椭圆与双曲线常见题型总结(附答案)
椭圆与双曲线常见题型归纳
题型一:弦的垂直平分线问题
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)。
例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ?是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
分析:过点T(-1,0)的直线和曲线N :2y x =相交A 、B 两点,则直线的斜率存在且不等于0,可以设直线的方程,联立方程组,消元,分析类一元二次方程,看判别式,运用韦达定理,得弦的中点坐标,再由垂直和中点,写出垂
直平分线的方程,得出E 点坐标,最后由正三角形的性质:中线长是边长的2
倍。运用弦长公式求弦长。 解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。设直线:(1)l y k x =+,0k ≠,11(,)A x y ,22(,)B x y 。 由2(1)y k x y x
=+??=?消y 整理,得2222(21)0k x k x k +-+= ① 由直线和抛物线交于两点,得2242(21)4410k k k ?=--=-+>即2104
k << ② 由韦达定理,得:212221,k x x k -+=-121x x =。则线段AB 的中点为22211(,)22k k k
--。 线段的垂直平分线方程为:2
2
1112()22k y x k k k --=--
令y=0,得021122x k =-,则211(,0)22E k -ABE ?Q 为正三角形,∴211(,0)22
E k -到直线AB 的距离d 。
AB =Q 2k =g d ==
解得k =满足②式此时053
x =。 思维规律:直线过定点设直线的斜率k ,利用韦达定理法,将弦的中点用k 表示出来,再利用垂直关系将弦的垂直
k 确定,进而求出0x 的坐标。 例题2、已知椭圆12
22
=+y x 的左焦点为F ,O 为坐标原点。 (Ⅰ)求过点O 、F ,并且与2x =-相切的圆的方程;
(Ⅱ)设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐
标的取值范围。
分析:第一问求圆的方程,运用几何法:圆心在弦的垂直平分线上,圆心到切线的距离等于圆心到定点的距离;第二问,过定点的弦的垂直平分线如果和x 轴相交,则弦的斜率存在,且不等于0,设出弦AB 所在的直线的方程,运用韦达定理求出弦中点的横坐标,由弦AB 的方程求出中点的总坐标,再有弦AB 的斜率,得到线段AB 的垂直平分线的方程,就可以得到点G 的坐标。
解:(I) ∵a 2=2,b 2=1,∴c=1,F(-1,0),l:x=-2.∵圆过点O 、F,∴圆心M 在直线x=-上21 设M(-t ,2
1),则圆半径:r =|(-21)-(-2)|=23 由|OM|=r ,得23)21
(22=+-t ,解得t=±2,∴所求圆的方程为(x+21)2+(y ±2)2=4
9. (II)由题意可知,直线AB 的斜率存在,且不等于0,设直线AB 的方程为y=k(x+1)(k ≠0),
代入2
2
x +y 2=1,整理得(1+2k 2)x 2+4k 2x+2k 2-2=0∵直线AB 过椭圆的左焦点F , ∴方程一定有两个不等实根,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 中点N(x 0,y 0),
则x 1+x 1=-,12422+k k 2012212(),221k x x x k =+=-+002(1)21
k y k x k =+=+ ∴AB 垂直平分线NG 的方程为)(100x x k
y y --=-令y=0,得 22002222121C k k x x ky k k =+=-+++2221121242k k k =-=-+++∵.02
1,0<<-∴≠c x k ∴点G 横坐标的取值范围为(0,2
1-)。 技巧提示:直线过定点设直线的斜率k ,利用韦达定理,将弦的中点用k 表示出来,韦达定理就是同类坐标变换的技巧,是解析几何中解决直线和圆锥曲线问题的两大技巧之第一个技巧。再利用垂直关系将弦AB 的垂直平分线方程写出来,就求出了横截距的坐标(关于k 的函数)。直线和圆锥曲线中参数的范围问题,就是函数的值域问题。
练习1:已知椭圆)0(1:2222>>=+b a b
y a x C 过点)23,1(,且离心率21=e 。 (Ⅰ)求椭圆方程;