1.解:(Ⅰ)设,则
,
从而……2分
由于,所以
即 ……………………4分
又已知,
所以
从而椭圆的方程是 …………6分
(Ⅱ)因为的平分线平行,所以
∠PCQ的平分线垂直于x轴. …………7分
由
不妨设PC的斜率为k,则QC的斜率为-k,因此PC和QC的方程分别为
消去y并整理得 …………9分
∵C(1,1)在椭圆上,∴x=1是方程(*)的一个根.
从而
从而直线PQ的斜率为
= ………………11分
又知A(2,0),B(-1,-1),所以
∴向量共线,
2. 已知点Q位于直线右侧,且到点与到直线的距离之和等于4.
(Ⅰ) 求动点Q的轨迹C;
(Ⅱ) 直线过点交曲线C于A、B两点,点P满足,,又=(,0),其中O为坐标原点,求的取值范围;
(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,能否成为以EF为底的等腰三角形?若能,求出此时直线的方程;若不能,请说明理由.
14、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:
(1) 给出直线的方向向量或;
(2)给出与相交,等于已知过的中点;
(3)给出,等于已知是的中点;
(4)给出,等于已知与的中点三点共线;
(5) 给出以下情形之一:①;②存在实数;③若存在实数,等于已知三点共线.
(6) 给出,等于已知是的定比分点,为定比,即
(7) 给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角,
(8)给出,等于已知是的平分线/
(9)在平行四边形中,给出,等于已知是菱形;
(10) 在平行四边形中,给出,等于已知是矩形;
(11)在中,给出,等于已知是的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点);
(12) 在中,给出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点);
(13)在中,给出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);
(14)在中,给出等于已知通过的内心;
(15)在中,给出等于已知是的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点);
(16) 在中,给出,等于已知是中边的中线;
如1. 已知F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,P是此椭圆上的一动点,并且的取值范围是
(Ⅰ)求此椭圆的方程;
(Ⅱ)点A是椭圆的右顶点,直线y=x与椭圆交于B、C两点(C在第一象限内),又P、
Q是此椭圆上两点,并且满足求证:向量与共线.
13.动点轨迹方程:
(1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围;
(2)求轨迹方程的常用方法:
①直接法:直接利用条件建立之间的关系;
如已知动点P到定点F(1,0)和直线的距离之和等于4,求P的轨迹方程;
②待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程――先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。
如线段AB过x轴正半轴上一点M(m,0),端点A、B到x轴距离之积为2m,以x轴为对称轴,过A、O、B三点作抛物线,则此抛物线方程为
③定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;
如(1)由动点P向圆作两条切线PA、PB,切点分别为A、B,∠APB=600,则动点P的轨迹方程为
(2)点M与点F(4,0)的距离比它到直线的距离小于1,则点M的轨迹方程是_____
(3) 一动圆与两圆⊙M:和⊙N:都外切,则动圆圆心的轨迹为
④代入转移法:动点依赖于另一动点的变化而变化,并且又在某已知曲线上,则可先用的代数式表示,再将代入已知曲线得要求的轨迹方程;
如动点P是抛物线上任一点,定点为,点M分所成的比为2,则M的轨迹方程为__________
⑤参数法:当动点坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程)。
如(1)AB是圆O的直径,且|AB|=2a,M为圆上一动点,作MN⊥AB,垂足为N,在OM上取点,使,求点的轨迹。
(2)若点在圆上运动,则点的轨迹方程是____
(3)过抛物线的焦点F作直线交抛物线于A、B两点,则弦AB的中点M的轨迹方程是________
注意:①如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从已知向量的特点出发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子”转化,还是选择向量的代数形式进行“摘帽子或脱靴子”转化。
如已知椭圆的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的动点,满足点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足
(1)设为点P的横坐标,证明;
(2)求点T的轨迹C的方程;
(3)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,使△F1MF2的面积S=若存在,求∠F1MF2的正切值;若不存在,请说明理由.
②曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求轨迹或轨迹方程时应注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.
③在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于“平面几何性质”数形结合(如角平分线的双重身份――对称性、利用到角公式)、“方程与函数性质”化解析几何问题为代数问题、“分类讨论思想”化整为零分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系”等等.
④如果在一条直线上出现“三个或三个以上的点”,那么可选择应用“斜率或向量”为桥梁转化.
12.你了解下列结论吗?
(1)双曲线的渐近线方程为;
(2)以为渐近线(即与双曲线共渐近线)的双曲线方程为为参数,≠0)。
如与双曲线有共同的渐近线,且过点的双曲线方程为_______
(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为;
(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为,焦准距(焦点到相应准线的距离)为,抛物线的通径为,焦准距为;
(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;
(6)若抛物线的焦点弦为AB,,则①;②
(7)若OA、OB是过抛物线顶点O的两条互相垂直的弦,则直线AB恒经过定点
11、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆中,以为中点的弦所在直线的斜率k=-;在双曲线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=;在抛物线中,以为中点的弦所在直线的斜率k=。
如(1)如果椭圆弦被点A(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是
(2)已知直线y=-x+1与椭圆相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线L:x-2y=0上,则此椭圆的离心率为_______
(3)试确定m的取值范围,使得椭圆上有不同的两点关于直线对称;
特别提醒:因为是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验!
10、弦长公式:若直线与圆锥曲线相交于两点A、B,且分别为A、B的横坐标,则=,若分别为A、B的纵坐标,则=,若弦AB所在直线方程设为,则=。特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。
如(1)过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,那么|AB|等于_______
(2)过抛物线焦点的直线交抛物线于A、B两点,已知|AB|=10,O为坐标原点,则ΔABC重心的横坐标为_______
9、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:(1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;(2)设AB为焦点弦, M为准线与x轴的交点,则∠AMF=∠BMF;(3)设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为A,B,若P为AB的中点,则PA⊥PB;(4)若AO的延长线交准线于C,则BC平行于x轴,反之,若过B点平行于x轴的直线交准线于C点,则A,O,C三点共线。
8、焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题:常利用第一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线上的一点到两焦点的距离分别为,焦点的面积为,则在椭圆中, ①=,且当即为短轴端点时,最大为=;②,当即为短轴端点时,的最大值为bc;对于双曲线的焦点三角形有:①;②。
如(1)短轴长为,离心率的椭圆的两焦点为、,过作直线交椭圆于A、B两点,则的周长为________
(2)设P是等轴双曲线右支上一点,F1、F2是左右焦点,若,|PF1|=6,则该双曲线的方程为
(3)椭圆的焦点为F1、F2,点P为椭圆上的动点,当·<0时,点P的横坐标的取值范围是
(4)双曲线的虚轴长为4,离心率e=,F1、F2是它的左右焦点,若过F1的直线与双曲线的左支交于A、B两点,且是与等差中项,则=__________
(5)已知双曲线的离心率为2,F1、F2是左右焦点,P为双曲线上一点,且,.求该双曲线的标准方程
7、焦半径(圆锥曲线上的点P到焦点F的距离)的计算方法:利用圆锥曲线的第二定义,转化到相应准线的距离,即焦半径,其中表示P到与F所对应的准线的距离。
如(1)已知椭圆上一点P到椭圆左焦点的距离为3,则点P到右准线的距离为____
(2)已知抛物线方程为,若抛物线上一点到轴的距离等于5,则它到抛物线的焦点的距离等于____;
(3)若该抛物线上的点到焦点的距离是4,则点的坐标为_____
(4)点P在椭圆上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点P
的横坐标为_______
(5)抛物线上的两点A、B到焦点的距离和是5,则线段AB的中点到轴的距离为______
(6)椭圆内有一点,F为右焦点,在椭圆上有一点M,使 之值最小,则点M的坐标为_______