高考圆锥曲线压轴题型汇总
(完整word版)高考数学圆锥曲线压轴题分类训练(精华)

卓越个性化教案 GFJW0901学生姓名 年级 高三 授课时间 教师姓名 课时02-圆锥曲线压轴题-分类训练【知识点】1. 直线方程的形式(1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。
(2)与直线相关的重要内容 ①倾斜角与斜率tan ,[0,)k ααπ=∈②点到直线的距离0022Ax By C d A B++=+ ③夹角公式:2121tan 1k k k k α-=+(3)弦长公式直线y kx b =+上两点1122(,),(,)A x y B x y 间的距离:2121AB kx x =+-221212(1)[()4]k x x x x =++- 或12211AB y y k=+- (4)两条直线的位置关系①1212l l k k ⊥⇔=-1 ② 212121//b b k k l l ≠=⇔且 2、圆锥曲线方程及性质(1)、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式)标准方程:221(0,0)x y m n m n m n+=>>≠且 距离式方程:2222()()2x c y x c y a +++-+= 参数方程:cos ,sin x a y b θθ== (2)、双曲线的方程的形式有两种标准方程:221(0)x y m n m n+=⋅< 距离式方程:2222|()()|2x c y x c y a ++--+= (3)抛物线22(0)y px p =>(4)、三种圆锥曲线的通径你记得吗?22222b b p a a椭圆:;双曲线:;抛物线:3.方法(1)点差法(中点弦问题) 设()11,y x A 、()22,y x B ,()b a M ,为椭圆13422=+y x 的弦AB 中点则有1342121=+y x ,1342222=+y x ;两式相减得()()03422212221=-+-y yx x⇒()()()()3421212121y y y y x x x x +--=+-⇒AB k =ba43-(2)联立消元法:设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式0∆≥,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点1122(,),(,)A x y B x y ,将这两点代入曲线方程得到○1○2两个式子,然后○1-○2,整体消元······,若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点A 、B 、F 共线解决之。
(完整word版)圆锥曲线压轴解答题22题(含详细答案,可直接打印)

圆锥曲线压轴22题及答案一.解答题(共22小题)1.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆M :+=1(a >b >0)的右焦点,且两曲线有公共点(,).(1)求椭圆M 的方程;(2)O 为坐标原点,A ,B ,C 是椭圆M 上不同的三点,并且O 为△ABC 的重心,试探究△ABC 的面积是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由. 2.已知直线11:ax ﹣y+1=0,直线12:x+5ay+5a=0.(1)直线11与l 2的交点为M,当a 变化时,求点M 的轨迹C 的方程:(2)已知点D (2,0),过点E (﹣2,0)的直线1与C 交于A ,B 两点,求△ABD 面积的最大值. 3.已知椭圆C:+=1(a >b >0)的四个顶点围成的菱形的面积为4,点M 与点F 分别为椭圆C 的上顶点与左焦点,且△MOF 的面积为(点O 为坐标原点).(1)求C 的方程;(2)直线l 过F 且与椭圆C 交于P ,Q 两点,点P 关于O 的对称点为P′,求△PP′Q 面积的最大值.4.如图所示,椭圆C 1:+y 2=1,抛物线C 2:y=x 2﹣1,其中C 2与y 轴的交点为M,过坐标原点O的直线l 与C 2相交于点A ,B,直线MA ,MB 分别与C 1相交于点D ,E . (Ⅰ)证明:MA ⊥MB;(Ⅱ)记△MAB ,△MDE 的面积分别是S 1,S 2.问:是否存在直线l ,使得=.若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.5.已知椭圆C1:的左右顶点是双曲线的顶点,且椭圆C1的上顶点到双曲线C2的渐近线距离为.(1)求椭圆C1的方程;(2)点F为椭圆的左焦点,不垂直于x轴且不过F点的直线l与曲线C1相交于A、B两点,若直线FA、FB的斜率之和为0,则动直线l是否一定经过一定点?若存在这样的定点,则求出该定点的坐标;若不存在这样的定点,请说明理由.6.椭圆的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B 两点,当直线l与x轴平行时,直线l被椭圆C截得的线段长为.(1)求椭圆C的方程;(2)在y轴上是否存在异于点P的定点Q,使得直线l变化时,总有∠PQA=∠PQB?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.7.已知椭圆,点在椭圆C上,椭圆C的四个顶点的连线构成的四边形的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)设点A为椭圆长轴的左端点,P、Q为椭圆上异于椭圆C长轴端点的两点,记直线AP、AQ斜率分别为k1、k2,若k1k2=2,请判断直线PQ是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由.8.已知椭圆Γ:=1(0<b<2)的左右焦点分别为F1、F2,上顶点为B,O为坐标原点,且向量与的夹角为.(1)求椭圆Γ的方程;(2)设Q(1,0),点P是椭圆Γ上的动点,求的最大值和最小值;(3)设不经过点B的直线l与椭圆Γ相交于M、N两点,且直线BM、BN的斜率之和为1,证明:直线l过定点.9.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A,C两点,与x轴交于点H,设AC的中点为Q,试问|AQ|2+|QH|2是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.10.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A、C两点,以AC为对角线作正方形ABCD,记直线l与x 轴的交点为H,试问|BH|是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.11.设椭圆M:+=1(a>b>0)经过点P(,),F1,F2是椭圆M的左、右焦点,且△PF1F2的面积为.(1)求椭圆M的方程;(2)设O为坐标原点,过椭圆M内的一点(0,t)作斜率为k的直线l与椭圆M交于A,B两点,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,若对任意实数k,存在实m,使得k1+k2=mk,求实数m的取值范围. 12.已知椭圆经过点,离心率为,过右焦点F 且与x 轴不垂直的直线l 交椭圆于P ,Q 两点. ( I )求椭圆C 的方程; ( II )当直线l 的斜率为时,求△POQ 的面积;( III )在椭圆C 上是否存在点M ,使得四边形OPMQ 为平行四边形?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 13.已知F 1、F 2是椭圆C :(a >b >0)的左、右焦点,过F 2作x 轴的垂线与C 交于A 、B两点,F 1B 与y 轴交于点D ,AD ⊥F 1B ,且|OD|=1,O 为坐标原点. (1)求C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上任一异于顶点的点,A 1、A 2为C 的上、下顶点,直线PA 1、PA 2分别交x 轴于点M 、N .若直线OT 与过点M 、N 的圆切于点T .试问:|OT|是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 14.已知椭圆C :+=1的两个焦点分别是F 1(﹣,0),F 2(,0),点E(,)在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是y 轴上的一点,若椭圆C 上存在两点M ,N 使=2,求以F 1P 为直径的圆面积取值范围. 15.已知椭圆的右焦点为F ,离心率为,平行于x 轴的直线交椭圆于A ,B 两点,且.(I )求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点F 且斜率不为零的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点E ,使得是定值?若存在,请求出该点的坐标;若不存在,请说明理由. 16.已知椭圆C :(a >b >0)的离心率,抛物线E :的焦点恰好是椭圆C的一个顶点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点P (0,1)的动直线与椭圆C 交于A,B 两点,设O 为坐标原点,是否存在常数λ,使得恒成立?请说明理由.17.在平面直角坐标系中,点F 1、F 2分别为双曲线C :的左、右焦点,双曲线C 的离心率为2,点(1,)在双曲线C 上.不在x 轴上的动点P 与动点Q 关于原点O 对称,且四边形PF 1QF 2的周长为.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)在动点P 的轨迹上有两个不同的点M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),线段MN 的中点为G ,已知点(x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2上,求|OG |•|MN |的最大值,并判断此时△OMN 的形状. 18.已知抛物线C :y 2=2px (p >0),其内接△ABC 中∠A=90°. (I)当点A 与原点重合时,求斜边BC 中点M 的轨迹方程;(II )当点A 的纵坐标为常数t 0(t 0∈R )时,判断BC 所在直线是否过定点?过定点求出定点坐标;不过定点,说明理由. 19.如图,已知F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,点P (﹣2,3)是椭圆C上一点,且PF 1⊥x 轴. (1)求椭圆C 的方程;(2)设圆M :(x ﹣m )2+y 2=r 2(r >0).①设圆M 与线段PF 2交于两点A,B ,若,且AB=2,求r 的值;②设m=﹣2,过点P 作圆M 的两条切线分别交椭圆C 于G ,H 两点(异于点P ).试问:是否存在这样的正数r,使得G,H 两点恰好关于坐标原点O 对称?若存在,求出r 的值;若不存在,请说明理由.20.己知椭圆在椭圆上,过C 的焦点且与长轴垂直的弦的长度为.(1)求椭圆C 的标准方程;.(2)过点A (﹣2,0)作两条相交直线l 1,l 2,l 1与椭圆交于P ,Q 两点(点P 在点Q 的上方),l 2与椭圆交于M ,N 两点(点M 在点N 的上方),若直线l 1的斜率为,,求直线l 2的斜率.21.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :x 2=2py (p >0),直线y=x 与C 交于O ,T 两点,|OT |=4.(Ⅰ)求C 的方程; (Ⅱ)斜率为k (0)的直线l 过线段OT 的中点,与C 交于A,B 两点,直线OA,OB 分别交直线y=x ﹣2于M ,N 两点,求|MN|的最大值.22.已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为4,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线l经过点P(0,﹣1),且与椭圆交于A,B两点,若,求直线l的方程.参考答案与试题解析一.解答题(共22小题)1.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点是椭圆M:+=1(a>b>0)的右焦点,且两曲线有公共点(,).(1)求椭圆M的方程;(2)O为坐标原点,A,B,C是椭圆M上不同的三点,并且O为△ABC的重心,试探究△ABC的面积是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点是椭圆M:+=1(a>b>0)的右焦点,∴=c,∵两曲线有公共点(,),∴=2p•,+=1,解得p=2,∴c=1,∴c2=a2﹣b2=1,∴a2=4,b2=3,∴椭圆的方程为+=1;(2)设直线AB的方程为y=kx+m,代入椭圆方程3x2+4y2=12,可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,x1+x2=﹣,y1+y2=k(x1+x2)+2m=,由O为△ABC的重心,可得=﹣(+)=(,﹣),由C在椭圆上,则有3()2+4(﹣)2=12,化简可得4m2=3+4k2,|AB|=•=•=•==,C到直线AB的距离d═,S△ABC=|AB|•d=••=.当直线AB的斜率不存在时,|AB|=3,d=3,S△ABC=|AB|•d=.综上可得,△ABC的面积为定值.2.已知直线11:ax﹣y+1=0,直线12:x+5ay+5a=0.(1)直线11与l2的交点为M,当a变化时,求点M的轨迹C的方程:(2)已知点D(2,0),过点E(﹣2,0)的直线1与C交于A,B两点,求△ABD面积的最大值.【解答】解:(1)由题意设M(x,y),M满足直线11、直线12:可得,消去a,可得x2+5y2=5,即点M的轨迹C的方程为:(2)设直线l的方程x=my﹣2.E(﹣2,0)在M的轨迹C内.ED=4,直线1与C交于A,B两点,A(x1,y1).B(x2,y2)∴,可得(m2+5)y2﹣4my﹣1=0.∴y1+y2=.y1y2=∴△ABD面积s=×|y1﹣y2|•|ED=×4×=2×==2×≤2×=2×=,当且仅当m=时,表达式取得最大值.△ABD面积的最大值:.3.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的四个顶点围成的菱形的面积为4,点M与点F分别为椭圆C的上顶点与左焦点,且△MOF的面积为(点O为坐标原点).(1)求C的方程;(2)直线l过F且与椭圆C交于P,Q两点,点P关于O的对称点为P′,求△PP′Q面积的最大值.【解答】解:(1)∵△MOF的面积为,∴bc=,即bc=.又∵椭圆C的四个顶点围成的菱形的面积为4,∴=4,即ab=2.∴==,∴=,∴a=2,b=,∴C的方程为:=1.(2)由题意可知,点O为PP′的中点,则=2S△POQ.设直线l的方程为:x=my﹣1,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立,可得(3m2+4)y2﹣6my﹣9=0,∴y1+y2=,y1y2=,∴|y1﹣y2|===,∴S△POQ =|OF|•|y1﹣y2|=.设=t≥1,=.∵函数g(t)=在[1,+∞)上单调递减,∴当t=1时,△PP′Q面积取得最大值=3.4.如图所示,椭圆C1:+y2=1,抛物线C2:y=x2﹣1,其中C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,直线MA,MB分别与C1相交于点D,E.(Ⅰ)证明:MA⊥MB;(Ⅱ)记△MAB,△MDE的面积分别是S1,S2.问:是否存在直线l,使得=.若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)证明:由题得,直线l 的斜率存在,设为k,则直线l 的方程为:y=kx, 由y=kx 和y=x 2﹣1,得x 2﹣kx ﹣1=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 于是x 1+x 2=k ,x 1•x 2=﹣1,又点M 的坐标为(0,﹣1). 所以k MA •k MB =•====﹣1.故MA ⊥MB ,即MD ⊥ME;(Ⅱ)设直线MA 的斜率为k 1,则直线MA 的方程为y=k 1x ﹣1. 联立y=x 2﹣1可得或则点A 的坐标为(k 1,k 12﹣1). 又直线MB 的斜率为﹣,同理可得点B 的坐标为(﹣,﹣1).于是S 1=|MA |•|MB |=|k 1|•••|﹣|•=.由椭圆方程x 2+4y 2=4和y=k 1x ﹣1, 得(1+4k 12)x 2﹣8k 1x=0,解得,或,则点D的坐标为(,).又直线ME的斜率为﹣,同理可得点E的坐标为(﹣,).于是S2=|MD|•|ME|=.故=(4k12++17)=,解得k12=4,或k12=.又由点A,B的坐标得,k==k1﹣.所以k=±.故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程为y=±x.5.已知椭圆C1:的左右顶点是双曲线的顶点,且椭圆C1的上顶点到双曲线C2的渐近线距离为.(1)求椭圆C1的方程;(2)点F为椭圆的左焦点,不垂直于x轴且不过F点的直线l与曲线C1相交于A、B两点,若直线FA、FB的斜率之和为0,则动直线l是否一定经过一定点?若存在这样的定点,则求出该定点的坐标;若不存在这样的定点,请说明理由.【解答】解:(1)由题意可知:a=2……………………………………1分又椭圆的上顶点为(0,b)双曲线的渐近线为:2y±x=0由点到直线的距离公式有:得……………………3分所以椭圆的方程为.……………………4分(2)设直线线l的方程为y=kx+m,A(x1,y1)、B(x2,y2)联立得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0……………………5分则……………………7分由已知直线FA、FB的斜率之和为0,有,2kx1x2+(k+m)(x1+x2)+2m=0…………………9分所以化简得m=4k………………11分此时△=(8km)2﹣4×(3+4k2)(4m2﹣12)=(32k2)2﹣4×(3+4k2)(64k2﹣12)=16×64k4﹣16(4k2+3)(16k2﹣3)=16×9(1﹣4k2)显然△=16×9(1﹣4k2)>0有机会成立.所以直线l的方程为:y=kx+m=k(x+4)所以存在这样的定点(﹣4,0)符合题意.…………12分6.椭圆的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点,当直线l与x轴平行时,直线l被椭圆C截得的线段长为.(1)求椭圆C的方程;(2)在y 轴上是否存在异于点P 的定点Q,使得直线l 变化时,总有∠PQA=∠PQB?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 【解答】解:(1)∵,∴a 2=2c 2=b 2+c 2,b=c,a 2=2b 2,椭圆方程化为:,由题意知,椭圆过点,∴,解得b 2=4,a 2=8,所以椭圆C 的方程为:;(2)当直线l 斜率存在时,设直线l 方程:y=kx+1, 由得(2k 2+1)x 2+4kx ﹣6=0,△=16k 2+24(2k 2+1)>0,设,假设存在定点Q (0,t)符合题意,∵∠PQA=∠PQB ,∴k QA =﹣k QB , ∴=,∵上式对任意实数k 恒等于零,∴4﹣t=0,即t=4,∴Q (0,4),当直线l 斜率不存在时,A ,B 两点分别为椭圆的上下顶点(0,﹣2),(0,2), 显然此时∠PQA=∠PQB ,综上,存在定点Q (0,4)满足题意. 7.已知椭圆,点在椭圆C 上,椭圆C 的四个顶点的连线构成的四边形的面积为.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点A 为椭圆长轴的左端点,P 、Q 为椭圆上异于椭圆C 长轴端点的两点,记直线AP 、AQ 斜率分别为k 1、k 2,若k 1k 2=2,请判断直线PQ 是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由. 【解答】解:(1)由点在椭圆C 上可得:,整理为:9a 2+4b 2=4a 2b 2, 由椭圆C 的四个顶点的连接线构成的四边形的面积为可得:,即,可得,由a >b >0可解得:,故椭圆C 的方程为:.(2)设点P 、Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),点A 的坐标为(﹣2,0), 故,可得y 1y 2=2(x 1+2)(x 2+2),设直线PQ 的方程为y=kx+m (直线PQ 的斜率存在), 可得(kx 1+m)(kx 2+m )=2(x 1+2)(x 2+2), 整理为:,联立,消去y 得:(4k 2+3)x 2+8kmx+(4m 2﹣12)=0,由△=64k 2m 2﹣4(4k 2+3)(4m 2﹣12)=48(4k 2﹣m 2+3)>0,有4k 2+3>m 2, 有,,故有:,整理得:44k 2﹣32km+5m 2=0,解得:m=2k 或,当m=2k 时直线PQ 的方程为y=kx+2k,即y=k(x+2),过定点(﹣2,0)不合题意, 当时直线PQ 的方程为,即,过定点.8.已知椭圆Γ:=1(0<b <2)的左右焦点分别为F 1、F 2,上顶点为B ,O 为坐标原点,且向量与的夹角为.(1)求椭圆Γ的方程;(2)设Q (1,0),点P 是椭圆Γ上的动点,求的最大值和最小值;(3)设不经过点B 的直线l 与椭圆Γ相交于M 、N 两点,且直线BM 、BN 的斜率之和为1,证明:直线l 过定点. 【解答】解:(1)椭圆Γ:=1(0<b <2)的a=2,向量与的夹角为,可得|BF 1|=|BF 2|=a==2b=2,即b=1,则椭圆方程为+y 2=1;(2)设P (m ,n ),可得+n 2=1,即n 2=1﹣,•=(1﹣m ,﹣n )•(﹣m ,﹣n )=m 2﹣m+n 2=m 2﹣m+1=(m ﹣)2+,由﹣2≤m ≤2可得m=时,上式取得最小值;m=﹣2时,取得最大值6, 则•的范围是[,6];(3)证明:当直线l 的斜率不存在时,设M (x 1,y 1),N(x 2,y 2), 由k BM +k BN =+==1,x 1=x 2,y 1=﹣y 2,得x 1=﹣2,此时M ,N 重合,不符合题意;设不经过点P 的直线l 方程为:y=kx+m ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 由得(1+4k 2)x 2+8ktx+4t 2﹣4=0,x 1+x 2=﹣,x 1x 2=,k BM +k BN =+==1,⇒(kx1﹣1+t)x2+(kx2﹣1+t)x1=x1x2⇒(2k﹣1)x1x2+(t﹣1)(x1+x2)=0⇒(t﹣1)(2k﹣t﹣1)=0,∵t≠1,∴t=2k﹣1,∴y=k(x+2)﹣1,直线l必过定点(﹣2,﹣1).9.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A,C两点,与x轴交于点H,设AC的中点为Q,试问|AQ|2+|QH|2是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【解答】(本小题满分12分)解:(Ⅰ)过且斜率为的直线方程为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)令,则y=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)由题意可得,解得a2=16,b2=4,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)所以椭圆E的标准方程.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(Ⅱ)由可得x2+2mx+2m2﹣8=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)设A(x1,y1),C(x2,y2)则有,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又,∵Q为AC的中点,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)直线l与x轴的交点为H(﹣2m,0),所以,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)=,所以|AQ|2+|HQ|2为定值10.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)10.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A、C两点,以AC为对角线作正方形ABCD,记直线l与x 轴的交点为H,试问|BH|是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【解答】(本小题满分12分)解:(Ⅰ)过且斜率为的直线方程为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)令,则y=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)由题意可得,解得a2=16,b2=4,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)所以椭圆E的标准方程.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(Ⅱ)由可得x2+2mx+2m2﹣8=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)设A(x1,y1),C(x2,y2)则有,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又,设AC的中点为Q,则﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)直线l与x轴的交点为H(﹣2m,0),所以,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)=,所以|BH|为定值.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)11.设椭圆M:+=1(a>b>0)经过点P(,),F1,F2是椭圆M的左、右焦点,且△PF1F2的面积为.(1)求椭圆M的方程;(2)设O为坐标原点,过椭圆M内的一点(0,t)作斜率为k的直线l与椭圆M交于A,B两点,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,若对任意实数k,存在实m,使得k1+k2=mk,求实数m的取值范围.【解答】解:(1)设M的焦点F1(﹣c,0),F2(c,0),∵,△PF1F2面积为,∴,∴c=1,由,得∴椭圆M的方程为.(2)设直线l的方程为y=kx+t,由•得(3+4k2)x2+8ktx+4t2﹣12=0,设A(x1•y2),B(x2•y2),则..由k1+k2=mk对任意k成立,得,∴,又(0,t)在椭圆内部,∴0≤t2<3,∴m≥2,即m∈[2,+∞).12.已知椭圆经过点,离心率为,过右焦点F且与x轴不垂直的直线l交椭圆于P,Q两点.( I)求椭圆C的方程;( II)当直线l的斜率为时,求△POQ的面积;( III)在椭圆C上是否存在点M,使得四边形OPMQ为平行四边形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.【解答】解:(I) 根据题意,解得,故椭圆C的方程为.…(5分)( II) 根据题意,直线l的方程为.设P(x1,y1),Q(x2,y2).由得15x2﹣24x=0.解得.法一:.法二:,原点O到直线l的距离.所以…(10分)( III)设直线l的方程为y=k(x﹣1)(k≠0).设P(x1,y1),Q(x2,y2),由得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0.由韦达定理得,.所以PQ 的中点.要使四边形OPMQ 为平行四边形,则N 为OM 的中点,所以.要使点M 在椭圆C 上,则,即12k 2+9=0,此方程无解.所以在椭圆C 上不存在点M ,使得四边形OPMQ 为平行四边形.….(14分) 13.已知F 1、F 2是椭圆C :(a >b >0)的左、右焦点,过F 2作x 轴的垂线与C 交于A 、B 两点,F 1B 与y 轴交于点D ,AD ⊥F 1B ,且|OD |=1,O 为坐标原点. (1)求C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上任一异于顶点的点,A 1、A 2为C 的上、下顶点,直线PA 1、PA 2分别交x 轴于点M 、N .若直线OT 与过点M 、N 的圆切于点T .试问:|OT |是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)如图:AF 2⊥x 轴,|OD|=1, ∴AB ∥OD,∵O 为F 1F 2为的中点, ∴D 为BF 1的中点, ∵AD ⊥F 1B ,∴|AF 1|=|AB |=2|AF 2|=4|OD |=4, ∴2a=|AF 1|+|AF 2|=4+2=6, ∴a=3, ∴|F 1F 2|==2,∴c=,a=3,∴b2=a2﹣c2=6,∴+=1,(2)由(1)可知,A1(0,),A2(0,﹣).设点P(x0,y),直线PA1:y﹣=x,令y=0,得xM=;直线PA2:y+=x,令y=0,得xN=;|OM|•|ON|=,∵+=1,∴6﹣y02=x2,∴|OM|•|ON|=.由切割线定理得OT2=OM•ON=.∴OT=,即线段OT的长度为定值.14.已知椭圆C :+=1的两个焦点分别是F 1(﹣,0),F 2(,0),点E (,)在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是y 轴上的一点,若椭圆C 上存在两点M,N 使=2,求以F 1P 为直径的圆面积取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由已知,c=, ∴2a=|EF 1|+|EF 2|=+=4,∴a=2,∴b 2=a 2﹣c 2=8﹣2=6, ∴椭圆方程为+=1,(Ⅱ)设点P 的坐标为(0,t),当直线MN 的斜率不存在时,可得M,N 分别是椭圆的两端点,可得t=±,当直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为y=kx+t ,M(x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则由=2可得x 1=﹣2x 2,①,由,消y 可得(3+4k 2)x 2+8ktx+4t 2﹣24=0,由△>0,可得64k 2t 2﹣4(3+4k 2)(4t 2﹣24)>0,整理可得t 2<8k 2+6,由韦达定理可得x 1+x 2=﹣,x 1x 2=,②,由①②,消去x 1,x 2可得k 2=,由,解得<t 2<6, 综上得≤t 2<6,又以F 1P 为直径的圆面积S=π•,∴S 的范围为[,2π).15.已知椭圆的右焦点为F ,离心率为,平行于x 轴的直线交椭圆于A,B 两点,且.(I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点F 且斜率不为零的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点E ,使得是定值?若存在,请求出该点的坐标;若不存在,请说明理由. 【解答】解:(Ⅰ)由题意可得:,∵平行于x 轴的直线交椭圆于A ,B 两点,且.∴,a=,∴c=2,b 2=a 2=﹣c 2=2. ∴椭圆C 的方程为(Ⅱ)设直线l 的方程为y=k (x ﹣2), 代入椭圆C 的方程,得(3k 2+1)x 2﹣12k 2x+12k 2﹣6=0,设M(x3,y3),N(x4,y4),则,,x3x4=.根据题意,假设x轴上存在定点E(t,0),使得是为定值,=(x3﹣t,y3)•(x4﹣t,y4)=(x3﹣t)•(x4﹣t)+y3y4,=(x3﹣t)•(x4﹣t)+k2(x3﹣2)•(x4﹣2),=(k2+1)x3x4﹣(2k2+t)(x3+x4)+4k2+t2,=要使上式为定值,即与k无关,则应3t2﹣12t+10=3(t2﹣6),即t=,故当点E的坐标为(,0)时,使得为定值.16.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率,抛物线E:的焦点恰好是椭圆C 的一个顶点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点P(0,1)的动直线与椭圆C交于A,B两点,设O为坐标原点,是否存在常数λ,使得恒成立?请说明理由.【解答】解:(1)由抛物线E:的焦点(0,),椭圆的C的焦点在x轴,由题意可知:b=,椭圆的离心率e===,则a=2,∴椭圆的标准方程:;(2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+1,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).联立,整理得(4k 2+3)x 2+8kx ﹣8=0.其判别式△>0,x 1+x 2=﹣,x 1x 2=﹣.∴•+λ•=x 1x 2+y 1y 2+λ[x 1x 2+(y 1﹣1)(y 2﹣1)],=(1+λ)(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1==﹣2λ﹣3,当λ=2时,﹣2λ﹣3=﹣7,即•+λ•=﹣7为定值. 当直线AB 斜率不存在时,直线AB 即为直线CD ,此时•+λ•=•+2•=﹣3﹣4=﹣7,故存在常数λ=2,使得•+λ•为定值﹣7.17.在平面直角坐标系中,点F 1、F 2分别为双曲线C :的左、右焦点,双曲线C 的离心率为2,点(1,)在双曲线C 上.不在x 轴上的动点P 与动点Q 关于原点O 对称,且四边形PF 1QF 2的周长为.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)在动点P 的轨迹上有两个不同的点M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),线段MN 的中点为G,已知点(x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2上,求|OG |•|MN|的最大值,并判断此时△OMN 的形状. 【解答】解:(1)设F 1,F 2分别为(﹣c ,0),(c ,0) 可得,b 2=c 2﹣a 2=3a 2,又点(1,)在双曲线C 上,∴,解得,c=1.连接PQ ,∵OF 1=OF 2,OP=OQ ,∴四边形PF 1QF 2的周长为平行四边形. ∴四边形PF 1+PF 2=2>2,∴动点P 的轨迹是以点F 1、F 2分别为左右焦点的椭圆(除左右顶点),∴动点P 的轨迹方程(y ≠0);(2)∵x 12+x 22=2,,∴y 12+y 22=1.∴|OG |•|MN|=•=•=.∴当3﹣2x 1x 2﹣2y 1y 2=3+2x 1x 2+2y 1y 2⇒x 1x 2+y 1y 2=0时取最值, 此时OM ⊥ON ,△OMN 为直角三角形.18.已知抛物线C:y 2=2px (p >0),其内接△ABC 中∠A=90°. (I )当点A 与原点重合时,求斜边BC 中点M 的轨迹方程;(II)当点A 的纵坐标为常数t 0(t 0∈R )时,判断BC 所在直线是否过定点?过定点求出定点坐标;不过定点,说明理由. 【解答】解:(I )设B (,y 1),C (,y 2),∵AB ⊥AC ,∴+y 1y 2=0,∴y 1y 2=﹣4p 2.∴设BC 的中点M (x ,y ),则=x ,y 1+y 2=2y ,∵y 12+y 22=(y 1+y 2)2﹣2y 1y 2, ∴px=4y 2+8p 2,∴M 的轨迹方程为:y 2=(x ﹣8p ). (II )A (,t 0),设直线BC 的方程为y=kx+b,B (,y 1),C (,y 2),∴k AB ==,k AC ==,∵AB⊥AC,∴•=﹣1.即y1y2+t(y1+y2)+t2+4p2=0.联立方程组,消去x可得y2﹣y+=0,∴y1y2=,y1+y2=,∴+t0+t2+4p2=0.解得b=﹣t﹣﹣2pk,∴直线BC的方程为:y=kx﹣t0﹣﹣2pk=k(x﹣2p﹣)﹣t,∴直线BC过定点(2p+,﹣t).19.如图,已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,点P(﹣2,3)是椭圆C上一点,且PF1⊥x轴.(1)求椭圆C的方程;(2)设圆M:(x﹣m)2+y2=r2(r>0).①设圆M与线段PF2交于两点A,B,若,且AB=2,求r的值;②设m=﹣2,过点P作圆M的两条切线分别交椭圆C于G,H两点(异于点P).试问:是否存在这样的正数r,使得G,H两点恰好关于坐标原点O对称?若存在,求出r的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)因点P(﹣2,3)是椭圆C上一点,且PF1⊥x轴,所以椭圆的半焦距c=2,由,得,所以,……(2分)化简得a2﹣3a﹣4=0,解得a=4,所以b2=12,所以椭圆C的方程为.……(4分)(2)①因,所以,即,所以线段PF2与线段AB的中点重合(记为点Q),由(1)知,……(6分)因圆M与线段PF2交于两点A,B,所以,所以,解得,……(8分)所以,故.……(10分)②由G,H两点恰好关于原点对称,设G(x0,y),则H(﹣x,﹣y),不妨设x<0,因P(﹣2,3),m=﹣2,所以两条切线的斜率均存在,设过点P与圆M相切的直线斜率为k,则切线方程为y﹣3=k(x+2),即kx﹣y+2k+3=0,由该直线与圆M相切,得,即,……(12分)所以两条切线的斜率互为相反数,即kGP =﹣kHP,所以,化简得x0y=﹣6,即,代入,化简得,解得x=﹣2(舍),,所以,……(14分)所以,,所以,所以.故存在满足条件的,且.……(16分)20.己知椭圆在椭圆上,过C的焦点且与长轴垂直的弦的长度为.(1)求椭圆C的标准方程;.(2)过点A(﹣2,0)作两条相交直线l1,l2,l1与椭圆交于P,Q两点(点P在点Q的上方),l2与椭圆交于M,N两点(点M在点N的上方),若直线l1的斜率为,,求直线l2的斜率.【解答】解:(1)由已知得:,…………………………(2分)解得a=6,b=1.故椭圆C的方程为.………………………(4分)(2)由题设可知:l1的直线方程为x=﹣7y﹣2.联立方程组,整理得:85y2+28y﹣32=0..…………………………(6分)∴.…………………………………………(7分)∵,∴,即.…………………………………………(8分)设l2的直线方程为x=my﹣2(m≠0).将x=my﹣2代入+y2=1得(m2+36)y2﹣4my﹣32=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则.……………………………………(10分)又∵,∴.解得m2=4,∴m=±2.故直线l2的斜率为.………………………(12分)21.在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:x2=2py(p>0),直线y=x与C交于O,T两点,|OT|=4.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)斜率为k(0)的直线l过线段OT的中点,与C交于A,B两点,直线OA,OB分别交直线y=x﹣2于M,N两点,求|MN|的最大值.【解答】解:(Ⅰ)由方程组得x2﹣2px=0,解得x1=0,x2=2p,所以O(0,0),T(2p,2p),则|OT|=2p,又|OT|=2p=4,所以p=2.故C的方程为x2=4y.(Ⅱ)由(Ⅰ)O(0,0),T(4,4),则线段OT的中点坐标(2,2).故直线l的方程为y﹣2=k(x﹣2).由方程组得x2﹣4kx+8k﹣8=0.设A(x1,x12),B(x2,x22),则x1+x2=4k,x1x2=8k﹣8,直线OA的方程y=x,代入y=x﹣2,解得x=,所以M(,),同理得N(,),所以|MN|=•|﹣|=||=×|=4•因为0<k≤,所以8<|MN|≤4.当k=时,|MN|取得最大值4.22.已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为4,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线l经过点P(0,﹣1),且与椭圆交于A,B两点,若,求直线l的方程.【解答】(本小题满分12分)解:(1)依题意可设椭圆方程为(a>b>0),由2c=4,c=2,e==,则a=2,b2=a2﹣c2=4,∴椭圆C的方程为:.(2)由题意可知直线l的斜率存在,设l的方程为:y=kx﹣1,A(x1,y1),B(x2,y2),由,整理得(2k2+1)x2﹣4kx﹣6=0,且△>0,则x1+x2=,x1x2=﹣,由,即(﹣x1,﹣1﹣y1)=2(x2,y2+1),x1=﹣2x2,,消去x2并解关于k的方程得:k=±,∴l的方程为:y=±x﹣1.。
圆锥曲线大题综合:五个方程型(学生版)

圆锥曲线大题综合归类:五个方程型目录重难点题型归纳 1【题型一】基础型 1【题型二】直线设为:x=ty+m型 4【题型三】直线无斜率不过定点设法:双变量型 7【题型四】面积最值 10【题型五】最值与范围型 13【题型六】定点:直线定点 15【题型七】定点:圆过定点 18【题型八】定值 21【题型九】定直线 23【题型十】斜率型:斜率和定 26【题型十一】斜率型:斜率和 29【题型十二】斜率型:斜率比 31【题型十三】斜率型:三斜率 34【题型十四】定比分点型:a=tb 36【题型十五】切线型 38【题型十六】复杂的“第六个方程” 41好题演练 45重难点题型归纳重难点题型归纳题型一基础型【典例分析】1已知椭圆x2a21+y2b21=1a1>b1>0与双曲线x2a22-y2b22=1a2>0,b2>0有共同的焦点,双曲线的左顶点为A-1,0,过A斜率为3的直线和双曲线仅有一个公共点A,双曲线的离心率是椭圆离心率的3倍.(1)求双曲线和椭圆的标准方程;(2)椭圆上存在一点P x P,y P-1<x P<0,y P>0,过AP的直线l与双曲线的左支相交于与A不重合的另一点B,若以BP为直径的圆经过双曲线的右顶点E,求直线l的方程.1已知F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点,过点P t ,b 的直线l 交C 于不同两点A ,B .当t =a ,且l 经过原点时,AB =6,AF +BF =22.(1)求C 的方程;(2)D 为C 的上顶点,当t =4,且直线AD ,BD 的斜率分别为k 1,k 2时,求1k 1+1k 2的值.题型二直线设为:x =ty +m 型【典例分析】1已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为P ,点Q 0,b ,PF 2=1,∠F 1PQ =60°.(1)求双曲线C 的方程;(2)直线l 经过点F 2,且与双曲线C 相交于A ,B 两点,若△F 1AB 的面积为610,求直线l 的方程.1已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左焦点为F,右顶点为A,离心率为22,B为椭圆C上一动点,△FAB面积的最大值为2+1 2.(1)求椭圆C的方程;(2)经过F且不垂直于坐标轴的直线l与C交于M,N两点,x轴上点P满足PM=PN,若MN=λFP,求λ的值.题型三直线无斜率不过定点设法:双变量型【典例分析】1已知抛物线:y 2=2px p >0 ,过其焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,与椭圆x 2a 2+y 2=1a >1 交于C 、D 两点,其中OA ⋅OB =-3.(1)求抛物线方程;(2)是否存在直线AB ,使得CD 是FA 与FB 的等比中项,若存在,请求出AB 的方程及a ;若不存在,请说明理由.1已知双曲线E 的顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,过右焦点F 作其中一条渐近线的平行线,与另一条渐近线交于点G ,且S △OFG =324.点P 为x 轴正半轴上异于点B 的任意点,过点P 的直线l 交双曲线于C ,D 两点,直线AC 与直线BD 交于点H .(1)求双曲线E 的标准方程;(2)求证:OP ⋅OH 为定值.题型四面积最值【典例分析】1已知椭圆x 23+y 22=1的左、右焦点分别为F 1,F 2.过F 1的直线交椭圆于B ,D 两点,过F 2的直线交椭圆于A ,C 两点,且AC ⊥BD ,垂足为P .(1)设P 点的坐标为(x 0,y 0),证明:x 203+y 202<1;(2)求四边形ABCD 的面积的最小值.1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.2020年新高考全国卷Ⅱ数学试题(海南卷)题型五最值与范围型【典例分析】1设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点.(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求PF 1 ⋅PF 2 =-54,求点P 的坐标;(2)设过定点M (0,2)的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且∠AOB 为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.1已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)一个顶点A(0,-2),以椭圆E的四个顶点为顶点的四边形面积为45.(1)求椭圆E的方程;(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交y=-3交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围.2021年北京市高考数学试题题型六定点:直线定点【典例分析】1已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,O为坐标原点,M为C的准线l上的一点,直线MF的斜率为-1,△OFM的面积为1.(1)求C的方程;(2)过点F作一条直线l ,交C于A,B两点,试问在l上是否存在定点N,使得直线NA与NB的斜率之和等于直线NF斜率的平方?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),四点P 12,2 ,P 20,2 ,P 3-2,2 ,P 42,2 中恰有三点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与椭圆C 相交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,若∠AMP 2=2∠ABP 2,试问直线l 是否经过定点?若经过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.题型七定点:圆过定点【典例分析】1如图,等边三角形OAB的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上.(1) 求抛物线E的方程;(2) 设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相交于点Q.证明以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点【变式演练】1已知动点P到点F1,0的距离与到直线l:x=4的距离之比为12,记点P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)曲线E与x轴正半轴交于点M,过F的直线交曲线E于A,B两点(异于点M),连接AM,BM并延长分别交l于D,C,试问:以CD为直径的圆是否恒过定点,若是,求出定点,若不是,说明理由.【典例分析】1如图,已知抛物线C :x 2=4y ,过点M (0,2)任作一直线与C 相交于A ,B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴)与直线y =2相交于点N 1,与(1)中的定直线相交于点N 2,证明:|MN 2|2-|MN 1|2为定值,并求此定值.【变式演练】1已知抛物线C :y 2=2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM =λQO ,QN =μQO ,求证:1λ+1μ为定值..【典例分析】1已知直线l:x=my-1,圆C:x2+y2+4x=0.(1)证明:直线l与圆C相交;(2)设直线l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为l1,在点B处的切线为l2,l1与l2的交点为Q.证明:Q,A,B,C四点共圆,并探究当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.【变式演练】1已知双曲线E:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点分别为F1、F2,F1F2=23且双曲线E经过点A3,2.(1)求双曲线E的方程;(2)过点P2,1作动直线l,与双曲线的左、右支分别交于点M、N,在线段MN上取异于点M、N的点H,满足PMPN=MHHN,求证:点H恒在一条定直线上.【典例分析】1已知点F是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,P是椭圆E的上顶点,O为坐标原点且tan∠PFO=33.(1)求椭圆的离心率e;(2)已知M1,0,N4,3,过点M作任意直线l与椭圆E交于A,B两点.设直线AN,BN的斜率分别为k1,k2,若k1+k2=2,求椭圆E的方程.【变式演练】1在平面直角坐标系中,己知圆心为点Q的动圆恒过点F(1,0),且与直线x=-1相切,设动圆的圆心Q的轨迹为曲线Γ.(Ⅰ)求曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点F的两条直线l1、l2与曲线Γ相交于A、B、C、D四点,且M、N分别为AB、CD的中点.设l1与l2的斜率依次为k1、k2,若k1+k2=-1,求证:直线MN恒过定点.【典例分析】1设椭圆方程为x2a2+y2b2=1a>b>0,A-2,0,B2,0分别是椭圆的左、右顶点,动直线l过点C6,0,当直线l经过点D-2,2时,直线l与椭圆相切.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l与椭圆交于P,Q(异于A,B)两点,且直线AP与BQ的斜率之和为-12,求直线l的方程.【变式演练】1已知点M1,3 2在椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上,A,B分别是椭圆的左、右顶点,直线MA和MB的斜率之和满足:k MA+k MB=-1.(1)求椭圆的标准方程;(2)斜率为1的直线交椭圆于P,Q两点,椭圆上是否存在定点T,使直线PT和QT的斜率之和满足k PT+k QT=0(P,Q与T均不重合)?若存在,求出T点坐标;若不存在,说明理由.【典例分析】1已知圆F 1:x 2+y 2+2x -15=0和定点F 2(1,0),P 是圆F 1上任意一点,线段PF 2的垂直平分线交PF 1于点M ,设动点M 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)设A (-2,0),B (2,0),过F 2的直线l 交曲线E 于M ,N 两点(点M 在x 轴上方),设直线AM 与BN 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.【变式演练】1已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0),离心率e =55,P 为椭圆上一点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,若△PF 1F 2的周长为2+25.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知四边形ABCD (端点不与椭圆顶点重合)为椭圆的内接四边形,且AF 2 =λF 2C ,BF 2 =μF 2D ,若直线CD 斜率是直线AB 斜率的52倍,试问直线AB 是否过定点,若是,求出定点坐标,若不是,说明理由.江西省重点中学协作体2023届高三下学期第一次联考数学(理)试题题型十三斜率型:三斜率【典例分析】1已知F是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,且P1,32在椭圆C上,PF垂直于x轴.(1)求椭圆C的方程.(2)过点F的直线l交椭圆C于A,B(异于点P)两点,D为直线l上一点.设直线PA,PD,PB的斜率分别为k1,k2,k3,若k1+k3=2k2,证明:点D的横坐标为定值.【变式演练】1在平面内动点P与两定点A1(-3,0),A2(3,0)连线斜率之积为-23.(1)求动点P的轨迹E的方程;(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),过点P作轨迹E的切线其斜率记为k(k≠0),当直线PF1,PF2斜率存在时分别记为k1,k2.探索1k⋅1k1+1k2是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.题型十四定比分点型:a =tb【典例分析】1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),倾斜角为30°的直线过椭圆的左焦点F 1和上顶点B ,且S △ABF 1=1+32(其中A 为右顶点).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点M (0,m )的直线l 与椭圆C 交于不同的两点P ,Q ,且PM =2MQ ,求实数m 的取值范围.【变式演练】1已知点M ,N 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右顶点与上顶点,原点O 到直线MN 的距离为32,且椭圆的离心率为63.(1)求椭圆C 的方程;(2)斜率不为0的直线经过椭圆右焦点F 2,并且与椭圆交于A ,B 两点,若AF 2 =12F 2B ,求直线AB 的方程.题型十五切线型【典例分析】1法国数学家加斯帕尔·蒙日被誉为画法几何之父.他在研究椭圆切线问题时发现了一个有趣的重要结论:一椭圆的任两条互相垂直的切线交点的轨迹是一个圆,尊称为蒙日圆,且蒙日圆的圆心是该椭圆的中心,半径为该椭圆的长半轴与短半轴平方和的算术平方根.已知在椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,离心率e =12,左、右焦点分别是F 1、F 2,上顶点为Q ,且QF 2 =2,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程,并请直接写出椭圆C 的蒙日圆的方程;(2)设P 是椭圆C 外一动点(不在坐标轴上),过P 作椭圆C 的两条切线,过P 作x 轴的垂线,垂足H ,若两切线斜率都存在且斜率之积为-12,求△POH 面积的最大值.【变式演练】1已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的上顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,三角形AF1F2的周长为6,面积为3.(1)求椭圆C的方程;(2)已知点M是椭圆C外一点,过点M所作椭圆的两条切线互相垂直,求三角形AF2M面积的最大值.题型十六复杂的“第六个方程”【典例分析】1如图,已知点B2,1,点N为直线OB上除O,B两点外的任意一点,BK,NH分别垂直y轴于点K,H,NA⊥BK于点A,直线OA,NH的交点为M.(1)求点M的轨迹方程;(2)若E3,0,C,G是点M的轨迹在第一象限的点(C在G的右侧),且直线EC,EG的斜率之和为0,若△CEG的面积为152,求tan∠CEG.【变式演练】1已知椭圆C的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为32,且椭圆C上的点到两个焦点的距离之和为4.(1)求椭圆C的方程;(2)设A为椭圆C的左顶点,过点A的直线l与椭圆交于点M,与y轴交于点N,过原点且与l平行的直线与椭圆交于点P.求SΔPAN⋅SΔPAM(SΔAOP)2的值.好题演练1(2023·贵州毕节·统考模拟预测)已知椭圆C的下顶点M,右焦点为F,N为线段MF的中点,O为坐标原点,ON=32,点F与椭圆C任意一点的距离的最小值为3-2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)直线l:y=kx+m k≠0与椭圆C交于A,B两点,若存在过点M的直线l ,使得点A与点B关于直线l 对称,求△MAB的面积的取值范围.2(2023·天津南开·统考二模)已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为32,左、右顶点分别为A,B,上顶点为D,坐标原点O到直线AD的距离为255.(1)求椭圆的方程;(2)过A点作两条互相垂直的直线AP,AQ与椭圆交于P,Q两点,求△BPQ面积的最大值.3(2023·河北·统考模拟预测)已知直线l :x =12与点F 2,0 ,过直线l 上的一动点Q 作直线PQ ⊥l ,且点P 满足PF +2PQ ⋅PF -2PQ =0.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 作直线与C 交于A ,B 两点,设M -1,0 ,直线AM 与直线l 相交于点N .试问:直线BN 是否经过x 轴上一定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.4(2023·北京东城·统考二模)已知焦点为F 的抛物线C :y 2=2px (p >0)经过点M (1,2).(1)设O 为坐标原点,求抛物线C 的准线方程及△OFM 的面积;(2)设斜率为k (k ≠0)的直线l 与抛物线C 交于不同的两点A ,B ,若以AB 为直径的圆与抛物线C 的准线相切,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.5(2023·四川自贡·统考三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率e =22,设A 62,12 ,B -62,12,P 0,2 ,其中A ,B 两点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 的直线交椭圆C 于M ,N 两点(M 在线段AB 上方),在AN 上取一点H ,连接MH 交线段AB 于T ,若T 为MH 的中点,证明:直线MH 的斜率为定值.6(2023·江西赣州·统考二模)在平面直角坐标系xOy 中,F 1(-1,0),F 2(1,0),点P 为平面内的动点,且满足∠F 1PF 2=2θ,PF 1 ⋅PF 2 cos 2θ=2.(1)求PF 1 +PF 2 的值,并求出点P 的轨迹E 的方程;(2)过F 1作直线l 与E 交于A 、B 两点,B 关于原点O 的对称点为点C ,直线AF 2与直线CF 1的交点为T .当直线l 的斜率和直线OT 的斜率的倒数之和的绝对值取得值最小值时,求直线l 的方程.7(2023·四川乐山·统考三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F (2,0),短轴长等于焦距.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线交C 于P ,Q ,交直线x =22于点N ,记OP ,OQ ,ON 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,若(k 1+k 2)k 3=1,求|OP |2+|OQ |2的值.8(2023·贵州贵阳·统考模拟预测)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 与椭圆C 2:x 22+y 2=1的离心率相等,C 1的焦距是22.(1)求C 1的标准方程;(2)P 为直线l :x =4上任意一点,是否在x 轴上存在定点T ,使得直线PT 与曲线C 1的交点A ,B 满足PA PB =AT TB?若存在,求出点T 的坐标.若不存在,请说明理由.。
重难点专题 圆锥曲线离心率压轴题(含二级结论)十九大题型汇总(学生版)

重难点专题 圆锥曲线离心率压轴题(含二级结论)十九大题型汇总题型1直接型题型2二级结论之通径型题型3双曲线渐近线相关题型4坐标法题型5二级结论之焦点弦定比分点题型6二级结论之焦点已知底角题型7焦点三角形已知顶角型题型8焦点三角形双余弦定理题型9利用图形求离心率题型10利用椭圆双曲线的对称性求离心率题型11点差法题型12二级结论之中点弦问题题型13角平分线相关题型14圆锥曲线与圆相关题型15内切圆相关题型16与立体几何相关题型17二级结论之切线方程题型18正切公式的运用题型19圆锥曲与内心结合题型1直接型椭圆与双曲线的离心率公式为:e =ca,注意椭圆的离心率范围(0,1),双曲线的离心率范围(1,+♾)1(2021·江西南昌·统考模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线l 交C 的右支于A ,B 两点,且AB ⋅AF 1 =0,12|AB |=5|AF 1|,则C 的离心率为1(2021·全国·高三开学考试)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点,|AF 1|=3|BF 1|,若cos ∠AF 2B =35,则椭圆E 的离心率为.2(2021·河北秦皇岛·统考二模)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,已知AF 2 +F 1F 2 ⋅AF 1 =0,AF 1 =43F 1B,则椭圆C 的离心率为()A.57B.22C.53D.133(2023·江西九江·二模)青花瓷又称白地青花瓷,常简称青花,中华陶瓷烧制工艺的珍品,是中国瓷器的主流品种之一,属釉下彩瓷.如图为青花瓷大盘,盘子的边缘有一定的宽度且与桌面水平,可以近似看成由大小两个椭圆围成.经测量发现两椭圆的长轴长之比与短轴长之比相等.现不慎掉落一根质地均匀的长筷子在盘面上,恰巧与小椭圆相切,设切点为P ,盘子的中心为O ,筷子与大椭圆的两交点为A 、B ,点A 关于O 的对称点为C .给出下列四个命题:①两椭圆的焦距长相等;②两椭圆的离心率相等;③PA =PB ;④BC 与小椭圆相切.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.44(22·23下·恩施·模拟预测)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 24-y 2b2=1b >0 的左右焦点,且F 1到渐近线的距离为1,过F 2的直线l 与C 的左、右两支曲线分别交于A ,B 两点,且l ⊥AF 1,则下列说法正确的为()A.△AF 1F 2的面积为2B.双曲线C 的离心率为2C.AF 1 ⋅BF 1=10+46D.1AF 2 +1BF 2=6+2题型2二级结论之通径型椭圆与双曲线的半通径是b 2a , 通径是2b 2a1(2023·重庆·模拟预测)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左焦点为F 1,右顶点为A ,点Q 在y 轴上,点P 在椭圆上,且满足PQ ⊥y 轴,四边形F 1APQ 是等腰梯形,直线F 1P 与y 轴交于点N 0,34b,则椭圆的离心率为( ).A.14B.32C.22D.121(23·24高三上·湖北·阶段练习)已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右顶点,P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1在第一象限上的一点,直线PA ,PB 分别交椭圆于另外的点M ,N .若直线MN 过椭圆的右焦点F ,且tan ∠AMN =3,则椭圆的离心率为.2(2023·湖北武汉·三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 ,点A ,B 分别为椭圆C 的左右顶点,点F 为椭圆C 的右焦点,Р为椭圆上一点,且PF 垂直于x 轴.过原点О作直线PA 的垂线,垂足为M ,过原点О作直线PB 的垂线,垂足为N ,记S 1,S 2分别为△MON ,△PAB 的面积.若S 2S 1=409,则椭圆C 的离心率为.3(22·23·赣州·二模)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 在E 上,满足△F 1PF 2为直角三角形,作OM ⊥PF 1于点M (其中O 为坐标原点),且有PM =2MF1,则E 的离心率为.4(2023·河北保定·统考二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,B 为虚轴上端点,M 是BF 中点,O 为坐标原点,OM 交双曲线右支于N ,若FN 垂直于x 轴,则双曲线C 的离心率为() A.2B.2C.3D.233题型3双曲线渐近线相关双曲线的渐近线求离心率可以直接使用公式:e =1+b 2a2,1(2023·山东潍坊·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左,右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,过F 1作C 的一条浙近线的垂线,垂足为D ,且DF 2 =22OD ,则C 的离心率为()A.2B.2C.5D.31(2022·贵州毕节·统考模拟预测)已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点,点A 是C 的左顶点,过点F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为M ,O 为坐标原点,且PO 平分∠APM ,则C 的离心率为()A.2B.2C.3D.32(多选)(2023·山东潍坊·三模)函数y =ax +bx(ab >0)的图象是双曲线,且直线x =0和y =ax 是它的渐近线.已知函数y =33x +1x,则下列说法正确的是()A.x ≠0,y ≥243B.对称轴方程是y =3x ,y =-33x C.实轴长为23D.离心率为2333(2020上·广西桂林·高三广西师范大学附属中学校考阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,左顶点为A ,过F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为M ,若tan ∠MAF =12,则C 的离心率为.4(2022·陕西咸阳·统考二模)已知双曲线C :(a >0,b >0)的左焦点为F ,过F 且与双曲线C 的一条渐近线垂直的直线l 与另一条渐近线交于点P ,交y 轴于点A ,若A 为PF 的中点,则双曲线C 的离心率为 .5(多选)(2023·河北唐山·模拟预测)已知双曲线C :x 2a2-y 24=1(a >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2作直线y =2a x 的垂线,垂足为P ,O 为坐标原点,且∠F 1PO =π6,过P 作C 的切线交直线y =-2ax 于点Q ,则()A.C 的离心率为213B.C 的离心率为133C.△OPQ 的面积为23D.△OPQ 的面积为43题型4坐标法相对运算较麻烦的一种方法,可以通过联立方程,求出点的坐标,构造等式求出离心率1(2023·河南·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左顶点为A ,P 为C 的一条渐近线上一点,AP 与C 的另一条渐近线交于点Q ,若直线AP 的斜率为1,且A 为PQ 的三等分点,则C 的离心率为.1(2023·山东潍坊·模拟预测)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,过F 的直线交E 的左支于点P ,交E 的渐近线于点M ,N ,且P ,M 恰为线段FN 的三等分点,则双曲线E 的离心率为()A.2B.52C.5D.32(24·25高三上·浙江·开学考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,过点F 作倾斜角为π4的直线交椭圆C 于A 、B 两点,弦AB 的垂直平分线交x 轴于点P ,若PF AB=14,则椭圆C 的离心率e =.3(2023·湖北襄阳·模拟预测)如图,已知有公共焦点P 1(-c ,0)、P 2(c ,0)的椭圆C 1和双曲线C 2相交于A 、B 、C 、D 四个点,且满足OA =OB =OC =OD =c ,直线AB 与x 轴交于点P ,直线CP 与双曲线C 2交于点Q ,记直线AC 、AQ 的斜率分别为k 1、k 2,若k 1⋅k 2=2,则椭圆C 1的离心率为.4(22·23高三上·河南洛阳·阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1-c ,0 ,F 2c ,0 ,过点F 1的直线l 与双曲线C 的左支交于点A ,与双曲线C 的一条渐近线在第一象限交于点B ,且F 1F 2 =2OB (O 为坐标原点).下列四个结论正确的是()①BF 1 =4c 2-BF 2 2;②若AB =2F 1A ,则双曲线C 的离心率1+102;③BF 1 -BF 2 >2a ;④c -a <AF 1 <2c -a .A.①②B.①③C.①②④D.①③④5(22·23高三上·河北石家庄·期中)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交C 于A ,B 两点,若3OF 1 =OA +2OB ,AB =BF 2,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率为题型5二级结论之焦点弦定比分点1.点F 是椭圆的焦点,过F 的弦AB 与椭圆焦点所在轴的夹角为θ,θϵ0,π2,k 为直线AB 的斜率,且AF =λFB (λ>0),则e =1+k 2λ-1λ+1当曲线焦点在y 轴上时,e =1+1k 2λ-1λ+1注:λ=AF BF 或者λ=BF AF ,而不是AF AB 或者BFAB点F 是双曲线焦点,2.过F 弦AB 与双曲线焦点所在轴夹角为θ,θϵ0,π2,k 为直线AB 斜率,且AF =λFB (λ>0),则e =1+k 2λ-1λ+1当曲线焦点在y 轴上时,e =1+1k 2λ-1λ+1 1(23·24高三上·云南·阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2且倾斜角为60°的直线l 与C 交于A ,B 两点.若△AF 1F 2的面积是△BF 1F 2面积的2倍,则C 的离心率为.1(2022上·辽宁鞍山·高三鞍山一中校考期中)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1的左焦点为F ,过F 斜率为3的直线l 与椭圆C 相交于A 、B 两点,若AF BF =32,则椭圆C 的离心率e =.2(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的右焦点为F ,过F 且斜率为3的直线交C 于A 、B 两点,若AF =4FB,则C 的离心率为()A.58B.65C.75D.953(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1的右焦点为F 2,过右焦点作倾斜角为π3的直线交椭圆于G ,H 两点,且GF 2 =2F 2H ,则椭圆的离心率为()A.12B.22C.23D.324(2023·贵州·统考模拟预测)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的上顶点为A ,F 是C 的一个焦点,点B 在C 上,若3AF +5BF =0,则C 的离心率为()A.12B.35C.22D.32题型6二级结论之焦点已知底角1. 已知椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),两焦点分别为F 1,F 2,设焦点三角形PF 1F 2,∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=β,则椭圆的离心率e =c a =sin (α+β)sin α+sin β2. 已知双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)两焦点分别为F 1,F 2,设焦点三角形PF 1F 2,∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=β,则e =ca =sin α+sin β|sin α-sin β|,1(2008·全国·高考真题)设△ABC 是等腰三角形,∠ABC =120°,则以A ,B 为焦点,且过点C 的双曲线的离心率为()A.1+22 B.1+32C.1+2D.1+31(2022秋·山东青岛·高二山东省青岛第五十八中学校考期中)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c ,若直线y =3(x +c )与椭圆C 的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于()A.3-1B.2-1C.32D.222(2020秋·贵州贵阳·高二统考期末)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y =33x +c 与椭圆的一个交点M 满足∠MF 2F 1=2∠MF 1F 2,则该椭圆的离心率等于()A.3-5B.5-3C.3+1D.3-13(2023·全国·高二专题练习)已知椭圆E 的两个焦点分别为F 1,F 2,点Р为椭圆上一点,且tan ∠PF 1F 2=23,tan ∠PF 2F 1=2,则椭圆E 的离心率为 .4(2023秋·江西吉安·高三吉安一中校考开学考试)点P 是双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)和圆C 2:x 2+y 2=a 2+b 2的一个交点,且2∠PF 1F 2=∠PF 2F 1,其中F 1,F 2是双曲线C 1的两个焦点,则双曲线C 1的离心率为.5(2023秋·湖南衡阳·高三衡阳市八中校考阶段练习)已知F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点A 是双曲线C 的右顶点,点P 在过点A 且斜率为334的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠PF 2F 1=120°,则双曲线的离心率为.题型7焦点三角形已知顶角型可以通过焦点三角形的特征进行解决1(20·21高二上·吉林白城·阶段练习)已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率e 2,则1e 21+3e 22=.1(2021·重庆·校联考三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交双曲线C 的左支于P ,Q 两点,若PF 2 2=PF 2 ⋅QF 2,且△PQF 2的周长为12a ,则双曲线C 的离心率为() A.102B.3C.5D.222(2021·山东烟台·统考二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在C 的右支上,AF 1与C 交于点B ,若F 2A ⋅F 2B =0,且|F 2A |=|F 2B|,则C 的离心率为()A.2B.3C.6D.73(2021·浙江·模拟预测)已知F 1,F 2分别是双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点,直线y =kx 与E 交于A ,B 两点,且∠F 1AF 2=60°,四边形F 1AF 2B 的周长C 与面积S 满足163S =C 2,则E 的离心率为()A.62B.52C.32D.34(2023·上海崇明·一模)已知椭圆Γ1与双曲线Γ2的离心率互为倒数,且它们有共同的焦点F 1、F 2,P是Γ1与Γ2在第一象限的交点,当∠F 1PF 2=π6时,双曲线Γ2的离心率等于 .5(2022上·江苏南京·高三南京师大附中校考期中)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左,右焦点,过点F 2且斜率为1的直线l 与双曲线C 的右支交于P ,Q 两点,若△F 1PQ 是等腰三角形,则双曲线C 的离心率为.题型8焦点三角形双余弦定理1(22·23高二下·河南安阳·开学考试)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,过F 1的直线与椭圆C 交于M ,N 两点,MF 2 -MF 1 =a ,MF 1 +NF 1 =NF 2 ,则椭圆C 的离心率为()A.25B.105C.155D.641(22·23上·河南·模拟预测)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线与C 交于A ,B 两点,且AF 2 =2F 2B,∠ABF 1=60°,则双曲线C 的离心率为()A.73B.2C.53D.432(2023·浙江·一模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的左右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,A ,B 为C 上位于x 轴上方的两点,且AF 1⎳BF 2,∠AF 1F 2=60°.记AF 2,BF 1交点为P ,过点P 作PQ ⎳AF 1,交x 轴于点Q .若OQ =2PQ ,则双曲线C 的离心率是.3(23·24高三上·江苏淮安·开学考试)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,上顶点为A ,直线AF 1与椭圆C 交于另一点B ,若∠AF 2B =120°,则椭圆C 的离心率为.4(22·23高三下·山东菏泽·开学考试)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左右焦点分别为F 1,F 2,点A 在C 上,点B 在y 轴上,F 1A ⋅F 1B =0,BF 2 =35BA,则C 的离心率为.5(2023·湖南株洲·一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左右焦点为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆C 于P ,Q 两点,若PF 1 =43F 1Q ,且PF 2 =F 1F 2,则椭圆C 的离心率为.题型9利用图形求离心率1(2023·安徽安庆·二模)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与双曲线C 的右支相交于点P ,过点O ,F 2作ON ⊥PF 1,F 2M ⊥PF 1,垂足分别为N ,M ,且M 为线段PN 的中点,ON =a ,则双曲线C 的离心率为()A.2B.5+12C.3+12D.1321(22·23·包头·二模)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1-c ,0 ,F 2c ,0 ,以C 的虚轴为直径的圆记为D ,过F 1作D 的切线与C 的渐近线y =-b a x 交于点H ,若△F 1HO 的面积为24ac ,则C 的离心率为.2(2023秋·江西宜春·高三江西省宜丰中学校考阶段练习)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a ,b >0 的左焦点为F ,直线FD 与双曲线C 的右支交于点D ,A ,B 为线段FD 的两个三等分点,且OA =OB =22a (O为坐标原点),则双曲线C 的离心率为.3(2023·湖南邵阳·邵阳市第二中学校考模拟预测)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点,A 是C 的上顶点,点P 在过A 且斜率为23的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠PF 1F 2=120°,则C 的离心率为()A.1010B.714C.39D.144(2023·海南省直辖县级单位·文昌中学校考模拟预测)已知椭圆T :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,左顶点为A ,上顶点为B ,点P 是椭圆上位于第一象限内的点,且△ABO ∼△F 1PF 2,O 为坐标原点,则椭圆的离心率为.题型10利用椭圆双曲线的对称性求离心率1(22·23高二下·湖南·期末)如图,已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的左、右焦点,P ,Q 为双曲线C 上两点,满足F 1P ∥F 2Q ,且F 2Q =F 2P =3F 1P ,则双曲线C 的离心率为()A.105B.52C.153D.1021(2023·河南商丘·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M ,N 是C 的一条渐近线上的两点,且MN =2MO(O 为坐标原点),MN =F 1F 2 .若P 为C 的左顶点,且∠MPN =135°,则双曲线C 的离心率为()A.3B.2C.5D.72(2023·福建宁德·模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的右焦点是F ,直线y =kx 交椭圆于A ,B 两点﹐直线AF 与椭圆的另一个交点为C ,若OA OF=AF2CF =1,则椭圆的离心率为.3(23·24高三上·山西大同·阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点P (3c ,0)作直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,若PM =2NM ,F 2M =4F 2N则椭圆C 的离心率为4(2022·全国·校联考模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别是F 1,F 2,过F 2的直线l 交双曲线C 于P ,Q 两点且使得PF 2 =λF 2Q 0<λ<1 .A 为左支上一点且满足F 1A +F 2P=0 ,F 1F 2 =23AF 2 +13AQ ,△AF 2P 的面积为b 2,则双曲线C 的离心率为()A.33B.2C.102D.35(2021下·山西·高三校联考阶段练习)如图,O 是坐标原点,P 是双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)右支上的一点,F 是E 的右焦点,延长PO ,PF 分别交E 于Q ,R 两点,已知QF ⊥FR ,且|QF |=2|FR |,则E 的离心率为()A.174B.173C.214D.213题型11点差法1.根与系数关系法:联立直线方程和椭圆(或双曲线)方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;2.点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆(或双曲线)方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的两个不同的点M (x 0,y 0)是线段AB 的中点,x 21a 2+y 21b 2=1,=1\*GB 3\*MERGEFORMAT ①x 22a 2+y 22b 2=1,=2\*GB 3\*MERGEFORMAT ② 由①-②,得1a 2(x 21-x 22)+1b 2(y 21-y 22)=0,变形得y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2=-b 2a 2·x 0y 0,(x 1-x 2≠0,x 1+x 2≠0)1(22·23·吉安·一模)椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的内接四边形ABCD 的对角线AC ,BD 交于点P 1,1 ,满足AP =2PC ,BP =2PD ,若直线AB 的斜率为-14,则椭圆的离心率等于()A.14B.32C.12D.131(2023·湖北·模拟预测)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率e ≠22,C 的左右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆C 上满足∠F 1AF 2=π2.∠F 1AF 2的角平分线交椭圆于另一点B ,交y 轴于点D .已知AB =2BD ,则e =.2(2022下·云南昭通·高二校联考期末)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)斜率为-18的直线与E 的左右两支分别交于A ,B 两点,P 点的坐标为(-1,2),直线AP 交E 于另一点C ,直线BP 交E 于另一点D ,如图1.若直线CD 的斜率为-18,则E 的离心率为()A.2B.72C.62D.523(22·23·河北·模拟预测)已知斜率为-2的直线l 1与双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右两支分别交于点A ,B ,l 2⎳l 1,直线l 2与E 的左、右两支分别交于点D ,C ,AC 交BD 于点P ,若点P 恒在直线l :y =-3x 上,则E 的离心率为.4(2023·云南·统考模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点F (c ,0)(b >c )和上顶点B ,若斜率为65的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,且满足FB +FP +FQ =0 ,则椭圆的离心率为.5(2020上·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)如图,过原点O 的直线AB 交椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)于A ,B 两点,过点A 分别作x 轴、AB 的垂线AP ,AQ 分别交椭圆C 于点P ,Q ,连接BQ 交AP 于一点M ,若AM =34AP,则椭圆C 的离心率是.题型12二级结论之中点弦问题1.椭圆或者双曲线,已知中点时,当椭圆或双曲线的焦点在x 轴,K AB ∙K OM =e 2-12.P 为椭圆上一点,e 为离心率,①A 1,A 2为两个顶点,则k PA 1⋅k PA 2=e 2-1;②A 1,A 2为关于原点对称的两点,则k PA 1⋅k PA 2=e 2-1;以上结论也适用于双曲线.1(22·23上·徐州·期末)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 ,经过原点O 的直线交C 于A ,B 两点.P 是C 上一点(异于点A ,B ),直线BP 交x 轴于点D .若直线AP ,BP 的斜率之积为49,且∠BDO =∠BOD ,则椭圆C 的离心率为.1(22·23下·安徽·一模)已知直线l 与椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)交于M ,N 两点,线段MN 中点P 在直线x =-1上,且线段MN 的垂直平分线交x 轴于点Q -34,0 ,则椭圆E 的离心率是 .2(2023·贵州·模拟预测)设О为坐标原点,A 为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 上一个动点,过点A 作椭圆C 内部的圆E :x 2-2mx +y 2=0m >0 的一条切线,切点为D ,与椭圆C 的另一个交点为B ,D 为AB 的中点,若OD 的斜率与DE 的斜率之积为2,则C 的离心率为.3(2021·全国·模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的短轴长为4,上顶点为B ,O 为坐标原点,点D 为OB 的中点,双曲线E :x 2m 2-y 2n2=1(m >0,n >0)的左、右焦点分别与椭圆C 的左、右顶点A 1,A 2重合,点P 是双曲线E 与椭圆C 在第一象限的交点,且A 1,P ,D 三点共线,直线PA 2的斜率k PA 2=-43,则双曲线E 的离心率为()A.355B.32C.810-105D.5+41094(22·23下·南通·阶段练习)已知两点A ,M 在双曲C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右支上,点A 与点B 关于原点对称,BM 交y 轴于点N ,若AB ⊥AM ,且ON 2+8OA ⋅ON=0,则双曲线C 的离心率为()A.5B.6C.7D.22题型13角平分线相关1.角平分线“拆”面积:S △ABC =S △ACD +S △ABD2.角平分线定理性质:AB BD =ACCD1(22·23下·山西·模拟预测)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是双曲线E 上一点,PF 2⊥F 1F 2,∠F 1PF 2的平分线与x 轴交于点Q ,S △PF 1Q S △PF 2Q=53,则双曲线E 的离心率为()A.2B.2C.52D.31(22·23下·湖北·模拟预测)已知F 1,F 2分别是双曲线Γ:x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点,过F 1的直线分别交双曲线左、右两支于A ,B 两点,点C 在x 轴上,CB =3F 2A,BF 2平分∠F 1BC ,则双曲线Γ的离心率为()A.7B.5C.3D.22(22·23高三·云南·阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右顶点分别为A ,B ,右焦点为F ,P 为椭圆上一点,直线AP 与直线x =a 交于点M ,∠PFB 的角平分线与直线x =a 交于点N ,若PF ⊥AB ,△MAB 的面积是△NFB 面积的6倍,则椭圆C 的离心率是.3(2023·山东烟台·校考模拟预测)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦点为F 1-c ,0 ,F 2c ,0 ,点P 是C 与圆x 2+y 2=c 2的交点,∠PF 1F 2的平分线交PF 2于Q ,若PQ =12QF 2 ,则椭圆C 的离心率为()A.33B.2-1C.22D.3-14(2023春·江西赣州·高三统考阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2.椭圆C 在第一象限存在点M ,使得MF 1 =F 1F 2 ,直线F 1M 与y 轴交于点A ,且F 2A 是∠MF 2F 1的角平分线,则椭圆C 的离心率为()A.6-12B.5-12C.12D.3-12题型14圆锥曲线与圆相关1(2023·福建漳州·模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1、F 2,以F 2为圆心的圆与x 轴交于F 1,B 两点,与y 轴正半轴交于点A ,线段AF 1与C 交于点M .若BM 与C 的焦距的比值为313,则C 的离心率为()A.3-12B.12C.3+14D.7-121(23·24高三上·福建福州·开学考试)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1、F 2,以F 2为圆心的圆与x 轴交于F 1,B 两点,与y 轴正半轴交于点A ,线段AF 1与C 交于点M .若BM与C 的焦距的比值为313,则C 的离心率为()A.3+12B.32C.5+12D.7+122(2023·全国·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右顶点分别是A 1,A 2,圆x 2+y 2=a 2与C 的渐近线在第一象限的交点为M ,直线A 1M 交C 的右支于点P .设△MPA 2的内切圆圆心为I ,A 2I ⊥x 轴,则C 的离心率为()A.2B.2C.3D.53(22·23·马鞍山·三模)已知F 1 , F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1 (a >0 , b >0)的左,右焦点,点M 在双曲线上,MF 1⊥MF 2,圆O :x 2+y 2=32(a 2+b 2),直线MF 1与圆O 相交于A ,B 两点,直线MF 2与圆O 相交于P ,Q 两点,若四边形APBQ 的面积为27b 2,则C 的离心率为()A.62B.324C.32D.984(22·23上·全国·阶段练习)已知圆C 1:x 2+y -2332=163过双曲线C 2:x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点F 1,F 2,曲线C 1与曲线C 2在第一象限的交点为M ,若MF 1 ⋅MF 2 =12,则双曲线C 2的离心率为()A.2B.3C.2D.3题型15内切圆相关1(22·23高三下·江西·阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点P 在C 上且位于第一象限,圆O 1与线段F 1P 的延长线,线段PF 2以及x 轴均相切,△PF 1F 2的内切圆为圆O 2.若圆O 1与圆O 2外切,且圆O 1与圆O 2的面积之比为9,则C 的离心率为()A.12B.35C.22D.321(2023·山东潍坊·模拟预测)已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左,右焦点分别为F 1,F 2,点F 2与抛物线C 2:y 2=2px p >0 的焦点重合,点P 为C 1与C 2的一个交点,若△PF 1F 2的内切圆圆心的横坐标为4,C 2的准线与C 1交于A ,B 两点,且AB =92,则C 1的离心率为()A.94B.54C.95D.742(22·23下·宁波·阶段练习)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为椭圆上不与顶点重合的任意一点,I 为△PF 1F 2的内心,记直线OP ,OI 的斜率分别为k 1,k 2,若k 1=32k 2,则椭圆E 的离心率为() A.13B.12C.33D.223(23·24高三上·云南昆明·期中)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点为F 1-c ,0 ,F 2c ,0(c >0),过F 1作倾斜角为π4的直线交椭圆于A ,B 两点,若△ABF 2的内切圆半径r =26c ,则该椭圆的离心率为.4(2023·山西·二模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),点M x 0,y 0 x 0>c 是C 上一点,点A 是直线MF 2与y 轴的交点,△AMF 1的内切圆与MF 1相切于点N ,若|MN |=2F 1F 2 ,则椭圆C 的离心率e =.5(22·23·红河·一模)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1、F 2,若E 上存在点P ,满足OP =12F 1F 2 ,(O 为坐标原点),且△PF 1F 2的内切圆的半径等于a ,则E 的离心率为.题型16与立体几何相关1(2023·安徽安庆·一模).如图是数学家Ger min al Dandelin 用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin 双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球O 1,球O 2的半径分别为4和1,球心距O 1O 2 =6,截面分别与球O 1,球O 2切于点E ,F ,(E ,F 是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于()A.339B.63C.22D.161(22·23高三下·河北衡水·阶段练习)已知F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过点F 2作直线AB ⊥F 1F 2交C 于A ,B 两点. 现将C 所在平面沿直线F 1F 2折成平面角为锐角α的二面角,如图,翻折后A ,B 两点的对应点分别为A ,B ,且∠A F 1B =β⋅若1-cos α1-cos β=2516,则C 的离心率为()A.3B.22C.3D.322(2023·云南大理·模拟预测)某同学所在的课外兴趣小组计划用纸板制作一个简易潜望镜模型(图甲),该模型由两个相同的部件拼接粘连制成,每个部件由长方形纸板NCEM (图乙)沿虚线裁剪后卷一周形成,其中长方形OCEF 卷后为圆柱O 1O 2的侧面.为准确画出裁剪曲线,建立如图所示的以O 为坐标原点的平面直角坐标系,设P x ,y 为裁剪曲线上的点,作PH ⊥x 轴,垂足为H .图乙中线段OH 卷后形成的圆弧OH (图甲),通过同学们的计算发现y 与x 之间满足关系式y =3-3cos x3(0≤x <6π),现在另外一个纸板上画出曲线y =1-cos x2(0≤x <4π),如图丙所示,把沿虚线裁剪后的长方形纸板卷一周,求该裁剪曲线围成的椭圆的离心率为()A.255B.55C.12D.533(2022·辽宁沈阳·一模)如图,在底面半径为1,高为6的圆柱内放置两个球,使得两个球与圆柱侧面相切,且分别与圆柱的上下底面相切.一个与两球均相切的平面斜截圆柱侧面,得到的截线是一个椭圆.则该椭圆的离心率为.4(22·23下·辽宁·阶段练习)如图所示圆锥,C 为母线SB 的中点,点O 为底面圆心,AB 为底面圆的直径,且SC ,OB ,SB 的长度成等比数列,一个平面过A ,C ,与圆锥面相交的曲线为椭圆,若该椭圆的短轴与圆锥底面平行,则该椭圆的离心率为.5(多选)(2023·江苏南通·模拟预测)如图,已知圆锥PO 的轴PO 与母线所成的角为α,过A 1的平面与圆锥的轴所成的角为ββ>α ,该平面截这个圆锥所得的截面为椭圆,椭圆的长轴为A 1A 2,短轴为B 1B 2,长半轴长为a ,短半轴长为b ,椭圆的中心为N ,再以B 1B 2为弦且垂直于PO 的圆截面,记该圆与直线PA 1交于C 1,与直线PA 2交于C 2,则下列说法正确的是()A.当β<α时,平面截这个圆锥所得的截面也为椭圆B.|NC 1|⋅|NC 2|=a 2sin β+α sin β-αcos 2αC.平面截这个圆锥所得椭圆的离心率e =cos βcos αD.平面截这个圆锥所得椭圆的离心率e =sin αsin β题型17二级结论之切线方程圆锥曲线切线方程的常用结论【结论1】(1)经过圆x 2+y 2=r 2上一点M x 0,y 0 的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.(2)当M x 0,y 0 在圆外时,过M 点引切线有且只有两条,过两切点的弦所在直线方程为x 0x +y 0y =r 2.【结论2】(1)若圆心不在原点,圆的方程:x -a 2+y -b 2=r 2,若M x 0,y 0 为圆上一点,则过M x 0,y 0 切线方程:x 0-a x -a +y 0-b y -b =r2(2)若M x 0,y 0 在圆外,过M 点切线有两条:切点弦所在直线方程:x 0-a x -a +y 0-b y -b =r2方便记忆,求切线和切点弦的方法,统一称为“代一留一”.【结论3】(1)过圆x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 上一点M x 0,y 0 切线方程为x 0x a 2+y 0y b2=1;(2)当M x 0,y 0 在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为x 0x a2+y 0yb 2=1.(3)设过椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 外一点M x 0 , y 0 引两条切线,切点分别为A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 .由(1)可知过A , B 两点的切线方程分别为:x 1xa 2+y 1yb 2=1,x 2x a 2+y 2y b2=1.又因M x 0,y 0 是两条切线的交点,∴有x 1x 0a 2+y 1y 0b 2=1,x 2x 0a 2+y 2y 0b 2=1.观察以上两个等式,发现A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 满足直线x 0xa2+y 0y b 2=1,∴过两切点A , B 两点的直线方程为x 0xa 2+y 0yb 2=1.同理可得焦点在y 轴上的情形.【结论4】(1)过圆y 2a 2+x 2b 2=1a >b >0 上一点M x 0,y 0 切线方程为y 0y a 2+x 0x b2=1;(2)当M x 0,y 0 在椭圆y 2a 2+x 2b2=1a >b >0 的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为y 0y a 2+x 0xb2=1.【结论5】(1)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 上一点M x 0,y 0 处的切线方程为x 0x a 2-y 0y b2=1;(2)当M x 0,y 0 在双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:x 0x a2-y 0yb2=1.(3)设过双曲线x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 外一点M x 0,y 0 引两条切线,切点分别为A x 1,y 1 、B x 2,y 2 .由(1)可知过A , B 两点的切线方程分别为:x 1xa 2-y 1yb 2=1 , x 2x a 2-y 2y b2=1.又因M x 0,y 0 是两条切线的交点,∴有x 1x 0a 2-y 1y 0b 2=1 , x 2x 0a 2-y 2y 0b 2=1.观察以上两个等式,发现A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 满足直线x 0xa2-y 0y b 2=1,∴过两切点A , B 两点的直线方程为x 0x a 2-y 0y b 2=1.同理可得焦点在y 轴上的情形.【结论6】(1)过双曲线y 2a 2-x 2b 2=1a >0,b >0 上一点M x 0,y 0 处的切线方程为y 0y a 2-x 0x b2=1;(2)当M x 0,y 0 在双曲线y 2a 2-x 2b2=1a >0,b >0 的外部时,过M 引切线有两条,过两切点的弦所在直线方程为:y 0y a 2-x 0xb2=1.1(2023·重庆·模拟预测)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点,点A x 1,y 1 为双曲线C 在第一象限的右支上一点,以A 为切点作双曲线C 的切线交x 轴于点B ,若cos ∠F 1AF 2=12,且F 1B =2BF 2 ,则双曲线C 的离心率为()A.22B.5C.2D.31(22·23高三上·全国·阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 上的一点M (异于顶点),过点M 作双曲线C 的一条切线l .若双曲线C 的离心率e =233,O 为坐标原点,则直线OM 与l 的斜率之积为()A.13B.23C.32D.32(2022·全国·统考二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 与椭圆x 24+y 23=1.过椭圆上一点P -1,32作椭圆的切线l ,l 与x 轴交于M 点,l 与双曲线C 的两条渐近线分别交于N 、Q ,且N 为MQ的中点,则双曲线C 的离心率为()。
高中数学圆锥曲线常考题型(含解析)

(1)当5AC =时,求cos POM ∠(2)求⋅PQ MN 的最大值.7.已知抛物线1C :28x y =的焦点点,1C 与2C 公共弦的长为4(1)求2C 的方程;(2)过F 的直线l 与1C 交于A ,(i )若AC BD =,求直线l 的斜率;(ii )设1C 在点A 处的切线与系.8.已知圆()(2:M x a y b -+-点O 且与C 的准线相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)点()0,1Q -,点P (与Q 不重合)在直线切线,切点分别为,A B .求证:9.已知椭圆2212:12x y C b+=的左、右焦点分别为2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为于y 轴的直线l 交曲线1C 于点Q 两点.a b (1)求椭圆的方程;(2)P 是椭圆C 上的动点,过点P 作椭圆为坐标原点)的面积为5217,求点12.过坐标原点O 作圆2:(2)C x ++参考答案:)(),0a-,(),0F c,所以AF时,在双曲线方程中令x c=,即2bBFa=,又AF BF= ()所以BFA V 为等腰直角三角形,即易知2BFA BAF ∠=∠;当BF 与AF 不垂直时,如图设()()0000,0,0B x y x y >>00tan(π)y BFA x c -∠=-即tan -又因为00tan y BAF x a∠=+,002tan 2y x aBAF +∠=4.(1)21±2(2)证明见解析.【分析】(1)求出椭圆左焦点F1 1x5.(1)21 2x y =(2)1510,33 P⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式可解;【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:三角换元法;(5)平面向量;(7.(1)2213x y -=(2)(i )36±;(ii )点F 在以【分析】(1)根据弦长和抛物线方程可求得交点坐标,结合同焦点建立方程组求解可得;(2)(i )设()11,A x y ,(2,B x 物线方程和双曲线方程,利用韦达定理,结合以及点M 坐标,利用FA FM ⋅【详解】(1)1C 的焦点为(0,2F 又1C 与2C 公共弦的长为46,且所以公共点的横坐标为26±,代入所以公共点的坐标为(26,3±所以229241a b -=②联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,Δ=联立22213y kx x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()2231129k x kx -++则3421231kx x k +=--,342931x x k =-,9.(1)2212x y +=,2212x y -=(2)12y x =-或12y x=(3)2【分析】(1)用b 表示12,e e ,由12e e ⋅=10.(1)2222114222x y x y +=-=,;(2)1;(3)是,=1x -【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得343+因为AB 既是过1C 焦点的弦,又是过所以2212||1()AB k x x =+⋅+-且121||()()22p p AB x x x =+++=所以212(1)k +=2240123(34)k k +,【点睛】因为//l OT ,所以可设直线l 的方程为由22x y =,得212y x =,得y '所以曲线E 在T 处的切线方程为联立22y x m y x =+⎧⎨=-⎩,得2x m y m =+⎧⎨=⎩()2,22N m m ++NT。
圆锥曲线高考压轴题(精心整理)

A. 2: BB. 1: 2C. 1:D. 1: 3 园锥曲线单元检测卷迭様题(共10小陋)1. 椭圆ax2+by2=l 与直线y=l-x 交于A 、B 两点,过原点与銭段AB 中点的直线的斜率为车,则?的值为< ) 2 bA.更B.生C.距D.生 2 3 2 27 2. 点F 为椭圆W-J=l (a>b>0)的一个焦点,若棉圆上存在点A 使△AOF 为正三角形,那么棉圆的离心率为() A.亭 B.学 C.早 0. JJ-11 23. 已知P 是以F|, F2为焦点的棉圖(・>b>0)上的一点,若PFilPFj, tanZPF,F 24,则此神圖的码心率为() a l 戸 2A. -B. -C. -D.亞 2 3 3 3 4. 设F2是戏曲线力>°)的左、右两个焦点,若双曲线右支上存在一点P ,使(乔十折)•和=。
(0为坐a 1标原点),且1戶尸11 = 51”2|,则双曲线的离心率为( )A.罕B.「+lC.擊D.网5. 如圍所示,A, B, C 是双曲线打土=1 <*>0, b>0>上的三个点,AB 经过原点0, AC 经过右焦点F,若 \ [ / BF 丄AC 目|BF| = |CF|,则该双曲线的高心率是< ) \mA.罗B. J10C. ID. 3 6. 已知点F“ F2分别是双曲线W~4=l(a>0, d>0)的左、右焦点,ilFifi 垂直于x 轴的宜线与双曲线交于A, B 两点,若 a 2 b 2F2是锐角三角形,则该戏曲线高心率的取值范围是( )A. (1, JI) 7.设双曲线日-4=1仏>0, 6>0)的右焦点为F (c, 0),方程«x 2-bx-c=0的两支根分别为x“ x 2,则P (x o x 2A 2 b 2A.必在Sx 2-y 2=2内 C.必在Sx 2-y 2=Z± 8.已知点A (2, 0),抛物线C: x 2=4y 的焦点为F,射銭FA 与抛物銭C 相交于点II,与其准线相交于点N,则|FM|: |MN|9. 已知点A (-1, 0) , B (1, 0)及抛物线円2x,若抛物銭上点P 淆足iPAdlPBl,则m 的最大値为( )A. 3B. 2C.D. J2 B.(卩,2j) D. (1,1+41) B.必在圖x2+y2=2外D.以上三种情况都有可能10.已知抛物技C:y2=8x与点M (-2, 2> ,过C的焦点,且斜率为k的直线与C交于A, B两点,若島而“,则k=( )A. }B.手C. J2D. 2二.岫空as (共外顎)11.已知F|、F2分别为双曲线c:§-普=1的左、右焦点,点A€C,点H的坐标为(2, 0) , AM为匕Fg2的平分线,则IW12.已知F为双曲线C:己-己=1的左焦点,P, Q为C上的点,若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A (5, 0)在线段PQ上,则^PQF9 16的周长为—.13.已知欄国C:^-+4=l(a>^>0)的高心率为尊,过右焦点F且斜率为k(k>0)的直线与C相交于A、B两点,若a2 b2 27? = 3 荷,则.14.设自姓x-3y-・=0 (-ifcO)与双曲线三书=1 <*>0, b>0)的两条渐近线分别交于点A, B.若点P (», 0)満足|PA|=|PB I ,则该双曲线的高心率是_.15.P是双曲线的右支上一点,M、N分别是圆(X-5) 2-y2=4和(x-5) 2_y2=i上的点,则| PM| | PN |的最大值9 16为—.三.《共6小第〉16.已知欄圜亨t/ = i上两个不同的点A, B关于且线尸皿对称. \f>co求实数■的取值范围;<2)求ZiAOB面积的最大值(0为坐标原点〉. -L——x17.如图,椭斷:1*4=1 (a>b>0)经过S A(O,-1),且离心率为手.A2b2 2< I )求棉圖E的方程;(ID经过点<1, 1> ,且斜牵为k的直线与椭應E交于不同的两点P, Q (均羟于点A〉,证明:直线AP 与AQ斜率之和为2.18.平面直甬坐标系xOy中,已知棉圈C; 4+4=1 (a>b>0>的离心率为华,目点(卩,在棉糜上. a1 b1 2 z< I >求棉圆c的方程j(I】)设椭圆E:土+J=1, P为椭圆C上任意一点,过点P的直线y=kx-m交椭圆E与A, B两点,射线P0交椭圆E于点Q. 4/ 4b2(I)求器的值;(D)求△"()面积的最大值.19.如圈,棉圖E:4+4=1(a>b>0)的陶心辜是孚,点P<o, 1)在短轴CD上,且无吨=T a2 b1 2(I)求欄圖E的方程;<D )设。
2024年高考数学专项复习圆锥曲线九大题型归纳(解析版)

题型一:弦的垂直平分线问题题型二:动弦过定点的问题题型三:过已知曲线上定点的弦的问题题型四:向量问题题型五:面积问题题型六:弦或弦长为定值、最值问题题型七:直线问题圆锥曲线九大题型归纳题型八:对称问题题型九:存在性问题:(存在点,存在直线y =kx +m ,存在实数,存在图形:三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)题型一:弦的垂直平分线问题1过点T (-1,0)作直线l 与曲线N :y 2=x 交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E (x 0,0),使得ΔABE 是等边三角形,若存在,求出x 0;若不存在,请说明理由。
2024年高考数学专项复习圆锥曲线九大题型归纳(解析版)【涉及到弦的垂直平分线问题】这种问题主要是需要用到弦AB 的垂直平分线L 的方程,往往是利用点差或者韦达定理产生弦AB 的中点坐标M ,结合弦AB 与它的垂直平分线L 的斜率互为负倒数,写出弦的垂直平分线L 的方程,然后解决相关问题,比如:求L 在x 轴y 轴上的截距的取值范围,求L 过某定点等等。
有时候题目的条件比较隐蔽,要分析后才能判定是有关弦AB 的中点问题,比如:弦与某定点D 构成以D 为顶点的等腰三角形(即D 在AB 的垂直平分线上)、曲线上存在两点AB 关于直线m 对称等等。
2例题分析1:已知抛物线y =-x 2+3上存在关于直线x +y =0对称的相异两点A 、B ,则|AB |等于题型二:动弦过定点的问题1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为32,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l :x =t (t >2)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?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题1已知点A 、B 、C 是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)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AC ∙BC =0,BC =2AC ,如图。
第三章 圆锥曲线的方程【压轴题专项训练】(解析版)

第三章圆锥曲线的方程【压轴题专项训练】一、单选题1.已知点P (-1,0),设不垂直于x 轴的直线l 与抛物线y 2=2x 交于不同的两点A 、B ,若x 轴是∠APB 的角平分线,则直线l 一定过点A .(12,0)B .(1,0)C .(2,0)D .(-2,0)【答案】B 【分析】根据抛物线的对称性,分析得出直线过的顶点应该在x 轴上,再设出直线的方程,与抛物线方程联立,设出两交点的坐标,根据角分线的特征,得到所以AP 、BP 的斜率互为相反数,利用斜率坐标公式,结合韦达定理得到参数所满足的条件,最后求得结果.【详解】根据题意,直线的斜率不等于零,并且直线过的定点应该在x 轴上,设直线的方程为x ty m =+,与抛物线方程联立,消元得2220y ty m --=,设1122(,),(,)A x y B x y ,因为x 轴是∠APB 的角平分线,所以AP 、BP 的斜率互为相反数,所以1212011y yx x +=++,结合根与系数之间的关系,整理得出12122(1)()0ty y m y y +++=,即2(2)220t m tm t -++=,2(1)0t m -=,解得1m =,所以过定点(1,0),故选B.【点睛】该题考查的是有关直线过定点问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的位置关系,韦达定理,角平分线的性质,两点斜率坐标公式,思路清晰是正确解题的关键.2.已知1F ,2F 分别为椭圆22221(0)x ya b a b+=>>的左、右焦点,点P 是椭圆上位于第二象限内的点,延长1PF 交椭圆于点Q ,若2PF PQ ⊥,且2PF PQ =,则椭圆的离心率为A-B 1C D .2【答案】A 【分析】由题意可得2PQF 为等腰直角三角形,设|PF 2|=t ,运用椭圆的定义可得|PF 1|=2a ﹣t ,再由等腰直角三角形的性质和勾股定理,计算可得离心率.【详解】解:PF 2⊥PQ 且|PF 2|=|PQ |,可得△PQF 2为等腰直角三角形,设|PF2|=t ,则|QF 2|,由椭圆的定义可得|PF 1|=2a ﹣t,24t a=则t =2(2a ,在直角三角形PF 1F 2中,可得t 2+(2a ﹣t )2=4c 2,4(6﹣)a 2+(12﹣a 2=4c 2,化为c 2=(9﹣a 2,可得e =ca-.故选A.【点睛】本题考查椭圆的定义、方程和性质,主要是离心率的求法,考查等腰直角三角形的性质和勾股定理,以及运算求解能力.3.已知12,F F 是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF 2|>|PF 1|,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,112||||PF F F =,则2133e e +的最小值为()A .4B .6C.D .8【答案】D 【分析】由题意可得112||||2PF F F c ==,再设椭圆和双曲线得方程,再利用椭圆和双曲线的定义和离心率可得2133e e +的表达式,化简后再用均值不等式即可求解.【详解】由题意得:112||||2PF F F c ==,设椭圆方程为221122111(0)x y a b a b +=>>,双曲线方程为222222221(0,0)x y a b a b -=>>,又∵121212||||2,||||2PF PF a PF PF a +=-=.∴2122||+22,||22PF c a PF c a =-=,∴122a a c -=,则22112122393333e a a a c c e a c ca ++=+=2222229(2)3633c a a c a c ca c a ++==++2236683a cc a =++≥+=,当且仅当2233a c c a =,即23e =时等号成立.则2133e e +的最小值为8.故选:D 【点睛】考查椭圆和双曲的定义,焦半径公式以及离心率,其中将2133e e +化为22911(18)(218)833a c c a ++≥=为解题关键,注意取等号.4.已知12F F ,是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且12PF PF >,线段1PF 的垂直平分线过2F ,若椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,则21e 2e 2+的最小值为()AB .3C .6D【答案】C 【分析】利用椭圆和双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示21e 2e 2+,再利用均值不等式得到答案.【详解】设椭圆长轴12a ,双曲线实轴22a ,由题意可知:1222F F F P c ==,又1211222,2F P F P a F P F P a +=-=,111222,22F P c a F P c a ∴+=-=,两式相减,可得:122a a c -=,22112122242222e a a a c ce c a ca ++=+=,()222222222122242842422222c a a c e ca a c a ce ca ca c a ++++∴+===++.,22222a cc a +≥=,当且仅当2222a c c a =时取等号,21e 2e 2∴+的最小值为6,故选:C .【点睛】本题考查了椭圆双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示21e 2e 2+是解题的关键,意在考查学生的计算能力.5.已知点A 是抛物线()2:20C x py p =>的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线的焦点,过A 作抛物线的一条切线,切点为P,且满足PA =C 的方程为()A .28x y =B .24x y =C .22x y=D .2x y=【答案】C 【分析】本题首先可根据题意得出点0,2p A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后设切线方程为2p y kx =-、切点为(),P P P x y ,通过联立抛物线与切线方程解得1k =±,最后对1k =、1k =-两种情况分别进行讨论,通过PA =.【详解】由题意可知,抛物线准线方程为2py =-,点0,2p A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,切线斜率k 一定存在,设过点A 与抛物线相切的直线方程为2py kx =-,切点(),P P P x y ,联立抛物线与切线方程222p y kx x py⎧=-⎪⎨⎪=⎩,转化得2220x pkx p -+=,222440p k p ∆=-=,解得1k =±,当1k =时,直线方程为2py x =-,2220x px p -+=,解得P x p =,则22P P p p y x =-=,因为PA =2222PP p x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,解得1p =;当1k =-时,同理得1p =,综上所述,抛物线方程为22x y =,故选:C.【点睛】本题考查抛物线方程的求法,考查直线与抛物线相切的相关问题的求解,考查判别式的灵活应用,考查两点间距离公式,考查转化与化归思想,考查计算能力,是中档题.6.已知点E 是抛物线2:2(0)C y px p =>的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线C 的焦点,点P 在抛物线C 上.在EFP ∆中,若sin sin EFP FEP μ∠=⋅∠,则μ的最大值为()ABCD【答案】C 【分析】利用抛物线的几何性质,求得,E F 的坐标.利用抛物线的定义以及正弦定理,将题目所给等式转化为1cos PEFμ=∠的形式.根据余弦函数的单调性可以求得μ的最大值.【详解】由题意得,准线:2p l x =-,,02p E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,过P 作PH l ⊥,垂足为H ,则由抛物线定义可知PH PF =,于是sin sin EFP PEFEP PFμ∠==∠11cos cos PE PH EPH PEF ===∠∠,cos y x =在()0,π上为减函数,∴当PEF ∠取到最大值时(此时直线PE 与抛物线相切),计算可得直线PE 的斜率为1,从而45PEF ∠=︒,max μ∴,故选C.【点睛】本小题主要考查抛物线的几何性质,考查直线和抛物线的位置关系,还考查了正弦定理.属于中档题.7.抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,准线为l ,A 、B 是抛物线上的两个动点,且满足3AFB π∠=.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则MN AB的最大值是A .23B .1C .32D .16【答案】B【详解】设|AF|=a ,|BF|=b ,连接AF 、BF ,由抛物线定义,得|AF|=|AQ|,|BF|=|BP|,在梯形ABPQ 中,2|MN|=|AQ|+|BP|=a+b .由余弦定理得,|AB|2=a 2+b 2﹣2abcos60°=a 2+b 2﹣ab ,配方得,|AB|2=(a+b )2﹣3ab ,又∵ab≤2(2a b +∴(a+b )2﹣3ab≥(a+b )2﹣34(a+b )2=14(a+b )2得到|AB|≥12(a+b ).∴||MN AB≤1,即||MN AB的最大值为1.故选B .点睛:本题难点在寻找解题的思路,作为一个最值的问题,这里首先要联想到函数的思想,先求出|MN|,|AB|,再利用基本不等式解答.8.设抛物线22y x =的焦点为F,过点0)M 的直线与抛物线相交于A ,B 两点,与抛物线的准线相交于点C ,||2BF =,则BCF △与ACF 的面积之比BCF ACFS S等于A .45B .23C .47D .12【答案】A【详解】如图过B 作准线12l x =-:的垂线,垂足分别为11A B ,,BCF ACFBC S SAC=,又11,B BC A AC ∽11BC BB ACAA =,,由拋物线定义112BB BF AA AFAF ==.由12BF BB ==知32B B x y ,==02AB y x ∴-=-:把22y x =代入上式,求得22A A y x ==,,15 2AF AA ∴==.故24552BCF ACFBF SSAF===.故选A .9.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b ab+=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为A .23B .12C .13D .14【答案】D 【详解】分析:先根据条件得PF 2=2c,再利用正弦定理得a,c 关系,即得离心率.详解:因为12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以PF 2=F 1F 2=2c,由AP得,222tan sin cos PAF PAF PAF ∠=∴∠∠=由正弦定理得2222sin sin PF PAF AF APF ∠=∠,所以22214,π54sin()3c a c e a c PAF =∴==+-∠,故选D.点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于,,a b c 的方程或不等式,再根据,,a b c 的关系消掉b 得到,a c 的关系式,而建立关于,,a b c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.10.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 且与x 轴垂直的直线交椭圆于,A B 两点,直线2AF 与椭圆的另一个交点为C ,若23ABC BCF S S ∆∆=,则椭圆的离心率为AB .105C.3D.5【答案】D【详解】分析:由题意可知:可设A (-c ,2b a),C (x ,y ),由S △ABC =3S △BCF2,可得222=AF F C ,根据向量的坐标运算求得x=2c ,y=22b a-,代入椭圆方程,根据离心率公式即可求得椭圆的离心率.详解:设椭圆的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),由x=-c ,代入椭圆方程可得by x a=±可设A (﹣c ,),C (x ,y ),由,可得222=AF F C ,即有2(2,)2(,)b c x c y a -=-),即2c=2x-2c ,可得:x=2c ,22b y a=-代入椭圆得:,根据离心率公式可知:16e 2+1-e 2=4,解得0<e<1,则D 点睛:本题考查椭圆的标准方程及简单几何性质,考查向量的坐标运算,考查计算能力,属于中档题.二、多选题11.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为F 、E ,直线x m =()11m -<<与椭圆相交于点A 、B ,则()A .椭圆C 的离心率为2B .存在m ,使FAB 为直角三角形C .存在m ,使FAB 的周长最大D .当0m =时,四边形FBEA 面积最大【答案】BD 【分析】直接求出椭圆的离心率判断A ;利用椭圆的对称性及角AFB 的范围判断B ;利用椭圆定义及数学转化分析FAB ∆的周长判断C ;由四边形面积公式分析D 正确.【详解】解:如图所示:对于A ,由椭圆方程可得,2a =,b =1c =,椭圆C 的离心率为12e =,故A 错误;对于B ,当0m =时,可以得出3AFE π∠=,若取1m =时,得3tan 1tan44AFE π∠=<=,根据椭圆的对称性,存在m 使FAB 为直角三角形,故B 正确;对于C ,由椭圆的定义得,FAB 的周长||||||AB AF BF =++||(2||)(2||)4||||||AB a AE a BE a AB AE BE =+-+-=+--,||||||AE BE AB + ,||||||0AB AE BE ∴-- ,当AB 过点E 时取等号,||||||4||||||4AB AF BF a AB AE BE a ∴++=+-- ,即直线x m =过椭圆的右焦点E 时,FAB 的周长最大,此时直线AB 的方程为1x m c ===,但是11m -<<,∴不存在m ,使FAB 的周长最大,故C 错误;对于D ,||FE 一定,根据椭圆的对称性可知,当0m =时,||AB 最大,四边形FBEA 面积最大,故D 正确.故选:BD .【点睛】本题考查椭圆的几何性质,考查数形结合的解题思想,考查分析问题与求解问题的能力.12.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为1F ,点A 坐标为()0,1,点P 双曲线左支上的动点,且1APF △的周长不小于14,则双曲线C 的离心率可能为()AB .2C D .3【答案】ABC 【分析】1APF △的周长不小于14,即周长的最小值不小于14,可得1||||PA PF +的最小值不小于9,2||||2PA PF a ++的最小值不小于9,分析出当A ,P ,2F 三点共线时,2||||2PA PF a ++取最小值52a +,可得a 的范围,从而可得答案.【详解】由右焦点为1F ,点A 的坐标为(0,1),1||5AF ==,1APF △的周长不小于14,即周长的最小值不小于14,可得1||||PA PF +的最小值不小于9又2F 为双曲线的左焦点,可得12||||2PF PF a =+,1||||PA PF +=2||||2PA PF a ++,当A ,P ,2F 三点共线时,2||||2PA PF a ++取最小值52a +所以529a +≥,即2a ≥,因为c =可得c e a=.故选:ABC .【点睛】求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.求离心率范围问题应先将e 用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于e 的不等式,从而求出e 的范围13.已知O 为坐标原点,()1,2M ,P 是抛物线C :22y px =上的一点,F 为其焦点,若F 与双曲线2213x y -=的右焦点重合,则下列说法正确的有()A .若6PF =,则点P 的横坐标为4BC .若POF 外接圆与抛物线C 的准线相切,则该圆面积为9πD .PMF △周长的最小值为3【答案】ACD 【分析】先求出4p =,选项A 求出点P 的横坐标为042PF x p-==,判断选项A 正确;选项B 求出抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为22b a ==B 错误;选项C 先判断POF 外接圆的圆心的横坐标为1,再判断POF 外接圆与抛物线C 的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点F 的距离等于半径,最后求出半径和外接圆面积,判断选项C 正确;选项D 直接求出PMF △的周长为3C ≥+D 正确.【详解】解:因为双曲线的方程为2213x y -=,所以23a =,21b =,则2c ==,因为抛物线C 的焦点F 与双曲线2213x y -=的右焦点重合,所以=22p ,即4p =,选项A :若6PF =,则点P 的横坐标为042PF x p-==,所以选项A 正确;选项B :因为抛物线C 的焦点F 与双曲线2213x y -=的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为223b a =,所以选项B 错误;选项C :因为(0,0)O 、(2,0)F ,所以POF 外接圆的圆心的横坐标为1,又因为POF 外接圆与抛物线C 的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点F 的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为3,所以3r =,所以该外接圆面积为29S r ππ==,所以选项C 正确;选项D :因为PMF △的周长为()2232P P M pC PF PM MF x PM x PM x =++=++=+++=选项D 正确.故选:ACD 【点睛】本题考查抛物线的定义的几何意义,双曲线的通径长,14.已知抛物线212x y =的焦点为F ,()11,M x y ,()22,N x y 是抛物线上两点,则下列结论正确的是()A .点F 的坐标为1,08⎛⎫⎪⎝⎭B .若直线MN 过点F ,则12116x x =-C .若MF NF λ=,则MN 的最小值为12D .若32MF NF +=,则线段MN 的中点P 到x 轴的距离为58【答案】BCD 【分析】由抛物线标准方程写出焦点坐标判断A ,根据焦点弦性质判断B ,由向量共线与焦点弦性质判断C ,利用抛物线定义把抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,结合中点坐标公式判断D .【详解】解:易知点F 的坐标为10,8⎛⎫⎪⎝⎭,选项A 错误;根据抛物线的性质知,MN 过焦点F 时,212116x x p =-=-,选项B 正确;若MF NF λ=,则MN 过点F ,则MN 的最小值即抛物线通经的长,为2p ,即12,选项C 正确,抛物线212x y =的焦点为10,8⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为18y =-,过点M ,N ,P 分别做准线的垂直线MM ',NN ',PP ',垂足分别为M ',N ',P ',所以MM MF '=,NN NF '=.所以32MM NN MF NF ''+=+=,所以线段34MM NN PP ''+'==所以线段MN 的中点P 到x 轴的距离为13158488PP '-=-=,选项D 正确.故选:BCD .【点睛】本题考查抛物线的定义与标准方程,考查抛物线的焦点弦性质,对抛物线22y px =,AB 是抛物线的过焦点的弦,1122(,),(,)A x y B x y ,则212y y p =-,2124p x x =,12AB x x p =++,AB最小时,AB 是抛物线的通径.三、填空题15.过抛物线C :y 2=4x 的焦点F 的动直线交C 于A ,B 两点,线段AB 的中点为N ,点P (12,4).当|NA |+|NP |的值最小时,点N 的横坐标为____.【答案】9【分析】根据椭圆定义问题可转化为|MN |+|NP |的最小值问题,数形结合可得M ,N ,P 三点共线时有最小值.【详解】分别过点A ,B ,N 作准线的垂线,垂足为A 1,B 1,M ,如图所示,由抛物线的定义知,|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,∴|AB |=|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=2|MN |,∴|NA |+|NP |=12|AB |+|NP |=|MN |+|NP |,故原问题可转化为|MN |+|NP |的最小值问题,当M ,N ,P 三点共线时,|MN |+|NP |取得最小值,此时y N =y P =4,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式相减得,1212y y x x --=124y y +=42N y =41242=⨯,即直线AB 的斜率为12,又直线AB 经过点F (1,0),∴直线AB 的方程为y =12(x ﹣1),把4N y =代入,得14(1)2N x =-解得N x =9,∴当|NA |+|NP |的值最小时,点N 的横坐标为9.故答案为:916.已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点Fl 交C 于A ,B两点,以线段AB 为直径的圆交y 轴于M ,N 两点,设线段AB 的中点为Q ,若点F 到C 的准线的距离为3,则sin QMN ∠的值为______.【答案】58【分析】由题意得3p =,可得抛物线的方程和直线AB 的方程,联立直线AB 方程和抛物线方程,运用韦达定理和中点坐标公式可得AB 的中点Q 的坐标和弦长AB ,可得圆Q 的半径,在QMN 中,由锐角三角函数的定义可得所求值【详解】解:抛物线C :()220y px p =>的焦点为(,0)2p F ,准线方程为2p x =-,由题意得3p =,则抛物线方程为236,(,0)2y x F =,则直线AB的方程为3)2y x =-,由23)26y x y x⎧=-⎪⎨⎪=⎩,得22731504x x -+=,设,A B 的横坐标分别为12,x x ,则125x x +=,所以AB 的中点Q 的坐标为5(2,12538AB x x p =++=+=,则圆Q 的半径为4,在QMN 中,552sin 48QMN ∠==,故答案为:58【点睛】关键点点睛:此题考查抛物线的定义、方程和性质,以及直线与抛物线的位置关系,解题的关键是联立直线方程和抛物线的方程,运用韦达定理和中点坐标公式进行转化,考查方程思想和计算能力,属于中档题17.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F 1,过点F 1的直线与两条渐近线的交点分别为M ,N 两点(点F 1位于点M 与点N 之间),且13MN F N =,又过点F 1作F 1P ⊥OM 于P (点O 为坐标原点),且|ON |=|OP |,则双曲线E 的离心率e 为__.【分析】由对称性得ON ⊥MN ,由点到直线距离公式得1F N ,然后由勾股定理求得,,a b c 的关系得出离心率.【详解】解:双曲线E :22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,∵|ON |=OP |,且F 1P ⊥OM ,可得△PF 1O ≌△NF 1O ,ON ⊥MN ,双曲线的一条渐近线方程为bx ﹣ay =0,则|F 1N |=|F 1P |b .∵13MN F N =,∴|MN |=3b ,|MF 1|=2b ,由勾股定理可得,|ON |=|OP |a =,|PM |,又|MN |2+|ON |2=|OM |2,∴(3b )2+a 2=(a )2,整理可得a ,即3c 2=4a 2,∴3c e a ==.18.已知椭圆C :2222x y a b+=1(a >b >0)的焦距为4,直线l :y =2x 与椭圆C 相交于点A 、B ,点P 是椭圆C 上异于点A 、B 的动点,直线PA 、PB 的斜率分别为k 1、k 2,且k 1•k 2=59-,则椭圆C 的标准方程是__.【答案】2295x y +=1【分析】设P (x 0,y 0),A (x 1,y 1),B (﹣x 1,﹣y 1),代入作差法表示出k 1•k 2=59-,与224a b -=联立,即可求出椭圆的标准方程.【详解】设P (x 0,y 0),A (x 1,y 1),B (﹣x 1,﹣y 1),则2200221x y a b+=,2211221x y a b +=,两式作差得22220101220x x y y a b --+=.因为直线PA ,PB 的斜率都存在,所以2201x x -≠0.所以22b a=﹣22012201y y x x --=﹣01010101y y y y x x x x --⨯+-=﹣k 1•k 2=59,则22590a b -=,又因为焦距为4,则224a b -=,联立两式可得229,5a b ==所以该椭圆的方程为:2295x y +=1故答案为:2295x y +=1四、解答题19.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+->>的左、右焦点分别是F 1、F 2,上、右顶点分别是A 、B ,满足∠F 1AF 2=120°,||AB =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)与圆x 2+y 2=1相切的直线l 交椭圆C 于P 、Q 两点,求|PQ |的最大值及此时直线l 的斜率.【答案】(1)22:14x C y +=;(2)|PQ |max =2;直线l的斜率为2k =±.【分析】(1)由焦点12AF F △得出,,a b c 的关系,解得,,a b c 得椭圆标准方程;(2)设直线方程为x =ty +m ,由直线与圆相切得,t m 关系,直线方程代入椭圆方程,计算出0∆>,设设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由韦达定理得1212,y y y y +,求得12y y -,得弦长PQ ,=n换元后用基本不等式得最值及直线斜率.【详解】解:(1)因为2tan ∠=cOAF b,||AB =,得tan 60cb︒==,又a 2=b 2+c 2,所以=c ,a 2=4b 2,5b 2=5,解得b =1,a =2,椭圆的标准方程为22:14x C y +=;(2)由题意知直线l 不能平行于x 轴,所以设为x =ty +m ,由已知得(0,0)到x ﹣ty ﹣m =0的距离为11=,所以m 2=t 2+1,联立直线和椭圆得(ty +m )2+4y 2=4,即(t 2+4)y 2+2tmy +m 2﹣4=0,得△=(2tm )2﹣4(t 2+4)(m 2﹣4)=﹣4(4m 2﹣4t 2﹣16)=16(t 2﹣m 2+4)=16×3,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则|y 2﹣y 1|==,||PQ =y 2﹣y 1|=n ,则n ≥1,2||233PQ n n n==≤++,当3=n n,即n =|PQ |max =2,此时t =l 的斜率为1=t 20.已知双曲线E :2222x y a b -=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,离心率e =2,直线l :x =2a c与E 的一条渐近线交于Q ,与x 轴交于P ,且|FQ |(1)求E 的方程;(2)过F 的直线交E 的右支于A ,B 两点,求证:PF 平分∠APB .【答案】(1)2213y x -=;(2)证明见解析.【分析】(1)先将直线l 的方程与渐近线方程联立求出点Q 的坐标,求出PF 的长,从而可求出|FQ |,再由|FQ |b 的值,再结合离心率可求出a 的值,从而可求出E 的方程;(2)设过点F 得直线方程为:x =my +2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线方程与双曲线方程联立方程组,消去x ,再利用根与系数的关系,然后表示出k P A ,k PB ,相加化简,若等于零,可得PF 平分∠APB 【详解】解:(1)不妨设直线l :x =2a c与E 的一条渐近线b y x a =交于Q ,则由2a x cb y xa ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得y Q =ab c ,又PF =c ﹣2a c =2b c,∴|FQ |2=(ab c )2+(2b c)2=b 2=3,∴b ,又离心率e =2,∴2224a b a +=,∴a =1.∴E 的方程为:2213y x -=.(2)设过点F 得直线方程为:x =my +2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).联立22233x my x y =+⎧⎨-=⎩,可得(3m 2﹣1)y 2+12my +9=0,则1221231my y m -+=-,122931y y m =-,∵过F 的直线交E 的右支于A ,B 两点,∴y 1y 2<0,可得﹣3<m<3,又P (12,0),∴k P A +k PB =12121122y y x x +--=12211233()()2211()()22y my y my x x +++--,∴122133(()22y my y my +++=2my 1y 2+123()2y y +=2293122031231mm m m -⋅+⨯=--∴k P A +k PB =0,∴PF 平分∠APB .21.已知0a b >>,曲线Γ由曲线()22122:10x y C y a b +=≥和曲线22222:1(0)x y C y a b-=<组成,其中曲线1C 的右焦点为()12,0F ,曲线2C 的左焦点()26,0F -.(1)求,a b 的值;(2)若直线l 过点2F 交曲线1C 于点,A B ,求1ABF 面积的最大值.【答案】(1)4a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩(2【分析】(1)根据椭圆和双曲线的焦点即可列出式子求解;(2)设出直线l 的方程,与椭圆联立,利用韦达定理可表示出三角形的面积,即可求出最值.【详解】解:(1)由题意:12(2,0),(6,0)F F -,2222364a b a b ⎧+=∴⎨-=⎩,解得222016a b ⎧=⎨=⎩即4a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩(2)由(1)知,曲线221:1(0)2016x y C y +=≥,点2(6,0)F -,设直线l 的方程为:6(0)x my m =->,联立22612016x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得:()225448640m y my +-+=,22(48)464(54)0m m ∴∆=-⨯⨯+>,又0m >,1m ∴>,设()()1122,,,A x y B x y ,1224854m y y m ∴+=+,1226454y y m =+,12y y ∴=-,1ABF ∴面积21222111165118225454S F F y y m m =-=⨯⨯=++,令0t =>,221m t ∴=+,94S t t∴=+,当且仅当32t =,即2m =时等号成立,所以1ABF【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:(1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,;(2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程;(3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式;(5)代入韦达定理求解.22.已知抛物线()220C y px p =>:的焦点为F ,点(),2P t -在C 上,且2PF OF =(O 为坐标原点).(1)求C 的方程;(2)若,A B 是C 上的两个动点,且,A B 两点的横坐标之和为8.(ⅰ)设线段AB 的中垂线为l ,证明:l 恒过定点.(ⅱ)设(ⅰ)中定点为D ,当AB 取最大值时,且P ,D 位于直线AB 两侧时,求四边形PADB 的面积.【答案】(1)24y x =;(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ).【分析】(1)根据题意得0t >,22242pp t pt⎧+=⨯⎪⎨⎪=⎩,进而解方程即可得答案;(2)(ⅰ)设AB 中点为(),E m n ,则1242x x m +==,122y y n +=,进而分12x x =和12x x ≠两种情况求解直线l 方程,以证明直线过定点;(ⅱ)直线AB 与抛物线24y x =联立方程消去x ,根据韦达定理与弦长公式求得||10AB ≤当且仅当26n =时等号成立,进而得直线:220AB x ±-=,再讨论P ,D 位于直线AB 两侧时得:220AB x -=,进而根据点到直线的距离求解点,P D 到直线AB 的距离以求解四边形的面积.【详解】解:(1)由抛物线的性质得0t >,所以根据抛物线的定义得:22242pp t pt⎧+=⨯⎪⎨⎪=⎩,解得21p t =⎧⎨=⎩,所以C 的标准方程为24y x =.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,且128x x +=.(ⅰ)证明:设AB 中点为(),E m n ,则1242x x m +==,122y y n +=,当12x x =时,0l y =:;当12x x ≠时,2121222121214()42AB y y y y k x x y y y y n--====--+,则2l nk =-,:(4)2n l y n x -=--,令0y =,得6x =,故直线过定点()6,0综上,l 恒过定点()6,0.(ⅱ)由(ⅰ)知直线2:(4)AB y n x n-=-,即()42n x y n =-+,所以直线AB 与抛物线24y x =联立方程消去x ,整理得2222160y ny n -+-=,由0∆>,得21216,2n y y n +<=,212216y y n =-,2212416|||102n n AB y y ++-=-≤=,当且仅当26n =时等号成立,所以AB 的最大值为10,此时直线AB 的方程为:220AB x -=.对于直线220x -=,(2602)21(2)20⎡⎤⨯⨯-⨯⨯-->⎣⎦,所以点,P D 在同侧,不合题意,对于直线220x +-=,满足P ,D 位于直线AB 两侧,所以直线:220AB x +-=,点P 到直线AB 的距离1d =点D 到直线AB 的距离2d =所以()1212PADB S AB d d =⋅+=。
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高考圆锥曲线压轴题型汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:高考圆锥曲线压轴题型总结直线与圆锥曲线相交,一般采取设而不求,利用韦达定理,在这里我将这个问题分成了三种类型,其中第一种类型的变式比较多。
而方程思想,函数思想在这里也用得多,两种思想可以提供简单的思路,简单的说就是只需考虑未知数个数和条件个数,。
使用韦达定理时需注意成立的条件。
题型4有关定点,定值问题。
将与之无关的参数提取出来,再对其系数进行处理。
(湖北卷)设A 、B 是椭圆λ=+223y x 上的两点,点N (1,3)是线段AB 的中点,线段AB 的垂直平分线与椭圆相交于C 、D 两点.(Ⅰ)确定λ的取值范围,并求直线AB 的方程;(Ⅱ)试判断是否存在这样的λ,使得A 、B 、C 、D 四点在同一个圆上?并说明理由.(I )解法1:依题意,可设直线AB 的方程为λ=++-=223,3)1(y x x k y 代入,整理得 .0)3()3(2)3(222=--+--+λk x k k x k ①设是方程则212211,),,(),,(x x y x B y x A ①的两个不同的根,0])3(3)3([422>--+=∆∴k k λ ②)3,1(.3)3(2221N k k k x x 由且+-=+是线段AB 的中点,得.3)3(,12221+=-∴=+k k k x x解得k=-1,代入②得,λ>12,即λ的取值范围是(12,+∞). 于是,直线AB 的方程为.04),1(3=-+--=-y x x y 即 解法2:设则有),,(),,(2211y x B y x A.0))(())((33,32121212122222121=+-++-⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=+y y y y x x x x y x y x λλ依题意,.)(3,212121y y x x k x x AB ++-=∴≠.04),1(3).,12(.12313,)3,1(.1,6,2,)3,1(222121=-+--=-+∞∴=+⨯>-==+=+∴y x x y AB N k y y x x AB N AB 即的方程为直线的取值范围是在椭圆内又由从而的中点是λλ(II )解法1:.02,13,=---=-∴y x x y CD AB CD 即的方程为直线垂直平分 代入椭圆方程,整理得.04442=-++λx x ③是方程则的中点为又设43004433,),,(),,(),,(x x y x M CD y x D y x C ③的两根,).23,21(,232,21)(21,10043043-=+=-=+=-=+∴M x y x x x x x 即且于是由弦长公式可得).3(2||)1(1||432-=-⋅-+=λx x k CD ④将直线AB 的方程代入椭圆方程得,04=-+y x.016842=-+-λx x ⑤同理可得.)12(2||1||212-=-⋅+=λx x k AB ⑥.||||.,)12(2)3(2,12CD AB <∴->->λλλ时当假设在在λ>12,使得A 、B 、C 、D 四点共圆,则CD 必为圆的直径,点M 为圆心.点M 到直线AB 的距离为.2232|42321|2|4|00=-+-=-+=y x d ⑦ 于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得.|2|2321229|2|||||22222CD AB d MB MA =-=-+=+==λλ故当12>λ时,A 、B 、C 、D 四点均在以M 为圆心,2||CD 为半径的圆上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:A 、B 、C 、D 共圆⇔△ACD 为直角三角形,A 为直角即|,|||||2DN CN AN ⋅=⇔ ).2||)(2||()2||(2d CD d CD AB -+= ⑧由⑥式知,⑧式左边=.212-λ由④和⑦知,⑧式右边=)2232)3(2)(2232)3(2(--+-λλ,2122923-=--=λλ∴⑧式成立,即A 、B 、C 、D 四点共圆解法2:由(II )解法1及12>λ.,13,-=-∴x y CD AB CD 方程为直线垂直平分 代入椭圆方程,整理得.04442=-++λx x ③将直线AB 的方程,04=-+y x 代入椭圆方程,整理得.016842=-+-λx x ⑤解③和⑤式可得.231,2122,4,321-±-=-±-λλx x不妨设)233,231(),233,231(),12213,12211(-+-+---------+λλλλλλD C A∴)21233,23123(---+-+-+=λλλλCA)21233,23123(-------+=λλλλDA计算可得0=⋅DA CA ,∴A 在以CD 为直径的圆上.又B 为A 关于CD 的对称点,∴A 、B 、C 、D 四点共圆.(注:也可用勾股定理证明AC ⊥AD )【点评】第一问可以作为直线与圆的知识点,第二问就作为函数思想算了,未知数一个嘛。
(06辽宁卷)已知点11(,)A x y ,22(,)B x y 12(0)x x ≠是抛物线22(0)y px p =>上的两个动点,O 是坐标原点,向量OA ,OB 满足OA OB OA OB +=-.设圆C 的方程为221212()()0x y x x x y y y +-+-+=(I) 证明线段AB 是圆C 的直径;(II)当圆C 的圆心到直线X-2Y=0的距离的最小值为时,求P 的值。
【解析】(I)证明1:22,()()OA OB OA OB OA OB OA OB +=-∴+=-222222OA OA OB OB OA OA OB OB +⋅+=-⋅+整理得: 0OA OB ⋅=12120x x y y ∴⋅+⋅=设M(x,y)是以线段AB 为直径的圆上的任意一点,则0MA MB ⋅= 即1212()()()()0x x x x y y y y --+--=整理得:221212()()0x y x x x y y y +-+-+=故线段AB 是圆C 的直径 证明2:22,()()OA OB OA OB OA OB OA OB +=-∴+=-222222OA OA OB OB OA OA OB OB +⋅+=-⋅+整理得: 0OA OB ⋅=12120x x y y ∴⋅+⋅= (1)设(x,y)是以线段AB 为直径的圆上则即2112211(,)y y y y x x x x x x x x --⋅=-≠≠--去分母得: 1212()()()()0x x x x y y y y --+--=点11122122(,),(,),(,)(,)x y x y x y x y 满足上方程,展开并将(1)代入得: 221212()()0x y x x x y y y +-+-+=故线段AB 是圆C 的直径 证明3:22,()()OA OB OA OB OA OB OA OB +=-∴+=-222222OA OA OB OB OA OA OB OB +⋅+=-⋅+整理得: 0OA OB ⋅=12120x x y y ∴⋅+⋅= (1)以线段AB 为直径的圆的方程为2222121212121()()[()()]224x x y y x y x x y y ++-+-=-+-展开并将(1)代入得:221212()()0x y x x x y y y +-+-+=故线段AB 是圆C 的直径(II)解法1:设圆C 的圆心为C(x,y),则121222x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩ 2211222,2(0)y px y px p ==>22121224y y x x p ∴=又因12120x x y y ⋅+⋅=1212x x y y ∴⋅=-⋅22121224y y y y p ∴-⋅=12120,0x x y y ⋅≠∴⋅≠2124y y p ∴⋅=-2222121212121211()(2)2444x x y y x y y y y y y p p p +==+=++-221(2)y p p =+所以圆心的轨迹方程为222y px p =-设圆心C 到直线x-2y=0的距离为d,则22221|(2)2||2||22|555y p y x y y py p p d p +---+===22|()|5y p p p -+=当y=p 时,d 有最小值5p ,由题设得2555p =2p ∴=. 解法2: 设圆C 的圆心为C(x,y),则121222x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩ 2211222,2(0)y px y px p ==>22121224y y x x p ∴=又因12120x x y y ⋅+⋅=1212x x y y ∴⋅=-⋅22121224y y y y p ∴-⋅=12120,0x x y y ⋅≠∴⋅≠2124y y p ∴⋅=-2222121212121211()(2)2444x x y y x y y y y y y p p p +==+=++-221(2)y p p =+所以圆心的轨迹方程为222y px p =-设直线x-2y+m=0到直线x-2y=0的距离为255,则2m =±因为x-2y+2=0与222y px p =-无公共点,所以当x-2y-2=0与222y px p =-仅有一个公共点时,该点到直线x-2y=0的距离最小值为25522220(2)2(3)x y y px p --=⎧⎨=-⎩将(2)代入(3)得222220y py p p -+-=2244(22)0p p p ∴∆=--= 02.p p >∴=解法3: 设圆C 的圆心为C(x,y),则121222x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩ 圆心C 到直线x-2y=0的距离为d,则1212|()|25x x y y d +-+=2211222,2(0)y px y px p ==>22121224y y x x p ∴=又因12120x x y y ⋅+⋅=1212x x y y ∴⋅=-⋅22121224y y y y p ∴-⋅=12120,0x x y y ⋅≠∴⋅≠2124y y p ∴⋅=-2212122*********|()()||24()8|4545y y y y y y y y p y y p pd p +-+++-++∴==2212(2)445y y p p p +-+=当122y y p +=时,d 有最小值5p ,由题设得2555p =2p ∴=. (山东理)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.(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.【标准答案】(I)由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>> 3,1a c a c +=-=,22,1,3a c b ===221.43x y ∴+=(II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得 222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->.212122284(3),.3434mk m x x x x k k -+=-⋅=++22221212121223(4)()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ⋅=-,1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=,2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++, 2271640m mk k ++=,解得1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +->.当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7(07湖南理)已知双曲线222x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 的动直线与双曲线相交于A B ,两点. (I )若动点M 满足1111F M F A F B FO =++(其中O 为坐标原点),求点M 的轨迹方程;(II )在x 轴上是否存在定点C ,使CA ·CB 为常数?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由. 20.解:由条件知1(20)F -,,2(20)F ,,设11()A x y ,,22()B x y ,.解法一:(I )设()M x y ,,则则1(2)FM x y =+,,111(2)F A x y =+,, 1221(2)(20)F B x y FO =+=,,,,由1111F M F A F B FO =++得 121226x x x y y y +=++⎧⎨=+⎩,即12124x x x y y y +=-⎧⎨+=⎩,于是AB 的中点坐标为422x y -⎛⎫⎪⎝⎭,. 当AB 不与x 轴垂直时,121224822y y y y x x x x -==----,即1212()8y y y x x x -=--.又因为A B ,两点在双曲线上,所以22112x y -=,22222x y -=,两式相减得12121212()()()()x x x x y y y y -+=-+,即1212()(4)()x x x y y y--=-.将1212()8yy y x x x -=--代入上式,化简得22(6)4x y --=. 当AB 与x 轴垂直时,122x x ==,求得(80)M ,,也满足上述方程. 所以点M 的轨迹方程是22(6)4x y --=. (II )假设在x 轴上存在定点(0)C m ,,使CA CB 为常数.当AB 不与x 轴垂直时,设直线AB 的方程是(2)(1)y k x k =-≠±.代入222x y -=有2222(1)4(42)0k x k x k -+-+=. 则12x x ,是上述方程的两个实根,所以212241k x x k +=-,2122421k x x k +=-, 于是21212()()(2)(2)CA CB x m x m k x x =--+-- 22221212(1)(2)()4k x x k m x x k m =+-++++22222222(1)(42)4(2)411k k k k m k mk k +++=-++-- 222222(12)2442(12)11m k m m m mk k -+-=+=-++--.因为CA CB 是与k 无关的常数,所以440m -=,即1m =,此时CA CB =1-.当AB 与x 轴垂直时,点A B ,的坐标可分别设为(22),,(22)-,, 此时(12)(12)1CA CB =-=-,,. 故在x 轴上存在定点(10)C ,,使CA CB 为常数. 解法二:(I )同解法一的(I )有12124x x x y y y+=-⎧⎨+=⎩,当AB 不与x 轴垂直时,设直线AB 的方程是(2)(1)y k x k =-≠±.代入222x y -=有2222(1)4(42)0k x k x k -+-+=. 则12x x ,是上述方程的两个实根,所以212241k x x k +=-. 21212244(4)411k k y y k x x k k k ⎛⎫+=+-=-= ⎪--⎝⎭.由①②③得22441k x k -=-.…………………………………………………④ 241ky k =-.……………………………………………………………………⑤当0k ≠时,0y ≠,由④⑤得,4x ky -=,将其代入⑤有2222444(4)(4)(4)1x y x yy x x y y -⨯-==----.整理得22(6)4x y --=. 当0k =时,点M 的坐标为(40),,满足上述方程. 当AB 与x 轴垂直时,122x x ==,求得(80)M ,,也满足上述方程. 故点M 的轨迹方程是22(6)4x y --=. (II )假设在x 轴上存在定点点(0)C m ,,使CA CB 为常数, 当AB 不与x 轴垂直时,由(I )有212241k x x k +=-,2122421k x x k +=-. 以上同解法一的(II ).CA CB 是题型1简单类型,其实重点是一个有关定值问题。