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高考数学圆锥曲线与平面向量训练

2014-5-11 0:12:57下载本试卷

圆锥曲线与平面向量的综合

1

(一) 解析几何与向量综合的题目,可能出现的向量内容:

1. 给出直线的方向向量,等于已知直线的斜率

2. 给出相交,等于已知的中点;

3. 给出,等于已知的中点;

4. 给出,等于已知的中点三点共线;

5. 给出以下情形之一

,

②存在实数

③若存在实数,等于已知三点共线.

6. 给出,等于已知的定比分点,为定比,即

7. 给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角,

8. 给出,等于已知的平分线/

9. 在平行四边形中,给出,等于已知是菱形;

10. 在平行四边形中,给出,等于已知是矩形;

11.中,给出,等于已知的外心;

12.中,给出,等于已知的重心;

13.中,给出,等于已知的垂心;

14.中,给出等于已知通过的内心;

15. 中,给出等于已知的内心;

16.中,给出,等于已知边的中线;

 17. 给出,等于已知的面积

(三) 综合题举例

例1】(2005年·辽宁卷21)

已知椭圆的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2c,0),Q是椭圆外的动点,满足P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足

  (Ⅰ)设为点P的横坐标,证明

  (Ⅱ)求点T的轨迹C的方程;

  (Ⅲ)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M使△F1MF2的面积S=若存在,求∠F1MF2 的正切值;若不存在,请说明理由.

 解 : (Ⅰ)证法一:设点P的坐标为

由P在椭圆上,得

,所以

证法二:设点P的坐标为

证法三:设点P的坐标为椭圆的左准线方程为

   由椭圆第二定义得,即

    由,所以

(Ⅱ)解法一:设点T的坐标为

      当时,点(,0)和点(-,0)在轨迹上.

时,由,得.

,所以T为线段F2Q的中点.

在△QF1F2中,,所以有

综上所述,点T的轨迹C的方程是

解法二:设点T的坐标为

时,点(,0)和点(-,0)在轨迹上.

    当时,由,得.

    又,所以T为线段F2Q的中点.

    设点Q的坐标为(),

    因此              ①

    由    ②

    将①代入②,可得

    综上所述,点T的轨迹C的方程是

 
  (Ⅲ)解法一:C上存在点M()使S=的充要条件是

    

    由③得,由④得 所以,当时,存在点M,使S=

    当时,不存在满足条件的点M.

    当时,

    由

   

    ,得

解法二:C上存在点M()使S=的充要条件是

 
    

    由④得 上式代入③得

    于是,当时,存在点M,使S=

    当时,不存在满足条件的点M.

    当时,记

    由,则

 

例2】(2005年·重庆卷·理21)

    已知椭圆C1的方程为,双曲线C2的左、右焦点分别为C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点.

 (Ⅰ)求双曲线C2的方程;

(Ⅱ)若直线与椭圆C1及双曲线C2都恒有两个不同的交点,且lC2的两个交点A和B满足(其中O为原点),求k的取值范围.

解:(Ⅰ)设双曲线C2的方程为,则

C2的方程为

(Ⅱ)将代入

由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得

即       ①

.

由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得

      

解此不等式得

              ③

由①、②、③得

k的取值范围为

例3】(2005年·全国卷Ⅰ·理21文22)

    已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A、B两点,共线.

  (I)求椭圆的离心率;

  (II)设M为椭圆上任意一点,且,证明为定值.

 解:(I)设椭圆方程为

    则直线AB的方程为

    化简得.

    令

    则

    共线,得

(II)证明:由(I)知,所以椭圆可化为.

    在椭圆上,

   

    即   ①

    由(I)知

   

又,代入①得 

为定值,定值为1.