椭圆与双曲线常见题型归纳
一. “曲线方程+直线与圆锥曲线位置关系”的综合型试题的分类求解 1.向量综合型
例1.在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,?3),(0,3)的距离之和为4,设点P的轨迹为C,直线y?kx?1与C交于A,B两点。
????????C(Ⅰ)写出的方程; (Ⅱ)若OA?OB,求k的值。
例1. 解:(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以(0,?3),,(03)为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴b?22?(3)2?1,
y2?1. 故曲线C的方程为x?42?2y2?1,?x?(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足 ? 4?y?kx?1.?消去y并整理得(k2?4)x2?2kx?3?0, 故x1?x2??2k3,xx??. 12k2?4k2?4????????若OA?OB,即x1x2?y1y2?0. 而y1y2?k2x1x2?k(x1?x2)?1,
33k22k2???1?0, 于是x1x2?y1y2??2k?4k2?4k2?41化简得?4k2?1?0,所以k??.
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x2?y2?1的左、右焦点. 例2.设F1、F2分别是椭圆4?????????(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求PF1?PF2的最大值和最小值;
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(Ⅱ)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围 例2.解:(Ⅰ)解法一:易知a?2,b?1,c?3 所以F1?3,0,F2???3,0,设P?x,y?,则
??????????PF1?PF2??3?x,?y,???x213?x,?y?x?y?3?x?1??3??3x2?8?
44?222?????????因为x???2,2?,故当x?0,即点P为椭圆短轴端点时,PF1?PF2有最小值?2 ?????????当x??2,即点P为椭圆长轴端点时,PF1?PF2有最大值1 解法二:易知a?2,b?1,c?3,所以F1?3,0,F2???3,0,设P?x,y?,则
?????2?????2?????2???????????????????????????PF1?PF2?F1F2PF1?PF2?PF1?PF2?cos?F1PF2?PF1?PF2? ?????????2PF1?PF2221?2?x?3?y?x?3?y2?12??x2?y2?3(以下同解法一)
???2?????(Ⅱ)显然直线x?0不满足题设条件,可设直线l:y?kx?2,A?x1,y2?,B?x2,y2?,
?y?kx?2??21?2y联立?x2,消去,整理得:?k??x?4kx?3?0 24????y?1?4∴x1?x2??4k1k2?4,x1?x2?31k2?4
331?2?由???4k??4?k???3?4k2?3?0得:k?或k??
224??????????又0??A0B?90?cos?A0B?0?OA?OB?0
00????????∴OA?OB?x1x2?y1y2?0
?k2?1?8k2??4?又y1y2??kx1?2??kx2?2??kx1x2?2k?x1?x2??4?
111k2?k2?k2?44423k2 2 / 11
?k2?1??0,即k2?4 ∴?2?k?2 ∵
11k2?k2?443故由①、②得?2?k??
33或?k?2 22x2?y2?1的左、右焦点,B(0,?1). 例3. 设F1、F2分别是椭圆4?????????(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求PF1?PF2的最大值和最小值; (Ⅱ)若C为椭圆上异于B一点,且BF1??CF1,求?的值; (Ⅲ)设P是该椭圆上的一个动点,求?PBF1的周长的最大值.
例3.解:(Ⅰ)易知a?2,b?1,c?3,所以F1?3,0,F2?????????PF1?PF2??3?x,?y,???3,0,设P?x,y?,则
????x213?x,?y?x?y?3?x?1??3??3x2?8?
44?222?????????x?0P因为x???2,2?,故当,即点为椭圆短轴端点时,PF1?PF2有最小值?2
?????????当x??2,即点P为椭圆长轴端点时,PF1?PF2有最大值 1
3,(Ⅱ)设C(x0,y0),B(0,?1)F1?0?? 由BF??CF得
11x0?3(1??)?x02,又,y0???y02?1 所以有?41解得
?2?6??7?0???7(??1?0舍去)
(Ⅲ)因为|PF1|+|PB|=4-|PF2|+|PB|≤4+|BF2|∴?PBF1周长≤4+|BF2|+|BF1|≤8.
所以当P点位于直线BF2与椭圆的交点处时,?PBF1周长最大,最大值为8.
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