专题15 圆锥曲线的标准方程与几何性质(知识串讲+热考题型+真题训练)-备考2025年高考数学一轮复习高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)

2025-01-06
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广益数学
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 圆锥曲线
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.66 MB
发布时间 2025-01-06
更新时间 2025-01-06
作者 广益数学
品牌系列 -
审核时间 2025-01-06
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来源 学科网

内容正文:

专题15 圆锥曲线的标准方程与几何性质 【考点1 利用定义求椭圆轨迹方程】 【考点2 椭圆的"焦点三角形"问题】 【考点3 椭圆中的距离和差最值问题】 【考点4 椭圆标准方程形式与求解】 【考点5 求椭圆的离心率或范围】 【考点6 利用定义求双曲线轨迹方程】 【考点7 双曲线的"焦点三角形"问题】 【考点8 双曲线中的距离和差最值问题】 【考点9 双曲线的标准方程形式与求解】 【考点10抛物线的定义及应用】 【考点11求抛物线的标准方程】 【考点12抛物线中的距离和差最值问题】 【考点13 抛物线的几何性质及应用】 知识点1 椭圆 1、椭圆的定义 (1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距. (2)集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0. ①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆; ②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2; ③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在. 2、椭圆的标准方程和几何性质 标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0) 图形 性 质 范围 -a≤x≤a -b≤y≤b -b≤x≤b -a≤y≤a 对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 顶点 A1(-a,0),A2(a,0), B1(0,-b),B2(0,b) A1(0,-a),A2(0,a), B1(-b,0),B2(b,0) 离心率 e=,且e∈(0,1) a,b,c的关系 c2=a2-b2 3、椭圆中的几个常用结论 (1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长弦为长轴. (2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b. (3)与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为+=1(λ>-b2). (4)焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2叫做焦点三角形. 若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中: ①当r1=r2,即点P为短轴端点时,θ最大; ②S=|PF1||PF2|sin θ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc; ③△PF1F2的周长为2(a+c). 知识点2 双曲线 1、双曲线的定义 (1)平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点. (2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0. ①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线; ②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线; ③当2a>|F1F2|时,M点不存在. 2、双曲线的标准方程和几何性质 标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0) 图形 性质 范围 x≥a或x≤-a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R 对称性 对称轴:坐标轴,对称中心:原点 顶点 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a) 渐近线 y=±x y=±x 离心率 e=,e∈(1,+∞) 实、虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a; 线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b; a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长 a,b,c的关系 c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0) 3、双曲线中的几个常用结论 (1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b. (2)若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a. (3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a. (4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为. (5)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F1PF2. (6)等轴双曲线 ①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线. ②性质:a=b;e=;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项. (7)共轭双曲线 ①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线. ②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1. 知识点3 抛物线 1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;(3)定点不在定直线上. 2、抛物线的标准方程与几何性质 标准 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0) p的几何意义:焦点F到准线l的距离 图形 顶点 O(0,0) 对称轴 y=0 x=0 焦点 F F F F 离心率 e=1 准线方程 x=- x= y=- y= 范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 焦半径 (其中P(x0,y0)) |PF|=x0+ |PF|=-x0+ |PF|=y0+ |PF|=-y0+ 3、抛物线中的几何常用结论 (1)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦. ①以弦AB为直径的圆与准线相切. ②以AF或BF为直径的圆与y轴相切. ③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦. (2)过x2=2py的准线上任意一点D作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB过点. 【考点1 利用定义求椭圆轨迹方程】 【典例1】设椭圆上一点P到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则P点到右准线的距离为 A.6 B.2 C. D. 【变式1-1】设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.5 【变式1-2】已知是椭圆C的两个焦点,过且垂直于x轴的直线交C于A、B两点,且,则的方程为( ) A. B. C. D. 【变式1-3】已知,B是圆(F为圆心)上一动点.线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为 . 【考点2 椭圆的"焦点三角形"问题】 【典例2】已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是 . 【变式2-1】已知、是椭圆(>>0)的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为9,则= . 【考点3 椭圆中的距离和差最值问题】 【典例3】已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【变式3-1】已知点在椭圆上,点,则的最大值为(    ) A. B.4 C. D.5 【变式3-2】设为椭圆上一动点,分别为椭圆的左、右焦点,,则的最小值为(    ) A.8 B.7 C.6 D.4 【变式3-3】已知椭圆的右焦点为是椭圆上任意一点,点,则的周长的最大值为(    ) A. B.14 C. D. 【考点4 椭圆标准方程形式与求解】 【典例4】已知椭圆的焦点为,为椭圆上一点且的周长为. (1)求椭圆的方程. (2)若直线过点交椭圆于两点,且线段的垂直平分线与轴的交点 (i)求直线的方程; (ii)已知点,求的面积. 【变式4-1】若方程表示椭圆,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式4-2】已知椭圆的左、右焦点分别为,,且椭圆经过点.过点且斜率不为0的直线交椭圆于,两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线的倾斜角为90°,求的值. 【考点5 求椭圆的离心率或范围】 【典例5】设椭圆的焦点为,,是椭圆上一点,且,若的外接圆和内切圆的半径分别为,,当时,椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【变式5-1】多选题已知圆锥曲线的离心率为方程的根,则实数的值可能是(    ) A. B. C.6 D. 【考点6 利用定义求双曲线轨迹方程】 【典例6】在平面直角坐标系中,点F的坐标为,以线段FP为直径的圆与圆相切,则动点P的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【变式6-1】已知,,设点P是圆上的点,若动点Q满足:,,则Q的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【考点7 双曲线的"焦点三角形"问题】 【典例7】设,是双曲线 的左,右焦点,过的直线与轴和的右支分别交于点,,若是正三角形,则(    ) A.2 B.4 C.8 D.16 【变式7-1】设,是双曲线C:的左,右焦点,过的直线与y轴和C的右支分别交于点P,Q,若是正三角形,则(    ) A.2 B.4 C.8 D.16 【变式7-2】已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,,当周长最小时,该三角形的面积为(    ) A. B. C. D. 【变式7-3】已知点P在双曲线上,,分别是双曲线C的左、右焦点,若的面积为45,则 . 【考点8 双曲线中的距离和差最值问题】 【典例8】在平面直角坐标系中,已知点A坐标为,若动点P位于y轴右侧,且到两定点,的距离之差为定值4,则周长的最小值为(    ) A. B. C. D. 【变式8-1】已知双曲线的左焦点为,渐近线方程为,焦距为8,点的坐标为,点为的右支上的一点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【考点9 双曲线的标准方程形式与求解】 【典例9】在平面直角坐标系中,已知点,,点到的距离比到的距离大2,点的轨迹为曲线. (1)求的方程; (2)过点且斜率不为0的直线与交于两点,与点关于原点对称,求直线与斜率的比值. 【变式9-1】已知双曲线的实轴长为,点在双曲线上. (1)求双曲线的标准方程; (2)过点且斜率为的直线与双曲线的另一个交点为,求. 【变式9-2】已知双曲线的右焦点为,过点的直线交双曲线于、两点.若的中点坐标为,则的方程为(    ) A. B. C. D. 【考点10抛物线的定义及应用】 【典例10】下列拋物线中,焦点坐标为的是(    ) A. B. C. D. 【变式10-1】已知点为抛物线:的焦点,点在抛物线上,且,则抛物线的方程为(   ) A. B. C. D. 【变式10-2】平面上动点M到定点的距离比M到轴的距离大3,则动点M满足的方程为 . 【考点11求抛物线的标准方程】 【典例11】已知抛物线,过抛物线上点且斜率为的直线与抛物线仅有一个交点. (1)求抛物线的方程; (2)求的值. 【变式11-1】已知点在抛物线上,也在斜率为1的直线上. (1)求抛物线和直线的方程; (2)若点在抛物线上,且关于直线对称,求直线的方程. 【考点12抛物线中的距离和差最值问题】 【典例12】设点,动点P在抛物线上,记P到直线的距离为d,则的最小值为(    ) A.1 B.3 C. D. 【变式12-1】已知是抛物线上的两个动点,,的中点到轴距离的最小值为,则(    ) A. B. C. D.1 【变式12-2】已知抛物线方程为:,焦点为.圆的方程为,设为抛物线上的点, 为圆上的一点,则的最小值为(    ) A.6 B.7 C.8 D.9 【变式12-3】已知过抛物线的焦点且倾斜角为的直线交于两点,是的中点,点是上一点,若点的纵坐标为1,直线,则到的准线的距离与到的距离之和的最小值为(    ) A. B. C. D. 【考点13 抛物线的几何性质及应用】 【典例13】在平面直角坐标系内,已知,,为动点,的面积为,记动点P的轨迹为W. (1)求W的方程; (2)经过的直线与W交于点A,B,过点A作斜率为2的直线与W的另一个交点为C,求证:直线恒过定点. 【变式13-1】在平面直角坐标系中,动点C到点的距离与到直线的距离相等. (1)求动点C的轨迹方程; (2)若直线与动点C的轨迹交于P,Q两点,当的面积为2时,求直线l的方程. 【变式13-2】在平面直角坐标系中,顶点在原点的抛物线经过点. (1)求抛物线的方程; (2)若抛物线不经过第二象限,且经过点的直线交抛物线于,,两点(),过作轴的垂线交线段于点. ①当经过抛物线的焦点时,求直线的方程; ②求点A到直线的距离的最大值. 【变式13-3】如图所示,抛物线的准线过点, (1)求抛物线的标准方程; (2)若角为锐角,以角为倾斜角的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于A、B两点,作线段的垂直平分线交轴于点,证明:为定值,并求此定值. 1.已知椭圆,则“”是“椭圆的离心率为”的(    ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 2.已知椭圆,过原点斜率不为0的直线交E于A,B两点,过A作x轴的垂线,垂足为M,直线交椭圆E于另一点D,记直线,的斜率分别为,,若,则E的离心率为(   ) A. B. C. D. 3.已知椭圆(a>b>0)的离心率为,则=(    ) A. B. C. D. 4.已知椭圆:,过左焦点作直线与圆:相切于点,与椭圆在第一象限的交点为,且,则椭圆离心率为 . 5.已知椭圆C:,点M与C的焦点不重合,若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则 . 6.在平面直角坐标系xOy中,点P到两点,的距离之和等于4,设点P的轨迹为C. (Ⅰ)写出C的方程; (Ⅱ)设直线y=kx+1与C交于A,B两点.k为何值时 ?此时的值是多少? 7.已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,则的最小值为 . 8.已知抛物线C:y=,直线:,:,M为C上的动点,则点M到与的距离之和的最小值为 . 9.抛物线的焦点为F,点为该抛物线上的动点,点,则的最大值是 . 10.若点A在焦点为F的抛物线上,且,点P为直线上的动点,则的最小值为 . 11.已知椭圆的离心率为,点在上. (1)求椭圆的方程: (2)过点的直线交椭圆于,两点(异于点),过点作轴的垂线与直线交于点,设直线,的斜率分别为,.证明: (i)为定值: (ii)直线过线段的中点. 12.已知圆:,圆:,圆与圆、圆外切, (1)求圆心的轨迹方程 (2)若过点且斜率的直线与交与两点,线段的垂直平分线交轴与点,证明的值是定值. 13.已知P为双曲线C:上一点,O为坐标原点,线段OP的垂直平分线与双曲线C相切. (1)若点P是直线与圆的交点,求a; (2)求的取值范围. 14.设,为曲线上两点,与的横坐标之和为4. (1)若与的纵坐标之和为4,求直线的方程. (2)证明:线段的垂直平分线过定点. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题15 圆锥曲线的标准方程与几何性质 【考点1 利用定义求椭圆轨迹方程】 【考点2 椭圆的"焦点三角形"问题】 【考点3 椭圆中的距离和差最值问题】 【考点4 椭圆标准方程形式与求解】 【考点5 求椭圆的离心率或范围】 【考点6 利用定义求双曲线轨迹方程】 【考点7 双曲线的"焦点三角形"问题】 【考点8 双曲线中的距离和差最值问题】 【考点9 双曲线的标准方程形式与求解】 【考点10抛物线的定义及应用】 【考点11求抛物线的标准方程】 【考点12抛物线中的距离和差最值问题】 【考点13 抛物线的几何性质及应用】 知识点1 椭圆 1、椭圆的定义 (1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距. (2)集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0. ①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆; ②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2; ③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在. 2、椭圆的标准方程和几何性质 标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0) 图形 性 质 范围 -a≤x≤a -b≤y≤b -b≤x≤b -a≤y≤a 对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 顶点 A1(-a,0),A2(a,0), B1(0,-b),B2(0,b) A1(0,-a),A2(0,a), B1(-b,0),B2(b,0) 离心率 e=,且e∈(0,1) a,b,c的关系 c2=a2-b2 3、椭圆中的几个常用结论 (1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长弦为长轴. (2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b. (3)与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为+=1(λ>-b2). (4)焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2叫做焦点三角形. 若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中: ①当r1=r2,即点P为短轴端点时,θ最大; ②S=|PF1||PF2|sin θ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc; ③△PF1F2的周长为2(a+c). 知识点2 双曲线 1、双曲线的定义 (1)平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点. (2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0. ①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线; ②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线; ③当2a>|F1F2|时,M点不存在. 2、双曲线的标准方程和几何性质 标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0) 图形 性质 范围 x≥a或x≤-a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R 对称性 对称轴:坐标轴,对称中心:原点 顶点 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a) 渐近线 y=±x y=±x 离心率 e=,e∈(1,+∞) 实、虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a; 线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b; a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长 a,b,c的关系 c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0) 3、双曲线中的几个常用结论 (1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b. (2)若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a. (3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a. (4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为. (5)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F1PF2. (6)等轴双曲线 ①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线. ②性质:a=b;e=;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项. (7)共轭双曲线 ①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线. ②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1. 知识点3 抛物线 1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;(3)定点不在定直线上. 2、抛物线的标准方程与几何性质 标准 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0) p的几何意义:焦点F到准线l的距离 图形 顶点 O(0,0) 对称轴 y=0 x=0 焦点 F F F F 离心率 e=1 准线方程 x=- x= y=- y= 范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 焦半径 (其中P(x0,y0)) |PF|=x0+ |PF|=-x0+ |PF|=y0+ |PF|=-y0+ 3、抛物线中的几何常用结论 (1)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦. ①以弦AB为直径的圆与准线相切. ②以AF或BF为直径的圆与y轴相切. ③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦. (2)过x2=2py的准线上任意一点D作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB过点. 【考点1 利用定义求椭圆轨迹方程】 【典例1】设椭圆上一点P到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则P点到右准线的距离为 A.6 B.2 C. D. 【答案】B 【详解】由椭圆第一定义知,所以,椭圆方程为 所以,选B. 【变式1-1】设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.5 【答案】B 【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出的面积,即可解出; 方法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出. 【详解】方法一:因为,所以, 从而,所以. 故选:B. 方法二: 因为,所以,由椭圆方程可知,, 所以,又,平方得: ,所以. 故选:B. 【变式1-2】已知是椭圆C的两个焦点,过且垂直于x轴的直线交C于A、B两点,且,则的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意结合椭圆的定义运算求解即可. 【详解】如图所示:,, 由椭圆定义得.① 在中,.② 由①②得,则, 所以椭圆C的方程为. 故选:C.    【点睛】本题考查椭圆方程的求解. 【变式1-3】已知,B是圆(F为圆心)上一动点.线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为 . 【答案】. 【分析】根据椭圆的定义求轨迹方程. 【详解】由题意,在线段的垂直平分线上,则, 所以,又, 所以在以为焦点,长轴长为2的椭圆上, ,,,则, 所以轨迹方程为. 故答案为:. 【考点2 椭圆的"焦点三角形"问题】 【典例2】已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是 . 【答案】13 【分析】利用离心率得到椭圆的方程为,根据离心率得到直线的斜率,进而利用直线的垂直关系得到直线的斜率,写出直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,利用弦长公式求得,得,根据对称性将的周长转化为的周长,利用椭圆的定义得到周长为. 【详解】∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:, 判别式, ∴, ∴ , 得, ∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为. 故答案为:13. 【变式2-1】已知、是椭圆(>>0)的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为9,则= . 【答案】3 【详解】设椭圆的焦距为,则.由椭圆定义知, 由题意知,,则, 则, 即,所以. 【考点3 椭圆中的距离和差最值问题】 【典例3】已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】借助椭圆定义可得,再借助两点间距离公式计算即可得. 【详解】如图,取椭圆右焦点,则, 则由椭圆定义可知, 则, 当且仅当、、三点共线,且在之间时取等, 故的最大值为. 故选:A. 【变式3-1】已知点在椭圆上,点,则的最大值为(    ) A. B.4 C. D.5 【答案】C 【分析】作出椭圆的另一个焦点,转化线段,最后利用三角不等式解决即可. 【详解】 作椭圆的左焦点,则, 当且仅当点为线段的延长线与椭圆的交点时取得,由两点间距离公式得, 故, 故选:C 【变式3-2】设为椭圆上一动点,分别为椭圆的左、右焦点,,则的最小值为(    ) A.8 B.7 C.6 D.4 【答案】B 【分析】利用椭圆的定义式,将转化为,结合图形分析判断得出的最小值,即得的最小值. 【详解】 如图,连接,因,则, 由图知,当三点共线,且点在之间时,的值最小, 最小值为,此时,的最小值为. 故选:B. 【变式3-3】已知椭圆的右焦点为是椭圆上任意一点,点,则的周长的最大值为(    ) A. B.14 C. D. 【答案】B 【分析】利用椭圆的定义,进行合理转化,求得周长最大值即可. 【详解】由椭圆方程得,,. 设椭圆的左焦点为,   , , 则的周长为 , 当且仅当三点共线,且在的延长线上时取等号. 的周长最大值为. 故选:B. 【考点4 椭圆标准方程形式与求解】 【典例4】已知椭圆的焦点为,为椭圆上一点且的周长为. (1)求椭圆的方程. (2)若直线过点交椭圆于两点,且线段的垂直平分线与轴的交点 (i)求直线的方程; (ii)已知点,求的面积. 【答案】(1) (2)(i)或;(ii) 【分析】(1)根据条件列方程,求出,即可得答案; (2)(i)判断直线斜率存在,联立椭圆方程,可得根与系数关系式,结合题意可得,化简即可求得答案;(ii)利用弦长公式求出,再求出Q到直线AB的距离,即可求得答案. 【详解】(1)根据题意有,解得, 所以椭圆的方程为. (2)(i)若直线的斜率不存在,其垂直平分线与轴重合,不符合题意; 不妨设直线的方程为的中点为, 设, 与椭圆方程联立有,整理得, 直线过椭圆焦点,必有,则, 所以, 由题意知,即,解得, 即,整理得直线的方程为或 (ii)由弦长公式可知 , 由直线的对称性,知点到两条直线的距离相同,即, 所以的面积为. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为; (2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断; (3)列出韦达定理; (4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式; (5)代入韦达定理求解. 【变式4-1】若方程表示椭圆,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先化为椭圆标准方程,再根据椭圆方程性质列不等式组计算即可求参. 【详解】因为方程表示椭圆, 所以且与不相等, 所以. 故选:C. 【变式4-2】已知椭圆的左、右焦点分别为,,且椭圆经过点.过点且斜率不为0的直线交椭圆于,两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线的倾斜角为90°,求的值. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)利用椭圆的定义求出,进而求出得的标准方程. (2)根据已知可得直线不垂直于坐标轴,设其方程并与椭圆方程联立,结合韦达定理求出直线与轴交点的横坐标即可. 【详解】(1)椭圆的二焦点为,,点在椭圆上, 则,解得,则, 所以椭圆的标准方程为. (2)依题意,点不在轴上,即直线不垂直于轴,且直线不垂直于轴,否则重合, 设直线方程为,, 由消去得,, 显然,设,由直线的倾斜角为90°,得点, 则,所以, 直线的方程为, 当时,, 所以. 【考点5 求椭圆的离心率或范围】 【典例5】设椭圆的焦点为,,是椭圆上一点,且,若的外接圆和内切圆的半径分别为,,当时,椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用正弦定理计算,根据余弦定理计算,根据等面积法列方程得出,的关系,从而可求出椭圆的离心率. 【详解】椭圆的焦点为,,, 根据正弦定理可得, ,. 设,,则, 由余弦定理得,, , , 又, ,即,故, 解得:或(舍. 故选:B. 【变式5-1】多选题已知圆锥曲线的离心率为方程的根,则实数的值可能是(    ) A. B. C.6 D. 【答案】ABD 【分析】先解出方程的根得到离心率,然后分情况讨论是椭圆还是双曲线,根据公式即可求得结果. 【详解】对于方程,可求得根为, 当圆锥曲线为椭圆时,即且,离心率, 若,则, 此时离心率, 当时,,两边平方可得,解得; 若,则, 此时离心率, 当时,,两边平方可得,解得; 当圆锥曲线为双曲线时,即,离心率, 此时, 此时离心率, 当时,,两边平方可得,解得; 综上实数的值可能是或或, 故选:ABD. 【考点6 利用定义求双曲线轨迹方程】 【典例6】在平面直角坐标系中,点F的坐标为,以线段FP为直径的圆与圆相切,则动点P的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】分两圆外切和内切两种情况,根据两圆位置关系结合双曲线的定义分析求解. 【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径, 设,以线段FP为直径的圆的圆心为M,半径为, 若圆与圆外切,则,, 可得; 若圆与圆内切,则,, 可得; 综上所述:, 可知动点P的轨迹是以为焦点的双曲线,且,则, 所以动点P的轨迹方程为. 故选:B. 【变式6-1】已知,,设点P是圆上的点,若动点Q满足:,,则Q的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据题意,点在的平分线上且,由此作出图形,利用等腰三角形“三线合一”与三角形中位线定理,证出,从而得到的轨迹方程. 【详解】由,可得, 而,可知点在的平分线上. 圆,圆心为原点,半径, 连接,延长交于点,连接, 因为且,所以,且为中点,, 因此,, 点在以为焦点的双曲线上,设双曲线方程为, 可知,由,得,故, 双曲线方程为. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是将题中的转化为在的平分线上,进而证明为等腰三角形,将转化为得出所求轨迹为双曲线. 【考点7 双曲线的"焦点三角形"问题】 【典例7】设,是双曲线 的左,右焦点,过的直线与轴和的右支分别交于点,,若是正三角形,则(    ) A.2 B.4 C.8 D.16 【答案】B 【分析】根据双曲线的定义及等边三角形的性质计算可得. 【详解】对于双曲线 ,则, 根据双曲线定义有, 又,,故. 故选:B    【变式7-1】设,是双曲线C:的左,右焦点,过的直线与y轴和C的右支分别交于点P,Q,若是正三角形,则(    ) A.2 B.4 C.8 D.16 【答案】C 【分析】由双曲线的定义、正三角形的性质即可求解. 【详解】根据双曲线定义有, 由于点P在线段的垂直平分线上,∴, 又,,故. 故选:C. 【变式7-2】已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,,当周长最小时,该三角形的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用双曲线的定义,确定周长最小时,的坐标,即可求出周长最小时,该三角形的面积. 【详解】设双曲线的左焦点为,由双曲线定义知,, 的周长为, 由于是定值,要使的周长最小,则最小,即、、共线, ,,直线的方程为, 即代入整理得, 解得或(舍),所以点的纵坐标为, . 故选:D. 【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的最值问题的方法与策略: (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:①配方法;②基本不等式法;③单调性法;④三角换元法;⑤导数法等,要特别注意自变量的取值范围. 【变式7-3】已知点P在双曲线上,,分别是双曲线C的左、右焦点,若的面积为45,则 . 【答案】25 【分析】设P在双曲线右支上,由双曲线定义得到,由余弦定理和面积公式,得到,进而得到,从而求出,求出答案. 【详解】设P在双曲线右支上,则, 由余弦定理得 , 所以, 又 所以,解得,结合, 则, , 又, 故, 故. 故答案为:25 【考点8 双曲线中的距离和差最值问题】 【典例8】在平面直角坐标系中,已知点A坐标为,若动点P位于y轴右侧,且到两定点,的距离之差为定值4,则周长的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先根据双曲线的定义,判断点轨迹为双曲线的右支,并求出方程;再根据和把的周长转化为 的范围问题,利用三角形两边之和大于第三边求解. 【详解】由动点P到两定点,的距离之差为定值4, 结合双曲线定义可知,动点P的轨迹是以,为焦点的双曲线的右支, 易得,,由得,则动点P的轨迹方程为, 如图: 又,则,且 故的周长为:, 当且仅当P,A,三点共线且点位于、之间时等号成立,故周长的最小值为. 故选:D 【变式8-1】已知双曲线的左焦点为,渐近线方程为,焦距为8,点的坐标为,点为的右支上的一点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用双曲线的定义及渐近线方程,将转化为的形式,通过点共线判断并计算的最小值即可. 【详解】如图所示 由题意知,解得 记的右焦点为,即, 由双曲线的定义,得,即 所以, 当且仅当点在线段上时等号成立, 所以的最小值为. 故选:C. 【考点9 双曲线的标准方程形式与求解】 【典例9】在平面直角坐标系中,已知点,,点到的距离比到的距离大2,点的轨迹为曲线. (1)求的方程; (2)过点且斜率不为0的直线与交于两点,与点关于原点对称,求直线与斜率的比值. 【答案】(1) (2) 【分析】 (1)利用双曲线的定义和性质求解即可; (2)当斜率存在时,设,,的方程为,将直线方程与曲线方程联立,利用韦达定理求解即可,注意讨论斜率不存在时的情况. 【详解】(1)由已知可得,所以曲线是以点,为焦点的双曲线的左支, 设的方程为(,,), 根据题意得,得,所以方程为. (2)由题意可得,设直线,的斜率分别为,, ①当的斜率不存在时,易知的坐标分别为,或,, 当,时,,,所以. 当,时,,,所以. 所以当l的斜率不存在时,; ②当的斜率存在时,设,,的方程为, 将直线代入的方程得, 所以,,所以, 所以 , 因为, 所以,即, 综上,直线与斜率的比值为. 【点睛】思路点睛:求解圆锥曲线中定值问题的思路一般有两种:一是从特殊情况入手,求出定值,再证明这个值与变量无关,本题先研究直线的斜率不存在时的值,再求直线的斜率存在时的值;二是直接推理、计算,并在推理计算的过程中消去变量,从而得到定值. 【变式9-1】已知双曲线的实轴长为,点在双曲线上. (1)求双曲线的标准方程; (2)过点且斜率为的直线与双曲线的另一个交点为,求. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)将点代入双曲线方程即可求解; (2)写出直线方程,与双曲线方程联立,由弦长公式可得结果. 【详解】(1)因为双曲线的实轴长为,所以,解得:; 又因为点在双曲线上,所以,解得:, 所以双曲线的标准方程为: (2)设, 由题可得过点且斜率为的直线方程为:,即, 联立,消去可得:, 所以,, 所以 【变式9-2】已知双曲线的右焦点为,过点的直线交双曲线于、两点.若的中点坐标为,则的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设、,由,利用点差法求解. 【详解】解:设、, 若轴,则线段的中点在轴上,不合乎题意, 因为线段的中点坐标为,则, 则,两式相减得, 则, 因为,所以,, 所以,,解得, 因此,双曲线的标准方程为. 故选:D. 【考点10抛物线的定义及应用】 【典例10】下列拋物线中,焦点坐标为的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据抛物线的标准方程及焦点坐标即可求解. 【详解】抛物线的标准方程为:,焦点坐标为, 由题意得,所以, 所以抛物线的标准方程为:. 故选:. 【变式10-1】已知点为抛物线:的焦点,点在抛物线上,且,则抛物线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据抛物线的定义,结合已知条件,求得,即可求得抛物线方程. 【详解】根据题意,连接,过作垂直于抛物线的准线,垂足为,作图如下:    由抛物线定义可知,解得, 故抛物线方程为:. 故选:C. 【变式10-2】平面上动点M到定点的距离比M到轴的距离大3,则动点M满足的方程为 . 【答案】或 【分析】考虑和两种情况,时确定轨迹为抛物线,根据题意得到,得到答案. 【详解】动点M到定点的距离比M到轴的距离大3, 当时,动点M到定点的距离等于到的距离,轨迹为抛物线, 设抛物线方程为,则,即,所以; 当时,满足条件. 综上所述:动点M的轨迹方程为:时,;时,. 故答案为:或 【考点11求抛物线的标准方程】 【典例11】已知抛物线,过抛物线上点且斜率为的直线与抛物线仅有一个交点. (1)求抛物线的方程; (2)求的值. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)代入点的坐标可求,可得抛物线的方程; (2)设直线l的方程为,与抛物线联立方程可得,分与两种情况讨论可求解. 【详解】(1)因为点在抛物线上, 所以,解得, 抛物线方程为. (2)显然直线的斜率存在,设直线l的方程为, 联立,得, 若,方程只有一解,满足要求, 若,则需满足,解得, 综上:或. 【变式11-1】已知点在抛物线上,也在斜率为1的直线上. (1)求抛物线和直线的方程; (2)若点在抛物线上,且关于直线对称,求直线的方程. 【答案】(1), (2) 【分析】(1)设抛物线方程,代入即可求得抛物线,利用点斜式方程直接求出直线方程; (2)设出直线的方程,并与抛物线的方程联立,利用韦达定理结合中点在直线上求出参数即可求解. 【详解】(1)因为在抛物线上,所以,解得: 所以抛物线为:, 又直线的斜率为1,所以直线方程为:,即. (2)由(1)设直线的方程为, 由消去x得:,有,解得, 设,则,于是线段的中点坐标为, 显然点在直线上,即,解得,符合题意, 所以直线的方程为. 【考点12抛物线中的距离和差最值问题】 【典例12】设点,动点P在抛物线上,记P到直线的距离为d,则的最小值为(    ) A.1 B.3 C. D. 【答案】D 【分析】根据抛物线的定义,到焦点的距离等于到准线的距离,可得,从而转化为求的值,当三点共线时,取得最小值,即可求解. 【详解】由题意可得,抛物线的焦点,准线方程为, 由抛物线的定义可得, 所以, 因为 所以. 当且仅当三点共线时取等号,所以的最小值为 故选:D 【变式12-1】已知是抛物线上的两个动点,,的中点到轴距离的最小值为,则(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】利用抛物线的定义表示出点到轴距离,结合最值求得参数. 【详解】因为,所以, 设,,是该抛物线的焦点,连接,则,, 所以点到轴的距离 , 当且仅当直线过焦点时,取得最小值,故,所以. 故选:B 【变式12-2】已知抛物线方程为:,焦点为.圆的方程为,设为抛物线上的点, 为圆上的一点,则的最小值为(    ) A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】C 【分析】根据抛物线定义将点到焦点的距离转化为点到直线的距离,即,从而得到,三点共线时和最小;再由在圆上,得到最小值. 【详解】    由抛物线方程为,得到焦点,准线方程为,过点做准线的垂线,垂足为, 因为点在抛物线上,所以, 所以,当点固定不动时,三点共线,即垂直于准线时和最小, 又因为在圆上运动,由圆的方程为得圆心,半径,所以, 故选:C. 【变式12-3】已知过抛物线的焦点且倾斜角为的直线交于两点,是的中点,点是上一点,若点的纵坐标为1,直线,则到的准线的距离与到的距离之和的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】首先联立与抛物线方程,结合已知、韦达定理求得,进一步通过抛物线定义、三角形三边关系即可求解,注意检验等号成立的条件. 【详解】由题得的焦点为,设倾斜角为的直线的方程为, 与的方程联立得, 设,则,故的方程为.      由抛物线定义可知点到准线的距离等于点到焦点的距离, 联立抛物线与直线,化简得, 由得与相离. 分别是过点向准线、直线以及过点向直线引垂线的垂足,连接, 所以点到的准线的距离与点到直线的距离之和,等号成立当且仅当点为线段与抛物线的交点, 所以到的准线的距离与到的距离之和的最小值为点到直线0的距离,即. 故选:D. 【考点13 抛物线的几何性质及应用】 【典例13】在平面直角坐标系内,已知,,为动点,的面积为,记动点P的轨迹为W. (1)求W的方程; (2)经过的直线与W交于点A,B,过点A作斜率为2的直线与W的另一个交点为C,求证:直线恒过定点. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)结合题意及抛物线的定义即可求解; (2)设,,,结合斜率公式求得,然后表示出直线,根据斜截式即可求解. 【详解】(1)设点P到y轴的距离为d,则△POM的面积为, 所以,即点P到直线的距离等于. 根据抛物线定义知,点P的轨迹是以N为焦点,为准线的抛物线, 所以W的方程为. (2)证明:设,,. 因为,所以①. 同理,得,. 因为点Q,A,B三点共线,所以,即②. 由①②,得. 整理,得③. 所以直线BC的方程为 . 由③得. 所以直线BC恒过定点. 【变式13-1】在平面直角坐标系中,动点C到点的距离与到直线的距离相等. (1)求动点C的轨迹方程; (2)若直线与动点C的轨迹交于P,Q两点,当的面积为2时,求直线l的方程. 【答案】(1) (2)或或. 【分析】(1)结合抛物线的定义即可求解;(2)联立直线与抛物线,结合韦达定理及弦长公式和三角形面积公式即可求解. 【详解】(1)由题知,动点C的轨迹是以F为焦点,为准线的抛物线. 动点C的轨迹方程为. (2)设, 由消去x,得. 由,得. ,. 由的面积, . ,即. , 或. 直线l的方程为或或. 【变式13-2】在平面直角坐标系中,顶点在原点的抛物线经过点. (1)求抛物线的方程; (2)若抛物线不经过第二象限,且经过点的直线交抛物线于,,两点(),过作轴的垂线交线段于点. ①当经过抛物线的焦点时,求直线的方程; ②求点A到直线的距离的最大值. 【答案】(1)或 (2)①;② 【分析】(1)分类讨论焦点所在位置,结合抛物线的标准方程运算求解; (2)根据题意可得.①求得,进而可得直线,联立求点得坐标,即可得方程;②联立方程,利用韦达定理可证直线经过定点,即可得结果. 【详解】(1)若抛物线的焦点在轴上时,可设抛物线的方程为, 且抛物线过点,所以,解得; 若抛物线的焦点在轴上时,可设抛物线的方程为, 且抛物线过点,所以,解得; 综上所述:抛物线的方程为或. (2)因为抛物线不经过第二象限,由(1)可知,抛物线的方程为,    且,, ①当经过抛物线的焦点时,令,得, 在中,令,得, 又因为,则,可得直线, 由,解得或,即, 所以直线,即; ②设,,, 由,消去整理得, 所以,,, 且,即, 则, 令,得 , 所以直线经过定点, 所以当,即点A以直线的距离取得最大值,为. 【点睛】方法点睛:过定点问题的两大类型及解法 (1)动直线l过定点问题.解法:设动直线方程(斜率存在)为,由题设条件将t用k表示为,得,故动直线过定点; (2)动曲线C过定点问题.解法:引入参变量建立曲线 C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点. 【变式13-3】如图所示,抛物线的准线过点, (1)求抛物线的标准方程; (2)若角为锐角,以角为倾斜角的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于A、B两点,作线段的垂直平分线交轴于点,证明:为定值,并求此定值. 【答案】(1)y2=8x (2)证明见解析,8 【分析】(1)根据准线过点即可求出p,进而可知抛物线标准方程; (2)假设直线的方程,与抛物线联立,进而可以得到与其中垂线的交点坐标,进而可以表示出中垂线方程,进而求点的坐标,再求即可. 【详解】(1)解:(1)由题意得 ∴抛物线的方程为 (2)设,直线的斜率为 则直线方程为 将此式代入,得, 故 设的中垂线为直线m,设直线m与的交点为 则 故直线m的方程为 令得点P的横坐标为 故 ∴为定值8 1.已知椭圆,则“”是“椭圆的离心率为”的(    ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【分析】根据椭圆离心率定义,对参数的取值进行分类讨论即可判断出结论. 【详解】由可得椭圆,此时离心率为, 此时充分性成立; 若椭圆的离心率为,当时,可得离心率为,解得, 即必要性不成立; 综上可知,“”是“椭圆的离心率为”的充分不必要条件. 故选:B. 2.已知椭圆,过原点斜率不为0的直线交E于A,B两点,过A作x轴的垂线,垂足为M,直线交椭圆E于另一点D,记直线,的斜率分别为,,若,则E的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据直线斜率的坐标表示,结合椭圆的性质,可求得,再求得,进而可得即可求离心率. 【详解】 设,则, 所以, 又, 所以, 又点在上,所以, 所以, 即,由, 故选:D. 3.已知椭圆(a>b>0)的离心率为,则=(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由离心率得,再由转化为. 【详解】因为,所以8a2=9b2,所以. 故选:D. 4.已知椭圆:,过左焦点作直线与圆:相切于点,与椭圆在第一象限的交点为,且,则椭圆离心率为 . 【答案】 【分析】由题意利用直线与圆相切可得,再由余弦定理计算得出,利用椭圆定义即可得出离心率. 【详解】设椭圆右焦点为,连接,如下图所示: 由圆:可知圆心,半径; 显然,且, 因此可得,所以,可得; 即可得,又易知; 由余弦定理可得, 解得, 再由椭圆定义可得,即, 因此离心率. 故答案为: 5.已知椭圆C:,点M与C的焦点不重合,若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则 . 【答案】 【详解】试题分析:设M,N的中点坐标为P,,则 ;由于 ,化简可得 ,根据椭圆的定义==6,所以12. 考点:1.椭圆的定义;2.两点距离公式. 6.在平面直角坐标系xOy中,点P到两点,的距离之和等于4,设点P的轨迹为C. (Ⅰ)写出C的方程; (Ⅱ)设直线y=kx+1与C交于A,B两点.k为何值时 ?此时的值是多少? 【答案】(Ⅰ)曲线C的方程为.(Ⅱ)时 ,. 【分析】(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴, 故曲线C的方程为. (Ⅱ)设,其坐标满足 消去y并整理得, 故. ,即. 而, 于是. 所以时,,故. 当时,,. , 而 , 所以. 【详解】请在此输入详解! 7.已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,则的最小值为 . 【答案】 【分析】根据双曲线的定义转化为可求解. 【详解】设右焦点为,则,则, 依题意有, ,(当在线段与双曲线的交点时,取等号). 故的最小值为9.    故答案为:. 8.已知抛物线C:y=,直线:,:,M为C上的动点,则点M到与的距离之和的最小值为 . 【答案】3 【分析】结合图形,由抛物线定义可将M到与的距离之和转化为,后由点到直线距离公式可得答案. 【详解】由题,抛物线焦点为,准线为,过M点作,准线垂线,垂足分别为B,C. 过M点作垂线,垂足为A,则M到与的距离之和为. 由抛物线定义知,又,则. 当且仅当三点共线时,最短时, 而为F到直线距离, 所以. 所以点M到与的距离之和的最小值为3. 故答案为:3. 9.抛物线的焦点为F,点为该抛物线上的动点,点,则的最大值是 . 【答案】4 【分析】作准线l,M为垂足,由抛物线的定义可得,故当P,A,M三点共线时取最大值. 【详解】根据抛物线方程,可得,准线方程为, 作准线l,M为垂足,又知, 由抛物线的定义可得, 故当P,A,M三点共线时,取最大值, 最大值为. 故答案为:4.    10.若点A在焦点为F的抛物线上,且,点P为直线上的动点,则的最小值为 . 【答案】 【分析】先求得点的坐标,再求得关于直线的对称点,借助三点共线求得的最小值. 【详解】抛物线的焦点,准线,设, 则,解得,显然,不妨设, 关于直线的对称点为,则 因此,当且仅当三点共线时取等号, 所以的最小值为. 故答案为: 11.已知椭圆的离心率为,点在上. (1)求椭圆的方程: (2)过点的直线交椭圆于,两点(异于点),过点作轴的垂线与直线交于点,设直线,的斜率分别为,.证明: (i)为定值: (ii)直线过线段的中点. 【答案】(1) (2)(i)证明见详解;(ii)证明见详解 【分析】(1)根据题意,列出的方程组求出得解; (2)(i)当直线斜率为0时,.当直线的斜率不为0时,设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆的方程,写出韦达定理,计算的值,化简后结果为,由此证明结论成立. (ii)设线段的中点为,求出直线的方程,直线的方程,结合,可得,可证点在直线上. 【详解】(1)由题可知:,解得, 所以椭圆的方程为. (2)(i)①当直线的斜率为0时,则不妨设,, 所以为定值. ②当直线的斜率不为0时,设直线,,, 联立直线与椭圆的方程,消去整理得, 则,,,所以, 所以 . 综上,为定值.    (ii)设线段的中点为,易得, 可得直线的方程为,则, 直线的方程为,则, 所以, 由(i)知,,所以, 又直线的方程为,所以点在直线上, 即直线过线段的中点. 【点睛】关键点睛:本题第二问证明为定值,解题的关键是设直线与椭圆的方程,解得,代入的式子化简得解. 12.已知圆:,圆:,圆与圆、圆外切, (1)求圆心的轨迹方程 (2)若过点且斜率的直线与交与两点,线段的垂直平分线交轴与点,证明的值是定值. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)根据圆C与圆A、圆B外切,得到<4,再利用双曲线的定义求解; (2)设直线为,联立,利用弦长公式求得,再根据线段MN的垂直平分线,得到点P的坐标求解. 【详解】(1)解:因为圆C与圆A、圆B外切, 设C点坐标,圆C半径为, 则,, 所以<4, 所以点C的轨迹是双曲线的一支, 又,,, 所以其轨迹方程为; (2)设直线为, 联立,消去y得:, 所以, 设MN中点坐标为G,则, 所以, , 直线GP的方程为:, , 所以, 所以=1. 13.已知P为双曲线C:上一点,O为坐标原点,线段OP的垂直平分线与双曲线C相切. (1)若点P是直线与圆的交点,求a; (2)求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)联立方程求出交点坐标,代入双曲线方程运算求解即可; (2)设,,根据中垂线方程以及双曲线的切线方程解得,换元令,可得,令,可知关于x的方程有正根,更换主元法求范围即可. 【详解】(1)联立方程:,解得或, 即点为或, 将点代入双曲线C:可得,解得, 所以. (2)先证:在双曲线上一点处的切线方程为. 因为点在双曲线上,则, 显然直线过点, 即,, 联立方程,消去y可得, 即,则,解得, 所以在双曲线上一点处的切线方程为. 设,,则, 可得线段OP的垂直平分线为,即, 设直线与双曲线C切于点,则直线, 则,即, 且,即,整理可得, 又因为在双曲线C上,则,即, 可得,解得(舍负), 则, 令,则,可得, 令,则关于x的方程有正根, 即关于t的方程在内有根, 设, 若,即,则,不合题意; 若,即,则,解得,不合题意; 若,即,则,解得; 综上所述:, 则,即. 【点睛】方法点睛:解决圆锥曲线中范围问题的方法 一般题目中没有给出明确的不等关系,首先需要根据已知条件进行转化,利用圆锥曲线的几何性质及曲线 上点的坐标确定不等关系;然后构造目标函数,把原问题转化为求函数的值域或引入参数根据参数范围求解,解题时应注意挖掘题目中的隐含条件,寻找量与量之间的转化. 5 14.设,为曲线上两点,与的横坐标之和为4. (1)若与的纵坐标之和为4,求直线的方程. (2)证明:线段的垂直平分线过定点. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)曲线,由题可得直线的斜率不为0,设直线方程为:,,,与抛物线方程联立,利用根与系数的关系,即可得出直线的方程. (2)设线段的中点为,利用中点坐标公式可得坐标,用表示.,利用点斜式即可得出直线线段的垂直平分线的方程,进而证明结论. 【详解】(1)∵曲线,由题可得直线的斜率不为0,设直线方程为:,,, 联立,化为:, , ,, 解得, ,解得, 直线的方程为:,即. (2)设线段的中点为, ,, 则线段的垂直平分线的方程为:, 化为:, 可得直线经过定点. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题15 圆锥曲线的标准方程与几何性质(知识串讲+热考题型+真题训练)-备考2025年高考数学一轮复习高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
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专题15 圆锥曲线的标准方程与几何性质(知识串讲+热考题型+真题训练)-备考2025年高考数学一轮复习高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
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