内容正文:
专题13椭圆、双曲线与抛物线
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能框架 3
03 破·题型攻坚 4
考点一 椭圆 4
真题动向
必备知识
知识1椭圆两个标准方程几何性质的比较
知识2直线与椭圆的位置关系
知识3直线与椭圆的相交弦
命题预测
题型1椭圆标准方程及离心率或取值范围 题型2直线与椭圆的位置关系求参数及椭圆中的定值问题
考点二 双曲线与抛物线 10
真题动向
必备知识
知识1双曲线中,,的几何意义及有关线段的几何特征
知识2求离心率范围的方法
知识3抛物线性质与结论
命题预测
题型1双曲线的标准方程、离心率问题、参数问题及双曲线的渐近线 题型2抛物线的标准方程、抛物线的定义、抛物线的焦点及准线及焦半径
题型3圆锥曲线中涉及参数问题
命题轨迹透视
有关圆锥曲线的天津高考试题,平面解析几何中椭圆、双曲线、抛物线是中学数学的重要内容,也是考查考生学科素养的重要载体,高考对解析几何的考查一般以课程学习情境与探索创新情境为主,注重数学知识的基础性、综合性和应用性的考查,主要考查椭圆标准方程;离心率或取值范围;直线与椭圆的位置关系求参数;椭圆中的定值问题;椭圆中的多边形,双曲线的标准方程;离心率问题;参数问题;双曲线的渐近线;抛物线的标准方程;抛物线的定义;抛物线的焦点、准线及焦半径及其综合问题,主要考查考生的运算求解能力和逻辑思维能力,从近三年的高考试题来看,本专题考查内容覆盖直线、圆,突出考查考生理性思维、数学应用、数学探索等学科素养。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
椭圆
T18,15分
T18,15分
T18,15分
双曲线与抛物线
T9,5分
T8,5分 T12,5分
T9,5分 T12,5分
2026命题预测
预计在2026年高考中,分值与题型:约25分,2小1大(第9/12/18题),选填中低档、大题中偏难,梯度清晰。 小题高频:椭圆:定义、标准方程、离心率、焦点/准线/对称性、与圆/向量结合。双曲线:定义、渐近线、离心率、与抛物线共焦点/准线综合(如2025第9题) 。抛物线:定义(到焦点=到准线)、焦点弦、与圆/直线相切、参数方程简化计算。大题核心:椭圆为绝对主力,考直线与椭圆位置关系;设问依次为:求方程→定点/定值证明→范围/最值/面积/斜率关系,重视设而不求、韦达定理、非对称韦达。新情景考法: 曲线间融合(双+抛、椭+圆、抛+圆),用定义转化条件减少运算。 动态问题(动点轨迹、斜率和/积、弦长/面积最值),结合平面几何简化。跨模块:与向量、三角、导数、概率统计结合,强调建模与转化。
考点一 椭圆
1.(2025·天津·高考真题,18,15分)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
2.(2024·天津·高考真题,18,15分)已知椭圆的离心率为.左顶点为,下顶点为是线段的中点(O为原点),的面积为.
(1)求椭圆的方程.
(2)过点C的动直线与椭圆相交于两点.在轴上是否存在点,使得恒成立.若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
3.(2023·天津·高考真题,18,15分)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
4.(2004·天津·高考真题,18,15分)椭圆的中心是原点,它的短轴长为,相应于焦点的准线
与 轴相交于点 ,,过点的直线与椭圆相交于 两点.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若,求直线 的方程.
5.(2006·天津·高考真题,9,5分)椭圆的中心为点,它的一个焦点为,相应于焦点F的准线方程为,则这个椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
6.(2004·天津·高考真题,18,15分)椭圆的中心是原点O,它的短轴长为,相应于焦点的准线与轴相交于点,,过点的直线与椭圆相交于两点.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若,求直线的方程;
(3)设,过点且平行于准线的直线与椭圆相交于另一点,证明.
知识1椭圆两个标准方程几何性质的比较
标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于x轴、y轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长=,短轴长=
离心率
椭圆,的相同点为形状、大小都相同,参数间的关系都有和,;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不相同;
椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看、的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上.
知识2直线与椭圆的位置关系
直线与椭圆的位置关系
平面内点与椭圆的位置关系
椭圆将平面分成三部分:椭圆上、椭圆内、椭圆外,因此,平面上的点与椭圆的位置关系有三种,任给一点,
若点在椭圆上,则有;
若点在椭圆内,则有;
若点在椭圆外,则有.
直线与椭圆的位置关系
将直线的方程与椭圆的方程联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为.
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
知识3直线与椭圆的相交弦
设直线交椭圆于点,两点,则
同理可得
这里,的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
离心率的值及取值范围
求离心率的本质就是探究之间的数量关系,知道中任意两者间的等式关系或不等关系便可求解出的值或其范围.具体方法为方程法、不等式法、定义法和坐标法.
【易错提醒】
圆锥曲线的率的范围是有限定的,椭圆的离心率范围是,而双曲线的离心率范围是,在求范围的时候要时刻注意.
题型1椭圆标准方程及离心率或取值范围
1.(2025·天津静海·三模)已知椭圆的离心率为,且经过点,直线与轴交于点,与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点坐标为,线段的垂直平分线分别交直线和于点,若,求直线的斜率.
2.(2025·天津·一模)已知椭圆,过右焦点的直线交于A,两点,过点与垂直的直线交于,两点,其中,在轴上方,,分别为AB,DE的中点.当轴时,,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:直线过定点,并求定点坐标;
(3)设为直线与直线的交点,面积的为,求直线的方程.
3.(2025·天津宁河·模拟预测)已知椭圆过点,长轴长为,过点且斜率为的直线与椭圆相交于不同的两点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)若线段中点的横坐标是,求直线的斜率;
(3)在轴上是否存在点,使是与无关的常数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2025·天津·一模)已知椭圆的离心率为,左顶点为A,上顶点为的面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的动直线l与椭圆C交于不同的两点(M在之间),求的取值范围.
5.(2025·天津·二模)椭圆(),过原点的直线与椭圆交于两点,点为椭圆的上顶点,若的最大值为8,面积的最大值为12.
(1)求椭圆的方程;
(2)是椭圆上异于(不在坐标轴上)的任意两点,且直线相交于点,直线相交于点,直线斜率均存在.求证:直线的斜率与直线的斜率乘积为定值.
6.(2025·天津北辰·三模)已知椭圆的中心为点,短轴长为,且左焦点到直线的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点是椭圆的左、右顶点,且过点作直线交椭圆于(异于)两点,过做垂直于长轴的直线与直线交于点,与直线交于点,设的面积为的面积为,求是否为定值?若是,求出该值,若不是,请说明理由.
7.(2025·天津·模拟预测)已知椭圆C:()上一动点D到原点O距离的最小值为,最大值为2.
(1)求椭圆C方程.
(2)设椭圆C的左右焦点分别为,,过作直线l交椭圆于两点,点E满足,线段,OP交于点A,设与的面积分别为,,求的取值范围.
8.(2025·天津·二模)已知椭圆的离心率为,点P为椭圆上的动点,过点P作椭圆的切线,与圆交于A,B两点,线段AB长度的最小值为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:直线OA,OB斜率乘积为定值(其中O为坐标原点).
题型2直线与椭圆的位置关系求参数及椭圆中的定值问题
9.(2025·天津和平·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为和,上顶点为,直线的斜率为.
(1)求椭圆离心率;
(2)已知直线与椭圆相切于点,过作垂直于直线,交直线于点,若,求线段的长.
10.(2025·天津滨海新·三模)已知椭圆的离心率为,,是椭圆的左,右顶点,是椭圆的上顶点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线交于,两点(异于,),直线与交于点.
(i)求面积的取值范围;
(ii)是否存在点同时满足,若存在求出点的坐标,若不存在说明理由.
11.(2025·天津·模拟预测)已知椭圆的上顶点为,四个顶点组成的四边形面积为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点,交轴于点,直线与直线分别交于点,线段的中点为. 是否存在实数,使得以为直径的圆总与轴相切?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
12.(2025·天津南开·二模)已知椭圆的左、右焦点分别是为上一点,且在中,.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点(点在点的上方),线段上存在点,使得,求的最小值.
13.(2025·天津红桥·二模)已知椭圆的短轴长为4,离心率为过右焦点F的动直线与C交于A,B两点,点A,B在x轴上的投影分别为,在的左侧).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线与直线交于点M,的面积为求直线的方程.
14.(2025·天津河北·二模)已知椭圆的上、下顶点与一个焦点是等腰直角三角形的三个顶点,且点在椭圆上.
(1)求椭圆C的离心率及标准方程;
(2)过点且斜率存在的动直线l与椭圆C相交于A,B两点,问在y轴上是否存在与点P不同的定点Q,使得恒成立?若存在,求出定点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
考点二 双曲线与抛物线
1.(2025·天津·高考真题,9,5分)双曲线的左、右焦点分别为,以右焦点为焦点的抛物线与双曲线交于第一象限的点P,若,则双曲线的离心率( )
A.2 B.5 C. D.
2.(2003·全国·高考真题,9,5分)已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·天津·高考真题,9,5分)双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
4.(2023·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(2008·天津·高考真题,18,15分)已知中心在原点的双曲线的一个焦点是,一条渐近线的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若以为斜率的直线与双曲线相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
6.(2005·天津·高考真题,9,5分)设双曲线以椭圆长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为( )
A. B. C. D.
7.(2022·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线的左、右焦点分别为,抛物线的准线l经过,且l与双曲线的一条渐近线交于点A,若,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
8.(2021·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
9.(2020·天津·高考真题,9,5分)设双曲线的方程为,过抛物线的焦点和点的直线为.若的一条渐近线与平行,另一条渐近线与垂直,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
10.(2019·天津·高考真题,9,5分)已知抛物线的焦点为,准线为.若与双曲线的两条渐近线分别交于点A和点B,且(为原点),则双曲线的离心率为
A. B. C.2 D.
11.(2015·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线 的一条渐近线过点 ,且双曲线的一个焦点在抛物线 的准线上,则双曲线的方程为
A. B. C. D.
12.(2024·天津·高考真题,12,5分)已知圆的圆心与抛物线的焦点重合,且两曲线在第一象限的交点为,则原点到直线的距离为 .
13.(2017·天津·高考真题,12,5分)设抛物线的焦点为F,准线为l.已知点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点A.若,则圆的方程为 .
14.(2017·天津·高考真题,18,15分)设椭圆的左焦点为,右顶点为,离心率为.已知是抛物线的焦点,到抛物线的准线的距离为.
(I)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(II)设上两点,关于轴对称,直线与椭圆相交于点(异于点),直线与轴相交于点.若的面积为,求直线的方程.
15.(2016·天津·高考真题,12,5分)设抛物线()的焦点为,准线为,过抛物线上一点作的垂线,垂足为,设,与相交于点,若,且的面积为,则的值为 .
16.(2011·天津·高考真题)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左顶点与抛物线y2=2px的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(﹣2,﹣1),则双曲线的焦距为
A.2 B.2 C.4 D.4
17.(2013·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A、B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=
A.1 B. C.2 D.3
18.(2012·天津·高考真题,12,5分)已知抛物线的参数方程为(t为参数),其中p>0,焦点为F,准线为. 过抛物线上一点M作的垂线,垂足为E. 若|EF|=|MF|,点M的横坐标是3,则p = .
19.(2013·天津·高考真题,12,5分)已知抛物线的准线过双曲线的一个焦点, 且双曲线的离心率为2, 则该双曲线的方程为 .
知识1双曲线中,,的几何意义及有关线段的几何特征
双曲线标准方程中,、、三个量的大小与坐标系无关,是由双曲线本身的形状大小所确定的,分别表示双曲线的实半轴长、虚半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:,,且.
双曲线,如图:
(1)实轴长,虚轴长,焦距,
(2)离心率:;
(3)顶点到焦点的距离:,;
(4)中结合定义与余弦定理,将有关线段、、和角结合起来.
(5)与焦点三角形有关的计算问题时,常考虑到用双曲线的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角结合起来,建立、之间的关系.
直线与双曲线的位置关系判断
将双曲线方程与直线方程联立消去
得到关于的一元二次方程,
1、当,即时,直线 与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线只有一个交点;
2、当,即时,设该一元二次方程的判别式为,
若,直线与双曲线相交,有两个公共点;若,直线与双曲线相切,有一个公共点;
若,直线与双曲线相离,没有公共点;注意:直线与双曲线有一个公共点时,可能相交或相切.
弦长公式
若直线与双曲线(,)交于,两点,
则或().
知识2求离心率范围的方法
建立不等式法:
1、利用曲线的范围建立不等关系.
2、利用线段长度的大小建立不等关系.,为双曲线的左、右焦点,为双曲线上的任一点,.
3、利用角度长度的大小建立不等关系.4、利用题目不等关系建立不等关系.5、利用判别式建立不等关系.
6、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.7、利用基本不等式,建立不等关系.
函数法:
1、根据题设条件,如曲线的定义、等量关系等条件建立离心率和其他一个变量的函数关系式;
2、通过确定函数的定义域;
3、利用函数求值域的方法求解离心率的范围.
坐标法:由条件求出坐标代入曲线方程建立等量关系.
知识3抛物线性质与结论
1、点与抛物线的关系
(1)在抛物线内(含焦点).(2)在抛物线上.(3)在抛物线外.
2、焦半径
抛物线上的点与焦点的距离称为焦半径,若,则焦半径,.
3、的几何意义:为焦点到准线的距离,即焦准距,越大,抛物线开口越大.
4、焦点弦
若为抛物线的焦点弦,,,则有以下结论:
(1).(2).
(3)焦点弦长公式1:,,当时,焦点弦取最小值,即所有焦点弦中通径最短,其长度为.
焦点弦长公式2:(为直线与对称轴的夹角).
(4)的面积公式:(为直线与对称轴的夹角).
5、抛物线的弦
若AB为抛物线的任意一条弦,,弦的中点为,则
(1)弦长公式:(2)
(3)直线AB的方程为(4)线段AB的垂直平分线方程为
6、求抛物线标准方程的焦点和准线的快速方法(法)
(1)焦点为,准线为(2)焦点为,准线为
如,即,焦点为,准线方程为
7、参数方程
的参数方程为(参数)
8、切线方程和切点弦方程
抛物线的切线方程为,为切点
切点弦方程为,点在抛物线外
与中点弦平行的直线为,此直线与抛物线相离,点(含焦点)是弦AB的中点,中点弦AB的斜率与这条直线的斜率相等,用点差法也可以得到同样的结果.
9、抛物线的通径
过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦叫做抛物线的通径.
对于抛物线,由,,可得,故抛物线的通径长为.
10、弦的中点坐标与弦所在直线的斜率的关系:
11、焦点弦的常考性质
已知、是过抛物线焦点的弦,是的中点,是抛物线的准线,,为垂足.
(1)以为直径的圆必与准线相切,以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;(2),
(3);(4)设,为垂足,则、、三点在一条直线上
【易错提醒】
①求最值问题时一般转化为函数最值问题,自变量范围一般容易忽略判别式的前提(判别式也存在隐含自变量的范围)
②直线恒过定点是指无论直线如何变动,必有一个定点的坐标适合这条直线的方程,问题就归结为用参数把直线的方程表示出来,无论参数如何变化这个方程必有一组常数解.解决定点与定值问题,不能仅靠研究特殊情况来说明
题型1双曲线的标准方程、离心率问题、参数问题及双曲线的渐近线
1.(2025·天津武清·模拟预测)双曲线的右焦点为,设A、B为双曲线上关于原点对称的两点,AF的中点为M,BF的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上,直线AB的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
2.(2025·天津北辰·三模)已知双曲线的右焦点、左顶点分别为,过点且倾斜角为的直线交的两条渐近线分别于点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
3.(2025·天津·二模)已知圆,过点作圆O的切线l,直线l与双曲线的一条渐近线平行,若双曲线上一点M到双曲线左、右焦点的距离之差的绝对值为,则点M到双曲线两条渐近线的距离之积为 .
4.(2025·天津和平·三模)已知双曲线的上,下焦点分别为点,,若的实轴长为1,且上点满足,,则的方程为( )
A. B. C. D.
5.(2025·天津·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,点为双曲线右支上一点,以坐标原点O为圆心,以为半径的圆与双曲线的渐近线在第一象限内交于点P,同时点P在线段中垂线上,则该双曲线的标准方程为()
A. B. C. D.
6.(2025·天津·模拟预测)已知双曲线的左右焦点分别为,过点的直线与双曲线的左右两支分别交于点A,B,且,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
7.(2025·天津南开·二模)已知双曲线的两个焦点分别为是渐近线上一点,当取最小值时,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(2025·天津河西·二模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作直线分别交双曲线的左、右两支于,两点,满足,且,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
9.(2025·天津·二模)双曲线的左右焦点分别为,过且斜率为的直线与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,若,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
10.(2025·天津·二模)若直线与双曲线无公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型2抛物线的标准方程、抛物线的定义、抛物线的焦点及准线及焦半径
11.(2025·天津·一模)已知圆心位于抛物线焦点处的圆,与直线相交于、两点,且,则圆的标准方程为 .
12.(2025·天津·二模)已知抛物线()的焦点F是双曲线()的一个顶点,两条曲线的一个交点为A,过A作抛物线准线的垂线,垂足为B,若是正三角形,则p的值为( )
A. B. C. D.
13.(2025·天津河西·一模)已知抛物线上位于第一象限内的点到抛物线的焦点的距离为5,过点作圆的切线,切点为,则 .
14.(2025·天津河西·模拟预测)已知抛物线的焦点为,圆,过点作直线,当圆心到直线的距离最大时,直线的方程为 .
15.(2025·天津·二模)已知抛物线的焦点为F,准线l交x轴于点D,过D的直线与抛物线交于A,B两点,且B在线段AD上,点P为A在l上的射影.若P,B,F共线,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
16.(2025·天津和平·三模)已知抛物线过点;其焦点为,以为直径作圆,圆与圆相交于,两点,则直线的方程为 .
17.(2025·天津南开·二模)已知抛物线的焦点为,倾斜角为的直线过点.若与相交于两点,则以为直径的圆被轴截得的弦长为 .
18.(2025·天津河西·二模)已知抛物线的焦点为,圆:,过点作直线与圆交于两点,且为的中点,则直线的方程为 .
19.(2025·天津·二模)过点且斜率为1的直线与抛物线交于A,B两点,已知直线经过抛物线的焦点,则以线段AB为直径的圆的标准方程为 .
20.(2025·天津·二模)以抛物线的焦点为圆心,且过点的圆与直线相交于,两点,则 .
题型3圆锥曲线中涉及参数问题
21.(2026·天津北辰·月考)已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,左右焦点分别为,,且它们在第一象限的交点为P,是以为底边的等腰三角形.若,双曲线的离心率的取值范围为,则该椭圆的焦距的取值范围是( )
A. B. C. D.
22.(2025·天津·一模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,上一点关于一条渐近线的对称点恰为右焦点.若是上的一个动点,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.(2025·天津·二模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,且满足,则取值范围是( ).
A. B. C. D.
24.(2025·天津武清·模拟预测)已知抛物线,直线l过C的焦点F且与C交于A,B两点,以线段AB为直径的圆与y轴交于M,N两点且圆心为G,则的最小值是 .
25.(2025·天津和平·一模)已知双曲线的右焦点到其中一条渐近线的距离等于,抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上的动点到直线和的距离之和的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
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专题13椭圆、双曲线与抛物线
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能框架 3
03 破·题型攻坚 4
考点一 椭圆 4
真题动向
必备知识
知识1椭圆两个标准方程几何性质的比较
知识2直线与椭圆的位置关系
知识3直线与椭圆的相交弦
命题预测
题型1椭圆标准方程及离心率或取值范围 题型2直线与椭圆的位置关系求参数及椭圆中的定值问题
考点二 双曲线与抛物线 40
真题动向
必备知识
知识1双曲线中,,的几何意义及有关线段的几何特征
知识2求离心率范围的方法
知识3抛物线性质与结论
命题预测
题型1双曲线的标准方程、离心率问题、参数问题及双曲线的渐近线 题型2抛物线的标准方程、抛物线的定义、抛物线的焦点及准线及焦半径
题型3圆锥曲线中涉及参数问题
命题轨迹透视
有关圆锥曲线的天津高考试题,平面解析几何中椭圆、双曲线、抛物线是中学数学的重要内容,也是考查考生学科素养的重要载体,高考对解析几何的考查一般以课程学习情境与探索创新情境为主,注重数学知识的基础性、综合性和应用性的考查,主要考查椭圆标准方程;离心率或取值范围;直线与椭圆的位置关系求参数;椭圆中的定值问题;椭圆中的多边形,双曲线的标准方程;离心率问题;参数问题;双曲线的渐近线;抛物线的标准方程;抛物线的定义;抛物线的焦点、准线及焦半径及其综合问题,主要考查考生的运算求解能力和逻辑思维能力,从近三年的高考试题来看,本专题考查内容覆盖直线、圆,突出考查考生理性思维、数学应用、数学探索等学科素养。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
椭圆
T18,15分
T18,15分
T18,15分
双曲线与抛物线
T9,5分
T8,5分 T12,5分
T9,5分 T12,5分
2026命题预测
预计在2026年高考中,分值与题型:约25分,2小1大(第9/12/18题),选填中低档、大题中偏难,梯度清晰。 小题高频:椭圆:定义、标准方程、离心率、焦点/准线/对称性、与圆/向量结合。双曲线:定义、渐近线、离心率、与抛物线共焦点/准线综合(如2025第9题) 。抛物线:定义(到焦点=到准线)、焦点弦、与圆/直线相切、参数方程简化计算。大题核心:椭圆为绝对主力,考直线与椭圆位置关系;设问依次为:求方程→定点/定值证明→范围/最值/面积/斜率关系,重视设而不求、韦达定理、非对称韦达。新情景考法: 曲线间融合(双+抛、椭+圆、抛+圆),用定义转化条件减少运算。 动态问题(动点轨迹、斜率和/积、弦长/面积最值),结合平面几何简化。跨模块:与向量、三角、导数、概率统计结合,强调建模与转化。
考点一 椭圆
1.(2025·天津·高考真题,18,15分)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的离心率得到,再由直线的斜率得到,从而利用三角形的面积公式得到关于的方程,解之即可得解;
(2)联立直线与椭圆方程,利用其位置关系求得,进而得到直线的方程与点的坐标,法一:利用向量的夹角公式即可得证;法二:利用两直线的夹角公式即可得证;法三利用正切的倍角公式即可得证;法四:利用角平分线的性质与点线距离公式即可得证.
【详解】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,
则左焦点,右顶点,离心率,即,
因为为上一点,设,
又直线的斜率为,则,即,
所以,解得,则,即,
因为的面积为,,高为,
所以,解得,
则,,
所以椭圆的方程为.
.
(2)由(1)可知,,,
易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,
联立,消去得,,
因为直线与椭圆有唯一交点,所以,
即,则,解得,则,
所以直线的方程为,
联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,
所以,
,
则,又,
所以,即平分.
法二:所以,,,
由两直线夹角公式,得,,
则,又,
所以,即平分.
法三:则,,
故,
又,
所以,即平分.
法四:则,
所以直线的方程为,即,
则点到直线的距离为,
又点到直线的距离也为,
所以平分.
2.(2024·天津·高考真题,18,15分)已知椭圆的离心率为.左顶点为,下顶点为是线段的中点(O为原点),的面积为.
(1)求椭圆的方程.
(2)过点C的动直线与椭圆相交于两点.在轴上是否存在点,使得恒成立.若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,使得恒成立.
【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程.
(2)设该直线方程为:,, 联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用表示,再根据可求的范围.
【详解】(1)因为椭圆的离心率为,故,,其中为半焦距,
所以,故,
故,所以,,故椭圆方程为:.
(2)
若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:,
设,
由可得,
故且
而,
故
,
因为恒成立,故,解得.
若过点的动直线的斜率不存在,则或,
此时需,两者结合可得.
综上,存在,使得恒成立.
3.(2023·天津·高考真题,18,15分)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
【答案】(1)椭圆的方程为,离心率为.
(2).
【分析】(1)由解得,从而求出,代入椭圆方程即可求方程,再代入离心率公式即求离心率.
(2)先设直线的方程,与椭圆方程联立,消去,再由韦达定理可得,从而得到点和点坐标.由得,即可得到关于的方程,解出,代入直线的方程即可得到答案.
【详解】(1)如图,
由题意得,解得,所以,
所以椭圆的方程为,离心率为.
(2)由题意得,直线斜率存在,由椭圆的方程为可得,
设直线的方程为,
联立方程组,消去整理得:,
由韦达定理得,所以,
所以,.
所以,,,
所以,
所以,即,
解得,所以直线的方程为.
4.(2004·天津·高考真题,18,15分)椭圆的中心是原点,它的短轴长为,相应于焦点的准线
与 轴相交于点 ,,过点的直线与椭圆相交于 两点.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若,求直线 的方程.
【答案】(1)椭圆的标准方程为:,离心率为
(2)或
【分析】(1)由已知条件设椭圆的标准方程,根据题意建立关于的方程组,联立解出即可的椭圆的标准方程,利用椭圆离心率公式计算出结果即可;
(2)由(1)知道椭圆的标准方程,设直线的方程为:,联立椭圆的方程消元,韦达定理,写出再利用直线方程写出,代入,化简计算就可以得到所求直线方程.
【详解】(1)由题意设椭圆的标准方程为:
由已知有 解的:
所以椭圆的标准方程为:,离心率为
(2)由(1)可知,设直线的方程为:
于是,消去整理得:
,
由 ,得
设
则 ①
所以 ②
因为
所以 ③
联立①②③解的:
所以,又,
所以,
所以直线的方程为:或
5.(2006·天津·高考真题,9,5分)椭圆的中心为点,它的一个焦点为,相应于焦点F的准线方程为,则这个椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由椭圆中心坐标和一个焦点坐标得半焦距,再根据准线方程,分析a的值,得到平移后椭圆方程.
【详解】因为椭圆中心为点,且一个焦点为,
所以该椭圆为中心在坐标原点焦点在x轴上的椭圆向左平移一个单位后的椭圆,
设椭圆方程为,由题,,
又因为准线方程为,所以,解得,,
椭圆方程为:.
故选:D.
6.(2004·天津·高考真题,18,15分)椭圆的中心是原点O,它的短轴长为,相应于焦点的准线与轴相交于点,,过点的直线与椭圆相交于两点.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若,求直线的方程;
(3)设,过点且平行于准线的直线与椭圆相交于另一点,证明.
【答案】(1)椭圆方程,离心率为
(2)或
(3)证明见解析
【分析】(1)利用椭圆的几何意义求出即可;
(2)设,直线,将直线与椭圆方程联立,利用韦达定理求关于的表达式,再根据向量数量积的坐标表示求出的值即可;
(3)设,则,由在椭圆上和解出与的关系,再利用向量的坐标表示求解即可.
【详解】(1)设椭圆方程为,
由题意可得,且,解得,
所以椭圆方程为,离心率.
(2)由(1)得,过点的直线与椭圆相交于两点,显然直线斜率存在,
设直线的方程为,,
由得,
依题意,得,
则,,
,
因为,所以,解得,
所以直线的方程为或.
(3)由(1)得,设,
所以,,
由已知得方程组,解得,
因为,,
所以,
,
所以.
知识1椭圆两个标准方程几何性质的比较
标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于x轴、y轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长=,短轴长=
离心率
椭圆,的相同点为形状、大小都相同,参数间的关系都有和,;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不相同;
椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看、的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上.
知识2直线与椭圆的位置关系
直线与椭圆的位置关系
平面内点与椭圆的位置关系
椭圆将平面分成三部分:椭圆上、椭圆内、椭圆外,因此,平面上的点与椭圆的位置关系有三种,任给一点,
若点在椭圆上,则有;
若点在椭圆内,则有;
若点在椭圆外,则有.
直线与椭圆的位置关系
将直线的方程与椭圆的方程联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为.
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
知识3直线与椭圆的相交弦
设直线交椭圆于点,两点,则
同理可得
这里,的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
离心率的值及取值范围
求离心率的本质就是探究之间的数量关系,知道中任意两者间的等式关系或不等关系便可求解出的值或其范围.具体方法为方程法、不等式法、定义法和坐标法.
【易错提醒】
圆锥曲线的率的范围是有限定的,椭圆的离心率范围是,而双曲线的离心率范围是,在求范围的时候要时刻注意.
题型1椭圆标准方程及离心率或取值范围
1.(2025·天津静海·三模)已知椭圆的离心率为,且经过点,直线与轴交于点,与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点坐标为,线段的垂直平分线分别交直线和于点,若,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据题意得,解出即可求解;
(2)当的斜率不存在时,验证是否满足题意,当斜率存在且不为0,设直线的方程为,与椭圆方程联立消元,由韦达定理得,利用弦长公式求弦长和,利用即可求解.
【详解】(1)由题意知,
椭圆的方程为:.
(2)为椭圆的焦点,当的斜率不存在时,显然,,显然,
斜率存在且不为0,设直线的方程为,,
,,,,
所以,,
,
此时,,
,,,
,解得或,
直线的斜率为或.
2.(2025·天津·一模)已知椭圆,过右焦点的直线交于A,两点,过点与垂直的直线交于,两点,其中,在轴上方,,分别为AB,DE的中点.当轴时,,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:直线过定点,并求定点坐标;
(3)设为直线与直线的交点,面积的为,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)或.
【分析】(1)由通径和离心率求出a,b,c的值,得椭圆C的标准方程;
(2)设直线AB和DE的方程,与椭圆方程联立,表示出M,N两点坐标和直线MN的方程,由方程确定所过定点;
(3)由题意得,利用弦长公式可求得、,从而得到.再根据题意列式求解,即可得直线的方程.
【详解】(1)由题意可得,解得,,
则椭圆C的标准方程为.
(2)B,D在x轴上方,直线l斜率存在且不为0,
设直线,联立椭圆,消去x得:,
由韦达定理得:,
,
则中点,
由,所以以代替m可得,
所以,
,
化简得,
则过定点.
当时,取,,则过定点;
当时,取,,则过定点;
综上直线MN过定点.
(3)M,N分别为AB,DE的中点,
,
由(2)知,
以代替m可得,
所以,
,所以或,
解得,,
所以直线的方程为:或.
3.(2025·天津宁河·模拟预测)已知椭圆过点,长轴长为,过点且斜率为的直线与椭圆相交于不同的两点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)若线段中点的横坐标是,求直线的斜率;
(3)在轴上是否存在点,使是与无关的常数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,且点
【分析】(1)由已知条件可得出关于、的方程组,解出、的值,即可得出椭圆的方程;
(2)设点、,则,利用点差法可得出,结合点在直线上,可得出,代入可得出的值;
(3)假设在轴上存在点满足题设条件,设点、,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,利用平面向量数量积的坐标运算结合为定值,可得出,求出的值,即可得出结果.
【详解】(1)由题意可得,可得,因此椭圆方程为,即.
(2)设点、,则,
因为,这两个等式作差可得,
即,
由题意可知,直线的方程为,
线段的中点在直线上,所以,,可得,
所以,故,故直线的斜率为.
(3)在轴上存在点,使是与无关的常数.
证明:假设在轴上存在点,使是与无关的常数,
因为直线过点且斜率为,所以,直线的方程为,
由 得.
设、,则,,
因为,,
所以
设常数为,则,
整理得对任意的恒成立,
,解得,
即在轴上存在点,使是与无关的常数.
4.(2025·天津·一模)已知椭圆的离心率为,左顶点为A,上顶点为的面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的动直线l与椭圆C交于不同的两点(M在之间),求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由离心率的定义,三角形的面积,椭圆中,解方程可得;
(2)分直线的斜率存在与否,当斜率存在时,设出直线方程,直曲联立表示出韦达定理,再利用图形化简面积表达式,然后利用非对称韦达定理表示出面积表达式,再设,构造函数,利用单调性求取值范围可得.
【详解】(1)由题意可得,
又,解得,
所以椭圆C的方程为.
(2)若直线的斜率不存在,则四点共线,不存在面积比,不符合题意;
若直线的斜率存在,
如图,设直线的方程为,
联立,消去得,,
所以,即,
所以,
因为,,
又,所以,
因为,,
所以,
因为,所以,
所以,所以,
设,由于在之间,所以,即,
设,在上单调递增,
令,解得,
令,解得(舍)或,
故,
所以.
5.(2025·天津·二模)椭圆(),过原点的直线与椭圆交于两点,点为椭圆的上顶点,若的最大值为8,面积的最大值为12.
(1)求椭圆的方程;
(2)是椭圆上异于(不在坐标轴上)的任意两点,且直线相交于点,直线相交于点,直线斜率均存在.求证:直线的斜率与直线的斜率乘积为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意得到,再结合面积求得,即可求解;
(2)设,,,,则,通过点差法,化简求解即可.
【详解】(1)依题意,当两点与椭圆的左、右顶点重合时,有最大值,且的面积有最大值,
所以,,,.
所以椭圆的方程为.
(2)
证明:设,,,,则,
则.
因为,,
两式相减,得,所以,
即.
所以.①
同理,可得,
所以.②
,得,
则,
所以.
即直线AB的斜率与直线MN的斜率乘积为定值.
6.(2025·天津北辰·三模)已知椭圆的中心为点,短轴长为,且左焦点到直线的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点是椭圆的左、右顶点,且过点作直线交椭圆于(异于)两点,过做垂直于长轴的直线与直线交于点,与直线交于点,设的面积为的面积为,求是否为定值?若是,求出该值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是,定值9.
【分析】(1)利用题设条件列出方程,求出,即得椭圆的方程;
(2)设直线,将直线与椭圆方程联立,写出韦达定理,利用直线的直线方程求出点的坐标,结合图形表示出,化简并代入韦达定理计算即得定值.
【详解】(1)由椭圆短轴长为,得,
又椭圆C左焦点到直线的距离为,解得
则,故椭圆的方程是.
(2)设直线,且
联立
则,即得,且,
则,过做垂直于长轴的直线为
令,得,同理可得;
又,,
则
,
为定值9.
7.(2025·天津·模拟预测)已知椭圆C:()上一动点D到原点O距离的最小值为,最大值为2.
(1)求椭圆C方程.
(2)设椭圆C的左右焦点分别为,,过作直线l交椭圆于两点,点E满足,线段,OP交于点A,设与的面积分别为,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用动点到原点的距离公式,利用二次函数结合动点取值范围,可求最值,从而可得椭圆方程;
(2)利用定比分点,结合向量知识,可得交点分线段的比例,然后把三角形面积转化到交点纵坐标表示上来,最后利用韦达定理来求解即可.
【详解】(1)设动点,则,
所以有,
因为,所以,即,当且仅当时取到最小值,
又因为,所以,当且仅当时取到最大值,
故椭圆C方程为;
(2)
由图可知:,设,又由
则,
因为三点共线,可得,
则,
所以,
设直线方程为,与椭圆,消得:
,
设交点,
则有
由
,
令,则,由,可知,
根据对勾函数可知:恒成立,
所以只需要解,因为,
所以,
解得,
而,
因为,所以,
即.
8.(2025·天津·二模)已知椭圆的离心率为,点P为椭圆上的动点,过点P作椭圆的切线,与圆交于A,B两点,线段AB长度的最小值为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:直线OA,OB斜率乘积为定值(其中O为坐标原点).
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)由离心率得,设点,将椭圆方程化为,利用导数的几何意义求出切线方程,再由圆的弦长公式求出弦长,进而求出即可.
(2)利用(1)中信息求出直线与圆的方程,联立求出两根的积即可推理得证.
【详解】(1)由椭圆的离心率为,得,解得,
椭圆方程为,圆化为圆,
设,则,当时,由,得,
求导得,直线的斜率;
当时,由,得,求导得,
直线的斜率,
因此当时,直线的方程为,整理得,
当时,点,直线的方程为,点,直线的方程为,
满足,于是对任意点,直线的方程为,
圆的圆心到直线距离,
而圆的半径为,,当且仅当时取等号,
因此,解得,所以椭圆方程为,即.
(2)由(1)知,圆的方程为,直线方程为,
由消去得,设,
则,消去得,
则,
当时,点分别为圆与轴的交点,的斜率一个为0,一个不存在;
当时,的斜率都存在且不为0,斜率乘积为为定值.
题型2直线与椭圆的位置关系求参数及椭圆中的定值问题
9.(2025·天津和平·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为和,上顶点为,直线的斜率为.
(1)求椭圆离心率;
(2)已知直线与椭圆相切于点,过作垂直于直线,交直线于点,若,求线段的长.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由条件易得,进而可求解;
(2)通过和,结合直线方程、椭圆方程求得坐标,通过向量数量积的坐标表示,列出等式求解.
【详解】(1),
由条件可知,又,
可得:,
所以.
(2)由(1)可知:,
椭圆方程为,设,
当时,直线,,
设夹角为,则,
由,
所以,所以,
所以,
当时,设
联立椭圆方程:,化简整理得:
,
由,整理得到:,
,,
故,
又,
所以,
由垂直关系易知直线的方程为,
联立,得,
所以,
所以
由
,解得:,
所以,
所以,
综上
10.(2025·天津滨海新·三模)已知椭圆的离心率为,,是椭圆的左,右顶点,是椭圆的上顶点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线交于,两点(异于,),直线与交于点.
(i)求面积的取值范围;
(ii)是否存在点同时满足,若存在求出点的坐标,若不存在说明理由.
【答案】(1);
(2)(i);(ii)存在,点或.
【分析】(1)由离心率及已知有求椭圆参数,即可得方程;
(2)(i)设直线的方程为,,,联立椭圆并应用韦达定理得,,再应用面积公式求范围;(ii)由题设直线为,直线为,进而得,令得,再设点的坐标,由向量数量积的坐标运算列方程求参数,即可得结论.
【详解】(1)由题意,又,解得,椭圆的标准方程为;
(2)(i)设直线的方程为,,
消得,即,
所以,设,,恒成立,
,,
,
令,,则,
由在上单调递增,则,故,
所以;
(ii),,由(i),
直线的方程为,直线的方程为,
因为,,所以.
令
∴,
∴,,点的横坐标为定值,设点的坐标,
因为,,,
解得,得出或,所以存在点或满足条件.
11.(2025·天津·模拟预测)已知椭圆的上顶点为,四个顶点组成的四边形面积为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点,交轴于点,直线与直线分别交于点,线段的中点为. 是否存在实数,使得以为直径的圆总与轴相切?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在,.
【分析】(1)由定点及四边形面积列出方程求出.
(2)设直线方程,,联立椭圆方程,设,结合韦达定理,分别得到的方程,进而得到坐标,从而得到坐标,再结合中点到轴的距离等于一半列出等式求解即可;
【详解】(1)依题意,,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)依题意,过的直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,
由消去得,设,
则,在中,令,得,点,
直线的方程为,令,得,则,
同理得,设中点,则
,
即点,设中点为,则.
假设存在实数,使得以为直径的圆与轴相切,则点到轴的距离为,
而,则,
整理得,解得,
所以存在,使得以为直径的圆总与轴相切.
12.(2025·天津南开·二模)已知椭圆的左、右焦点分别是为上一点,且在中,.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点(点在点的上方),线段上存在点,使得,求的最小值.
【答案】(1)(2).
【分析】(1)设椭圆的焦点为,由,求得,进而得,由椭圆定义求得,得解;
(2)设,当直线的斜率存在时,设直线,由,可得,联立直线与椭圆的方程得到根与系数关系,求得,进而得点在直线上,当直线的斜率不存在时,易得点也满足在直线上,由平面几何知识求解得到答案.
【详解】(1)设,
依题意,,解得,从而,
因此,由勾股定理可得.
所以,可得.
所以求椭圆的方程为.
(2)设,
当直线的斜率存在时,,
由,可得,解得.(*)
设直线,
联立整理可得,
由,
整理可得:,解得或,
且,
代入(*)整理可得,
代入直线的方程,得,
可得.
当直线的斜率不存在时,,则,
由,得,也满足方程,
所以点在直线(在椭圆内部)上.
设点关于直线的对称点为,
则解得,
所以,
此时点在椭圆内,符合题意,
所以的最小值为.
13.(2025·天津红桥·二模)已知椭圆的短轴长为4,离心率为过右焦点F的动直线与C交于A,B两点,点A,B在x轴上的投影分别为,在的左侧).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线与直线交于点M,的面积为求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由题意可得出,解方程求出,即可求出椭圆方程;
(2)首先设直线的方程,并与椭圆方程联立,利用韦达定理表示点的坐标,并利用坐标表示的面积,即可求解直线方程.
【详解】(1)由题意可得:,解得:,
故,,,
所以椭圆C的方程为.
(2)当直线斜率为0时,不符合题意,舍去.
当直线斜率不为0时,设直线方程为,设,
联立,得,
易知,则,.
易知,,
所以直线:①,直线:②,
联立①②,
所以,
因为,
所以,
解得,
故直线的方程为或.
14.(2025·天津河北·二模)已知椭圆的上、下顶点与一个焦点是等腰直角三角形的三个顶点,且点在椭圆上.
(1)求椭圆C的离心率及标准方程;
(2)过点且斜率存在的动直线l与椭圆C相交于A,B两点,问在y轴上是否存在与点P不同的定点Q,使得恒成立?若存在,求出定点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;
(2)存在,.
【分析】(1)根据已知有,即,再将已知点代入方程求参数值,即可得标准方程和离心率;
(2)先假设点存在,并设,,直线,联立椭圆并应用韦达定理得到,,根据已知方程恒成立得到,即,整理化简求参数m,即可得.
【详解】(1)由上下顶点与一个焦点是等腰直角三角形的三个顶点,所以,则,
所以,且,又在椭圆上,则,
所以标准方程为;
(2)假设在轴上存在与点不同的定点,使得恒成立,
设,,直线,
由,可得,显然,
则,,
由,而,
所以,即,则,
所以,即,则,
所以,则不论为何值,恒成立,
所以,即,使得恒成立.
考点二 双曲线与抛物线
1.(2025·天津·高考真题,9,5分)双曲线的左、右焦点分别为,以右焦点为焦点的抛物线与双曲线交于第一象限的点P,若,则双曲线的离心率( )
A.2 B.5 C. D.
【答案】A
【分析】利用抛物线与双曲线的定义与性质得出,根据勾股定理从而确定P的坐标,利用点在双曲线上构造齐次方程计算即可.
【详解】根据题意可设,双曲线的半焦距为,,则,
过作轴的垂线l,过作l的垂线,垂足为A,显然直线为抛物线的准线,
则,
由双曲线的定义及已知条件可知,则,
由勾股定理可知,
易知,即,
整理得,∴,即离心率为2.
故选:
2.(2003·全国·高考真题,9,5分)已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用焦点坐标设出标准方程,再由点差法以及直线方程和横坐标联立方程组可得.
【详解】根据焦点坐标可设标准方程为,且;
设,可得,
两式相减可得;
由直线与双曲线交于两点,且中点的横坐标为,
可得斜率,且中点坐标为;
所以,即;
解得,所以双曲线的方程是.
故选:D
3.(2024·天津·高考真题,9,5分)双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】可利用三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设,由面积公式求出,由勾股定理得出,结合第一定义再求出.
【详解】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,求得,
因为,所以,求得,即,
,由正弦定理可得:,
则由得,
由得,
则,
由双曲线第一定义可得:,,
所以双曲线的方程为.
故选:A
4.(2023·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由点到直线的距离公式求出,设,由得到,.再由三角形的面积公式得到,从而得到,则可得到,解出,代入双曲线的方程即可得到答案.
【详解】如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,
所以,
所以.
设,则,所以,所以.
因为,所以,所以,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为
故选:D
5.(2008·天津·高考真题,18,15分)已知中心在原点的双曲线的一个焦点是,一条渐近线的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若以为斜率的直线与双曲线相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
【答案】(1)(2)的取值范围是
【分析】(1)设出双曲线方程,根据焦点坐标及渐近线方程求出待定系数,即得双曲线的方程.
(2)设出直线的方程,代入双曲线的方程,利用判别式及根与系数的关系求出的中点坐标,从而得到线段的垂直平分线方程,通过求出直平分线与坐标轴的交点,计算围成的三角形面积,由判别式大于0,求得的取值范围.
【详解】(1)解:设双曲线的方程为.
由题设得,解得,所以双曲线方程为.
(2)解:设直线的方程为.
点,,,的坐标满足方程组
将①式代入②式,得,整理得.
此方程有两个不等实根,于是,且△.
整理得. ③
由根与系数的关系可知线段的中点坐标,满足,.
从而线段的垂直平分线方程为.
此直线与轴,轴的交点坐标分别为,.
由题设可得.
整理得,.
将上式代入③式得,整理得,.
解得或.
所以的取值范围是.
6.(2005·天津·高考真题,9,5分)设双曲线以椭圆长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知可得椭圆的长轴端点和焦点坐标,设双曲线的方程为,
可得a、b的方程组,求出a、b的值,可得双曲线的渐近线斜率.
【详解】解:由题意可得:椭圆的长轴端点为,,且,所以焦点坐标,
设双曲线的方程为,可得,
解得:,
可得,
故选:C.
7.(2022·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线的左、右焦点分别为,抛物线的准线l经过,且l与双曲线的一条渐近线交于点A,若,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由已知可得出的值,求出点的坐标,分析可得,由此可得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,即可得出双曲线的标准方程.
【详解】抛物线的准线方程为,则,则、,
不妨设点为第二象限内的点,联立,可得,即点,
因为且,则为等腰直角三角形,
且,即,可得,
所以,,解得,因此,双曲线的标准方程为.
故选:D.
8.(2021·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】设公共焦点为,进而可得准线为,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得,再由双曲线离心率公式即可得解.
【详解】设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,
令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以,即,所以,
所以双曲线的离心率.
故选:A.
9.(2020·天津·高考真题,9,5分)设双曲线的方程为,过抛物线的焦点和点的直线为.若的一条渐近线与平行,另一条渐近线与垂直,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由抛物线的焦点可求得直线的方程为,即得直线的斜率为,再根据双曲线的渐近线的方程为,可得,即可求出,得到双曲线的方程.
【详解】由题可知,抛物线的焦点为,所以直线的方程为,即直线的斜率为,
又双曲线的渐近线的方程为,所以,,因为,解得.
故选:.
10.(2019·天津·高考真题,9,5分)已知抛物线的焦点为,准线为.若与双曲线的两条渐近线分别交于点A和点B,且(为原点),则双曲线的离心率为
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】只需把用表示出来,即可根据双曲线离心率的定义求得离心率.
【详解】抛物线的准线的方程为,
双曲线的渐近线方程为,
则有
∴,,,
∴.
故选D.
11.(2015·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线 的一条渐近线过点 ,且双曲线的一个焦点在抛物线 的准线上,则双曲线的方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:双曲线的一条渐近线是,则①,抛物线的准线是,因此,即②,由①②联立解得,所以双曲线方程为.故选D.
考点:双曲线的标准方程.
12.(2024·天津·高考真题,12,5分)已知圆的圆心与抛物线的焦点重合,且两曲线在第一象限的交点为,则原点到直线的距离为 .
【答案】/
【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求及的方程,从而可求原点到直线的距离.
【详解】圆的圆心为,故即,
由可得,故或(舍),
故,故直线即,
故原点到直线的距离为,
故答案为:
13.(2017·天津·高考真题,12,5分)设抛物线的焦点为F,准线为l.已知点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点A.若,则圆的方程为 .
【答案】
【详解】设圆心坐标为,则,焦点,
,
,,
由于圆与轴得正半轴相切,
则取,所求圆得圆心为,半径为1,
所求圆的方程为.
14.(2017·天津·高考真题,18,15分)设椭圆的左焦点为,右顶点为,离心率为.已知是抛物线的焦点,到抛物线的准线的距离为.
(I)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(II)设上两点,关于轴对称,直线与椭圆相交于点(异于点),直线与轴相交于点.若的面积为,求直线的方程.
【答案】(Ⅰ), .(Ⅱ),或.
【详解】试题分析:由于为抛物线焦点,到抛物线的准线的距离为,则,又椭圆的离心率为,求出,得出椭圆的标准方程和抛物线方程;则,设直线方程为设,解出两点的坐标,把直线方程和椭圆方程联立解出点坐标,写出 所在直线方程,求出点的坐标,最后根据的面积为解方程求出,得出直线的方程.
试题解析:(Ⅰ)解:设的坐标为.依题意,,,,解得,,,于是.
所以,椭圆的方程为,抛物线的方程为.
(Ⅱ)解:设直线的方程为,与直线的方程联立,可得点,故.将与联立,消去,整理得,解得,或.由点异于点,可得点.由,可学*科.网得直线的方程为,令,解得,故.所以.又因为的面积为,故,整理得,解得,所以.
所以,直线的方程为,或.
15.(2016·天津·高考真题,12,5分)设抛物线()的焦点为,准线为,过抛物线上一点作的垂线,垂足为,设,与相交于点,若,且的面积为,则的值为 .
【答案】
【详解】试题分析:抛物线的普通方程为,,,
又,则,由抛物线的定义得,所以,则,
由得,即,
所以,,
所以,解得.
16.(2011·天津·高考真题)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左顶点与抛物线y2=2px的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(﹣2,﹣1),则双曲线的焦距为
A.2 B.2 C.4 D.4
【答案】B
【详解】试题分析:根据题意,点(﹣2,﹣1)在抛物线的准线上,结合抛物线的性质,可得p=4,进而可得抛物线的焦点坐标,依据题意,可得双曲线的左顶点的坐标,即可得a的值,由点(﹣2,﹣1)在双曲线的渐近线上,可得渐近线方程,进而可得b的值,由双曲线的性质,可得c的值,进而可得答案.
解:根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(﹣2,﹣1),
即点(﹣2,﹣1)在抛物线的准线上,又由抛物线y2=2px的准线方程为x=﹣,则p=4,
则抛物线的焦点为(2,0);
则双曲线的左顶点为(﹣2,0),即a=2;
点(﹣2,﹣1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为y=±x,
由双曲线的性质,可得b=1;
则c=,则焦距为2c=2;
故选B.
17.(2013·天津·高考真题,9,5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A、B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=
A.1 B. C.2 D.3
【答案】C
【详解】∵双曲线,
∴双曲线的渐近线方程是y=±x
又抛物线y2=2px(p>0)的准线方程是x=﹣,
故A,B两点的纵坐标分别是y=±,双曲线的离心率为2,所以,则,
A,B两点的纵坐标分别是y=±=,
又,△AOB的面积为,x轴是角AOB的角平分线
∴,得p=2.
故选C.
18.(2012·天津·高考真题,12,5分)已知抛物线的参数方程为(t为参数),其中p>0,焦点为F,准线为. 过抛物线上一点M作的垂线,垂足为E. 若|EF|=|MF|,点M的横坐标是3,则p = .
【答案】2
【详解】由抛物线的参数方程可知其普通方程为为等边三角形,E的横坐标为的横坐标为3,
19.(2013·天津·高考真题,12,5分)已知抛物线的准线过双曲线的一个焦点, 且双曲线的离心率为2, 则该双曲线的方程为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出双曲线的焦点,再结合离心率求出方程作答.
【详解】依题意,抛物线的准线为,而双曲线的焦点在x轴上,
于是双曲线的左焦点为,半焦距,而双曲线的离心率为2,由,得,因此,
所以双曲线方程为.
故答案为:
知识1双曲线中,,的几何意义及有关线段的几何特征
双曲线标准方程中,、、三个量的大小与坐标系无关,是由双曲线本身的形状大小所确定的,分别表示双曲线的实半轴长、虚半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:,,且.
双曲线,如图:
(1)实轴长,虚轴长,焦距,
(2)离心率:;
(3)顶点到焦点的距离:,;
(4)中结合定义与余弦定理,将有关线段、、和角结合起来.
(5)与焦点三角形有关的计算问题时,常考虑到用双曲线的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角结合起来,建立、之间的关系.
直线与双曲线的位置关系判断
将双曲线方程与直线方程联立消去
得到关于的一元二次方程,
1、当,即时,直线 与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线只有一个交点;
2、当,即时,设该一元二次方程的判别式为,
若,直线与双曲线相交,有两个公共点;若,直线与双曲线相切,有一个公共点;
若,直线与双曲线相离,没有公共点;注意:直线与双曲线有一个公共点时,可能相交或相切.
弦长公式
若直线与双曲线(,)交于,两点,
则或().
知识2求离心率范围的方法
建立不等式法:
1、利用曲线的范围建立不等关系.
2、利用线段长度的大小建立不等关系.,为双曲线的左、右焦点,为双曲线上的任一点,.
3、利用角度长度的大小建立不等关系.4、利用题目不等关系建立不等关系.5、利用判别式建立不等关系.
6、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.7、利用基本不等式,建立不等关系.
函数法:
1、根据题设条件,如曲线的定义、等量关系等条件建立离心率和其他一个变量的函数关系式;
2、通过确定函数的定义域;
3、利用函数求值域的方法求解离心率的范围.
坐标法:由条件求出坐标代入曲线方程建立等量关系.
知识3抛物线性质与结论
1、点与抛物线的关系
(1)在抛物线内(含焦点).(2)在抛物线上.(3)在抛物线外.
2、焦半径
抛物线上的点与焦点的距离称为焦半径,若,则焦半径,.
3、的几何意义:为焦点到准线的距离,即焦准距,越大,抛物线开口越大.
4、焦点弦
若为抛物线的焦点弦,,,则有以下结论:
(1).(2).
(3)焦点弦长公式1:,,当时,焦点弦取最小值,即所有焦点弦中通径最短,其长度为.
焦点弦长公式2:(为直线与对称轴的夹角).
(4)的面积公式:(为直线与对称轴的夹角).
5、抛物线的弦
若AB为抛物线的任意一条弦,,弦的中点为,则
(1)弦长公式:(2)
(3)直线AB的方程为(4)线段AB的垂直平分线方程为
6、求抛物线标准方程的焦点和准线的快速方法(法)
(1)焦点为,准线为(2)焦点为,准线为
如,即,焦点为,准线方程为
7、参数方程
的参数方程为(参数)
8、切线方程和切点弦方程
抛物线的切线方程为,为切点
切点弦方程为,点在抛物线外
与中点弦平行的直线为,此直线与抛物线相离,点(含焦点)是弦AB的中点,中点弦AB的斜率与这条直线的斜率相等,用点差法也可以得到同样的结果.
9、抛物线的通径
过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦叫做抛物线的通径.
对于抛物线,由,,可得,故抛物线的通径长为.
10、弦的中点坐标与弦所在直线的斜率的关系:
11、焦点弦的常考性质
已知、是过抛物线焦点的弦,是的中点,是抛物线的准线,,为垂足.
(1)以为直径的圆必与准线相切,以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;(2),
(3);(4)设,为垂足,则、、三点在一条直线上
【易错提醒】
①求最值问题时一般转化为函数最值问题,自变量范围一般容易忽略判别式的前提(判别式也存在隐含自变量的范围)
②直线恒过定点是指无论直线如何变动,必有一个定点的坐标适合这条直线的方程,问题就归结为用参数把直线的方程表示出来,无论参数如何变化这个方程必有一组常数解.解决定点与定值问题,不能仅靠研究特殊情况来说明
题型1双曲线的标准方程、离心率问题、参数问题及双曲线的渐近线
1.(2025·天津武清·模拟预测)双曲线的右焦点为,设A、B为双曲线上关于原点对称的两点,AF的中点为M,BF的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上,直线AB的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】设,运用中点坐标公式表示点,由,以及斜率公式解方程组可得,将点A的坐标代入双曲线的方程,结合的关系,求得,即可得离心率.
【详解】由题意,,设,
则,,
因为原点O在以线段为直径的圆上,可得,
所以,即①,
又直线的斜率,可得②,
联立①②可得,即,
又点在双曲线上,可得,
又,解得,所以.
故选:B.
2.(2025·天津北辰·三模)已知双曲线的右焦点、左顶点分别为,过点且倾斜角为的直线交的两条渐近线分别于点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直线与渐近线求交点,再利用等边三角形找到一个垂直关系,然后通过斜率来进行坐标运算,即可求出离心率.
【详解】
设过点且倾斜角为的直线为,
与双曲线的渐近线联立可得:, ,
同理与双曲线的渐近线联立可得:, ,
由为等边三角形,则的中点坐标为,
由题意可得:,
即,
,
,
,
,
所以解得,
故选:A.
3.(2025·天津·二模)已知圆,过点作圆O的切线l,直线l与双曲线的一条渐近线平行,若双曲线上一点M到双曲线左、右焦点的距离之差的绝对值为,则点M到双曲线两条渐近线的距离之积为 .
【答案】/0.75
【分析】判断出在圆上,得到切线方程,从而,结合双曲线定义得到,求出双曲线方程为,设,则,由点到直线距离公式进行求解,得到答案.
【详解】由于,故在圆上,
其中,由垂直关系可得切线l的斜率为,
由渐近线方程的斜率为得,
由双曲线定义可知,解得,
故,双曲线方程为,两渐近线方程为,
设,则,
点M到双曲线两条渐近线的距离之积为.
故答案为:
4.(2025·天津和平·三模)已知双曲线的上,下焦点分别为点,,若的实轴长为1,且上点满足,,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义以及勾股定理,联立方程即可求解.
【详解】由题意设双曲线方程为,
由题意可知,
由于,,故,解得,
故,
故双曲线方程为,
故选:D
5.(2025·天津·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,点为双曲线右支上一点,以坐标原点O为圆心,以为半径的圆与双曲线的渐近线在第一象限内交于点P,同时点P在线段中垂线上,则该双曲线的标准方程为()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知是等边三角形,进而可知双曲线浙近线的倾斜角为,进而得到的关系,再将点代入双曲线方程求解即可.
【详解】如图,根据圆的性质可知.
又点在线段中垂线上,则,则是等边三角形,
故双曲线浙近线的倾斜角为.
所以,即,则双曲线方程为.
将点代入双曲线方程,得,解得,
则双曲线方程为,
故选:C.
6.(2025·天津·模拟预测)已知双曲线的左右焦点分别为,过点的直线与双曲线的左右两支分别交于点A,B,且,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,求出焦点坐标及直线的倾斜角,再结合双曲线定义及勾股定理求出即可.
【详解】依题意,,直线的倾斜角为,即,
取的中点,连接,由,得,,
,,
则,,
在中,,解得,
所以该双曲线的方程为.
故选:A
7.(2025·天津南开·二模)已知双曲线的两个焦点分别为是渐近线上一点,当取最小值时,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】取最小值为b,所以,再根据为直角三角形,可得,再在利用余弦定理可得离心率.
【详解】根据题意如图:
点,其中一条渐近线为即,
所以的最小值为点到直线的距离,
所以,
因为为直角三角形,所以,
在中,,
即,
∵,∴,∴,
即的离心率为,
故选:D.
8.(2025·天津河西·二模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作直线分别交双曲线的左、右两支于,两点,满足,且,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用垂直关系的向量表示得,且为等边三角形,结合双曲线定义以及余弦定理计算得,进而求出渐近线方程.
【详解】由,得,即,
又,得为的中点,则,
又,于是为等边三角形,设的边长为,
由双曲线定义知,,,则,,
又,则,解得,
在中,由余弦定理得,
即,得,,,
所以双曲线的渐近线方程为.
故选:A
9.(2025·天津·二模)双曲线的左右焦点分别为,过且斜率为的直线与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,若,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过点作,垂足为,则,设,则,由直线的斜率为,得出,在中由余弦定理即可求解.
【详解】过点作,垂足为,则,如图所示,
设,则,
所以,
所以,则,
因为直线的斜率为,所以,则,
在中,,
在中,,
由余弦定理得,,
整理得,,
故选:D.
10.(2025·天津·二模)若直线与双曲线无公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过原点的直线与双曲线无公共点,则渐近线斜率小于等于已知直线的斜率,再求双曲线的离心率即可得解.
【详解】由题意可知,双曲线的渐近线斜率为,
因为直线与双曲线无公共点,
所以,,
所以双曲线的离心率范围为.
故选:B.
题型2抛物线的标准方程、抛物线的定义、抛物线的焦点及准线及焦半径
11.(2025·天津·一模)已知圆心位于抛物线焦点处的圆,与直线相交于、两点,且,则圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】求出抛物线的焦点坐标,并求出圆心到直线的距离,结合勾股定理可求出圆的半径长,即可得出所求圆的标准方程.
【详解】易知抛物线的焦点为,且点到直线的距离为,
故圆的半径为,
因此,所求圆的标准方程为.
故答案为:.
12.(2025·天津·二模)已知抛物线()的焦点F是双曲线()的一个顶点,两条曲线的一个交点为A,过A作抛物线准线的垂线,垂足为B,若是正三角形,则p的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据抛物线的基本性质,和正三角形的基本性质,用参数表示出各点坐标,代入求得参数的值.
【详解】
如图所示,设双曲线线的另一个顶点为,
依题意,可知,,可知,,
不妨设A在第一象限,则在双曲线上,
所以,解得,
故选:A.
13.(2025·天津河西·一模)已知抛物线上位于第一象限内的点到抛物线的焦点的距离为5,过点作圆的切线,切点为,则 .
【答案】
【分析】先根据抛物线的定义求出点的坐标,再将圆的方程化为标准方程,得到圆心坐标和半径,最后根据切线的性质,利用勾股定理求值.
【详解】在抛物线中,,则,所以焦点,准线方程为.
设点,根据抛物线的定义,可得,
解得.把代入,得,
因为,所以,即.
圆,圆心为,半径,
故.
故答案为:.
14.(2025·天津河西·模拟预测)已知抛物线的焦点为,圆,过点作直线,当圆心到直线的距离最大时,直线的方程为 .
【答案】
【分析】求出抛物线的焦点以及圆心的坐标,分析可知当时,圆心到直线的距离最大时,求出直线的斜率,结合点斜式可得出直线的方程.
【详解】对于抛物线,则,,所以,故其焦点为,
圆的标准方程为,圆心为,
当时,圆心到直线的距离最大时,
因为,此时直线的斜率为,
因此,直线的方程为,即.
故答案为:.
15.(2025·天津·二模)已知抛物线的焦点为F,准线l交x轴于点D,过D的直线与抛物线交于A,B两点,且B在线段AD上,点P为A在l上的射影.若P,B,F共线,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
【答案】B
【分析】求出抛物线的焦点坐标及准线方程,设出点的坐标,结合向量共线的坐标表示求出点的坐标,再利用抛物线定义求出比值.
【详解】抛物线的焦点,准线,,
由对称性,不妨令点在第一象限,设,
则,由B在线段AD上,
得,整理得,而,
则,由P,B,F共线,
得,整理得,解得,
于是,过作于,所以.
故选:B
16.(2025·天津和平·三模)已知抛物线过点;其焦点为,以为直径作圆,圆与圆相交于,两点,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】先代入P点求出抛物线方程,则焦点坐标可求,进而可得圆的方程,与圆相减即可得相交弦AB的直线方程.
【详解】将P点代入抛物线方程可得,解得,即抛物线方程为,
所以抛物线的焦点坐标,PF的中点坐标为,
,所以圆的圆心为,半径为2,
所以圆,
因为,所以圆与圆相交,
圆与圆方程相减可得:,即,
故答案为:.
17.(2025·天津南开·二模)已知抛物线的焦点为,倾斜角为的直线过点.若与相交于两点,则以为直径的圆被轴截得的弦长为 .
【答案】
【分析】首先求出抛物线方程及直线的方程,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理得到,再由抛物线的定义、中点公式求圆的半径和圆心横坐标,最后应用几何法求弦长.
【详解】因为抛物线的焦点为,
所以,解得,则抛物线,
直线的方程为,由,
则,显然,
所以,故,
所以以为直径的圆的圆心的纵坐标为,半径为,
故以为直径的圆被轴截得的弦长为.
故答案为:
18.(2025·天津河西·二模)已知抛物线的焦点为,圆:,过点作直线与圆交于两点,且为的中点,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】求出抛物线焦点坐标和圆心坐标,依题意可得,求得直线的斜率为可得其方程.
【详解】易知抛物线的焦点为,
将圆化为标准方程,圆心,半径,如下图所示:
若为的中点,结合圆的性质可知,
易知,所以直线的斜率为,
因此直线的方程为,即.
故答案为:
19.(2025·天津·二模)过点且斜率为1的直线与抛物线交于A,B两点,已知直线经过抛物线的焦点,则以线段AB为直径的圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】根据已知条件先求得直线和抛物线的方程,联立求得交点坐标,然后求得圆心和半径,进而写出标准方程.
【详解】已知直线 过点 且斜率为1,因此其方程为 .
抛物线的方程为 (),其焦点坐标为 .
由于直线 经过抛物线的焦点,代入焦点坐标得到 ,
解得 ,因此抛物线的方程为 ,焦点为 .
将直线方程 代入抛物线方程 得到:,
展开并整理得:,
解得 ,对应的 值为 ,
因此交点 和 的坐标分别为 和 .
以线段 为直径的圆的圆心为 的中点,坐标为:
,
,
,
半径为 ,因此圆的标准方程为:,
故答案为:.
20.(2025·天津·二模)以抛物线的焦点为圆心,且过点的圆与直线相交于,两点,则 .
【答案】
【分析】根据题意写出圆心,再根据圆心与圆上一点的距离为半径写出圆的方程,根据圆截直线的弦长求解即可.
【详解】
抛物线的焦点为,即圆心为,
且圆过点,则,所以圆的方程为.
圆心到直线的距离,
圆截直线的弦长为.
故答案为:.
题型3圆锥曲线中涉及参数问题
21.(2026·天津北辰·月考)已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,左右焦点分别为,,且它们在第一象限的交点为P,是以为底边的等腰三角形.若,双曲线的离心率的取值范围为,则该椭圆的焦距的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设椭圆的焦距为,双曲线的实轴长为,根据双曲线的定义及双曲线的离心率的取值范围求出的范围,进而可得出答案.
【详解】解:设椭圆的焦距为,双曲线的实轴长为,
则,
双曲线的半实轴长为,则,
又双曲线的离心率的取值范围为,
所以,所以,
所以,即该椭圆的焦距的取值范围是.
故选:B.
22.(2025·天津·一模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,上一点关于一条渐近线的对称点恰为右焦点.若是上的一个动点,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意可得,则,从而得到点在以为圆心,为半径的圆的内部,即可求出的取值范围.
【详解】设与渐近线的交点为,则为的中点,且,
又为的中点,所以,即,所以,
要使,则点在以为圆心,为半径的圆的内部,
根据对称性可知,即的取值范围是.
故选:B
23.(2025·天津·二模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,且满足,则取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据点在双曲线上,则点的坐标满足曲线方程,结合向量数量积的坐标运算,即可容易求得.
【详解】因为点在双曲线上,故可得,
又因为,
故可得,
将代入不等式可得,解得.
故选:A.
24.(2025·天津武清·模拟预测)已知抛物线,直线l过C的焦点F且与C交于A,B两点,以线段AB为直径的圆与y轴交于M,N两点且圆心为G,则的最小值是 .
【答案】
【分析】作出辅助线,由抛物线的性质,二倍角公式和垂径定理得到,结合即可求解.
【详解】显然直线l的方程斜率不为0,因为焦点,
所以设直线l的方程为,联立得,
故,故,
所以,
显然G为的中点,过G作y轴的垂线,垂足为H,则H是的中点,
设,则,
,
,
而,当且仅当,轴时取等号,则,
所以当时,.
故答案为:
25.(2025·天津和平·一模)已知双曲线的右焦点到其中一条渐近线的距离等于,抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上的动点到直线和的距离之和的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据双曲线的顶点到渐近线的距离求双曲线方程,根据抛物线的定义结合几何关系转化,利用抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等,进行转化求解.
【详解】双曲线的渐近线方程,右焦点,到其一条渐近线的距离,解得,
所以双曲线的焦点坐标,所以抛物线焦点坐标,
即抛物线方程,作示意图如图所示:
过点作,垂足为A,作准线的垂线,垂足为,连接MF,
根据抛物线定义有:,
即动点到直线和距离之和等于,
当三点共线时,距离之和最小,
即点F到直线的距离.
故选:B
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