圆锥曲线与向量的综合性问题
专题四 平面向量与圆锥曲线综合应用

专题四 平面向量与圆 曲线 鬻 锥 曲线 冀 嚣
:
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⑤了解圆锥曲线的初步应用.
3 矗鸯命 题规 律 : .
( ) 面向量 常 以选 择题 、 1平 填空 题 及 与三 角 函 数 、 解析 几 何 、 体 几 何 等单 元 综 合 成 解答 题 的 i 立 形式 出现. 主要 考 查平 面 向量 的概 念 、 质 、 何 意义 、 面 向量 的数 量积 、 面 向量 的坐 标 运算 和 性 几 平 平 几何 运算 等 , 出向量 自身性 质 的考查 和 向量 工具 性 的考查 . 突
i
; 垂直的问题 , 向量垂直的条件. 掌握
t Βιβλιοθήκη 移公式. ⑦掌握正弦定理 、 余弦定理 , 并能初步运用它们解斜三角形.
;
:
() 2 直线 : ①理解直线的倾斜角和斜率的概念 , 掌握过两点的直线的斜率公式. 掌握直线方程 的点斜式、
两点式 、 一般 式 , 能根 据条 件熟 练地求 出直线 方程. 并
个向 ” 解成“ 个向 量分 两 量:
A 外心 .
麓
B .内心
C 重心 .
D 垂心 .
() 1 解法 一 ( 特例 法 ) :
之和” ‘ 向量之: 或把‘ 两个 和 写 一 量” ” 成“ 个向 . :
() 2 掌握共线 ( 平行 ) :
设 AA C是一个 直 角三 角形 , 0为 斜 边 中点 , B 则 日点 为 直 角顶 点 , 这 时有 明 =O A+O B+O .m:1 C,. ’ . 解 法二 ( 接推 导 ) 直 :
的数量积. 平面两点间的距离. 平移. i 直线的倾斜角和斜率. 直线方程的点斜式和两点式. 直线方程的一般式. i 两 条直 线平 行与 垂直 的条件 . 两条 直线 的交 角. 点到 直线 的距离 . i 用二元一次不等式表示平面区域. 简单 的线性规划问题. ’
圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)

圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:MF MN =, 即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。
向量与圆锥曲线的综合应用

 ̄P ll j・ O —
由
【 析】 ’ 1 ) 解 . ,, ‘ O
由 吖 十 D 得 + F 产3 .
由抛物线焦半径公式可得:I I B I +l + F
l C I l 1 : F №
答案 B
4 ̄孕所 . x 一 柳 ① o c = L 二一 l J 一 — 坪 t ' , = 又为 P| 线 一一 ,以 因点在 曲吾善l所 双 上
平面 内的 动 点,满 足 I + I・l I MN MP
N =, P O 则动 Apx ) (, 的轨 迹 方 程 为 ( ) y -
・
A.  ̄S B. 一8 C. 4 D. 一 x y= x y x /= x 1 4 ,
【 解析 】
, 由题意知 M ( ,、 2 ) _0 N(o, 2) , 2 ,P ( Z . N = — x
[  ̄ l ()fP — N / i 1 J— I F JF ・P 2
,
I N I4 , M = 则 V 4 )f ,, 0
由 I AI・I I Ⅳ・ 7 , r M + ^ O4/c2+ + 一 )0化简整理得 一 l ( 。 , xJ ) 4 2= , J f + = .
一
2 一\ l八
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EI・f A・E B B > 0‘ E .0 . .
<e < 即e 为锐 角. 【 析 】 () 解 1设 D l ) , , , A =a ,  ̄ D tB -
【 6 设抛物线C i 例 】 的焦点为 F 动 点P , 在 直线h — 一 = 上运动 , P作抛物线 c的两条切 Y 20 过 线 P P 且与抛 物线 c分别相切于 A、 A、 B, B两点.
2011年高考两类圆锥曲线综合题

=
=
1 (+ + + +2 4 ) 1 +2 告) 1 t (+k +
= 4 +) + 2 古 1 8( 古≥ 4 √ ・= +% 8 × 6
当且仅当k= 即k 1, . 取最小值 1. :± / H, 赢 6
评 注: 由于向量既能体现 “ ” 形 的直 观位置特 征 , 又具有
“ ” 良好运算性质 , 数 的 是数形 结合与转 换 的桥 梁和纽带. 而 解析几何也具有数形结合与转换 的特 征 , 以在 向量与解 析 所 几何知识 的交汇处设计试题 , 已逐渐 成为高考命 题 的一个新 亮 点. 通常涉及 到 夹角 、 平行 、 垂直 、 共线 、 迹 等 问题 的 处 轨 理, 目标是将 几何 问题坐标化 、 号化 、 符 数量 化 , 而将推 理 从
Y= 一1 , 依据 向量 的坐标 运算A ・ 的值用 的 函 ( )再 动
数来表示 。
解: (I) 程 略 , 案 : 点 P 的轨 迹 C 的方 程 为 ,2= 过 答 动 y
4 ( >0 和 Y= ( < ) x i ) 0 0 .
( 由题意知 , Ⅱ) 直线 l 的斜率存 在且 不为 0 设为 k 则 , ,
1 的方 程 为 Y= 一1 . 。 ( )
由y良 一 , z一 4 + : {= ¨得 (z ) 0 1‘ z 2+ : .
【 =4 Y x
转化为运算. 这类 问题 的难度 在高 考 中一 般处 于 中等偏 上 ,
也 可 能 以压 轴题 的 “ 份 ” 身 出现 . 2 方 程 、 等 式 与 圆锥 曲线 综 合 . 不
 ̄
/ 3 ) .t) — kz ( t— + 2 =
由 I GI=lDl EI解得 t k O O ・l , O = 因此 直线 l 的方 程为 Y= ( k x+1 , 以直线 l 过顶 点 )所 恒
圆锥曲线综合练习题(有答案)

圆锥曲线综合练习一、 选择题:1.已知椭圆221102x y m m +=--的长轴在y 轴上,若焦距为4,则m 等于( )A .4B .5C .7D .82.直线220x y -+=经过椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为( )A B .12 C D .233.设双曲线22219x y a -=(0)a >的渐近线方程为320x y ±=,则a 的值为( )A .4B .3C .2D .14.若m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线221y x m+=的离心率是( )A B C D 5.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,,过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于M N ,两点,O 为坐标原点.若OM ON ⊥,则双曲线的离心率为( )A B C D 6.已知点12F F ,是椭圆2222x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +的最小值是( )A .0B .1C .2D .7.双曲线221259x y -=上的点到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为( )A .22或2B .7C .22D .28.P 为双曲线221916x y -=的右支上一点,M N ,分别是圆22(5)4x y ++=和22(5)1x y -+= 上的点,则||||PM PN -的最大值为( )A .6B .7C .8D .99.已知点(8)P a ,在抛物线24y px =上,且P 到焦点的距离为10,则焦点到准线的距离为( ) A .2 B .4 C .8 D .1610.在正ABC △中,D AB E AC ∈∈,,向量12DE BC =,则以B C ,为焦点,且过D E ,的双曲线离心率为( )A B 1 C 1 D 111.两个正数a b ,的等差中项是92,一个等比中项是a b >,则抛物线2by x a=-的焦点坐标是( )A .5(0)16-, B .2(0)5-, C .1(0)5-, D .1(0)5, 12.已知12A A ,分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右顶点,椭圆C 上异于12A A ,的点P恒满足1249PA PA k k ⋅=-,则椭圆C 的离心率为( )A .49 B .23 C .59D 513.已知2212221(0)x y F F a b a b+=>>、分别是椭圆的左、右焦点,A 是椭圆上位于第一象限内的一点,点B 也在椭圆 上,且满足0OA OB +=(O 为坐标原点),2120AF F F ⋅=2, 则直线AB 的方程是( ) A . 22y =B .22y x =C .3y =D .3y = 14.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点(02)M ,的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为A .3B 17C 5D .9215.若椭圆221x y m n+=与双曲线221(x y m n p q p q -=,,,均为正数)有共同的焦点F 1,F 2,P 是两曲线的一个公共点,则12||||PF PF ⋅等于 ( )A .m p +B .p m -C .m p -D .22m p -16.若()P a b ,是双曲线22416(0)x y m m -=≠上一点,且满足20a b ->,20a b +>,则该点P 一定位于双曲线( ) A .右支上 B .上支上 C .右支上或上支上 D .不能确定17.如图,在ABC △中,30CAB CBA ∠=∠=,AC BC ,边上的高分别为BD AE ,,则以A B , 为焦点,且过D E ,的椭圆与双曲线的离心率的倒数和为( ) A .3 B .1 C .32D .218221sin 2sin 3cos 2cos 3=--表示的曲线是( )A .焦点在x 轴上的椭圆B .焦点在x 轴上的双曲线C .焦点在y 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的双曲线19.已知12F F ,是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且122F PF π∠=记线段1PF 与y 轴的交点为Q ,O 为坐标原点,若1FOQ △与四边形2OF PQ 的面积之比为1:2,则该椭圆的离心率等于 ( ) A .23 B .33 C .43- D 3120.已知双曲线方程为2214y x -=,过(21)P -,的直线L 与双曲线只有一个公共点,则直线l 的条数共有( )A .4条B .3条C .2条D .1条 21.已知以1(20)F -,,2(20)F ,为焦点的椭圆与直线340x y +=有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( ) A .2 B .6 C .7 D .222.双曲线22221x y a b-=与椭圆22221x y m b +=(00)a m b >>>,的离心率互为倒数,那么以a b m ,,为边长的三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形23.已知点(10)(10)A B -,,,及抛物线22y x =,若抛物线上点P 满足PA m PB =,则m 的最大值为( ) A .3 B .2 CD24.设12F F ,是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32x a =上一点,21F PF △是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为( )A .12B .23C .34D .4525.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A B ,两点,||AB =则C 的实轴长为( )AB. C .4 D .826.已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A B ,两点,||12AB =,P 为C 准线上一点,则ABP △的面积为( )A .18B .24C .36D .48 27.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(42)-,,则它的离心率为( ) ABCD28.椭圆221ax by +=与直线1y x =-交于A B ,两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则ab的值为( ) AB. C.29.若椭圆221(00)x y m n m n +=>>,与曲线22||x y m n +=-无焦点,则椭圆的离心率e 的取值范围是( )A.1) B.(0 C.1) D.(0 30.已知12F F ,分别是椭圆22143x y +=的左、右焦点,A 是椭圆上一动点,圆C 与1F A 的延长线、12F F 的延长线以及线段2AF 相切,若(0)M t ,为一个切点,则( )A .2t =B .2t >C .2t <D .t 与2的大小关系不确定31.如图,过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线l 交抛物线于点A B ,,交其准线于点C ,若||2||BC BF =,且||3AF =,则此抛物线方程为( )A .29y x =B .26y x =C .23y x = D.2y32.已知椭圆2214x y +=的焦点为12F F 、,在长轴12A A 上任取一点M,过M 作垂直于12A A 的直线交椭圆于P ,则使得120PF PF ⋅<的M 点的概率为( D ) ABC .12D33.以O 为中心,12F F ,为两个焦点的椭圆上存在一点M ,满足12||2||2||MF MO MF ==,则该椭圆的离心率为( ) AB .23CD34.已知点12F F ,是椭圆2222x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +的最小值是( ) A. B .2 C .1 D .035.在抛物线25(0)y x ax a =+-≠上取横坐标为1242x x =-=,的两点,过这两点引一条割线,有平行于该割线的一条直线同时与抛物线和圆225536x y +=相切,则抛物线的顶点坐标为( ) A .(29)--, B .(05)-, C .(29)-, D .(16)-,36.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP ⋅的最大值为( ) A .2 B .3 C .6 D .837.直线3440x y -+=与抛物线24x y =和圆22(1)1x y +-=从左到右的交点依次为A B C D ,,,,则||||AB CD 的值为( )A .16B .116 C .4 D .1438.如图,双曲线的中心在坐标原点O ,A C ,分别是双曲线虚轴的上、下端点,B 是双曲线的左顶点,F 是双曲线的左焦点,直线AB 与FC 相交于点DBDF 的余弦是( )ABC D39.设双曲线2222:1(00)x y C a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,若在双曲线的右支上存在一点P ,使得12||3||PF PF =,则双曲线C 的离心率e 的取值范围为( )A .(12],B .2]C .2)D .(12),40.已知11()A x y ,是抛物线24y x =上的一个动点,22()B x y ,是椭圆22143x y +=上的一个动点,(10)N ,是一个定点,若AB ∥x 轴,且12x x <,则NAB △的周长l 的取值范围为( )A .10(5)3,B .8(4),C .10(4)3,D .11(5)3,41.2=e ,右焦点(0)F c ,,方程20ax bx c +-=的两个根分别为1x ,2x ,则点12()P x x ,在( )A .圆1022=+y x 内 B .圆1022=+y x 上 C .圆1022=+y x 外 D .以上三种情况都有可能42.过双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的右焦点F 作圆222x y a +=的切线FM (切点为M ),交y 轴于点P ,若M 为线段FP 的中点, 则双曲线的离心率是( )A B C .2 D43.若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上不存在点P 使得右焦点F 关于直线OP(O 为双曲线的中心)的对称点在y轴上,则该双曲线离心率的取值范围为( )A .)+∞B .)+∞C .D .44.已知以椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的右焦点F 为圆心,a 为半径的圆与椭圆的右准线交于不同的两点,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A B C D 45的左准线l ,左.右焦点分别为F 1.F 2,抛物线C 2的准线为l ,焦点是F 2,C 1与C 2的一个交点为P ,则|PF 2 )A B C .4 D .846.已知F 1、F 2是双曲线 12222=-by a x (a >0,b >0)的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 ( ) A .4+32 B.3+1 C.3—1 D.213+47.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左顶点、右焦点分别为A 、F,点B (0,b ),-=+,则该双曲线离心率e 的值为( )A .213+ B C .215- D .248.直线l 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右准线,以原点O 为圆心且过双曲线焦点的圆被直线l 分成弧长为2:1的两段,则双曲线的离心率为( )A .B .C .2D .49.从双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左焦点F 引圆222a y x =+的切线,切点为T ,延长FT 交双曲线右支于P 点,若M 为线段FP 的中点,O 为坐标原点,则MT MO -与a b -的大小关系为 A .a b MT MO ->- B .a b MT MO -=- C .a b MT MO -<-D .不确定.50.点P 为双曲线1C :()0,012222>>=-b a by a x 和圆2C :2222b a y x +=+的一个交点,且12212F PF F PF ∠=∠,其中21,F F 为双曲线1C 的两个焦点,则双曲线1C 的离心率为( ) A .3B .21+C .13+D .251.设圆锥曲线r 的两个焦点分别为12F F ,,若曲线r 上存在点P 满足1122::PF F F PF =4:3:2,则曲线r 的离心率等于 A .1322或B .23或2C .12或2 D .2332或 52.已知点P 为双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,右支上一点,12F F ,分别为双曲线的左、右交点,I 为22PF F △的内心,若1212IPF IPF IF F S S S λ=+△△△成立,则λ的值为( )AB C .b a D .ab二、填空题:53.已知12F F ,为椭圆221259x y +=的两个焦点,过1F 的直线交椭圆于A B ,两点.若22||||12F A F B +=,则||AB = . 54.中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为4,离心率为12的椭圆的方程为 . 55.9.已知双曲线221y x a-=的一条渐近线与直线230x y -+=垂直,则a = .56.已知P 为椭圆22194x y +=上的点,12F F ,是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=,则12F PF △ 的面积是 . 57.已知双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,和椭圆221169x y +=有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为 .58.若双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,的一条渐近线与椭圆22143x y +=的焦点在x 轴上的射影恰为该椭圆的焦点,则双曲线的离心率为 . 59.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,过点2F 做与x 轴垂直的直线与双曲线一个焦点P ,且1230PF F ∠=,则双曲线的渐近线方程为 .60.已知12F F 、分别为椭圆221259x y +=的左、右焦点,P 为椭圆上一点,Q 是y 轴上的一个动点,若12||||4PF PF -=,则12()PQ PF PF ⋅-= 。
圆锥曲线的综合问题

[例 1] P(1,1)为椭圆x42+y22=1 内的一定点,过 P 点引一 弦,与椭圆相交于 A、B 两点,且 P 恰好为弦 AB 的中点,如 图所示,求弦 AB 所在的直线方程及弦 AB 的长度.
解析:设弦 AB 所在的直线方程为 y-1=k(x-1),A、B 两点坐标分别为 (x1,y1),(x2,y2),则 x12+2y21=4,① x22+2y22=4.② ①-②得: (x1+x2)(x1-x2)+2(y1+y2)(y1-y2)=0. ∵P(1,1)为弦 AB 的中点,∴x1+x2=2,y1+y2=2. ∴k=xy11--xy22=-12.
上述两种情形联立方程组消元后,二次项系数为 0,即只 能得到一个一次方程.
思想方法技巧
一、向量法 向量的坐标可以用其起点、终点的坐标表示,因此向量 与解析几何保持着天然的联系.通过向量的坐标可以把解析 几何的很多问题向量化,利用向量的共线、垂直、夹角、距 离等公式巧妙地解决解析几何问题.
二、点差法 涉及到直线被圆锥曲线截得弦的中点问题(即中点弦问题) 时,常用根与系数的关系及点差法求解.
(1)求点 M 的轨迹方程; (2)过点 F(0,1)作互相垂直的两条直线 l1、l2,l1 与点 M 的 轨迹交于点 A、B,l2 与点 M 的轨迹交于点 C、Q,求A→C·Q→B的 最小值.
解析:(1)设 M(x,y),E(a,0),由条件知 D(0,-8), N(a+2 x,2y+0),∵N 在 y 轴上,∴x=-a, ∵E→D⊥E→M,∴E→D·E→M=(-a,-8)·(x-a,y)=-a(x- a)-8y=2x2-8y=0,∴x2=4y(x≠0), ∴点 M 的轨迹方程为 x2=4y(x≠0).
(2)设 A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),Q(x4,y4),直线 l1: y=kx+1(k≠0),则直线 l2:y=-1kx+1,
圆锥曲线综合题向量PPT

2
2
求证: k1k2 k3k4且k1 k2 k3 k4 0;
( x1 , y1 )、 [解析] (1) 设 点P、Q的 坐 标 分 别 为 x y ( x 2 , y 2 ), 则 1, a b 2 2 x2 y2 2 1, 2 a b
2 2 2
2
2
由OA OB ( x1 x 2 , y1 y2 ), a ( 3,1), OA OB与a共 线, 得 3( y1 y2 ) ( x1 x2 ) 0, 又y1 x1 c , y2 x 2 c , 3( x1 x2 2c ) ( x1 x 2 ) 0, 3 2a c 3c 2 2 x1 x 2 c , 即 2 , a 3 b . 2 2 a b 2 6a c 6 c a b ,故 离 心 率 e . 3 a 3
2 2 4
a a a c 2 2 2 即(b 2 ) x 2 2 cx ( 2 a b ) 0, b b b 4 2 a c 2 2 ( 2 a b ) b x1 x 2 0, 4 a 2 b 2 b 4 4 b a .
2
4
4
4 2
即b a , c a a .
a ab P ( , ). OA 、 OB 、 OF 成 等 比 数 列 , c c 2 a ab A( ,0). PA (0, ). c c
2
a ab OP ( , ), c c 2 b ab FP ( , ), c c
【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习:圆锥曲线综合题

解几综合题1.如图,()A m 和(,)B n 两点分别在射线OS 、OT 上移动,且12OA OB ⋅=-,O 为坐标原点,动点P 满足OP OA OB =+.(Ⅰ)求m n ⋅的值;(Ⅱ)求P 点的轨迹C 的方程,并说明它表示怎样的曲线?(Ⅲ)若直线l 过点E (2,0)交(Ⅱ)中曲线C 于M 、N 两点,且3ME EN =,求l 的方程.2. 如图,在平面直角坐标系中,已知动点()y x P ,,y PM ⊥轴,垂足为M ,点N 与点P 关于x 轴对称, 4=⋅MN OP(1)求动点P 的轨迹W 的方程(2)若点Q 的坐标为()0,2,A 、B 为W 上的两个动点,且满足QB QA ⊥,点Q 到直线AB 的距离为d ,求d 的最大值3. 已知直线l 过椭圆E:2222x y +=的右焦点F ,且与E 相交于,P Q 两点. ① 设1()2OR OP OQ =+(O 为原点),求点R 的轨迹方程;② 若直线l 的倾斜角为060,求1||PF4. 在双曲线1131222=-x y 的上半支有三点A ,B ,C ,其中B 是第一象限的点,F 为双曲的上焦点.若线段AC 的中点D 在直线y=6上,且|AF|,|BF|,|CF|构成等差数列. (Ⅰ)求点B 的坐标;(Ⅱ)若直线l 经过点D ,且在l 上任取一点P (不同于D 点),都存在实数λ,使得 ||||(CP AP +=λ证明:直线l 必过定点,并求出该定点的坐标。
5. 如图,椭圆两焦点F 1、F 2与短轴两端B 1、B 2正好是正方形的四个顶点,且焦点到椭圆上一点最近距离为.12-(I )求椭圆的标准方程;(II )过D(0,2)的直线与椭圆交于不同的两点M 、N ,且M 在D 、N 之间,设λ=||DN DM ,求λ的取值范围.6. 已知F 1、F 2分别是椭圆)0,0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,其左准线与x 轴相交于点N ,并且满足,.2||,221121==F F NF F F (1)求此椭圆的方程;(2)设A 、B 是这个椭圆上的两点,并且满足]31,51[,∈=λλ当NB NA 时,求直线AB 的斜率的取值范围.7. 已知O 为坐标原点,点E 、F 的坐标分别为(-1,0)、(1,0),动点A 、M 、N 满足||||AE m EF =(1m >),0MN AF =⋅,1()2ON OA OF =+,//AM ME .(Ⅰ)求点M 的轨迹W 的方程; (Ⅱ)点0(,)2mP y 在轨迹W 上,直线PF 交轨迹W 于点Q ,且PF FQ λ=,若12λ≤≤,求实数m 的范围.8. 已知点A (-1,0),B (1,-1)和抛物线.x y C 4:2=,O 为坐标原点,过点A 的动直线l 交抛物线C 于M 、P ,直线MB 交抛物线C 于另一点Q ,如图.(I )若△POM 的面积为25,求向量OM 与OP 的夹角; (II )试探求点O 到直线PQ 的距离是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由.9. 设不等式组⎩⎨⎧x +y >0,x -y >0表示的平面区域为D .区域D 内的动点P 到直线x +y =0和直线x -y =0的距离之积为1.记点P 的轨迹为曲线C . (Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)过点F (2,0)的直线与曲线C 交于A ,B 两点.若以线段AB 为直径的圆与y 轴相切,求线段AB 的长.10. 如图,在△OSF 中,c OF a OS OSF ==︒=∠,,90(c a ,均为正常数),E 、P 是平面OSF内的动点,且满足0=⋅OF SE ,),(R ∈=λλ向量PE c PF a +与PE c PF a -垂 直。
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圆锥曲线与向量的综合性问题一、常见基本题型:在向量与圆锥曲线相结合的题目中,主要是利用向量的相等、平行、垂直去寻找坐标之间的数量关系,往往要和根与系数的关系结合运用。
(1) 问题的条件以向量的形式呈现,间接的考查向量几何性质、运算性质,例1、设(1,0)F ,M 点在x 轴的负半轴上,点P 在y 轴上,且,MP PN PM PF =⊥. 当点P 在y 轴上运动时,求点N 的轨迹C 的方程; 解:(解法一)MP PN =,故P 为MN 的中点.设(,)N x y ,由M 点在x 轴的负半轴上,则(,0),(0,),(0)2yM x P x ->又(1,0)F ,(,),(1,)22y yPM x PF ∴=--=-又PM PF ⊥,204y PM PF x ∴⋅=-+=所以,点N 的轨迹C 的方程为24(0)y x x => (解法二)MP PN =,故P 为MN 的中点.设(,)N x y ,由M 点在x 轴的负半轴上,则(,0),(0,),(0)2yM x P x -> -又由,MP PN PM PF =⊥,故FN FM =,可得22FN FM = 由(1,0)F ,则有222(1)(1)x y x -+=--,化简得:24(0)y x x => 所以,点N 的轨迹C 的方程为24(0)y x x =>例2、已知椭圆的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,它的一个焦点与抛物线28y x =的焦点重合,离心率5e =,过椭圆的右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线l ,交椭圆 于A 、B 两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)设点(1,0)M ,且()MA MB AB +⊥,求直线l 的方程;解:(Ⅰ)设椭圆的右焦点为(,0)c ,因为28y x =的焦点坐标为(2,0),所以2c =因为c e a ==25a =,21b =故椭圆方程为:2215x y +=(Ⅱ)由(I )得(2,0)F ,设l 的方程为(2)y k x =-(0k ≠)代入2215x y +=,得, 设1122(,),(,),A x y B x y 则2212122220205,5151k k x x x x k k -+==++, 12121212(4),()y y k x x y y k x x ∴+=+--=-112212122121(1,)(1,)(2,),(,)MA MB x y x y x x y y AB x x y y ∴+=-+-=+-+=--12212112()0,(2)()()()0MA MB AB x x x x y y y y +⋅=∴+--+-+=2222220420,310,5151k k k k k k ∴--=∴-==++所以直线l的方程为2020x x -=-=或(2)所求问题以向量的形式呈现例3、已知椭圆E的长轴的一个端点是抛物线2y =(1)求椭圆E 的方程;(2)过点C (—1,0),斜率为k 的动直线与椭圆E 相交于A 、B 两点,请问x 轴上 是否存在点M ,使⋅为常数若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请 说明理由。
解:(1)根据条件可知椭圆的焦点在x 轴,且a c ea ====又b =故== 故所求方程为221,553x y +=即5322=+y x , (2)假设存在点M 符合题意,设AB :),1(+=x k y 代入53:22=+y x E 得:0536)13(2222=-+++k x k x k)0,(),,(),,(2211m M y x B y x A 设则1353,136********+-=+-=+k k x x k k x x22221211(1)()()MA MB k x x k m x x k m ⋅=++-+++ 221614233(31)m m m k +=+--+ 要使上式与k 无关,则有6140,m += 解得73m =-,存在点)0,37(-M 满足题意。
例4、线段AB 过y 轴上一点()0,N m ,AB 所在直线的斜率为()0k k ≠,两端点A 、B 到y 轴的距离之差为4k .(Ⅰ)求出以y 轴为对称轴,过A 、O 、B 三点的抛物线方程;(Ⅱ)过该抛物线的焦点F 作动弦CD ,过C 、D 两点分别作抛物线的切线,设 其交点为M ,求点M 的轨迹方程,并求出2FC FD FM⋅的值.解:(Ⅰ)设AB 所在直线方程为m kx y +=,抛物线方程为py x 22=, 且()11,y x A , ()22,y x B ,不妨设01>x ,02<x ∴k x x 421=- 即k x x 421=+把m kx y +=代入py x 22=得0222=--pm pkx x ∴pk x x 221=+,∴k pk 42=∴2=p 故所求抛物线方程为y x 42=(Ⅱ)设⎪⎭⎫ ⎝⎛23341,x x C ,⎪⎭⎫ ⎝⎛24441,x x D则过抛物线上C 、D 两点的切线方程分别是 2334121x x x y -=,2444121x x x y -=∴两条切线的交点M 的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛+4,24343x x x x设CD 的直线方程为1+=nx y ,代入y x 42=得0442=--nx x∴443-=x x 故M 的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛-+1,243x x 点M 的轨迹为1-=y⎪⎭⎫ ⎝⎛-=→--141,233x x FC ⎪⎭⎫⎝⎛-=→--141,244x x FD∴()14141412423242343++-⋅+=⋅→--→--x x x x x x FD FC ()1411242343++-+=x x x x ()2412423-+-=x x而()224321102--+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=→--x x FM ()2414422423432423++=+++=x x x x x x 故12-=⋅→--→--→--FMFB FA(3)问题的条件及待求的问题均已向量的形式呈现例5、在直角坐标系xOy 中,1的线段的两端点C 、D 分别在x 轴、y 轴上 滑动,2CP PD =.记点P 的轨迹为曲线E .(I )求曲线E 的方程;(II )经过点(0,1)作直线l 与曲线E 相交于A 、B 两点,,OM OA OB =+当点M 在曲线E 上时,求cos ,OA OB <>的值. 解:(Ⅰ)设C (m ,0),D (0,n ),P (x ,y ). 由CP →=2PD →,得(x -m ,y )=2(-x ,n -y ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x -m =-2x ,y =2(n -y ),得⎩⎪⎨⎪⎧m =(2+1)x ,n =2+12y ,由|CD →|=2+1,得m 2+n 2=(2+1)2,∴(2+1)2x 2+(2+1)22y 2=(2+1)2,整理,得曲线E 的方程为x 2+y 22=1.(Ⅱ)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由OM →=OA →+OB →,知点M 坐标为(x 1+x 2,y 1+y 2). 设直线l 的方程为y =kx +1,代入曲线E 方程,得(k 2+2)x 2+2kx -1=0, 则x 1+x 2=-2k k 2+2,x 1x 2=-1k 2+2.y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2=4k 2+2,由点M 在曲线E 上,知(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)22=1,即4k 2(k 2+2)2+8(k 2+2)2=1,解得k 2=2.这时x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+1)(kx 2+1)=(1+k 2)x 1x 2+k (x 2+x 2)+1=-34,(x 21+y 21)(x 22+y 22)=(2-x 21)(2-x 22)=4-2(x 21+x 22)+(x 1x 2)2=4-2[(x 1+x 2)2-2x 1x 2]+(x 1x 2)2=3316,cosOA →,OB →=x 1x 2+y 1y 2(x 21+y 21)(x 22+y 22)=-3311.二、针对性练习 1. 已知圆M :22(5)36x y ++=及定点(5,0)N ,点P 是圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在MP 上, 且满足.0,2=⋅=NP GQ NQ NP(1)求点G 的轨迹C 的方程;(2)过点K (2,0)作直线,l 与曲线C 交于A 、B 两点,O 是坐标原点,设OS OA OB =+ ,是否存在这样的直线,l 使四边形OASB 的对角 线相等若存在,求出直线,l 的方程; 若不存在,说明理由.解:(1)由Q NP GQ NQNP ⇒⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=02为PN 的中点,且GQ PN GQ ⇒⊥是PN 的中垂线,PG GN ∴=, ∴6PM GM GP GM GN =+=+=>.52 ∴点G 的轨迹是以M 、N 为焦点的椭圆,又.25,3=⇒==b c a∴.14922=+y x (2) ∵.⇒+=OB OA OS 四边形OASB 为平行四边行,假设存在直线1,使⇒=AB OS 四边形OASB 为矩形.OB OA ⊥⇒ 若1的斜率不存在,则1的方程为,2=x由2222169943x x OA OB x y y ==⎧⎧⎪⎪⇒⇒⋅=⎨⎨+=±⎪⎪⎩⎩>0. 这与0=⋅OB OA 相矛盾, ∴1的斜率存在. 设直线1的方程()()()11222,,,,.y k x A x y B x y =-()⎪⎩⎪⎨⎧=+-=149222y x x k y ,化简得:()().013636492222=-+-+k x k x k∴(),49136,493622212221+-=+=+k k x x k k x x ∴()()()[]4920422.222212122121+-=++-=--=k k x x x x k x k x k y y由121200OA OB x x y y ⋅=⇒+=∴().2304920491362222±=⇒=+-+-k k k k k ∴存在直线1:0623=--y x 或0623=-+y x 满足条件. 二、针对性练习1.已知过抛物线()022>=p px y 的焦点,斜率为22的直线交抛物线于12(,)A x y ,()22,B x y (12x x <)两点,且9=AB . (1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OB OA OC λ+=,求λ的值. 解:(1)直线AB的方程是)2py x =-,与22y px =联立, 消去y ,得22450x px p -+=,所以4521p x x =+, 由抛物线定义得:921=++=p x x AB ,所以p=4, 抛物线方程为:x y 82=(2)由p=4,,05x 422=+-p px 化简得0452=+-x x , 从而,4,121==x x 24,2221=-=y y ,从而A(1,22-),B(4,24)设)24,4()22,1()(3,3λ+-==→y x OC =)2422,41(λλ+-+, 又因为3238x y =,即()[]=-21222λ8(41+λ),即14)12(2+=-λλ,解得2,0==λλ或2、在平面直角坐标系内已知两点(1,0)A -、(1,0)B ,若将动点(,)P x y 的横坐标保持不变,倍后得到点()Q x ,且满足1AQ BQ ⋅=.(Ⅰ)求动点P 所在曲线C 的方程;(Ⅱ)过点B作斜率为的直线l 交曲线C 于M 、N 两点,且0OM ON OH ++=, 又点H 关于原点O 的对称点为点G ,试问M 、G 、N 、H 四点是否共圆若共 圆,求出圆心坐标和半径;若不共圆,请说明理由.解(Ⅰ)设点P 的坐标为(,)x y ,则点Q的坐标为()x ,依据题意,有(1,2),().AQ x y BQ x =+=-221,12 1.AQ BQ x y ⋅=∴-+=∴动点P 所在曲线C 的方程是221.2x y +=(Ⅱ)因直线l 过点B,且斜率为k =:1).l y x =- 联立方程组22121)x y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,消去y ,得22210.x x --=设11(,)M x y 、22(,)N x y ,可得1212112xx x x +=⎧⎪⎨=-⎪⎩,于是12121x x y y +=⎧⎪⎨+⎪⎩.又0OM ON OH ++=,得1212(,),OH x x y y =----即(1,H - 而点G 与点H 关于原点对称,于是,可得点2G若线段MN 、GH 的中垂线分别为1l 和2l,GH k =121:),:.2l y x l y --=联立方程组1)2y x y ⎧-=-⎪⎨⎪=⎩,解得1l 和2l的交点为11(,8O因此,可算得1||O H =1||O M =所以M 、G 、N 、H四点共圆,且圆心坐标为11(,8O。