内容正文:
椭 圆
题型一 椭圆的定义及其应用
例1 (1)已知动圆M和圆C1:(x+1)2+y2=36内切,并和圆C2:(x-1)2+y2=4外切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A.直线
B.圆
C.焦点在x轴上的椭圆
D.焦点在y轴上的椭圆
答案 C
解析 设动圆的圆心M的坐标为(x,y),半径为r,
因为动圆M与圆C1:(x+1)2+y2=36内切,且与圆C2:(x-1)2+y2=4外切,
可得|MC1|=6-r,|MC2|=r+2,
所以|MC1|+|MC2|=8>|C1C2|=2,
根据椭圆的定义知,动点M的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆,且2a=8,2c=2,
可得a=4,c=1,则b=,
所以动点M的轨迹方程为=1,
所以其轨迹为焦点在x轴上的椭圆.
(2)(2025·长沙模拟)已知点O为坐标原点,椭圆=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,设线段PF1的中点为M,且|OF2|=|OM|,则△PF1F2的面积为( )
A. B.
C.3 D.4
答案 A
解析 由题意可得a=3,b=,c==2.
如图,因为O,M分别是F1F2和PF1的中点,
所以|PF2|=2|OM|=2|OF2|=2c=4,
根据椭圆定义,可得|PF1|=2a-|PF2|=2,又因为|F1F2|=2c=4,
所以△PF1F2为等腰三角形,且F2到PF1的距离为h=,
故△PF1F2的面积为|PF1|·h=.
题型二 椭圆的标准方程
例2 (1)过点(-3,2)且与=1有相同焦点的椭圆的标准方程是( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
答案 B
解析 由题意得椭圆=1的焦点坐标为(,0),(-,0),
因为所求椭圆与椭圆=1有相同的焦点,
设所求椭圆的方程为=1(a>),
由于该椭圆经过点(-3,2),则将点代入方程得,
=1,
解得a2=15(a2=3舍去),
故所求椭圆的标准方程为=1.
(2)已知椭圆C的焦点在坐标轴上,且经过A(-,-2)和B(-2,1)两点,则椭圆C的标准方程为 .
答案 =1
解析 设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),将A和B的坐标代入方程得
解得
则所求椭圆的标准方程为=1.
题型三 椭圆的几何性质
例3 (2024·大庆模拟)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,B(0,b),若经过F1的弦AB满足|AB|=|AF2|,则椭圆C的离心率是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 由题可知|BF1|=|BF2|=a,
所以
解得
由cos∠AF1F2+cos∠BF1F2=0,
得=0,
整理得a2=3c2,
所以e=.
例4 (多选)已知椭圆=1,F1,F2为左、右焦点,B为上顶点,P为椭圆上任一点,则( )
A.的最大值为4
B.|PF1|的取值范围是[4-2,4+2]
C.不存在点P使PF1⊥PF2
D.|PB|的最大值为2
答案 AB
解析 对于A,依题意知a=4,b=2,c=2,当P为短轴端点时,()max=×2c×b=4,故A正确;
对于B,由椭圆的性质知|PF1|的取值范围是[a-c,a+c],即[4-2,4+2],故B正确;
对于C,sin∠F2BO=,所以∠F2BO=,所以∠F1BF2=,即∠F1PF2的最大值为,最小值为0,所以存在点P使PF1⊥PF2,故C错误;
对于D,设P(x0,y0),
所以|PB|=,
又=1,所以=16-4,
所以|PB|=
=,
又-2≤y0≤2,故当y0=-时,|PB|max=,故D错误.
(2)已知椭圆C:=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,A为C上一动点,则的取值范围是 .
答案
解析 设椭圆C的半焦距为c(c>0),
则c=a,
-1,
因为|AF2|∈[a-c,a+c],
即|AF2|∈,所以-1∈,
即的取值范围是.
双曲线
题型一 双曲线的定义及应用
例1 (1)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆的圆心M的轨迹方程为( )
A.x2-=1(x≥1) B.x2-=1
C.x2-=1(x≤-1) D.-x2=1
答案 C
解析 设动圆M的半径为r,
则|MC1|=r+1,|MC2|=r+3,
则|MC2|-|MC1|=2<|C1C2|=6,
根据双曲线的定义知,动圆的圆心M的轨迹为双曲线x2-=1的左半支.
(2)设双曲线C:x2-=1(b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线分别交双曲线左、右两支于点M,N,连接MF2,NF2,若·=0,||=||,则b等于( )
A.1 B.
C. D.2
答案 B
解析 设|MF2|=t(t>0),
结合题意得|NF2|=t,|MN|=t,
结合双曲线的定义可得
|MF2|-|MF1|=2,
则|MF1|=t-2,
又由双曲线的定义可得|NF1|-|NF2|=2,
则t+t-2-t=2,解得t=2,
所以|NF1|=|MN|+|MF1|=2+2,
|NF2|=2,∠F1NF2=45°,
在△F1NF2中,由余弦定理得|F1F2|=
==2,
所以c=,则b2=c2-a2=3-1=2,
即b=.
典例 (1)椭圆=1(a>b>0),焦距为4,P为椭圆上任一点,若P到点(2,0)的距离与到直线x=的距离之比为,则椭圆方程为 .
答案 =1
解析 依题意,右焦点F2(2,0),右准线x=,
由椭圆第二定义知,
∵c=2,故a=4,∴b2=a2-c2=12,
∴椭圆方程为=1.
(2)已知双曲线=1的右焦点为F2,M是双曲线右支上一点,定点A(9,2),则|MA|+|MF2|的最小值为 .
答案
解析 设M到直线x=的距离为d,由双曲线第二定义知,
=e=,∴d=|MF2|,
∴|MA|+|MF2|=|MA|+d,
如图,可知(|MA|+d)min=xA-=9-.
题型二 双曲线的标准方程
例2 (1)过点(2,2)且与椭圆9x2+3y2=27有相同焦点的双曲线方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
答案 D
解析 由9x2+3y2=27,得=1,
所以焦点在y轴上,且c=.
设双曲线的方程为=1(a>0,b>0),
所以解得
所以双曲线的方程为=1.
(2)(2024·济南模拟)已知双曲线C1过点A(-,1),且与双曲线C2:x2-3y2=1有相同的渐近线,则双曲线C1的标准方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
答案 A
解析 由双曲线C1与双曲线C2:x2-3y2=1有相同的渐近线,
故可设双曲线C1的方程为x2-3y2=λ(λ≠0),
又因为C1过点A(-,1),
代入双曲线C1的方程得15-3=λ,
解得λ=12,
所以双曲线C1的标准方程是=1.
题型三 双曲线的几何性质
例3 (2024·石家庄质检)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的实半轴长为,其上焦点到双曲线的一条渐近线的距离为3,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
答案 B
解析 设双曲线C:=1(a>0,b>0)的上焦点为(0,c)(c>0),双曲线的渐近线方程为by±ax=0,
由点到直线的距离公式可得
=b=3,
又双曲线C:=1(a>0,b>0)的实半轴长为,所以a=,
所以双曲线C的渐近线方程为3y±x=0,即y=±x.
例4 已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c(c>0).若双曲线C右支上存在点P,使得|PF2|=4a,且=12a2,则双曲线C的离心率e等于( )
A. B.
C.+1 D.
答案 D
解析 由双曲线的定义可得
|PF1|-|PF2|=2a,
∵|PF2|=4a,∴|PF1|=6a,
设∠F1PF2=θ,θ∈(0,π),
则|PF1||PF2|sin θ
=×6a×4a×sin θ=12a2sin θ=12a2,
∴sin θ=1,θ=,
∴△PF1F2为直角三角形,
∴|=|F1F2|2,
∴36a2+16a2=4c2,即52a2=4c2,
∴e2==13,∴e=.
例5 若双曲线C:x2-=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是C右支上的动点,则|PF1|·|PF2|的最小值为 .
答案 3
解析 由题意可知a=1,b=,c==2,且|PF1|-|PF2|=2,
设|PF2|=m≥c-a=1,则|PF1|=m+2,
可得|PF1|·|PF2|=m(m+2)在[1,+∞)上单调递增,
所以当m=1时,|PF1|·|PF2|取得最小值3.
离心率的范围问题
题型一 利用圆锥曲线的定义求离心率的范围
例1 (1)已知椭圆M:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆M上任意一点,且|PF1|·|PF2|最大值的取值范围为[2c2,3c2](其中c2=a2-b2,c>0),则椭圆M的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 由基本不等式及椭圆定义可知
|PF1|·|PF2|≤=a2,
当且仅当|PF1|=|PF2|时,等号成立,
∴|PF1|·|PF2|的最大值为a2,
由题意知2c2≤a2≤3c2,
∴c≤a≤c,∴≤e≤.
(2)已知F1,F2为椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,∠F1PF2=60°,则椭圆与双曲线离心率之积的最小值为( )
A.2 B.1
C. D.2
答案 C
解析 不妨设|PF1|=m,|PF2|=n(m>n),
椭圆的长半轴长为a1,离心率为e1,双曲线的实半轴长为a2,离心率为e2,两曲线的半焦距均为c,
由椭圆及双曲线的定义得m+n=2a1,m-n=2a2,于是m=a1+a2,n=a1-a2,
在△PF1F2中,由余弦定理得
m2+n2-2mncos 60°=4c2⇒-(a1+a2)(a1-a2)=4c2,
则+3=4c2,得=4,
由基本不等式得4=≥2⇒e1e2≥,
当且仅当e1=,e2=时,等号成立,
所以椭圆与双曲线离心率之积的最小值为.
题型二 利用圆锥曲线的性质求离心率的范围
例2 (1)已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=5|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为( )
A. B.
C.2 D.
答案 B
解析 根据双曲线的定义可得
|PF1|-|PF2|=2a,
因为|PF1|=5|PF2|,
所以|PF1|=,|PF2|=,
因为点P在双曲线的右支上,
所以|PF2|≥c-a,
即≥c-a,所以≥c,
所以1<e=≤,
所以双曲线的离心率e的最大值为.
(2)已知F1,F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,点P,Q是C上位于x轴上方的任意两点,且PF1∥QF2.若|PF1|+|QF2|≥b,则C的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 由点P,Q是C上位于x轴上方的任意两点,延长PF1交椭圆于另一交点,记为A,
由PF1∥QF2再结合椭圆的对称性,
易知|AF1|=|QF2|,所以|PF1|+|QF2|=|PA|,
由椭圆过焦点的弦中通径最短,
所以当PA垂直于x轴时,|PA|最短,
所以b≤|PA|min=,所以ab≤2b2,即≥,
又0<e<1,e=≤,即0<e≤.
题型三 利用几何图形的性质求离心率的范围
例3 (1)已知双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2) B.[4,+∞)
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
答案 D
解析 若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率小于等于渐近线的斜率的绝对值,∴≥,∴e2==1+≥4,故此双曲线离心率的取值范围是[2,+∞).
(2)已知两定点A(-1,0)和B(1,0),动点P(x,y)在直线l:y=x+3上移动,椭圆C以A,B为焦点且经过点P,则椭圆C的离心率的最大值为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 椭圆C以A,B为焦点,
即c=1,b2=a2-1,
故可设椭圆方程为=1(a>1),
联立方程
消去y得(2a2-1)x2+6a2x+10a2-a4=0,
由题意易知Δ=36a4-4(2a2-1)(10a2-a4)≥0,
即a4-6a2+5≥0,
得a2≥5或a2≤1(舍去),解得a≥,
所以0<e=≤,
所以e的最大值为.
抛物线
题型一 抛物线的定义及应用
例1 (1)若抛物线x2=8y上一点(x0,y0)到焦点的距离是该点到x轴距离的2倍,则y0等于( )
A. B.1
C. D.2
答案 D
解析 已知抛物线的方程为x2=8y,
可得p=4,
所以焦点为F(0,2),准线为l:y=-2.
抛物线上一点A(x0,y0)到焦点F的距离等于到准线l的距离,
即|AF|=y0+2,
又因为A到x轴的距离为y0,
由已知得y0+2=2y0,解得y0=2.
(2)(多选)(2025·八省联考)已知F(2,0)是抛物线C:y2=2px的焦点,M是C上的点,O为坐标原点.则( )
A.p=4
B.|MF|≥|OF|
C.以M为圆心且过F的圆与C的准线相切
D.当∠OFM=120°时,△OFM的面积为2
答案 ABC
解析 由题意得=2,则p=4,A正确;
设M(x0,y0),则|MF|=x0+,|OF|=,
又因为x0≥0,所以|MF|≥|OF|,B正确;
由抛物线的定义知M到F的距离与M到C的准线的距离相等,故以M为圆心且过F的圆与C的准线相切,C正确;
当∠OFM=120°时,设M在第一象限,则x0>2,y0>0,故kMF==tan 60°=,即x0=+2,
又=8x0,所以-8y0-16=0,
解得y0=4或y0=-(舍去),
所以S△OFM=|OF|×|y0|=×2×4=4,D错误.
题型二 抛物线的标准方程
例2 (1)若抛物线过点(3,-4),则抛物线的标准方程为 .
答案 y2=x或x2=-y
解析 ∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线开口向右或向下,
设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).
把点(3,-4)的坐标分别代入y2=2px和x2=-2p1y中,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),
则2p=,2p1=.
∴所求抛物线的标准方程为
y2=x或x2=-y.
(2)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,第一象限内的点A在E上,AB垂直l于点B,BF交y轴于点C,若|AF|=2|BC|=4,则抛物线的标准方程为 .
答案 y2=4x
解析 由题意知C为BF的中点,
因为|AF|=|AB|,所以AC与BF垂直,
因为|AF|=2|BC|=4,所以∠CAF=30°,
所以∠BAF=60°,
方法一 则△ABF为等边三角形,设AB交y轴于点D,如图,
在Rt△BCD中,易得|BD|=1,即=1,p=2,
故抛物线的标准方程为y2=4x.
方法二 A,
代入E:y2=2px(p>0)可得12=2p,
化简得p2+4p-12=0,
由于p>0,所以p=2(p=-6舍去).
故抛物线的标准方程为y2=4x.
题型三 抛物线的几何性质
例3 (1)(多选)对于抛物线x2=y,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为(0,2)
B.开口向上,焦点为
C.焦点到准线的距离为4
D.准线方程为y=-4
答案 AC
解析 由抛物线x2=y,即x2=8y,可知抛物线开口向上,焦点坐标为(0,2),焦点到准线的距离为4,准线方程为y=-2.
(2)(多选)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y2=8x过焦点的弦的两个端点,焦点为F,则( )
A.焦点F的坐标为(4,0)
B.|AB|=x1+x2+4
C.y1y2=-8
D.
答案 BD
解析 由抛物线y2=8x,可得焦点为F(2,0),故A错误;
由抛物线的性质可得|AB|=|AF|+|BF|=x1+2+x2+2=x1+x2+4,故B正确;
方法一 设直线AB的方程为x=my+2,与抛物线的方程联立,可得y2-8my-16=0,Δ>0,
则y1+y2=8m,y1y2=-16,
=
=
=
=
=,故C错误,D正确.
方法二 因为p=4,所以y1y2=-p2=-16,
,故C错误,D正确.
典例 (多选)已知A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y2=2px(p>0)上的两点,在两点处的切线相交于点Q,则下列说法中正确的是( )
A.当阿基米德三角形的顶角为直角时,阿基米德三角形顶点的轨迹为蒙日圆
B.若M为弦AB的中点,则MQ与x轴平行(或重合)
C.若弦AB过抛物线的焦点,则点Q在抛物线的准线上
D.若阿基米德三角形的底边AB过焦点,M为弦AB的中点,则该三角形的面积最小值为2p
答案 ABC
解析 对于A,由蒙日圆的定义知A正确;
对于B,过点A的切线方程为y1y=p(x+x1), ①
过点B的切线方程为y2y=p(x+x2), ②
又
联立①②③④,解得两切线交点Q,
又M,
∴MQ与x轴平行(或重合),B正确;
对于C,设Q(x0,y0),
则直线AB的方程为y0y=p(x+x0),
又直线AB经过焦点F,
∴0=p,∴x0=-,C正确;
对于D,若底边AB过焦点,
则Q点的轨迹方程是x=-,
易验证kQA·kQB=-1,即QA⊥QB,
故阿基米德三角形为直角三角形,且Q为直角顶点,∴|QM|=≥=p,由B项分析可知,MQ与x轴平行(或重合),
∴S△QAB=|QM||y1-y2|
≥|QM|·≥p2,
当且仅当y1=-y2时,等号成立,
∴阿基米德三角形面积的最小值为p2,D错误.
直线与圆锥曲线的位置关系
题型一 直线与圆锥曲线的位置关系
例1 (1)已知直线l的方程为mx+y+2m=1,椭圆C的方程为=1,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相离 B.相交
C.相切 D.不能确定
答案 B
解析 直线l:mx+y+2m=1,
即m(x+2)+y-1=0,
令解得
则直线l过定点(-2,1),
因为<1,
则该定点在椭圆内,
则直线l与椭圆C的位置关系为相交.
(2)已知双曲线C:=1,过点P(3,3)作直线l,使l与C有且只有一个公共点,则满足条件的直线l共有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
答案 D
解析 由题意知双曲线的焦点F1(-5,0),F2(5,0),顶点A(3,0),渐近线方程为y=±x,
由P(3,3)可得该点在双曲线右顶点上方,
易得过P点与双曲线有且只有一个公共点的直线中,有两条和双曲线的渐近线分别平行的直线(图1),
有两条双曲线右支的切线(图2),共4条.
题型二 弦长问题
例2 (1)经过椭圆+y2=1的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,则线段AB的长度为( )
A. B.
C.2 D.
答案 B
解析 在椭圆+y2=1中,a2=2,b2=1,所以c2=a2-b2=1,即c=1,故左焦点为F1(-1,0),
而tan 60°=,故直线l的方程为y=(x+1),
联立+y2=1,得7x2+12x+4=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得x1+x2=-,x1x2=,由弦长公式得|AB|=×.
(2)已知F是双曲线C:x2-=1的左焦点,过点F的直线与C交于A,B两点(点A,B在C的同一支上),且|BF|=2|AF|,则|AB|等于( )
A.6 B.8
C. D.
答案 D
解析 由C:x2-=1可得F(-2,0),
根据对称性,不妨设过点F的直线为x=my-2(m>0),
联立
可得(3m2-1)y2-12my+9=0,
由题意可知3m2-1≠0,且Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则
由|BF|=2|AF|,得=2,
又=(-2-x2,-y2),=(x1+2,y1),
所以-y2=2y1. ③
由①③可得y1=-,y2=,
代入②得-×,
解得m=或m=-(舍),
y1=,
所以|AB|=·|y1-y2|=×3|y1|=×.
典例 已知双曲线C:2x2-y2=2,直线l:x-y+1=0与双曲线C交于M,N两点,则弦长|MN|等于( )
A. B.
C.4 D.4
答案 D
解析 联立双曲线与直线的方程,
得x2-2x-3=0,Δ=16,又k=1,a=1,
由弦长的万能公式知,|MN|=·=4.
题型三 中点弦问题
例3 (1)已知直线l交抛物线C:x2=-18y于M,N两点,且MN的中点为(3,-2),则直线l的斜率为( )
A.-3 B.-
C. D.-
答案 D
解析 由题意知直线l的斜率存在,设直线l的斜率为k,M(x1,y1),N(x2,y2),
则
两式相减得=-18(y1-y2),
整理得=-,
因为MN的中点为(3,-2),
则x1+x2=2×3=6,
所以k==-=-,
即直线l的斜率为-.
(2)(2024·肇庆模拟)已知直线l:x-y+3=0与双曲线C:=1(a>0,b>0)交于A,B两点,点P(1,4)是弦AB的中点,则双曲线C的渐近线方程是( )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±4x
答案 B
解析 方法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),
可得=1,=1,
两式相减可得
,
由点P(1,4)是弦AB的中点,且直线l:x-y+3=0,
可得x1+x2=2,y1+y2=8,y1-y2=x1-x2,
即有b2=4a2,即b=2a,
所以双曲线的渐近线方程为y=±2x.
方法二 由题意知kAB=1,kOP=4(O为坐标原点),
则=kAB·kOP=4,
所以b2=4a2,b=2a,
故双曲线C的渐近线方程为y=±2x.
圆锥曲线中的综合问题
题型一 与弦长、周长有关的范围(最值)问题
例1 (2024·衢州模拟)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,斜率为的直线l与y轴交于点P,l与C交于A,B两点,T是A关于x轴的对称点.当P与坐标原点O重合时,△ABT的面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当P异于O点时,记直线BT与x轴交于点Q,求△OPQ周长的最小值.
解 (1)当P与坐标原点O重合时,可设A(x0,y0)(x0>0),
则有B(-x0,-y0),
T(x0,-y0),
且x0=2y0,AT⊥BT,
则S△ABT=|AT|·|BT|=·2y0·2x0=,
即2,∴,则,
则有=1,由离心率为,即,
则a2=2c2=b2+c2,∴a2=2b2,
即有=1,解得b2=1,∴a2=2,
即椭圆C的方程为+x2=1.
(2)设直线l的方程为x=2y+t(t≠0),令x=0,有y=-,即yP=-,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),则T(x1,-y1),
联立直线l与椭圆方程
消去x得9y2+8ty+2t2-2=0,
有y1+y2=-,y1y2=,
Δ=64t2-36(2t2-2)>0,得-3<t<3,
直线BT的方程为y=(x-x2)+y2,
令y=0,xQ=+x2=,
由x=2y+t,
得
=+t=+t=,即xQ=,
则C△OPQ=|yP|+|xQ|+
=≥2+1,
当且仅当t=±时等号成立,
故△OPQ周长的最小值为+1.
题型二 与距离、面积有关的范围(最值)问题
例2 已知P(0,)和Q(,1)为椭圆C:=1(a>b>0)上的两点.
(1)求椭圆C的方程和离心率;
(2)设直线l:y=kx+1与椭圆C交于A,B两点,求△AOB面积的取值范围.
解 (1)因为P(0,)和Q(,1)为椭圆C:=1(a>b>0)上的两点,
所以解得
又因为a2=b2+c2,所以c2=2.
所以椭圆C的方程为=1,离心率e=.
(2)联立方程
消去y得(1+2k2)x2+4kx-2=0,
因为Δ=(4k)2-4×(1+2k2)×(-2)=32k2+8>0,
所以设交点A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=-,
所以|AB|=
=×.
又因为点O到直线l:y=kx+1的距离为d=,
所以△AOB的面积S=×d×|AB|
=×××
=,
令t=4k2+1(t≥1),
则S=≤
,
也就是当k=0时,△AOB的面积取最大值,
又因为当|k|→+∞时,S→0,
所以△AOB面积的取值范围是(0,].
题型三 与角度、斜率有关的范围(最值)问题
例1 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足=9,求直线OQ斜率的最大值.
解 (1)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,准线方程为x=-,
由题意,该抛物线焦点到准线的距离为
=p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(2)方法一 设Q(x0,y0),
则=9=(9-9x0,-9y0),
∴P(10x0-9,10y0),
由P在抛物线上可得(10y0)2=4(10x0-9),
即x0=>0,
∴直线OQ的斜率kOQ=,
当y0=0时,kOQ=0;
当y0≠0时,kOQ=,
当y0>0时,∵25y0+≥2=30,
此时0<kOQ≤,当且仅当25y0=,即y0=时,等号成立;
当y0<0时,kOQ<0,
综上,直线OQ斜率的最大值为.
方法二 同方法一得到点Q的轨迹方程为y2=x-.
设直线OQ的方程为y=kx,则当直线OQ与抛物线y2=x-相切时,其斜率k取到最值,
联立得k2x2-x+=0,
则Δ=-4k2×=0,
解得k=±,
∴直线OQ斜率的最大值为.
方法三 (轨迹方程+换元求最值法)
同方法一得点Q的轨迹方程为y2=x-.
设直线OQ的斜率为k,Q(x,y),
则k2=.
令=t,
则k2=-t2+t的对称轴为t=,
∴0≤k2≤,-≤k≤.
故直线OQ斜率的最大值为.
方法四 由题可设P(4t2,4t)(t≥0),Q(x,y),
∵F(1,0),=9,
∴(x-4t2,y-4t)=9(1-x,-y),
于是∴
则直线OQ的斜率为k=,
当t=0时,k=0;
当t>0时,k=≤,
当且仅当4t=,即t=时等号成立,
综上,直线OQ斜率的最大值为.
题型四 与参数、向量有关的范围(最值)问题
例2 已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,以坐标原点O为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点M(2,0)的直线与椭圆C相交于A,B两点,设P为椭圆上一点,且满足=t(t∈R),当||<时,求实数t的取值范围.
解 (1)由题意可知,短半轴长b==1,
因为e=,则e2=,
即a2=2b2=2,
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由题意可知,直线AB的斜率存在,
设直线AB为y=k(x-2),
联立方程
消去y得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0,
由Δ=64k4-4(1+2k2)(8k2-2)>0,
解得k2<,
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),
则x1+x2=,x1x2=,
因为=t,
则(x1+x2,y1+y2)=t(x,y),易知t≠0,
可得x=,
y=[k(x1+x2)-4k]=,
且点P在椭圆上,
则=2,
整理得16k2=t2(1+2k2),
又因为||=||<,
则|x1-x2|<,
可得(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]<,
即(1+k2)<,
整理得(4k2-1)(14k2+13)>0,解得k2>,
所以<k2<,
且16k2=t2(1+2k2),
可得t2==8-∈,
解得-2<t<-或<t<2,
所以实数t的取值范围为∪.
题型五 直线过定点
例1 已知点P(4,3)为双曲线E:=1(a>0,b>0)上一点,E的左焦点F1到一条渐近线的距离为.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)不过点P的直线y=kx+t与双曲线E交于A,B两点,若直线PA,PB的斜率和为1,证明:直线y=kx+t过定点,并求该定点的坐标.
解 (1)设F1(-c,0)(c>0)到渐近线y=x,
即bx-ay=0的距离为,
则,结合a2+b2=c2得b=,
又P(4,3)在双曲线=1上,
所以=1,得a2=4,
所以双曲线E的标准方程为=1.
(2)联立
消去y并整理得(3-4k2)x2-8ktx-4t2-12=0,
则3-4k2≠0,Δ=64k2t2+4(3-4k2)(4t2+12)>0,
即t2+3>4k2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠4,x2≠4,
则x1+x2=,x1x2=-,
则kPA+kPB=
=
==1,
所以2kx1x2+(t-4k-3)(x1+x2)-8t+24=x1x2-4(x1+x2)+16,
所以(2k-1)x1x2+(t-4k+1)(x1+x2)-8t+8=0,
所以--8t+8=0,
整理得t2-6k+2kt-6t-8k2+9=0,
所以(t-3)2+2k(t-3)-8k2=0,
所以(t-3-2k)(t-3+4k)=0,
因为直线y=kx+t不过点P(4,3),
即3≠4k+t,t-3+4k≠0,
所以t-3-2k=0,即t=2k+3,
所以直线y=kx+t=kx+2k+3,
即y-3=k(x+2),
所以该直线过定点,且定点为(-2,3).
题型六 圆过定点问题
例2 已知椭圆C:=1(a>b>0)的上、下顶点分别为B2,B1,左、右焦点分别为F1,F2,四边形B1F1B2F2是面积为2的正方形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知圆O:x2+y2=的切线l与椭圆C相交于D,E两点,判断以DE为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由.
解 (1)由题意可得
解得
∴椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)由题意可知,圆O:x2+y2=的圆心坐标为(0,0),半径为,
∵<1,
可知圆O:x2+y2=在椭圆C内,切线l与椭圆C相交,
①当直线l的斜率不存在时,
∵直线l与圆相切,
故切线方程为x=±,
将切线方程x=代入椭圆方程,
解得y=±,
设D,E,
则以DE为直径的圆的方程为+y2=;
同理,当切线方程为x=-时,
求得以DE为直径的圆的方程为+y2=,
联立方程
解得即两圆只有一个交点(0,0),
若存在定点,则定点应为(0,0).
②当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y=kx+m,
则圆心到直线的距离d=,
整理得m2=(1+k2),
联立方程
消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,Δ>0,
设D(x1,y1),E(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=,
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=,
∴·=x1x2+y1y2
==0,
即·=0,
∴以DE为直径的圆经过定点O(0,0),
综上可知,以DE为直径的圆过定点(0,0).
题型七 与斜率、角度有关的定值问题
例1 已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2,O为坐标原点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)已知点T(t,0),若E上存在一点P,使得·=-1,求t的取值范围;
(3)过M(-4,0)的直线交E于A,B两点,过N(-4,4)的直线交E于A,C两点,B,C位于x轴的同侧,证明:∠BOC为定值.
(1)解 由题意可知,焦点F到准线的距离为p=2,
所以抛物线E的标准方程为y2=4x.
(2)解 设P(x,y),可知y2=4x,x≥0,
则=(-x,-y),=(t-x,-y),
可得·=-x(t-x)+y2=x2-tx+4x=x2+(4-t)x=-1,
显然x=0不满足上式,
则x>0,可得t-4=x+,
又因为x+≥2=2,当且仅当x=,
即x=1时,等号成立,
则t-4≥2,即t≥6,
所以t的取值范围为[6,+∞).
(3)证明 设A,B,C,
则直线AB的斜率kAB=,
可得直线AB的方程为y-y1=,
整理得4x-(y1+y2)y+y1y2=0,
同理可得,直线AC的方程为4x-(y1+y3)y+y1y3=0,
由题意可得
整理得4(y3-y2)=(y2y3+16),
又因为直线OB,OC的斜率分别为kOB=,
kOC=,
显然∠BOC为锐角,则
tan∠BOC=
=,
所以∠BOC为定值.
题型八 与距离、面积、系数和有关的定值问题
例2 已知椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在x轴上,斜率为1且过椭圆C的右焦点F的直线交椭圆于A,B两点,与a=(3,-1)共线.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设M为椭圆C上任意一点,且=λ+μ(λ,μ∈R),证明:λ2+μ2为定值.
(1)解 设椭圆C的方程为=1(a>b>0),F(c,0),则直线AB的方程为y=x-c,
联立
消去y并整理得(a2+b2)x2-2a2cx+a2(c2-b2)=0,Δ>0,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系可得x1+x2=,x1x2=,
由=(x1+x2,y1+y2),a=(3,-1),
且与a共线,
得3(y1+y2)+(x1+x2)=0,
又y1=x1-c,y2=x2-c,
则3(x1+x2-2c)+(x1+x2)=0,
∴x1+x2=,即,
可得a2=3b2=3(a2-c2),∴,
∴椭圆C的离心率为e=.
(2)证明 由(1)知a2=3b2,
所以椭圆C的方程=1可化为x2+3y2=3b2,
设=(x,y),由=λ+μ得(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2),
∴
∵M(x,y)在椭圆上,
∴(λx1+μx2)2+3(λy1+μy2)2=3b2,
∴λ2(+3)+μ2(+3)+2λμ(x1x2+3y1y2)=3b2, ①
由(1)知,x1+x2=,a2=c2,b2=c2,
x1x2=c2,
x1x2+3y1y2=x1x2+3(x1-c)(x2-c)
=4x1x2-3c(x1+x2)+3c2
=c2-c2+3c2=0,
又+3=3b2,+3=3b2,
代入①得,λ2+μ2=1,
故λ2+μ2为定值1.
题型九 点在定直线上
例1 在平面直角坐标系Oxy中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是坐标轴,右支与x轴的交点坐标为(1,0),其中一条渐近线的倾斜角为.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)过点T(2,0)作直线l与双曲线C的左、右两支分别交于A,B两点,在线段AB上取一点E满足|AE|·|TB|=|EB|·|AT|,证明:点E在一条定直线上.
(1)解 根据题意,设双曲线C的标准方程为=1(a>0,b>0),
由题知a=1,=tan,可得b=,
所以双曲线C的标准方程为x2-=1.
(2)证明 易知T(2,0)为双曲线的右焦点,如图所示,
由题知直线l的斜率存在,
设斜率为k,则-<k<,
故直线l的方程为y=k(x-2),
代入双曲线方程得(3-k2)x2+4k2x-(4k2+3)=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由根与系数的关系得x1+x2=,
x1x2=-,
且x1≤-1,1≤x2<2,
设E(x0,y0),点E在线段AB上,
所以x1<x0<x2,
由|AE|·|TB|=|EB|·|AT|可得
(x0-x1)·(2-x2)
=(x2-x0)·(2-x1),
化简得4x0-(2+x0)(x1+x2)+2x1x2=0,
代入x1+x2和x1x2并化简可得x0=,
即存在点E满足条件,并且点E在定直线x=上.
题型十 三角形内心(外心、重心、垂心)在定直线上
例2 已知R是圆M:(x+)2+y2=8上的动点,点N(,0),直线NR与圆M的另一个交点为S,点L在直线MR上,MS∥NL,动点L的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若过点P(-2,0)的直线l与曲线C相交于A,B两点,且A,B都在x轴上方,问:在x轴上是否存在定点Q,使得△QAB的内心在一条定直线上?请你给出结论并证明.
解 (1)圆M的圆心坐标为M(-,0),半径r=2,
因为MS∥NL,
所以△MSR∽△LNR,
又因为|MR|=|MS|,
所以|LR|=|LN|,
所以||LM|-|LN||=||LM|-|LR||=|MR|=r=2<2=|MN|,
所以点L在以M,N为焦点,2为实轴长的双曲线上,
设双曲线的方程为=1(a>0,b>0),
则2a=2,2c=2.
所以a=,c=,b=1,
又L不可能在x轴上,所以曲线C的方程为-y2=1(y≠0).
(2)在x轴上存在定点Q(-1,0),使得△QAB的内心在一条定直线上.
证明如下:
由条件可设l:x=my-2.代入-y2=1,
得(m2-2)y2-4my+2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),|x1|>,|x2|>,
则得m2≠2,
所以y1+y2=>0,y1y2=>0,
所以y1+y2=2my1y2,
取Q(-1,0),
则kAQ+kBQ==0,
又A,B都在x轴上方,所以∠AQB的平分线为定直线x=-1,
所以在x轴上存在定点Q(-1,0),使得△QAB的内心在定直线x=-1上.
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$$
椭 圆
题型一 椭圆的定义及其应用
例1 (1)已知动圆M和圆C1:(x+1)2+y2=36内切,并和圆C2:(x-1)2+y2=4外切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A.直线
B.圆
C.焦点在x轴上的椭圆
D.焦点在y轴上的椭圆
(2)(2025·长沙模拟)已知点O为坐标原点,椭圆=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,设线段PF1的中点为M,且|OF2|=|OM|,则△PF1F2的面积为( )
A. B.
C.3 D.4
题型二 椭圆的标准方程
例2 (1)过点(-3,2)且与=1有相同焦点的椭圆的标准方程是( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
(2)已知椭圆C的焦点在坐标轴上,且经过A(-,-2)和B(-2,1)两点,则椭圆C的标准方程为 .
题型三 椭圆的几何性质
例3 (2024·大庆模拟)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,B(0,b),若经过F1的弦AB满足|AB|=|AF2|,则椭圆C的离心率是( )
A. B.
C. D.
例4 (多选)已知椭圆=1,F1,F2为左、右焦点,B为上顶点,P为椭圆上任一点,则( )
A.的最大值为4
B.|PF1|的取值范围是[4-2,4+2]
C.不存在点P使PF1⊥PF2
D.|PB|的最大值为2
(2)已知椭圆C:=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,A为C上一动点,则的取值范围是 .
双曲线
题型一 双曲线的定义及应用
例1 (1)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆的圆心M的轨迹方程为( )
A.x2-=1(x≥1) B.x2-=1
C.x2-=1(x≤-1) D.-x2=1
(2)设双曲线C:x2-=1(b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线分别交双曲线左、右两支于点M,N,连接MF2,NF2,若·=0,||=||,则b等于( )
A.1 B.
C. D.2
典例 (1)椭圆=1(a>b>0),焦距为4,P为椭圆上任一点,若P到点(2,0)的距离与到直线x=的距离之比为,则椭圆方程为 .
(2)已知双曲线=1的右焦点为F2,M是双曲线右支上一点,定点A(9,2),则|MA|+|MF2|的最小值为 .
题型二 双曲线的标准方程
例2 (1)过点(2,2)且与椭圆9x2+3y2=27有相同焦点的双曲线方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
(2)(2024·济南模拟)已知双曲线C1过点A(-,1),且与双曲线C2:x2-3y2=1有相同的渐近线,则双曲线C1的标准方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
题型三 双曲线的几何性质
例3 (2024·石家庄质检)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的实半轴长为,其上焦点到双曲线的一条渐近线的距离为3,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
例4 已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c(c>0).若双曲线C右支上存在点P,使得|PF2|=4a,且=12a2,则双曲线C的离心率e等于( )
A. B.
C.+1 D.
例5 若双曲线C:x2-=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是C右支上的动点,则|PF1|·|PF2|的最小值为 .
离心率的范围问题
题型一 利用圆锥曲线的定义求离心率的范围
例1 (1)已知椭圆M:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆M上任意一点,且|PF1|·|PF2|最大值的取值范围为[2c2,3c2](其中c2=a2-b2,c>0),则椭圆M的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
(2)已知F1,F2为椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,∠F1PF2=60°,则椭圆与双曲线离心率之积的最小值为( )
A.2 B.1
C. D.2
题型二 利用圆锥曲线的性质求离心率的范围
例2 (1)已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=5|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为( )
A. B.
C.2 D.
(2)已知F1,F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,点P,Q是C上位于x轴上方的任意两点,且PF1∥QF2.若|PF1|+|QF2|≥b,则C的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型三 利用几何图形的性质求离心率的范围
例3 (1)已知双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2) B.[4,+∞)
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
(2)已知两定点A(-1,0)和B(1,0),动点P(x,y)在直线l:y=x+3上移动,椭圆C以A,B为焦点且经过点P,则椭圆C的离心率的最大值为( )
A. B.
C. D.
抛物线
题型一 抛物线的定义及应用
例1 (1)若抛物线x2=8y上一点(x0,y0)到焦点的距离是该点到x轴距离的2倍,则y0等于( )
A. B.1
C. D.2
(2)(多选)(2025·八省联考)已知F(2,0)是抛物线C:y2=2px的焦点,M是C上的点,O为坐标原点.则( )
A.p=4
B.|MF|≥|OF|
C.以M为圆心且过F的圆与C的准线相切
D.当∠OFM=120°时,△OFM的面积为2
题型二 抛物线的标准方程
例2 (1)若抛物线过点(3,-4),则抛物线的标准方程为 .
(2)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,第一象限内的点A在E上,AB垂直l于点B,BF交y轴于点C,若|AF|=2|BC|=4,则抛物线的标准方程为 .
题型三 抛物线的几何性质
例3 (1)(多选)对于抛物线x2=y,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为(0,2)
B.开口向上,焦点为
C.焦点到准线的距离为4
D.准线方程为y=-4
(2)(多选)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y2=8x过焦点的弦的两个端点,焦点为F,则( )
A.焦点F的坐标为(4,0)
B.|AB|=x1+x2+4
C.y1y2=-8
D.
典例 (多选)已知A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y2=2px(p>0)上的两点,在两点处的切线相交于点Q,则下列说法中正确的是( )
A.当阿基米德三角形的顶角为直角时,阿基米德三角形顶点的轨迹为蒙日圆
B.若M为弦AB的中点,则MQ与x轴平行(或重合)
C.若弦AB过抛物线的焦点,则点Q在抛物线的准线上
D.若阿基米德三角形的底边AB过焦点,M为弦AB的中点,则该三角形的面积最小值为2p
直线与圆锥曲线的位置关系
题型一 直线与圆锥曲线的位置关系
例1 (1)已知直线l的方程为mx+y+2m=1,椭圆C的方程为=1,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相离 B.相交
C.相切 D.不能确定
(2)已知双曲线C:=1,过点P(3,3)作直线l,使l与C有且只有一个公共点,则满足条件的直线l共有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
题型二 弦长问题
例2 (1)经过椭圆+y2=1的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,则线段AB的长度为( )
A. B.
C.2 D.
(2)已知F是双曲线C:x2-=1的左焦点,过点F的直线与C交于A,B两点(点A,B在C的同一支上),且|BF|=2|AF|,则|AB|等于( )
A.6 B.8
C. D.
典例 已知双曲线C:2x2-y2=2,直线l:x-y+1=0与双曲线C交于M,N两点,则弦长|MN|等于( )
A. B.
C.4 D.4
题型三 中点弦问题
例3 (1)已知直线l交抛物线C:x2=-18y于M,N两点,且MN的中点为(3,-2),则直线l的斜率为( )
A.-3 B.-
C. D.-
(2)(2024·肇庆模拟)已知直线l:x-y+3=0与双曲线C:=1(a>0,b>0)交于A,B两点,点P(1,4)是弦AB的中点,则双曲线C的渐近线方程是( )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±4x
圆锥曲线中的综合问题
题型一 与弦长、周长有关的范围(最值)问题
例1 (2024·衢州模拟)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,斜率为的直线l与y轴交于点P,l与C交于A,B两点,T是A关于x轴的对称点.当P与坐标原点O重合时,△ABT的面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当P异于O点时,记直线BT与x轴交于点Q,求△OPQ周长的最小值.
题型二 与距离、面积有关的范围(最值)问题
例2 已知P(0,)和Q(,1)为椭圆C:=1(a>b>0)上的两点.
(1)求椭圆C的方程和离心率;
(2)设直线l:y=kx+1与椭圆C交于A,B两点,求△AOB面积的取值范围.
题型三 与角度、斜率有关的范围(最值)问题
例1 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足=9,求直线OQ斜率的最大值.
题型四 与参数、向量有关的范围(最值)问题
例2 已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,以坐标原点O为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点M(2,0)的直线与椭圆C相交于A,B两点,设P为椭圆上一点,且满足=t(t∈R),当||<时,求实数t的取值范围.
题型五 直线过定点
例1 已知点P(4,3)为双曲线E:=1(a>0,b>0)上一点,E的左焦点F1到一条渐近线的距离为.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)不过点P的直线y=kx+t与双曲线E交于A,B两点,若直线PA,PB的斜率和为1,证明:直线y=kx+t过定点,并求该定点的坐标.
题型六 圆过定点问题
例2 已知椭圆C:=1(a>b>0)的上、下顶点分别为B2,B1,左、右焦点分别为F1,F2,四边形B1F1B2F2是面积为2的正方形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知圆O:x2+y2=的切线l与椭圆C相交于D,E两点,判断以DE为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由.
题型七 与斜率、角度有关的定值问题
例1 已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2,O为坐标原点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)已知点T(t,0),若E上存在一点P,使得·=-1,求t的取值范围;
(3)过M(-4,0)的直线交E于A,B两点,过N(-4,4)的直线交E于A,C两点,B,C位于x轴的同侧,证明:∠BOC为定值.
题型八 与距离、面积、系数和有关的定值问题
例2 已知椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在x轴上,斜率为1且过椭圆C的右焦点F的直线交椭圆于A,B两点,与a=(3,-1)共线.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设M为椭圆C上任意一点,且=λ+μ(λ,μ∈R),证明:λ2+μ2为定值.
题型九 点在定直线上
例1 在平面直角坐标系Oxy中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是坐标轴,右支与x轴的交点坐标为(1,0),其中一条渐近线的倾斜角为.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)过点T(2,0)作直线l与双曲线C的左、右两支分别交于A,B两点,在线段AB上取一点E满足|AE|·|TB|=|EB|·|AT|,证明:点E在一条定直线上.
题型十 三角形内心(外心、重心、垂心)在定直线上
例2 已知R是圆M:(x+)2+y2=8上的动点,点N(,0),直线NR与圆M的另一个交点为S,点L在直线MR上,MS∥NL,动点L的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若过点P(-2,0)的直线l与曲线C相交于A,B两点,且A,B都在x轴上方,问:在x轴上是否存在定点Q,使得△QAB的内心在一条定直线上?请你给出结论并证明.
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