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| 部门
| 每1万元营业额所需人数
| 超市部
| 0.3万元
| 服装部
| 0.5万元
| 家电部
| 0.2万元 |
直线与圆的方程 能力培养答案
1. 答案 A 解析直线
2. 答案 B 解析当
3. 答案 B 解析如图
1200 |
B |
A |
C |
0 |
y |
x |
所以
4. 答案 C 解析∵OM⊥m ∴km=-a/b ∴m∥l ∵点M(a,b)是圆x2 y2=r2内一点
∴
5. 答案
在图中
即
|
6. 答案
7. 答案 3x-2y-3=0 解析由题意圆方程为:(x-1)2 y2=4.圆心(1,0)直线2x 3y 1=0的斜率
8. 解析[解法一]假设存在这样的直线,∵平行坐标轴的直线显然不满足条件,
∴所求直线可设为
∵该直线上的任一点
∴
当
当
解得
[解法二] ]取直线上一点
∴
故所求直线为
∴
故这样的直线存在,其方程为
9. 解析 设商场分配给超市部、服装部、家电部的营业额依次为
由(1),(2)得
答:分配给超市部、服装部、家电部的营业额分别为12万元,22万元,21万元,售货员人数分别为48人,110人,42人;或者分配给三部门的营业额依次为15万元,20万元,20万元,售货员人数分别为60人,100人,40人 .
专题二 圆锥曲线
复习策略
求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点,主要考查学生识图、画图、数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理、合理运算及创新思维能力,解决这类问题常用定义法和待定系数法.
圆锥曲线的综合问题包括:解析法的应用、与圆锥曲线有关的定值问题、最值问题、参数问题、应用题和探索性问题,圆锥曲线知识的纵向联系,圆锥曲线知识和三角、向量等知识的横向联系,解答这部分试题,需要较强的代数运算能力和图形熟悉能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,推理转换,并在运算过程中注重思维的严密性,以保证结果的完整.
圆锥曲线是解析几何的重点,也是高中数学的重点内容.圆锥曲线试题的类型、特点与学习的方法主要归结如下:
1.求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点,试题一般涉及量较多,计算量大.要求较强的运算能力.在计算中,首先要明确运算方向,还要注重运算合理,运算的技巧,使运算简练.
2.试题注重对解析几何基本方法的考查,要求会建立适当的直标坐标系,把平面几何问题转化为代数问题.
3.注重用圆锥曲线的定义解题.有关圆锥曲线上的点到焦点的距离,到准线的距离,离心率的问题都可能用圆锥曲线的定义去解.
4.对称问题是高考的热点,注重关于原点,x轴、y轴,关于直线y=±x对称的两曲线方程的特点.
5.一些试题将解析几何问题与数列问题,极限问题,不等式问题,函数问题综合在一起,对解决数学综合问题的能力要求更高,此时要充分利用解几的特点,运用数形结合,用代数的方法解决几何的问题.
典例剖析
例1 双曲线
解析 直线
由点到直线的距离公式,且
同理得到点(-1,0)到直线
于是得
所以
点评 本题主要考查点到直线的距离、双曲线的基础知识.解题突破口:只要直接用已知“到直线
例2 设双曲线C:
(I)求双曲线C的离心率e的取值范围:
(II)设直线l与y轴的交点为P,且
解析(I)由C与t相交于两个不同的点,故知方程组
有两个不同的实数解.消去y并整理得
(1-a2)x2 2a2x-2a2=0. ①
双曲线的离心率
(II)设
由于x1 x2都是方程①的根,且1-a2≠0,
点评本题主要考查直线和双曲线的概念和性质,平面向量的运算等解析几何的基本思想和综合解题能力. 解题突破口:因为双曲线C与直线l相交于两个不同的点A、B.故将问题转化为方程及函数问题解决.
例3(1)求右焦点坐标是
(2)已知椭圆
(3)利用(2)所揭示的椭圆几何性质,用作图方法找出下面给定椭圆的中心,简要写出作图步骤,并在图中标出椭圆的中心.
解析 (1)设椭圆的标准方程为
∴
∵ 点(
解得
由此得
(2)设直线
与椭圆
则有
解得
∵
则
∴
∴ 线段
(3)如图,作两条平行直线分别交椭圆于
例4 已知椭圆
(I)求椭圆方程;
(II)已知定点E(-1,0),若直线
解析(I)
把a=
解得b=1, ∴a=
(II)设(x1,y1), D(x2, y2).
|
要存在k的值使以CD为直径的圆过E点,即要使CE⊥DE.要使k满足①且使
∴②式即
代入③得
∴存在k的值使以CD为直径的圆过E点,这个值是
点评(1) 直接由已知条件求得 (2) 有关直线与圆锥曲线问题一般联立直线与圆锥曲线方程组然后由直线与椭圆交于C、D两点得△>0, 使以CD为直径的圆过E点,即要使CE⊥DE, 利用韦达定理解决此类问题.
例5已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设M为椭圆上任意一点,且
解析(I)设椭圆方程为
代入
则 x1 x2=
由
又 y1=x1-c,y2=x2-c, ∴ 3(x1 x2-2c) (x1 x2)=0, ∴ x1 x2=
即
∴ c=
(II)证实:由(I)知a2=3b2,所以椭圆
(x,y)=λ(x1,y1) μ(x2,y2),
x=λx1 μx2,
∴
y=λy1 μy2.
∵M(x,y)在椭圆上,∴(λx1 μx2)2 3(λy1 μy2)2=3b2.
即λ2(
由(I)知x1 x2=
∴x1x2 3y1y2=x1x2 3(x1-c)(x2-c) =4x1x2-3(x1 x2)c 3c2=
又
点评本小题主要考查直线方程、平面向量及椭圆的几何性等性质等基本知识,考查综合运用数学知识解决问题及推理的能力.
例6已知椭圆C1的方程为
(Ⅰ)求双曲线C2的方程;
(Ⅱ)若直线
解析(Ⅰ)设双曲线C2的方程为
故C2的方程为
(II)将
由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得
即
由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得
由①、②、③得
故k的取值范围为
例7已知点A(-2,
y |
A |
M |
F |
P |
L |
O |
x |
由已知可得:a=4,b=2
所以c=2,e=
从而|MA| 2|MF|=|MA| |MP|≥|AP|.
当且仅当M,A,P三点共线且M是AP内分点时,取等号,此时点M的纵坐标为
所以当|MA| 2|MF|取最小值时,点M的坐标为(2
例8如图,已知点P(3,0),点A、B分别在x轴负半轴和y轴上,且=0,,当点B在y轴上移动时,记点C的轨迹为E.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知向量=(1,0),=(0,1),过点Q(1,0)且以向量+k(k∈R)为方向向量的直线l交曲线E于不同的两点M、N,若D(-1,0),且>0,求k的取值范围.
y |
P x |
B |
A |
C |
0 |
解析(1)设A(a,0)(a<0=,B(0,b),C(x,y)则=(x-a,y),=(a,-b),=(3,-b),
∵=0,,∴ EQ \b\lc\{(\a\al(3a2+b=0,x-a=2a,y=-2b))
消去a、b得:y2=-4x , ∵a<0,∴x=3a<0. 故曲线E的方程为y2=-4x
(2)设R(x,y)为直线l上一点,由条件知)
即(x-1,y)=λ(1,k)
∴ EQ \b\lc\{(\a\al(x-1=λ,y=kλ)),消去λ得l的方程为:y=k(x-1)
由 EQ \b\lc\{(\a\al(y=k(x-1),y2=-4x))Þk2x2-2(k2-2)x+k2=0 ……(*)
∵直线l交曲线E与不同的两点M、N
∴△>0 Þ -1<k<1 ……①
设M(x1,y1),N(x2,y2),则=(x1+1,y1),=(x2+1,y2)
∵M、N在直线y=k(x-1)上,
∴y1=k(x1-1),y2=k(x2-1)
又由(*),有x1+x2= EQ \f(2(k2-2),k2),x1x2=2
∴=(x1+1)(x2+1)+y1y2
=(x1+1)(x2+1)+k2(x1-1)(x2-1)
=(k2+1)x1x2+(1-k2)(x1+x2)+k2+1
= EQ \f(8k2-4,k2)
由条件知: EQ \f(8k2-4,k2)>0 Þk2> EQ \f(1,2) ……②
由①②知:-1<k<- EQ \f(\r(2),2)或 EQ \f(\r(2),2)<k<1.
点评利用化归思想把给出的平面向量条件转化为坐标来解决.
例9 已知方向向量为v=(1,
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在过点E(-2,0)的直线m交椭圆C于点M、N,满足
|
解析(I)解法一:直线
过原点垂直
解①②得
∵椭圆中心(0,0)关于直线
∵直线
解法二:直线
设原点关于直线
∵椭圆中心(0,0)关于直线
(II)解法一:设M(
当直线m不垂直
点O到直线MN的距离
|
即
整理得
当直线m垂直x轴时,也满足
故直线m的方程为
或
经检验上述直线均满足
所以所求直线方程为
解法二:设M(
当直线m不垂直
∵E(-2,0)是椭圆C的左焦点,
∴|MN|=|ME| |NE|
=
以下与解法一相同.
解法三:设M(
设直线
|y1-y2|=
∴
解得
故直线m的方程为
经检验上述直线方程为
所以所求直线方程为
点评 本题主要考查椭圆及平面向量的基本知识,平面解析几何的基本方法和综合解题能力.
例10设P1(x1,y1), P1(x2,y2),…, Pn(xn,yn)(n≥3,n∈N) 是二次曲线C上的点, 且a1=
⑴ C的方程为
⑵若C的方程为
⑶ 请选定一条除椭圆外的二次曲线C及C上的一点P1,对于给定的自然数n,写出符合条件的点P1, P2,…Pn存在的充要条件,并说明理由.
解析 本题主要考查等差数列、双曲线、抛物线、椭圆、函数的基础知识,同时考查抽象推理和理性思维能力. 数列与圆锥曲线结合的综合题在高考中极为少见,本题改变了过去高考试题中的纯数列问题,或将数列与函数、数列与不等式、数列与三角、数列与实际问题等相联系的情况,而以圆锥曲线和点列为载体,灵活考查等差数列的定义、性质、通项、前"项和,以及函数最值等基础知识.三个小题既相互独立,虽没有递进关系,却又形成一个整体,各有侧重.
(1) a1=
由
∴点P3的坐标可以为(2
(2) 【解法一】原点O到二次曲线C:
∵a1=
∴
∴Sn=na2
故Sn的最小值为na2
【解法二】对每个自然数k(2≤k≤n),由
x
解得y
∵0< y
(3) 【解法一】若双曲线C:
∴点P1, P2,…Pn存在当且仅当
【解法二】若抛物线C:y2=2x,点P1(0,0),
则对于给定的n, 点P1, P2,…Pn存在的充要条件是d>0.理由同上
【解法三】若圆C:(x-a) y2=a2(a≠0), P1(0,0),
则对于给定的n, 点P1, P2,…Pn存在的充要条件是0<d≤
∵原点O到圆C上各点的最小距离为0,最大距离为2
且
点评 解答本题必须紧扣数列{an}是等差数列这个总条件,分别在三个圆锥曲线的情境中加以充分运用.第(1)小题以双曲线为载体,将等差数列非凡化,使考生对本题首先有一个感性熟悉,点P3的坐标可以在四种不同形式中任选一种;第(2)、(3)小题分别以抛物线、椭圆为载体,研究点列Pn(3≤ n∈N*)的一般性质.等差数列问题的解题依据,无非是定义、性质,通项及求和公式.该题的解题策略主要是基本量思想,即用首项a1与公差d表示有关量,展开探索.其中,证实等差数列问题,常见有三种方法:定义法、通项法、中项法.第(3)小题可考虑函数思想方法,求Sn的最小值(al,n为常数,n≥3,d为变量),要害是要分析出该函数的定义域,对考生的分析推理能力要求较高.
解题技巧
一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤.
定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.
定式——根据“形”设方程的形式,注重曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx2 ny2=1(m>0,n>0).
定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小.
能力培养
1. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 若焦点在
A.
2. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 设双曲线
A.
3. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 已知双曲线
A.30º B.45º C.60º D.90º
4. (启东中学, 中档题, 5分值, 4分钟) 如图,双曲线 EQ \f(x2,a2)-\f(y2,b2)=1的左焦点为F1,顶点为A1,A2,P是双曲线上任意一点,则分别以线段PF1、A1A2为直径的两圆位置关系为
A.相交 B.相切
C.相离 D.以上情况都有可能
5. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 以下同个关于圆锥曲线的命题中
①设A、B为两个定点,k为非零常数,
②设定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O为坐标原点,若
③方程
④双曲线
其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号)
6. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 已知抛物线y2=x 4上一点A(0,2)和两个动点P、Q,当PQ
7. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 设F是椭圆
8. (启东中学, 中档题, 10分值, 10分钟) 已知圆C1的方程为(x-2)2 (y-1)2=
9. (启东中学, 难题, 10分值, 12分钟) 已知动圆过定点
(I)求动圆圆心
(II)设A、B是轨迹
答 案
1. 答案 B 解析∵
∴
2. 答案 B 解析 双曲线
3. 答案D 解析双曲线
则
求得a=b,所以双曲线为等轴双曲线,则两条渐进线夹角为900, 故选D.
O |
A2 |
A1 |
F1 |
x |
P |
y |
5. 答案③④ 解析双曲线的第一定义是:平面上的动点P到两定点是A,B之间的距离的差的绝对值为常数2a,且
由
设
6. 答案
故KPA=
7. 答案
于是由等差数列的通项公式得
因n-1≥20,故
8. 解析 由e=
又设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1 x2=4,y1 y2=2,
又
即(x1 x2)(x1-x2) 2(y1 y2)(y1-y2)=0.
化简得
代入椭圆方程得3x2-12x 18-2b2=0.
有Δ=24b2-72>0,又|AB|=
得
9. 解析
SHAPE \* MERGEFORMAT
(I)如图,设
由抛物线的定义知,点
∴轨迹方程为
(II)如图,设
∴直线
显然
将
由韦达定理知
(1)当
∴
∴
由①知:
∴
因此直线
∴直线
(2)当
将①式代入上式整理化简可得:
此时,直线
∴直线
综上,由(1)(2)知,当
专题 三 直线与圆锥曲线
能 力 培 养
1. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 过抛物线
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在
2. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 设椭圆
A. m≥2 B. m≥1 C. m>2 D .m>1
3. (启东中学, 中档题, 5分值, 4分钟) 已知双曲线的中心在原点,离心率为
A.
4. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 已知A,B,C为双曲线x2-y2=1的右支上不同的三点,则
A 钝角三角形 B 直角三角形 C 锐角三角形 D 不确定
5. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F斜率为1直线l与C相交于A、B两点.则
6. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 设直线
7. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 点P(-3,1)在椭圆
8. (启东中学, 中档题, 10分值, 10分钟) 已知椭圆C1的方程为
(1)求双曲线C2的方程;
(2)若直线
9. (启东中学, 难题, 10分值, 12分钟) 设圆锥曲线C的焦点F(1,0),相应准线是y轴,过焦点F并与x轴垂直的弦长为2 EQ \r(2).
(1)求圆锥曲线C的方程;
(2)若圆锥曲线C上有且仅有两个不同的点关于过点F的直线对称,求直线l的斜率的取值范围.
直线与圆锥曲线 能力培养答案
1. 答案 B 解析
将(1)代入抛物线方程可得
2. 答案 B 解析由题设有m>0,
将①与
3. 答案B 解析由
4. 答案 A 解析设A(x1,y1) , B(x2,y2) ,C(x3,y3) 不妨设y1<y2<y3,则
又A,B,C不共线,所以
5. 答案
所以l的方程为
将
设
所以
6. 答案 2 解析 直线
7. 答案
所以
联立:
由光线反射的对称性知:
|
令y=0,得F1(-1,0)
综上所述得: c=1,
所以椭圆的离心率
F2 |
F1(-1,0) |
P(-3,0) |
L |
y |
y=-2 |
x |
Q(- |
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8. 解析(1)设双曲线C2的方程为
故C2的方程为
(2)将
由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得
即
由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得
由①、②、③得
故k的取值范围为
9. 解析:(1)设过F并与x轴垂直的弦为AB,则|AF|= EQ \r(2)
圆锥曲线C的离心率为 EQ \f(|AF|,|AA'|)=\f(\r(2),1)=\r(2)
令曲线C上任意一点M(x,y),则 EQ \f(|MF|,|x|)=\f(\r((x-1)2+y2),|x|)=\r(2)
整理得:(x+1)2-y2=2
(2)若l即为x轴,则此时有无穷多对点关于l对称,这与已知矛盾,∴k≠0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)(x1≠x2)在双曲线上,且关于l对称,则|PF|=|QF|
由第二定义,知 EQ \f(|PF|,|x1|)=\f(|QF|,|x2|),∴|x1|=|x2|
而x1≠x2,所以x1+x2=0
∵l⊥PQ,故可设直线PQ的方程为:y=- EQ \f(1,k)x+m
∴ EQ \b\lc\{(\a\al(y=-\f(1,k)x+m,(x+1)2-y2=2)),化简整理得:(k2-1)x2+2(k2+mk)x-k2(m2+1)=0
∵直线PQ与曲线C有两个不同的公共点,所以k2-1≠0
且 EQ \b\lc\{(\a\al(△=4(k2+mk)2+4(k2-1)k2(m2+1)>0 ①,x1+x2=\f(2(k2+mk),1-k2)=0 ②))
由②得m=-k ……10'
由①有(k+m)2+(k2-1)(k2+1)>0 ③
将m=-k代入③,得(k2-1)(k2+1)>0
所以k2-1>0
∴k<-1或k>1 …
专题五 轨迹问题
能力培养
1. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 已知点
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
2. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆上的一个动点,假如延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那么动点Q的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线的一支 D.抛物线
3.设A1、A2是椭圆
A.
C.
4. (启东中学, 基础题, 5分值, 4分钟) 设
A
5. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 过定点M(m,n)作直线交圆x2 y2=1于A,B,过A,B分别引圆的切线交于点N,则点N的轨迹方程为_________________.
6. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 双曲线
7. (启东中学, 中档题, 4分值, 4分钟) 设
8. (启东中学, 中档题, 10分值, 10分钟)
x |
y |
O |
A |
B |
第8题图4 |
求
9. (启东中学, 难题, 10分值, 12分钟) 设椭圆方程为
轨迹问题答案
1. 答案 B 解析
∴
2. 答案 A 解析 ∵|PF1| |PF2|=2a,|PQ|=|PF2|, ∴|PF1| |PF2|=|PF1| |PQ|=2a, 即|F1Q|=2a,∴动点Q到定点F1的距离等于定长2a,故动点Q的轨迹是圆.
3. 答案 C 解析设交点P(x,y),A1(-3,0),A2(3,0),P1(x0,y0),P2(x0,-y0)
∵A1、P1、P共线,∴
∵A2、P2、P共线,∴
解得x0=
3. 答案 C 解析设动点
则
设
得轨迹
5. 答案 mx ny=1. 解析设N(xo,yo),则切点弦AB的方程为:xox yoy=1, 又直线AB过点M(m,n),得:mxo nyo=1 , 即点N的轨迹方程为mx ny=1.
6. 答案 a2x2-b2y2=a4(x≠±a). 解析设P(x0,y0)(x≠±a),Q(x,y).
∵A1(-a,0),A2(a,0).
由条件
而点P(x0,y0)在双曲线上,∴b2x02-a2y02=a2b2.
即b2(-x2)-a2(
化简得Q点的轨迹方程为:a2x2-b2y2=a4(x≠±a).
7. 答案
解析 设动点P的坐标为(x,y).
由
化简得
∵
所以, P点的轨迹是以
8. 解析 法一:∵直线
∴
∵
由③④得,
∴设直线
∴①可化为
设
由⑥⑦得
法二:
∵ AO⊥BO, 直线
∴设AO、BO的直线方程分别为
设
由
设
由①②可得,
法三:(I)设△AOB的重心为G(x , y) ,A(x1, y1),B(x2 , y2 ),则
不过∵OA⊥OB ,
∴
又点A,B在抛物线上,有
代入(2)化简得
∴
∴所以重心为G的轨迹方程为
9. 解析 法一:直线l过点M(0,1)设其斜率为k,
则l的方程为
记
|
|
将①代入②并化简得,
设点P的坐标为
当k不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P的轨迹方
程为
法二:设点P的坐标为
④—⑤得
当
并且
当
也满足⑧,所以点P的轨迹方程为
|