圆锥曲线综合计算中学教育高考中学教育高考.pdf
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1、 圆锥曲线计算能力专项训练 求 f(m)的最值.2 x 1.P、Q、M、N 四点都在椭圆 2 y 2 1 上,F 为椭圆在 y 轴正半轴上的焦点已知 PF与FQ共 线,MF与FN共线,且PF?MF 0.求四边形 PMQN 的面积的最小值和最大值.2.如图,设抛物线 c:y 2 X的焦点为 F,动点 P 在直线 0上运动,过P作抛物线 C 6.如图,倾斜角为 a 的直线经过抛物线 y 8x的焦点 F,且与抛物线交于 A、B 两点。的两条切线 PA、PB,且与抛物线 C 分别相切于 A、B 两点.(I)求抛物线的焦点 F 的坐标及准线 I的方程;(1)求厶 APB 的重心 G 的轨迹方程(H)若
2、a 为锐角,作线段 AB 的垂直平分线 m 交 x 轴于点 P,证明(2)证明/PFA=Z PFB.2 2|FP|-|FP|cos2 a为定值,并求此定值。2 x-2 7.设椭圆a b2 1(a b 0)的左、右焦点分别为 F1,F2,A 是 3.已知方向向量为 v=(1,3)的直线 l过点(0,2 3)和椭圆 C:笃每 1(a a b 点,且椭圆 C 的中心关于直线 l的对称点在椭圆 C 的右准线上 (I)求椭圆 C 的方程;(H)是否存在过点 E(2,0)的直线 m 交椭圆 C 于点 M、N,满足OM ON /MON丰0(O 为原点)若存在,求直线 m 的方程;若不存在,请说明理由 b 0
3、)的焦 V6,cot 3 2 2 x y 2 2、4.已知椭圆 C:a+b=1(a b0)的左右焦点为 F1、F2,离心率为 e.直线 l:y=ex+a 与 x 轴.y 轴分别交于点 A、B,M 是直线 I与椭圆 C 的一个公共点,P 是点 F1关于直线 I的对称点,设AM=入AB.(I)证明:入=1 e2;(H)确定入的值,使得 PF1F2是等腰三角形.5.如图,已知椭圆 x2=1(2w mW 5),过其左焦点且斜率为 1 的直线与椭圆及其准线的交点从 椭圆上的一点,AF2 F2,原点O到直线AF1的距离为 t(,b)使得下述命题成立:设圆 点,则 OQ1 OQ2 左到右的顺序为 A、B、C
4、、D,设 f(m)=|AB|CD|(1)求 f(m)的解析式;F1(I)证明 a 2b;(n)求 2 t上任意点M(x0,%)处的切线交椭圆于Q1,Q2两 y(2)设P是“果圆”的半椭圆 b2 笃 1 C2(Xb0)和双曲线 2 x 2 a b2 1 的公共顶点,P,Q 分别为双曲线和椭圆上 不同于 A,B 的动点 且有 AP+BP=(AQ+BQ)(R,|1),设 AP,BP,AQ,BQ斜率分别为 k1,k2,k3,k4,求 证:k1+k2+k3+k4为一个定值.17.如图,直线 y=2 x 与抛物线 ynBx2 4 交于 A、B 两点,线段 AB 的垂直平分线与直线 y=5 交于 Q 点 (
5、1)求点 Q 的坐标;(2)当 P 为抛物线上位于线段 AB 下方(含点 A、B)的动点时,求厶 OPQ 面积 的最大值.2 18.在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x 2 py(P 0)相交于A,B两 点.(I)若点N是点C关于坐标原点0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I,使得I被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出 I的方程;若不存 在,说明理由.面积的最小值和最大值如图设抛物线的焦点为动点在直线的两条切线且与抛物线分别相切于两点求厶的重心的轨迹方程证明上运动过作抛物线如图倾斜角为的直线经过抛物线的焦点且与抛物线交于两
6、点求抛物线的焦点的坐标及准线的直线过点和椭圆笃每的焦椭圆上的一点原点直线的距离为证明求点且椭圆的中心关于直线的对称点在椭圆的右准线上求椭圆的方程使得下述命题成立设圆上任意点处的切线交椭圆于两是否存在过点的直线交椭圆于点满足丰为原点圆的一个公共点是点关于直线的对称点设入证明入确定入的值使得是等腰三角形如图已知椭圆过其左焦点且斜率为的直线与椭圆及其准线的交点从左右的顺序为设求的解析式设是果圆的半椭圆笃上任意一点求证当取得最小值时在平 1.(05 全国卷 2)1 X1 X1 2.解:(1)设切点 A、B 坐标分别为 2 2(X,Xo)和(Xi,Xi)(X1 Xo),所以 P 点到直线 BF 的距离为
7、:d2 切线AP 的方程为:2XOX y 2 X0 0;/2(Xi(Xi)2(2 1、|Xi|(Xi-)-4 2 2 1 Xi 4|Xi|切线 BP 的方程为:2X1X y 2 X1 0;所以 di=d2,即得/AFP=Z PFB.解得 P 点的坐标为:XP X0 X-Fyp X0X1 当 X1X0 0时,直线 AF 的方程:2 1 X。4 0 X0 2(X 0),即(X0 1 7)X Xoy 1 2X0 0,所以 APB 的重心 G 的坐标为XG X Xi XP Xp,直线 2 y0 yi yp x y 2 Xi X0X1 3(X0 Xi)2 XoX1 4Xp2 yp 3 所以 所以yp 3
8、yG 2 4XG,由点 P 在直线 I上运动,从而得到重心 G 的轨迹方程为:d1 X(3y 4X2)(2)方法 1:因为 2 0,即 y(4x2 3 FA(x,x。2:),FP 4 X 2).产,xxi)FB(Xi,Xi2 由于 P 点在抛物线外,则|FP|0._ _ X0 Xi FP FA 2 -cos AFP 2|FP|FA|1 2 1 X0(X0X1-)(X0-)_ 4 4 I 2 2 1 2|FP|,X。(X0)2 4 1 4|FP|X0X1 同理有cos BFP FP FB X0 X1 2/AFP=/PFB.方法 2:当X1X0 I FP|FB|X1(X0X1 丄)&12 4 _
9、A:2 2 I FP L Xi(Xi 0时,由于X1 点到直线 AF 的距离为:d1 2 1 1 即(捲)X X-I y X1 4 4 BF 的方程:y 1 4 Xi P 点到直线 AF 的距离为:2 1 0),即(x;)X X1 y 4 2 i X0 X1 2 1 1(x0-)(0-)X0 X-X0I 4 2 4 1 2 2)X0 4 I 2(X0 到直线 BF 的距离d2|X1 X0 I,因此由 0,X0 Xi 2-)(X0 2 2 X0 3.(I)解法一:直线l:y 3 解得X.椭圆中心 2 寸)1 4|FP|X0X1 x,不妨设 X0 0,则 y 0,所以 号;而直线BF的方程:y 4
10、 2 X1 X1 P点坐标为 QQ,则P 4X,)I Xo X1|d1=d2,可得至U/AFP=Z PFB.3X 2 3,过原点垂直I的直线方程为y(0,0)关于直线I的对称点在椭圆 C 的右准线上,直线I过椭圆焦点,该焦点坐标为(2,0).c 2,a2 6,b2 2.故椭圆 x2,同理可得到 P 点 2 y 2 C 的方程为 1.解法二:直线l:y、3X 3 3.设原点关于直线l对称点为(p,q),则 2 3 解得 p=3.T椭圆中心(0,0)关于直线l的对称点在椭圆 C 的右准线上,面积的最小值和最大值如图设抛物线的焦点为动点在直线的两条切线且与抛物线分别相切于两点求厶的重心的轨迹方程证明
11、上运动过作抛物线如图倾斜角为的直线经过抛物线的焦点且与抛物线交于两点求抛物线的焦点的坐标及准线的直线过点和椭圆笃每的焦椭圆上的一点原点直线的距离为证明求点且椭圆的中心关于直线的对称点在椭圆的右准线上求椭圆的方程使得下述命题成立设圆上任意点处的切线交椭圆于两是否存在过点的直线交椭圆于点满足丰为原点圆的一个公共点是点关于直线的对称点设入证明入确定入的值使得是等腰三角形如图已知椭圆过其左焦点且斜率为的直线与椭圆及其准线的交点从左右的顺序为设求的解析式设是果圆的半椭圆笃上任意一点求证当取得最小值时在平 2 直线l过椭圆焦点,该焦点坐标为(2,0).c 2,a 2 6,b 2.故椭圆 C 解法二:设 M
12、(x1,y1),N(x2,y2).当直线 m 不垂直x轴时,直线m:k(x 2)代入,整理得 2 的方程为!_ 6 2 1.2(3k2 1)x2 12k2x 12k2 6 0,Xi X2 12k2 3k2 1(II)解法一:设 M(Xi,yi),N(X2,y2).当直线 m 不垂直x轴时,直线m:y k(x 2)代入,整理得(3k2 2 2 2 1)x 12k x 12k 6 0,xi x2 12k2 3k2 1,Xi X2 12k2 3k2 E(-2,0)是椭圆|MN|=|ME|+|NE|2=e(-xi)c 以下与解法一相同.C 的左焦点,2 a c e(X2)(Xi c a X2)2a 2
13、6 12k2 3k2 1 2 6(k2 1)3k2 1|MN|1 k2(xi x2)2 4xix2 i 2-2 12k2 2 k2.(2)2 3k2 1,12k2 6 42 3k2 1 2 6(1 k2)解法三:设 M(xi,yi),N(X2,y).3k2 1 设直线 x ty 2,代入,整理得(t2 3)y2 4ty 2 0.点 O 到直线 MN 的距离d 4i|2k|_ k2 yi y2 4t 2 厂,沖2严,4 OM ON 3 6cot MON,即|OM|ON|cos MON 4 cos MON 3 6 sin MON 0,I yi y21.(yi y2)4y2(4t|OM|ON|sin
14、 MON 4.6 3 S OMN -6.|MN|d 3 即 4 6|k|.k2 4 L 2.6(3k 3 1).整理得 k2 3,当直线 m 垂直 x 轴时,也满足 OMN 2 6.3/1 丿 J 46,-4 OM ON-:6cot 3 MON,即|OM 故直线 m 的方程为y 2 3,或 x 2.经检验上述直线均满足 OM ON 0.|OM|ON|sin S OMN S OEM 2422.(t 解得t 故直线 m MON S OEN 3,或t 的方程为 所以所求直线方程为 3 y孑X,或y 3 2、3 0.经检验上述直线方程为 4 6,3 OMN 3)2 8 t2 2 24t 24 2 2.
15、(t 3)|ON|cos MON 4-cos MON 3 6 sin MON 1 訐E|整理得t4.3 23 x 3|yi y2 24t2 24(t2 3)2.3t2.3X=或 x 2.OM ON 0.面积的最小值和最大值如图设抛物线的焦点为动点在直线的两条切线且与抛物线分别相切于两点求厶的重心的轨迹方程证明上运动过作抛物线如图倾斜角为的直线经过抛物线的焦点且与抛物线交于两点求抛物线的焦点的坐标及准线的直线过点和椭圆笃每的焦椭圆上的一点原点直线的距离为证明求点且椭圆的中心关于直线的对称点在椭圆的右准线上求椭圆的方程使得下述命题成立设圆上任意点处的切线交椭圆于两是否存在过点的直线交椭圆于点满足丰
16、为原点圆的一个公共点是点关于直线的对称点设入证明入确定入的值使得是等腰三角形如图已知椭圆过其左焦点且斜率为的直线与椭圆及其准线的交点从左右的顺序为设求的解析式设是果圆的半椭圆笃上任意一点求证当取得最小值时在平 a a c e e b2 a 即a-时,即当 3 PF1F2为等腰三角形.解法二:因为 PF1丄 I,所以/PF1F2=90+/BAF1为钝角,要使 PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F 1F2I,设点 P 的坐标是(X,y。),y。0 1 e2 3 x 2 c,x c e 解得 e 1 y0 0 x c 2(1 e2)a e a.y0 2 则 2 2 e 1 (622 3)c
17、c2 2(12 e)a 2 2 4c 由|PF1|=|F 1F2|得 e 1 e 1 所以所求直线方程为 y 3x 2-,或y 3 3 2 22,或x 2.3 3 1 e2 e.2 e 所以 1 e2(a,0),(0,a).由 y ex a,x c,2 x 2 y 得 b2这里 c 2 2-a b e 2 2 1,y -.是 a b c b2 a b a c,AM AB 得(c,)(,a)所以点 M 的坐标是(a).由 e a e 因为 A、B 分别是直线 I:y ex a与 x 轴、y 轴的交点,所以 A、B 的坐标分别 证法二:因为 A、B 分别是直线 I:y ex a与 x 轴、y 轴的
18、交点,所以 A、B 的坐标分别是 a,0),(0,a).e 设 M 的坐标是 Em由AM AB 得(x。-,yo)e(a,a),e (e2 1)2 2 2 1 2 e.e.两边同时除以 4a2,化简得 e 1 从而 3 2 2 2 1 1 e 于是 3 即当 3 时,PF1F2为等腰三角 所以 X。yo a(e 2 a e(1)a.1)2(a)2 b2 因为点 M 在椭圆上,所以 1,所以斗 e 1.2 2(1)e(1)2 0,2 解得e(n)解法一:因为 PF1 丄 l,有|PF1|=|F1F2|,即 2|C.设点 F1到 I的距离为 d,2 X。2 a 2 y。b2 1,5.(1)设椭圆的
19、半长轴、半短轴及半焦距依次为 a、b、c,则 a2=m,b2=m 1,c2=a2 b2=1 椭圆的焦点为 F1(1,0),F2(1,0).2 故直线的方程为 y=x+1,又椭圆的准线方程为 x=,即 x=m.c A(m,m+1),D(m,m+1)所以/PF1F2=9O +Z BAF1为钝角,要使 PF1F2为等腰三角形,必 y x 1 考虑方程组 x2 y2 m m 1,消去 y 得:(m 1)x2+m(x+1)2=m(m 1)1 1 严|由|e(c)0 a|a ec|.:2 1 e 整理得:(2 m 1)x2+2mx+2m m2=0 A=4m2 4(2m 1)(2m m2)=8m(m 1)2
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