
題型歸納
題型一 求值問題
例1 (2022·新高考Ⅰ卷)已知點(diǎn)A(2,1)在雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,a2-1)=1(a>1)上,直線l交C于P,Q兩點(diǎn),直線AP,AQ的斜率之和為0.
(1)求l的斜率;
(2)若tan ∠PAQ=2eq \r(2),求△PAQ的面積.
感悟提升 求值問題即是根據(jù)條件列出對(duì)應(yīng)的方程,通過解方程求解.
訓(xùn)練1 (2022·北京卷)已知橢圓E:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的一個(gè)頂點(diǎn)為A(0,1),焦距為2eq \r(3).
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點(diǎn)P(-2,1)作斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點(diǎn)B,C,直線AB,AC分別與x軸交于點(diǎn)M,N.當(dāng)|MN|=2時(shí),求k的值.
題型二 證明問題
例2 (2023·濟(jì)南模擬)雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)經(jīng)過點(diǎn)(eq \r(3),1),且漸近線方程為y=±x.
(1)求a,b的值;
(2)點(diǎn)A,B,D是雙曲線C上不同的三點(diǎn),且B,D兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,△ABD的外接圓經(jīng)過原點(diǎn)O.求證:直線AB與圓x2+y2=1相切.
感悟提升 圓錐曲線中的證明問題常見的有:
(1)位置關(guān)系方面的:如證明直線與曲線相切,直線間的平行、垂直,直線過定點(diǎn)等.
(2)數(shù)量關(guān)系方面的:如存在定值、恒成立、相等等.
在熟悉圓錐曲線的定義與性質(zhì)的前提下,一般采用直接法,通過相關(guān)的代數(shù)運(yùn)算證明.
訓(xùn)練2 如圖,圓C與x軸相切于點(diǎn)T(2,0),與y軸正半軸相交于M,N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N的下方),且|MN|=3.
(1)求圓C的方程;
(2)過點(diǎn)M任作一條直線與橢圓eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1相交于A,B兩點(diǎn),連接AN,BN,求證:∠ANM=∠BNM.
題型三 探索性問題
例3 (2023·南陽(yáng)模擬)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓Γ:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的右頂點(diǎn)為A,離心率為eq \f(\r(3),2).動(dòng)直線l:y=eq \f(1,m)(x-1)與Γ相交于B,C兩點(diǎn),點(diǎn)B關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為B′,點(diǎn)B′到Γ的兩焦點(diǎn)的距離之和為4.
(1)求Γ的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線B′C與x軸交于點(diǎn)M,△OAC,△AMC的面積分別為S1,S2,問:eq \f(S1,S2)是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
感悟提升 此類問題一般分為探究條件、探究結(jié)論兩種.若探究條件,則可先假設(shè)條件成立,再驗(yàn)證結(jié)論是否成立,成立則存在,否則不存在;若探究結(jié)論,則應(yīng)先求出結(jié)論的表達(dá)式,再針對(duì)其表達(dá)式進(jìn)行討論,往往涉及對(duì)參數(shù)的討論.
訓(xùn)練3 (2023·廣州模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(-2,0),B(2,0),點(diǎn)M滿足直線AM與直線BM的斜率之積為-eq \f(3,4),點(diǎn)M的軌跡為曲線C.
(1)求C的方程;
(2)已知點(diǎn)F(1,0),直線l:x=4與x軸交于點(diǎn)D,直線AM與l交于點(diǎn)N,是否存在常數(shù)λ,使得∠MFD=λ∠NFD?若存在,求λ的值;若不存在,說(shuō)明理由.
課時(shí)訓(xùn)練
一、單選題
1.已知點(diǎn)是橢圓上非頂點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn),,分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),是坐標(biāo)原點(diǎn),若是的平分線上一點(diǎn),且,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為,焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為.是拋物線上異于的一點(diǎn),過作于,則線段的垂直平分線( ).
A.經(jīng)過點(diǎn)B.經(jīng)過點(diǎn)
C.平行于直線D.垂直于直線
3.若直線與直線的交點(diǎn)位于第一象限,則直線l的傾斜角的取值范圍是( )
A.B.C.D.
4.祖暅(公元5-6世紀(jì),祖沖之之子,是我國(guó)齊梁時(shí)代的數(shù)學(xué)家).他提出了一條原理:“冪勢(shì)既同,則積不容異.”這句話的意思是:兩個(gè)等高的幾何體若在所有等高處的水平截面的面積相等,則這兩個(gè)幾何體的體積相等.該原理在西方直到十七世紀(jì)才由意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列利發(fā)現(xiàn),比祖暅晚一千一百多年.橢球體是橢圓繞其軸旋轉(zhuǎn)所成的旋轉(zhuǎn)體如圖將底面直徑皆為,高皆為的橢半球體及已被挖去了圓錐體的圓柱體放置于同一平面上,用平行于平面的平面于距平面任意高處截得到及兩截面,可以證明總成立據(jù)此,短軸長(zhǎng)為,長(zhǎng)軸為的橢球體的體積是( ).
A.B.C.D.
5.畫法幾何的創(chuàng)始人——法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕爾·蒙日發(fā)現(xiàn):與橢圓相切的兩條垂直切線的交點(diǎn)的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓.我們通常把這個(gè)圓稱為該橢圓的蒙日?qǐng)A.已知橢圓:的蒙日?qǐng)A方程為,,分別為橢圓的左、右焦點(diǎn).離心率為,為蒙日?qǐng)A上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作橢圓的兩條切線,與蒙日?qǐng)A分別交于P,Q兩點(diǎn),若面積的最大值為36,則橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
6.運(yùn)用祖暅原理計(jì)算球的體積時(shí),夾在兩個(gè)平行平面之間的兩個(gè)幾何體,被平行于這兩個(gè)平面的任意一個(gè)平面所截,若截面面積都相等,則這兩個(gè)幾何體的體積相等,構(gòu)造一個(gè)底面半徑和高都與球的半徑相等的圓柱,與半球(如圖①)放置在同一平面上,然后在圓柱內(nèi)挖去一個(gè)以圓柱下底面圓心為頂點(diǎn),圓柱上底面為底面的圓錐后得到一新幾何體(如圖②),用任何一個(gè)平行于底面的平面去截它們時(shí),可證得所截得的兩個(gè)截面面積相等,由此可證明新幾何體與半球體積相等.現(xiàn)將橢圓繞軸旋轉(zhuǎn)一周后得一橄欖狀的幾何體(如圖③),類比上述方法,運(yùn)用祖暅原理可求得其體積等于( ).
A.B.C.D.
二、填空題
7.如圖,F(xiàn)1、F2分別是雙曲線C:y2=1的左、右焦點(diǎn),過F2的直線與雙曲線C的兩條漸近線分別交于A、B兩點(diǎn),若,?0,則雙曲線C的焦距|F1F2|為_____.
8.設(shè)橢圓:,直線過的左頂點(diǎn)交軸于點(diǎn),交于點(diǎn),若是等腰三角形(為坐標(biāo)原點(diǎn)),且,則的長(zhǎng)軸長(zhǎng)等于_________.
9.已知直線與圓,則圓上各點(diǎn)到的距離的最小值為_____________.
三、解答題
10.已知曲線,過點(diǎn)作直線和曲線交于A、B兩點(diǎn).
(1)求曲線的焦點(diǎn)到它的漸近線之間的距離;
(2)若,點(diǎn)在第一象限,軸,垂足為,連結(jié),求直線傾斜角的取值范圍;
(3)過點(diǎn)作另一條直線,和曲線交于、兩點(diǎn),問是否存在實(shí)數(shù),使得和同時(shí)成立?如果存在,求出滿足條件的實(shí)數(shù)的取值集合,如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
11.已知過拋物線的焦點(diǎn),斜率為的直線交拋物線于和兩點(diǎn),且.
(1)求該拋物線的方程;
(2)O為坐標(biāo)原點(diǎn),C為拋物線上一點(diǎn),若,求的值.
12.已知橢圓:()四個(gè)頂點(diǎn)恰好是邊長(zhǎng)為,一內(nèi)角為的菱形的四個(gè)頂點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線交橢圓于、兩點(diǎn),在直線:上存在點(diǎn),使得為等邊三角形,求的值.
13.已知拋物線和圓,拋物線的焦點(diǎn)為.
(1)求的圓心到的準(zhǔn)線的距離;
(2)若點(diǎn)在拋物線上,且滿足, 過點(diǎn)作圓的兩條切線,記切點(diǎn)為,求四邊形的面積的取值范圍;
(3)如圖,若直線與拋物線和圓依次交于四點(diǎn),證明:的充要條件是“直線的方程為”
14.已知雙曲線的焦距為4,直線與交于不同的點(diǎn)D、E,且時(shí)l與的兩條漸近線所圍成的三角形恰為等邊三角形.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若坐標(biāo)原點(diǎn)O在以線段DE為直徑的圓的內(nèi)部,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
15.已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為、,且橢圓經(jīng)過點(diǎn).
(1)求該橢圓的方程;
(2)若A為橢圓的左頂點(diǎn),直線AM、AN與橢圓分別交于點(diǎn)M、N,且,連接MN,試問:直線MN是否恒過x軸上的一個(gè)定點(diǎn)?若是,求出該點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
16.等軸雙曲線是離心率為的雙曲線,可建立合適的坐標(biāo)平面使之為反比例函數(shù).
(1)在等軸雙曲線上有三點(diǎn),,,其橫坐標(biāo)依次是,,.設(shè),,分別為,,的中點(diǎn),試求的外接圓圓心的橫坐標(biāo).
(2)雙曲線的漸近線為和,上有三個(gè)不同的點(diǎn),,,直線、直線、直線與分別交于,,,過,,分別作直線、直線、直線的垂線,,.
(i)當(dāng)為等軸雙曲線時(shí),證明:,,三線共點(diǎn).
(ii)當(dāng)不為等軸雙曲線時(shí),記,,分別是與,與,與的交點(diǎn),類似地從另一條漸近線出發(fā)來(lái)定義,,.證明:.
17.給出如下的定義和定理:定義:若直線l與拋物線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)P,且l與的對(duì)稱軸不平行,則稱直線l與拋物線相切,公共點(diǎn)P稱為切點(diǎn).定理:過拋物線上一點(diǎn)處的切線方程為.完成下述問題:如圖所示,設(shè)E,F(xiàn)是拋物線上兩點(diǎn).過點(diǎn)E,F(xiàn)分別作拋物線的兩條切線,,直線,交于點(diǎn)C,點(diǎn)A,B分別在線段,的延長(zhǎng)線上,且滿足,其中.
(1)若點(diǎn)E,F(xiàn)的縱坐標(biāo)分別為,,用,和p表示點(diǎn)C的坐標(biāo).
(2)證明:直線與拋物線相切;
(3)設(shè)直線與拋物線相切于點(diǎn)G,求.
這是一份(新高考)高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案+分層提升8.9《圓錐曲線中求值與證明問題》(2份打包,原卷版+教師版),文件包含新高考高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義+鞏固練習(xí)89《圓錐曲線中求值與證明問題》原卷版doc、新高考高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義+鞏固練習(xí)89《圓錐曲線中求值與證明問題》原卷版pdf、新高考高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義+鞏固練習(xí)89《圓錐曲線中求值與證明問題》教師版doc、新高考高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義+鞏固練習(xí)89《圓錐曲線中求值與證明問題》教師版pdf等4份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共37頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪培優(yōu)專題 圓錐曲線中的探索性問題與不良結(jié)構(gòu)問題(原卷版+解析版),共23頁(yè)。
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