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让教与学更高效
专题06平面解析几何
考点1
直线方程与圆的方程
1.c
2.D
3.1
x=1或x+3y-1=0
4.A
5..ABD
6.D
7.B
8.c
考点2
椭圆方程及其性质
1.B
2.D
3竖,2
4.BCD
5.B
6.B
7.A
8.A
考点3
双曲线方程及其性质
1.D
2.C
3②
4.C
5.ABC
6.2
7.A
8.ABD
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考点4
抛物线方程及其性质
1.3
2.AC
3.B
4.y2=4x
5.c
考点5
圆锥曲线弦长面积问题
1.BCD
2.【详解】(1)选择条件①和③:
因为C的离心率为2,点A到C的右焦点的距离为1,所以{
=2,
c-a=1.
解得但二之
又因为c2=a2+b2,所以b2=c2-a2=3,
所以C的方程为x2_二=1
3
选择条件②和③:
因为C的渐近线方程为y=士V3x,点A到C的右焦点的距离为1,
也=3,
所以由〈
c-a=1,
(c2=a2+b2
可得8二君
所以C的方程为:2-苦=1
选择条件①和②:
因为C的离心率为2,
所以e==2→c=2a→c2=4a2a2+b2=4a2-b2=3a2-b=V3a,
所以C的海近线方程为y=±总xy=±y=±V3x,
a
由①能推出②,所以C存在但是不唯一,不符合题意;
综上所述:选择条件①和③和选择条件②和③时,C的方程2-号=1,选择条件①和②时,C存在且不
唯一
(2)由(1)知,点A坐标为(1,0),
又由P(2,3)可得直线PA的方程为3x-y-3=0,且IPA=V10
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设点M到直线PA的距离为d,
因为△AMP面积为3,所以S=PA·d=×V0.d=3,所以d=四
5
设过点M且与直线PA平行的直线为n:3x-y+m=0.
则n与直线PA的距离为酒,故号=
5
解得m=3或m=-9,
所以直线n方程为3x-y-9=0或3x-y+3=0,
直线3x-y+3=0与直线PA关于原点中心对称,
与双曲线左支有两个交点,不合题意,舍去
。{马五
(3x-y-9=0,
故点M坐标为(2,-3)或(7,12),
当M坐标为(2,-3)时,点P(2,3),所以直线的方程为x=2,
当M坐标为(7,12☑时,点P(2,3),直线的方程为品=号9x-5y-3=0,
所以直线的方程为x=2或9x-5y-3=0
〔方法二)由(1)知,点A坐标为(1,0),且点P(2,3)在C上
当直线l斜率不存在时,M(2,-3),△AMP面积为3,直线的方程为x=2,符合题意
当直线斜率存在时,设其方程为y-3=k(x-2)
由-无=1,得3-k2+(42-6的x-4k2+12k-12=0,
y-3=k(x-2),
设M(x1y1)(x1>1),
袋g,1=-2=22-6+6
则1+2=数2-6k
k2-3
k2-3
故PM=V1+k1x1-2引=V1+k26k+1
1k2-3
又因为A到直线的距离d=
-k+3
1+k2,
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故△AMP面积为S=PM1·d=
3k-6)k-3)
k2-3
所以=-=3,解得k=k=或k=1,
k2-3
因为该双曲线的渐近线方程为y=士V3x,
所以k=<3,k=1<3,
因此此时直线不与双曲线的右支相交,
因为k=}>3,
所以此时直线与双曲线的右支相交,
故直线的方程为y=-亏
93
综上,直线的方程为x=2或9x-5y-3=0.
3.【详解】(1)由已知得,2a=4,所以a=2,
原点0到直线y=x+2的距离为b=D-0+回=1,
所以E的方程为号+y2=1
(2)(1)当过点P(-2,1)的直线斜率不存在时,
直线与椭圆E只有1个交点,舍去,
设直线的方程为y-1=k(x+2),
(y-1=k(x+2)
设C(x1y1)、D(x2y2),
+1
消去y整理得(1+4k2)x2+(16k2+8k)x+16k2+16k=0,
所以△=(16k2+8k)2-4(1+4k2)(16k2+16k)>0,解得k<0,
1+x2=-162+8k
警=
直线BC的方程为y-1=,令y=0,得w=六=+到
X1
X2■
X2
同理可得xN=一为=-k,+2可
X1
X2
XM+XN=-
k(x1+刀+-k2+2
=42+2)+6+2
2x1x2+2(x1+x2)
-k(x1+2)(x2+2)
-k[x12+2Gx1+x2)+4到
又因为2x2+201+x)=2.1+2(-14)=4
16k
1+4h2
1+4k2
xx2+201+x)+4=16+2(-16e)+4=1+
4
1+4k2
1+4k2
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所以xM+xN==一4=2xA,
16k
所以M,A,N的横坐标成等差数列:
(i)由(i)知A为M,N的中点,得|MN=2AN,
所以二-
ANya-yDl=ANI1=为=AN=
MNI·lyB-yDl
MNI -ya=MNI=
所以△ABD与△BMD的面积之比为号
B
4.【详解】(1)
由抛物线定义得IQPI=|FQl,又因为FP川=IFQI,所以△PQF为等边三角形,
所以∠Pp0=QPF=
设准线为与x轴交于点N(-0),且P的纵坐标为23,所以PN=23FN=P,
所以anPF0=ar写-29=3,所以p=2:
(2)
设m:x=ty+4,A(x3y3),B(x4y4),
联立得气44y2-4y-16=0,
由韦达定理得y3+y4=4t,y3y4=-16,
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所以AD1=V1+ty3lBD川=V1+ty4l,
所以A011BD1=(1+×-16=24,所以2=克则E=±号
由韦达定理得y3+y4=±2W2,y3y4=-16,
所以=-所以+片+2=
y3y4
所月+1o
1或=-2
三
y4
所以品-贵品=兴=2,
所以品的值为或2
5.9
6.【详解】(1)由焦距2c=2,即c=1,可知两焦点坐标分别为F1(-1,0),F2(1,0),
则2a=[1-(-12+(g-0)°+1-1P+G-0))°=4,
即a=2,b2=a2-c2=3,
所以C的标准方程为号+苦=1
(2)
①)设P,Q的坐标分别为P(x1y),Q(2y2),设1的方程为y-=k1(x-1),
+号=1
联立{
4
3
3
=k1(x-1)
整理得(3+4kx2+8跳,(停-k1)k+4(怎-k1)-12=0,
2
所以△=64好(9-k1)厂-43+4k4(9-k1)°-1=144+483k1+108>0,
为+名=跳-盟
2=409-”-12
3+4k
3+4
wPw0=m-网=(-1n-9(e--》
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-a-+-
=I(x1-1)(x2-1)+k(x1-1)(x2-1)川=(1+k)lx1x2+1-(x1+x2)
=¥4(9-)°-12+3+4好+融(停-k
6(1+k)
Γ3+4k3
设l2的方程为y-9=k(x-1),同理有wS1NT=2,
2
3+4号)
所以牌=牌即好=经,
由于k1≠k2,所以k1=-k2,即k1+k2=0,所以l1,l2的斜率之和为定值0.
(i)不妨设l1的斜率k1>0,其倾斜角为a,
则四边形PSQT的面积为S四边形Psr=IPQlISTIsin22a,
l1PQ1=x1-x2)2+y1-y2)2=V1+klx1-x2=
V1+k·V144k3+483k1+108
3+4k
=251+好12好+43k+9
3+4k
同理得15T=231+312号+4k+9
3+4k3
由k1+k2=0,得1ST=2y5:+店12h3+9,
3+4k
又sin2a=
sinacosa
tana
sina cos4a=tam2a+
36
所以5四地形50r=gV144+168子+81=腰+、16好+警+号
12k1
设t=16k好++2,
由基本不等式得t≥
k
+56=86
216好·房
331
当且仅当k1=等号成立,
36t
12(16-3t3)
设f=,te,+o)f四=e+9<0,
所以f)在区间,+四)上单调递减,
当t=8时,f)取得最大值(色9)=26,
所以四边形PSQT的面积最大值为2V6
12k1
12k1
或S四边形Ps0r=8+·1(12k+9列2-48k子=6+4h·V9(4k1+3)2-48k
=123
3k
12
-16
N(4k好+3)2
(4好+3)2
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2
k好
设t=4+3
由基本不等式得t
当且仅当k1=9等号成立,
设f0=1233-16c=4a3品-2=43-(e-+(
16
可知f)在区间(0,上单调递增,当t=时,f()取得最大值f(给=26,
所以四边形PSQT的面积最大值为2√G
7【详解】1)设P(xw)Q(x2y2)则M色,)
经+=1
因为P,Q两点均在椭圆C上,所以
+=1
相减得兴=
、4
3
3
即kpQ·koM=-是所以直线PQ与OM的斜率之积为定值,
(2)
B
A
因为AP川=IPQI,则P为线段AQ的中点,从而
=y2-3
由知w=号代入得装-月
即-3y2+3=品,因为0在椭圆C上,所以号=4
联立解得y2=,所以x2=雪或-
21
2
当x2=时,1=9,=-追,所以直线的斜率为=
8
10
42
同理,当=时,1=-平,=福此时直线的斜率为
2
8
综上所述,的方程为=土得-23
(3
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B
因为直线过点4(0,-23,则+25=2+23,
X1
X2
可得x2y1-x1y2=2W3(x1-x2),
所以x2y1+x1y2=
y好-xy经=
x2y1-X1Y2
6-0翅=-x+x2
2V3(x1-x2)
从而得到
x2y=36.
4
X2
4
B1P的方程为y-V3=-x,B2Q的方程为y+3=2+x
联立得
y+3
x1y2+V51
4
由此解得:y=-号,即R在定直线y=-上
2
设R(,9),因为BP1B2Q,所以B1R:BR=(,9(,9=2-=0
由对称性,不妨取t=多从而R(传,一马)
由此可得直线B1P的方程为y=一3x+3,与椭国C联立得P(,-)
同电,直线B1Q的方程为y=号一3,与椭圆C联立得Q(借-智
所以RP=专IRQI=誓从而△PQR的面积为RPI-IRQI=-盟
【点晴】关键点点晴:先猜想两动直线求交点纵坐标为定值,然后借助坐标运算可得到定值,最后问题可
以得解
8.【详解】(1)点C(4,0)满足1CF1=3引0F1,则4-=3×,解得p=2.
故Ey2=4x,准线方程:x=-1.
(2)如下图所示:
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设直线AB:x=my+1,(m≠0,否则直线AM/x轴,不合题意),
联立4士消元得2-4my-4=0.
设A(x1M1),B(x2y2),则yy2=-4x1x2==1,
16
由抛物线定义有|AF1=x1+1,BF=x2+1,
则+品=中+=好格1,问题得还.
11
1_x1+x2+2
(3)易知直线AB的斜率一定存在,如下图:
A
OVE
B
M、
不妨令y1=2(t>1),则y2=-是代入抛物线方程可得x1=t2x2=,即A(2,20,B(怎,-):
由于AB L AM,且直线B的斜率k==品
故直线AMx-2=名-20,即x=品y+
t2-1,
令y=0,则得点M的横坐标为xM=+,
t2-1’
由B(后,-)c〔40可得直线8Cx=号y+4,
y++3r2
2t
联立
x=一
x=是y+4
,,解得点N纵坐标yw=2+电,
4t4-t2+1
因此,(S1-S2)S3=CFlly1+y2l·(xMw-4)ywl
1
2t2-2.1/t4+3t2)2t(t4-t2+4)
=5×3×
t×22-1-4×
4t4-t2+1
=3×+4=3-1+4
44-t2+1-4x好-x1+1
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专题06 平面解析几何
7大考点概览
考点01直线方程与圆的方程
考点02椭圆方程及其性质
考点03双曲线方程及其性质
考点04抛物线方程及其性质
考点05圆锥曲线弦长面积问题
考点06圆锥曲线定点定值问题
考点07圆锥曲线证明,最值与探索问题
直线方程与圆的方程
考点1
1.(2025·福建福州·模拟预测)已知,为等腰直角三角形,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设点为原点,,即在单位圆上,设,分,,分别为直角顶点时,分别求得最大值,可得结论.
【详解】设点为原点,,即在单位圆上,设,
若点为直角,则向量,将逆时针旋转,
得向量,对应点,
此时
,
同理可得顺时针旋转得,
此时
,
情况2,直角顶点是时,因为关于过原点且与垂直的直线对称,
故由对称性可知此时的最大值仍为,
情况3,直角顶点为时,设,满足且,
解得,或,
所以,
,
综上所述:的最大值为.
故选:
2.(2025·福建·模拟预测)已知直线与圆相交于,两点,,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【分析】由点到直线的距离公式、圆的弦长公式列方程即可求解.
【详解】设圆心到直线的距离为,
则由点到直线的距离公式可得,
因为,圆的半径为,所以,解得.
故选:D.
3.(2025·福建漳州·模拟预测)已知直线l过点,分别与直线:,:交于A,B两点,圆C:过A,B两点,则△ABC面积的最大值为__________;当△ABC面积取最大值时,直线l的方程为__________
【答案】 1 或
【分析】由题意作图,根据三角形的面积计算,结合正弦函数的性质,可得面积最值,根据等腰直角三角形的性质,可得的值,分直线的斜率存在与不存在两种情况,联立方程求交点,由两点距离公式,建立方程,可得答案.
【详解】
由,则其圆心,半径,设,
易知,则当时,取得最大值为,
在等腰中,
当直线的斜率不存在时,直线,
代入直线,解得,则;
代入直线,解得,则;
所以,显然此时取得最大值为.
当直线的斜率存在时,可设直线,
联立可得,解得,,则;
联立可得,解得,,则;
,
由,则,解得,即直线,
所以取得最大值为,则直线或.
故答案为:;或.
4.(2026·福建龙岩·一模)已知线段是圆的一条动弦,且.若点为直线上的任意一点,则的最小值为( )
A.6 B.8 C.14 D.35
【答案】A
【分析】利用圆的性质求出弦中点的轨迹,再根据向量运算将转化为与点相关的形式,最后结合点到直线的距离公式求出最小值.
【详解】设弦中点为,根据圆的性质,,
,
所以点的轨迹是以为圆心,2为半径的圆,
其方程为.
因为,
所以,
的最小值为圆心到直线的距离减去圆的半径2.
,
.
故选:A.
5.【多选题】(2026·福建漳州·模拟预测)已知点在圆上,点,分别为直线与轴,轴的交点,则下列结论正确的是( )
A.圆截轴所得的弦长为
B.的最大值为
C.直线的斜率最大值为
D.的面积的最小值为
【答案】ABD
【分析】利用圆的弦长公式可判断A;利用点到圆上的点的距离最大值的求法可判断B;当直线与圆相切时直线的斜率取到最值,可判断C;利用圆上点到直线距离的最值的求法可判断D.
【详解】易得,,圆,圆心,半径.
圆截轴所得的弦长为,故选项A正确;
因为,所以的最大值为,故选项B正确;
因为当直线与圆相切于轴上方时,设此时切线的斜率为 ,
切线方程为:,
圆心 到切线的距离等于半径:,
即,化简得:,即,
解得:,所以直线的斜率取得最大值,故选项C错误;
因为圆心到直线的距离为,
所以点到直线的最小距离,
所以的面积的最小值为,故选项D正确.
故选:ABD.
6.(2025·福建泉州·模拟预测)已知圆 与圆有两个交点,则r的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据两圆相交的性质直接得出.
【详解】由题意知:圆心与圆心,
则圆心距,
因为圆与圆有两个交点,
所以,
解得:.
故选:D
7.(2025·福建泉州·模拟预测)已知是圆C:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】的几何意义为直线的斜率,再根据直线与圆得交点即可得出答案.
【详解】设,变形得,
于是的几何意义为圆上点与定点连线的斜率,
圆的圆心为,半径为,
由是圆上任意一点,得圆与直线有公共点,
因此圆心到直线的距离不大于圆的半径,
则,解得,
所以的最小值为.
故选:B
8.(2025·福建泉州·模拟预测)已知直线与圆交于不同的两点A,B,若存在最小值且最小值不大于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据存在最小值分析出,再根据最小值不大于列出关于r的不等式即可求解.
【详解】将直线方程变形为,则可知直线恒过定点,
圆的圆心,则,
若,则直线可和圆O相切,如图所示,此时A、B重合,若直线与圆O交于不同的两点A,B,
则可不断趋于0,不存在最小值,与题意不符,故,
即P在圆O内,直线与圆O一定交于两点A、B,此时对于任意给定的半径r,
根据圆的性质,当时,弦AB最短,最小,此时弦长,
在中,,当时,为等边三角形,此时,
由题意,已知最小值不大于,则最小值对应的弦AB满足,
即,解得,
综上所述,.
故选:C.
椭圆方程及其性质
考点2
1.(2026·福建福州·模拟预测)已知椭圆C的两个焦点分别为,,点在C上.若C上一点M与的距离为6,则M与的距离为( )
A.10 B.14 C.20 D.26
【答案】B
【详解】因为椭圆C的两个焦点分别为,,点在C上,
所以,,于是.
因为,且,
所以.
2.(2026·福建莆田·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,则的周长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【分析】由椭圆方程求得椭圆的参数,结合椭圆的定义即可求焦点三角形的周长.
【详解】由题意得,,,所以,
因为在椭圆上,则有,且有,
则的周长为.
3.(2025·福建泉州·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,过的直线与椭圆交于两点,点为坐标原点,点在椭圆上,且,则的取值范围为____.
【答案】
【分析】先求得椭圆的方程,再由,分轴和AB为长轴求得最值即可.
【详解】因为,所以,
因为,
当轴时,,
所以;
当AB为长轴时,,
所以,
所以的取值范围为,
故答案为:
4.【多选题】(2025·福建泉州·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,短轴长为,离心率为,是椭圆上异于长轴端点的一动点,点与点关于原点对称,则( )
A.的面积最大值为
B.的最小值为
C.若以为直径的圆经过两点,则点的轨迹方程为
D.椭圆上存在点,使得
【答案】BCD
【分析】A列关系式,求椭圆方程,当点位于短轴顶点时,的面积最大;B证明四边形为平行四边形,再结合基本不等式可求;C设过点的圆的一般方程,将三点坐标代入求出圆方程,利用关于圆心对称,求出点坐标,再利用消参思想求出轨迹方程;D当点位于短轴顶点时符合题意.
【详解】由题意可知,,,,解得,
则,,,
当点位于短轴顶点时,的面积最大,最大值为,故A错误;
因点与点关于原点对称,则四边形为平行四边形,则,
因,则
,
等号成立时,故B正确;
设过点的圆的方程为,
设,且,,,
则,,,
得,,
则过点的圆的方程为,圆心,
因为圆的直径,则关于点对称,则,
令,则,
因,则,
因,则点的轨迹方程为,C正确;
当点位于短轴顶点时,此时为等边三角形,,故D正确.
故选:BCD
5.(2025·福建泉州·模拟预测)已知椭圆的离心率为,则的一个顶点与两个焦点构成的三角形是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰非直角三角形 D.直角非等腰三角形
【答案】B
【分析】根据椭圆离心率及即可得出判断.
【详解】由椭圆离心率为,则,,
所以,,
所以的一个顶点与两个焦点构成的三角形是等腰直角三角形,
故选:B.
6.(2025·福建福州·三模)设椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,为的平分线与轴的交点.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解法一:不妨设点位于第一象限,设,,根据题意得出关于、的方程组,解出这两个量的值,利用角平分线定理分析得出,结合三角形的面积公式可求出的值;
解法二:不妨设点位于第一象限,设,,根据题意得出关于、的方程组,解出这两个量的值,由结合三角形的面积公式可求出的值.
【详解】依题意,,,
解法一:不妨设点位于第一象限,设,,则①,且.
因为,所以,所以②.
由①②解得:,.
因为平分,由角平分线定理可得,故,
所以,即,
故,所以.
解法二:不妨设点位于第一象限,设,,则①,且.
因为,所以,所以②.
由①②解得:,.
由,得,
所以.
故选:B.
7.(2025·福建三明·一模)已知椭圆的左,右焦点分别为、,过且斜率为的直线l与椭圆C在x轴上方的交点为,的角平分线与线段交于点N,若,则椭圆C的离心率是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先利用角平分线定理以及椭圆定义得出,再在中利用余弦定理即可求出离心率.
【详解】设椭圆的半焦距为,
因为的角平分线,
则在中利用角平分线定理可知,,
因,,则,则,
由椭圆的定义可知,,则,
由直线的斜率为,则,
则在中利用余弦定理可得,,
即,得或(舍),
则椭圆C的离心率是.
故选:A
8.(2025·福建龙岩·一模)已知椭圆的左,右焦点分别为,,为坐标原点.若椭圆上的点满足,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】如图,利用勾股定理求得,结合和椭圆的定义建立关于的方程,解之即可求解.
【详解】如图,过点作,垂足为,
由,知,所以,而,
所以,则,
由椭圆的定义知,,即,
所以椭圆的离心率为.
故选:A
双曲线方程及其性质
考点3
1.(2026·福建泉州·二模)双曲线的对称中心为,焦点为,过的直线与的一条渐近线平行.若与以为圆心,为半径的圆相交于两点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】设双曲线的标准方程为,可求出双曲线的渐近线,从而可以求出过双曲线焦点的直线,由点到直线的距离公式求出原点到直线的距离,再根据弦长公式可求出,和相等,代换化简即可求出答案.
【详解】设双曲线的标准方程为,
由题意可知双曲线的焦距为,
因为,所以可得,
不妨设为双曲线的左焦点,则可知,
过点的直线与双曲线的一条渐近线,所以可知直线的斜率为,
则可得直线的方程为,即,
由点到直线距离公式可以求出原点到直线的距离,
由垂径定理可知,
因,
代入可求得,化简可知,
又因,则,代入可知,
则.
故选:D
2.(2025·福建泉州·模拟预测)双曲线的实轴长是虚轴长的2倍,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由双曲线的标准方程可得,从而得到,再由离心率公式代入计算,即可得到结果.
【详解】将双曲线化为标准式可得,
则,即,
且其实轴长是虚轴长的2倍,即,解得,
即,
离心率.
故选:C
3.(2025·福建三明·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线交双曲线左支于,两点,,,则双曲线的离心率为___________.
【答案】/
【分析】设,则,,,在等腰中应用诱导公式、二倍角余弦公式可得,在、中应用余弦定理求参数值,并得到双曲线参数的齐次式,即可得.
【详解】设,则,,故,
在等腰中,,则 ,
又,可得,
所以,则,,
在中,可得,
所以.
故答案为:
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知,分别为双曲线的左、右焦点,直线过与交于,两点,若,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,结合双曲线的定义及得,再由和余弦定理得到齐次式,即可得离心率.
【详解】设,则,
所以,则,
由,则,故,
综上,,
由,则,
所以,可得,
所以.
故选:C
5.【多选题】(2025·福建福州·模拟预测)在平面直角坐标系中,,为两个定点,为动点,且,,成等比数列,记点的轨迹为,过作的切线,则下列说法正确的是( )
A.是双曲线 B.若,则的斜率为
C.存在点,使得 D.不存在区间,当时,
【答案】ABC
【分析】利用等比中项列等式并化简求C的轨迹方程可判断A;求出M点的横坐标,利用导数的几何意义求切线的斜率判断B;当M是顶点时切线斜率不存在但满足,当M点不是顶点时求出切线的斜率,由两直线垂直斜率之积为列方程求解M,方程无解,此时不满足条件,判断C;将代入不等式求出的范围,再结合双曲线上点的坐标的范围即可求得的取值范围,判断D.
【详解】因为,,成等比数列,
所以,即,
,进一步化简可得:,
所以点的轨迹C为双曲线,A正确;
若,则,将C的方程转化为:,
求导得:,令得,即过点M的切线的斜率为,B正确;
若,则过点M的切线l为,此时满足;
若,则过点的切线l的方程为:,切线l的斜率为,如果,则,等式不成立.所以存在点,使得,C正确;
将代入不等式得,解得,
结合双曲线得,D错误.
故选:ABC
6.(2025·福建福州·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,其左、右顶点分别为,过且与轴垂直的直线交于两点,直线与交于点,若与的面积相等,则的离心率为____________.
【答案】2
【分析】根据双曲线方程和焦点位置,确定右顶点、右焦点以及直线与双曲线的交点的坐标,分别求出直线和的方程,联立求解交点Q的坐标,由面积相等条件列出方程,最终求出离心率.
【详解】双曲线左顶点,右顶点,右焦点(其中,
将代入双曲线方程可得,解得,
不妨设和,
直线的斜率为,其方程为:,
同理可得直线的方程为:,直线的方程为:,
即直线的一般式方程为,
联立直线与直线,解得:,即,
因为与的面积相等,所以点到直线的距离等于点到直线的距离,
即:,因为,所以化简得,即,
故答案为:2
7.(2025·福建泉州·模拟预测)已知分别为双曲线的左、右焦点,直线过与交于两点,若,,则的渐近线为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意求得,,,,结合余弦定理求得即可.
【详解】
由,即,可得.
设,,,根据上述条件及双曲线的定义,可知
,,.
又因为,所以,
故,,,.
在中,由,
得,得,即,
得,故的两条渐近线方程为.
故选:A.
8.【多选题】(2025·福建龙岩·一模)已知双曲线的左,右焦点分别为,,左、右顶点分别为,.为双曲线在第一象限上的点,设,的斜率分别为,,且.过点作双曲线的切线与双曲线的渐近线交于,两点,则( )
A.的值随着的增大而减小 B.双曲线的离心率为
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用三角形正弦定理来判断A选项,利用坐标来计算斜率得到相等关系可求离心率,可判断B选项,利用基本不等式可判断C选项,利用双曲线的切线方程来研究交点坐标,可判断D选项.
【详解】对于A,双曲线的左顶点为,右顶点为,
渐近线为,在中,
由正弦定理可知,
显然,均为锐角且随着的增大分别减小与增大,
即,随着的增大分别减小与增大且均为正数,
的值随着的增大而减小,故A正确;
对于B,由,则,因为左顶点为,右顶点为,
即,所以,,故B正确;
对于C,显然,且,,故C错误;
对于D,可设双曲线,
在点处的切线方程为,
联立可得,
联立可得,
点为线段的中点,即,故D正确;
故选:ABD.
抛物线方程及其性质
考点4
1.(2026·福建泉州·二模)已知点,若为抛物线上的动点,则的最小值为___________.
【答案】3
【分析】先根据抛物线的方程确定其焦点和准线,再利用抛物线的定义将转化为点到准线的距离,最后结合几何性质求出的最小值.
【详解】由,得,令,
则抛物线方程可化为,其焦点坐标为,准线方程为,
因此原抛物线的焦点为,准线方程为.
因为点在抛物线上,所以等于点到准线的距离,
设到轴的距离为,则,
过点作轴于点,则的长度就是点到轴的距离,即,
所以当三点共线时,最小,最小值为3.
故答案为:3
2.【多选题】(2025·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系中,设为抛物线的焦点,是上一点,点,若的延长线与交于点.记,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】依题意得到抛物线的准线,根据准线的性质,正弦定理及三角函数的定义即可判断各选项.
【详解】依题意可得抛物线的准线为,
对于选项A,B,过点作垂直准线于,则,如图,
在中,由正弦定理有,得,
在中,,且,
则,所以,故选项A正确;
所以当时,,即当时,,故选项B错误;
对于选项C,D,过点作垂直准线于,则,如图,
在中,由正弦定理有,得,
在中,,且,
则,所以,故选项C正确;
所以当时,,即当时,,故选项D错误;
故选:AC.
3.(2025·福建漳州·模拟预测)已知点,抛物线:的焦点为F,P是C上的动点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【分析】利用抛物线定义与三角形两边之和大于第三边计算即可得.
【详解】过点作抛物线的准线于点,
由抛物线定义可得,
则,
当且仅当、、三点共线,抛物线的准线,
即时,有最小值.
故选:B.
4.(2025·福建·模拟预测)已知抛物线的准线方程为,则该抛物线的标准方程为__________.
【答案】
【分析】根据题意可知抛物线的焦点在x轴正半轴上,且,即可得方程.
【详解】由题意可知:抛物线的焦点在x轴正半轴上,且,即,
所以该抛物线的标准方程为.
故答案为:.
5.(2025·福建泉州·一模)如图,已知是圆锥的轴截面,分别为的中点,过点且与直线垂直的平面截圆锥,截口曲线是抛物线的一部分.若在上,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】勾股得到,从而得到当最大时,最大,然后根据截面得到截面,根据勾股得到当最大时,最大,再结合截面得到的最大值,从而得到的最大值.
【详解】
过点作,交底面圆于两点,连接,,,
设,则,
所以当最大时,最大,
由圆锥的性质得底面,
因为底面,所以,
又,平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为分别是的中点,所以,则,
因为,平面,所以平面,
则平面为截面,
因为为中点,所以,所以平面,
因为平面,所以,所以,
则当最大时,最大,
如图为截面的平面图,
以为原点,为轴,过点垂直向上的方向为轴正方向建系,
,,,则抛物线方程为,
设,,则,
所以,
则此时,.
故选:C.
【点睛】关键点睛:本题的解题关键在于找到截面,然后转化为平面几何求最值.
圆锥曲线弦长面积问题
考点5
1.【多选题】(2026·福建福州·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,直线与C交于A,B两点,与x轴交于点P,则( )
A.的取值范围为
B.的取值范围为
C.若,则的面积为9
D.若,则的周长为
【答案】BCD
【分析】将直线方程与抛物线方程联立,得到一个一元二次方程,根据两点间距离公式,结合一元二次方程根的判别式、根与系数关系进行求解A即可;根据两点间距离公式,结合一元二次方程根的判别式、根与系数关系、反比例型函数的单调性进行求解B即可,根据点到直线距离公式、三角形面积公式,平面向量垂直的性质,结合一元二次方程根的判别式、根与系数关系以及抛物线的对称性进行求解C即可;根据抛物线的定义,结合C的结论进行求解D即可.
【详解】对于A,在中,令,得,所以点P坐标为.
由,
由题意可得,或,
设,则有,
,所以本选项不正确;
对于B,抛物线关于横轴对称,且直线过定点,
不妨设A,B两点在第一象限内,此时,
而,
,
因为,所以,
可得,
即,
则的取值范围为,所以本选项说法正确;
对于C,当时,,
则有
,
抛物线关于横轴对称,不妨设A,B两点在第一象限内,
且,此时,所以有
而,
点到直线的距离为,
所以的面积为
,所以本选项正确;
对于D,由弦长公式得
,
且
,
所以的周长为,因此本选项说法正确.
2.(2026·福建福州·模拟预测)已知双曲线:的右顶点为A.请从条件①、②、③中选择两个条件作为已知,使得C存在且唯一.
条件①:的离心率为2;
条件②:的渐近线方程为;
条件③:的右焦点与点A的距离为1.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线交C的右支于点M,且的面积为3,求的方程.
注:如果选择的条件不符合要求,第(1)问得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.
【答案】(1)选择条件①和③和选择条件②和③时,的方程,选择条件①和②时,C存在且不唯一
(2)或
【分析】(1)选择条件①和③:根据双曲线的离心率公式和两点间距离公式进行求解即可;
选择条件②和③:根据双曲线的渐近线方程和两点间距离公式进行求解即可;
选择条件①和②:根据双曲线的离心率公式和双曲线的渐近线方程进行求解判断即可.
(2)方法一:根据三角形面积公式,结合点到直线距离公式进行求解即可;
方法二:设出直线方程与双曲线联立,利用三角形面积公式,结合点到直线距离公式进行求解即可.
【详解】(1)选择条件①和③:
因为C的离心率为2,点A到C的右焦点的距离为1,所以
解得
又因为,所以,
所以C的方程为.
选择条件②和③:
因为C的渐近线方程为,点A到C的右焦点的距离为1,
所以由
可得
所以C的方程为.
选择条件①和②:
因为的离心率为2,
所以,
所以的渐近线方程为,
由①能推出②,所以C存在但是不唯一,不符合题意;
综上所述:选择条件①和③和选择条件②和③时,的方程,选择条件①和②时,C存在且不唯一.
(2)由(1)知,点A坐标为,
又由可得直线的方程为,且.
设点M到直线的距离为d,
因为面积为3,所以,所以.
设过点M且与直线平行的直线为n:.
则n与直线的距离为,故,
解得或,
所以直线n方程为或,
直线与直线关于原点中心对称,
与双曲线左支有两个交点,不合题意,舍去.
由得或
故点M坐标为或,
当M坐标为时,点,所以直线的方程为,
当M坐标为时,点,直线的方程为,
所以直线的方程为或.
(方法二)由(1)知,点A坐标为,且点在C上.
当直线斜率不存在时,,面积为3,直线的方程为,符合题意.
当直线斜率存在时,设其方程为.
由得,
设,
则,,
故,
又因为A到直线的距离,
故面积为.
所以,解得,或,
因为该双曲线的渐近线方程为,
所以,,
因此此时直线不与双曲线的右支相交,
因为,
所以此时直线与双曲线的右支相交,
故直线的方程为.
综上,直线的方程为或.
3.(2026·福建龙岩·一模)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,长轴长为4,且以短轴为直径的圆与直线相切.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线分别交轴于两点,证明:
(ⅰ)的横坐标成等差数列;
(ⅱ)与的面积之比为定值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)由题可得,然后由到直线的距离可得,据此可得答案;
(2)(i)由题设过点的直线方程为,、,将直线与椭圆方程联立,由韦达定理可得,,由题可得,验证可完成证明;
(ⅱ)注意到,据此可完成证明.
【详解】(1)由已知得,,所以,
原点到直线的距离为,
所以的方程为.
(2)(i)当过点的直线斜率不存在时,
直线与椭圆只有1个交点,舍去,
设直线的方程为,
设、,由,
消去整理得,
所以,解得,
,,
直线的方程为,令,得,
同理可得.
.
又因为,
.
所以,
所以的横坐标成等差数列;
(ⅱ)由(ⅰ)知为的中点,得,
所以,
所以与的面积之比为.
4.(2026·福建莆田·二模)已知抛物线的焦点为,准线为,直线与,的交点分别为,,且.
(1)求;
(2)若过点的直线交于,两点,且,求的值.
【答案】(1)2
(2)或.
【分析】(1)由抛物线定义可得进而得到为等边三角形,从而求得,结合图形特征及角的正切即可求解;
(2)设直线:,联立直线与抛物线可得,则由韦达定理得,,计算弦长代入中即可求得,再列方程结合弦长公式求值.
【详解】(1)
由抛物线定义得,又因为,所以为等边三角形,
所以,
设准线为与x轴交于点,且的纵坐标为,所以,
所以,所以;
(2)
设: ,,,
联立得,,
由韦达定理得,,
所以 ,
所以,所以,则,
由韦达定理得,,
所以,所以,
所以,
或,
所以 或,
所以的值为或.
5.(2026·福建莆田·二模)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,过的直线交于,两点.若,则的外接圆的半径为_____.
【答案】
【分析】设直线方程,通过证明从而得到为直角三角形,即可得到答案.
【详解】由题意可知,,,
易知直线的斜率不为,设直线方程为,,,
则,,
联立,整理得,
,
所以,,
所以
,
所以,
即为直角三角形,
又因为,所以的外接圆的半径为.
6.(2025·福建漳州·模拟预测)已知椭圆:的焦距为2,且过点.
(1)求C的标准方程;
(2)过点作两条斜率存在且不为零的直线,分别交于和,满足.
(i)证明:,的斜率之和为定值;
(ii)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ⅱ)
【分析】(1)由椭圆定义列出等式求得,再结合关系即可求解;
(2)(i)设P,Q的坐标分别为,,的方程为,联立椭圆方程,由韦达定理结合,求得,同理有,结合即可求证;(ii)由弦长公式结合,得到,令,结合基本不等式求得,再构造函数求导确定单调性即可求解;或 ,令设,构造函数,结合其单调性即可求解.
【详解】(1)由焦距,即,可知两焦点坐标分别为,,
则,
即,,
所以的标准方程为.
(2)
(i)设P,Q的坐标分别为,,设的方程为,
联立,整理得,
所以,
,,
,
设的方程为,同理有,
所以,即,
由于,所以,即,所以,的斜率之和为定值0.
(ⅱ)不妨设的斜率,其倾斜角为,
则四边形的面积为,
,
同理得,
由,得,
又,
所以.
设,由基本不等式得,
当且仅当等号成立,
设,,,
所以在区间上单调递减,
当时,取得最大值,
所以四边形的面积最大值为.
或
设,由基本不等式得,当且仅当等号成立,
设,
可知在区间上单调递增,当时,取得最大值,
所以四边形的面积最大值为.
7.(2025·福建福州·模拟预测)已知坐标原点为,椭圆:的上下顶点分别为,,过点且斜率存在的直线交于,两点,直线与交于点.
(1)设线段的中点为,证明:直线与的斜率之积为定值;
(2)若,求的方程;
(3)若,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用点差法可求得斜率之积为定值;
(2)利用设坐标结合由条件可得的相等关系列方程组,然后消元,求解出坐标,再用两点式求直线方程即可;
(3)同样利用设坐标,结合三点共线可得坐标关系,再通过点在椭圆上,借助二次关系可分别求出,从而去求两动直线交点的纵坐标为定值,最后可求出面积值.
【详解】(1)设,,则
因为,两点均在椭圆上,所以,相减得
即,所以直线与的斜率之积为定值.
(2)
因为,则为线段的中点,从而
由(1)知:,代入得
即,因为在椭圆上,所以
联立解得,所以或
当时,,,所以直线的斜率为
同理,当时,,,此时直线的斜率为
综上所述,的方程为.
(3)
因为直线过点,则,
可得,
所以
从而得到
的方程为,的方程为.
联立得
由此解得:,即在定直线上
设,因为,所以
由对称性,不妨取,从而
由此可得直线的方程为,与椭圆联立得
同理,直线的方程为,与椭圆联立得
所以,,从而的面积为.
【点睛】关键点点睛:先猜想两动直线求交点纵坐标为定值,然后借助坐标运算可得到定值,最后问题可以得解.
8.(2025·福建福州·模拟预测)已知为抛物线的焦点,点满足,其中为坐标原点,过的直线交于A.B两点,点在第一象限,过点作直线AB的垂线,交轴正半轴于点,直线BC交直线AM于点.记的面积分别为.
(1)求的准线方程;
(2)证明:;
(3)求的最小值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)最小值,
【分析】(1)根据列出关于的方程,即可求解;
(2)设直线,与抛物线方程联立得出韦达定理,再根据抛物线焦半径公式即可证明;
(3)令,则,即,求出,进而得出,根据导数即可求解最小值及点的坐标.
【详解】(1)点满足,则,解得.
故,准线方程:.
(2)如下图所示:
设直线,否则直线轴,不合题意),
联立消元得,
设,则,
由抛物线定义有,
则,问题得证.
(3)易知直线的斜率一定存在,如下图:
不妨令,则,代入抛物线方程可得,即,
由于,且直线AB的斜率,
故直线,即,
令,则得点的横坐标为,
由可得直线,
联立,解得点纵坐标,
因此,
,
记,
则
.
因为当时,,
所以时,时,,
故在区间上单调递减,在上单调递增,
因此当时,取到最小值,此时.
圆锥曲线定点定值问题
考点6
1.(2026·福建泉州·二模)在直角坐标系中,椭圆的左、右顶点分别为,上顶点为,且.
(1)求的方程;
(2)点是上两个动点,点在直线上,设直线的斜率分别为,且.
(i)设关于的对称点为,试判断是否共线?并说明理由:
(ii)在①的面积为定值,②的面积为定值,③的面积为定值,这三个结论中选择一个结论补充在下面命题中,使该命题为真命题,并证明.
命题:若直线与直线相交于点,则_______.
【答案】(1)
(2)(i)三点共线,理由见解析;(ii)答案见解析
【分析】(1)根据长轴长可求,用基本量表示题设中的诸向量后可求向量和的模长,从而可求,故可得椭圆方程,或者根据直角的几何性质可求,故可求椭圆方程;
(2)设直线与的交点为,根据对称性可得,再结合题设条件可得直线的斜率即为,从而可证三点共线.我们也可以设,结合向量运算可得的坐标,结合题设条件可证,从而可证三点共线.
(3)利用韦达定理或齐次化可证在定直线上,从而可选②③得相应的面积定值.
【详解】(1)法1:由,可得,
又,可得,所以,
所以,又,根据题意得,
解得,从而求得椭圆.
法2:依题意,故,
由,故斜边上的中线长等于,
故,所以,解得,
从而求得椭圆.
(2)(i)是,三点共线.
法1:证明:设直线与的交点为,要证明三点共线,
只需要证明与重合即证明直线的斜率与的斜率相等.
由题意得,
因为关于原点对称,关于原点对称,
故直线相互平行,所以的斜率,
所以,,
由①②,得即,
即,即,
又由题意知,所以,得证.
法2:证明:设,可得,
解得,即,
故可得直线的斜率,
又求得直线的斜率,
根据题意,又,
所,
从而得,故.
因为关于原点对称,关于原点对称,
故直线相互平行,所以的斜率,
因此可得,所以三点共线.
(ii)如图,作出符合题意的图形,
法1:根据题意直线的斜率存在且不为零,设直线,
与椭圆联立,得,
其判别式,即,
且,
由(2)知,其中,
可得,
化简得,所以直线,
将直线与直线联立,
设,可得,即,
注意到当时,直线,
此时关于原点对称,这与矛盾,
故,从而可得,即点在直线上.
法2:证明:设,
将椭圆方程整理为,即
将直线与椭圆联立得:,
整理可得,,
注意到,故上式等价于,
设,注意到,
故可得是关于的二次方程的两根,
其中,
根据韦达定理,可得,即,
又因为,故得,即,
设,因为点为两直线的公共点,
故联立两直线,
得,即,
注意到当时,直线,
此时关于原点对称,这与矛盾,
故,从而可得,即点在直线上.
若选①,因为,
而到的距离不是定值,故不为定值,故不选①;
若选②,的面积为,而不是定值,故不选②;
若选③,根据在直线上可得的面积为.
2.(2026·福建漳州·模拟预测)椭圆过点,且离心率为.,分别为的左、右焦点.
(1)求的方程:
(2)求;
(3)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)利用椭圆定义与离心率公式,代入已知点坐标建立方程组,解方程组得到与的值,进而得到椭圆标准方程.
(2)解法一:根据题目条件计算出和的斜率,再利用正弦和差公式计算出的正切值;解法二:由椭圆方程确定焦点坐标,计算向量与,利用向量夹角公式求出,得,根据正切值得出.
(3)设直线方程,利用韦达定理和垂直条件化简,推导出直线恒过定点,再由得为直角三角形,取中点为,由斜边的中线等于斜边的一半可得结果.
【详解】(1)由题意可得:,解得,
故椭圆方程为:.
(2)解法一:由(1)可知,,,,
,,
所以,
又,所以.
解法二:由(1)可知,,,,所以,,
所以,
所以,所以.
(3)设点,,
①当直线斜率存在时,设直线的方程为:,
代入椭圆方程消去并整理得:
,可得,,
因为,所以,即,
又,
代入可得:,
所以,
所以,
因为不在直线上,所以,故,
于是的方程为,所以直线过定点.
②当直线的斜率不存在时,点,可得,
由得:,得,
又,可得,解得或(舍去).
此时直线的方程为,过点,
令为的中点,即,
若与不重合,则由题设知是的斜边,故,
若与重合,则,故存在点,使得为定值.
3.(2025·福建三明·模拟预测)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,离心率为,的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线(存在且不等于0)与椭圆交于,两点,直线与轴交于点,直线与直线交于点,判断是否为定值并证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【分析】(1)根据椭圆几何性质以及面积列方程组计算可得椭圆方程;
(2)设,由,关于原点对称得,联立得,然后求出,,利用两点斜率公式并化简得为定值,即可得解.
【详解】(1)由题意,解得,
故椭圆的方程为;
(2)设,由对称性可知,,两点关于原点对称,即,
由(1)可知,,
联立,得,所以,
直线的斜率存在,其方程为:,
令得,即,
直线的斜率存在,其方程为:,
令得,即,
所以
,
所以为定值.
4.(2025·福建福州·模拟预测)已知椭圆的两个焦点分别是,长轴长是短轴长的倍.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于两点,以为直径的圆记为.
(i)当直线过原点时,求与的交点坐标;
(ii)是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)过定点,定点坐标为.
【分析】(1)由题意列出方程组求出的值即可;
(2)(i)首先得出方程:,然后联立椭圆方程即可求解;(ii)采取先猜后证的思想,分析得定点只能为或,然后证明当直线斜率存在时,是否过定点即可.
【详解】(1)解法一:由于椭圆的焦点在轴上,设其标准方程为,
由条件得,解得,
所以的方程为.
(2)
解法一:(i)当直线过原点时,直线的方程为,
将其与方程联立,可求两交点坐标分别为,
从而方程为.
联立与,得,
故与的交点坐标为.
(ii)当直线垂直轴时,将代入中,得,
从而方程为.
当直线过原点时,方程为.联立与方程,
解得,或,故若过定点,则定点只能为或.
当直线斜率存在时,设其方程为,由于在直线上,可得.
由,得,
设,则.
若为所求定点,则必有,由于
,
将代入,得不恒为零,
故定点为所求定点,则必有,由于
,
将代入,得,故定点为.
综上,过定点,定点坐标为.
解法二:(i)同解法一
(ii)当直线垂直轴时,将代入中,得,
从而方程为.
当直线过原点时,方程为.联立与方程,
解得,若,故若过定点,则定点只能为或.
当直线斜率存在时,设其方程为,由于在直线上,可得.
由得,
设,则.
由,得的横坐标为,将其代入中,得,
所以的坐标为.
又,
若为所求定点,则必有,由于
,
将代入,得不恒为零,
故定点不为.
若为所求定点,则必有,由于
,
将代入,得,故定点为.
综上,过定点,定点坐标为.
解法三:(i)同解法一
(ii)当直线斜率存在时,设其方程为,由于在直线上,可得.
由得,设,则
.
由得的横坐标为,将其代入中,得,
所以的坐标为.
又,
所以的方程为,
即.
由于
,
所以由的方程得,
即.
又因为,将其代入上式,并整理化简得
,
解方程组得,故此时过定点.
当直线垂直轴时,将代入中,得,
从而方程为,令得成立,故此时同样过点.
综上,过定点,定点坐标为.
圆锥曲线证明,最值与探索问题
考点7
1.(2025·福建泉州·模拟预测)矩形的长为4,宽为2,其四边的中点恰为椭圆的顶点.
(1)求的方程;
(2)若,,三点在以为直径的圆上,且直线,均与有且只有一个公共点,证明:是直角三角形.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)数形结合可得出的值,即可求出方程;
(2)分点是矩形的顶点、点不是矩形的顶点两种情况讨论,若点不是矩形的顶点,设,分别与椭圆方程联立,得出是一元二次方程的根,利用韦达定理即可求证.
【详解】(1)依题意,,,则,,半焦距,
所以椭圆的方程为.
(2)依题意,以为直径的圆的方程为,
当点是矩形的顶点时,均与坐标轴垂直,此时;
当点不是矩形的顶点时,设点的坐标为,直线,
由消去得:,
由,
化简得,
设直线的方程为,同理得:,
于是是关于的一元二次方程的两根,
则,,
又,因此,则,即,
所以是直角三角形.
2.(2025·福建福州·模拟预测)已知直线,直线,动点M到x轴的距离小于它到y轴的距离,过M分别作和的垂线,垂足分别为D,E,O为坐标原点,若四边形的面积为,设动点M的轨迹为曲线C.根据上述运算回答下面问题:
(1)求C的方程;
(2)若C交x轴正半轴于点A,C上一点B和直线上一点Q满足是以为底的等腰直角三角形.
(ⅰ)求直线的斜率:
(ⅱ)若B在第一象限,记点B关于的对称点为K,点B关于原点的对称点为,若动点M不与,B重合,设动直线与直线相交于点P,动直线与直线相交于点,求证:成等比数列.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)或;(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)设,得到四边形为矩形,求得和,进而得到,即可求解;
(2)(ⅰ)解法一:设,求得,①当B在第一象限时,作轴,求得,求得直线BQ的斜率;②当B在第二象限时,作轴,求得,得到直线BQ的斜率③当B在第三象限时,由对称性,得到直线的斜率;④当B在第四象限时,由对称性,得到直线的斜率,进求得的斜率;
解法二:设直线AB的方程为,则直线的方程为,联立方程组,求得,根据,求得的值,进而求得的斜率;
解法三:设,根据,求得,结合,求得,所以,分类讨论,进而求得的斜率;
(ⅱ)证明:设,求得直线OK的方程为,分和,以及且,三种情况讨论,求得的坐标,化简得到,结合P,K,,O四点共线,得到,即可得证.
【详解】(1)解:如图所示1,设,
因为M到x轴的距离小于它到y轴的距离,所以,故,
又因为的斜率为1,的斜率为,故,四边形为矩形,
因为到直线的距离,故,同理,
所以四边形的面积为,所以,
所以,所以C的方程为.
(2)(ⅰ)解法一:设,令,代入,得,
①当B在第一象限时,如图2所示,由于是以为底的等腰直角三角形,
易知Q在x轴上方,,
作轴,垂足为S,则,故,故,
又因为则,即,
从而,故,直线的斜率.
②当B在第二象限时,如图3所示,由于是以为底的等腰直角三角形,
易知Q在x轴下方,,
作轴,垂足为S,则,故,故,
又,则,即,
从而,故,直线的斜率;
③当B在第三象限时,由对称性知,直线的斜率3;
④当B在第四象限时,由对称性知,直线的斜率;
综上可知,直线的斜率为或.
解法二:令,代入,可得,
易知直线AB的斜率存在且不为零,故可设直线AB的方程为,
则直线的方程为,则,
联立方程组,整理得,故,
所以,
由,得,
即,故,所以或,
当时,,所以,
直线的斜率
当时,,所以,
直线的斜率
当时,,所以,直线的斜率
当时,,所以,
直线的斜率
综上可知,直线的斜率为或.
解法三:令,代入,可得,
设,则,
由,可得,故,
由,可得,所以,
所以,
即,易知,所以,即,所以,
当时,,所以,
直线的斜率
当时,,所以,
直线的斜率:
当时,,所以,
直线的斜率;
当时,,所以,
直线的斜率,
综上可知,直线的斜率为或.
(ⅱ)证明:设,依题意可得,所以直线OK的方程为,
①若,则直线MB的方程为,直线的方程为,
此时点,所以,
因为P,K,,O四点共线,所以,所以成等比数列;
②若,则直线的方程为,直线MB的方程为,
此时点,所以,
因为P,K,,O四点共线,所以,所以成等比数列;
③若且,,
直线MB的方程为,
联立方程组,解得,
同理可得直线的方程为,
联立方程组,解得
因为在双曲线上,所以,
所以,
所以,
因为P,K,,O四点共线,所以,
所以成等比数列.
3.(2025·福建福州·模拟预测)已知椭圆的短轴长2,离心率为 分别是C的左、右顶点,F是C的右焦点.
(1)求C的方程;
(2)设P是椭圆C上异于顶点的动点,点B在直线上,且,直线PB与x轴交于点Q.证明:
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据短轴长、离心率及椭圆参数关系求参数,即可得方程;
(2)设,且,利用向量垂直的坐标表示得,写出直线求得,利用两点距离公式及分别得到、,应用作差比较大小.
【详解】(1)由题设,可得,则椭圆方程为;
(2)由(1),设,且,
所以,,则,即,
由,令,则,即,
所以,
又,
结合,,
则 ,
,
所以,即得证.
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,离心率为.
(1)求的标准方程;
(2)设的右顶点为,过点的直线与的右支交于两点,记直线的斜率分别为,证明:为定值;
(3)已知点是上任意一点,直线:是在点处的切线,点是上异于点的动点,且过点与(为坐标原点)平行的直线交于两点,定义为双曲线在点处的切割比,记为,求切割比.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据双曲线右焦点坐标得出的值,再结合离心率公式求出的值,进而求出的值,得到双曲线的标准方程.
(2)设出直线的方程,与双曲线方程联立,利用韦达定理得到两根之和与两根之积,进而求出两条直线斜率之积.
(3)先求出双曲线在点处的切线方程以及直线的斜率,设出直线的方程,通过联立方程组求出点的坐标,进而得到,再联立直线与双曲线方程,利用韦达定理求出,最后求出的值.
【详解】(1)因为双曲线的右焦点为,所以,
所以的离心率为,所以,,
故的标准方程为.
(2)由(1)知,由题意知的斜率不为0,
设的方程为,,,
联立方程,得,得,
所以,
,,
所以
.
(3)由题意知, 所以在点处的切线方程为.
易知直线的斜率,
可设直线的方程为,,.
由方程组,解得,
所以点的坐标为,所以.
由方程组,消去可得,
则,
所以,,
所以,
同理可得,
所以
,
所以,即.
5.(2025·福建泉州·模拟预测)已知为坐标原点,抛物线:,过点(0,4)的直线与相交于M,N两点.
(1)求;
(2)过M,N分别作的两条切线,,记,的交点为P.
(i)求面积的最小值;
(ii)设A,B分别为,与x轴的交点,证明:的外接圆过定点.
【答案】(1)
(2)(i)32 (ii)证明见详解
【分析】(1)设出直线MN的方程及点M、N的坐标,并与抛物线方程联立,结合韦达定理可得,即可求解的值;
(2)(i)将抛物线C的方程化为y关于x的函数,求导即可求得抛物线在点M、N处的切线斜率,写出切线方程,联立即可求得点P的坐标,结合韦达定理表示出弦MN的长,再表示出的面积,由函数的性质即可求解的面积最小值;(ii)求出点A、B的坐标,设的外接圆圆心,利用点A、B、P在圆上,结合韦达定理表示出m、n及圆E的半径,再写出圆E的方程,由方程的特点即可证明.
【详解】(1)根据题意直线斜率存在,设直线,,,
联立抛物线:得,
方程的判别式,
,,
,
所以.
(2)(i)抛物线,,所以,的斜率分别为,
则,,交点即,
点到直线的距离,,,当时取等,
所以面积的最小值为32.
(ii)证明:,与x轴的交点坐标,,
,,的中点为,
所以垂直平分线方程为,
又垂直平分线方程为,所以的外接圆圆心为即,半径,
所以外接圆方程为,
即,故,
所以恒过定点和,
故的外接圆过定点.
6.(2025·福建泉州·模拟预测)在直角坐标系中,直线过点,直线过点,且的斜率之积为,记与的交点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)点为的中点,过的直线与交于两点,设,若,求的取值的集合.
【答案】(1)().
(2)
【分析】(1)解法一:设点,根据斜率乘积得到,化简即可;解法二:联立两直线的方程,解出,再代入斜率乘积即可;
(2)解法一:计算得,再采用设线法得到韦达定理式,再代入计算即可解出;解法二:计算得,再采用设线法得到韦达定理式,代入计算即可.
【详解】(1)解法一:设点,则,,
依题意,,
整理得.
因为,,故,所以的方程为().
解法二:联立两直线的方程 可得,
由,可得,即 ,故,
由,整理得.
因为,,故,所以的方程为().
(2)解法一:由,可得.
记直线的斜率分别为,则.
设直线的斜率为,由(1)可知.则.
依题意可知,
直线与()交于两点,可设直线.
由,可得.
设,则,(※).
将(※)代入上式,可得.
所以的取值的集合.(没有写成集合形式不扣分)
解法二:由,可得,
记直线的斜率分别为,则.
依题意,.
直线与()交于两点,可设直线.
由,可得.
设,则,(※).
其中,(※)
.
将(※)代入上式,可得.
所以的取值的集合.
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专题06 平面解析几何
7大考点概览
考点01直线方程与圆的方程
考点02椭圆方程及其性质
考点03双曲线方程及其性质
考点04抛物线方程及其性质
考点05圆锥曲线弦长面积问题
考点06圆锥曲线定点定值问题
考点07圆锥曲线证明,最值与探索问题
直线方程与圆的方程
考点1
1.(2025·福建福州·模拟预测)已知,为等腰直角三角形,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2025·福建·模拟预测)已知直线与圆相交于,两点,,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
3.(2025·福建漳州·模拟预测)已知直线l过点,分别与直线:,:交于A,B两点,圆C:过A,B两点,则△ABC面积的最大值为__________;当△ABC面积取最大值时,直线l的方程为__________
4.(2026·福建龙岩·一模)已知线段是圆的一条动弦,且.若点为直线上的任意一点,则的最小值为( )
A.6 B.8 C.14 D.35
5.【多选题】(2026·福建漳州·模拟预测)已知点在圆上,点,分别为直线与轴,轴的交点,则下列结论正确的是( )
A.圆截轴所得的弦长为
B.的最大值为
C.直线的斜率最大值为
D.的面积的最小值为
6.(2025·福建泉州·模拟预测)已知圆 与圆有两个交点,则r的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7.(2025·福建泉州·模拟预测)已知是圆C:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.(2025·福建泉州·模拟预测)已知直线与圆交于不同的两点A,B,若存在最小值且最小值不大于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
椭圆方程及其性质
考点2
1.(2026·福建福州·模拟预测)已知椭圆C的两个焦点分别为,,点在C上.若C上一点M与的距离为6,则M与的距离为( )
A.10 B.14 C.20 D.26
2.(2026·福建莆田·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,则的周长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
3.(2025·福建泉州·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,过的直线与椭圆交于两点,点为坐标原点,点在椭圆上,且,则的取值范围为____.
4.【多选题】(2025·福建泉州·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,短轴长为,离心率为,是椭圆上异于长轴端点的一动点,点与点关于原点对称,则( )
A.的面积最大值为
B.的最小值为
C.若以为直径的圆经过两点,则点的轨迹方程为
D.椭圆上存在点,使得
5.(2025·福建泉州·模拟预测)已知椭圆的离心率为,则的一个顶点与两个焦点构成的三角形是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰非直角三角形 D.直角非等腰三角形
6.(2025·福建福州·三模)设椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,为的平分线与轴的交点.若,则( )
A. B. C. D.
7.(2025·福建三明·一模)已知椭圆的左,右焦点分别为、,过且斜率为的直线l与椭圆C在x轴上方的交点为,的角平分线与线段交于点N,若,则椭圆C的离心率是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·福建龙岩·一模)已知椭圆的左,右焦点分别为,,为坐标原点.若椭圆上的点满足,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
双曲线方程及其性质
考点3
1.(2026·福建泉州·二模)双曲线的对称中心为,焦点为,过的直线与的一条渐近线平行.若与以为圆心,为半径的圆相交于两点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.4
2.(2025·福建泉州·模拟预测)双曲线的实轴长是虚轴长的2倍,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·福建三明·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线交双曲线左支于,两点,,,则双曲线的离心率为___________.
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知,分别为双曲线的左、右焦点,直线过与交于,两点,若,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
5.【多选题】(2025·福建福州·模拟预测)在平面直角坐标系中,,为两个定点,为动点,且,,成等比数列,记点的轨迹为,过作的切线,则下列说法正确的是( )
A.是双曲线 B.若,则的斜率为
C.存在点,使得 D.不存在区间,当时,
6.(2025·福建福州·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,其左、右顶点分别为,过且与轴垂直的直线交于两点,直线与交于点,若与的面积相等,则的离心率为____________.
7.(2025·福建泉州·模拟预测)已知分别为双曲线的左、右焦点,直线过与交于两点,若,,则的渐近线为( )
A. B. C. D.
8.【多选题】(2025·福建龙岩·一模)已知双曲线的左,右焦点分别为,,左、右顶点分别为,.为双曲线在第一象限上的点,设,的斜率分别为,,且.过点作双曲线的切线与双曲线的渐近线交于,两点,则( )
A.的值随着的增大而减小 B.双曲线的离心率为
C. D.
抛物线方程及其性质
考点4
1.(2026·福建泉州·二模)已知点,若为抛物线上的动点,则的最小值为___________.
2.【多选题】(2025·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系中,设为抛物线的焦点,是上一点,点,若的延长线与交于点.记,,,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·福建漳州·模拟预测)已知点,抛物线:的焦点为F,P是C上的动点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
4.(2025·福建·模拟预测)已知抛物线的准线方程为,则该抛物线的标准方程为__________.
5.(2025·福建泉州·一模)如图,已知是圆锥的轴截面,分别为的中点,过点且与直线垂直的平面截圆锥,截口曲线是抛物线的一部分.若在上,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
圆锥曲线弦长面积问题
考点5
1.【多选题】(2026·福建福州·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,直线与C交于A,B两点,与x轴交于点P,则( )
A.的取值范围为
B.的取值范围为
C.若,则的面积为9
D.若,则的周长为
2.(2026·福建福州·模拟预测)已知双曲线:的右顶点为A.请从条件①、②、③中选择两个条件作为已知,使得C存在且唯一.
条件①:的离心率为2;
条件②:的渐近线方程为;
条件③:的右焦点与点A的距离为1.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线交C的右支于点M,且的面积为3,求的方程.
注:如果选择的条件不符合要求,第(1)问得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.
3.(2026·福建龙岩·一模)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,长轴长为4,且以短轴为直径的圆与直线相切.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线分别交轴于两点,证明:
(ⅰ)的横坐标成等差数列;
(ⅱ)与的面积之比为定值.
4.(2026·福建莆田·二模)已知抛物线的焦点为,准线为,直线与,的交点分别为,,且.
(1)求;
(2)若过点的直线交于,两点,且,求的值.
5.(2026·福建莆田·二模)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,过的直线交于,两点.若,则的外接圆的半径为_____.
6.(2025·福建漳州·模拟预测)已知椭圆:的焦距为2,且过点.
(1)求C的标准方程;
(2)过点作两条斜率存在且不为零的直线,分别交于和,满足.
(i)证明:,的斜率之和为定值;
(ii)求四边形面积的最大值.
7.(2025·福建福州·模拟预测)已知坐标原点为,椭圆:的上下顶点分别为,,过点且斜率存在的直线交于,两点,直线与交于点.
(1)设线段的中点为,证明:直线与的斜率之积为定值;
(2)若,求的方程;
(3)若,求的面积.
8.(2025·福建福州·模拟预测)已知为抛物线的焦点,点满足,其中为坐标原点,过的直线交于A.B两点,点在第一象限,过点作直线AB的垂线,交轴正半轴于点,直线BC交直线AM于点.记的面积分别为.
(1)求的准线方程;
(2)证明:;
(3)求的最小值及此时点的坐标.
圆锥曲线定点定值问题
考点6
1.(2026·福建泉州·二模)在直角坐标系中,椭圆的左、右顶点分别为,上顶点为,且.
(1)求的方程;
(2)点是上两个动点,点在直线上,设直线的斜率分别为,且.
(i)设关于的对称点为,试判断是否共线?并说明理由:
(ii)在①的面积为定值,②的面积为定值,③的面积为定值,这三个结论中选择一个结论补充在下面命题中,使该命题为真命题,并证明.
命题:若直线与直线相交于点,则_______.
2.(2026·福建漳州·模拟预测)椭圆过点,且离心率为.,分别为的左、右焦点.
(1)求的方程:
(2)求;
(3)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
3.(2025·福建三明·模拟预测)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,离心率为,的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线(存在且不等于0)与椭圆交于,两点,直线与轴交于点,直线与直线交于点,判断是否为定值并证明.
4.(2025·福建福州·模拟预测)已知椭圆的两个焦点分别是,长轴长是短轴长的倍.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于两点,以为直径的圆记为.
(i)当直线过原点时,求与的交点坐标;
(ii)是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
圆锥曲线证明,最值与探索问题
考点7
1.(2025·福建泉州·模拟预测)矩形的长为4,宽为2,其四边的中点恰为椭圆的顶点.
(1)求的方程;
(2)若,,三点在以为直径的圆上,且直线,均与有且只有一个公共点,证明:是直角三角形.
2.(2025·福建福州·模拟预测)已知直线,直线,动点M到x轴的距离小于它到y轴的距离,过M分别作和的垂线,垂足分别为D,E,O为坐标原点,若四边形的面积为,设动点M的轨迹为曲线C.根据上述运算回答下面问题:
(1)求C的方程;
(2)若C交x轴正半轴于点A,C上一点B和直线上一点Q满足是以为底的等腰直角三角形.
(ⅰ)求直线的斜率:
(ⅱ)若B在第一象限,记点B关于的对称点为K,点B关于原点的对称点为,若动点M不与,B重合,设动直线与直线相交于点P,动直线与直线相交于点,求证:成等比数列.
3.(2025·福建福州·模拟预测)已知椭圆的短轴长2,离心率为 分别是C的左、右顶点,F是C的右焦点.
(1)求C的方程;
(2)设P是椭圆C上异于顶点的动点,点B在直线上,且,直线PB与x轴交于点Q.证明:
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,离心率为.
(1)求的标准方程;
(2)设的右顶点为,过点的直线与的右支交于两点,记直线的斜率分别为,证明:为定值;
(3)已知点是上任意一点,直线:是在点处的切线,点是上异于点的动点,且过点与(为坐标原点)平行的直线交于两点,定义为双曲线在点处的切割比,记为,求切割比.
5.(2025·福建泉州·模拟预测)已知为坐标原点,抛物线:,过点(0,4)的直线与相交于M,N两点.
(1)求;
(2)过M,N分别作的两条切线,,记,的交点为P.
(i)求面积的最小值;
(ii)设A,B分别为,与x轴的交点,证明:的外接圆过定点.
6.(2025·福建泉州·模拟预测)在直角坐标系中,直线过点,直线过点,且的斜率之积为,记与的交点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)点为的中点,过的直线与交于两点,设,若,求的取值的集合.
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