2017届高考文科数学(全国通用)二轮文档讲义:第3编八大提分笔记-6解析几何

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文档介绍

2017届高考文科数学(全国通用)二轮文档讲义:第3编八大提分笔记-6解析几何

六、解析几何 ‎1直线的倾斜角与斜率 ‎(1)倾斜角的范围为[0,π).‎ ‎(2)直线的斜率 ‎①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜率k,即k=tanα(α≠90°);倾斜角为90°的直线没有斜率;②斜率公式:经过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的直线的斜率为k=(x1≠x2);③直线的方向向量a=(1,k);④应用:证明三点共线:kAB=kBC.‎ 特别提醒:直线的倾斜角θ越大,斜率k就越大,这种说法不正确.‎ ‎2求直线方程时要注意判断直线斜率是否存在;每条直线都有倾斜角,但不一定每条直线都存在斜率.‎ ‎3直线的方程 ‎(1)点斜式:已知直线过点(x0,y0),其斜率为k,则直线方程为y-y0=k(x-x0),它不包括垂直于x轴的直线.‎ ‎(2)斜截式:已知直线在y轴上的截距为b,斜率为k,则直线方程为y=kx+b,它不包括垂直于x轴的直线.‎ ‎(3)两点式:已知直线经过P1(x1,y1)、P2(x2,y2)两点,则直线方程为=,它不包括垂直于坐标轴的直线.‎ ‎(4)截距式:已知直线在x轴和y轴上的截距为a,b,则直线方程为+=1,它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线.‎ ‎(5)一般式:任何直线均可写成Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的形式.‎ ‎4两直线的平行与垂直 ‎(1)l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2(两直线斜率存在,且不重合),则有l1∥l2⇔k1=k2;l1⊥l2⇔k1·k2=-1.‎ ‎(2)l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则有l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0;l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.‎ 特别提醒:(1)=≠、≠、==仅是两直线平行、相交、重合的充分不必要条件;(2)在解析几何中,研究两条直线的位置关系时,有可能这两条直线重合,而在立体几何中提到的两条直线都是指不重合的两条直线.‎ ‎5点到直线的距离及两平行直线间的距离 ‎(1)点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离为d=;‎ ‎(2)两平行线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0间的距离为d=.‎ ‎6圆的方程 ‎(1)圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.‎ ‎(2)圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),只有当D2+E2-4F>0时,方程x2+y2+Dx+Ey+F=0才表示圆心为,半径为的圆.‎ ‎7直线、圆的位置关系 ‎(1)直线与圆的位置关系 直线l:Ax+By+C=0和圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)有相交、相离、相切.可从代数和几何两个方面来判断:‎ ‎①代数方法(判断直线与圆方程联立所得方程组的解的情况):Δ>0⇔相交;Δ<0⇔相离;Δ=0⇔相切;②几何方法(比较圆心到直线的距离与半径的大小):设圆心到直线的距离为d,则dr⇔相离;d=r⇔相切.‎ ‎(2)圆与圆的位置关系 已知两圆的圆心分别为O1,O2,半径分别为r1,r2,则①当|O1O2|>r1+r2时,两圆外离;②当|O1O2|=r1+r2时,两圆外切;③当|r1-r2|<|O1O2|b>0);焦点在y轴上,+=1(a>b>0).‎ ‎(2)双曲线的标准方程:焦点在x轴上,-=1(a>0,b>0);焦点在y轴上, ‎-=1(a>0,b>0).‎ ‎(3)与双曲线-=1具有共同渐近线的双曲线系为-=λ(λ≠0).‎ ‎(4)抛物线的标准方程 焦点在x轴上:y2=±2px(p>0);‎ 焦点在y轴上:x2=±2py(p>0).‎ ‎10(1)在用圆锥曲线与直线联立求解时,消元后得到的方程中要注意二次项的系数是否为零,利用解的情况可判断位置关系:有两解时相交;无解时相离;有唯一解时,在椭圆中相切.在双曲线中需注意直线与渐近线的关系,在抛物线中需注意直线与对称轴的关系,而后判断是否相切.‎ ‎(2)直线与圆锥曲线相交时的弦长问题 斜率为k的直线与圆锥曲线交于两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则所得弦长 ‎|P1P2|=或|P1P2|=.‎ ‎(3)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于C(x1,y1)、D(x2,y2),则①焦半径|CF|=x1+;②弦长|CD|=x1+x2+p;③x1x2=,y1y2=-p2.‎ ‎11注意求轨迹方程与求轨迹的区别:轨迹是图形要有定型、定位、定量条件,轨迹方程是方程,注意其约束条件.‎ 直线的倾斜角与斜率关系不清致误  已知直线xsinα+y=0,则该直线的倾斜角的变化范围是________.‎ ‎[错解] 由题意得,直线xsinα+y=0的斜率k=-sinα,‎ ‎∵-1≤sinα≤1,∴-1≤k≤1,直线的倾斜角的变化范围是.‎ ‎[错因分析] 直线斜率k=tanβ(β为直线的倾斜角)在[0,π)上是不单调的且不连续.‎ ‎[正解] 由题意得,直线xsinα+y=0直线的斜率k=-sinα,‎ ‎∵-1≤sinα≤1,∴-1≤k≤1,当-1≤k<0时,倾斜角的变化范围是;当0≤k≤1时,倾斜角的变化范围是.‎ 故直线的倾斜角的变化范围是∪.‎ ‎[答案] ∪ ‎[防范措施] 由直线的斜率求倾斜角的范围问题,一般是:先求出直线的斜率,再利用三角函数的单调性,借助正切函数在[0,π)上的图象,数形结合确定倾斜角的范围.在这里要特别注意,正切函数在[0,π)上的图象并不是单调函数,这一点是最容易被忽略而致错的.反过来,已知直线的倾斜角的范围求其斜率范围的问题,也同样要注意这一点,即当α∈时,k∈[0,+∞),斜率随着倾斜角的增大而在正数集内增大;当α=时,斜率不存在;当α∈时,k∈(-∞,0),斜率随着倾斜角的增大而在负数集内增大.‎ 补救训练1 已知点P在曲线y=上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是________.‎ 答案  解析 设曲线在点P处的切线斜率为k,‎ 则k=y′== 因为ex>0,所以由基本不等式,‎ 得k≥(当且仅当x=0时,等号成立)‎ 又k<0,所以-1≤k<0,‎ 即-1≤tanα<0.所以≤α<π.‎ 对直线的方程讨论不全致误   a为何值时,(1)直线l1:x+2ay-1=0与直线l2:(3a-1)x-ay-1=0平行?‎ ‎(2)直线l3:2x+ay=2与直线l4:ax+2y=1垂直?‎ ‎[错解] (1)直线x+2ay-1=0与直线(3a-1)x-ay-1=0的方程可变形为y=-x+与y=x-,‎ ‎∴当-=且≠-时,即a=时,两直线平行.‎ ‎(2)当-=-1时,两直线垂直,此方程无解,故无论a为何值时,两直线都不垂直.‎ ‎[错因分析] (1)没考虑斜率不存在即a=0的情况;(2)没有考虑l3的斜率不存在且l4斜率为0也符合要求这种情况.‎ ‎[正解]  (1)①当a=0时,两直线的斜率不存在,直线l1:x-1=0,直线l2:x+1=0,此时,l1∥l2.‎ ‎②当a≠0时,l1:y=-x+,l2:y=x-,‎ 直线l1的斜率为k1=-,‎ 直线l2的斜率为k2=,‎ 要使两直线平行,必须解得a=.‎ 综合①②可得当a=0或a=时,两直线平行.‎ ‎(2)解法一:①当a=0时,直线l3的斜率不存在,直线l3:x-1=0,直线l4:y-=0,此时l3⊥l4.‎ ‎②当a≠0时,直线l3:y=-x+与直线l4:y=-x+,直线l3的斜率为k3=-,直线l4的斜率为k4=-,要使两直线垂直,必须k3·k4=-1,‎ 即-·=-1,不存在实数a使得方程成立.‎ 综合①②可得当a=0时,两直线垂直.‎ 解法二:要使直线l3:2x+ay=2和直线l4:ax+2y=1垂直,根据两直线垂直的充要条件,必须A1A2+B1B2=0,即2a+2a=0,解得a=0,所以,当a=0时,两直线垂直.‎ ‎[防范措施] (1)将直线变为斜截式时,未考虑分母等于零的情况;(2)在求两直线的斜率时未考虑斜率不存在的情形,两直线平行的条件为k1=k2,b1≠b2,垂直的条件k1·k2=-1,都是在两直线都有斜率,即方程中y的系数均不为0的条件下才成立,若方程中y的系数中含字母参数时,则应就等于0和不等于0两种情况去讨论,否则就会遗漏特殊情况.‎ 求直线方程,特别是研究含参数的直线方程问题时,一定要对直线的斜率存在还是不存在进行讨论,这是避免出错的重要方法.‎ 补救训练2 已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=4,则过点(3,5)且与圆C相切的切线方程为________.‎ 答案 5x-12y+45=0或x=3‎ 解析 由于点(3,5)到圆心的距离为=>2=r得到点(3,5)在圆外,所以过点(3,5)的切线应有2条.当切线的斜率存在时,设方程为y-5=k(x-3),由圆心到切线的距离d==2,化简得12k=5,可解得k=,所以切线方程为5x-12y+45=0.当过(3,5)的直线斜率不存在时,直线方程为x=3,与圆相切.综上可知切线方程为5x-12y+45=0或x=3.‎ 忽视圆的一般方程中隐含条件致误   已知圆C的方程为x2+y2+ax+2y+a2=0,一定点为A(1,2),且过定点A(1,2)作圆的切线有两条,求a的取值范围.‎ ‎[错解] 将圆C的方程配方有 2+(y+1)2=.‎ ‎∴圆心C的坐标为,半径r=.‎ 当点A在圆外时,过点A可以作圆的两条切线,‎ ‎∴|AC|>r,即 >,‎ 化简得a2+a+9>0,Δ=1-4×9=-35<0.‎ ‎∴a∈R.‎ ‎[错因分析] 忽视了x2+y2+ax+2y+a2=0表示圆的条件.‎ ‎[正解] 由题意知 解得-0.本题的失分原因是忽视了这个条件.在解决此类问题时,可以直接判断D2+E2-4F>0,也可以配方后,判断方程右侧大于0,因为右侧相当于r2.‎ 补救训练3 已知过点P(2,1)有且只有一条直线与圆C:x2+y2+2ax+ay+2a2+a-1=0相切,则实数a=________.‎ 答案 -1‎ 解析 由题意,得点P(2,1)一定在圆C上,且方程x2+y2+2ax+ay+2a2+a-1=0表示一个圆,‎ 所以 ‎∴∴a=-1.‎ 焦点位置考虑不全致误   已知椭圆+=1的离心率等于,则m=________.‎ ‎[错解] 由已知a2=4即a=2,又=,得 c=,故m=b2=a2-c2=1.‎ ‎[错因分析] 对焦点位置没有分情况讨论,误认为焦点在x轴上造成漏解.‎ ‎[正解] ①当椭圆的焦点在x轴上时,则由方程,‎ 得a2=4,即a=2.又e==,‎ 所以c=,m=b2=a2-c2=22-()2=1.‎ ‎②当椭圆的焦点在y轴上时,椭圆的方程为+=1.‎ 则由方程,得b2=4,即b=2.‎ 又e==,故=.‎ 解得=,即a=2b,‎ 所以a=4.故m=a2=16.‎ 综上,m=1或16.‎ ‎[答案] 1或16‎ ‎[防范措施] 在圆锥曲线方程问题中,当焦点位置不明确时要注意依焦点所在位置进行分情况讨论,以免造成漏解.‎ 补救训练4 [2016·南昌一模]以坐标原点为对称中心,两坐标轴为对称轴的双曲线C的一条渐近线的倾斜角为,则双曲线C的离心率为(  )‎ A.2或 B.2或 C. D.2‎ 答案 B 解析 ①当双曲线的焦点在x轴上时,由题意知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,所以=tan=,所以b=a,c==2a,故双曲线C的离心率e===2;‎ ‎②当双曲线的焦点在y轴上时,由题意知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,所以=tan=,所以a=b,c==2b,故双曲线C的离心率e===.‎ 综上所述,双曲线C的离心率为2或.‎ 忽视特殊情况(位置)致误   双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,若P为其上一点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线离心率的取值范围为________.‎ ‎[错解]  如图,设|PF2|=m,∠F1PF2=θ(0<θ<π),由条件得|PF1|=2m,|F1F2|2=m2+(2m)2-4m2cosθ,且||PF1|-|PF2||=m=2a.‎ 所以e===.‎ 又-10),‎ 所以=1,解得p=2,所以曲线Γ的方程为y2=4x.‎ ‎(2)·为定值0.证明如下:‎ ‎①当过点F的直线l与x轴垂直时,则直线l的方程为x=1,‎ 根据抛物线的对称性,知点P在x轴上,‎ 所以PF⊥AB,所以·=0.‎ ‎②当过点F的直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为y=k(x-1),k≠0,‎ 由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,‎ 所以Δ=(2k2+4)2-4k4=16k2+16>0,‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),P(xP,yP),不妨设y1>0,y2<0,则x1+x2=2+,x1x2=1,‎ 由y2=4x(y>0),得y=2,y′=,所以过点A的切线PA的方程为y-y1=(x-x1),即y=+;‎ 由y2=4x(y<0),得y=-2,y′=-,所以过点B的切线PB的方程为y-y2=-(x-x2),即y=--;‎ 由得 即P.‎ 所以直线PF的斜率kPF==-,所以kPF·k=-×k=-1,所以PF⊥AB.‎ 综上所述,·为定值,且定值为0.‎ 忽视“判别式”致误   已知双曲线x2-=1,过点A(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P、Q两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.‎ ‎[错解1] 设被A(1,1)所平分的弦所在直线方程为y=k(x-1)+1.代入双曲线方程x2-=1,‎ 整理得(2-k2)x2+2k(k-1)x-3+2k-k2=0,‎ 设直线与双曲线交点为P(x1,y1),Q(x2,y2),‎ 由根与系数的关系,得x1+x2=.‎ 点A(1,1)是弦中点,则=1.‎ ‎∴=1,解得k=2.‎ 故所求直线方程为2x-y-1=0.‎ ‎[错解2] 设符合题意的直线l存在,并设P(x1,y1),Q(x2,y2),则 式①-②得(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2).③‎ 因为A(1,1)为线段PQ的中点,所以 将式④、⑤代入式③,得x1-x2=(y1-y2).‎ 若x1≠x2,则直线l的斜率k==2.‎ 所以符合题设条件的直线的方程为2x-y-1=0.‎ ‎[错因分析] 没有判断直线2x-y-1=0与双曲线是否相交.‎ ‎[正解1] 设被A(1,1)所平分的弦所在直线方程为y=k(x-1)+1.代入双曲线方程x2-=1,整理得,‎ ‎(2-k2)x2+2k(k-1)x-3+2k-k2=0.‎ 由Δ=4k2(k-1)2-4(2-k2)(2k-3-k2)>0,‎ ‎2-k2≠0‎ 解得k<且k≠±.‎ 设直线与双曲线交点为M(x1,y1),N(x2,y2),‎ 由根与系数的关系,得x1+x2=.‎ 点A(1,1)是弦中点,则=1.‎ ‎∴=1,解得k=2>,故不存在被点A(1,1)平分的弦.‎ ‎[正解2] 设符合题意的直线l存在,并设P(x1,y1)、Q(x2,y2),则 式①-②得 ‎(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2).③‎ 因为点A(1,1)为线段PQ的中点,所以 将式④、⑤代入式③得x1-x2=(y1-y2).‎ 若x1≠x2,则直线l的斜率k==2.‎ 所以直线l的方程为2x-y-1=0,‎ 再由得2x2-4x+3=0.‎ 根据Δ=-8<0,所以所求直线不存在.‎ ‎[防范措施]  用点差法求直线方程时,只是承认了直线与曲线相交,而事实上,存在不相交的可能,所以在求出直线方程后,应利用判别式判断直线与曲线是否相交.当然,就本题来讲,也可以不用点差法求解.直接设直线的方程,利用待定系数法求解.属于直接用直线与曲线方程联立解方程组问题,当然不论哪种方法都必须用判别式.‎ 补救训练6 已知椭圆C:+y2=1(a>0)的焦点在x轴上,右顶点与上顶点分别为A、B.顶点在原点,分别以A、B为焦点的抛物线C1、C2交于点P(不同于O点),且以BP为直径的圆经过点A.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程;‎ ‎(2)若与OP垂直的动直线l交椭圆C于M、N不同两点,求△OMN面积的最大值和此时直线l的方程.‎ 解 (1)由已知得A(a,0),B(0,1),‎ ‎∴以A为焦点的抛物线C1的方程为y2=4ax,以B为焦点的抛物线C2的方程为x2=4y.‎ 由得P(4a,4a),‎ 又以BP为直径的圆经过点A,‎ ‎∴⊥,·=0,(4a-a,4a)·(-a,1)=0,‎ 即a-4a+4=0,得a=2,a2=8,‎ 故椭圆C的方程为+y2=1.‎ ‎(2)由(1)知P(4,8),kOP=,∴直线l的斜率kl=-.‎ 设直线l的方程为y=-x+t,‎ 由得5y2-2ty+t2-4=0,‎ 则Δ=4t2-4×5×(t2-4)>0,解得t2<5,‎ 设M(x1,y1)、N(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=,‎ 由弦长公式得|MN|=|y2-y1|=×= .‎ 又点O到直线l的距离为d==|t|,‎ ‎∴S△OMN=|MN|·d=××|t|=×2≤×(t2+5-t2)=,当且仅当t2=5-t2时等号成立,又t2<5,易知当t=±时,△OMN的面积取得最大值,‎ 此时直线l的方程为y=-x±.‎ 定点问题意义不明致误   已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F作两条相互垂直的弦AB,CD,设弦AB,CD的中点分别为M,N.求证:直线MN恒过定点.‎ ‎[错解] 如正解中在得到直线MN方程后,将直线方程化简整理得 kx+(k2-1)y-3k=0‎ 故当k=1时,x=3;k=-1时,x=3,故直线恒过定点(3,0).‎ ‎[错因分析] 对直线恒过定点意义不明确.‎ ‎[正解] 证明:由题设,知F(1,0),直线AB的斜率存在且不为0,设lAB∶y=k(x-1)(k≠0),代入y2=4x,‎ 得k2x2-2(k2+2)x+k2=0,‎ 得xM==,又yM=k(xM-1)=,‎ 故M.‎ 因为CD⊥AB,‎ 所以kCD=-.以-代k,‎ 同理,可得N(2k2+1,-2k).‎ 所以直线MN的方程为(y+2k)=(x-2k2-1),‎ 化简整理,得yk2+(x-3)k-y=0,该方程对任意k恒成立,故 解得 故不论k为何值,直线MN恒过点(3,0).‎ ‎[防范措施] ‎ 直线恒过定点是指无论直线如何变动,必有一个定点的坐标适合这条直线的方程,问题就归结为用参数把直线的方程表示出来,无论参数如何变化这个方程必有一组常数解.本题容易出错的地方有两个:一是在用参数表示直线MN的方程时计算错误;二是在得到了直线系MN的方程后,对直线恒过定点的意义不明,找错方程的常数解.‎ 补救训练7 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦距为2,其一条渐近线的倾斜角为θ,且tanθ=.以双曲线C的实轴为长轴,虚轴为短轴的椭圆记为E.‎ ‎(1)求椭圆E的方程;‎ ‎(2)设点A是椭圆E的左顶点,P、Q为椭圆E上异于点A的两动点,若直线AP、AQ的斜率之积为-,问直线PQ是否恒过定点?若恒过定点,求出该点坐标;若不恒过定点,说明理由.‎ 解 (1)双曲线-=1的焦距2c=2,则c=,‎ ‎∴a2+b2=7,①‎ 渐近线方程为y=±x,由题知tanθ==,②‎ 由①②解得a2=4,b2=3,∴椭圆E的方程为+=1.‎ ‎(2)在(1)的条件下,当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+m,‎ 由消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,‎ 设P(x1,y1)、Q(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.‎ 又A(-2,0),由题知kAP·kAQ=·=-,‎ 则(x1+2)(x2+2)+4y1y2=0,且x1,x2≠-2,‎ 则x1·x2+2(x1+x2)+4+4(kx1+m)(kx2+m)‎ ‎=(1+4k2)x1x2+(2+4km)(x1+x2)+4m2+4‎ ‎=+(2+4km)+4m2+4=0,‎ 则m2-km-2k2=0,‎ ‎∴(m-2k)(m+k)=0,∴m=2k或m=-k.‎ 当m=2k时,直线PQ的方程为y=kx+2k=k(x+2),‎ 此时直线PQ过定点(-2,0),显然不适合题意.‎ 当m=-k时,直线PQ的方程为y=kx-k=k(x-1),此时直线PQ 过定点(1,0).‎ 当直线PQ的斜率不存在时,若直线PQ过定点(1,0),P、Q点的坐标分别是、,满足kAP·kAQ=-.‎ 综上,直线PQ恒过定点(1,0).‎ 忽略变量间的关系致误  已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率e=,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为,直线y=kx+m(k≠0,m≠0)与该双曲线交于不同两点C、D,且C、D两点都在以A为圆心的圆上,求m的取值范围.‎ ‎[错解] 由已知,得 解之得a2=3,b2=1.所以双曲线方程为-y2=1.‎ 将直线y=kx+m代入双曲线方程,并整理得 ‎(1-3k2)x2-6kmx-3m2-3=0,‎ 所以Δ=12(m2+1-3k2)>0. ①‎ 设CD中点为P(x0,y0),则AP⊥CD,‎ 且易知:x0=,y0=.‎ 所以kAP==-⇒3k2=4m+1.②‎ 将式②代入式①,得m2-4m>0,解得m>4或m<0.‎ 故所求m的范围是m∈(-∞,0)∪(4,+∞).‎ ‎[错因分析] 在减元过程中,忽视了元素之间的制约关系,将k2=代入式①时,m受k的制约.‎ ‎[正解] 由已知,有 解之得a2=3,b2=1. 所以双曲线方程为-y2=1.‎ 将直线y=kx+m代入双曲线方程,‎ 并整理得(1-3k2)x2-6kmx-3m2-3=0,‎ 所以Δ=12(m2+1-3k2)>0.①‎ 设CD中点为P(x0,y0),则AP⊥CD,‎ 且易知:x0=,y0=.‎ 所以kAP==-.‎ ‎∴3k2=4m+1.②‎ 将式②代入式①,得m2-4m>0,解得m>4或m<0.‎ 因为k2>0,所以m>-.‎ 故所求m的范围应为∪(4,+∞).‎ ‎[防范措施] 由于直线和圆锥曲线的位置关系问题是几何问题,往往会用到图形的一些平面几何性质,如本题,CD是圆的弦,圆心与弦中点的连线垂直于弦,垂直关系可以较方便地利用斜率互为负倒数而表示出来,解析几何不等的关系通常由判别式大于、等于0而得到.通过圆心与弦中点的连线垂直于弦,建立k与m两变量间的关系是关键,若不考虑Δ>0或k与m两变量之间的制约关系,则会出现解答不全,导致错误.‎ 补救训练8 [2016·洛阳高三统考]已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程;‎ ‎(2)设O为坐标原点,kOA·kOB=-,判断△AOB的面积是否为定值?若是,求出定值,若不是,说明理由.‎ 解 (1)由题意得c=1,又e==,所以a=2,从而b2=a2-c2=3,所以椭圆C的标准方程为+=1.‎ ‎(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 由得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,‎ 由Δ=(8mk)2-16(3+4k2)(m2-3)>0得m2<3+4k2.‎ 因为x1+x2=-,x1x2=,‎ 所以y1y2=(kx1+m)·(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=.‎ 由kOA·kOB=-=-得y1y2=-x1x2,‎ 即=-·,化简得2m2-4k2=3,满足Δ>0.‎ 由弦长公式得|AB|=|x1-x2|=·=.‎ 又点O到直线l:y=kx+m的距离d=,‎ 所以S△AOB=·d·|AB|= ·= ===,‎ 故△AOB的面积为定值.‎
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