1、微专题71 求曲线(或直线)的方程一、基础知识:1、求曲线(或直线)方程的思考方向大体有两种,一个方向是题目中含几何意义的条件较多(例如斜率,焦距,半轴长,半径等),那么可以考虑利用几何意义求出曲线方程中的要素的值,从而按定义确定方程;另一个方向是若题目中没有明显的几何条件,主要依靠代数运算,那么就考虑先用待定系数法设出方程(未知的部分用字母代替),从而该方程便可参与题目中的运算,再利用题目条件求出参数的值,即可确定方程。可以说两个方向各有侧重,一个倾向于几何意义,另一个倾向于代数运算,下面将对两个方向涉及到的知识进行详细梳理2、所学方程中字母的几何意义(1)直线:斜率;:直线所过的定点(2)
2、圆::圆心的坐标; 圆的半径(3)椭圆:长轴长,焦半径的和; 短轴长;:焦距(4)双曲线:实轴长,焦半径差的绝对值; 虚轴长;:焦距注:在椭圆和双曲线中,很多几何性质也围绕着展开,通过这些条件也可以求出的值,从而确定曲线方程。例如(椭圆与双曲线共有的):离心率:;通径(焦点弦长的最小值):等(5)抛物线: 焦准距3、待定系数法中方程的形式:(1)直线与曲线方程通式: 直线:, 圆: 椭圆:标准方程:(或,视焦点所在轴来决定)椭圆方程通式: 双曲线:标准方程:(或,视焦点所在轴决定)双曲线方程通式: 抛物线:标准方程:等抛物线方程通式:,(2)曲线系方程:具有一类特征的曲线的集合,通常曲线方程中
3、含有参数。曲线系方程的一大好处在于若根据题目条件设出合适的曲线系方程,则将问题转化为利用条件求解参数,让解题目标更为明确,曲线系方程也是待定系数法求方程的一种方法。常见的曲线系方程如下: 过相交直线的交点的直线系方程为:即(其中为参数) 与直线平行的直线系方程为:(其中为参数) 与直线垂直的直线系方程为:(其中为参数) 过相交两圆交点的圆系方程为:即 若直线与圆有公共点,则过公共点的圆系方程为:即 相同渐进线的双曲线系方程:与双曲线渐近线相同的双曲线系方程为:二、典型例题:例1:已知椭圆的长轴长为4,若点是椭圆上任意一点,过原点的直线与椭圆相交于两点,记直线的斜率分别为,且,则椭圆的方程为(
4、)A. B. C. D. 思路:由已知可得,所以只需利用条件求出的值即可,设,则。则,从而,由分子分母平方差的特点及在椭圆上联想到点差法,得:,所以即,所以椭圆方程为答案:D例2:椭圆的右焦点为,右顶点,上顶点分别为,且 (1)求椭圆的离心率(2)若斜率为的直线过点,且交椭圆于两点,求直线的方程及椭圆的方程解:(1)由椭圆方程可得: (2)由(1)可得椭圆方程为: , 由已知可得,直线的方程为 联立方程:,消去可得:,即: ,解得: 经检验:当,满足直线与椭圆有两个交点,所以符合条件椭圆方程为 例3:已知直线,椭圆,(1)若无论为何值,直线与椭圆均有公共点,试求的取值范围及椭圆离心率关于的函数
5、关系式(2)当时,直线与椭圆相交于两点,与轴交于点,若,求椭圆的方程解:(1)由可知直线过定点 与恒有公共点在椭圆上或椭圆内 的范围为 若,则 若,则 综上所述: (2)由已知可得:, 设 联立直线与椭圆方程可得:,消去可得:,整理后可得: 可得: ,即,解得:或(舍)椭圆方程为 例4:过点,向椭圆引两条切线,切点分别为,且为正三角形,则最大时椭圆的方程为( )A. B. C. D. 思路:由题意可知本题确定值的关键在于达到最大值时,的取值,那么需要得到关于的关系(等式或不等式),作出图形可知,若为正三角形,则的斜率为,进而能够得到的方程。以为例:,与椭圆方程联立并消元可得到:,所以,则考虑利
6、用均值不等式得到,等号成立条件为,再结合即可求出的值,从而确定椭圆方程解:依图可知: 的方程为: ,联立方程:,消去:,整理后可得:与椭圆相切 即 由均值不等式可得: (等号成立条件为:)的最大值为,此时椭圆方程为:答案:D例5:已知点是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的两个端点,且是正三角形(1)求椭圆的离心率(2)直线与以为直径的圆相切,并且被椭圆截得的弦长的最大值为,求椭圆的标准方程解:(1)设椭圆标准方程为,焦距为,由是正三角形可得:,因为解得:(2)由(1)可得椭圆的方程为:,设与椭圆的交点为若斜率不存在,可得弦长若斜率存在,设,联立方程:,整理可得:与圆相切, 代入到上式可得:(等号成立条
7、件:) 椭圆方程为:例6:设椭圆的方程为,点为坐标原点,点的坐标为,点的坐标为,点在线段上,满足,直线的斜率为(1)求的离心率(2)设点的坐标为,为线段的中点,点关于直线的对称点的纵坐标为,求的方程解(1)由在线段上和可得: (2)由(1)中,可设由可得:,设的对称点依题意可得:可解得: 椭圆方程为例7:已知椭圆 的半焦距为,原点到经过两点的直线的距离为 (1)求椭圆的离心率(2)如图,是圆的一条直径,若椭圆 经过两点,求椭圆的方程解:(1)过的直线的方程为: ,由可得: (2)由(1)可得: 椭圆方程为: 由圆方程可得: 设 设,联立方程: 消去可得:,整理后可得: 椭圆方程为: 例8:已知
8、双曲线的两个焦点为,其中一条渐近线方程为,为双曲线上一点,且满足,若成等比数列,则双曲线的方程为_解:成等比数列 由渐近线方程可知:,不妨设在右支上 即由中线定理可知: 即 由可知 双曲线方程为: 答案:小炼有话说:中线定理:已知为中底边的中线,则有,证明如下:在中,由余弦定理可知: 同理,在中,有: 且由是中点可知: 可得: ,即例9:(2014,福建)已知双曲线的两条渐近线分别为, (1)求双曲线的离心率(2)如图,为坐标原点,动直线分别交直线于两点(分别在第一、四象限),且的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线有且只有一个公共点的双曲线?若存在,求出双曲线的方程;若不存在请说明理由解:(
9、1)由双曲线方程可知,渐近线方程为 (2)若直线不与轴垂直,设联立方程: ,同理可得设直线与轴交于 即 由直线与渐近线的交点分别在第一、四象限可知: 由(1)可得双曲线方程为:联立与双曲线方程: 因为与双曲线相切 整理可得: 所以 双曲线方程为:存在一个总与相切的双曲线,其方程为例10:已知分别为曲线与轴的左,右两个交点,直线过点且与轴垂直,为上异于点的点,且在第一象限,连结与曲线交于点 (1)若曲线为圆,且,求弦的长(2)设是以为直径的圆与线段的交点,若三点共线,求曲线的方程解:(1)若曲线为圆,则可知 的方程: (2)由已知可得:,设直线 联立直线与椭圆方程可得:,整理后可得: 可知该方程的两根为:,由韦达定理可得: ,即 共线,且为圆的直径 ,即解得: 曲线的方程: