当前位置:首页 > (经典)高考数学直线和圆锥曲线常考题型及方法
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2)。 (1)当AB⊥x轴时,AB?3。 (2)当AB与x轴不垂直时, 设直线AB的方程为y?kx?m。 由已知m1?k2?33,得m2?(k2?1)。
42把y?kx?m代入椭圆方程,整理得(3k2?1)x2?6kmx?3m2?3?0,
?6km3(m2?1)?x1?x2?2,x1x2?。 23k?13k?1?36k2m212(m2?1)??AB?(1?k)(x2?x1)?(1?k)?2 ??223k?1??(3k?1)222212(k2?1)(3k2?1?m2)3(k2?1)(9k2?1) ??(3k2?1)2(3k2?1)212k21212?3?4?3?(k?0)≤3??4。
19k?6k2?12?3?629k?2?6k13,即时等号成立。当k?0时,AB?3, k??2k3当且仅当9k2?综上所述ABmax?2。
133?。 ?当AB最大时,△AOB面积取最大值S??ABmax?222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)作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A、B两点。
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(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
?x2?2py程为y=kx+p,与x=2py联立得?消去y得x2-2pkx-2p2=0.
?y?kx?p.2
由韦达定理得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2. 于是S?ABN?S?BCN?S?ACN??2px1?x2 =px1?x2?p(x1?x2)2?4x1x2 =p4p2k2?8p2?2p2k2?2.
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?当k?0时,(S?ABN)min?22p2.
(Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,AC的中点为O?,t与AC为直径的圆相交于点P、Q,PQ的中点为H,则O?H?PQ,O?点的坐标为(?O?P?112AC?x1?(y1?p)2 22x1y1?p,) 22=
1y12?p2. 2 10
O?H?a?2y1?p1?2a?y1?p, 2222?PH?O?P?O?H
=(y12?p2)?(2a?y1?p)2 =(a?)y1?a(p?a),
p21414
?PQ?(2PH)2
2?=4?(a?)y?a(p?a)2??. ??p2令a?ppp?0,得a?,此时PQ?p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y?, 222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
AB?1?k2x1?x2?1?k2?(x1?x2)2?4x1x2?1?k2?4p2k2?8p2
=2p1?k2?k2?2.
又由点到直线的距离公式得d?12122p1?k2.
2p1?k2?2p2k2?2,
从而,S?ABN??d?AB??2p1?k2?k2?2??当k?0时,(S?ABN)max?22p2.
(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
(x?0)(x?x1)?(y?p)(y?y1)?0,将直线方程y=a代入得
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p??则?=x?4(a?p)(a?y1)?4?(a?)?y1?a(p?a).2??21x2?x1x?(a?p)(a?y1)?0,设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x2,y2),Q(x4,y4),则有
pp??PQ?x3?x4?4?(a?)y1?a(p?a)??2(a?)y1?a(p?a).
22??令a?ppp?0,得a?,此时PQ?p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y?. 222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)是平面上的两点,动点P满足:PM?PN?6.
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
PN=(Ⅱ)若PM·2,求点P的坐标.
1?cos?MPN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=a2?c2?5,
x2y2 所以椭圆的方程为??1.
95 (Ⅱ)由PMPN?2,得
1?cosMPN PMPNcosMPN?PMPN?2. ①
因为cosMPN?1,P不为椭圆长轴顶点,故P、M、N构成三角形.在△PMN中,
MN?4,由余弦定理有
MN?PM?PN?2PMPNcosMPN. ②
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