内容正文:
专题13 圆锥曲线的定义、离心率与焦点弦模型问题
目 录
模块一、解题方法总述
模块二、压轴题型专练
题型01 椭圆的定义与应用
题型02 双曲线的定义与应用
题型03 抛物线的定义与应用
题型04 离心率求解的几何与代数方法
题型05 焦点三角形及其性质
题型06 焦点弦及其性质
模块三、综合实战演练
一、离心率问题的求解策略:
一、核心原理
离心率是圆锥曲线的核心特征量(椭圆、双曲线、抛物线),核心公式为椭圆、双曲线(实半轴、虚/短半轴、半焦距,满足)。解题本质是利用圆锥曲线定义、几何性质或代数条件,建立的齐次等式/不等式,消元转化为的方程/不等式求解。
二、通用解题思路
1. 定曲线类型,记核心公式:明确椭圆/双曲线,熟记的定义式、变形公式及的关系,为消元做准备;
1. 建关系,抓条件转化:根据题干条件(定义类、几何性质类、代数类)建立齐次式
· 定义类:利用圆锥曲线定义(椭圆、双曲线)结合焦点三角形、距离公式列等式;
· 几何类:利用对称轴、焦点、准线、渐近线(双曲线)的位置/数量关系,或垂直、共线等几何条件转化;
· 代数类:将直线与曲线联立的韦达定理、点在曲线上等条件,代入化简得齐次等式/不等式;
1. 消元求,验证范围:将齐次式中用代换,两边同除转化为仅含的方程/不等式,求解后验证的取值范围(椭圆、双曲线)。
二、焦点三角形问题的求解策略
一、核心原理
焦点三角形是圆锥曲线(椭圆/双曲线)两焦点与曲线上任一点构成的三角形,核心依托圆锥曲线定义(椭圆、双曲线)、三角定理(余弦/正弦定理)、面积公式,结合关系,实现边、角、面积、离心率的互推,本质是定义定边长关系,三角定理建等式,联求解量。
2、 通用解题思路
1.定曲线标基量:明确椭圆/双曲线,记焦点距,由定义得曲线上点到两焦点的边长和/差为,设边为简化表述;
2.据条件选定理:
(1)知角求边/面积/离心率:用余弦定理结合定义建等式,椭圆/双曲线直接用焦点三角形专属面积公式(椭圆、双曲线,为顶角);
(2)边角综合/求离心率:用正弦定理边角互化,快速推导离心率表达式;
3.化简联量求解:结合曲线关系(椭圆、双曲线)消元,求解边、角、面积或离心率,验证量的取值范围。
三、焦点弦问题的求解策略
一、核心原理
焦点弦是过圆锥曲线焦点的弦,解题依托圆锥曲线定义、坐标代数运算、韦达定理、焦半径公式,结合曲线基本量关系,推导焦点弦的长度、中点、斜率、比例及与曲线的关联性质,本质是定义+代数运算定弦的量化关系,结合几何特征简化推导。
一、通用解题思路
1.定曲线标焦点,设弦的表达式:明确椭圆/双曲线/抛物线及焦点坐标,设焦点弦过焦点,依条件设弦所在直线方程(斜率式/参数式,抛物线优先用开口方向设式,避免斜率不存在漏解);
2.联方程用定理,求核心量:将直线与曲线联立,用韦达定理得弦端点坐标的和/积,结合焦半径公式(椭圆/双曲线,抛物线)快速表焦点弦长,或用定义转化焦半径为到准线距离;
3.推弦的性质,解所求问题:据核心量推导焦点弦的长度公式、中点轨迹、弦径关系,或结合垂直、比例等条件求斜率、参数、曲线基本量(如)。
二、核心技巧与注意事项
1.弦长公式速用:椭圆/双曲线焦点弦长,抛物线(为弦所在直线与焦点轴夹角),直接代角求长;
2.设线避漏解:过焦点直线优先设参数式(椭圆/双曲线)/(抛物线),避免斜率不存在时的漏解;
3.焦半径代换:用焦半径公式替代两点间距离公式,简化弦长计算,椭圆/双曲线注意焦半径公式的“”与点的位置匹配;
4.抛物线特性质:抛物线焦点弦中点到准线距离为弦长的一半,端点纵坐标之积为、横坐标之积为,可直接用结论速解。
题型01 椭圆的定义与应用
1.已知,点A在椭圆上,点B在双曲线上,则周长的最小值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为A,点M在C上,若周长的最大值为8,则C的焦距为( )
A.3 B. C.1 D.2
3.已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,若点在椭圆上运动,则的取值范围为____________.
5.P为椭圆上一点,曲线与坐标轴的交点分别为,若,则到轴的距离为___________.
核心:椭圆定义(到两焦点距离和为,),将焦半径和/距离转化为,简化计算。
1. 直接用定义:求动点轨迹、焦半径和、焦点弦长,直接套;
2. 定义转化:遇到“到焦点的距离”,转化为“到另一焦点的距离与的差”,或结合准线(第二定义)转化为到准线的距离(,为离心率);
3. 关键:焦点三角形中,优先用定义得两边和为,再结合余弦定理求角/边长。
题型02 双曲线的定义与应用
1.双曲线的两个焦点分别是、,焦距为8,是双曲线上的一点,且,则( )
A.1 B.3 C.7 D.9
2.记双曲线的右焦点为为上一点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
3.已知双曲线的左、右焦点分别为,点在的右支上,过点作的一条渐近线的垂线,垂足为.当取最小值为4时,则面积的最大值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________.
5.点是双曲线的左焦点,动点A在双曲线右支上,直线:与直线:的交点为B,则的最小值为________.
核心:双曲线定义(到两焦点距离差的绝对值为,),注意绝对值和双曲线哪一支的判定。
1. 直接用定义:求轨迹、焦半径差,套,无绝对值时需结合条件判定动点在左/右支;
2. 定义转化:焦半径可表示为(第二定义),或结合转化为另一焦半径;
3. 关键:焦点三角形中,用定义得两边差为,结合正弦/余弦定理,注意双曲线中角的范围(小于180°)。
题型03 抛物线的定义与应用
1.设点为动点,记的斜率分别为,且,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.设点为抛物线C:上任意一点,P为直线:上一动点,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
3.已知抛物线的焦点为,点是抛物线上一点,当取最小值时,点到直线的距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.
4.若抛物线上的动点P到C的准线的距离为d,点,则的最大值为________,此时点P的坐标为________.
5.已知P为抛物线上任意一点,,,若存在实数k,点满足,则m的最大值为________.
核心:抛物线定义(到焦点的距离=到准线的距离,即焦半径=点到准线距离),核心是“化斜为直”,将焦半径转化为水平/竖直距离。
1. 焦半径速算:设抛物线,点,则焦半径(直接用横坐标+准线横坐标差),无需距离公式;
2. 焦点弦转化:焦点弦两端点到准线的距离和=焦点弦长,结合准线快速求弦长/中点坐标;
3. 关键:遇到“抛物线焦点距离”,优先作准线的垂线,用定义转化,避免根式计算。
题型04 离心率求解的几何与代数方法
1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,过的直线与椭圆C交于M、N两点,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知,分别是双曲线的左、右焦点,点在的一条渐近线上,与轴垂直,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线(,)的右焦点为,过点且斜率为的直线与轴交于点,线段与交于点,且为线段的中点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线的右焦点为是右支上一点,关于原点和轴对称的点分别为,则的离心率为______.
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,,点P在双曲线C上,O为坐标原点,,,则双曲线C的离心率为______.
核心:离心率(椭圆,双曲线,抛物线),几何法找a/c的比例关系,代数法列a/b/c方程消元求e。
几何法(优先,适用于有几何特征如角、垂直、中点)
1. 利用圆锥曲线定义、焦点三角形边角关系(正弦/余弦定理)、中位线、垂直等,直接找与的倍数关系(如,则);
2. 关键:椭圆中,双曲线中,几何特征优先关联。
代数法(兜底,适用于有方程/坐标条件)
1. 设点坐标/联立曲线与直线方程,结合条件(如垂直→向量数量积为0、中点→点差法)列含的方程;
2. 消去(用表示),得到关于的方程(如),求解即可;
3. 关键:点差法适用于中点弦问题,快速得关系,再转化为。
题型05 焦点三角形及其性质
1.已知椭圆:的两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,则( )
A.的面积最大值为8 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
2.已知椭圆C:的两个焦点为,,P为C上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的焦距为1 B.椭圆的离心率为
C. 的周长为8 D.的最大值为9
3.已知椭圆 ,分别为的左,右焦点,动点 为上一点,下列说法正确的是( )
A.的周长为10 B.面积的最大值为
C.的最小值为8 D.动点满足
4.已知双曲线的左、右焦点为、,点P为C右支上一动点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C与双曲线有不相等的离心率
B.若,则的周长为
C.若则的面积为2
D.若为圆上一点,则的最大值为7
5.已知双曲线的一条渐近线为,,是双曲线的左、右焦点,过的动直线与双曲线的左支交于点,与右支交于点,点,均在轴上方,设与的内切圆半径分别为,,则( )
A.双曲线的离心率为 B.
C.若,则直线的斜率为 D.的取值范围是
核心:以圆锥曲线两焦点和曲线上一点为顶点的三角形,优先用定义得边的关系,再结合正/余弦定理、面积公式求解。
椭圆焦点三角形(在椭圆上,为焦点)
1. 边:,;
2. 角:设,则(最大时在短轴端点);
3. 面积:(直接套公式,无需正弦定理)。
双曲线焦点三角形(在双曲线上)
1. 边:,;
2. 面积:();
3. 关键:判定所在支,确定焦半径的大小关系。
题型06 焦点弦及其性质
1.过抛物线的焦点的直线与交于两点,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.
2.过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦,则的最小值为( )
A.8 B.16 C.32 D.64
3.如图,F是抛物线的焦点,M是抛物线C上的一点,且.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过焦点F作直线交抛物线C于A,B两点,直线AO(O为C的顶点)交C的准线l于点P,求证:;
(3)在(2)的前提下,求的最小值.
4.设为抛物线的焦点,的三个顶点均在抛物线上,且直角顶点在第一象限内,直线过点且倾斜角为锐角,直线分别交轴于点.
(1)若,求;
(2)求证:;
(3)求的取值范围.
5.在直角坐标系中,已知点,,动点满足,记动点的轨迹为.
(1)求的标准方程;
(2)设直线与的另一个交点为,证明:为定值.
椭圆/双曲线焦点弦
1. 弦长公式:(椭圆用+,双曲线结合支判定),或联立方程用韦达定理;
2. 性质:焦点弦中点横坐标与弦长相关,离心率越大,焦点弦长越短(椭圆)/越长(双曲线)。
抛物线焦点弦(核心,考频最高)
设抛物线,焦点弦,,,核心性质直接套:
1. 弦长:(定义转化,最快捷),若斜率为,则(为弦与x轴夹角);
2. 坐标关系:,(定值,直接用,无需联立);
3. 中点:焦点弦中点到准线的距离=(定义);
4. 垂直:以焦点弦为直径的圆与准线相切。
1.已知双曲线C:的左右焦点分别为,P为双曲线上一点且,则=( )
A.2 B.10 C.2或10 D.4或8
2.已知椭圆左、右焦点分别为为椭圆上一点,若的周长为48,且椭圆的短轴长为24,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.若是抛物线上的动点,点,则的最小值为( )
A. B.5 C.7 D.
4.已知双曲线与椭圆的焦点重合,其离心率是椭圆离心率的8倍,设,分别为双曲线C的左,右焦点,P为右支上任意一点,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.3
5.设F是椭圆的右焦点,A是椭圆上的动点,B是直线上的动点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.已知,是椭圆:与双曲线:的公共焦点,P为与在第一象限的公共点,若,则的内切圆半径为( )
A. B. C. D.
7.若椭圆的左、右焦点分别是,,P是E上的动点,则( )
A.的周长为6 B.面积的最大值为
C. D.
8.已知抛物线C:的焦点为,过点且斜率为的直线交抛物线于两点,下列说法正确的是( )
A.的取值范围为
B.存在直线使得
C.
D.
9.设双曲线(,)的左、右焦点分别为,,右顶点为A,P在C的左支上,,,则( )
A. B.
C.C的离心率为5 D.
10.已知双曲线的左、右焦点分别为为右支上一点且直线与轴垂直,若,则的面积为______.
11.已知椭圆,且,,若点是上动点,则的最大值为______.
12.已知抛物线的焦点为F,过点F且斜率不为零的直线与C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与y轴交于点E,若,则________.
13.已知椭圆的左、右焦点分别为,.为椭圆上一点,.圆与线段的延长线和线段的延长线分别相切于点和点,与线段相切于点,且,,则椭圆离心率的取值范围是________.
14.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点(其中点A在第一象限),点A到抛物线C的准线的距离为.
(1)求直线l的斜率;
(2)若,求的值.
15.如图,已知抛物线的标准方程为,其中为坐标原点,抛物线的焦点坐标为,为抛物线上任意一点(原点除外),直线过焦点交抛物线于点,直线过点交抛物线于点,连接并延长交抛物线于点.
(1)若弦的长度为,求的面积;
(2)求的最小值.
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专题13 圆锥曲线的定义、离心率与焦点弦模型问题
目 录
模块一、解题方法总述
模块二、压轴题型专练
题型01 椭圆的定义与应用
题型02 双曲线的定义与应用
题型03 抛物线的定义与应用
题型04 离心率求解的几何与代数方法
题型05 焦点三角形及其性质
题型06 焦点弦及其性质
模块三、综合实战演练
一、离心率问题的求解策略:
一、核心原理
离心率是圆锥曲线的核心特征量(椭圆、双曲线、抛物线),核心公式为椭圆、双曲线(实半轴、虚/短半轴、半焦距,满足)。解题本质是利用圆锥曲线定义、几何性质或代数条件,建立的齐次等式/不等式,消元转化为的方程/不等式求解。
二、通用解题思路
1. 定曲线类型,记核心公式:明确椭圆/双曲线,熟记的定义式、变形公式及的关系,为消元做准备;
1. 建关系,抓条件转化:根据题干条件(定义类、几何性质类、代数类)建立齐次式
· 定义类:利用圆锥曲线定义(椭圆、双曲线)结合焦点三角形、距离公式列等式;
· 几何类:利用对称轴、焦点、准线、渐近线(双曲线)的位置/数量关系,或垂直、共线等几何条件转化;
· 代数类:将直线与曲线联立的韦达定理、点在曲线上等条件,代入化简得齐次等式/不等式;
1. 消元求,验证范围:将齐次式中用代换,两边同除转化为仅含的方程/不等式,求解后验证的取值范围(椭圆、双曲线)。
二、焦点三角形问题的求解策略
一、核心原理
焦点三角形是圆锥曲线(椭圆/双曲线)两焦点与曲线上任一点构成的三角形,核心依托圆锥曲线定义(椭圆、双曲线)、三角定理(余弦/正弦定理)、面积公式,结合关系,实现边、角、面积、离心率的互推,本质是定义定边长关系,三角定理建等式,联求解量。
2、 通用解题思路
1.定曲线标基量:明确椭圆/双曲线,记焦点距,由定义得曲线上点到两焦点的边长和/差为,设边为简化表述;
2.据条件选定理:
(1)知角求边/面积/离心率:用余弦定理结合定义建等式,椭圆/双曲线直接用焦点三角形专属面积公式(椭圆、双曲线,为顶角);
(2)边角综合/求离心率:用正弦定理边角互化,快速推导离心率表达式;
3.化简联量求解:结合曲线关系(椭圆、双曲线)消元,求解边、角、面积或离心率,验证量的取值范围。
三、焦点弦问题的求解策略
一、核心原理
焦点弦是过圆锥曲线焦点的弦,解题依托圆锥曲线定义、坐标代数运算、韦达定理、焦半径公式,结合曲线基本量关系,推导焦点弦的长度、中点、斜率、比例及与曲线的关联性质,本质是定义+代数运算定弦的量化关系,结合几何特征简化推导。
一、通用解题思路
1.定曲线标焦点,设弦的表达式:明确椭圆/双曲线/抛物线及焦点坐标,设焦点弦过焦点,依条件设弦所在直线方程(斜率式/参数式,抛物线优先用开口方向设式,避免斜率不存在漏解);
2.联方程用定理,求核心量:将直线与曲线联立,用韦达定理得弦端点坐标的和/积,结合焦半径公式(椭圆/双曲线,抛物线)快速表焦点弦长,或用定义转化焦半径为到准线距离;
3.推弦的性质,解所求问题:据核心量推导焦点弦的长度公式、中点轨迹、弦径关系,或结合垂直、比例等条件求斜率、参数、曲线基本量(如)。
二、核心技巧与注意事项
1.弦长公式速用:椭圆/双曲线焦点弦长,抛物线(为弦所在直线与焦点轴夹角),直接代角求长;
2.设线避漏解:过焦点直线优先设参数式(椭圆/双曲线)/(抛物线),避免斜率不存在时的漏解;
3.焦半径代换:用焦半径公式替代两点间距离公式,简化弦长计算,椭圆/双曲线注意焦半径公式的“”与点的位置匹配;
4.抛物线特性质:抛物线焦点弦中点到准线距离为弦长的一半,端点纵坐标之积为、横坐标之积为,可直接用结论速解。
题型01 椭圆的定义与应用
1.已知,点A在椭圆上,点B在双曲线上,则周长的最小值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】利用椭圆、双曲线的定义求周长的最小值.
【详解】取,则,为椭圆和双曲线的公共焦点.
根据椭圆和双曲线的定义,可得,
即.
又,当三点共线时取等号.
所以,即周长的最小值为4.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为A,点M在C上,若周长的最大值为8,则C的焦距为( )
A.3 B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义将周长的最大值问题转化为求的最大值即可求出,再求出焦距即可.
【详解】由题意知,,且,
则,
由椭圆的定义可知,,
则的周长为,
因为,等号成立时三点共线,
所以周长的最大值为,得,则,得,
故C的焦距为.
3.已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】先根据椭圆的定义得到、的关系,再利用三角形三边关系,进而求出结果.
【分析】对于椭圆,,,则,
设是椭圆的右焦点,则、.
根据椭圆的定义得,所以.
所以.
因为,所以的最大值为,
当且仅当为直线与椭圆在轴下方的交点时,等号成立,
故的最大值为.
故选:C.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,若点在椭圆上运动,则的取值范围为____________.
【答案】
【分析】通过椭圆标准方程和定义得到,通过,转化为一元二次函数的值域求解.
【详解】由题可知,,,
令,,则,
因为,所以,即,
所以,,
当或时,取到最小值为;当时,取到最大值为,
即的取值范围是.
故答案为:
5.P为椭圆上一点,曲线与坐标轴的交点分别为,若,则到轴的距离为___________.
【答案】/
【分析】首先画出图形,利用数形结合转化为点也在另一个椭圆上,通过联立方程,即可求解.
【详解】如图,正方形是曲线表示的图形,,,,,
椭圆的焦点分别为,,,
所以,所以点也在以点,为焦点的椭圆上,椭圆方程为,
联立,解得:,则
所以点到轴的距离为.
故答案为:
核心:椭圆定义(到两焦点距离和为,),将焦半径和/距离转化为,简化计算。
1. 直接用定义:求动点轨迹、焦半径和、焦点弦长,直接套;
2. 定义转化:遇到“到焦点的距离”,转化为“到另一焦点的距离与的差”,或结合准线(第二定义)转化为到准线的距离(,为离心率);
3. 关键:焦点三角形中,优先用定义得两边和为,再结合余弦定理求角/边长。
题型02 双曲线的定义与应用
1.双曲线的两个焦点分别是、,焦距为8,是双曲线上的一点,且,则( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【答案】D
【分析】根据焦距及双曲线的关系,结合双曲线定义,即可求得答案.
【详解】由题意知,,所以.
在双曲线中,有,所以,又,所以.
由双曲线定义知,,即,所以或.
又,即,所以.
综上,.
2.记双曲线的右焦点为为上一点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】首先判断出点在右支的右侧,根据双曲线定义以及三点共线可求出的最小值.
【详解】记的左焦点为,显然,
而,于是点在右支的右侧,如下图:
则.
当且仅当三点共线时,等号成立.
故选:B.
3.已知双曲线的左、右焦点分别为,点在的右支上,过点作的一条渐近线的垂线,垂足为.当取最小值为4时,则面积的最大值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】根据双曲线定义结合点到直线距离得出,再化简根据二次函数最值求解.
【详解】,又的最小值为点到的渐近线的距离,即,故.
当取最小值时,为直角三角形,且,
所以点纵坐标绝对值为,所以面积为,
由二次函数性质,当时,取最大值2,
所以面积的最大值为2.
故选:B.
4.已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________.
【答案】
【详解】由题意可知双曲线的实半轴长,设右焦点为,
所以,
,
当且仅当、、三点共线且在点和点之间时取等号.
的最大值为
5.点是双曲线的左焦点,动点A在双曲线右支上,直线:与直线:的交点为B,则的最小值为________.
【答案】
【分析】由题意求出直线与的交点B为圆心在,半径为2的圆,由双曲线的定义可得,当,,三点共线时,最小,过与圆心的直线与圆的交点且在和圆心之间时最小.
【详解】联立直线,的方程,故
若,则,
若,则,且,故,
可得交点的轨迹为圆心在,半径为2的圆(除去点),
由双曲线的方程可得,,焦点,右焦点,
可得,所以,
当点在线段上时,最小,即最小,
所以,
当过与圆心的直线与圆的交点在和圆心之间时最小.
所以最小值为.
故答案为:.
核心:双曲线定义(到两焦点距离差的绝对值为,),注意绝对值和双曲线哪一支的判定。
1. 直接用定义:求轨迹、焦半径差,套,无绝对值时需结合条件判定动点在左/右支;
2. 定义转化:焦半径可表示为(第二定义),或结合转化为另一焦半径;
3. 关键:焦点三角形中,用定义得两边差为,结合正弦/余弦定理,注意双曲线中角的范围(小于180°)。
题型03 抛物线的定义与应用
1.设点为动点,记的斜率分别为,且,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设,由题意列出点的坐标满足的方程,化简可得其轨迹方程.
【详解】设,因为,所以,
化简得,即点的轨迹方程为.
故选:C
2.设点为抛物线C:上任意一点,P为直线:上一动点,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】将的最小值转化为到焦点与点P的距离和的最小值问题,数形结合可得最小值.
【详解】由抛物线C的方程,知其焦点为,准线方程为,
所以,
的最小值,即的最小值,
如图,
,当且仅当与抛物线交于,即三点共线时等号成立,
而的最小值为点到直线:的距离,
所以的最小值为.
故选:C.
3.已知抛物线的焦点为,点是抛物线上一点,当取最小值时,点到直线的距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.
【答案】B
【分析】点在抛物线的内部,要求的最小值,利用抛物线的定义,过点直接作准线的垂线,求出与抛物线的交点,再利用点到直线距离求解.
【详解】抛物线的焦点为,准线,
点在抛物线的内部,因为点是抛物线上一点,
所以等于点到准线的距离,过点向准线作垂线,交抛物线于点,即当点移动到时,取最小值,即,
则点到直线的距离,
故选:B.
4.若抛物线上的动点P到C的准线的距离为d,点,则的最大值为________,此时点P的坐标为________.
【答案】
【详解】抛物线的焦点,准线,由抛物线定义得,
则,当且仅当是线段的延长线与抛物线的交点时取等号,
直线,由且,得,即点,
所以的最大值为,此时点P的坐标为.
5.已知P为抛物线上任意一点,,,若存在实数k,点满足,则m的最大值为________.
【答案】
【分析】向量的方向与的内角平分线相同,利用角平分线定理将表示为的函数,再求该比值在抛物线上的最大值,代入即得的最大值.
【详解】如图.设,则有,
则,.
因为,为单位向量,向量的方向与的内角平分线相同,
由于在轴上,故为内角平分线与轴的交点,
由角平分线定理,可得,其中,,
因为在线段上,则有,
设,
当且仅当时,等号成立.因为,
所以,则随单调递增,所以当取最大值时,也取最大值,
故的最大值为.
核心:抛物线定义(到焦点的距离=到准线的距离,即焦半径=点到准线距离),核心是“化斜为直”,将焦半径转化为水平/竖直距离。
1. 焦半径速算:设抛物线,点,则焦半径(直接用横坐标+准线横坐标差),无需距离公式;
2. 焦点弦转化:焦点弦两端点到准线的距离和=焦点弦长,结合准线快速求弦长/中点坐标;
3. 关键:遇到“抛物线焦点距离”,优先作准线的垂线,用定义转化,避免根式计算。
题型04 离心率求解的几何与代数方法
1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,过的直线与椭圆C交于M、N两点,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形面积之间的关系,结合椭圆的定义、椭圆离心率的公式进行求解即可.
【详解】如图,,垂足为,
因为,所以,为的中点,
,,
,
,整理得,
所以,即,
,
,
在中,,
在中,,
,
化简整理得,
,解得或,又,.
2.已知,分别是双曲线的左、右焦点,点在的一条渐近线上,与轴垂直,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先确定点的横坐标,再结合双曲线渐近线方程求出点的纵坐标,已知,在中,用、、表示,即可得到,进而求解离心率
【详解】对于双曲线,设半焦距为,满足,左右焦点为,离心率
由轴,得横坐标为,不妨令在渐近线上,代入得
是直角三角形,直角在上,记,已知,则,
又
所以
, 因此
3.已知双曲线(,)的右焦点为,过点且斜率为的直线与轴交于点,线段与交于点,且为线段的中点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用中点坐标公式代入双曲线方程,得到的二次齐次式来求离心率.
【详解】
设双曲线右焦点,其中,离心率,
则过点斜率为的直线方程为,
直线交轴于,令得,故,
因为是中点,由中点坐标公式得点,
由点在双曲线上,代入得: ,
整理得:,
令,则,,故,
代入得: , 设,
整理得一元二次方程:,解得:或(舍去),
即,
因此双曲线离心率为.
4.已知双曲线的右焦点为是右支上一点,关于原点和轴对称的点分别为,则的离心率为______.
【答案】
【分析】利用双曲线的对称性,得到焦点三角形的形状,利用双曲线的定义求解即可.
【详解】如图,不妨设点在第一象限,双曲线的左焦点为,
由,由对称性得,得,
所以,即得为等边三角形,
连接,由,所以,从而,
在中,,,从而,
所以,从而.
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,,点P在双曲线C上,O为坐标原点,,,则双曲线C的离心率为______.
【答案】
【分析】先根据双曲线的定义求出,然后利用余弦定理分别表示出及,再根据两个角的关系列出方程求出,即可求出双曲线的离心率.
【详解】
因为,所以,
所以,即.
因为,,所以
在中,由余弦定理可得,
在中,由余弦定理可得.
因为,所以,
即,解得,所以.
所以.
核心:离心率(椭圆,双曲线,抛物线),几何法找a/c的比例关系,代数法列a/b/c方程消元求e。
几何法(优先,适用于有几何特征如角、垂直、中点)
1. 利用圆锥曲线定义、焦点三角形边角关系(正弦/余弦定理)、中位线、垂直等,直接找与的倍数关系(如,则);
2. 关键:椭圆中,双曲线中,几何特征优先关联。
代数法(兜底,适用于有方程/坐标条件)
1. 设点坐标/联立曲线与直线方程,结合条件(如垂直→向量数量积为0、中点→点差法)列含的方程;
2. 消去(用表示),得到关于的方程(如),求解即可;
3. 关键:点差法适用于中点弦问题,快速得关系,再转化为。
题型05 焦点三角形及其性质
1.已知椭圆:的两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,则( )
A.的面积最大值为8 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
【答案】BD
【分析】根据椭圆方程求出、、,根据椭圆的性质判断A、B、C,根据椭圆的定义及基本不等式判断D.
【详解】由,所以,,,令,,
对于A:点在上、下顶点时,的面积最大,最大值为,故A错误;
对于B:的周长为,故B正确;
对于C:的最小值为,故C错误;
对于D:,即,当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD.
2.已知椭圆C:的两个焦点为,,P为C上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的焦距为1 B.椭圆的离心率为
C. 的周长为8 D.的最大值为9
【答案】BCD
【分析】由椭圆方程得到椭圆的的值,即可求得AB选项,C选项中的周长应为,结合椭圆的定义即可求解,D选项使用基本不等式求解即可.
【详解】由椭圆方程可知,,∴,则,,,
对于A,焦距,故A错误;
对于B,离心率,故B正确;
对于C,,,
则的周长为,故C正确;
对于D,,
当且仅当时,等号成立,故D正确.
故选:BCD.
3.已知椭圆 ,分别为的左,右焦点,动点 为上一点,下列说法正确的是( )
A.的周长为10 B.面积的最大值为
C.的最小值为8 D.动点满足
【答案】BCD
【分析】对于选项A,根据椭圆的定义和性质求出的周长;对于选项B,根据椭圆的性质求出面积的最大值;对于选项C,根据向量的坐标运算求出的最小值;对于选项D,求出,再根据两点间距离公式求出,进而判断与是否相等.
【详解】对于选项A,椭圆,,,
解得,,,
为上一点,,,
, 的周长为,故选项A错误;
对于选项B,,,,
的最大值为,的最大值为,故选项B正确;
对于选项C,,,
,
,
点在椭圆上,,
,.
,当时,取得最小值8,故选项C正确.
对于选项D,,
,
,
,,
又,
,,
,
,此等式成立,
动点满足,故选项D正确.
故答案为:BCD.
4.已知双曲线的左、右焦点为、,点P为C右支上一动点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C与双曲线有不相等的离心率
B.若,则的周长为
C.若则的面积为2
D.若为圆上一点,则的最大值为7
【答案】ABD
【分析】直接求解离心率判断A;结合双曲线的定义求解即可判断B;设,则,结合勾股定理得,再求解面积判断C;根据题意得为双曲线的左焦点,再结合双曲线的定义求解即可.
【详解】对于A:双曲线,离心率为;
双曲线的离心率为,故A正确;
对于B:由题意得,,
由双曲线的定义得,,故的周长为,故B正确;
对于C:在右支上,设,则,
因为,所以,解得(负值舍去),
所以的面积为,故C错误;
对于D:圆的圆心的坐标为,半径为1,
易知为双曲线的左焦点;故,
则,
当为线段的延长线与圆的交点时等号成立,
所以的最大值为7,故D正确.
5.已知双曲线的一条渐近线为,,是双曲线的左、右焦点,过的动直线与双曲线的左支交于点,与右支交于点,点,均在轴上方,设与的内切圆半径分别为,,则( )
A.双曲线的离心率为 B.
C.若,则直线的斜率为 D.的取值范围是
【答案】ABD
【分析】根据渐近线方程得,从而可判断A;如图,设为的内心,的内切圆与三边切于点,,,根据双曲线定义和切线性质可得,,设,,进一步求,判断BC;利用双曲线的定义以及内切圆的性质可得,,即可判断D.
【详解】由题,,可得,A正确;
如图,设为的内心,的内切圆与三边切于点,,,
,
又因,联立解得,,
设,,
,即,
由,则得,故,B正确;
,,
直线的斜率为,C错误;
设为的内心,与三边切于点,,,
,
又,两式相加可得,
,,
则,
将代入上式,可得,
因为过的动直线与双曲线的左支交于点,与右支交于点,
故,因,则可得,故,D正确.
核心:以圆锥曲线两焦点和曲线上一点为顶点的三角形,优先用定义得边的关系,再结合正/余弦定理、面积公式求解。
椭圆焦点三角形(在椭圆上,为焦点)
1. 边:,;
2. 角:设,则(最大时在短轴端点);
3. 面积:(直接套公式,无需正弦定理)。
双曲线焦点三角形(在双曲线上)
1. 边:,;
2. 面积:();
3. 关键:判定所在支,确定焦半径的大小关系。
题型06 焦点弦及其性质
1.过抛物线的焦点的直线与交于两点,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【分析】联立直线的方程与抛物线方程,得到坐标满足的关系式,利用基本不等式求最值即可.
【详解】由题意知,设直线的方程为,与联立,
得,,
设,,则,,
,
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
2.过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦,则的最小值为( )
A.8 B.16 C.32 D.64
【答案】B
【分析】根据抛物线方程求出焦点坐标,设出直线的方程为,与抛物线方程联立,利用根与系数的关系及弦长公式求得,,然后利用基本不等式求最值即可.
【详解】由抛物线,焦点坐标为,
由题意知,两条弦所在直线的斜率必存在且均不为0,
不妨设直线的斜率为,则直线的斜率为,
设,
因为弦过抛物线焦点,所以设直线的方程为,
联立方程:,消去得:,
则,
且,故,
将中的换为,得,
所以可得,
当且仅当时,“”成立,
则的最小值为16.
3.如图,F是抛物线的焦点,M是抛物线C上的一点,且.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过焦点F作直线交抛物线C于A,B两点,直线AO(O为C的顶点)交C的准线l于点P,求证:;
(3)在(2)的前提下,求的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)法一:利用确定坐标,代入抛物线方程求出,得到抛物线方程;
法二:同法一,通过几何条件确定坐标,代入方程求解;
(2)法一:设:,联立得,求与准线交点,结合得,进而证明出结论;
法二:同法一,利用证明与纵坐标相同,进而证明出结论;
(3)法一:表示出坐标,利用向量的数量积求出,再利用均值不等式求出最小值;
法二:设,换元,得,利用导数求出最小值.
【详解】(1)法一:因为,所以,
所以,所以,所以抛物线C的方程为.
法二:因为,且,所以,
所以,所以,
所以抛物线C的方程为.
(2)
法一:
抛物线C的焦点为,准线,
设直线AB方程为,联立,得,
设,所以,
又,所以直线AO的方程为,代入准线,得,
因为,所以,所以,所以.
法二:
抛物线的焦点为,准线,顶点,
设,因为直线AB过点,
所以,即,即,因为,所以.
又直线AO的方程为,代入准线,得,
因为,所以,
所以直线BP的方程为,与准线垂直,即.
(3)法一:令,则,则,
所以,
因为O、P、A在一条直线上,所以与同向共线,
所以(当且仅当即时取等号),
所以的最小值为.
法二:设,则,所以,
因为O、P、A在一条直线上,所以与同向共线,
所以,
令,则,
令,得,当时,单调递减,当时,单调递增,
则,即的最小值为.
4.设为抛物线的焦点,的三个顶点均在抛物线上,且直角顶点在第一象限内,直线过点且倾斜角为锐角,直线分别交轴于点.
(1)若,求;
(2)求证:;
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)方法1:设,且,求得直线的方程,与抛物线方程联立,利用根与系数的关系可得,利用弦长公式求解即可;方法2:利用焦点弦公式求解即可;
(2)方法1:先推导焦半径,进而结合题意可得,可得,利用基本不等式可求解;方法2:求得,可得,进而求得直线的直线方程,解得的坐标,进而可证明结论;
(3)设,直线的方程为,则直线的方程为,联立方程组求得点,求得直线的方程,进而求得的坐标,进而可求得的取值范围.
【详解】(1)方法1:由抛物线,焦点为,设,且
又,则直线的方程为,
将直线的方程代入抛物线得:,
则,
则.
方法2:直线的倾斜角,则由焦点弦性质,
计算可得.
(2)方法1:如图,利用平面几何性质及抛物线的定义可推导焦半径的公式,过程如下:
,
则由焦半径公式得
在中,
当且仅当,即,即时,等号成立.
方法2:的斜率存在,则,
所以,
则直线的方程为,
令,则,解得,
所以
令,所以
当且仅当时,取到等号,则成立.
(3)设,直线的方程为,则直线的方程为,
将直线的方程代入抛物线得:,
则,即,则
将直线的方程代入抛物线得:,
则,又由(2)得,故,
由直线的斜率,则直线的方程可设为,
令解得,,
则,由得,则.
5.在直角坐标系中,已知点,,动点满足,记动点的轨迹为.
(1)求的标准方程;
(2)设直线与的另一个交点为,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据双曲线的定义即可确定C的方程;
(2)设方程为,联立双曲线方程,利用韦达定理和两点距离公式表示,化简计算即可证明.
【详解】(1)由,得,,
由双曲线的定义知,点的轨迹是以为左右焦点的双曲线的右支,
且,则,,所以,
所以C的方程为;
(2)设方程为,,
,消去x得,
则,,,
又,
由两点距离公式得,
,
所以
,即证.
椭圆/双曲线焦点弦
1. 弦长公式:(椭圆用+,双曲线结合支判定),或联立方程用韦达定理;
2. 性质:焦点弦中点横坐标与弦长相关,离心率越大,焦点弦长越短(椭圆)/越长(双曲线)。
抛物线焦点弦(核心,考频最高)
设抛物线,焦点弦,,,核心性质直接套:
1. 弦长:(定义转化,最快捷),若斜率为,则(为弦与x轴夹角);
2. 坐标关系:,(定值,直接用,无需联立);
3. 中点:焦点弦中点到准线的距离=(定义);
4. 垂直:以焦点弦为直径的圆与准线相切。
1.已知双曲线C:的左右焦点分别为,P为双曲线上一点且,则=( )
A.2 B.10 C.2或10 D.4或8
【答案】C
【分析】根据双曲线的定义求解即可.
【详解】由双曲线C:,
可知,即,
所以由双曲线定义可知,
解得或,
故选:C
2.已知椭圆左、右焦点分别为为椭圆上一点,若的周长为48,且椭圆的短轴长为24,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令椭圆的半焦距为,
由的周长为48,得,即,
由椭圆的短轴长为24,得,则,
因此,解得,所以椭圆的离心率为.
3.若是抛物线上的动点,点,则的最小值为( )
A. B.5 C.7 D.
【答案】B
【分析】先根据抛物线方程确定其焦点和准线方程,再利用抛物线的定义将进行转化,最后结合几何图形的性质求出的最小值.
【详解】由抛物线,得,则,
所以抛物线的焦点,准线方程为.
设点到准线的距离为,根据抛物线的定义可知,
抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,即.
因为点到准线的距离就是,所以,
那么,
根据几何性质,当,,三点共线时,的值最小,即,
已知,,得:
,
所以的最小值为.
4.已知双曲线与椭圆的焦点重合,其离心率是椭圆离心率的8倍,设,分别为双曲线C的左,右焦点,P为右支上任意一点,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.3
【答案】A
【分析】先由椭圆方程求出其焦点坐标及离心率,再根据双曲线的性质,以及与椭圆的关系求出,根据双曲线的定义可得,将其代入,结合对勾函数单调性即可求解..
【详解】因为椭圆的焦点为,离心率为,
所以双曲线的焦半距为2,
由题意可知双曲线离心率为,
所以可知双曲线,解得.
因为为双曲线右支上任意一点,
所以,即,
又因为,
所以,
令,
得,由对勾函数单调性可知其中单调递增,
当时,取到最小值,即,
所以的最小值为.
5.设F是椭圆的右焦点,A是椭圆上的动点,B是直线上的动点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义将转化为,进而转化为到直线的距离减去6,再用点到直线的距离公式解得.
【详解】如图:由F是椭圆的右焦点,所以,设.
由椭圆的定义,所以,
,
所以的最小值就等价于的最小值,
就等价于到直线的距离减去6,
,所以的最小值为4.
故选:C.
6.已知,是椭圆:与双曲线:的公共焦点,P为与在第一象限的公共点,若,则的内切圆半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,不妨设,,则,于是,
在中,由余弦定理得,
即,解得,
又,所以,
在中,,,,
设内切圆的半径为,则,即,
解得.
7.若椭圆的左、右焦点分别是,,P是E上的动点,则( )
A.的周长为6 B.面积的最大值为
C. D.
【答案】ACD
【分析】由椭圆方程得到.由椭圆的定义即可得到的周长,判断A选项;设,由椭圆上的点坐标的范围即可求得面积的最大值,判断B选项;由的关系,消元化简,由的范围求得的范围,判断C选项;写出,坐标,然后得到,由椭圆中的范围得到结果,判断D选项.
【详解】由题意知,,.
由椭圆的定义,得,所以的周长为,故A正确;
设,则的面积,故B错误;
因为,所以,又,
所以,故C正确;
,,,
又,,所以,故D正确.
故选:ACD.
8.已知抛物线C:的焦点为,过点且斜率为的直线交抛物线于两点,下列说法正确的是( )
A.的取值范围为
B.存在直线使得
C.
D.
【答案】ACD
【分析】选项 A ,先联立直线与抛物线,由判别式确定参数范围,再利用斜率表示夹角正切值,判断角的取值范围;
选项 B ,假设等角成立,由等角对等边转化为线段长度相等,结合抛物线定义与距离公式推出矛盾,判断不存在;
选项 C ,由斜率得直线参数,联立用韦达定理,通过向量点积与模长计算夹角余弦值,确定角度大小;
选项 D ,利用抛物线焦半径公式将长度关系转化为坐标关系,结合韦达定理求解,得出直线斜率.
【详解】先让直线的斜率存在且不为,设直线,设
联立,可得,
由 ,且
所以韦达定理:,
对于A,由于直线斜率的范围为,倾斜角的范围为,
结合图形可得的取值范围为,故A正确;
对于B,在中,若,则 ,
由抛物线定义,,
由于,
令,得 ,解得,
当时直线与轴重合,与抛物线仅有一个交点,不构成三角形,
所以不存在直线使得,故B错误;
对于C,若,
由于,
所以,
因 ,故,故C正确;
对于D,由抛物线定义,,
由得 ,化简得:,
由,则,解得(负根舍去),
则,
由,
又,
故,故D正确.
9.设双曲线(,)的左、右焦点分别为,,右顶点为A,P在C的左支上,,,则( )
A. B.
C.C的离心率为5 D.
【答案】AC
【分析】利用双曲线的定义可求得的值判断A;利用勾股定理求得,可求离心率判断BC;作,垂足为H,进而计算可求得的值判断D.
【详解】由双曲线的定义,得,
结合得,,所以,故A正确;
因为,所以,
在中,由勾股定理得,
设双曲线的半焦距为c,则,,
C的离心率,,故B错误,C正确;
作,垂足为H,
因为,所以,所以,
则,,
所以,故D错误.
故选:AC.
10.已知双曲线的左、右焦点分别为为右支上一点且直线与轴垂直,若,则的面积为______.
【答案】
【详解】由题意得,所以,
所以,
所以.
11.已知椭圆,且,,若点是上动点,则的最大值为______.
【答案】
【分析】计算判断点为椭圆的上焦点,作下焦点为,利用椭圆的定义将待求式化成,结合图形可得当且仅当三点共线且点在之间时取得最大值.
【详解】如图,由可得其半焦距为,即点为椭圆的上焦点,取下焦点为,
因为,所以点在椭圆内,
连接,则,则,
由图知,当且仅当三点共线且点在之间时等号成立,
故,
即的最大值为.
故答案为:.
12.已知抛物线的焦点为F,过点F且斜率不为零的直线与C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与y轴交于点E,若,则________.
【答案】6
【分析】设直线AB的方程为,,,并与抛物线方程联立,结合韦达定理求出AB中点M的坐标,再进一步求出直线EM的方程,据此得到E点的坐标,进而得到,同时根据梯形中位线及抛物线性质求出,最后比较两者可得、之间的比例关系,结合题干所给条件分别求出、的具体值即可.
【详解】如图所示,
设过F的直线AB的方程为,
联立直线与抛物线方程,可得,整理得,
设,,由韦达定理,
所以AB的中点M满足,,
即,又垂直平分线EM的斜率为,
所以EM的方程为,
展开整理,则EM与y轴的交点满足,
即,所以,
根据梯形中位线可得,
所以,解得,所以,
所以.
13.已知椭圆的左、右焦点分别为,.为椭圆上一点,.圆与线段的延长线和线段的延长线分别相切于点和点,与线段相切于点,且,,则椭圆离心率的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据椭圆的定义及所给条件,可表示出和的长度,根据旁切圆的切线长性质,可建立与、、的关系,又因为,所以可将用和表示,进而得到离心率与的函数关系,最后结合的取值范围,根据函数的单调性可求出离心率的取值范围.
【详解】
解法一:设,因为,所以,
由圆与线段的延长线和线段的延长线分别相切于点和点,与线段相切于点,所以,,
因为,且,所以,
又因为,
所以,即,所以椭圆的离心率
因为函数在上,所以
即椭圆离心率的取值范围是.
解法二:切线长定理、向量条件
由椭圆定义求焦半径
根据椭圆定义,结合,解得,
应用切线长定理设圆与延长线切于,与延长线切于,与切于.
根据切线长定理:,,
设,.
从点出发的切线长
从点出发的切线长
由,得:
又在线段上,故.
联立方程,
解得
由,可知.
代入和得
整理得.
因此,离心率为
已知,则.
代入,得
解法三:旁切圆性质公式
确定旁切圆切点位置
圆是的一个旁切圆,与边相切.
对于三角形的旁切圆,其与一边的切点到对应顶点的距离公式为
代入,,得
结合向量条件,由得.
联立,整理得
因此离心率为,
已知,则,
代入,即椭圆的离心率取值范围是.
14.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点(其中点A在第一象限),点A到抛物线C的准线的距离为.
(1)求直线l的斜率;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设点A的坐标,由已知可得,求得,可求直线l的斜率;
(2)由(1)可得直线l的方程为:,与抛物线联立方程组,设点B的坐标,可得,由焦点弦长公式可求.
【详解】(1)设点A的坐标,
因为点A到抛物线准线的距离是,
所以,所以,代入抛物线方程得:
所以点,又因为点,
所以直线l的斜率.
(2)因为抛物线C的焦点F,所以直线l的方程为:
由得:,
可知恒成立,
设点B的坐标,则,
,所以.
15.如图,已知抛物线的标准方程为,其中为坐标原点,抛物线的焦点坐标为,为抛物线上任意一点(原点除外),直线过焦点交抛物线于点,直线过点交抛物线于点,连接并延长交抛物线于点.
(1)若弦的长度为,求的面积;
(2)求的最小值.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)根据条件得抛物线的方程为,设出直线方程,联立直线与抛物方程得,结合条件,利用弦长公式,即可求解;
(2)设,根据条件,利用抛物线的性质及弦长公式,求得,,再利用基本不等式,即可求解;
【详解】(1)因为焦点坐标为,所以,所以抛物线的方程为.
设直线的方程为,,
由,得,则,
所以,解得,
则的面积为.
(2)因为在抛物线上,可以设,根据第(1)问可知两点的纵坐标之积为定值为,
所以,由(1)知,其中当时,,
可得,
当时,,满足,所以,
设直线的方程为,,,
由,得,所以,
又,所以,代入,得到,所以,
又过点,设直线的方程为,
由,得,则,
所以,代入,得,则,
所以,
易知直线斜率存在,且,所以.
所以,
所以有,
当且仅当,即时取等号,
所以最小值为.
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