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题号猜押04上海卷高考数学第20
参考答案
◆考点1椭圆的综合问题
【典例1】
,y2
解】设圆的流准方程为。千宁,a>0,6>0,由己如可容
因为点引在上,所以宁=1,
又a2=b2+1,所以a2=4,b2=3,
所以椭圆方程为女+
-=1,
43
所以e=c=
a 2
(2)①P5,
J
),直线PE的解所氏为y二一++
因为aPOE,的面积为3,所以PE边上的高为,
过0做PE的平行线,则直线OR的解析式为y=-3x-9
-4x-41
R
x2
=1
联立方程组
3
3
9
y=-
4
x=-1
11
7
解得:
3或
15
y=14
所以点?的坐标为
-山-
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题(解答题)
=1,
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(3)①若AB或CD垂直于x轴,则AB+CD=7,
②若AB和CD不垂直于x轴,
设直线AB的解析式为y=k(x+1),点A(x,y),B(x2,y2),
=1
联立方程组4T3,得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0,
y=k(x+1)
从而x+x2=
-8k2
3+4k2’七63=
4k2-12
3+4k2
4B=1+k2
-8k2)
4k2-1212(k2+1
3+4k2
3+4k2
3+4k2
同理CD=
12(k2+1
4+3k2
2(k2+112k2+184(k+2k2+1
AB+CD=
3+4k2+4+3k2=
=7.1-
12k4+25k2+12
12
12k+是+25
因为12k2+
是+25≥49,所以≤18+Cn<7,
综上,AB+CD的取值范围是
【变式1】
【解】(1)由e=-可得。=,又佛照过点2,则有兰+京1,
a 2
将两方程联立,解得a=√6,b=√5,
故椭圆E的方程为艺+父】
6+3
(2)依题意,设1:y=x+m,因直线1:y=x+m与圆0:x2+y2=2相切,
m=2,整理得,m2=2(k2+),①
故有
[y=+m
由兰+上-1消去少,整理得,(2k+r+4mx+2m-6=0,
63
x+X2=-
4km
2k2+1
显然△>0,设A(x,y)B(x2,y2),则
2m2-6
X=2k2+1
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则=(+m)kx,+m)=kxx,+mk(+x,)+m2-2m2-6_4m
2k2+12k2+
+m2=m2-6k2
2k2+1’
于是kk,=业=m-6从.2k2+1-m2-62
厂2k2+12m2-62m-6,将0式代入得,k6,
2-4k2
=-1,
Γ4k2-2
即0A10B恒成立,则k=kk2=-1,代入①式,可得,m=±2,
故直线1的方程为y=-x±2;
(3)当直线I的斜率不存在时,:x=±√2,利用对称性,可取1:x=√2,
代入椭圆方程得A(2,√2),B(√2,-√2),
此时△0AB与A0CD的面积之和S=x2V2x√2+x(W2}=3:
2
x1+X2=-
4km
当直线l的斜率存在为k时,:y=x+m,仿上可得,
2k2+1
2m2-6
七3=
2k2+1
则AB=1+k2.V+x)2-4xx2=1+k2
16k2m24(2m2-6)
V(2k2+1)2
2k2+1
=V1+k2.
8(6k2-m2+3》=22V1+k
4k2+1
=22
4k4+5k2+1
V(2k2+1)2
V(2k2+1)2
V4k4+4k2+1
于是,△0AB与△OCD的面积之和为:
4k+5k2+1+1,
s=8m+Sawl48xw5+=2歌t
k2
即S=21+
+1=21+1—+1
k4+4k2+1
+4
因>0,4秋+点24=4,当且仅当k=士时等号成立,
1一>0则S>3
此时S≤2+2+1-32+1,又4+
4+4
2
?+4
即3<Ss32+1
综上所述,△OAB与△0CD的面积之和的取值范围为[B,√2+川
【变式2】
【解】(1)由椭圆方程知,a=2√2,b=2,
所以c=Va2-b2=2,
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所以离心率e=C=2一2
a2√22
(2)F-2,0),F2(2,0),设Ax,y),且y>0
所以AE=(-x-2,-y),AE=(-x+2-y),
:∠F,AB=90(LF,AF2=90),AEAF,=x2-4+y=0,
又A在相圆上,满起美+子=1,即片=41-苔)】
84
=0,解得x=0,即A0,2)
所以直线AB:y=-x+2,
y=-x+2
[8
x=
1’解得
3
x=0
联立
x2.y2
2或
8+
y=21
4
y=-
3
所以B82)
(33
(3)设Ax,),B(x2y2),M(0,y3),N(0,y4),
M
直线l:x=my+2,
x=my+2
联立
=1得(m+22+4my-4=0
4
4m
-4
则y+》2=-
㎡+2'4Fm+2
雪线AE的方程:y=+2x+,令x=0得M纵坐标=
七+2
直线B5的方程:=3x+2引,令x=0得N的纵坐标片=2%
2+2
x,+2
则S5=FHy-=2y-小,Sw-F0y-y=y-y
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若S54B=S5Mw,即2y1-y2=y3-y4,
房-=2,-22y.
2
8(y1-y2)
x+2x2+2my1+4my2+4my,+4)(my2+4)
=2y-y2,
my,+4)(my2+4)=4,m2yy2+4m(y+⅓2)+16=4,
代入根与系数的关系,得
-4m
m2+
+4m.-4m
+16=4,解得m=±5
m2+2
:存在直线x+√3y-2=0或x-√5y-2=0满足题意
一考点2双曲线的综合问题
【典例2】
【解】(1)设半焦距为C,则∈=1即c=2a,而b=25,故c2-a2=12,
a
放a2c4,放双线T的方程为:子一
(2)由(1)得F(4,0,A-2,0),
因为P在第一象限,故设P(m,n),其中m>2,n>0,
因为三角形APF是等腰三角形,故AP=PF,或AF,=PF,或AF,=PA,
若AP叫=PF,则P在AR的中垂线上,则m=2+4=1<2,舍:
2
若AF2=PF,,则AF,=Q+c=6,故PF=6,
m2 n2
故421
m=4
,解得
(m-4)2+n2=36
n=6’故P(4,6)
m2 n2
4121
m35-」
若4F=P4A,同理有(m+2)}2+n2=36,
2
m>2
n=
3V10-25
2
故P
3V5-13V10-2W5
2
2
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综上,P(4,6)或P
35-13W10-25
2
(3)
设直线PF2:y=k(x-4),设P(1,y),Qx2,y2),
而F(-4,0),故PF=(-4-x,-),Q℉=(-4-x2,-y2),
因为∠PF2是锐角,故x,+4)(x2+4)+yy2>0,
所以x+4)x2+4+k2x1-4)(x2-4>0,
整理得到1+k2)xx2+4-4k2)(x+x2)+16+16k2>0,
由-,可得3-k2)x+8x-16k-12=0,
3x2-y2=12
故3-k2≠0且△=64k4+43-k2)16k2+12)=144k2+144>0,
且x+5=8
3二书=16k12,因为点P在第一象限,所巴
3-k2
1-2-器16120
监里有:号c0,黄30成5或5
【变式1】
【解】(1)由题意得a=1,c=V+3=2,e=e=2
(2)证明:由题意知A(1,0),F(2,0),
设直线P2的方程为x=my+2(m≠0),P(x,y),Q(x2,y2)
x=my+2
联立方程组
x2、y2
1'得6m2-y2+12my+9=0,
3
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√5或k<0,
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>5,0<m<
1
因为过焦点F的直线与『的右支交于P,Q两点,故
m
-12m
9
则y+%=3m-'43m2-1'
9
则kk0=片x五=
3m2-1
-1-1m'yy2+m(4+为)+19m212m
—=-9
+1
3m2-13m2-1
直线PO斜率不存在时,P2,O2,-3),kka?号×23
-=-9,
故k4PkAO为定值
(3)由题意可得S4-为=-小
线加的方程为兰》,明产
直线0的方程为合-小,则六-分
x2-1
则S,XD8+1,+8m土m士
22
所以是-4i+心i+为)r
4
3m2-1'
4
由于0<m<号即0<3m<1,0<m-kl,故3n>4,
当直线P2斜率不存在时,P(2,3),Q2,-3),直线AP方程为y=3(x-1),
1
×1×6
直线0方程为=-,可符如行引引是
22”S11=4
22
综上
、的取值范围为4,+0)
【变式2】
【解】(1)因为双曲线Γ过点(-2,3),且它的虚轴的端点与焦点的距离为√7,
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[49
a2=1
可得:
a26=1
解得:
b2+a2+b2)=7
b2=3'
所以双曲线r的方程为产-上=1.
3
(2)因为直线1:x-my-t=0,且过点F2(2,0),
则2-m×0-t=0,解得:t=2,
由MF=FF得:三角形FMF为等腰三角形,
所以等腰三角形FMF,底边MF,上的高的大小为
ME-
MF -2
=5,
2
又因为点F,到直线I:x-my-2=0的距离等于等腰三角形FMF底边上的高,
则d=上2-0-2-s,
Vm2+1
化简得:m2=
5即m=±
15
(3)设M(x,y),N(x2,y2),
由直线与双曲线联立得:
3
x-my-2=0
化简得:(3m2-1y2+12my+9=0,
12m
9
由韦达定理得:y+为1一3m,少=
1-3m2,
又M丽-}N,即为=-2,则-y=1m2
12m
9
1-3m2,
即212m29
1
(1-3m2
1-3m,则m
35’
又点M关于坐标原点O的对称点为P,则:
12m
、2
S=2Soww=2y1-y2=2V+y2)-4yy2=2
9
-4
12Vm2+1_93
1-3m2
1-3m2
1-3m2
4
则所求的△PN面积为35
◆考点3抛物线的综合问题
【典例3】
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【解】(1)由题意知p=2,所以抛物线方程为y2=4x
(2)
A
M
D
OEFN
B
由题意可设直线AB的方程为x=y+1,A(x,y),B(x2,y,则A(-1,乃),B,(-1,y2),D(2,0)
所以
=m+1'得)2-4my-4=0,
y2=4x,
所以y1+y2=4m,yy2=-4
所以直线AD的方程为:y=-(x-2),与直线AB的方程x=m+1联立消去x,
3
my+3,同理w=业
解得yw=少
my2+3
所以上+1=网+3+心:+3-2m+3+=-m=1所以m=-
yM yN y y2
yy2
所以直线AB的斜率为上=-1
m
(3)设E(t,0),
my2+1-2
因为上=wy-2my+3y,+3
-3y1
k2 %x-t yx my+1-1
(2-t)myy2+(3-3t)y2
my+3
my2+3
因为y1+y2=4m,yy2=-4
所以
-3y1
-3y
k2(2-t)m(-4)+(3-31)(4m-y)(3t-3)y-m(8t-4'
当1=时,3
1
2为定值所以行
【变式1】
【解】(1)由题设,令E(x,x2),则0E=√x2+x4=√2,即x4+x2-2=(x2+2)(x2-1)=0,
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所以x2=1→x=±1,故E(1,1)或E(-1,1):
(2)若PG垂直抛物线T的准线y=-}于G,由抛物线的定义知PG PF1,
4
所以AP+PF=AP+PG≥AG,当且仅当A,P,G三点共线时取等号,
又AG1抛物线T的准线时,4G最小为2-(司=4,
1、9
9
所以AP+PF的最小值为4:
B
(3)由题设,直线BC的斜率一定存在,设BC:y-2=k(x-1),B(x,y),C(x2,y2),
而y=2x,则过B的切线斜率为2x,对应切线为y-,=2x(x-x),,即y=x(2x-x),
同理过C的切线为y-y2=2x2(x-x2),即y=x2(2x-x2),
联立
=,2x-)可得2x-=2xx-,整理得2x红-)=-好,
y=x(2x-x)
由题意x≠,则x。=当十互,y。=x,
2
联立
y-2-D,得-+k-2=0,且△=k2-4k-2)=-2+4>0,
ly=x2
所以*与=,=友-2则。分%=-2
显然点D在直线y=2x-2,即2x-y-2=0上,得证
【变式2】
【解】(1)(1)已知点A(2,1)在C:x2=2pyp>0)上,
所以22=2p×1,即4=2p,解得p=2,
所以C的方程为x2=4y
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题号猜押04 上海卷高考数学第20题(解答题)
溯源
考点
3年考题
考情分析
解析几何
2025年第20题
由直线与圆的位置关系求参数、椭圆中存在定点满足某条件问题、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、椭圆中向量点乘问题
2024年第20题
由双曲线的离心率求参数的取值范围、双曲线中向量点乘问题、判断点和双曲线的位置关系
2023年第20题
抛物线定义的理解、求直线与椭圆的交点坐标、抛物线中的参数范围问题、直线与抛物线交点相关问题
预测
1. 通常位于解答题中后部(如第19或20题),分值在18分,是区分考生数学能力(尤其是运算能力和思维韧性)的关键题目。
2. 不会单纯沦为“暴力计算”题。题目将保留鲜明的几何背景(如圆锥曲线的光学性质、三角形特征等),要求考生先用几何眼光分析,再选择合适的代数工具(方程、向量、参数)进行转化和求解。
3. 对韦达定理的应用将不再停留在套用层面,而是要求能灵活进行复杂的代数式变形和整体处理,这是简化运算的核心技巧。
4.向量作为沟通几何与代数的天然工具,在上海卷解析几何中应用频繁,可能以向量形式给出条件(如数量积、共线),或要求用向量方法证明几何结论。
备考核心
1. 熟练掌握椭圆、双曲线、抛物线的标准方程、几何性质、参数方程。理解圆与直线、圆锥曲线与直线的位置关系判别(判别式法、几何法)。将向量、三角函数、不等式、函数最值等知识与解析几何建立联系。2.重点掌握:(1)求轨迹方程的几种方法(直译法、定义法、相关点法、参数法);(2)处理定点、定值、最值问题的通用思路(设参 → 联立 → 韦达 → 表达目标 → 化简论证)(3)探索性问题的解题规范。
3.解答题步骤要完整。从“设”、“列”到“化”、“得”,每一步变形要有依据。对使用韦达定理、判别式等要写出前提条件。最终结论要明确。
考点1 椭圆的综合问题
【典例1】(2026·上海长宁·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,且经过点.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)点Q为椭圆上一点,且位于第三象限,若的面积为3,求点Q的坐标;
(3)A,B,C,D是椭圆上不重合的四个点,AB与CD相交于点,且,求的取值范围.
【解】(1)设椭圆的标准方程为,,,由已知可得,
因为点在椭圆上,所以,
又,所以,,
所以椭圆方程为,
所以;
(2)①,直线的解析式为,
因为的面积为3,所以边上的高为,
过做的平行线,则直线的解析式为,
联立方程组,
解得:或,
所以点的坐标为或;
(3)①若或垂直于轴,则,
②若和不垂直于轴,
设直线的解析式为,点,,
联立方程组,得,
从而,,
,
同理,
,
因为,所以,
综上,的取值范围是.
【变式1】已知椭圆的离心率为,且过点.圆的切线l与椭圆E相交于A,B两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)直线OA,OB的斜率存在为,,直线l的斜率存在为k,若,求直线l的方程;
(3)直线OA,OB与圆的另一个交点分别为C,D,求与的面积之和的取值范围.
【解】(1)由可得,又椭圆过点,则有,
将两方程联立,解得,
故椭圆E的方程为;
(2)依题意,设,因直线与圆相切,
故有:,整理得,,①
由消去,整理得,,
显然,设,则,
则,
于是,将① 式代入得,,
即恒成立,则,代入① 式,可得,,
故直线l的方程为;
(3)当直线的斜率不存在时,,利用对称性,可取,
代入椭圆方程得,
此时与的面积之和;
当直线的斜率存在为时,,仿上可得,,
则
,
于是,与的面积之和为:
,
即.
因,,当且仅当时等号成立,
此时,又则,
即.
综上所述,与的面积之和的取值范围为.
【变式2】(2026·上海浦东模拟)已知椭圆:,、分别为左、右焦点,直线过交椭圆于、两点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)当,且点在轴上方时,求、两点的坐标;
(3)若直线交轴于,直线交轴于,是否存在直线,使得?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【解】(1)由椭圆方程知,,,
所以,
所以离心率.
(2),,设,且.
所以,,
,,
又在椭圆上,满足,即,
,解得,即.
所以直线:,
联立,解得或,
所以;
(3)设,,,,
直线:,
联立,得.
则,.
直线的方程:,令得纵坐标;
直线的方程:,令得的纵坐标.
则,
若,即,
,
,,
代入根与系数的关系,得,解得.
存在直线或满足题意.
考点2 双曲线的综合问题
【典例2】(2025·上海长宁·二模)已知双曲线的左、右焦点分别为,点A是其左顶点,点P是双曲线上一点,且位于第一象限,若双曲线的离心率.
(1)求双曲线的方程;
(2)若三角形是等腰三角形,求点P的坐标;
(3)直线不垂直于x轴,且与曲线的另一个交点为Q,若是锐角,求直线的斜率的取值范围.
【解】(1)设半焦距为,则即,而,故,
故,,故双曲线的方程为:.
(2)由(1)得,,
因为在第一象限,故设,其中,
因为三角形是等腰三角形,故或或,
若,则在的中垂线上,则,舍;
若,则,故,
故,解得,故.
若,同理有,,
故,
综上,或.
(3)
设直线,设,
而,故,
因为是锐角, 故,
所以,
整理得到,
由可得,
故且,
且,因为点P在第一象限,所以或,
又,
整理得:,故或或.
【变式1】(2026·上海金山·月考)已知双曲线的右焦点为F,右顶点为A,过焦点F的直线与的右支交于P,Q两点,直线,分别与直线交于M,N两点,记的面积为,的面积为.
(1)求双曲线的离心率;
(2)求证:为定值;
(3)求的取值范围.
【解】(1)由题意得,,∴.
(2)证明:由题意知,,
设直线的方程为,,
联立方程组,得,
因为过焦点F的直线与的右支交于P,Q两点,故,.
则,,
则;
当直线斜率不存在时,,,,
故为定值.
(3)由题意可得,
直线的方程为,则,
直线的方程为,则,
则.
所以,
由于.即,,故,
当直线斜率不存在时,,,直线方程为,
直线方程为,可得,,,
综上的取值范围为.
【变式2】(2026·上海普陀·二模)设分别是双曲线的左、右两焦点,过点的直线与的右支交于M,N两点,过点(﹣2,3),且它的虚轴的端点与焦点的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)当时,求实数m的值;
(3)设点M关于坐标原点O的对称点为P,当时,求△PMN面积S的值.
【解】(1)因为双曲线过点(﹣2,3),且它的虚轴的端点与焦点的距离为,
可得:,解得:,
所以双曲线的方程为.
(2)因为直线,且过点F2(2,0),
则,解得:,
由得:三角形为等腰三角形,
所以等腰三角形底边上的高的大小为,
又因为点F1到直线的距离等于等腰三角形底边上的高,
则,
化简得:,即.
(3)设M(x1,y1),N(x2,y2),
由直线与双曲线联立得:,
化简得:,
由韦达定理得:,,
又,即,则,,
即,则,
又点M关于坐标原点O的对称点为P,则:
.
则所求的△PMN面积为.
考点3 抛物线的综合问题
【典例3】(2026·浙江杭州·二模)已知抛物线的焦点到准线的距离为2,点,过的直线交于,两点,过,分别作的垂线,垂足分别为,,直线,与直线分别交于点,.
(1)求的方程;
(2)记,的纵坐标分别为,,当时,求直线的斜率;
(3)设为轴上一点,记,分别为直线,的斜率.若为定值,求点的坐标.
【解】(1)由题意知,所以抛物线方程为.
(2)
由题意可设直线的方程为,,,则,,.
所以,得,
所以,.
所以直线的方程为:,与直线的方程联立消去,
解得,同理.
所以.所以.
所以直线的斜率为.
(3)设,
因为.
因为,.
所以,
当时,为定值.所以.
【变式1】(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,已知抛物线的焦点为,点的坐标为.
(1)若点在上,且,求点的坐标;
(2)若是上的任意一点,求的最小值;
(3)过点的动直线与抛物线交于、两点,过点、分别作的切线,切线交点为,求证:点的轨迹是一条直线.
【解】(1)由题设,令,则,即,
所以,故或;
(2)若垂直抛物线的准线于,由抛物线的定义知,
所以,当且仅当三点共线时取等号,
又抛物线的准线时,最小为,
所以的最小值为;
(3)由题设,直线的斜率一定存在,设,,
而,则过的切线斜率为,对应切线为,即,
同理过的切线为,即,
联立,可得,整理得,
由题意,则,,
联立,得,且,
所以,则,,
显然点在直线,即上,得证.
【变式2】已知是抛物线的焦点,在点处的切线交轴于点,过点的直线与交于两点.
(1)求的方程;
(2)比较与的大小,并说明理由;
(3)过点的直线与交于两点,,线段的延长线分别交于点,,试判断直线是否过定点,如果是,请求出该定点的坐标,如果不是,请说明理由.
【解】(1)(1)已知点在上,
所以,即,解得,
所以的方程为.
(2)抛物线方程可化为,则,当时,切线斜率,
由点斜式可得过点的切线方程为,即,
令,可得,所以.
由,可得,所以.
如图(1),设直线的方程为,
联立得得,
所以.
因为,
所以,
所以.
(3)易知.由题意知直线的斜率必存在,故设直线,
联立得消去得,所以.
直线的方程为,将代入,得,
由,所以,
同理可得.
所以直线的斜率,
由直线的点斜式方程可得直线,
将代入,
得,
所以直线过定点.
考点4 圆锥曲线的轨迹问题
【典例4】已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若动点在抛物线上,为抛物线的焦点,线段的中点为,求点的轨迹方程;
(3)试探究:抛物线上是否存在点使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【解】(1)已知点在抛物线上
代入得
所以抛物线方程为
(2)易知抛物线焦点为,
设动点,中点的坐标为
显然;
且,
;
即点的轨迹方程为;
(3)设点在抛物线上,则
直线的方程为,如下图:
联立,解得,;
所以,
因此
依题意可得
可得
整理可得,即,
解得或或或;
显然当或时,与重合,不合题意;
所以存在,满足题意.
【变式1】已知平面直角坐标系中定点,,O为坐标原点.动点M满足,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)求线段AM中点P的轨迹方程.
【解】(1)设,由,,
可得,
两边同时平方,整理可得,
即,
故曲线C的方程是;
(2)设,
因为,所以由中点坐标公式可得,
将点M坐标代入
得到,化简可得,
即点P的轨迹方程为.
【变式2】(2026·上海徐汇·期中)已知点,,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若动点的轨迹上存在两点关于直线对称,求的取值范围.
【解】(1)由题知,点到两定点之间距离之差的绝对值为,
所以动点的轨迹为以为焦点的双曲线,
其中焦距,实轴长,
所以,
所以动点的轨迹方程为.
(2)当时,直线,符合题意;
当时,设是轨迹上关于对称的两点,
则,设直线方程为,中点为,
则,又,
可得,①
联立,可得,
则该方程必有两个不同的根,
即,
可得,②
又,,③
联立①③,可得,,
代入②,解得,
解得或,所以或或,
综上,的取值范围为.
考点5 圆锥曲线的最值范围问题
【典例5】已知抛物线.
(1)倾斜角为的直线过的焦点,且与交于、两点,求;
(2)设是上一点,、是的准线上两个不同的点,且圆是的内切圆.
①若,求点的横坐标;
②求面积的最小值.
【解】(1)抛物线的焦点坐标为,直线的方程为.
设点、的横坐标为、.
由,消得
于是,故.
(2)①设,于是有,抛物线的准线方程为,
设、,过的直线的方程可设为,
由题意,两直线均与圆相切,故,整理得,
设直线、的斜率为、,
于是,
将代入上式,化简得,解得或(舍),
故点的横坐标为3.
②由①,,
点到的距离,故的面积,
不妨令,于是,
当且仅当,即时,的面积取到最小值,最小值为.
【变式1】设,,、分别是双曲线的左、右焦点,直线经过点与的右支交于、两点,点是坐标原点.
(1)若点是上的一点,,求的值;
(2)设、,点在直线上,若点、、、满足:,,求点的坐标;
(3)设的延长线与交于点,若向量与满足:,求的面积的取值范围.
【解】(1)双曲线的右焦点的坐标为,
因为过点,
所以,所以,
因为,
所以点在双曲线的左支上,
由双曲线定义知,又,
所以.
(2)由(1)知,,则双曲线,
联立 ,消去得,
则,
设,则,,
所以,
,
又,所以,
因为点、、、满足:,,
所以,,所以四边形为平行四边形,
故与互相平分,点在直线上,
所以,又,所以,
所以点的纵坐标为,
所以点的坐标为.
(3)因为,
所以,
所以,又,所以,
由双曲线的对称性可得,,
所以,
所以,
令,,即,
所以,
因为在区间上单调递减,当时,,
所以在上单调递增,所以,
所以的面积的取值范围为.
【变式2】已知双曲线,点、分别为双曲线的左、右焦点,、为双曲线上的点.
(1)求右焦点到双曲线的渐近线的距离;
(2)若,求直线的方程;
(3)若,其中A、B两点均在x轴上方,且分别位于双曲线的左、右两支,求四边形的面积的取值范围.
【解】(1)由题,右焦点,渐近线方程为,
因此焦点到渐近线的距离为.
(2)显然,直线不与x轴重合,设直线方程为,
由,得,
由,得,
其中,恒成立,
,,
代入,消元得,,
即,解得,
所以,直线的方程为.
(3)延长交双曲线于点P,延长交双曲线于点Q.则由对称性得,
四边形为平行四边形,且面积为四边形面积的2倍.
由题,设,直线程为,直线方程,
由第(2)问,易得,
因为,得,因而,
平行线与之间的距离为,
因此,.
令,则,
得在上是严格增函数,
故(等号当且仅当时成立),
所以,四边形面积的取值范围为.
考点6 圆锥曲线的探索问题
【典例6】(2026·上海普陀·二模)在xOy平面上.设椭圆:,梯形的四个顶点均在上,且.设直线的方程为
(1)若为的长轴,梯形的高为,且在上的射影为的焦点,求的值;
(2)设,直线经过点,求的取值范围;
(3)设,,与的延长线相交于点,当变化时,的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【解】(1)因为梯形为的长轴,的高为,
所以点的纵坐标为,代入椭圆方程得,
可得,又因为在上的射影为的焦点,
,解得,
,.
(2)由题意,椭圆:,直线的方程为,
设,则,
化简得,
,得,
,
,
,所以
所以的取值范围为
(3)设直线的方程为,,
,联立,
化简得,
,
,
,
联立,化简得
,
,
,所以,
化简得,即.
又的高为,
所以
将代入化简得,.
故的面积为定值.
【变式1】动点到直线与直线的距离之积等于,且.记点M的轨迹方程为.
(1)求的方程;
(2)过上的点P作圆的切线PT,T为切点,求的最小值;
(3)已知点,直线交于点A,B,上是否存在点C满足?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.
【解】(1)根据到直线与直线的距离之积等于,可得,化简得,
由于,故,即.
(2)设,,
故当时,最小值为2
(3)联立与可得,
设,
则,
故
设存在点C满足,则,
故,
由于在,故,
化简得,即,解得或(舍去),
由于,解得且,
故符合题意,由于,故,
故,故,
故存在,使得
考点7 圆锥曲线的应用问题
【典例7】(2025·上海静安·一模)如图的封闭图形的边缘由抛物线和垂直于拋物线对称轴的线段组成.已知,拋物线的顶点到线段所在直线的距离为.
(1)请用数学符号语言表达这个封闭图形的边缘;
(2)在该封闭图形上截取一个矩形,其中点在线段上,点抛物线上.求以矩形为侧面,为母线的圆柱的体积最大值;
(3)求证:抛物线的任何两条相互垂直的切线的交点都在同一条直线上.
【解】(1)如图建立平面直角坐标系,
设抛物线的方程为,
则曲线过点,所以,故,
所以,曲线的方程为,
线段的方程为,
(2)设,则 .
以为母线的圆柱的底面半径满足,
所以,
所以圆柱的体积 .
所以,
所以,当时,其体积取得最大值;
(3)证明: 因为函数的导函数,
所以,抛物线上任意一点的切线斜率为,
设是抛物线上两条相互垂直的切线,切点分别为,
则其方程分别为 ,
且,
消去,解得,
因为,得.
故抛物线的任何两条相互垂直的切线的交点都在直线上.
【变式1】(2025·上海浦东新·二模)2019年春节档非常热门的电影《流浪地球》引发如下思考:假设地球(设为质点P,地球半径忽略不计)借助原子发动机开始流浪的轨道是以木星(看作球体,其半径为万米)的中心F为右焦点的椭圆C.已知地球的近木星点A(轨道上离木星表面最近的点)到木星表面的距离为100万米,远离木星点B(轨道上离木星表面最远的点)到木星表面的距离为2500万米.
(1)求如图给定的坐标系下椭圆C的标准方程;
(2)若地球在流浪的过程中,由A第一次逆时针流浪到与轨道中心O的距离为万米时(其中a,b分别为椭圆的长半轴,短半轴的长),由于木星引力,部分原子发动机突然失去了动力,此时地球向着木星方向开始变轨(如图所示),假设地球变轨后的轨道为一条直线L,称这条直线的斜率k为“变轨系数”.求“变轨系数”k的取值范围,使地球与木星不会发生碰撞.(精确到小数点后一位)
【解】(1)设椭圆的方程为,
由题意知,,,
解得,,
所以,
故所求椭圆的方程为:.
(2)由(1)知,
设变轨时,地球位于,
则,
又,
解得,
设过点P的直线方程为,
即,
由,
化简可得
解得
若使地球与木星不会发生碰撞,则“变轨系数”k的取值范围是.
1.(2026·上海长宁·二模)设双曲线的上焦点为是双曲线上的两个不同的点.
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)若,求点纵坐标的值;
(3)设直线与轴交于点关于轴的对称点为.若三点共线,求证:为定值.
【解】(1)令则,
∴双曲线的渐近线方程为.
(2)由题意知,,
设为,则,且,
又,解得,
所以点M纵坐标的值为
(3)①当直线MN的斜率不存在时,其方程为与轴有无数个交点,不符合题意;
②当直线的斜率存在时,设为,则其方程为,
设,则,
联立,得,
所以,
因为三点共线,
所以,即,即,
所以,即,
所以,
化简得,为定值,
故命题得证.
2.(2026·上海闵行·一模)如图,某飞行器研究基地E在指挥中心F的正北方向4千米处,小镇A在E的正西方向8千米处,小镇B在F的正南方向8千米处.已知一新型飞行器在试飞过程中到点F和到直线AE的距离始终相等,该飞行器产生一定的噪音污染,距离该飞行器1千米以内(含边界)为10级噪音,每远离飞行器1千米,噪音污染就会减弱1级,直至0级为无噪音污染(飞行器的大小及高度均忽略不计).
(1)判断该飞行器是否经过线段EF的中点O,并判断小镇A是否会受到该飞行器的噪音污染?
(2)小镇B受该飞行器噪音污染的最强等级为多少级?
【解】(1)由题设,构建以EF的中点O为原点,过O平行于AE的直线为x轴,BE为y轴的直角坐标系,如下图示:
∴,,,,,
要使新型飞行器在试飞过程中到F和到直线AE的距离始终相等,
∴其轨迹为以为准线,为焦点的抛物线,故轨迹方程为,
∴在轨迹上,即该飞行器经过线段EF的中点O,
连接,交抛物线于,而,
∴千米,故小镇A会受到该飞行器的噪音污染.
(2)设飞行器的坐标为,
∴,又,
∴当时,千米,故小镇B受该飞行器噪音污染的最强等级为3级.
3.(2026·上海崇明·一模)已知椭圆,其左、右顶点分别为,上、下顶点分别为.圆是以线段为直径的圆.
(1)求圆的方程;
(2)若点是椭圆上关于y轴对称的两个不同的点,直线分别交轴于点,求证:为定值;
(3)若点是椭圆上不同于点的点,直线与圆的另一个交点为,是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解】(1)由题意得,所以圆的方程是
(2)由题意,得,设,则,且,
可得直线的方程是,所以.同理得.
因为,所以
(3)显然直线的斜率存在,设其方程为,
代入椭圆Г的方程,得.
设,则,得.
因为圆心到直线的距离,所以.
假设存在点,使得,则,于是,
化简得,此方程在实数范围内无解,
所以不存在点,使得.
4.已知椭圆.
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)设为椭圆的左右顶点,若椭圆上一点E的纵坐标为1,且,求m的值;
(3)若P为椭圆上一点,过点P作一条斜率为的直线与双曲线仅有一个公共点,求m的取值范围.
【解】(1)当时,椭圆,焦点在上,
则,则.
(2)因为为椭圆的左右顶点,所以,
令中,则,
若,,
,
解得:.
若,,
,
解得:.
(3)若P为椭圆上一点,过点P作一条斜率为的直线,
设该直线为,直线与双曲线仅有一个公共点,
①直线与双曲线的渐近线平行时,
则双曲线的渐近线为:,所以.
因为P为椭圆上一点,所以,所以不满足题意.
②直线与双曲线的渐近线不平行时,
,则,
则,解得:,
解得:,因为,所以.
又因为P为椭圆上一点,所以,则,
则,解得:,
所以,所以,综上所述:.
则m的取值范围为:
5.(2025·上海黄浦·二模)已知双曲线:,为左焦点,为直线上一动点,为线段与的交点.定义:.
(1)若点的纵坐标为,求的值;
(2)设,点的纵坐标为,试将表示成的函数并求其定义域;
(3)证明:存在常数、,使得.
【解】(1)解:由题意,点的坐标为,将代入双曲线中,可得,所以,
不妨取的坐标为,
于是直线的方程为.
将代入直线的方程,得点的坐标为.
因此.
(2)解:由题意,点的坐标为,点的坐标为.
设点的坐标为,由,,又、,
即,
所以,代入双曲线方程,得,整理得.
由,即,结合,解得或.
又,即,结合,解得.
因此,.
(3)证明:点的坐标为.
当点不在轴上时,过作轴的垂线,垂足为.
设直线与轴的交点为,点的坐标为.
,即.
.
由为线段与的交点,得点的坐标满足方程,即.
于是,又,故.
于是.
故存在常数、,使得.
当点在轴上时,,,,
所以,,即,
所以,即上述结论亦成立.
6.(2021·上海嘉定·二模)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)若,求点的坐标;
(3)过点作两条互相垂直的直线分别交抛物线于四点,且点分别为线段的中点,求的面积的最小值.
【解】(1)抛物线的焦点为,即 ,解得:
抛物线的方程为:;
(2)设点,由抛物线的定义得:,解得:,
点在抛物线上,把代入,解得:,
点的坐标为或;
(3)由题意知:直线的斜率存在,且不为零,
可设直线的斜率为,则直线的斜率为,
则直线的方程为,直线的方程为,
设,,
由消去整理得:,
由一元二次方程”根与系数的关系得:,
,
即,,同理可得:,
,,
(当且仅当,即时,等号成立),
的面积的最小值等于.
7.(2026·上海浦东新·期中)已知椭圆,点、分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若椭圆上点满足,求的值;
(2)点为椭圆的右顶点,定点在轴上,若点为椭圆上一动点,当取得最小值时点恰与点重合,求实数的取值范围;
(3)已知为常数,过点且法向量为的直线交椭圆于、两点,若椭圆上存在点满足(),求的最大值.
【解】(1)因为,所以设点,
则,所以,即,
所以;
;
(2)设,则,,
则,
所以,,
要时取最小值,则必有,
所以;
(3)设过点且法向量为的直线的方程为,,
联立,消去得,
则,
则,
,
又,
又点在椭圆上,则,
所以,
即,
所以,
所以,
所以,
即的最大值为.
8.(2025·上海闵行·三模)已知是椭圆的左顶点,是椭圆上不同的两点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)设,若,且、、和、、分别共线,求证:三点共线;
(3)若是椭圆上的点,且,求的面积.
【解】(1)由可知,
,,故,
所以焦距,离心率.
(2)设,,
由题意,,,,,,,,
又,
所以,得,
方法一:由三点共线,则,即,
同理可得,三点共线,则,即,
故,即,
又,,
所以,
所以,
由,整理得,
所以有,
又,
故,
所以,
所以三点共线.
方法二:因为,,则,
由得直线的方程为,
与椭圆联立,得,
则,
所以,
同理得,
所以,,即三点共线.
(3)设,
因为,,,
①当直线的斜率不存在时,则,
所以,,
又是椭圆上的点,此时,
故,
②当直线的斜率存在时,可设,
由,得,
所以,,
所以,
又点在椭圆上,代入整理得,,
从而,
于是,
点到直线的距离,
所以.
9.已知两个定点A、B的坐标分别为和,动点P满足(O为坐标原点).
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)设点为x轴上一定点,求点C与轨迹E上点之间距离的最小值;
【解】(1)设,,,,
,.因为,
则,所以,所以轨迹E的方程为.
(2)设轨迹E:上任一点为,所以,
所以,
令,对称轴为:,
当,即时,在区间严格增,所以当时,取得最小值,即的最小值为,所以的最小值为;
当,即时,在区间严格减,在区间严格增,
所以当时,取得最小值,即的最小值为,所以的最小值为,
所以
10.(2025·上海黄浦·二模)椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线与交于点.
(1)若,点的坐标为,求点到直线的距离;
(2)当时,求满足的点的个数;
(3)设直线与的另一个交点为,,点的横坐标为,若的离心率,求的取值范围.
【解】(1)依题意,,而,则直线的方程为,
即,所以点到直线的距离.
(2)由,得点在以线段为直径的圆上,,
由消去得,即,
当时,,,因此点,共2个;
当时,,解得,,
因此点,共4个,
所以当时,点的个数为2;当时,点的个数为4.
(3)设,由,且在线段上,得,
则,解得,而,
由点在上,得,即,
整理得,即,由,得,解得,
所以的取值范围是.
11.(2024·上海·模拟预测)已知直线l:与双曲线C:相切于点Q.
(1)试在集合中选择一个数作为k的值,使得相应的t的值存在,并求出相应的t的值;
(2)设直线m过点且其法向量,证明:当时,在双曲线C的右支上不存在点N,使之到直线的距离为;
(3)已知过点Q且与直线l垂直的直线分别交x、y轴于A、B两点,又P是线段中点,求点P的轨迹方程.
【解】(1)由题得双曲线渐近线方程为,
所以当时,直线与双曲线不可能相切,故
联立, 消去可得:,
所以, ,
当时,;
当时,.
(2)由题任取直线上一点,则由题意,
,
即直线的直线方程为,与切线平行,
所以直线与过原点的平行直线的距离为,
因为,所以,故,
故,即,
由(1),所以直线与过原点的平行直线的距离为:
,
因为,所以,故,即,如图,
所以时,直线与与曲线C右支相切的切线距离为,
故当时,在双曲线C的右支上不存在点N,使之到直线的距离为.
(3)由题可设切点且,则即,
对求关于的导数可得:, 所以,
则切线斜率, 又过点与垂直的直线分别交,轴于两点,
所以, 所以,
令, 得, 所以,
令, 得, 所以,
所以, 设,
则,则由以及消参得:,
即的轨迹方程是.
12.(2024·上海·模拟预测)日日新学习频道刘老师通过学习了解到:法国著名数学家加斯帕尔·蒙日在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点Q的轨迹是以椭圆的中心为圆心,(a为椭圆的长半轴长,b为椭圆的短半轴长)为半径的圆,这个圆被称为蒙日圆.已知椭圆C:.
(1)求椭圆C的蒙日圆的方程;
(2)若斜率为1的直线与椭圆C相切,且与椭圆C的蒙日圆相交于M,N两点,求的面积(O为坐标原点);
(3)设P为椭圆C的蒙日圆上的任意一点,过点P作椭圆C的两条切线,切点分别为A,B,求面积的最小值.
【解】(1)因为椭圆:,所以,
所以椭圆的蒙日圆的方程为;
(2)如图,
由(1)知,椭圆的方程为,设直线的方程为,
联立方程,消去并整理得,,
由,得,即,
所以坐标原点到直线:的距离,
所以,
所以;
(3)由(1)知,椭圆C的方程为,椭圆C的蒙日圆方程为,
设,则,设,,
则切线的方程为,切线的方程为,
将代入切线,的方程,有,,
故直线的方程为,
将直线的方程与椭圆的方程联立得,
消去并整理得,
显然,,
所以,,
所以,
又点到直线的距离,
所以,
设,则,,
令,
则,
所以函数在上单调递增,所以,
所以面积的最小值为.
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题号猜押04 上海卷高考数学第20题(解答题)
溯源
考点
3年考题
考情分析
解析几何
2025年第20题
由直线与圆的位置关系求参数、椭圆中存在定点满足某条件问题、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、椭圆中向量点乘问题
2024年第20题
由双曲线的离心率求参数的取值范围、双曲线中向量点乘问题、判断点和双曲线的位置关系
2023年第20题
抛物线定义的理解、求直线与椭圆的交点坐标、抛物线中的参数范围问题、直线与抛物线交点相关问题
预测
1. 通常位于解答题中后部(如第19或20题),分值在18分,是区分考生数学能力(尤其是运算能力和思维韧性)的关键题目。
2. 不会单纯沦为“暴力计算”题。题目将保留鲜明的几何背景(如圆锥曲线的光学性质、三角形特征等),要求考生先用几何眼光分析,再选择合适的代数工具(方程、向量、参数)进行转化和求解。
3. 对韦达定理的应用将不再停留在套用层面,而是要求能灵活进行复杂的代数式变形和整体处理,这是简化运算的核心技巧。
4.向量作为沟通几何与代数的天然工具,在上海卷解析几何中应用频繁,可能以向量形式给出条件(如数量积、共线),或要求用向量方法证明几何结论。
备考核心
1. 熟练掌握椭圆、双曲线、抛物线的标准方程、几何性质、参数方程。理解圆与直线、圆锥曲线与直线的位置关系判别(判别式法、几何法)。将向量、三角函数、不等式、函数最值等知识与解析几何建立联系。2.重点掌握:(1)求轨迹方程的几种方法(直译法、定义法、相关点法、参数法);(2)处理定点、定值、最值问题的通用思路(设参 → 联立 → 韦达 → 表达目标 → 化简论证)(3)探索性问题的解题规范。
3.解答题步骤要完整。从“设”、“列”到“化”、“得”,每一步变形要有依据。对使用韦达定理、判别式等要写出前提条件。最终结论要明确。
考点1 椭圆的综合问题
【典例1】(2026·上海长宁·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,且经过点.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)点Q为椭圆上一点,且位于第三象限,若的面积为3,求点Q的坐标;
(3)A,B,C,D是椭圆上不重合的四个点,AB与CD相交于点,且,求的取值范围.
【变式1】已知椭圆的离心率为,且过点.圆的切线l与椭圆E相交于A,B两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)直线OA,OB的斜率存在为,,直线l的斜率存在为k,若,求直线l的方程;
(3)直线OA,OB与圆的另一个交点分别为C,D,求与的面积之和的取值范围.
【变式2】(2026·上海浦东模拟)已知椭圆:,、分别为左、右焦点,直线过交椭圆于、两点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)当,且点在轴上方时,求、两点的坐标;
(3)若直线交轴于,直线交轴于,是否存在直线,使得?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
考点2 双曲线的综合问题
【典例2】(2025·上海长宁·二模)已知双曲线的左、右焦点分别为,点A是其左顶点,点P是双曲线上一点,且位于第一象限,若双曲线的离心率.
(1)求双曲线的方程;
(2)若三角形是等腰三角形,求点P的坐标;
(3)直线不垂直于x轴,且与曲线的另一个交点为Q,若是锐角,求直线的斜率的取值范围.
【变式1】(2026·上海金山·月考)已知双曲线的右焦点为F,右顶点为A,过焦点F的直线与的右支交于P,Q两点,直线,分别与直线交于M,N两点,记的面积为,的面积为.
(1)求双曲线的离心率;
(2)求证:为定值;
(3)求的取值范围.
【变式2】(2026·上海普陀·二模)设分别是双曲线的左、右两焦点,过点的直线与的右支交于M,N两点,过点(﹣2,3),且它的虚轴的端点与焦点的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)当时,求实数m的值;
(3)设点M关于坐标原点O的对称点为P,当时,求△PMN面积S的值.
考点3 抛物线的综合问题
【典例3】(2026·浙江杭州·二模)已知抛物线的焦点到准线的距离为2,点,过的直线交于,两点,过,分别作的垂线,垂足分别为,,直线,与直线分别交于点,.
(1)求的方程;
(2)记,的纵坐标分别为,,当时,求直线的斜率;
(3)设为轴上一点,记,分别为直线,的斜率.若为定值,求点的坐标.
【变式1】(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,已知抛物线的焦点为,点的坐标为.
(1)若点在上,且,求点的坐标;
(2)若是上的任意一点,求的最小值;
(3)过点的动直线与抛物线交于、两点,过点、分别作的切线,切线交点为,求证:点的轨迹是一条直线.
【变式2】已知是抛物线的焦点,在点处的切线交轴于点,过点的直线与交于两点.
(1)求的方程;
(2)比较与的大小,并说明理由;
(3)过点的直线与交于两点,,线段的延长线分别交于点,,试判断直线是否过定点,如果是,请求出该定点的坐标,如果不是,请说明理由.
考点4 圆锥曲线的轨迹问题
【典例4】已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若动点在抛物线上,为抛物线的焦点,线段的中点为,求点的轨迹方程;
(3)试探究:抛物线上是否存在点使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【变式1】已知平面直角坐标系中定点,,O为坐标原点.动点M满足,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)求线段AM中点P的轨迹方程.
【变式2】(2026·上海徐汇·期中)已知点,,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若动点的轨迹上存在两点关于直线对称,求的取值范围.
考点5 圆锥曲线的最值范围问题
【典例5】已知抛物线.
(1)倾斜角为的直线过的焦点,且与交于、两点,求;
(2)设是上一点,、是的准线上两个不同的点,且圆是的内切圆.
①若,求点的横坐标;
②求面积的最小值.
【变式1】设,,、分别是双曲线的左、右焦点,直线经过点与的右支交于、两点,点是坐标原点.
(1)若点是上的一点,,求的值;
(2)设、,点在直线上,若点、、、满足:,,求点的坐标;
(3)设的延长线与交于点,若向量与满足:,求的面积的取值范围.
【变式2】已知双曲线,点、分别为双曲线的左、右焦点,、为双曲线上的点.
(1)求右焦点到双曲线的渐近线的距离;
(2)若,求直线的方程;
(3)若,其中A、B两点均在x轴上方,且分别位于双曲线的左、右两支,求四边形的面积的取值范围.
考点6 圆锥曲线的探索问题
【典例6】(2026·上海普陀·二模)在xOy平面上.设椭圆:,梯形的四个顶点均在上,且.设直线的方程为
(1)若为的长轴,梯形的高为,且在上的射影为的焦点,求的值;
(2)设,直线经过点,求的取值范围;
(3)设,,与的延长线相交于点,当变化时,的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【变式1】动点到直线与直线的距离之积等于,且.记点M的轨迹方程为.
(1)求的方程;
(2)过上的点P作圆的切线PT,T为切点,求的最小值;
(3)已知点,直线交于点A,B,上是否存在点C满足?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.
考点7 圆锥曲线的应用问题
【典例7】(2025·上海静安·一模)如图的封闭图形的边缘由抛物线和垂直于拋物线对称轴的线段组成.已知,拋物线的顶点到线段所在直线的距离为.
(1)请用数学符号语言表达这个封闭图形的边缘;
(2)在该封闭图形上截取一个矩形,其中点在线段上,点抛物线上.求以矩形为侧面,为母线的圆柱的体积最大值;
(3)求证:抛物线的任何两条相互垂直的切线的交点都在同一条直线上.
【变式1】(2025·上海浦东新·二模)2019年春节档非常热门的电影《流浪地球》引发如下思考:假设地球(设为质点P,地球半径忽略不计)借助原子发动机开始流浪的轨道是以木星(看作球体,其半径为万米)的中心F为右焦点的椭圆C.已知地球的近木星点A(轨道上离木星表面最近的点)到木星表面的距离为100万米,远离木星点B(轨道上离木星表面最远的点)到木星表面的距离为2500万米.
(1)求如图给定的坐标系下椭圆C的标准方程;
(2)若地球在流浪的过程中,由A第一次逆时针流浪到与轨道中心O的距离为万米时(其中a,b分别为椭圆的长半轴,短半轴的长),由于木星引力,部分原子发动机突然失去了动力,此时地球向着木星方向开始变轨(如图所示),假设地球变轨后的轨道为一条直线L,称这条直线的斜率k为“变轨系数”.求“变轨系数”k的取值范围,使地球与木星不会发生碰撞.(精确到小数点后一位)
1.(2026·上海长宁·二模)设双曲线的上焦点为是双曲线上的两个不同的点.
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)若,求点纵坐标的值;
(3)设直线与轴交于点关于轴的对称点为.若三点共线,求证:为定值.
2.(2026·上海闵行·一模)如图,某飞行器研究基地E在指挥中心F的正北方向4千米处,小镇A在E的正西方向8千米处,小镇B在F的正南方向8千米处.已知一新型飞行器在试飞过程中到点F和到直线AE的距离始终相等,该飞行器产生一定的噪音污染,距离该飞行器1千米以内(含边界)为10级噪音,每远离飞行器1千米,噪音污染就会减弱1级,直至0级为无噪音污染(飞行器的大小及高度均忽略不计).
(1)判断该飞行器是否经过线段EF的中点O,并判断小镇A是否会受到该飞行器的噪音污染?
(2)小镇B受该飞行器噪音污染的最强等级为多少级?
3.(2026·上海崇明·一模)已知椭圆,其左、右顶点分别为,上、下顶点分别为.圆是以线段为直径的圆.
(1)求圆的方程;
(2)若点是椭圆上关于y轴对称的两个不同的点,直线分别交轴于点,求证:为定值;
(3)若点是椭圆上不同于点的点,直线与圆的另一个交点为,是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.已知椭圆.
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)设为椭圆的左右顶点,若椭圆上一点E的纵坐标为1,且,求m的值;
(3)若P为椭圆上一点,过点P作一条斜率为的直线与双曲线仅有一个公共点,求m的取值范围.
5.(2025·上海黄浦·二模)已知双曲线:,为左焦点,为直线上一动点,为线段与的交点.定义:.
(1)若点的纵坐标为,求的值;
(2)设,点的纵坐标为,试将表示成的函数并求其定义域;
(3)证明:存在常数、,使得.
6.(2021·上海嘉定·二模)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)若,求点的坐标;
(3)过点作两条互相垂直的直线分别交抛物线于四点,且点分别为线段的中点,求的面积的最小值.
7.(2026·上海浦东新·期中)已知椭圆,点、分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若椭圆上点满足,求的值;
(2)点为椭圆的右顶点,定点在轴上,若点为椭圆上一动点,当取得最小值时点恰与点重合,求实数的取值范围;
(3)已知为常数,过点且法向量为的直线交椭圆于、两点,若椭圆上存在点满足(),求的最大值.
8.(2025·上海闵行·三模)已知是椭圆的左顶点,是椭圆上不同的两点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)设,若,且、、和、、分别共线,求证:三点共线;
(3)若是椭圆上的点,且,求的面积.
9.已知两个定点A、B的坐标分别为和,动点P满足(O为坐标原点).
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)设点为x轴上一定点,求点C与轨迹E上点之间距离的最小值;
10.(2025·上海黄浦·二模)椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线与交于点.
(1)若,点的坐标为,求点到直线的距离;
(2)当时,求满足的点的个数;
(3)设直线与的另一个交点为,,点的横坐标为,若的离心率,求的取值范围.
11.(2024·上海·模拟预测)已知直线l:与双曲线C:相切于点Q.
(1)试在集合中选择一个数作为k的值,使得相应的t的值存在,并求出相应的t的值;
(2)设直线m过点且其法向量,证明:当时,在双曲线C的右支上不存在点N,使之到直线的距离为;
(3)已知过点Q且与直线l垂直的直线分别交x、y轴于A、B两点,又P是线段中点,求点P的轨迹方程.
12.(2024·上海·模拟预测)日日新学习频道刘老师通过学习了解到:法国著名数学家加斯帕尔·蒙日在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点Q的轨迹是以椭圆的中心为圆心,(a为椭圆的长半轴长,b为椭圆的短半轴长)为半径的圆,这个圆被称为蒙日圆.已知椭圆C:.
(1)求椭圆C的蒙日圆的方程;
(2)若斜率为1的直线与椭圆C相切,且与椭圆C的蒙日圆相交于M,N两点,求的面积(O为坐标原点);
(3)设P为椭圆C的蒙日圆上的任意一点,过点P作椭圆C的两条切线,切点分别为A,B,求面积的最小值.
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