第六章 微专题训练——圆锥曲线中的交汇与创新型问题-【金版教程】2026年高考数学一轮总复习首选用卷全书Word(新教材)
高考总复习首选用卷 数学
微专题训练——圆锥曲线中的交汇与创新型问题
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
难度 | ★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★★ |
对点 | 椭圆中的新定义问题 | 抛物线中的新定义问题 | 双曲线与复数的综合 | 抛物线与向量的综合 | 双曲线与数列的综合 |
题型一 圆锥曲线中的新定义问题
1.(2025·四川达州通川区高三摸底联考)定义:若椭圆C:+
=1(a>b>0)上的两个点A(x1,y1),B(x2,y2)满足
+
=0,则称A,B为该椭圆的一个“共轭点对”,记作[A,B].已知椭圆C的一个焦点坐标为F1(-1,0),且椭圆过点A
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求证有两个点B满足“共轭点对”[A,B],并求出点B的坐标;
(3)设(2)中的两个点B分别是B1,B2,已知O为坐标原点,点P,Q在椭圆C上,B1,P,B2,Q顺时针排列且PQ∥OA,证明:四边形B1PB2Q的面积小于4.
解:(1)由题意,椭圆C:+
=1(a>b>0)的另一焦点为F2(1,0),
因此2a=|AF1|+|AF2|=+
=4,
所以a=2,b=,
所以椭圆C的标准方程为+
=1.
(2)设“共轭点对”[A,B]中点B的坐标为(x,y),根据“共轭点对”[A,B]定义:
点B的坐标满足
所以或
于是有两个点B满足“共轭点对”[A,B],且点B的坐标为,
.
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(3)证明:设B1,B2
,B1B2所在的直线为l,则l的方程为x+2y=0.
设点P(xP,yP),Q(xQ,yQ),则
两式相减,得+
=0.
又PQ∥OA,于是=
,
则yP+yQ=-(xP+xQ),
所以线段PQ的中点在直线l上.
所以线段PQ被直线l平分.
设点P到直线x+2y=0的距离为d,
则S四边形B1PB2Q=2S△PB1B2=2××|B1B2|×d,
又|B1B2|==
,
则有S四边形B1PB2Q=d.
设过点P且与直线l平行的直线l1的方程为x+2y=m,则当l1与C相切时,d取得最大值.
由消去y得4x2-2mx+m2-12=0,(*)
令Δ=4m2-16(m2-12)=0,解得m=±4.
当m=±4时,方程(*)为4x2±8x+4=0,
即(x±1)2=0,
解得x=±1,
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则此时点P或点Q必有一个和点A重合,不符合条件PQ∥OA,
从而直线l1与C不可能相切,
即d小于直线x+2y=0和直线x+2y=4(或x+2y=-4)的距离=
,
所以S四边形B1PB2Q<×
=4
.
2.(2024·陕西铜川王益中学高三模拟)若A,B是抛物线y2=2px(p>0)上不同的两点,弦AB(不平行于y轴)的垂直平分线与x轴相交于点P,则称弦AB是点P的一条“相关弦”.已知当x0>p时,点P(x0,0)存在无穷多条“相关弦”.
(1)证明:点P(x0,0)(x0>p)的所有“相关弦”的中点的横坐标相同;
(2)当p=2时,试问:点P(x0,0)(x0>2)的“相关弦”的弦长中是否存在最大值?若存在,求其最大值(用x0表示);若不存在,请说明理由.
解:(1)证明:设AB为点P(x0,0)(x0>p)的任意一条“相关弦”,且点A,B的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2)(x1≠x2),
则y=2px1,y
=2px2,
两式相减,得(y1+y2)(y1-y2)=2p(x1-x2),
因为x1≠x2,所以y1+y2≠0.
设直线AB的斜率为k,弦AB的中点是M(xM,yM),
则k==
=
=
,
可得AB的垂直平分线l的方程为y-yM=-(x-xM),
又点P(x0,0)在直线l上,
所以-yM=-(x0-xM),
因为yM≠0,可得xM=x0-p,
故点P(x0,0)的所有“相关弦”的中点的横坐标都为x0-p,即横坐标相同.
(2)由(1)得,弦AB所在直线的方程为y-yM=k(x-xM),
且k=,x1+x2=2xM,xM=x0-2,
联立方程整理得k2x2+2[k(yM-kxM)-2]x+(yM-kxM)2=0,
所以x1x2==
=
=
(y
-2xM)2,
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