高中数学圆锥曲线题目(答案)

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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)

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)

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 +++=+=++。

2024_2025年高考数学真题分类汇编15圆锥曲线选填题

2024_2025年高考数学真题分类汇编15圆锥曲线选填题

圆锥曲线小题一、选择题1.(2024年高考全国甲卷理科)已知12,F F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且121260,3F PF PF PF ∠=︒=,则C 的离心率为 ( )A B C D 【答案】A解析:因为213PF PF =,由双曲线的定义可得12222PF PF PF a -==, 所以2PF a =,13PF a =;因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理可得2224923cos60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即2e =.故选:A2.(2024年高考全国乙卷理科)设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的随意一点P 都满意||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是 ( )A .⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦【答案】C3.(2024年高考数学课标Ⅰ卷理科)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p = ( )A .2B .3C .6D .9【答案】C【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p =+,解得6p.故选:C .4.(2024年高考数学课标Ⅱ卷理科)设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为 ( )A .4B .8C .16D .32【答案】B 解析:2222:1(0,0)x y C a b a b-=>> ∴双曲线的渐近线方程是by x a=±直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于D ,E 两点不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限联立x ab y x a =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=⎩ 故(,)D a b联立x ab y x a =⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=-⎩ 故(,)E a b -∴||2ED b =∴ODE 面积为:1282ODE S a b ab =⨯==△ 双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>∴其焦距为28c =≥==当且仅当a b ==∴C 的焦距的最小值:8故选:B .5.(2024年高考数学课标Ⅲ卷理科)设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)左、右焦点分别为F 1,F 2P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a = ( )A .1B .2C .4D .8【答案】A解析:5ca=,c ∴=,依据双曲线的定义可得122PF PF a -=, 12121||42PF F PF F S P =⋅=△,即12||8PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()22212||2PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A .6.(2024年高考数学课标Ⅲ卷理科)设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为 ( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭ B .1,02⎛⎫⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)【答案】B解析:因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 依据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B .7.(2024年高考数学课标Ⅲ卷理科)双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为 ( )A .4B C .D .【答案】A【解析】由2,a b c ====,2P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在b y x a =上,则2P y ==1133262224PFO P S OF y ∴=⋅=⨯⨯=△,故选A . 8.(2024年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)设F 为双曲线:C 22221x y a b-=()0,0a b >>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点,若PQ OF =,则C的离心率为()( )A .2B .3C .2D .5【答案】A【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴,又∵||PQ OF c ==,∴||2c PA =, PA 为以OF 为直径的圆的半径,∴A 为圆心||2c OA =.∴,22c c P ⎛⎫⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,∴22244c c a +=,即222c a =,∴2222c e a==,∴2e =,故选A .9.(2024年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)若抛物线()220y px p =>的焦点是椭圆2213x y p p+=的一个焦点,则p = ( ) A .2 B .3 C .4 D .8【答案】D【解析】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点,02p ⎛⎫⎪⎝⎭是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以232p p p ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,解得8p =,故选D .10.(2024年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)已知椭圆C 的焦点为1(1,0)F -,2(1,0)F ,过2F 的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =,1AB BF =,则C 的方程为( )A .2212x y +=B .22132x y += C .22143x y += D .22154x y +=【答案】B解析:如图,设2BF t =,则212,3AF t BF t ==,由12122AF AF BF BF a +=+=,可得12AF t =,12AF AF =,所以点A 为椭圆的上顶点或下顶点.在1ABF △中,由余弦定理可得2222129491cos 12sin 2323t t t BAF OAF t t +-∠=-∠==⨯⨯,)的左、右OP ,则C 的离心率为 ( )A B .2CD【答案】C解析:法一:依据双曲线的对称性,不妨设过点2F 作渐近线by x a=的垂线,该垂线的方程为()a y x c b =--,联立方程()b y x aa y x cb ⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,解得2P Pab y c ax c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩由22116PF PF OP =⇒=222222266a ab ab a c a c c c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⇒++=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭整理可得42222240a a c c a b -++=即()422222240a a c c a c a -++-= 即4223c a c =即223c a =,所以23e =,所以e =C .法二:由双曲线的性质易知2PF b =,2OF c =,所以222OP c b a =-= 在2Rt POF ∆中,222cos PF bPF O OF c∠== 在12PF F ∆中,由余弦定理可得22221212212cos 2PF F F PF bPF O PF F F c+-∠==所以)222422b c bb cc+-=⋅,整理可得2222464b c a b =-=,即()222224633c a b c a -==-所以223c a =,所以e =C .12.(2024年高考数学课标Ⅱ卷(理))已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为( )A .23 B .12 C .13D .14【答案】D解析:因为12PF F ∆为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以2122PF F F c ==,由余弦定理得1PF =,所以(2)P c ,而(,0)A a -,由已知AP k =,得4a c =,即14e =,故选D .13.(2024年高考数学课标Ⅱ卷(理))双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>线方程为( ) A.y = B.y =C.y = D.y = 14.(2024年高考数学课标卷Ⅰ(理))已知双曲线22:13x C y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N .若OMN ∆为直角三角形,则MN =( )A .32B .3C.D .4【答案】B解析:双曲线22:13x C y -=的渐近线方程为:y x =,渐近线的夹角为:60,不妨设过()2,0F 的直线为:)2y x =-,则)2y x y x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩解得3,22M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭;)23y x y x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩解得:(3,N ,则3MN ==,故选B .15.(2024年高考数学课标卷Ⅰ(理))设抛物线2:4C y x =的焦点为F .过点()2,0-且斜率为23的直线与C 交于,M N 两点,则FM FN = ( ) A .5 B .6 C .7D .8【答案】D解析:抛物线2:4C y x =的焦点为()1,0F ,过点()2,0-且斜率为23的直线为:324y x =+,联立直线与抛物线2:4C y x =,消去x 可得:2680y y -+=,解得122,4y y ==,不妨()1,2M ,()4,4N ,()0,2FM =,()3,4FN =,则()()0,23,48FM FN ==,故选D . 16.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)已知F 为抛物线2:4C y x =的焦点,过F 作两条相互垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,D E 两点,则AB DE +的是小值为( )A .16B .14C .12D .10【答案】A【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,3344(,),(,)D x y E x y ,直线1l 方程为1(1)y k x =-取方程214(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得2222111240k x k x x k --+=∴21122124k x x k --+=-212124k k += 同理直线2l 与抛物线的交点满意22342224k x x k ++= 由抛物线定义可知1234||||2AB DE x x x x p +=++++22122222121224244448816k k k k k k ++=++=++≥= 当且仅当121k k =-=(或1-)时,取得等号.17.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知椭圆2222:1x y C a b+=,()0a b >>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为( )A.3B.3C.3D .13【答案】A【解析】以线段12A A 为直径的圆的圆心为原点,半径为R a =,该圆与直线20bx ay ab -+=相切所以圆心()0,0到直线20bx ay ab -+=的距离d R a ===,整理可得223a b =所以c e a ==3==,故选A .18.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为 ( ) A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -= 【答案】B【解析】由渐近线的方程y x =,可设双曲线的方程为2245x y λ-= 又椭圆221123x y +=的焦点坐标为()3,0± 所以0λ>,且24531λλλ+=⇒=,故所求双曲线C 的方程为:22145x y -=,故选B . 19.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科)若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为 ( )A .2BCD.3【解析】解法一:常规解法依据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为by x a=±,依据直线与圆的位置关系可求得圆心到=,解得2e =.解法二:待定系数法设渐进线的方程为y kx =∴=23k =;由于渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =. 解法三:几何法从题意可知:112OA OO O A ===,1OO A ∆为等边三角形,所以一条渐近线的倾斜较为3π由于tan k θ=,可得3k渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =. 解法四:坐标系转化法依据圆的直角坐标系方程:()2224x y -+=,可得极坐标方程4cos ρθ=,由4cos 2θ=可得极 角3πθ=,从上图可知:渐近线的倾斜角与圆的极坐标方程中的极角相等,所以3k =渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =. 解法五:参数法之直线参数方程如上图,依据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为by x a =±,可以表示点A 的坐标为()2cos ,2sin θθ,∵ cos a c θ=,sin b c θ= ∴ 点A 的坐标为22,a b c c ⎛⎫⎪⎝⎭,代入圆方程中,解得2e =.20.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A B 、分别为C 的左、右顶点.P 为C 上一点,且PF x ⊥轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )A .13B .12C .23D .34【答案】A【解析】由题意,设直线l 的方程为()y k x a =+,分别令x c =-与0x =,得点()FM k a c =-,OE ka =,由△OBE ∽△CBM ,得12OE OB FM BC =,即2()ka ak a c a c=-+,整理得13c a =,所以椭圆的离心率13e =,故选A. 21.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左,右焦点,点M 在E上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为 ( ) A .2 B .32C .3D .2【答案】A【解析1】由题可令21|MF |=3,|MF |=1,则22a 所以1a ,248c ,所以2c ,所以2e故选A.22.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于,A B 两点,交C 的准线于,D E 两点.已知42AB =,25DE =,则C 的焦点到准线的距离为 ( ) (A)2(B)4(C)6(D)8【解析】以开口向右的抛物线为例来解答,其他开口同理设抛物线为22y px =()0p >,设圆的方程为222x y r +=,题目条件翻译如图:设(0,22A x ,52p D ⎛-⎝, 点(0,22A x 在抛物线22ypx =上,∴082px =……①点52p D ⎛- ⎝在圆222x y r +=上,∴2252p r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭……②点(0A x 在圆222x y r +=上,∴2208x r +=……③ 联立①②③解得:4p =,焦点到准线的距离为4p =. 故选B .23.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)已知方程222213-x y m n m n-=+错误!未指定书签。

2024数学高考前冲刺题《圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)》含答案

2024数学高考前冲刺题《圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)》含答案

黄金冲刺大题06 圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)(精选30题)1.(2024·山东·二模)已知椭圆的焦点分别是)()12,F F ,点M 在椭圆上,且124MF MF +=.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线y kx =,A B 两点,且OA OB ⊥,求实数k 的值.2.(2024·江苏南通·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,过2F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l与C 交于D ,E 两点,且12AF F 的周长是4+(1)求椭圆C 的方程;(2)当32AB DE =时,求ODE 的面积.3.(2024·河北邯郸·二模)已知椭圆C 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()2,0,1,M N ⎛ ⎝两点.(1)求C 的方程.(2),A B 是C 上两个动点,D 为C 的上顶点,是否存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的三角形的个数;若不存在,请说明理由.4.(2024·广东广州·模拟预测)已知椭圆222:1(08x y C b b+=<<,右顶点为E ,上、下顶点分别为12,,B B G是1EB 的中点,且121EB GB ⋅=.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点()4,0D -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,点()2,1A --,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q ,求证:线段PQ 的中点为定点.5.(2024·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy 中,面积为9的正方形ABCD 的顶点,A B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且23OP OA = ,记动点P 的轨迹为曲线Γ.(1)求Γ的方程;(2)过点()4,1E 的动直线l 与曲线Γ交于不同的两点,M N 时,在线段MN 上取点Q ,满足||||||||EM QN QM EN ⋅=⋅.试探究点Q 是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.6.(2024·福建厦门·三模)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,M N 两点,且当l 的斜率为1时,8MN =.(1)求C 的方程;(2)设l 与C 的准线交于点P ,直线PO 与C 交于点Q (异于原点),线段MN 的中点为R ,若3QR ≤,求MNQ △面积的取值范围.7.(2024·浙江丽水·二模)已知抛物线2:4E y x =,点,,A B C 在抛物线E 上,且A 在x 轴上方,B 和C 在x 轴下方(B 在C 左侧),,A C 关于x 轴对称,直线AB 交x 轴于点M ,延长线段CB 交x 轴于点Q ,连接QA .(1)证明:OM OQ为定值(O 为坐标原点);(2)若点Q 的横坐标为1-,且89MB MC ⋅= ,求AQB 的内切圆的方程.8.(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点(1,0)A ,(0,1)B ,(1,1)C 和动点(,)P x y 满足2y 是PA PB ⋅ ,PA PC ⋅的等差中项.(1)求P 点的轨迹方程;(2)设P 点的轨迹为曲线1C 按向量31,416a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移后得到曲线2C ,曲线2C 上不同的两点M ,N 的连线交y 轴于点(0,)Q b ,如果MON ∠(O 为坐标原点)为锐角,求实数b 的取值范围;(3)在(2)的条件下,如果2b =时,曲线2C 在点M 和N 处的切线的交点为R ,求证:R 在一条定直线上.9.(2024·江苏南通·二模)已知双曲线E的渐近线为y =,左顶点为()A .(1)求双曲线E 的方程;(2)直线:l x t =交x 轴于点D ,过D 点的直线交双曲线E 于B ,C ,直线AB ,AC 分别交l 于G ,H ,若O ,A ,G ,H 均在圆P 上,①求D 的横坐标;②求圆P 面积的取值范围.10.(2024·江苏南京·二模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,且4p b =.过F 的直线1与抛物线C 交于A ,B 两点,与E 的两条近线交于P ,Q 两点(均位于y 轴右侧).(1)求E 的渐近线方程;(2)若实数λ满足1111||||||||OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,求λ的取值范围.11.(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ⊥;(ii )记PMQ ,HNQ ,MNQ 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.12.(2024·河北·二模)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率e =(1)若椭圆E过点(,求椭圆E 的标准方程.(2)若直线1l ,2l 均过点()()*,00,n n P p p a n <<∈N 且互相垂直,直线1l 交椭圆E 于,A B 两点,直线2l 交椭圆E于,C D 两点,,M N 分别为弦AB 和CD 的中点,直线MN 与x 轴交于点(),0n Q t ,设13n np =.(ⅰ)求n t ;(ⅱ)记n a PQ =,求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .13.(2024·辽宁沈阳·二模)P 为大圆上一动点,大圆半径OP 与小圆相交于点,B PP x '⊥轴于,P BB PP ⊥'''于,B B ''点的轨迹为Ω.(1)求B '点轨迹Ω的方程;(2)点()2,1A ,若点M N 、在Ω上,且直线AM AN 、的斜率乘积为12,线段MN 的中点G ,当直线MN 与y 轴的截距为负数时,求AOG ∠的余弦值.14.(2024·广东佛山·二模)两条动直线1y k x =和2y k x =分别与抛物线()2:20C y px p =>相交于不同于原点的A ,B 两点,当OAB 的垂心恰是C 的焦点时,AB =(1)求p ;(2)若124k k =-,弦AB 中点为P ,点()2,0M -关于直线AB 的对称点N 在抛物线C 上,求PMN 的面积.15.(2024·广东深圳·二模)设抛物线C :22x py =(0p >),直线l :2y kx =+交C 于A ,B 两点.过原点O 作l 的垂线,交直线=2y -于点M .对任意R k ∈,直线AM ,AB ,BM 的斜率成等差数列.(1)求C 的方程;(2)若直线//l l ',且l '与C 相切于点N ,证明:AMN 的面积不小于16.(2024·湖南·一模)已知双曲线2222:1(1)x y C b a a b-=>>的渐近线方程为y =,C 的半焦距为c ,且44244a b c ++=.(1)求C 的标准方程.(2)若P 为C 上的一点,且P 为圆224x y +=外一点,过P 作圆224x y +=的两条切线12,l l (斜率都存在),1l 与C 交于另一点2,M l 与C 交于另一点N ,证明:(ⅰ)12,l l 的斜率之积为定值;(ⅱ)存在定点A ,使得,M N 关于点A 对称.17.(2024·湖南岳阳·三模)已知动圆P 过定点(0,1)F 且与直线3y =相切,记圆心P 的轨迹为曲线E .(1)已知A 、B 两点的坐标分别为(2,1)-、(2,1),直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,证明:121k k -=;(2)若点()11,M x y 、()22,N x y 是轨迹E 上的两个动点且124x x =-,设线段MN 的中点为Q ,圆P 与动点Q 的轨迹Γ交于不同于F 的三点C 、D 、G ,求证:CDG 的重心的横坐标为定值.18.(2024·湖北·二模)已知双曲线P 的方程为()()221,,0,,04x y B a C a -=-,其中()()00002,,,0a D x y x a y >≥>是双曲线上一点,直线DB 与双曲线P 的另一个交点为E ,直线DC 与双曲线P的另一个交点为F ,双曲线P 在点,E F 处的两条切线记为121,,l l l 与2l 交于点P ,线段DP 的中点为G ,设直线,DB DC 的斜率分别为12,k k .(1)证明:12114k k <+≤(2)求GBGC的值.19.(2024·湖北·模拟预测)已知椭圆2212:1x C y a +=和()2222:10x C y a b b +=>>的离心率相同,设1C 的右顶点为1A ,2C 的左顶点为2A ,()0,1B ,(1)证明:12BA BA ⊥;(2)设直线1BA 与2C 的另一个交点为P ,直线2BA 与1C 的另一个交点为Q ,连PQ ,求PQ 的最大值.参考公式:()()3322m n m n m mn n +=+-+20.(2024·山东·二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,设C 的右焦点为F ,左顶点为A ,过F 的直线与C 于,D E 两点,当直线DE 垂直于x 轴时,ADE V 的面积为92.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)连接AD 和AE 分别交圆22(1)1x y ++=于,M N 两点.(ⅰ)当直线DE 斜率存在时,设直线DE 的斜率为1k ,直线MN 的斜率为2k ,求12k k ;(ⅱ)设ADE V 的面积为1,S AMN △的面积为2S ,求12S S 的最大值.21.(2024·山东潍坊·二模)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的实轴长为2F 到一条渐近线的距离为1.(1)求C 的方程;(2)过C上一点(1P 作C 的切线1l ,1l 与C 的两条渐近线分别交于R ,S 两点,2P 为点1P 关于坐标原点的对称点,过2P 作C 的切线2l ,2l 与C 的两条渐近线分别交于M ,N 两点,求四边形RSMN 的面积.(3)过C 上一点Q 向C 的两条渐近线作垂线,垂足分别为1H ,2H ,是否存在点Q ,满足122QH QH +=,若存在,求出点Q 坐标;若不存在,请说明理由.22.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)已知抛物线2:=E y x ,过点()1,2T 的直线与抛物线E 交于,A B 两点,设抛物线E 在点,A B 处的切线分别为1l 和2l ,已知1l 与x 轴交于点2,M l 与x 轴交于点N ,设1l 与2l 的交点为P .(1)证明:点P 在定直线上;(2)若PMN ,求点P 的坐标;(3)若,,,P M N T 四点共圆,求点P 的坐标.23.(2024·福建漳州·一模)已知过点()11,0F -的直线l 与圆2F :()22116x y -+=相交于G ,H 两点,GH 的中点为E ,过1GF 的中点F 且平行于2EF 的直线交2G F 于点P ,记点P 的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程.(2)若,A B 为轨迹C 上的两个动点且均不在y 轴上,点M 满足OM OA OB λμ=+(λ,μ∈R ),其中O 为坐标原点,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①点M 在轨迹C 上;②直线OA 与OB 的斜率之积为34-;③221λμ+=.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.24.(2024·福建福州·模拟预测)点P 是椭圆E :22221x y a b +=(0a b >>)上(左、右端点除外)的一个动点,()1,0F c -,()2,0F c 分别是E 的左、右焦点.(1)设点P 到直线l :2a x c =的距离为d ,证明2PF d 为定值,并求出这个定值;(2)12PF F △的重心与内心(内切圆的圆心)分别为G ,I ,已知直线IG 垂直于x 轴.(ⅰ)求椭圆E 的离心率;(ⅱ)若椭圆E 的长轴长为6,求12PF F △被直线IG 分成两个部分的图形面积之比的取值范围.25.(2024·福建三明·三模)已知平面直角坐标系xOy 中,有真命题:函数(0,0)ny mx m n x =+≥>的图象是双曲线,其渐近线分别为直线y mx =和y 轴.例如双曲线4y x=的渐近线分别为x 轴和y 轴,可将其图象绕原点O 顺时针旋转π4得到双曲线228x y -=的图象.(1)求双曲线1y x=的离心率;(2)已知曲线22:2E x y -=,过E 上一点P 作切线分别交两条渐近线于,A B 两点,试探究AOB 面积是否为定值,若是,则求出该定值;若不是,则说明理由;(3)已知函数y x =Γ,直线:30l x -=,过F 的直线与Γ在第一象限交于,M N 两点,过,M N 作l 的垂线,垂足分别为,C D ,直线,MD NC 交于点H ,求MNH △面积的最小值.26.(2024·浙江绍兴·二模)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点到准线的距离为2,过点()2,2A 作直线交C 于M ,N 两点,点()1,1B -,记直线BM ,BN 的斜率分别为1k ,2k .(1)求C 的方程;(2)求()121232k k k k -+的值;(3)设直线BM 交C 于另一点Q ,求点B 到直线QN 距离的最大值.27.(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知抛物线C :22y px =的焦点F ,直线l 过F 且交C 于两点M N 、,已知当3MF NF =时,MN (1)求C 的标准方程.(2)令,02p F ⎛⎫'- ⎪⎝⎭,P 为C 上的一点,直线F P ',FP 分别交C 于另两点A ,B .证明:·1AF PF PF BF '='.(3)过,,A B P 分别作C 的切线123,,l l l , 3l 与1l 相交于D ,同时与2l 相交于E ,求四边形ABED 面积取值范围.28.(2024·河北保定·二模)平面几何中有一定理如下:三角形任意一个顶点到其垂心(三角形三条高所在直线的交点)的距离等于外心(外接圆圆心)到该顶点对边距离的2倍.已知ABC 的垂心为D ,外心为E ,D 和E 关于原点O 对称,()13,0A .(1)若()3,0E ,点B 在第二象限,直线BC x ⊥轴,求点B 的坐标;(2)若A ,D ,E 三点共线,椭圆T :()222210x y a b a b+=>>与ABC 内切,证明:D ,E 为椭圆T 的两个焦点.29.(2024·浙江杭州·模拟预测)设双曲线22:12x C y -=,直线:l y x m =+与C 交于,A B 两点.(1)求m 的取值范围;(2)已知C 上存在异于,A B 的,P Q 两点,使得PA PB QA QB t ⋅=⋅=.(i )当4t =时,求,P Q 到点()2,m m --的距离(用含m 的代数式表示);(ii )当2t =时,记原点到直线PQ 的距离为d ,若直线PQ 经过点(),m m -,求d 的取值范围.30.(2024·湖北·一模)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的离心率为12,A ,B 分别为椭圆的左顶点和上顶点,1F 为左焦点,且1ABF(1)求椭圆M 的标准方程:(2)设椭圆M 的右顶点为C 、P 是椭圆M 上不与顶点重合的动点.(i )若点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,点D 在椭圆M 上且位于x 轴下方,直线PD 交x 轴于点F ,设APF 和CDF 的面积分别为1S ,2S 若1232S S -=,求点D 的坐标:(ii )若直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点N ,求证:2QN QC k k -为定值,并求出此定值(其中QN k 、QC k 分别为直线QN 和直线QC 的斜率).黄金冲刺大题06 圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)(精选30题)1.(2024·山东·二模)已知椭圆的焦点分别是)()12,F F ,点M 在椭圆上,且124MF MF +=.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线y kx =,A B 两点,且OA OB ⊥,求实数k 的值.【答案】(1)2214x y +=;【分析】(1)根据所给条件求出,a b ,即可得出椭圆标准方程;(2)联立直线与椭圆方程,根据根与系数的关系及OA OB ⊥,列出方程求k 即可.【详解】(1)设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>.由题意可知22224c a a b c ⎧=⎪=⎨⎪=+⎩,解得2,1,a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩所以椭圆的标准方程为2214x y +=.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,如图,联立方程2214y kx x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,得()221440k x +++=,则12122414x x x x k +==+,从而(1212y y kx kx =+()212122k x x x x =+++222414kk-=+,因为,0OA OB OA OB ⊥⋅=,即12120x x y y +=,所以22222424640141414k k k k k --+==+++,解得k =或,经验证知Δ0>,所以k.2.(2024·江苏南通·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,过2F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l 与C 交于D ,E 两点,且12AF F的周长是4+(1)求椭圆C 的方程;(2)当32AB DE =时,求ODE 的面积.【答案】(1)2214x y +=【分析】(1)由椭圆离心率和焦点三角形的周长,列方程组求出,a b ,得椭圆C 的方程;(2)设直线1l ,2l 的方程,与椭圆联立,利用韦达定理和32AB DE =求出DE 和2l 的方程,再求出O 到直线2l 的距离,可求ODE 的面积.【详解】(1)由题意知,222224a c ca b a c ⎧+=+⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎩,解得2,1,a b c ===所以椭圆C 的方程为2214x y +=;(2)若直线1l 的斜率不存在,则直线2l 的斜率为0,不满足32AB DE =,直线1l 的的斜率为0,则12,,A F F 三点共线,不合题意,所以直线1l 的斜率存在且不为0,设直线1l的方程为x my =由2214x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,消去x得2211044m y y ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,设()()1122,,,A x y B x y,则12y y +=1221414y y m =-+,()2241.4m AB m +∴===+同理可得()222214141.1144m m DE m m ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==++,由32AB DE =,得()()2222414134214m m m m++=⋅++,解得22m =,则43DE =,∴直线2l的方程为y x =,∴坐标原点O 到直线2l的距离为d ==1423ODE S =⨯= 即ODE【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线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.(2024·河北邯郸·二模)已知椭圆C 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()2,0,1,M N ⎛⎝两点.(1)求C 的方程.(2),A B 是C 上两个动点,D 为C 的上顶点,是否存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的三角形的个数;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2214x y +=(2)存在,3个【分析】(1)设椭圆C 的方程为221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠,根据条件得到41314m m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,即可求出结果;(2)设直线DA 为1y kx =+,直线DB 为11y x k=-+,当1k =时,由椭圆的对称性知满足题意;当21k ≠时,联立直线与椭圆方程,求出,A B 的坐标,进而求出AB 中垂线方程,根据条件中垂线直经过点(0,1)D ,从而将问题转化成方程42710k k -+=解的个数,即可解决问题.【详解】(1)由题设椭圆C 的方程为221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠,因为椭圆过()2,0,1,M N ⎛ ⎝两点,所以41314m m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,得到1,14m n ==,所以椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)由(1)知(0,1)D ,易知直线,DA DB 的斜率均存在且不为0,不妨设(0)DA k k k =>,1DB k k=-,直线DA 为1y kx =+,直线DB 为11y x k =-+,由椭圆的对称性知,当1k =时,显然有DA DB =,满足题意,当21k ≠时,由22114y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消y 得到221()204k x kx ++=,所以2814A k x k =-+,222281411414A k k y k k -=-+=++,即222814(,)1414k k A k k--++,同理可得22284(,44k k B k k -++,所以()2222222222222414(4)14(4)(14)1414888(144)5414ABk k k k k k k k k k k k k k k k k k ----+-+--++===++++++,设AB 中点坐标为00(,)x y ,则2220228812(1)1442(4)(14)k kk k k k x k k -+-++==++,22222022144151442(4)(14)k k k k k y k k --+-++==++,所以AB 中垂线方程为222222215512(1)()(4)(14)1(4)(14)k k k k y x k k k k k -+=--++-++,要使ADB 为AB 为底边的等腰直角三角形,则直AB 中垂线方程过点(0,1),所以222222215512(1)1(0)(4)(14)1(4)(14)k k k k k k k k k -+=--++-++,整理得到42710k k -+=,令2t k =,则2710t t -+=,4940∆=->,所以t 有两根12,t t ,且121270,10t t t t +=>=>,即2710t t -+=有两个正根,故有2个不同的2k 值,满足42710k k -+=,所以由椭圆的对称性知,当21k ≠时,还存在2个符合题意的三角形,综上所述,存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形,满足条件的三角形的个数有3个.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第(2)问,通过设出直线DA 为1y kx =+,直线DB 为11y x k=-+,联立椭圆方程求出,A B 坐标,进而求出直线AB 的中垂线方程,将问题转化成直线AB 的中垂线经过点(0,1)D ,再转化成关于k 的方程的解的问题.4.(2024·广东广州·模拟预测)已知椭圆222:1(08x y C b b+=<<,右顶点为E ,上、下顶点分别为12,,B B G是1EB 的中点,且121EB GB ⋅=.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点()4,0D -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,点()2,1A --,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q ,求证:线段PQ 的中点为定点.【答案】(1)22182x y +=(2)证明见解析【分析】(1)通过椭圆的性质和中点的坐标,然后根据向量的数量积得到等量关系即可求出椭圆的标准方程;(2)设出直线l 的方程并与椭圆方程联立,化简写出根与系数的关系,求得点,P Q 的坐标,进而证得线段PQ 的中点为定点.【详解】(1)由题可得()28,,0a E a = ,()()120,,0,B b B b -,1EB ∴的中点为,22a b G ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2221233(,),1,2,2222a b a bEB GB a b b ⎛⎫⋅=-⋅--=-=∴= ⎪⎝⎭ 故椭圆C 的方程为22182x y +=;(2)依题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()4y k x =+,由()224182y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y 并化简得()222214326480k x k x k +++-=,由()()422Δ10244146480k k k =-+->,得2111,422k k <-<<.设()(),,,M M N N M x y N x y ,则222232648,1414M N M N k k x x x x k k -+=-=++,依题意可知直线,MA NA 的斜率存在,直线MA 的方程为()1122M M y y x x ++=++,令4x =-,得()2442422M M M M P M M k x x y x y x x -+-----==++()()()2184212424221222M M M M M k x k k x k k k x x x ------+--+===---+++,同理可求得42212Q N k y k x +=---+,()N 4242114242422222P Q M N M k k y y k k k x x x x ⎛⎫++∴+=----=---++ ⎪++++⎝⎭()()4424224M N M N M N x x k k x x x x ++=---+⋅+++()22222232414424242(42)064832241414k k k k k k k k k k -++=---+⋅=--++=⎛⎫-+-+ ⎪++⎝⎭,∴线段PQ 的中点为定点()4,0-.【点睛】方法点睛:对于直线和圆锥曲线相交的问题,我们一般将直线和圆锥曲线联立,利用韦达定理带入计算求解.5.(2024·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy 中,面积为9的正方形ABCD 的顶点,A B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且23OP OA = ,记动点P 的轨迹为曲线Γ.(1)求Γ的方程;(2)过点()4,1E 的动直线l 与曲线Γ交于不同的两点,M N 时,在线段MN 上取点Q ,满足||||||||EM QN QM EN ⋅=⋅.试探究点Q 是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)点Q 在定直线上,定直线方程为330x y +-=【分析】(1)设点,,P A B 的坐标,利用平面向量的坐标表示消参得0032x x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,结合正方形面积得Γ的方程;(2)设:14l y kx k =+-,,,Q M N 的坐标,与椭圆联立并根据韦达定理得,M N 横坐标关系,再根据线段乘积关系化为比值关系得01120244x x x x x x --=--,化简得0243kx k+=+,代入直线方程即可0y ,从而求出定直线方程.【详解】(1)设()()()00,,,0,0,P x y A x B y ,由0000222(,0))()333OP OA x y x y ==+=,得0023x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以032x x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,因为正方形ABCD 的面积为29AB =,即22009x y +=,所以223())92x +=,整理可得22143x y +=,因此C 的轨迹方程为22143x y +=.(2)依题意,直线l 存在斜率,设l :1(4)y k x -=-,即14y kx k =+-,设点()00,Q x y ,()11,M x y ,()22,N x y ()102x x x <<,由22143412y kx kx y =+-⎧⎨+=⎩,消y 得2234(14)12x kx k ++-=,即222(34)8(14)4(14)120k x k k x k ++-+--=,由()()()2222Δ64141634143k k k k ⎡⎤=--+--⎣⎦()()()()()22222216144344834483414k k k k k k ⎡⎤⎡⎤=--+++=+--⎣⎦⎣⎦()()22481282966410k k k k =-++=-++>,k <<所以3k ≠-,可得1228(14)34k k x x k -+=-+,21224(14)1234k x x k --=+,由||||||||EM QN QM EN ⋅=⋅ ,得||||||||QM EM QN EN =,所以01120244x x x x x x --=--,可得222121201228(14)4(14)124234344()28(14)8()834k k k k k x x x x x k k x x k ⎡⎤---⎡⎤--⎢⎥⎢⎥+++-⎣⎦⎣⎦==--+⎡⎤--⎢⎥+⎣⎦()()2222232148142432128128648242432824248k k k k k k k k k k k----+-+-+-+==++-+1632242483k kk k++==++,所以()()200143243914333k k k k ky kx k k k k-++-=+-=+=+++,因为00612393333k kx y k k+-+=+=++,所以点Q 在定直线上,定直线方程为330x y +-=.6.(2024·福建厦门·三模)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,M N 两点,且当l 的斜率为1时,8MN =.(1)求C 的方程;(2)设l 与C 的准线交于点P ,直线PO 与C 交于点Q (异于原点),线段MN 的中点为R ,若3QR ≤,求MNQ △面积的取值范围.【答案】(1)24y x =;(2)(.【分析】(1)先设l 的方程为2px my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理及抛物线定义即可求解;(2)先设出()221,2R m m +,进而可求,P Q 的坐标,可得直线//QR x 轴,求出QR 的范围,再由三角形面积公式即可求解.【详解】(1)不妨先设l 的方程为2px my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,代入22y px =,可得2220y mpy p --=,所以122y y mp +=,212y y p =-,则()21212222MN x x p m y y p m p p =++=++=+,由题意可知当斜率为1时,1m =,又8MN =,即228p p +=,解得2p =,所以C 的方程为24y x =;(2)由(1)知2p =,直线l 的方程为1x my =+,抛物线方程24y x =,124y y m +=,124y y =-所以R 的纵坐标1222R y y y m +==,将R 的纵坐标2m 代入1x my =+,得221x m =+,所以R 的坐标()221,2m m +,易知抛物线的准线为=1x -,又因为l 与C 的准线交于点P ,所以P 的坐标21,m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则直线OP 的方程为2m x y =,把2mx y =代入24y x =,得22y my =,即2y m =或0y =,因为点Q 异于原点,从而Q 的纵坐标为2m ,把2y m =代入2m x y =,得22mx y m ==,所以()2,2Q m m ,因为R 的坐标()221,2m m +,所以R ,Q 的纵坐标相同,所以直线//QR x 轴,且222211QR m m m =+-=+,所以MNQ △面积1212MNQ MRQ NRQ S S S QR y y =+=- ,因为()22212121241616y y y y y y m -=+-=+,所以12y y -==,所以()332222112122MNQS m m QR =+⨯=+= ,因为点Q 异于原点,所以0m ≠,所以210m +>,因为3QR ≤,所以13QR <≤,所以3222QR <≤MNQ △面积的取值范围为(.7.(2024·浙江丽水·二模)已知抛物线2:4E y x =,点,,A B C 在抛物线E 上,且A 在x 轴上方,B 和C 在x 轴下方(B 在C 左侧),,A C 关于x 轴对称,直线AB 交x 轴于点M ,延长线段CB 交x 轴于点Q ,连接QA .(1)证明:OM OQ为定值(O 为坐标原点);(2)若点Q 的横坐标为1-,且89MB MC ⋅= ,求AQB 的内切圆的方程.【答案】(1)1(2)221499x y ⎛⎫-+=⎪⎝⎭【分析】(1)根据已知条件作出图形,设出直线AB 的方程,与抛物线联立,利用韦达定理及直线的点斜式方程即可求解;(2)根据(1)的结论及向量的数量积的坐标表示,进而得出直线AB 的方程,利用直线的斜率公式及直线的点斜式方程,结合角平分线的性质及圆的标准方程即可求解.【详解】(1)设直线AB 的方程为()()()11220,,,,x my t m A x y B x y =+>,则()()11,,,0C x y M t -,由24x my ty x =+⎧⎨=⎩,消去x ,得2440y my t --=,()22Δ1600m t m t =+>⇒+>,所以12124,4y y m y y t +==-,直线BC 的方程为()211121y y y y x x x x ++=--,化简得1221214y y xy y y y y =---,令0y =,得124Q y y x t ==-,所以(),0Q t -因此1OM t OQt==-.(2)因为点Q 的横坐标为1-,由(1)可知,()()1,0,1,0Q M -,设QA 交抛物线于D ,()()()()11221144,,,,,,,A x y B x y C x y D x y -,如图所示又由(1)知,124y y =-,同理可得144y y =,得42y y =-,又()212121211242x x my my m y y m +=+++=++=+,()22212121214416y y y y x x =⋅==,又()()22111,,1,MB x y MC x y =-=-- ,则()()()221121212111444MB MC x x y y x x x x m ⋅=---=-+++=- ,故2844,9m -=结合0m >,得m =所以直线AB的方程为330,x -=又12163y y -===,则141414221214141412443444AD y y y y y y k y y x x x x y y y y ---======--+--,所以直线AD 的方程为3430x y -+=,设圆心(,0)(11)T s s -<<,因为QM 为AQB ∠的平分线,故点T 到直线AB 和直线AD 的距离相等,所以333354s s +-=,因为11s -<<,解得19s =,故圆T 的半径33253s r +==,因此圆T 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.8.(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点(1,0)A ,(0,1)B ,(1,1)C 和动点(,)P x y 满足2y 是PA PB ⋅ ,PA PC ⋅的等差中项.(1)求P 点的轨迹方程;(2)设P 点的轨迹为曲线1C 按向量31,416a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移后得到曲线2C ,曲线2C 上不同的两点M ,N 的连线交y 轴于点(0,)Q b ,如果MON ∠(O 为坐标原点)为锐角,求实数b 的取值范围;(3)在(2)的条件下,如果2b =时,曲线2C 在点M 和N 处的切线的交点为R ,求证:R 在一条定直线上.【答案】(1)23122y x x =-+;(2)0b <或1b >;(3)证明见解析.【分析】(1)根据题意,由平面向量的坐标运算,结合等差中项的定义代入计算,即可得到结果;(2)根据题意,由平移公式可得曲线2C 的方程,然后与直线MN 的方程联立,由平面向量的夹角公式,代入计算,即可得到结果;(3)根据题意,求导可得在点,M N 处的切线方程,联立两条切线方程,代入计算,即可得到结果.【详解】(1)由题意可得(1,)PA x y =-- ,(,1)PB x y =-- ,(1,1)PC x y =--,则22(1)()()(1)PA PB x x y y x y x y ⋅=-⋅-+-⋅-=+--,22(1)(1)()(1)21PA PC x x y y x y x y ⋅=-⋅-+-⋅-=+--+,又2y 是PA PB ⋅ ,PA PC ⋅的等差中项,()()22222212x y x y x y x y y ∴+--++--+=,整理得点(,)P x y 的轨迹方程为23122y x x =-+.(2)由(1)知2131:22C y x x =-+,又31,416a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,∴平移公式为34116x x y y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+'⎩'⎪即34116x x y y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-'⎩'⎪,代入曲线1C 的方程得到曲线2C 的方程为:213331164242y x x ''⎛⎫⎛⎫-=+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭',即2y x ¢¢=.曲线2C 的方程为2y x =.如图由题意可设M ,N 所在的直线方程为y kx b =+,由2y x y kx b⎧=⎨=+⎩消去y 得20x kx b --=,令()11,M x y ,()()2212,N x y x x ≠,则1212x x kx x b +=⎧⎨=-⎩,()()21111,,OM x y x x ∴== ,()()22222,,ON x y x x == ,又MON ∠ 为锐角,cos 0||||OM ONMON OM ON ⋅∴∠=>⋅,即2212120||||x x x x OM ON +>⋅ ,2212120x x x x ∴+>,又12x x b =-,2()0b b ∴-+->,得0b <或1b >.(3)当2b =时,由(2)可得12122x x kx x b +=⎧⎨=-=-⎩,对2y x =求导可得2y x '=,∴抛物线2C 在点,()211,M x x ∴=,()222,N x x 处的切线的斜率分别为12M k x =,22N k x =,∴在点M ,N 处的切线方程分别为()2111:2M l y x x x x -=-,()2222:2N l y x x x x -=-,由()()()211112222222y x x x x x x y x x x x ⎧-=-⎪≠⎨-=-⎪⎩,解得交点R 的坐标(,)x y .满足12122x x x y x x +⎧=⎪⎨⎪=⋅⎩即22k x y ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,R ∴点在定直线=2y -上.【点睛】关键点点睛:本题主要考查了曲线的轨迹方程问题以及切线问题,难度较大,解答本题的关键在于联立方程结合韦达定理计算以及转化为坐标运算.9.(2024·江苏南通·二模)已知双曲线E 的渐近线为y =,左顶点为()A .(1)求双曲线E 的方程;(2)直线:l x t =交x 轴于点D ,过D 点的直线交双曲线E 于B ,C ,直线AB ,AC 分别交l 于G ,H ,若O ,A ,G ,H 均在圆P 上,①求D 的横坐标;②求圆P 面积的取值范围.【答案】(1)2213x y -=(2)①⎫⎪⎪⎭;②27π16S >且7π4S ≠【分析】(1)根据渐近线方程及顶点求出,a b 得双曲线方程;(2)①设(),0D t ,由四点共圆可得1AG OH k k ⋅=,根据斜率公式转化为,B C 点坐标表示形式,由直线与双曲线联立得出根与系数的关系,据此化简即可求出t ;②求出G 点坐标得出OG ,利用正弦定理求出外接圆的半径,根据均值不等式求出半径的最值,即可得出圆面积的最值.【详解】(1)因为双曲线的渐近线关于坐标轴及原点对称,又顶点在x 轴上,可设双曲线的方程为22221x y a b-=(0a >,0b >),从而渐近线方程为:b y x a =±,由题条件知:b a =因为双曲线的左顶点为()A ,所以a =1b =,所以双曲线的方程为:2213x y -=.(2)如图,①(),0D t ,设直线BC 的方程为:my x t =-,将x my t =+代入方程:22330x y --=,得()2223230m y mty t -++-=,当230m -≠且()22Δ1230t m =+->时,设()11,B x y ,()22,C x y ,则12223mt y y m +=--,212233t y y m -=-.设直线AG 的倾斜角为α,不妨设π02α<<,则π2AGH α∠=-,由于O ,A ,G ,H 四点共圆知:HOD AGH ∠=∠,所以直线OH 的倾斜角为π2α-,πsin πsin 2tan tan 1π2cos cos 2AG OH k k αααααα⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭⋅=⋅-=⨯= ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭.直线AC的方程为:y x =,令x t =,则y =H t ⎛ ⎝,所以OH k=AGABk k==1=((1212t y y t x x ⇒=,又11x my t =+,22xmy t =+代入上式得:((1212t y yt my t my t =++,((()(22121212t y y t m y y m t y y t ⎡⎤⇒=+++⎢⎥⎣⎦,(((2222222332333t t mtt t m m t t m m m ⎛⎤---⇒⋅=⋅+⋅++ ⎥---⎝⎦,化简得:2430t +-=,解得:t =(舍)或t =故点D 的坐标为⎫⎪⎪⎭.②直线AG 的方程为(tan y x α=⋅,由①知:t =所以G α⎫⎪⎪⎭.直线OH 方程;1tan y x α=,所以H ,若G ,H 在x 轴上方时,G 在H 的上方,即tan 0α>α>若G ,H 在x 轴下方时,即t an 0α<α<所以tan α>tan α<又直线AG 与渐近线不平行,所以tan α≠所以0πα<<,tan α>tan α<tan α≠因为OG ==设圆P 的半径为R ,面积为S ,则2sin OG R α==所以()()()2222222125tan 125tan sin cos 3164sin 64sin R αααααα+⋅++=⨯=⨯()()22222125tan 1tan 33125tan 2664tan 64tan ααααα++⎛⎫=⨯=++ ⎪⎝⎭327266416⎛⎫≥= ⎪ ⎪⎝⎭,当且仅当22125tan tan αα=即tan α=tan α>tan α<tan α≠所以22716R >且274R ≠,从而27π16S >且7π4S ≠.【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于利用直线的倾斜角与圆的内接四边形的角的关系,得出πsin πsin 2tan tan 1π2cos cos 2AG OHk k αααααα⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭⋅=⋅-=⨯= ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭这一关键数量关系,再转化为直线与双曲线相交,利用根与系数的关系化简求参数的常规问题.10.(2024·江苏南京·二模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,且4p b =.过F 的直线1与抛物线C 交于A ,B 两点,与E 的两条近线交于P ,Q 两点(均位于y 轴右侧).(1)求E 的渐近线方程;(2)若实数λ满足1111||||||||OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,求λ的取值范围.【答案】(1)y x =(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】(1)由两曲线有公共的焦点F ,且4p b =,得2c b =,a ,可求渐近线方程;(2)通过设直线方程,联立方程组,借助韦达定理,表示出11||||OP OQ +和11||||AF BF -,由1111OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎪⎝⎭求λ的取值范围.【详解】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,设双曲线E 的焦距为2c ,则有2pc =,又4p b =,则2c b =.由222+=a b c,得a ,所以E的渐近线的方程为y =(2)设:l x my c =+,()()1122,,,P x y Q x y ,1与E 的两条近线交于P ,Q 两点均位于y 轴右侧,有23m <,由x my cy x =+⎧⎪⎨=⎪⎩,解得1y =2y =,11112OP OQ y +=+设()()3344,,,A x y B x y , 由22x my cy px=+⎧⎨=⎩,消去x 得2220y pmx p --=,则有234342,y y pm y y p +==-,1AF2p =由1111OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎪⎝⎭,2pc =,有2p λ==由23m <⎡∈⎢⎣,所以10,2λ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线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.11.(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ⊥;(ii )记PMQ ,HNQ ,MNQ 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)2213y x -=(2)(i )证明见解析;(ii )是,12【分析】(1)设曲线C 上任意一点坐标为(),x y ,利用坐标可得曲线C 的方程;(2)(i)设直线MN :2x my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,联立方程组可得1221231my y m +=--,122931y y m =-,求得直线AM :()1111y y x x =++,求得P ,H ,进而可得Q 的坐标,求得FQ 的坐标,直线MN 的方向向量的坐标,利用向量法可证结论.(ii) 法一:利用(i )可求得()226113mMN m +=-;QF=()()322329112213m S MN QF m+=⋅=-,进而求得()1212114S S PH x x +=⋅+-,代入运算可求得()()32212291413m S S m++=-,可求结论.法二:(利用双曲线的第二定义)由(1)知,1122MF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,同理2122NF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,计算可得1218S S PH MN +=⋅,又312S MN QF =⋅,12314PH S S S QF +=,进而计算可得结论成立.【详解】(1)设曲线C 上任意一点坐标为(),x y ,则由题意可知:()2222222212444441123y x y x x x y x x x ⎛⎫-+=-⇒-++=-+⇒-= ⎪⎝⎭,故曲线C 的方程为2213y x -=.(2)(i)设直线MN :2x my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,其中m <<且11x >,21x >()22222311290330x my m y my x y =+⎧⇒-++=⎨--=⎩,故1221231my y m +=--,122931y y m =-;直线AM :()1111y y x x =++,当12x =时,()11321y y x =+,故()1131,221y P x ⎛⎫⎪ ⎪+⎝⎭,同理()2231,221y H x ⎛⎫⎪ ⎪+⎝⎭,Q 为PH 中点,故()()()()1221121212111332211411Q y x y x y y y x x x x +++⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪++++⎝⎭;()()()()()()222212121212293693111333931m m m x x my my m y y m y y m -+-++=++=+++=-2931m =--;(*)()()()()()122112211212221836181133233131m m my x y x y my y my my y y y m m -+++=+++=++==---;故3183492Q m m y =⋅=,即13,22m Q ⎛⎫⎪⎝⎭,则33,22m FQ ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,直线MN 的方向向量(),1a m =,33022m m a FQ ⋅=-+= ,故QF MN ⊥.(ii)法一:12y y -===(**)故()2226113m MN y m +=-=-;QF==又QF MN ⊥,故()()322329112213mSMN QF m+=⋅=-.()12121211111122224S S PQ x HQ x PH x x ⎛⎫⎛⎫+=⋅-+⋅-=⋅+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;()()222121222311293133113m m m x x m y y m m +-+-+-=++==--;()()()()()()1221121212113332121211y x y x y y PH x x x x +-+=-=++++,()()()()()()12211212123339211211y my y my y y x x x x +-+-==++++,由(*)知()()12291113x x m ++=-,由(**)知12y y -=,故291329m PH -==故()()()3222122231911413413m mS S m m+++=⋅=--,则12312S S S +=.法二:(利用双曲线的第二定义)由(1)知,1122MF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,同理2122NF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故()()12121111488S S PH x x PH MF NF PH MN +=+-=⋅+=⋅,又312S MN QF =⋅,故12314PH S S S QF +=,又()()12129411P H y y y y x x =++,且由(*)知229993194431P Hm y y m -==--,记直线PH 与x 轴相交于点K ,由94P Hy y =可得2PK HK FK ⋅=,即PK FK FK HK =,即PKF PFH ∽△△,故PF HF ⊥;又Q 为PH 的中点,故12QF PH =,即1231142PH S S S QF +==.【点睛】方法点睛:直线与双曲线联立问题第一步:设直线方程:有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,都可设出直线方程.。

2024年新高考版数学专题1_9.5 圆锥曲线的综合问题(分层集训)

2024年新高考版数学专题1_9.5 圆锥曲线的综合问题(分层集训)

解析 (1)设动点P的坐标为(x,y),因为| PF | = 5 ,
d5
所以
(x 1)2 y2
=
5 ,即5[(x+1)2+y2]=|x+5|2,整理得 x2 + y2 =1.所以动点P的
| x5|
5
54
轨迹方程为 x2 + y2 =1.
54
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),由(1)可得点A的坐标为(0,-2),故直线AM:y=
AC
·BC
=1,
则点C的轨迹为 ( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.直线
答案 A
3.(2023届贵州遵义新高考协作体入学质量监测,8)已知圆C的方程为(x-1)2
+y2=16,B(-1,0),A为圆C上任意一点,若点P为线段AB的垂直平分线与直线
AC的交点,则点P的轨迹方程为 ( )
A. x2 + y2 =1
2 2
+
y2 b2
=1(a>b>0)的离心率e=
2 ,四
2
个顶点组成的菱形的面积为8 2 ,O为坐标原点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过☉O:x2+y2= 8
上任意点P作☉O的切线l与椭圆E交于点M,N,求证:
PM
·
3
PN
为定值.
解析 (1)由题意得2ab=8 2 ,e= c = 2 ,a2=b2+c2,
2
3
6
,
0
,∴
PM
=
0,
2
3
6
,
PN
=
0,
2
6 3
,

高中数学-圆锥曲线练习题含答案,推荐文档

高中数学-圆锥曲线练习题含答案,推荐文档

2.C 2a 2b 18, a b 9, 2c 6, c 3, c2 a2 b2 9, a b 1
得 a 5,b 4 , x2 y2 1或 x 2 y 2 1
25 16
16 25
3.C
2a2
2
2 2 c2
c, c 2a , e 2,e 2
c
a2
4.B 2 p 10, p 5 ,而焦点到准线的距离是 p
A. 0, B. 0,2 C. 1, D. 0,1
二. 填空题
7. 双曲线的渐近线方程为 x 2 y 0 ,焦距为10 ,这双曲线的方程为

8.

AB
是椭圆
x2 a2
y2 b2
1的不垂直于对称轴的弦,
M 为 AB 的中点, O 为坐标原点,
则 kAB kOM

三.解答题
9. 已知顶点在原点,焦点在 x 轴上的抛物线被直线 y 2x 1截得的弦长为 15 ,求抛物线的方程。
C.
x 2 y
2
x2 y2 1或
1
D. 以上都不对
9 16
25 16
25 16
16 25
3. 设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为 d ,且 c d ,那么双曲线的离心率e 等于(
A. 2
B. 3
C. 2
D. 3
4. 抛物线 y 2 10x 的焦点到准线的距离是
A. 5
B. 5
C. 15
2
2
5. 若抛物线 y2 8x 上一点 P 到其焦点的距离为9 ,则点 P 的坐标为

D.10

A. (7, 14)
B. (14, 14)
C. (7,2 14)

专题9-1 圆锥曲线(选填)(解析版)2023年高考数学二轮专题全套热点题型

专题9-1 圆锥曲线(选填)(解析版)2023年高考数学二轮专题全套热点题型

【答案】1 【详解】 抛物线 y2 8x ,
抛物线的准线为 x 2 ,焦点 F 2,0 ,
过点 P 作直线 l 的垂线交于点 C ,如图所示:
由抛物线的定义可知,| PF || PB || PA | p , 2
则| PA || PF | p | PF | 2 , 2
d | x0 || PC | | PF | 2, 当 F , P , C 三点共线时, | PC | | PF |取得最小值,即 d | x0 | 取得最小值, F (2, 0),
专题 9-1 圆锥曲线(选填)
目录 专题 9-1 圆锥曲线(选填) ................................................................................................................... 1
B. x2 y2 1
32 36
C. x2 y2 1 95
【答案】C 【详解】根据题意,作图如下:
D. x2 y2 1 59
易知 NM NQ ,则 NP NM 6 ,即 NP NQ 6 PQ 4 ,
故点 N 的轨迹是以 P,Q 为焦点且长轴长为 6 的椭圆,
设其方程为 x2 a2
③抛物线的定义:平面内与一个定点 F 和一条定直线 l (其中定点 F 不在定直线 l 上)的距 离相等的点({M || MF | d} )的轨迹叫做抛物线,定点 F 叫做抛物线的焦点,定直线 l 叫做
抛物线的准线.
【变式演练】
1.(2022·四川·成都外国语学校高二期中(理))已知双曲线
x2 9
y2 16
整理得 x2 2ax 2b2 0 ,
由于点 M 在第一象限, x a a2 2b2 ,

高中数学圆锥曲线专项训练材料(名校经典题型附问题详解)

高中数学圆锥曲线专项训练材料(名校经典题型附问题详解)

如皋市名师教育培训学校高中数学圆锥曲线专项训练材料(名校经典题型附答案)1、(省启东中学高三综合测试二)已知动圆过定点P(1,0),且与定直线L:x=-1相切,点C在l上.(1)求动圆圆心的轨迹M的方程;错误!未找到引用源。

(i)问:△ABC能否为正三角形?若能,求点C的坐标;若不能,说明理由(ii)当△ABC为钝角三角形时,求这种点C的纵坐标的取值围.解:(1)依题意,曲线M是以点P为焦点,直线l为准线的抛物线,所以曲线M的方程为y2=4x.错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

假设存在点C(-1,y),使△ABC为正三角形,则|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即错误!未找到引用源。

因此,直线l上不存在点C,使得△ABC是正三角形.(ii)解法一:设C(-1,y)使△ABC成钝角三角形,错误!未找到引用源。

,错误!未找到引用源。

,错误!未找到引用源。

∠CAB为钝角.错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

.该不等式无解,所以∠ACB不可能为钝角.因此,当△ABC为钝角三角形时,点C的纵坐标y的取值围是:错误!未找到引用源。

.解法二:以AB为直径的圆的方程为:错误!未找到引用源。

.错误!未找到引用源。

当直线l上的C点与G重合时,∠ACB为直角,当C与G 点不重合,且A,B,C三点不共线时,∠ACB为锐角,即△ABC中∠ACB不可能是钝角.因此,要使△ABC为钝角三角形,只可能是∠CAB或∠CBA为钝角.错误!未找到引用源。

.错误!未找到引用源。

.错误!未找到引用源。

A,B,C三点共线,不构成三角形.因此,当△ABC为钝角三角形时,点C的纵坐标y的取值围是:错误!未找到引用源。

2、(省启东中学高三综合测试三)(1)在双曲线xy=1上任取不同三点A、B、C,证明:⊿ABC的垂心H 也在该双曲线上;(2)若正三角形ABC的一个顶点为C(―1,―1),另两个顶点A、B在双曲线xy=1另一支上,求顶点A、B的坐标。

高中数学圆锥曲线常考题型(含解析)

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。

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解圆锥曲线问题常用以下方法:1、定义法(1)椭圆有两种定义。

第一定义中,r 1+r 2=2a 。

第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。

(2)双曲线有两种定义。

第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。

(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。

2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。

3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。

设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。

(2))0,0(12222>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k by a x (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.【典型例题】例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42) (2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,分析:(1)A 在抛物线外,如图,连PF ,则PF PH =P 、F 三点共线时,距离和最小。

(2)B 在抛物线内,如图,作QR ⊥l 交于R ,则当B 、Q 、R 最小。

解:(1)(2,2)连PF ,当A 、P 、F 三点共线时,PF AP PH AP +=+最小,此时y=22(x-1),代入y 2=4x 得P(2,22),(注:另一交点为(2,21-)(2)(1,41) 过Q 作QR ⊥l 交于R ,当B 、Q 、R 三点共线时,QR BQ QF BQ +=+最小,此时Q 点的纵坐标为1,代入y 2=4x 得x=41,∴Q(1,41) 点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。

例2、F 是椭圆13422=+y x 的右焦点,A(1,1)为椭圆内一定点,(1)PF PA +的最小值为 (2)PF PA 2+的最小值为分析:PF 为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径F P '题。

解:(1)4-5设另一焦点为F ',则F '(-1,0)连A F ',P F '542)(22-='-≥-'-='-+=+F A a PA F P a F P a PA PF PA当P 是F 'A 的延长线与椭圆的交点时, PF PA +取得最小值为4-5。

(2)3作出右准线l ,作PH ⊥l 交于H ,因a 2=4,b 2=3,c 2=1, a=2,c=1,e=21, ∴PH PF PH PF ==2,21即 ∴PH PA PF PA +=+2当A 、P 、H 三点共线时,其和最小,最小值为3142=-=-A x ca例3、动圆M 与圆C 1:(x+1)2+y 2=36内切,与圆C 2:(x-1)2+y 2=4分析:作图时,要注意相切时的“图形特征”(如图中的A 、M 、C 共线,B 、D 、M 共线)等于半径”(如图中的MD MC =)。

解:如图,MD MC =,∴26-=--=-MB MA DB MB MA AC 即 ∴8=+MB MA (*)∴点M 的轨迹为椭圆,2a=8,a=4,c=1,b 2=15轨迹方程为1151622=+y x 点评:得到方程(*)后,应直接利用椭圆的定义写出方程,而无需再用距离公式列式求解,即列出4)1()1(2222=+-+++y x y x ,再移项,平方,…相当于将椭圆标准方程推导了一遍,较繁琐!例4、△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程。

分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系。

解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支)例5、定长为3的线段AB 的两个端点在y=x 2上移动,AB 中点为M ,求点M 到x 轴的最短距离。

分析:(1)可直接利用抛物线设点,如设A(x 1,x 12),B(x 2,X 22),又设AB 中点为M(x 0y 0)用弦长公式及中点公式得出y 0关于x 0的函数表达式,再用函数思想求出最短距离。

(2)M 到x 轴的距离是一种“点线距离”,可先考虑M 到准线的距离,想到用定义法。

解法一:设A(x 1,x 12),B(x 2,x 22),AB 中点M(x 0,y 0)则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=-+-0222102122221221229)()(y x x x x x x x x x 由①得(x 1-x 2)2[1+(x 1+x 2)2]=9即[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]·[1+(x 1+x 2)2]=9 ④ 由②、③得2x 1x 2=(2x 0)2-2y 0=4x 02-2y 0 代入④得 [(2x 0)2-(8x 02-4y 0)]·[1+(2x 0)2]=9① ② ③∴220041944x x y +=-, 1149)14(4944202020200-+++=+=x x x x y ≥,5192=- 450≥y 当4x 02+1=3 即 220±=x 时,45)(min 0=y 此时)45,22(±M 法二:如图,32222=≥+=+=AB BF AF BB AA MM∴232≥MM , 即∴451≥MM , 当∴M 到x 点评:用梯形的中位线,转化为F ,而且点M 例6、已知椭圆)52(1122≤≤=-+m m y m x 过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及准线从左到右依次变于A 、B 、C 、D 、设f(m)=CD AB -,(1)求f(m),(2)求f(m)的最值。

分析:此题初看很复杂,对f(m)的结构不知如何运算,因A 、B 圆上,同样C 在椭圆上,D ()(22)(2)()(D A B C D A B x x x x x x x m f ---=---= )()(2D A C B x x x x +-+=)(2C B X x +=此时问题已明朗化,只需用韦达定理即可。

解:(1)椭圆1122=-+m y m x 中,a 2=m ,b 2=m-1,c 2=1,左焦点F 1(-1,0) 则BC:y=x+1,代入椭圆方程即(m-1)x 2+my 2-m(m-1)=0 得(m-1)x 2+m(x+1)2-m 2+m=0 ∴(2m-1)x 2+2mx+2m-m 2=0设B(x 1,y 1),C(x 2,y 2),则x 1+x 2=-)52(122≤≤-m m m12222)()(2)()(2)(2121-⋅=+=+-+=---=-=m m x x x x x x x x x x CD AB m f C A C D A B(2))1211(2121122)(-+=-+-=m m m m f∴当m=5时,9210)(min =m f 当m=2时,324)(max =m f 点评:此题因最终需求C B x x +,而BC 斜率已知为1,故可也用“点差法”设BC 中点为M(x 0,y 0),通过将B 、C 坐标代入作差,得0100=⋅-+k m y m x ,将y 0=x 0+1,k=1代入得01100=-++m x m x ,∴120--=m m x ,可见122--=+m m x x C B当然,解本题的关键在于对CD AB m f -=)(的认识,通过线段在x 轴的“投影”发现C B x x m f +=)(是解此题的要点。

【同步练习】1、已知:F 1,F 2是双曲线12222=-by a x 的左、右焦点,过F 1作直线交双曲线左支于点A 、B ,若m AB =,△ABF 2的周长为( )A 、4aB 、4a+mC 、4a+2mD 、4a-m2、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 、y 2=-16xB 、y 2=-32xC 、y 2=16xD 、y 2=32x3、已知△ABC 的三边AB 、BC 、AC 的长依次成等差数列,且AC AB >,点B 、C 的坐标分别为(-1,0),(1,0),则顶点A 的轨迹方程是( )A 、13422=+y xB 、)0(13422>=+x y x C 、)0(13422<=+x y x D 、)00(13422≠>=+y x y x 且 4、过原点的椭圆的一个焦点为F(1,0),其长轴长为4,则椭圆中心的轨迹方程是 ( ) A 、)1(49)21(22-≠=+-x y x B 、)1(49)21(22-≠=++x y x C 、)1(49)21(22-≠=-+x y x D 、)1(49)21(22-≠=++x y x 5、已知双曲线116922=-y x 上一点M 的横坐标为4,则点M 到左焦点的距离是 6、抛物线y=2x 2截一组斜率为2的平行直线,所得弦中点的轨迹方程是 7、已知抛物线y 2=2x 的弦AB 所在直线过定点p(-2,0),则弦AB 中点的轨迹方程是8、过双曲线x 2-y 2=4的焦点且平行于虚轴的弦长为9、直线y=kx+1与双曲线x 2-y 2=1的交点个数只有一个,则k=10、设点P 是椭圆192522=+y x 上的动点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,求sin ∠F 1PF 2的最大值。

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