专题圆锥曲线大题有复习资料
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高考数学复习----圆锥曲线压轴解答题常考套路归类专项练习题(含答案解析)1.(2023春·福建泉州·高三阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,直线:,为平面上的动点,过点作直线的垂线,垂足为点,分别以PQ ,PF 为直径作圆和圆,且圆和圆交于P ,R 两点,且.(1)求动点的轨迹E 的方程;(2)若直线:交轨迹E 于A ,B 两点,直线:与轨迹E 交于M ,D 两点,其中点M 在第一象限,点A ,B 在直线两侧,直线与交于点且,求面积的最大值.【解析】(1)设点,因为, 由正弦定理知,,解得, 所以曲线的方程为.(2)直线与曲线在第一象限交于点, 因为,所以, 由正弦定理得:,xOy ()1,0F l =1x −P P l Q 1C 2C 1C 2C PQR PFR ∠=∠P 1l x my a =+2l 1x =2l 1l 2l N MA BN AN MB ⋅=⋅MAB △(,)P x y PQR PFR ∠=∠||||PQ PF =|1|x =+24y x =E 24y x =1x =E (1,2)M ||||||||MA BN AN MB ⋅=⋅||||||||MA MB AN BN =sin sin sin sin ANM BNMAMN BMN∠∠=∠∠所以. 设, 所以, 得,所以, 所以直线方程为:,联立,得 由韦达定理得,又因为点在直线的上方,所以,所以, 所以又因为点到直线的距离为所以方法一:令,则,所以当时,单调递增,当时,单调递减,所以, 所以当时,面积最大,此时最大值为.方法二:最大值也可以用三元均值不等式,过程如下:, 当且仅当,即时,等号成立.AMN BMN ∠=∠()()1122,,,A x y B x y 12122212121222224411221144AM BM y y y y k k y y x x y y−−−−+=+=+=+=−−++−−124y y +=−2121222121124144AB y y y y k y y x x y y −−====−−+−1l x y a =−+24y xx y a ⎧=⎨=−+⎩2440,16(1)0,1y y a a a +−=∆=+>>−12124,4y y y y a +=−=−M 1l 21a >−+13a −<<12||AB y =−=M 1l d =11||22ABMSAB d ==⨯=2()(1)(3),13f a a a a =+−−<<()(31)(3)f a a a '=−−113a −<<()0,()f a f a '>133a <<()0,()f a f a '<max 1256()327f a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭13a =ABM S ∆=ABM S △ABMS==223a a +=−13a =2.(2023·北京·高三专题练习)已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,,一个焦点为. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆相交于两点,直线分别与直线相交于两点,若为锐角,求直线斜率的取值范围. 【解析】(1)由题意知:椭圆的离心率因为一个焦点为,所以,则由可得:,所以椭圆的标准方程为. (2)设直线的方程为,, 联立方程组,整理可得:,则有, 由条件可知:直线所在直线方程为:, 因为直线与直线相交于 所以,同理可得:, 则, 若为锐角,则有, 所以 C O ()0,1F C F l ,A B ,OA OB 2y =,M N MON ∠l k C c e a ==()0,1F 1c =a 222a b c =+1b =C 2212y x +=l 1y kx =+1122(,),(,)A x y B x y 22112y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩22(2)210k x kx ++−=12122221,22k x x x x k k −−+==++OA 11y y x x =OA 2y =M 112(,2)x M y 222(,2)xN y 112(,2)x OM y =222(,2)xON y =MON ∠0OM ON >121212212121212444444(1)(1)()1x x x x x x OM ON y y kx kx k x x k x x =+=+=++++++,则,解得:或, 所以或或, 故直线斜率的取值范围为. 3.(2023·青海海东·统考一模)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)若在点处的切线为,函数的图象在点处的切线为,,求直线的方程.【解析】(1),,则,所以曲线在处的切线方程为,即.(2)设,令,则. 当时,; 当时,.所以在上单调递增,在上单调递减,所以在时取得最大值2,即.,当且仅当时,等号成立,取得最小值2. 因为,所以,得.2222142=412122k k k k k k −⨯++−−⨯+⨯+++22=41k +−22421k k −=−224201k k −>−212k <21k>k −<<1k >1k <−l k 22(,1)(,)(1,)22−∞−−+∞()32ln 13x f x x x x =−+−()y f x =1x =()y f x =A 1l ()e e x xg x −=−B 2l 12l l ∥AB ()11101133f =−+−=−()222ln 212ln 3f x x x x x =+−+=−+'()12f '=()y f x =1x =()1213y x +=−723y x =−()()1122,,,A x y B x y ()22ln 3h x x x =−+()()()21122x x h x x x x+−=−='01x <<()0h x '>1x >()0h x '<()h x ()0,1()1,+∞()22ln 3h x x x =−+1x =()2f x '…()e e 2x x g x −=+'…0x =()g x '12l l ∥()()122f x g x ''==121,0x x ==即,所以直线的方程为,即. 4.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,右顶点为A ,上顶点为B ,O 为坐标原点,.(1)若的面积为的标准方程;(2)如图,过点作斜率的直线l 交椭圆于不同两点M ,N ,点M 关于x 轴对称的点为S ,直线交x 轴于点T ,点P 在椭圆的内部,在椭圆上存在点Q ,使,记四边形的面积为,求的最大值.【解析】(1),∴,,解得的标准方程为:. (2),∴,椭圆,令,直线l 的方程为:, 联立方程组: ,消去y 得,由韦达定理得,,()11,,0,03A B ⎛⎫− ⎪⎝⎭AB ()130010y x −−−=−−13y x =−22122:1(0)x y C a b a b+=>>12,F F ||2||OA OB =12BF F △1C (1,0)P (0)k k >1C SN OM ON OQ +=OMQN 1S 21OT OQ S k⋅−||2||OA OB =2a b =12122BF F S b c =⋅=△bc =222a b c =+4,2,a b c ===1C 221164x y +=||2||OA OB =2a b =22122:14x yC b b+=()()()()201012,,,,,,,0T M x y N x y Q x y T x (1)y k x =−222214(1)x y b b y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22222(14)8440k x k x k b +−+−=2122814k x x k +=+221224414k b x x k −=+有 ,因为:,所以, , 将点Q 坐标代入椭圆方程化简得: , 而此时: . 令,所以直线 , 令得 , 由韦达定理化简得,,而, O 点到直线l 的距离, 所以:,,因为点P 在椭圆内部,所以 ,得,即令 ,求导得 ,当,单调递增; 当 ,即,单调递减.所以:,即5.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C :的右顶点为,过左焦点F 的直线交椭圆于M ,N 两点,交轴于P 点,,,记,,(为C 的右焦点)的面积分别为.121222(2)14kyy k x x k −+=+−=+OM ON OQ +=202814k x k =+02214k y k −=+222414k b k=+()22222284(14)(44)480k k k b k ∆=−+−=>()11,S x y −122221:()y y SN y y x x x x +−=−−0y =()1212211212212112122(1)(1)(2)2T x x x x x y x y k x x k x x x y y k x x x x −+−+−===+++−+−24T x b =12OMN S S =△12MN x =−=d =1122S MN d =⨯⋅=2222243212814(14)k b k OQ OT k k ⋅==++2312280(14)OT OQ S k k k ⋅−=+214b <2112k >k >322()(14)k f k k =+222222423(41)(43)(43)()(14)(14)k k k k k f k k k −+−−−'==++213124k <<k <<()0f k '>()f k 234k >k >()0f k '<()f k max()f k f ==⎝⎭21maxOT OQ S k ⎛⎫⋅−=⎪⎝⎭22221(0)x y a b a b+=>>A 1(0)x ty t =−≠y PM MF λ=PN NF μ=OMN 2OMF △2ONF △2F 123,,S S S(1)证明:为定值;(2)若,,求的取值范围.【解析】(1)由题意得F ,,所以椭圆C 的标准方程为:.设,显然,令,,则,则,,由得,解得,同理. 联立,得. ,从而(定值) (2)结合图象,不妨设,,,, λμ+123S mS S μ=+42λ−≤≤−m a (1,0)1c −⇒=2221b a c =−=2212x y +=1122(,),(,)M x y N x y 0t ≠0x =1y t =10,P t ⎛⎫⎪⎝⎭111,PM x y t ⎛⎫=− ⎪⎝⎭()111,MF x y =−−−PM MF λ=11111(,)(1,)x y x y t λ−=−−−111ty λ+=211ty μ+=22121x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22(2)210t y ty +−−=12122221,11t y y y y t t −+==++121212*********y y tty ty t y y t λμ++++=+=⋅=⋅=−−4λμ+=−120y y >>1121211122S y y y y =⋅⋅−=−()21111122S y y =⋅⋅=32211122S y y =⋅⋅=−由得 代入,有,则, 解得 ,,设,则,设,则,令,解得,解得,故在上单调递减,在上单调递增,则且,则,则. 6.(2023·四川成都·统考二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线与该椭圆交于两点,且的方程. 【解析】(1)由已知得,解得,,所求椭圆的方程为;(2)由(1)得.①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,由得. 111ty λ+=21211111,,13y y y tt y λμμμλμ++++====+−−123S mS S μ=+()1212111222y y my y μ−=−1212y y my y μ−=−2222111811(1)17(3)133y y y m y y y μμμμμμ⎡⎤=−+=−−=−=−++−+⎢⎥+⎣⎦42λ−≤≤−31[1,3]μλ∴+=−−∈3u μ=+[]1,3u ∈()87h u u u ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭()228uh u u −'=()0h u '>1u <<()0h u '<3u <<()h u ()(()max 7h u =−()()412,33h h =−=()2,7h u ⎡∈−−⎣2,7m ⎡−−⎣∈22221(0)x y a b a b+=>>12,F F e =22a c =1F l M N 、2223F M F N +=l 22c a a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩1a c ==1b ∴∴2212x y +=()()121,01,0F F −、l l =1x −22112x x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩2y =设, ,这与已知相矛盾. ②若直线的斜率存在,设直线直线的斜率为,则直线的方程为,设,联立, 消元得,,,又,, 化简得,解得或(舍去)所求直线的方程为或.7.(2023·全国·高三专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,到直线的距离为3,连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4. (1)求椭圆的方程;(2)已知点,设是椭圆上的一点,过两点的直线交轴于点,若,1,M N ⎛⎛−− ⎝⎭⎝⎭、()222,4,04F M F N ⎛⎛⎫∴+=−+−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭l l k l ()1y k x =+()()1122,,M x y N x y 、()22112y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩()2222124220k x k x k +++−=22121222422,1212k k x x x x k k −−∴+==++()121222212ky y k x x k ∴+=++=+()()2112221,,1,F M x y F N x y =−=−()2212122,F M F N xx y y ∴+=+−+(22F M F N x ∴+=424023170k k −−=21k =21740k =−1k ∴=±∴l 1y x =+=1y x −−12,F F 2222:1(0)x y D a b a b+=>>2F π3D ,A B 1F AB D D ()1,0M −E D ,E M l y C CE EM λ=求的取值范围;(3)作直线与椭圆交于不同的两点,其中点的坐标为,若点是线段垂直平分线上一点,且满足,求实数的值.【解析】(1)设的坐标分别为,其中; 由题意得的方程为. 因为到直线的距离为3,解得①因为连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4,所以,即 ②联立①②解得: ,所求椭圆D 的方程为.(2)由(1)知椭圆的方程为,设,因为,所以所以,代入椭圆的方程, 所以,解得或.(3)由,设根据题意可知直线的斜率存在,可设直线斜率为,则直线的方程为,把它代入椭圆的方程,消去整理得: 由韦达定理得则,; 所以线段的中点坐标为. (i )当时,则,线段垂直平分线为轴,λ1l D ,P Q P ()2,0−()0,N t PQ 4NP NQ ⋅=t 12,F F ()(),0,,0c c −0c >AB )y x c −1F AB 3,=c =2223a b c −==D 12242a b ⨯⨯=2ab =2,1a b ==2214x y +=2214x y +=11(,),(0,)E x y C m CE EM λ=1111(,)(1,),x y m x y λ−=−−−11,11m x y λλλ=−=++22()1()141m λλλ−++=+2(32)(2)04m λλ++=≥23λ≥−2λ≤−()2,0P −11(,)Q x y 1l k 1l ()2y k x =+D y 2222(14)16(164)0k x k x k +++−=212162,14k x k −+=−+2122814k x k −=+112()4214k y k x k =+=+PQ 22282(,)1414k kk k −++0k =()2,0Q PQ y于是,由解得(ii )当时,则线段垂直平分线的方程为. 由点是线段垂直平分线的一点,令,得;于是由, 解得综上可得实数的值为8.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,为椭圆的左、右顶点,焦距长为在椭圆上,直线的斜率之积为.(1)求椭圆的方程;(2)已知为坐标原点,点,直线交椭圆于点不重合),直线交于点.求证:直线的斜率之积为定值,并求出该定值. 【解析】(1)由题意,,设,,由题意可得,即,可得 (2,),(2,)NP t NQ t =−−=−244,NP NQ t ⋅=−+=t =±0k ≠PQ 222218()1414k ky x k k k −=−+++()0,N t PQ 0x =2614kt k =−+11(2,),(,)NP t NQ x y t =−−=−24211222224166104(16151)2()4141414(14)k k k k k NP NQ x t y t k k k k −++−⎛⎫⋅=−−−=+== ⎪++++⎝⎭k =2614k t k =−=+t ±,A B 2222:1(0)x yE a b a b+=>>P E ,PA PB 14−E O ()2,2C −PC E (,M M P ,BM OC G ,AP AG ()(),0,,0A a B a −()00,P x y 0000,PA PB y y k k x a x a==+−000014y y x a x a ⋅=−+−222014y x a =−−2202222222201111444x b a b a c x a a a ⎛⎫− ⎪−⎝⎭=−⇒=⇒=−又所以,椭圆的方程为;(2)由题意知,直线的斜率存在,设直线,且联立,得 由,得,所以, 设,由三点共线可得所以,直线的斜率之积为定值.9.(2023·全国·高三专题练习)已知,分别是椭圆的上、下焦点,直线过点且垂直于椭圆长轴,动直线垂直于点,线段的垂直平分线交于点,点的轨迹为.2c =c =2a =E 2214x y +=MP :MP y kx m =+()()112222,,,,k m P x y M x y =−+2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩()222148440k x kmx m +++−=Δ0>22410k m +−>2121222844,1414km m x x x x k k −−+==++(),G t t −,,G M B 222222222y y tt t x x y −=⇒=−−−+−11,22AG AP y tk k t x ==−++()()()()112121221212222221222AG AP y y y y y tk k t x x y x k x m x ⋅=⋅=−=−−+++−+⎡⎤++−+⎣⎦()()()()()())()()22212122212112121221222124y k x x km x x m y m x x m x m x m x x x x +++=−=−=−−++⎡⎤⎡⎤−+−+−+++⎣⎦⎣⎦()()()2222222222222222244844841414448144164161241414m kmk km m k m k m m k m k k m km m m km k m k k −−+⋅+−−++++=−=−⎡⎤⎡⎤−−−−−++⎣⎦−+⋅+⎢⎥++⎣⎦()()()()()()()2222222422141(2)818144144m k m k m k m k m m m m k m m m m km k −+−++−=−=−=−=−=−−−−−−−+,AP AG 14−F F '221:171617C x y +=1l F '2l 1l G GF 2l H H 2C(1)求轨迹的方程;(2)若动点在直线上运动,且过点作轨迹的两条切线、,切点为A 、B ,试猜想与的大小关系,并证明你的结论的正确性.【解析】(1),,椭圆半焦距长为,,,,动点到定直线与定点的距离相等,动点的轨迹是以定直线为准线,定点为焦点的抛物线,轨迹的方程是;(2)猜想证明如下:由(1)可设,,,则,切线的方程为:同理,切线的方程为: 联立方程组可解得的坐标为, 在抛物线外,,,2C P :20l x y −−=P 2C PA PB PFA ∠PFB ∠22171617x y +=∴2211716y x +=∴1410,4F ⎛⎫'− ⎪⎝⎭10,4F ⎛⎫ ⎪⎝⎭HG HF =∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴2C 2x y =PFA PFB ∠=∠()211,A x x ()()22212,B x x x x ≠2y x =2y x '∴=112AP x x k y x =='=∴AP ()1221111220y x x x x y x x x −⇒−=−−=BP 22220x x y x −−=P 122P x x x +=12P y x x =P ∴||0FP ≠2111,4FA x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭12121,24x x FP x x +⎛⎫=− ⎪⎝⎭2221,4FB x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭22121121112122221112211111244444cos ||||||11||||4x x x x x x x x x x x FP FA AFP FP FA FP FP x x FP x +⋅−−+++⋅∴⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅∠====+− ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎝⎭⎝⋅+同理10.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知椭圆+=1(a >b >0),右焦点F (1,0),,过F作两条互相垂直的弦AB ,CD .(1)求椭圆的标准方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.【解析】(1)由题意知,,又,所以,所以,所以椭圆的标准方程为;(2)①当直线与中有一条直线的斜率为0时,另一条直线的斜率不存在,不妨设直线的斜率为0,的斜率不存在,则直线方程为,直线的方程为,联立可得所以联立可得所以所以四边形ADBC 的面积. ②当两条直线的斜率均存在且不为0时,设直线的方程为,1214cos ||||||x x FP FB BFP FP FB FP +⋅∠==cos cos AFP BFP ∴∠=∠PFA PFB ∴∠=∠22x a 22y b2c e a ==a 1c =a =222abc =+21b =2212x y +=AB CD AB CD AB 0y =CD 1x =22120x y y ⎧+=⎪⎨⎪=⎩0x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩AB =22121x y x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩CD =11||||222S AB CD =⋅=⨯AB (1)y k x =−则直线的方程为. 将直线的方程代入椭圆方程,整理得,方程的判别式,设, 所以, ∴, 同理可得, ∴四边形ADBC 的面积 , ∵,当且仅当时取等号,∴四边形ADBC 的面积,综上①②可知,四边形ADBC 的面积的取值范围为.11.(2023·全国·高三专题练习)如图,椭圆,经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点P ,Q (均异于点,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.CD 1(1)y x k=−−AB ()2222124220k xk x k +−+−=()2222124220k x k x k +−+−=()()42221642122880k k k k ∆=−+−=+>()()1122,,,A x y B x y 22121222422,1212k k x x x x k k −+=⋅=++12||AB x −)22112kAB k +==+)2222111||1212k k CD k k⎫+⎪+⎝⎭==++⨯))22221111||||22122k k S AB CD k k ++=⋅=⨯⨯++()2222242144122252112121k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭===−++⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22121219k k ⎛⎛⎫++≥+= ⎪⎝⎭⎝1k =±16,29S ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭S 16,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦22:12+=x E y (1,1)M k E (0,1)A −【解析】设,直线的方程为,两交点异于点,则 ,联立直线与椭圆方程,消去变量 并整理得,由已知,由韦达定理得,则所以可知直线与的斜率之和为2.12.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,,,是椭圆上的三个动点,且,,若,求的值.【解析】由题可知,设,,,由,得, 满足,可得,()()1122,,,P x y Q x y PQ (1)1y k x =−+A 2k ≠y ()222221124(1)2402(1)1x y k x k k x k k y k x ⎧+=⎪⇒++−+−=⎨⎪=−+⎩0∆>21212224(1)24,1212k k k kx x x x k k −−+==++()()12121212121211AP AQ k x k x y y k k x x x x −+−++++=+=+()()12121212122(2)(2)2kx x k x x k x x k x x x x +−+−+==+222244122(2)1224k k k k k k k k−+=+−⋅⋅+−()2212k k =−−=AP AQ 22162x y +=1F 2F A B P 11PF F A λ=22PF F B μ=2λ=μ2226,2,4a b c ===()00,P x y 11(,)A x y 22(,)B x y 11PF F A λ=22PF F B μ=()1,0F c −0101101x x c y y λλλλ+⎧−=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩()010110x x c y y λλλ⎧+=−+⎨+=⎩满足,可得,由,可得, 所以,∴,, 又,∴, 同理可得, ∴, 所以,又,所以.13.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆. (1)求椭圆的方程;(2)以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.【解析】(1)直线,经过点,,被椭圆,可得.又,,解得:,,, ()2,0F c 0202101x x c y y μμμμ+⎧=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩()020210x x c y y μμμ⎧+=−+⎨+=⎩22002222112211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩2200222222211221x y a b x y a b λλλ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()()()()010*******21x x x x y y y y abλλλλλ−+−++=−()()()()0101211x x x x a λλλλ−+=−+()()2011a x x cλλ−=−−()()011x x c λλ+=−+222202a c a c x c cλ−+=−222202a c a c x c c μ−+=−+()22222a c a c c cλμ−++=⋅2222210a c a cλμ++=⋅=−2λ=8μ=22122:1(0)x y C a b a b+=>>121:1x yl a b+=1C 1C 1C 2C 2:4l y =M 2C ,A B AB 1C C D ||||CD AB ⋅1:1x yl a b+=(,0)a (0,)b 1C 227a b +=12c a =222a b c =+24a =23b =1c =椭圆的方程为.(2)由(1)可得:圆的方程为:.设,则以为直径的圆的方程为:,与相减可得:直线的方程为:,设,,,,联立,化为:,,则,,故又圆心到直线的距离,令,则,可得,可得:14.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为∴1C22143x y+=2C224x y+=(2,4)M t OM222()(2)4x t y t−+−=+224x y+=AB2440tx y+−=1(C x1)y2(D x2)y222440143tx yx y+−=⎧⎪⎨+=⎪⎩22(3)480t x tx+−−=248(2)0t∆=+>12243tx xt+=+12283x xt=⋅−+||CDO AB d=||AB∴=||||AB CD∴⋅==23(3)t m m+=≥||||AB CD⋅==3m≥3233m≤−<||||AB CD⋅<22122:1(0)x yC a ba b+=>>1F2F P 1290F PF∠=︒P P1F2(1)求椭圆的方程;(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围. 【解析】(1)设半焦距为,由使得的点恰有两个可得, 动点到焦点的距离的最大值为,可得所以椭圆的方程是. (2)圆的方程为,设直线的坐标为.设,连接OA ,因为直线为切线,故,否则直线垂直于轴,则与直线若,则,故, 故直线的方程为:, 整理得到:;当时,若,直线的方程为:;若,则直线的方程为:, 满足.故直线的方程为,同理直线的方程为, 又在直线和上,即,故直线的方程为.1C 1C 2C x =−T 2C A B AB 1C C D ||CD c 1290F PF ∠=︒P ,b c a =P 1F 22a c +=2,a c =1C 22142x y +=2C 224x y +=x =−T ()t −1122(,),(,)A x y B x y AT 10y ≠AT x AT x =−10x ≠11OA y k x =11AT x k y =−AT ()1111x y y x x y −=−−2211114x x y y x y +=+=10x =(0,2)A AT 2y =(0,2)A −AT =2y −114x x y y +=AT 114x x y y +=BT 224x x y y +=()t −AT BT 112244ty ty ⎧−+=⎪⎨−+=⎪⎩AB 4ty −+=联立,消去得,设,. 则, 从而, 又,从而,所以. 15.(2023·全国·高三专题练习)已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.(1)求椭圆的标准方程(2)若过点的直线与椭圆交于两点,且的方程; (3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,(,224142ty x y ⎧−+=⎪⎨+=⎪⎩x 22(16)8160t y ty +−−=33(,)C x y 44(,)D x y 343422816,1616t y y y y t t −+==++||CD 224(8)16t t +=+232416t −=++21616t +≥2322016t −−≤<+||[2,4)CD ∈1F 2F 2222:1(0)x yC a b a b+=>>2F (1,0)(P C O C 2F l C ,A B ||AB =l C Q 22:1O x y +=M N M不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 【解析】(1)椭圆的右焦点的坐标为,椭圆的左焦点的坐标为,由椭圆的定义得, 所以,由题意可得,即,即椭圆的方程为;(2)直线与椭圆的两个交点坐标为,, ①当直线垂直轴时,方程为:,代入椭圆可得,舍去;②当直线不垂直轴时,设直线联立,消得,,则,,恒成立., 又, N MN x y m n 2212m n+C 2F (1,0)∴C 1F (1,0)−12||||2PF PF a +=2a =a ∴=22a =1c =2221b ac =−=C 2212x y +=l C ()11,A x y ()22,B x y l x l 1x =y =||AB =l x :(1)l y k x =−2212(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩y ()2222124220k x k x k +−+−=2122421k x x k +=+21222221k x x k −=+()()()()22222442122810k k k k ∆=−+−=+>22AB =()()22121214k x x x x ⎡⎤=++−⎣⎦()()22228121k k +=+||AB =()()222228132921k k +==+⎝⎭化简得,,即,解得或(舍去),所以,直线方程的方程为或. (3)是定值,定值为2.设点,,,连接,,,,则有,. ,不在坐标轴上,则,, 则,, 直线的方程为,即,① 同理直线的方程为,②,将点代入①②,得,显然,满足方程,直线的方程为,分别令,,得到,,,,又满足,,即.16.(2023·全国·高三专题练习)某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性427250k k −−=()()227510k k +−=21k =257k =−1k =±∴l 10x y −−=10x y +−=()00,Q x y ()33,M x y ()44,N x y OM ON 0M MQ ⊥ON NQ ⊥22331x y +=22441x y +=M N 33MO y k x =44NO y k x =331MQ MOx k k y =−=−441NQ NO x k k y =−=−∴MQ ()3333x y y x x y −=−−2233331xx yy x y +=+=⋯NQ 441xx yy +=⋯Q 0303040411x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩()33,M x y ()44,N x y 001xx yy +=∴MN 001xx yy +=0x =0y =01n x =01=m y 01y m ∴=01x n =()00,Q x y 2212x y +=∴221112m n +=22122m n +=质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点. (1)求点的轨迹方程;(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值. 【解析】(1)由题意F 为,设直线为,,,,, 易得在点处切线为,在点处切线为, 由得,又,,可得,故点的轨迹方程.(2)证明:联立的方程与的方程消去,得.由韦达定理,得,,所以,因为,直线MN 可设为,同理得, 所以.2222:1(0)x y C a b a b+=>>0(M x 0)y 00221xx yy a b +=22:143x y C +=C F l C P Q P Q C G G F l C M N 11||||PQ MN +()1,0PQ 1x ty =+1(P x 1)y 2(Q x 2)y P 11143x x y y +=Q 22143x x y y+=11221,431,43x xy yx x y y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩1122124()y y x x y x y −=−111x ty =+221x ty =+4x =G 4x =l C 221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩x 22(34)690t y ty ++−=122634t y y t +=−+122934y y t =−+2212(1)||34t PQ t +=+PQ MN ⊥11x y t =−+2222112(1)12(1)||13434t t MN t t++==+⋅+22221134347||||12(1)12(1)12t t PQ MN t t +++=+=++。
1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦.设过抛物线22x py =外一点00(,)P x y 的任一直线与抛物线的两个交点为C 、D ,与抛物线切点弦AB的交点为Q 。
(1)求证:抛物线切点弦的方程为00()x x p y y =+; (2)求证:112||||PC PD PQ +=.2. 已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且.||||,0PN PM PF PM ==⋅ (1)动点N 的轨迹方程;(2)线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若304||64,4≤≤-=⋅AB OB OA 且,求直线l 的斜率k 的取值范围.3. 如图,椭圆134:221=+y x C 的左右顶点分别为A 、B ,P 为双曲线134:222=-y x C 右支上(x 轴上方)一点,连AP 交C 1于C ,连PB 并延长交C 1于D ,且△ACD 与△PCD 的面积相等,求直线PD 的斜率及直线CD 的倾斜角.4. 已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||22PM PN -=.记动点P 的轨迹为W .(Ⅰ)求W 的方程;(Ⅱ)若,A B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ⋅的最小值.5. 已知曲线C 的方程为:kx 2+(4-k )y 2=k +1,(k ∈R) (Ⅰ)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围;(Ⅱ)若曲线C 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程; (Ⅲ)满足(Ⅱ)的双曲线上是否存在两点P ,Q 关于直线l :y=x -1对称,若存在,求出过P ,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。
6. 如图(21)图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN +=(1)求点P 的轨迹方程; (2)若2·1cos PM PN MPN-∠=,求点P 的坐标.7. 已知F 为椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线l 过点F 且与双曲线1222=-b y a x 的两条渐进线12,l l 分别交于点,M N ,与椭圆交于点,A B . (I )若3MON π∠=,双曲线的焦距为4。
题组:圆锥曲线综合大题练题型1:定点问题1.椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,其左焦点到点P(2,1)的距离为√10.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.2.已知抛物线C:y2=2px经过点M(2,2),C在点M处的切线交x轴于点N,直线l1经过点N且垂直于x轴.(Ⅰ)求线段ON的长;(Ⅱ)设不经过点M和N的动直线l2:x=my+b交C于点A和B,交l1于点E,若直线MA、ME、MB的斜率依次成等差数列,试问:l2是否过定点?请说明理由.3.已知椭圆C:2222=1x ya b(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,32),P4(1,32)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为–1,证明:l过定点.4.如图,椭圆E:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=12.过F1的直线交椭圆于A、B两点,且∆ABF2的周长为8.(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.5.如图,已知椭圆Γ:x 2b2+y2a2=1(a>b>0)的离心率e=√22,短轴右端点为A,M(1.0)为线段OA的中点.(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;(Ⅱ)过点M任作一条直线与椭圆Γ相交于P,Q两点,试问在x轴上是否存在定点N,使得∠PNM=∠QNM,若存在,求出点N的坐标;若不存在,说明理由.题型2:定值问题1.已知椭圆C :22221+=x y a b (0a b >>)的离心率为 32 ,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,OAB ∆的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 的椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N.求证:BM AN ⋅为定值.2.如图, 在平面直角坐标系中, 抛物线的准线与轴交于点,过点的直线与抛物线交于两点, 设到准线的距离. (1)若,求抛物线的标准方程;(2)若,求证:直线的斜率的平方为定值.xOy ()220y px p =>l x M M ,A B ()11,A x y l ()20d p λλ=>13y d ==0AM AB λ+=AB3.椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率√22,点(2,√2)在C上.(1)求椭圆C的方程;(2)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.4.已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率√22,的离心率为,点A(1,√32)在椭圆C上,O为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设动直线l与椭圆C有且仅有一个公共点,且l与圆x2+y2=5的相交于不在坐标轴上的两点P1,P2,记直线OP1,OP2的斜率分别为k1,k2,求证:k1∙k2为定值.5.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率√22,若圆x 2+y 2=a 2被直线x − y −√2=0截得的弦长为2。
专题16圆锥曲线中的存在性问题1.(2022·上海黄浦·二模)已知双曲线 :221412x y ,F 为左焦点,P 为直线1x 上一动点,Q 为线段PF 与 的交点.定义:||()||FP d P FQ .(1)若点Q()d P 的值;(2)设()d P ,点P 的纵坐标为t ,试将2t 表示成 的函数并求其定义域;(3)证明:存在常数m 、n ,使得()||md P PF n .2.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(理))已知椭圆M :22221x y a b (a >b >0)的离心率为2,AB 为过椭圆右焦点的一条弦,且AB 长度的最小值为2.(1)求椭圆M 的方程;(2)若直线l 与椭圆M 交于C ,D 两点,点 2,0P ,记直线PC 的斜率为1k ,直线PD 的斜率为2k ,当12111k k 时,是否存在直线l 恒过一定点?若存在,请求出这个定点;若不存在,请说明理由.3.(2022·上海青浦·二模)已知椭圆22:143x y 的右焦点为F ,过F 的直线l 交 于,A B两点.(1)若直线l 垂直于x 轴,求线段AB 的长;(2)若直线l 与x 轴不重合,O 为坐标原点,求△AOB 面积的最大值;(3)若椭圆 上存在点C 使得||||AC BC ,且△ABC 的重心G 在y 轴上,求此时直线l 的方程.4.(2022·福建省福州格致中学模拟预测)圆O :224x y 与x 轴的两个交点分别为 12,0A , 22,0A ,点M 为圆O 上一动点,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点R 满足12NR NM (1)求点R 的轨迹方程;(2)设点R 的轨迹为曲线C ,直线1x my 交C 于P ,Q 两点,直线1A P 与2A Q 交于点S ,试问:是否存在一个定点T ,当m 变化时,2A TS 为等腰三角形5.(2022·上海交大附中模拟预测)已知椭圆221214x y F F :,,是左、右焦点.设M 是直线 2l x t t :上的一个动点,连结1MF ,交椭圆 于 0N N y .直线l 与x 轴的交点为P ,且M 不与P 重合.(1)若M 的坐标为58,,求四边形2PMNF 的面积;(2)若PN 与椭圆 相切于N 且1214NF NF ,求2tan PNF 的值;(3)作N 关于原点的对称点N ,是否存在直线2F N ,使得1F N 上的任一点到2F N若存在,求出直线2F N 的方程和N 的坐标,若不存在,请说明理由.6.(2022·广东·华南师大附中三模)已知在△ABC 中, 2,0B , 2,0C ,动点A满足AB 90ABC ,AC 的垂直平分线交直线AB 于点P .(1)求点P 的轨迹E 的方程;(2)直线 x m m 交x 轴于D ,与曲线E 在第一象限的交点为Q ,过点D 的直线l 与曲线E 交于M ,N 两点,与直线3x m交于点K ,记QM ,QN ,QK 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,①求证:123k k k 是定值.②若直线l 的斜率为1,问是否存在m 的值,使1236k k k 若存在,求出所有满足条件的m 的值,若不存在,请说明理由.7.(2022·福建省厦门集美中学模拟预测)已知△ABC 的顶点 4,0A , 4,0B ,满足:9tan tan 16A B .(1)记点C 的轨迹为曲线 ,求 的轨迹方程;(2)过点 0,2M 且斜率为k 的直线l 与 相交于P ,Q 两点,是否存在与M 不同的定点N ,使得NP MQ NQ MP 恒成立?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2022·全国·哈师大附中模拟预测(文))已知椭圆 2222:10x y C a b a b的左、右顶点分别为1A ,2A ,且124A A ,离心率为12,过点 3,0M 的直线l 与椭圆C 顺次交于点Q ,P .(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在定直线:l x t 与直线2A P 交于点G ,使1A ,G ,Q 共线.9.(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)已知1(2,0)F ,2(2,0)F 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b的左、右焦点,且A 5(2,)3为椭圆上的一点.(1)求椭圆E 的方程;(2)设直线2y x t 与抛物线22(0)y px p 相交于,P Q 两点,射线1F P ,1FQ 与椭圆E 分别相交于M 、N .试探究:是否存在数集D ,对于任意p D 时,总存在实数t ,使得点1F 在以线段MN 为直径的圆内?若存在,求出数集D 并证明你的结论;若不存在,请说明理由.10.(2022·江西师大附中三模(理))已知椭圆22221(0)x y a b a b的右焦点为F ,上顶点为M ,O 为坐标原点,若OMF的面积为12,且椭圆的离心率为2.(1)求椭圆的方程;(2)是否存在直线l 交椭圆于P ,Q 两点,且F 点恰为PQM 的垂心?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.11.(2022·江苏·南京师大附中模拟预测)如图,已知离心率为2的椭圆 2222:10x y M a b a b 的左右顶点分别为A 、B ,P 是椭圆M 上异于A 、B 的一点,直线AP 、BP 分别交直线:4l x 于C 、D 两点.直线l 与x 轴交于点H ,且퐴⋅퐴=36.(1)求椭圆M 的方程;(2)若线段CD 的中点为E ,问在x 轴上是否存在定点N ,使得当直线NP 、NE 的斜率NP k 、NE k 存在时,NP NE k k 为定值?若存在,求出点N 的坐标及NP NE k k 的值;若不存在,请说明理由.12.(2022·上海·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点(1,1)A 关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP的斜率之积等于13.(1)求动点P 的轨迹方程C ;(2)设直线y t 与第(1)问的曲线C 交于不同的两点E 、F ,以线段EF 为直径作圆D ,圆心为D ,设 ,G G G x y 是圆D 上的动点,当t 变化时,求G y 的最大值;(3)设直线AP 和BP 分别与直线3x 交于点M 、N ,问:是否存在点P 使得PAB △与PMN 的面积相等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.13.(2022·江苏南京·模拟预测)已知椭圆C :22221x y a b (0a b )过点,直线l :y x m 与椭圆C 交于A ,B 两点,且线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点,直线OM 的斜率为-0.5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当1m 时,椭圆C 上是否存在P ,Q 两点,使得P ,Q 关于直线l 对称,若存在,求出P ,Q 的坐标,若不存在,请说明理由.14.(2022·重庆八中模拟预测)已知抛物线2:4C y x 的焦点为F ,不过原点的直线l 交抛物线C 于A ,B 两不同点,交x 轴的正半轴于点D .(1)当ADF 为正三角形时,求点A 的横坐标;(2)若||||FA FD ,直线1//l l ,且1l 和C 相切于点E ;①证明:直线AE 过定点,并求出定点坐标;②ABE △的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.15.(2022·辽宁沈阳·三模)如图,在平面直角坐标系中,12,F F 分别为等轴双曲线 2222:10,0x y a b a b的左、右焦点,若点A为双曲线右支上一点,且12||||AF AF 2AF 交双曲线于B 点,点D 为线段1F O 的中点,延长AD ,BD ,分别与双曲线 交于P ,Q两点.(1)若1122(,),(,)A x y B x y ,求证: 1221214x y x y y y ;(2)若直线AB ,PQ 的斜率都存在,且依次设为12,k k ,试判断21k k 是否为定值,如果是,请求出21k k 的值;如果不是,请说明理出.16.(2022·浙江·绍兴一中模拟预测)如图,过抛物线2:2(0)E y px p 的焦点F 的直线1l 交抛物线于第一象限的点02,Q y ,且3QF ,过点()(,00)P a a (不同于焦点F )的直线2l 与抛物线E 交于A ,B ,过A 作抛物线的切线交y 轴于M ,过B 作MP 的平行线交y 轴于N.(1)求抛物线方程及直线1l 的斜率;(2)记1S 为,AM BN 与y 轴围成三角形的面积,是否存在实数 使1 OAB S S ,若存在,求出实数 的值,若不存在,请说明理由.17.(2022·全国·模拟预测(文))已知椭圆22:143x y 的右焦点为F , 11,A x y , 22,C x y 为 上不同的两点,且122x x ,31,2B.(1)证明:AF ,BF ,CF 成等差数列;(2)试问:x 轴上是否存在一点D ,使得DA DC ?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.18.(2022·湖北·鄂南高中模拟预测)已知曲线2:2(0)C y px p 的焦点为F ,曲线C 上有一点 0,Q x p 满足2QF .(1)求抛物线C 的方程;(2)过原点作两条相互垂直的直线交曲线C 于异于原点的两点,A B ,直线AB 与x 轴相交于N ,试探究x 轴上存在一点是否存在异于N 的定点M 满足AMANBM BN 恒成立.若存在,请求出M 点坐标;若不存在,请说明理由.19.(2022·广东·模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b的左、右焦点分别为12,F F ,点D 为线段1F O 的中点,过2F 的直线l 与C 的右支交于 1122,,,M x y N x y 两点,延长,MD ND 分别与C 交于点,P Q 两点,若C的离心率为 为C 上一点.(1)求证: 1221212x y x y y y ;(2)已知直线l 和直线PQ 的斜率都存在,分别记为121,,0k k k ,判断21k k 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.20.(2022·辽宁大连·二模)已知抛物线2:2(0)E y px p 的焦点为F ,点P 在抛物线上,O 为坐标原点,且32OP PF .(1)抛物线E 的标准方程;(2)如图所示,过点(,0)M t 和点(2,0)(26)N t t 分别做两条斜率为k 的平行弦分别和抛物线E 相交于点A ,B 和点C ,D ,得到一个梯形ABCD .记梯形两腰AD 和BC 的斜率分别为1k 和2k ,且12120k k k k .(i )试求实数k 的值;(ii )若存在实数 ,使得OAB ABCD S S 梯形△,试求实数 的取值范围.。
圆锥曲线综合大题(易错必刷32题15种题型专项训练)➢韦达定理基础型➢直线横截式应用➢直线双变量型应用➢面积最值型➢面积比值范围型➢动直线过定点➢圆过定点➢圆锥切线➢定直线➢向量型定比分点➢斜率型:和定➢斜率型:积定➢斜率型:商定➢求轨迹➢新定义型第19题一.韦达定理基础型(共2题)1.(23-24高二下·四川成都·期中)已知椭圆C:22221x ya b+=(0a b>>),131,2Pæö-ç÷èø,231,2Pæöç÷èø,(30,P,()41,1P四点中恰有三点在椭圆C上.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过右焦点F且斜率为1的直线l交椭圆C于M,N两点,点P为直线4x=上任意一点,求证:直线PM,PF,PN的斜率成等差数列.2.(23-24高二下·上海·期中)如图,由部分椭圆22221(0,0)x y a b y a b +=>>£和部分双曲线22221(0)x y y a b -=³,组成的曲线C 称为“盆开线”.曲线C 与x 轴有(2,0),(2,0)A B -两个交点,.(1)设过点(1,0)的直线l 与C 相切于点(4,3)M ,求部分椭圆方程、部分双曲线方程及直线l 的方程;(2)过A 的直线m 与C 相交于点,,P A Q 三点,求证:PBA QBA Ð=Ð.二. 直线横截式应用(共2题)3.(23-24高二上·广西南宁·期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>.(1)求椭圆C 的方程:(2)过点()1,0M 的直线l 与椭圆C 交于点A 、B ,设点1(,0)2N ,若ABN V 的面积为310,求直线l 的斜率k .4.(23-24高二下·云南玉溪·期中)在直角坐标平面内,已知点()()122,0,2,0A A -,动点P (x,y ).设1PA 、2PA 的斜率分别为12k k 、,且1234k k ×=-.设动点P (x,y )的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点F 1(―1,0)的直线l 交曲线C 于M N 、两点,是否存在常数l ,使11MN F M F N l =×uuuu r uuuu r恒成立?三. 直线双变量型(共2题)5.(23-24高二下·天津·期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点()2,0A -,离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P Q 、为椭圆C 上不同的两点,直线AP 与y 轴交于点M ,直线AQ 与y 轴交于点),N E,设()0,(0)M m m >,且满足,EM EN PQ OE ^×=-uuu r uuu r,求点M 的坐标.6.(21-22高三上·湖北·期中)已知圆O :222x y +=,椭圆C :(22221x y a b a b+=>>,P是C 上的一点,A 是圆O 上的一点,PA 的最大值为(1)求椭圆C 的方程;(2)点M 是C 上异于P 的一点,PM 与圆O 相切于点N ,证明:2PO PM PN =×.四.面积最值型(共2题)7.(23-24高二下·福建泉州·期中)已知抛物线2:2(03)C y px p =<<,其焦点为F ,点(,Q m 在抛物线C 上,且4QF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)O 为坐标原点,,A B 为抛物线上不同的两点,且OA OB ^,(i )求证直线AB 过定点;(ii )求AFO V 与ABO V 面积之和的最小值.8.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知在平面直角坐标系xOy 中,动点P 到()和)的距离和为4,设点11,2A æöç÷èø.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)M 为线段PA 的中点,求点M 的轨迹方程;(3)过原点O 的直线交P 的轨迹于B ,C 两点,求ABC V 面积的最大值.五.面积比值范围(共2题)9.(23-24高二·山东·期中)已知抛物线()2:20C y px p =>.过抛物线焦点F 作直线1l 分别在第一、四象限交C 于K P 、两点,过原点O 2与抛物线的准线交于E 点,设两直线交点为S .若当点P 的纵坐标为2-时,OP =(1)求抛物线的方程.(2)若EP 平行于x 轴,证明:S 在抛物线C 上.(3)在(2)的条件下,记SEP V 的重心为R ,延长ER 交SP 于Q ,直线EQ 交抛物线于N T 、(T 在右侧),设NT 中点为G ,求PEG △与ESQ V 面积之比n 的取值范围.10.(23-24高三上·青海西宁·期中)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>点P 在椭圆E 上运动,且12PF F V (1)求椭圆E 的方程;(2)设A ,B 分别是椭圆E 的右顶点和上顶点,不过原点的直线l 与直线AB 平行,且与x 轴,y 轴分别交于点M ,N ,与椭圆E 相交于点C ,D ,O 为坐标原点.(ⅰ)求OCM V 与ODN △的面积之比;(ⅱ)证明:22CM MD +为定值.六.动直线过定点 (共2题)11.(23-24高二下·安徽阜阳·期中)已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,P 是C 上一点,线段PF的中点为5,22Q æöç÷èø.(1)求C 的方程;(2)若7p <,O 为原点,点M ,N 在C 上,且直线OM ,ON 的斜率之积为2024,求证:直线MN 过定点.12.(22-23高二上·四川雅安·期中)已知()0,1P 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上一点,点P 与椭圆C 的两(1)求椭圆C 的标准方程;(2)不经过点P 的直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点,若直线PA 与PB 的斜率之和为1-,证明:直线l 必过定点,并求出这个定点坐标.七. 圆过定点(共2题)13.(23-24高二下·上海·期中)已知椭圆22:12x C y +=(1)若双曲线22221x y a b -=(0,0)a b >>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆C 有公共焦点,求此双曲线的方程;(2)过点10,3S æö-ç÷èø的动直线l 交椭圆C 于,A B 两点,试问在坐标平面上是否存在一个定点T ,使得以AB 为直径的圆恒过定点T ?若存在,求出T 的坐标,若不存在,说明理由.14.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>F 到渐近线的距离为1.(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l 过定点()4,0M 且与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,点N 是双曲线C 的右顶点,直线AN 、BN 分别与y 轴交于P 、Q 两点,以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.八.圆锥切线 (共2题)15.(23-24高二下·上海·期中)已知圆()22:21F x y -+=,动圆P 与圆F 内切,且与定直线3x =-相切,设圆心P 的轨迹为G (1)求G 的方程(2)若直线l 过点F ,且与G 交于,A B 两点①若直线l 与y 轴交于M 点,满足(),0,0MA AF MF FB l μl μ==>>uuu r uuu r uuur uuu r,试探究l 与μ的关系;②过点,A B 分别作曲线G 的切线相交于点P ,求PAB V 面积的最小值.16.(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线2Γ:2x y =的焦点为F ,过Γ在第一象限上的任意一点P 作Γ的切线l ,直线l 交y 轴于点Q .过F 作l 的垂线m ,交Γ于,A B 两点.(1)若点Q 在Γ的准线上,求直线l 的方程;(2)求PF 的中点M 的轨迹方程;(3)若三角形PAB ,求点Q 的坐标.九.定直线(共2题)17.(2024高二·全国·期中)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,A ,B 分别为C 的上、下顶点,O 为坐标原点,直线4y kx =+与C 交于不同的两点M ,N .(1)设点P 为线段MN 的中点,证明:直线OP 与直线MN 的斜率之积为定值;(2)若AB 4=,证明:直线BM 与直线AN 的交点G 在定直线上.18.(2024·河北·期中)已知椭圆C 的中心在原点O 、对称轴为坐标轴,A æççè、12B ö÷÷ø是椭圆上两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 的左、右顶点分别为1A 和2A ,M ,N 为椭圆上异于1A 、2A 的两点,直线MN 不过原点且不与坐标轴垂直.点M 关于原点的对称点为S ,若直线1A S 与直线2A N 相交于点T .(i )设直线1MA 的斜率为1k ,直线2MA 的斜率为2k ,求12k k -的最小值;(ii )证明:直线OT 与直线MN 的交点在定直线上.十.向量型定比分点 (共2题)19.(23-24高二下·江苏南京·期中)已知椭圆C :()222210+=>>x y a b a b (P .(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若3AF FB =uuu r uuu r,求PAB V 的面积.20.(2023·河南·期中)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的右焦点()10F ,,点12M ö÷÷ø在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()2,1P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.若PA PB l =uu u r uuu r ,()0AQ QB l l =>uuu ruuu r ,求OQ uuu r 的最小值(O是坐标原点).十一.斜率型:和定 (共2题)21.(2024·河南郑州·期中)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,()00,P x y 是C 上一点且2200||||PF PF x x -=+,直线l 经过点(8,0)Q -.(1)求抛物线C 的方程;(2)①若l 与C 相切,且切点在第一象限,求切点的坐标;②若l 与C 在第一象限内的两个不同交点为,A B ,且Q 关于原点O 的对称点为R ,证明:直线,AR BR 的倾斜角之和为π.22.(23-24高二上·云南昆明·期中)在平面直角坐标系xOy 中,动点(,)M x y 1x =+.记点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在y 轴上(异于原点),过点T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,并且||||||||TA TB TP TQ =,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.十二.斜率型:积定(共2题)23.(23-24高二·辽宁鞍山·期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,右焦点为()2,0F 且离心率为23,直线:6l x =,椭圆C 的左右顶点分别为12,A A P 、为l 上任意一点,且不在x 轴上,1PA 与椭圆C 的另一个交点为2,M P A 与椭圆C 的另一个交点为N .(1)直线1MA 和直线2MA 的斜率分别记为12M A M A k k 、,求证:12MA MA k k ×为定值;(2)求证:直线MN 过定点.24.(23-24高二·云南昆明·期中)已知点P 在椭圆C:x2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,过点P 作直线l 与椭圆C 交于点Q ,过点P 作关于坐标原点O 的对称点P ¢,PP ¢的最小值为l 的斜率为0时,存在第一象限内的一点P 使得4,PP PQ =¢=(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 的斜率为k (k ≠0),直线QP ¢的斜率为k ¢,求k k ¢×的值.十三.斜率型:商定(共2题)25.(2024·广东广州·期中)已知在平面直角坐标系xOy 中,双曲线C :()22221,0x y a b a b -=>过和(两点.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)若S ,T 为双曲线C 上不关于坐标轴对称的两点,M 为ST 中点,且ST 为圆G 的一条非直径的弦,记GM 斜率为1k ,OM 斜率为2k ,证明:12k k 为定值.26.(23-24高二·广东汕头·期中)已知椭圆C:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,点31,2æöç÷èø在该椭圆上,且该椭圆的右焦点F 的坐标为(1,0).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)如图,过点F 且斜率为k 的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,记直线AM 的斜率为1k ,直线BN 的斜率为2k ,求证:1213k k =.十四.求轨迹 (共2题)27.(23-24高二下·上海·期中)已知A 、B 、C 是我方三个炮兵阵地,A 地在B 地的正东方向,相距6km ;C 地在B 地的北偏西30°,相距4km .P 为敌方炮兵阵地.某时刻A 地发现P 地产生的某种信号,12s 后B地也发现该信号(该信号传播速度为13km/s ).以BA 方向为x 轴正方向,AB 中点为坐标原点,与AB 垂直的方向为y 轴建立平面直角坐标系.(1)判断敌方炮兵阵地P 可能分布在什么样的轨迹上,并求该轨迹的方程;(2)若C 地与B 地同时发现该信号,求从A 地应以什么方向炮击P 地?28.(23-24高二上·安徽宿州·期中)已知直线BC 经过定点()0,2,N O 是坐标原点,点M 在直线BC 上,且OM BC ^.(1)当直线BC 绕着点N 转动时,求点M 的轨迹E 的方程;(2)已知点()3,0T -,过点T 的直线交轨迹E 于点P Q 、,且65OP OQ ×=uuu r uuu r ,求PQ .十五.新定义型第19题(共4题)29.(2024·福建·期中)贝塞尔曲线是由法国数学家Pierre Bézier 发明的,它为计算机矢量图形学奠定了基础.贝塞尔曲线的有趣之处在于它的“皮筋效应”,即随着控制点有规律地移动,曲线会像皮筋一样伸缩,产生视觉上的冲击.(1)在平面直角坐标系中,已知点1T 在线段AB 上.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),1AT a AB =,求动点1T 坐标;(2)在平面直角坐标系中,已知(2,4)A -,(2,0)B -,(2,4)C ,点,M N 在线段,AB BC 上,若动点2T 在线段MN 上,且满足2AM BN MT a ABBCMN===,求动点2T 的轨迹方程;(3)如图,已知((A B C D ,若点3,,,,,M N P X Y T 分别在线段,,,,,AB BC CD MN NP XY 上,且3AM BN CP MX NY XT a ABBCCDMNNPXY======,求动点3T 的轨迹方程.30.(23-24高三上·湖北荆州·期中)已知双曲线E 的中心为坐标原点,渐近线方程为y =,点(2,1)-在双曲线E 上.互相垂直的两条直线12,l l 均过点()(,0n n P p p >)*N n Î,直线1l 交E 于,A B 两点,直线2l 交E 于,C D 两点,,M N 分别为弦AB 和CD 的中点.(2)若直线MN 交x 轴于点()()*,0N n Q t n Î,设2n n p =.①求n t ;②记n a PQ =,()*21N n b n n =-Î,求211(1)nkk k k k b b a +=éù--ëûå.31.(2024·四川·期中)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线与C 相交于点A ,B ,AOB V 面积的最小值为12(O 为坐标原点).按照如下方式依次构造点()*N n F n Î:1F 的坐标为(),0p ,直线n AF ,n BF 与C 的另一个交点分别为n A ,n B ,直线n n A B 与x 轴的交点为1n F +,设点n F 的横坐标为n x .(2)求数列{}n x 的通项公式;(3)数列{}n x 中,是否存在连续三项(按原顺序)构成等差数列?若存在,指出所有这样的连续三项;若不存在,请说明理由.32.(2024·江西新余·期中)通过研究,已知对任意平面向量(),AB x y =uuu r,把AB uuu r绕其起点A 沿逆时针方向旋转q 角得到向量()cos sin ,sin cos AP x y x y q q q q =-+uuu r,叫做把点B 绕点A 逆时针方向旋转q 角得到点P ,(1)已知平面内点(A ,点B-,把点B 绕点A 逆时针旋转π3得到点P ,求点P 的坐标:(2)已知二次方程221+-=x y xy 的图像是由平面直角坐标系下某标准椭圆()222210+=>>x y a b a b绕原点O 逆时针旋转π4所得的斜椭圆C ,(i )求斜椭圆C 的离心率;(ⅱ)过点Q 作与两坐标轴都不平行的直线1l 交斜椭圆C 于点M 、N ,过原点O 作直线2l 与直线1l垂直,直线2l 交斜椭圆C 于点G 、H 理由.。
专题50 圆锥曲线(多选题部分)一、题型选讲题型一 、圆锥曲线定义与性质的考查例1、(202年山东卷)已知曲线22:1C mx ny +=( ) A .若0m =,0n >,则C 是两条直线 B .若0m n =>,则CC .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上D .若0mn <,则C是双曲线,其渐近线方程为y = 【答案】AD【详解】对于A ,若0m =,0n >,则2:1C ny =即y =,为两条直线,故A 正确; 对于B ,若0m n =>,则221:C x y n +=,所以CB 错误; 对于C ,若0m n >>,则110m n<<, 所以22:1C mx ny +=即22:111x y C m n +=为椭圆,且焦点在y 轴上,故C 错误; 对于D ,若0mn <,则22:111x y C m n +=为双曲线,且其渐近线为y ==,故D 正确.例2、已知双曲线C过点(且渐近线方程为3y x =±,则下列结论正确的是( ) A .C 的方程为2213x y -=B .CC .曲线21x y e -=-经过C 的一个焦点 D.直线10x -=与C 有两个公共点【答案】AC【详解】对于A:由双曲线的渐近线方程为3y x =±,可设双曲线方程为223x y λ-=,把点代入,得923λ-=,即1λ=.∴双曲线C 的方程为2213x y -=,故A 正确; 对于B :由23a =,21b =,得2c =,∴双曲线C=,故B 错误; 对于C :取20x +=,得2x =-,0y =,曲线21x y e +=-过定点(2,0)-,故C 正确;对于D :双曲线的渐近线0x ±=,直线10x --=与双曲线的渐近线平行,直线10x -=与C 有1个公共点,故D 不正确.故选:AC .例3、(2020·山东济南外国语学校高三月考)已知双曲线的左、右焦点分别为为双曲线上一点,且,若,则对双曲线中的有关结论正确的是( ) A .B .C .D .【答案】ABCD【解析】由双曲线的定义知:, 由,在中,由余弦定理可得:,22221(0,0)x y a b a b-=>>12,,F F P122PF PF =12sin 4F PF ∠=,,,a b c e e =2e =b =b =12212,4PF PF PF a PF a -==∴=12sin F PF ∠=121cos 4F PF ∠=±12PF F △222416412244a a c a a +-=±⨯⨯解得或,, 或,又, 可得或故选:ABCD例4、已知双曲线,若的离心率最小,则此时( )A.BC .双曲线的一个焦点坐标为D【答案】AB【解析】因为,所以双曲线的焦点在轴上,所以,,所以.又双曲线的离心率,则.因为,所以,当且仅当,即时,等号成立,则双曲线的离心率最小时,,,,则双曲,故A ,B 正确;双曲线的焦点坐标为(,0),故C 错误;焦点,故D 错误.故选:AB .题型二圆锥曲线的综合性问题例5、的椭圆为“黄金椭圆”.如图,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,12,A A 分别为左、右顶点,1B ,2B 分别为上、下顶点,1F ,2F 分别为左、右焦点,P 为椭圆上一点,则满足下列条件能使椭圆C 为“黄金椭圆”的有( )224c a =226c a=2ce a∴==2c a ∴=c =222c a b =+b =b =()222:104x y C m m m m -=>-+C 2m =0y ±=)0m >C x 2a m =224b m m =-+224c m =+c e a =222244c m e m a m m+===+0m >244e m m =+≥=4m m=2m =C 22a =26b =28c =0y ±=±()0y +=2==A .2112212A F F A F F ⋅= B .11290F B A ∠=︒C .1PF x ⊥轴,且21//PO A BD .四边形221AB A B 的内切圆过焦点1F ,2F【答案】BD【详解】∵椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>∴121212(,0),,0),(0,),(0,),(,0),(,)(0A a A a B b B b F c F c ---对于A ,若2112212A F F A F F ⋅=,则22()(2)a c c -=,∴2a c c -=,∴13e =,不满足条件,故A 不符合条件;对于B ,11290F B A ︒∠=,∴222211112A F B F B A =+ ∴2222()a c a a b +=++,∴220c ac a +-= ∴210e e +-=,解得e =e =,故B 符合条件; 对于C ,1PF x ⊥轴,且21//PO A B ,∴2,b P c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭∵21PO A B k k =∴2b c ab a =--,解得 ∵,∴b c =222a b c =+a =∴,不满足题意,故C不符合条件;对于D,四边形的内切圆过焦点即四边形的内切圆的半径为c,∴∴,∴,解得(舍去)或,∴,故D符合条件.例6、已知椭圆()22:10x yC a ba b+=>>的左、右焦点分别为1F,2F且122F F=,点()1,1P在椭圆内部,点Q在椭圆上,则以下说法正确的是()A.1QF QP+的最小值为1B.椭圆C的短轴长可能为2C.椭圆C的离心率的取值范围为⎛⎝⎭D.若11PF FQ=,则椭圆C【答案】ACD【详解】A.因为12||2F F,所以22(1,0),||1F PF=,所以122||||||||||1QF QP QF QP PF+=+≥=,当2,,Q F P,三点共线时,取等号,故正确;B.若椭圆C的短轴长为2,则1,2b a==,所以椭圆方程为22121x y+=,11121+>,则点P在椭圆外,故错误;C.因为点(1,1)P在椭圆内部,所以111a b+<,又1a b-=,所以1b a=-,所以1111+<-a a,即2310a a-+>,解得236(1244a+++>==,12+>,所以12=<e,所以椭圆C的离心率的取值范围为,故正确;2cea===1221A B A B12,F F1221A B A B ab=422430c a c a-+=42310e e-+=235e+=235e-=51e-=D .若11PF FQ =,则1F 为线段PQ 的中点,所以(3,1)Q --,所以911+=a b,又1a b -=,即21190-+=a a ,解得a ====,所以椭圆C,故正确.例7、(2020·山东高三开学考试)已知双曲线,过其右焦点的直线与双曲线交于两点、,则( )A .若、同在双曲线的右支,则的斜率大于B .若在双曲线的右支,则最短长度为C .的最短长度为D .满足的直线有4条 【答案】BD【解析】易知双曲线的右焦点为,设点、,设直线的方程为, 当时,直线的斜率为, 联立,消去并整理得. 则,解得. 对于A 选项,当时,直线轴,则、两点都在双曲线的右支上,此时直线的斜率不存在,A 选项错误;对于B 选项,,B 选项正确; 对于C 选项,当直线与轴重合时,,C 选项错误; 对于D 选项,当直线与轴重合时,; 当直线与轴不重合时,由韦达定理得,, 22:1916x y C -=F l A B A B l 43A FA 2AB 32311AB =C ()5,0F ()11,A x y ()22,B x y l 5x my =+0m ≠l 1k m=225169144x my x y =+⎧⎨-=⎩x ()221691602560m y my -++=()()222222169016042561699610m m m m ⎧-≠⎪⎨∆=-⨯-=+>⎪⎩34m ≠0m =l x ⊥A B l min 532F c a A =-=-=l x 32263AB a ==<l x 2611AB a ==≠l x 122160169m y y m +=--122256169y y m =-由弦长公式可得,解得或.故满足的直线有条,D 选项正确. 故选:BD.例8、(2020·江苏扬州中学高二月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,且,点在椭圆内部,点在椭圆上,则以下说法正确的是( )A .的最小值为B .椭圆的短轴长可能为2C .椭圆的离心率的取值范围为D .若,则椭圆【答案】ACD【解析】A. 因为,所以,所以,当,三点共线时,取等号,故正确;B.若椭圆的短轴长为2,则,所以椭圆方程为,,则点在椭圆外,故错误;C. 因为点在椭圆内部,所以,又,所以,所以,即,解得,所以,所以椭圆的离心率的取值范围为,故正确;()2122961169m AB y y m +=-==-()226161611169m m +==-4m =±m =11AB =4()22:10x y C a b a b+=>>1F 2F 122F F =()1,1P Q 1QF QP +21a -C C ⎛ ⎝⎭11PF FQ =C 122F F =()221,0,1=F PF 1222221+=-+≥-=-QF QP a QF QP a PF a 2,,Q F P C 1,2b a ==22121x y +=11121+>P ()1,1P 111a b+<1a b -=1b a =-1111+<-a a 2310a a -+>(2136244++>==a >12=<e C 10,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D. 若,则为线段的中点,所以,所以,又,即,解得,所以椭圆的,故正确.故选:ACD例9、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2:2C y px =(0)p >的焦点为F ,准线为l.设l 与x 轴的交点为K ,P 为C 上异于O 的任意一点,P 在l 上的射影为E ,EPF ∠的外角平分线交x 轴于点Q ,过Q 作QN PE ⊥交EP 的延长线于N ,作QM PF ⊥交线段PF 于点M ,则( )A .||||PE PF =B .||||PF QF =C .||||PN MF =D .||||PN KF =【答案】ABD 【解析】由抛物线的定义,PE PF =,A 正确;∵//PN QF ,PQ 是FPN ∠的平分线,∴FQP NPQ FPQ ∠=∠=,∴||||PF QF =,B 正确; 若||||PN MF =,由PQ 是外角平分线,QN PE ⊥,QM PF ⊥得QM QN =,从而有PM PN =,于是有PM FM =,这样就有QP QF =,PFQ ∆为等边三角形,60FPQ ∠=︒,也即有60FPE ∠=︒,11PF FQ =1F PQ ()3,1Q --911+=a b1a b -=21190-+=a a 21122244++===a =C这只是在特殊位置才有可能,因此C 错误;连接EF ,由A 、B 知PE QF =,又//PE QF ,EPQF 是平行四边形,∴EF PQ =,显然EK QN =,∴KF PN =,D 正确.二、达标训练1、(2020·山东高三其他模拟)关于双曲线与双曲线,下列说法正确的是( ).A .它们有相同的渐近线B .它们有相同的顶点C .它们的离心率不相等D .它们的焦距相等【答案】CD【解析】双曲线的顶点坐标,渐近线方程:,离心率为:,焦距为10.双曲线,即:,它的顶点坐标,渐近线方程:,离心率为:,焦距为10. 所以它们的离心率不相等,它们的焦距相等. 故选:.2、(2020届山东省滨州市高三上期末)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1(5,0)F -,2(5,0)F ,则能使双曲线C 的方程为221169x y -=的是( )A .离心率为54B .双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .渐近线方程为340±=x yD .实轴长为4【答案】ABC【解析】由题意,可得:焦点在x 轴上,且5c =;A 选项,若离心率为54,则4a =,所以2229b c a =-=,此时双曲线的方程为:221169x y -=,故A 正确;221:1916x y C -=222:1916y x C -=-221:1916x y C -=(3,0)430x y ±=53222:1916y x C -=-221169x y -=(4,0)±340±=x y 54CDB 选项,若双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,则22222812516125a b a b c ⎧⎪⎪-=⎨⎪+==⎪⎩,解得:22169a b ⎧=⎨=⎩;此时双曲线的方程为:221169x y -=,故B 正确;C 选项,若双曲线的渐近线方程为340±=x y ,可设双曲线的方程为:22(0)169x y m m -=>,所以216925c m m =+=,解得:1m =,所以此时双曲线的方程为:221169x y -=,故C 正确; D 选项,若实轴长为4,则2a =,所以22221b c a =-=,此时双曲线的方程为:224121x y -=,故D 错误;故选:ABC.3、(2020届山东省德州市高三上期末)已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F经过点F ,直线l 与抛物线C 交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是( ) A .4p = B .DF FA =C .2BD BF =D .4BF =【答案】ABC 【解析】 如下图所示:分别过点A 、B 作抛物线C 的准线m 的垂线,垂足分别为点E 、M .抛物线C 的准线m 交x 轴于点P ,则PF p =,由于直线l 60,//AE x 轴,60EAF ∴∠=,由抛物线的定义可知,AE AF =,则AEF ∆为等边三角形,60EFP AEF ∴∠=∠=,则30PEF ∠=,228AF EF PF p ∴====,得4p =,A 选项正确;2AE EF PF ==,又//PF AE ,F ∴为AD 的中点,则DF FA =,B 选项正确;60DAE ∴∠=,30ADE ∴∠=,22BD BM BF ∴==(抛物线定义),C 选项正确; 2BD BF =,118333BF DF AF ∴===,D 选项错误. 故选:ABC.4、(2020届山东省日照市高三上期末联考)过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,M为线段AB 的中点,则( ) A .以线段AB 为直径的圆与直线32x =-相离 B .以线段BM 为直径的圆与y 轴相切 C .当2AF FB =时,92AB = D .AB 的最小值为4【答案】ACD【解析】对于选项A ,点M 到准线1x =-的距离为()1122AF BF AB +=,于是以线段AB 为直径的圆与直线1x =-一定相切,进而与直线32x =-一定相离: 对于选项B ,显然AB 中点的横坐标与12BM 不一定相等,因此命题错误. 对于选项C ,D ,设()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 方程为1x my =+,联立直线与抛物线方程可得2440y my --=,124y y =-,121=x x ,若设()24,4A a a ,则211,4B aa ⎛⎫- ⎪⎝⎭,于是21221424AB x x p a a=++=++,AB 最小值为4;当2AF FB =可得122y y =-, 142a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所212a =,92AB =.故选:ACD.5、(2020届山东省临沂市高三上期末)已知P 是椭圆C :2216x y +=上的动点,Q 是圆D :()22115x y ++=上的动点,则( )A .CB .C 的离心率为6C .圆D 在C 的内部D .PQ 【答案】BC【解析】2216x y += a ∴=,1b =c ∴===C 的焦距为c e a ===.设(), P x y (x ≤≤, 则()()22222256441111665555x x y x x PD ⎛⎫++=++-=++≥> ⎪⎝⎭=,所以圆D 在C 的内部,且PQ =. 故选:BC .6、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知抛物线2:4C y x =的焦点为F 、准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点()11,P x y ,()22,Q x y ,点P 在l 上的射影为1P ,则 ( ) A .若126x x +=,则8PQ =B .以PQ 为直径的圆与准线l 相切C .设()0,1M ,则1PM PP +≥D .过点()0,1M 与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条 【答案】ABC【解析】对于选项A,因为2p =,所以122x x PQ ++=,则8PQ =,故A 正确;对于选项B,设N 为PQ 中点,设点N 在l 上的射影为1N ,点Q 在l 上的射影为1Q ,则由梯形性质可得111222PP QQ PF QF PQ NN ++===,故B 正确; 对于选项C,因为()1,0F ,所以1PM PP PM PF MF +=+≥=故C 正确; 对于选项D,显然直线0x =,1y =与抛物线只有一个公共点,设过M 的直线为1y kx =+, 联立214y kx y x=+⎧⎨=⎩,可得()222410k x k x +-+=,令0∆=,则1k =,所以直线1y x =+与抛物线也只有一个公共点,此时有三条直线符合题意,故D 错误; 故选:ABC7、(2020·福清西山学校高二期中)在平面直角坐标系中,动点与两个定点和连线的斜率之积等于,记点的轨迹为曲线,直线:与交于,两点,则( ) A .的方程为B .C .的渐近线与圆相切D .满足的直线仅有1条【答案】AC【解析】设点,整理得,所以点的轨迹为曲线的方程为,故A 正确;又离心率,故B 不正确; 圆的圆心到曲线的渐近线为的距离为,又圆的半径为1,故C 正确;直线与曲线的方程联立整理得,设, ,且,xOy P ()1F)2F 13P E l ()2y k x =-E A B E 221(3x y x -=≠E E ()2221x y -+=AB =l (),P xy 13=2213x y -=P E 221(3x y x -=≠e ==()2221x y -+=()20,E y x =1d ==()2221x y -+=l E ()2221(3y k x x y x ⎧=-⎪⎨-=≠⎪⎩()222213+121230k x x k k ---=()()1122,,A B x y x y ,()()()224214441312312+1>0kk kk ∆=----=2130k -≠有,所以, 要满足,则需或或,当,此时,而曲线E 上,所以满足条件的直线有两条,故D 不正确,故选:AC .2122221212123+,1313x xx k x kk k ---==--)221+13k AB k===-AB =)221+13k k=-0k =1k =1k =-0k =)()AB ,x ≠。
高考数学《圆锥曲线》解答题专题复习题1.已知双曲线22221(00)y x a b a b-=>>,与双曲线22142x y -=有相同的渐近线,且经过点M.(1)求双曲线C 的标准方程.(2)已知直线0x y m -+=与曲线C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点在圆2220x y +=上,求实数m 的值.2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,1A 、2A 分别为椭圆C 的左、右顶点,1F 、2F 分别为椭圆C 的左、右焦点,112A F =.(1)求椭圆C 的方程;(2)设与x 轴不垂直的直线l 交椭圆C 于P 、Q 两点(P 、Q 在x 轴的两侧),记直线1A P ,2A P ,2A Q ,1A Q 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,4k .(i )求12k k 的值;(ii )若()142353k k k k +=+,求2F PQ △面积的取值范围.3.已知双曲线()2222Γ:10,0x y a b a b-=>>的左右顶点分别为点,A B ,其中2AB =,且双曲线过点()2,3C .(1)求双曲线Γ的方程;(2)设过点()1,1P 的直线分别交Γ的左、右支于,D E 两点,过点E 作垂直于x 轴的直线l ,交线段BC 于点F ,点G 满足EF FG =.证明:直线DG 过定点,并求出该定点.4.已知双曲线C 的渐近线方程是y =,点()2,3M在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的离心率e 的值;(2)若动直线l :1y kx =+与双曲线C 交于A ,B 两点,问直线MA ,MB 的斜率之和是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.5.已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点为()10F ,(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过焦点F 的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,1F 是椭圆的另一个焦点,若1ABF 内切圆的半径r =l 的方程.6.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率e =C经过点2⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()2,0P 且斜率不为零的直线与椭圆C 交于,B D 两点,B 关于x 轴的对称点为A ,求证:直线AD 与x 轴交于定点Q .7.已知椭圆221:4T x y +=,1F 、2F 为椭圆的左右焦点,C 、D 为椭圆的左、右顶点,直线1:2l y x m =+与椭圆T 交于A 、B 两点.(1)若12m =-,求AB ;(2)设直线AD 和直线BC 的斜率分别为1k 、2k ,且直线l 与线段12F F 交于点M ,求12k k 的取值范围.8.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>12D ⎫⎪⎭,点,A B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点()4,0E 的直线l 与椭圆C 交于,P Q 两点(P 在,E Q 之间),直线,AP BQ 交于点M ,记,ABM PQM 的面积分别为12,S S ,求12S S的取值范围.第8题图第9题图9.如图,已知椭圆C 的焦点为()11,0F -,()21,0F,椭圆C 的上、下顶点分别为,A B ,右顶点为D ,直线l 过点D 且垂直于x 轴,点Q 在椭圆C 上(且在第一象限),直线AQ 与l 交于点N ,直线BQ 与x 轴交于点M .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)判定AOM (O 为坐标原点)与ADN △的面积之和是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.10.已知双曲线过点(A ,它的渐近线方程是20x y ±=.(1)求双曲线的标准方程;(2)若直线l 交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 的倾斜角互补,求直线l 的斜率.11.已知点(2,0)A -,(2,0)B ,平面内一动点M 满足直线AM 与BM 的斜率乘积为14-.(1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)直线l 交轨迹C 于,P Q 两点,若直线AP 的斜率是直线BQ 的斜率的4倍,求坐标原点O 到直线l 的距离的取值范围.12.若双曲线E :2221(0)x y a a-=>y =kx -1与双曲线E 的右支交于A ,B 两点.(1)求k 的取值范围;(2)若AB =,点C 是双曲线上一点,且()OC m OA OB =+,求k ,m 的值.13.已知1F ,2F 分别是椭圆G22+22=1>>0的左、右焦点,且焦距为MN 平行于x 轴,且114F M F N +=.(1)求椭圆E 的方程;(2)设A ,B 为椭圆E 的左右顶点,P 为直线:4l x =上的一动点(点P 不在x 轴上),连AP 交椭圆于C 点,连PB 并延长交椭圆于D 点,试问是否存在λ,使得ACD BCD S S λ= 成立,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.14.平面上的动点(,)P x y 到定点(0,1)F 的距离等于点P 到直线1y =-的距离,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)直线:l y x m =+与曲线C 相交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M .是否存在这样的直线l ,使得MF AB ⊥,若存在,求实数m 的值,若不存在,请说明理由.15.已知双曲线()22:1,,24x C y M m -=,斜率为k 的直线l 过点M .(1)若0m =,且直线l 与双曲线C 只有一个交点,求k 的值;(2)已知点(2,0)T ,直线l 与双曲线C 有两个不同的交点A ,B ,直线,TA TB 的斜率分别为12,k k ,若12k k +为定值,求实数m 的值.16.已知椭圆(2222:10)x y C a b a b+=>>的离心率为12,左焦点F 与原点O 的距离为1,正方形PQMN 的边PQ ,MN 与x 轴平行,边PN ,QM 与y 轴平行,2112,,,7777P M ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,过F 的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中垂线为l .已知直线AB 的斜率为k ,且0k >.(1)若直线l 过点P ,求k 的值;(2)若直线l 与正方形PQMN 的交点在边PN ,QM 上,l 在正方形PQMN 内的线段长度为s ,求sAB的取值范围.17.已知F 是椭圆C :2222+1(0)x y a b a b=>>的一个焦点,点13,2M 在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 与椭圆C 分别相交于A ,B 两点,且12OA OB k k +=-(O 为坐标原点),求直线l 的斜率的取值范围.参考答案1.(1)2212x y -=(2)2m =±2.(1)2211612x y +=(2)(i )34-;(ii )950,2⎛ ⎝⎭3.(1)2213y x -=(2)证明略,(1,0)B 4.(1)2(2)是,35.(1)2212x y +=(2)1x y =±+6.(1)2212x y +=(2)证明略7.(1(2)7⎡-+⎣8.(1)2214x y +=(2)()0,19.(1)2212x y +=(2210.(1)2214x y -=(2)11.(1)2214x y +=(0)y ≠(2)6(0,)512.(1)((2)51,24k m ==±13.(1)2214x y +=(2)存在,314.(1)24x y =;(2)不存在15.(1)12k =±或k =(2)2m =.16.(1)1k =(2)12,78⎛ ⎝⎦17.(1)2214x y +=(2)1[,0)(1,)4-+∞。
考纲要求(1)圆锥曲线① 了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;② 掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质; ③ 了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质; ④ 了解圆锥曲线的简单应用; ⑤ 理解数形结合的思想。
(2)曲线与方程了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系。
基本知识回顾 (1)椭圆① 椭圆的定义设F1,F2是定点(称焦点),P 为动点,则满足|PF1|+|PF2|=2a (其中a 为定值,且2a >|F1F2|)的动点P 的轨迹称为椭圆,符号表示:|PF1|+|PF2|=2a (2a >| F1F2|)。
② 椭圆的标准方程和几何性质 焦点在x 轴上的椭圆焦点在y 轴上的椭圆标准方程22a x +22by =1(a >b >0)22a y +22bx =1(a >b >0)范围x [,][,]a a y b b ∈-∈-[,][,]x b b y a a ∈-∈-图形对称性对称轴:x 轴、y 轴 对称中心:原点顶点1212(,0),(,0)(,0),(,0)A a A aB b B b --1212(0,),(0,)(0,),(0,)A a A aB b B b --轴 长轴A 1A 2的长为:2a 短轴B 1B 2的长为:2b焦距 F 1F 2=2c离心率e ,(0,1)ce a=∈ a,b,c 关系 222a b c =+例题例1:椭圆22192x y +=的焦点为12,F F ,点P 在椭圆上,若1||4PF =,则2||PF = ;12F PF ∠的大小为 。
变式1:已知12F 、F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,p 为椭圆C 上的一点,且→→⊥21PF PF 。
若12PF F ∆的面积为9,则b = 。
例2:若点P 到点F (4,0)的距离比它到定直线x +5=0的距离小1,则P 点的轨迹方程是( ) A .y 2=16-x B .y 2=32-xC .y 2=16xD .y 2=32x变式2:动圆与定圆A :(x +2)2+y 2=1外切,且与直线∶x =1相切,则动圆圆心P 的轨迹是( )A .直线B .椭圆C .双曲线D .抛物线变式3:抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,其上的点)3,(-m P 到焦点的距离为5,则抛物线方程为( )A .y x 82=B .y x 42=C .y x 42-=D . y x 82-=变式4:在抛物线y 2=2x 上有一点P ,若 P 到焦点F 与到点A (3,2)的距离之和最小,则点P 的坐标是 。
(完整版)圆锥曲线知识点+例题+练习含答案(整理).docx圆锥曲线⼀、椭圆:( 1)椭圆的定义:平⾯内与两个定点F1 , F2的距离的和等于常数(⼤于| F1 F2 |)的点的轨迹。
其中:两个定点叫做椭圆的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意: 2a | F1F2 | 表⽰椭圆;2a | F1F2|表⽰线段F1F2; 2a| F1F 2 |没有轨迹;(2)椭圆的标准⽅程、图象及⼏何性质:中⼼在原点,焦点在x 轴上中⼼在原点,焦点在y 轴上标准⽅程图形x2y2y2x2a2b 21( a b 0)a 2b21(ab 0)yB 2yB 2P F2 PA 1 A 2x A 1xA 2OF1O F21B 1FB 1顶点对称轴焦点焦距离⼼率通径2b2aA1 (a,0), A2 (a,0)A1( b,0), A2 (b,0)B1 (0, b), B2(0, b)B1( 0,a), B2 (0, a) x 轴,y轴;短轴为2b,长轴为2aF1 (c,0), F2(c,0)F1 ( 0,c), F2 (0,c)| F1 F2 | 2c(c 0)c2 a 2 b 2(0 e 1) (离⼼率越⼤,椭圆越扁)a(过焦点且垂直于对称轴的直线夹在椭圆内的线段)3.常⽤结论:(1)椭圆x2y21(a b 0) 的两个焦点为F1, F2,过F1的直线交椭圆于A, B两a2 b 2点,则ABF 2的周长=(2)设椭圆x2y2221( a b 0)左、右两个焦点为 F1, F2,过 F1且垂直于对称轴的直线a b交椭圆于 P, Q 两点,则 P, Q 的坐标分别是| PQ |⼆、双曲线:( 1)双曲线的定义:平⾯内与两个定点F1 , F2的距离的差的绝对值等于常数(⼩于| F1F2 | )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做双曲线的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意: | PF1 || PF2 | 2a 与 | PF2 | | PF1 |2a ( 2a| F1F2 | )表⽰双曲线的⼀⽀。
专题复习 圆锥曲线(一)【题模一】 圆锥曲线定义的应用:第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆:平面内一个动点P 到两个定点1F 、2F 的距离之和等于常数)2(2121F F a PF PF >=+ ,这个动点P 的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距. 当2a =21F F 时,轨迹是线段F 1F 2;当2a <21F F 时,无轨迹;双曲线:平面内与两个定点1F 、2F 的距离的差的绝对值等于常数a 2(21212F F a PF PF <=-),的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距。
若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,则轨迹不存在。
抛物线:平面内与一个定点和一条直线的距离相等的点的轨迹.【讲透例题】1.设定点F 1(0,-3)、F 2(0,3),动点P 满足条件)0(921>+=+a aa PF PF ,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .线段C .不存在D .椭圆或线段2、设12F F 、分别是双曲线2213y x -=的两个焦点,P 是该双曲线上的一点,且1234PF PF =,则12PF F ∆的面积等于 A .3B .210C .45D .3153. 若点P 到直线1x =-的距离比它到点(20),的距离小1,则点P 的轨迹为( )A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线4、 已知a 、b 、c 分别是ABC 内角A 、B 、C 的对边,sin sin 3sin A B C +=,cos cos 2a B b A +=,则ABC 面积的最大值是( ) A .2 B .22C .3 D .35. 已知抛物线2:C y x =的焦点为F ,00(,)A x y 是C 上一点,05||4AF x =,则0x =( ) A .4B .2C .1D .86. 若抛物线216x y =上一点()00,x y 到焦点的距离是该点到x 轴距离的3倍,则0y =( ) A .12B .2C .1D .27. 已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( ) A .3 B .4 C .5 D .68. 已知双曲线2218:8x y C -=的左焦点为F ,点M 在双曲线C 的右支上,(0,4)A ,当MAF △的周长最小时,MAF △的面积为( ) A .12B .8C .6D .49. 已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M 在C 的左支上,过点M 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为N ,则当2MF MN +取最小值10时,12F NF △面积的最大值为( )A .25B .252C .509D .100910、已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线与抛物线24y x =交于点A ,点B 是抛物线的准线上一点,抛物线的焦点F 为双曲线的一个焦点,且ABF 为等边三角形,则双曲线的方程为( )A .2277134x y -=B .2277143x y -=C .2234177x y -=D .227711216x y -=12、已知1F 、2F 分别是双曲线2222:1x yC a b-=(0,0)a b >>的左、右焦点,双曲线C 的右支上一点Q 满足1||OQ OF =,直线1F Q 与该双曲线的左支交于P 点,且P 恰好为线段1F Q 的中点,则双曲线C 的渐近线方程为( ) A .12y x =±B .2y x =±C .23y x =±D .32y x =±【相似题练习】1.平面内有两定点A 、B 及动点P ,设命题甲:“|P A |+|PB |是定值”,命题乙:“点P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆”.那么甲是乙成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 2、 已知A(-, 0),B 是圆F:(x -)2+y 2=4(F 为圆心)上的一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P ,则动点P 的轨迹方程是_______________.3. 已知2F 是双曲线22:193x y C -=的右焦点,动点A 在双曲线左支上,点B 为圆22:(2)1E x y ++=上一点,则2AB AF +的最小值为( ) A .9B .8C .53D .634、已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若,则|QF|= .5.在y =2x 2上有一点P ,它到A (1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P 的坐标是 ( )A .(-2,1)B .(1,2)C .(2,1)D .(-1,2)6. 已知椭圆22:14x C y +=的焦点是1F ,2F ,点P 为椭圆C 上一点,且1290F PF ∠=︒,则12PF F △的内切圆半径r 为( ) A 3B .23C .23+D .26、已知抛物线2:8C x y =的焦点为F ,O 为原点,点P 是抛物线C 的准线上的一动点,点A 在抛物线C 上,且4AF =,则PA PO +的最小值为( ) A .42B .13C .313 D .467、(多选)已知ABC 的两个顶点,A B 的坐标分别是()()5,0,5,0-,且,AC BC 所在直线的斜率之积等于()0m m ≠且斜率之差等于n ,则正确的是( )A .当0m >时,点C 的轨迹是双曲线.B .当1m =-时,点C 在圆2225x y +=上运动. C .当1m <-时,点C 所在的椭圆的离心率随着m 的增大而增大.D .无论n 如何变化,点C 的运动轨迹是轴对称图形.8、(多选)已知焦点在x 轴上的椭圆过点()3,06,则( ) A .椭圆的标准方程为22193x y +=B .椭圆经过点(0,23C .椭圆与双曲线223x y -=的焦点相同D .直线()11y k x -=-与椭圆恒有交点9、已知1F ,2F 是双曲线C :2213x y -=的两个焦点,点M 在直线30x y -+=上,则12MF MF +的最小值为( ) A .213B .6C .26D .510、已知()15,0F -,()25,0F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的两个焦点,过1F 的直线l 与圆222:O x y a +=切于点T ,且与双曲线右支交于点P ,M 是线段1PF 的中点,若1OM TM -=,则双曲线的方程为( )A .221916x y -=B .221169x y -=C .2211213x y -=D .2211312x y -=11、已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 的直线l 与C 的左、右支分别相交于M 、N 两点,若11MF NF =,2MN b =,则双曲线的离心率为( ) A .52B .5C .2D .62【题模2】 圆锥曲线的标准方程1、椭圆:(1)焦点在x 轴上时12222=+by a x (0a b >>),(参数方程,其中为参数),焦点在y 轴上时2222bx a y +=1(0a b >>)。
F 2F 1OyxBA解析几何专题三:圆锥曲线面积问题一、知识储备 1、三角形面积问题直线AB 方程:y kx m =+ 0021kx y md PH k-+==+00002211122'2'1ABP kx y m kx y mS AB d k A A k ∆-+∆-+∆=⋅=+⋅=+2、焦点三角形的面积直线AB 过焦点21,F ABF ∆的面积为 112121212'ABF c S F F y y c y y A ∆∆=⋅-=-= 2222222222222224()11||S =||d 22AOB a b a A b B C C AB A B a A b B A B∆+-=+++2222222222()C ab a A b B C a A b B+-=+注意:'A 为联立消去x 后关于y 的一元二次方程的二次项系数3、平行四边形的面积直线AB 为1y kx m =+,直线CD 为2y kx m =+ 1221m m d CH k-==+222222121212''11()41()41'''B C AB k x x k x x x x k k A A A ∆=+-=++-=+--⋅=+1212221''1ABCDm m m m SAB d k A A k -∆-∆=⋅=+⋅=+注意:'A 为直线与椭圆联立后消去y 后的一元二次方程的系数. 4、范围问题首选均值不等式,其实用二次函数,最后选导数CDHOyxBA均值不等式 222(,)a b ab a b R +≥∈变式:2,);()(,)2a b a b a b R ab a b R ++++≥∈≤∈ 作用:当两个正数的积为定值时求出这两个正数的和的最小值; 当两个正数的和为定值时求出这两个正数的积的最大值 注意:应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等” 圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举: (1)2226464t S t t t==++(注意分0,0,0t t t =><三种情况讨论)(2)224222121212333196123696k AB t k k k=+=+≤+++⨯+++ 当且仅当2219k k =时,等号成立 (3)222002200259342593464925y x PQ x y =+⋅+⋅≥+= 当且仅当22002200259259925y x x y ⋅=⋅时等号成立. (4)2282m m S -+===当且仅当228m m =-+时,等号成立(5)2221121k m m S -++==≤=当且仅当221212k m +=时等号成立. 二、例题讲解1.(2022·广东高三月考)已知椭圆G :()222210x y a b a b +=>>,且过点()3,1.(1)求椭圆G 的方程;(2)斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A 、B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为()3,2P -,求PAB ∆的面积.【答案】(1)221124x y +=;(2)92.【分析】(1)根据椭圆离心率、及所过的点,结合椭圆参数关系求参数,写出椭圆方程.(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,AB :y x b =+,其线段AB 中垂线为1y x =--,联立椭圆方程并应用韦达定理求12x x +、12x x ,进而可得12y y +,由AB 中点在中垂线上代入求参数b ,进而求||AB 、P 到AB 的距离,即可求△PAB 的面积. 【详解】(1)由题意,22222911a b a b c c e a ⎧==⎪⎪⎪+⎨==+⎪⎪⎪⎩,解得22124a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,故椭圆G 的方程221124x y+=.(2)令AB 为y x b =+,则AB 中垂线方程为(3)21y x x =-++=--, 联立AB 与椭圆方程得:223()12x x b ++=,整理得22463120x bx b ++-=, 若1122(,),(,)A x y B x y ,则1232b x x +=-,2123124b x x -=, △121222by y x x b +=++=,又1212(,)22x x y y ++在AB 中垂线上,△3144b b-=,可得2b =,即123x x +=-,120x x =,△||AB == 又()3,2P -到AB的距离d △19||PABSAB d =⋅=. 2.(2022·全国高三模拟预测)已知双曲线C :22221x ya b -=()0,0a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,虚轴上、下两个端点分别为2B ,1B ,右顶点为A ,且双曲线过点,22213B F B A ac a ⋅=-.(1)求双曲线1C 的标准方程;(2)设以点1F 为圆心,半径为2的圆为2C ,已知过2F 的两条相互垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与双曲线交于P ,Q 两点,直线2l 与圆2C 相交于M ,N 两点,记PMN ∆,QMN ∆的面积分别为1S ,2S ,求12S S +的取值范围.【答案】(1)2213y x -=;(2)[)12,+∞.【分析】(1)由22213B F B A ac a ⋅=-得223a b =,由双曲线过点得22231a b -=,两个方程联立求出a 和b ,可得双曲线1C 的标准方程;(2)设直线1l :2x my =+,根据垂直关系得直线2l :()2y m x =--,求出弦长||MN 和||PQ ,求出121||||2S S MN PQ +=,再根据参数的范围可求出结果. 【详解】(1)由双曲线的方程可知(),0A a ,()10,B b -,()20,B b ,()2,0F c , 则()22,B F c b =-,()1,B A a b =.因为22213B F B A ac a ⋅=-,所以223ac b ac a -=-,即223a b =.①又双曲线过点,所以22231a b -=.② 由①②解得1a =,b = 所以双曲线1C 的标准方程为2213y x -=. (2)设直线1l :2x my =+,()11,P x y ,()22,Q x y , 则由21l l ⊥,得直线2l :()2y m x =--,即20mx y m +-=. 因为圆心()12,0F -到直线MN的距离d ==所以MN =2d <,故2103m ≤<. 联立221,32,y x x my ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩消去x 得()22311290m y my -++=, ()222144363136(1)0m m m ∆=--=+>,则1221231m y y m +=--,122931y y m =-,所以()22126113m PQ y m +=-=-,则1212S S PQ MN +=⋅=, 又2103m ≤<,所以[)1212,S S +∈+∞. 即12S S +的取值范围为[)12,+∞. 【点睛】关键点点睛:设直线1l :2x my =+,用m 表示||MN 和||PQ 是本题的解题关键.3.(2022·浙江高三开学考试)如图,已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为()1,0F ,D 为x 轴上位于F 右侧的点,点A 为抛物线C在第一象限上的一点,且AF DF =,分别延长线段AF 、AD 交抛物线C 于M 、N .(1)若AM MN ⊥,求直线AF 的斜率; (2)求三角形AMN 面积的最小值. 【答案】(1(2)16.【分析】(1)由抛物线的焦点坐标求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,设点()2,2A t t ,可知0t >,求出M 、N 的纵坐标,利用斜率公式结合已知条件得出1AM MN k k ⋅=-,可得出关于t 的方程,解出正数t 的值,进而可求得直线AF 的斜率;(2)求出点M 、N 的坐标,求得AM 以及点N 到直线AM 的距离d ,可求得AMN 的面积关于t 的表达式,利用基本不等式可求得AMN 面积的最小值. 【详解】(1)()1,0F ,则12p=,得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =, 设()2,2A t t ,点A 为抛物线C 在第一象限上的一点,故0t >,设点(),0D d ,由AF DF =得211t d +=-,则22d t =+,得()22,0D t +,所以,221AMt k t =-,直线AM 的方程为2112t x y t-=+, 联立224112y xt x y t ⎧=⎪⎨-=+⎪⎩,得222240t y y t ---=,所以,42M A y y t -==-, 进一步得()2222AN AD tk k t t t ===--+,直线AN 的方程为212x y t t=-++, 联立22124x y t t y x⎧=-++⎪⎨⎪=⎩,得()224420y y t t +-+=,4N A y y t ∴+=-,则42N y t t=--,又AM MN ⊥,22224414444A M M N A M M N AM MN A M M N A M M N A M M Ny y y y y y y y k k y y y y x x x x y y y y ----∴⋅=⋅=⋅=⋅=---++--, 代入得44122422t tt t t⋅=-----,化简得:42230t t --=, 又0t >,t ∴=(3,A,AF k ∴==(2)由(1)知224,2N t t t t ⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,212,M t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ()222221122A M t AM x x t tt+=++=++=,直线AM 的方程2112t x y t-=+即为()22120tx t y t ---= 所以点N 到直线AM 的距离为()()()222221211t t d tt t++==+,()332331122216AMN t S t t t +⎛⎛⎫==+≥= ⎪ ⎝⎭⎝△, 当且仅当1t =时,S 取到最小值16. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.1.(2022·江苏南京·高三月考)已知抛物线1G :24y x =与椭圆2G :22221x y a b+=(0a b >>)有公共的焦点,2G 的左、右焦点分别为1F ,2F ,该椭圆的离心率为12. (1)求椭圆2G 的方程;(2)如图,若直线l 与x 轴,椭圆2G 顺次交于P ,Q ,R (P 点在椭圆左顶点的左侧),且1PFQ ∠与1PF R ∠互补,求1F QR ∆面积S 的最大值.【答案】(1)22143x y +=.(2【分析】(1)由已知条件推导出1c =,结合12e =和隐含条件222a b c =+,即可求出椭圆标准方程; (2)设1(Q x ,1)y ,2(R x ,2)y ,(1,0)F -,1PFQ ∠与1PF R ∠互补,可得110QF RF k k +=,根据已知条件,结合韦达定理、点到距离公式和均值不等式,即可求解. 【详解】解:(1)由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),∴椭圆的半焦距1c =,又椭圆的离心率为12,∴12c e a ==,即2a =, 222a b c =+,222413b a c ∴=-=-=,即b =∴椭圆2C 的方程为22143x y +=. (2)设1(Q x ,1)y ,2(R x ,2)y ,(1,0)F -,1PFQ ∠与1PF R ∠互补,∴110QF RF k k +=, ∴1212011y yx x +=++,化简整理,可得1222110x y y x y y +++=①, 设直线PQ 为(0)x my n m =+≠,联立直线与椭圆方程22143x my n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简整理,可得222(34)63120m y mny n +++-=,∆222224364(34)(312)0b ac m n m n =-=-+->,可得2234n m <+②,由韦达定理,可得21212226312,3434mn n y y y y m m -+=-=++③, 将11x my n =+,22x my n =+代入①,可得12122(1)()0my y n y y +++=④, 再将③代入④,可得2226(4)6(1)3434m n mn n m m -+=++,解得4n =-,PQ ∴的方程为4x my =-,由点(1,0)F -到直线PQ的距离d =,11||2F QRSQR d =⋅= 由②可得,23416m +>,即24m >,设()f m =24m t -=,0t >,()f t ∴= 由均值不等式可知,25625692996t t t t+⋅=, 当且仅当2569t t =时,即163t =,等号成立,当2569t t+取最小值时,()f t 取最大值,即1FQR 面积S 最大,∴()18max f t =, ∴△1FQR 面积S2.(2022·重庆市第十一中学校高三月考)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为点与右焦点的连线构成正三角形. (△)求椭圆C 的标准方程;(△)设过点(0,2)P -的动直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,当OMN ∆的面积最大时,求l 的方程. 【答案】(△)2214x y +=;(△)2y -或2y =-. 【分析】(△)由题意知,c =c a =222b a c =-,即可求得椭圆的方程; (△)设直线:2l y kx =-,()11,M x y ,()22,N x y ,联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()221416120k x kx +-+=,利用韦达定理,弦长公式结合OMN的面积公式得到OMNS =,利用换元结合基本不等式求解. 【详解】(△)由题意知,c =cos 6c a π==, 2a ∴=,2221b a c =-=所以椭圆的方程为2214x y +=.(△)当l x ⊥轴时不合题意,由题意设直线:2l y kx =-,()11,M x y ,()22,N x y . 联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()221416120k x kx +-+=. 当()216430k ∆=->,即234k >,且1221614k x x k +=-+,1221214x x k =+.从而12||MN x-=.又点O 到直线MN的距离d =所以OMN 的面积1||2OMNSd MN =⋅=t ,则0t >,24444OMNt St t t==++.因为44t t +≥,当且仅当2t =,即2k =±时等号成立,且满足0∆>. 所以,当OMN 的面积最大时,直线l的方程为2y x =-或2y x =-. 【点睛】思路点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.3.(2022·全国高三月考)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别是()1F和)2F ,点Р在椭圆E 上,且12PF F △的周长是4+ (1)求椭圆E 的标准方程;(2)已知、、A B C 为椭圆E 上三点,若有0OA OB OC ++=,求ABC ∆的面积. 【答案】(1)2214x y +=;(2【分析】(1)根据题设条件和椭圆的定义得到12124PF PF F F ++=+124PF PF +=,得到2a =,进而求得21b =,即可求得椭圆的方程;()2当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx m =+,联立方程组求得1212,x x x x +,根据0OA OB OC ++=,求得2282(,)1414km m C k k -++,结合点到直线的距离公式和面积公式,求得3332ABCOABS S=⋅=;当直线AB 斜率不存在时,得到直线AB 方程为1x =±,求得332ABCABOS S==. 【详解】(1)由题意,双曲线2222:1xy E a b+=的焦点()1F 和)2F ,可得12F F =因为12PF F △的周长是4+12124PF PF F F ++=+所以124PF PF +=,即24a =,可得2a =,又由222431b a c =-=-=, 所以椭圆E 的方程是2214x y +=.()2当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx m =+,()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,联立方程组2214x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理得2221484()40k x kmx m +++-=,则22212122284416(41)0,,1414km m k m x x x x k k -∆=-+>+=-=++ 由0OA OB OC ++=,可得12312300x x x y y y ++=⎧⎨++=⎩,又由122814kmx x k +=-+,可得()12121222214m y y kx m kx m k x x m k +=+++=++=+ 所以332282,1414km m x y k k ==-++, 将()33,x y 代入椭圆方程可得222282441414km m k k ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,整理得22414m k =+, 又O 到直线AB的距离为d =则()2112OABSk =⋅+= 又由0OA OB OC ++=,可得点O 为ABC 的重心,所以3332ABCOABS S=⋅=; 当直线AB 斜率不存在时,根据坐标关系可得,直线AB 方程为1x =±,可得AB112ABOS ==所以13312ABC ABOSS==⨯综上可得:ABC S △. 【点睛】直线与圆锥曲线的综合问题的求解策略:对于直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用问题,通常联立直线方程与圆锥曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系,以及弦长公式等进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力.4.(2022·榆林市第十中学高三月考(理))已知1F ,2F 分别是椭圆()2222:10x yE a b a b+=>>的左,右焦点,126F F =,当P 在E 上且1PF 垂直x 轴时,217PF PF =.(1)求E 的标准方程;(2)A 为E 的左顶点,B 为E 的上顶点,M 是E 上第四象限内一点,AM 与y 轴交于点C ,BM 与x 轴交于点D .(i )证明:四边形ABDC 的面积是定值. (ii )求CDM 的面积的最大值.【答案】(1)221123x y +=;(2)(i )证明见解析;(ii )())max 31CDM S =△.【分析】(1)由通径长公式得21b PF a=,结合椭圆定义可得,a b 关系,再由3c =求得,a b ,得椭圆方程;(2)(i )由题意知()A -,(B ,设(),M m n ,()0,C t ,(),0D s ,由三点共线把,s t 用,m n 表示,然后计算四边形面积可得结论;(ii )由(i )只要ABM 面积最大即可,求出椭圆的与AB 平行的切线方程,切点即为M (注意有两个切点,需要确定其中一个),从而得面积最大值. 【详解】解:(1)由题意知21b PF a=,212PF PF a +=,217PF PF =,则182PF a =,得2a b =,又3c =,222a b c =+,解得2a b == 所以E 的标准方程是221123x y +=.(2)(i )由题意知()A -,(B ,设(),M m n ,()0,C t ,(),0D s ,因为A ,C ,M 三点共线,则AC AM λ=,解得t =B ,D ,M 三点共线,则BD BM μ=,解得s =,AD s =+BC t =,221123m n +=,66AD BC st ⋅--+==6612m n +==. 162ABDC S AD BC =⋅=. (ii )因为CDM ABM ABDC S S S =-四边形△△, 所以当ABM S △最大时,CDMS 最大.1:2AB l y x =AB 平行的直线()1:02l y x p p =+<, 与221123x y +=联立,消y 得222260x px p ++-=,()2244260pp ∆=--=,解得p =p =(舍去),两平行线AB l ,l间的距离25d =,())max1312ABM S AB d =⋅=△,则())max 31CDM S =△.5.(2022·山西祁县中学高三月考(理))在平面直角坐标系xOy 中,已知(1,0)F ,动点P 到直线6x =的距离等于2||2PF +.动点P 的轨迹记为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)已知(2,0)A ,过点F 的动直线l 与曲线C 交于B ,D 两点,记AOB ∆和AOD ∆的面积分别为1S 和2S ,求12S S +的最大值.【答案】(1)221123x y +=;(2)3.【分析】(1)设点P (x ,y ),再根据动点P 到直线x =6的距离等于2|PF |+2列出方程化简即可;(2)设直线l 的方程为x =my +1,联立直线与(1)中所得的椭圆方程,得出韦达定理,再得出S 1+S 2=12|OA ||y 1-y 2|关于m 的表达式,换元求解最值即可 【详解】(1)设点P (x ,y ),当6x ≥时,P 到直线x =6的距离显然小于PF ,故不满足题意; 故()62,6x x -=<,即4x -=整理得3x 2+4y 2=12,即24x +23y =1.故曲线C 的方程为24x +23y =1.(2)由题意可知直线l 的斜率不为0,则可设直线l 的方程为x =my +1,B (x 1,y 1),D (x 2,y 2).联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,, 整理得(3m 2+4)y 2+6my -9=0,Δ>0显然成立, 所以y 1+y 2=-2634m m +,y 1y 2=-2934m +, 所以|y 1-y 2|故S 1+S 2=12|OA ||y 1|+12|OA ||y 2|=12|OA ||y 1-y2|.设t t ≥1,则m 2=t 2-1,则S 1+S 2=21231tt +=1213t t+. 因为t ≥1,所以3t +1t≥4(当且仅当t =1时,等号成立).故S 1+S 2=1213t t+≤3, 即S 1+S 2的最大值为3.6.(2022·西藏拉萨中学高三月考(理))(1)一动圆过定点(1,0)A ,且与定圆22:(1)16C x y ++=相切,求动圆圆心的轨迹E 的方程.(2)直线l 经过点A 且不与x 轴重合,l 与轨迹E 相交于P 、Q 两点,求CPQ ∆的面积的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)3. 【分析】(1)设动圆圆心为(),M x y ,半径为R .由与定圆22:(1)16C x y ++=相切,且点A 的圆C 内,由||44||MC R MA =-=-,即||||4MC MA +=,利用椭圆的定义求解;(2)设l 的方程为:1x my -=,代入22143x y +=,由121||2CPQSCA y y =⋅-,结合韦达定理求解. 【详解】(1)设动圆圆心为(),M x y ,半径为R .定圆C 的圆心(1,0)C -,半径为4. 点A 的圆C 内.||44||||||4MC R MA MC MA ∴=-=-∴+=,且4AC > ,∴轨迹E 是以C 、A 为焦点,长轴长为4的椭圆,所以椭圆方程为:22143x y +=. (2)设l 的方程为:1x my -=,代入22143x y +=, 得()2234690m y my ++-=,设()()1122,,P x y Q x y ⋅, 则122634m y y m -+=+,122934y y m -=+,121||2CPQSCA y y =⋅-,=令21(1)t m t =+,则1212CPQS=1()9f t t t=+在[1,)+∞为增函数1t ∴=,即0m =时,CPQ S △取最大值3.7.(2022·山东高三模拟预测)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点F 与抛物线28y x =的焦点重合,一条渐近线的倾斜角为30o . (1)求双曲线C 的方程;(2)经过点F 的直线与双曲线的右支交与,A B 两点,与y 轴交与P 点,点P 关于原点的对称点为点Q ,求证:QABS>【答案】(1)2213x y -=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意可得2c =,o tan 30b a ==222c a b =+可求出22,a b ,从而可求出双曲线C 的方程; (2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:()2y k x =-,可得()02P k -,,()02Q k ,,将直线方程与双曲线方程联立方程组,消去y ,利用根与系数的关系,从而可表示出()()2222248131QABk k Sk +=-,再由直线与双曲线的右支交与,A B 两点,可得231k >,则2310t k =->,代入上式化简可求得结果 【详解】解:(1)由题意得2c =,o tan 30b a ==222c a b =+ 解得2231a b ==,所以双曲线C 的方程为:2213x y -=(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:()2y k x =-,得()02P k -,,()02Q k ,, 设()11A x y ,,()22B x y ,,联立()22132x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,整理可得()222231121230k x k x k --++=21221231k x x k +=-,212212331k x x k +⋅=- 所以1212QABQPB QPASSSPQ x x =-=-122k x x =- 所以()()2222221212224123124443131QABk k Sk x x x x k k k ⎡⎤+⎛⎫⎡⎤⎢⎥=+-=- ⎪⎣⎦--⎢⎥⎝⎭⎣⎦2()()222248131k k k+=-直线与双曲线右支有两个交点,所以22121222121230,03131k k x x x x k k ++=>⋅=>-- 所以231k >,设2310t k =->,()2221111645334813QABt t St t t ++⎛⎫⋅+⎪⎛⎫⎝⎭==++ ⎪⎝⎭2641564251633383643t ⎛⎫=+->⨯-=⎪⎝⎭所以QAB S >【点睛】关键点点睛:此题考查双曲线方程的求法,考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是将直线方程与双曲线方程联立后,利用根与系数的有关系,从而可表示出()()2222248131QABk k S k+=-,再结合231k >,换元后求其最小值即可,考查计算能力,属于中档题 8.(2022·全国高三专题练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的两个焦点分别为()12,0F -,()22,0F,点(P 在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的方程;(2)记O 为坐标原点,过点()0,2Q 的直线l 与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,若OAB ∆的面积为求直线l 的方程.【答案】(1)22122x y -=;(2)2y =+和2y =+. 【分析】(1)根据焦点坐标,可得2c =,所以224a b +=,代入双曲线方程,可得()222221044x y a a a-=<<-,将P 点坐标代入,即可求得a 值,即可得答案;(2)设直线l 的方程为2y kx =+,与双曲线C 联立,可得关于x 的一元二次方程,利用韦达定理,可得1212,x x x x +的表达式,代入弦长公式,即可求得AB ,根据点到直线的距离公式,可求得原点到直线l 的距离d ,代入面积公式,结合题意,即可求得k 的值,即可得答案. 【详解】(1)依题意,2c =,所以224a b +=,则双曲线C 的方程为()222221044x y a a a-=<<-,将点P 代入上式,得22252314a a -=-, 解得250a =(舍去)或22a =, 故所求双曲线的方程为22122x y -=.(2)依题意,可设直线l 的方程为2y kx =+,代入双曲线C 的方程并整理,得()221460k x kx ---=.因为直线l 与双曲线C 交于不同的两点,A B ,所以()22210(4)2410k k k ⎧-≠⎪⎨-+->⎪⎩,解得1k k ≠±⎧⎪⎨<⎪⎩(*) 设()()1122,,,A x y B x y ,则12122246,11k x x x x k k +==---,所以||AB =又原点O 到直线l 的距离d =所以11||22OABSd AB =⋅==.又OABS=1=,所以4220k k --=,解得k =(*).故满足条件的直线l 有两条,其方程分别为2y =+和2y =+. 【点睛】解题的关键是熟练掌握弦长公式、点到直线的距离公式等知识,并灵活应用,易错点为:解得k 值,需检验是否满足判别式0∆>的条件,考查计算化简的能力,属中档题.9.(2022·全国高三专题练习)已知双曲线22:1164x y C -=的左、右焦点分别为1F ,2F . (1)求与双曲线C 有共同渐近线且过点()2,3的双曲线标准方程; (2)若P 是双曲线C 上一点,且12150F PF ∠=︒,求12F PF △的面积.【答案】(1)221832y x -=;(2)8-【分析】(1)根据题意,设所求双曲线方程为22(0)164x y k k -=≠,代入点()2,3,求得k 值,即可得答案; (2)不妨设P 在C 的右支上,根据双曲线定义,可得1228PF PF a -==,根据方程可得12F F 的值,在12F PF △中,利用余弦定理可得12PF PF 的值,代入面积公式,即可求得答案. 【详解】(1)因为所求双曲线与22:1164x y C -=共渐近线,所以设该双曲线方程为22(0)164x y k k -=≠, 又该双曲线过点()2,3, 所以49164k -=,解得k =-2, 所以所求双曲线方程为:221832y x -=(2)不妨设P 在C 的右支上,则1228PF PF a -==,122F F c == 在12F PF △中,2222121212121212()280cos15022PF PF F F PF PF PF PF PF PF PF PF +--+-︒===解得1232PF PF =- 所以12F PF △的面积1212111sin (328222F P S F PF PF ∠==⨯-⨯=-【点睛】解题的关键是:掌握共渐近线的双曲线方程的设法,即与22221x y a b-=共渐近线的方程可设为:2222(0)x y k k a b -=≠;与22221x y a b -=共焦点的方程可设为:22221x y a b λλ-=+-,再代入点求解即可,考查分析计算的能力,属中档题.10.(2022·浙江高三开学考试)已知抛物线T :()22y px p N +=∈和椭圆C :2215x y +=,过抛物线T 的焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,线段AB 的中垂线交椭圆C 于M ,N 两点.(1)若F 恰是椭圆C 的焦点,求p 的值;(2)若MN 恰好被AB 平分,求OAB 面积的最大值. 【答案】(1)4p =;(2【分析】(1)根据椭圆方程求出椭圆的焦点坐标,再根据F 恰是椭圆C 的焦点,即可得出答案;(2)设直线l :2p x my =+,()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y M x y N x y ,联立222p x my y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,求得AB 的中点坐标,根据因为MN 恰好被AB 平分,则直线MN 的斜率等于m -,再根据点差法求得直线MN 的斜率,求得2m ,根据由AB 的中点在椭圆内,求得p 的最大值,从而可求得OAB 面积的最大值. 【详解】解:(1)在椭圆中,2224c a b =-=,所以2c =, 因为F 恰是椭圆C 的焦点, 所以22p=,所以4p =; (2)设直线l :2px my =+,()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y M x y N x y , 联立222p x my y px ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得2220y mpy p --=, 则212122,y y mp y y p +=⋅=-,则2122x x m p p +=+,故AB 的中点坐标为2,2p m p mp ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,又因为MN 恰好被AB 平分,则2342x x m p p +=+,342y y mp +=,直线MN 的斜率等于m -,将M 、N 的坐标代入椭圆方程得:223315x y +=,224415x y +=, 两式相减得:()()()()3434343405x x x x y y y y +-++-=, 故234342110y y m x x m-+=--, 即直线MN 的斜率等于22110m m+-, 所以22110m m m+-=-,解得218m =, 由AB 的中点在椭圆内,得2222()15p m p mp ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+<,解得26413p <, 因为p Z ∈,所以p 的最大值是2,12y y -== 则OAB面积212122p S y y p =⨯-==≤, 所以,当2p =时,OAB . 11.(2022·普宁市第二中学高三月考)在平面直角坐标系xOy 中,原点为O ,抛物线C 的方程为24x y =,线段AB 是抛物线C 的一条动弦.(1)求抛物线C 的准线方程;(2)求=4OA OB ⋅-,求证:直线AB 恒过定点;(3)过抛物线的焦点F 作互相垂直的两条直线1l 、2l ,1l 与抛物线交于P 、Q 两点,2l 与抛物线交于C 、D 两点,M 、N 分别是线段PQ 、CD 的中点,求FMN 面积的最小值.【答案】(1)准线方程:1y =-;(2)直线AB 恒过定点()0,2,证明见解析;(3)4.【分析】(1)由焦点在y 轴正半轴上,且2p =,即可得准线方程;(2)设直线AB 方程为y kx b =+,与抛物线方程联立由韦达定理和向量数量积的坐标运算,解方程可得b 的值,即可得所过的定点;(3)设1l 的方程为1y kx =+,()33,P x y ,()44,Q x y ,与抛物线方程联立,运用韦达定理和中点坐标公式求M 、N 两点坐标,由两点间距离公式求FM 、FN 的长,再计算12FMN SFM FN ,由基本不等式求最值即可求解.【详解】 (1)由24x y =可得:2p =,焦点为()0,1F ,所以准线方程:1y =-,(2)设直线AB 方程为y kx b =+,()11,A x y ,()22,B x y由24y kx b x y=+⎧⎨=⎩得2440x kx b --=, 所以124x x k +=,124x x b =-,222121212124416x x OA OB x x y y x x b b ⋅=+=+=-+=-, 即2440b b -+=,解得:2b =所以直线2y kx =+过定点()0,2(3)()0,1F ,由题意知直线1l 、2l 的斜率都存在且不为0,设直线1l 的方程为1y kx =+,()33,P x y ,()44,Q x y ,则直线2l 的方程为11y x k=-+, 由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=, 所以344x x k +=,344x x =-,所以()34122M x x x k =+=,2121M M y kx k =+=+,所以()22,21M k k + 用1k -替换k 可得2N x k =-,221N y k =+,所以222,1N k k⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,所以12FMN S FM FN ====224≥=⨯=,当且仅当221k k =即1k =±时,等号成立, 所以FMN 的面积取最小值4.【点睛】方法点睛:解决圆锥曲线中的范围或最值问题时,若题目的条件和结论能体现出明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:①利用判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;②利用已知参数的范围,求出新参数的范围,解题的关键是建立两个参数之间的等量关系;③利用基本不等式求出参数的取值范围;④利用函数值域的求法,确定参数的取值范围.。
圆锥曲线大题基础练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)1.(2023春·广东揭阳·高三校考开学考试)已知抛物线C :22(0)y px p =>与直线2y x =+相切.(1)求C 的方程;(2)过C 的焦点F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,AB 的中垂线与C 的准线交于点P ,若PA =,求l 的方程.2.(2023春·安徽亳州·高三校考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的长轴长倍,且右焦点为()1,0F .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线():2l y k x =+交椭圆C 于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为23-.求直线l 的方程.3.(2022秋·海南海口·高三校考期中)椭圆C 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆C 经过点()0,1且长轴长为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()1,0M 且斜率为1的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求弦长AB .4.(2022·江苏苏州·苏州市第六中学校校考三模)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>过点(),渐近线方程为12y x =±,直线l 是双曲线C 右支的一条切线,且与C 的渐近线交于A ,B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)设点A ,B 的中点为M ,求点M 到y 轴的距离的最小值.5.(2022·江苏泰州·统考模拟预测)已知1l ,2l 是过点()0,2的两条互相垂直的直线,且1l 与椭圆22:14x y Γ+=相交于A ,B 两点,2l 与椭圆Γ相交于C ,D 两点.(1)求直线1l 的斜率k 的取值范围;(2)若线段AB ,CD 的中点分别为M ,N ,证明直线MN 经过一个定点,并求出此定点的坐标.6.(2022秋·重庆长寿·高三统考期末)已知曲线22:1C ax by +=过点1,2⎛ ⎝⎭和1,2⎛- ⎝⎭.(1)求曲线C 的方程,并指出曲线类型;(2)若直线2x -y -2=0与曲线C 的两个交点为A ,B ,求△OAB 的面积(其中O 是坐标原点).7.(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第十中学校考阶段练习)已知椭圆Γ的方程为22184x y +=,圆C 与x 轴相切于点(2,0)T ,与y 轴正半轴相交于,A B 两点,且3AB =,如图.(1)求圆C 的方程;(2)如图,过点(0,1)的直线l 与椭圆Γ相交于,P Q 两点,求证:射线AO 平分PAQ ∠.8.(2022春·河北唐山·高三校考开学考试)如图,抛物线的顶点在原点,圆22(2)4x y -+=的圆心恰是抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)一条直线的斜率等于2,且过抛物线焦点,它依次截抛物线和圆于A 、B 、C 、D 四点,求||||AB CD +的值.9.(2022春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知抛物线C ;()220y px p =>,F 为抛物线的焦点,直线x m =和抛物线交于不同两点A ,B ,直线2p x =-和x 轴交于点N ,直线AF 和直线BN 交于点()00,M x y .(1)若m p =,求三角形AMN 的面积AMN S (用p 表示);(2)求证:点M 在抛物线C 上10.(2022·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>经过点3(1,2P ,离心率12e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)不过原点的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若AB 的中点M 在抛物线E :24y x =上,求直线l 的斜率k 的取值范围.11.(2022·重庆·统考模拟预测)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,直线l 过F 且与抛物线C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,当3AB p =时,点M 的横坐标为2.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与抛物线C 的准线交于点D ,点D 关于x 轴的对称点为E ,当DME 的面积取最小值时,求直线l 的方程.12.(2023秋·浙江绍兴·高三统考期末)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,右焦点F(1)求双曲线C 的标准方程;(2)过右焦点F 作直线AB 交双曲线于,A B 两点,过点A 作直线1:2l x =的垂线,垂足为M ,求证直线MB 过定点.13.(2023秋·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>两个焦点分别为12,F F ,且过点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)P 是椭圆C 上的点,且123F PF π∠=,求三角形12F PF 的面积.14.(2022秋·广东梅州·高三大埔县虎山中学校考阶段练习)如图所示,椭圆221169x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,一条直线l 经过1F 与椭圆交于A 、B 两点.(1)求2ABF ∆的周长;(2)若直线l 的倾斜角为45 ,求2ABF ∆的面积.15.(2022·海南·海南华侨中学校考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左焦点为()12,0F -,点(在椭圆上.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)若直线()():20=+≠l y k x k 和椭圆交于,A B 两点,设点T 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,求线段OT 长度的取值范围.16.(2023春·广东惠州·高三校考阶段练习)已知焦点在x 轴上的椭圆C :222210)x y a b a b +=>>(,短轴长为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)如图,已知点2(,0)3P ,点A 是椭圆的右顶点,直线l 与椭圆C 交于不同的两点,E F ,,E F 两点都在x 轴上方,且APE OPF ∠=∠.证明直线l 过定点,并求出该定点坐标.17.(2022·海南海口·统考二模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为3,且经过点3⎫⎪⎪⎭.(1)求C 的方程;(2)动直线l 与圆22:1O x y +=相切,与C 交于M ,N 两点,求O 到线段MN 的中垂线的最大距离.18.(2022·湖南·校联考模拟预测)已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,1A ,右焦点为点F ,点P 是椭圆E 上一动点,1APA △面积的最大值为2,当PF x ⊥轴时,12PF =.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点,直线l 与直线x =N ,过点F 作x 轴的垂线,交直线l 于点M .求证:FM FN 为定值.19.(2022·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)点()00,N x y 是曲线22:1ax by Γ+=上任一点,已知曲线Γ在点()00,N x y 处的切线方程为001ax x by y +=.如图,点P 是椭圆22:12x C y +=上的动点,过点P 作椭圆C 的切线l 交圆22:4O x y +=于点A 、B ,过A 、B 作圆O 的切线交于点M .(1)求点M 的轨迹方程;(2)求OPM 面积的最大值.20.(2022秋·江苏宿迁·高三沭阳县建陵高级中学校考阶段练习)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点坐标为()1,0F -,且其离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)若在y 轴上的截距为2的直线l 与椭圆C 分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点,且直线OA ,OB 的斜率之和等于12,求ABF △的面积.21.(2023春·河北承德·高三河北省隆化存瑞中学校考阶段练习)已知双曲线:C :22221x y a b -=(0a >,0b >)与22142-=y x 有相同的渐近线,且经过点M .(1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线0x y m -+=与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,且线段AB 的中点在圆2220x y +=上,求实数m 的值.22.(2022秋·河北承德·高三承德市双滦区实验中学校考期末)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>2.(1)椭圆C 的方程;(2)设直线l :12y x m =+交椭圆C 于A ,B两点,且AB =m 的值.23.(2022·河北石家庄·石家庄二中校考模拟预测)已知P (1,2)在抛物线C :y 2=2px 上.(1)求抛物线C 的方程;(2)A ,B 是抛物线C 上的两个动点,如果直线PA 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.24.(2022·河北·模拟预测)已知抛物线2:2(0)C x py p =>,点(4,1)A -,P 为抛物线上的动点,直线l 为抛物线的准线,点P 到直线l 的距离为d ,||PA d +的最小值为5.(1)求抛物线C 的方程;(2)直线1y kx =+与抛物线相交于M ,N 两点,与y 轴相交于Q 点,当直线AM ,AN 的斜率存在,设直线AM ,AN ,AQ 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,是否存在实数λ,使得12311k k k λ+=,若存在,求出λ;若不存在,说明理由.25.(2022秋·河北·高三校联考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别为()11,0F -、()21,0F ,左、右顶点分别为,A B ,若T 为椭圆上一点,12FTF ∠的最大值为π3,点P 在直线4x =上,直线PA 与椭圆C 的另一个交点为M ,直线PB 与椭圆C 的另一个交点为N ,其中,M N 不与左右顶点重合.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)从点A 向直线MN 作垂线,垂足为Q ,证明:存在点D ,使得DQ 为定值.26.(2022秋·福建龙岩·高三上杭县第二中学校考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>,离心率为2,点P 在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若12(1,0),(1,0)F F -,过1F 的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,且直线l 倾斜角为45︒,求2MF N 的面积.27.(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考阶段练习)已知双曲线2222C :1x y a b-=(a>0,b>0)(1)求双曲线C 的渐近线方程.(Ⅱ)当a=1时,直线x-y+m=0与双曲线C 交于不同的两点A,B,且线段AB 的中点在圆225x y +=上,求m 的值.28.(2022秋·江苏苏州·高三苏州中学校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,已知点P 在抛物线21:4C y x =上,圆2222:(2)(02).C x y r r -+=<<(1)若1r =,Q 为圆2C 上的动点,求线段PQ 长度的最小值;(2)若点P 的纵坐标为4,过P 的直线,m n 与圆2C 相切,分别交抛物线1C 于,A B (异于点P ),求证:直线AB 过定点.29.(2022秋·湖北襄阳·高三期末)若两个椭圆的离心率相等,则称它们为“相似椭圆”.如图,在直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:22163x y +=,A 1,A 2分别为椭圆C 1的左,右顶点.椭圆C 2以线段A 1A 2为短轴且与椭圆C 1为“相似椭圆”.(1)求椭圆2C 的方程;(2)设P 为椭圆C 2上异于A 1,A 2的任意一点,过P 作PQ ⊥x 轴,垂足为Q ,线段PQ 交椭圆C 1于点H .求证:12A H PA ⊥30.(2022·湖北十堰·高三十堰东风高级中学校考阶段练习)已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点M 是抛物线的准线2x =-上的动点.(1)求p 的值和抛物线的焦点坐标;(2)设直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,且,MF AB AF MB ⊥⊥,求直线l 在x 轴上截距b 的取值范围.。
圆锥曲线一、椭圆及其性质第一定义平面内一动点P 与两定点F 1、F 2距离之和为常数(大于F 1F 2 )的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF 1d 1=MF 2d 2=e 焦点焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形yxF 1F 2abc O A 1A 2B 2B 1x =a 2cx =-a 2c y x F 1F 2ab c A 1A 2B 2B 1y =a2cy =-a2c标准方程x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0y 2a 2+x 2b2=1a >b >0范围-a ≤x ≤a 且-b ≤y ≤b-b ≤x ≤b 且-a ≤y ≤a顶点A 1-a ,0 ,A 2a ,0 ,B 10,-b ,B 20,bA 10,-a ,A 20,a ,B 1-b ,0 ,B 2b ,0轴长长轴长=2a ,短轴长=2b ,焦距=F 1F 2 =2c ,c 2=a 2-b 2焦点F 1-c ,0 、F 2c ,0F 10,-c 、F 20,c焦半径PF 1 =a +e x 0,PF 2 =a -e x 0PF 1 =a -e y 0,PF 2 =a +e y 0焦点弦左焦点弦|AB |=2a +e (x 1+x 2),右焦点弦|AB |=2a -e (x 1+x 2).离心率e =c a=1-b 2a20<e <1 准线方程x =±a 2cy =±a 2c切线方程x 0x a 2+y 0y b 2=1x 0xb 2+y 0y a 2=1通径过椭圆焦点且垂直于对称轴的弦长AB =2b 2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF 1|+|PF 2|=2a ,周长为:2a +2c (2)焦点三角形面积:S △F 1PF 2=b 2×tan θ2(3)当P 在椭圆短轴上时,张角θ最大,θ≥1-2e 2cos (4)焦长公式:PF 1 =b 2a -c αcos 、MF 1 =b 2a +c αcos MP =2ab 2a 2-c 22αcos =2ab 2b 2+c 22αsin (5)离心率:e =(α+β)sin α+βsin sin yxF 1F 2θαP OMβ2024高考数学专项复习第一定义平面内一动点P与两定点F1、F2距离之差为常数(大于F1F2)的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF1d1=MF2d2=e焦点焦点在x轴上焦点在y轴上图形yxF1F2bc虚轴实轴ayxF1F2实轴虚轴标准方程x2a2-y2b2=1a>0,b>0y2a2-x2b2=1a>0,b>0范围x≤-a或x≥a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R 顶点A1-a,0、A2a,0A10,-a、A20,a轴长虚轴长=2b,实轴长=2a,焦距=F1F2=2c,c2=a2+b2焦点F1-c,0、F2c,0F10,-c、F20,c焦半径|PF1|=a+e x0,|PF2|=-a+e x0左支添“-”离心率e=ca=1+b2a2e>1准线方程x=±a2c y=±a2c渐近线y=±ba x y=±ab x切线方程x0xa2-y0yb2=1x0xb2-y0ya2=1通径过双曲线焦点且垂直于对称轴的弦长AB=2b2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF1|-|PF2|=2a(2)焦点直角三角形的个数为八个,顶角为直角与底角为直角各四个;(3)焦点三角形面积:S△F1PF2=b2÷tanθ2=c∙y(4)离心率:e=F1F2PF1-PF2=sinθsinα-sinβ=sin(α+β)sinα-sinβyxF1F2Pθαβ定义平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.方程y 2=2px p >0y 2=-2px p >0x 2=2py p >0x 2=-2py p >0图形yxF x =-p2yxFx =p2y xFy =-p2yxFy =p2顶点0,0对称轴x 轴y 轴焦点F p2,0 F -p 2,0 F 0,p 2 F 0,-p 2准线方程x =-p 2x =p2y =-p 2y =p 2离心率e =1范围x ≥0x ≤0y ≥0y ≤0切线方程y 0y =p x +x 0y 0y =-p x +x 0x 0x =p y +y 0x 0x =-p y +y 0通径过抛物线焦点且垂直于对称轴的弦AB =2p (最短焦点弦)焦点弦AB 为过y 2=2px p >0 焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =x 1+p 2BF =x 2+p2AB =x 1+x 2+p ,(2)x 1x 2=p 24y 1y 2=-p 2(3)AF =p 1-αcos BF =p 1+αcos 1|FA |+1|FB |=2P (4)AB =2psin 2αS △AOB =p 22αsin AB 为过x 2=2py (p >0)焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =p 1-αsin BF =p1+αsin (2)AB =2p 2αcos S △AOB=p 22αcos (3)AF BF=λ,则:α=λ-1λ+1sin yxFx =-p 2αABO yxFαABOy 2=2px (p >0)y 2=2px (p >0)四、圆锥曲线的通法F 1F 2POxyOxyFP MOxyF 1F 2P椭圆双曲线抛物线点差法与通法1、圆锥曲线综述:联立方程设交点,韦达定理求弦长;变量范围判别式,曲线定义不能忘;弦斜中点点差法,设而不求计算畅;向量参数恰当用,数形结合记心间.★2、直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线的设法:1若题目明确涉及斜率,则设直线:y =kx +b ,需考虑直线斜率是否存在,分类讨论;2若题目没有涉及斜率或直线过(a ,0)则设直线:x =my +a ,可避免对斜率进行讨论(2)研究通法:联立y =kx +bF (x ,y )=0得:ax 2+bx +c =0判别式:Δ=b 2−4ac ,韦达定理:x 1+x 2=−b a ,x 1x 2=ca(3)弦长公式:AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)⋅[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=1+1k2(y 1+y 2)2−4y 1y 2 3、硬解定理设直线y =kx +φ与曲线x 2m +y 2n=1相交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)由:y =kx +φnx 2+my 2=mn,可得:(n +mk 2)x 2+2kφmx +m (φ2-n )=0判别式:△=4mn (n +mk 2-φ2)韦达定理:x 1+x 2=-2kmφn +mk 2,x 1x 2=m (φ2-n )n +mk 2由:|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,代入韦达定理:|x 1-x 2|=△n +mk 2★4、点差法:若直线l 与曲线相交于M 、N 两点,点P (x 0,y 0)是弦MN 中点,MN 的斜率为k MN ,则:在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=−b 2a2;在双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=b 2a2;在抛物线y 2=2px (p >0)中,有k MN ⋅y 0=p .(椭圆)设M 、N 两两点的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),则有x 12a 2+y 12b 2=1,⋯⋯(1)x 22a 2+y 22b 2=1.⋯⋯(2) (1)−(2),得x 12−x 22a 2+y 12−y 22b 2=0.∴y 2−y 1x 2−x 1⋅y 2+y 1x 2+x 1=−b 2a2.又∵k MN =y 2−y 1x 2−x 1,y 1+y 2x 1+x 2=2y 2x =y x .∴k MN ⋅y x =−b 2a2.圆锥曲线的参数方程1、参数方程的概念在平面直角坐标系中,曲线上任意一点的坐标x ,y 都是某个变数t 的函数x =f (t )y =g (t )并且对于t 的每一个允许值,由这个方程所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,该方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.※2、直线的参数方程(1)过定点P (x 0,y 0)、倾斜角为α(α≠π2)的直线的参数方程x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α (t 为参数)(2)参数t 的几何意义:参数t 表示直线l 上以定点M 0为起点,任意一点M (x ,y )为终点的有向线段的长度再加上表示方向的正负号,也即|M 0M|=|t |,|t |表示直线上任一点M 到定点M 0的距离.当点M 在M 0上方时,t >0;当点M 在M 0下方时,t <0;当点M 与M 0重合时,t =0;(3)直线方程与参数方程互化:y −y o =tan α(x −x o )⇔x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数)(4)直线参数方程:x =x 0+aty =y 0+bt (t 为参数),当a 2+b 2=1时,参数方程为标准型参数方程,参数的几何意义才是代表距离.当a 2+b 2≠1时,将参数方程化为x =x 0+aa 2+b 2t y =y 0+ba 2+b 2t 然后在进行计算.★3、圆的参数方程(1)圆心(a ,b ),半径r 的圆(x -a )2+(y -b )2=r 2参数方程x =a +r cos θy =b +r sin θ (θ为参数);特别:当圆心在原点时,半径为r 的圆x 2+y 2=r 2的参数方程为:x =r cos θy =r sin θ (θ是参数).(2)参数θ的几何意义:θ表示x 轴的正方向到圆心和圆上任意一点的半径所成的角.(3)消参的方法:利用sin 2θ+cos 2θ=1,yxF 1F 2PN OMyxM 0tαO M 1αP (x ,y )rxy可得圆方程:(x -a )2+(y -b )2=r 2★4、椭圆的参数方程(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为x =a cos φy =b sin φ (φ为参数);椭圆y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的参数方程为x =b cos φy =a sin φ (φ为参数);(2)参数θ的几何意义:参数θ表示椭圆上某一点的离心角.如图所示,点P 对应的离心角为θ=∠QOx (过P 作PQ ⊥x 轴,交大圆即以2a 为直径的圆于Q ),切不可认为是θ=∠POx .5、双曲线的参数方程(1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程x =a sec φy =b tan φ (φ为参数);sec φ=1cos φ双曲线y 2a 2-x 2b2=1(a >b >0)的参数方程x =b cot φy =a csc φ (φ为参数);csc φ=1sin φ(2)参数θ的几何意义:参数θ表示双曲线上某一点的离心角.※6、抛物线的参数方程(1)抛物线y 2=2px 参数方程x =2pt 2y =2pt(t 为参数,t =1tan α);(2)参数t 的几何意义:抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.t =1k OP仿射变换与齐次式1、仿射变换:在几何中,一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移,变换为另一个向量空间.※2、椭圆的变换:椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2变换内容x =x y=a b y x =xy =b a yx =b a x y=yx =a b x y =y圆方程x 2+y 2=a 2x 2+y 2=b 2图示yxAB OCyxABOCyxAB OCyxAB OC 点坐标A (x 0,y 0)→A '(x 0,a by 0)A (x 0,y 0)→A '(b ax 0,y 0)斜率变化k '=a bk ,由于k A 'C '⋅k B 'C '=−1.k AC ⋅k BC =b a k A 'C '⋅b a k B 'C '=−b 2a 2k '=a bk ,由于k A 'C '⋅k B 'C '=−1.k AC ⋅k BC =b a k A 'C '⋅b a k B 'C '=−b 2a2弦长变化则AB =1+k 2x 1-x 2 ⇒A 'B '=1+k '2x 1-x 2 =1+(a b)2k 2x 1-x 2 yxαPOQ面积变化S△ABC=b a S△A'B'C'(水平宽不变,铅锤高缩小)S△ABC=a b S△A'B'C'(水平宽扩大,铅垂高不变)3、中点弦问题,k OP⋅k AB=−b2a2,中垂线问题k OPk MP=b2a2,且x M=c2x0a2y N=-c2y0b2,拓展1:椭圆内接△ABC中,若原点O为重心,则仿射后一定得到△OB'C'为120°的等腰三角形;△A'B'C'为等边三角形;拓展2:椭圆内接平行四边形OAPB(A、P、B)在椭圆上,则仿射后一定得菱形OA'P'B' 4、面积问题:(1)若以椭圆x2a2+y2b2=1对称中心引出两条直线交椭圆于A、B两点,且k OA⋅k OB=−b2a2,则经过仿射变换后k OA'⋅k OB'=−1,所以S△AOB为定值.(2)若椭圆方程x2a2+y2b2=1上三点A,B,M,满足:①k OA⋅k OB=−b2a2②S△AOB=ab2③OM=sinαOA+cosαOBα∈0,π2,三者等价※5、平移构造齐次式:(圆锥曲线斜率和与积的问题)(1)题设:过圆锥曲线上的一个定点P作两条直线与圆锥曲线交于A、B,在直线PA和PB斜率之和或者斜率之积为定值的情况下,直线AB过定点或者AB定斜率的问题.(2)步骤:①将公共点平移到坐标原点(点平移:左加右减上减下加)找出平移单位长.②由①中的平移单位长得出平移后的圆锥曲线C ,所有直线方程统一写为:mx+ny=1③将圆锥曲线C 展开,在一次项中乘以mx+ny=1,构造出齐次式.④在齐次式中,同时除以x2,构建斜率k的一元二次方程,由韦达定理可得斜率之积(和).圆锥曲线考点归类(一)条件方法梳理1、椭圆的角平分线定理(1)若点A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的点,AB与椭圆长轴交点为N,在长轴上一定存在一个点M,当仅当则x M⋅x N=a2时,∠AMN=∠BMN,即长轴为角平分线;(2)若点A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的点,AB与椭圆短轴交点为N,在短轴上一定存在一个点M,当仅当则y M⋅y N=b2时,∠AMN=∠BMN,即短轴为角平分线;※2、关于角平分线的结论:若直线AO的斜率为k1,直线CO的斜率为k2,EO平分∠AOC则有:k1+k2=tanα+tan(π-α)=0角平分线的一些等价代换条件:作x轴的对称点、点到两边的距离相等.3、四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为y -y 0=k (x -x 0)(除直线x =x 0),其中k 是待定的系数;经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为A (x -x 0)+B (y -y 0)=0,其中A ,B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程为(A 1x +B 1y +C 1)+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(除l 2),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y =kx +b 中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线Ax +By +C =0平行的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ≠0),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0(A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是Bx -Ay +λ=0,λ是参变量.4、圆系方程(1)过直线l :Ax +By +C =0与圆C :x 2+y 2+Dx +Ey +F =0的交点的圆系方程是x 2+y 2+Dx +Ey +F +λ(Ax +By +C )=0,λ是待定的系数.(2)过圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0的交点的圆系方程是x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2)=0,λ是待定的系数.★(二)圆锥曲线过定点问题1、直线过定点的背景:(1)直线过定点模型:A ,B 是圆锥曲线上的两动点,M 是一定点,其中α,β分别为MA ,MB 的倾斜角,则:①、MA ⋅MB 为定值⇔直线AB 恒过定点;②、k MA ⋅k MB 为定值⇔直线AB 恒过定点;③、α+β=θ(0<θ<π)⇔直线AB 恒过定点.(2)抛物线中直线过定点:A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两动点,α,β分别为OA ,OB 的倾斜角,则:OA ⊥OB ⇔k OA ⋅k OB =-1⇔α-β =π2⇔直线AB 恒过定点(2p ,0).(3)椭圆中直线过定点模型:A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上异于右顶点D 的两动点,其中α,β分别为DA ,DB 的倾斜角,则可以得到下面几个充要的结论:DA ⊥DB ⇔k DA ⋅k DB =-1⇔α-β =π2⇔直线AB 恒过定点(ac 2a 2+b 2,0)2、定点的求解方法:1含参形式简单的直线方程,通过将直线化为y -y 0=k (x -x 0)可求得定点坐标(x 0,y 0)2含参形式复杂的通过变换主元法求解定点坐标.变换主元法:将直线化为h (x ,y )+λf (x ,y )=0,解方程组:h (x ,y )=0f (x ,y )=0 可得定点坐标.eg :直线方程:(2m +1)x +(m -5)y +6=0,将m 看作主元,按照降幂排列:(2x +y )m+x -5y +6=0,解方程组:2x +y =0x -5y +6=0,解得:x =-611y =1211,求得直线过定点(-611,1211).3、关于以AB 为直径的圆过定点问题:(1)直接法:设出参数后,表示出圆的方程.圆的直径式方程:(x -x 1)(x -x 2)+(y -y 1)(y -y 2)=0(2)由特殊到一般:利用赋值法,先求出几个位置的圆方程,联立圆方程解出公共交点,该交点即为圆所过的定点,再利用向量数量积为0证明点恒在圆上.★(三)圆锥曲线面积问题1、面积的求解方法:(1)S △ABC =12MN ∙d ,从公式可以看出,求面积重在求解弦长和点到线的距离.(2)S △ABC =12×水平宽×铅锤高,主要以点的坐标运算为主.(3)S △AOB =12x 1y 2-x 2y 1例题1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点O 0,0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 不共线,证明:△AOB 的面积为S △AOB =12x 1y 2-x 2y 1 .2、面积中最值的求解(1)f (x )=αx 2+βx +φx +n型:令t =x +n ⇒x =t -n 进行代换后裂项转化为:y =at +bt (2)f (x )=x +n αx 2+βx +φ型:先在分母中配出分子式f (x )=x +n α(x +n )2+λ(x +n )+υ令t =x +n ,此时:y =t αt 2+λt +υ,分子分母同时除t ,此时y =1αt +υt+λ,再利用对勾函数或不等式分析最值.(3)f (x )=αx +βx +n型:令t =x +n ⇒x =t 2-n 进行代换后裂项,可转化为:y =at +bt五、椭圆的二级结论1.PF1+PF2=2a2.标准方程x2a2+y2b2=13.PF1d1=e<14.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.5.PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.7.以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.8.设A1、A2为椭圆的左、右顶点,则△PF1F2在边PF2(或PF1)上的旁切圆,必与A1A2所在的直线切于A2 (或A1).9.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个顶点为A1(-a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是x2a2-y2b2=1.10.若点P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上,则在点P0处的切线方程是x0xa2+y0yb2=1.11.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1外,则过Po作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是x0xa2+y0yb2=1.12.AB是椭圆x2a2+y2b2=1的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则k OM⋅k AB=-b2a2.13.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1内,则被PO所平分的中点弦的方程是x0xa2+y0yb2=x02a2+y02b2.14.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1内,则过PO的弦中点的轨迹方程是x2a2+y2b2=x0xa2+y0yb2.15.若PQ是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上对中心张直角的弦,则1r12+1r22=1a2+1b2(r1=|OP|,r2=|OQ|).16.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上中心张直角的弦L所在直线方程为Ax+By=1(AB≠0),则(1)1a2+1 b2=A2+B2;(2)L=2a4A2+b4B2a2A2+b2B2.17.给定椭圆C1:b2x2+a2y2=a2b2(a>b>0),C2:b2x2+a2y2=a2-b2a2+b2ab2,则(i)对C1上任意给定的点P(x0,y0),它的任一直角弦必须经过C2上一定点M a2-b2a2+b2x0,-a2-b2a2+b2y0. (ii)对C2上任一点P (x0 ,y0 )在C1上存在唯一的点M ,使得M 的任一直角弦都经过P 点.18.设P(x0,y0)为椭圆(或圆)C:x2a2+y2b2=1(a>0,.b>0)上一点,P1P2为曲线C的动弦,且弦PP1,PP2斜率存在,记为k1,k2,则直线P1P2通过定点M(mx0,-my0)(m≠1)的充要条件是k1⋅k2=-1+m1-m⋅b2a2.19.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且k BC=b2x0a2y0(常数).20.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P为椭圆上任意一点∠F1PF2=γ,则椭圆的焦点三角形的面积为S△F1PF2=b2tanγ2,P±ac c2-b2tan2γ2,±b2c tanγ2.21.若P为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1,F2是焦点,∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,则a-ca+c=tanα2tanβ2.22.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦半径公式:|MF1|=a+ex0,|MF2|=a-ex0(F1(-c,0),F2(c,0),M(x0,y0)).23.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当2-1≤e<1时,可在椭圆上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.24.P为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则2a-|AF2|≤|PA|+|PF1|≤2a+|AF2|,当且仅当A,F2,P三点共线时,等号成立.25.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上存在两点关于直线l:y=k(x-x0)对称的充要条件是x02≤(a2-b2)2a2+b2k2.26.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P是椭圆x=a cosϕy=b sinϕ(a>b>0)上一点,则点P对椭圆两焦点张直角的充要条件是e2=11+sin2ϕ.29.设A,B为椭圆x2a2+y2b2=k(k>0,k≠1)上两点,其直线AB与椭圆x2a2+y2b2=1相交于P,Q,则AP=BQ.30.在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1中,定长为2m (o <m ≤a )的弦中点轨迹方程为m 2=1-x 2a 2+y 2b 2a 2cos 2α+b 2sin 2α ,其中tan α=-bx ay ,当y =0时,α=90∘.31.设S 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的通径,定长线段L 的两端点A ,B 在椭圆上移动,记|AB |=l ,M(x 0,y 0)是AB 中点,则当l ≥ΦS 时,有(x 0)max =a 2c -l 2e c 2=a 2-b 2,e =c a;当l <ΦS 时,有(x 0)max =a 2b4b 2-l 2,(x 0)min=0.32.椭圆x 2a 2+y 2b2=1与直线Ax +By +C =0有公共点的充要条件是A 2a 2+B 2b 2≥C 2.33.椭圆(x -x 0)2a 2+(y -y 0)2b2=1与直线Ax +By +C =0有公共点的充要条件是A 2a 2+B 2b 2≥(Ax 0+By 0+C )2.34.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点为F 1、F 2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF 1F 2中,记∠F 1PF 2=α,∠PF 1F 2=β,∠F 1F 2P =γ,则有sin αsin β+sin γ=c a =e.35.经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)的长轴的两端点A 1和A 2的切线,与椭圆上任一点的切线相交于P 1和P 2,则|P 1A 1|⋅|P 2A 2|=b 2.36.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP ⊥OQ .(1)1|OP |2+1|OQ |2=1a 2+1b2;(2)|OP |2+|OQ |2的最小值为4a 2b 2a 2+b 2;(3)S ΔOPQ 的最小值是a 2b 2a 2+b 2.37.MN 是经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)焦点的任一弦,若AB 是经过椭圆中心O 且平行于MN 的弦,则|AB |2=2a |MN |.38.MN 是经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)焦点的任一弦,若过椭圆中心O 的半弦OP ⊥MN ,则2a |MN |+1|OP |2=1a 2+1b2.39.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),M (m ,o )或(o ,m )为其对称轴上除中心,顶点外的任一点,过M 引一条直线与椭圆相交于P 、Q 两点,则直线A 1P 、A 2Q (A 1,A 2为对称轴上的两顶点)的交点N 在直线l :x =a2m(或y =b 2m)上.40.设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF .41.过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q,A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.42.设椭圆方程x2a2+y2b2=1,则斜率为k(k≠0)的平行弦的中点必在直线l:y=kx的共轭直线y=k x上,而且kk =-b2 a2 .43.设A、B、C、D为椭圆x2a2+y2b2=1上四点,AB、CD所在直线的倾斜角分别为α,β,直线AB与CD相交于P,且P不在椭圆上,则PA⋅PBPC⋅PD=b2cos2β+a2sin2βb2cos2α+a2sin2α.44.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),点P为其上一点F1,F2为椭圆的焦点,∠F1PF2的外(内)角平分线为l,作F1、F2分别垂直l于R、S,当P跑遍整个椭圆时,R、S形成的轨迹方程是x2+y2=a2c2y2=a2y2+b2x x±c2 a2y2+b2x±c2.45.设△ABC内接于椭圆Γ,且AB为Γ的直径,l为AB的共轭直径所在的直线,l分别交直线AC、BC于E和F,又D为l上一点,则CD与椭圆Γ相切的充要条件是D为EF的中点.46.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则|PF||MN|=e2.47.设A(x1,y1)是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任一点,过A作一条斜率为-b2x1a2y1的直线L,又设d是原点到直线L的距离,r1,r2分别是A到椭圆两焦点的距离,则r1r2d=ab.48.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)和x2a2+y2b2=λ(0<λ<1),一直线顺次与它们相交于A、B、C、D四点,则│AB│=|CD│.49.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0),则-a2-b2a<x0<a2-b2 a.50.设P点是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记∠F1PF2=θ,则(1)|PF1||PF2|=2b21+cosθ.(2)SΔPF1F2=b2tanθ2.51.设过椭圆的长轴上一点B(m,o)作直线与椭圆相交于P、Q两点,A为椭圆长轴的左顶点,连结AP和AQ分别交相应于过H点的直线MN:x=n于M,N两点,则∠MBN=90∘⇔a-ma+m=a2n-m2 b2(n+a)2.52.L是经过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴顶点A且与长轴垂直的直线,E、F是椭圆两个焦点,e是离心率,点P∈L,若∠EPF=α,则α是锐角且sinα≤e或α≤arcsin e(当且仅当|PH|=b时取等号).53.L是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的准线,A、B是椭圆的长轴两顶点,点P∈L,e是离心率,∠EPF=α,H是L与X轴的交点c是半焦距,则α是锐角且sinα≤e或α≤arcsin e(当且仅当|PH|=ab c时取等号).54.L是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的准线,E、F是两个焦点,H是L与x轴的交点,点P∈L,∠EPF=α,离心率为e,半焦距为c,则α为锐角且sinα≤e2或α≤arcsin e2(当且仅当|PH|=b c a2+c2时取等号).55.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),直线L通过其右焦点F2,且与椭圆相交于A、B两点,将A、B与椭圆左焦点F1连结起来,则b2≤|F1A|⋅|F1B|≤(2a2-b2)2a2(当且仅当AB⊥x轴时右边不等式取等号,当且仅当A、F1、B三点共线时左边不等式取等号).56.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴两端点,P是椭圆上的一点,∠PAB=α,∠PBA=β,∠BPA=γ,c、e分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)|PA|=2ab2|cosα|a2-c2cos2α.(2)tanαtanβ=1-e2.(3)SΔPAB=2a2b2b2-a2cotγ.57.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点)、外部的两点,且x A、x B的横坐标x A⋅x B=a2,(1)若过A点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,则∠PBA=∠QBA;(2)若过B引直线与这椭圆相交于P、Q两点,则∠PAB+∠QAB=180∘.58.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点),外部的两点,(1)若过A点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,(若BP交椭圆于两点,则P、Q不关于x轴对称),且∠PBA=∠QBA,则点A、B的横坐标x A、x B满足x A⋅x B=a2;(2)若过B点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,且∠PAB+∠QAB=180∘,则点A、B的横坐标满足x A⋅x B=a2.59.设A,A 是椭圆x2a2+y2b2=1的长轴的两个端点,QQ 是与AA 垂直的弦,则直线AQ与A Q 的交点P的轨迹是双曲线x2a2-y2b2=1.60.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点F作互相垂直的两条弦AB、CD则8ab2a2+b2≤|AB|+|CD|≤2(a2+b2)a.61.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)两焦点的距离之比等于a -c b (c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆(x ±a )2+y 2=b 2.62.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴两端点的距离之比等于a -c b (c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆x ±a e 2+y 2=b e 2.63.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两准线和x 轴的交点的距离之比为a -c b (c 为半焦距)的动点的轨迹是姊妹圆x ±a e 2 2+y 2=b e 2 2(e 为离心率).64.已知P 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一个动点,A ,A 是它长轴的两个端点,且AQ ⊥AP ,A Q ⊥AP ,则Q 点的轨迹方程是x 2a 2+b 2y 2a4=1.65.椭圆的一条直径(过中心的弦)的长,为通过一个焦点且与此直径平行的弦长和长轴之长的比例中项.66.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)长轴的端点为A ,A ,P (x 1,y 1)是椭圆上的点过P 作斜率为-b 2x 1a 2y 1的直线l ,过A ,A 分别作垂直于长轴的直线交l 于M ,M ,则(1)|AM ||A M |=b 2.(2)四边形MAA M 面积的最小值是2ab .67.已知椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B 两点,点C 在右准线l 上,且BC ⎳x 轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.68.OA 、OB 是椭圆(x -a )2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条互相垂直的弦,O 为坐标原点,则(1)直线AB必经过一个定点2ab 2a 2+b 2,0 .(2)以OA 、OB 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是x -ab 2a 2+b 2 2+y 2=ab 2a 2+b 2 2(x ≠0).69.P (m ,n )是椭圆(x -a )2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一个定点,PA 、PB 是互相垂直的弦,则(1)直线AB 必经过一个定点2ab 2+m (a 2-b 2)a 2+b 2,n (b 2-a 2)a 2+b 2 .(2)以PA 、PB 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是x -ab 2+a 2m a 2+b 2 2+y -b 2n a 2+b 2 2=a 2[b 4+n 2(a 2-b 2)](a 2+b 2)2(x ≠m 且y ≠n ).70.如果一个椭圆短半轴长为b ,焦点F 1、F 2到直线L 的距离分别为d 1、d 2,那么(1)d 1d 2=b 2,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相切.(2)d 1d 2>b 2,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相离,(3)d 1d 2<b 2,或F 1、F 2在L 异侧⇔直线L 和椭圆相交.71.AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴,N 是椭圆上的动点,过N 的切线与过A 、B 的切线交于C 、D两点,则梯形ABDC的对角线的交点M的轨迹方程是x2a2+4y2b2=1(y≠0).72.设点P(x0,y0)为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的内部一定点,AB是椭圆x2a2+y2b2=1过定点P(x0,y0)的任一弦,当弦AB平行(或重合)于椭圆长轴所在直线时(|PA|⋅|PB|)max=a2b2-(a2y02+b2x02)b2.当弦AB垂直于长轴所在直线时,(|PA|⋅|PB|)min=a2b2-(a2y02+b2x02)a2.73.椭圆焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以椭圆长轴为直径的圆相内切.74.椭圆焦三角形的旁切圆必切长轴于非焦顶点同侧的长轴端点.75.椭圆两焦点到椭圆焦三角形旁切圆的切线长为定值a+c与a-c.76.椭圆焦三角形的非焦顶点到其内切圆的切线长为定值a-c.77.椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).(注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.)78.椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e.79.椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.80.椭圆焦三角形中,椭圆中心到内点的距离、内点到同侧焦点的距离、半焦距及外点到同侧焦点的距离成比例.81.椭圆焦三角形中,半焦距、外点与椭圆中心连线段、内点与同侧焦点连线段、外点与同侧焦点连线段成比例.82.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足连线必与另一焦半径所在直线平行.83.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足的距离为椭圆长半轴的长.84.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,垂足就是垂足同侧焦半径为直径的圆和椭圆长轴为直径的圆的切点.85.椭圆焦三角形中,非焦顶点的外角平分线与焦半径、长轴所在直线的夹角的余弦的比为定值e.86.椭圆焦三角形中,非焦顶点的法线即为该顶角的内角平分线.87.椭圆焦三角形中,非焦顶点的切线即为该顶角的外角平分线.88.椭圆焦三角形中,过非焦顶点的切线与椭圆长轴两端点处的切线相交,则以两交点为直径的圆必过两焦点.89.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)(包括圆在内)上有一点P,过点P分别作直线y=b a x及y=-b a x的平行线,与x 轴于M ,N ,与y 轴交于R ,Q .,O 为原点,则:(1)|OM |2+|ON |2=2a 2;(2)|OQ |2+|OR |2=2b 2.90.过平面上的P 点作直线l 1:y =b a x 及l 2:y =-b ax 的平行线,分别交x 轴于M ,N ,交y 轴于R ,Q .(1)若|OM |2+|ON |2=2a 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).(2)若|OQ |2+|OR |2=2b 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).91.点P 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0)(包括圆在内)在第一象限的弧上任意一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于M ,N ,交直线y =-b ax 于Q ,R ,记ΔOMQ 与ΔONR 的面积为S 1,S 2,则:S 1+S 2=ab 2.92.点P 为第一象限内一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于M ,N ,交直线y =-b ax 于Q ,R ,记△OMQ 与△ONR 的面积为S 1,S 2,已知S 1+S 2=ab 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).93.过椭圆焦点垂直于长轴的弦(通径)是最短的弦,长为2b 2a,过焦点最长弦为长轴.94.过原点最长弦为长轴长2a ,最短弦为短轴长2b .95.与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共焦点的椭圆方程为x 2a 2+λ+y 2b 2+λ=1(a >b >0,λ>-b 2).96.与椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)有共焦点的椭圆方程为y 2a 2+λ+x 2b 2+λ=1(a >b >0,λ>-b 2).97.焦点三角形:椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点F 1,F 2构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.若r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中:①当r 1=r 2时,即点P 为短轴端点时,θ最大;cos θ=r 21+r 22-4c 22r 1r 2=r 1+r 2 2-2r 1r 2-4c22r 1r 2=4b 22r 1r 2-1=2b 2r 1r 2-1≥2b 2r 1+r 222-1=2b 2-a 2a 2=b 2-c 2a 2当且仅当r 1=r 2时,等号成立.②S =12|PF 1||PF 2|sin θ=c |y 0|=sin θ1+cos θb 2=b 2tan θ2,当|y 0|=b ,即点P 为短轴端点时,S 取得最大值,最大值为bc ;③△PF 1F 2的周长为2(a +c ).98.AB 为过F 的焦点弦,则1FA +1FB =2ab 299.已知椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1、F 2.椭圆Γ在点P 处的切线为l ,Q ∈l .且满足∠AQF1=θ0<θ<π2,则点Q在以C0,±cθcot为圆心,a θsin为半径的圆上.六、双曲线的二级结论1.PF1-PF2=2a2.标准方程x2a2-y2b2=13.PF1d1=e>14.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的内角.5.PT平分△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.7.以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆外切.8.设P为双曲线上一点,则△PF1F2的内切圆必切于与P在同侧的顶点.9.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个顶点为A1(-a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是x2a2+y2b2=1.10.若点P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上,则在点P0处的切线方程是x0xa2-y0yb2=1.11.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)外,则过P0作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是x0xa2-y0yb2=1.12.若AB是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的不平行于对称轴且过原点的弦,M为AB的中点,则k OM⋅k AB=b2a2.13.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)内,则被P0所平分的中点弦的方程是x0xa2-y0yb2=x02a2-y02 b2 .14.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是x2a2-y2b2=x0xa2-y0y b2.15.若PQ是双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)上对中心张直角的弦,则1r12+1r22=1a2-1b2(r1=|OP|,r2=|OQ|).16.若双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)上中心张直角的弦L所在直线方程为Ax+By=1(AB≠0),则(1)1a2-1 b2=A2+B2;(2)L=2a4A2+b4B2|a2A2-b2B2|.17.给定双曲线C1:b2x2-a2y2=a2b2(a>b>0),C2:b2x2-a2y2=a2+b2a2-b2ab2,则(i)对C1上任意给定的点P(x0,y0),它的任一直角弦必须经过C2上一定点M a2+b2a2-b2x0,-a2+b2a2-b2y0. (ii)对C2上任一点P (x0 ,y0 )在C1上存在唯一的点M ,使得M 的任一直角弦都经过P 点.18.设P(x0,y0)为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上一点,P1P2为曲线C的动弦,且弦PP1,PP2斜率存在,记为k1,k2,则直线P1P2通过定点M(mx0,-my0)(m≠1)的充要条件是k1⋅k2=1+m1-m⋅b2a2.19.过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>o)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,则直线BC有定向且k BC=-b2x0a2y0(常数).20.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线上任意一点∠F1PF2=γ,则双曲线的焦点角形的面积为S△F1PF2=b2cotγ2=b2γ2tan,P±ac c2+b2cot2γ2,±b2c cotγ2.21.若P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F1,F2是焦点,∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,则c-ac+a=tan α2cotβ2(或c-ac+a=tanβ2cotα2).22.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>o)的焦半径公式:F1(-c,0),F2(c,0)当M(x0,y0)在右支上时,|MF1|=ex0+a,|MF2|=ex0-a.当M(x0,y0)在左支上时,|MF1|=-ex0-a,|MF2|=-ex0+a.23.若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1<e≤2+1时,可在双曲线上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d1与PF2的比例中项.24.P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线左支内一定点,则|AF2|-2a≤|PA|+|PF1|,当且仅当A,F2,P三点共线且P在左支时,等号成立.25.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上存在两点关于直线l:y=k(x-x0)对称的充要条件是x02>(a2+b2)2 a2-b2k2k≠0且k≠±a b .26.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P是双曲线x=a secϕy=b tanϕ(a>0,b>0)上一点,则点P对双曲线两焦点张直角的充要条件是e2=11-tan2ϕ.29.设A,B为双曲线x2a2-y2b2=k(a>0,b>0,k>0,k≠1)上两点,其直线AB与双曲线x2a2-y2b2=1相交于P,Q,则AP=BQ.30.在双曲线x2a2-y2b2=1中,定长为2m(m>0)的弦中点轨迹方程为m2=1-x2a2-y2b2a2cosh2t+b2sinh2t,coth t=-aybx,x=0时t=0,弦两端点在两支上x2a2-y2b2-1a2sinh2t+b2cosh2t,coth t=-bxay,y=0时t=0,弦两端点在同支上31.设S为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的通径,定长线段L的两端点A,B在双曲线右支上移动,记|AB|=l,M(x0,y0)是AB中点,则当l≥ΦS时,有(x0)min=a2c+l2e c2=a2+b2,e=c a;当l<ΦS时,有(x0)min=a2b4b2+l2.32.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0有公共点的充要条件是A2a2-B2b2≤C2.33.双曲线(x-x0)2a2-(y-y0)2b2=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0有公共点的充要条件是A2a2-B2b2≤(Ax0+By0+C)2.34.设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF1F2中,记∠F1PF2=α,∠PF1F2=β,∠F1F2P=γ,则有sinα±(sinγ-sinβ)=c a=e.35.经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的实轴的两端点A1和A2的切线,与双曲线上任一点的切线相交于P1和P2,则|P1A1|⋅|P2A2|=b2.36.已知双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且OP⊥OQ.(1)1|OP|2+1 |OQ|2=1a2-1b2;(2)|OP|2+|OQ|2的最小值为4a2b2b2-a2;(3)SΔOPQ的最小值是a2b2b2-a2.37.MN是经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)过焦点的任一弦(交于两支),若AB是经过双曲线中心O且平行于MN的弦,则|AB|2=2a|MN|.38.MN是经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>b>0)焦点的任一弦(交于同支),若过双曲线中心O的半弦OP⊥。
2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△.2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上.1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.()2:20C x py p ->AB OP 22‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点 【3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值.()2:20C x py p ->E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,31,2Q ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值.题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +参考答案题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.【答案解析】【要点分析】(1)依题意可得,根据椭圆的定义、三角形面积公式及勾股定理求出,即可求出,从而得解;(2)首先求出的坐标,分直线的斜率为与不为两种情况讨论,当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,,联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理可得,,由,推出,解得,进而可得答案.【小问1详解】解:因为,所以,即,所以,所以又,,,所以,即,所以,所以,所以椭圆方程为.【小问2详解】解:由(1)知,,所以,即, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=122F MF π∠=2a 2b M l 00l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B x y l 12y y +12y y MA MB⊥1212(0x x y y +-=m 120MF MF ⋅= 12MF MF ⊥ 122F MF π∠=1212122MF F MF MF S ⋅==△124MF MF ⋅=122MF MF a +=122F F c ==2221212MF MF F F +=()2121228MF MF MF MF +-=⋅24248a -⨯=24a =2222b a c =-=22142x y +=124MF MF ⋅=124MF MF +=122MF MF ==(M l 090AMB ∠≠︒当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,联立,得,所以,, 因为, 所以,所以,所以,所以, 所以, 解得或,当时,直线过点,不符合题意, 所以直线的方程为.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△. 【答案解析】【要点分析】(1)通过解方程组进行求解即可;(2)将直线2l 方程与椭圆方程联立,结合椭圆弦长公式、相似三角形判定定理进行运算证明即可. 【小问1详解】l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B xy 22142x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩22(2)20m y ++-=1222y y m+=-+12222y y m -=+90AMB ∠=︒MA MB⊥1212(0x x y y +-=21212(1)1)()40m y y m y y ++-++=2222(1)4(1)4022m m m m m -+--+=++2230m m --=1m =-3m =1m =-l Ml 30x y --=解:222224y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:220x -+=,解得:x =,故)M ;【小问2详解】联立222y x y x t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解之得:,122t N t ⎫-+⎪⎪⎝⎭联立22224y x t x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:2220x t +-=, 由题可得:2Δ820t =->,∴12x x +=,2122x x t =-.12NA t ⎫=-⎪⎪⎭,22NB t ⎫=--⎪⎪⎭,()()212122223222332,2224NA NB x x t x x t t t t t ⎫⎫=--++⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎫⎫=--+=⎪⎪⎪⎪⎭⎭2NM t ⎫=--=⎪⎪⎭, 2NM NA NB =,∴AN MNNM NB =,又ANB MNB ∠=∠,∴ANM MNB ∽△△ 1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上. .(本小题满分12分) 解:设),(),,(2211y x N y x M2222222221422x y x y x y k k -=-⋅+=⋅....................2分 2222154x y +=又22224(15x y =⋅-所以所以54451(4222221-=--=⋅x x k k .....................4分(2)设3:+=kx y PM 224520x y +=联立 得到02530)54(22=+++kx x k1223045kx x k -+=+所以2215425k x x +=⋅ 0)1(400)54(100900222>-=+-=∆k k k .....................6分直线:MB 2211-+=x x y y 直线:NA 2222+-=x x y y联立得:1212)2()2(22x y y x y y -+=-+.....................8分2121(2)(2)2524y y y y x x +++=-⋅-法一:525)(5452121212-=+++⋅-=x x x x k x x k..............10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分法二:由韦达定理得k x x x x 562121-=+2112221121(5)5221x kx kx x x y y kx x kx x x +++==-++所以5)(655)(65121221-=++-++-x x x x x x .........10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.解:(1)由题显然直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则联立直线与双曲线得:222(21)4220k x kmx m -+++=,0> ,故122421km x x k +=--,21222221m x x k +=-,12121212111102222AP AQ y y kx m kx m k k x x x x --+-+-+=+=+=----, 化简得:12122(12)()4(1)0kx x m k x x m +--+--=,故2222(22)4(12)()4(1)02121k m kmm k m k k ++-----=--, 即(1)(21)0k m k ++-=,而直线l 不过A 点, 故l 的斜率 1.k =-(2)设直线AP 的倾斜角为α,由tan PAQ ∠=tan 22PAQ ∠=,由2PAQ απ+∠=,得tan AP k α==,即1112y x -=-联立1112y x -=-221112x y -=得1103x -=,153y =,同理,2103x +=,253y --=, 故12203x x +=,12689x x =而1|||2|AP x =-,2|||2|AQ x =-,由tan PAQ ∠=sin 3PAQ ∠=,故12121||||sin |2()4|29PAQ S AP AQ PAQ x x x x =∠=-++= 题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值..答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分) (2),∴,设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+2AB =OP1c =1EF 2212x y +=1OP =y kx m=+2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩()222214220kx kmx m +++-=2216880k m ∆=-+>122421kmx x k -+=+21222221m x x k -=+∵,化简得.又设M 是弦AB 的中点,∴,, ∴,令, 则,∴(仅当时取等),又∵(仅当时取等号). 综上,.2‐3、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点P 在椭圆E 上,212PF F F ⊥,且12||3||.PF PF =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设直线:1()l x my m R =+∈与椭圆E 相交于A ,B 两点,与圆222x y a +=相交于C ,D 两点,求2||||AB CD ⋅的取值范围.解:(1)因为P 在椭圆上,所以12||||2PF PF a +=, 又因为12||3||PF PF =,所以2||2a PF =,13||2aPF =, 因为212PF F F ⊥,所以2222121||||||PF F F PF +=,又12||2F F =,所以22a =,2221b a c =-=,所以椭圆的标准方程为:22 1.2x y +=(2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,2221AB k ==+2222122k m k +=+222,2121kmm M k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭()222224121k OM m k +=⋅+()()()22222222241214122212221k k k OM k k k k +++=⋅=++++2411k t +=≥()()24443134t OMt t t t==≤=-++++1OM ≤=-t=1OP OM MP OM ≤+=+≤214k -=max OP =联立直线l 与椭圆E 的方程:221220x my x y =+⎧⎨+-=⎩,整理可得22(2)210m y my ++-=, 12222m y y m -+=+,12212y y m-=+,所以弦长2122)||||2m AB y y m+=-=+, 设圆222x y +=的圆心O 到直线l的距离为d =,所以||CD ==,所以2222222212)2)3||||41222m m m AB CD m m m m+++⋅=⋅⋅==-++++ 因为233022m <+…,2132222m ∴-<+…,2||||AB CD ∴⋅<,所以2||||AB CD ⋅的取值范围2‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分)(2),∴,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为, 即,(10分) ∴直线恒过定点, ∴点到直线距离的最大值为.(12分)题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点【答案解析】(1)由已知得22222()1c e a ba c c a b⎧==⎪⎪⎪⋅-=-⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得3a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即22:139x y C -=;(2)由题意设()()1122:2,,,,AB l y kx A x y B x y =+()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+()()2110t x y ---=AB 1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭OAB 2OM ==则()12122222222121222124233341301312913933k y kx y y x x k k k x kx x y kx x y y k k ⎧⎧⎧=++=+=⎪⎪⎪⎪⎪⎪--⇒---=⇒⇒⎨⎨⎨---=⎪⎪⎪==⎪⎪⎪--⎩⎩⎩由题意得2120030k x x ∆>⎧⇒<<⎨<⎩①221212222131299128193333k k OA OB x x y y k k k -+-+⋅=+===+<---- ; ②由对称性得直线AD 过定点在y 轴上,设定点(0,)T t ,则有A ,T ,D 三点共线, 即1221122121211212AT DT y t y t x y x yk k x y x t x y x t t x x x x ---+=⇒=⇒+=+⇒=+()()21121212122222x kx x kx kx x t x x x x +++⇒==+++代入韦达定理得92t =-,即直线AD 过定点90,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)根据条件列出关于a,b 的方程,求得a,b 的值,即得答案; (2)设直线方程,,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,表示P点坐标,结合,可得N 点坐标,从而可证明结论. 【小问1详解】E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y MB NBMC NC=由椭圆:的离心率为,短轴长为2,可知 ,则 ,故的方程为;【小问2详解】证明:由题意可知直线的斜率一定存在,故设直线的方程为,设,联立,可得,, 则, 所以,又,所以, 解得, 从而 , 故,即为定值.3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,E ()222210x y a b a b +=>>2,222c b a==22231,44b a a -=∴=E 2214x y +=l l (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y 2214(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩2222(41)326440k x k x k +++-=22116(112)0,012k k ∆=->∴<<2212122232644,4141k k x x x x k k --+==++220002222164164,,(,414114)4(41k k k kx y x P k k k k k --==∴++++=+MB NB MC NC=31122344x x x x x x -+=+-2222121233212264432424()41411,3328841k k x x x x k k x y k k x x k --⨯+⨯++++===-=-++++(1,3)N k -03120313(3)44y y k k k x x k ⋅=⋅=-⨯-=12k k31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)将椭圆上两点代入方程,得到方程组,求解,可得到a 、b ;(2)设出直线AB 方程y =k (x -1),得到D 点坐标()4,3k ,联立直线AB 与椭圆方程,得到A ,B 两点坐标之间的关系,根据坐标,分别表示出1k ,2k ,3k ,化简代入即可得到定值. 【小问1详解】将点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,点31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程()222210x y a b a b +=>>, 得222233141914a b ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆方程为22143x y +=.【小问2详解】由题意直线AB 的斜率一定存在,由(1)知,c =1,则椭圆的右焦点坐标为()1,0, 设直线AB 方程为:y =k (x -1),D 坐标为()4,3k .所以23312412k k k -==--, 设()11,A x y ,()22,B x y ,将直线AB 方程与椭圆方程联立得()22223484120kxk x k +-+-=.()()()()22222844341214410k k k k ∆=--+-=+>恒成立,由韦达定理知2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,且()111y k x =-,()221y k x =-, 则()()121213121233331122221111y y k x k x k k x x x x ------+=+=+----()12121223221x x k x x x x +-=-⋅-++2222228233424128213434k k k k k k k-+=-⋅--+++21k =-.故13221212k k k k k +-==-(定值). 题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.【答案解析】(1)由题意知,点M 在第一象限.M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,M ∴的横坐标为c ,当c x =时,a b y 2=,即.,2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛a b c M …………………(2分) 又直线MN 的斜率为42,所以4222tan 2221===∠acb c a b F MF , 即22222c a ac b -==,即02222=-+a ac c ,………………………………(4分)则01222=-+e e ,解得22=e 或2-=e (舍去), 即.22=e …………………………………(5分)(2)已知)1,0(D 是椭圆的上顶点,则1=b ,椭圆的方程为1222=+y x ,………(6分)设直线AB 的方程为m kx y +=,),(),,(2211y x B y x A ,由⎩⎨⎧=++=2222y x m kx y 可得)*(0)1(24)21(222=-+++m kmx x k , 所以221214kkm x x +-=+,222121)1(2k m x x +-=, 又)1,(11-=y x DA )1,(.22-=y x DB , ………………………………(8分))1)(1()1)(1(21212121-+-++=--+=⋅m kx m kx x x y y x x DB DA221212)1())(1()1(-++-++=m x x m k x x k021)1)(21()(4)1)(1(2)1(214).1(21)1(2).1(222222222222=+-++--+-=-++--++-+=k m k m m k k m m k km m k k m k , 化简整理有01232=--m m ,得31-=m 或.1=m 当1=m 时,直线AB 经过点D ,不满足题意; ………………………………(10分) 当31-=m 时满足方程(*)中0>∆,故直线AB 经过y 轴上定点.31,0⎪⎭⎫ ⎝⎛-G 又Q 为过点D 作线段AB 的垂线的垂足,故Q 在以DG 为直径的圆上,取DG 的中点为⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0R ,则||RQ 为定值,且=||RQ .32||21=DG …………………………(12分)4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.【答案解析】【要点分析】(1)结合中点坐标公式表示出点A 的坐标带入抛物线的方程即可求出结果; (2)设出直线的方程与抛物线联立,进而结合根与系数的关系得到TA TB ⋅的表达式,从而可得4040m ⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,因此解方程组即可求出结果.【小问1详解】 因为(),0,0,22p F P ⎛⎫⎪⎝⎭,且点A 恰好为线段PF 中点,所以,14p A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又因为A 在抛物线上,所以2124p p =⋅,即22p =,解得P =【小问2详解】设(),T m n ,可知直线l 斜率存在;设l :2y kx =+,()()1122,,,A x y B x y联立方程得:22y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,所以220y k -+=,所以1212,y y y y k k+==, 又:()()()1212)(TA TB x m x m y n y n ⋅=--+--()()22121244y m y m y n y n ⎛⎫⎛⎫--+-- ⎪⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝()()222222*********y y m y y m n y y n -++-++=2222484m m n k k k k k ⎛⎫=--++-+ ⎪ ⎪⎝⎭22244m m n k k+-+++=-,令4040m ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解之得:4m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即)4T ,此时2218TA TB m n ⋅=+=4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +答案解析:(1)设点P 为,动点M 为,则Q 点为求得:又即点M 的轨迹方程为:4分(2)设直线AB 方程为:则消x 得 或设A 点,B 点则求得: 8分()00,x y (,)x y ()0,0x ()()00,,0,MQ x x y PQ y =--=-())0022,0,MQ x x y y =∴--=-002x x y =⎧⎪⎨-=⎪⎩2222004443x y x y +=∴+= 221(0)43x y y +=≠4x my =+224143x my x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩()223424360m y my +++=()22(24)436340m m =-⨯+> △2m ∴>2m <-()11,x y ()22,x y 1212222436,3434m y y y y m m +=-⋅=++()121232my y y y =-+()()1212121221212123332392223339my y m y y y y k k my my m y y m y y ⎛⎫+-+--- ⎪⎝⎭∴+=+=+++++()()()1212123923392m y y m y y m y y -+-=-++++()()1212392392m y y m y y -+-=++1=-。
冲刺2023年高考二轮 圆锥曲线的综合问题强化训练(原卷+答案)考点一 证明问题——等价转化,直击目标圆锥曲线中证明问题的两种常见类型圆锥曲线中的证明问题,主要有两类:一是证明点、直线、曲线等几何元素中的位置关系,如:某点在某直线上,某直线经过某个点、某两条直线平行或垂直等;二是证明直线与圆锥曲线中的一些数量关系(相等或不等).例 1已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过A (0,-2),B (32,-1)两点.(1)求E 的方程;(2)设过点P (1,-2)的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ .证明:直线HN 过定点.对点训练已知直线y =3与曲线C :x 2+2py =0的两个公共点之间的距离为4√6. (1)求C 的方程;(2)设P 为C 的准线上一点,过P 作C 的两条切线,切点为A ,B ,直线P A ,PB 的斜率分别为k 1,k 2,且直线P A ,PB 与y 轴分别交于M ,N 两点,直线AB 的斜率为k 0.证明:k 1·k 2为定值,且k 1,k 0,k 2成等差数列.考点二 定点问题——目标等式寻定点解析几何中的定点问题一般是指与解析几何有关的直线或圆(其他曲线过定点太复杂,高中阶段一般不涉及)过定点的问题,其实质是:当动直线或动圆变化时,这些直线或圆相交于一点,即这些直线或圆绕着定点在转动,这类问题的求解一般分为以下三步:一选:选择变量,定点问题中的定点,随某一个量的变化而固定,可选择这个量为变量(有时可选择两个变量,如点的坐标、斜率、截距等,然后利用其他辅助条件消去其中之一).二求:求出定点坐标所满足的方程,即把需要证明为定点的问题表示成关于上述变量的方程.三定点:对上述方程进行必要的化简,即可得到定点坐标. 例 2 已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为√22,AB 为过椭圆右焦点的一条弦,且AB 长度的最小值为2.(1)求椭圆M 的方程;(2)若直线l 与椭圆M 交于C ,D 两点,点P (2,0),记直线PC 的斜率为k 1,直线PD 的斜率为k 2,当1k 1+1k 2=1时,是否存在直线l 恒过一定点?若存在,请求出这个定点;若不存在,请说明理由.对点训练已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,S (t ,4)为C 上一点,直线l 交C 于M ,N 两点(与点S 不重合).(1)若l 过点F 且倾斜角为60°,|FM |=4(M 在第一象限),求C 的方程;(2)若p =2,直线SM ,SN 分别与y 轴交于A ,B 两点,且OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =8,判断直线l是否恒过定点?若是,求出该定点;若否,请说明理由.考点三 定值问题——巧妙消元寻定值定值问题一般是指在求解解析几何问题的过程中,探究某些几何量(斜率、距离、面积、比值等)与变量(斜率、点的坐标等)无关的问题,其求解步骤一般为:一选:选择变量,一般为点的坐标、直线的斜率等.二化:把要求解的定值表示成含上述变量的式子,并利用其他辅助条件来减少变量的个数,使其只含有一个变量(或者有多个变量,若是能整体约分也可以).三定值:化简式子得到定值.由题目的结论可知要证明为定值的量必与变量的值无关,故求出的式子必能化为一个常数,所以只需对上述式子进行必要的化简即可得到定值.例 3 已知双曲线C :x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,双曲线C 的右顶点A 在圆O :x 2+y 2=3上,且AF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1.(1)求双曲线C 的方程;(2)动直线l 与双曲线C 恰有1个公共点,且与双曲线C 的两条渐近线分别交于点M 、N ,设O 为坐标原点.求证:△OMN 的面积为定值.对点训练已知F 1(-√3,0),F 2(√3,0)分别是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 为双曲线在第一象限的点,△AF 1F 2的内切圆与x 轴交于点P (1,0).(1)求双曲线C 的方程;(2)设圆O :x 2+y 2=2上任意一点Q 处的切线l ,若l 与双曲线C 左、右两支分别交于点M 、N ,问:QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗ 是否为定值?若是,求出此定值;若不是,说明理由.考点四 圆锥曲线中的最值、范围问题——巧设变量,引参搭桥圆锥曲线中的最值 (1)椭圆中的最值 F 1,F 2为椭圆x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为椭圆上的任意一点,B 为短轴的一个端点,O 为坐标原点,则有:①|OP |∈________;②|PF 1|∈________;③|PF 1|·|PF 2|∈________;④∠F 1PF 2≤∠F 1BF 2.(2)双曲线中的最值F 1,F 2为双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,O为坐标原点,则有:①|OP |≥________;②|PF 1|≥________. (3)抛物线中的最值点P 为抛物线y 2=2px (p >0)上的任一点,F 为焦点,则有:①|PF |≥________;②A (m ,n )为一定点,则|P A |+|PF |有最小值;③点N (a ,0)是抛物线的对称轴上一点,则|PN |min ={|a |(a ≤p ),√2pa −p 2(a >p).例 4如图,已知椭圆x 212+y 2=1.设A ,B 是椭圆上异于P (0,1)的两点,且点Q (0,12)在线段AB 上,直线P A ,PB 分别交直线y =-12x +3于C ,D 两点.(1)求点P 到椭圆上点的距离的最大值; (2)求|CD |的最小值.对点训练已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,且F 与圆M :x 2+(y +4)2=1上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,P A ,PB 是C 的两条切线,A ,B 是切点,求△P AB 面积的最大值.[典例] 已知圆(x +√3)2+y 2=16的圆心为M ,点P 是圆M 上的动点,点N (√3,0),点G 在线段MP 上,且满足(GN⃗⃗⃗⃗⃗ +GP ⃗⃗⃗⃗⃗ )⊥(GN ⃗⃗⃗⃗⃗ −GP ⃗⃗⃗⃗⃗ ). (1)求点G 的轨迹C 的方程;(2)过点T (4,0)作斜率不为0的直线l 与轨迹C 交于A ,B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D ,连接BD 交x 轴于点Q ,求△ABQ 面积的最大值.(1)因为(GN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +GP ⃗⃗⃗⃗⃗ )⊥(GN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −GP ⃗⃗⃗⃗⃗ ), 所以(GN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +GP ⃗⃗⃗⃗⃗ )·(GN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −GP ⃗⃗⃗⃗⃗ )=0,即GN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2-GP ⃗⃗⃗⃗⃗ 2=0, 所以|GP |=|GN |,所以|GM |+|GN |=|GM |+|GP |=|MP |=4>2√3=|MN |, 所以点G 在以M ,N 为焦点,长轴长为4的椭圆上,设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则2a =4,2c =2√3,即a =2,c =√3,所以b 2=a 2-c 2=1, 所以点G 的轨迹C 的方程为x 24+y 2=1. (2)依题意可设直线l :x =my +4. 由{x =my +4,x 24+y 2=1消去x ,得(m 2+4)y 2+8my +12=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由Δ=64m 2-4×12×(m 2+4)=16(m 2-12)>0,得m 2>12. ①且y 1+y 2=-8mm 2+4,y 1y 2=12m 2+4.②因为点A 关于x 轴的对称点为D , 所以D (x 1,-y 1), 可设Q (x 0,0),所以k BD =y 2+y 1x 2−x 1=y 2+y 1m (y 2−y 1), 所以BD 所在直线的方程为y -y 2=y 2+y 1m (y2−y 1)(x -my 2-4). 令y =0,得x 0=2my 1y 2+4(y 1+y 2)y 1+y 2. ③将②代入③, 得x 0=24m−32m−8m=1, 所以点Q 的坐标为(1,0).因为S △ABQ =|S △TBQ -S △TAQ |=12|QT ||y 2-y 1|=32√(y 1+y 2)2−4y 1y 2=6√m 2−12m 2+4,令t =m 2+4,结合①得t >16, 所以S △ABQ =6√t−16t= 6√−16t 2+1t =6√−16(1t −132)2+164.当且仅当t =32,即m =±2√7时,(S △ABQ )max =34. 所以△ABQ 面积的最大值为34.参考答案考点一[例1] 解析:(1)设椭圆E 的方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ). 将点A (0,-2),B (32,-1)的坐标代入,得{4n =1,94m +n =1,解得{m =13,n =14. 所以椭圆E的方程为x 23+y 24=1. (2)证明:方法一 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由题意,知直线MN 与y 轴不垂直,设其方程为x -1=t (y +2).联立得方程组{x −1=t (y +2),x 23+y 24=1. 消去x 并整理,得(4t 2+3)y 2+(16t 2+8t )y +16t 2+16t -8=0,所以y 1+y 2=-16t 2+8t 4t 2+3,y 1y 2=16t 2+16t−84t 2+3.设T (x 0,y 1).由A ,B ,T 三点共线,得y 1+2x 0=y 1+1x 0−32,得x 0=32y 1+3.设H (x ′,y ′). 由MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得(32y 1+3-x 1,0)=(x ′-32y 1-3,y ′-y 1),所以x ′=3y 1+6-x 1,y ′=y 1, 所以直线HN 的斜率k =y 2−y ′x 2−x ′=y 2−y 1x 2+x 1−(3y 1+6)=y 2−y 1t (y 1+y 2)−3y 1+4t−4,所以直线HN 的方程为y -y 2=y 2−y 1t (y 1+y 2)−3y 1+4t−4·(x -x 2).令x =0,得y =y 2−y 1t (y 1+y 2)−3y 1+4t−4·(-x 2)+y 2=(y 1−y 2)(ty 2+2t+1)t (y 1+y 2)−3y 1+4t−4+y 2=(2t−3)y 1y 2+(2t−5)(y 1+y 2)+6y 1t (y 1+y 2)−3y 1+4t−4=(2t−3)·16t 2+16t−84t 2+3+(5−2t )·16t 2+8t4t 2+3+6y 1−t(16t 2+8t)4t 2+3−3y 1+4t−4=-2.所以直线NH 过定点(0,-2).方法二 由A (0,-2),B (32,-1)可得直线AB 的方程为y =23x -2. a .若过点P (1,-2)的直线的斜率不存在,则其直线方程为x =1.将直线方程x =1代入x 23+y 24=1,可得N (1,2√63),M (1,-2√63). 将y =-2√63代入y =23x -2,可得T (3-√6,-2√63).由MT⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得H (5-2√6,-2√63). 此时直线HN 的方程为y =(2+2√63)(x -1)+2√63,则直线HN 过定点(0,-2). b .若过点P (1,-2)的直线的斜率存在,设此直线方程为kx -y -(k +2)=0,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).联立得方程组{kx −y −(k +2)=0,x 23+y 24=1. 消去y 并整理,得(3k 2+4)x 2-6k (2+k )x +3k (k +4)=0. 所以{x 1+x 2=6k (2+k )3k 2+4,x 1x 2=3k (4+k )3k 2+4,则{y 1+y 2=−8(2+k )3k 2+4,y 1y 2=4(4+4k−2k 2)3k 2+4, 且x 1y 2+x 2y 1=−24k3k 2+4.①联立得方程组{y =y 1,y =23x −2,可得T (3y 12+3,y 1). 由MT⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得H (3y 1+6-x 1,y 1). 则直线HN 的方程为y -y 2=y 1−y 23y 1+6−x 1−x2(x -x 2). 将点(0,-2)的坐标代入并整理,得2(x 1+x 2)-6(y 1+y 2)+x 1y 2+x 2y 1-3y 1y 2-12=0.②将①代入②,得24k +12k 2+96+48k -24k -48-48k +24k 2-36k 2-48=0,显然成立.综上可得,直线HN 过定点(0,-2).对点训练解析:(1)将y =3代入x 2+2py =0,得x 2=-6p . 当p ≥0时,不合题意;当p <0时,x =±√−6p ,则2√−6p =4√6, 解得p =-4,故C 的方程为x 2=8y .(2)证明:由(1)可知C 的准线方程为y =-2, 不妨设P (m ,-2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),设过点P 且与C 相切的直线l 的斜率为k ,则l :y =k (x -m )-2,且k ≠0,联立{y =k (x −m )−2,x 2=8y ,得x 2-8kx +8(km +2)=0,则Δ=64k 2-32(km +2)=0,即k 2-12mk -1=0,由题意知,直线P A ,PB 的斜率k 1,k 2为方程k 2-12mk -1=0的两根, 则k 1+k 2=m2,k 1k 2=-1,故k 1·k 2为定值. 又x 2-8kx +8(km +2)=(x -4k )2=0, 则x 1=4k 1,同理可得x 2=4k 2,则k 0=y 1−y 2x 1−x 2=18x −1218x 22x 1−x 2=x 1+x 28,因此k 0=4(k 1+k 2)8=k 1+k 22,故k 1,k 0,k 2成等差数列.考点二[例2]解析:(1)因为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为√22,过椭圆右焦点的弦长的最小值为2b 2a=2,所以a =2,c =√2,b =√2,所以椭圆M 的方程为x 24+y 22=1. (2)设直线l 的方程为m (x -2)+ny =1,C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),由椭圆的方程x 2+2y 2=4,得(x -2)2+2y 2=-4(x -2).联立直线l 的方程与椭圆方程,得(x -2)2+2y 2=-4(x -2)[m (x -2)+ny ], 即(1+4m )(x -2)2+4n (x -2)y +2y 2=0,(1+4m )(x−2y )2+4n x−2y+2=0, 所以1k 1+1k 2=x 1−2y 1+x 2−2y 2=-4n 1+4m=1,化简得m +n =-14,代入直线l 的方程得m (x -2)+(−14−m)y =1,即m (x -y -2)-14y =1,解得x =-2,y =-4,即直线l恒过定点(-2,-4).对点训练解析:(1)抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F (p2,0),因为l 过点F 且倾斜角为60°,所以l :y =√3(x -p2), 联立y 2=2px (p >0),可得12x 2-20px +3p 2=0,解得x =32p 或x =p6,又M 在第一象限,所以x M =32p ,因为|FM |=4,所以32p +p2=4,解得p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x ;(2)由已知可得抛物线C 的方程为y 2=4x ,点S (4,4), 设直线l 的方程为x =my +n ,点M (y 12 4,y1),N (y 22 4,y2),将直线l 的方程与抛物线C :y 2=4x 联立得y 2-4my -4n =0, 所以Δ=16m 2+16n >0,y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4n (*),直线SM 的方程为y -4=y 1−4y 12 4-4(x -4),令x =0求得点A 的纵坐标为4y 1y 1+4,同理求得点B 的纵坐标为4y 2y2+4, 由OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =16y 1y 2y 1y 2+4(y 1+y 2)+16=8,化简得y 1y 2=4(y 1+y 2)+16,将上面(*)式代入得-4n =16m +16,即n =-4m -4, 所以直线l 的方程为x =my -4m -4,即x +4=m (y -4), 所以直线l 过定点(-4,4).考点三[例3] 解析:(1)不妨设F 1(-c ,0),F 2(c ,0), 因为A (a ,0), 从而AF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−c −a ,0),AF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(c -a ,0) ,故有 AF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =a 2-c 2=-1, 又因为a 2+b 2=c 2, 所以 b =1,又因为A (a ,0) 在圆 O :x 2+y 2=3 上, 所以 a =√3,所以双曲线C的标准方程为x 23-y 2=1.(2)证明:设直线l 与x 轴交于D 点,双曲线的渐近线方程为y =±√33x ,由于动直线l 与双曲线C 恰有1个公共点, 且与双曲线C 的两条渐近线分别交于点M 、N ,当动直线l 的斜率不存在时, l :x =±√3,|OD |=√3,|MN |=2,S △OMN =12×√3×2=√3,当动直线l 的斜率存在时, 且斜率k ≠±√33, 不妨设直线 l :y =kx +m,故由{y =kx +m x 23−y 2=1⇒(1-3k 2)x 2-6mkx -3m 2-3=0, 依题意,1-3k 2≠0且m ≠0,Δ=(-6mk )2-4(1-3k 2)(-3m 2-3)=0, 化简得 3k 2=m 2+1,故由{y =kx +my =√33x ⇒x M =√33−k , 同理可求,x N =-√33+k, 所以|MN |=√1+k 2|xM−x N |=2√3|m|√k 2+1|1−3k 2|,又因为原点O 到直线l :kx -y +m =0的距离d =√k 2+1,所以S △OMN =12|MN |d =√3m 2|1−3k 2|,又由3k 2=m 2+1,所以S △OMN =√3|m|√k 2+1|1−3k 2|=√3,故△OMN 的面积为定值,定值为√3.对点训练解析:(1)如图,设AF 1,AF 2与△AF 1F 2的内切圆分别交于G ,H 两点, 则2a =|AF 1|−|AF 2|=|F 1P |−|PF 2| =(1+√3)-(√3-1)=2,所以a =1,则b 2=c 2-a 2=2, 则双曲线C 的方程为x 2-y 22=1.(2)由题意得,切线l 的斜率存在.设切线l 的方程为y =kx +m ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 因为l 与圆O :x 2+y 2=2相切,所以√1+k 2=√2,即m 2=2k 2+2.联立{y =kx +m ,x 2−y 22=1,消去y 并整理得(2-k 2)x 2-2kmx -m 2-2=0, 所以x 1+x 2=2km2−k 2,x 1x 2=−m 2−22−k 2.又QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗ =(QO ⃗⃗⃗⃗⃗ +OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·(QO ⃗⃗⃗⃗⃗ +ON ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =|QO ⃗⃗⃗⃗⃗ |2-OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗ −OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +ON ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =|QO ⃗⃗⃗⃗⃗ |2-|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|ON ⃗⃗⃗⃗⃗ |cos ∠QON -|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |cos ∠QOM +ON ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =|QO ⃗⃗⃗⃗⃗ |2-|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |−|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |+ON ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =|QO ⃗⃗⃗⃗⃗ |2-|QO ⃗⃗⃗⃗⃗ |2-|QO ⃗⃗⃗⃗⃗ |2+ON ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =ON ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |2. 又OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗ =x 1x 2+y 1y 2 =x 1x 2+(kx 1+m )(kx 2+m )=(k 2+1)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2 =(k 2+1)(−m 2−2)2−k 2+2k 2m 22−k2+m 2=m 2−2k 2−22−k 2,将m 2=2k 2+2代入上式得OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗ =0.所以QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗ =0-|OQ ⃗⃗⃗⃗⃗ |2=-2. 综上所述,QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗ 为定值,且QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗ =-2.考点四(1)[b ,a ] [a -c ,a +c ] [b 2,a 2] (2)a c -a (3)p2[例4] 解析:(1)设M (2√3cos θ,sin θ)是椭圆上一点,P (0,1),则|PM |2=12cos 2θ+(1-sin θ)2=13-11sin 2θ-2sin θ=14411-11(sin θ+111)2≤14411.故|PM |的最大值为12√1111.(2)由题意,知直线AB 的斜率存在,故设直线AB 的方程为y =kx +12.将直线方程与椭圆方程联立,得{y =kx +12,x 212+y 2=1.消去y 并整理,得(k 2+112)x 2+kx -34=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-kk 2+112,x 1x 2=-34(k 2+112).直线P A :y =y 1−1x 1x +1与直线y =-12x +3交于点C ,则x C =4x 1x1+2y 1−2=4x 1(2k+1)x 1−1. 同理可得,x D =4x 2x 2+2y 2−2=4x 2(2k+1)x 2−1,则|CD |= √1+14|x C -x D | =√52|4x1(2k+1)x1−1−4x2(2k+1)x2−1|=2√5|x 1−x 2[(2k+1)x1−1][(2k+1)x 2−1]|=2√5|x 1−x 2(2k+1)2x 1x 2−(2k+1)(x 1+x 2)+1|=3√52·√16k 2+1|3k+1|=6√55·√16k 2+1· √916+1|3k+1| ≥6√55,当且仅当k =316时等号成立.故|CD |的最小值为6√55.对点训练解析:(1)由题意知M (0,-4),F (0,p2),圆M 的半径r =1,所以|MF |-r =4,即p2+4-1=4,解得p =2.(2)由(1)知,抛物线方程为x 2=4y , 由题意可知直线AB 的斜率存在,设A (x 1,x 12 4),B (x2,x 22 4),直线AB 的方程为y =kx +b ,联立得{y =kx +bx 2=4y,消去y 得x 2-4kx -4b =0, 则Δ=16k 2+16b >0(※),x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4b ,所以|AB |=√1+k 2|x 1-x 2|=√1+k 2·√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=4√1+k 2·√k 2+b . 因为x 2=4y ,即y =x 24,所以y ′=x 2,则抛物线在点A 处的切线斜率为x12,在点A 处的切线方程为y −x 12 4=x 12(x -x 1),即y =x 12x −x 12 4,同理得抛物线在点B 处的切线方程为y =x 22x −x 22 4,联立得{y =x 12x −x 124y =x22x -x 22 4,则{x =x 1+x 22=2ky =x 1x 24=−b , 即P (2k ,-b ).因为点P 在圆M 上,所以4k 2+(4-b )2=1 ①,且-1≤2k ≤1,-5≤-b ≤-3,即-12≤k ≤12,3≤b ≤5,满足(※). 设点P 到直线AB 的距离为d ,则d =2√1+k 2,所以S △P AB =12|AB |·d =4√(k 2+b )3.由①得,k 2=1−(4−b )24=−b 2+8b−154, 令t =k 2+b ,则t =−b 2+12b−154,且3≤b ≤5. 因为t =−b 2+12b−154在[3,5]上单调递增,所以当b =5时,t 取得最大值,t max =5,此时k =0,所以△P AB 面积的最大值为20√5.。
圆锥曲线测试镇海中学一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1.方程222x y 1(a 0)a2a 3表示的曲线是( )A .椭圆B .双曲线或椭圆C .椭圆或圆D .双曲线或圆 2.双曲线的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,其中一条渐近线方程是y2x ,则该双曲线的离心率为()A .2,2B .C .2D .不能确定3.直线y=2x+m与椭圆2294x y =1有两个不同公共点,则实数m 的取值范围是( ) A.(-5,5) B.(-210,210) C 。
(-20,20) D.(-40,40) 4.已知F F 12,是双曲线2212x y 的左右焦点,P 、Q 为右支上的两点,直线PQ 过F 2且倾斜角为α,则11||||||PF QF PQ 的值为()A 。
42B 。
8C 。
22 D 。
随α大小变化5. 已知F 是双曲线22197x y 的右焦点,P 为双曲线右支上一点,A点坐标为(8,5),则||||PF PA +的最小值是( )B.234C 。
13D 。
76.已知圆221O:x y 10x 0++=,圆:2O 091022=+-+x y x ,动圆M 与圆12,O O 都内切,则动圆圆心M 的轨迹是( )A .椭圆B .位于y 轴左侧的半个椭圆C .双曲线D .双曲线的左支7.过点(0,1)作直线,使它与抛物线x y 42=仅有一个公共点,这样的直线有( )A 。
1条B 。
2条 C. 3条 D. 4条8.已知双曲线C 的两条渐近线都过原点,且都与以点A (2,0)为圆心,1为半径的圆相切,双曲线的一个顶点A 1与点A 关于直线y =x 对称,则双曲线C 的方程为( )A.22xy -= B.22yx -= C .22xy 2-= D ..22y x 2-=9。
已知抛物线y 2=2px (p >0),过动点M(a ,0)且斜率为1的直线l 与该抛物线交于不同的两点A 、B ,且|AB |≤2p .设线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N ,则△NAB 面积的最大值是( ).A .2pB .2p 2 C .22p D .24p10.如图,具有公共y 轴的两个直角坐标平面α和β所成的二面角βα轴-y -等于︒60.已知β内的曲线C '的方程是)0(22>'=p x p y ,则曲线C '在α内的射影所在曲线方程是()A ..2px y = B .2y 2px.=C .2y3px.=D .2y4px.=二.填空题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.把答案填写在题中的横线上11.抛物线2y 2x =的焦点坐标是 ;12.双曲线221169y x -=的渐近线方程是。
..圆锥曲线练习一、选择题(本大题共13小题,共65.0分)1.若曲线表示椭圆,则k的取值范围是()A.k>1B.k<-1C.-1<k<1D.-1<k<0或0<k<12.方程表示椭圆的必要不充分条件是()A.m∈(-1,2)B.m∈(-4,2)C.m∈(-4,-1)∪(-1,2)D.m∈(-1,+∞)3.已知椭圆:+=1,若椭圆的焦距为2,则k为()A.1或3B.1C.3D.64.已知椭圆的焦点为(-1,0)和(1,0),点P(2,0)在椭圆上,则椭圆的标准方程为()A. B. C. D.5.平面内有两定点A、B及动点P,设命题甲是:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙是:“点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆”,那么( )A.甲是乙成立的充分不必要条件B.甲是乙成立的必要不充分条件C.甲是乙成立的充要条件D.甲是乙成立的非充分非必要条件6.“a>0,b>0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”的()A.充要条件B.充分非必要条件C.必要非充分条件D.既不充分也不必要条件7.方程+=10,化简的结果是()A.+=1B.+=1C.+=1D.+=18.设椭圆的左焦点为F,P为椭圆上一点,其横坐标为,则|PF|=()A. B. C. D.9.若点P到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,则P点的轨迹方程是()A.y2=-16xB.y2=-32xC.y2=16xD.y2=32x10.抛物线y=ax2(a<0)的准线方程是()A.y =-B.y =-C.y =D.y =11.设抛物线y2=4x上一点P到直线x=-3的距离为5,则点P到该抛物线焦点的距离是()A.3B.4C.6D.812.已知点P是抛物线x =y2上的一个动点,则点P到点A(0,2)的距离与点P到y轴的距离之和的最小值为()A.2B.C.-1D.+113.若直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于A,B两个不同的点,且AB的中点的横坐标为2,则k=()A.2B.-1C.2或-1D.1±二、填空题(本大题共2小题,共10.0分)14.在平面直角坐标系x O y中,已知△ABC顶点A(-4,0)和C(4,0),顶点B 在椭圆上,则= ______ .15.已知椭圆,焦点在y轴上,若焦距等于4,则实数k=____________.三、解答题(本大题共6小题,共72.0分)16.已知三点P (,-)、A(-2,0)、B(2,0).求以A、B为焦点且过点P的椭圆的标准方程.17.已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为4.椭圆与直线y=x+2相交于A、B两点.(1)求椭圆的方程;(2)求弦长|AB|高中数学试卷第2页,共10页..18.设焦点在y轴上的双曲线渐近线方程为y=±x,且焦距为4,已知点A(1,)(1)求双曲线的标准方程;(2)已知点A(1,),过点A的直线L交双曲线于M,N两点,点A为线段MN的中点,求直线L方程.19.已知抛物线的标准方程是y2=6x,(1)求它的焦点坐标和准线方程,(2)直线L过已知抛物线的焦点且倾斜角为45°,且与抛物线的交点为A、B,求AB 的长度.20.已知椭圆的离心率,直线y=bx+2与圆x2+y2=2相切.(1)求椭圆的方程;(2)已知定点E(1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆相交于C,D两点,试判断是否存在实数k,使得以CD为直径的圆过定点E?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.21.已知椭圆C:4x2+y2=1及直线L:y=x+m.(1)当直线L和椭圆C有公共点时,求实数m的取值范围;(2)当直线L被椭圆C截得的弦最长时,求直线L所在的直线方程.答案和解析【答案】1.D2.B3.A4.B5.B6.C7.C8.D9.C10.B11.A12.C13.A14.15.816.解:(1)2a =PA+PB=2,所以a =,又c=2,所以b2=a2-c2=6则以A、B为焦点且过点P的椭圆的标准方程为:+=1.17.解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为4,∴,解得a=4,b=2,∴椭圆方程为=1.(2)联立,得5x2+16x=0,解得,,∴A(0,2),B(-,-),∴|AB|==.18.解:(1)设双曲线的标准方程为(a>0,b>0),则∵双曲线渐近线方程为y=±x,且焦距为4,∴,c=2∵c2=a2+b2∴a=1,b =∴双曲线的标准方程为;(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),代入双曲线方程可得,两式相减,结合点A(1,)为线段MN 的中点,可得∴=∴直线L 方程为,即4x-6y-1=0.高中数学试卷第4页,共10页..19.解:(1)抛物线的标准方程是y2=6x,焦点在x轴上,开口向右,2p=6,∴=∴焦点为F(,0),准线方程:x=-,(2)∵直线L过已知抛物线的焦点且倾斜角为45°,∴直线L的方程为y=x-,代入抛物线y2=6x化简得x2-9x+=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=9,所以|AB|=x1+x2+p=9+3=12.故所求的弦长为12.20.解:(1)因为直线l:y=bx+2与圆x2+y2=2相切,∴,∴b=1,∵椭圆的离心率,∴,∴a2=3,∴所求椭圆的方程是.(2)直线y=kx+2代入椭圆方程,消去y可得:(1+3k2)x2+12kx+9=0∴△=36k2-36>0,∴k>1或k<-1,设C(x1,y1),D(x2,y2),则有,,若以CD为直径的圆过点E,则EC⊥ED,∵,,∴(x1-1)(x2-1)+y1y2=0∴(1+k2)x1x2+(2k-1)(x1+x2)+5=0∴,解得,所以存在实数使得以CD为直径的圆过定点E.21.解:(1)由方程组,消去y,整理得5x2+2mx+m2-1=0.(2分)∴△=4m2-20(m2-1)=20-16m2(4分)因为直线和椭圆有公共点的条件是△≥0,即20-16m2≥0,解之得-.(5分)(2)设直线L和椭圆C相交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理得,(8分)∴弦长|AB|===,-,∴当m=0时,|AB|取得最大值,此时直线L方程为y=x.(10分)【解析】1. 解:∵曲线表示椭圆,∴,解得-1<k<1,且k≠0.故选:D.曲线表示椭圆,可得,解出即可得出.本题考查了椭圆的标准方程及其性质、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2. 解:方程表示椭圆的充要分条件是,即m∈(-4,-1)∪(-1,2).由题意可得,所求的m的范围包含集合(-4,-1)∪(-1,2),故选:B.由条件根据椭圆的标准方程,求得方程表示椭圆的充要条件所对应的m的范围,则由题意可得所求的m的范围包含所求得的m范围,结合所给的选项,得出结论.本题主要考查椭圆的标准方程,充分条件、必要条件,要条件的定义,属于基础题.3. 解:①椭圆+=1,中a2=2,b2=k,则c =,∴2c =2=2,解得k=1.高中数学试卷第6页,共10页..②椭圆+=1,中a2=k,b2=2,则c=,∴2c=2=2,解得k=3.综上所述,k的值是1或3.故选:A.利用椭圆的简单性质直接求解.本题考查椭圆的简单性质,考查对椭圆的标准方程中各字母的几何意义,属于简单题.4. 解:设椭圆方程为=1(a>b>0),由题意可得c=1,a=2,b=,即有椭圆方程为+=1.故选:B.设椭圆方程为=1(a>b>0),由题意可得c=1,a=2,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程.本题考查椭圆的方程的求法,注意运用待定系数法,考查椭圆的焦点的运用,属于基础题.5. 解:命题甲是:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙是:“点P的轨迹是以A.B为焦点的椭圆∵当一个动点到两个顶点距离之和等于定值时,再加上这个和大于两个定点之间的距离,可以得到动点的轨迹是椭圆,没有加上的条件不一定推出,而点P的轨迹是以A.B为焦点的椭圆,一定能够推出|PA|+|PB|是定值,∴甲是乙成立的必要不充分条件故选B.6. 解:a>0,b>0,方程ax2+by2=1不一定表示椭圆,如a=b=1;反之,若方程ax2+by2=1表示椭圆,则a>0,b>0.∴“a>0,b>0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”的必要分充分条件.故选:C.直接利用必要条件、充分条件及充分必要条件的判断方法结合椭圆标准方程得答案.本题考查必要条件、充分条件及充分必要条件的判断方法,考查了椭圆的标准方程,是基础题.7. 解:由+=10,可得点(x,y)到M(0,-3)、N(0,3)的距离之和正好等于10,再结合椭圆的定义可得点(x,y)的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,且2a=10、c=3,∴a=5,b=4,故要求的椭圆的方程为+=1,故选:C.有条件利用椭圆的定义、标准方程,以及简单性质,求得椭圆的标准方程.本题主要考查椭圆的定义、标准方程,以及简单性质的应用,属于中档题.8. 解:椭圆的左焦点为F(-,0),右焦点为(,0),∵P 为椭圆上一点,其横坐标为,∴P 到右焦点的距离为∵椭圆的长轴长为4∴P到左焦点的距离|PF|=4-=故选D.确定椭圆的焦点坐标,利用椭圆的定义,即可求得P到左焦点的距离.本题考查椭圆的标准方程与几何性质,考查椭圆的定义,属于中档题.9. 解:∵点P到点(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离少1,∴将直线x+5=0右移1个单位,得直线x+4=0,即x=-4,可得点P到直线x=-4的距离等于它到点(4,0)的距离.根据抛物线的定义,可得点P的轨迹是以点(4,0)为焦点,以直线x=-4为准线的抛物线.设抛物线方程为y2=2px,可得=4,得2p=16,∴抛物线的标准方程为y2=16x,即为P点的轨迹方程.故选:C根据题意,点P到直线x=-4的距离等于它到点(4,0)的距离.由抛物线的定义与标准方程,不难得到P点的轨迹方程.本题给出动点P到定直线的距离比到定点的距离大1,求点P的轨迹方程,着重考查了抛物线的定义与标准方程和动点轨迹求法等知识,属于基础题.10. 解:抛物线y=ax2(a<0)可化为,准线方程为.故选B.抛物线y=ax2(a<0)化为标准方程,即可求出抛物线的准线方程.本题考查抛物线的性质,考查学生的计算能力,抛物线方程化为标准方程是关键.11. 解:抛物线y2=4x的准线为x=-1,∵点P到直线x=-3的距离为5,∴点p到准线x=-1的距离是5-2=3,根据抛物线的定义可知,点P到该抛物线焦点的距离是3,故选A.先根据抛物线的方程求得抛物线的准线方程,根据点P到直线x=-3的距离求得点到准线的距离,进而利用抛物线的定义可知点到准线的距离与点到焦点的距离相等,从而求得答案.本题主要考查了抛物线的定义.充分利用了抛物线上的点到准线的距离与点到焦点的距高中数学试卷第8页,共10页..离相等这一特性.12. 解:抛物线x=y2,可得:y2=4x,抛物线的焦点坐标(1,0).依题点P到点A(0,2)的距离与点P到y轴的距离之和的最小值,就是P到(0,2)与P到该抛物线准线的距离的和减去1.由抛物线的定义,可得则点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线焦点坐标的距离之和减1,可得:-1=.故选:C.先求出抛物线的焦点坐标,再由抛物线的定义转化求解即可.本小题主要考查抛物线的定义解题,考查了抛物线的应用,考查了学生转化和化归,数形结合等数学思想.13. 解:联立直线y=kx-2与抛物线y2=8x,消去y,可得k2x2-(4k+8)x+4=0,(k≠0),判别式(4k+8)2-16k2>0,解得k>-1.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,由AB中点的横坐标为2,即有=4,解得k=2或-1(舍去),故选:A.联立直线y=kx-2与抛物线y2=8x,消去y,可得x的方程,由判别式大于0,运用韦达定理和中点坐标公式,计算即可求得k=2.本题考查抛物线的方程的运用,联立直线和抛物线方程,消去未知数,运用韦达定理和中点坐标公式,注意判别式大于0,属于中档题.14. 解:利用椭圆定义得a+c=2×5=10b=2×4=8由正弦定理得=故答案为先利用椭圆的定义求得a+c,进而由正弦定理把原式转换成边的问题,进而求得答案.本题主要考查了椭圆的定义和正弦定理的应用.考查了学生对椭圆的定义的灵活运用.15. 解:将椭圆的方程转化为标准形式为,显然k-2>10-k,即k>6,,解得k=8故答案为:8.16.利用椭圆定义,求出2a,得出a,可求得椭圆的标准方程.本题考查了椭圆方程的求法,是基础题,解题时要注意椭圆的简单性质的合理运用.17.(1)由椭圆的离心率为,短轴长为4,列出方程组,能求出椭圆方程.(2)联立,得5x2+16x=0,由此能求出弦长|AB|.本题考查椭圆方程的求法,考查弦长的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意椭圆性质的合理运用.18.(1)设出双曲线的标准方程,利用双曲线渐近线方程为y=±x,且焦距为4,求出几何量,即可求双曲线的标准方程;(2)利用点差法,求出直线的斜率,即可求直线L方程.本题考查双曲线的标准方程,考查直线与双曲线的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.19.(1)抛物线的标准方程是y2=6x,焦点在x轴上,开口向右,2p=6,即可求出抛物线的焦点坐标和准线方程,(2)先根据题意给出直线l的方程,代入抛物线,求出两交点的横坐标的和,然后利用焦半径公式求解即可.本题考查了直线与抛物线的位置关系中的弦长问题,因为是过焦点的弦长问题,所以利用了焦半径公式.属于基础题.20.(1)利用直线l:y=bx+2与圆x2+y2=2相切,求出b,利用椭圆的离心率求出a,得到椭圆方程.(2)直线y=kx+2代入椭圆方程,消去y可得:(1+3k2)x2+12kx+9=0,设C(x1,y1),D(x2,y2),则利用韦达定理结合EC⊥ED,求解k ,说明存在实数使得以CD为直径的圆过定点E.本题考查椭圆的简单性质的应用,直线与椭圆的位置关系的应用,考查存在性问题的处理方法,设而不求的应用,考查计算能力.21.(1)由方程组,得5x2+2mx+m2-1=0,由此利用根的判别式能求出实数m的取值范围.(2)设直线L和椭圆C相交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理求出弦长|AB|=,由此能求出当m=0时,|AB|取得最大值,此时直线L方程为y=x.本题考查实数的取值范围的求法,考查直线方程的求法,解题时要认真审题,注意根的判别式、韦达定理、弦长公式的合理运用.高中数学试卷第10页,共10页。
圆锥曲线44道特训221.已知双曲线C:「-仁=1的离心率为心,点(V3,o)是双曲线的一个顶点.a-b'(1)求双曲线的方程;(2)经过的双曲线右焦点旦作倾斜角为30°直线/,直线/与双曲线交于不同的A,3两点,求A3的长.22[2.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆、+与=1(。
〉力〉0)的离心率为一,过椭圆右a2b22焦点F作两条互相垂直的弦A3与CQ.当直线A3斜率为0时,AB+CD=7.(1)求椭圆的方程;(2)求AB+CD的取值范围.3.已知椭圆C:「+「=1(。
〉力〉0)的一个焦点为尸(1,0),离心率为土.设P是椭圆Zr2C长轴上的一个动点,过点P且斜率为1的直线/交椭圆于A,B两点.(1)求椭圆C的方程;(2)求|PA|2+|PB|2的最大值.224.已知椭圆C:「+七=1(0〉力〉0)的右焦点为『(L°),短轴的一个端点B到F的距离a'd等于焦距.(1)求椭圆。
的方程;(2)过点万的直线/与椭圆C交于不同的两点M,N,是否存在直线/,使得△3加与△B月V的面积比值为2?若存在,求出直线/的方程;若不存在,说明理由..2,25.已知椭圆C:=■+%■=1(a>b>0)过点p(—1,—1)-c为椭圆的半焦距,且c=姻b.过a"b~点P作两条互相垂直的直线L,L与椭圆C分别交于另两点M,N.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线L的斜率为一1,求APMN的面积;第1页共62页(3)若线段MN的中点在x轴上,求直线MN的方程.6.已知椭圆E的两个焦点分别为(-1,0)和(1,0),离心率e=—.2(1)求椭圆£*的方程;(2)若直线l:y=kx+m(人主0)与椭圆E交于不同的两点A、B,且线段的垂直平分线过定点P(|,0),求实数女的取值范围.Ji7.已知椭圆E的两个焦点分别为(-1,0)和(1,0),离心率e.2(1)求椭圆E的方程;(2)设直线l-.y=x+m(m^O)与椭圆E交于A、3两点,线段A3的垂直平分线交x 轴于点T,当hi变化时,求面积的最大值.8.已知椭圆错误!未找到引用源。
直线和圆锥曲线常考题型运用的知识: 1、中点坐标公式:1212,y 22x x y yx ++==,其中,x y 是点1122(,)(,)A x y B x y ,的中点坐标。
2、弦长公式:若点1122(,)(,)A x y B x y ,在直线(0)y kx b k =+≠上,则1122y kx b y kx b =+=+,,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一,AB ====或者AB ==== 3、两条直线111222:,:l y k x b l y k x b =+=+垂直:则121k k =-两条直线垂直,则直线所在的向量120v v =r rg4、韦达定理:若一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不同的根12,x x ,则1212,b c x x x x a a+=-=。
常见的一些题型:题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系例题1、已知直线:1l y kx =+与椭圆22:14x y C m+=始终有交点,求m 的取值范围解:根据直线:1l y kx =+的方程可知,直线恒过定点(0,1),椭圆22:14x y C m +=过动点04m ≠(,且,如果直线:1l y kx =+和椭圆22:14x y C m+=14m ≥≠,且,即14m m ≤≠且。
规律提示:通过直线的代数形式,可以看出直线的特点::101l y kx =+⇒过定点(,) :(1)1l y k x =+⇒-过定点(,0) :2(1)1l y k x -=+⇒-过定点(,2)题型二:弦的垂直平分线问题例题2、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ∆是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。
设直线:(1)l y k x =+,0k ≠,11(,)A x y ,22(,)B x y 。
由2(1)y k x y x=+⎧⎨=⎩消y 整理,得2222(21)0k x k x k +-+= ① 由直线和抛物线交于两点,得2242(21)4410k k k ∆=--=-+> 即2104k <<② 由韦达定理,得:212221,k x x k -+=-121x x =。
则线段AB 的中点为22211(,)22k k k--。
线段的垂直平分线方程为:221112()22k y x k k k --=--令y=0,得021122x k =-,则211(,0)22E k - ABE ∆Q 为正三角形,∴211(,0)22E k -到直线AB 的距离d 为32AB 。
221212()()AB x x y y =-+-Q 22141k k -=+g 212k d k+= 22223141122k k k k k -+∴+=g 解得3913k =±满足②式此时053x =。
题型三:动弦过定点的问题例题3、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为3,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线:(2)l x t t =>与x 轴交于点T,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论解:(I)由已知椭圆C的离心率3cea==,2a=,则得3,1c b==。
从而椭圆的方程为2214xy+=(II)设11(,)M x y,22(,)N x y,直线1A M的斜率为1k,则直线1A M的方程为1(2)y k x=+,由122(2)44y k xx y=+⎧⎨+=⎩消y整理得222121(14)161640k x k x k+++-=12x-Q和是方程的两个根,21121164214kxk-∴-=+则211212814kxk-=+,1121414kyk=+,即点M的坐标为2112211284(,)1414k kk k-++,同理,设直线A2N的斜率为k2,则得点N的坐标为2222222824(,)1414k kk k--++12(2),(2)p py k t y k t=+=-Q12122k kk k t-∴=-+,Q直线MN的方程为:121121y y y yx x x x--=--,∴令y=0,得211212x y x yxy y-=-,将点M、N的坐标代入,化简后得:4xt=又2t>Q,∴402t<<Q椭圆的焦点为(3,0)43t∴=,即43t=故当433t=时,MN过椭圆的焦点。
题型四:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A、B、C是椭圆E:22221x ya b+=(0)a b>>上的三点,其中点A(23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O,且0AC BC=u u u r u u u rg,2BC AC=u u u r u u u r,如图。
(I)求点C的坐标及椭圆E的方程;(II)若椭圆E上存在两点P、Q,使得直线PC与直线QC关于直线3x=对称,求直线PQ的斜率。
解:(I) 2BC AC =u u u r u u u rQ ,且BC 过椭圆的中心OOC AC ∴=u u u r u u u r 0AC BC =u u u r u u u r Q g 2ACO π∴∠=又Q ∴点C的坐标为。
QA是椭圆的右顶点,a ∴=222112x y b+=将点C 代入方程,得24b =,∴椭圆E 的方程为221124x y +=(II)Q 直线PC 与直线QC关于直线x =∴设直线PC 的斜率为k ,则直线QC 的斜率为k -,从而直线PC 的方程为:(y k x =-,即)y kx k =+-,由22)3120y kx k x y ⎧=-⎪⎨+-=⎪⎩消y ,整理得:222(13)(1)91830k x k x k k ++-+--=x =Q22918313P k k x k --∴+即2P x =同理可得:2Q x =))P Q P Q y y kx k kx k -=-++Q=()P Q k x x +-22P Q x x -=13P Q PQP Q y y k x x -==- 则直线PQ 的斜率为定值13。
题型五:共线向量问题例题5、设过点D(0,3)的直线交曲线M :22194x y +=于P 、Q 两点,且DP DQ l =uuu r uuu r ,求实数l 的取值范围。
解:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),Q DP DQ l =uuu r uuu r \(x 1,y 1-3)=l (x 2,y 2-3)即12123(3)x x y y l l ì=ïïíï=+-ïïî判别式法、韦达定理法、配凑法设直线PQ 的方程为:3,0y kx k =+≠,由2234936y kx x y =+⎧⎨+=⎩消y 整理后,得 22(49)54450k x kx +++= Q P 、Q 是曲线M 上的两点22(54)445(49)k k ∴∆=-⨯+=2144800k -≥即295k ≥ ① 由韦达定理得:1212225445,4949k x x x x k k+=-=++ 212121221()2x x x x x x x x +=++Q222254(1)45(49)k k λλ+∴=+ 即22223694415(1)99k k k λλ+==++ ②由①得211095k <≤,代入②,整理得 236915(1)5λλ<≤+,解之得155λ<< 当直线PQ 的斜率不存在,即0x =时,易知5λ=或15λ=。
总之实数l 的取值范围是1,55⎡⎤⎢⎥⎣⎦。
题型六:面积问题例题6、已知椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为23,求△AOB 面积的最大值。
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意c aa ⎧=⎪⎨⎪⎩1b ∴=,∴所求椭圆方程为2213x y +=。
(Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,。
(1)当AB x ⊥轴时,AB =。
(2)当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+223(1)4m k =+。
把y kx m =+代入椭圆方程,整理得222(31)6330k x kmx m +++-=,122631km x x k -∴+=+,21223(1)31m x x k -=+。
22221(1)()AB k x x ∴=+-22222223612(1)(1)(31)31k m m k k k ⎡⎤-=+-⎢⎥++⎣⎦22222222212(1)(31)3(1)(91)(31)(31)k k m k kk k ++-++==++2422212121233(0)34196123696k k k k k k=+=+≠+=++⨯+++≤。
当且仅当2219k k=,即33k =±时等号成立。
当0k =时,3AB =, 综上所述max 2AB =。
∴当AB 最大时,AOB △面积取最大值max 1332S AB =⨯⨯=。
题型七:弦或弦长为定值问题例题7、在平面直角坐标系xOy 中,过定点C (0,p )作直线与抛物线x 2=2py (p>0)相交于A 、B 两点。
(Ⅰ)若点N 是点C 关于坐标原点O 的对称点,求△ANB 面积的最小值;(Ⅱ)是否存在垂直于y 轴的直线l ,使得l被以AC 为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由。
(Ⅰ)依题意,点N 的坐标为N (0,-p ),可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y=kx+p,与x 2=2py 联立得⎩⎨⎧+==.22p kx y pyx 消去y 得x 2-2pkx-2p 2=0.由韦达定理得x 1+x 2=2pk,x 1x 2=-2p 2.于是21221x x p S S S ACN BCN ABN -⋅=+=∆∆∆ =21221214)(x x x x p x x p -+=-=.228422222+=+k pp k p p222min 0p S k ABN ==∴∆)时,(当.(Ⅱ)假设满足条件的直线l 存在,其方程为y=a,AC 的中点为为直与AC t O ,'径的圆相交于点P 、Q ,PQ 的中点为H ,则)点的坐标为(2,2,11p y x O PQ H O +'⊥'2121)(2121p y x AC P O -+=='Θ=22121p y +. ,221211p y a p y a H O --=+-='222H O P O PH '-'=∴=21221)2(41)(41p y a p y ---+ =),()2(1a p a y pa -+-22)2(PH PQ =∴=.)()2(42⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-a p a y p a令02=-p a ,得p PQ p a ==此时,2为定值,故满足条件的直线l 存在,其方程为2py =, 即抛物线的通径所在的直线. 解法2:(Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得22222122122128414)(11p k p k x x x x k x x k AB +⋅+=-+⋅+=-+==.21222+⋅+k k p 又由点到直线的距离公式得212kp d +=.从而,,2212212212122222+=+⋅+⋅+⋅=⋅⋅=∆k p k pk k p AB d S ABN .22max 02p S k ABN ==∴∆)时,(当(Ⅱ)假设满足条件的直线t 存在,其方程为y=a ,则以AC 为直径的圆的方程为,0))(())(0(11=-----y y p y x x x 将直线方程y=a 代入得).(1)2(4))((4,0))((121112a p a y p a y a p a x y a p a x x x -+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=---∆=----=则 设直线l 与以AC 为直径的圆的交点为P (x 2,y 2),Q (x 4,y 4),则有.)()2(2)()2(41143a p a y p a a p a y p a x x PQ -+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=-=令p PQ p a p a ===-此时得,2,02为定值,故满足条件的直线l 存在,其方程为2py =. 即抛物线的通径所在的直线。