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2017年全國(guó)高考數(shù)學(xué)綜合提升訓(xùn)練(三)

中華考試網(wǎng)  2016-11-10  【
題型一、定值、定點(diǎn)問(wèn)題

  例1:已知橢圓C:+=1經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,0),離心率為,直線l經(jīng)過(guò)橢圓C的右焦點(diǎn)F交橢圓于A、B兩點(diǎn)。

  (1)求橢圓C的方程;

  (2)若直線l交y軸于點(diǎn)M,且=λ,=μ,當(dāng)直線l的傾斜角變化時(shí),探求λ+μ的值是否為定值?若是,求出λ+μ的值;否則,請(qǐng)說(shuō)明理由。

  破題切入點(diǎn):

  (1)待定系數(shù)法。

  (2)通過(guò)直線的斜率為參數(shù)建立直線方程,代入橢圓方程消y后可得點(diǎn)A,B的橫坐標(biāo)的關(guān)系式,然后根據(jù)向量關(guān)系式=λ,=μ。把λ,μ用點(diǎn)A,B的橫坐標(biāo)表示出來(lái),只要證明λ+μ的值與直線的斜率k無(wú)關(guān)即證明了其為定值,否則就不是定值。

  解:(1)依題意得b=,e==,a2=b2+c2,

  ∴a=2,c=1,∴橢圓C的方程為+=1。

  (2)因直線l與y軸相交于點(diǎn)M,故斜率存在,

  又F坐標(biāo)為(1,0),設(shè)直線l方程為

  y=k(x-1),求得l與y軸交于M(0,-k),

  設(shè)l交橢圓A(x1,y1),B(x2,y2),

  由消去y得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,

  ∴x1+x2=,x1x2=,

  又由=λ,∴(x1,y1+k)=λ(1-x1,-y1),

  ∴λ=,同理μ=,

  ∴λ+μ=+=

  所以當(dāng)直線l的傾斜角變化時(shí),直線λ+μ的值為定值-。

  題型二、定直線問(wèn)題

  例2:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,過(guò)定點(diǎn)C(0,p)作直線與拋物線x2=2py(p>0)相交于A,B兩點(diǎn)。

  (1)若點(diǎn)N是點(diǎn)C關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn),求△ANB面積的最小值;

  (2)是否存在垂直于y軸的直線l,使得l被以AC為直徑的圓截得的弦長(zhǎng)恒為定值?若存在,求出l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。

  破題切入點(diǎn):假設(shè)符合條件的直線存在,求出弦長(zhǎng),利用變量的系數(shù)恒為零求解。

  解:方法一:

  (1)依題意,點(diǎn)N的坐標(biāo)為N(0,-p),

  可設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),

  直線AB的方程為y=kx+p,

  與x2=2py聯(lián)立得:

  消去y得x2-2pkx-2p2=0。

  由根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2。

  于是S△ABN=S△BCN+S△ACN=·2p|x1-x2|

  =p|x1-x2|=p

  =p=2p2,

  ∴當(dāng)k=0時(shí),(S△ABN)min=2p2。

  (2)假設(shè)滿足條件的直線l存在,其方程為y=a,

  AC的中點(diǎn)為O′,l與以AC為直徑的圓相交于點(diǎn)P,Q,PQ的中點(diǎn)為H,

  則O′H⊥PQ,Q′點(diǎn)的坐標(biāo)為。

  ∵O′P=AC==,

  O′H==|2a-y1-p|,

  ∴PH2=O′P2-O′H2

  =(y+p2)-(2a-y1-p)2

  =(a-)y1+a(p-a),

  ∴PQ2=(2PH)2=4[(a-)y1+a(p-a)]。

  令a-=0,得a=,

  此時(shí)PQ=p為定值,故滿足條件的直線l存在,

  其方程為y=,即拋物線的通徑所在的直線。

  方法二:

  (1)前同方法一,再由弦長(zhǎng)公式得

  AB=|x1-x2|=2p,

  又由點(diǎn)到直線的距離公式得d=。

  從而S△ABN=·d·AB=2p=2p2。

  ∴當(dāng)k=0時(shí),(S△ABN)min=2p2。

  (2)假設(shè)滿足條件的直線l存在,其方程為y=a,

  則以AC為直徑的圓的方程為

  (x-0)(x-x1)-(y-p)(y-y1)=0,

  將直線方程y=a代入得x2-x1x+(a-p)(a-y1)=0,

  則Δ=x-4(a-p)(a-y1)

  =4[(a-)y1+a(p-a)]。

  設(shè)直線l與以AC為直徑的圓的交點(diǎn)為P(x3,y3),Q(x4,y4),

  則有PQ=|x3-x4|=2。

  令a-=0,得a=,

  此時(shí)PQ=p為定值,故滿足條件的直線l存在,

  其方程為y=,即拋物線的通徑所在的直線。

  題型三、定圓問(wèn)題

  例3:已知橢圓G的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),長(zhǎng)軸在x軸上,離心率為,兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1和F2,橢圓G上一點(diǎn)到F1和F2的距離之和為12,圓Ck:x2+y2+2kx-4y-21=0(k∈R)的圓心為點(diǎn)Ak。

  (1)求橢圓G的方程;

  (2)求△AkF1F2的面積;

  (3)問(wèn)是否存在圓Ck包圍橢圓G?請(qǐng)說(shuō)明理由。

  破題切入點(diǎn):

  (1)根據(jù)定義,待定系數(shù)法求方程。

  (2)直接求。

  (3)關(guān)鍵看長(zhǎng)軸兩端點(diǎn)。

  解:(1)設(shè)橢圓G的方程為+=1(a>b>0),半焦距為c,則解得

  所以b2=a2-c2=36-27=9。

  所以所求橢圓G的方程為+=1。

  (2)點(diǎn)Ak的坐標(biāo)為(-k,2),

  S△AkF1F2=×|F1F2|×2=×6×2=6。

  (3)若k≥0,由62+02+12k-0-21=15+12k>0,可知點(diǎn)(6,0)在圓Ck外;

  若k<0,由(-6)2+02-12k-0-21=15-12k>0,可知點(diǎn)(-6,0)在圓Ck外。

  所以不論k為何值,圓Ck都不能包圍橢圓G。

  即不存在圓Ck包圍橢圓G。

  總結(jié)提高:

  (1)定值問(wèn)題就是在運(yùn)動(dòng)變化中尋找不變量的問(wèn)題,基本思想是使用參數(shù)表示要解決的問(wèn)題,證明要解決的問(wèn)題與參數(shù)無(wú)關(guān)。在這類試題中選擇消元的方向是非常關(guān)鍵的。

  (2)由直線方程確定定點(diǎn),若得到了直線方程的點(diǎn)斜式:y-y0=k(x-x0),則直線必過(guò)定點(diǎn)(x0,y0);若得到了直線方程的斜截式:y=kx+m,則直線必過(guò)定點(diǎn)(0,m)。

  (3)定直線問(wèn)題一般都為特殊直線x=x0或y=y0型。

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糾錯(cuò)評(píng)論責(zé)編:jiaojiao95
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