解析几何与方程知识的融合

解析几何的核心思想是坐标法,利用曲线与方程之间的关系,将点的坐标理解为曲线对应的方程组的解,通过解方程或通过韦达定理来转化,这是求解解析几何问题的通性常法. 解析几何的很多题型,如求点的坐标、圆锥曲线的方程、动点的轨迹方程、曲线过定点问题等,都体现了坐标法及曲线与方程思想的应用,它们也是高考考查的热点题型.

在直线与圆锥曲线问题中,通常采用“先设后求”或“设而不求”. 求点的坐标、圆锥曲线的标准方程时,可建立关于基本量(如点的坐标,椭圆、双曲线方程中的a,b,抛物线方程中的p)的方程,然后求之. 解决曲线过定点问题时,通常可考虑两种方法:其一,从特殊情况入手求出该点坐标,然后证明该点与变量无关;其二,将该点坐标构造在某变量(参数)的方程中,利用方程恒成立,求出该点坐标.

■ 如***1,已知点F是抛物线C1:x2=4y与椭圆C2:■+■=1(a>b>0)的公共焦点,且椭圆的离心率为■.

(1)求椭圆C2的方程;

(2)过抛物线上一点P作抛物线的切线l,切点P在第一象限,设切线l与椭圆交于不同的两点A,B,记直线OP,FA,FB的斜率分别为k,k1,k2(其中O为原点),若k1+k2=■k,求点P的坐标.

***1

破解思路 对于第(1)问,建立关于基本量a,b的方程组,解出a,b即可;对于第(2)问,欲求P点的坐标,可先设出其坐标,然后建立关于该坐标的方程(组),通过解方程(组)即可解决.

经典答案 (1)由已知可得c=1,e=■=■,所以a=2,b=■,所以C2的方程为■+■=1.

(2)设Px0,■,A(x1,y1),B(x2,y2). 由导数的几何意义知,l的斜率为k=■x0,所以l的方程为y=■x-■,代入椭圆C2:■+■=1得(12x■■+64)x2-12x■■x+3x■■-192=0. 由判别式Δ>0,得-4

■ 如***2,已知椭圆■+y2=1,过A0,-■的直线l与椭圆交于P,Q两点,问:在坐标平面上是否存在定点T(x0,y0),使得以PQ为直径的圆恒过该点,若存在,求出该点的坐标;若不存在,评述理由.

***2

破解思路 本题是解析几何综合题中常见的直线过定点的问题,方法如前已述,但解题时要利用方程恒成立的条件:若关x的方程anxn+an-1・xn-1+…+a1x+a0=0(n∈N?鄢)对一切x∈R恒成立?圳an=an-1=…=a1=a0=0.

经典答案 设P(x1,y1),Q(x2,y2). 假设存在T(x0,y0),使T点恒在以PQ为直径的圆上,即■・■=0恒成立. 当直线l的斜率存在时,设直线l:y=kx-■(k∈R),代入椭圆■+y2=1并整理得(2k2+1)x2-■kx-■=0. 因为点A在椭圆内,故判别式恒正,所以x1+x2=■,x■x■=■. 又■=(x1-x0,y1-y0),■=(x2-x0,y2-y0),代入■・■=0,得(1+k2)x1 x2+-x0-y0k-■k(x1+x2)+x■■+y■■+■y0+■=0,代入x1+x2,x1x2的值,得2(x■■+y■■-1)・k2+-■x0・k+x■■+y■■+■y0-■=0. 由题意,该方程对一切k的变化恒成立,所以x■■+y■■-1=0,-■x0=0,x■■+y■■+■y0-■=0,解得x0=0,y0=1,即T(0,1). 而当直线l的斜率不存在时,l依然经过(0,1). 所以存在T(0,1).

1. 设斜率为■的直线l与椭圆■+■=1(a>b>0)交于不同的两点,且这两个交点在x轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为__________.

2. 已知双曲线的中心在坐标原点,过双曲线右焦点且斜率为■的直线与双曲线交于A,B两点,若OAOB,AB=4,求双曲线的标准方程.

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