内容正文:
考点8.3 直线与圆锥曲线的位置关系
题型1 弦长问题
母题模型
推理:将抛物线转化为
标准方程
联想:抛物线
焦点坐标(0,2)
(2023·四川成都·统考二模)已知过抛物线的焦点
,且倾斜角为的直线交抛物线于A,B两点,则
( )联想:焦点
弦长公式
解读:该直线为抛物
线焦点弦所在直线
A.32 B.
C. D.8
拆题
题意可得直线的
方程为
与抛物线
方程联立
抛物线定义可知
大招快解::由经过抛物线的焦点F且倾斜角为的直线与抛物线交于A,B两点,则.故.
方法总结:关于圆锥曲线的焦点弦问题两个圆位置关系:
相交或内切或外切
(1)经过椭圆的焦点F且倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,则AB称为椭圆的焦点弦,且.
(2)经过双曲线的焦点F且倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,则AB称为椭圆的焦点弦,且.
(3)经过抛物线的焦点F且倾斜角为的直线与抛物线交于A,B两点,则.
经过抛物线的焦点F且倾斜角为的直线与抛物线交于A,B两点,则.
子题变式
1.(难度★)(2023·内蒙古赤峰·赤峰二中校联考模拟预测)已知直线与拋物线交于A,B两点,若(为坐标原点)的面积为,则( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】D
【解析】由题知直线过抛物线的焦点,所以,联立方程
该直线是焦点弦所在直线
得,显然,设,则,所以,因为原点到直线的距离为,所以,,解得.故选D.
大招快解:直接利用公式(是直线的倾斜角),所以,所以.
2.(挑战题)(难度★★)已知双曲线的左、右焦点分别为,,
一条渐近线方程为,过双曲线C的右焦点作倾斜角为的直线交双曲线的右支于A,B两点,若的周长为36,则双曲线C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为双曲线的一条渐近线方程为,所以,
双曲线的渐近线方程为
则双曲线方程为,,,所以直线为,设,由,得,则,所以,因为,,所以,因为的周长为36,
所以,所以,得,所以双曲线方程为 ,故选C.
大招快解:由经过双曲线的焦点F且倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,则AB称为椭圆的焦点弦,且,由渐近线为
得到,,,设的周长为,所以焦点弦长公式:,解得,双曲线方程为 .
3.(难度★★)过双曲线的右焦点作倾斜角为30°的直线l,直线l与双曲线交于不同的两点A,B,则AB的长为______.
【答案】
【解析】双曲线的右焦点为,所以直线l的方程为.由,得.设,,则,,所以.
圆锥曲线的弦长公式:若直线与双曲线(,)交于,两点,则或().
大招快解:经过双曲线的焦点F且倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,则.
4.(难度★★)已知椭圆的左右焦点分别为,,若过点及的直线交椭圆于A,B两点,则 .
【答案】
【解析】由题意,,,则直线AB的方程为,即,令,则,,
,直线方程与椭圆方程联立, 得:,
椭圆的焦半径公式:,
,所以.
5.(创新题)(难度★★★)(2023春·江苏南通·高三校考开学考试)已知椭圆C:的离心率为,F是左焦点,过F且倾斜角为45°的直线交C于点A,B.设M,N分别是AF和BF的中点,O为坐标原点,若,则的面积为______.
【答案】
【解析】设右焦点为,连接, 为的中点,为中点,
,同理,
,,,
三角形的中位线等于底边的一半
,椭圆方程可化为, 设直线, ,由得,,,
,
,,,
椭圆的定义:椭圆上的点到两个焦点的距离的和为2a
,原点到直线的距离为,
所以,
6.(难度★★)(2023·甘肃兰州·校考一模)已知椭圆:的左焦点为,右焦点为,离心率,过的直线交椭圆于两点,且的周长为8.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线的斜率为,求的面积.
【解析】(1)依题意,的周长为,
椭圆的定义:椭圆上的点到两个焦点的距离的和为2a
解得,而离心率,则椭圆半焦距,,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)知,,,由对称性不妨令,
则直线的方程为,
由消去并整理得,解得,,,,所以的面积.
直接求交点坐标或利用韦达定理求弦长 三角形面积公式选择底边乘以高的一半更简单
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