高考 临场必备答题模板 第5讲
第5讲 圆锥曲线的常规问题
例6 已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >1,b >0)的焦距为2
c ,直线l 过点(a,0)和(0,b ),且点(1,0)到直线l 的距离与点(-1,0)到直线l 的距离之和s ≥45
c ,求双曲线的离心率e 的取值范围. 审题破题 用a ,b 表示s 可得关于a ,b ,c 的不等式,进而转化成关于e 的不等式,求e 的范围.
解 设直线l 的方程为x a +y b
=1,即bx +ay -ab =0. 由点到直线的距离公式,且a >1,得到点(1,0)到直线l 的距离d 1=
b (a -1)a 2+b 2
, 同理可得点(-1,0)到直线l 的距离为d 2=
b (a +1)a 2+b 2, 于是s =d 1+d 2=2ab a 2+b 2=2ab
c . 由s ≥45c ,得2ab c ≥45
c ,即5a c 2-a 2≥2c 2, 可得5e 2-1≥2e 2,即4e 4-25e 2+25≤0,
解得54
≤e 2≤5. 由于e >1,故所求e 的取值范围是???
?52,5. 构建答题模板
第一步:提取.从题设条件中提取不等关系式;
第二步:解不等式.求解含有目标参数的不等式,得到不等式的解集;
第三步:下结论.根据不等式的解集,并结合圆锥曲线中几何量的范围,得到所求参数的取值范围;
第四步:回顾反思.根据题设条件给出的不等关系求参数的取值范围,要考虑圆锥曲线自身的一些几何意义,如离心率的范围,圆锥曲线定义中的a ,b ,c 的大小关系等.
跟踪训练6 椭圆C 的中心为坐标原点O ,焦点在y 轴上,短轴长为2,离心率为
22
,直线l 与y 轴交于点P (0,m ),与椭圆C 交于相异两点A ,B ,且AP →=3PB →.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)求m 的取值范围.
解 (1)设椭圆C 的方程为y 2a 2+x 2
b 2=1(a >b >0), 设
c >0,c 2=a 2-b 2,由题意,知2b =2,c a =22
, 所以a =1,b =c =22
. 故椭圆C 的方程为y 2+x 21
2
=1,即y 2+2x 2=1. (2)设直线l 的方程为y =kx +m (k ≠0),l 与椭圆C 的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由?????
y =kx +m ,2x 2+y 2=1,得(k 2+2)x 2+2kmx +(m 2-1)=0, Δ=(2km )2-4(k 2+2)(m 2-1)=4(k 2-2m 2+2)>0,(*)
x 1+x 2=-2km k 2+2,x 1x 2=m 2-1k 2+2
. 因为AP →=3PB →,所以-x 1=3x 2,
所以?????
x 1+x 2=-2x 2,x 1x 2=-3x 22.所以3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=0. 所以3·? ??
??-2km k 2+22+4·m 2-1k 2+2=0. 整理得4k 2m 2+2m 2-k 2-2=0,
即k 2(4m 2-1)+(2m 2-2)=0.
当m 2=14时,上式不成立;当m 2≠14时,k 2=2-2m 24m 2-1, 由(*)式,得k 2>2m 2-2,
又k ≠0,所以k 2
=2-2m 2
4m 2-1>0. 解得-1 ???-1,-12∪????12,1.