内容正文:
学科网
www.zxxk.com
考点02圆锥曲线压轴题综合(4
目目
考点01
椭圆
1.0we-号s=s5
(2y=V5r-65
存在,心为0,径为月
2.①a2=3+5,g,,l:
2
(2)9;
(3)不存在,理由见解析
3.(1)
3+2=1
(②)m=tv6
,4
(③)m=t6
4.(1)6:
(2)V5x-2y-√5=0或V5x+2y-√5=0;
同存在电时=1,如号0
5.号+y
(26-v2
2
(3)是,定值9V5
4
6.(a)e=2,
2
国m,
(3)证明见解析
70皆*r-1
(2)证明见解析
(3)证明见解析
1/3
让教与学更高效
大考点20题)
丽学科网
www zxxk com
目目
考点02
双曲线
8.(1)x2-y
=1
s-6+3,[g+n)
(3)0<m<√2且m≠1,-0,-8)U(8,+0)
=1
516
3,:y=5
5
+5::y=-45x+8v5.,
5;:y-6
-x+
5
x+2W5;
5
a:y=1+5
x+V5+1:
(5
=1
42
(2)证明见解析
(3)存在,1=3
4
1.0-=1
88
(2)不存在,理由见解析;
(3)证明见解析
12.(①0x2-y
=1:
3
(2)证明见解析;
(3)2=2,证明见解析
13.(1)2x2-y2=1
(MON-
(3)证明见解析
14.(1)x±y=0;
(2)4(6+V2);
(3)证明见解析
让教与学更高效
:-1-
5
x+5-1:
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
目目
考点03
抛物线
15.(1)y2=4x
(2)64π
(3)最小值1+
,G2,0
60-号-
(2)10
(3)不存在;理由见解析
17.(1)4
(2[2V5,22i
(3)证明见解析
18.(1)2x2-2y2=1
(2)x-y+1=0
(3)过定点(1,0),-3,0)
目目
考点04
曲线与方程
19.(1)V2
(2)2,1
(3)点N在直线c-y+1=0时,不存在定直线,使点N在定直线上:
当点N不在直线a-y+1=0上时,点N在定直线y=n上
20.(1)(x+1)2+(y+1)2=3,轨迹是以A(-1,-1)为圆心、√5为半径的圆
(2)(i)x+y=0;(ii)存在,点W(0,3)
3/3
考点02 圆锥曲线压轴题综合(4大考点20题)
4大高频考点概览
考点01椭圆
考点02双曲线
考点03抛物线
考点04 曲线与方程
地 城
考点01
椭圆
1.(24-25高二下·上海徐汇区·期末)如图,已知半椭圆与半椭圆组成的曲线称为“果圆”.“果圆”与轴、轴的交点分别为、、、.
(1)写出半椭圆所在椭圆的离心率,并计算四边形的面积;
(2)设平行于的直线交于、两点.若,求直线的方程;
(3)若封闭曲线在“果圆”的内部(含边界),则可用曲线拟合“果圆”,将曲线与“果圆”面积的比值记为“拟合系数”,其中.问是否存在圆心在轴上的圆,使得圆的拟合系数比四边形的拟合系数更大?若存在,求出拟合系数最大时圆的圆心坐标和半径;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,圆心为,半径为
【分析】(1)根据椭圆方程和性质求解即可.
(2)首先设出直线方程,然后与半椭圆联立方程组,结合韦达定理和线段长度,求出的值,进而得到直线的方程.
(3)先设出圆的方程,确定半径的范围,并讨论的范围,最后确定的值并比较圆的面积和四边形的面积,从而得出结果.
【详解】(1)根据题意可知,
所以半椭圆的离心率为.
四边形的面积为.
(2)由的斜率,可设的方程为,
将它与的方程联立,消整理得,
设,则有
,解得,
又因为化简可得,结合
解得,故直线的方程为
(3)依题意,只需要比较在“果圆”内部的圆的面积最大值与四边形面积即可.
设圆的圆心,半径为,则圆的方程为,
易有以原点为圆心的单位圆在“果圆”内部,故应该有
设上有任意一点,则,
当时,时,;当时,时
同理,设上有任意一点,可有
记,
易有,当时,,此时圆面积.
故圆心为,半径为的圆,符合题意.
2.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如下图所示:曲线是与组成的,与其中的两个交点分别记作、,点在第一象限,点在第三象限.
(1)如图1,设,,,求点的坐标和;
(2)如图2,设四边形的四条边都与曲线相切,时,求四边形的面积;
(3)如图3,在轴右侧的曲线上有两点、,直线经过点(点在上).当时,是否存在直线,使得所在直线与所在直线关于直线对称?若存在,求直线的方程,若不存在请说明理由.
【答案】(1),;
(2);
(3)不存在,理由见解析.
【分析】(1)由题可得、为与公共点,将两椭圆方程联立,结合题意,可得;由,结合,可得,再将代入椭圆方程可得,据此可得答案;
(2)由(1)分析结合,可得椭圆方程,由对称性可设直线方程为:,由直线与椭圆相切,结合联立方程判别式为0,可得,从而可得四点坐标,据此可得面积;
(3)由(1)分析结合,可得椭圆方程,设直线,将直线与两椭圆方程联立,设,结合韦达定理,可得关于k的表达式,由、在y轴右侧,点在上),可得.假设相关直线存在,则,据此可得关于的方程,通过判断方程有无解,可判断相关直线是否存在.
【详解】(1)令,由题可得,、为与公共点.
将与联立,可得,
解得:,则,
由题可得,
则,又,则,从而.
将代入,得.
解得或(小于0,舍去).
故;
(2)由(1)分析可知,又,则.
则两椭圆方程为:.设,
由对称性可得,则直线方程为:.
将直线方程与联立,化简后可得,
因直线与椭圆相切,则判别式.
此时,将与联立,化简后可得:,
其判别式也为0,则直线也与椭圆 相切.
则,由对称性可得,
则四边形的面积为:;
(3)由(1)分析可得,又,则.
则两椭圆方程为:.
从而曲线与y轴正半轴,x轴正半轴交点为:.
设直线,将直线分别与两椭圆方程联立,
则,化简后可得:
, ;
, .
设,由韦达定理,
,.
因、在y轴右侧,点在上),
则.
则,.因,
则,.
若所在直线与所在直线关于直线对称,则.
因,由对称性可得,则.若,
则,
化简可得,
因,则不存在使得.
即不存在直线,使得所在直线与所在直线关于直线对称.
【点睛】关键点睛:对于存在性问题,常先假设相关研究对象存在,据此得到关于某参数的不等式或方程,通过判断相关不等式或方程有无解,可完成结论判断.
3.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)在直角坐标系中,已知椭圆()的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.
(1)求的标准方程;
(2)若的斜率为,且,求的值;
(3)是否存在,使恒为定值?若存在,请求出与的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)根据椭圆的长轴与离心率直接可得解;
(2)联立直线与椭圆方程,结合根与系数关系表示向量数量积,即可得解;
(3)设直线方程,联立直线与椭圆,结合根与系数关系表示,化简即可得解.
【详解】(1)由已知椭圆的长轴长为,即,
又椭圆的离心率,则,
所以,
故椭圆方程为;
(2)由已知直线的斜率为,且过点,则直线的方程为,
设,,
联立直线与椭圆,得,
则,即,
且,,
则,
则,
解得;
(3)当直线斜率存在时,设直线,即,
联立直线与椭圆,得,
则,
且,,
则,,
则,
又恒为定值,
则,解得,即,
且;
当直线斜率不存在时,直线,
则,则,,
此时,
则,
易知当时,.
【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
4.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)已知椭圆:的左、右焦点为、.
(1)已知为的上顶点,求的周长;
(2)已知直线交于,两点,若,求直线的方程;
(3)已知,,直线:与有两个不同的交点,.设为轴上一点,是否存在,使得是以为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出的值及点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)或;
(3)存在. 此时,.
【分析】(1)先根据椭圆的方程写出点,,的坐标;再根据两点间距离公式得出,,,从而可求出的周长.
(2)先根据得出 ,,三点共线;再设出直线方程为,联立直线和椭圆的方程,利用韦达定理得出,,结合即可求出,从而得出直线的方程.
(3)联立直线和椭圆的方程,利用韦达定理得出,,进而得出,及线段的中点坐标;再求出线段的垂直平分线方程,得出点的坐标;最后根据,列出关于的方程求解即可做出结论.
【详解】(1)由椭圆方程可得:,,
则.
所以有,,.
由两点间距离公式可得:,,,
所以的周长为.
(2)设点,.
由可得: ,,三点共线且,即,
当直线过点,且斜率为时,则,点,不满足;
所以直线过点,且斜率不为,
设直线方程为.
联立方程组,整理得:,
则,由韦达定理可得,结合可得:或,
则直线的方程为或,
即或.
(3)设点,.
联立直线与椭圆的方程,整理得:,
则,解得,
由韦达定理可得,
则,
;
线段的中点坐标为.
所以线段的垂直平分线方程为:,
令,得.
设为轴上一点,假设存在,使得是以为直角顶点的等腰直角三角形
则,.
又因为,,
所以
即,整理得:,
因为,所以.
综上,存在,使得是以为直角顶点的等腰直角三角形,此时,.
5.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知椭圆的图像经过点
(1)若椭圆的焦距为,求椭圆的方程;
(2)为椭圆的右焦点,过点作轴的垂线与椭圆在第一象限交于点,点与点关于原点对称,连接,当取得最大值时,求椭圆的离心率;
(3)若椭圆经过点,点是椭圆上的动点,直线与椭圆交于两点,为的中点,且满足,则的面积是否为定值?若是,请求出该值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2);
(3)是,定值.
【分析】(1)利用待定系数法求椭圆方程;
(2)首先得到点的坐标,根据坐标表示直线和的斜率,得到,并利用倾斜角表示的正切值,即,转化后利用基本不等式求最值,根据最值成立的条件求离心率;
(3)首先根据条件确定椭圆方程,当直线斜率存在时,设出直线得到方程,并与椭圆方程联立,利用韦达定理表示弦长,根据向量关系转化为,利用韦达定理表示点的坐标,结合点在椭圆上,得到,并求解点到直线的距离,结合面积公式求定值,当直线得到斜率不存在时,求定值.
【详解】(1)由已知条件可知,
从而,
所以椭圆的方程;
(2)设,则,
则,
从而.
设直线的倾斜角分别为则
,
当且仅当,即时取等号,
此时,即,
所以,
从而,解得(舍负),
所以当取得最大值时,椭圆的离心率为;
(3)由已知椭圆经过点可得,
从而椭圆的方程;
①当直线与轴不垂直时,设,
联立方程组,
得.
由题意可知.
设,则,所以
,
由可知,
设,则有,
,
因为点,在椭圆上,
所以,
整理得,
此时,,
点到直线的距离,
所以的面积
,
②当直线与轴垂直时,,,
,
,
.
综上可和,的面积为定值.
6.(24-25高二下·上海杨浦区·期末)如图,已知椭圆的焦距为2.若是椭圆的内接三角形,点在轴上方,PQ,PR分别经过椭圆的左右焦点,则称为“好三角形”.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若“好三角形”满足:,求点的坐标;
(3)证明:当点是椭圆的上顶点时,“好三角形”的面积最大.
【答案】(1);
(2)
(3)证明见解析.
【分析】(1)求出,进而求出离心率.
(2)设出点的坐标,表示出点的坐标,代入椭圆方程求解方程组即得.
(3)设出直线的方程,与椭圆方程联立,借助韦达定理求出,纵坐标的比,再利用三角形面积公式求出,并用的纵坐标表示,同证明即可.
【详解】(1)依题意,椭圆的半焦距,则,椭圆:的离心率.
(2)设,而,由,得,
因此,消去得,解得,,
所以点.
(3)设,
由点在轴上方,得均不与轴重直,设,
,
由得,
则,即,
而,于是,即,
同理,因此,又,
则,而,
从而,记,
下面证明不等式对任意恒成立,
即证对任意恒成立,
即证对任意恒成立,
而,因此对任意恒成立,
所以当时,取得最大值,即当点是椭圆的上顶点时,“好三角形”的面积最大.
7.(24-25高二下·上海虹口区·期末)在平面直角坐标系中,分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若的离心率为,且,求的方程;
(2)若过原点的直线,与相交于两点,是上异于的任意一点,求证:直线的斜率之积是定值;
(3)设直线的一个法向量为是上任意一点,对于平面内的一定点,定义.证明:若,则直线与椭圆相切.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由题可得,据此可得椭圆方程;
(2)由题意得关于原点对称,设,,根据在椭圆上化简可证明结论;
(3)当直线的斜率不存在时,设其方程为,由可得,据此可完成证明;当直线的斜率存在,设其方程为,由,可得与椭圆联立方程判别式为0,据此可证明结论.
【详解】(1)由题意得,所以的方程为.
(2)
由题意得关于原点对称,设,,
因为在椭圆上,所以,
所以,即,
所以,即直线的斜率之积是定值.
(3)①当直线的斜率不存在时,
设其方程为,则它的一个法向量为.
设的坐标分别为,
所以,
所以
所以.
因为,所以,故直线与椭圆相切.
②若直线的斜率存在,设其方程为,则它的一个法向量为.
设,则,
所以,
所以.
由得,
,
因为,
所以,
所以直线与椭圆只有一个交点,故直线与椭圆相切.
综上,当时,直线与椭圆相切.
地 城
考点02
双曲线
8.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·期末)已知双曲线的离心率为,实轴长为2.
(1)求的方程;
(2)设点在双曲线的左支上,过点分别作斜率为1与-1的直线、与双曲线交于、两点,求的面积关于的函数表达式,并求的取值范围;
(3)过点作的两条切线、,设直线、的斜率分别为、.若,求点的取值范围及的取值范围.
【答案】(1)
(2),
(3)且,
【分析】(1)根据离心率实轴长联立方程即可;
(2)设,,直线与双曲线联立后解得,同理解得,求出和,根据求出即可求解;
(3)设切线方程为,与双曲线联立和化简得关于的方程,据此即可求解.
【详解】(1)由题意:,,
解得,,
于是;
(2)设,,则直线与双曲线联立后解得,同理解得,
故,
同理,
又由于,所以,
的取值范围为;
(3)设切线方程为,
与双曲线联立后得,
由得
化简得关于的方程,
该方程也要有两个不同的实根,
于是根据我们得到且,故且,
根据韦达定理我们知道,
计算得的取值范围为.
9.(24-25高二下·上海华东师范大学第二附属中学·期末)如图,为坐标原点,椭圆的左焦点为,双曲线:的一条渐近线方程为.
(1)求椭圆和双曲线的方程.
(2)过点作直线与椭圆在第一象限交于点,与双曲线在第一象限交于点.已知为线段的中点,求点的坐标.
(3)由(2)中过点作直线,已知与、共有3个不同的交点,求出所有可能的方程.
【答案】(1);:;
(2);
(3);;;;;
【分析】(1)根据题意结合椭圆、双曲线的方程与性质运算求解;
(2)首先设点,并表示点的坐标,分别代入椭圆和双曲线方程,联立方程,即可求解;
(3)由直线和椭圆,双曲线的交点个数,转化为直线与椭圆,双曲线的位置关系,通过联立方程,分情况求解.
【详解】(1)由题意得:,解得:,
因此可得:;.
(2)设点的坐标.由点是线段的中点,可知点的坐标为.
将点、点的坐标分别代入椭圆和双曲线的方程:
由(1)得 (3),将(3)代入(2)得,
化简得,,由,得(4),
将(4)代入(3)得,由,计算得,
因此点的坐标为.
(3)设直线的斜率为.
①直线与椭圆有一个交点,与双曲线有两个交点.
此时是椭圆的切线,设,联立椭圆,
得,
,得,
所以椭圆在点的切线方程为.
联立得,,,与双曲线有2个交点,满足条件;
②直线与椭圆有两个交点,与双曲线有一个交点.
将代入双曲线得,,
化简得,
若,若,则等式变为,矛盾.
若,则等式为一元一次方程,此时直线与双曲线有一个交点.
直线的方程为,且与椭圆有2个交点,满足条件;
若,令得,,
可知其中的一个解为(舍);由韦达定理,另一个解为.
此时直线与双曲线相切,直线的方程为,且与椭圆有2个交点,满足条件;
③直线过椭圆与双曲线都相交,但有一个交点重合.
根据椭圆和双曲线的方程,可知椭圆和双曲线交于点和点.分别代入计算,得到直线方程为或.
综上,直线可能的方程为:;;
;;.
10.(24-25高二下·上海松江区·期末)如图,已知椭圆的离心率为,该椭圆的左右焦点 恰好是双曲线的左右顶点,是双曲线上异于顶点的任意一点,直线和与椭圆的交点分别是 和.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线的斜率分别是,求证: ;
(3)是否存在常数,使得 恒成立?若存在,求的值;若不存在, 请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,
【分析】(1)设椭圆的焦距为,根据题意,得到,由离心率,得到,进而求得椭圆的方程;
(2)设点,可得,结合,即可求解;
(3)设直线的方程为,则直线方程为 ,联立方程组,结合弦长公式,求得和,根据题目条件得,即可证得结论.
【详解】(1)设椭圆的焦距为,
因为椭圆焦点恰好是双曲线的左右顶点,
所以 ,故,
因为离心率,所以,
因为,所以 ,所以椭圆的方程是 .
(2)设点,则 ,
因为点在双曲线上,所以,可得,
所以.
(3)由 (2) 知 ,
设直线的方程为,则直线方程为 ,
联立方程组 ,整理得,
记,则,
所以 ,同理可得,
所以 ,
即 ,
所以存在,使成立.
11.(23-24高二下·上海南汇中学·期末)已知双曲线:的离心率为,点在双曲线上.过的左焦点F作直线交的左支于A、B两点.
(1)求双曲线的方程.
(2)若,试问:是否存在直线l,使得点M在以AB为直径的圆上?若存在求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
(3)点,直线交直线于点.设直线、的斜率分别、,求证:为定值.
【答案】(1);
(2)不存在,理由见解析;
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意列式求,进而可得双曲线方程;
(2)设,联立方程,利用韦达定理判断是否为零即可;
(3)用两点坐标表示出直线,得点坐标,表示出,结合韦达定理,证明为定值.
【详解】(1)由双曲线的离心率为,且在双曲线上,
可得,解得,所以双曲线的方程为.
(2)双曲线的左焦点为,
当直线的斜率为0时,此时直线为,与双曲线左支只有一个交点,不符合题意,
当直线的斜率不为0时,设,
由,消去得,
显然,,
设,则,得,
于是,
,
即,因此与不垂直,
所以不存在直线,使得点在以为直径的圆上.
(3)由直线,得,
则,又,
于是
,
而,即有,且,
所以,即为定值.
【点睛】方法点睛:①引出变量法,解题步骤为先选择适当的量为变量,再把要证明为定值的量用上述变量表示,最后把得到的式子化简,得到定值;②特例法,从特殊情况入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
12.(23-24高二下·上海青浦区·调研)已知双曲线的图像经过点,点分别是双曲线的左顶点和右焦点.设过的直线交的右支于两点,其中点在第一象限.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线分别交直线于两点,证明:为定值;
(3)是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3),证明见解析.
【分析】(1)根据点在双曲线上,即可求得曲线方程;
(2)设出直线的方程,联立双曲线方程,得到关于点坐标的韦达定理;再分别求得的方程,以及点的坐标,利用数量积的坐标运算,即可证明;
(3)求得直线不存在斜率时满足的,当斜率存在时,将所求问题,转化为直线斜率之间的关系,结合点的坐标满足曲线方程,求解即可.
【详解】(1)由双曲线C:的图像经过点得:,解得:,
所以双曲线C的标准方程为:;
(2)
由(1)中所求可得点,的坐标分别为,
又双曲线渐近线为,显然直线的斜率不为零,
故设其方程为,,
联立双曲线方程可得:,
设点的坐标分别为,
则,
,
;
又直线方程为:,令,则,
故点的坐标为;
直线方程为:,令,则,
故点的坐标为;
则
故为定值.
(3)当直线斜率不存在时,
对曲线,令,解得,
故点的坐标为,此时,
在三角形中,,故可得,
则存在常数,使得成立;
当直线斜率存在时,
不妨设点的坐标为,,直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,
则,,
假设存在常数,使得成立,即,
则一定有:,也即;
又;;
又点的坐标满足,则,
故
;
故假设成立,存在实数常数,使得成立;
综上所述,存在常数,使得恒成立.
【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线中定值以及存在常数满足条件的问题;其中第二问证明的关键是能够快速,准确的进行计算;第三问处理的关键是要投石问路,找到特殊情况下的参数值,再验证非特殊情况下依旧成立,同时还要注意本小题中把角度关系,转化为斜率关系;属综合困难题.
13.(24-25高二下·上海格致中学·期末)已知双曲线过点,且离心率为.
(1)求的方程;
(2)设斜率为的直线与交于点,若坐标原点到的距离为1,求的值;
(3)若是上异于点的两点,且的斜率之和为1,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据离心率得,再根据双曲线所过的点求出基本量后可得双曲线方程;
(2)设直线的方程为,由已知距离得,联立直线方程和双曲线方程结合韦达定理可求,故可求;
(3)法1:设出直线方程,联立直线方程和双曲线方程后消元,再结合韦达定理化简斜率之和得直线参数关系,从而可求定点;法2:平移双曲线图象,使点平移到坐标原点,设平移后的直线的方程为:,齐次化后结合斜率为1可得参数关系,从而可求出原直线所过的定点.
【详解】(1)由,得,
则双曲线的方程为,将点代入的方程中,得.
解得,故,所以双曲线的方程为.
(2)设直线的方程为,因为点到直线的距离为1,
作出简图如下所示,
所以,即.
设,,由于直线与交于点,所以,
联立整理得.
则,,
且,
故,
所以,
则.故.
(3)法一:当直线的斜率为0时,可设其方程为,则,,
则即,
又在双曲线上,所以,联立可得,所以或,
当时,直线过点,不符合题意,舍去,
故此时直线的方程为.
当直线的斜率不为0时,
设的方程为,设,,
联立得,其
则,且
而
,
化简得.
代入(※)式,得,
即,所以或.
(ⅰ)当时,
的方程为,此时直线过定点.
(ⅱ)当时,的方程为,
此时直线过定点,与是双曲线上异于的两点矛盾,故舍去.
综上,直线过定点.
法二:平移双曲线图象,使点平移到坐标原点,
可得双曲线方程:,化简得.
设平移后的直线的方程为:,,,
所以,
整理得,
即,
所以,
即,对比可得平移后的直线过定点.
所以直线过定点.
14.(24-25高二下·上海大同中学·期末)已知双曲线的左顶点在直线上,的左焦点为,点.为的右支上一动点.
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)过点且斜率为的直线与的左支交于D,E两点,求的面积的最小值;
(3)设为的左支上与不重合的一动点,若直线平分,证明:直线MN恒过定点.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据给定条件,结合斜率坐标公式求出,即可求出双曲线的渐近线方程.
(2)求出直线的方程,平移直线与双曲线右支相切,求出面积最小值.
(3)设出直线,与双曲线方程联立,利用韦达定理及对称关系建立方程求解.
【详解】(1)依题意,点,设,由,得,
解得,而,因此,双曲线的方程为,
所以双曲线的渐近线方程为.
(2)由(1)知,,直线的方程为,
由消去得,解得,
则,
的面积最小,当且仅当点到直线的距离最小,
平移直线与双曲线的右支相切的切点到直线的距离最小,
设切线方程为,由消去得,
,解得,
当时,直线与双曲线的左支相切,不符合题意,因此,
因此点到直线的距离为点到直线的距离,
所以求的面积的最小值为.
(3)依题意,直线斜率存在,设其方程为,,
由为双曲线的左支上与不重合的点,得,
设点关于直线对称点为,则,
解得,由直线平分,得在直线上,
而,则,
即,整理得,
由消去得,,
,因此,
整理得,而,解得,直线:过定点,
所以直线MN恒过定点.
地 城
考点03
抛物线
15.(24-25高二下·上海中学·期末)如图,已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上,直线交轴于点,且在点的右侧.记、面积分别为、.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线的斜率为,求以线段为直径的圆的面积;
(3)求的最小值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)最小值,
【分析】(1)根据抛物线定义可直接求出,可得抛物线的标准方程;
(2)联立直线和抛物线方程并利用焦点弦公式可求得,可得圆的面积为;
(3)依题意分别求得的坐标,得出的表达式并利用基本不等式可求得结果,可得此时点的坐标.
【详解】(1)依题意由焦点到准线的距离为2可知,
所以抛物线的标准方程为;
(2)由(1)可知,设,
易知直线的方程为,
联立,整理可得,
所以,
因此可得,
即以线段为直径的圆直径为16,可得圆面积
(3)设,重心.
令,,则.
由于直线过,故直线方程为,
代入,得,故,即,
所以.
又由于,及重心在轴上,故,
得,.
所以直线方程为,得.
由于在焦点的右侧,故.
从而.
令,则,
可得.
当时,取得最小值,此时.
16.(24-25高二下·上海行知中学·期末)已知 是以 为焦点的抛物线 是离心率为 ,以 为焦点的双曲线,且 与 在第一象限有两个公共点 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)求 的最大值;
(3)是否存在 ,使得此时 的重心 恰好在双曲线 的渐近线上? 若存在 ,求出 的值: 若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)10
(3)不存在;理由见解析
【分析】(1)设双曲线的方程,利用双曲线的焦点坐标和离心率建立方程组,即可求得双曲线的方程;
(2)设点、,其中,,将抛物线与双曲线的方程,由求出正数的取值范围,列出韦达定理,将表示的二次函数,利用二次函数的基本性质可求得的最大值;
(3)求出的重心的坐标,将点的坐标代入直线的方程,求出正数的值,即可得出结论.
【详解】(1)因为双曲线焦点是,
故双曲线焦点在轴上,
于是可设双曲线的方程为,
且该双曲线的离心率为,
由题意可得,解得,
因此,双曲线的方程为.
(2)
抛物线的焦点为,
设点、,其中,
联立,
可得,
由题意可知,关于的方程有两个不等的正根,
所以,因为,解得,
由韦达定理可得,,,
所以,
,,
所以
,
当且仅当时,等号成立,故的最大值为10.
(3)由(2)可知,的重心为,
且,
,
故点,
因为点为第一象限内的点,
故点在直线上,
所以,
因为,解得,
又,所以不存在.
因此,不存在正数,使得此时的重心恰好在双曲线的渐近线上.
17.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)已知抛物线:和圆:,抛物线的焦点为.
(1)求的圆心到抛物线的准线的距离;
(2)设点在抛物线上,且满足,过点作圆的两条切线,切点分别为、,求四边形的面积的取值范围;
(3)如图,若直线与抛物线和圆依次交于、、、四点,证明:“”的充要条件是“直线的方程为”.
【答案】(1)4
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)分别求出圆心和准线方程即可求解.
(2)根据条件可表示出四边形的面积,利用二次函数的单调性可得解.
(3)从充分性和必要性两个方面进行证明即可.
【详解】(1)由.
所以圆的圆心为.
抛物线:的准线为:.
所以的圆心到抛物线的准线的距离为:4
(2)由题意:四边形的面积为:
,
所以当,四边形面积的取值范围为:.
(3)先证充分性:若直线的方程为,将分别代入,,
可得,,,.
所以,
所以.
再证必要性:若,则线段与线段的中点重合,
设直线的方程为,,,,,
则,
将代入得:,
所以,.
同理可得:.
所以或.
当时,将其代入得不可能成立;
当时,由得:,,
将代入,得,,
所以或(舍去).
所以直线的方程为:.
综上可知:“”的充要条件是“直线的方程为”.
18.(24-25高二下·上海青浦区·期末)已知抛物线的焦点为,准线为.
(1)若为双曲线的一个焦点,求双曲线的方程;
(2)设与轴的交点为,点在第一象限,且在上,若,求直线的方程;
(3)经过点且斜率为的直线与相交于、两点,为坐标原点,直线、分别与相交于点、.试探究:以线段为直径的圆是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)过定点
【分析】(1)先求抛物线的焦点坐标,再根据题意求双曲线的,即可得解;
(2)根据抛物线的定义进行转化分析可得,进而可得直线EP的倾斜角与斜率,利用点斜式求直线方程;
(3)设直线的方程及A,B两点的坐标,进而可求M,N两点的坐标,结合韦达定理求圆C的圆心及半径,根据圆C的方程分析判断定点.
【详解】(1)抛物线的焦点为,准线为,
双曲线的方程为双曲线,即,则,
由题意可知:,则,
故双曲线的方程;
(2)由(1)可知:,
过点P作直线的垂线,垂足为M,则,
∵,且,
∴,
故直线EP的倾斜角,斜率,
∴直线EP的方程为,即;
(3)设直线,
联立方程,消去y可得:,
则可得:,
∵直线,当时,,
∴,
同理可得:,
∵
,
,
则线段MN为直径的圆C的圆心,半径,
故圆C的方程为,
整理得,
令,则,解得或,
故以线段MN为直径的圆C过定点.
【点睛】思路点睛:过定点问题的两大类型及解法:
(1)动直线过定点问题.解法:设动直线方程(斜率存在)为,由题设条件将用表示即可;
(2)动曲线过定点问题.解法:引入参变量建立曲线的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.
地 城
考点04
曲线与方程
19.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)已知且,曲线.
(1)若曲线是焦点在轴上的等轴双曲线,求曲线的离心率;
(2)设,点,曲线上有A、B两点(其中在第一象限).若且,求点的坐标;
(3)设为给定常数,且,过点的直线与曲线交于D、E两点,为坐标平面上的动点.若直线ND、NT、NE的斜率的倒数成等差数列,试探究点是否在某定直线上?若存在,求该定直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点N在直线时,不存在定直线,使点在定直线上;
当点不在直线上时,点在定直线上.
【分析】(1)根据等轴双曲线的性质求其离心率.
(2)先根据平面向量数量积的几何意义确定点在圆上,再与椭圆方程联立,根据点所在位置,可求点坐标.
(3)将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到,,再根据直线ND、NT、NE的斜率的倒数成等差数列列式,化简即可.
【详解】(1)若曲线是等轴双曲线,则,
所以,,其离心率为:.
(2)当时,曲线:表示焦点在轴上的椭圆.
因为,且,根据平面向量数量积的几何意义可得:.
所以点在圆:上.
由,且点在第一象限,得点坐标为.
(3)如图:
由得:,
整理得:.
因为,所以上述方程必定有两个不同的实根.
设,,则,.
设,因为直线ND、NT、NE的斜率的倒数成等差数列,
所以.
又,,所以,
所以,
,
所以或.
由
所以点N在直线或上.
即点N在直线时,不存在定直线,使点在定直线上;
当点不在直线上时,点在定直线上.
20.(24-25高二下·上海浦东新区·期末)现定义:若圆上一动点,圆外一定点,满足的最大值为其最小值的两倍,则称为圆的“上进点”.若点同时是圆和圆的“上进点”,则称为圆“”的“牵连点”.已知圆.
(1)若点为圆的“上进点”,求点的轨迹方程并说明轨迹的形状;
(2)已知圆,且均为圆“”的“牵连点”.
(i)求直线的方程;
(ii)若圆是以线段为直径的圆,直线与交于两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一点,使得轴平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),轨迹是以为圆心、为半径的圆
(2)(i);(ii)存在,点
【分析】(1)根据题设定义得到,再利用两点间的距离公式,即可求解;
(2)(i)根据条件可得直线为圆和的公共弦所在直线,即可求解;(ii)根据题设得到圆的方程为,再根据题设有,联立,消可得,结合条件,利用根与系数的关系,即可求解.
【详解】(1)设,因为点为圆的“上进点”,
所以,即,又,得到,
所以的轨迹方程为,点的轨迹是以为圆心、为半径的圆.
(2)(i)因为为圆“”的“牵连点”,所以同时为圆与圆的“上进点”,
由为圆的“上进点”,得,所以,
即点在圆上,
由为圆的“上进点”,由(1)知点在圆上,
所以点是圆和的交点.
因为均为圆“”的“牵连点”,
所以直线为圆和的公共弦所在直线,
两圆方程相减可得,故直线的方程为.
(ii)因为的圆心为,半径为,
又的圆心为,半径为,
所以直线的方程为,与联立得的中点坐标为,
点S到直线的距离为,则,
所以圆的方程为,
假设轴上存在点满足题意,设.
则,即,整理得.
将,代入上式可得,
整理得①,
联立,消可得,,
所以,代入①并整理得,
此式对任意的都成立,所以,
故轴上存在点,满足题意恒成立.
【点睛】方法点晴:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
考点02 圆锥曲线压轴题综合(4大考点20题)
4大高频考点概览
考点01椭圆
考点02双曲线
考点03抛物线
考点04 曲线与方程
地 城
考点01
椭圆
1.(24-25高二下·上海徐汇区·期末)如图,已知半椭圆与半椭圆组成的曲线称为“果圆”.“果圆”与轴、轴的交点分别为、、、.
(1)写出半椭圆所在椭圆的离心率,并计算四边形的面积;
(2)设平行于的直线交于、两点.若,求直线的方程;
(3)若封闭曲线在“果圆”的内部(含边界),则可用曲线拟合“果圆”,将曲线与“果圆”面积的比值记为“拟合系数”,其中.问是否存在圆心在轴上的圆,使得圆的拟合系数比四边形的拟合系数更大?若存在,求出拟合系数最大时圆的圆心坐标和半径;若不存在,请说明理由.
2.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)如下图所示:曲线是与组成的,与其中的两个交点分别记作、,点在第一象限,点在第三象限.
(1)如图1,设,,,求点的坐标和;
(2)如图2,设四边形的四条边都与曲线相切,时,求四边形的面积;
(3)如图3,在轴右侧的曲线上有两点、,直线经过点(点在上).当时,是否存在直线,使得所在直线与所在直线关于直线对称?若存在,求直线的方程,若不存在请说明理由.
3.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)在直角坐标系中,已知椭圆()的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.
(1)求的标准方程;
(2)若的斜率为,且,求的值;
(3)是否存在,使恒为定值?若存在,请求出与的值,若不存在,请说明理由.
4.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)已知椭圆:的左、右焦点为、.
(1)已知为的上顶点,求的周长;
(2)已知直线交于,两点,若,求直线的方程;
(3)已知,,直线:与有两个不同的交点,.设为轴上一点,是否存在,使得是以为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出的值及点的坐标;若不存在,请说明理由.
5.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知椭圆的图像经过点
(1)若椭圆的焦距为,求椭圆的方程;
(2)为椭圆的右焦点,过点作轴的垂线与椭圆在第一象限交于点,点与点关于原点对称,连接,当取得最大值时,求椭圆的离心率;
(3)若椭圆经过点,点是椭圆上的动点,直线与椭圆交于两点,为的中点,且满足,则的面积是否为定值?若是,请求出该值;若不是,请说明理由.
6.(24-25高二下·上海杨浦区·期末)如图,已知椭圆的焦距为2.若是椭圆的内接三角形,点在轴上方,PQ,PR分别经过椭圆的左右焦点,则称为“好三角形”.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若“好三角形”满足:,求点的坐标;
(3)证明:当点是椭圆的上顶点时,“好三角形”的面积最大.
7.(24-25高二下·上海虹口区·期末)在平面直角坐标系中,分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若的离心率为,且,求的方程;
(2)若过原点的直线,与相交于两点,是上异于的任意一点,求证:直线的斜率之积是定值;
(3)设直线的一个法向量为是上任意一点,对于平面内的一定点,定义.证明:若,则直线与椭圆相切.
地 城
考点02
双曲线
8.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·期末)已知双曲线的离心率为,实轴长为2.
(1)求的方程;
(2)设点在双曲线的左支上,过点分别作斜率为1与-1的直线、与双曲线交于、两点,求的面积关于的函数表达式,并求的取值范围;
(3)过点作的两条切线、,设直线、的斜率分别为、.若,求点的取值范围及的取值范围.
9.(24-25高二下·上海华东师范大学第二附属中学·期末)如图,为坐标原点,椭圆的左焦点为,双曲线:的一条渐近线方程为.
(1)求椭圆和双曲线的方程.
(2)过点作直线与椭圆在第一象限交于点,与双曲线在第一象限交于点.已知为线段的中点,求点的坐标.
(3)由(2)中过点作直线,已知与、共有3个不同的交点,求出所有可能的方程.
10.(24-25高二下·上海松江区·期末)如图,已知椭圆的离心率为,该椭圆的左右焦点 恰好是双曲线的左右顶点,是双曲线上异于顶点的任意一点,直线和与椭圆的交点分别是 和.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线的斜率分别是,求证: ;
(3)是否存在常数,使得 恒成立?若存在,求的值;若不存在, 请说明理由.
11.(23-24高二下·上海南汇中学·期末)已知双曲线:的离心率为,点在双曲线上.过的左焦点F作直线交的左支于A、B两点.
(1)求双曲线的方程.
(2)若,试问:是否存在直线l,使得点M在以AB为直径的圆上?若存在求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
(3)点,直线交直线于点.设直线、的斜率分别、,求证:为定值.
12.(23-24高二下·上海青浦区·调研)已知双曲线的图像经过点,点分别是双曲线的左顶点和右焦点.设过的直线交的右支于两点,其中点在第一象限.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线分别交直线于两点,证明:为定值;
(3)是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
13.(24-25高二下·上海格致中学·期末)已知双曲线过点,且离心率为.
(1)求的方程;
(2)设斜率为的直线与交于点,若坐标原点到的距离为1,求的值;
(3)若是上异于点的两点,且的斜率之和为1,证明:直线过定点.
14.(24-25高二下·上海大同中学·期末)已知双曲线的左顶点在直线上,的左焦点为,点.为的右支上一动点.
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)过点且斜率为的直线与的左支交于D,E两点,求的面积的最小值;
(3)设为的左支上与不重合的一动点,若直线平分,证明:直线MN恒过定点.
地 城
考点03
抛物线
15.(24-25高二下·上海中学·期末)如图,已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上,直线交轴于点,且在点的右侧.记、面积分别为、.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线的斜率为,求以线段为直径的圆的面积;
(3)求的最小值及此时点的坐标.
16.(24-25高二下·上海行知中学·期末)已知 是以 为焦点的抛物线 是离心率为 ,以 为焦点的双曲线,且 与 在第一象限有两个公共点 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)求 的最大值;
(3)是否存在 ,使得此时 的重心 恰好在双曲线 的渐近线上? 若存在 ,求出 的值: 若不存在,请说明理由.
17.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)已知抛物线:和圆:,抛物线的焦点为.
(1)求的圆心到抛物线的准线的距离;
(2)设点在抛物线上,且满足,过点作圆的两条切线,切点分别为、,求四边形的面积的取值范围;
(3)如图,若直线与抛物线和圆依次交于、、、四点,证明:“”的充要条件是“直线的方程为”.
18.(24-25高二下·上海青浦区·期末)已知抛物线的焦点为,准线为.
(1)若为双曲线的一个焦点,求双曲线的方程;
(2)设与轴的交点为,点在第一象限,且在上,若,求直线的方程;
(3)经过点且斜率为的直线与相交于、两点,为坐标原点,直线、分别与相交于点、.试探究:以线段为直径的圆是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.
地 城
考点04
曲线与方程
19.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)已知且,曲线.
(1)若曲线是焦点在轴上的等轴双曲线,求曲线的离心率;
(2)设,点,曲线上有A、B两点(其中在第一象限).若且,求点的坐标;
(3)设为给定常数,且,过点的直线与曲线交于D、E两点,为坐标平面上的动点.若直线ND、NT、NE的斜率的倒数成等差数列,试探究点是否在某定直线上?若存在,求该定直线的方程;若不存在,请说明理由.
20.(24-25高二下·上海浦东新区·期末)现定义:若圆上一动点,圆外一定点,满足的最大值为其最小值的两倍,则称为圆的“上进点”.若点同时是圆和圆的“上进点”,则称为圆“”的“牵连点”.已知圆.
(1)若点为圆的“上进点”,求点的轨迹方程并说明轨迹的形状;
(2)已知圆,且均为圆“”的“牵连点”.
(i)求直线的方程;
(ii)若圆是以线段为直径的圆,直线与交于两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一点,使得轴平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$