資源簡(jiǎn)介 12用思維導(dǎo)圖突破解析幾何壓軸題 專題1 曲線和方程 (共12頁(yè))專題01 曲線與方程解答數(shù)學(xué)題的“思維導(dǎo)圖”:逛公園順道看景,好風(fēng)光駐足留影.把條件翻成圖式,關(guān)鍵處深挖搞清.綜合法由因?qū)Ч治龇▓?zhí)果索因.兩方法嫁接聯(lián)姻,讓難題無以遁形.這里把解題比作逛公園,沿路而行,順道看景,既有活躍氣氛,又有借景喻理之意,即理解題意后把已知條件“翻譯”出來,如果能得到結(jié)論那是最好,如果不行就要轉(zhuǎn)化,即從已知條件入手推出中間結(jié)論(可知),當(dāng)中間結(jié)論能直接證明最終結(jié)論時(shí),則解題成功.當(dāng)中間結(jié)論不能直接證明最終結(jié)論時(shí),可把最終結(jié)論等價(jià)轉(zhuǎn)化為“需知”,再用中間結(jié)論證明“需知”從而達(dá)到解題目的.有時(shí)還要挖掘題目的隱含條件.從某種意義上說,解題就是“找關(guān)系”----找出已知與未知的聯(lián)系,不斷縮小以至消除二者之間的差距,從而達(dá)到解題目的.這個(gè)思維導(dǎo)圖不僅是用來解答壓軸題,其實(shí),每個(gè)層次的學(xué)生都有相應(yīng)的難題。中等以下水平的學(xué)生高考基本不用做壓軸題的,但他們做中檔題會(huì)有困難,思維導(dǎo)圖一樣適用。專題1 曲線的方程本專題思維導(dǎo)圖一個(gè)問題兩方面幾何直觀是曲線代數(shù)運(yùn)算很精準(zhǔn)讀題畫圖思路現(xiàn)曲線與方程是解析幾何的最基礎(chǔ)問題,高考中除了部分直接考求軌跡方程的解答題,還有不少試題作為第(1)題要求曲線的方程,或者在知道曲線類型的情況下,求其他基本量(a、b、c、e、p)或其他特定的量.解題過程中要注意基本量思想的運(yùn)用,即根據(jù)條件設(shè)出幾個(gè)變量(基本量),相應(yīng)地就要根據(jù)條件列出幾個(gè)方程,解出相關(guān)變量,達(dá)到解題目的.曲線形象直觀,方程精準(zhǔn)深刻,二者從不同的角度、以不同的形式反映同一個(gè)問題。因此解題過程需要畫出圖形以利思考。思路點(diǎn)撥如圖所示,過點(diǎn)A作漸近線的垂線AP,由∠MAN=60°可得∠PAN=30°,因?yàn)椋裕?br/>.又,所以,解得,所以.思路點(diǎn)撥根據(jù)拋物線定義,,所以.因?yàn)?所以,所以,,所以漸近線方程為.思路點(diǎn)撥以線段為直徑的圓是,直線與圓相切,所以圓心到直線的距離,整理為,即,即 ,,故選A.思路點(diǎn)撥(1)由橢圓的離心率為可得,又圓的半徑為,,解出a,.(2)若,為上下或左右頂點(diǎn),則直線,與圓相切。一般情形設(shè)直線的方程為,代入橢圓方程可得.再設(shè),,,利用及韋達(dá)定理求出m和k的關(guān)系,然后計(jì)算圓心到直線的距離,并比較此距離與半徑的大小.本題思維導(dǎo)圖:滿分解答由題意知,。設(shè)圓的半徑為,則,即,解得,所以,所以,橢圓的方程為.(2)因?yàn)镸,N關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,O為原點(diǎn),由知.設(shè),,,,當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為.代入橢圓方程整理得。由于,,,,且,所以,于是。又圓的圓心到直線的距離為,所以直線與圓相切.當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),依題意得,,,.由得,所以 ,結(jié)合得,所以直線到原點(diǎn)的距離都是,即直線與圓也相切.同理可得,直線與圓也相切.綜合上述,直線、與圓相切思路點(diǎn)撥 第(1)題列出關(guān)于a,c的方程,解出a,c即可.第(2)題需要表示出B、D的坐標(biāo),可以用橢圓的參數(shù)方程設(shè)出B的坐標(biāo),也可以設(shè)PA的方程為x=my+1,再與橢圓方程聯(lián)立求出B的坐標(biāo),再求直線BQ的方程,從而求出D的坐標(biāo).滿分解答(1)設(shè)的坐標(biāo)為.依題意,,,,解得,,,于是.故橢圓的方程為,拋物線的方程為.(2) 解1 如圖,考慮到圖形的對(duì)稱性,先計(jì)算點(diǎn)縱坐標(biāo)為正實(shí)數(shù)的情形.設(shè),.因?yàn)椋裕獾茫谑?,于是,所以直線BQ的方程為.令,得,即.所以的面積,即,與聯(lián)立解得,.由此可得,所以直線的方程為.根據(jù)圖形的對(duì)稱性,可得直線的方程為或.解2設(shè)直線的方程為,與直線的方程聯(lián)立,可得點(diǎn),故.把與聯(lián)立,消去,整理得,解得,或.由點(diǎn)異于點(diǎn),可得點(diǎn).由,可得直線的方程為.令,解得,故,.又因?yàn)榈拿娣e為,故,整理得,解得,所以.所以,直線的方程為或.思路點(diǎn)撥第(2)題利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式,只要證明,需要設(shè)出M、N的坐標(biāo),利用第(1)中所得方程,可以設(shè)成普通坐標(biāo),也可以根據(jù)拋物線的參數(shù)方程設(shè)出其坐標(biāo).滿分解答(1) 把代入得,于是拋物線的方程為,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為.(2) 設(shè):,,,則,.直線的方程為,直線的方程為.由題知,,聯(lián)立方程組得:,所以,.,由,,上式得, 故為線段的中點(diǎn).解2 由(1)可設(shè),則直線MN的斜率為,,即.此時(shí),若為線段的中點(diǎn),則,即,這顯然成立.故為線段的中點(diǎn).思路點(diǎn)撥第(1)題根據(jù)已知可得關(guān)于a、c的二次齊次式,從而求出e.第(2)題把四邊形的面積轉(zhuǎn)化為,因此要求出的坐標(biāo).根據(jù)條件需要設(shè)出直線的方程為.滿分解答(1)設(shè)橢圓的離心率為e.由已知,可得.又由,可得,即.又因?yàn)椋獾茫?br/>所以,橢圓的離心率為.(2)(ⅰ)依題意,設(shè)直線的方程為,則直線的斜率為.由(1)知,可得直線的方程為,即,與直線的方程聯(lián)立,可解得,,即點(diǎn)的坐標(biāo)為.由已知,有,整理得,所以,即直線的斜率為.(ii) 由,可得,故橢圓方程可以表示為.由(i)得直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立消去,整理得,解得(舍去)或.因此點(diǎn),進(jìn)而可得,所以.由已知,線段的長(zhǎng)即為與這兩條平行直線間的距離,故直線和都垂直于直線.因?yàn)椋裕?br/>所以的面積為.同理的面積等于,由四邊形的面積為,得,整理得,又由,得.所以,橢圓的方程為.思路點(diǎn)撥第(1)題根據(jù)條件求出b即可求出漸近線方程.第(2)要求的斜率k,就需要得到關(guān)于k的方程,只要設(shè)出直線方程代入雙曲線方程,再把已知條件坐標(biāo)化即可.由可知計(jì)算可以稍微簡(jiǎn)單一些,也可以利用點(diǎn)差法求k.滿分解答(1)由已知,解得,所以的邊長(zhǎng)為,代入,解得,所以雙曲線的漸近線方程為(2)解1 設(shè)直線的方程為點(diǎn)則由得其中因?yàn)榧?br/>=由于因此即解得所以的斜率為解2 設(shè)直線的方程為點(diǎn)點(diǎn)與的中點(diǎn)為則由題可知因此(如圖)所以整理得以下過程同法一.解3設(shè)直線的方程為點(diǎn)點(diǎn)與的中點(diǎn)為則由于點(diǎn)與在雙曲線上,因此兩式相減得 整理得因?yàn)樗?br/>由題可知即所以代入解得所以的斜率為思路點(diǎn)撥第(1)題要證明,只需證明其斜率相等;第(2)題設(shè)AB中點(diǎn)E(x,y),AB與x軸交點(diǎn)D(m,0),可以利用A、B、D、E四點(diǎn)共線建立x,y之間的關(guān)系.滿分解答(1)由條件可得,設(shè),,則設(shè)過A、B的直線為l,則,所以l的方程為,即由于F在直線l上,所以.又,,所以.(2)設(shè)與軸的交點(diǎn)為,則.由題設(shè)可得2 ,所以(舍去),.設(shè)滿足條件的的中點(diǎn)為.當(dāng)與軸不垂直時(shí),由于ABDE四點(diǎn)共線,所以可得.因?yàn)椋?當(dāng)與軸垂直時(shí),與重合.所以所求軌跡方程為.否能曲 線 和 方 程 問 題由定義或相關(guān)條件列方程組,解出a,b,c,e,p或圓心、半徑,檢驗(yàn)已知方程研究曲線性質(zhì)畫出滿足條件的圖形根據(jù)方程所具有的性質(zhì)(聯(lián)立方程組)及其他條件解題已知性質(zhì)求曲線(方程)作 答例1 已知雙曲線C:(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M、N兩點(diǎn).若∠MAN=60°,則C的離心率為________.例2在平面直角坐標(biāo)系xOy中,雙曲線 的右支與焦點(diǎn)為F的拋物線交于A,B兩點(diǎn),若|AF|+|BF|=4|OF|,則該雙曲線的漸近線方程為 .例3 已知橢圓C:,(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,且以線段A1A2為直徑的圓與直線相切,則C的離心率為(A) (B) (C) (D)例4設(shè)橢圓的左右頂點(diǎn)為,,上下頂點(diǎn)為,,菱形的內(nèi)切圓的半徑為,橢圓的離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè),是橢圓上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),橢圓上一點(diǎn)滿足,試判斷直線,與圓的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.例5 設(shè)橢圓()的左焦點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,離心率為.已知是拋物線()的焦點(diǎn),到拋物線的準(zhǔn)線的距離為.(1)求橢圓的方程和拋物線的方程;(2) 設(shè)上兩點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱,直線與橢圓相交于點(diǎn)(異于點(diǎn)),直線與軸相交于點(diǎn),若的面積為,求直線的方程.例6 已知拋物線過點(diǎn),過點(diǎn)作直線與拋物線交于不同的兩點(diǎn).過點(diǎn)作軸的垂線分別與直線交于點(diǎn),其中為原點(diǎn).(1)求拋物線的方程,并求其焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;(2) 求證:為線段的中點(diǎn).例7 已知橢圓的左焦點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,的面積為.(1)求橢圓的離心率;(2)設(shè)點(diǎn)在線段上,,延長(zhǎng)線段與橢圓交于點(diǎn),點(diǎn)在軸上,,且直線與直線間的距離為,四邊形的面積為.(i)求直線的斜率;(ii)求橢圓的方程.例8 雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,直線過且與雙曲線交于兩點(diǎn).(1)若的傾斜角為,是等邊三角形,求雙曲線的漸近線方程;(2)設(shè),若的斜率存在,且,求的斜率.例9已知拋物線:的焦點(diǎn)為,平行于軸的兩條直線分別交于兩點(diǎn),交的準(zhǔn)線于兩點(diǎn).(1)若在線段上,是的中點(diǎn),證明;(2)若的面積是的面積的兩倍,求中點(diǎn)的軌跡方程.用思維導(dǎo)圖突破解析幾何壓軸題 專題02 定點(diǎn)、定值問題 (共11頁(yè))3專題 定點(diǎn)、定值問題解析幾何中的定點(diǎn)、定值問題一直是高考中值得關(guān)注的問題.它的基本形式是在若干個(gè)相關(guān)個(gè)幾何量轉(zhuǎn)化,某些量卻是恒定不變的.解答途徑是用部分量去表示要求的量,即建立適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)(或方程)關(guān)系,最后證明函數(shù)值是定值或某個(gè)定點(diǎn)坐標(biāo)適合方程.動(dòng)中不動(dòng)是為定變化之中理辯清直接計(jì)算求定值含參系數(shù)令其零思路點(diǎn)撥如圖,因?yàn)榕c共底邊CF,所以.因?yàn)閽佄锞€,故可知,準(zhǔn)線方程為.過點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線交于點(diǎn),交軸于點(diǎn),同樣過點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線交于點(diǎn),交軸于點(diǎn).根據(jù)拋物線的定義,得,.所以選(A).思路點(diǎn)撥第(1)題根據(jù)橢圓的對(duì)稱性可以排除P1(1,1).第(2)題聯(lián)立方程即可,此時(shí)有兩種方法聯(lián)立,第一種,假設(shè)直線AB的方程,第二種假設(shè)直線P2A和P2B.滿分解答(1) 根據(jù)橢圓對(duì)稱性可得,P1(1,1),P4(1,)不可能同時(shí)在橢圓上,P3(–1,),P4(1,)一定同時(shí)在橢圓上,因此可得橢圓經(jīng)過P2(0,1),P3(–1,),P4(1,).把P2,P3坐標(biāo)代入橢圓方程得解得,故橢圓的方程為;(2)解1 ①當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),設(shè),,此時(shí),解得,此時(shí)直線過橢圓右頂點(diǎn),不存在兩個(gè)交點(diǎn),故不滿足.②當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè),,則消去y得 ,,,此時(shí).由于,所以,即,此時(shí),存在,使得成立,所以直線的方程為,直線必過定點(diǎn).解2 由題意可得直線與直線的斜率一定存在,不妨設(shè)直線為, 則直線為.由得,設(shè),此時(shí)可得:,同理可得.此時(shí)可求得直線的斜率為:,化簡(jiǎn)可得,此時(shí)滿足.當(dāng)時(shí),兩點(diǎn)重合,不合題意.當(dāng)時(shí),直線方程為:,即,當(dāng)時(shí),,因此直線恒過定點(diǎn).思路點(diǎn)撥第(1)題只需證明.第(2)題要先求圓的方程,令y=0即可求出在y軸上弦長(zhǎng).求圓方程可以用標(biāo)準(zhǔn)式方程,也可以用一般式方程.當(dāng)然,本題還可以利用相交弦定理來解.滿分解答(1)設(shè),則是方程的根,所以,則.所以不會(huì)能否出現(xiàn)AC⊥BC的情況.(2)解1 由于過A,B,C三點(diǎn)的圓的圓心必在線段AB垂直平分線上,設(shè)圓心,則.由得,化簡(jiǎn)得,所以圓E的方程為.令得,所以過A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為.所以,過A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為定值解2 由于的中點(diǎn)坐標(biāo)為,可得的中垂線方程為.由(1)可得,所以的中垂線方程為.聯(lián)立又,可得所以過三點(diǎn)的圓的圓心坐標(biāo)為,半徑,故圓在軸上截得的弦長(zhǎng)為,即過三點(diǎn)的圓在軸上的截得的弦長(zhǎng)為定值.解3 設(shè)圓的方程為,令,得,由題意,把代入圓的方程,得,即.故圓的方程為: .令,得,所以,故.所以過三點(diǎn)的圓在軸上截得的弦長(zhǎng)為定值3.解4設(shè)過A,B,C三點(diǎn)的圓與y軸的另一個(gè)交點(diǎn)為D,由可知原點(diǎn)O在圓內(nèi),由相交弦定理可得,又,所以,所以,過A,B,C三點(diǎn)的圓在y軸上截得的弦長(zhǎng)為,為定值.思路點(diǎn)撥第(1)題可以直接求出a、b;第(2)題用參數(shù)表示,可以設(shè),用做參數(shù),也可以設(shè), 用做參數(shù).滿分解答(1)由已知,,又,解得所以橢圓的方程為.(2)解1 設(shè)橢圓上一點(diǎn),則.由于直線的方程:,令,得,所以;直線的方程:,令,得,所以.因?yàn)椋裕瑥亩?br/>.故為定值.解2 設(shè)橢圓 上一點(diǎn),則直線PA的方程:,令,得,所以;直線的方程:,令,得,所以.故為定值.思路點(diǎn)撥第(3)題的兩種解法都是轉(zhuǎn)化成某個(gè)變量的系數(shù)中含有m,利用S是常數(shù)與該變量無關(guān),令該變量系數(shù)為0得到含有m的式子,從而解出m的值.這是待定系數(shù)法,是解答這類問題的常用方法.解答本題思維導(dǎo)圖:滿分解答直線的方程為,則到的距離.因,所以也可以這樣求:的絕對(duì)值把點(diǎn)C的坐標(biāo)代入上述公式得S=.(*)由得.由和橢圓的交點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱可知,代入(*),并平方整理得,所以或.(3)解1因?yàn)椋?由得,同理.所以,即,從而可得.由(1)可得.因?yàn)槌?shù),所以與無關(guān),令解得.解2 設(shè)直線的斜率為,則直線的斜率為,設(shè)直線的的方程為,聯(lián)立方程組,消去解得.根據(jù)對(duì)稱性,設(shè)則.同理可得,,所以.設(shè)(常數(shù)),所以,所以.由于左右兩邊恒成立,所以只能是,解得.思路點(diǎn)撥第(2)題用直線AB的斜率k和表示,令含有k的項(xiàng)系數(shù)為0,解出.滿分解答(1)由已知,點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,又點(diǎn)的坐標(biāo)為,且,于是,解得.所以橢圓的方程為.(2)當(dāng)直線斜率存在時(shí),可設(shè)直線方程為,的坐標(biāo)分別為.聯(lián)立,得,其判別式,所以,從而.所以,當(dāng)時(shí),.此時(shí),為定值.當(dāng)直線斜率不存在時(shí),直線即為直線,此時(shí).所以,存在常數(shù),使得為定值.用思維導(dǎo)圖突破解析幾何壓軸題 專題3 最值問題 (共17頁(yè))17專題03 最值問題最值(含范圍)問題是解析幾何中常見的問題之一,其基本解題方法是把所求量表示成某個(gè)變量的函數(shù),利用二次函數(shù)或函數(shù)單調(diào)性求最值或范圍,也可以利用基本不等式,有時(shí)也會(huì)利用幾何量的有界性確定范圍.最值問題不僅解答題中分量較大,而且客觀題中也時(shí)常出現(xiàn).求最值的思維導(dǎo)圖如右最大最小為最值單調(diào)二次不等式幾何有界也有用具體問題再審視思路點(diǎn)撥解1 顯然兩條直線的斜率都存在且不為0,拋物線的焦點(diǎn).設(shè),由消元y得,所以,同理,,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).選(A).解2 設(shè)直線的傾斜角為,則的傾斜角為,因?yàn)椋?br/>所以,當(dāng)且僅當(dāng)或時(shí)取等號(hào).選(A).注1 過拋物線的焦點(diǎn)弦長(zhǎng).注2 也可以設(shè),則消取x得,所以,同理,,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).思路點(diǎn)撥當(dāng),焦點(diǎn)在軸上,要使上存在點(diǎn)滿足,則,即,得.當(dāng),焦點(diǎn)在軸上,要使上存在點(diǎn)滿足,則,即,得.故的取值范圍為.思路點(diǎn)撥要求兩個(gè)絕對(duì)值之和的最小值,就要去掉絕對(duì)值,需要分類討論.怎么確定分類標(biāo)準(zhǔn)?就是令絕對(duì)值內(nèi)部的式子為0.比如,若令,則直線與圓相交,把圓分成兩部分.解1 原問題可以轉(zhuǎn)化為如下的非線性規(guī)劃問題:可行域?yàn)閱挝粓A(含內(nèi)部)的任意一點(diǎn),直線將可行域分成兩個(gè)部分,不妨將左下方的區(qū)域(大弓形區(qū)域)記作Ⅰ,將右上方的區(qū)域(小弓形區(qū)域)記作Ⅱ.因?yàn)閱挝粓A及其內(nèi)部在直線下方,所以,所以直線與單位圓交點(diǎn),.設(shè),分別作直線并平移,則都在點(diǎn)取得最小值3.所以的最小值是3.解2 ,(當(dāng)時(shí)取等號(hào)).設(shè),其中.則.其中由確定,等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng),即.另外,當(dāng)時(shí),.所以的最小值是3.思路點(diǎn)撥在平面直角坐標(biāo)系中畫出可行域如圖,的幾何意義為可行域內(nèi)的點(diǎn)到原點(diǎn)距離的平方.過原點(diǎn)O作直線的垂線,垂足為A,可以看出圖中點(diǎn)距離原點(diǎn)最近,此時(shí)距離為原點(diǎn)O到直線的距離,,則,圖中點(diǎn)距離原點(diǎn)最遠(yuǎn),點(diǎn)為與交點(diǎn),則,則.所以,的取值范圍為(1)求直線AP斜率的取值范圍;(2)求的最大值.思路點(diǎn)撥第(2)題的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)表示,可以用直線的斜率為為參數(shù),需要求出Q的坐標(biāo),再分別求出的表達(dá)式,計(jì)算量較大.也可以設(shè),以t為參數(shù),從向量的角度得到.轉(zhuǎn)化為t函數(shù),再求最大值.滿分解答(1)設(shè)直線的斜率為,,因?yàn)椋灾本€斜率的取值范圍是.(2)解1設(shè)直線AP的斜率為k,則直線AP的方程為y=kx+k+,BQ的方程為y=.聯(lián)立直線與的方程解得點(diǎn).因?yàn)椋?br/>,所以.令,因?yàn)椋?br/>所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,因此當(dāng)時(shí),取得最大值.解2 用向量法,令,所以.當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.解3 在解2中,由等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得.因此所求的最大值為.思路點(diǎn)撥 第(2)題可設(shè),則,則.,只要求的最小值,即只要求的最小值.選擇作變量,需要分別求出|AB|和|OC|的表達(dá)式,預(yù)計(jì)有一定的計(jì)算量.滿分解答(1) 由題意知 ,所以,因此 橢圓的方程為.(2) 設(shè),則,且.設(shè),聯(lián)立方程得,由題意知,且,故.聯(lián)立方程得,因此.所以 ,.等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得.因此的最大值為,從而的最大值為,此時(shí)直線的斜率為.注 .令,則,代入上式整理得.當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)的最小值 ,此時(shí).思路點(diǎn)撥第(1)題直接計(jì)算可得。第(2)要選擇參數(shù)表示面積,結(jié)合圖形可選點(diǎn)P的坐標(biāo)為參數(shù),因?yàn)镼、E都分別用P的坐標(biāo)表示,從而直線QE與橢圓交點(diǎn)即可解除G點(diǎn)坐標(biāo)。(2)(i)從結(jié)論并結(jié)合圖形發(fā)現(xiàn)要證明。由已知可得(把條件翻成圖式):設(shè)直線PQ的方程為y=kx(k>0),則,E(,。由此可得(中間結(jié)論:),由,在把點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓方程作差化積。頁(yè)利用求P,G坐標(biāo)(“暴力解法”)(ii)由于,剩下就是化簡(jiǎn)求最值。若發(fā)現(xiàn)QG中點(diǎn)M,則三角形OQM面積是三角形PQG面積的四分之一(隱含條件),則更簡(jiǎn)單。但是由于是雙變量,可以預(yù)見運(yùn)算量較大,既考能力也考意志。滿分解答(1)由題,得,即,所以曲線為,表示焦點(diǎn)在軸上,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓(除去左右定點(diǎn)).(2)(i)設(shè)直線PQ的方程為y=kx(k>0),則,E(,。由此可得 ,由因?yàn)樵跈E圓上,所以可得,從而, =所以即。所以是直角三角形。解2 設(shè)直線的方程為,由題意可知,直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,即或,點(diǎn)P在第一象限,所以,因此點(diǎn)的坐標(biāo)為直線的斜率為,可得直線方程:,與橢圓方程聯(lián)立,,消去得,(*),設(shè)點(diǎn),顯然點(diǎn)的橫坐標(biāo)和是方程(*)的解所以有,代入直線方程中,得,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,直線的斜率為:因?yàn)樗裕虼耸侵苯侨切巍1绢}思維導(dǎo)圖如下:(2)(ii)解1 設(shè)直線PQ斜率為k(k>0),P(x1,y1), G(x0,y0,),則Q(-x1,-y1).設(shè)M為QG的中點(diǎn),則由(1)知,直線QG的方程為,由解得。直線PQ的方程與橢圓方程聯(lián)立,即解得.所以 =.所以=。(ii)解2 直線QG的方程與橢圓方程聯(lián)立,得方程組消去y得 。由韋達(dá)定理得,由弦長(zhǎng)公式得.所以。(ii)解3 可知三點(diǎn)坐標(biāo),是直角三角形,求出的長(zhǎng),利用面積公式求出的面積,再利用導(dǎo)數(shù)求出面積的最大值.由(i)可知:,的坐標(biāo)為,,,.亦或.求該函數(shù)的最大值有以下兩種處理方式:解1 .設(shè),則由得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).因?yàn)樵趩握{(diào)遞減,所以當(dāng),即時(shí),取得最大值,最大值為.解2 ,,因?yàn)椋援?dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,因此當(dāng)時(shí),函數(shù)有最大值,最大值為.因此,面積的最大值為.第(ii)題的思維導(dǎo)圖:思路點(diǎn)撥第(2)題設(shè),即用點(diǎn)P橫坐標(biāo)作為參數(shù),通過求導(dǎo)或判別式法求直線的斜率(用m表示),由“點(diǎn)差法”可得,從而用m表示D、G的坐標(biāo),再用m表示和,把轉(zhuǎn)化為m的函數(shù)求最小值.滿分解答(1)由于,所以 ,又,所以,因?yàn)椋獾茫?所以,橢圓方程為:.(2)(i)設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為 ,設(shè),則過點(diǎn)的切線斜率 ,直線 的方程為.因?yàn)樵跈E圓上,所以 兩式相減可得:,又,所以直線 的方程為:.因?yàn)榻稽c(diǎn)的橫坐標(biāo)為,所以,所以點(diǎn)在定直線上.(ii)由(i)得 ,由可得 ,從而, ,于是.當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),“=”成立,此時(shí).注 本題解答的關(guān)鍵是求D的坐標(biāo).也可以把直線的方程代入橢圓方程,整理得 .由得,由韋達(dá)定理可得第(2)題中求的最大值,也可以令,則,,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)最值問題.思路點(diǎn)撥因?yàn)槭堑妊切危訬的橫坐標(biāo)為D橫坐標(biāo)的一半,因此,可選點(diǎn)N的坐標(biāo)為參數(shù),也可用作為參數(shù).滿分解答(1)解1 設(shè)點(diǎn),,,依題意,,且,所以,且即且由于當(dāng)點(diǎn)不動(dòng)時(shí),點(diǎn)也不動(dòng),所以不恒等于0,于是,故,代入,可得,即所求的曲線的方程為解2由已知,若設(shè),則.設(shè),依題意,,即,,所以,所求的曲線的方程為(2)解1 ①當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線為或,都有.②當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線,由 消去,可得.因?yàn)橹本€總與橢圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn),所以,即. ①又由 可得;同理可得.由原點(diǎn)到直線的距離為和,可得. ②將①代入②得,.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.因,則,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).所以當(dāng)時(shí),的最小值為8.綜合(1)(2)可知,當(dāng)直線與橢圓在四個(gè)頂點(diǎn)處相切時(shí),的面積取得最小值8.解2設(shè)直線與橢圓C相切于點(diǎn),則直線的方程為().由解得,同理可得,從而可得.因?yàn)椋裕郑ó?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)).注 過橢圓上點(diǎn)的切線方程是.解3 設(shè)直線與橢圓C的一個(gè)公共點(diǎn)為,則為切點(diǎn),且,所以過E的切線方程為.把 與得,同理可得.所以當(dāng),即直線與橢圓C在四個(gè)頂點(diǎn)處相切時(shí),的面積取得最小值8.用思維導(dǎo)圖突破解析幾何壓軸題 專題4 存在性問題 (共11頁(yè))10專題04 存在性問題解析幾何中的存在性問題通常是設(shè)其存在,然后依據(jù)題設(shè)條件進(jìn)行推理,有時(shí)通過直接計(jì)算就能得到結(jié)論,有時(shí)要根據(jù)要求確定存在的條件,如果得到矛盾則說明不存在.高考中存在性問題一般以解答題的形式出現(xiàn).本專題思維導(dǎo)圖如右解題預(yù)設(shè)其存在推理論證求出來如若前后有矛盾那就說明不存在思路點(diǎn)撥(1)證明與垂直可以證明,也可以證明斜率之積等于-1,還可以用幾何法;(2)設(shè)直線MN的方程為,則有,用相關(guān)量分別表示、、,根據(jù)即可即得的值.滿分解答(1)依題意,可設(shè)直線MN的方程為,則有由消去x可得. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m從而有 ①于是 ②又由,可得 ③(1)如圖,當(dāng)時(shí),點(diǎn)即為拋物線的焦點(diǎn),為其準(zhǔn)線,此時(shí) ①可得.證法1:,.證法2:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m證法3 平面幾何 證法 .(2)存在,使得對(duì)任意的,都有成立.記直線與x軸的交點(diǎn)為,則.于是有w.w.w.k.s.5.u.c.o.m若,即,亦即 .把的值代入解得.思路點(diǎn)撥第(1)題把直線方程代入橢圓方程得到關(guān)于x的一元二次方程,利用判別式及已知條件即可求出橢圓方程和T點(diǎn)坐標(biāo);第(2)題把直線與聯(lián)立可求得P點(diǎn)坐標(biāo),把與E聯(lián)立,利用韋達(dá)定理求出,最后求出,說明存在.直線的方程可設(shè)為斜截式,也可設(shè)為參數(shù)式,因此第(2)題有兩種解法.滿分解答(1)設(shè)短軸一端點(diǎn)為,左、右焦點(diǎn)分別為,,則.由題意,為直角三角形,則 解得,所以.把代入E整理可得 . (*)與橢圓只有一個(gè)交點(diǎn),則,解得.所以.把代入(*),解得,則,所以的坐標(biāo)為.解1 由已知可設(shè)的方程為.由方程組解得 即,則 .由方程組得 .其判別式,即由韋達(dá)定理得,于是,.由得,即故存在這樣的,使得成立.解2 設(shè)在上,由,平行,可設(shè)的參數(shù)方程為 代入橢圓得,整理可得 .設(shè)兩根為,,則有.而,,同理可得 .故有.由題意,所以.故存在這樣的,使得成立.思路點(diǎn)撥第(1)題只要用弦長(zhǎng)公式即可.第(2)題幾何意義明顯,因?yàn)閳A和橢圓都關(guān)于y軸對(duì)稱,“至多有三個(gè)公共點(diǎn)”的反面是由4個(gè)公共點(diǎn),然后取補(bǔ)集.也可以從方程有解和距離角度去解答.滿分解答(1)設(shè)直線被橢圓截得的線段為,由得,故,.因此.(2)假設(shè)圓與橢圓的公共點(diǎn)有個(gè),由對(duì)稱性可設(shè)軸左側(cè)的橢圓上有兩個(gè)不同的點(diǎn),,滿足.記直線,的斜率分別為,,且,,.由(1)知,,,故,所以.由于,,得,因此, ①因?yàn)棰偈疥P(guān)于,的方程有解的充要條件是,所以.因此,任意以點(diǎn)為圓心的圓與橢圓至多有個(gè)公共點(diǎn)的充要條件為,由得,所求離心率的取值范圍為.解2 設(shè)圓的方程為,與橢圓方程聯(lián)立得①根據(jù)題意知,上述方程在上至多一解,記.假設(shè)方程①在上有兩解,則于是,或,故.因此,任意以點(diǎn)A(0,1)為圓心的圓與橢圓至多有3個(gè)公共點(diǎn)的充要條件是.由得所求離心率的取值范圍為.解3 取橢圓上點(diǎn),則..根據(jù)題意,當(dāng)P從A到B(0,-1)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過程中,PA處處不相等,由此可以判斷PA是單調(diào)變化的.因此PA的最大值即為AB,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得,此時(shí)只需對(duì)稱軸,即得.因此,任意以點(diǎn)A(0,1)為圓心的圓與橢圓至多有3個(gè)公共點(diǎn)的充要條件是.由得所求離心率的取值范圍為.思路點(diǎn)撥第(2)題設(shè)點(diǎn)A在第一象限可以省去、與直線、斜率之間符號(hào)的討論.由轉(zhuǎn)化為.也可以利用相似于來解.滿分解答(1)因在橢圓上,所以,又離心率,即,.由得,所以.所以橢圓的方程為.因,所以直線的方程為,令得,所以.(2)不失一般性,不妨設(shè)點(diǎn)A在第一象限.若,則,即,亦即,即.由已知,同理可得.設(shè)存在,使,則,解得.因,所以,所以.所以存在點(diǎn),使得.(2)因?yàn)椤祝?br/>,,所以.思路點(diǎn)撥第(2)題求圓弦的中點(diǎn)軌跡,利用弦心距和弦垂直比較簡(jiǎn)單.可以兩直線斜率乘積等于-1,可以用向量數(shù)量積等于0,還可以從幾何意義角度考慮.第(3)題是直線與圓弧有一個(gè)公共點(diǎn),一種可能是相切,另一種可能是相交,求交點(diǎn)時(shí)用數(shù)形結(jié)合來解較為簡(jiǎn)單,也可以轉(zhuǎn)化為二次方程根的分布,但運(yùn)算量較大.滿分解答(1)將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得,可知圓的圓心坐標(biāo).(2)解1 設(shè)線段的中點(diǎn),由圓的性質(zhì)可得垂直于直線.設(shè)直線的方程為(易知直線的斜率存在),所以,,,所以,即.因?yàn)閯?dòng)直線與圓相交,所以,所以.所以,所以,解得或,又因?yàn)椋?所以滿足,即的軌跡的方程為.解2 由題意,,設(shè),則,那么,即,其軌跡為圓,方程為因兩圓與相交弦所在直線方程為,故所求的軌跡方程為.解3 因,即,所以是,從而可知點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓,其方程是.軌跡范圍求法同上(略).(3)直線與圓弧有一個(gè)交點(diǎn)最常見的方法數(shù)形結(jié)合,還可以轉(zhuǎn)化為一元二次方程在某個(gè)區(qū)間有一個(gè)根(零點(diǎn)).解1 由題意知直線表示過定點(diǎn),斜率為的直線.結(jié)合圖形,表示的是一段關(guān)于x軸對(duì)稱,起點(diǎn)為按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到的圓弧.根據(jù)對(duì)稱性,只需討論在x軸對(duì)稱下方的圓弧.設(shè),則,而當(dāng)直線與軌跡相切時(shí), ,解得.在這里暫取,因?yàn)椋裕Y(jié)合圖形,可得對(duì)于軸對(duì)稱的下方的圓弧,當(dāng)或時(shí),直線與軸對(duì)稱下方的圓弧有且只有一個(gè)交點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱性可知或.綜上所述:當(dāng)或時(shí),直線與曲線只有一交點(diǎn).解2 由(2)和得,.(*)直線與圓弧C只有一個(gè)交點(diǎn)等價(jià)于方程(*)在區(qū)間有唯一個(gè)解.① 若直線與圓弧C相切,則由,解得.② 若直線與圓弧C不相切,記,由得,對(duì)稱軸,所以要使(*)在區(qū)間有唯一個(gè)解,必須對(duì)稱軸滿足,且解得.綜上所述:當(dāng)或時(shí),直線與曲線只有一交點(diǎn).用思維導(dǎo)圖突破解析幾何壓軸題 專題5 參數(shù)方程與極坐標(biāo) (共12頁(yè))12專題05 參數(shù)方程與極坐標(biāo)本專題所說的參數(shù)方程不僅指直線和圓錐曲線的參數(shù)方程,還包括在解題過程中要根據(jù)具體情況自行選取的參數(shù).參數(shù)在解題過程中起到“橋梁”作用,用參數(shù)溝通其他量之間的關(guān)系,最后消去參數(shù),達(dá)到解題目的.本專題思維導(dǎo)圖如右參數(shù)作用似橋梁一橋飛架聯(lián)系暢直線曲線都已知其他選參代表強(qiáng)思路點(diǎn)撥要求,就要把P的坐標(biāo)表示出來,注意到曲線是半圓,想到圓的參數(shù)方程,轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)最值問題;當(dāng)然,P的坐標(biāo)也可以用(x,y)表示,最終可轉(zhuǎn)化為x代數(shù)式求最值;由于是定值,由數(shù)量積的投影幾何意義可知,只要求在上投影的最大值,于是,有下面三種解法:解1設(shè),則,.因?yàn)椋裕?br/>解2 設(shè),則那么,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立;當(dāng)時(shí),,所以解3由,,的最大值就是在上投影的最大值的倍,這只要作的垂線且與半圓相切,如圖的點(diǎn).當(dāng)位于時(shí),此時(shí)直線恰與垂直時(shí)數(shù)量積最小,最小值為0.設(shè)直線的方程為圓心到直線的距離解得(舍),因此,在.所以=綜上所述,的取值范圍是思路點(diǎn)撥設(shè)出點(diǎn),用參數(shù)t表示x,y,把直線OM的斜率表示成t的函數(shù),然后求最值.設(shè)(不妨設(shè)),則,所以即所以,所以,故選(C).思路點(diǎn)撥第(1)題將參數(shù)方程化為直角方程后,直接聯(lián)立方程求解即可.第(2)題將參數(shù)方程直接代入距離公式即可.滿分解答將曲線C 的參數(shù)方程化為直角方程為,直線化為直角方程為+.(1)當(dāng)a=-1時(shí),代入可得直線為,由解得或,故而交點(diǎn)為或.(2)點(diǎn)到直線+的距離為,其中.依題意得:,若,則當(dāng)時(shí)最大,即,;當(dāng),則當(dāng)時(shí)最大,即, ,綜上或.思路點(diǎn)撥(1)將曲線的參數(shù)方程先消參化簡(jiǎn)得到直角坐標(biāo)方程,再代入及化簡(jiǎn)即可.(2) 將代入曲線的極坐標(biāo)方程得出韋達(dá)定理,再根據(jù)的幾何意義代入韋達(dá)定理,并利用三角函數(shù)的最值問題求解即可.也可以把極坐標(biāo)系下的方程用參數(shù)方程(t為參數(shù)),代入圓的方程,由,并利用韋達(dá)定理即可得所求表達(dá)式。當(dāng)然若利用幾何意義,則更簡(jiǎn)單。【滿分解答】(1)將曲線C的參數(shù)方程,消去參數(shù),得.將及代入上式,得.(2)解1(用極坐標(biāo))依題意由知.將代入曲線C的極坐標(biāo)方程,得.設(shè),則,所以.因?yàn)?所以,則,所以的取值范圍為.解2 (用直線的參數(shù)方程)設(shè)直線l的參數(shù)方程(t為參數(shù)),代入圓的方程整理得.,以下同解1.解3 ,當(dāng)直線l與圓相切時(shí),,此時(shí)的最小值為,當(dāng)直線l過圓心時(shí),,此時(shí)的最大值為本題本意考查圓參數(shù)方程化簡(jiǎn)極坐標(biāo)的方法,同時(shí)也考查了極坐標(biāo)的幾何意義與三角函數(shù)求最值的方法.實(shí)際上,把直線的極坐標(biāo)方程化成直角坐標(biāo)的參數(shù)方程也可以,利用切割線定理則十分簡(jiǎn)單。思路點(diǎn)撥第(1)只需證明,可以用向量的數(shù)量積為0,也可以利用斜率之積等于-1.第(2)題設(shè)點(diǎn)A、B坐標(biāo)可以根據(jù)拋物線方程設(shè)出參數(shù)式,也可以設(shè)普通形式.求圓方程需要確定圓心和半徑,根據(jù)不同選擇參數(shù)的方法,用參數(shù)表示圓心和半徑,再根據(jù)其他條件求出圓心和半徑即可.滿分解答解1 (1)設(shè),,則直線AB的斜率是,所以AB的方程為 ,令y=0得直線與x軸交點(diǎn)橫坐標(biāo),即,因此,因此命題得證.(2) 根據(jù)題意,有解得或.因?yàn)橹本€的方程為,圓的圓心坐標(biāo)為,所以當(dāng)時(shí),直線的方程為,,所以圓的圓心坐標(biāo)為,圓的方程為.當(dāng)時(shí),直線的方程為,圓的圓心坐標(biāo)為,圓的方程為.解2 (1)設(shè).由可得,則.又所以.因的斜率與的斜率之積為,所以.故坐標(biāo)原點(diǎn)在圓上.(2)由(1)可得.故圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑,由于圓過點(diǎn),因此.故,即由(1)可得,所以,解得或.當(dāng)時(shí),直線的方程為,圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑為,圓的方程為當(dāng)時(shí),直線的方程為,圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑為,圓的方程為.思路點(diǎn)撥第(1)只要解方程組即得。第(2)題要哪個(gè)角是直角進(jìn)行討論。第(3)題設(shè)出P,M的坐標(biāo),通過已知條件去表示出點(diǎn)C或Q的坐標(biāo),從而求出直線AC的方程。其中點(diǎn)可設(shè),或。滿分解答(1)設(shè),則,解得,即.(2)設(shè),則。當(dāng)時(shí),(舍);當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),。綜上,,。(3)解1 設(shè),由得,即 ①又在橢圓上,所以 ②①-②得.因?yàn)辄c(diǎn)不為上頂點(diǎn),所以 ③由得,由得,代入橢圓方程,整理。將②式代入得 ④聯(lián)立②③④式解得,從而,所以方程.解2 設(shè),則,那么,把點(diǎn)C坐標(biāo)代入橢圓方程得,即。 ①又,所以,即。因?yàn)镻不過頂點(diǎn),所以,從而, ②把②代入①得,即,因?yàn)镻不過頂點(diǎn),所以,從而,于是,所以AC直線的方程為思路點(diǎn)撥第(2)題中若點(diǎn)、關(guān)于直線對(duì)稱,則直線PQ的方程為y=-x+n,代入直線方程利用韋達(dá)定理可得中點(diǎn)坐標(biāo),利用判別式可得不等式,由此解出的取值范圍.這里是選n作為參數(shù).也可以用“點(diǎn)差法”,用點(diǎn)、坐標(biāo)作為參數(shù).滿分解答(1)因?yàn)榕c軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,即拋物線的焦點(diǎn)為,即,所以拋物線方程為.(2)解1 ①由已知可設(shè)直線PQ的方程為y=-x+n,代入拋物線方程整理得y2 +2 py -2pn=0.,即. (*)設(shè)點(diǎn),,為PQ中點(diǎn),則由韋達(dá)定理得,代入直線方程解得,所以線段上的中點(diǎn)坐標(biāo)為.②因?yàn)樵谥本€y=-x+n上,所以,即,代入(*)得,即,所以.另解 因?yàn)樵趻佄锞€焦點(diǎn)區(qū)域內(nèi),所以,即,所以.(2)解2 ① 設(shè)點(diǎn),,則即從而.又關(guān)于直線對(duì)稱,所以,即,.又中點(diǎn)一定在直線上,所以,所以線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為.②因?yàn)榫€段PQ的中點(diǎn)坐標(biāo)為,則即由此可得 即關(guān)于y的一元二次方程有兩個(gè)不等根.所以,即,解得.注 此題結(jié)論可推廣為:若拋物線y2=2px (p>0)上存在與坐標(biāo)軸不對(duì)稱的兩點(diǎn)關(guān)于直線:y=kx十m對(duì)稱,則.若用此結(jié)論立得 k=1,m=-2,代入上式得3p-4<0,所以.還可推廣到橢圓和雙曲線的情況.思路點(diǎn)撥設(shè)直線AM的斜率為,把直線方程代入橢圓方程,求出交點(diǎn)坐標(biāo)或利用韋達(dá)定理求出|AM|,以代求出|AN|.對(duì)第(1)題直接解出,在求面積;對(duì)第(2)題,用表示t,再根據(jù)t>3求出范圍.滿分解答⑴當(dāng)時(shí),橢圓E的方程為,A點(diǎn)坐標(biāo)為,則直線AM的方程為.聯(lián)立并整理得,.解得或,則.因?yàn)椋?因?yàn)椋裕淼茫瑹o實(shí)根,所以.所以的面積為.(2)直線AM的方程為,聯(lián)立并整理得 .解得或,所以,從而.因?yàn)椋裕?br/>整理得,.因?yàn)闄E圓E的焦點(diǎn)在x軸,所以,即,整理得,即或(也可用“標(biāo)根法”)解得. 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題01 曲線和方程-用思維導(dǎo)圖突破圓錐曲線壓軸題.doc 專題02 定點(diǎn)、定值問題-用思維導(dǎo)圖突破圓錐曲線壓軸題.docx 專題03 最值問題-用思維導(dǎo)圖突破圓錐曲線壓軸題.docx 專題04 存在性問題-用思維導(dǎo)圖突破圓錐曲線壓軸題.docx 專題05 參數(shù)方程與極坐標(biāo)-用思維導(dǎo)圖突破圓錐曲線壓軸題.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫(kù)