内容正文:
专题4.2 直线与圆锥曲线的综合问题
教学目标
1.学会解决直线与圆锥曲线的综合问题.
2.掌握坐标法解决直线与圆锥曲线相交的问题.
教学重难点
1.重点:四大常见题型:定点、定值、最值及范围问题.
2.难点:利用设而不求思想解决直线与圆锥曲线相交的问题.
知识点01 点差法
以椭圆为例:
直线与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,与弦AB中点有关的问题称为中点弦问题,这类问题的解决常用到“点差法”,其方法是:将A,B两点的坐标代入椭圆方程中,得+=1,①
+=1,②
①—②,得+=0,
即+=0③
设M(x0,y0)为AB的中点,则有
同时有直线AB的斜率kAB=.⑥
将④⑤⑥代入③得kAB=.
直线与双曲线、直线与抛物线的中点弦问题同样用“点差法”,同学们自己推导.
【即学即练】
1.(24-25高二下·陕西西安·期末)直线被抛物线截得的线段的中点坐标是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】联立,则,
设直线与抛物线交点,
则,故,
所以线段的中点坐标是.
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
【详解】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.
知识点02 圆锥曲线中的热点题型
1.定点问题:是指直线系或者曲线系中,直线系或者曲线系不受参数变化影响的直线系上或者曲线系上的点.
2.定值问题:是指不受参数变化影响的量,如线段的长度、向量的数量积、直线的斜率等.
3.范围问题:是指符合一定条件的参数、点的坐标、线段长度、直线斜率、向量的数量积等,随着其中某个量的变化而变化的范围.
4.最值问题:是指某个量在变化过程中的一个极端情况,即在某个情况下这个量比在其他情况下的值都大(小).
【即学即练】
1.已知斜率为1的直线与椭圆相交于,两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设直线的方程为,由,得,
由,得,
则,
所以,
当时取到最大值,此时直线的方程为.
故选:B.
2.抛物线上两个不同的点,,满足,则直线一定过定点,此定点坐标为 .
【答案】.
【详解】设直线的方程为代入抛物线,消去得,
设,,则,,
∴
,
∴(舍去)或,
故直线过定点.
3.(24-25高二上·上海·期中)若M,N是双曲线上关于原点对称的两个点,P是该双曲线上任意一点.当直线PM,PN的斜率都存在时,记为,,则 .
【答案】
【详解】由题意设,
当直线PM,PN的斜率都存在时,记为,,
则.
题型01 中点弦问题
【典例1】P(1,1)为椭圆+=1内一定点,经过P引一弦,使此弦在P点被平分,求此弦所在的直线方程.
【详解】解法一:易知此弦所在直线的斜率存在,所以设其方程为y-1=k(x-1),弦的两端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去y得,
(2k2+1)x2-4k(k-1)x+2(k2-2k-1)=0,
∴x1+x2=,
又∵x1+x2=2,∴=2,得k=-.
故弦所在直线方程为y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.
解法二:由于此弦所在直线的斜率存在,所以设斜率为k,且设弦的两端点坐标为(x1,y1)、(x2,y2),
则+=1,+=1,两式相减得
=0,
∵x1+x2=2,y1+y2=2,
∴+(y1-y2)=0,∴k==-.
∴此弦所在直线方程为y-1=-(x-1),
即x+2y-3=0.
破解中点弦问题的两大策略
(1)根与系数关系法:将直线方程代入圆锥曲线的方程,消元后得到一个一元二次方程,利用根与系数的关系和中点坐标公式建立等式求解
(2)点差法:设直线与曲线交于A、B两点,将A、B两点的坐标代入曲线方程,得到两个方程,将这两个方程作差即可得到直线AB的斜率与线段AB的中点间的关系,这种方法称为点差法.
【变式1-1】(24-25高二下·四川成都·阶段练习)已知曲线,直线与曲线交于两点,且点是线段的中点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,,因为,两点在曲线上,所以有:
用式减去式可得:
因为点是线段的中点,根据中点坐标公式:可得:
,即,.
代入可得:
化简得:,可得:
而就是直线的斜率,所以直线的斜率为.
故选:B.
【变式1-2】(24-25高三下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)已知为坐标原点,经过点的直线与抛物线交于、两点,直线是线段的垂直平分线,且与的交点为,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
【答案】CD
【详解】如图
由题意,斜率存在且为,所以,
联立得:,
由韦达定理得,
所以,代入得,
代入得,则,
又因为,则,
.
由以上可得CD均正确;
对于A选项,代入,可得,故A错误;
对于B选项,不符合与的关系,故B错误;
故选:CD.
【变式1-3】.(23-24高二上·广东中山·期中)对称轴都在坐标轴上的双曲线过点,,斜率为的直线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线与双曲线有两个交点,求斜率的取值范围;
(3)是否存在实数使得直线与双曲线交于A,B两点,且点P恰好为AB中点?为什么?
【详解】(1)设双曲线的标准方程为代入,,
得,解得,
∴双曲线的标准方程.
(2)如图:
设直线方程:,联立得
,
直线与双曲线有两个交点,
所以或或.
(或:且).
(3)设A,B两点坐标分别为,由(2)可得,
若P为AB中点,则,
此时,
所以不存在实数,使得直线与双曲线交于A,B两点,且点P恰好为AB中点.
题型02 定点问题
【典例2】已知椭圆的离心率,左、右焦点分别为F1、F2,点,点F2在线段PF1的中垂线上。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线与椭圆C交于M、N两点,直线与F2N的倾斜角分别为,试问直线l是否过定点?若过,求该定点的坐标。
【分析】(1)待定系数;(2)由已知,使用韦达定理,然后确定双参数直线系方程中的系数之间的关系。
【详解】(1)由椭圆C的离心率,得
椭圆C的左、右焦点分别为,又点F2在线段PF1的中垂线上
(2)由题意直线MN的方程为
由
设
则
由已知
即
化简,得
…
直线MN的方程为,因此直线MN过定点,该定点的坐标为(2,0)
求解圆锥曲线中的定点问题的两种方法
(1)特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.
(2)直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.
【变式2】(24-25高三上·江苏·期末)已知点,分别为双曲线E:的左、右焦点,点到双曲线E的渐近线的距离为,点A为双曲线E的右顶点,且.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)若四边形为矩形,其中点B,D在双曲线E上,求证:直线过定点.
【详解】(1)设焦距为2c,则,
故点到双曲线E的渐近线的距离为.
由,知,得.
又因为,所以,解得.
所以双曲线E的标准方程为.
(2)①当直线的斜率不存在时,
由,设直线的方程为,
当时,则在双曲线,可得,所以,
当时,则在双曲线,可得,所以不合题意舍,
可得直线的方程为,
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,,
联立得,
当时,,,
因为四边形为矩形,所以,
所以,
所以,
所以
所以,
所以,所以或,
当时,直线的方程为,恒过定点,不合题意,舍去.
当时,直线的方程为,恒过定点.
综上①②,直线恒过定点.
题型03 定值问题
【典例3】椭圆有两顶点A(-1,0)、B(1,0),过其焦点F(0,1)的直线l与椭圆交于C、D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD交于点Q。
(1)当|CD | = 时,求直线l的方程;
(2)当点P异于A、B两点时,求证: 为定值。
【分析】(1)以直线的斜率为参数建立弦长的表达式,得出方程求出直线的斜率即可;(2)根据题意,直线的斜率存在,此时直线方程和椭圆方程联立消掉,根据韦达定理可得点的坐标的整体关系式,然后以点的坐标写出直线的方程,解方程组以得到以的坐标表达的点的横坐标(因为点在轴上,数量积与点的纵坐标无关),根据韦达定理把点的横坐标使用参数表达即可。
【详解】(1)因椭圆的焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为,
由已知得,,所以,则椭圆方程为.
直线垂直于x轴时与题意不符.
设直线的方程为,联立得,
设,,则
,,,
.
由已知得,解得,
所以直线的方程为或.
(2)直线垂直于x轴时与题意不符.
设直线的方程为(且),所以P点的坐标为.
设,,由(Ⅰ)知,,
直线AC的方程为:,直线BD的方程为:,
方法一:
联立方程
设,解得,
不妨设,则
因此Q点的坐标为,又,∴.
故为定值.
方法二:
联立方程消去y得,
因为,所以与异号.
又,
∴与异号,与同号,∴,解得.
因此Q点的坐标为,又,∴.
故为定值.
定值问题破解策略
定值问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变化的量表示问题的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系不受变化的量所影响的一个值,就是要求的定值.
化解这类问题难点的关键就是引进变得的参数表示直线方程、数量积、比例关系、点的坐标等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.
【变式3】(25-26高二上·湖北武汉·阶段练习)过坐标原点作圆的两条切线,切点为,,直线恰为抛物线的准线.
(1)求的方程;
(2)将抛物线向左移4个单位长度得到新抛物线,抛物线交轴于,两点,,为抛物线上不重合的两点,交于点.若直线经过坐标原点,求证:的面积恒为定值.
【详解】(1)设直线与轴交于,由几何性质得
因为直线为抛物线的准线,直线为圆的切线,
所以,
在与中,为公共角,
所以,,
即,即,解得:
故抛物线的标准方程为;
(2)解法一:依题意:,则,设,
则,
因为直线经过坐标原点,所以,
又,在抛物线上,,两式作差得,化简得,
因为,所以,
化简可得,即,
联立,得:
,
将代入得,为定值.
故.
解法二:向左平移4个单位后,新抛物线为,
则与轴的交点为,
因为直线经过原点,所以设其方程为,
设直线方程为,设直线方程为,
点和是直线与抛物线的交点,代入中得:
,
设该方程的两根为和,根据韦达定理:①
点在直线上,满足:②
点在直线上,满足:③
联立方程:
由②和③得:,
利用①中的韦达定理结果:,
所以,即点的横坐标恒为,
故.
题型04 范围问题
【典例4】如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,它的一个顶点为,且离心率等于,过点的直线与椭圆相交于不同两点,点在线段上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,试求的取值范围。
【分析】(1)待定系数即可;(2)分直线的斜率存在与不存在,当直线的斜率存在时,以斜率为参数建立坐标之间的关系,利用把点的坐标用参数表示,再用点的坐标表示,根据点的坐标的范围求解的范围。
【详解】(1)设椭圆的标准方程是。
由于椭圆的一个顶点是,故,根据离心率是得,,解得。
所以椭圆的标准方程是。
(2)设。
①若直线与轴重合,则,解得,得;
若直线与轴不重合,设直线的方程为,与椭圆方程联立消去得
,根据韦达定理得,。
由,得,整理得,把上面的等式代入得,又点在直线上,所以,于是有。
,由,得,所以。
综上所述.
圆锥曲线中的范围问题的求解常用的三种方法
(1)函数法:用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用求函数的单调性求解.
(2)不等式法:根据题意建立含参数的不等式,通过解不等式求参数范围.
(3)判别式法:建立关于某变量的一元二次方程,利用判别式Δ求参数的范围.
【变式4】(24-25高二下·贵州铜仁·期末)已知抛物线过点,焦点为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点且斜率为1的直线交抛物线于A、两点,若在以为直径的圆内,求实数的取值范围.
【详解】(1)因为点在抛物线上,所以,解得,所以抛物线的方程为.
(2)易知抛物线的焦点为,且“点在以为直径的圆内”等价于“”.
设,,则,记为①
由题意,过点且斜率为1的直线方程为.于是有和,将其代入①式,得
,记为②
由联立消去,整理得.于是有,即且,记为③
再将③代入②,整理得
.
要成立,只要在上恒成立即可.
解不等式得,符合题意.
综上可知,实数的取值范围为.
题型05 最值问题
【典例5】已知椭圆:.
(1)若点为椭圆上的任意一点,求证:直线为椭圆的切线;
(2)若点P为直线上的任意一点,过P作椭圆的切线PM、PN,其中M、N为切点,试求椭圆的右焦点F到直线MN的距离的最大值.
【分析】(1)直线方程和椭圆方程联立,消掉一个变量后根据得到的一元二次方程的判别式等于零进行证明;(2)关键是确定直线的方程,由于过切点的切线方程为,这两条直线都过直线的点,即,这说明直线过点,两点确定唯一的一条直线,即直线的方程方程是,下面只要根据点到直线的距离公式建立函数关系即可。
【详解】(1)由题意,,即……①
由,则
代入①式,得,则,直线为椭圆的切线。
(2)设,则,即
设,则由(1)知,切线方程为
且过,则,
所在直线方程为,即
设所求距离为,且,则
· 当时,1
或者所在直线方程为,即
过定点A(2,1),又
当直线时,即所在直线方程为,点到直线的距离最大为1.
圆锥曲线中的最值问题的求解常用的三种方法
(1)函数法:用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用求函数的单调性求得最值.
(2)不等式法:根据题意建立含参数的不等式,通过解不等式求最值.
(3)判别式法:建立关于某变量的一元二次方程,利用判别式Δ求最值.
【变式5】已知抛物线C:,点在抛物线上,点为抛物线的焦点,且,过点作直线交抛物线于,两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)求面积的最小值.
【详解】(1)点在抛物线上,点为抛物线的焦点,且,
由抛物线的定义可得:,
即,
所以抛物线的方程为;
(2)由已知直线的斜率不为,
设直线的方程为,
联立,
消得:,
则,
设,,
则,,
设直线与轴的交点为,则,,
所以,
又,
所以,
当且仅当时取等号,
即面积的最小值为
题型06 向量问题
【典例6】已知抛物线的焦点为,且抛物线经过点,直线与抛物线交于两点,为坐标原点.
(1)求拋物线的标准方程;
(2)若直线过定点,求面积的取值范围;
(3)若,求直线的方程.
【详解】(1)由题意抛物线C经过点,代入方程可得.
所以抛物线的标准方程为:.
(2)如图:
依题意,直线与抛物线有2个交点
所以直线斜率不为0,
设直线
联立,整理得
.
整理得:
故的取值范围是.
(3)如图:
由题意得抛物线的焦点,
又由,可知直线过焦点且斜率不为0
于是可设直线的方程为:,
设
联立方程组得
于是
由可知,,代入上式
所以直线的方程或.
圆锥曲线中的向量问题求解策略
(1)建系转化:设圆锥曲线标准方程,将点坐标化,向量用坐标表示,转化为代数问题.
(2)利用性质:结合圆锥曲线定义(如椭圆定义)、焦点弦等性质,简化向量关系。
(3)韦达定理:联立直线与曲线方程,用韦达定理处理向量数量积、共线等条件。
(4)参数法:设参数(如椭圆参数方程),将向量关系转化为三角函数式求解。
(5)几何意义:借助向量几何意义(如垂直、中点),结合圆锥曲线几何性质解题。
【变式6】(24-25高二下·上海·期末)已知双曲线,左、右顶点分别为,,过点的直线交双曲线于,两点.
(1)若,为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(2)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
【详解】(1)
当时,双曲线,且.
由点在第一象限,可知为钝角.
由为等腰三角形,得.
设点,且,则,解得,
即;
(2)
由双曲线的方程知,且由题意知关于原点对称.
设,则.
由直线不与轴垂直,可设直线的方程为.
联立,得,
则,即,,
由,得,
得,所以
整理得,则,
再由,得,解得,所以,
又,得,即的最大值为.
题型07 三点共线问题
【典例7】已知双曲线的中心为坐标原点,过点,其中一条渐近线的方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)设双曲线的左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于、两点.直线与直线交于点,证明:三点共线.
【详解】(1)由题意知且,
所以,所以的方程为.
(2)由题意知,,
当直线的斜率为时,:,此时三点共线显然成立,
当直线的斜率不为时,设:,,,
联立可得,
由题意得,
,
所以,,
因为直线的方程为,
令,得,所以,
所以,
因为,
所以
所以,故三点共线,
综上:三点共线.
圆锥曲线中三点共线问题破解策略
1.斜率法:算两点斜率,若相等则共线;
2.距离法:三点中,若两点距离和等于第三段距离,共线;
3.方程法:求两点直线方程,代入第三点,满足则共线;
4.向量法:两向量共线(成倍数),且共起点或终点,则三点共线.
【变式7】已知椭圆的离心率为,焦距为.斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,求的最大值;
(3)设,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为.若、和点共线,求.
【详解】(1)由题意得,所以,
又,所以,所以,
所以椭圆的标准方程为;
(2)设直线的方程为,
由消去可得,
则,即,
设,,则,,
则,
易得当时,,故的最大值为;
(3)设,,,,
则①,②,
又,所以可设,直线的方程为,
由消去可得,
则,即,
又,代入①式可得,所以,
所以,同理可得.
故,,
因为三点共线,所以,
将点的坐标代入化简可得,即.
题型08 角度转化问题
【典例8】设椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.
(1)当与轴垂直时,求直线的方程;
(2)设为坐标原点,证明:.
【详解】(1)由已知得,的方程为.
由已知可得,点的坐标为或.
所以的方程为或.
(2)分类+常规联立
当与轴重合时,.
当与轴垂直时,为的垂直平分线,所以.
当与轴不重合也不垂直时,设的方程为,,
则,直线、的斜率之和为.
由得.
将代入得.
所以,.
则.
从而,故、的倾斜角互补,所以.
综上,.
圆锥曲线中角度转化问题破解策略
1.斜率关联:利用夹角公式,将角度关系转化为两点斜率的等式(如夹角相等、垂直时斜率积为 - 1);
2.向量工具:用向量点积,将角度(如锐角、钝角、直角)转化为向量数量积的正负或零;
3.几何转化:借助等腰、对称等性质,将角度条件转化为线段相等或中点、垂直关系;
4.三角函数:引入参数(如倾斜角),用正切值关联角度与坐标,简化计算.
【变式8】在直角坐标系中,已知为一个动点,且直线,的斜率之积为.
(1)求的轨迹的方程;
(2)若,经过点的直线与交于点,求证:.
【详解】(1)设,因为,直线的斜率之积为.
所以,化简得,
即的方程为.
(2)由题知直线的斜率不为零,
设的方程为,联立与,
得,显然判别式,设,
所以,
设直线的斜率分别为,
所以
,
即,即,所以.
题型09 图形问题
【典例9】已知O为坐标原点,双曲线的焦距为,过点的直线与C交于A,B两点,当轴时,的面积为.
(1)求C的方程;
(2)证明:为钝角三角形.
【分析】(1)利用的面积求出点坐标,将其代入方程中,结合焦距信息,解方程组即可;
(2)设直线的方程,与双曲线方程联立,分两种情况讨论,若交于两支,求,若交于一支,依对称性可知,只研究交与左支,数形结合证明为锐角来得出为钝角.
【详解】(1)由题意可知,则,
又,则,故,
将点坐标代入曲线的方程中得,又,
解得(负值舍去),则C的方程为
(2)由题意可知直线的斜率存在,故设直线的方程为,
联立得,,
设,
则,得且,
若直线与双曲线的两支相交,则,则,
则
,则为钝角;
若直线与双曲线的一支相交,由于双曲线的对称性,不妨设直线与双曲线的左支相交,且在点上方,设,
因,
则,则为锐角,
则为钝角,
综上可知,始终为钝角三角形.
圆锥曲线中的图形问题破解策略
以圆锥曲线方程和点的坐标为核心,先设关键点位坐标(如交点、动点),代入曲线方程得关系式;再结合图形条件(如线段垂直、中点、距离),用坐标公式(斜率、中点、距离公式)转化为代数方程;最后联立方程求解,验证结果是否符合图形几何意义.
【变式9】已知椭圆的左右焦点为,是椭圆上不同的三点,四边形是边长为的正方形.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)在轴上是否存在一点,使得为等边三角形?若存在,求的长;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)四边形是边长为的正方形,,
由对称性可知,为短轴端点.
椭圆的标准方程为
(2)假设在轴上存在一点,满足条件.
由对称性,不妨设,设直线的方程为
代入椭圆方程中,整理得
设线段中点为,则.
线段的中垂线方程为
为等边三角形,在线段的中垂线上,
令,得,即,,
又,,解得.
在轴上存在一点,使得为等边三角形,且
题型10 探究性问题
【典例10】已知双曲线(,)过点,且渐近线方程为.
(1)求C的标准方程.
(2)设过点的直线与交于两点,问在轴上是否存在定点,使得为常数?若存在,求出点的坐标及该常数的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据渐近线可得,即可代入点的坐标即可求出双曲线方程.
(2)设出直线的方程,与双曲线方程联立,结合韦达定理及数量积的坐标表示求解即得.
【详解】(1)根据渐近线方程为,故,
将代入可得,则,
所以的方程为.
(2)依题意,直线的斜率存在,设的方程为,
由,消去得,显然,
且,得且,
则,
设存在符合条件的定点,则,
因此
要为常数,当且仅当,解得,此时该常数的值为56,
所以在轴上存在点,使得为常数,该常数为56.
圆锥曲线中探索性问题的常见解法
⑴假设存在法:先假设满足条件的点、直线等存在,设其方程或坐标,代入曲线方程推导,若有解则存在,无解则不存在.
⑵特殊值法:取特殊位置(如对称轴、顶点)或特殊参数值,探索可能结论,再验证一般情况.
⑶代数推导法:联立方程,用韦达定理、判别式等,结合条件(如垂直、中点)列方程,分析解的情况判断存在性.
⑷几何直观法:借助圆锥曲线几何性质(如对称性、焦点特性),初步判断是否存在,再代数验证.
【变式10】已知椭圆的左右焦点为,是椭圆上不同的三点,四边形是边长为的正方形.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)在轴上是否存在一点,使得为等边三角形?若存在,求的长;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)四边形是边长为的正方形,,
由对称性可知,为短轴端点.
椭圆的标准方程为
(2)假设在轴上存在一点,满足条件.
由对称性,不妨设,设直线的方程为
代入椭圆方程中,整理得
设线段中点为,则.
线段的中垂线方程为
为等边三角形,在线段的中垂线上,
令,得,即,,
又,,解得.
在轴上存在一点,使得为等边三角形,且
练基础
1.如图,椭圆与过点的直线有且只有一个公共点T,且椭圆的离心率.
(1)求椭圆方程;
(2)设分别为椭圆的左、右焦点,M为线段的中点,求证:.
【详解】(1)过A、B的直线方程为由题意得有惟一解.
即有惟一解,所以,(),
故,又因为,所以,a2=4b2.从而得=2,,
故所求的椭圆方程为
(2)由(1)得,所以,
从而由解得x1=x2=1,所以
所以tan∠AF1T=,
又因为为线段的中点,.
,,
得
因此∠ATM=∠AF1T.
2.(24-25高二下·广西梧州·期中)已知抛物线的焦点为,点在直线上,过焦点作一条直线交于两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与抛物线交于两点,求证:直线与的交点在一条定直线上.
【详解】(1)的焦点在轴上,为,
直线与轴的交点坐标为,则,即
所以抛物线为
(2)令,,,不妨设,
设的方程为,,
联立与,得到,,
由,
则直线,直线,
两直线方程相减得到:,
因为,于是,
即,即,
即,于是,解得,
即直线AP与BQ的交点在一条定直线上
3.(2025·江西九江·三模)已知双曲线的左、右顶点分别为,在上,.
(1)求的方程;
(2)过的直线交于另一点(异于),与轴交于点,直线与交于点,证明:直线过定点.
【详解】(1)∵在上,∴.①
∵,∴,
∴,②
由①②解得,故的方程为.
(2)解法一:设直线的方程为,直线的方程为.
联立得.
联立消去,整理得,
∴,即.
∴直线的斜率为,∴直线的方程为.
令,得,即.
∴直线的斜率为,∴直线的方程为,
即.
由解得,
故直线过定点.
解法二:同法一,得,
设直线过定点,则.
又∵,
∴,
整理得.
由解得.故直线过定点.
4.(2025·海南海口·模拟预测)设A,B两点的坐标分别为,直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为3.
(1)求点M的轨迹方程C;
(2)若直线l与C交于P,Q两点,且(点O为坐标原点),求的取值范围.
【详解】(1)设点,,则,,
所以,化简得,
所以点M的轨迹方程为.
(2)当直线l斜率不存在时,可设,.
则,,
将其代入双曲线方程得,
又,解得,此时,
当直线l斜率存在时,设其方程为,设,,
联立,.
由韦达定理:,.
则
,
化简得,此时,
所以
,
当时,此时,当时,此时,
,,故,
因此,综上可得.
练提升
5.已知椭圆,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.
(1)证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值;
(2)若过点,延长线段与交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.
【详解】(1)设直线,,,.
∴由得,
∴,.
∴直线的斜率,即.
即直线的斜率与的斜率的乘积为定值.
(2)四边形能为平行四边形.
∵直线过点,∴不过原点且与有两个交点的充要条件是,
由(Ⅰ)得的方程为.设点的横坐标为.
∴由得,即
将点的坐标代入直线的方程得,因此.
四边形为平行四边形当且仅当线段与线段互相平分,即
∴.解得,.
∵,,,
∴当的斜率为或时,四边形为平行四边形.
6.(25-26高三上·内蒙古·开学考试)已知双曲线C:(,)的一个焦点为,点在C上.
(1)求C的方程;
(2)已知点,,B为线段PQ上一点,且直线AB交C于D,E两点,证明:.
【详解】(1)由双曲线的一个焦点为,得,
由点在双曲线上,得,解得,,
所以双曲线的方程为.
(2)设,,则直线AB方程为,
由,消去得,
由直线AB交C于D,E两点,得,
解得,且,且,,
当时,在A的异侧,在B的同侧;当时,在A的同侧,在B的异侧,
则总有,
,
所以.
7.(2025·山东临沂·三模)已知为抛物线的焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过的直线与交于,两点,试探究:在轴上是否存在一点,使得,若存在,求出点坐标,若不存在,说明理由;
(3)若,抛物线上两点,满足,且,求的最大值.
【详解】(1)因为为抛物线的焦点,故,故,
故.
(2)设,设,则,
化简得.
设直线的方程为,则由可得,
故,故,由的任意性可得.
故存在,使得.
(3)
设,则,
同理,,
因为,故,故,故,
设直线,由得,
故,,故.
而,故,故,
当直线过时,,过时,,故,
设到直线的距离为,
则
设,则且,
故
,
当且仅当即时等号成立,
故的最大值为.
8.(25-26高三上·湖南长沙·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 的焦点与短轴两个顶点所成三角形的面积为 ,离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A(4,0),B(0,2),点 P 是椭圆上且在第三象限内的一点.
(Ⅰ)当 的面积取最大值时,求点 P 的坐标;
(Ⅱ)记直线PA与y轴交于点M,直线 PB与x轴交于点N,求四边形ABNM面积的最大值.
【详解】(1)已知椭圆 的焦点与短轴两个顶点所成三角形的面积为,
,离心率为 ,,又,解得,,
椭圆的方程为.
(2)(Ⅰ)设直线的直线方程为:,
代入,得到,解得,
直线的直线方程为,
点是椭圆上且在第三象限内的一点,
过作直线且与椭圆相切,切点为,此时的面积取最大值.
设过的直线的方程为,
直线与椭圆联立方程组,
消去,得到关于的一元二次方程,
直线与椭圆相切,,,,
是第三象限的点,,
此时的解为,
代入直线方程为,得到,
.
(Ⅱ)设, 是第三象限的点,,
将代入椭圆中得到,整理得.
,,,直线的方程为,
令,解得,.
,,,直线的方程为,
令,解得,.
,,设四边形面积为,,
设,,,
,
设,,,
,当时,,
即时,也即,时,
四边形的面积的最大值为.
练创新
9.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)在平面直角坐标系中,一个动点到定点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若直线过定点,其斜率为.当分别为何值时,直线与曲线:只有一个公共点;有两个公共点;有三个公共点;
(3)过点作两条互相垂直的弦、,分别交曲线于,,,,令、的中点分别为、,过点作,垂足为,求的最大值.
【详解】(1)由已知得,令,则
整理得,.
(2)由题意,直线l的方程为.
联立方程组(*)
(i)当时,直线l:与有唯一公共点,与无公共点,此时共有一个公共点.
(ii)当时,判别式为
①由,.
故或时,方程(*)只有一个解,即直线与抛物线只有一个公共点,与各有一个交点为,,故分别有两个公共点.
②当直线过时,直线方程为,与交于,,与无交点,故直线与轨迹共有两个公共点
③由.
故当且,时,方程(*)有两个解,即直线与抛物线有两个公共点,
与有一个公共点,故直线与轨迹有三个公共点
④由,或.
故当,或时,方程(*)无实数解,即直线与抛物线没有公共点,与有一个公共点
综上,
当时,直线轨迹有三个公共点;
当时,直线轨迹有两个公共点;
当时,直线轨迹有一个公共点.
(3)
设直线,,,
联立,可得,则得,,
,同理,
①时,,
②当时,
,即,
所以直线恒过点,
又,所以点在以为直径的圆上,且轨迹方程为,
由几何图形关系可知,的最大值为:.
10.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知为椭圆:的左焦点,椭圆过点,且直线的斜率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点,在椭圆上,且,过,分别作椭圆的切线,,与相交于点.
(i)求点的轨迹方程;
(ii)求周长的最小值.
【详解】(1)由题意得,直线的方程为,即,
当时,,故,
由解得或(舍去),
椭圆的方程.
(2)(i)设直线:,,,,
与联立,
所以,,
由可得
化简可得①
设的方程为,即,
与联立,
令,结合,
解得,所以切线方程为,
即直线方程为:,不存在时也满足此直线方程,
同理可得方程为:,
由在直线,上,则,即,在直线上,
所以直线方程为:,即
而直线方程为,故,
由①可得,整理得到:,
若轴,则,则,故,
此时在轴上,结合切线方程可得,
此时也满足此方程,
所以的轨迹方程为.
(ii)由(i)可知在以为焦点,以为准线的抛物线上,
过分别向直线作垂线,垂足分别为,,
由抛物线定义可得:,
当且仅当,,共线时取等,
所以周长的最小值为.
11.(24-25高二下·上海杨浦·阶段练习)在平面直角坐标系中,双曲线.
(1)求的两条渐近线的夹角;
(2)给定点,其中正数,求上的动点到点的距离的最小值;
(3)对平面内不在上的任意一点,记为过点且与有两个交点的直线的全体.对任意直线,记、为与的两个交点,定义.若存在一条直线满足:与的两个交点位于轴异侧,且对任意不同于的直线,均有,则称为“好点”.求所有“好点”所构成的区域的面积.
【详解】(1)渐近线,夹角为.
(2)设,或,
则
,
当即时,令,最小值为;
当即时,令,最小值为.
(3)设为好点,考虑、需满足的充要条件.
若直线的斜率存在,设直线,,
将与联立,得.(*)
则,,,
而
,
①当直线与的左右两支都有公共点,即时,
,当时有最小值.
这说明,;
②当直线与的左支有两个公共点或与右支有两个公共点时,
需满足的条件为:且(*)式的判别式.
此时可得:.
这说明时,判别式条件不能成立.
即时,.
当时,,解得.
另一方面,当时,.
两边平方后即得.
若直线斜率不存在,假设直线与双曲线存在交点,
则,则,,
则,显然与好点矛盾;
因此,为好点当且仅当,
于是所有好点对应的区域为,
即由构成的正方形,故所求面积为.
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专题4.2 直线与圆锥曲线的综合问题
教学目标
1.学会解决直线与圆锥曲线的综合问题.
2.掌握坐标法解决直线与圆锥曲线相交的问题.
教学重难点
1.重点:四大常见题型:定点、定值、最值及范围问题.
2.难点:利用设而不求思想解决直线与圆锥曲线相交的问题.
知识点01 点差法
以椭圆为例:
直线与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,与弦AB中点有关的问题称为中点弦问题,这类问题的解决常用到“点差法”,其方法是:将A,B两点的坐标代入椭圆方程中,得+=1,①
+=1,②
①—②,得+=0,
即+=0③
设M(x0,y0)为AB的中点,则有
同时有直线AB的斜率kAB=.⑥
将④⑤⑥代入③得kAB= .
直线与双曲线、直线与抛物线的中点弦问题同样用“点差法”,同学们自己推导.
【即学即练】
1.(24-25高二下·陕西西安·期末)直线被抛物线截得的线段的中点坐标是( ).
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.
知识点02 圆锥曲线中的热点题型
1.定点问题:是指直线系或者曲线系中,直线系或者曲线系不受参数变化影响的直线系上或者曲线系上的点.
2.定值问题:是指不受参数变化影响的量,如线段的长度、向量的数量积、直线的斜率等.
3.范围问题:是指符合一定条件的参数、点的坐标、线段长度、直线斜率、向量的数量积等,随着其中某个量的变化而变化的范围.
4.最值问题:是指某个量在变化过程中的一个极端情况,即在某个情况下这个量比在其他情况下的值都大(小).
【即学即练】
1.已知斜率为1的直线与椭圆相交于,两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.抛物线上两个不同的点,,满足,则直线一定过定点,此定点坐标为 .
3.(24-25高二上·上海·期中)若M,N是双曲线上关于原点对称的两个点,P是该双曲线上任意一点.当直线PM,PN的斜率都存在时,记为,,则 .
题型01 中点弦问题
【典例1】P(1,1)为椭圆+=1内一定点,经过P引一弦,使此弦在P点被平分,求此弦所在的直线方程.
破解中点弦问题的两大策略
(1)根与系数关系法:将直线方程代入圆锥曲线的方程,消元后得到一个一元二次方程,利用根与系数的关系和中点坐标公式建立等式求解
(2)点差法:设直线与曲线交于A、B两点,将A、B两点的坐标代入曲线方程,得到两个方程,将这两个方程作差即可得到直线AB的斜率与线段AB的中点间的关系,这种方法称为点差法.
【变式1-1】(24-25高二下·四川成都·阶段练习)已知曲线,直线与曲线交于两点,且点是线段的中点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(24-25高三下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)已知为坐标原点,经过点的直线与抛物线交于、两点,直线是线段的垂直平分线,且与的交点为,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
【变式1-3】.(23-24高二上·广东中山·期中)对称轴都在坐标轴上的双曲线过点,,斜率为的直线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线与双曲线有两个交点,求斜率的取值范围;
(3)是否存在实数使得直线与双曲线交于A,B两点,且点P恰好为AB中点?为什么?
题型02 定点问题
【典例2】已知椭圆的离心率,左、右焦点分别为F1、F2,点,点F2在线段PF1的中垂线上。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线与椭圆C交于M、N两点,直线与F2N的倾斜角分别为,试问直线l是否过定点?若过,求该定点的坐标。
求解圆锥曲线中的定点问题的两种方法
(1)特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.
(2)直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.
【变式2】(24-25高三上·江苏·期末)已知点,分别为双曲线E:的左、右焦点,点到双曲线E的渐近线的距离为,点A为双曲线E的右顶点,且.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)若四边形为矩形,其中点B,D在双曲线E上,求证:直线过定点.
题型03 定值问题
【典例3】椭圆有两顶点A(-1,0)、B(1,0),过其焦点F(0,1)的直线l与椭圆交于C、D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD交于点Q。
(1)当|CD | = 时,求直线l的方程;
(2)当点P异于A、B两点时,求证: 为定值。
定值问题破解策略
定值问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变化的量表示问题的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系不受变化的量所影响的一个值,就是要求的定值.
化解这类问题难点的关键就是引进变得的参数表示直线方程、数量积、比例关系、点的坐标等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.
【变式3】(25-26高二上·湖北武汉·阶段练习)过坐标原点作圆的两条切线,切点为,,直线恰为抛物线的准线.
(1)求的方程;
(2)将抛物线向左移4个单位长度得到新抛物线,抛物线交轴于,两点,,为抛物线上不重合的两点,交于点.若直线经过坐标原点,求证:的面积恒为定值.
题型04 范围问题
【典例4】如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,它的一个顶点为,且离心率等于,过点的直线与椭圆相交于不同两点,点在线段上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,试求的取值范围。
圆锥曲线中的范围问题的求解常用的三种方法
(1)函数法:用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用求函数的单调性求解.
(2)不等式法:根据题意建立含参数的不等式,通过解不等式求参数范围.
(3)判别式法:建立关于某变量的一元二次方程,利用判别式Δ求参数的范围.
【变式4】(24-25高二下·贵州铜仁·期末)已知抛物线过点,焦点为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点且斜率为1的直线交抛物线于A、两点,若在以为直径的圆内,求实数的取值范围.
题型05 最值问题
【典例5】已知椭圆:.
(1)若点为椭圆上的任意一点,求证:直线为椭圆的切线;
(2)若点P为直线上的任意一点,过P作椭圆的切线PM、PN,其中M、N为切点,试求椭圆的右焦点F到直线MN的距离的最大值.
圆锥曲线中的最值问题的求解常用的三种方法
(1)函数法:用其他变量表示该参数,建立函数关系,利用求函数的单调性求得最值.
(2)不等式法:根据题意建立含参数的不等式,通过解不等式求最值.
(3)判别式法:建立关于某变量的一元二次方程,利用判别式Δ求最值.
【变式5】已知抛物线C:,点在抛物线上,点为抛物线的焦点,且,过点作直线交抛物线于,两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)求面积的最小值.
题型06 向量问题
【典例6】已知抛物线的焦点为,且抛物线经过点,直线与抛物线交于两点,为坐标原点.
(1)求拋物线的标准方程;
(2)若直线过定点,求面积的取值范围;
(3)若,求直线的方程.
圆锥曲线中的向量问题求解策略
(1)建系转化:设圆锥曲线标准方程,将点坐标化,向量用坐标表示,转化为代数问题.
(2)利用性质:结合圆锥曲线定义(如椭圆定义)、焦点弦等性质,简化向量关系。
(3)韦达定理:联立直线与曲线方程,用韦达定理处理向量数量积、共线等条件。
(4)参数法:设参数(如椭圆参数方程),将向量关系转化为三角函数式求解。
(5)几何意义:借助向量几何意义(如垂直、中点),结合圆锥曲线几何性质解题。
【变式6】(24-25高二下·上海·期末)已知双曲线,左、右顶点分别为,,过点的直线交双曲线于,两点.
(1)若,为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(2)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
题型07 三点共线问题
【典例7】已知双曲线的中心为坐标原点,过点,其中一条渐近线的方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)设双曲线的左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于、两点.直线与直线交于点,证明:三点共线.
圆锥曲线中三点共线问题破解策略
1.斜率法:算两点斜率,若相等则共线;
2.距离法:三点中,若两点距离和等于第三段距离,共线;
3.方程法:求两点直线方程,代入第三点,满足则共线;
4.向量法:两向量共线(成倍数),且共起点或终点,则三点共线.
【变式7】已知椭圆的离心率为,焦距为.斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,求的最大值;
(3)设,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为.若、和点共线,求.
题型08 角度转化问题
【典例8】设椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.
(1)当与轴垂直时,求直线的方程;
(2)设为坐标原点,证明:.
圆锥曲线中角度转化问题破解策略
1.斜率关联:利用夹角公式,将角度关系转化为两点斜率的等式(如夹角相等、垂直时斜率积为 - 1);
2.向量工具:用向量点积,将角度(如锐角、钝角、直角)转化为向量数量积的正负或零;
3.几何转化:借助等腰、对称等性质,将角度条件转化为线段相等或中点、垂直关系;
4.三角函数:引入参数(如倾斜角),用正切值关联角度与坐标,简化计算.
【变式8】在直角坐标系中,已知为一个动点,且直线,的斜率之积为.
(1)求的轨迹的方程;
(2)若,经过点的直线与交于点,求证:.
题型09 图形问题
【典例9】已知O为坐标原点,双曲线的焦距为,过点的直线与C交于A,B两点,当轴时,的面积为.
(1)求C的方程;
(2)证明:为钝角三角形.
圆锥曲线中的图形问题破解策略
以圆锥曲线方程和点的坐标为核心,先设关键点位坐标(如交点、动点),代入曲线方程得关系式;再结合图形条件(如线段垂直、中点、距离),用坐标公式(斜率、中点、距离公式)转化为代数方程;最后联立方程求解,验证结果是否符合图形几何意义.
【变式9】已知椭圆的左右焦点为,是椭圆上不同的三点,四边形是边长为的正方形.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)在轴上是否存在一点,使得为等边三角形?若存在,求的长;若不存在,请说明理由.
题型10 探究性问题
【典例10】已知双曲线(,)过点,且渐近线方程为.
(1)求C的标准方程.
(2)设过点的直线与交于两点,问在轴上是否存在定点,使得为常数?若存在,求出点的坐标及该常数的值;若不存在,请说明理由.
圆锥曲线中探索性问题的常见解法
⑴假设存在法:先假设满足条件的点、直线等存在,设其方程或坐标,代入曲线方程推导,若有解则存在,无解则不存在.
⑵特殊值法:取特殊位置(如对称轴、顶点)或特殊参数值,探索可能结论,再验证一般情况.
⑶代数推导法:联立方程,用韦达定理、判别式等,结合条件(如垂直、中点)列方程,分析解的情况判断存在性.
⑷几何直观法:借助圆锥曲线几何性质(如对称性、焦点特性),初步判断是否存在,再代数验证.
【变式10】已知椭圆的左右焦点为,是椭圆上不同的三点,四边形是边长为的正方形.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)在轴上是否存在一点,使得为等边三角形?若存在,求的长;若不存在,请说明理由.
练基础
1.如图,椭圆与过点的直线有且只有一个公共点T,且椭圆的离心率.
(1)求椭圆方程;
(2)设分别为椭圆的左、右焦点,M为线段的中点,求证:.
2.(24-25高二下·广西梧州·期中)已知抛物线的焦点为,点在直线上,过焦点作一条直线交于两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与抛物线交于两点,求证:直线与的交点在一条定直线上.
3.(2025·江西九江·三模)已知双曲线的左、右顶点分别为,在上,.
(1)求的方程;
(2)过的直线交于另一点(异于),与轴交于点,直线与交于点,证明:直线过定点.
4.(2025·海南海口·模拟预测)设A,B两点的坐标分别为,直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为3.
(1)求点M的轨迹方程C;
(2)若直线l与C交于P,Q两点,且(点O为坐标原点),求的取值范围.
练提升
5.已知椭圆,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.
(1)证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值;
(2)若过点,延长线段与交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.
6.(25-26高三上·内蒙古·开学考试)已知双曲线C:(,)的一个焦点为,点在C上.
(1)求C的方程;
(2)已知点,,B为线段PQ上一点,且直线AB交C于D,E两点,证明:.
7.(2025·山东临沂·三模)已知为抛物线的焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过的直线与交于,两点,试探究:在轴上是否存在一点,使得,若存在,求出点坐标,若不存在,说明理由;
(3)若,抛物线上两点,满足,且,求的最大值.
8.(25-26高三上·湖南长沙·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 的焦点与短轴两个顶点所成三角形的面积为 ,离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A(4,0),B(0,2),点 P 是椭圆上且在第三象限内的一点.
(Ⅰ)当 的面积取最大值时,求点 P 的坐标;
(Ⅱ)记直线PA与y轴交于点M,直线 PB与x轴交于点N,求四边形ABNM面积的最大值.
练创新
9.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)在平面直角坐标系中,一个动点到定点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若直线过定点,其斜率为.当分别为何值时,直线与曲线:只有一个公共点;有两个公共点;有三个公共点;
(3)过点作两条互相垂直的弦、,分别交曲线于,,,,令、的中点分别为、,过点作,垂足为,求的最大值.
10.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知为椭圆:的左焦点,椭圆过点,且直线的斜率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点,在椭圆上,且,过,分别作椭圆的切线,,与相交于点.
(i)求点的轨迹方程;
(ii)求周长的最小值.
11.(24-25高二下·上海杨浦·阶段练习)在平面直角坐标系中,双曲线.
(1)求的两条渐近线的夹角;
(2)给定点,其中正数,求上的动点到点的距离的最小值;
(3)对平面内不在上的任意一点,记为过点且与有两个交点的直线的全体.对任意直线,记、为与的两个交点,定义.若存在一条直线满足:与的两个交点位于轴异侧,且对任意不同于的直线,均有,则称为“好点”.求所有“好点”所构成的区域的面积.
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