内容正文:
第三章 圆锥曲线的方程(举一反三讲义·培优篇)
【人教A版】
题型1
椭圆中的焦点三角形问题
1.(2025·广西柳州·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,上顶点为,过且垂直于的直线与交于B、C两点,则的周长为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】B
【解题思路】根据条件可得,然后根据椭圆的定义求解即可.
【解答过程】由椭圆,得,
过且垂直于的直线与椭圆交于B、C两点,
所以为线段的垂直平分线,
得,
则的周长为.
故选:B.
2.(2025·广东深圳·模拟预测)设,为椭圆的两个焦点,为上一点且在第一象限,若为等腰三角形,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由椭圆标准方程可得,,,根据题意得或,结合图形,利用椭圆的定义求出的三边长,即可求得其面积
【解答过程】由椭圆:可得,, ,
因为上一点且在第一象限,则
由为等腰三角形,则可得或,
当时,,
此时的面积为:;
当时,,不合题意,舍去.
综上,可得的面积为.
故选:C.
3.(24-25高二上·河北石家庄·期中)设点为椭圆上一点,,分别为的左、右焦点,且 ,则的面积为 .
【答案】
【解题思路】利用给定条件,利用椭圆的定义及余弦定理求出,再利用三角形面积公式计算即得.
【解答过程】依题意,椭圆的半焦距,
在中,,, ,
由余弦定理得,
即,
则,所以.
故答案为:.
4.(24-25高二上·河北衡水·期末)已知点是椭圆上的一点,和是焦点,焦距为,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)求出、的值,可得出的值,由此可得出椭圆的标准方程;
(2)利用椭圆定义结合余弦定理可求得的值,结合三角形的面积公式可求得的面积.
【解答过程】(1)因为椭圆的焦距为,得,
又,则,得,
因此,椭圆的标准方程为.
(2)因为点是椭圆上的一点,则有,
可得,①
又由结合余弦定理,得②
①②可得,即,
则的面积.
5.(24-25高二上·广东广州·期中)设椭圆的左,右焦点是,离心率为,上顶点坐标为
(1)求椭圆的方程;
(2)设P为椭圆上一点,且,求焦点三角形的周长和面积.
【答案】(1);
(2),.
【解题思路】(1)由椭圆的上顶点坐标求得由离心率及椭圆中的关系可求得,从而得椭圆的方程;
(2)根据椭圆的定义得及焦距长可得,由平方及余弦定理解焦点三角形,得,再结合三角形面积公式求得.
【解答过程】(1)由题意知,解得,.
∴椭圆的方程为.
(2)由(1)知,∴
又∵P为椭圆上一点,∴,
∴焦点三角形的周长.
在△中,由余弦定理,得
即 ①
由平方,得 ②
②-①,整理得,
所以三角形的面积.
题型2
椭圆中的最值问题
1.(24-25高二上·吉林长春·期末)已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】设出点坐标,利用坐标表示出并进行化简,再根据椭圆的有界性结合二次函数的性质求解出的最大值.
【解答过程】设,,且,
所以
,
又因为,所以当时取最大值,
所以,
故选:C.
2.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,M为C上任意一点,N为圆E:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用椭圆的定义,将转化为,结合图形,得最小值.
【解答过程】如图,M为椭圆C上任意一点,则,
又因为N为圆E:上任意一点,
,
当且仅当M、N、E、共线且M、N在E、之间时等号成立.
由题意知,,,则,
所以的最小值为.
故选:B.
3.(2025·宁夏银川·二模)已知,P是椭圆上的任意一点,则的最大值为 .
【答案】
【解题思路】先根据条件得,再利用基本不等式求最值.
【解答过程】由已知可得为椭圆的焦点,
根据椭圆定义知,
所以,
当且仅当时等号成立,
故的最大值为.
故答案为:.
4.(24-25高二·全国·课后作业)已知P是椭圆上一点,,求的最小值与最大值.
【答案】最小值为,最大值为11
【解题思路】设点P的坐标为,则,由 ,利用二次函数的性质求解.
【解答过程】因为P是椭圆上一点,
所以,且椭圆焦点在y轴上,
点P是椭圆上任意一点,设点P的坐标为,
则,
所以,
,
,
因为,
当时,,
所以
当时, .
5.(24-25高二·全国·课后作业)(1)已知,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,求的最大值;
(2)已知,是椭圆的左焦点,点是椭圆上的动点,求的最大值和最小值.
【答案】(1)100;(2)的最大值为,最小值为.
【解题思路】(1)利用椭圆定义和基本不等式求的最值;(2)求的最值时,利用椭圆的定义将其转化为求的最值,显然当,,三点共线时取得最值.
【解答过程】(1)∵,,当且仅当时取等号,
∴,当且仅当时取等号,
∴的最大值为100.
(2)设为椭圆的右焦点,可化为,
由已知,得,∴,
∴.
①当时,有,等号成立时,最大,此时点是射线与椭圆的交点,的最大值是.
②当时,有,等号成立时,最小,此时点是射线与椭圆的交点,的最小值是.
综上,可知的最大值为,最小值为.
题型3
双曲线中的焦点三角形问题
1.(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的上、下焦点分别为,过的直线与双曲线的上支交于A,B两点,若,则的周长为( )
A.14 B.12 C.10 D.8
【答案】B
【解题思路】利用双曲线的定义可求得的周长.
【解答过程】如图,由题意可得,的周长为,
由双曲线的定义可得 ,又 ,
所以 ,
所以的周长为12.
故选:B.
2.(2025·江西·二模)过双曲线的中心作直线与双曲线交于、两点,设双曲线的右焦点为,已知,则的面积为( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【解题思路】设双曲线的左焦点为,连接、,根据双曲线的对称性得到,设,,结合双曲线的定义及余弦定理求出,再由面积公式计算可得.
【解答过程】设双曲线的左焦点为,连接、,由双曲线的对称性可知四边形为平行四边形,
由,则,
不妨设在双曲线的右支上,设,,又,
由双曲线的定义可得,
在中由余弦定理可得,,
即,解得,
所以.
故选:D.
3.(2025高二·全国·专题练习)已知双曲线的右焦点为,为其左支上任意一点,点,则周长的最小值为 .
【答案】
【解题思路】根据双曲线的定义得到焦点坐标和,通过分析当,,三点共线(点在图中点处)时,周长最小,计算得到结果;
【解答过程】如图,的周长,,
因为,所以,
当,,三点共线(点在图中点处)时,周长最小,
,,
此时.
所以答案为:.
4.(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)求出椭圆的焦点坐标,再利用待定法求出双曲线方程.
(2)利用双曲线定义,结合余弦定理、三角形面积公式求解.
【解答过程】(1)椭圆的焦点为和,
依题意,,解得,所以双曲线的标准方程为.
(2)设,,则由双曲线的定义得,
在中,,
则,
所以的面积.
5.(24-25高一上·上海·期末)已知双曲线的左,右焦点分别为.
(1)若的实轴长为2,焦距为4,求的渐近线方程;
(2)已知是双曲线的左支上一点,).当周长最小时,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用实轴长,和焦距求出渐近线.
(2)利用双曲线定义,及两点之间线段最短,得到点在线段上,得到直线的方程,再代入得到面积.
【解答过程】(1)令双曲线的半焦距为,依题意,,
由,得,则,所以双曲线的渐近线方程为.
(2)由双曲线的定义可得,
所以的周长为,
由于为定值,要使的周长最小,则应使最小为,
即点在线段上,
∵,所以直线的方程为:,
即,将其代入,解得或(舍去),
因此点.所以.
题型4
双曲线中的最值问题
1.(25-26高二上·全国·课后作业)已知,双曲线的左焦点为是双曲线的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B.2 C.3 D.1
【答案】D
【解题思路】由双曲线的定义得,由三角不等式得出,即可求解.
【解答过程】如图,设双曲线的右焦点为,连接,则,
因为,
而,所以 ,
当三点共线且在之间时等号成立,故的最大值是1.
故选:D.
2.(2025高二·全国·专题练习)已知是双曲线的下焦点,,是双曲线上支上的动点,则的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】A
【解题思路】求出上焦点的坐标,由双曲线的定义可得,求得的值,即得结果.
【解答过程】由得,,
,
所以下焦点,上焦点为,
由双曲线的定义得
,
当,,三点共线时,取得最小值9.
故选:A.
3.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,是圆上一点,则的最小值为 .
【答案】
【解题思路】利用双曲线定义,将转化为,结合圆的性质求解即可.
【解答过程】设双曲线的左焦点为,连接,.
由题知,实轴长,
由双曲线定义知,,
则 ,
当P,D,三点共线时,取得最小值,
且最小值为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知双曲线的离心率为,为双曲线的右焦点,且点到直线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若点,点为双曲线左支上一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)23
【解题思路】(1)利用点到直线的距离公式和离心率列方程求出,,,即可得到双曲线的方程;
(2)根据双曲线的定义将的最小值转化为的最小值,然后根据两点之间线段最短求最小值即可.
【解答过程】(1)由题意知,解得,
则,
所以双曲线的方程为.
(2)设双曲线的左焦点为,则,
由双曲线的定义知:,则,
可得,
当,,三点共线时,最小,且最小值为.
故的最小值为.
5.(24-25高二上·湖北武汉·期中)已知双曲线 的实轴长为 4,离心率等于 2 .
(1)求双曲线的方程;
(2)已知定点 ,若双曲线的左焦点为,为双曲线右支上任意一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)9
【解题思路】(1)利用待定系数法求双曲线方程;
(2)首先利用双曲线的定义,结合数形结合,求距离和的最小值.
【解答过程】(1)由条件可知,,,得,,
所以双曲线方程为:;
(2)∵是双曲线的左焦点,
∴,,,,
设双曲线的右焦点为,则,
由双曲线的定义可得,则,
所以 ,
当且仅当三点共线时,等号成立,
因此,的最小值为9.
题型5
与抛物线有关的最值问题
1.(24-25高二下·云南昆明·阶段练习)已知P是抛物线上的一个动点,那么点P到直线的距离与到该抛物线准线距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据抛物线的定义把点到的距离转化到点到焦点的距离,就是求点到直线的距离.
【解答过程】设过点分别向准线和作垂线,垂足分别为,
因为抛物线的焦点,由抛物线的定义得:,
所以只需要求最小即可.
当且仅当三点共线时最小,且最小值为点到直线的距离,即.
故选:B.
2.(2025·北京大兴·三模)已知点是准线为的抛物线上一动点,于点,点,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解题思路】由抛物线的性质,结合抛物线的定义求解即可.
【解答过程】由题意抛物线的焦点为,
由抛物线的定义可得:,
则,
当且仅当、、三点共线时取等号.
即的最小值是3.
故选:C.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知点及抛物线上一动点,则 的最小值是 .
【答案】2
【解题思路】根据抛物线的定义将点到焦点的距离转化为到准线的距离,再根据三点共线时距离和最短求出结果即可.
【解答过程】∵即,
∴焦点为,准线为:,
由抛物线的定义,点到焦点的距离等于到准线的距离,即,
∴,
∵当三点共线时,最小,此时,
∴,
故答案为:2.
4.(2025高三·全国·专题练习)求抛物线上一点到两点的距离之和的最小值.
【答案】
【解题思路】数形结合,根据抛物线的定义,结合两点间线段最短进行求解即可.
【解答过程】由抛物线的标准方程可知,点是该抛物线的焦点,准线方程为,
过作直线的垂线,垂足为,
由抛物线的定义可知:,
于是,
所以当三点共线时,到两点的距离之和最小,最小值为.
5.(24-25高二·上海·随堂练习)在两个条件①点;②点中任选一个,补充在下面的问题中.已知抛物线的焦点为F,准线为l,点P在此抛物线上移动,求:
(1)点P到点F与它到________的距离之和的最小值;
(2)点P到点与它到准线l的距离之和的最小值;
(3)点P到直线与它到准线l的距离之和的最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)
【解题思路】(1)选①:因点在抛物线的内部,由抛物线的定义,点P到点F与它到点B的距离之和的最小值就是点B到准线l的距离,即可求出;选②:因点在抛物线外部,所以最小值就是点B到点F的距离,由两点距离公式即可求出;
(2)点P到点与它到准线l的距离之和的最小值即为的最小值,即为,由两点距离公式即可求出;
(3)点P到直线与它到准线l的距离之和的最小值,即为点F到直线的距离,由点到直线距离公式即可求得.
【解答过程】(1)因为抛物线的焦点F的坐标,准线l的方程为,
选①:因点在抛物线的内部,
根据抛物线的定义,点P到焦点F的距离即为点P到准线l的距离,
所以最小值就是点B到准线l的距离,
故最小值是;
选②:因点在抛物线外部,所以最小值就是点B到点F的距离,
故最小值是.
(2)
因为点在准线l上,
点P到准线l的距离即为点P到焦点F的距离,
所以点P到点与它到准线l的距离之和的最小值即为的最小值,
则最小值为.
(3)
点P到准线l的距离即为点P到焦点F的距离,
所以点P到直线与它到准线l的距离之和的最小值,
即为点F到直线的距离,由点到直线距离公式得.
题型6
椭圆的弦长与“中点弦”问题
1.(24-25高二上·重庆·期末)已知椭圆的一个焦点是,过原点的直线与相交于点,,的面积是,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】设直线方程,联立直线与椭圆,根据的面积求出,利用弦长公式求出弦长.
【解答过程】如图:
由题,不妨设,直线斜率存在,
设直线方程,
联立,
,
,
解得,
故,
故选:D.
2.(24-25高二上·河北廊坊·期末)已知椭圆,过点的直线交椭圆于A,B两点,且P为线段的中点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】判断点在椭圆内,利用点差法求出直线的斜率即可得其方程.
【解答过程】椭圆,由,得点在椭圆内,设,
则,两式相减得,
而,因此,即直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
故选:A.
3.(24-25高二上·甘肃·期末)已知椭圆内一点,直线与椭圆交于两点,且为线段的中点,则 .
【答案】
【解题思路】利用“点差法”求得直线的斜率,写出直线方程,联立方程组结合弦长公式即可求解.
【解答过程】设,
则,两式作差可得:,
因为为线段的中点,所以,
则,
所以直线的方程为,
联立,则,
所以,
故答案为:.
4.(25-26高二上·全国·课后作业)已知椭圆,其中离心率为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解题思路】(1)根据离心率和过点列方程组求解即可;
(2)分直线l斜率存在和不存在时讨论,当直线l斜率存在时,设其方程为,与椭圆方程联立,利用弦长公式求出弦长,列方程求解即可.
【解答过程】(1)由题意得,解得,,
∴椭圆的标准方程为.
(2)分直线斜率是否存在讨论:
当斜率不存在时,直线方程为,此时截得的弦长为,不符合题意;
当斜率存在时,设直线的方程为,
联立得,
设直线与椭圆的交点为,,
则,,,
则 ,
化简得,
解得,
∴直线的方程为.
综上,或.
5.(24-25高二上·贵州黔南·阶段练习)已知动点到点的距离比它到直线的距离小2,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)直线与交于,两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)设,根据条件得出,化简即可.
(2)设直线方程,与抛物线方程联立,得出和,再利用中点坐标公式即可求得.
【解答过程】(1)设,则由题意可得,
化简得,故的方程为.
(2)由题意可知,直线的斜率不为0,
故设直线 ,,
,得,
则,
则,
因线段的中点坐标为,
则,,
解得,经检验,满足,
则直线的方程为.
题型7
双曲线的弦长与“中点弦”问题
1.(24-25高二上·海南省直辖县级单位·期末)过双曲线的右焦点作与轴垂直的直线,交双曲线于、两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】求出直线的方程,将直线的方程与双曲线的方程联立,求出交点坐标,即可求得的值.
【解答过程】在双曲线中,,,则,
所以,双曲线的右焦点坐标为,
由题意可知,直线的方程为,联立,解得,
可取、,故.
故选:B.
2.(24-25高二上·黑龙江鸡西·期中)若双曲线的弦被点平分,则此弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用点差法可得直线斜率,进而可得直线方程.
【解答过程】设弦端点,,
由,在双曲线上,
则,
两式做差可得,
即,
又弦被点平分,
则,代入上式可得,
则,
即直线方程为,化简可得,
故选:D.
3.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)设是双曲线上的两点,且线段的中点是,则直线的斜率为 .
【答案】1
【解题思路】设,通过点差法即可求解;
【解答过程】设,则的中点
在双曲线上,,两式相减得,
则,则.
此时,即,联立方程,消去y得,
此时,故直线与双曲线有两个交点.
故答案为:1.
4.(24-25高二上·甘肃临夏·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,焦距为.
(1)求的方程;
(2)过点作直线与双曲线相交于两点,且为线段的中点,求这条直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由题意可得,进而求解即可;
(2)分直线斜率不存在和存在两种情况,结合点差法求解即可.
【解答过程】(1)由题意知,,
解得,故双曲线的方程为.
(2)①当过点的直线斜率不存在时,若点为的中点,
则点必在轴上,这与矛盾;
②当过点的直线斜率存在时,设斜率为,则直线方程为,
设,因为点为线段的中点,
所以,
因为在双曲线上,所以,
则,
所以,
则所求直线方程为,即.经检验此时直线与双曲线有两个交点,满足题意.
5.(24-25高二上·四川达州·期末)已知中心在坐标原点的双曲线的右焦点坐标,且离心率.
(1)求双曲线的标准方程和渐近线方程;
(2)过双曲线右焦点且倾斜角为的直线与双曲线交于、两点,求.
【答案】(1),
(2)
【解题思路】(1)由题意可得的值,再由离心率,可得的值,进而求出的值,由此可求出双曲线的方程以及渐近线方程;
(2)由题意得到直线方程,与双曲线方程联立,利用弦长公式计算即可.
【解答过程】(1)由题意可得,可得,且焦点在轴上,
所以,
所以双曲线的方程为:;渐近线的方程为:;
(2)过双曲线右焦点且倾斜角为的直线方程为:,
联立双曲线方程可得:,
所以,
则.
题型8
抛物线的弦长与焦点弦问题
1.(24-25高二上·河南南阳·期末)过抛物线的焦点的直线交于两点,其中点在第一象限,且,则( )
A. B.6 C. D.8
【答案】A
【解题思路】根据抛物线焦半径公式先确定点坐标,从而可得直线的方程,与抛物线方程联立求弦长.
【解答过程】易知的斜率存在,设,
则,得,
因为点在上,所以,
又点在第一象限,故,所以,
又,所以,
所以直线的方程为,即.
联立,得,则,
由抛物线的定义,得.
故选:A.
2.(24-25高二上·广东广州·期末)斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于,两点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用直线过抛物线焦点以及斜率为,表示出直线方程,然后联立抛物线方程,结合韦达定理和焦点弦性质,即可求出线段长度.
【解答过程】由题知,抛物线方程为,
所以抛物线焦点为,
所以该直线方程为,
即,
联立,得,
设,则,
所以.
故选:A.
3.(24-25高二上·湖南郴州·期末)已知抛物线,过抛物线焦点的直线与抛物线交于两点,则 .
【答案】
【解题思路】首先求出直线与轴的交点坐标,即可得到抛物线方程,再设,,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,再由焦点弦公式计算可得.
【解答过程】直线过点,又抛物线的焦点坐标为,
所以,解得,所以抛物线,设,,
由,消去可得,显然,
所以,则.
故答案为:.
4.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)已知抛物线的焦点为F,是C上一点,,且的面积为4.
(1)求p的值;
(2)设点P在第一象限,过点的直线交C于两点,直线分别与y轴相交于两点,求线段的中点坐标.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据抛物线定义表示,可得,,利用三角形面积可求的值.
(2)设过点的直线方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理表示两根和与积,表示直线方程,计算点纵坐标,求和可得结果.
【解答过程】(1)由题意得,,,得,
∴,故,
∴的面积,解得.
(2)
由(1)得,,.
设过点的直线方程为,,
由,得,
由,得或,且,
∵点,∴设直线的方程为,
令,得,
∴,同理,
∴,
故线段的中点坐标为.
5.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期末)在平面直角坐标系中,过点的直线与抛物线相交于点,.
(1)若直线的斜率为,求;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解题思路】(1)直线的方程为,联立,求出两根之和,两根之积,利用弦长公式得到;
(2)当直线的斜率为0时,不合要求,设直线的方程为,与联立得,得到两根之和,两根之积,计算出,得到,得到垂直关系.
【解答过程】(1)直线的方程为,
联立得,显然,
设,则,
则;
(2)当直线的斜率为0时,与抛物线只有1个交点,不合要求,舍去,
设直线的方程为,
与联立得,显然,
设,则,
则,
故,所以,即.
题型9
圆锥曲线中的面积问题
1.(24-25高二上·甘肃兰州·期末)已知是双曲线的左焦点,过倾斜角为的直线与双曲线渐近线相交于、两点,为坐标原点,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】不妨设点在直线上,点在直线上,将直线的方程与两渐近线方程联立,求出点、的坐标,分析可知,,求出、的值,利用三角形的面积公式可求得的面积.
【解答过程】在双曲线中,,,则,
则,双曲线的渐近线方程为,
不妨设点在直线上,点在直线上,
由题意可知,直线的方程为,
联立可得,即点,
联立可得,即点,
,
因为,,则,所以,,
且,所以,,
故选:D.
2.(24-25高二下·湖北荆门·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于点A,B两点,若面积是的2倍,则( )
A. B.或 C. D.
【答案】C
【解题思路】根据面积公式结合定义计算求解得出或,再联立方程结合判别式计算求解.
【解答过程】设直线与x轴的交点为M,则.
所以,.
因为,所以.
由得,即,,.
所以,解得或.
因为与C有两个交点,联立消y得,
则,解得.所以
故选:C.
3.(24-25高二上·山西太原·期末)已知过抛物线C:()的焦点F且斜率为的直线与C相交于A,B两个不同点,若,则(O是坐标原点)的面积为 .
【答案】1
【解题思路】设直线方程为,设,直线方程代入抛物线方程应用韦达定理结合弦长公式求得,再求出到直线的距离后,由面积公式计算.
【解答过程】由题意,直线方程为,设,
由得,
所以,
又,
所以,解得(负值舍去),即直线方程为,
所以到直线的距离为,
,
故答案为:1.
4.(24-25高二上·江苏南通·期末)设椭圆的右焦点为,过原点的直线与交于点,且轴.
(1)求的周长;
(2)设点在上,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据题干的条件求出,进而得到.利用椭圆的对称性以及两点之间的距离公式即可求得结果;
(2)由(1)知,设出与直线平行的直线,与椭圆联立使得判别式等于0,即可求得直线,再利用平行线的距离公式与面积公式即可求得结果.
【解答过程】(1)
已知椭圆的右焦点为,因为,
所以,因为轴,把代入椭圆方程中,得到,
不妨设,因为关于原点对称,则,
所以,
由椭圆的对称性可知:,所以,
所以的周长为;
(2)
由(1)得,
由,可得直线的方程为:,
当的面积的最大值时,就是椭圆上的点到直线的距离最大时,
即与直线平行且与椭圆相切时,如上图,设,
联立,整理得:,
因为直线与椭圆相切,所以判别式,解得:,不妨取,所以直线,
则两平行线的距离,
故的面积的最大值.
5.(2025·黑龙江·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,且,渐近线方程为.
(1)求的方程;
(2)设轴上方的点,分别在的左支与右支上,若,求四边形的面积.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)根据给定条件,求出渐近线方程,进而求出即得的方程.
(2)设,利用向量关系表示出点坐标,再建立方程组求出点坐标即可求出面积.
【解答过程】(1)双曲线的渐近线方程为,依题意,,半焦距,
而,解得,
所以的方程为.
(2)设,而,由,得,
依题意,,解得,即,
,,
等腰底边上的高,
又四边形为梯形,则,
所以四边形的面积为.
题型10
圆锥曲线中的参数范围及最值问题
1.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)已知椭圆,过点且斜率为的直线与相交于两点,若恰好是的中点,则椭圆上一点到焦点的距离的最小值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由点差法结合已知可得,进而求出,根据椭圆上一点到焦点的距离的最小值为求得结果.
【解答过程】设,则,
两式作差得,即,即①,
因为点恰好是的中点,所以,
又因为直线的斜率为,
将它们代入①式得,解得,
又,则,
所以椭圆上一点到焦点的距离的最小值为.
故选:B.
2.(24-25高二上·浙江金华·期末)已知直线与双曲线有唯一公共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于两点,则当运动时,点到两点距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由题意首先得点在双曲线上面运动,画出图形结合双曲线定义以及三角形三边关系分类讨论即可求解.
【解答过程】联立,化简并整理得,
由题意,化简得,
解得,
所以过点且与垂直的直线方程为,
在该直线方程中分别令,依次解得,
所以,
即点在双曲线上面运动,双曲线的图象如图所示:
若在右支上面,可以发现点为的右焦点,不妨设其左焦点为,
所以,
等号成立当且仅当点与点重合,其中点为线段与双曲线右支的焦点,
若在左支上面,如图所示:
所以,
等号成立当且仅当点与点重合,其中点为线段与双曲线左支的焦点,
综上所述,点到两点距离之和的最小值为.
故选:A.
3.(2025·全国·模拟预测)已知、两点是双曲线的左、右顶点,点是的右焦点,点是过点且与实轴垂直的直线上的动点,则的最小值为 .
【答案】
【解题思路】分两种情况讨论,①当点与点重合时,直接求出的值;②当点不与点重合时,不妨设点为第一象限内的一点,设点,利用两角差的正切公式结合基本不等式可求得的取值范围,可求得的取值范围,再结合余弦函数的单调性可求得的最小值.
【解答过程】当点与点重合时,,此时,,
当点不与点重合时,不妨设点为第一象限内的一点,如下图所示:
在双曲线中,,,,
设点,则,,
所以,
,当且仅当时,即当时,等号成立,
因为,此时,为锐角,则,
所以,,即的最小值为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知椭圆,、分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上任意一点.若的周长为,且的最小值为.
(1)求的方程;
(2)设点,过的直线与椭圆交于、两点,记直线、的斜率分别为、,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据椭圆的定义个焦半径公式可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,可得出的值,由此可得出椭圆的方程;
(2)分两种情况讨论,①直线与轴重合,求出的值;②直线不与轴重合时,设直线的方程为,设点、,将该直线方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可求出的取值范围,综合可得答案.
【解答过程】(1)因为是椭圆上任意一点,且的周长为,则,可得,
设点,则且,所以,,
易知,则
,
所以,的最小值为,所以,,解得,则,
因此,椭圆的方程为.
(2)如下图所示:
若直线与轴重合时,此时,,则,
若直线不与轴重合时,设直线的方程为,设点、,
联立可得,
则,
由韦达定理可得,,
所以,
.
综上所述,的取值范围是.
5.(2025·四川泸州·二模)设F为抛物线 的焦点,点P在H上,点,若.
(1)求的方程;
(2)过点F作直线l交H于A、B两点,过点B作x轴的平行线与H的准线交于点C,过点A作直线CF的垂线与H的另一交点为D,直线CB与AD交于点G,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)先由得点的横坐标,再利用抛物线的定义即可得解;
(2)联立直线与抛物线的方程,得到,再根据题意依次求得点与点的坐标,从而将转化为关于的表达式,从而得解.
【解答过程】(1)依题意,点的坐标为,
又,,所以点的横坐标为,
由拋物线的定义得,所以,
所以拋物线的方程为.
(2)由(1)知点的坐标为,设直线的方程为,
联立,消去,得,易知,
设,则,故,
因为的准线为,因为直线平行于轴,
所以点的坐标为,则直线的斜率为,
所以直线的斜率为,其方程为,
因为点的纵坐标为,
所以点的横坐标为,
所以
,
因为,则,所以,
即的取值范围是.
题型11
圆锥曲线中的定点、定值问题
1.(2025·安徽马鞍山·一模)已知椭圆的离心率为,且点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若A,B为椭圆C上的两点,且满足,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解题思路】(1)首先根据椭圆的离心率和椭圆上一点的坐标求出椭圆的标准方程;
(2)分直线斜率不存在和存在两种情况进行讨论,利用向量垂直的性质得到关于参数的方程,进而求出直线所过的定点.
【解答过程】(1)因为椭圆C离心率为,所以,
又因为点在椭圆C上,所以,解得,,
椭圆C的标准方程为:
(2)①当斜率不存在时,设的方程为,
则,,,,
因为,所以,
因为,所以,
所以,解得或(舍);
②当斜率存在时,设的方程为,
联立消去y得,
即,
设,则,,
,,
因为,所以,
即,
代入化简得,
即,
当时,,此时方程为,过定点,舍去;
当时,,此时方程为,过定点.
综上,直线过定点.
2.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知点A,B分别是双曲线的上、下顶点,点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)是否存在点P,使得过点P的动直线l交双曲线C于M,N两点,且与的斜率之和为定值?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在,或.
【解题思路】(1)表示顶点坐标,设,利用条件建立方程,即可得到结果.
(2)设动直线方程以及直线斜率,联立直线与双曲线方程表示点坐标,代入直线方程可构造出都满足的一元二次方程,利用斜率之和为定值解决问题.
【解答过程】(1)由题意得,,设,
由,得,整理得,
所以点的轨迹方程为.
(2)存在,理由如下:
设动直线方程为,直线斜率为,直线斜率为,
则直线,直线,,
由得,,点的横坐标,纵坐标,
由点在动直线上,得,
整理得,同理得,
因此是方程的两个根,,
则为定值,令,则,代入动直线方程得,
,令,得,
代入动直线方程得,,即,
点代入(1)中轨迹方程得,,解得,
所以点的坐标为或.
3.(24-25高二上·云南昆明·期末)已知椭圆的离心率为,点在上,过作直线与交于、两点,直线、的斜率分别为、.
(1)求的标准方程;
(2)判断是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,-2
【解题思路】(1)由题意列方程组,求出的值,即得答案;
(2)设直线l的方程并联立椭圆方程,可得根与系数的关系,求出的表达式,结合根与系数的关系化简,即得结论.
【解答过程】(1)由题意可得,解得,
故的标准方程为;
(2)由题意知直线l的斜率存在,设其方程为,设,
联立得,得,需满足,
则,
则
,
即为定值-2.
4.(25-26高二上·全国·单元测试)在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,过的直线交于两点,,直线与的另一个交点分别为.
(1)判断直线的斜率与直线的斜率之比是否为定值.若为定值,求出该定值;若不为定值,说明理由.
(2)证明:直线经过定点.
【答案】(1)是,2
(2)证明见解析
【解题思路】(1)设直线,斜率分别为,然后根据题意利用韦达定理把表示出来作比值即可;
(2)结合(1)设直线,利用已知条件求出设直线即可.
【解答过程】(1)设直线,斜率分别为,则为定值.
理由如下:如图,
易知,设,直线,
联立得,
.①
,
因为,所以,
所以点为线段OD的中点,
因为,所以,
故直线,
代入抛物线方程可得:,
则.②
联立①②得,同理可得,
所以,
所以,为定值.
(2)由(1)知.
,
因为N,B,D三点共线,所以,
化简得,
所以,即,
所以.
设直线,
由得,
,
解得,所以直线方程为:,
当,
所以直线过定点.
5.(24-25高二上·贵州毕节·期末)已知双曲线:的一条渐近线为l:,且右焦点到直线的距离为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是的右顶点,、是上与不重合的两点,且,证明:直线过定点,并求出定点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据点到直线的距离可求,再根据的关系及可求的值,得双曲线标准方程.
(2)先讨论直线无斜率时,求出直线过点,当直线有斜率时,设直线:,与双曲线方程联立,消去,得到关于的一元二次方程,根据韦达定理可得,,,再根据,可求的关系,进而可得直线经过的定点,排除不合题意的即可得问题答案.
【解答过程】(1)双曲线的右焦点,到直线的距离为2,
所以 ,又 .
所以双曲线:.
(2)如图:
易知.
当直线的斜率不存在时,设直线:.
不防取,,
由,所以 .
所以或(舍去).
所以直线过点.
当直线的斜率存在时,设直线:.
由,消去得:().
由 .
设,,
则,,
所以 ,
由,所以 ,
即,
所以 ,
所以 或.
由得,所以直线过定点,舍去;
由得,所以直线过定点.
综上可得:直线过定点.
题型12
圆锥曲线中的定直线问题
1.(24-25高二上·山西运城·期末)已知椭圆的两个焦点为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线与椭圆交于两点,求证:的内心在一条定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解题思路】(1)由题意可得,代入点的坐标可得,求解可得椭圆的标准方程;
(2)设直线的方程为,联立方程组,由韦达定理可得,设直线的斜率分别为,计算可得恒成立,进而可得结论.
【解答过程】(1)因为椭圆两个焦点为,所以,则,
又点在椭圆上,所以.即,
两式联立,解得,所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意可知直线的斜率存在,且不为0,设直线的方程为,
联立,得,
则,得,
设,则,
设直线的斜率分别为.
所以,
因为,
所以恒成立,则直线的倾斜角互补,即的平分线总垂直于轴,
所以的内心在定直线上.
2.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知双曲线的中心为坐标原点,左、右顶点分别为,,虚轴长为6.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点的直线与的右支交于,两点,若直线与交于点.证明:点在定直线上;
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解题思路】(1)由直接求出双曲线方程即可;
(2)设直线方程和设,直曲联立表示出韦达定理,利用点在双曲线上代入化简表示出直线方程,联立两方程化简即可;
【解答过程】(1)设双曲线的标准方程为,
依题意有,
所以双曲线方程为.
(2)
(i)证明:设直线方程为:,设,
联立方程,消去得:,
,
,
是双曲线上的点,
,
直线,同理直线,
联立方程得
,
解得,故点在定直线上.
3.(24-25高三上·黑龙江黑河·期末)已知椭圆的左、右顶点分别为,且过点.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C交于M,N两点,直线与相交于点G,证明:点G在定直线上,并求出此定直线的方程.
【答案】(1);
(2)证明见解析,.
【解题思路】(1)由椭圆的长轴长及所过的点列方程组求参数,即可得椭圆方程.
(2)设则,,联立直线l与椭圆方程,由判别式、韦达定理求k的范围及、关于k的表达式,再联立直线与求交点坐标,即可证结论并确定直线方程.
【解答过程】(1)因为,所以,解得.
因为C过点,所以,解得.
所以C的方程为.
(2)由题意,设,则,.
由,整理得,则,
解得且,,.
由得: ,
所以点G在定直线上.
4.(24-25高二上·湖北·期末)已知抛物线的焦点为,设动点的坐标为.
(1)若,求过点与抛物线有且只有一个公共点的直线方程;
(2)设过动点的两条直线均与相切,且的斜率分别为,满足.证明:动点在一条定直线上.
【答案】(1)或;
(2)证明见解析
【解题思路】(1)分别讨论直线斜率是否存在,利用判别式为0即可得直线方程;
(2)设出直线方程并利用韦达定理可得,结合即可求出动点在直线上.
【解答过程】(1)当经过点P的直线不存在斜率时,直线方程即为,
与抛物线抛物线C:有且只有一个公共点,符合题意,
当经过点P的直线存在斜率时,不妨设直线方程为,
代入抛物线方程化简得:,
,即,直线方程即为
因此所求直线方程为或;
(2)证明:设过点P与抛物线C的相切的切线方程为,
由,消去整理得,
因为与抛物线C相切,所以,
即.
又因为,是方程的两根,则有,
由 ,可得,即
从而动点在直线上.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,实轴长为2,为的右支上一点,且.
(1)求的方程;
(2)设的左、右顶点分别为,直线与交于两点,与轴交于点,直线与交于点,证明:点在定直线上.
【答案】(1).
(2)证明见解析
【解题思路】(1)由双曲线定义将条件转化为最小值,从而利用求最小值解即可;
(2)由直线过设方程联立椭圆方程利用韦达定理得坐标关系式,再设直线与方程并联立求得点坐标的表达式,利用点横、纵坐标关系可证明点在定直线上.
【解答过程】(1)由题知,即,
又为的右支上一点,则,
所以 ,
故当最小时,最小,
而,故,
即,故,故的方程为.
(2)
当直线的斜率为0时,不满足题意;
当直线的斜率不为0时,由过点,可设其方程为,
联立消去得,
设,,
则,,故(),
由(1)知,,
则直线的方程为,直线的方程为,
联立消去得,
将,代入上式得,
得,将()代入化简得
,
即,所以点在定直线上.
题型13
圆锥曲线中的向量问题
1.(24-25高二上·重庆·期中)椭圆的右顶点为A,上顶点为,,点为椭圆上一点且,则的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解题思路】由椭圆方程可知点的坐标,根据向量可得,,将代入椭圆方程运算求解即可.
【解答过程】椭圆的右顶点,上顶点,
设,则,
由可得,解得,即,
又由,则,
将代入椭圆方程,得,
即,解得或(舍),所以.
故选:A.
2.(24-25高二下·安徽安庆·阶段练习)已知点P为双曲线C:(,)上位于第一象限内的一点,过点P向双曲线C的一条渐近线l作垂线,垂足为A,为双曲线C的左焦点,若,则渐近线l的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】设渐近线l的方程,由两直线垂直的条件可得直线的方程,联立两直线方程求得A的坐标,再由向量共线的坐标表示可得P的坐标,代入双曲线的方程,化简整理可得所求直线的斜率.
【解答过程】解:设,渐近线l的方程为,①
直线的方程为,②
联立①②可得,,
即有,
由,可得,,
解得,,即,
由P在双曲线上,可得,
化为,即,
可得,
所以直线l的斜率为.
故选:D.
3.(24-25高二上·上海·课后作业)若斜率为的直线l过双曲线的上焦点,与双曲线的上支交于两点,,则的值为 .
【答案】
【解题思路】先假设出直线方程,再代入双曲线方程,利用韦达定理得,,再结合有,联立解得的值,从而得解.
【解答过程】因为双曲线:,所以,
设直线方程为,代入双曲线方程消去得 .
设,
因为,且,
所以,.
因为,所以,
所以,,
两式联立解得(负值舍去).
故答案为:.
4.(24-25高二上·天津和平·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为.A为椭圆上异于顶点的一点,点P满足.
(1)若点P的坐标为,求椭圆的方程;
(2)设过点P的一条直线交椭圆于B,C两点,且,直线,的斜率之积为,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据条件以及可得A点的坐标,再根据离心率的条件以及a,b,c的关系可求得a,b,c的值,从而求出椭圆的方程;
(2)直线与椭圆位置关系,一般有两个思路,一是利用韦达定理,二是利用点坐标变换,本题选用后一种思路:设,则由的斜率之积,得,由,解出代入椭圆方程化简得,从而求出实数的值.
【解答过程】(1)因为,而,所以,
代入椭圆方程,得,①又椭圆的离心率为,
所以.②
由①②,得,.
故椭圆的方程为,
(2)设,
因为,所以.
因为,所以,
即
于是
代入椭圆方程,得,
即,③
因为在椭圆上,所以. ④
因为直线的斜率之积为,即,结合②知.⑤
将④⑤代入③,得,
解得.
5.(24-25高二上·河北唐山·期中)已知双曲线的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线的标准方程
(2)设直线与双曲线交于两点,是否存在满足(其中为坐标原点)若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在;理由见解析;
【解题思路】(1)根据离心率以及实轴长计算可得结果;
(2)联立直线与双曲线方程,由根与系数得关系以及向量数量积的坐标表示求出,并结合交点个数可判断结论.
【解答过程】(1)由实轴长为2可得,即;
再由离心率为可得,即,
所以,
可得双曲线的标准方程为;
(2)如下图所示:
联立,整理可得,
显然,且,解得且;
设,可得,
所以
,
即,解得,不满足且,不合题意;
因此不存在满足.
题型14
圆锥曲线中的存在性问题
1.(24-25高二上·上海浦东新·期末)已知直线l经过抛物线的焦点F,交抛物线于M,N两点,若在y轴负半轴上存在一点,使得为钝角,则t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】求出点坐标并设出直线l的方程,联立直线l与抛物线方程,利用韦达定理结合向量数量积的坐标表示求解作答.
【解答过程】抛物线的焦点,显然直线l的斜率存在,设其方程为,
由消去y得:,设,则,
,当且仅当且时取等号,
,,则
,而存在一点,使得为钝角,
即存在一点,使得,因此,则,即有,
所以t的取值范围为.
故选:A.
2.(24-25高二下·安徽合肥·期中)设O为坐标原点,直线过抛物线:()的焦点且与交于两点(点在第一象限),,为的准线,,垂足为,,则下列说法正确的是( )
A. B.的最小值为2
C.若,则 D.轴上存在一点,使为定值
【答案】D
【解题思路】对于A选项,利用过焦点的弦长最短时是通径的结论即可得到;对于B选项,利用抛物线上的点的性质进行转化,再结合图象,三点共线时,对应的线段和最小;对于C选项,得到点的坐标,直线方程,联立直线与抛物线的方程求得点的坐标进而求得;对于D选项,设出直线方程,与抛物线方程联立,得到韦达定理,代入进行化简,要使得为定值,,从而存在点.
【解答过程】
A选项,因为过焦点,故当且仅当为通径时,最短,即,从而,故A错误;
B选项,由抛物线的定义知,所以,
由图知,当且仅当三点共线时,取得最小值,即,故B错误;
C选项,由图是抛物线的准线与准线的交点,所以,在中,,所以,
所以,所以,所以,
联立得,得,从而,
所以,故C错误;
D选项,设,联立得,,
设,则,设轴上存在一点,
则
,
故当时,,即存在使得为定值,故D正确.
故选:D.
3.(24-25高二上·重庆·期中)双曲线E:,过作直线l交双曲线于A,B两点,若不存在直线l使得P是线段的中点,则t的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】根据中点坐标公式及点差法,可求得直线的斜率与t之间的关系,结合直线与双曲线有两个不同的交点,可得满足P为线段中点时t的范围,从而即可得结果.
【解答过程】因为双曲线方程为,设,若点P为线段的中点,
则,又,两式相减并化简可得,
又直线的斜率,即,
设直线l的方程为,联立 ,
化简可得
因为直线与双曲线有两个不同的交点,
所以,又,
化简得,即或,
所以不存在直线l使得P是线段中点的t的取值范围为,
故答案为:.
4.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知椭圆的长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知椭圆上点处的切线方程是.在直线上任取一点引椭圆的两条切线,切点分别是、.
①求证:直线恒过定点;
②是否存在实数,使得,若存在,求出的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②存在,
【解题思路】(1)根据椭圆的长轴长为,离心率为,由求解;
(2)①设,,,由,,且,经过点,得到求解;②设实数存在,则,分直线斜率不存在,斜率,斜率,利用弦长公式求解.
【解答过程】(1)解:由题意可知,所以,
所以,
所以椭圆的方程为.
(2)①设,,,
由题设可知:,,
又因为,经过点,所以,
所以,均在直线上,即,
由,解得,所以直线过定点.
②设实数存在,因为,所以,
当直线斜率不存在时,此时直线的方程为,
由解得,
所以,故.
当直线斜率时,不满足题意;
当直线斜率时,设直线的方程为,则,
故,
所以,
联立可得,显然,
所以,,
所以.
综上可知,存在满足条件.
5.(24-25高二上·湖南永州·期中)已知椭圆的右焦点,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点作直线与椭圆交于,两点,为坐标原点.
(i)若的面积为,求直线的方程;
(ii)若斜率存在,是否存在椭圆上一点及轴上一点,使四边形为菱形?若存在,求,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)或;(ii)不存在,理由见解析
【解题思路】(1)根据椭圆的定义及性质可求得结果;
(2)(i)先考虑斜率不存在时,不满足题意,当斜率存在时,设出直线方程,联立椭圆方程,求出弦长,再根据三角形的面积可求出结果;(ii)根据菱形对角线互相垂直平分可构造出等式,即可求得结果.
【解答过程】(1)由题可知,左焦点,
,,
,,
故椭圆的标准方程为;
(2)(i)由题设,斜率不存在时,,不符题意,
设方程为,,,,
由,
,,
,
原点到直线的距离,
,
解得:直线方程为:或;
(ii)设的中点为,则为的垂直平分线,
而,,
故,故,
故的直线方程为:,
令,则,故,,
而在椭圆上,故,
整理得,该方程无解,所以不存在满足条件的点.
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第三章 圆锥曲线的方程(举一反三讲义·培优篇)
【人教A版】
题型1
椭圆中的焦点三角形问题
1.(2025·广西柳州·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,上顶点为,过且垂直于的直线与交于B、C两点,则的周长为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
2.(2025·广东深圳·模拟预测)设,为椭圆的两个焦点,为上一点且在第一象限,若为等腰三角形,则的面积为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·河北石家庄·期中)设点为椭圆上一点,,分别为的左、右焦点,且 ,则的面积为 .
4.(24-25高二上·河北衡水·期末)已知点是椭圆上的一点,和是焦点,焦距为,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求的面积.
5.(24-25高二上·广东广州·期中)设椭圆的左,右焦点是,离心率为,上顶点坐标为
(1)求椭圆的方程;
(2)设P为椭圆上一点,且,求焦点三角形的周长和面积.
题型2
椭圆中的最值问题
1.(24-25高二上·吉林长春·期末)已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
2.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,M为C上任意一点,N为圆E:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2025·宁夏银川·二模)已知,P是椭圆上的任意一点,则的最大值为 .
4.(24-25高二·全国·课后作业)已知P是椭圆上一点,,求的最小值与最大值.
5.(24-25高二·全国·课后作业)(1)已知,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,求的最大值;
(2)已知,是椭圆的左焦点,点是椭圆上的动点,求的最大值和最小值.
题型3
双曲线中的焦点三角形问题
1.(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的上、下焦点分别为,过的直线与双曲线的上支交于A,B两点,若,则的周长为( )
A.14 B.12 C.10 D.8
2.(2025·江西·二模)过双曲线的中心作直线与双曲线交于、两点,设双曲线的右焦点为,已知,则的面积为( )
A. B.1 C. D.
3.(2025高二·全国·专题练习)已知双曲线的右焦点为,为其左支上任意一点,点,则周长的最小值为 .
4.(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
5.(24-25高一上·上海·期末)已知双曲线的左,右焦点分别为.
(1)若的实轴长为2,焦距为4,求的渐近线方程;
(2)已知是双曲线的左支上一点,).当周长最小时,求的面积.
题型4
双曲线中的最值问题
1.(25-26高二上·全国·课后作业)已知,双曲线的左焦点为是双曲线的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B.2 C.3 D.1
2.(2025高二·全国·专题练习)已知是双曲线的下焦点,,是双曲线上支上的动点,则的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
3.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,是圆上一点,则的最小值为 .
4.(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知双曲线的离心率为,为双曲线的右焦点,且点到直线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若点,点为双曲线左支上一点,求的最小值.
5.(24-25高二上·湖北武汉·期中)已知双曲线 的实轴长为 4,离心率等于 2 .
(1)求双曲线的方程;
(2)已知定点 ,若双曲线的左焦点为,为双曲线右支上任意一点,求的最小值.
题型5
与抛物线有关的最值问题
1.(24-25高二下·云南昆明·阶段练习)已知P是抛物线上的一个动点,那么点P到直线的距离与到该抛物线准线距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2025·北京大兴·三模)已知点是准线为的抛物线上一动点,于点,点,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2025高三·全国·专题练习)已知点及抛物线上一动点,则 的最小值是 .
4.(2025高三·全国·专题练习)求抛物线上一点到两点的距离之和的最小值.
5.(24-25高二·上海·随堂练习)在两个条件①点;②点中任选一个,补充在下面的问题中.已知抛物线的焦点为F,准线为l,点P在此抛物线上移动,求:
(1)点P到点F与它到________的距离之和的最小值;
(2)点P到点与它到准线l的距离之和的最小值;
(3)点P到直线与它到准线l的距离之和的最小值.
题型6
椭圆的弦长与“中点弦”问题
1.(24-25高二上·重庆·期末)已知椭圆的一个焦点是,过原点的直线与相交于点,,的面积是,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·河北廊坊·期末)已知椭圆,过点的直线交椭圆于A,B两点,且P为线段的中点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·甘肃·期末)已知椭圆内一点,直线与椭圆交于两点,且为线段的中点,则 .
4.(25-26高二上·全国·课后作业)已知椭圆,其中离心率为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程.
5.(24-25高二上·贵州黔南·阶段练习)已知动点到点的距离比它到直线的距离小2,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)直线与交于,两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
题型7
双曲线的弦长与“中点弦”问题
1.(24-25高二上·海南省直辖县级单位·期末)过双曲线的右焦点作与轴垂直的直线,交双曲线于、两点,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·黑龙江鸡西·期中)若双曲线的弦被点平分,则此弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)设是双曲线上的两点,且线段的中点是,则直线的斜率为 .
4.(24-25高二上·甘肃临夏·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,焦距为.
(1)求的方程;
(2)过点作直线与双曲线相交于两点,且为线段的中点,求这条直线的方程.
5.(24-25高二上·四川达州·期末)已知中心在坐标原点的双曲线的右焦点坐标,且离心率.
(1)求双曲线的标准方程和渐近线方程;
(2)过双曲线右焦点且倾斜角为的直线与双曲线交于、两点,求.
题型8
抛物线的弦长与焦点弦问题
1.(24-25高二上·河南南阳·期末)过抛物线的焦点的直线交于两点,其中点在第一象限,且,则( )
A. B.6 C. D.8
2.(24-25高二上·广东广州·期末)斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于,两点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·湖南郴州·期末)已知抛物线,过抛物线焦点的直线与抛物线交于两点,则 .
4.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)已知抛物线的焦点为F,是C上一点,,且的面积为4.
(1)求p的值;
(2)设点P在第一象限,过点的直线交C于两点,直线分别与y轴相交于两点,求线段的中点坐标.
5.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期末)在平面直角坐标系中,过点的直线与抛物线相交于点,.
(1)若直线的斜率为,求;
(2)求证:.
题型9
圆锥曲线中的面积问题
1.(24-25高二上·甘肃兰州·期末)已知是双曲线的左焦点,过倾斜角为的直线与双曲线渐近线相交于、两点,为坐标原点,则的面积为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·湖北荆门·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于点A,B两点,若面积是的2倍,则( )
A. B.或 C. D.
3.(24-25高二上·山西太原·期末)已知过抛物线C:()的焦点F且斜率为的直线与C相交于A,B两个不同点,若,则(O是坐标原点)的面积为 .
4.(24-25高二上·江苏南通·期末)设椭圆的右焦点为,过原点的直线与交于点,且轴.
(1)求的周长;
(2)设点在上,求的面积的最大值.
5.(2025·黑龙江·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,且,渐近线方程为.
(1)求的方程;
(2)设轴上方的点,分别在的左支与右支上,若,求四边形的面积.
题型10
圆锥曲线中的参数范围及最值问题
1.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)已知椭圆,过点且斜率为的直线与相交于两点,若恰好是的中点,则椭圆上一点到焦点的距离的最小值为( )
A.6 B. C. D.
2.(24-25高二上·浙江金华·期末)已知直线与双曲线有唯一公共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于两点,则当运动时,点到两点距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2025·全国·模拟预测)已知、两点是双曲线的左、右顶点,点是的右焦点,点是过点且与实轴垂直的直线上的动点,则的最小值为 .
4.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知椭圆,、分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上任意一点.若的周长为,且的最小值为.
(1)求的方程;
(2)设点,过的直线与椭圆交于、两点,记直线、的斜率分别为、,求的取值范围.
5.(2025·四川泸州·二模)设F为抛物线 的焦点,点P在H上,点,若.
(1)求的方程;
(2)过点F作直线l交H于A、B两点,过点B作x轴的平行线与H的准线交于点C,过点A作直线CF的垂线与H的另一交点为D,直线CB与AD交于点G,求的取值范围.
题型11
圆锥曲线中的定点、定值问题
1.(2025·安徽马鞍山·一模)已知椭圆的离心率为,且点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若A,B为椭圆C上的两点,且满足,求证:直线过定点.
2.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知点A,B分别是双曲线的上、下顶点,点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)是否存在点P,使得过点P的动直线l交双曲线C于M,N两点,且与的斜率之和为定值?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(24-25高二上·云南昆明·期末)已知椭圆的离心率为,点在上,过作直线与交于、两点,直线、的斜率分别为、.
(1)求的标准方程;
(2)判断是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
4.(25-26高二上·全国·单元测试)在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,过的直线交于两点,,直线与的另一个交点分别为.
(1)判断直线的斜率与直线的斜率之比是否为定值.若为定值,求出该定值;若不为定值,说明理由.
(2)证明:直线经过定点.
5.(24-25高二上·贵州毕节·期末)已知双曲线:的一条渐近线为l:,且右焦点到直线的距离为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是的右顶点,、是上与不重合的两点,且,证明:直线过定点,并求出定点的坐标.
题型12
圆锥曲线中的定直线问题
1.(24-25高二上·山西运城·期末)已知椭圆的两个焦点为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线与椭圆交于两点,求证:的内心在一条定直线上.
2.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知双曲线的中心为坐标原点,左、右顶点分别为,,虚轴长为6.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点的直线与的右支交于,两点,若直线与交于点.证明:点在定直线上;
3.(24-25高三上·黑龙江黑河·期末)已知椭圆的左、右顶点分别为,且过点.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C交于M,N两点,直线与相交于点G,证明:点G在定直线上,并求出此定直线的方程.
4.(24-25高二上·湖北·期末)已知抛物线的焦点为,设动点的坐标为.
(1)若,求过点与抛物线有且只有一个公共点的直线方程;
(2)设过动点的两条直线均与相切,且的斜率分别为,满足.证明:动点在一条定直线上.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,实轴长为2,为的右支上一点,且.
(1)求的方程;
(2)设的左、右顶点分别为,直线与交于两点,与轴交于点,直线与交于点,证明:点在定直线上.
题型13
圆锥曲线中的向量问题
1.(24-25高二上·重庆·期中)椭圆的右顶点为A,上顶点为,,点为椭圆上一点且,则的值为( )
A. B. C. D.2
2.(24-25高二下·安徽安庆·阶段练习)已知点P为双曲线C:(,)上位于第一象限内的一点,过点P向双曲线C的一条渐近线l作垂线,垂足为A,为双曲线C的左焦点,若,则渐近线l的斜率为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·上海·课后作业)若斜率为的直线l过双曲线的上焦点,与双曲线的上支交于两点,,则的值为 .
4.(24-25高二上·天津和平·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为.A为椭圆上异于顶点的一点,点P满足.
(1)若点P的坐标为,求椭圆的方程;
(2)设过点P的一条直线交椭圆于B,C两点,且,直线,的斜率之积为,求实数m的值.
5.(24-25高二上·河北唐山·期中)已知双曲线的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线的标准方程
(2)设直线与双曲线交于两点,是否存在满足(其中为坐标原点)若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
题型14
圆锥曲线中的存在性问题
1.(24-25高二上·上海浦东新·期末)已知直线l经过抛物线的焦点F,交抛物线于M,N两点,若在y轴负半轴上存在一点,使得为钝角,则t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二下·安徽合肥·期中)设O为坐标原点,直线过抛物线:()的焦点且与交于两点(点在第一象限),,为的准线,,垂足为,,则下列说法正确的是( )
A. B.的最小值为2
C.若,则 D.轴上存在一点,使为定值
3.(24-25高二上·重庆·期中)双曲线E:,过作直线l交双曲线于A,B两点,若不存在直线l使得P是线段的中点,则t的取值范围是 .
4.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知椭圆的长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知椭圆上点处的切线方程是.在直线上任取一点引椭圆的两条切线,切点分别是、.
①求证:直线恒过定点;
②是否存在实数,使得,若存在,求出的值,若不存在,说明理由.
5.(24-25高二上·湖南永州·期中)已知椭圆的右焦点,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点作直线与椭圆交于,两点,为坐标原点.
(i)若的面积为,求直线的方程;
(ii)若斜率存在,是否存在椭圆上一点及轴上一点,使四边形为菱形?若存在,求,若不存在,请说明理由.
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