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一、 高考分析
1、 分值、题型、难度设置
圆锥曲线是高中数学的重要内容之一,分值约占14﹪,即20分左右,题型一般为二小一大,例如,2005年高考为一道选择题,一道填空题 一道解答题。小题基础灵活,解答题一般在中等以上,一般具有较高的区分度。
考试内容:椭圆、双曲线、抛物线的定义,标准方程,简单的几何性质,椭圆的参数方程。
主要题型:(1)定义及简单几何性质的灵活运用;(2)求曲线方程(含指定圆锥曲线方程及轨迹方程);(3)直线与圆锥曲线的位置关系问题(交点、弦长、中点弦及斜率、对称问题),确定参数的取值范围;(4)在导数、不等式、函数、向量等知识网络交汇点上的问题。
2、 命题方向
解析几何内容多,范围广,综合度高,其特点是:数形结合,形象思维,规律性强,运算量大,综合性好。主要考察运算能力,逻辑思维能力,以及分析问题和解决问题的综合能力。
涉及函数、方程、不等式、三角、向量和导数等方面的内容,以及数形结合、分类讨论、等价转化等数学思想方法。
要注意一些立意新,角度好,有创意的题目,特别要关注在向量和解析几何交汇点上的命题趋势,两者通过坐标自然融合,既考查基础知识、基本方法,又平淡之中见功夫,强化区分功能,突出对能力的考查,从不同的思维层次上考察能力,有较好的思维价值。
二、 专题复习
2.1考查直线和圆锥曲线方程等有关基础知识和基本方法,要特别重视圆锥曲线定义的灵活应用,反映思维品质。
例1.1)如图,在正方体
的侧面
内有
动点
到直线
与直线
距离相等,则动点
所在的曲线的形状为:( )


分析:本题主要考查抛物线定义,线面垂直关系及点到直线的距离等概念,情景新,角度好,有创意,考查基础知识和基本方法。
∵
⊥面
,
即为点
到直线
的距离,故动点
的轨迹应为过
中点的抛物线,又点
显然在此抛物线上,故选
。
2)已知F1、F2是双曲线
的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )
A.
B.
C.
D.![]()
2.2 求曲线的方程,考查坐标法的思想和方法,从不同思维层次上反映数学能力。
例2 双曲线
为渐近线且过点
。
(1) 求双曲线
的方程;
(2) 已知动点
与曲线
的两个焦点所连线段长的和为定长,且这两条线段夹角的余弦最小值为
,求动点
的轨迹方程;
(3) 在
轴正半轴上是否存在一点
,使得
与
的轨迹方程上的点的最短距离为1?若存在,求出
点坐标;若不存在,说明理由。
分析:本题主要考查双曲线、椭圆的方程,基本不等式及二次函数的最值,利用待定系数法可求出指定圆锥曲线的方程。本题把最值问题联系起来,体现了知识的整体性和系统性,既考查基础知识和基本方法,又渗透数学思想,突出对能力的考查,从不同的思维层次上反映能力。
(Ⅰ)设双曲线方程为
,故
(Ⅱ)由题意,
点轨迹以
为焦点的椭圆,设方程为:
,则
①
记![]()
,则
,
由
知当
即P为椭圆短轴端点时,
有最小值,并且
②,由①,②可得
,故动点P的轨迹方程为:
。
(Ⅲ)设
是以上轨迹上任一点,则
,
,又
,
对称轴
。
(1)若
即
,则当
时,![]()
,不合。
(2)若
,即
,则当
时,![]()
或
。
故存在点
或
满足条件。
2.3 有关直线和圆锥曲线的位置关系问题,主要涉及求参数的值或范围,既考基础,又考能力,突出区分功能,体现思维价值。
例3 过椭圆C:
上动点P作⊙
:
的两条切线
,切点为
,若直线
与
轴、
轴分别交于
两点;
(1) 求证:
为定值;
(2) 若椭圆C上存在点
,使得由
向⊙
所引两条切线互相垂直,求离心率的取值范围。
分析:本题主要考查直线与圆的方程,以及离心率的概念,立意新,思维活,在考查基础知识的同时突出对理性思维能力的考查。
(1) 设
易知
四点共圆,并且此圆的方程为
,由于
为上述圆与已知圆
得
,令
得
,故
(定值)。
注意 :本小题切点弦
的直线方程也可用“设而不求”的方法得出。
(2)由题意,四边形
为正方形,
,从而存在点
的条件为:以
为圆心、
为半径的圆与椭圆相交,
,故
。
例4 已知顶点在原点,焦点在
轴上的抛物线
截直线
所得的弦长为
。
(1) 求抛物线C的方程;
(2) 过点
,且斜率
的直线与抛物线C相交与A、B两点,求M分
所成比
的范围。
分析 本题涉及直线与抛物线的位置关系问题,主要考查一元二次方程与系数关系,两点间距离公式及点M分
所成的比等基础知识和基本方法,考查综合分析和解决问题的能力,具有较好的思维价值。
(1) 设
,直线与抛物线C交于
,由
得
,即![]()
而![]()
,
即
解得
或
,
故
。
(2)直线
把它代入
得
∵
不合。把
代入
,设
,
,则
(*) 由定比分点公式:0=
,
代入(*)的
,显然
又
,于是
即
故![]()
2.4 重视在导数、向量、函数、不等式等知识交汇点上的命题趋势,既考查相关的知识,又体现知识间的联系和应用,突出对知识的迁移和应用能力的考查。
例5 已知椭圆的中心在原点,离心率为,一个焦点是F(-m,0)(m是大于0的常数).
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设Q是椭圆上的一点,且过点F、Q的直线
与y轴交于点M. 若
,求直线
的斜率.
分析:本小题主要考查直线、椭圆和向量等基本知识,以及推理能力和运算能力.
(I)设所求椭圆方程是![]()
由已知,得
所以
.
故所求的椭圆方程是![]()
(II)设Q(
),直线![]()
当
由定比分点坐标公式,得

.
于是
故直线l的斜率是0,
.
例6 设
曲线
在点
处切线的倾斜角的取值范围为
,则
到曲线
对称轴距离的取值范围是( )
(A)
(B
)
(C
)
(D) ![]()
分析: 本题主要考查导数的求法,倾斜角和斜率的概念,点到直线的距离等知识。
∵
过P点的切线斜率
由题意:![]()
即![]()
又
∵
的对称轴为![]()
到该对称轴的距离为![]()
,故应选B.
例7 已知常数
,向量
,经过原点O以![]()
为方向向量的直线相交于点P,其中
。试问:是否存在两个定点
,使得
为定值?若存在,求出
的坐标;若不存在,说明理由。
分析: 本题依托向量把解析几何联系起来,既考查向量的坐标运算,又考查直线与曲线的方程及圆锥曲线的定义和简单的几何性质。解本题的关键是求出
点轨迹方程。
∵![]()
,
直线OA和AP的方程分别为:
消去参数
得P点的轨迹方程为:
,整理得
(*)
(1) 当
时,方程(*)表示圆,故不存在满足题意的两定点E和F;
(2) 当
时,方程(*)表示焦点在
上的椭圆,两焦点
和
即为满足题意的两定点;
(3) 当
时,方程(*)表示焦点在
轴上的椭圆,两焦点
和
即为满足题意的两定点。
例8已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的左.右焦点为F1、F2,离心率为e. 直线
l:y=ex+a与x轴.y轴分别交于点A、B,M是直线l与椭圆C的一个公共点,P是点F1关于直线l的对称点,设
=λ
.
(Ⅰ)证明:λ=1-e2;
(Ⅱ)确定λ的值,使得△PF1F2是等腰三角形.
(Ⅰ)证法一:因为A、B分别是直线l:
与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是
.
所以点M的坐标是(
). 由![]()
即
解法二:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有PF1=F1F2,
设点P的坐标是
,
则
,
由PF1=F1F2得![]()
两边同时除以4a2,化简得
从而![]()
于是![]()
即当
时,△PF1F2为等腰三角形![]()
例9.如图,设抛物线
的焦点为F,动点P在直线
上运动,过P作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.
(1)求△APB的重心G的轨迹方程.
(2)证明∠PFA=∠PFB.
解:(1)设切点A、B坐标分别为
,
∴切线AP的方程为:![]()
切线BP的方程为:![]()
解得P点的坐标为:![]()
所以△APB的重心G的坐标为
,
![]()
所以
,由点P在直线l上运动,从而得到重心G的轨迹方程为:
![]()
(2)方法1:因为![]()
由于P点在抛物线外,则![]()
∴
同理有
∴∠AFP=∠PFB.
方法2:①当
所以P点坐标为
,则P点到直线AF的距离为:
即![]()
所以P点到直线BF的距离为:
所以d1=d2,即得∠AFP=∠PFB.
②当
时,直线AF的方程:
直线BF的方程:
所以P点到直线AF的距离为:
,同理可得到P点到直线BF的距离
,因此由d1=d2,可得到∠AFP=∠PFB![]()
2005年11月