第一、知识储备: 1. 直线方程的形式
(1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。
(2)与直线相关的重要内容 ①倾斜角与斜率ktan,[0,) ②点到直线的距离dtank2k11k2k1Ax0By0CAB22 ③夹角公式:
(3)弦长公式
直线ykxb上两点A(x1,y1),B(x2,y2)间的距离:AB1k2x1x2
(1k2)[(x1x2)24x1x2] 或AB11y1y2 2k(4)两条直线的位置关系
①l1l2k1k2=-1 ② l1//l2k1k2且b1b2 (5)中点坐标公式:x中点坐标。
韦达定理:若一元二次方程ax2bxc0(a0)有两个不同的根x1,x2,则
x1x2yy,y12,其中x,y是点A(x1,y1),B(x2,y2)的22bcx1x2,x1x2
aa2、圆锥曲线方程及性质
(1)、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式)
x2y2 标准方程:1(m0,n0且mn)
mn
1
距离式方程:(xc)2y2(xc)2y22a (2)、双曲线的方程的形式有两种
x2y2 标准方程:1(mn0)
mn 距离式方程:|(xc)2y2(xc)2y2|2a (3)、三种圆锥曲线的通径你记得吗?
2b22b22p 椭圆:;双曲线:;抛物线:aa(4)、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?
x2y2如:已知F1、F2是椭圆1的两个焦点,平面内一个动点M满
43足MF1MF22则动点M的轨迹是( )
A、双曲线;B、双曲线的一支;C、两条射线;D、一条射线 (5)、焦点三角形面积公式:P在椭圆上时,SFPFb2tan
122 P在双曲线上时,SFPFb2cot
122|PF1|2|PF2|24c2(其中F1PF2,cos,PF1•PF2|PF1||PF2|cos)
|PF1||PF2|(6)、记住焦半径公式:
(1)椭圆焦点在x轴上时为aex0;焦点在y轴上时为aey0,可简记为“左加
右减,上加下减”。
(2)双曲线焦点在x轴上时为e|x0|a
(3)抛物线焦点在x轴上时为|x1|,焦点在y轴上时为|y1| (6)、椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗? 第二、方法储备
1、点差法(中点弦问题)求斜率
2
p2p2设Ax1,y122x2y2、Bx2,y2,Ma,b为椭圆1的弦AB中点则有
4322x1yxyxx211,221;两式相减得14343422y21y2320
x1x2x1x24y1y2y1y23kAB=3a 4b2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?
经典套路是什么?如果有两个参数怎么办?
设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到
一个二次方程,使用判别式0,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点代入曲线方程得到○1○2两个式子,然后○1-○2,整体消元······,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A、B、F共线解决之。若有向量的关系,则寻找坐标之间的关系,根与系数的关系结合消元处理。一旦设直
线为ykxb,就意味着k存在。
例1、已知三角形ABC的三个顶点均在椭圆4x25y280上,且点A是椭圆短轴的一个端点(点A在y轴正半轴上).
(1)若三角形ABC的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC的方程; (2)若角A为900,AD垂直BC于D,试求点D的轨迹方程.
解:(1)设B(x1,y1),C(x2,y2),BC中点为(x0,y0),F(2,0)则有
22x12y12x2y21,1 20162016 3
两式作差有
(x1x2)(x1x2)(y1y2)(y1y2)02016x0y0k0 (1) 54F(2,0)为三角形重心,所以由
y02,代入(1)得kx1x2yy242,得x03,由10得336 5直线BC的方程为6x5y280
2)由AB⊥AC得x1x2y1y214(y1y2)160 (2) 设直线
BC
方程为
ykxb,代入4x25y280,得
(45k2)x210bkx5b2800
5b28010kb,x1x2 x1x22245k45k8k4b280k2y1y2,y1y2 代入(2)式得
45k245k29b232b1640b4(舍),解得或 b2945k直线过定点(0,),设D(x,y),则
9y29x232y160
49y49y41,即xx所以所求点D的轨迹方程是x2(y3、弦的垂直平分线问题
16220)()2(y4)。 99弦的垂直平分线问题和对称问题是一种解题思维,首先弄清楚哪个是弦,哪个是对称轴,
用到的知识是:垂直(两直线的斜率之积为-1)和平分(中点坐标公式)。 4、存在性问题:(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)
4
例1、椭圆
(a>b>0)与x,y轴的正半轴分别交于A,B两点,原点O到直线AB的距离为心率为
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在过点的直线l与椭圆交于M,N两个不同点,且对l外任意一点Q,有若存在,求出l的方程;若不存在, 说明理由。
(1)由题得,直线AB的方程为bx+ay-ab=0,(a>b>0)
由及,得a=2,b=1
所以椭圆的方程为
(2)∵ ∴①
当直线的斜率不存在时,M(0,-1),N(0,1),易知符合条件, 此时直线方程为x=0
当直线的斜率存在时,设直线l的方程为,
代入得
由,解得
设M(x1,y1),N(x2,y2)则 ②
③
由①得x1=4x2 ④
由②③④消去x1x2,得
,即9=0,矛盾,
综上,存在符合条件的直线l:x=0
,该椭圆的离
成立?
5
例2、已知椭圆
(1)试求椭圆M的方程;
的离心率为,短轴的一个端点到右焦点的距离为2,
(2)若斜率为的直线l与椭圆M交于C、D两点,点为椭圆M上一点,记直线PC的斜率为k1,直线PD的斜率为k2,
试问:k1+k2是否为定值?请证明你的结论.
解:(1 )a=2,c=1.∴b= ,
椭圆M的方程为
(2)设直线l的方程为:,C(x1,y1),D(x2,y2)
联立直线l的方程与椭圆方程得:
(1)代入(2)得:化简得:
当时,即,
即时,直线与椭圆有两交点,
由韦达定理得:,
所以,,
则
所以,
为定值。
6
例3、设椭圆C:
1
的左、右焦点分别是F1、F2,下顶点为A,线段OA的中点为B(O为坐标原
点),如图.若抛物线C2:y=x2﹣1与y轴的交点为B,且经过F1,F2点. (Ⅰ)求椭圆C1的方程;
(Ⅱ)设M(0,),N为抛物线C2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交椭圆C1于P、Q两点,求△MPQ面积的最大值.
解:(Ⅰ)由题意可知B(0,﹣1),则A(0,﹣2),故b=2.
令y=0得x2﹣1=0即x=±1,则F1(﹣1,0),F2(1,0),故c=1.所以a2=b2+c2=5.于是椭圆C1的方程为:(Ⅱ)设N(t,t2﹣1),由于y'=2x知直线PQ的方程为:y﹣(t2﹣1)=2t(x﹣t).即y=2tx﹣t2﹣1.
.
代入椭圆方程整理得:4(1+5t2)x2﹣20t(t2+1)x+5(t2+1)2﹣20=0,
△=400t2(t2+1)2﹣80(1+5t2)[(t2+1)2﹣4]=80(﹣t4+18t2+3),
,
,
故
=.
设点M到直线PQ的距离为d,则.
所以,△MPQ的面积S==
==
当t=±3时取到“=”,经检验此时△>0,满足题意.
综上可知,△MPQ的面积的最大值为.
7
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