1、2012届高考数学压轴题预测专题3 解析几何考点一 曲线（轨迹）方程的求法1. 设上的两点，满足，椭圆的离心率短轴长为2，0为坐标原点. （1）求椭圆的方程； （2）若直线AB过椭圆的焦点F（0，c），（c为半焦距），求直线AB的斜率k的值； （3）试问：AOB的面积是否为定值？如果是，请给予证明；如果不是，请说明理由. 解析：本例（1）通过，及之间的关系可得椭圆的方程；（2）从方程入手，通过直线方程与椭圆方程组成方程组并结合韦达定理；（3）要注意特殊与一般的关系，分直线的斜率存在与不存在讨论。 答案：（1）椭圆的方程为 （2）设AB的方程为由由已知 2 （3）当A为顶点时，B必为顶点.SAO
2、B=1 当A，B不为顶点时，设AB的方程为y=kx+b所以三角形的面积为定值. 点评：本题考查了直线与椭圆的基本概念和性质，二次方程的根与系数的关系、解析几何的基本思想方法以及运用综合知识解决问题的能力。2. 在直角坐标平面中，ABC的两个顶点为 A（0，1），B（0, 1）平面内两点G、M同时满足 , = = （1）求顶点C的轨迹E的方程（2）设P、Q、R、N都在曲线E上 ，定点F的坐标为（, 0） ，已知 , 且= 0.求四边形PRQN面积S的最大值和最小值. 解析：本例（1）要熟悉用向量的方式表达点特征；（2）要把握好直线与椭圆的位置关系，弦长公式，灵活的运算技巧是解决好本题的关键。 答
3、案：（1）设C ( x , y )， ,由知,G为 ABC的重心 ， G(,) 由知M是ABC的外心，M在x轴上 由知M（，0），由 得 化简整理得：（x0）。 （2）F（，0 ）恰为的右焦点 设PQ的斜率为k0且k，则直线PQ的方程为y = k ( x )由设P(x1 , y1) ，Q (x2 ,y2 ) 则x1 + x2 = , x1x2 = 则| PQ | = = = RNPQ,把k换成得 | RN | = S =| PQ | | RN | = =) 2 ， 16 S 2 ， (当 k = 1时取等号)又当k不存在或k = 0时S = 2综上可得 S 2 Smax = 2 ， Smin
4、= 点评：本题考查了向量的有关知识，椭圆与直线的基本关系，二次方程的根与系数的关系及不等式，转化的基本思想方法以及运用综合知识解决问题的能力。考点二 圆锥曲线的几何性质3. 如图，F为双曲线C：的右焦点 P为双曲线C右支上一点，且位于轴上方，M为左准线上一点，为坐标原点 已知四边形为平行四边形， （）写出双曲线C的离心率与的关系式；（）当时，经过焦点F且平行于OP的直线交双曲线于A、B点，若，求此时的双曲线方程 分析: 圆锥曲线的几何性质结合其它图形的考查是重点。注意灵活应用第二定义。解：四边形是，作双曲线的右准线交PM于H，则，又， （）当时，双曲线为四边形是菱形，所以直线OP的斜率为，则直
5、线AB的方程为，代入到双曲线方程得：，又，由得：，解得，则，所以为所求 点评：本题灵活的运用到圆锥曲线的第二定义解题。 4. 设分别为椭圆的左、右顶点，椭圆长半轴的长等于焦距，且为它的右准线 （）、求椭圆的方程；（）、设为右准线上不同于点（4，0）的任意一点， 若直线分别与椭圆相交于异于的点，证明：点在以为直径的圆内 分析：本小题主要考查直线、圆和椭圆等平面解析几何的基础知识，考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力解：（）依题意得 a2c，4，解得a2，c1，从而b 故椭圆的方程为 （）解法1：由（）得A（2，0），B（2，0） 设M（x0，y0） M点在椭圆上，y0（4x02
6、） 又点M异于顶点A、B，2x00，0，则MBP为锐角，从而MBN为钝角，故点B在以MN为直径的圆内 解法2：由（）得A（2，0），B（2，0） 设M（x1，y1），N（x2，y2），则2x12，2x20），则，F(1,0)。因为M、F、N共线，则有，所以，解得，所以，因而，直线MN的方程是。（3）“逆向问题”一：已知抛物线C：的焦点为F，过点F的直线交抛物线C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点。证明：设过F的直线为y=k(x)，则由得，所以， ， =，所以直线RQ必过焦点A。过点的直线交抛物线C于P、Q两点，FP与抛物线交于另一点R，则RQ垂直于x轴。已知抛物线C：
7、，过点B(m,0 )（m0）的直线交抛物线C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点A(-m,0)。 “逆向问题”二：已知椭圆C：的焦点为F1(-c,0)，F2(c,0)，过F2的直线交椭圆C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点。 “逆向问题”三：已知双曲线C：的焦点为F1(-c,0)，F2(c,0)，过F2的直线交双曲线C于P、Q两点，设点P关于x轴的对称点为R，则直线RQ必过定点。考点四 圆锥曲线的应用（1）圆锥曲线的标准方程和几何性质与平面向量的巧妙结合。6. （2004年全国高考天津理科22题）椭圆的中心是原点O，它的短轴长为，相应于焦点F（
8、C，0）（C0）的准线L与X轴相交于点A，过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点。（1）求椭圆的方程及离心率； （2）若 OPO Q = 0，求直线PQ的方程；（3）设 A P = AQ（1），过点P且平行与准线L的直线与椭圆相交于另一点M，证明 FM = - FQ 。分析：（1）要求椭圆的方程及离心率，很重要的一点就是要熟悉这种二次曲线的标准方程的中心、长轴长、短轴长、焦点坐标、标准方程、离心率、焦距等有关概念及几何性质。解：（1）根据已知条件“椭圆的中心是原点O，它的短轴长为，相应于焦点F（C，0）（C0）的准线L与X轴相交于点A。” 可设椭圆的方程为 （a），从而有；又因可以有，联系以上这两
9、个关于a、c的方程组并解得a=，c=2，所以椭圆的方程为，离心率e=。（2）根据已知条件 “O PO Q = 0” ，我们可设 P ，Q，把两个向量的数量积的形式转化为坐标表示的形式，再根据直线 PQ 经过 A（3，0），只须求出直线PQ的斜率K即可求出直线PQ的方程。而P、Q两点又在椭圆上，因此，我们容易想到通过直线y=k（x-3）与椭圆，联系方程组消去一个未知数y（或x）得，并利用一元二次方程的根与系数关系结合及不难求出k=，这里应特别注意K的值要保证0成立，否则无法保证直线PQ与椭圆有两个交点。（3）要证F M =- F Q ，我们容易想到通过式中两个向量FM、FQ的坐标之间关系来谋求证
10、题的方法。为此我们可根据题意“过点P且平行为准线L的直线与椭圆相交于另一点M”，求得点M坐标为。又因AP=AQ，易知FM、FQ的两个纵坐标已经满足，所以现在要考虑的问题是如何证明FM、FQ的两个横坐标应该满足，事实上，注意到1，解得 因F（2，0），M，故FM=。 =又FQ=，因此FM=-FQ。点评：本题主要考查椭圆的标准方程、几何性质及相关概念，直线方程、平面向量的坐标表示和向量的数量积，多元二次方程组解法、曲线和方程的关系、直线与椭圆相交等解析几何的基础思想方法，以及分析问题和综合解题能力。把两个向量之间的关系，转化为两个向量坐标之间的关系，再通过代数运算的方法来解决有关向量的问题是一种常
11、用的解题手段。7. （江苏卷）已知，记点P的轨迹为E. （1）求轨迹E的方程； （2）若直线l过点F2且与轨迹E交于P、Q两点. （i）无论直线l绕点F2怎样转动，在x轴上总存在定点，使恒成立，求实数m的值. （ii）过P、Q作直线的垂线PA、OB，垂足分别为A、B，记，求的取值范围.解析：答案：解：（1）由知，点P的轨迹E是以F1、F2为焦点的双曲线右支，由，故轨迹E的方程为 （2）当直线l的斜率存在时，设直线方程为，与双曲线方程联立消y得， 解得k2 3 （i） ， 故得对任意的 恒成立， 当m =1时，MPMQ. 当直线l的斜率不存在时，由知结论也成立， 综上，当m =1时，MPMQ.
12、（ii）是双曲线的右准线， 由双曲线定义得：， 方法一： ， 注意到直线的斜率不存在时， 综上， 方法二：设直线PQ的倾斜角为，由于直线PQ与双曲线右支有二个交点， ，过Q作QCPA，垂足为C，则 由 故： （2）。圆锥曲线的标准方程和几何性质与导数的有机联系。10（2004年全国高考福建理科22题）如图，P是抛物线C：上一点，直线L过点P且与抛物线C交于另一点Q。（）若直线L与过点P的切线垂直，求线段PQ中点M的轨迹方程；（）若直线L不过原点且与X轴交于S，与Y轴交于点T，试求分析：（1）要求线段PQ的中点M的轨迹方程，我们常把M的坐标转化为线段PQ的两个端点坐标之间的关系。而P、Q两点又是
13、直线L与抛物线的交点，容易想到直线L的方程与抛物线C的方程相联立消去y（或x），转化为一元二次方程根与系数的关系问题。另外，求过抛物线P的切线的斜率问题，我们自然会想到求出数的导数。解：（1）事实上，这样过P的斜率为，由于直线L与过点P的切线垂直，因此直线L的斜率为（0），所以可设直线L的方程为，结合，消去y并化简得。若设Q，M，因M为PQ的中点，故有消去得M的轨迹方程为。即M的轨迹方程为。（2）根据式子的特点，我们很自然想到平面直角坐标系中的两点间的距离公式。于是可先求S、T两点的坐标，易知：，从而有=又因2、可取一切不相等的正数。的取值范围是（2，）。点评：这里的解法有别于2004年福建省高考数学评标准所给的答案。我们看到，其解法的优点在于不用添加任何辅助线的方法就可直接给出作答，这更贴近考生的学习实际。