椭 圆
一、直线与椭圆问题的常规解题方法:
1.设直线与方程;(提醒: 设直线时分斜率存在与不存在;
设为y=kx+b与x=my+n的区别)
2.设交点坐标;(提醒
:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”)
3.联立方程组;
4.消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单
)
5.根据条件重转化;常有以下类型:
“以弦AB为直径的圆过点0”(提醒:需讨论K是否存在)
“点在圆内、圆上、圆外问题”
“直角、
锐角、钝角问题”
“向量的数量积大于、等于、小于0问题”
等;
“等角、角平分、角互补问题”
斜率关系( 或
);
“共线问题”
(如:
数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法);
(如
:A、O、B三点共线
直线OA与OB斜率相等);
“点、线对称问题” 坐标与斜率关系;
“弦长、面积问题”
转化为坐标与弦长公式问题(提醒:注意两个面积公式的合理选择);
6.化简与计算;
7.细节问题不忽略;
判别式是否已经考虑;
抛物线、双曲线问题中二次项系数是否会出现0.
二、基本解题思想:
1、“常规求值”问题:需要找等式,“求范围”问题需要找不等式;
2、“是否存在”问题:当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;
3、证明定值问题的方法:⑴常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关;⑵也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明。
4、处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明,
5、求最值问题时:将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等再解决;
6、转化思想:有些题思路易成,但难以实施。这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;
椭圆中的定值、定点问题
一、常见基本题型:
在几何问题
中,有些几何量和参数无关,这就构成定值问题,解决这类问题常通过取参数和特殊值
来确定“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角式,证明该式是恒定的。
(1)直线恒过定点问题
1、已知点
是椭圆
上任意一点,
直线
的方程为
,直线
过P点与直线
垂直,点M(-1,0)关于直线
的对称点为N,直线PN恒过一定点G,求点G的坐标。
2、已知 椭圆两焦点
、
在
轴上,短轴长为
,离心率为
,
是椭圆在第一象限弧上一点,且
,过P作关于直线F1P对称的两条直线PA、PB
分别交椭圆于A、B两点。(1)求P点坐标;(2)求证直线AB的斜率为定值;
3、已知动直线
与椭圆
相交于
、
两点,已知点
, 求证:
为定值.[
4、 在平面直角坐标系
中,已知椭圆
.如图所示,斜率为
且不过原点的直线
交椭圆
于 ,
两点,线段 的中点为
,射线
交椭圆
于点
,交直线 于点
.(Ⅰ)求
的最小值;(Ⅱ)若
?
,求证:直线
过定点;
椭圆中的取值范围问题
一、常见基本题型:
对于求曲线方程中参数范围问题,应根据题设条件及曲线的几何性质构造参数满足的不等式,通过解不等式求得参数的范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域来解.
(1)从直线和二次曲线的位置关系出发,利用判别式的符号,确定参数的取值范围。
5、已知直线
与
轴交于点
,与椭圆
交于相异两点A、B,且 ,求
的取值范围.
(2)利用题中其他变量的范围,借助于方程产生参变量的函数表达式,确定
参数的取值范围.
6、已知点
,
, 若动点
满足
.
(Ⅰ)求动点
的轨迹 的方程;
(Ⅱ)设过点
的直线 交轨迹
于
,
两点,若
,求直线
的斜率的取值范围.[来源
(3)利用基本不等式求参数的取值范围
7、已知点
为椭圆
:
上的
一动点,点
的坐标为 ,求
的取值范围.
8.已知椭圆的一个顶点为
,焦点在
轴上.若右焦点到直线
的距离为3.(1)求椭圆的方程.
(2)设直线 与椭圆相交于不同的两点
.
当 时,求
的取值范围.
9.
如图所示,已知圆
为圆上一动点,点
在
上,点
在
上,且满足
的轨迹为曲线
.
(I)求曲线
的方程;
(II)若过定点F(0,2)的直线交曲线 于不同的两[来源:学科网ZXXK]
点
(点
在点
之
间),且满足
, 求
的取值范围.
10、.已知椭圆的中心在坐标原点
,两个焦点分别为 、
,一个顶点为
.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)对于
轴上的点
,椭圆
上存在点
,使得
,求
的取值范围.
11.已知椭圆
的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线
相切.
(Ⅰ)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)若过点
(2,0)的直线与椭圆
相交于两点
,设
为椭圆上一点,且满足
(O为坐标原点),当
<
时,求实数
取值范围.
椭圆中的最值问题
一、常见基本题型:
(1)利用基本不等式求最值,
12、已知椭圆两焦点 、
在
轴上,短轴长为
,离心率为
,
是椭圆在第一象限弧上一点,且
,过P作关于直线F1P对称的两条直线PA、
PB分别交 椭圆于A、B两点,求△PAB面积的最大值。
(2)利用函数求最值,
13.如图,
轴,点M在DP的延长线上,且
.当点P在圆
上
运动时。 (I)求点M的轨迹C的方程;(Ⅱ)过点
的切线
交曲线 C于A,B两点,求△AOB面
积S的最大值和相应的点T的坐标。
14、已知椭圆
.过点
作圆
的切线
交椭圆G于A,B两点.
将|
AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.
选做
1、已知A、B、C是椭圆
上的三点,其中点A的坐标为
,BC过椭圆m的中心,且
.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点
的直线l(斜率存在时)与椭圆m交于两点P,Q,设D为椭圆
m与y轴负半轴的交点,且 .求实数t的取值范围.
2.已知圆
: 及定点
,点
是圆
上的动点,点
在 上,点
在 上,
且满足
=2
,
· =
.
(1)若
,求点 的轨迹
的方程;
(2)若动圆 和(1)中所求轨迹
相交于不同两点
,是否存在一组正实数
, 使得直线 垂直平分线段
,若存在,求出这组正实数;若不存在,说
明理由.
3、已知椭圆
的中心在坐标原
点,焦点在
轴上,椭圆
上的点到焦点距离的最大值为
,最小值为
.
(Ⅰ)求椭圆
的标准方程;
(Ⅱ) 若直线
与椭圆
相交于
,
两点(
不是左右顶点),且以
为直径的圆过椭圆 的右顶点,求证:直线
过定点,并求出该定点的坐标.
4.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),l交椭圆于A、B两个不同点。
(1)求椭圆的方程;
(2)求m的取值范围;
(3)求证直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.
参考答案
1、解:直线
的方程为
,即
设
关于直线
的对称点
的坐标为
则
,解
得
直线
的斜率为
从而直线
的方程为:
即
从而直线 恒过定点
2、解:(1)设椭圆方程为
,由题意可得
,所以椭圆的方程为
则
,设
则
[来源:学_科_网Z_X_X_K]
点
在曲线上,则
从而
,得
,则点
的坐标为
。
(2)由(1)知
轴,直线PA、PB斜率互为相反数,
设PB斜率为
,则PB的直线方程为:
由
得
设
则
同理可得
,则
所以直线AB的斜率
为定值。
3、 解: 将
代入
中得
,
,
所以
。
4、 解:(Ⅰ)由题意,
由
:设直线
消y得:
,
设A 、B
,AB的中点E
,则由韦达定理得: [来源:学科网]
=
,即
,
,
所以中点E的坐标为
,
因为O、E、D三点在同一直线上,
所以 ,即
, 解得
,
所以
=
,当且仅当
时取等号, 即
的最小值为2.
(Ⅱ)证明:由题意知:n>0,因为直线OD的方程为
,
所以由
得交点G的纵坐标为
,
又因为
,
,且
?
,所以
,
又由(Ⅰ)知:
,所以解得
,所以直线
的方程为
,
即有
, 令
得,y=0,与实数k无关,
5、 解:(1)当直线斜率不存在时:
(2)当直线斜率存在时:设
与椭圆C交点为
得
(*)
∵
,∴ ,
∴
. 消去
,得
,
整理得
时,上式不成立;
时,
,
∴
,∴
或
把
代入(*)得
或
∴
或
综上m的取值范围为
或
。
6、解:(Ⅰ)设动点
,则
,
,
.
由已知得 ,
化简得
,得
.
所以点
的轨迹 是椭圆
,
的方程为
.
(Ⅱ)由题意知,直线 的斜率必存在,
不妨设过
的直线 的方程
为
,
设
,
两点的坐标分别为,
.
由
消去 得
.
因为
在椭圆内,所以 .
所以
因为
,
所以
. 解得
.
7、 解:
,设Q(x,y), ,
.
∵
,即
,
而
,∴-18≤6xy≤18.
则
的取值范围是[0,36]. [来源:学*科*网]
的取值范围是[-6,6].
∴
的取值范围是[-12,0].
8、解:(1)依题意可设椭圆方程为
,则右焦点
由题设
,解得
,
故所求椭圆的方程为
(2)设
、
、
,
为弦
的中点,由
得
直线与椭圆相交,
①
,从而
,
,又
则:
,即
,②
把②代入①得
,解
,
由②得
,解得
.
综上求得
的取值范围是
.
9、解:(Ⅰ)
∴NP为AM
的垂直平分线,∴|NA|=|NM|
又
∴动点N的轨迹是以点C(-1,0),
A(1,0)为焦点的椭圆.
且椭圆长轴长为
焦距2c=2.
∴曲线E的方程为
(Ⅱ)当直线GH斜率存在时,
设直线GH方程为
得
设
,
又当直线GH斜率不存在,方程为
10、解:(1)由题意可得,
, ,∴
.
∴所求的椭圆的标准方程为:
.
(2)设
,则
. ①
且
,
,
由
可得
,即
∴
. ②
由①、②消去
整理得
. ∵
∴
.
∵
, ∴
.
∴ 的取值范围
为
.
11、 解:(Ⅰ)由题意知
, 所以
.
即
. 又因为
,所以
,
.
故椭圆
的方程为
.
(Ⅱ)由题意知直线
的斜率存在.
设 :
,
,
,
,
由
得
.
,
.
,
.[来源:学|科|网Z|X|X|K]
∵
,∴ ,
,
.
∵点在椭圆上,∴,
∴
.
∵
<
,∴
,∴
∴
,
∴
,∴
.
∴
,∵ ,∴
,
∴
或
,
∴实数取值范围为
.
12、解、设椭圆方程为
,由题意可得
,
故椭圆方程为
设AB的直线方程:.
由
,得
,
由
,得
P到AB的距离为
,
则
。[来源:Zxxk.Com]
当且仅当
取等号, ∴
三角形PAB面积的最大值为 。[来源:
13、 解:设点
的坐标为 ,点
的坐标为 ,
则 ,
,所以
,
, ①
因为
在圆
上,所以
②
将①代入②,得点
的轨迹方程C的方程为
.
(Ⅱ)由题意知,
.
当
时,切线 的方程为
,点A、B的坐标分别为
此时
,当
时,同理可得
;
当 时,设切线
的方程为
由
得
③
设A、B两点的坐标分别为
,则由③得:
.
又由l与圆
相切,得
即
所以
因为
且当
时,
|AB|=2,所以|AB|的最大值为2[来源:学.科.网Z.X.X.K]
依题意,圆心 到直线AB的距离为圆
的半径,
所以
面积
,
当且仅当 时,
面积S的最大值为1,
相应的
的坐标为
或者
.
14、 解:由题意知,.
当 时,切线
的方程为
,点A,B的坐标分别为
,
此时
;
当
时,同理可得
;
当 时,设切线
的方程为
.
由
得
.
设A,B两点的坐标分别为 .
又由
与圆
相切,
得
,即
.
所以
.
由于当
时,
,
,
当且当
时,
.所以|AB|的最大值为2.
选做
1、 解(1)椭圆m:
(2)由条件D(0,-2) ∵M(0,t)[来源:Z+xx+k.Com]
1°当k=0时,显然-2 2°当k≠0时,设 消y得 由△>0 可得 ① 设 则 ∴ 由 ∴ ② ∴t>1 将①代入②得 1 ∴t的范围是(1,4) 综上t∈(-2,4) 2、解:(1) ∴点 为 的中点, 又 , 或 点与 点重合.∴ 又 ∴点 的轨迹是以 为焦点的椭圆, 且 ,∴ 的轨迹方程是 (2)解:不存在这样一组正实数, 下面证明: 由题意,若存在这样的一组正实数, 当直线 的斜率存在时,设之为 , 故直线 的方程为: ,设 , 中点 , 则 ,两式相减得: . 注意到 ,且 ,则 , ② 又点 在直线 上, ,代入②式得: . 因为弦 的中点 在⑴所给椭圆 内, 故 , 这与 矛盾,所以所求这组正实数不存在. 当直线 的斜率不存在时, 直线 的方程为 , 则此时 ,代入①式得 , 这与 是不同两点矛盾.综上,所求的这组正实数不存在. 3、解:(Ⅰ)椭圆的标准方程为 . [来源:学科网ZXXK] (Ⅱ)设 , , 联立 , 得 , 又 , 因为以 为直径的圆过椭圆的右焦点 , ,即 , , , .[来源:学#科#网Z#X#X#K] 解得: , ,且均满足 , 当 时, 的方程为 ,直线过定点 ,与已知矛盾; 当 时, 的方程为 ,直线过定点 . 所以,直线 过定点,定点坐标为 . 4、解:(1)设椭圆方程为 则 ∴椭圆方程为 (2)∵直线l平行于OM,且在y轴上的截距m, 又KOM= 由 ∵直线l与椭圆交于A、B两个不同点, (3)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可 设 则 由 而 (3)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可 设 则 由 而 故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形。 故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形。