2020年高考数学-解决圆锥曲线的知识点
2020版高考数学第8章平面解析几何第9节圆锥曲线中的定点、定值、范围、最值问题教学案理北师大版
第九节 圆锥曲线中的定点、定值、范围、最值问题[考纲传真] 1.掌握解决直线与椭圆、抛物线的位置关系的思想方法；2.了解圆锥曲线的简单应用；3.理解数形结合的思想．定点问题【例1】 已知椭圆E ：x 29＋y 2b2＝1(b ＞0)的一个焦点与抛物线Γ：y 2＝2px (p ＞0)的焦点F 相同，如图，作直线AF 与x 轴垂直，与抛物线在第一象限交于A 点，与椭圆E 相交于C ，D 两点，且|CD |＝103.(1)求抛物线Γ的标准方程；(2)设直线l 不经过A 点且与抛物线Γ相交于N ，M 两点，若直线AN ，AM 的斜率之积为1，证明l 过定点．[解] (1)由椭圆E ：x 29＋y 2b2＝1(b ＞0)，得b 2＝9－c 2，由题可知F (c,0)，p ＝2c ，把x ＝c 代入椭圆E 的方程，得y 2C ＝b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1－c 29， ∴y C ＝9－c 23.∴|CD |＝103＝－c 23，解得c ＝2.∴抛物线Γ的标准方程为y 2＝4cx ，即y 2＝8x . (2)证明：由(1)得A (2,4)，设M ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 218，y 1，N ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 228，y 2， ∴k MA ＝y 1－4y 218－2＝8y 1＋4，k NA ＝8y 2＋4， 由k MA ·k NA ＝8y 1＋4·8y 2＋4＝1， 得y 1y 2＋4(y 1＋y 2)－48＝0.(*)设直线l 的方程为x ＝my ＋t ，由⎩⎪⎨⎪⎧y 2＝8x ，x ＝my ＋t ，得y 2－8my －8t ＝0，∴y 1＋y 2＝8m ，y 1y 2＝－8t ， 代入(*)式得t ＝4m －6，∴直线l 的方程为x ＝my ＋4m －6＝m (y ＋4)－6， ∴直线l 过定点(－6，－4)．过抛物线：＝4的焦点且斜率为的直线交抛物线于，两点，且|AB |＝8.(1)求l 的方程；(2)若A 关于x 轴的对称点为D ，求证：直线BD 过定点，并求出该点的坐标． [解] (1)易知点F 的坐标为(1,0)，则直线l 的方程为y ＝k (x －1)，代入抛物线方程y 2＝4x 得k 2x 2－(2k 2＋4)x ＋k 2＝0，由题意知k ≠0，且Δ＝[－(2k 2＋4)]2－4k 2·k 2＝16(k 2＋1)＞0， 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，∴x 1＋x 2＝2k 2＋4k2，x 1x 2＝1，由抛物线的定义知|AB |＝x 1＋x 2＋2＝8， ∴2k 2＋4k2＝6，∴k 2＝1，即k ＝±1， ∴直线l 的方程为y ＝±(x －1)．(2)由抛物线的对称性知，D 点的坐标为(x 1，－y 1)， 直线BD 的斜率k BD ＝y 2＋y 1x 2－x 1＝y 2＋y 1y 224－y 214＝4y 2－y 1， ∴直线BD 的方程为y ＋y 1＝4y 2－y 1(x －x 1)， 即(y 2－y 1)y ＋y 2y 1－y 21＝4x －4x 1，∵y 21＝4x 1，y 22＝4x 2，x 1x 2＝1，∴(y 1y 2)2＝16x 1x 2＝16， 即y 1y 2＝－4(y 1，y 2异号)，∴直线BD 的方程为4(x ＋1)＋(y 1－y 2)y ＝0，恒过点(－1,0)． 定值问题【例2】 已知动圆P 经过点N (1,0)，并且与圆M ：(x ＋1)2＋y 2＝16相切． (1)求点P 的轨迹C 的方程；(2)设G (m,0) 为轨迹C 内的一个动点，过点G 且斜率为k 的直线l 交轨迹C 于A ，B 两点，当k 为何值时，ω＝|GA |2＋|GB |2是与m 无关的定值？并求出该定值．[解] (1)由题意，设动圆P 的半径为r ，则|PM |＝4－r ，|PN |＝r ，可得|PM |＋|PN |＝4－r ＋r ＝4，∴点P 的轨迹C 是以M ，N 为焦点的椭圆，∴2a ＝4,2c ＝2，∴b ＝a 2－c 2＝3，∴椭圆的方程为x 24＋y 23＝1.即点P 的轨迹C 的方程为x 24＋y 23＝1.(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由题意知－2＜m ＜2，直线l ：y ＝k (x －m )，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k x －m ，x 24＋y23＝1，得(3＋4k 2)x 2－8k 2mx ＋4k 2m 2－12＝0，∴x 1＋x 2＝8mk 24k 2＋3，x 1x 2＝4m 2k 2－124k 2＋3， ∴y 1＋y 2＝k (x 1－m )＋k (x 2－m )＝k (x 1＋x 2)－2km ＝－6mk4k 2＋3，y 1y 2＝k 2(x 1－m )(x 2－m )＝k 2x 1x 2－k 2m (x 1＋x 2)＋k 2m 2＝3k2m 2－4k 2＋3，∴|GA |2＋|GB |2＝(x 1－m )2＋y 21＋(x 2－m )2＋y 22＝(x 1＋x 2)2－2x 1x 2－2m (x 1＋x 2)＋2m 2＋(y 1＋y 2)2－2y 1y 2＝(k 2＋1)[－6m2k 2－＋＋4k2k 2＋2.要使ω＝|GA |2＋|GB |2的值与m 无关，需使4k 2－3＝0， 解得k ＝±32，此时ω＝|GA |2＋|GB |2＝7.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F 2的直线l 交椭圆于A ，B 两点，△ABF 1的周长为8，且△AF 1F 2的面积的最大时，△AF 1F 2为正三角形．(1)求椭圆C 的方程；(2)若MN 是椭圆C 经过原点的弦，MN ∥AB ，求证：|MN |2AB为定值．[解] (1)由已知A ，B 在椭圆上，可得|AF 1|＋|AF 2|＝|BF 1|＋|BF 2|＝2a ， 又△ABF 1的周长为8，所以|AF 1|＋|AF 2|＋|BF 1|＋|BF 2|＝4a ＝8，即a ＝2.由椭圆的对称性可得，△AF 1F 2为正三角形当且仅当A 为椭圆短轴顶点， 则a ＝2c ，即c ＝1，b 2＝a 2－c 2＝3， 则椭圆C 的方程为x 24＋y 23＝1.(2)证明：若直线l 的斜率不存在，即l ：x ＝1，求得|AB |＝3，|MN |＝23，可得|MN |2AB＝4.若直线l 的斜率存在， 设直线l ：y ＝k (x －1)，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，M (x 3，y 3)，N (x 4，y 4)，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k x －，x 24＋y23＝1，可得(3＋4k 2)x 2－8k 2x ＋4k 2－12＝0， 有x 1＋x 2＝8k 23＋4k 2，x 1x 2＝4k 2－123＋4k 2，|AB |＝1＋k 2·x 1＋x 22－4x 1x 2＝＋k 23＋4k2，由y ＝kx 代入椭圆方程，可得x ＝±233＋4k2，|MN |＝21＋k 2·233＋4k2＝4＋k23＋4k2， 即有|MN |2AB＝4.综上可得，|MN |2AB为定值4.范围问题【例3】 已知m ＞1，直线l ：x －my －m 22＝0，椭圆C ：x 2m2＋y 2＝1，F 1，F 2分别为椭圆C的左、右焦点．(1)当直线l 过右焦点F 2时，求直线l 的方程；(2)设直线l 与椭圆C 交于A ，B 两点，△AF 1F 2，△BF 1F 2的重心分别为G ，H ，若原点O 在以线段GH 为直径的圆内，求实数m 的取值范围．[解] (1)因为直线l ：x －my －m 22＝0经过F 2(m 2－1，0)，所以m 2－1＝m 22，得m 2＝2.又因为m ＞1，所以m ＝2， 故直线l 的方程为x －2y －1＝0. (2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝my ＋m 22，x 2m 2＋y 2＝1，消去x ，得2y 2＋my ＋m 24－1＝0，则由Δ＝m 2－8⎝ ⎛⎭⎪⎫m 24－1＝－m 2＋8＞0，知m 2＜8，且有y 1＋y 2＝－m 2，y 1y 2＝m 28－12.由于F 1(－c,0)，F 2(c,0)，可知G ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 13，y 13，H ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 23，y 23.因为原点O 在以线段GH 为直径的圆内， 所以OH →·OG →＜0， 即x 1x 2＋y 1y 2＜0.所以x 1x 2＋y 1y 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫my 1＋m 22⎝ ⎛⎭⎪⎫my 2＋m 22＋y 1y 2＝(m 2＋1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫m 28－12＜0.解得m 2＜4(满足m 2＜8)．又因为m ＞1，所以实数m 的取值范围是(1,2)．(1)求椭圆C 的标准方程；(2)设直线l ：y ＝kx ＋m 与椭圆C 交于M ，N 两点，O 为坐标原点，若k OM ·k ON ＝54，求原点O 到直线l 的距离的取值范围．[解] (1)由题意知2b ＝2，∴b ＝1.∵e ＝c a ＝32，a 2＝b 2＋c 2，∴a ＝2. 椭圆的标准方程为x 24＋y 2＝1.(2)设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，联立方程，得⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋m ，x 24＋y 2＝1，消去y ，得(4k 2＋1)x 2＋8kmx＋4m 2－4＝0，Δ＝(8km )2－4(4k 2＋1)(4m 2－4)＞0，化简得m 2＜4k 2＋1 ①，x 1＋x 2＝－8km 4k 2＋1，x 1x 2＝4m 2－44k 2＋1，y 1y 2＝(kx 1＋m )(kx 2＋m )＝k 2x 1x 2＋km (x 1＋x 2)＋m 2.若k OM ·k ON ＝54，则y 1y 2x 1x 2＝54，即4y 1y 2＝5x 1x 2，∴4k 2x 1x 2＋4km (x 1＋x 2)＋4m 2＝5x 1x 2，∴(4k 2－5)·m 2－4k 2＋1＋4km ·⎝ ⎛⎭⎪⎫－8km 4k 2＋1＋4m 2＝0，即(4k 2－5)(m 2－1)－8k 2m 2＋m 2(4k 2＋1)＝0，化简得m 2＋k 2＝54 ②，由①②得0≤m 2＜65，120＜k 2≤54.∵原点O 到直线l 的距离d ＝|m |1＋k2，∴d 2＝m 21＋k 2＝54－k 21＋k2＝－1＋9＋k2.又120＜k 2≤54，∴0≤d 2＜87，∴0≤d ＜2147. ∴原点O 到直线l 的距离的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0，2147.最值问题【例4】 (2019·太原模拟)已知椭圆M ：x 2a 2＋y 23＝1(a ＞0)的一个焦点为F (－1,0)，左、右顶点分别为A ， B ．经过点F 的直线l 与椭圆M 交于C ，D 两点．(1)当直线l 的倾斜角为45°时，求线段CD 的长；(2)记△ABD 与△ABC 的面积分别为S 1和S 2，求|S 1－S 2|的最大值． [解] (1)由题意，c ＝1，b 2＝3，所以a 2＝4，所以椭圆M 的方程为x 24＋y 23＝1，易求直线方程为y ＝x ＋1，联立方程，得⎩⎪⎨⎪⎧x 24＋y 23＝1，y ＝x ＋1，消去y ，得7x 2＋8x －8＝0，设C (x 1，y 1)，D (x 2，y 2)，Δ＝288，x 1＋x 2＝－87，x 1x 2＝－87，所以|CD |＝2|x 1－x 2|＝2x 1＋x 22－4x 1x 2＝247. (2)当直线l 的斜率不存在时，直线方程为x ＝－1， 此时△ABD 与△ABC 面积相等，|S 1－S 2|＝0；当直线l 的斜率存在时，设直线方程为y ＝k (x ＋1)(k ≠0)，联立方程，得⎩⎪⎨⎪⎧x 24＋y 23＝1，y ＝k x ＋，消去y ，得(3＋4k 2)x 2＋8k 2x ＋4k 2－12＝0， Δ＞0，且x 1＋x 2＝－8k 23＋4k 2，x 1x 2＝4k 2－123＋4k2，此时|S 1－S 2|＝2||y 2|－|y 1||＝2|y 2＋y 1|＝2|k (x 2＋1)＋k (x 1＋1)|＝2|k (x 2＋x 1)＋2k |＝12|k |3＋4k2， 因为k ≠0，上式＝123|k |＋4|k |≤1223|k |·4|k |＝12212＝3当且仅当k ＝±32时等号成立，所以|S 1－S 2|的最大值为 3.(2017·浙江高考)如图，已知抛物线x ＝y ，点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，14，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32，94，抛物线上的点P (x ，y )⎝ ⎛⎭⎪⎫－12<x <32.过点B 作直线AP 的垂线，垂足为Q .(1)求直线AP 斜率的取值范围； (2)求|PA |·|PQ |的最大值．[解](1)设直线AP 的斜率为k ，k ＝x 2－14x ＋12＝x －12，因为－12<x <32，所以直线AP 斜率的取值范围是(－1,1)．(2)联立直线AP 与BQ 的方程⎩⎪⎨⎪⎧kx －y ＋12k ＋14＝0，x ＋ky －94k －32＝0，解得点Q 的横坐标是x Q ＝－k 2＋4k ＋3k 2＋.因为|PA |＝1＋k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12＝1＋k 2(k ＋1)，|PQ |＝1＋k 2(x Q －x )＝－k －k ＋2k 2＋1，所以|PA |·|PQ |＝－(k －1)(k ＋1)3. 令f (k )＝－(k －1)(k ＋1)3， 因为f ′(k )＝－(4k －2)(k ＋1)2，所以f (k )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，12上递增，⎝⎛⎭⎪⎫12，1上递减，因此当k ＝12时，|PA |·|PQ |取得最大值2716.1.(2017·全国卷Ⅰ)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，四点P 1(1,1)，P 2(0,1)，P 3⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，32，P 4⎝⎛⎭⎪⎫1，32中恰有三点在椭圆C 上． (1)求C 的方程；(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为－1，证明：l 过定点．[解] (1)由于P 3，P 4两点关于y 轴对称，故由题设知椭圆C 经过P 3，P 4两点． 又由1a 2＋1b 2＞1a 2＋34b 2知，椭圆C 不经过点P 1，所以点P 2在椭圆C 上． 因此⎩⎪⎨⎪⎧1b 2＝1，1a 2＋34b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝4，b 2＝1.故椭圆C 的方程为x 24＋y 2＝1.(2)证明：设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1，k 2.如果l 与x 轴垂直，设l ：x ＝t ，由题设知t ≠0，且|t |＜2，可得A ，B 的坐标分别为⎝⎛⎭⎪⎫t ，4－t 22，⎝ ⎛⎭⎪⎫t ，－4－t 22，则k 1＋k 2＝4－t 2－22t －4－t 2＋22t ＝－1，得t ＝2，不符合题设．从而可设l ：y ＝kx ＋m (m ≠1)．将y ＝kx ＋m 代入x 24＋y 2＝1得(4k 2＋1)x 2＋8kmx ＋4m 2－4＝0.由题设可知Δ＝16(4k 2－m 2＋1)>0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝－8km 4k 2＋1，x 1x 2＝4m 2－44k 2＋1.而k 1＋k 2＝y 1－1x 1＋y 2－1x 2＝kx 1＋m －1x 1＋kx 2＋m －1x 2＝2kx 1x 2＋m －x 1＋x 2x 1x 2.由题设k 1＋k 2＝－1，故(2k ＋1)x 1x 2＋(m －1)(x 1＋x 2)＝0.即(2k ＋1)·4m 2－44k 2＋1＋(m －1)·－8km 4k 2＋1＝0，解得k ＝－m ＋12.当且仅当m ＞－1时，Δ＞0，于是l ：y ＝－m ＋12x ＋m ，即y ＋1＝－m ＋12(x －2)，所以l 过定点(2，－1)．2．(2013·全国卷Ⅰ)平面直角坐标系xOy 中，过椭圆M ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)右焦点的直线x ＋y －3＝0交M 于A ，B 两点，P 为AB 的中点，且OP 的斜率为12.(1)求M 的方程；(2)C ，D 为M 上两点，若四边形ABCD 的对角线CD ⊥AB ，求四边形ACBD 面积的最大值． [解] (1)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，P (x 0，y 0)，则x 21a 2＋y 21b 2＝1，x 22a 2＋y 22b 2＝1，y 2－y 1x 2－x 1＝－1， 由此可得b 2x 2＋x 1a 2y 2＋y 1＝－y 2－y 1x 2－x 1＝1.因为x 1＋x 2＝2x 0，y 1＋y 2＝2y 0，y 0x 0＝12，所以a 2＝2b 2.又由题意知，M 的右焦点为(3，0)，故a 2－b 2＝3. 因此a 2＝6，b 2＝3. 所以M 的方程为x 26＋y 23＝1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －3＝0，x 26＋y 23＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝433，y ＝－33，或⎩⎨⎧x ＝0，y ＝ 3.因此|AB |＝463.由题意可设直线CD 的方程为y ＝x ＋n ⎝ ⎛⎭⎪⎫－533＜n ＜3，设C (x 3，y 3)，D (x 4，y 4)．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x ＋n ，x 26＋y23＝1，得3x 2＋4nx ＋2n 2－6＝0.于是x 3,4＝－2n ±－n 23.因为直线CD 的斜率为1，所以|CD |＝2|x 4－x 3|＝43 9－n 2. 由已知，四边形ACBD 的面积S ＝12|CD |·|AB |＝8699－n 2， 当n ＝0时，S 取得最大值，最大值为863. 所以四边形ACBD 面积的最大值为863.。
2020年高考数学圆锥曲线解答题必刷热点题型(附答案解析)
2020年高考数学圆锥曲线解答题必刷热点题型1．（2020•蚌埠三模）如图，设抛物线21:4C x y =与抛物线22:2(0)C y px p =>在第一象限的交点为2(,)4t M t ，点A ，B 分别在抛物线2C ，1C 上，AM ，BM 分别与1C ，2C 相切．（1）当点M 的纵坐标为4时，求抛物线2C 的方程；（2）若[1t ∈，2]，求MBA ∆面积的取值范围．2．（2020•威海一模）已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ，2F ，点3(1,)2P -是椭圆上一点，12||F F 是1||PF 和2||PF 的等差中项．（Ⅰ）求椭圆的标准方程；（Ⅱ）若A 为椭圆的右顶点，直线AP 与y 轴交于点H ，过点H 的另一直线与椭圆交于M 、N 两点，且6HMA PHN S S ∆∆=，求直线MN 的方程．3．（2020•濮阳一模）已知O 为坐标原点，抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点坐标为1(0,)2，点A ，B 在该抛物线上且位于y 轴的两侧，3OA OB =u u u r u u u r g ．（Ⅰ）证明：直线AB 过定点(0,3)；（Ⅱ）以A ，B 为切点作C 的切线，设两切线的交点为P ，点Q 为圆22(1)1x y -+=上任意一点，求||PQ 的最小值．4．（2020•辽阳一模）已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ，直线l 与抛物线C 交于P ，Q 两点．（1）若l 过点F ，抛物线C 在点P 处的切线与在点Q 处的切线交于点G ．证明：点G 在定直线上．（2）若2p =，点M 在曲线y =MP ，MQ 的中点均在抛物线C 上，求MPQ ∆面积的取值范围．5．（2020•东莞市模拟）已知抛物线2:4E y x =，过抛物线焦点F 的直线1分别交抛物线E 和圆22:(1)1F x y -+=于点A 、C 、D 、B （自上而下）．（1）求证：||||AC BD g 为定值；（2）若||AC 、||CD 、||DB 成等差数列，求直线l 的方程．6．（2020•天津一模）已知抛物线2:C y =的焦点为椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右焦点，C 的准线与E 交于P ，Q 两点，且||2PQ =．（1）求E 的方程；（2）过E 的左顶点A 作直线l 交E 于另一点B ，且(BO O 为坐标原点）的延长线交E 于点M ，若直线AM 的斜率为1，求l 的方程．。
2025高中数学八大核心知识圆锥曲线平移齐次化解决圆锥曲线中斜率和积问题与定点问题(解析版)
圆锥曲线中斜率和积为定值问题与定点问题(平移齐次化)1.真题回顾2020新高考I 卷2.题型梳理题型1：已知定点求定值题型2：已知定值求定点【例题】已知椭圆x 24+y 2=1，设直线l 不经过P 2(0,1)点且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1，证明：l 过定点．Q (2,-1)2025高中数学八大核心知识圆锥曲线平移齐次化解决圆锥曲线中斜率和积问题与定点问题（解析版）【手电筒模型·1定+2动】直线y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 交于A ，B 两点，P (x 0,y 0)为椭圆上异于AB 的任意一点，若k AP ⋅k BP =定值或k AP +k BP =定值(不为0)，则直线AB 会过定点．(因为三条直线形似手电筒，固名曰手电筒模型)．补充：若y =kx +m 过定点，则k AP ⋅k BP =定值，k AP +k BP k=定值.2020·新高考1卷·22C ：x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为22，且过点A 2,1 ．(1)求C 的方程：(2)点M ，N 在C 上，且AM ⊥AN ，AD ⊥MN ，D 为垂足．证明：存在定点Q ，使得DQ 为定值．题型一已知定点求定值C :y 2=4x ，过点(4,0)的直线与抛物线C 交于P ，Q 两点，O 为坐标原点．证明：∠POQ =90°．椭圆E:x22+y2=1，经过点M(1,1)，且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P，Q(均异于点A(0,-1)，证明:直线AP与AQ的斜率之和为2．A1,3 2，O为坐标原点，E，F是椭圆C:x24=y23=1上的两个动点，满足直线AE与直线AF关于直线x=1对称．证明直线EF的斜率为定值，并求出这个定值；点F(1,0)为椭圆x24+y23=1的右焦点，过F且垂直于x轴的直线与椭圆E相交于C､D两点(C在D的上方)，设点A､B是椭圆E上位于直线CD两侧的动点，且满足∠ACD=∠BCD，试问直线AB的斜率是否为定值，请说明理由.:x22+y2=1，A0,-1，经过点1,1，且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P，Q(均异于点A)，证明：直线AP与AQ斜率之和为2．C ：x 24+y 23=1，过F 作斜率为k (k ≠0)的动直线l ，交椭圆C 于M ，N 两点，若A 为椭圆C 的左顶点，直线AM ，AN 的斜率分别为k 1，k 2，求证：k k 1+k k 2为定值，并求出定值.题型二已知定值求定点全国卷理)已知椭圆x 24+y 2=1，设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1，证明：l 过定点．C:x24+y2=1，设直线l不经过点P2(0,1)且与C相交于A，B两点．若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1，证明：直线l过定点．C：y2=2px(p>0)上的点P(1，y0)(y0>0)到其焦点的距离为2．(1)求点P的坐标及抛物线C的方程；(2)若点M、N在抛物线C上，且k PM•k PN=-12，证明：直线MN过定点.C :x 24+y 23=1，P 1,32 ，若直线l 交椭圆C 于A ，B (A ，B 异于点P )两点，且直线PA 与PB 的斜率之积为-94，求点P 到直线l 距离的最大值．E ：x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为33，椭圆E 的短轴长等于4．(1)求椭圆E 的标准方程；x 26+y 24=1(2)设A 0,-1 ，B 0,2 ，过A 且斜率为k 1的动直线l 与椭圆E 交于M ，N 两点，直线BM ，BN 分别交⊙C ：x 2+y -1 2=1于异于点B 的点P ，Q ，设直线PQ 的斜率为k 2，直线BM ，BN 的斜率分别为k 3，k 4．①求证：k 3⋅k 4为定值； ②求证：直线PQ 过定点.圆锥曲线中斜率和积为定值问题与定点问题(平移齐次化)1.真题回顾2020新高考I 卷2.题型梳理题型1：已知定点求定值题型2：已知定值求定点【例题】已知椭圆x 24+y 2=1，设直线l 不经过P 2(0,1)点且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1，证明：l 过定点．Q (2,-1)【平移+齐次化处理】Step 1：平移点P 到原点，写出平移后的椭圆方程，设出直线方程，并齐次化处理将椭圆向下平移一个单位，(为了将P 2(0,1)平移到原点)椭圆方程化为C :x 24+(y +1)2=1，(左加右减，上减下加为曲线平移)设直线l 对应的直线l ′为mx +ny =1，椭圆方程化简为14x 2+y 2+2y =0，把一次项化成二次结构，将2y 乘上mx +ny 即可此时椭圆方程变成：14x 2+y 2+2y mx +ny =0⇒2n +1 y 2+2mxy +14x 2=0Step 2：根据斜率之积或斜率之和与韦达定理的关系得到等式，求得m ，n 之间的关系由于平移不会改变直线倾斜角，即斜率和仍然为-1，而P 2点此时为原点，设平移后的A (x A ,y A ),B (x B ,y B )，即y A -0x A -0+y B -0x B -0=-1,将椭圆方程两边同除以x 2，令k =y x ，得2n +1 k 2+2mk +14=0，结合两直线斜率之和为-1，即k 1+k 2=-2m 2n +1=-1，得2m =2n +1，∴m -2n =1，Step 3：得出定点，此时别忘了，还要平移回去!∴直线l ′恒过点Q ′(2,-2)，向上平移一个单位进行还原在原坐标系中，直线l 过点Q (2,-1)．【手电筒模型·1定+2动】直线y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 交于A ，B 两点，P (x 0,y 0)为椭圆上异于AB 的任意一点，若k AP ⋅k BP =定值或k AP +k BP =定值(不为0)，则直线AB 会过定点．(因为三条直线形似手电筒，固名曰手电筒模型)．补充：若y =kx +m 过定点，则k AP ⋅k BP =定值，kAP +k BP k=定值.【坐标平移+齐次化处理】(左加右减，上减下加为曲线平移)Step 1：平移点P 到原点，写出平移后的椭圆方程，设出直线方程，并齐次化处理Step 2：根据斜率之积或斜率之和与韦达定理的关系得到等式，求得m ，n 之间的关系，Step 3：得出定点，此时别忘了，还要平移回去!【补充】椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),P (x 0,y 0)是椭圆上一点，A ，B 为随圆E 上两个动点，PA 与PB 的斜率分别为k 1，k 2.(1)k 1+k 2=0，证明AB 斜率为定值:x 0y 0⋅b 2a2(y ≠0)；(2)k 1+k 2=t (t ≠0)，证明AB 过定点：x 0-2y 0t,-y 0-2x 0t ⋅b 2a2 ；(3)k 1⋅k 2==b 2a 2，证明AB 的斜率为定值-y 0x 0(x 0≠0)；(4)k 1⋅k 2=λλ≠b 2a 2 ，证明AB 过定点：x 0λa 2+b 2λa 2-b 2,-y 0λa 2+b 2λa 2-b 2 .以上称为手电筒模型，注意点P 不在椭圆上时，上式并不适用，常数也需要齐次化乘“12”2020·新高考1卷·22C ：x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为22，且过点A 2,1 ．(1)求C 的方程：(2)点M ，N 在C 上，且AM ⊥AN ，AD ⊥MN ，D 为垂足．证明：存在定点Q ，使得DQ 为定值．【详解】(1)由题意可得：c a =224a 2+1b 2=1a 2=b 2+c 2，解得：a 2=6,b 2=c 2=3，故椭圆方程为：x 26+y 23=1.(2)[方法一]：通性通法设点M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ，若直线MN 斜率存在时，设直线MN 的方程为：y =kx +m ，代入椭圆方程消去y 并整理得：1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-6=0，可得x 1+x 2=-4km 1+2k 2，x 1x 2=2m 2-61+2k 2，因为AM ⊥AN ，所以AM ·AN=0，即x 1-2 x 2-2 +y 1-1 y 2-1 =0，根据y 1=kx 1+m ,y 2=kx 2+m ,代入整理可得：k 2+1 x 1x 2+km -k -2 x 1+x 2 +m -1 2+4=0，所以k 2+1 2m 2-61+2k 2+km -k -2 -4km 1+2k2+m -1 2+4=0，整理化简得2k +3m +1 2k +m -1 =0，因为A (2,1)不在直线MN 上，所以2k +m -1≠0，故2k +3m +1=0，k ≠1，于是MN 的方程为y =k x -23 -13k ≠1 ，所以直线过定点直线过定点P 23,-13.当直线MN 的斜率不存在时，可得N x 1,-y 1 ，由AM ·AN=0得：x 1-2 x 1-2 +y 1-1 -y 1-1 =0，得x 1-2 2+1-y 21=0，结合x 216+y 213=1可得：3x 12-8x 1+4=0，解得：x 1=23或x 2=2(舍).此时直线MN 过点P 23,-13 .令Q 为AP 的中点，即Q 43,13，[方法二]【最优解】：平移坐标系将原坐标系平移，原来的O 点平移至点A 处，则在新的坐标系下椭圆的方程为(x +2)26+(y +1)23=1，设直线MN 的方程为mx +ny =4．将直线MN 方程与椭圆方程联立得x 2+4x +2y 2+4y =0，即x 2+(mx +ny )x +2y 2+(mx +ny )y =0，化简得(n +2)y 2+(m +n )xy +(1+m )x 2=0，即(n +2)y x 2+(m +n )yx +(1+m )=0．设M x 1 ,y 1 ,N x 2,y 2 ，因为AM ⊥AN 则k AM ⋅k AN =y 1x 1⋅y 2x 2=m +1n +2=-1，即m =-n -3．代入直线MN 方程中得n (y -x )-3x -4=0．则在新坐标系下直线MN 过定点-43,-43，则在原坐标系下直线MN 过定点P 23,-13．又AD ⊥MN ，D 在以AP 为直径的圆上．AP 的中点43,13即为圆心Q ．经检验，直线MN 垂直于x 轴时也成立．故存在Q 43,13 ，使得|DQ |=12|AP |=223．[方法三]：建立曲线系A 点处的切线方程为2×x6+1×y 3=1，即x +y -3=0．设直线MA 的方程为k 1x -y -2k 1+1=0，直线MB 的方程为k 2x -y -2k 2+1=0，直线MN 的方程为kx -y +m =0．由题意得k 1⋅k 2=-1．则过A ，M ，N 三点的二次曲线系方程用椭圆及直线MA ,MB 可表示为x 26+y 23-1+λk 1x -y - 2k 1+1 k 2x -y -2k 2+1 =0(其中λ为系数)．用直线MN 及点A 处的切线可表示为μ(kx -y +m )⋅(x +y -3)=0(其中μ为系数)．即x 26+y 23-1+λk 1x -y -2k 1+1 k 2x - y -2k 2+1 =μ(kx -y +m )(x +y -3)．对比xy 项、x 项及y 项系数得λk 1+k 2 =μ(1-k ),①λ4+k 1+k 2 =μ(m -3k ),②2λk 1+k 2-1 =μ(m +3).③将①代入②③，消去λ,μ并化简得3m +2k +1=0，即m =-23k -13．故直线MN 的方程为y =k x -23 -13，直线MN 过定点P 23,-13．又AD ⊥MN ，D 在以AP 为直径的圆上．AP 中点43,13即为圆心Q ．经检验，直线MN 垂直于x 轴时也成立．故存在Q 43,13 ，使得|DQ |=12|AP |=223．[方法四]：设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ．若直线MN 的斜率不存在，则M x 1,y 1 ,N x 1,-y 1 ．因为AM ⊥AN ，则AM ⋅AN=0，即x 1-2 2+1-y 21=0．由x 216+y 213=1，解得x 1=23或x 1=2(舍)．所以直线MN 的方程为x =23．若直线MN 的斜率存在，设直线MN 的方程为y =kx +m ，则x 2+2(kx +m )2-6=1+2k 2x -x 1 x -x 2 =0．令x =2，则x 1-2 x 2-2 =2(2k +m -1)(2k +m +1)1+2k 2．又y -m k 2+2y 2-6=2+1k 2y -y 1 y -y 2 ，令y =1，则y 1-1 y 2-1 =(2k +m -1)(-2k +m -1)1+2k 2．因为AM ⊥AN ，所以AM ⋅AN =x 1-2 x 2-2 +y 1-1 y 2-1 =(2k +m -1)(2k +3m +1)1+2k 2=0，即m =-2k +1或m =-23k -13．当m =-2k +1时，直线MN 的方程为y =kx -2k +1=k (x -2)+1．所以直线MN 恒过A (2,1)，不合题意；当m =-23k -13时，直线MN 的方程为y =kx -23k -13=k x -23-13，所以直线MN 恒过P 23,-13．综上，直线MN 恒过P 23,-13，所以|AP |=423．又因为AD ⊥MN ，即AD ⊥AP ，所以点D 在以线段AP 为直径的圆上运动．取线段AP 的中点为Q 43,13 ，则|DQ |=12|AP |=223．所以存在定点Q ，使得|DQ |为定值．【整体点评】(2)方法一：设出直线MN 方程，然后与椭圆方程联立，通过题目条件可知直线过定点P ，再根据平面几何知识可知定点Q 即为AP 的中点，该法也是本题的通性通法；方法二：通过坐标系平移，将原来的O 点平移至点A 处，设直线MN 的方程为mx +ny =4，再通过与椭圆方程联立，构建齐次式，由韦达定理求出m ,n 的关系，从而可知直线过定点P ，从而可知定点Q 即为AP 的中点，该法是本题的最优解；方法三：设直线MN :y =kx +m ，再利用过点A ,M ,N 的曲线系，根据比较对应项系数可求出m ,k 的关系，从而求出直线过定点P ，故可知定点Q 即为AP 的中点；方法四：同方法一，只不过中间运算时采用了一元二次方程的零点式赋值，简化了求解x 1-2 x 2-2 以及y 1-1 y 2-1 的计算．题型一已知定点求定值C :y 2=4x ，过点(4,0)的直线与抛物线C 交于P ，Q 两点，O 为坐标原点．证明：∠POQ =90°．【解析】直线PQ :x =my +4,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2由x =my +4，得1=x -my4则由x =my +4y 2=4x ，得：y 2=4x ⋅x -my 4，整理得：y x 2+m y x -1=0，即：y 1x 1⋅y 2x 2=-1．所以k OP ⋅k OQ =y 1y 2x 1x 2=-1，则OP ⊥OQ ，即：∠POQ =90°椭圆E :x 22+y 2=1，经过点M (1,1)，且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ，Q (均异于点A (0,-1)，证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2．【解析】设直线PQ :mx +n (y +1)=1,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 则m +2n =1．由mx +n (y +1)=1x 22+y 2=1，得：x 22+[(y +1)-1]2=1．则x 22+(y +1)2-2(y +1)[mx +n (y +1)]=0，故(1-2n )y +1x 2-2m y +1x +12=0．所以y 1+1x 1+y 2+1x 2=2m 2n -1=2.即k AP +k AQ =y 1+1x 1+y 2+1x 2=2.A 1,32 ，O 为坐标原点，E ，F 是椭圆C :x 24=y 23=1上的两个动点，满足直线AE 与直线AF 关于直线x =1对称．证明直线EF 的斜率为定值，并求出这个定值；【答案】(提示：k 1+k 2=0答案：12)点F (1,0)为椭圆x 24+y 23=1的右焦点，过F 且垂直于x 轴的直线与椭圆E 相交于C ､D 两点(C 在D 的上方)，设点A ､B 是椭圆E 上位于直线CD 两侧的动点，且满足∠ACD =∠BCD ，试问直线AB 的斜率是否为定值，请说明理由.解法1常规解法依题意知直线AB 的斜率存在，设AB 方程：y =kx +m A x 1,y 1 ，B x 2,y 2代入椭圆方程x 24+y 23=1得：4k 2+3 x 2+8kmx +4m 2-12=0(*)∴x 1+x 2=-8km 4k 2+3，x 1x 2=4m 2-124k 2+3由∠ACD =∠BCD 得k AC +k BC =0∵C 1,32 ，∴y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=kx 1+m -32x 1-1+kx 2+m -32x 2-1=0∴2kx 1x 2+m -32-k x 1+x 2 -2m +3=0∴2k ⋅4m 2-124k 2+3+m -32-k -8km 4k 2+3-2m +3=0整理得：(6k -3)(2k +2m -3)=0∴2k +2m -3=0或6k -3=0当2k +2m -3=0时，直线AB 过定点C 1,32，不合题意∴6k -3=0，k =12，∴直线AB 的斜率是定值12解法2齐次化：设直线AB 的方程为m (x -1)+n y -32 =1椭圆E 的方程即：3[(x -1)+1]2+4y -32 +322=12即：4y -32 2+12y -32+6(x -1)+3(x -1)2=0联立得：(4+12n )y -32 2+(12m +6n )y -32 (x -1)+(6m +3)(x -1)2=0即(4+12n )y -32x -1 2+(12m +6n )y -32x -1+(6m +3)=0∴由∠ACD =∠BCD 得k AC +k BC =y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=-(12m +6n )(4+12n )=0即：n =-2m∴直线AB 的斜率为-m n =12，是定值.:x 22+y 2=1，A 0,-1 ，经过点1,1 ，且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ，Q (均异于点A )，证明：直线AP 与AQ 斜率之和为2．解法1常规解法：证明：由题意设直线PQ 的方程为y =k x -1 +1k ≠0 ，代入椭圆方程x 22+y 2=1，可得1+2k 2 x 2-4k k -1 x +2k k -2 =0，由已知得1,1 在椭圆外，设P x 1,y 1 ，Q x 2,y 2 ，x 1x 2≠0，则x 1+x 2=4k k -1 1+2k 2，x 1x 2=2k k -21+2k 2，且Δ=16k 2k -1 2-8k k -2 1+2k 2 >0，解得k >0或k <-2．则有直线AP ，AQ 的斜率之和为k AP +k AQ =y 1+1x 1+y 2+1x 2=kx 1+2-k x 1+kx 2+2-k x 2=2k +2-k 1x 1+1x 2=2k +2-k ⋅x 1+x 2x 1x 2=2k +2-k ⋅4k k -12k k -2=2k -2k -1 =2．即有直线AP 与AQ 斜率之和2．解法2齐次化：上移一个单位，椭圆E和直线L:x 22+y -1 2=1mx +ny =1，mx +ny =1过点1,2 ，m +2n =1，m =1-2n ，x 2+2y -1 2=2，x 2+2y 2-4y =0，2y 2+x 2-4y mx +ny =0，-4n +2 y2-4mxy +x 2=0，∵x ≠0，同除x 2，得-4n +2 y x2-4m yx+1=0，k 1+k 2=-4m -4n +2=2m 1-2n =2mm=2．C ：x 24+y 23=1，过F 作斜率为k (k ≠0)的动直线l ，交椭圆C 于M ，N 两点，若A 为椭圆C 的左顶点，直线AM ，AN 的斜率分别为k 1，k 2，求证：k k 1+kk 2为定值，并求出定值.将椭圆沿着AO 方向平移，平移后的椭圆方程为(x −2)24+y 23=1⇒x 24+y 23+x =0设直线MN 方程为mx +ny =1，代入椭圆方程得x 24+y 23+x (mx +ny )=0，两侧同时除以x 2得13y x 2−n y x +1−4m 4=0，k 1+k 2=3n ,k 1k 2=34−3m ,k =k MN=−mn，因为mx +ny =1过定点F (3,0)⇒m =13，所以k k 1+kk 2=4题型二已知定值求定点全国卷理)已知椭圆x 24+y 2=1，设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1，证明：l 过定点．(1)根据椭圆的对称性，P 3-1,32 ，P 41,32两点必在椭圆C 上，又P 4的横坐标为1，∴椭圆必不过P 11,1 ，∴P 20,1 ，P 3-1,32 ，P 41,32 三点在椭圆C 上，把P 20,1 ，P 3-1,32 代入椭圆C ，得：1b 2=11a 2+34b2=1，解得a 2=4，b 2=1，∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1．(2)：解法1常规解法:①当斜率不存在时，设l :x =m ，A m ,y A ，B m ,-y A ，∵直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1，∴k P 2A +k P 2B =y A -1m +-y A -1m =-2m=-1，解得m =2，此时l 过椭圆右顶点，不存在两个交点，故不满足．②当斜率存在时，设l :y =kx +t ，t ≠1 ，A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 ，联立y =kx +tx 2+4y 2-4=0，整理，得1+4k 2 x 2+8ktx +4t 2-4=0，x 1+x 2=-8kt 1+4k 2，x 1x 2=4t 2-41+4k 2，则k P 2A+k P 2B =y 1-1x 1+y 2-1x 2=x 2kx 1+t -x 2+x 1kx 2+t -x 1x 1x 2=8kt 2-8k -8kt 2+8kt1+4k 24t 2-41+4k 2=8k t -14t +1 t -1=-1，又t ≠1，∴t =-2k -1，此时Δ=-64k ，存在k ，使得Δ>0成立，∴直线l 的方程为y =kx -2k -1，当x =2时，y =-1，∴l 过定点2,-1 ．解法2齐次化：下移1个单位得E :x 24+y +1 2=1⇒x 24+y 2+2y =0，设平移后的直线：A B :mx +ny =1，齐次化：x 2+4y 2+8y mx +ny =0，8n +4 y 2+8mxy +x 2=0，∵x ≠0同除以x 2，8n +4 y x 2+8m y x +1=0，8n +4 k 2+8mk +1=0，k 1+k 2=-8m 8n +4=-1，8m =8n +4，2m -2n =1，∴mx +ny =1过2,-2 ，上移1个单位2,-1 ．C :x 24+y 2=1，设直线l 不经过点P 2(0,1)且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1，证明：直线l 过定点．不平移齐次化【解析】设直线l :mx +n (y -1)=1．．．．．．(1)由C :x 24+y 2=1，得x 24+[(y -1)+1]2=1即：x 24+(y -1)2+2(y -1)=0．．．．．．(2)由(1)(2)得：x 24+(y -1)2+2(y -1)[mx +n (y -1)]=0整理得：(1+2n )y -1x2+2m ⋅y -1x +14=0则k P 2A +k P 2B =y 1-1x 1+y 2-1x 2=-2m1+2n =-1，则2m =2n +1，代入直线l :mx +n (y -1)=1，得：l :(2n +1)x +2n (y -1)=2显然，直线过定点(2,-1)．C ：y 2=2px (p >0)上的点P (1，y 0)(y 0>0)到其焦点的距离为2．(1)求点P 的坐标及抛物线C 的方程；(2)若点M 、N 在抛物线C 上，且k PM •k PN =-12，证明：直线MN 过定点.答案：(2)(9，-2)C :x 24+y 23=1，P 1,32 ，若直线l 交椭圆C 于A ，B (A ，B 异于点P )两点，且直线PA 与PB 的斜率之积为-94，求点P 到直线l 距离的最大值．解法1齐次化：公共点P 1,32 ，左移1个单位，下移32个单位，C :x +124+y +3223=1A B:mx +ny =1，3x 2+6x +4y 2+3y =0，4y 2+3x 2+6x +2y mx +ny =0，12n +4 y 2+62m +n xy +6m +3 x 2=0，等式两边同时除以x 2，12n +4 y x2+62m +n yx+6m +3 =0，k PA ⋅k PB =-94，6m +312n +4=-94，-12m -94n =1，mx +ny =1过-12,-94 ，右移1个单位，上移32个单位，过Q 12,-34，∴P 到直线l 的距离的最大值为PQ 的值为1-12 2+32--34 2=854，由于854>12，∴点P 到直线l 距离的最大值854已知椭圆E ：x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为33，椭圆E 的短轴长等于4．由k 3⋅k 4=k BP ⋅k BQ ，即t -t 2=-2,∴t =22+83,此时Δ2=4 k 29>0，∴PQ 的方程为y =k x +22(1)求椭圆E 的标准方程；x 6+y 24=1(2)设A 0,-1，B 0,2，过A 且斜率为k 1的动直线l 与椭圆E 交于M ，N 两点，直线BM ，BN 分别交⊙C ：x 2+ y -12=1于异于点B 的点P ，Q ，设直线PQ 的斜率为k 2，直线BM ，BN 的斜率分别为k 3，k 4．①求证：k 3⋅k 4为定值；②求证：直线PQ 过定点.3答案：(2)-2；(3) 0,2【小问1详解】4c=33 由题意 a b 2+c 2=a 22b = 解得2==ba c =2所以椭圆的标准方程为：x 6+62y 24=1；【小问2详解】2①设MN 的方程为y =k 1x -1，与x 6+y 24=1联立得： 3k 2 1+2x 2-6k 1x -9=0，x 1+x 2=6k 13k 21+293k 21+2 1+1>0设M (x 1,y 1)，N (x 2,y 2)，则 x 1x 2=- Δ1=72 2k 2，∴k 3⋅k 4=y 1-2x 1⋅y 2-2x 2= k 1x 1-3 2x 2-3 k x 1x 2=k 21x 1x 2-3k 1(x 1+x 2)+9x 1x 2=-2【法二】平移坐标系+齐次化处理将坐标系中的图像整体向下平移2个单位，2平移后的椭圆方程为：x 6+ 22y +4=1，整理得：2x 2+3y 2+12y =0，设平移后的直线MN 的方程为：mx +ny =1，代入点 0,-3得mx -y3=1，y则有2x 2+3y 2+12y mx - 3=0，整理得：-y 2+12mxy +2x 2=0y令k =x，将-y 2+12mxy +2x 2=0两边同除x 2，得-k 2+12mk +2=0，故k 3⋅k 4=-2y m '说明：因为平移后k 3=x m 'y n '，k 4=x n '，而式子-y 2+12mxy +2x 2=0中x ，y 的值对应平移后的m '和n '所以同除x 2后得到的就是一个以k 3和k 4为根一个关于k 的一元二次方程．②设PQ 的方程为y =k 2x +t ，与x 2+ y -12=1联立 k 22+1x 2+2k 2 t -1x +t t -2=0，2k 2t -1k 22+1t -2tk 22+1 2-t 2+2t >0设P (x 3,y 3)，Q (x 4,y 4)则 x 3x 4= Δ2=4 k 2 x 3+x 4=-∴k BP ⋅k BQ =y 3-2x 3⋅y 4-2x 4= k 2x 3+t -2 2x 4+t -2 k x 3x 4=k 22x 3x 4+k 2 t -2 x3+x 4+ t -22x 1x 2=k 2 2t t -2-2k 2 2 t -2 t -1+ k 2 2+1 t -22t t -2=k 22t -2k 22 t -1 2+1 t -2 + k 2t =t -2t ，故直线PQ 恒过定点0，2.破解离心率问题之建立齐次式和几何化一．选择题(共9小题)1如图，在平面直角坐标系xOy 中，F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点，直线y =b2与椭圆交于B ，C 两点，且∠BFC =90°，则该椭圆的离心率为()A.63B.233C.12D.222如图，在平面直角坐标系xOy 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，P 为椭圆上一点(在x 轴上方)，连结PF 1并延长交椭圆于另一点Q ，且PF 1=3F 1Q ，若PF 2垂直于x 轴，则椭圆C 的离心率为()A.13B.12C.33D.323设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．圆x 2+y 2=a 2+b 2与双曲线C 的右支交于点A ，且2|AF 1|=3|AF 2|，则双曲线离心率为()A.125B.135C.132D.134如图，F 1，F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，点P 是双曲线与圆x 2+y 2=a 2+b 2在第二象限的一个交点，点Q 在双曲线上，且F 2Q =2F 1P，则双曲线的离心率为()A.102B.173C.394D.3755设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为F 1，F 2．若曲线Γ上存在点P 满足|PF 1|:|F 1F 2|:|PF 2|=5:4:2，则曲线Γ的离心率等于()A.43或12B.43或34C.2或47D.43或476设F 1，F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点，AF 2⊥x 轴，若|AF 1|，|AF 2|，|F 1F 2|成等差数列，则椭圆的离心率为()A.13B.19C.223D.247如图，F 1，F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，点P 是双曲线与圆x 2+y 2=a 2+b 2在第二象限的一个交点，点Q 在双曲线上，且F 1P =13F 2Q，则双曲线的离心率为()A.102B.173C.394D.3758如图，已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上有一点A ，它关于原点的对称点为B ，点F 为双曲线的右焦点，且满足AF ⊥BF ，设∠ABF =α，且α∈π12,π6，则该双曲线离心率e 的取值范围为()A.[2,3+1]B.[3,2+3]C.[2,2+3]D.[3,3+1]9已知在菱形ABCD 中，∠BCD =60°，曲线C 1是以A ，C 为焦点，且经过B ，D 两点的椭圆，其离心率为e 1；曲线C 2是以A ，C 为焦点，渐近线分别和AB ，AD 平行的双曲线，其离心率为e 2，则e 1e 2=()A.12B.33C.1D.233二．多选题(共1小题)10已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)，双曲线N :x 2m 2-y 2n2=1．若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点，下列结论正确的是()A.椭圆的离心率e =3-1B.双曲线的离心率e =2C.椭圆上不存在点A 使得AF 1 ⋅AF 2<0 D.双曲线上存在点B 使得BF 1 ⋅BF 2<0三．填空题(共9小题)11已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)，双曲线N :x 2m 2-y 2n2=1．若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点，则椭圆M 与双曲线N 的离心率之积为．12如图，在平面直角坐标系xOy 中，A 1，A 2，B 1，B 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的四个顶点，F 为其右焦点，直线A 1B 2与直线B 1F 相交于点T ，线段OT 与椭圆的交点为M ，且OT =3OM则该椭圆的离心率为．13如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知A ，B 1，B 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右、下、上顶点，F 是椭圆C 的右焦点．若B 2F ⊥AB 1，则椭圆C 的离心率是．14如图，在平面直角坐标系xOy中，F为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点，B，C 分别为椭圆的上、下顶点，直线BF与椭圆的另一个交点为D，且直线CD的斜率为12，则该椭圆的离心率为．15如图，在平面直角坐标系xOy中，点A位椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点，点B、C在椭圆上，若四边形OABC为平行四边形，且∠OAB=45°，则椭圆E的离心率等于．ABCO xy16已知F1，F2分别是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点，过F1的直线l与圆x2+y2=a2相切，且与双曲线的两渐近线分别交于点A，B，若(F2A+F2B)∙AB=0，则该双曲线C的离心率为．17已知F1，F2分别是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点，c是双曲线C的半焦距，点A 是圆O:x2+y2=c2上一点，线段F2A交双曲线C的右支于点B，且有|F2A|=a，AB=23AF2，则双曲线C的离心率是．18设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1，F2，若曲线C上存在点P满足|PF1|:|F1F2|:|PF2|=6:5:4，则曲线C的离心率等于．19已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)右支上有一点A，它关于原点的对称点为B，双曲线的右焦点为F，满足AF∙BF=0，且∠ABF=π6，则双曲线的离心率e的值是．破解离心率问题之建立齐次式和几何化一．选择题(共9小题)1如图，在平面直角坐标系xOy 中，F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点，直线y =b2与椭圆交于B ，C 两点，且∠BFC =90°，则该椭圆的离心率为()A.63B.233C.12D.22【解答】解：设右焦点F (c ,0)，将y =b 2代入椭圆方程可得x =±a 1-b 24b2=±32a ，可得B -32a ，b 2 ，C 32a ，b2，由∠BFC =90°，可得k BF ∙k CF =-1，即有b2-32a -c ∙b232a -c =-1，化简为b 2=3a 2-4c 2，由b 2=a 2-c 2，即有3c 2=2a 2，由e =c a ，可得e 2=c 2a2=23，可得e =63，故选：A ．2如图，在平面直角坐标系xOy 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，P 为椭圆上一点(在x 轴上方)，连结PF 1并延长交椭圆于另一点Q ，且PF 1=3F 1Q ，若PF 2垂直于x 轴，则椭圆C 的离心率为()A.13B.12C.33D.32【解答】解：设椭圆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)，设P (m ,n )，n >0，由PF 2垂直于x 轴可得m =c ，由n 2=b 21-c 2a 2=b 4a2，可得n =b 2a ，设Q (s ,t )，由PF 1 =3F 1Q ，可得-c -c =3(s +c )，-b 2a=3t ，解得s =-53c ，t =-b23a，将Q -53c ，-b 23a 代入椭圆方程可得259⋅c 2a 2+b 29a2=1，即25c 2+a 2-c 2=9a 2，即有a 2=3c 2，则e =c a =33，故选：C ．3设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．圆x 2+y 2=a 2+b 2与双曲线C 的右支交于点A ，且2|AF 1|=3|AF 2|，则双曲线离心率为()A.125B.135C.132D.13【解答】解：可设A 为第一象限的点，且|AF 1|=m ，|AF 2|=n ，由题意可得2m =3n ，①由双曲线的定义可得m -n =2a ，②由勾股定理可得m 2+n 2=4(a 2+b 2)，③联立①②③消去m ，n ，可得：36a 2+16a 2=4a 2+4b 2，即b 2=12a 2，则e =c a =1+b 2a2=1+12=13，故选：D ．4如图，F 1，F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，点P 是双曲线与圆x 2+y 2=a 2+b 2在第二象限的一个交点，点Q 在双曲线上，且F 2Q =2F 1P，则双曲线的离心率为()A.102B.173C.394D.375【解答】解：设F 1(-c ,0)，F 2(c ,0)，由x 2+y 2=a 2+b 2=c 2x 2a2-y 2b2=1整理可得：(b 2+a 2)x 2=a 2c 2+a 2b 2，即c 2x 2=a 2(a 2+b 2)+a 2b 2=a 2(a 2+2b 2)，因为点P 是双曲线与圆x 2+y 2=a 2+b 2在第二象限的一个交点，所以x p =-a a 2+2b 2c，y 2=c 2-x 2=c 2-a 2c 2+a 2b 2c 2=c 4-a 2c 2-a 2b 2c 2=c 2(c 2-a 2)-a 2b 2c 2=(c 2-a 2)b 2c 2=b 4c 2，所以点P 坐标为-a a 2+2b 2c ,b 2c，设点Q (m ,n )，则F 1P =c -a a 2+2b 2c ,b 2c，F 2Q=(m -c ,n )，由F 2Q =2F 1P可得2c -2a a 2+2b 2c =m -c n =2b 2c ，所以m =3c -2a a 2+2b 2c n =2b 2c，因为点Q (m ,n )在双曲线x2a 2-y 2b 2=1上，所以3c -2a a 2+2b 2c2a 2-2b 2c2b 2=1，整理可得：9c 2a 2-12b 2+c 2a +4(b 2+c 2)c 2-4b 2c2=1，所以9c 2a 2=12b 2+c 2a -3，即3c 2a2+1=4b 2+c 2a ，两边同时平方可得：9c 4a4+6c 2a 2+1=16b 2+16c 2a 2=16c 2-16a 2+16c 2a 2=32c 2a 2-16，所以9c 4a4-26c 2a 2+17=0，即9e 4-26e 2+17=0，(9e 2-17)(e 2-1)=0，可得：e 2=179或e 2=1(舍)，所以e =173，故选：B ．5设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为F 1，F 2．若曲线Γ上存在点P 满足|PF 1|:|F 1F 2|:|PF 2|=5:4:2，则曲线Γ的离心率等于()A.43或12B.43或34C.2或47D.43或47【解答】解：由题意可设：|PF 1|=5t ，|F 1F 2|=4t ，|PF 2|=2t (t >0)．当圆锥曲线Γ为椭圆时，2c =|F 1F 2|=4t ，2a =|PF 1|+|PF 2|=7t ．∴离心率e =c a =47；当圆锥曲线Γ为双曲线时，2c =|F 1F 2|=4t ，2a =|PF 1|-|PF 2|=3t ，∴离心率e =c a =43．综上可知，圆锥曲线Γ的离心率为43或47．故选：D ．6设F 1，F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点，AF 2⊥x 轴，若|AF 1|，|AF 2|，|F 1F 2|成等差数列，则椭圆的离心率为()A.13B.19C.223D.24【解答】解：∵|AF 1|，|AF 2|，|F 1F 2|成等差数列，∴2|AF 2|=|AF 1|+|F 1F 2|，由椭圆定义可得，|AF 1|+|AF 2|=2a ，∴|AF 2|=b 2a ，|AF 1|=2a -b 2a ，4c 2+b 2a 2 =2a -b 2a 4，2b 2a =2a -b 2a +2c ，可得3e 2+2e -1=0，所以椭圆的离心率e =13；故选：A ．7如图，F 1，F2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，点P 是双曲线与圆x 2+y 2=a 2+b 2在第二象限的一个交点，点Q 在双曲线上，且F 1P =13F 2Q，则双曲线的离心率为()A.102B.173C.394D.375【解答】解：F 1(-c ,0)，F 2(c ,0)，联立x 2+y 2=a 2+b 2=c 2x 2a2-y 2b2=1，解得x 2=(a 2+2b 2)a 2c 2y 2=b 4c 2，∵P 在第二象限，∴P -a c a 2+2b 2,b 2c，设Q (m ,n )，则F 1P =c -a c a 2+2b 2,b 2c，F 2Q =(m -c ,n )，由F 1P =13F 2Q ，得13(m -c )=c -a a 2+2b 2c ，13n =b 2c ，∴m =4c -3a a 2+2b 2c ，n =3b 2c，又m 2a 2-n 2b 2=1，∴16c 2a 2-24c 2+b 2a +9(c 2+b 2)c 2-9b 2c2=1，化简得：4c 4a 4-14c2a 2+10=0，即2e 4-7e 2+5=0，解得：e 2=52或e 2=1(舍)．可得e =102(e >1)．故选：A ．8如图，已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上有一点A ，它关于原点的对称点为B ，点F 为双曲线的右焦点，且满足AF ⊥BF ，设∠ABF =α，且α∈π12,π6，则该双曲线离心率e 的取值范围为()A.[2,3+1]B.[3,2+3]C.[2,2+3]D.[3,3+1]【解答】解：在Rt ΔABF 中，|OF |=c ，∴|AB |=2c ，在直角三角形ABF 中，∠ABF =α，可得|AF |=2c sin α，|BF |=2c cos α，取左焦点F ，连接AF ，BF ，可得四边形AFBF 为矩形，∴||BF |-|AF ||=|AF |-|AF |=2c |cos α-sin α|=2a ，∴e =c a =1|cos α-sin α|=12cos α+π4，∵π12≤α≤π6,∴π3≤α+π4≤5π12，∴cos α+π4 ∈6-24,12 ,2cos α+π4 ∈3-12,22，∴e ∈[2,3+1]，故选：A ．9已知在菱形ABCD 中，∠BCD =60°，曲线C 1是以A ，C 为焦点，且经过B ，D 两点的椭圆，其离心率为e 1；曲线C 2是以A ，C 为焦点，渐近线分别和AB ，AD 平行的双曲线，其离心率为e 2，则e 1e 2=()A.12B.33C.1D.233【解答】解：∵∠BCD =60°，∴∠BCA =30°，设OB =1，则BC =2，OC =3，∵椭圆C 1是以A ，C 为焦点，且经过B ，D 两点的椭圆，∴c =OC =3，2a =BA +BC =2+2=4，得a =2，则椭圆的离心率为e 1=c a =32，则双曲线C 2是以A ，C 为焦点渐近线分别和AB ，AD 平行的双曲线，则双曲线中c =OC =3，AB 的斜率k =tan30°=33，即b a =33，则b 2a 2=13，即c 2-a 2a 2=c 2a 2-1=13，得e 22=13+1=43，则e 2=43=23，则e 1e 2=32×23=1，故选：C ．二．多选题(共1小题)10已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)，双曲线N :x 2m 2-y 2n2=1．若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点，下列结论正确的是()A.椭圆的离心率e =3-1B.双曲线的离心率e =2C.椭圆上不存在点A 使得AF 1 ⋅AF 2<0D.双曲线上存在点B 使得BF 1 ⋅BF 2<0【解答】解：椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)，双曲线N :x 2m 2-y 2n2=1，若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点，设椭圆的右焦点坐标(c ,0)，则正六边形的一个顶点c 2,3c2，对于A ．将c 2,3c 2 代入椭圆方程，得：c 24a 2+3c 24b 2=1，结合e 1=c a,a 2=b 2+c 2，可得e 41-8e 21+4=0，因为e 1∈(0,1)，解得e 1=3-1，故A 正确；对于B ．把c 2,3c 2 代入双曲线的渐近线方程y =n m x (不妨设m >0，n >0)，得32c =n m ×12c ，所以n m=3，则双曲线的离心率e 2=1+n m2=2，故B 正确；对于C ．当A 点是短轴的端点时，∠F 1AF 2最大，由c a =3-1，得c 2a 2=4-23，又c 2=a 2-b 2，从而可得b 2a 2=23-3，c 2b2=4-2323-3=233>1，所以c >b ，则12∠F 1AF 2>π4，即∠F 1AF 2>π2，所以AF 1 ．AF 2 <0，故C 错误；对于D ．当B 点在实轴的端点时，向量BF 1 与向量BF 2 夹角为π，此时，BF 1 ．BF 2<0，故D 正确；故选：ABD ．三．填空题(共9小题)11已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)，双曲线N :x 2m 2-y 2n2=1．若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点，则椭圆M 与双曲线N 的离心率之积为 2(3-1) ．【解答】解：不妨设m ，n >0，可设椭圆的焦点坐标F (-c ,0)，C (c ,0)，正六边形的一个顶点B 12c ，32c，由|FB |+|CB |=2a ，即c +3c =2a ，解得椭圆的e 1=c a =23+1=3-1；双曲线的渐近线的斜率为tan60°=3，即nm=3，可得双曲线的离心率为e 2=1+n 2m2=1+3=2．即有椭圆M 与双曲线N 的离心率之积为2(3-1)．故答案为：2(3-1)．12如图，在平面直角坐标系xOy 中，A 1，A 2，B 1，B 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的四个顶点，F 为其右焦点，直线A 1B 2与直线B 1F 相交于点T ，线段OT 与椭圆的交点为M ，且OT =3OM则该椭圆的离心率为 5-172 ．【解答】解：直线A 1B 2的方程为y =b a x +b ，直线B 1F 的方程为y =bcx -b ，联立方程组y =ba x +by =b c x -b，解得T 2ac a -c ，ab +bca -c ．∵OT =3OM，∴M2ac 3(a -c )，ab +bc 3(a -c )，把M 代入椭圆方程得：4a 2b 2c 29(a -c )2+a 2b 2(a +c )29(a -c )2=a 2b 2，即4c 2+(a +c )2=9(a -c )2，化简得：2a 2+c 2-5ac =0，∴e 2-5e +2=0，解得e =5-172或e =5+172(舍去)．故答案为：5-172．13如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知A ，B 1，B 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右、下、上顶点，F 是椭圆C 的右焦点．若B 2F ⊥AB 1，则椭圆C 的离心率是 5-12 ．【解答】解：F (c ,0)，A (a ,0)，B 1(0,-b )，B 2(0,b )，∴FB 2 =(-c ,b )，B 1A =(a ,b )，∵B 2F ⊥AB 1，∴FB 2 ∙B 1A=-ac +b 2=0，∴a 2-c 2-ac =0，化为：e 2+e -1=0，0<e <1．解得e =5-12，故答案为：5-12．14如图，在平面直角坐标系xOy 中，F 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点，B ，C 分别为椭圆的上、下顶点，直线BF 与椭圆的另一个交点为D ，且直线CD 的斜率为12，则该椭圆的离心率为 22 ．【解答】解：由题意可得B (0,b )，C (0,-b )，F (c ,0)，由直线BF 的方程bx +cy =bc 代入椭圆方程b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2，消去y ，可得x =2a 2ca 2+c 2，y =b (c 2-a 2)c 2+a 2，即为D 2a 2c a 2+c 2，b (c 2-a 2)c 2+a2，直线CD 的斜率为12，可得b (c 2-a 2)+b (c 2+a 2)2a 2c=12，即有a 2=2bc ，由a 2=b 2+c 2，可得b =c =22a ，即e =c a =22．故答案为：22．15如图，在平面直角坐标系xOy 中，点A 位椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点，点B 、C 在椭圆上，若四边形OABC 为平行四边形，且∠OAB =45°，则椭圆E 的离心率等于 63 ．A B CO xy【解答】解：∵AO 是与x 轴重合的，且四边形OABC 为平行四边形，∴BC ⎳OA ，则B 、C 两点的纵坐标相等，B 、C 的横坐标互为相反数，∴B 、C 两点是关于y 轴对称的．由题知：OA =a四边形OABC 为平行四边形，则BC =OA =a ，可设B -a 2，y C a 2，y ，代入椭圆方程解得：|y |=32b ，设D 为椭圆的右顶点，由于∠OAB =45°，四边形OABC 为平行四边形，则∠COx =45°，对C 点：tan45°=32b a 2=1，解得a =3b ，根据a 2=c 2+b 2得a 2=c 2+13a 2，即有c 2=23a 2，e 2=23，即e =63．故答案为：63．16已知F 1，F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，过F 1的直线l 与圆x 2+y 2=a 2相切，且与双曲线的两渐近线分别交于点A ，B ，若(F 2A +F 2B )∙AB =0，则该双曲线C 的离心率为 3 ．【解答】解：法1(代数法)：因为l 与⊙O :x 2+y 2=a 2相切，所以直线斜率k =±a b，由对称性不妨考虑k =a b 情形．又双曲线C 的渐近线方程为y =±b ax ，则l 垂直其中一条渐近线，故l 与一渐近线的交点A ，即为该渐近线与⊙O 在第二象限的交点，可得A -a 2c ,ab c ，如图，设AB 中点为M ，由(F 2A +F 2B )∙AB =0，即2F 2M ∙AB =0，则有F 2M ⊥l ，又OA ⊥l ，故OA ⎳F 2M ，且O 为F 1F 2的中点，所以A 为F 1M 的中点，则A ，M 三等分F 1B ，由F 1B =3F 1A ，得B 3b 2c -c ,3ab c，由B 在另一渐近线y =b ax 上，即有3ab c =b a 3b 2c-c ，则c 2=3a 2，故离心率e =3．法2(几何法)：设∠BOF 2=θ，则∠AOB =π-2θ，由题意易知|AF 1|=b ，|AB |=2b ，在Rt ΔOAB 中，tan ∠AOB =tan (π-2θ)=2b a ，又tan θ=b a ，则有-2b a1-b a 2=2b a，即b 2=c 2-a 2=2a 2，故离心率e =3．法3(参数方程法)：直线l 的参数方程为x =-c +b c t y =a c t (t 为参数)，代入y =b a x ，可得B 对应的参数t B =bc 2b 2-a 2又A 对应的参数t A =b ，由(F 2A +F 2B )∙AB =0及l 与⊙O :x 2+y 2=a 2相切，可知F 1B =3F 1A ，即t B =3t A ，则bc 2b 2-a2=3b ，则有c 2=3a 2，故离心率e =3．故答案为：3．17已知F 1，F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点，c 是双曲线C 的半焦距，点A 是圆O :x 2+y 2=c 2上一点，线段F 2A 交双曲线C 的右支于点B ，且有|F 2A |=a ，AB =23AF 2 ，则双曲线C 的离心率是 62 ．【解答】解：由|F 2A |=a ，AB =23AF 2 ，可得|AB |=23a ，|BF 2|=13a ，由双曲线的定义可得|BF 1|=2a +13a =73a ，在直角三角形ABF 1中，|AF 1|2=|BF 1|2-||AB 2=499a 2-49a 2=5a 2， 在直角三角形AF1F 2中，|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2，即为4c 2=5a 2+a 2=6a 2，则e =c a =62．故答案为：62．18设圆锥曲线C 的两个焦点分别为F 1，F 2，若曲线C 上存在点P 满足|PF 1|:|F 1F 2|:|PF 2|=6:5:4，则曲线C 的离心率等于 12或52 ．【解答】解：∵|PF 1|:|F 1F 2|:|PF 2|=6:5:4，∴|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|，①若圆锥曲线C 是椭圆，则2a =4c ，∴e =c a =12；②若圆锥曲线C 是双曲线，则e =2c 2a =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=56-4=52．故答案为：12或52．19已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右支上有一点A ，它关于原点的对称点为B ，双曲线的右焦点为F ，满足AF ∙BF =0，且∠ABF =π6，则双曲线的离心率e 的值是 1+3 ．【解答】解：AF ∙BF =0，可得AF ⊥BF ，在Rt ΔABF 中，|OF |=c ，∴|AB |=2c ，在直角三角形ABF 中，∠ABF =π6，可得|AF |=2c sin π6=c ，|BF |=2c cos π6=3c ，取左焦点F ，连接AF ，BF ，可得四边形AFBF 为矩形，∴||BF |-|AF ||=|AF |-|AF |=3c -c =2a ，∴e =c a =23-1=3+1．故答案为：3+1．。
【2020届】高考数学圆锥曲线专题复习：圆锥曲线常用解法、常规题型与性质
圆锥曲线八种解题方法、七种常规题型和性质（有相应例题详解） 总论：常用的八种方法1、定义法2、韦达定理法3、设而不求点差法4、弦长公式法5、数形结合法6、参数法（点参数、K 参数、角参数）7、代入法中的顺序8、充分利用曲线系方程法七种常规题型（1）中点弦问题（2）焦点三角形问题（3）直线与圆锥曲线位置关系问题（4）圆锥曲线的有关最值（范围）问题 （5）求曲线的方程问题1．曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决。
2．曲线的形状未知-----求轨迹方程（6） 存在两点关于直线对称问题 （7）两线段垂直问题常用的八种方法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、设而不求法解析几何的运算中，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 。
2020年高考山东版高考理科数学 10.4 圆锥曲线的综合问题
(1)求C的方程; (2)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的 中点为M.证明:直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.
解析
(1)由题意有
a2 a
b2
= 2 2
, a42 + b22 =1,解得a2=8,b2=4.
所以C的方程为x 2 +y 2 =1.
84
(2)证明:设直线l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).将y=kx+b代
入x 2 +y 2 =1得(2k2+1)x2+4kbx+2b2-8=0.
84
故xM=x1 x2
2
= 2kb
2k 2 1
,yM=k·xM+b=2 k 2b1
.
于是直线OM的斜率kOM=xy MM =-2 1k ,即kOM·k=-12 .
消去y得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
得xM= 12 · 4k82k2
3
= 4k 2
4k 2
3
,yM=k(xM-1)=-4 k32k
3
,
同理可得xN= 4
4 3k
2
,yN=- 1 (xN-1)= 3k
k
4 3k
2
,
若M,N关于x轴对称后得到M',N',
则得到的直线M'N'与MN关于x轴对称,
是k>0,k≠3.
由(1)得OM的方程为y=- 9 x.
k
设点P的横坐标为xP.
由
y
9 k
高中数学圆锥曲线知识点梳理+例题解析
高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线：在平面直角坐标系中，如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系：(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解；(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点，那么这个方程叫做曲线的方程；这条曲线叫做方程的曲线。
点与曲线的关系：若曲线C 的方程是f(x,y)=0，则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0；点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。
两条曲线的交点：若曲线C 1，C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1，C 2的交点⇔{0),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n个不同的实数解，两条曲线就有n 个不同的交点；方程组没有实数解，曲线就没有交点。
二、圆：1、定义：点集｛M ｜｜OM ｜=r ｝，其中定点O 为圆心，定长r 为半径.2、方程：(1)标准方程：圆心在c(a,b)，半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点，半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2(2)一般方程：①当D 2+E 2-4F ＞0时，一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程，圆心为)2,2(ED --半径是2422F E D -+。
配方，将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时，方程表示一个点(-2D ,-2E );③当D 2+E 2-4F ＜0时，方程不表示任何图形.（3）点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0)，则｜MC ｜＜r ⇔点M 在圆C 内，｜MC ｜=r ⇔点M 在圆C 上，｜MC ｜＞r ⇔点M 在圆C 内，其中｜MC ｜=2020b)-(y a)-(x +。
高中数学圆锥曲线大题全攻略
高中数学圆锥曲线大题全攻略
高中数学圆锥曲线大题是高考数学中的重要题型之一，下面是一些全攻略，帮助你更好地解答这类题目：
1. 理解概念：圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线，要理解它们的定义和性质，以及它们的标准方程和几何意义。
2. 掌握基本性质：掌握圆锥曲线的基本性质，如焦点、准线、离心率等，这些性质是解题的重要依据。
3. 运用联立方程：在解题过程中，常常需要将圆锥曲线与其他方程联立，消元或整理得到一元二次方程。
此时要特别注意判别式和根与系数的关系。
4. 运用参数思想：在解决与圆锥曲线相关的问题时，可以引入参数，将问题转化为参数的取值范围或最值问题，从而简化计算。
5. 掌握特殊情况的处理方法：对于一些特殊情况，如直线与圆锥曲线相切、相交等，需要掌握相应的处理方法。
6. 多做练习：要想熟练掌握圆锥曲线大题的解题方法，需要多做练习。
可以通过做一些典型例题和历年高考试题来巩固知识点和提高解题能力。
7. 总结归纳：在练习过程中，要注意总结归纳，理解题目的解题思路和技巧，形成自己的知识体系。
总之，要想解决高中数学圆锥曲线大题，需要掌握基本概念和性质，运用联立方程、参数思想等方法，同时多做练习和总结归纳。
高考数学圆锥曲线知识点总结
高考数学圆锥曲线知识点总结高考数学里啊，圆锥曲线可是个让不少同学头疼的“大怪兽”。
但别怕，咱们今天就来好好把它“解剖”一下，把它的知识点都理清楚！先来说说椭圆。
椭圆就像是被压扁了的圆，它的定义是平面内到两个定点的距离之和等于常数（大于两定点间的距离）的动点的轨迹。
打个比方，想象一下你在操场上跑步，有两个固定的杆子，你跑的路线使得你到这两个杆子的距离加起来总是不变的，这跑出来的轨迹可能就是个椭圆。
椭圆的标准方程有两种形式，焦点在 x 轴上时是\（＼frac{x^2}｛a^2} ＋＼frac{y^2}｛b^2} ＝ 1\），焦点在 y 轴上时则是\（＼frac{y^2}｛a^2} ＋＼frac{x^2}｛b^2} ＝ 1\）。
这里的 a 和 b 都有特别的含义，a 表示椭圆长半轴的长度，b 表示短半轴的长度。
而且还有个关键的关系\（c^2 ＝ a^2 b^2\），其中 c 是椭圆的半焦距。
再来说说双曲线。
双曲线长得有点像两个背靠背的抛物线，它的定义是平面内到两个定点的距离之差的绝对值等于常数（小于两定点间的距离）的动点的轨迹。
比如说，你想象有两个机器人，一个在前面跑，一个在后面追，它们之间的距离差始终不变，那它们跑的轨迹可能就是双曲线。
双曲线的标准方程也有两种，焦点在 x 轴上时是\（＼frac{x^2}｛a^2} ＼frac{y^2}｛b^2} ＝ 1\），焦点在 y 轴上时是\（＼frac{y^2}｛a^2} ＼frac{x^2}｛b^2} ＝ 1\）。
同样有\（c^2 ＝ a^2 ＋ b^2\）。
然后是抛物线。
抛物线就像一个抛出去的物体的轨迹。
它的定义是平面内到一个定点和一条定直线的距离相等的动点的轨迹。
比如你拿着喷壶浇水，水喷出来形成的曲线就可能是抛物线。
抛物线的标准方程也有多种，比如\（y^2 ＝ 2px\）、＼（y^2 ＝－2px\）、＼（x^2 ＝ 2py\）、＼（x^2 ＝－2py\），这里的 p 表示焦点到准线的距离。
2020年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练
2020年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练【题型归纳】 题型一 求曲线的方程例1已知1(2,0)F -，2(2,0)F ，点P 满足12||||2PF PF -=，记点P 的轨迹为E ．求轨迹E 的方程．【答案】1322=-y x【解析】由1212||||24||PF PF F F -=<=可知：点P 的轨迹E 是以12,F F 为焦点的双曲线的右支，由2,22c a ==，∴222213b =-=，故轨迹E 的方程为）（01322>=-x y x . 【易错点】（1）对于双曲线的定义理解片面；（2）如果动点P 满足）（212122F F a a PF PF <=-， 则点P 的轨迹是双曲线。
但该题已知条件中给出的是“12||||2PF PF -=”只能表示点P 的轨迹是双曲线的右支，而不是双曲线的全部。
【思维点拨】利用双曲线解题时，一定要观察是双曲线的全部还是部分。
题型二 定值、定点问题例2已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1过A (2,0)，B (0,1)两点． (1)求椭圆C 的方程及离心率；(2)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上，直线P A 与y 轴交于点M ，直线PB 与x 轴交于点N ，求证：四边形ABNM 的面积为定值． 【答案】(1)x 24＋y 2＝1，e ＝32(2)2.【解析】(1)由题意得a ＝2，b ＝1， 所以椭圆C 的方程为x 24＋y 2＝1.又c ＝a 2－b 2＝3，所以离心率e ＝c a ＝32.(2)证明：设P (x 0，y 0)(x 0＜0，y 0＜0)，则x 20＋4y 20＝4.又A (2,0)，B (0,1)，所以直线P A 的方程为y ＝y 0x 0－2(x －2).令x ＝0，得y M ＝－2y 0x 0－2，从而|BM |＝1－y M ＝1＋2y 0x 0－2.直线PB 的方程为y ＝y 0－1x 0x ＋1.令y ＝0，得x N ＝－x 0y 0－1，从而|AN |＝2－x N ＝2＋x 0y 0－1.所以四边形ABNM 的面积S ＝12|AN |·|BM |＝12⎝⎛⎭⎪⎫2＋x 0y 0－1⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋2y 0x 0－2＝x 20＋4y 20＋4x 0y 0－4x 0－8y 0＋42x 0y 0－x 0－2y 0＋2＝2x 0y 0－2x 0－4y 0＋4x 0y 0－x 0－2y 0＋2＝2. 从而四边形ABNM 的面积为定值.【易错点】(1)．想不到设出P (x 0，y 0)后，利用点斜式写出直线P A ，PB 的方程．不会由直线P A ，PB 的方程求解|BM |，|AN |；(2)．不知道四边形的面积可用S ＝12| AN |·|BM |表示；(3)．四边形ABNM 的面积用x 0，y 0表示后，不会变形、化简，用整体消参来求值．【思维点拨】第(1)问由a ＝2，b ＝1，c ＝3，解第一问；第(2)问画草图可知AN ⊥BM ，四边形ABNM 的面积为12|AN |·|BM |，设点P (x 0，y 0)，得出P A ，PB 的方程，进而得出M ，N 的坐标，得出|AN |，|BM |，只需证明12|AN |·|BM |是一个与点P 的坐标无关的量即可．例3已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，四点P 1(1,1)，P 2(0，1)，P 3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-231，，P 4⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,1，中恰有三点在椭圆C 上． (1)求C 的方程；(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ，B 两点．若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为－1，证明：l 过定点． 【答案】(1)x 24＋y 2＝1(2)(2，－1)【解析】(1)因为P 3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-231，，P 4⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,1，，所以P 3，P 4两点关于y 轴对称， 故由题设知椭圆C 经过P 3，P 4两点． 又由1a 2＋1b 2>1a 2＋34b 2知，椭圆C 不经过点P 1， 所以点P 2在椭圆C 上. 因此⎩⎪⎨⎪⎧1b 2＝1，1a 2＋34b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝4，b 2＝1.故椭圆C 的方程为x 24＋y 2＝1.(2)证明：设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1，k 2. 如果l 与x 轴垂直，设l ：x ＝t ，由题设知t ≠0，且|t |<2，可得A ，B 的坐标分别为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-242t t ，，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--242t t ，. 则k 1＋k 2＝4－t 2－22t －4－t 2＋22t＝－1， 得t ＝2，不符合题设．从而可设l ：y ＝kx ＋m (m ≠1)． 将y ＝kx ＋m 代入x 24＋y 2＝1得 (4k 2＋1)x 2＋8kmx ＋4m 2－4＝0. 由题设可知Δ＝16(4k 2－m 2＋1)>0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， x 1＋x 2＝－8km4k 2＋1，x 1x 2＝4m 2－44k 2＋1.而k 1＋k 2＝y 1－1x 1＋y 2－1x 2＝kx 1＋m －1x 1＋kx 2＋m －1x 2 ＝()()12121221kx x m x x x x +-+.由题设k 1＋k 2＝－1，故(2k ＋1)x 1x 2＋(m －1)(x 1＋x 2)＝0. 即(2k ＋1)·4m 2－44k 2＋1＋(m －1)·－8km4k 2＋1＝0.解得k ＝－m ＋12.当且仅当m >－1时，Δ>0，于是 l ：y ＝－m ＋12x ＋m ，即y ＋1＝－m ＋12(x －2)， 所以l 过定点(2，－1).【易错点】(1)观察不出P 3，P 4对称，忽视对称性导致判断失误; (2)不会用点的坐标代入方程判断P 1，P 2是否在椭圆上而滞做; (3)联立直线l 与椭圆C 的方程，计算化简失误而滞做;(4)利用k 1＋k 2＝－1运算变形不明确变形目标，导致化简不出k ，m 的关系． 【思维点拨】第(1)问利用椭圆的性质，易排除点P 1(1,1)不在椭圆上，从而求椭圆方程；第(2)问分类讨论斜率是否存在，若存在，设l ：y ＝kx ＋m ，利用条件建立k ，m 的等量关系，消参后再表示出直线l 的方程可证明． 题型三最值（范围）问题例4已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2＝1(a ＞0)，F 1，F 2分别是其左、右焦点，以F 1F 2为直径的圆与椭圆C 有且仅有两个交点． (1)求椭圆C 的方程；(2)设过点F 1且不与坐标轴垂直的直线l 交椭圆于A ，B 两点，线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点P ，点P 横坐标的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫－14，0，求线段AB 长的取值范围．【答案】(1)x 22＋y 2＝1(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫322，22【解析】(1)因为以F 1F 2为直径的圆与椭圆C 有且仅有两个交点，所以b ＝c ＝1，a ＝2，所以椭圆C 的方程为x 22＋y 2＝1．(2)根据题意，直线A ，B 的斜率存在且不为0，设直线AB 的方程为y ＝k (x ＋1)，与x 22＋y 2＝1联立，消去y 并整理得(1＋2k 2)x 2＋4k 2x ＋2k 2－2＝0， 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，AB 的中点为M (x 0，y 0)， 则x 1＋x 2＝－4k 21＋2k 2，x 1·x 2＝2k 2－21＋2k 2，y 1＋y 2＝k (x 1＋1)＋k (x 2＋1)＝k (x 1＋x 2＋2)＝2k1＋2k 2，即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2k 21＋2k 2，k 1＋2k 2.则直线AB 的垂直平分线为y －k 1＋2k 2＝－1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋2k 21＋2k 2，令y ＝0，得x P ＝－k 21＋2k 2， 因为x P ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－14，0，即－14＜－k 21＋2k 2＜0，所以0＜k 2＜12，AB =＝＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋11＋2k 2. ∵12＜12k 2＋1＜1，∴|AB |∈⎝ ⎛⎭⎪⎫322，22．【易错点】运算错误，由于运算方法、运算技巧以及自身运算能力差，都是出错原因。
高考数学圆锥曲线知识点归纳总结
高考数学圆锥曲线知识点归纳总结在高考数学中，圆锥曲线是一个重要的知识点，准确理解和掌握圆锥曲线的相关概念和性质对于解题至关重要。
本文将对圆锥曲线的知识进行归纳总结，帮助同学们更好地复习和应对高考数学考试。
一、圆锥曲线的基本概念在正式介绍圆锥曲线的各个具体曲线之前，我们首先需要了解圆锥曲线的基本概念。
圆锥曲线是由一个平面与一个圆锥相交而形成的曲线。
相交的平面可以与圆锥的两个交点、一条交线或者圆锥的某一侧相切，由此得到不同类型的圆锥曲线。
二、椭圆椭圆是圆锥曲线中最基础的一类曲线。
椭圆是一个闭合的曲线，其定义可以通过焦点和离心率进行描绘。
离心率小于1的椭圆称为狭椭圆，离心率等于1的椭圆称为圆形，离心率大于1的椭圆称为宽椭圆。
椭圆的一些性质和公式：1. 椭圆的离心率e满足0<e<1。
2. 椭圆的焦点到直径的距离之和等于常数2a，即F1F2 = 2a。
3. 椭圆的长半轴长度为a，短半轴长度为b，焦距为c。
满足a^2 =b^2 + c^2。
4. 椭圆的标准方程为(x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1。
三、双曲线双曲线是圆锥曲线中的另一类曲线。
与椭圆不同，双曲线是开放的曲线，其两个分支无限延伸。
同样可以通过焦点和离心率来定义双曲线。
双曲线的一些性质和公式：1. 双曲线的离心率e满足e大于1。
2. 双曲线的焦点到直归的距离之差等于常数2a，即F1F2 = 2a。
3. 双曲线的长轴长度为2a，短轴长度为2b，焦距为c。
满足a^2 =b^2 + c^2。
4. 双曲线的标准方程为(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1。
四、抛物线抛物线也是圆锥曲线的一种，与椭圆和双曲线不同，抛物线是开放的曲线，其只有一个分支。
抛物线的形状类似于开口向上或向下的弓。
抛物线的一些性质和公式：1. 抛物线的离心率e等于1。
2. 抛物线的焦点与直线的距离相等，即F1F2 = PF。
3. 抛物线的焦点与顶点的距离为a，焦点的坐标为(a,0)。