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1、"2013屆高三數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)熱點 專題二 高考中解答題的審題方法探究5 解析幾何 理 "
主要題型:(1)考查純解析幾何知識;(2)向量滲透于圓錐曲線中;(3)求曲線方程;(4)直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,涉及弦長、中點、軌跡、范圍、定值、最值等問題.
【例8】? (2012·山東)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,F(xiàn)是拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點,M是拋物線C上位于第一象限內(nèi)的任意一點,過M,F(xiàn),O三點的圓的圓心為Q,點Q到拋物線C的準(zhǔn)線的距離為.
(1)求拋物線C的方程;
(2)是否存在點M,使得直線MQ與拋物線C相切于點M?若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,說明理由;
(3)若
2、點M的橫坐標(biāo)為,直線l:y=kx+與拋物線C有兩個不同的交點A,B,l與圓Q有兩個不同的交點D,E,求當(dāng)≤k≤2時,|AB|2+|DE|2的最小值.
[審題路線圖]
圓心Q在OF的垂直平分線y=上,列方程解之
?由拋物線C的方程設(shè)切點M(x0>0),
?由導(dǎo)數(shù)求斜率,寫出直線MQ的方程,
?與yQ=聯(lián)立,可用x0表達點Q的坐標(biāo),再根據(jù)|OQ|=|QM|列方程求得x0的值.
?根據(jù)直線方程和拋物線方程求出|AB|.
?根據(jù)第(2)問可得圓Q的半徑和圓心坐標(biāo),進而使用直線被圓截得的弦長公式求出|DE|.
?寫出|AB|2+|DE|2,換元,利用導(dǎo)數(shù)求最值.
[規(guī)范解答](1)依題
3、意知F,圓心Q在線段OF的垂直平分線y=上,因為拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為y=-,所以=,即p=1,
因此拋物線C的方程為x2=2y.(2分)
(2)假設(shè)存在點M(x0,)(x0>0)滿足條件,拋物線C在點M處的切線斜率為y′|x=x0=x=x0=x0,
所以直線MQ的方程為y-=x0(x-x0).(3分)
令y=得xQ=+,
所以Q.(4分)
又|QM|=|OQ|,
故2+2=2+,
(5分)
因此2=,又x0>0,
所以x0=,此時M(,1).
故存在點M(,1),使得直線MQ與拋物線C相切于點M.(6分)
(3)當(dāng)x0=時,由(2)得Q,
⊙Q的半徑為r==,
所以
4、⊙Q的方程為(x-)2+(y-)2=.
(7分)
由整理得2x2-4kx-1=0.(8分)
設(shè)A,B兩點的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
由于Δ1=16k2+8>0,x1+x2=2k,x1x2=-,
所以|AB|2=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]
=(1+k2)(4k2+2)(9分)
由整理得
(1+k2)x2-x-=0.(10分)
設(shè)D,E兩點的坐標(biāo)分別為(x3,y3),(x4,y4),
由于Δ2=+>0,x3+x4=,x3x4=-.
所以|DE|2=(1+k2)[(x3+x4)2-4x3x4]
=+.(11分)
因此|AB|2+|DE|2
5、=(1+k2)(4k2+2)++.
令1+k2=t,由于≤k≤2,則≤t≤5,所以|AB|2+|DE|2=t(4t-2)++=4t2-2t++,
設(shè)g(t)=4t2-2t++,t∈[,5],
因為g′(t)=8t-2-,
所以當(dāng)t∈,g′(t)≥g′=6,即函數(shù)g(t)在t∈是增函數(shù),所以當(dāng)t=時,g(t)取到最小值,
因此當(dāng)k=時,|AB|2+|DE|2取到最小值.
(13分)
搶分秘訣
1.準(zhǔn)確求出曲線方程是解決圓錐曲線問題的前提,并且第(1)問一般屬于考試送分的,故此處必要時要進行計算上的檢驗.
2.第(2)問中利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程,再利用半徑相等列方程求切點M
6、,精確計算是重要搶分點.
3.解題中的計算能力的考查在第(3)問中更進一步得到體現(xiàn),計算中的每一個中間結(jié)果要寫出來,以便閱卷時采點給分,即使最終問題沒解決,分數(shù)可能已相當(dāng)可觀;此題中還綜合考查了導(dǎo)數(shù)求最值,答卷時要注意考慮k的范圍,以防不必要的失分.
4.本題為試卷的壓軸題,對不少考生來說,難度較大,可能會放棄,但要把得到的分拿下來,如第(1)問的曲線方程,直線與曲線方程聯(lián)立,寫出兩根之和與兩根之積,這要得到一定分數(shù).
[押題6] 如圖,設(shè)橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,上頂點為A,左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,線段OF1,OF2的中點分別為B1,B2,且△AB1B2是面積為4的直角三角
7、形.
(1)求該橢圓的離心率和標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過B1作直線l交橢圓于P,Q兩點,使PB2⊥QB2,求直線l的方程.
解 (1)如圖,設(shè)所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>0),右焦點為F2(c,0).
因△AB1B2是直角三角形,
又|AB1|=|AB2|,
故∠B1AB2為直角,
因此|OA|=|OB2|,得b=.
結(jié)合c2=a2-b2得4b2=a2-b2,
故a2=5b2,c2=4b2,所以離心率e==.
在Rt△AB1B2中,OA⊥B1B2,
故S△AB1B2=·|B1B2|·|OA|=|OB2|·|OA|=·b=b2.
由題設(shè)條件S△AB1B2=4
8、得b2=4,從而a2=5b2=20.
因此所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:+=1.
(2)由(1)知B1(-2,0),B2(2,0).由題意知直線l的傾斜角不為0,故可設(shè)直線l的方程為x=my-2.代入橢圓方程得(m2+5)y2-4my-16=0.
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則y1,y2是上面方程的兩根,
因此y1+y2=,y1·y2=-,
又=(x1-2,y1),=(x2-2,y2),
所以·=(x1-2)(x2-2)+y1y2
=(my1-4)(my2-4)+y1y2
=(m2+1)y1y2-4m(y1+y2)+16
=--+16
=-,
由PB2⊥QB2,得·=0,即16m2-64=0,解得m=±2.
所以滿足條件的直線有兩條,其方程分別為x+2y+2=0和x-2y+2=0.