨设PC的斜率为k,则QC的斜率为-
40、k,因此PC和QC的方程分别为 消去y并整理得 …………9分 ∵C(1,1)在椭圆上,∴x=1是方程(*)的一个根. 从而 从而直线PQ的斜率为 = ………………11分 又知A(2,0),B(-1,-1),所以 ∴向量共线, 2.解Ⅰ)设,则,即: ,化简得:. 所以,动点Q的轨迹为抛物线位于直线右侧的部分. (Ⅱ)因为,所以,P为AB中点;又因为,且=(,0), 所以,点E为线段AB垂直平分线与x轴焦点. 由题可知:直线与轴不垂直,所以可设直线的方程为, 代入轨迹C的方程得到: (*) 设,要使得与C有两个不同交点,
41、需且只需 解之得: 由(*)式得:,所以,AB中点P的坐标为: ,.所以,直线EP的方程为 令得到点E的横坐标为.因为,所以,∈(,-3). (Ⅲ)不可能.要使成为以EF为底的等腰三角形,需且只需, 即:,解得:. 另一方面,要使直线满足(2)的条件,需要, 所以,不可能使成为以EF为底的等腰三角形. 6. 圆的左、右焦点分别为F1,F2,直线过F2与椭圆相交于A、B两点,O为坐标原点. (1)当时,求直线的方程; (2)当的夹角为120°时,求直线的斜率k的值. 解:(1) ∴所求直线方程为. (2)又 2 7.
42、 已知:过点A(1,0)且互相垂直的两动直线与直线分别相交于E、F两点,O为坐标原点,动点P满足 (1)求动点P的轨迹C的方程; (2)若直线中轨迹C交于M、N两点,且,求k的取值范围. 解:(1)设点P的坐标是(x,y) ………………2分 ∴点P轨迹方程是 ………………6分 (2)由 有两交点 ………………8分 ………………9分 9. 已知抛物线方程为,过点的直线AB交抛物线于点A、B。 (1)若,求直线AB的方程; (2)若线段AB的垂直平分线交轴于点,求的取值范围。 解:设直线AB的方程为,点, 把代入抛物线方
43、程可得: ∴, ∴, (1)∵ ∴ ∴ 又 ∴ ∴直线AB的方程为。 (2)设线段AB的中点C的坐标为 则直线CQ的方程为: 令,则 又由且得:或 则 ∴的取值范围为。 10. 如图,已知的面积为m,且 (I)若,求向量与的夹角的取值范围; (II)设,且。若以O为中心,F为焦点的椭圆经过点P,当取得最小值时,求此椭圆的方程。 解:(I)的面积为m,设向量与的夹角为 ① , ② 由①、②得: 即向量与的夹角的取值范围为 6分 (II)如图,以O
44、为原点,所在直线为x轴建立直角坐标系 设,P点坐标为(x0,y0) , ,, 设,当时,任取 有 当时, ,在[2,)上是增函数 当时,为最小,从而为最小,此时P() 设椭圆的方程为,则 故椭圆的方程为 (答:C);(答:双曲线的左支)(答:2) (答:);(答:)(答:);(答:)(答:)(答:3或);(答:)(答:或);(答:4或);(答:);(答:);(答:(-,-1))(答:[1,5)∪(5,+∞));(答:3);(答:2);(答:);(答:相离);(答:1);(填大于、小于或等于) (答:等于);(答:);(答:①;②);(答:);(答:);(答:);(答:2);(答:);(答:6);(答:);(答:);(答:);(答:);(答:8);(答:3);(答:);(答:);(答:)(答:)(答:或)(答:);(答:);(答:);(答:双曲线的一支);(答:);(答:);(答:);(答:);(答:(1)略;(2);(3)当时不存在;当时存在,此时∠F1MF2=2) 30






