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- 2021-05-21 发布
高考大题
·
规范答题示范课
(
五
)
解析几何类解答题
【
命题方向
】
1.
圆锥曲线的概念、方程和几何性质
:
常出现在解答题的第一问
,
重点考查圆锥曲线的定义和几何性质
.
2.
定点、定值、最值和存在性问题
:
以直线和圆锥曲线的位置关系为背景
,
考查定点、定值和最值的存在性问题
.
【
典型例题
】
(12
分
)(2016
·
全国卷
Ⅰ)
设圆
x
2
+y
2
+2x-15=0
的圆心为
A,
直线
l
过点
B(1,0)
且与
x
轴不重合
,
l
交圆
A
于
C,D
两点
,
过
B
作
AC
的平行线交
AD
于点
E.
(1)
证明
|EA|+|EB|
为定值
,
并写出点
E
的轨迹方程
.
(2)
设点
E
的轨迹为曲线
C
1
,
直线
l
交
C
1
于
M,N
两点
,
过
B
且与
l
垂直的直线与圆
A
交于
P,Q
两点
,
求四边形
MPNQ
面积的取值范围
.
【
题目拆解
】
本题可拆解成以下几个小问题
:
(1)①
求出
|EA|+|EB|=4;
②
根据椭圆的定义写出方程
.
(2)①
用直线
l
的斜率
k
表示
|MN|,|PQ|;
②
求出四边形的面积
;
③
求面积的取值范围
.
【
标准答案
】
(1)
因为
|AD|=|AC|,EB∥AC,
所以∠
EBD=∠ACD=∠ADC,
所以
|EB|=|ED|,
故
|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|.
又圆
A
的标准方程为
(x+1)
2
+y
2
=16,
从而
A(-1,0),|AD|=4,
所以
|EA|+|EB|=4.
……………………
…2
分 得分点①
又因为
B(1,0),
所以
|AB|=2,
由椭圆定义可得点
E
的轨迹方程为
(y≠0).
……………………………………
…2
分 得分点②
(2)
当
l
与
x
轴不垂直时
,
设
l
的方程为
y=k(x-1)(k≠0),
M(x
1
,y
1
),N(x
2
,y
2
).
由 得
(4k
2
+3)x
2
-8k
2
x+4k
2
-12=0,
则
所以
|MN|=
…………………………………………
…2
分 得分点③
过点
B(1,0)
且与
l
垂直的直线
m:y
=- (x-1),
点
A
到直线
m
的距离为
所以
|PQ|=
…………………………………………
…2
分 得分点④
故四边形
MPNQ
的面积
S=
…………………………………………
…1
分 得分点⑤
可得当
l
与
x
轴不垂直时
,
四边形
MPNQ
面积的取值范围为
(12,8 ).
………………………………
1
分 得分点⑥
当
l
与
x
轴垂直时
,
其方程为
x=1,|MN|=3,|PQ|=8,
故四边形
MPNQ
的面积为
12.
…………
…1
分 得分点⑦
综上
,
四边形
MPNQ
面积的取值范围为
[12,8 ).
…………………………………………
…1
分 得分点⑧
【
评分细则
】
第
(1)
问踩点说明
(
针对得分点①②
):
①
正确求出
|EA|+|EB|=4
得
2
分
;
②
根据椭圆的定义求出椭圆方程得
2
分
.
第
(2)
问踩点说明
(
针对得分点③④⑤⑥⑦⑧
):
③
用直线
l
的斜率
k
表示
|MN|
得
2
分
;
④
用直线
l
的斜率
k
表示
|PQ|
得
2
分
;
⑤
正确得出四边形的面积得
1
分
;
⑥
正确求出直线
l
的斜率存在时四边形的面积范围得
1
分
;
⑦
正确求出直线
l
的斜率不存在时四边形的面积得
1
分
;
⑧
正确得出结论得
1
分
.
【
高考状元满分心得
】
1.
正确使用圆锥曲线的定义
:
牢记圆锥曲线的定义
,
能根据圆锥曲线定义判断曲线类型
,
如本题第
(1)
问就涉及椭圆的定义
.
2.
注意分类讨论
:
当用点斜式表示直线方程时
,
应分直线的斜率存在和不存在两种情况求解
,
易出现忽略斜率不存在的情况
,
导致扣分
,
如本题第
(2)
问中的得分点⑦
.
4.
写全得分关键
:
在解析几何类解答题中
,
直线方程与圆锥曲线方程联立后得到的一元二次方程
,
根据一元二次方程得到的两根之和与两根之积
,
弦长
,
目标函数等一些关键式子和结果都是得分点
,
在解答时一定要写清楚
,
如本题中的得分点①②③④⑤⑥⑧等
.
【
跟踪训练
】
(2016
·
衡水一模
)
已知以
A
为圆心的圆
(x-2)
2
+y
2
=64
上有一个动点
M,B(-2,0),
线段
BM
的垂直平分线交
AM
于点
P,
点
P
的轨迹为
C.
(1)
求轨迹
C
的方程
.
(2)
过
A
点作两条相互垂直的直线
l
1
,
l
2
,分别交曲线
C
于
D,E,F,G
四个点
,
求
|DE|+|FG|
的取值范围
.
【
题目拆解
】
本题可化整为零
,
拆解成以下几个小问题
:
①
求轨迹
C
的方程
.
②
直线
l
1
,
l
2
中有一条斜率不存在时
,
求
|DE|+|FG|
的值
.
③
直线
l
1
,
l
2
的斜率均存在时
,
求
|DE|+|FG|
的取值范围
.
【
规范解答
】
(1)
连接
PB,
依题意得
|PB|=|PM|,
所以
|PB|+|PA|=|AM|=8,
所以点
P
的轨迹
C
是以
A,B
为焦点
,4
为长半轴长的椭圆
,
所以
a=4,c=2,
则
b=2 .
所以轨迹
C
的方程是
(2)
当直线
l
1
,
l
2
中有一条直线的斜率不存在时
,
|DE|+|FG|=6+8=14;
当直线
l
1
的斜率存在且不为
0
时
,
设直线
l
1
的方程为
y=k(x-2),D(x
1
,y
1
),E(x
2
,y
2
),
联立
整理得
(3+4k
2
)x
2
-16k
2
x+16k
2
-48=0,
所以
所以
|DE|=
同理可得
|FG|=
所以
|DE|+|FG|=
设
t=k
2
+1,
则
t>1,
所以
|DE|+|FG|=
当
t>1
时
,
易证
y=
在
(1,2)
上递增
,
在
(2,+∞)
上递减
,
所以
0