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让教与学更高效
专题05圆锥曲线的综合应用
☆3大高频考点概览
考点01直线与圆锥曲线的综合
考点02圆锥曲线的最值和范围问题
考点03圆锥曲线的定点和定值问题
考点01
直线与圆锥曲线的综合
1.(24-25高二上江西南昌第三中学·期中)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线!
与C交于A,B两点,|AB|=8.
(1)求1的方程:
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.
2.(24-25高二上·江西南昌第一中学期中)求符合下列要求的曲线的标准方程:
①)已知椭圆的焦点在x轴,且长轴长为12,离心率为
②)已知双曲线以椭圆式
*
85
=1长轴的端点为焦点,且经过点(3,10):
32
3.(24-25高二上江西赣州十八县(、区)二十四校·期中)已知曲线C:mx+ny2=1经过点P
.1
(1)若C经过点Q3,0,求C的离心率:
(2)若C表示焦点在y轴上的椭圆,求m的取值范围.
42425有三上红西宜春第-中学期中已知流C若+片=1o>b>0的有您点下与0物袋广=4的
焦点重合,且椭圆的离心率为,3
(1)求椭圆C的方程:
(2)过抛物线焦点的直线和抛物线相交于M,N两点,MN=8,求直线方程.
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2425高西宜春学期肥吧知椭圆g:×+等1Q>b>0的个顶点为A2.0”离心多
为2直线y=kX-1与箱圆C交于不同的两点M,N
2
(1)求椭圆C的方程:
(2)当k=1时,求△AMN的面积.
6425商三士江清碳新横南年简大学附区中学期丰但知双量线C菩-若-1Q>0,b>0的商心率为
V7
2,
焦点到渐近线的距离为3,
(1)求双曲线C的标准方程:
(2)若O为坐标原点,直线:X-y+2=0交双曲线C于A,B两点,求△OAB的面积.
7.(24-25高二上江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)己知F为抛物线C:x2=2pyp>0)的焦点,且C
上一点m,3到点F的距离为4.
(1)求C的方程:
(2)若斜率为2的直线1与C交于A,B两点,且AF+BF=24,求1的方程.
8.24-25高二上江西南昌第一中学期中)已知抛物线X=2py(p>0)的
0的焦点为p过圆x2+y-1=1的
圆心的直线交抛物线与圆分别为A、C、D、B(从左到右)·
VA
0
(1)若抛物线的焦点与圆心重合,求抛物线的方程:
(2)若抛物线和圆只有一个公共点,求p的取值范围
(3)在(1)的条件下,△AOC,△BOC的面积满足:S△Aoc=4S△BOD,求弦AB的长.
人4.25高西乐平中学期中已知圆影+1a>b>0阿分别E0,-5以0,山
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点A1、A2分别为椭圆的长轴端点,点B为椭圆的短轴端点,且3a=4b2.
(1)求椭圆的方程:
(2)设点P在这个椭圆上,且PF-PF2=1,求PF的长.
DQ425商二七江西为B果雀笔第中学期已知双线C:苔芳-1o>0,b>0备鞋长为2
且离心率为
3
3
(1)求C的方程和焦点坐标:
(2)设C的右焦点为F,过F的直线交C于A,B两点,若AB中点的横坐标为3,求AB.
11.(24-25高二上·江西鹰潭余江区第一中学期中)已知抛物线C:y=2pxp>0上的点P1,m到其焦点F
的距离为2.
(1)求C的方程及焦点F的坐标,
(2)过点2,0的直线交抛物线于A,B两点,且△OAB的面积为8,求直线的方程.
12.2425商二上江西南昌新民外语学校期中)已知椭圆C:式+之
a+=1(a>b>0)的长轴长为6,离心率
2
e=
31
(1)求椭圆C的标准方程:
(2)若直线y=x+m与椭圆C相交于A,B两点,且6ABV:152
,求实数m的值.
目目
考点02
圆维曲线的最值和范围问题
有上南昌中已知题C名+a>6>0的左,有集点为P,离心勇
2过F,F分别作直线l,交C于MN和n,Q,已知△PF,Q的周长为8
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(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线L1与l2平行,顺次连接构成四边形PQNM,求四边形PQNM面积的取值范围.
2.(24-25高二上·江西部分学校·期中)已知直线l:y=x-m(m∈R)与抛物线C:x=2py(p>0)交于M,
N两点,且线段MN的中点P的横坐标为1.
(I)试确定p的值:
2)若直线与椭圆式十
53
5+=1b>0有公共点,且抛物线C的准线与此椭圆的一个交点是0
4,yo,
求m的取值范围.
.2425高二上江西部分学校期中)已知双曲线二=1b>0)的左、右焦点分别为F,F,点P为
4b2
右支上一点,且直线PF2与X轴垂直.
(1)证明:PF1+PF2=b+4:
(2)若∠F1PF2的角平分线恰好过点D(1,0),求△PF1F2的面积
4.(24-25高二上·江西部分学校期中)法国数学家蒙日在研究椭圆时发现:椭圆上任意两条互相垂直的切线
的交点,必在一个与椭圆同心的圆上.这个圆称为该椭圆的蒙日圆,此结论一般称为蒙日圆定理.
0)求椭圆B:父+兰-1的蒙日圆方程:
32
②)对于椭圆C:X+1a>b≥0,O是椭圆C的中心,点Pxo,Vo是椭圆C的蒙日圆上一点,PM,
PN分别切椭圆C于点M,N,且切点弦MN所在的直线方程是
Xox,yoy
2+6=1
(i)证明:OP平分切点弦MN;
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(ii)若延长PM,PN,分别交椭圆C的蒙日圆于点S,T,证明:MN‖ST.
1
5.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)己知椭圆C:一,
+y=1a>b>0的离心率为
右顶点Q与C的上,下项点所围成的三角形面积为2V3.
(1)求C的方程.
(②不过点Q的动直线与C交于A。B两点,直线QA与QB的斜率之积恒为子,
()证明:直线过定点:
(i)求△QAB面积的最大值.
6045商三上红丙临别第-中学中已英直线y=-K41与相西若+片=1ob>0)相交于A,B两点
若候圆的离心幸为。失距为2,求袋段AB的K代
(2)若OA⊥OB(其中O为坐标原点),当椭圆的离心率e∈
13
3’2
时,求椭圆的长轴长的最大值.
7.2425高二上江西景德镇一中期中)设椭圆C:X十
令+Ia>b>O的左石焦点分别为F'F2:A,B
是该椭圆C的右顶点和上顶点,且AB=5,若该椭圆的离心率为
3
2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线I与椭圆C交于P,Q两点,且与x轴交于点D(xD>a).若直线PF2与直线QF,的倾斜角互补,求
△PQF2的面积的最大值,
82425商二上红西商后第九学期门已加双商战E:号卡=10>0,b>0)的、有货点分别
为F1,F2,离心率为2,P是E的右支上一点,且PF1⊥PF2,△PF1F的面积为3.
(1)求E的方程;
(2)若E的左、右顶点分别为A,B,过点F的直线1与E的右支交于M,N两点,直线AM和BN的斜率分
别即为水w利秋kN,求k2w+号的最小值。
2
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9.(24-25高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)给定椭圆C:
父+=1a>b>0,称圆心在原点
O,半径是ā+b的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为F√2,0,其短轴的一个端点到点
F的距离为3.
(1)求椭圆C和其“准圆”的方程:
(2)若点A,B是椭圆C的“准圆”与x轴的两交点,P是椭圆C上的一个动点,求A卫·B2的取值范围.
10.(24-25高二上江西临川第一中学·期中)若抛物线C:y2=2px(p>0)上的点P与点Q(4,1)关于直线
4x-2y-9=0对称,F是抛物线的焦点.
(1)求p的值:
(2)若点K是抛物线上使得KQ+KF取得最小值的点,A,B是抛物线上不同于点K的两点,且有
KA·KB=0,求证:直线AB恒过定点,
11.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线上一
点P横坐标为3,且点P到焦点F的距离为5.
(1)求抛物线C的方程:
(2)过点(2,0)作直线交抛物线于点A,B,求△ABO面积的最小值(其中O为坐标原点)·
目目
考点03
圆锥曲线的定点问题
1.24-25高二上江西宜春第一中学期中)已知椭圆C:x口+y巴
a☐2'b☐2
=1a>b>0的左、右焦点分别为F1,
F2,左顶点为A,离心率为2,
短轴长为2V3,
(1)求椭圆C的标准方程:
(2)不垂直于坐标轴的直线l交椭圆于M,N两点,M,N与A不重合,直线AM与AN的斜率之积为
3
28
证明:直线过定点,
Q2+6=1a>b>0经过点
2.2425高二上江西镀州十八县(、区)三十四校期中)已知椭圆c:号+之
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且右焦点F为3,0
(1)求C的方程:
(2)若直线x=y+1m≠0与C交于点A,B,点B关于x轴的对称点为B,判断直线AB是否过定点,若过
定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由
3.(24-25高二上·江西南昌第三中学期中)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为-25,0,离心率
为5.
()求C的方程:
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点-4,0的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直
线MA与NA2交于点P.证明:点P在定直线上
4.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知双曲线C的渐近线方程为y=±-
3
x,且过点
P(3,V2).
()求C的方程:
(2)设Q(1,0),直线x=t(t∈R)不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线BQ与C交于另一点D,求证:
直线AD过定点.
5.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知以F1,0为焦点的抛物线C1的顶点为原点,点P
是抛物线C1的准线上任意一点,过点P作抛物线C1的两条切线PA、PB,其中A、B为切点,设直线PA、
PB的斜率分别为k1、k2:
(1)若点P的纵坐标为1,计算k1·k2的值:
(2)求证:直线AB过定点,并求出这个定点的坐标
目目
考点04
圆锥曲线的定值问题
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1.(24-25高二上江西宜春丰城中学期中)己知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F2,0,
(1)求抛物线的标准方程:
(2)抛物线C在x轴上方一点A的横坐标为2,过点A作两条倾斜角互补的直线,与曲线C的另一个交点分别
为B,C,求证:直线BC的斜率为定值.
2,2425高二上江西宜春第一中学期申如图,已知椭圆CX+y=1和抛物线C2:X=2pyP>0,C
的焦点F是C1的上顶点,过F的直线交C2于M、N两点,连接NO、MO并延长之,分别交C1于A、B两
点,连接AB,设△OMN、△OAB的面积分别为S△oMN、SAOAB·
(1)求p的值:
(2)求OM·ON的值;
6)求气0心的取值范围,
SAOAB
3.2425高=上江西南昌第-中学期中如图,已知圈c爷兰=1,点P(3,1小斜率为的直线
124
与椭圆C相交于异于点P的M,N两点,且直线PM,PN均不与x轴垂直.
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A
(1)若MN=10,求MN的方程;
(2)记直线PM的斜率为k,直线PN的斜率为k2,证明:kk2为定值,
4.2425高二上江西南昌第十九中学期中)设F1,F,为椭圆C:Y+少
=1a>b>0的左、右焦点,点
A3,在椭圆C上,点A关于原点的对称点为B,四边形AF,BF,的面积为3,
(1)求椭圆C的方程;
1
1
②若过F,的直线交椭图C于M,N两点,求证:F,MF,N为定值
5.(24-25高二上江西南昌第十九中学·期中)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,若△ABC的三个顶点都在
抛物线E上,且满足FA+FB+FC=0,则称该三角形为“核心三角形”.
(1)设“核心三角形ABC”的一边AB所在直线的斜率为2,求直线AB的方程;
(2)已知△ABC是“核心三角形”,证明:△ABC三个顶点的横坐标都小于2.
242高上训西银会区第学期吧知将园C各+0>6>0的左右顶点分器
A,B,R是椭圆C上异于AB的动点,满足k:ks=-子当R为上顶点时,△ABR的面积为8.
(1)求椭圆C的标准方程:
(2)过点M-6,-2的直线与椭圆C交于不同的两点D,E(D,E与A、B不重合),直线AD,AE分别与直
线x=-6交于P,Q两点,求MP:MQ的值
。225高上两德乐滨马中学期中尼知精网C名+红Q>6>0经过点0,服:
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离心率为2
左右焦点分别为F1-c,0,F2(c,0)
(1)求椭圆C的方程:
3
(2)P,N是C上异于M的两点,若直线PM与直线PN的斜率之积为,证明:M,N两点的横坐标之
和为常数.
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专题05 圆锥曲线的综合应用
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考点01 直线与圆锥曲线的综合
考点02 圆锥曲线的最值和范围问题
考点03 圆锥曲线的定点和定值问题
地 城
考点01
直线与圆锥曲线的综合
1.(24-25高二上·江西南昌第三中学·期中)设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.
(1)求的方程;
(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.
【详解】(1)[方法一]:【通性通法】焦点弦的弦长公式的应用
由题意得,设直线l的方程为.
设,由得.
,故.
所以.
由题设知,解得(舍去)或.因此l的方程为.
[方法二]:弦长公式的应用
由题意得,设直线l的方程为.
设,则由得.
,由,解得(舍去)或.因此直线l的方程为.
[方法三]:【最优解】焦点弦的弦长公式的应用
设直线l的倾斜角为,则焦点弦,解得,即.因为斜率,所以.
而抛物线焦点为,故直线l的方程为.
[方法四]:直线参数方程中的弦长公式应用
由题意知,可设直线l的参数方程为(t为参数).
代入整理得.
设两根为,则.
由,解得.
因为,所以,因此直线l的参数方程为
故直线l的普通方程为.
[方法五]:【最优解】极坐标方程的应用
以点F为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,此时抛物线的极坐标方程为.
设,由题意得,解得,即.
所以直线l的方程为.
(2)[方法一]:【最优解】利用圆的几何性质求方程
由(1)得AB的中点坐标为,所以AB的垂直平分线方程为
,即.
设所求圆的圆心坐标为,则
解得或,
因此所求圆的方程为或.
[方法二]:硬算求解
由题意可知,抛物线C的准线为,所求圆与准线相切.
设圆心为,则所求圆的半径为.
由得.
所以,
解得或,
所以,所求圆的方程为或.
【整体点评】(1)方法一:根据弦过焦点,选择焦点弦长公式运算,属于通性通法;
方法二:直接根据一般的弦长公式硬算,是解决弦长问题的一般解法;
方法三:根据弦过焦点,选择含直线倾斜角的焦点弦长公式,计算简单,属于最优解;
方法四:根据直线参数方程中的弦长公式,利用参数的几何意义运算;
方法五:根据抛物线的极坐标方程,利用极径的意义求解,计算简单,也是该题的最优解.
(2)方法一:根据圆的几何性质确定圆心位置,再根据直线与圆的位置关系算出,是求圆的方程的最优解;
方法二:直接根据圆经过两点,硬算,思想简单,运算相对复杂.
2.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)求符合下列要求的曲线的标准方程:
(1)已知椭圆的焦点在轴,且长轴长为,离心率为;
(2)已知双曲线以椭圆长轴的端点为焦点,且经过点.
【详解】(1)由已知条件可设所求的椭圆标准方程为(其中)
则,∴,
且离心率为,∴
∴
故所求的椭圆的标准方程为
(2)由题意得,双曲线的焦点在x轴上,且.
设双曲线的标准方程为,
则有,,
解得,.
故所求双曲线的标准方程为.
3.(24-25高二上·江西赣州十八县(、区)二十四校·期中)已知曲线经过点.
(1)若经过点,求的离心率;
(2)若表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围.
【详解】(1)因为点在上,所以,,
因为经过点,所以,,
代入得,
所以的标准方程为,
,,,
所以的离心率.
(2)的方程可化为,
因为表示焦点在轴上的椭圆,所以,即,
因为,所以,
解得,所以的取值范围是.
4.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过抛物线焦点的直线和抛物线相交于M,N两点,,求直线方程.
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,所以椭圆中,
因为椭圆的离心率为,即,
所以,,
所以椭圆方程为
(2)当直线斜率不存在时,易知此时,不合题意;
所以直线斜率存在,设过抛物线焦点的直线方程为,如下图所:
联立得,
设,则,
根据焦点弦公式可得,
解得,,
所以直线方程为或
5.(24-25高二上·江西宜春丰城中学·期中)已知椭圆的一个顶点为,离心率为.直线与椭圆交于不同的两点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)当时,求的面积.
【详解】(1)由题意得解得,.
所以椭圆C的方程为.
(2)由得,,
设点,的坐标分别为,,则,.
所以,
又因为点到直线的距离,
所以的面积为.
6.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)已知双曲线的离心率为,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若为坐标原点,直线交双曲线于两点,求的面积.
【详解】(1)由题意得:,令,
则,
又焦点到渐近线的距离为,
所以,
所以,
所以,
所以双曲线的标准方程为;
(2)设,,
联立方程组,消去整理得,
则,,,
所以,
又原点到直线的距离,
所以.
7.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
【详解】(1)C上一点到点F的距离为4,
由抛物线定义可得,,抛物线的方程为.
(2)设直线,,设,,,,
将方程代入方程整理得,需满足,
,
故,解得,
当时,满足,故符合题意,
故直线方程为
8.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)已知抛物线的焦点为,过圆的圆心的直线交抛物线与圆分别为(从左到右).
(1)若抛物线的焦点与圆心重合,求抛物线的方程;
(2)若抛物线和圆只有一个公共点,求的取值范围;
(3)在(1)的条件下,的面积满足:,求弦的长.
【详解】(1)由可知圆心坐标为,
因为抛物线的焦点与圆心重合,
所以,
所以抛物线的方程.
(2),消去并整理方程可得,
解得,
抛物线和圆恒有一个公共点,且恒成立,
所以令,解得.
(3)设,直线的方程为,原点到直线的距离为,
由消去可得,其中,
,
所以,
则,①
因为
,②
由①②解得
所以.
【点睛】关键点点睛:本题第三问关键是能利用抛物线的定义与已知组成方程组,求出.
9.(24-25高二上·江西乐平中学·期中)已知椭圆的焦点分别是、,点、分别为椭圆的长轴端点,点为椭圆的短轴端点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点在这个椭圆上,且,求的长.
【详解】(1)因为椭圆的焦点分别是、,所以,
又因为,即,联立可得,
所以椭圆的方程为;
(2)因为点在这个椭圆上,所以,由小问(1)知,
所以,又,联立可得.
10.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)已知双曲线的虚轴长为2,且离心率为.
(1)求的方程和焦点坐标;
(2)设的右焦点为,过的直线交于两点,若中点的横坐标为3,求.
【详解】(1)因为的离心率为,又的虚轴长为2,所以,
又,
联立解得,,
所以的方程为,左、右焦点坐标分别为.
(2)由(1)知,
根据题意易得过的直线斜率存在,
设的直线方程为,如下图所示:
联立,化简得,
所以,
因为中点横坐标为3,所以,
解得,所以,
则,
则.
11.(24-25高二上·江西鹰潭余江区第一中学·期中)已知抛物线上的点到其焦点的距离为2.
(1)求的方程及焦点的坐标.
(2)过点的直线交抛物线于两点,且的面积为8,求直线的方程.
【详解】(1)由抛物线的定义可得:, 解得,
所以抛物线的方程为,其焦点坐标为.
(2)由题意可设直线方程为,,,
由,得,
所以,,,
因为.
所以,得,故直线的方程为:.
12.(24-25高二上·江西南昌新民外语学校·期中)已知椭圆的长轴长为6,离心率.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于,两点,且,求实数的值.
【详解】(1)因为椭圆的长轴长为6,
所以有,
又因为椭圆的离心率,
所以有,
所以该椭圆的标准方程为;
(2)将直线方程与椭圆方程联立,得,
因为直线与椭圆相交于,两点,
所以有,
设,
则有,
,
即,
所以实数的值为
地 城
考点02
圆锥曲线的最值和范围问题
1.(24-25高二上·江西南昌第三中学·期中)已知椭圆的左、右焦点为,离心率为.过,分别作直线,交C于M,N和P,Q,已知的周长为8.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线与平行,顺次连接构成四边形PQNM,求四边形PQNM面积的取值范围.
【详解】(1)∵的周长,∴,,
由离心率为得,从而,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)由对称性可知,四边形PQNM为平行四边形,
设PQ:,与椭圆方程联立得:.
设,,则,.
设点到直线的距离为d,则,
所以四边形PQNM面积为:.
设,则在单调递减,
所以S的取值范围为.
2.(24-25高二上·江西部分学校·期中)已知直线与抛物线交于,两点,且线段的中点的横坐标为1.
(1)试确定的值;
(2)若直线与椭圆有公共点,且抛物线的准线与此椭圆的一个交点是,求的取值范围.
【详解】(1)设,则,
由,得,
则,所以,解得.
(2)由(1)知抛物线,准线方程为,
因为抛物线C的准线与椭圆的一个交点是,
所以,代入椭圆方程,
得,解得,所以椭圆方程为.
又直线l与椭圆有公共点,由,
得,,
解得,即实数m的取值范围为.
3.(24-25高二上·江西部分学校·期中)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点为右支上一点,且直线与轴垂直.
(1)证明:;
(2)若的角平分线恰好过点,求的面积.
【详解】(1)由题意知,将代入方程,得,即,
由双曲线的定义知,,所以,
所以,即证;
(2),则,,
由(1)知,,
由双曲线定义可知:,
由角平分线性质定理可得:,即,
整理得,由解得,
.
4.(24-25高二上·江西部分学校·期中)法国数学家蒙日在研究椭圆时发现:椭圆上任意两条互相垂直的切线的交点,必在一个与椭圆同心的圆上.这个圆称为该椭圆的蒙日圆,此结论一般称为蒙日圆定理.
(1)求椭圆的蒙日圆方程;
(2)对于椭圆,是椭圆的中心,点是椭圆的蒙日圆上一点,,分别切椭圆于点,,且切点弦所在的直线方程是.
(i)证明:平分切点弦;
(ii)若延长,,分别交椭圆的蒙日圆于点,,证明:.
【详解】(1)考虑边与椭圆长轴和短轴分别平行的矩形知,其对角线之半就是蒙日圆的半径,即,因此椭圆的蒙日圆方程为.
(2)
(i)设点是切点弦的中点,,.
当,都存在时,
两个方程相减得,,
所以,即,.
(或:设所在的直线方程是,联立消去得,,,.所以点的坐标是.于是.)
而,所以,,,,三点共线,
平分切点弦.
当,有一个不存在时,显然成立.
(ii)显然线段是蒙日圆的直径,经过原点,所以,.
于是,,因此,故.
【点睛】关键点点睛:(i)本题的解题关键在于利用点差法或韦达定理得到,然后结合的斜率得到,利用斜率相等证明三点共线,从而得到平分切点弦.
5.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)已知椭圆:的离心率为,右顶点与的上,下顶点所围成的三角形面积为.
(1)求的方程.
(2)不过点的动直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为.
(i)证明:直线过定点;
(ii)求面积的最大值.
得,解得,
由三角形面积为,得,则,,
所以的方程是.
(2)(i)由(1)知,点,设直线的方程为,设,
由消去x得:,
则,
直线与的斜率分别为,,
于是
,整理得,解得或,
当时,直线过点,不符合题意,因此,
直线:恒过定点.
(ii)由(i)知,,
则,
因此的面积
,当且仅当,即时取等号,
所以面积的最大值为.
6.(24-25高二上·江西临川第一中学·期中)已知直线与椭圆相交于两点.
(1)若椭圆的离心率为,焦距为,求线段的长;
(2)若(其中为坐标原点),当椭圆的离心率时,求椭圆的长轴长的最大值.
【详解】(1),,
,,则,
椭圆的方为,
联立消去得:,
设,,则,
,
(2)设,,
,
,即,
由,消去得,
由,整理得,
又,,
,
由,得:,
,整理得:,
,代入上式得,
,
,则,
则,,
则,故长轴长的最大值为.
7.(24-25高二上·江西景德镇一中·期中)设椭圆的左右焦点分别为是该椭圆C的右顶点和上顶点,且,若该椭圆的离心率为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l与椭圆C交于两点,且与x轴交于点若直线与直线的倾斜角互补,求的面积的最大值.
【详解】(1)由题可得,,
所以 因为椭圆的离心率为所以,结合椭圆中可知,所以椭圆C的标准方程为
(2),设
因为直线与直线的倾斜角互补,
所以可知,
即,
化简得
设直线,
将代入上式,
整理可得
且由消元化简可得
,
所以,代入上式
由,
解得
所以
因为点到直线PQ的距离,
且
所以
令,则
所以,.
当且仅当,时取等号.
所以的面积的最大值为
8.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,离心率为2,P是E的右支上一点,且,的面积为3.
(1)求E的方程;
(2)若E的左、右顶点分别为A,B,过点的直线l与E的右支交于M,N两点,直线AM和BN的斜率分别即为和,求的最小值.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为(),
,
由题可知,
,即,
又,
故E的方程为.
(2)如图,
由题可知,且直线的斜率不为,
设直线的方程为,,
将方程和联立,得,
,
,
,,
直线与的右支有交点,,
当时,取得最小值,且最小值为.
9.(24-25高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)给定椭圆:,称圆心在原点,半径是的圆为椭圆的“准圆”.已知椭圆的一个焦点为,其短轴的一个端点到点的距离为.
(1)求椭圆和其“准圆”的方程;
(2)若点,是椭圆的“准圆”与轴的两交点,是椭圆上的一个动点,求的取值范围.
【详解】(1)由题意知,且,可得,
故椭圆的方程为,其“准圆”方程为.
(2)由题意,设,则有,
不妨设 ,,所以,,
所以,又,则,
所以的取值范围是.
10.(24-25高二上·江西临川第一中学·期中)若抛物线:()上的点与点(4,1)关于直线对称,是抛物线的焦点.
(1)求的值;
(2)若点是抛物线上使得取得最小值的点,,是抛物线上不同于点的两点,且有,求证:直线恒过定点.
【详解】解:(1)设,则线段的中点为.
依题意可得即
解得,所以.
由为抛物线上一点,得,.
(2)由(1)得抛物线方程为,
将代入,得.
因为,所以点在抛物线内部.
过点作抛物线的准线的垂线,垂足为,连接,则,
当且仅当,,三点共线时,取得最小值,
当时,,此时.
设直线的方程为,
联立方程,得消去得,
,
设,,
则,.
因为,所以.
又,
,
所以,
即,.
则,即,
代入线方程,得.
所以直线恒过定点.
11.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)已知抛物线的焦点为,抛物线上一点横坐标为,且点到焦点的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于点,求面积的最小值(其中为坐标原点).
【详解】(1)由题意知,准线方程:,
由抛物线定义可知:点到焦点的距离即为点到准线的距离,
所以 , 解得.
所以.
(2)由(1) 知, 抛物线,直线过,
可设直线的方程为,,不妨设,
联立消得,
所以,,
∴,
当且仅当,即时取等号,
∴面积最小值为.
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考点03
圆锥曲线的定点问题
1.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,左顶点为,离心率为,短轴长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)不垂直于坐标轴的直线交椭圆于,两点,,与不重合,直线与的斜率之积为. 证明:直线过定点.
【详解】(1),解得,
椭圆的方程为.
(2)方法一:设直线的方程为,代入得
,
设,
得,
则,
,
即,解得或.
当时,此时,直线过定点,
而与不重合,不合题意.
当时,此时,
此时直线过定点,满足要求.
方法二:由题意,直线不经过点,
设直线的方程为①.
由方程得.
②.
由①②得,
.
若是上的点,则斜率为,
,
的斜率,即,解得.
的方程为,即,故过定点.
2.(24-25高二上·江西赣州十八县(、区)二十四校·期中)已知椭圆经过点,且右焦点为.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于点,,点关于轴的对称点为,判断直线是否过定点,若过定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由.
【详解】(1)由椭圆经过点,且右焦点为,可得,
解得,,故的方程为.
(2)
设,,则,
将与联立得,
,
,,
所以,,,
直线方程为,
即,即,
整理得,
所以直线过定点.
3.(24-25高二上·江西南昌第三中学·期中)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【详解】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
4.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知双曲线C的渐近线方程为,且过点.
(1)求C的方程;
(2)设,直线不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线与C交于另一点D,求证:直线过定点.
【详解】(1)解:因为双曲线C的渐近线方程为,
则可设双曲线的方程为,
将点代入得,解得,
所以双曲线C的方程为;
(2)解:显然直线的斜率不为零,
设直线为,,
联立,消整理得,
依题意得且,即且,
,
直线的方程为,
令,
得
.
所以直线过定点.
5.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知以为焦点的抛物线的顶点为原点,点是抛物线的准线上任意一点,过点作抛物线的两条切线、,其中A、B为切点,设直线、的斜率分别为、.
(1)若点的纵坐标为1,计算的值;
(2)求证:直线过定点,并求出这个定点的坐标.
【详解】(1)抛物线方程为,所以其准线方程为,
点P是抛物线的准线上点,且纵坐标为1,所以过P作抛物线切线,
由题知斜率存在且不为0,设其斜率为,则切线方程为,
联立,
,其两根为,,
所以.
(2)设点、,
下面证明抛物线在其上一点处的切线方程为,
联立可得,
即,即,
解得,所以,抛物线在其上一点处的切线方程为,
同理可知,抛物线在其上一点处的切线方程为,
将点的坐标代入切线、的方程可得,即,
所以,点A、B的坐标满足方程,所以,直线的方程为,
由可得,所以,直线过定点.
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考点04
圆锥曲线的定值问题
1.(24-25高二上·江西宜春丰城中学·期中)已知抛物线:的焦点为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)抛物线在轴上方一点的横坐标为,过点作两条倾斜角互补的直线,与曲线的另一个交点分别为,,求证:直线的斜率为定值.
【详解】(1)抛物线:的焦点为,
,解得,
故抛物线的标准方程为:;
(2)点的横坐标为,即,解得,
故点的坐标为,设,,
由已知设:,即,
代入抛物线的方程得,即,
则,故,
所以,
即,
设:,即,
同理可得,则,
即
直线的斜率,
所以直线的斜率为定值.
2.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)如图,已知椭圆和抛物线,的焦点是的上顶点,过的直线交于、两点,连接、并延长之,分别交于、两点,连接,设△OMN、的面积分别为、.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的取值范围.
【详解】(1)椭圆的上顶点坐标为,
则抛物线的焦点为,故.
(2)若直线与轴重合,则该直线与抛物线只有一个公共点,不符合题意,
所以直线的斜率存在,设直线的方程为,点、,
联立可得,恒成立,则,
.
(3)设直线、的斜率分别为、,其中,,
联立可得,解得,
点在第三象限,则,
点在第四象限,同理可得,
且
,
当且仅当时,等号成立.
的取值范围为.
3.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)如图,已知椭圆C:,点,斜率为的直线与椭圆相交于异于点的两点,且直线均不与轴垂直.
(1)若,求的方程;
(2)记直线的斜率为,直线的斜率为,证明:为定值.
【详解】(1)设直线的方程为,,,,,
联立,消去得,
由,得,
则.
,
解得或,
当时,直线的方程为;
当时,直线经过点,不符合题意,舍去.
所以当时,的方程为.
(2)证明:直线,均不与轴垂直,所以,,则且,
所以
,
所以为定值.
4.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)设为椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,点关于原点的对称点为,四边形的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过的直线交椭圆于两点,求证:为定值.
【详解】(1)设椭圆的焦距为,因为,
所以四边形为平行四边形,其面积设为,则
,所以,
所以,
又,
解得,
所以椭圆的方程为.
(2),当直线与轴重合时,的方程为,
此时不妨令,则;
当直线与轴不重合时,的方程可设为,
由,得,
设,则,
综上,为定值4.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据直线所过点的特征进行恰当选择直线方程.
5.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)已知抛物线的焦点为F,若的三个顶点都在抛物线E上,且满足,则称该三角形为“核心三角形”.
(1)设“核心三角形”的一边所在直线的斜率为2,求直线的方程;
(2)已知是“核心三角形”,证明:三个顶点的横坐标都小于2.
【详解】(1)设直线的方程为,与联立得,
由得,
设,则,
所以,
由题意知,
因为,
所以,
所以,故
即点C的坐标为,代入抛物线E的方程得:,解得,
满足条件,
所以直线的方程为.
(2)证明:设直线的方程为,与联立得,
,所以,
所以.
由(1)知,所以,
即点A的坐标为.
又点A在抛物线上,所以,所以,
又,所以,所以点A的横坐标,
同理可证,B,C两点的横坐标也小于2.
所以三个顶点的横坐标均小于2.
6.(24-25高二上·江西鹰潭余江区第一中学·期中)已知椭圆的左右顶点分别为是椭圆上异于的动点,满足,当为上顶点时,的面积为8.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点(与不重合),直线分别与直线交于两点,求的值.
【详解】(1)不妨设椭圆上顶点,此时,
因为的面积为8,所以,联立解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)依题意,直线的斜率存在,设斜率为,则直线的方程为,
由消去并整理得,
设,则,
直线的方程为,令,得点的纵坐标,
则,同理得,
所以
.
7.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知椭圆经过点,离心率为,左右焦点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)是上异于的两点,若直线与直线的斜率之积为,证明:两点的横坐标之和为常数.
【详解】(1)因为椭圆经过点,所以
又因为,所以
又,解得
所以椭圆的方程为
(2)设三点坐标分别为,,,
设直线斜率分别为,则直线方程为,
由方程组消去,得,
由根与系数关系可得
故,
同理可得,又,
故,
则,从而.
即两点的横坐标之和为常数.
试卷第1页,共3页
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