2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破
专题30圆锥曲线的取值范围
考点命题分析
圆锥曲线部分往往以客观题形式考查圆锥曲线的标准方程、圆锥曲线的定义、离心率、焦点弦长、双曲线的渐近线等问题.圆锥曲线的综合问题主要有最值问题、参变量范围问题、探究性问题等题型,这些问题充分体现了数形结合思想,函数与方程思想,主要考查转化与化归能力、推理论证能力、运算求解能力以及创新意识和应用意识,是高考命题的常见题型和基本问题,本文就几个热点问题做一下总结和分享.
1求离心率的值或者取值范围
圆锥曲线离心率及其取值范围是高考的一个热点,也是难点,这一类问题的处理方法就是准确构建关于基本量a,b,c之间的等量关系或者不等关系,题型往往以小题为主,所以在解题时要谨防“小题大做”. 例1已知双曲线
的左,右焦点分别为
,则该双曲线的离心率的取值范围是
思路探求:根据正弦定理得由
因为e>1,所以又解得因为
.
(不等式两边不能取等号,否则题中分式中的分母为0,无意义),所以,解得
.
,即
,可得
,所以
.
.
.
,若双曲线上存在点P使
,点P在双曲线的右支上.
,
方法点睛:结合定义考虑几何量之间的大小关系,特别是两个焦点和曲线上的点构成的焦点三角形中的等量关系.不等关系的建立一般都转化为椭圆或双曲线的几何性质来处理,如椭圆中横、纵坐标的范围
或者PF2的范围为[a-c,a+c],双曲线左支上的点到左、右焦点,到右顶点A2的距离
例2)
的距离
等来构建不等式,当然要注意端点值是否能取到(如
2以动直线中的参量为变量的定点、定值、取值范围问题
直线与圆锥曲线中涉及的中点问题、垂直问题、弦长问题、斜率问题等,都最终转化为动直线中的变量(如斜率k)的等式或不等式来解决. 例2设圆
的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,交圆A于C,D两点,过
B作AC的平行线交AD于点E.
(I)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;
(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围. 思路探求:(I)因为|AD|=|AC|,EB∥AC,故所以
,即
.
,所以|EA|+|EB|=4.
.
.
又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而
由题设得A(-1,0),B(1,0),|AB|=2,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为
(Ⅱ)根据斜率是否存在设出直线方程,当直线斜率存在时设其方程为y=k(x-1)(k≠0),由根与系数的关系和弦长公式把面积表示为斜率k的函数,再求最值.
当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8,四边形MPNQ的面积为12. 当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)由
得
.
.
则所以
过点B(1,0)且与垂直的直线以|PQ|=
故四边形MPNQ的面积
.
.
,A到m的距离为
.
.
.
,所
综上,四边形MPNQ面积的取值范围为
例3已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),交椭圆于A、B两个不同点. (I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求m的取值范围;
(Ⅲ)求证直线MA,MB与x轴始终围成一个等腰三角形. 思路探求:(I)椭圆的方程为
.
(Ⅱ)因为直线l平行于OM,且在y轴上的截距 为m,又
,得直线l的方程为:
.
由得.
因为直线l与椭圆交于A、B两个不同点,所以△=(2m)2-4(2m2-4)>0,解得-2 ,且 ,只需证明, ,则 即可. . . 故直线MA,MB与x轴始终围成一个等腰三角形. 方法点睛:联立方程不需要直接求出交点坐标,利用韦达定理得到两个交点的横坐标或者纵坐标与动直线变量(如例2中的斜率k和例3中的截距m)的直接关系, 或h(m), 或g(m),最后把与 ,即h(k), 中点问题、弦长或者长度之比问题、垂直问题、斜率问题、面积问题等全部转化为 g(k)关于k或m的等式或不等式来处理,这里尤其要注意利用判别式本身的不等关系对参数的限定. 3过已知曲线上定点的弦的问题 有一类问题,直线过已知曲线上某定点,这种问题的解决又必须得求出另外一点的具体坐标,这时就需要过定点的直线的方程和曲线联立,转化为一元二次方程(或类一元二次方程),考察判别式后,由韦达定理结合定点的坐标就可以求出另一端点的坐标,进而解决问题. 例4已知点A,B,C是椭圆其中点 上的三点, , ,如图. 是椭圆的右顶点,直线BC过椭圆的中心O,且 (I)求点C的坐标及椭圆E的方程; (Ⅱ)若椭圆上存在两点P,Q使得直线PC与直线QC关于直线 对称,求直线PQ的斜率. 思路探求:(I)直接求基本量得椭圆E的方程为 . (Ⅱ)要求直线PQ的斜率,需要知道P,Q的具体坐标,而这个坐标可以直接通过设直线去求解.因为直线PC与直线QC关于直线方程为:由由 对称,则设直线PC的斜率为k,则直线QC的斜率为-k,从而直线PC的,即y=消去y,整理得 是方程的一个根,得 ,即 .同理可得: , . 所以 . , . . 则直线PQ的斜率为定值. 方法点睛:解决此类问题,一是过曲线上的点的直线和曲线相交,点的坐标是方程组消元后得到的方程的根,因为一个点的坐标已知,往往通过韦达定理来求另一个动点的具体坐标;二是设出直线求出一点的坐标后,要利用变量的关联性去求另外的点的坐标,如例4利用直线的斜率互为相反数,求出P的横坐标后直接把k用一k替换,就得到了点Q的横坐标,减少计算量,达到节省时间的目的. 4.利用“点在曲线上”直接设而不求解决问题 设 在二次曲线mx2+ny2=1上,即有 . 该式可以看成是 , 这四个量的组合, ,两式相减即可得 如果设AB的中点为,则,由此可以看出与两点坐标的平方差有关的或者与弦的中点、
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