经过抛物线的准线和焦点焦点F作直线l与抛物线C交于A、B两点,如果A、B在抛物线C的准线上的射影分别为A1,B1

直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A、B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为()A.18B.24C.36D.48C湖南省长沙市铁路一中学年..域名:学优高考网,每年帮助百万名学子考取名校!名师解析高考押题名校密卷高考冲刺高三提分作业答案学习方法问题人评价,难度:0%直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A、B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为(  )? A.18? B.24? C.36? D.48马上分享给朋友:答案C点击查看答案解释本题暂无同学作出解析,期待您来作答点击查看解释相关试题已知抛物线,过其焦点F的直线交抛物线于A.B两点,设A.B在抛物线的准线上的射影分别是A1.B1,则∠A1FB1=()A.450B.600C.900D.1200C略吉林一中学年高二下..域名:学优高考网,每年帮助百万名学子考取名校!名师解析高考押题名校密卷高考冲刺高三提分作业答案学习方法问题人评价,难度:0% 已知抛物线,过其焦点F的直线交抛物线于A.B两点,设A.B在抛物线的准线上的射影分别是A1.B1,则∠A1FB1= ( ) A.450 B.600 C.900 D.1200马上分享给朋友:答案C点击查看答案解释本题暂无同学作出解析,期待您来作答点击查看解释相关试题高中数学竞赛讲义(十一)
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一、基础知识
1.椭圆的定义,第一定义:平面上到两个定点的距离之和等于定长(大于两个定点之间的距离)的点的轨迹,即|PF1|+|PF2|=2a (2a&|F1F2|=2c).
第二定义:平面上到一个定点的距离与到一条定直线的距离之比为同一个常数e(0&e&1)的点的轨迹(其中定点不在定直线上),即
第三定义:在直角坐标平面内给定两圆c1: x2+y2=a2, c2: x2+y2=b2, a, b∈R+且a≠b。从原点出发的射线交圆c1于P,交圆c2于Q,过P引y轴的平行线,过Q引x轴的平行线,两条线的交点的轨迹即为椭圆。
2.椭圆的方程,如果以椭圆的中心为原点,焦点所在的直线为坐标轴建立坐标系,由定义可求得它的标准方程,若焦点在x轴上,列标准方程为
& (a&b&0),
参数方程为(为参数)。
若焦点在y轴上,列标准方程为
& (a&b&0)。
3.椭圆中的相关概念,对于中心在原点,焦点在x轴上的椭圆
a称半长轴长,b称半短轴长,c称为半焦距,长轴端点、短轴端点、两个焦点的坐标分别为(±a, 0), (0, ±b), (±c, 0);与左焦点对应的准线(即第二定义中的定直线)为,与右焦点对应的准线为;定义中的比e称为离心率,且,由c2+b2=a2知0&e&1.
椭圆有两条对称轴,分别是长轴、短轴。
4.椭圆的焦半径公式:对于椭圆1(a&b&0), F1(-c, 0), F2(c, 0)是它的两焦点。若P(x, y)是椭圆上的任意一点,则|PF1|=a+ex, |PF2|=a-ex.
5.几个常用结论:1)过椭圆上一点P(x0, y0)的切线方程为
2)斜率为k的切线方程为;
3)过焦点F2(c, 0)倾斜角为θ的弦的长为
6.双曲线的定义,第一定义:
满足||PF1|-|PF2||=2a(2a&2c=|F1F2|, a&0)的点P的轨迹;
第二定义:到定点的距离与到定直线距离之比为常数e(&1)的点的轨迹。
7.双曲线的方程:中心在原点,焦点在x轴上的双曲线方程为
参数方程为(为参数)。
焦点在y轴上的双曲线的标准方程为
8.双曲线的相关概念,中心在原点,焦点在x轴上的双曲线
a称半实轴长,b称为半虚轴长,c为半焦距,实轴的两个端点为(-a, 0), (a, 0). 左、右焦点为F1(-c,0), F2(c, 0),对应的左、右准线方程分别为离心率,由a2+b2=c2知e&1。两条渐近线方程为,双曲线与有相同的渐近线,它们的四个焦点在同一个圆上。若a=b,则称为等轴双曲线。
9.双曲线的常用结论,1)焦半径公式,对于双曲线,F1(-c,0), F2(c, 0)是它的两个焦点。设P(x,y)是双曲线上的任一点,若P在右支上,则|PF1|=ex+a, |PF2|=ex-a;若P(x,y)在左支上,则|PF1|=-ex-a,|PF2|=-ex+a.
2) 过焦点的倾斜角为θ的弦长是。
10.抛物线:平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F叫焦点,直线l叫做抛物线的准线。若取经过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,x轴与l相交于K,以线段KF的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系,设|KF|=p,则焦点F坐标为,准线方程为,标准方程为y2=2px(p&0),离心率e=1.
11.抛物线常用结论:若P(x0, y0)为抛物线上任一点,
1)焦半径|PF|=;
2)过点P的切线方程为y0y=p(x+x0);
3)过焦点倾斜角为θ的弦长为。
12.极坐标系,在平面内取一个定点为极点记为O,从O出发的射线为极轴记为Ox轴,这样就建立了极坐标系,对于平面内任意一点P,记|OP|=ρ,∠xOP=θ,则由(ρ,θ)唯一确定点P的位置,(ρ,θ)称为极坐标。
13.圆锥曲线的统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比为常数e的点P,若0&e&1,则点P的轨迹为椭圆;若e&1,则点P的轨迹为双曲线的一支;若e=1,则点P的轨迹为抛物线。这三种圆锥曲线统一的极坐标方程为。
二、方法与例题
1.与定义有关的问题。
例1& 已知定点A(2,1),F是椭圆的左焦点,点P为椭圆上的动点,当3|PA|+5|PF|取最小值时,求点P的坐标。
[解]& 见图11-1,由题设a=5, b=4, c==3,.椭圆左准线的方程为,又因为,所以点A在椭圆内部,又点F坐标为(-3,0),过P作PQ垂直于左准线,垂足为Q。由定义知,则|PF|=|PQ|。
所以3|PA|+5|PF|=3(|PA|+|PF|)=3(|PA|+|PQ|)≥3|AM|(AM左准线于M)。
所以当且仅当P为AM与椭圆的交点时,3|PA|+5|PF|取最小值,把y=1代入椭圆方程得,又x&0,所以点P坐标为
例2& 已知P,为双曲线C:右支上两点,延长线交右准线于K,PF1延长线交双曲线于Q,(F1为右焦点)。求证:∠F1K=∠KF1Q.
[证明]& 记右准线为l,作PDl于D,于E,因为//PD,则,又由定义,所以,由三角形外角平分线定理知,F1K为∠PF1P的外角平分线,所以∠=∠KF1Q。
2.求轨迹问题。
例3& 已知一椭圆及焦点F,点A为椭圆上一动点,求线段FA中点P的轨迹方程。
[解法一]& 利用定义,以椭圆的中心为原点O,焦点所在的直线为x轴,建立直角坐标系,设椭圆方程:=1(a&b&0).F坐标为(-c, 0).设另一焦点为。连结,OP,则。所以|FP|+|PO|=(|FA|+|A|)=a.
所以点P的轨迹是以F,O为两焦点的椭圆(因为a&|FO|=c),将此椭圆按向量m=(,0)平移,得到中心在原点的椭圆:。由平移公式知,所求椭圆的方程为
[解法二]& 相关点法。设点P(x,y), A(x1, y1),则,即x1=2x+c, y1=2y. 又因为点A在椭圆上,所以代入得关于点P的方程为。它表示中心为,焦点分别为F和O的椭圆。
例4& 长为a, b的线段AB,CD分别在x轴,y轴上滑动,且A,B,C,D四点共圆,求此动圆圆心P的轨迹。
[解] 设P(x, y)为轨迹上任意一点,A,B,C,D的坐标分别为A(x-,0), B(x+,0), C(0, y-), D(0, y+), 记O为原点,由圆幂定理知|OA|?|OB|=|OC|?|OD|,用坐标表示为,即
当a=b时,轨迹为两条直线y=x与y=-x;
当a&b时,轨迹为焦点在x轴上的两条等轴双曲线;
当a&b时,轨迹为焦点在y轴上的两条等轴双曲线。
例5& 在坐标平面内,∠AOB=,AB边在直线l: x=3上移动,求三角形AOB的外心的轨迹方程。
[解]& 设∠xOB=θ,并且B在A的上方,则点A,B坐标分别为B(3, 3tanθ),A(3,3tan(θ-)),设外心为P(x,y),由中点公式知OB中点为M。
由外心性质知 再由得
×tanθ=-1。结合上式有
?tanθ=&&&&& ①
又&&& tanθ+=&&&&&& ②
所以tanθ-=两边平方,再将①,②代入得。即为所求。
3.定值问题。
例6& 过双曲线(a&0, b&0)的右焦点F作B1B2轴,交双曲线于B1,B2两点,B2与左焦点F1连线交双曲线于B点,连结B1B交x轴于H点。求证:H的横坐标为定值。
[证明]& 设点B,H,F的坐标分别为(asecα,btanα), (x0, 0), (c, 0),则F1,B1,B2的坐标分别为(-c, 0), (c, ), (c, ),因为F1,H分别是直线B2F,BB1与x轴的交点,所以
代入上式得
即&& (定值)。
注:本例也可借助梅涅劳斯定理证明,读者不妨一试。
例7& 设抛物线y2=2px(p&0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在准线上,且BC//x轴。证明:直线AC经过定点。
[证明]& 设,则,焦点为,所以,,,。由于,所以?y2-y1=0,即=0。因为,所以。所以,即。所以,即直线AC经过原点。
例8& 椭圆上有两点A,B,满足OAOB,O为原点,求证:为定值。
[证明]& 设|OA|=r1,|OB|=r2,且∠xOA=θ,∠xOB=,则点A,B的坐标分别为A(r1cosθ, r1sinθ),B(-r2sinθ,r2cosθ)。由A,B在椭圆上有
即&&&& &&&&①
①+②得(定值)。
4.最值问题。
例9& 设A,B是椭圆x2+3y2=1上的两个动点,且OAOB(O为原点),求|AB|的最大值与最小值。
[解]& 由题设a=1,b=,记|OA|=r1,|OB|=r2,,参考例8可得=4。设m=|AB|2=,
因为,且a2&b2,所以,所以b≤r1≤a,同理b≤r2≤a.所以。又函数f(x)=x+在上单调递减,在上单调递增,所以当t=1即|OA|=|OB|时,|AB|取最小值1;当或时,|AB|取最大值。
例10& 设一椭圆中心为原点,长轴在x轴上,离心率为,若圆C:1上点与这椭圆上点的最大距离为,试求这个椭圆的方程。
[解]& 设A,B分别为圆C和椭圆上动点。由题设圆心C坐标为,半径|CA|=1,因为|AB|≤|BC|+|CA|=|BC|+1,所以当且仅当A,B,C共线,且|BC|取最大值时,|AB|取最大值,所以|BC|最大值为
因为;所以可设椭圆半长轴、半焦距、半短轴长分别为2t,,t,椭圆方程为,并设点B坐标为B(2tcosθ,tsinθ),则|BC|2=(2tcosθ)2+=3t2sin2θ-3tsinθ++4t2=-3(tsinθ+)2+3+4t2.
若,则当sinθ=-1时,|BC|2取最大值t2+3t+,与题设不符。
若t&,则当sinθ=时,|BC|2取最大值3+4t2,由3+4t2=7得t=1.
所以椭圆方程为。
5.直线与二次曲线。
例11& 若抛物线y=ax2-1上存在关于直线x+y=0成轴对称的两点,试求a的取值范围。
[解]& 抛物线y=ax2-1的顶点为(0,-1),对称轴为y轴,存在关于直线x+y=0对称两点的条件是存在一对点P(x1,y1),(-y1,-x1),满足y1=a且-x1=a(-y1)2-1,相减得x1+y1=a(),因为P不在直线x+y=0上,所以x1+y1≠0,所以1=a(x1-y1),即x1=y1+
所以此方程有不等实根,所以,求得,即为所求。
例12& 若直线y=2x+b与椭圆相交,(1)求b的范围;(2)当截得弦长最大时,求b的值。
[解] 二方程联立得17x2+16bx+4(b2-1)=0.由Δ&0,得&b&;设两交点为P(x1,y1),Q(x2,y2),由韦达定理得|PQ|=。所以当b=0时,|PQ|最大。
三、基础训练题
1.A为半径是R的定圆⊙O上一定点,B为⊙O上任一点,点P是A关于B的对称点,则点P的轨迹是________.
2.一动点到两相交直线的距离的平方和为定值m2(&0),则动点的轨迹是________.
3.椭圆上有一点P,它到左准线的距离是10,它到右焦点的距离是________.
4.双曲线方程,则k的取值范围是________.
5.椭圆,焦点为F1,F2,椭圆上的点P满足∠F1PF2=600,则ΔF1PF2的面积是________.
6.直线l被双曲线所截的线段MN恰被点A(3,-1)平分,则l的方程为________.
7.ΔABC的三个顶点都在抛物线y2=32x上,点A(2,8),且ΔABC的重心与这条抛物线的焦点重合,则直线BC的斜率为________.
8.已知双曲线的两条渐近线方程为3x-4y-2=0和3x+4y-10=0,一条准线方程为5y+4=0,则双曲线方程为________.
9.已知曲线y2=ax,与其关于点(1,1)对称的曲线有两个不同的交点,如果过这两个交点的直线的倾斜角为450,那么a=________.
10.P为等轴双曲线x2-y2=a2上一点,的取值范围是________.
11.已知椭圆与双曲线有公共的焦点F1,F2,设P是它们的一个焦点,求∠F1PF2和ΔPF1F2的面积。
12.已知(i)半圆的直径AB长为2r;(ii)半圆外的直线l与BA的延长线垂直,垂足为T,设|AT|=2a(2a&);(iii)半圆上有相异两点M,N,它们与直线l的距离|MP|,|NQ|满足求证:|AM|+|AN|=|AB|。
13.给定双曲线过点A(2,1)的直线l与所给的双曲线交于点P1和P2,求线段P1P2的中点的轨迹方程。
四、高考水平测试题
1.双曲线与椭圆x2+4y2=64共焦点,它的一条渐近线方程是=0,则此双曲线的标准方程是_________.
2.过抛物线焦点F的直线与抛物线相交于A,B两点,若A,B在抛物线准线上的射影分别是A1,B1,则∠A1FB1=_________.
3.双曲线的一个焦点为F1,顶点为A1,A2,P是双曲线上任一点,以|PF1|为直径的圆与以|A1A2|为直径的圆的位置关系为_________.
4.椭圆的中心在原点,离心率,一条准线方程为x=11,椭圆上有一点M横坐标为-1,M到此准线异侧的焦点F1的距离为_________.
5.4a2+b2=1是直线y=2x+1与椭圆恰有一个公共点的_________条件.
6.若参数方程(t为参数)表示的抛物线焦点总在一条定直线上,这条直线的方程是_________.
7.如果直线y=kx+1与焦点在x轴上的椭圆总有公共点,则m的范围是_________.
8.过双曲线的左焦点,且被双曲线截得线段长为6的直线有_________条.
9.过坐标原点的直线l与椭圆相交于A,B两点,若以AB为直径的圆恰好通过椭圆的右焦点F,则直线l的倾斜角为_________.
10.以椭圆x2+a2y2=a2(a&1)的一个顶点C(0,1)为直角顶点作此椭圆的内接等腰直角三角形ABC,这样的三角形最多可作_________个.
11.求椭圆上任一点的两条焦半径夹角θ的正弦的最大值。
12.设F,O分别为椭圆的左焦点和中心,对于过点F的椭圆的任意弦AB,点O都在以AB为直径的圆内,求椭圆离心率e的取值范围。
13.已知双曲线C1:(a&0),抛物线C2的顶点在原点O,C2的焦点是C1的左焦点F1。
(1)求证:C1,C2总有两个不同的交点。
(2)问:是否存在过C2的焦点F1的弦AB,使ΔAOB的面积有最大值或最小值?若存在,求直线AB的方程与SΔAOB的最值,若不存在,说明理由。
五、联赛一试水平训练题
1.在平面直角坐标系中,若方程m(x2+y2+2y+1)=(x-2y+3)2表示的曲线为椭圆,则m的取值范围是_________.
2.设O为抛物线的顶点,F为焦点,且PQ为过F的弦,已知|OF|=a,|PQ|=b,ΔOPQ面积为_________.
3.给定椭圆,如果存在过左焦点F的直线交椭圆于P,Q两点,且OPOQ,则离心率e的取值范围是_________.
4.设F1,F2分别是双曲线(a&b&0)的左、右焦点,P为双曲线上的动点,过F1作∠F1PF2平分线的垂线,垂足为M,则M的轨迹为_________.
5.ΔABC一边的两顶点坐标为B(0,)和C(0,),另两边斜率的乘积为,若点T坐标为(t,0)(t∈R+),则|AT|的最小值为_________.
6.长为l(l&1)的线段AB的两端点在抛物线y=x2上滑动,则线段AB的中点M到x轴的最短距离等于_________.
7.已知抛物线y2=2px及定点A(a,b),B(-a,0),ab≠0,b2≠2pa,M是抛物线上的点,设直线AM,BM与抛物线的另一个交点分别为M1,M2,当M变动时,直线M1M2恒过一个定点,此定点坐标为_________.
8.已知点P(1,2)既在椭圆内部(含边界),又在圆x2+y2=外部(含边界),若a,b∈R+,则a+b的最小值为_________.
9.已知椭圆的内接ΔABC的边AB,AC分别过左、右焦点F1,F2,椭圆的左、右顶点分别为D,E,直线DB与直线CE交于点P,当点A在椭圆上变动时,试求点P的轨迹。
10.设曲线C1:(a为正常数)与C2:y2=2(x+m)在x轴上方有一个公共点P。(1)求实数m的取值范围(用a表示);
(2)O为原点,若C1与x轴的负半轴交于点A,当0&a&时,试求ΔOAP面积的最大值(用a表示)。
11.已知直线l过原点,抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上,若点A(-1,0)和B(0,8)关于l的对称点都在C上,求直线l和抛物线的方程。
六、联赛二试水平训练题
1.在四边形ABCD中,对角线AC平分∠BAD,在CD上取一点E,BE与AC相交于F,延长DF交BC于G,求证:∠GAC=∠EAC。
2.求证:在坐标平面上不存在一条具有奇数个顶点,每段长都为1的闭折线,它的每个顶点坐标都是有理数。
3.以B0和B1为焦点的椭圆与ΔAB0B1的边ABi交于Ci(i=0,1),在AB0的延长线上任取点P0,以B0为圆心,B0P0为半径作圆弧交C1B0的延长线于Q0;以C1为圆心,C1Q0为半径作圆弧Q0P1交B1A的延长线于P1;B1为圆心,B1P1为半径作圆弧P1Q1交B1C0的延长线于Q1;以C0为圆心,C0Q1为半径作圆弧Q1,交AB0的延长线于。求证:(1)点与点P0重合,且圆弧P0Q0与P0Q1相内切于P0;(2)P0,Q0,P1,Q1共圆。
4.在坐标平面内,从原点出发以同一初速度v0和不同发射角(即发射方向与x轴正向之间 的夹角)α(α∈[0,π],α≠)射出的质点,在重力的作用下运动轨迹是抛物线,所有这些抛物线组成一个抛物线族,若两条抛物线在同一个交点处的切线互相垂直,则称这个交点为正交点。证明:此抛物线族的所有正交点的集合是一段椭圆弧,并求此椭圆弧的方程(确定变量取值范围)。
5.直角ΔABC斜边为AB,内切圆切BC,CA,AB分别于D,E,F点,AD交内切圆于P点。若CPBP,求证:PD=AE+AP。
6.已知BCCD,点A为BD中点,点Q在BC上,AC=CQ,又在BQ上找一点R,使BR=2RQ,CQ上找一点S,使QS=RQ,求证:∠ASB=2∠DRC。
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