资源简介 (共62张PPT)微专题19 圆锥曲线的综合问题2025届高考数学二轮复习【考情分析】1.圆锥曲线的综合问题是高考考查的重点内容,难度一般偏大而且经常以压轴题的形式来呈现.2.常见的考查题型有范围、最值问题,定点、定值、定直线问题,以及探索性问题等.3.首先定点、定值是一种思想,可以理解为动态变化中所存在的不变的量,常规操作方法为设点,设动直线,与曲线方程联立后,根据题干所给的一些条件列等式消参得到该动直线的斜率与截距之间的等量关系,然后得到相关定值.微点1 最值、范围问题例1 [2023·全国甲卷] 已知直线 与抛物线交于,两点, .(1)求 ;解:设, ,由可得,所以 ,,所以,即 ,又,所以 .(2)设为的焦点,,为上两点,,求 面积的最小值.解:由(1)可得,因为直线 的斜率不可能为零,所以设直线,, ,由可得,所以 ,,由,得 .因为,所以 ,即 ,即 ,将,代入上式得 ,故 ,所以,由,解得或 .设点到直线的距离为 ,则 ,又,所以 的面积,又或 ,所以当时, 的面积取到最小值.【规律提炼】范围和最值问题的求解策略:(1)用好与范围有关的性质和条件.求范围和最值问题,最终要引入不等关系,常用的不等关系有的范围、焦点三角形中顶角的范围、直线与曲线联立后“ ”的范围等.(2)能够用好相关的工具求解范围和最值.比如函数、均值不等式、导数等都可以用于求最值,具体问题中要能够根据条件,合理转化为相应的数学模型进行求解.【巩固训练】[2024·四川德阳模拟] 点是直线上的动点, 为坐标原点,过点作轴的垂线,过点作直线的垂线交直线于点 .(1)求点的轨迹 的方程;解:设,则,所以, ,因为,所以 ,所以点的轨迹的方程为 .(2)过曲线上的一点(异于原点)作曲线的切线 交椭圆于,两点,求 的面积的最大值.解:设,,, ,由可得 ,因为为曲线 的切线,所以 .由可得 ,所以, ,且,即 ,所以 .因为点到的距离 ,所以 ,当且仅当 即时等号成立(此时满足 ).综上可知,的面积的最大值为 .微点2 定点问题例2 [2023·全国乙卷] 已知椭圆 的离心率为,点在 上.(1)求 的方程;解:由题意可得解得所以椭圆的方程为 .(2)过点的直线交于,两点,直线,与 轴的交点分别为,,证明:线段 的中点为定点.证明:由题意可知,直线 的斜率存在,设直线,, ,由消去 得,则 ,解得,可得, .因为,所以直线 ,令,解得,即 ,同理可得 ,则,所以线段的中点是定点 .【规律提炼】(1)解决圆锥曲线中的直线过定点问题最常用的方法为先猜后证,即先利用特殊位置的两条直线联立求交点,得出题干所求的定点后常规联立求解.(2)求证直线过定点,常利用直线的截距式方程,通过求解与之间的关系判断直线所过的定点.【巩固训练】已知椭圆的右焦点为,点 在椭圆上,且椭圆的离心率为 .(1)求椭圆 的方程;解:因为椭圆的离心率,所以 ,所以,所以, .因为点在椭圆 上,所以,可得,则 ,所以椭圆的方程为 .(2)若直线的斜率存在,交椭圆于,两点,,, 三点不共线,且直线和直线关于直线对称,证明:直线 过定点.证明:设直线的方程为,,, ,由消去整理得 ,因为交椭圆于, 两点,所以 ,设,,所以, .易知轴,因为直线和直线关于直线 对称,所以,所以 ,所以,所以 .所以直线的方程为 ,所以直线过定点 .微点3 定值问题例3 [2024·成都模拟] 已知抛物线的焦点为 ,过点作抛物线的两条切线,切点分别为, ,且.(1)求抛物线 的方程.解:因为,所以 ,设,,则抛物线在点处的切线的斜率为 ,所以过点且以为切点的切线方程为 .因为切线过点 ,所以 ,即 ,同理可得 ,所以,是关于的方程 的两个根,所以, .因为 ,所以,即 ,又,所以 ,所以抛物线的方程为 .(2)过点作两条倾斜角互补的直线,,直线交抛物线于,两点,直线交抛物线于,两点,连接,,,,设, ,的斜率分别为,,,问: 是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.解:由题可知, ,即,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,为定值.【规律提炼】求定值问题常见的方法:(1)从特殊点入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中先去变量,从而得到最值.【巩固训练】已知椭圆的左、右顶点分别为,, 是椭圆上异于,的动点,且满足,当为椭圆 的上顶点时, 的面积为8.(1)求椭圆 的标准方程;解:不妨设椭圆的上顶点为 ,此时①,因为 的面积为8,所以 ,由①②可得, ,所以椭圆的标准方程为 .(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点,,与,不重合,直线,分别与直线交于,两点,求 的值.解:依题意知,直线的斜率存在,设直线的斜率为 ,则直线的方程为 ,由消去 整理得,令,得 .设,,则, ,易知直线的方程为,令,得点 的纵坐标,则 .同理得 .所以.微点4 参数范围问题例4 已知椭圆的一个顶点为 ,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形的面积为 .(1)求椭圆 的方程;解:由题设,,,所以 ,所以椭圆的方程为 .(2)过点作斜率为的直线与椭圆交于不同的两点, ,直线,分别与直线交于点,,当时,求 的取值范围.解:直线的方程为 .由得 ,由,得 .设, ,则, .直线的方程为 ,令,得点的横坐标为 .同理可得点的横坐标为 .由题设,,, ,所以,所以, 同号,所以 .由题设,,所以 ,所以的取值范围是 .【规律提炼】参数取值范围问题的求解方法:(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.【巩固训练】已知抛物线的焦点到双曲线 的渐近线的距离为 .(1)求 的值;解:的焦点为 ,双曲线的渐近线方程为,不妨取 ,即 .由点到直线的距离公式得,解得 .(2)已知过点的直线与交于,两点,线段的中垂线与 的准线交于点,且线段的中点为,设,求实数的取值范围.解:由(1)知,, .设直线的方程为 ,由消去整理得 ,设,,则, ,,.易得点的坐标为 ,即,线段 的中垂线的方程为 ,令,得 , ,,,当且仅当 时等号成立,实数 的取值范围为 .1.在解决有关圆与其他圆锥曲线相结合的问题中,一般有两种题型:第一种为证明圆过定点或者四点共圆问题,证明四点共圆时常利用圆内接四边形对角互补来证明两条直线的斜率和为0,再证明四点共圆问题;第二类为证明与圆相关的定值问题,且该定值通常与圆的半径有关,通常需要证明某个角为直角.例1 [2024· 山东青岛模拟] 已知双曲线过点,左、右焦点分别为,,且 .(1)求 的标准方程.解:依题意知,双曲线的半焦距, ,则 ,则,则 ,所以的标准方程为 .(2)设过点的直线与交于,两点,在 轴上是否存在定点,使得为常数?若存在,求出点 的坐标及该常数的值;若不存在,请说明理由.解:依题意,直线的斜率存在,设的方程为 ,,由消去得 ,显然 ,且,可得且 ,则, .设存在符合条件的定点,则 ,,所以 ,要使为常数,则,解得 ,此时该常数的值为56,所以在轴上存在点,使得 为常数,该常数为56.例2 [2020·全国新高考Ⅰ卷] 已知椭圆 的离心率为,且过点 .(1)求 的方程.解:由题设得,,解得, .所以的方程为 .(2)点,在上,且,, 为垂足.证明:存在定点,使得 为定值.证明:设, .若直线与轴不垂直,设直线的方程为 ,代入得 .于是,由知 ,故,可得.将①代入上式可得.整理得 .因为不在直线上,所以 ,故, .于是的方程为 .所以直线过点 .若直线与轴垂直,可得 .由得 .又,可得.解得(舍去), .此时直线过点 .令为的中点,即 .若与不重合,则由题设知是 的斜边,故 .若与重合,则 .综上,存在点,使得 为定值.2.在解决有关圆锥曲线中的范围或者最值问题时主要分为6种常考题型:①距离与长度型最值范围问题;②斜率与倾斜角型最值范围问题;③面积型最值范围问题;④向量型最值范围问题;⑤坐标与截距型最值范围问题;⑥参数型最值范围问题.例3 [2024·北京石景山区模拟] 已知过椭圆的右焦点 且垂直于轴的直线与椭圆的一个交点为 ,椭圆上不同的两点,满足条件,,成等差数列,则弦 的中垂线在 轴上的截距的范围是( )A. B. C. D.√[解析] 易知,因为,, 成等差数列,所以,利用焦半径公式得 ,,代入可得.设线段的中点为 ,因为点,均在椭圆上,所以 两式作差可得,则,所以弦 的中垂线的方程为,当时,,即弦 的中垂线在轴上的截距为,因为在椭圆内,所以 ,解得,所以 .故选C.例4 [2024·福建宁德模拟] 已知是双曲线 的右焦点,若直线与双曲线交于,两点,且 ,则的取值范围是( )A. B. C. D.√[解析] 设双曲线的左焦点为,,, ,,,.设, ,不妨设点A在第三象限,由双曲线的对称性可得 ,由可得则 .(其中 为坐标原点)①,,②,③,④,⑤,当 时,由①②③④⑤整理可得,又,,的渐近线的方程为, ,的取值范围为 .故选C.例5 [2024·浙江温州一模] 已知抛物线的焦点为 ,抛物线上的点处的切线为 .(1)求的方程(用, 表示);解:方法一:由,即 ,得,则在点处的切线的斜率 ,所以所求切线方程为,即 .方法二:设切线方程为,与联立,消去得 ,因为直线与抛物线相切,所以 ,即,解得 ,所以所求切线方程为,即 .(2)若直线与轴交于点,直线与抛物线交于点,且 为钝角,求 的取值范围.解:易知, .设直线的方程为, ,将直线的方程与抛物线方程联立得 ,所以,所以 .因为为钝角,所以 ,即 ,即 ,因为,所以 ,即 ,可得,所以 . 展开更多...... 收起↑ 资源预览