内容正文:
2026年高考数学二轮复习高分冲刺【压轴题全突破】
专题10 圆锥曲线探究性问题五种考法
题型一、参数存在问题
1.(2026·上海黄浦·一模)已知双曲线的中心位于坐标原点,焦点,分别在轴的正、负半轴上,,直线是的一条渐近线,直线与有且只有一个公共点.
(1)求的方程;
(2)若点在轴上,且为直角,求点的坐标;
(3)设动直线平行于,与交于点,,与交于点,是否存在常数,使得总成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在符合题意.
【分析】(1)利用双曲线的焦距确定c,渐近线斜率确定,结合求出,进而得到双曲线方程.
(2)联立直线与双曲线,由判别式得以确定点坐标,设点坐标后,利用向量垂直的数量积为0求解的坐标.
(3)先确定直线的方程,联立与双曲线得韦达定理,联立与得点坐标,计算和并化简对比,得出常数的值.
【详解】(1)依题意,,解得,
所以的方程为.
(2)联立,消去并化简得,
由题意可得,解得,因为,
所以,代入上式,解得,
所以,设,
因为为直角,
所以,
解得或,
所以或.
(3),设,,
联立,消去并化简得,
,
,
联立,解得,
所以,
,
代入点坐标及韦达定理得
,
,
所以,使得.
2.
已知椭圆过点,其右焦点为.过点作与坐标轴都不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点,且直线与直线交于点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)是否存在实数,使得恒成立?若存在,求实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;
【知识点】根据椭圆过的点求标准方程、由弦中点求弦方程或斜率、由斜率判断两条直线垂直
【分析】(1)将已知点的坐标代入题干中所给的方程,可得答案;
(2)根据向量的数乘,可得中点的横坐标,利用点差法,建立直线斜率与中点坐标的等量关系,结合直线斜率的公式,建立方程,解得中点坐标以及斜率,再利用点斜式方程,可得答案
(3)由(2)可得直线的斜率与直线斜率的等量关系,求得点的坐标,从而求得直线的斜率,根据垂直直线的斜率关系,可得直线与直线的位置关系,根据向量加减法的几何意义,可得答案.
【详解】(1)将点代入,可得,解得,故.
(2)设,,,由为的中点,则,
分别将,代入,则,
两式相减可得,整理可得,
由,则,设直线的斜率为,
由图可知直线过,由(1)易知,则,
可得,解得,则,
所以直线的方程为.
(3)由(2)易知,则,即,
故直线的方程为,将代入,可得,
由,则直线的斜率为,由,则,
由,则易知,即.
3.(2026·江苏盐城·二模)已知椭圆经过点,分别为的左、右焦点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的角平分线所在的直线的方程;
(3)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,记直线的斜率分别为,是否存在常数,使得为定值?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据离心率得、的关系,然后将点A的坐标代入椭圆方程,联立方程即可求解;
(2)由角平分线的性质角平分线上的点到两边的距离相等可求解;
(3)设出直线方程并联立椭圆方程,根据韦达定理表示出化简求解.
【详解】(1)由,可得,
将点代入椭圆方程得,
联立可得,,故椭圆方程为;
(2)由(1)知,,,则直线方程为.
直线方程为.
设角平分线l上的一点为,则,
得或,
因为角平分线l的斜率为正,所以直线l方程为;
(3)设直线方程为,
联立得,
设,,则,,
则
,
代入,,整理得,
所以当时,使得恒为定值.
4.(2026·辽宁大连·模拟预测)已知椭圆:的左、右顶点分别为、,直线:交椭圆于、两点,其中在轴上方.
(1)当时,若,求的值;
(2)过点、分别作直线:的垂线,垂足分别为、,设直线、直线的斜率分别为、:
(i)证明:;
(ii)若存在使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)或.
(2)(i)证明见解析;(ii)
【分析】(1)先设直线,再联立得出韦达定理,再应用数量积坐标公式代入计算求解;
(2)(i)设,再分和两种情况计算证明;(ii)先根据已知化简得,再结合(i)计算求解.
【详解】(1)设,
联立直线方程与椭圆方程,
得到方程,
由韦达定理得,,
代入得
,
故,即或.
(2),且,
(i).设
若,则
故,故.
若,
故,
,
,
,
故,故.
(ii).由于,从而.
由(i)有,
故.
所以,即,
即,
解得,
结合即得.
5.
已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,点在双曲线上.点为双曲线右支上除右顶点外的任意点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)证明:点到的两条渐近线的距离之积为定值;
(3)已知的左顶点和右焦点,直线与直线相交于点.试问是否存在常数,使得?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在
【分析】(1)由渐近线倾斜角得到,再把点代入,建立方程求解;
(2)设出点M的坐标为,,利用点到直线距离公式得到点M到双曲线C的两条渐近线的距离之积为定值;
(3)先考虑时,再考虑,当M在x轴上方时,设出点的坐标,表达出,结合正切二倍角公式得到,故,当M在x轴下方时,同理可得结论.
【详解】(1)由双曲线的一条渐近线的倾斜角为,有,可得,
又由点在双曲线上,有,
代入,有,可得,,
故双曲线的标准方程为;
(2)设点的坐标为,则,即.
双曲线的两条渐近线,的方程分别为,,
则点到两条渐近线的距离分别为,,
则.
所以点到双曲线的两条渐近线的距离之积为定值.
(3)存在.
①当时,,又是的中点,
所以,所以,此时.
②当时.
ⅰ)当在轴上方时,由,,可得,
所以直线的方程为,
把代入得.
所以,则.
由二倍角公式可得.
因为直线的斜率及,
所以,则.
因为,,
所以.
ⅱ)当在轴下方时,同理可得.
故存在,使得.
题型二、点存在问题
6. 椭圆的方程为,、为椭圆的左右顶点,、为左右焦点,为椭圆上的动点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若为直角三角形,求的面积;
(3)若、为椭圆上异于的点,直线、均与圆相切,记直线、的斜率分别为、,是否存在位于第一象限的点,使得?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)由椭圆的方程为,得标准方程为,离心率.
(2)设,
当时,
此时;(或者可由)
由对称性,不妨设,且在第一象限,则
此时;
综上,的面积为或.
(3)设,则直线,
由已知.
同理:.
因而,是方程的两根,所以.
得 ,由在第一象限得.
7.已知椭圆C:的离心率为点在椭圆C上,A,B分别为椭圆的左右顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线:与椭圆C相交于P,Q两点,且求证:为坐标原点的面积为定值;
(3)若M为平面上的一个动点,设直线AM,BM的斜率分别为且满足直线AM,BM分别交动直线于点D,E,过点D作BM的垂线交x轴于点判断是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,
【分析】根据题目所给信息以及a,b,c之间的关系,列出等式求解即可;
将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理、弦长公式、点到直线的距离公式以及三角形面积公式进行求证即可;
设出直线AM和BM的方程,求出D,E,H两点的坐标,利用向量的坐标运算进行求解即可.
【详解】(1)因为点在椭圆C上,且离心率为
所以
解得,
则椭圆方程为;
(2)证明:联立消去y并整理得
此时
设,
由韦达定理得,
因为
又O到直线PQ的距离且
所以
综上,的面积为定值,定值为;
(3)因为直线AM,BM的斜率分别为且满足
设直线AM的方程为
令,可得,即,
同理得,
因为直线DH的方程为
令,解得,即,
所以
当时,取到最大值,最大值为
则存在最大值,最大值为
【点睛】难点点睛:解答圆锥曲线的综合题,难点在于复杂的运算,特别的,基本都是有关字母参数的运算,因此需要学生具备较强的计算能力.
8.已知椭圆的离心率,左、右焦点分别为、,左、右顶点分别为、,下顶点为,是线段的中点.已知.
(1)求椭圆方程;
(2)设为椭圆上的点,若,求的取值范围;
(3)过点的动直线与椭圆有两个交点在轴上是否存在点使得恒成立.若存在,求出这个点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求得,进而可求得椭圆方程;
(2)设,由,可得,,即可求得结果;
(3)设该直线方程为:,设,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)由于椭圆的离心率为,所以,即,
其中为半焦距,,则,
所以,,解得,
故,故椭圆方程为.
(2)设,由,有,故而,所以,
所以,又,
所以的取值范围是
(3)①若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:,
设,,
化简整理可得,
故,,
,
,
恒成立,故,解得,
②若过点的动直线的斜率不存在,则或,
此时.若恒成立.结合(1)(2)可知,.
故点纵坐标的取值范围为.
8. (2024学年宜川中学高三模拟)如图,椭圆:,为其右焦点,过点的动直线与椭圆相交于,两点.
(1)若直线经过焦点,求此时线段的长度;
(2)若焦点不在直线上,求周长的最大值及相应直线的方程;
(3)在平面直角坐标系中,是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3; (2)最大值为8,直线:;
(3)存在,.
【解析】
【分析】(1)求出点的坐标及直线的方程,与椭圆方程联立求出弦长.
(2)令椭圆左焦点为,利用线段和差大小关系及椭圆定义推理求解.
(3)由特殊位置确定点位置及坐标,再就一般情况推理求解.
小问1详解】
依题意,,直线的斜率为,方程为,
由消去得,解得,
所以线段的长.
【小问2详解】
设椭圆的左焦点为,则,
于是,当且仅当直线过左焦点取等号,
所以周长的最大值为8,此时直线方程为.
【小问3详解】
存在点满足题意,
假设存在满足题意的定点,当直线平行于轴时,则,,两点关于轴对称,
则点在轴上,不妨设,
当直线垂直于轴时,,,,
解得或(舍去,否则点就是点),即点的坐标为;
对于一般的直线:,也满足题意.
因为,由角平分线定理知,轴为的角平分线,则只需.
设,,则,,
则,消去可得,,
则,,
于是,,
两式相加得,,
即从而,假设成立.
即存在与点不同的定点,使得恒成立.
9.已知直线与抛物线交于A,B两点,且.
(1)求p;
(2)M,N为抛物线C上异于顶点O的两点,F为焦点.若,求面积的最小值.
(3)若点,问x轴上是否存在点,使得过点的任一条直线与抛物线交于点Q、R两点,且点到直线PQ、PR的距离相等?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点
【难度】0.4
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线中的三角形或四边形面积问题、抛物线中存在定点满足某条件问题
【分析】(1)联立给定的直线与抛物线方程,利用弦长公式求出.
(2)由(1)求出,再设出直线的方程,与抛物线方程联立,结合韦达定理、数量积的坐标表示,并求出三角形面积的函数关系求解.
(3)假定存在,设出直线方程,重心抛物线方程联立,利用韦达定理结合斜率坐标公式列式求解.
【详解】(1)设,由,得,
方程的判别式,
则,,
因此,而,所以.
(2)由(1)得抛物线,焦点,直线不垂直于轴,
设直线:,,,
由,得
由方程的判别式,
得,,,
由,得,即,
整理得,即,
整理得,而,则,
由,解得或,或,
设点到直线的距离为,则,
,
因此的面积,
当且仅当时取等号,所以的面积最小值为.
(3)假设存在这样的点满足条件,设,
由点到直线PQ、PR的距离相等,得为的角平分线,即,
于是得直线的斜率互为相反数,而直线QR的斜率不能为零,
设直线QR的方程为,由得,
则,,
,整理得,
即,则,而不恒为0,因此,此时,
所以存在点到直线的距离相等.
10.已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一动点,且的最大值为6.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与椭圆交于两点.
(i)求的取值范围;
(ii)已知点,直线与直线分别交于点,平面内是否存在一定点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)或;(ii)存在,.
【详解】(1)因为离心率为,所以,由椭圆的定义知,
由基本不等式得,
当且仅当时等号成立,
故,所以,所以,
故椭圆的方程为.
(2)(i)设,
由得,
由直线与椭圆交于两点,知,得,
所以或.
(ii)存在点使得四边形为平行四边形,理由如下:
因为在椭圆上,所以易知,设直线的方程为,
令,得,同理,
又由(i)知,所以,
所以
,
所以线段的中点坐标为,
连接,若四边形为平行四边形,则线段的中点坐标也为,
由于,可得得,所以点的坐标为.
11.以椭圆中心为圆心,长轴为直径的圆叫作椭圆的“辅助圆”.已知椭圆的焦距为,短轴长为.
(1)求C及C的辅助圆的方程.
(2)已知与y轴平行,且不经过原点O的直线DE与C及C的辅助圆分别交于D,E两点(D,E均在同一个象限),过E作C的辅助圆的切线与x轴交于点F,且直线OD的斜率为k,记的面积为S,证明:.
(3)已知斜率不为0,且不经过原点O的直线l与C交于A,B两点,判断在C的辅助圆上是否存在点P,使得四边形是平行四边形.若存在,求面积的最大值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);
(2)证明见解析
(3)
【详解】(1)因为椭圆的焦距为,短轴长为2.
可得,所以,所以,
所以椭圆的方程为,则椭圆的辅助圆的方程为.
(2)由题意,不妨设在第一象限,
设直线的方程为,且,
联立方程组,整理得,
解得,所以,即,
将代入,可得,所以,即,
则点,
又因为为圆切线,可得切线方程为,
令,可得,即,
所以的面积为.
(3)①当直线的斜率存在时,设直线的方程为,且,
若四边形是平行四边形,当且仅当点满足,即,
联立方程组,整理得,
则,
所以,
将代入,可得,
整理得,可得,
对于任意,存在满足上式,且,
因此存在点使得四边形是平行四边形,
又由弦长公式,可得,原点到直线的距离为,
所以的面积为
因为,令,可得,所以,
可得,
则,令,
可得,令,即,解得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,当时,函数取得最大值,最大值为,
即的面积的最大值为,
②当直线的斜率不存在时,设直线的方程为
要使得四边形平行四边形,则和互相平分,
根据椭圆的对称性,可得或,
将代入,可得,即,此时;
将代入,可得,即,此时.
此时的面积为,
综上可得,存在点使得四边形是平行四边形,最大面积为.
题型三、直线存在问题
12.
设抛物线的方程为,为直线上任意一点;过点作抛物线的两条切线MA,MB,切点分别为A,B(A点在第一象限).
(1)当M的坐标为时,求过M,A,B三点的圆的方程;
(2)求证:直线AB恒过定点;
(3)当m变化时,试探究直线l上是否存在点M,使为直角三角形,若存在,有几个这样的点,说明理由;若不存在,也请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,答案见解析
【详解】(1)当M的坐标为时,设过点的切线方程为,
与联立,得,整理得,
令,解得或,
分别代入方程得和,故得,,
同时可求得直线MA的方程为,直线MB的方程为,
进而可知,即直线MA与直线MB互相垂直,
则过M,A,B三点的圆的直径为线段AB,
设该圆上任一点的坐标为,则,,
所以,
从而过M,A,B三点的圆的一般方程为.
(圆的标准方程:).
(2)设切点分别为,,
过抛物线上点的切线方程为,
与联立,整理得,
,所以,
又因为,从而过抛物线上点的切线方程为,
即,同理可得过点的切线为,
又切线MA,MB都过点,所以得,,
即点均满足方程,
故直线AB的方程为.
设,其为直线上任意一点,
故对任意成立,从而直线AB恒过定点.
(3)由(2)知是方程的两实根,
故有,又,,,
所以.
①当时,,直线上任意一点均有,为直角三角形;
②当时,,,不可能为直角三角形;
③当时,,,
因为,,
所以,
若,则,整理得,
又因为,所以.
因为方程有解的充要条件是,所以当时,有,(的情况同理),
所以为直角三角形.
综上所述,当时,直线上任意一点,使为直角三角形,
当时,直线上存在两点,使为直角三角形;
当或时,不是直角三角形.
13. 双曲线的左、右焦点分别为、(),过点的直线与右支在轴上方交于点.
(1)若,点的坐标为,求的值;
(2)若,且是等比数列,求证:直线的斜率为定值;
(3)设直线与左支的交点为,,当且仅当满足什么条件时,存在直线,使得成立.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)将值和点坐标代入双曲线方程求出值,即可求得值;
(2)设直线,与双曲线方程联立消元,得关于的方程,依题方程有解为,代入整理方程后,借助于,可推得,即得证;
(3)利用双曲线定义化简得到,,设,利用余弦定理求出的值,结合图形和题意,确定其范围,即得关于的不等式,解之即得.
【小问1详解】
依题意,将,代入中,
解得,则;
【小问2详解】
依题意知,可设直线,代入中,
整理得:(*),
如图,因,故点的横坐标为恰是方程(*)的解,
则,
整理得:,即,
因是等比数列,则,代入此式,可得,即得,
因过点的直线与右支在轴上方交于点,故得,即直线的斜率为定值;
【小问3详解】
如图,因点在双曲线右支上,则,即,
故由可得,
又因点直线与左支的交点,故,则,
在中,设,由余弦定理,,
因为,所以,
所以,
故当且仅当满足时,存在直线,使得成立.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系的应用,属于难题.
解题的关键在于对双曲线定义的理解掌握,在处理相关的焦半径问题时,要有转化思想,结合图形和定义,将其化简为常量或最值问题,即可解决.
14.(25-26高二上·上海虹口·月考)已知椭圆的焦距为,点在椭圆上,动直线与椭圆相交于不同的两点,且直线的斜率之积为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线为的法向量为,求直线的方程;
(3)是否存在直线,使得为直角三角形?若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,直线的斜率为
【详解】(1)由已知条件可知,
所以,
所以椭圆的标准方程为;
(2)因为直线为的法向量为,
所以直线的斜率为,方程为,
联立,得,解得(舍去),
从而,
因为直线的斜率之积为1,所以直线的方程为,
同理可得点的坐标为,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,即;
(3)假设存在满足条件的直线,
设直线的方程为,
联立,得,解得(舍去),
因为直线的斜率之积为1,所以直线的方程为,
同理可得,
故直线的斜率
,
当为直角三角形时,只有或,
于是或,
若,由,可得,从而,
若,由,可得,从而,
所以存在,直线的斜率为.
题型四、定圆存在问题
15. (2025复旦大学附属中学高三期末)已知抛物线的焦点为F,点在E上,且.
(1)求E的方程;
(2)过F作互相垂直的两条直线,,这两条直线与抛物线C分别交于A,B和P,Q两点,其中点A,P在第一象限.
(ⅰ)记△AOB和△POQ的面积为,,求的最小值;
(ⅱ)过F点作x轴的垂线,分别交AP,BQ于C,D两点,请判断是否存在以CD为直径的圆与y轴相切,并说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)不存在,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据焦半径得到方程,求出,得到抛物线方程;
(2)(ⅰ)设,,联立与抛物线方程,得到两根之和,两根之积,求出,同理可得,表达出,由基本不等式求出最小值;
(ⅱ)不妨设,表达出直线的方程,又,故可得,同理可得,,所以CD的中点恒为F,以CD为直径的圆与y轴相切等价于,若,化简得到,根据,推出,联立求出.代入可得,,方程无解,故不存在以CD为直径的圆与y轴相切.
【小问1详解】
依题意得,点M在抛物线上,且,
所以,所以可得,
所以E的方程为;
【小问2详解】
(ⅰ)抛物线方程为,焦点坐标为,
当的直线斜率为0时,与抛物线只有1个交点,不合要求,
当的斜率不存在时,的斜率为0,此时与抛物线只有1个交点,不合要求,
故设,,则,
,,,,
由,消去x得,
,,,
所以,
同理,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为.
(ⅱ)不妨设,由题意可知,
又,,所以AP的直线方程可化为:,
又,故可得,
同理可得直线的方程为,
又,故,
又,所以可得,
可得,所以可得CD的中点恒为F,
以CD为直径的圆与y轴相切等价于,
若,则,所以,
又,所以,故,
整理可得,
即,
因为,故,所以.
又,故可得.
代入方程可得,,
,
故不存在以CD为直径的圆与y轴相切
16.
(宝山2023二模)已知抛物线:
(1)求抛物线的焦点的坐标和准线的方程;
(2)过焦点且斜率为的直线与抛物线交于两个不同的点,求线段的长;
(3)已知点,是否存在定点,使得过点的直线与抛物线交于两个不同的点、(均不与点重合),且以线段为直径的圆恒过点? 若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)焦点 准线 ……3分
(2),则直线的方程为, ……4分
代入抛物线方程并化简得
设,则由韦达定理得 ……6分
由抛物线定义可知,
所以线段的长为. ……8分
另解:用弦长公式求解,相应给分.
(3)假设存在定点,使得过点的直线与抛物线交于两个不同的点(均不与点重合),以线段为直径的圆恒过点,则 ……9分
设直线的方程为,代入抛物线方程得:
设,由韦达定理得 ……11分
整理得对任意的恒成立, ……15分
只需
此时Δ
所以存在定点,使得过点的直线与与抛物线交于两个不同的点(均不与点重合),以线段为直径的圆恒过点 ……16分
另解:借助计算,则相应给分。
题型五、位置关系存在问题
17.
(2023·上海奉贤·统考一模)已知椭圆的焦距为,离心率为,椭圆的左右焦点分别为、,直角坐标原点记为.设点,过点作倾斜角为锐角的直线与椭圆交于不同的两点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆上有一动点,求的取值范围;
(3)设线段的中点为,当时,判别椭圆上是否存在点,使得非零向量与向量平行,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在点,使得//,理由见解析
【分析】(1)由题意计算即可得;
(2)由设出点坐标,表示出,结合与点坐标范围计算即可得.
(3)设出直线方程后联立得一元二次方程,由直线与椭圆交于不同的两点可得该方程,并由方程中的韦达定理表示出直线斜率,假设存在该点,则有,借此设出直线方程,则该直线与椭圆必有焦点,即联立后有,结合前面所得可计算出的范围.
【详解】(1)由题意,得,,所以,
则椭圆的标准方程为;
(2)设动点,,,
,
,所以的取值范围为;
(3)显然直线的斜率存在,故可设直线,、,
联立, 消去得,
,即①,
则,,
则,,
则,
故,
若,则有,
设直线为,
联立,消去有,
要使得存在点,则,
整理得,
故②,
由①②式得,,
则,解得,
所以当时,不存在点,使得.
18.
已知双曲线的一条渐近线被圆截得的弦长为,点的坐标为,点P在圆上,线段的垂直平分线交线段于点Q.
(1)求动点Q的轨迹曲线C的方程;
(2)斜率为的直线m交双曲线E于点A,B,若弦的中点M恰好在曲线C上,求点M的坐标;
(3)记双曲线E与曲线C在第一象限的交点为的平分线为n,在曲线C上是否存在不同的点S,T,使得点关于直线n对称?若存在,求出S,T所在直线方程,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或.
(3)存在,
【详解】(1)双曲线的渐近线为,
不妨取一条渐近线为,
如,则圆心到直线的距离,
从而解得,
故,
所以,点Q的轨迹C是以为焦点,长轴长为8的椭圆,
因此其标准方程为.
(2)设则且,
两式相减,得,
从而,即,
代入,解得,
故点M的坐标为或.
(3)联立解得,
从而,的方程分别为,
(方法一)设为的平分线n上任意一点,则,
化简得或,
但平分线n与x轴的交点在之间,
检验可知所求角平分线n的方程为.
设的中点为,
则,直线的斜率
因为所以,故,
代入得
但点与点N重合,即在椭圆上,矛盾!
故在曲线C上不存在不同的点S,T,使得点S,T关于直线n对称.
(方法二)设为的平分线n与x轴的交点(如图),
由角平分线定理得,,
即,
(利用E到的距离相等也可),
解得,从而所求角平分线n的方程为.
(以下同方法一)
(方法三)设E为的平分线n与x轴的交点(如图),
易知,,可解得,即,
所以,
从而所求角平分线n的方程为.
(以下同方法一)
(方法四)设为的内心(如图),内切圆半径为r,
则,
可得,即I的坐标为,
从而所求角平分线n的方程为.
(以下同方法一)
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2026年高考数学二轮复习高分冲刺【压轴题全突破】
专题10 圆锥曲线探究性问题五种考法
题型一、参数存在问题
1.(2026·上海黄浦·一模)已知双曲线的中心位于坐标原点,焦点,分别在轴的正、负半轴上,,直线是的一条渐近线,直线与有且只有一个公共点.
(1)求的方程;
(2)若点在轴上,且为直角,求点的坐标;
(3)设动直线平行于,与交于点,,与交于点,是否存在常数,使得总成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
2.
作与坐标轴都不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点,且直线与直线交于点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)是否存在实数,使得恒成立?若存在,求实数的值;若不存在,请说明理由.
3.(2026·江苏盐城·二模)已知椭圆经过点,分别为的左、右焦点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的角平分线所在的直线的方程;
(3)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,记直线的斜率分别为,是否存在常数,使得为定值?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
4.(2026·辽宁大连·模拟预测)已知椭圆:的左、右顶点分别为、,直线:交椭圆于、两点,其中在轴上方.
(1)当时,若,求的值;
(2)过点、分别作直线:的垂线,垂足分别为、,设直线、直线的斜率分别为、:
(i)证明:;
(ii)若存在使得成立,求实数的取值范围.
5.
已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,点在双曲线上.点为双曲线右支上除右顶点外的任意点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)证明:点到的两条渐近线的距离之积为定值;
(3)已知的左顶点和右焦点,直线与直线相交于点.试问是否存在常数,使得?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
题型二、点存在问题
6. 椭圆的方程为,、为椭圆的左右顶点,、为左右焦点,为椭圆上的动点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若为直角三角形,求的面积;
(3)若、为椭圆上异于的点,直线、均与圆相切,记直线、的斜率分别为、,是否存在位于第一象限的点,使得?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
7.已知椭圆C:的离心率为点在椭圆C上,A,B分别为椭圆的左右顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线:与椭圆C相交于P,Q两点,且求证:为坐标原点的面积为定值;
(3)若M为平面上的一个动点,设直线AM,BM的斜率分别为且满足直线AM,BM分别交动直线于点D,E,过点D作BM的垂线交x轴于点判断是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
8.已知椭圆的离心率,左、右焦点分别为、,左、右顶点分别为、,下顶点为,是线段的中点.已知.
(1)求椭圆方程;
(2)设为椭圆上的点,若,求的取值范围;
(3)过点的动直线与椭圆有两个交点在轴上是否存在点使得恒成立.若存在,求出这个点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
8. (2024学年宜川中学高三模拟)如图,椭圆:,为其右焦点,过点的动直线与椭圆相交于,两点.
(1)若直线经过焦点,求此时线段的长度;
(2)若焦点不在直线上,求周长的最大值及相应直线的方程;
(3)在平面直角坐标系中,是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.已知直线与抛物线交于A,B两点,且.
(1)求p;
(2)M,N为抛物线C上异于顶点O的两点,F为焦点.若,求面积的最小值.
(3)若点,问x轴上是否存在点,使得过点的任一条直线与抛物线交于点Q、R两点,且点到直线PQ、PR的距离相等?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
10.已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一动点,且的最大值为6.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与椭圆交于两点.
(i)求的取值范围;
(ii)已知点,直线与直线分别交于点,平面内是否存在一定点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.以椭圆中心为圆心,长轴为直径的圆叫作椭圆的“辅助圆”.已知椭圆的焦距为,短轴长为.
(1)求C及C的辅助圆的方程.
(2)已知与y轴平行,且不经过原点O的直线DE与C及C的辅助圆分别交于D,E两点(D,E均在同一个象限),过E作C的辅助圆的切线与x轴交于点F,且直线OD的斜率为k,记的面积为S,证明:.
(3)已知斜率不为0,且不经过原点O的直线l与C交于A,B两点,判断在C的辅助圆上是否存在点P,使得四边形是平行四边形.若存在,求面积的最大值;若不存在,说明理由.
题型三、直线存在问题
12.
设抛物线的方程为,为直线上任意一点;过点作抛物线的两条切线MA,MB,切点分别为A,B(A点在第一象限).
(1)当M的坐标为时,求过M,A,B三点的圆的方程;
(2)求证:直线AB恒过定点;
(3)当m变化时,试探究直线l上是否存在点M,使为直角三角形,若存在,有几个这样的点,说明理由;若不存在,也请说明理由.
13. 双曲线的左、右焦点分别为、(),过点的直线与右支在轴上方交于点.
(1)若,点的坐标为,求的值;
(2)若,且是等比数列,求证:直线的斜率为定值;
(3)设直线与左支的交点为,,当且仅当满足什么条件时,存在直线,使得成立.
14.(25-26高二上·上海虹口·月考)已知椭圆的焦距为,点在椭圆上,动直线与椭圆相交于不同的两点,且直线的斜率之积为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线为的法向量为,求直线的方程;
(3)是否存在直线,使得为直角三角形?若存在,求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.
题型四、定圆存在问题
15. (2025复旦大学附属中学高三期末)已知抛物线的焦点为F,点在E上,且.
(1)求E的方程;
(2)过F作互相垂直的两条直线,,这两条直线与抛物线C分别交于A,B和P,Q两点,其中点A,P在第一象限.
(ⅰ)记△AOB和△POQ的面积为,,求的最小值;
(ⅱ)过F点作x轴的垂线,分别交AP,BQ于C,D两点,请判断是否存在以CD为直径的圆与y轴相切,并说明理由.
16.
(宝山2023二模)已知抛物线:
(1)求抛物线的焦点的坐标和准线的方程;
(2)过焦点且斜率为的直线与抛物线交于两个不同的点,求线段的长;
(3)已知点,是否存在定点,使得过点的直线与抛物线交于两个不同的点、(均不与点重合),且以线段为直径的圆恒过点? 若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
题型五、位置关系存在问题
17.
(2023·上海奉贤·统考一模)已知椭圆的焦距为,离心率为,椭圆的左右焦点分别为、,直角坐标原点记为.设点,过点作倾斜角为锐角的直线与椭圆交于不同的两点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆上有一动点,求的取值范围;
(3)设线段的中点为,当时,判别椭圆上是否存在点,使得非零向量与向量平行,请说明理由.
18.
已知双曲线的一条渐近线被圆截得的弦长为,点的坐标为,点P在圆上,线段的垂直平分线交线段于点Q.
(1)求动点Q的轨迹曲线C的方程;
(2)斜率为的直线m交双曲线E于点A,B,若弦的中点M恰好在曲线C上,求点M的坐标;
(3)记双曲线E与曲线C在第一象限的交点为的平分线为n,在曲线C上是否存在不同的点S,T,使得点关于直线n对称?若存在,求出S,T所在直线方程,若不存在,请说明理由.
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