新課標(biāo)高考數(shù)學(xué) 總復(fù)習(xí):考點(diǎn)22橢圓含解析
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1、 考點(diǎn)22 橢圓 1.(20xx福建高考文科T11)若點(diǎn)O和點(diǎn)F分別為橢圓的中心和左焦點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓上的任意一點(diǎn),則的最大值為( ) (A)2 (B)3 (C)6 (D)8 【命題立意】本題考查橢圓的基本概念、平面向量的內(nèi)積、利用二次函數(shù)求最值. 【思路點(diǎn)撥】先求出橢圓的左焦點(diǎn),設(shè)出點(diǎn)P坐標(biāo),依題意寫出的表達(dá)式,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求解條件最值的問題,利用二次函數(shù)的方法求解. 【規(guī)范解答】選C.設(shè),則,,又因?yàn)椋? ,又, ,所以 . 2.(20xx廣東高考文科T7)若一個橢圓長軸的長度、短軸的
2、長度和焦距成等差數(shù)列,則該橢圓的離心率是( ) (A) ?。˙) (C) (D) 【命題立意】本題考查橢圓的基本性質(zhì)以及等差數(shù)列的定義. 【思路點(diǎn)撥】由橢圓長軸的長度、短軸的長度和焦距成等差數(shù)列,列出,,的關(guān)系,再轉(zhuǎn)化為,間的關(guān)系,從而求出. 【規(guī)范解答】選. 橢圓長軸的長度、短軸的長度和焦距成等差數(shù)列, , ,即: ,又 , ,即 ,, (舍去)或 , ,故選. 3.(20xx陜西高考理科T20)如圖,橢圓C: . (Ⅰ)求橢圓C的方程. (Ⅱ)設(shè)n是過原點(diǎn)的直線,l是與n垂直相交于P點(diǎn)、與橢圓相交于A,B
3、兩點(diǎn)的直線,是否存在上述直線l使成立?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由. 【命題立意】本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,是一道綜合性的試題,考查了學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決問題的能力.其中問題(Ⅱ)是一個開放性問題,考查了觀察、推理以及創(chuàng)造性地分析問題、解決問題的能力. 【思路點(diǎn)撥】已知的方程組橢圓C的方程假設(shè)存在直線l使命題成立結(jié)論 【規(guī)范解答】(Ⅰ)由知a2+b2=7, ① 由 ② 又, ③ 由 ①②③解得 故橢圓C的方程為 (Ⅱ)設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x1,y1
4、 ), 假設(shè)存在直線l使成立, (ⅰ)當(dāng)l與x軸不垂直時,設(shè)l的方程為y=kx+m, 由l與n垂直相交于P點(diǎn)且得 因?yàn)椋? 由根與系數(shù)的關(guān)系得: ④ ⑤ 將④⑤代入上式并化簡得 (ⅱ)當(dāng)l與x軸垂直時,滿足的直線l的方程為, 4.(20xx海南高考理科T20)設(shè)分別是橢圓E:(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),過斜率為1的直線與E 相交于兩點(diǎn),且,,成等差數(shù)列. (Ⅰ)求E的離心率. (Ⅱ)設(shè)點(diǎn)P(0,-1)滿足,求E的方程. 【命題立意】本題綜合考查了橢圓的定義、等差數(shù)列的概念以及直線與橢圓的關(guān)系等.解決本題時,一定要靈活運(yùn)用根與系數(shù)的關(guān)系以及弦長公式
5、等知識. 【思路點(diǎn)撥】利用等差數(shù)列的定義,得出,,滿足的一個關(guān)系,然后再利用橢圓的定義進(jìn)行計(jì)算. 【規(guī)范解答】(Ⅰ)由橢圓的定義知,,又, 得 ,的方程為,其中. 設(shè),則兩點(diǎn)坐標(biāo)滿足方程組 化簡得,, 則 ,. 因?yàn)橹本€AB斜率為1,所以, 得,故,所以E的離心率. (Ⅱ)設(shè)兩點(diǎn)的中點(diǎn)為,由(Ⅰ)知,. 由,可知,即,得,從而. 橢圓E的方程為. 【方法技巧】熟練利用圓錐曲線的定義及常用的性質(zhì),從題目中提取有價值的信息,然后列出方程組進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算. 5. (20xx陜西高考文科T20)如圖,橢圓C: . (Ⅰ)求橢圓C的方程. (Ⅱ)設(shè)n是過原
6、點(diǎn)的直線,l是與n垂直相交于P點(diǎn)、 與橢圓相交于A,B兩點(diǎn)的直線,是否存在上述直線l使成立? 若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由. 【命題立意】本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,是一道綜合性的試題,考查了學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決問題的能力.其中問題(Ⅱ)是一個開放性問題,考查了觀察、推理以及創(chuàng)造性地分析問題、解決問題的能力. 【思路點(diǎn)撥】已知的方程組橢圓C的方程假設(shè)存在直線l使命題成立結(jié)論 【規(guī)范解答】(Ⅰ)同理科. (Ⅱ)設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2), 假設(shè)存在直線l使成立, (?。┊?dāng)l與x軸不垂直時,設(shè)l的方程為y=kx
7、+m, 由l與n垂直相交于P點(diǎn)且得 由得 由根與系數(shù)的關(guān)系得: ④ ⑤ 將④⑤代入上式并化簡得 (ⅱ)當(dāng)l與x軸垂直時,滿足的直線l的方程為, 6.(20xx江蘇高考T18)在平面直角坐標(biāo)系中,如圖,已知橢圓的左、右頂點(diǎn)為A,B,右焦點(diǎn)為F.設(shè)過點(diǎn)T()的直線TA,TB與此橢圓分別交于點(diǎn)M,,其中m>0,. (1)設(shè)動點(diǎn)P滿足,求點(diǎn)P的軌跡. (2)設(shè),求點(diǎn)T的坐標(biāo). (3)設(shè),求證:直線MN必過x軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與m無關(guān)). 【命題立意】本題主要考查求曲線的方程,考查直線與橢圓的方程及其相關(guān)的基礎(chǔ)知識.考查運(yùn)算求解能力和探究問題的能力.
8、【思路點(diǎn)撥】(1)設(shè)出P點(diǎn)的坐標(biāo),然后代入,化簡即可.(2) 點(diǎn)T為直線MT和NT的交點(diǎn).(3)聯(lián)立直線MAT、直線NBT和橢圓方程,求出M和N的坐標(biāo),從而求出直線MN的方程,進(jìn)而求證結(jié)論. 【規(guī)范解答】(1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),則:F(2,0),B(3,0),A(-3,0). 由,得 化簡得, 故所求點(diǎn)P的軌跡為直線. (2)將分別代入橢圓方程,以及得:M(2,),N(,), 直線MTA方程為:,即, 直線NTB 方程為:,即. 聯(lián)立方程組,解得: 所以點(diǎn)T的坐標(biāo)為. (3)點(diǎn)T的坐標(biāo)為 直線MTA方程為:,即, 直線NTB 方程為:,即. 兩直線分別與橢圓聯(lián)立方程組,
9、同時考慮到, 解得:,. 方法一:當(dāng)時,直線MN方程為: 令,解得:.此時直線必過點(diǎn)D(1,0); 當(dāng)時,直線MN方程為:,與x軸交點(diǎn)為D(1,0). 所以直線MN必過x軸上的一定點(diǎn)D(1,0). 方法二:若,則由及,得, 此時直線MN的方程為,過點(diǎn)D(1,0). 若,則,直線MD的斜率, 直線ND的斜率,得,所以直線MN過D點(diǎn). 因此,直線MN必過軸上的點(diǎn)(1,0). 【方法技巧】由于定點(diǎn)、定值是變化中的不變量,引進(jìn)參數(shù)表述這些量,不變的量就是與參數(shù)無關(guān)的量,通過研究何時變化的量與參數(shù)無關(guān),找到定點(diǎn)或定值的方法叫做參數(shù)法,其解題的關(guān)鍵是用合適的參數(shù)表示變化的量.
10、 當(dāng)要解決動直線過定點(diǎn)問題時,可以根據(jù)確定直線的條件建立直線系方程,通過該直線過定點(diǎn)所滿足的條件確定所要求的定點(diǎn)坐標(biāo). 7.O F2 F1 A x y (20xx安徽高考理科T19)已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),對稱軸為坐標(biāo)軸,焦點(diǎn)在軸上,離心率. (1)求橢圓的方程. (2)求的角平分線所在直線的方程. (3)在橢圓上是否存在關(guān)于直線對稱的相異兩點(diǎn)? 若存在,請找出;若不存在,說明理由. 【命題立意】本題主要考查橢圓的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程,橢圓的簡單性質(zhì),點(diǎn)關(guān)于直線的對稱性等知識,考查考生在解析幾何的基本思想方法方面的認(rèn)知水平,探究意識,創(chuàng)新意識和綜合運(yùn)算求解能力. 【思路點(diǎn)撥】(
11、1)設(shè)出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,再根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建方程(組)求解. (2)根據(jù)角平分線的性質(zhì)求出直線的斜率或直線上的一個點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而求得直線的方程. (3)先假設(shè)橢圓上存在關(guān)于直線對稱的相異兩點(diǎn),在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行推理運(yùn)算,根據(jù)推理結(jié)果做出判斷. 【規(guī)范解答】(1)設(shè)橢圓的方程為(), 由題意,,又,解得:, 橢圓的方程為. (2)方法一:由(1)得,,又,易得為直角三角形,其中. 設(shè)的角平分線所在直線與x軸交于點(diǎn),根據(jù)角平分線定理可知:,可得,, 直線的方程為:,即. 方法二:由(1)得,,又, ,, , ,直線的方程為:,即. (3)假設(shè)橢圓上存在關(guān)于直線對稱的相異兩點(diǎn),
12、, 令,,且的中點(diǎn)為. ,, 又兩式相減得: , ,即③, 又在直線上,④ 由③④解得:, 所以點(diǎn)與點(diǎn)是同一點(diǎn),這與假設(shè)矛盾, 故橢圓上不存在關(guān)于直線對稱的相異兩點(diǎn). 【方法技巧】 1.求圓錐曲線的方程,通常是利用待定系數(shù)法先設(shè)出曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,再根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建方程(組)求解. 2.利用向量表示出已知條件,可以將復(fù)雜的題設(shè)簡單化,便于理解和計(jì)算. 3.對于存在性問題,其常規(guī)解法是先假設(shè)命題存在,再根據(jù)題設(shè)條件進(jìn)行推理運(yùn)算,若能推得符合題意的結(jié)論,則存在性成立,否則,存在性不成立. 8.(20xx山東高考文科T22)如圖,已知橢圓過點(diǎn),離心率為,左、右焦點(diǎn)分別
13、為,.點(diǎn)為直線上且不在軸上的任意一點(diǎn),直線和與橢圓的交點(diǎn)分別為,和,,為坐標(biāo)原點(diǎn). (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程. (2)設(shè)直線,的斜率分別為,. ①證明:; ②問直線上是否存在點(diǎn),使得直線,,, 的斜率,,,滿足? 若存在,求出所有滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明理由. 【命題立意】本題主要考查橢圓的基本概念和性質(zhì),考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查數(shù)形結(jié)合思想,分類討論思想以及探求解決新問題的能力. 【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)離心率和已知點(diǎn)構(gòu)造含有的方程組,可求出橢圓的方程.(2)①方法一:將點(diǎn)P的坐標(biāo)用表示出來,再將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入直線進(jìn)
14、行化簡;方法二:設(shè)出點(diǎn)P的坐標(biāo),再將用點(diǎn)P的坐標(biāo)表示,并利用點(diǎn)P在直線上進(jìn)行化簡;②利用根與系數(shù)的關(guān)系將用表示出來,將用表示出來,再由可得關(guān)于的方程,再聯(lián)立結(jié)論(1)可求出,最終可求出點(diǎn)P的坐標(biāo). 【規(guī)范解答】(1)因?yàn)闄E圓過點(diǎn)(),,所以. 又,所以, 故 所求橢圓方程為 . (2) ①方法一: 由于,,,的斜率分別為,,且點(diǎn)P不在軸上,所以. 又直線,的方程分別為,,聯(lián)立方程組得 由于在直線上,所以,因此 即結(jié)論成立. 方法二:設(shè),則,,因?yàn)辄c(diǎn)P不在軸上,所以, 又,所以結(jié)論成立. ②:設(shè) 聯(lián)立直線與橢圓的方程得化簡得, 因此 由于OA,OB的斜率存在,所
15、以因此k12 相似地可以得到, 若,則有. 當(dāng)時,結(jié)合①的結(jié)論可得,所以解得點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,2); 當(dāng)時,結(jié)合②的結(jié)論可得(此時,不滿足,舍去),此時直線CD的方程為,聯(lián)立方程得,因此點(diǎn)P的坐標(biāo)為. 綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)分別為(0,2),. 【方法技巧】解析幾何中的存在判斷型問題 1.基本特征:要判斷在某些確定條件下的某一數(shù)學(xué)對象(數(shù)值、圖形)是否存在或某一結(jié)論和參數(shù)無關(guān). 2.基本策略:通常假定題中的數(shù)學(xué)對象存在(或結(jié)論成立),然后在這個前提下進(jìn)行邏輯推理,若由此導(dǎo)出矛盾,則否定假設(shè);否則,給出肯定結(jié)論.其中反證法在解題中起著重要的作用.或者將該問題涉及
16、的幾何式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式或三角式來證明該式是恒成立的. 9.(20xx天津高考理科T20)已知橢圓的離心率,連接橢圓的四個頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4. 求橢圓的方程. 設(shè)直線與橢圓相交于不同的兩點(diǎn),已知點(diǎn)的坐標(biāo)為(),點(diǎn)在線段的垂直平分線上,且,求的值. 【命題立意】本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì),直線的方程,平面向量等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查運(yùn)算和推理能力. 【思路點(diǎn)撥】(1)建立關(guān)于a,b的方程組求出a,b.(2)構(gòu)造新的一元二次方程求解. 【規(guī)范解答】(1)由,得,再由,得, 由題意可知, . 解方程組,得 a=2,b=1,所以橢
17、圓的方程為. (2)由(1)可知A(-2,0).設(shè)B點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,,y1),直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=k(x+2), 于是A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組 由方程組消去整理,得, 由得. 設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M,則M的坐標(biāo)為. 以下分兩種情況: (1)當(dāng)k=0時,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,0).線段AB的垂直平分線為y軸,于是 (2)當(dāng)k時,線段AB的垂直平分線方程為 令x=0,解得 由 . 整理得,. 綜上. 10.(20xx天津高考文科T21)已知橢圓(a>b>0)的離心率e=,連接橢圓的四個頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4. (Ⅰ)求橢圓的方程. (Ⅱ)設(shè)
18、直線l與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)A,B,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-a,0). (i)若,求直線l的傾斜角; (ii)若點(diǎn)Q在線段AB的垂直平分線上,且.求的值. 【命題立意】本題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、兩點(diǎn)間的距離公式、直線的傾斜角、平面向量等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查綜合分析與運(yùn)算能力. 【思路點(diǎn)撥】(1)建立關(guān)于a,b的方程組求出a,b;(2)構(gòu)造新方程綜合運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式、 平面向量等知識求解. 【規(guī)范解答】(Ⅰ)由e=,得.再由,得a=2b. 由題意可知,即ab=2. 解方程組得a=2,b=1.
19、 所以橢圓的方程為. (Ⅱ)(i)由(Ⅰ)可知點(diǎn)A的坐標(biāo)是(-2,0).設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為,直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=k(x+2). 于是A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組消去y并整理,得 . 由,得,從而. 所以. 由,得. 整理得,即,解得k=. 所以直線l的傾斜角為或. (ii)設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M,由(i)得到M的坐標(biāo)為. 以下分兩種情況: (1)當(dāng)k=0時,點(diǎn)B的坐標(biāo)是(2,0),線段AB的垂直平分線為y軸,于是 由,得. (2)當(dāng)時,線段AB的垂直平分線方程為. 令,解得. 由,, , 整理得,故,所以. 綜上y0=或. 11.(20xx
20、北京高考文科T19)已知橢圓C的左、右焦點(diǎn)坐標(biāo)分別是,,離心率是,直線與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)M,N,以線段MN為直徑作圓P,圓心為P. (Ⅰ)求橢圓C的方程. (Ⅱ)若圓P與x軸相切,求圓心P的坐標(biāo). (Ⅲ)設(shè)Q(x,y)是圓P上的動點(diǎn),當(dāng)變化時,求y的最大值. 【命題立意】本題考查了求橢圓方程,直線與圓的位置關(guān)系,函數(shù)的最值.要求學(xué)生掌握橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程中的關(guān)系,離心率.直線與圓相切問題轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離等于半徑來求解.第(Ⅲ)問中最大值的求法用到了三角代換,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化與化歸思想. 【思路點(diǎn)撥】由焦點(diǎn)可求出,再利用離心率可求出.直線與圓的位置關(guān)系轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離.
21、用換元法求y的最大值. 【規(guī)范解答】(Ⅰ)因?yàn)椋遥裕? 所以橢圓C的方程為. (Ⅱ)由題意知P 由得, 所以圓P的半徑為. 由,解得.所以點(diǎn)P的坐標(biāo)是(0,). (Ⅲ)由(Ⅱ)知,圓P的方程為.因?yàn)辄c(diǎn)在圓P上,所以由圖可知.設(shè),則, 當(dāng),即時,取最大值2. 【方法技巧】(1)直線與圓的位置關(guān)系:時相離;時相切;時相交. (2)求無理函數(shù)的最值時三角代換是一種常用的去根號的技巧. 12.(20xx遼寧高考文科T20) 設(shè)F1,F(xiàn)2分別為橢圓C:=1(a>b>0)的左右焦點(diǎn),過F2的直線l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線l的傾斜角為60,F1到直線l的距離為2. (
22、Ⅰ)求橢圓C的焦距. (Ⅱ)如果,求橢圓C的方程. 【命題立意】本題考查了直線的點(diǎn)斜式方程,直角三角形中的邊角關(guān)系,考查了橢圓的離心率,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,平面向量的坐標(biāo)以及推理運(yùn)算能力. 【思路點(diǎn)撥】(1)利用直角三角形中的邊角關(guān)系直接求解. (2)聯(lián)立直線方程和橢圓方程,消去x,解出兩個交點(diǎn)的縱坐標(biāo),利用這兩個縱坐標(biāo)間的關(guān)系,求出a ,進(jìn)而求出橢圓方程. 【規(guī)范解答】 【方法技巧】1.第(I)問利用直角三角形中的邊角關(guān)系比用點(diǎn)到直線的距離要簡單,做題時要根據(jù)題目特點(diǎn),靈活選擇解題策略. 2.直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立成方程組是一種常用的方法. 13.(20xx遼寧高考理科
23、T20)設(shè)橢圓C:的右焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F的直線l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線l的傾斜角為60o,. 求橢圓C的離心率. 如果|AB|=,求橢圓C的方程. 【命題立意】本題考查了直線的點(diǎn)斜式方程,考查了橢圓的離心率,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查了圓錐曲線中的弦長問題,以及推理運(yùn)算能力. 【思路點(diǎn)撥】(I)聯(lián)立直線方程和橢圓方程,消去x,解出兩個交點(diǎn)的縱坐標(biāo),利用這兩個縱坐標(biāo)間的關(guān)系,得出a,b,c間的關(guān)系,求出離心率. (II)利用弦長公式表示出|AB|,再結(jié)合離心率和,求出a,b,寫出橢圓方程. 【規(guī)范解答】 【方法技巧】 1.直線、圓錐曲線的綜合問題,往往是
24、聯(lián)立成方程組消去一個x(或y),得到關(guān)于y(或x)的一元二次方程,使問題得以解決. 2.弦長問題,注意使用弦長公式,并結(jié)合一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系來解決問題. 14.(20xx福建高考理科T17)已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn)O的橢圓C經(jīng)過點(diǎn)A(2 , 3),且點(diǎn)F(2 ,0)為其右焦點(diǎn). (I)求橢圓C的方程. (II)是否存在平行于OA的直線,使得直線與橢圓C有公共點(diǎn),且直線OA與的距離等于4?若存在,求出直線的方程;若不存在,說明理由. 【命題立意】本小題主要考查直線、橢圓等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力、推理論證能力,考查函數(shù)與 方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想. 【
25、思路點(diǎn)撥】第一步先求出左焦點(diǎn),進(jìn)而求出a,c,然后求解橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;第二步依題意假設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線與橢圓的方程,利用判別式限制參數(shù)t的范圍,再由直線OA與直線的距離等于4列出方程,求解出t的值,注意判別式對參數(shù)t的限制. 【規(guī)范解答】(I)依題意,可設(shè)橢圓的方程為,且可知左焦點(diǎn)為,從而有又,故橢圓的方程為. (II)假設(shè)存在符合題意的直線,其方程為,由,得,因?yàn)橹本€與橢圓C有公共點(diǎn),所以,解得.另一方面,由直線OA與直線的距離等于4可得,由于,所以符合題意的直線不存在. 【方法技巧】在求解直線與圓錐曲線的位置關(guān)系中的相交弦問題時,我們一定要注意判別式的限制,因?yàn)闄E圓與直線有交點(diǎn)
26、,注意應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證可避免增根也可以用來限制參數(shù)的范圍. 15.(20xx湖南高考文科T19)為了考查冰川的融化狀況,一支科考隊(duì)在某冰川山上相距8Km的A,B兩點(diǎn)各建一個考查基地,視冰川面為平面形,以過A,B兩點(diǎn)的直線為x軸,線段AB的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系(圖4).考查范圍為到A,B兩點(diǎn)的距離之和不超過10Km的區(qū)域. 求考查區(qū)域邊界曲線的方程. 如圖4所示,設(shè)線段 是冰川的部分邊界線(不考慮其他邊界),當(dāng)冰川融化時,邊界線沿與其垂直的方向朝考查區(qū)域平行移動,第一年移動0.2km,以后每年移動的距離為前一年的2倍.問:經(jīng)過多長時間,點(diǎn)A恰好在冰川邊界線上? 【命題立意】
27、把直線和圓錐曲線的關(guān)系問題放在生活實(shí)際中考查充分體現(xiàn)了知識的應(yīng)用性,能很好地體現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用知識的能力,而且打破了解析幾何的固定命題模式. 【思路點(diǎn)撥】題目的闡述比較新穎,把求曲線的方程闡述成求區(qū)域的邊界,不受表面闡述所干擾,還是利用定義法求軌跡即可.第二問是數(shù)列問題,巧妙地把解析幾何和數(shù)列的求和結(jié)合起來. 【規(guī)范解答】 (Ⅰ) 設(shè)邊界曲線上點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則由|PA|+|PB|=10知,點(diǎn)P在以A,B為焦點(diǎn),長軸為2a=10的橢圓上.此時短半軸長. 所以考查區(qū)域邊界曲線的方程為. (Ⅱ) 易知過點(diǎn)P1,P2的直線方程為,因此點(diǎn)A到直線P1P2的距離為 .
28、 設(shè)經(jīng)過n年,點(diǎn)A恰好落在冰川邊界線上,則利用等比數(shù)列求和公式可得 . 解得n=5,即經(jīng)過5年,點(diǎn)A恰好在冰川邊界線上. 【方法技巧】1、求曲線的軌跡方程時常用的方法有:直譯法,定義法,待定系數(shù)法,相關(guān)點(diǎn)法和參數(shù)法等.注意各種方法的使用條件以及步驟.2、曲線上的點(diǎn)到直線的最短距離的求法:直線和圓常常轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離;直線和橢圓(雙曲線、拋物線)常常利用平移直線,使直線和橢圓(雙曲線、拋物線)相切.當(dāng)然也還有別的方法. 16. (20xx湖南高考理科T4)為了考查冰川的融化狀況,一支科考隊(duì)在某冰川上相距8km的A,B兩點(diǎn)各建一個考查基地.視冰川面為平面形,以過A,B兩點(diǎn)的直線為x軸
29、,線段AB的的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系(圖6).在直線x=2的右側(cè),考查范圍為到點(diǎn)B的距離不超過km的區(qū)域;在直線x=2的左側(cè),考查范圍為到A,B兩點(diǎn)的距離之和不超過km的區(qū)域. (Ⅰ)求考查區(qū)域邊界曲線的方程. (Ⅱ)如圖6所示,設(shè)線段P1P2,P2P3是冰川的部分邊界線(不考慮其他邊界線),當(dāng)冰川融化時,邊界線沿與其垂直的方向朝考查區(qū)域平行移動,第一年移動0.2km,以后每年移動的距離為前一年的2倍,求冰川邊界線移動到考查區(qū)域所需的最短時間. 【命題立意】把直線和圓錐曲線的關(guān)系問題放在生活實(shí)際中考查充分體現(xiàn)了知識的應(yīng)用性.能很好地體現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用知識的能力,而且打破了解析幾
30、何的固定命題模式. 【思路點(diǎn)撥】題目的闡述比較新穎,把求曲線的方程闡述成求區(qū)域的邊界,不受表面闡述所干擾,還是利用定義法求軌跡即可.第二問是數(shù)列問題,巧妙地把解析幾何和數(shù)列的求和結(jié)合起來. 【規(guī)范解答】(1)設(shè)邊界曲線上點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y). 當(dāng)x≥2時,由題意知(x-4)2+y2=. 當(dāng)x<2時,由|PA|+|PB|=4知,點(diǎn)P在以A,B為焦點(diǎn),長軸長為2a=4的橢圓上.此時短半軸長b=2.因而其方程為故考查區(qū)域邊界曲線的方程為 C1:(x-4)2+y2=(x≥2)和C2: (x<2). (2)設(shè)過點(diǎn)P1,P2的直線為L1,過點(diǎn)P2,P3的直線為L2,則直線L1,L2的方程分別
31、為 y= 設(shè)直線L平行于直線L1,其方程為消去y, 得16x2+10 由△=1003m2-4165(m2-4)=0,解得m=8,或m=-8. 可以得到,當(dāng)m=8時,直線L與C2的公共點(diǎn)到直線L1的距離最近,此時直線L的方程為 又直線L2到C1和C2的最短距離d′=6-,而d′>3,所以考查區(qū)域邊界到冰川邊界線的最短距離為3. 設(shè)冰川邊界線移動到考查區(qū)域所需的時間為n年,則由題設(shè)及等比數(shù)列求和公式,得故冰川邊界線移動到考查區(qū)域所需的最短時間為4年. 【方法技巧】1.求曲線的軌跡方程時常用的方法有:直譯法,定義法,待定系數(shù)法,相關(guān)點(diǎn)法和參數(shù)法等. 注意各種方法的使用條件以及步驟. 2.曲線上的點(diǎn)到直線的最短距離的求法:直線和圓常常轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離.直線和橢圓(雙曲線、拋物線)常常利用平移直線,使直線和橢圓(雙曲線、拋物線)相切.當(dāng)然也還有別的方法.
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