内容正文:
圆锥曲线与数列知识点交叉综合训练
【思维导图】
【核心总结】
1、题型本质
点列构造 + 坐标递推 + 数列性质 + 定值 、 定点 、 面积 、 不等式证明.用直线与曲线联立得到点坐标递推关系,把坐标关系转化为数列的通项、等差、等比、求和.
2.解题步骤
(1)设点与直线:设 (,),写直线方程.
(2)联立曲线:用韦达定理,不求坐标求关系.
(3)对称得下一点: 坐标直接写出.
(4)转数列:得到 与 递推式.
(5)证等差 / 等比 / 求通项.
(6)算面积 / 定点 / 不等式.
3.高频考法
(1)点列经 3 次操作停止 → 常回到顶点 / 关于原点对称.
(2)k=−b/a 这类固定斜率 → 面积必为定值.
(3)相似三角形面积比 = 相似比平方 → 等比数列求和.
(4)递推关系 = + → 平方后化简得倒数关系.
考点1 点列对称构造
1.(江西省2026届高中毕业班二月诊断性考试)已知为抛物线上一点.
(1)求的准线方程;
(2)若点与关于轴对称,过点且斜率为2的直线交于另一点,设.
(i)求数列的前项和;
(ii)求的面积.
2.(河南濮阳市2026年高中三年级第二次模拟考试)已知椭圆的离心率为,且经过点,定义第次操作为:经过上的点作斜率为的直线与交于另一点,记关于轴的对称点为,若与重合,则操作停止;否则一直继续下去.
(1)求的方程;
(2)若为的左顶点,经过3次操作后停止,求的值;
(3)若是在第一象限与不重合的一点,求的面积
3.(四川省成都市第七中学2025-2026学年高三下学期4月阶段性测试)已知平面直角坐标系中,为:上的动点,.线段的中垂线与直线的交点为R,记点R的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设,点为E上一点,构造点列:对,点关于x轴的对称点为点,过作斜率为k的直线,与E的另一交点为(若只有一个交点,记为).
①试判断以和为邻边的平行四边形顶点是否恒在直线上?若是,求出的方程(用表示);若不是,请说明理由.
②求证:当,且时,数列满足:对,.
4.(上海市复旦大学附属中学2026届高考限时模拟数学试卷)如图,在平面直角坐标系xOy上,有一系列点,,…,,其中n为正整数,每一个点均位于抛物线 的图像上,点F为抛物线的焦点,以点为圆心的都与x轴相切,且与外切;若,且,所有幂函数均与抛物线交于点M.
(1)设点Q是抛物线 上不与点M重合的动点,R是线段MQ上一点,且满足,求:动点R的轨迹方程;
(2)设,求:数列前2026项的和;
(3)已知直线与某个以点为圆心的相切,当最大时,设AB,CD是抛物线 的两条经过切点的动弦,满足AB⊥CD,点S与点T分别为弦AB,CD的中点,是否存在定点N,使得点N,T,S始终三点共线,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点,过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意的正整数,.
考点2 斜率的数列构造
1.(广东佛山市2025-2026学年普通高中教学质量检测(二))椭圆的光学性质是:从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆的另一个焦点.已知椭圆()的左顶点为,点在E上,且在x轴的上方,从E的左焦点发出的光线,经过E反射后,交E于点.按照如下方式依次构造点和():光线经过E反射后,交E于点;光线经过E反射后,交E于点.
(1)求E的方程;
(2)设直线的斜率为,求证:数列是等比数列,并求出其公比;
(3)求证:直线恒过定点,并求出该定点的坐标.
2.(2025辽宁省名校联盟模拟)已知双曲线的右顶点为,右焦点为,直线与交于两点,且.
(1)求的方程;
(2)已知是轴的正半轴上点列,是第一象限曲线上点列),且和重合,与轴垂直,直线的斜率为,记点的横坐标为,设的面积为.
(i)写出之间的递推公式;
(ii)求证:.
考点3 三角形、多边形面积数列构造
1.(2025江西省十校协作体二模)已知曲线,点在曲线上.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)如图1,过曲线外一点(不在轴上)作的两条切线,切点为,过曲线上一点的切线交于点,且 ,把这样的叫做“外切三角形”.
①连接交于点,求证:三点的纵坐标成等差数列;
②如图2,从点出发作出的第一个外切三角形是再过点分别作出2个外切三角形,即和;继续过点分别作出4个外切三角形以此类推,依次作出,个外切三角形.设的面积为,求这些“外切三角形”的面积之和,并证明.
2.(浙江温州市普通高中2026届高三第二次适应性考试)已知曲线与点,O为原点,动点,且的最大值为.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知有个点,,,…,按逆时针顺序依次在E上,且,.
(ⅰ)当,关于y轴对称,且的面积为1时,求直线的斜率;
(ⅱ)当的面积都相等时,记多边形的周长为.若对于,都有,求整数的最小值
3.(四川遂宁市高中2026届高三二诊考试数学试题)已知抛物线的焦点为,其准线与轴的交点为,抛物线上存在点满足,且.
(1)求的方程;
(2)记,过的直线交于,在抛物线上按如下方式构造点列:连接分别交于另一点.
(i)设直线与轴交点的横坐标为,求数列的通项公式;
(ii)为坐标原点,若的外接圆与抛物线交于第四点,试证明:的重心在轴上,且在的右侧.
4.如图,曲线下有一系列正三角形,设第个正三角(为坐标原点)的边长为,
(1)求的值;
(2)记为数列的前项和,探究与的关系,求的通项公式;
(3)是否存在正实数,使得不等式对一切正整数
5.(河北省衡水市武邑中学等2026届高三4月联考模拟预测)已知抛物线:与双曲线的渐近线在第一、四象限的交点分别为,,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线与抛物线交于,两点,为坐标原点,为的焦点.
(i)若,且的中点为,求到轴距离的最小值;
(ii)若已知直线:,且,设数列的前项和为,证明:.
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圆锥曲线与数列知识点交叉综合训练
【思维导图】
【核心总结】
1、题型本质
点列构造 + 坐标递推 + 数列性质 + 定值 、 定点 、 面积 、 不等式证明.用直线与曲线联立得到点坐标递推关系,把坐标关系转化为数列的通项、等差、等比、求和.
2.解题步骤
(1)设点与直线:设 (,),写直线方程.
(2)联立曲线:用韦达定理,不求坐标求关系.
(3)对称得下一点: 坐标直接写出.
(4)转数列:得到 与 递推式.
(5)证等差 / 等比 / 求通项.
(6)算面积 / 定点 / 不等式.
3.高频考法
(1)点列经 3 次操作停止 → 常回到顶点 / 关于原点对称.
(2)k=−b/a 这类固定斜率 → 面积必为定值.
(3)相似三角形面积比 = 相似比平方 → 等比数列求和.
(4)递推关系 = + → 平方后化简得倒数关系.
考点1 点列对称构造
1.(江西省2026届高中毕业班二月诊断性考试)已知为抛物线上一点.
(1)求的准线方程;
(2)若点与关于轴对称,过点且斜率为2的直线交于另一点,设.
(i)求数列的前项和;
(ii)求的面积.
【答案】(1) (2)(ⅰ) (ⅱ)8
【解析】(1)由题意知,则,
所以的准线方程为.
(2)由(1)知的方程为,
(i),
所以,
所以,
所以数列是以为首项,以4为公差的等差数列,
所以,所以.
(ii)将代入得,
则,
法一:
直线的方程为,
点到直线的距离,
,
的面积.
法二:
.
2.(河南濮阳市2026年高中三年级第二次模拟考试)已知椭圆的离心率为,且经过点,定义第次操作为:经过上的点作斜率为的直线与交于另一点,记关于轴的对称点为,若与重合,则操作停止;否则一直继续下去.
(1)求的方程;
(2)若为的左顶点,经过3次操作后停止,求的值;
(3)若是在第一象限与不重合的一点,求的面积
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)由题意得,
又椭圆过,故,解得,
所以.
(2)由(1)知,经过3次操作后停止,即有与
关于原点对称,,所以与关于原点对称,
因为与关于轴对称,与关于轴对称,
所以与关于原点对称.设,
则,
即有,解得,所以,故有.
(3)由(1)知,,设,则直线的方程为
,消得
因为,所以.
因为是上述方程的一个根,所以
则有,即,
设直线的方程为
,消得
因为,所以.
因为是上述方程的一个根,
所以
则有,即,
所以与关于原点对称.
故直线的方程为,
点到直线的距离
又因为,所以
所以.
3.(四川省成都市第七中学2025-2026学年高三下学期4月阶段性测试)已知平面直角坐标系中,为:上的动点,.线段的中垂线与直线的交点为R,记点R的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设,点为E上一点,构造点列:对,点关于x轴的对称点为点,过作斜率为k的直线,与E的另一交点为(若只有一个交点,记为).
①试判断以和为邻边的平行四边形顶点是否恒在直线上?若是,求出的方程(用表示);若不是,请说明理由.
②求证:当,且时,数列满足:对,.
【答案】(1); (2)①是,;②证明见解析.
【解析】(1)点在上,连接,由R在线段的中垂线上,得,
则,因此动点R的轨迹是以C,A为焦点,长轴长为4的椭圆,
即长半轴长,半焦距,则知半轴长,
所以曲线E的方程为.
(2)①依题意,,,,,
设直线,即的方程为,由消去,
得,则,
即,,
因此,而,
则,在中,,
即,直线斜率恒为,
所以点恒在直线:上.
②由①知,,当时,,
当时,,则,
由在椭圆上,令,对,,
,,,
由,得,则,,
则,对,,
因此,,
由,得,
所以.
4.(上海市复旦大学附属中学2026届高考限时模拟数学试卷)如图,在平面直角坐标系xOy上,有一系列点,,…,,其中n为正整数,每一个点均位于抛物线 的图像上,点F为抛物线的焦点,以点为圆心的都与x轴相切,且与外切;若,且,所有幂函数均与抛物线交于点M.
(1)设点Q是抛物线 上不与点M重合的动点,R是线段MQ上一点,且满足,求:动点R的轨迹方程;
(2)设,求:数列前2026项的和;
(3)已知直线与某个以点为圆心的相切,当最大时,设AB,CD是抛物线 的两条经过切点的动弦,满足AB⊥CD,点S与点T分别为弦AB,CD的中点,是否存在定点N,使得点N,T,S始终三点共线,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),且 (2) (3)存在,,理由见解析
【解析】(1)所有幂函数均过点,点在抛物线上,故,
设点,,则,,
由得,
故,所以,
又在抛物线上,且与点不重合,
所以,且,,
即,且,
化简得,且;
(2)由题意得,设点,,,
则的半径为,,解得,
因为与外切,则,
即,整理可得,
又,所以,即,
故数列是为首项,公差为2的等差数列,
则,,
,
;
(3)存在定点,使得点N,T,S始终三点共线,理由如下:
的方程为,显然与为两切线,
最大时,,由(2)知,,其单调递减,故最大值为,
故切点坐标为,
若过点的其中一条直线斜率不存在,此时直线与抛物线只有1个交点,不合要求,
故过点的直线斜率也不为0,
设过的直线方程为,
联立与得,
设,则,
则,故点横坐标为,
将代入中得,
故,同理可得,
由对称性可知在轴上,不妨设,
则,,
点N,T,S始终三点共线,故,
,
,
化简得,显然,
所以,即时,上式恒成立,
故存在定点,使得点N,T,S始终三点共线.
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点,过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意的正整数,.
【答案】(1), (2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】(1)
由已知有,故的方程为.
当时,过且斜率为的直线为,与联立得到.
解得或,所以该直线与的不同于的交点为,该点显然在的左支上.
故,从而,.
(2)由于过且斜率为的直线为,与联立,得到方程.
展开即得,由于已经是直线和的公共点,故方程必有一根.
从而根据韦达定理,另一根,相应的.
所以该直线与的不同于的交点为,而注意到的横坐标亦可通过韦达定理表示为,故一定在的左支上.
所以.
这就得到,.
所以
.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,若,,则.(若在同一条直线上,约定)
证明:
.
证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
而又有,,
故利用前面已经证明的结论即得
.
这就表明的取值是与无关的定值,所以.
方法二:由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
这就得到,
以及.
两式相减,即得.
移项得到.
故.
而,.
所以和平行,这就得到,即.
考点2 斜率的数列构造
1.(广东佛山市2025-2026学年普通高中教学质量检测(二))椭圆的光学性质是:从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆的另一个焦点.已知椭圆()的左顶点为,点在E上,且在x轴的上方,从E的左焦点发出的光线,经过E反射后,交E于点.按照如下方式依次构造点和():光线经过E反射后,交E于点;光线经过E反射后,交E于点.
(1)求E的方程;
(2)设直线的斜率为,求证:数列是等比数列,并求出其公比;
(3)求证:直线恒过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1) (2)证明见解析,公比为9 (3)证明见解析
【解析】(1)由题意得,,
故E的方程为.
(2)设,直线的方程为,
由,消去,整理得,
,
直线的斜率之积为
,
设直线的斜率为,依题意可知均存在且不为零,
由经过E的右焦点,知①,
由经过E的左焦点,知②,
②①得,故数列是等比数列,公比为.
(3)直线的方程为,由(2)知,
故,解得,
故直线恒过定点.
2.(2025辽宁省名校联盟模拟)已知双曲线的右顶点为,右焦点为,直线与交于两点,且.
(1)求的方程;
(2)已知是轴的正半轴上点列,是第一象限曲线上点列),且和重合,与轴垂直,直线的斜率为,记点的横坐标为,设的面积为.
(i)写出之间的递推公式;
(ii)求证:.
【答案】(1) (2) (ii)证明见解析
【解析】(1)如下图:
易知,不妨设,则,①
又,
由,得,即,
所以,即,②
将②代入①得,即,又,
所以,由题意知,所以,故的方程为.
(2)(i)设,则,又在第一象限,所以.
又直线的斜率,即所以,
即所求递推公式为.
(ii)证明:由,两边平方得,即,两边平方得,所以,所以,
又,所以,故,所以当时,,
即,所以,
所以.又,所以,
由题意知,
由得,故
考点3 三角形、多边形面积数列构造
1.(2025江西省十校协作体二模)已知曲线,点在曲线上.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)如图1,过曲线外一点(不在轴上)作的两条切线,切点为,过曲线上一点的切线交于点,且 ,把这样的叫做“外切三角形”.
①连接交于点,求证:三点的纵坐标成等差数列;
②如图2,从点出发作出的第一个外切三角形是再过点分别作出2个外切三角形,即和;继续过点分别作出4个外切三角形以此类推,依次作出,个外切三角形.设的面积为,求这些“外切三角形”的面积之和,并证明.
【答案】(1) (2)①证明见解析 ②,证明见解析
【解析】(1)由题可得,则,故点处的切线方程为,即.
(2)①,
则由(1)可知直线为,直线为,
由在上,同时在,可知直线的方程为,,
又由(1)可知直线的斜率为,又 ,
,即,则直线为点横坐标为,
又在上,,
即三点的纵坐标成等差数列.
②由①可知三点的纵坐标成等差数列,则,
又 ,则,可得,且相似比为,
故,
同理可得
如图连接,因,又 ,
则与在底边与底边对应的高相同,
又,则,则,
则,
即第二次所做的“外切三角形”的面积之和是第一次所做“外切三角形”的面积的,
同理每一次所做“外切三角形”面积之和都是上一次“外切三角形”面积之和的
可得
2.(浙江温州市普通高中2026届高三第二次适应性考试)已知曲线与点,O为原点,动点,且的最大值为.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知有个点,,,…,按逆时针顺序依次在E上,且,.
(ⅰ)当,关于y轴对称,且的面积为1时,求直线的斜率;
(ⅱ)当的面积都相等时,记多边形的周长为.若对于,都有,求整数的最小值
【答案】(1) (2)(ⅰ)直线的斜率为 (ⅱ)9
【解析】(1)设过点的切线为.
联立.
因为是切线,则,
化简得,则,
又取最大值时,为切线,且.
.
(2)(i)由(1)知椭圆为.
设.
则.
又.
因,则得,
故,即直线的斜率为.
(ii)设,
.
则.
题目条件为各面积相等,.
当时,设.
记.
则,
设,则,
.
又,
.
当时,若存在,由得.
又,其余各,这与矛盾.
.
记.则
.
故.
又,
.
由柯西不等式,.
又.
又.
取,则满足面积相等,
且.
又对一切满足条件的,都有.
3.(四川遂宁市高中2026届高三二诊考试数学试题)已知抛物线的焦点为,其准线与轴的交点为,抛物线上存在点满足,且.
(1)求的方程;
(2)记,过的直线交于,在抛物线上按如下方式构造点列:连接分别交于另一点.
(i)设直线与轴交点的横坐标为,求数列的通项公式;
(ii)为坐标原点,若的外接圆与抛物线交于第四点,试证明:的重心在轴上,且在的右侧.
【答案】(1) (2)(i),(ii)证明见解析
【解析】(1)由题知,所以,
不妨设点在第一象限,
由抛物线定义知到准线的距离为,所以,
由,解得,
所以的方程为.
(2)(i)设经过轴上点的直线为,
与抛物线的两交点记为,
联立得,则,
因为直线经过点,所以,
因为直线经过点,所以,
因为直线和经过点,
所以,
所以,
因为,所以,
当为偶数时,,
当为奇数时,,
综上.
(ii)设直线与的交点为,因为四点共圆,
所以,
设直线为,联立得
,所以,
,
设直线为,
同理可得,
又且,所以,
所以,
则的重心纵坐标为0,即的重心在轴上,
,
同理所以,
联立直线与得,
所以,
所以的重心在的右侧.
4.如图,曲线下有一系列正三角形,设第个正三角(为坐标原点)的边长为,
(1)求的值;
(2)记为数列的前项和,探究与的关系,求的通项公式;
(3)是否存在正实数,使得不等式对一切正整数
【答案】(1),. (2)是 (3)存在,
【解析】(1)依题意,为正三角形,且,观察图象得,
而点在曲线上,即,解得,
为正三角形,且,
点在曲线上,,
整理得,解得,所以,.
(2)是正三角形,点,,
于是点在曲线上,
则,即,
当时,,两式相减得:,
整理得,
则,而满足上式,因此,
即数列是首项为,公差的等差数列,,
所以数列的通项公式是.
(3)由(2)知,
所以,
令,则,
所以,
所以是递减数列,所以,
所以使得不等式一切正整数都成立,
则,即,所以,
因为正实数,所以取值范围为.
5.(河北省衡水市武邑中学等2026届高三4月联考模拟预测)已知抛物线:与双曲线的渐近线在第一、四象限的交点分别为,,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线与抛物线交于,两点,为坐标原点,为的焦点.
(i)若,且的中点为,求到轴距离的最小值;
(ii)若已知直线:,且,设数列的前项和为,证明:.
【答案】(1) (2)(i);(ii)证明见解析
【解析】(1)双曲线中,,渐近线方程为,
联立渐近线与抛物线,
将代入抛物线得对应交点为,
则,解得,
故抛物线的方程为.
(2)(i)设直线,联立得,则,
弦长,故,
中点到轴距离为,代入得 ,
令,则,根据对勾函数图象和性质可知函数在上函数单调递增,
最小值为,故到轴距离的最小值为.
(ii)因为,
所以.
当时,,
所以
,即;
当时,,
即成立.
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