8.9 直线与圆锥曲线的位置关系【题型突破】讲义-2027届高三数学一轮复习

2026-05-28
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摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦直线与圆锥曲线位置关系核心考点,涵盖位置判断、弦长、中点弦等高考高频问题,按“考向预测-双基自测-核心梳理-题型突破-限时训练”逻辑架构知识体系。通过考点梳理构建方法框架,典例精讲提炼解题策略,真题训练强化实战能力,帮助学生系统突破联立方程、韦达定理应用等难点。 讲义突出“问题导向-方法建模-分层训练”教学特色,创新设计“硬解定理”“中点弦斜率公式”等解题模型,培养学生数学思维(运算推理)与数学语言(模型表达)。题型突破环节按“位置关系-弦长-中点弦”分类精讲,配合限时训练分层设题,确保高效突破参数范围、轨迹探究等综合问题,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

内容正文:

第八章 直线和圆、圆锥曲线 §8.9 直线与圆锥曲线的位置关系 【高考考向预测】 直线与圆锥曲线位置关系主要通过联立方程、结合判别式、韦达定理判定相交、相切、相离,常考查弦长、中点、面积、定点、定值、最值及存在性问题,综合函数、不等式思想求解;近三年为高考数学压轴高频考点,解答题必考、选择填空也常涉及;预测2027 年仍会保持大题考查形式,强化参数范围、轨迹探究、几何最值与综合探究类设问,侧重数形结合与运算能力考查。 【双基自测●明考向】 1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”) (1)过点的直线一定与椭圆+y2=1相交.(   ) (2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.(   ) (3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点.(   ) (4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦.(   ) 2.已知椭圆C:+y2=1与直线l:x-2y-2=0交于P,Q两点,则|PQ|等于(  ) A. B. C. D. 3.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段AB的中点坐标是(  ) A.(2,1) B.(3,2) C.(6,5) D.(4,3) 4.若直线y=kx与双曲线-=1相交,则k的取值范围是(  ) A. B. C. D.∪ 【核心梳理●明考点】 1.直线与圆锥曲线的位置判断 将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与圆锥曲线相交⇔Δ>0;直线与圆锥曲线相切⇔Δ=0;直线与圆锥曲线相离⇔Δ<0. 特别地,①与双曲线渐近线平行的直线与双曲线相交,有且只有一个交点. ②与抛物线的对称轴平行的直线与抛物线相交,有且只有一个交点. 2.弦长公式 已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0), 则|AB|= =|x1-x2| =, 或|AB|=|y1-y2| =. 1.已知M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上的两点,点O为坐标原点,且P是MN的中点,则kMN·kOP=-. 2.若曲线为双曲线-=1(a>0,b>0),其余条件不变,则kMN·kOP=. 【题型突破●明方向】 题型一 直线与圆锥曲线的位置关系 例1 (1)直线kx+y+2k-1=0(k∈R)与椭圆+=1的交点个数为(  ) A.1 B.2 C.1或2 D.0 (2)已知直线l:x=ty+2和双曲线C:y2-x2=8,若l与C的上支交于不同的两点,则t的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【思维升华】(1)直线与双曲线只有一个交点,包含直线与双曲线相切或直线与双曲线的渐近线平行. (2)直线与抛物线只有一个交点包含直线与抛物线相切、直线与抛物线的对称轴平行(或重合). 跟踪训练1 已知直线y=kx-2与抛物线C:y2=2x有且仅有一个公共点,则实数k的值是       . 题型二 弦长问题 例2 (2026·南阳模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,以C的四个顶点为顶点的四边形的面积为8. (1)求C的方程; (2)若直线l:2x-y+1=0交椭圆C于M,N两点,求|MN|. 圆锥曲线弦长的万能公式(硬解定理) 设直线方程为y=kx+b(k≠0),圆锥曲线的方程为f(x,y)=0,把直线方程代入曲线方程,可化为ax2+bx+c=0(a≠0)或ay2+by+c=0(a≠0),设直线和曲线的两个交点分别为A(x1,y1),B(x2,y2). (1)若消去y,则弦长公式为|AB|=·|x1-x2|=· =·=·. (2)若消去x,则弦长公式为|AB|=·|y1-y2|=· =·=·. 典例 已知双曲线C:2x2-y2=2,直线l:x-y+1=0与双曲线C交于M,N两点,则弦长|MN|等于(  ) A. B. C.4 D.4 跟踪训练2 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的离心率为,且过点. (1)求E的方程; (2)直线l过(,0)且交E于A,B两点,若弦AB的长度为E的实轴长的两倍,求l的方程. 题型三 中点弦问题 例3 (1)(链接教材,人教A版选择性必修第一册P128习题3.2T13)直线l与双曲线-y2=1交于P,Q两点,线段PQ的中点为M(4,1),则直线l的方程为(  ) A.y=x-3 B.y=-x-3 C.y=x+5 D.y=-x+5 (2)(2025·嘉兴模拟)过点M(6,4)的直线与抛物线y2=8x相交于A,B两点,若M恰为AB的中点,则线段AB的长为     . 跟踪训练3 (1)若椭圆+=1的弦被点(1,1)平分,则这条弦所在的直线方程是(  ) A.x-2y+1=0 B.x+2y-3=0 C.2x-y-1=0 D.2x+y-3=0 (2)(2026·聊城模拟)已知双曲线C:-=1的右焦点为F,M,N是双曲线C右支上的两点,若G(0,2),且F为△MNG的重心,则MN的中点坐标为      ,直线MN的方程为      . (3)【限时训练】 (40分钟) 一、单项选择题(每小题5分,共30分) 1.“直线与双曲线有且仅有一个公共点”是“直线与双曲线相切”的(  ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 2.已知直线y=x+3与椭圆+=1有公共点,则m的取值范围是(  ) A.(0,4] B.(-∞,0)∪[4,+∞) C.[4,+∞) D.[4,5)∪(5,+∞) 3.已知直线2x+y-2=0与抛物线C:y2=4x交于A,B两点,则|AB|等于(  ) A. B.5 C.3 D.4 4.(2026·湛江模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p等于(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 5.(2025·西安模拟)已知双曲线C:-y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于A,B两点,若△F1AB的面积是△F2AB的面积的2倍,则m等于(  ) A. B.或6 C.-6 D.-6或- 6.已知椭圆E:+=1,若椭圆E上存在关于直线y=2x+m对称的两点A,B,则实数m的取值范围是(  ) A.(-1,1) B.[-1,1] C. D. 二、多项选择题(每小题6分,共12分) 7.平面直角坐标系中椭圆C的中心为原点,焦点在坐标轴上,点,均在椭圆C上,则(  ) A.椭圆C的离心率为 B.直线l:kx+y-k=0与椭圆C相交 C.椭圆C的短轴长为2 D.若椭圆C上弦AB的中点坐标为,则直线AB的斜率为- 8.(2025·白银模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,A,B为抛物线C上的两点,且线段AB的中点为(1,1),则(  ) A.点F的坐标为(0,1) B.直线AB的斜率为2 C.线段AB的长度为 D.△FAB的面积为 三、填空题(每小题5分,共10分) 9.若动直线mx+ny-m-n=0始终与椭圆C:+=1(a>0)有公共点,则a的取值范围是             . 10.过点M(2,1)作斜率为-3的直线与椭圆C:+=1相交于A,B两点,若M为线段AB的中点,则C的离心率为     . 四、解答题(共27分) 11.(13分)已知动点M(x,y)与定点F(2,0)的距离和它到定直线l:x=的距离的比是常数. (1)求动点M的轨迹;(6分) (2)过F(2,0)且斜率为1的直线l交动点M的轨迹于A,B两点,求|AB|.(7分) 12.(14分)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F,离心率e=. (1)求椭圆E的方程;(4分) (2)动直线l:y=m(x-3)恒过定点A,过点P(1,2)作抛物线C的切线与椭圆E交于M,N两点,求△AMN的面积.(10分) [13题6分,14题5分,共11分] 13.(多选)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F(0,1),过F的直线l交x轴负半轴于点M,交抛物线C于A,B两点,|AF|<|BF|,|BF|=|MF|,过B作抛物线C的切线交x轴于点N,则(  ) A.p=2 B.直线l的斜率为 C.|AB|=9 D.△MBN的面积为3 14.设P(x,y)为曲线C:-y|y|=1上的任意一点,则|x-2y+2|的最大值为(  ) A.2+ B.2 C.2+2 D.2+ / 学科网(北京)股份有限公司 $ 第八章 直线和圆、圆锥曲线 §8.9 直线与圆锥曲线的位置关系 【高考考向预测】 直线与圆锥曲线位置关系主要通过联立方程、结合判别式、韦达定理判定相交、相切、相离,常考查弦长、中点、面积、定点、定值、最值及存在性问题,综合函数、不等式思想求解;近三年为高考数学压轴高频考点,解答题必考、选择填空也常涉及;预测2027 年仍会保持大题考查形式,强化参数范围、轨迹探究、几何最值与综合探究类设问,侧重数形结合与运算能力考查。 【双基自测●明考向】 1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”) (1)过点的直线一定与椭圆+y2=1相交.(   ) (2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.(   ) (3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点.(   ) (4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦.(   ) 【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√ 2.已知椭圆C:+y2=1与直线l:x-2y-2=0交于P,Q两点,则|PQ|等于(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设点P(x1,y1),Q(x2,y2),直线l的方程可化为y=x-1,联立 消去y化简可得x2-x=0,解得x1=0,x2=, 由弦长公式可得|PQ|=·|x1-x2|=×=. 3.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段AB的中点坐标是(  ) A.(2,1) B.(3,2) C.(6,5) D.(4,3) 【答案】B 【解析】方法一 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则 两式相减得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2), 故==1, 故y1+y2=4,=2, 把y=2代入y=x-1,得x=3, 故线段AB的中点坐标是(3,2). 方法二 联立 消去y可得x2-6x+1=0, 则Δ=(-6)2-4×1×1=32>0, 设直线y=x-1与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=6, 故y1+y2=(x1-1)+(x2-1)=x1+x2-2=4, 所以线段AB的中点坐标是(3,2). 4.若直线y=kx与双曲线-=1相交,则k的取值范围是(  ) A. B. C. D.∪ 【答案】C 【解析】方法一 联立直线和双曲线的方程并消去y得(4-9k2)x2-36=0, 由直线与双曲线相交,可得4-9k2≠0且Δ=02-4(4-9k2)·(-36)>0, 解得-<k<, 故k的取值范围是. 方法二 双曲线-=1的渐近线为y=±x, 所以由直线y=kx与双曲线相交, 可得k的取值范围是. 【核心梳理●明考点】 1.直线与圆锥曲线的位置判断 将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与圆锥曲线相交⇔Δ>0;直线与圆锥曲线相切⇔Δ=0;直线与圆锥曲线相离⇔Δ<0. 特别地,①与双曲线渐近线平行的直线与双曲线相交,有且只有一个交点. ②与抛物线的对称轴平行的直线与抛物线相交,有且只有一个交点. 2.弦长公式 已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0), 则|AB|= =|x1-x2| =, 或|AB|=|y1-y2| =. 1.已知M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上的两点,点O为坐标原点,且P是MN的中点,则kMN·kOP=-. 2.若曲线为双曲线-=1(a>0,b>0),其余条件不变,则kMN·kOP=. 【题型突破●明方向】 题型一 直线与圆锥曲线的位置关系 例1 (1)直线kx+y+2k-1=0(k∈R)与椭圆+=1的交点个数为(  ) A.1 B.2 C.1或2 D.0 【答案】C 【解析】由直线kx+y+2k-1=0(k∈R),得y-1+k(x+2)=0,即直线过定点(-2,1). 又因为+=1,所以此定点在椭圆上, 即直线与椭圆的交点个数为1或2. (2)已知直线l:x=ty+2和双曲线C:y2-x2=8,若l与C的上支交于不同的两点,则t的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】联立 消去x得(1-t2)y2-4ty-12=0, 由题意得 解得-<t<-1,∴t的取值范围为. 【思维升华】(1)直线与双曲线只有一个交点,包含直线与双曲线相切或直线与双曲线的渐近线平行. (2)直线与抛物线只有一个交点包含直线与抛物线相切、直线与抛物线的对称轴平行(或重合). 跟踪训练1 已知直线y=kx-2与抛物线C:y2=2x有且仅有一个公共点,则实数k的值是       . 【答案】0或- 【解析】联立得k2x2-(4k+2)x+4=0, ①当k=0时,-2x+4=0,解得x=2,此时y=-2, ∴直线y=kx-2与抛物线有且仅有一个公共点(2,-2); ②当k≠0时,令Δ=(4k+2)2-16k2=16k+4=0, 即k=-,方程k2x2-(4k+2)x+4=0有两个相等的实根, 则直线y=kx-2与抛物线相切,有且仅有一个公共点. 综上所述,当直线y=kx-2与抛物线有且仅有一个公共点时,实数k的值是0或-. 题型二 弦长问题 例2 (2026·南阳模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,以C的四个顶点为顶点的四边形的面积为8. (1)求C的方程; (2)若直线l:2x-y+1=0交椭圆C于M,N两点,求|MN|. 【解析】(1)设C的半焦距为c(c>0). 由题意得解得 ∴C的方程为+=1. (2)设M(x1,y1),N(x2,y2). 联立 消去y化简得9x2+8x-6=0, Δ=82-4×9×(-6)=280>0, ∴x1+x2=-,x1x2=-. ∴|MN|=|x1-x2| =× =×=. 圆锥曲线弦长的万能公式(硬解定理) 设直线方程为y=kx+b(k≠0),圆锥曲线的方程为f(x,y)=0,把直线方程代入曲线方程,可化为ax2+bx+c=0(a≠0)或ay2+by+c=0(a≠0),设直线和曲线的两个交点分别为A(x1,y1),B(x2,y2). (1)若消去y,则弦长公式为|AB|=·|x1-x2|=· =·=·. (2)若消去x,则弦长公式为|AB|=·|y1-y2|=· =·=·. 典例 已知双曲线C:2x2-y2=2,直线l:x-y+1=0与双曲线C交于M,N两点,则弦长|MN|等于(  ) A. B. C.4 D.4 【答案】D 【解析】联立双曲线与直线的方程, 得x2-2x-3=0,Δ=16,又k=1,a=1, 由弦长的万能公式知,|MN|=·=4. 【思维升华】(1)弦长公式不仅适用于圆锥曲线,任何两点的弦长都可以用距离公式求(过两点的直线的斜率存在且不等于0). (2)抛物线的焦点弦的弦长应选用更简捷的弦长公式|AB|=x1+x2+p. (3)设直线方程时应注意讨论是否存在斜率. 跟踪训练2 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的离心率为,且过点. (1)求E的方程; (2)直线l过(,0)且交E于A,B两点,若弦AB的长度为E的实轴长的两倍,求l的方程. 【解析】(1)因为双曲线E过点,离心率为, 所以解得 所以双曲线E的方程为x2-=1. (2)由(1)知双曲线的实轴长为2,当直线l的斜率存在时, 设直线l的方程为y=k(x-), 联立 得(2-k2)x2+2k2x-3k2-2=0, 故2-k2≠0,Δ=16(k2+1)>0, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1+x2=,x1x2=, 所以|AB|===4, 解得k=±, 故直线l的方程为y=±(x-), 当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=,此时|AB|=4,符合题意. 综上所述,直线l的方程为y=x-或y=-x+或x=. 题型三 中点弦问题 例3 (1)(链接教材,人教A版选择性必修第一册P128习题3.2T13)直线l与双曲线-y2=1交于P,Q两点,线段PQ的中点为M(4,1),则直线l的方程为(  ) A.y=x-3 B.y=-x-3 C.y=x+5 D.y=-x+5 【答案】A 【解析】设P(x1,y1),Q(x2,y2), 因为线段PQ的中点为M(4,1),所以x1+x2=8,y1+y2=2, 所以两式相减可得-=-, 即=(y1+y2)(y1-y2), 所以·=, 即=1, 所以直线l的斜率为1,所以直线l的方程为y-1=x-4,即y=x-3. (2)(2025·嘉兴模拟)过点M(6,4)的直线与抛物线y2=8x相交于A,B两点,若M恰为AB的中点,则线段AB的长为     . 【答案】16 【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2), 则 两式相减得(y1+y2)(y1-y2)=8(x1-x2), ∴kAB==, ∵AB的中点是M(6,4),∴kAB==1. ∴直线AB方程为y-4=x-6,即x-y-2=0, 由得x2-12x+4=0, Δ=(-12)2-4×1×4=128>0, 则x1+x2=12,x1x2=4, ∴|AB|=· =×=16. 【思维升华】解决圆锥曲线“中点弦”问题的思路 (1)根与系数的关系法:联立直线和圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,由根与系数的关系及中点坐标公式求解. (2)点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点坐标分别代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和直线AB的斜率有关的式子,可以大大减少计算量. 跟踪训练3 (1)若椭圆+=1的弦被点(1,1)平分,则这条弦所在的直线方程是(  ) A.x-2y+1=0 B.x+2y-3=0 C.2x-y-1=0 D.2x+y-3=0 【答案】B 【解析】设弦的两个端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2), 则两式相减可得=-, 所以kAB==-·=-×=-, 所以弦所在的直线方程为y-1=-(x-1), 即x+2y-3=0. (2)(2026·聊城模拟)已知双曲线C:-=1的右焦点为F,M,N是双曲线C右支上的两点,若G(0,2),且F为△MNG的重心,则MN的中点坐标为      ,直线MN的方程为      . 【答案】(6,-1) 2x+y-11=0 【解析】由题知,F(4,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),又G(0,2), 因为F为△MNG的重心, 所以=4,=0, 即x1+x2=12,y1+y2=-2, 所以MN的中点坐标为(6,-1); 因为M,N是双曲线C右支上的两点, 所以 两式相减并化简得=×=-2, 所以直线MN的方程为y+1=-2(x-6), 即2x+y-11=0. 【限时训练】 (40分钟) 一、单项选择题(每小题5分,共30分) 1.“直线与双曲线有且仅有一个公共点”是“直线与双曲线相切”的(  ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】若直线与双曲线有且仅有一个公共点,则直线与双曲线相切或直线与渐近线平行,故充分性不满足; 若直线与双曲线相切,则直线与双曲线有且仅有一个公共点,故必要性满足. 所以“直线与双曲线有且仅有一个公共点”是“直线与双曲线相切”的必要不充分条件. 2.已知直线y=x+3与椭圆+=1有公共点,则m的取值范围是(  ) A.(0,4] B.(-∞,0)∪[4,+∞) C.[4,+∞) D.[4,5)∪(5,+∞) 【答案】D 【解析】方法一 联立消去y可得(m+5)x2+30x+45-5m=0, 则Δ=302-4(m+5)(45-5m)=20m(m-4)≥0, 又m>0且m≠5,故m≥4且m≠5, 故m的取值范围是[4,5)∪(5,+∞). 方法二 根据椭圆方程的特点,可得m>0且m≠5,可排除B,C; 当m>9时,点(0,3)在椭圆内部,所以直线y=x+3与椭圆+=1必有公共点,排除A,故选D. 3.已知直线2x+y-2=0与抛物线C:y2=4x交于A,B两点,则|AB|等于(  ) A. B.5 C.3 D.4 【答案】B 【解析】将2x+y-2=0与抛物线C:y2=4x联立得x2-3x+1=0,Δ>0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=3, 显然抛物线焦点坐标为(1,0), 令x=1,即2+y-2=0, 得y=0,则直线过焦点, 则|AB|=x1+x2+p=3+2=5. 4.(2026·湛江模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p等于(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),则 两式相减并整理得==1, 因为线段AB中点的横坐标为7, 所以线段AB中点的纵坐标为4,则y1+y2=8, 从而可得p=4. 5.(2025·西安模拟)已知双曲线C:-y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于A,B两点,若△F1AB的面积是△F2AB的面积的2倍,则m等于(  ) A. B.或6 C.-6 D.-6或- 【答案】C 【解析】易得a=,b=1,c=2,故|F1F2|=4,设A(x1,y1),B(x2,y2), 直线y=x+m与x轴的交点为M(-m,0),由题意得△F1AB的面积是△F2AB的面积的2倍,则×|F1M|×|y1-y2|=×|F2M|×|y1-y2|×2, 化简得|F1M|=2|F2M|,结合|F1F2|=4, 故|F1M|=4+|F2M|,解得|F2M|=4,即M(6,0),故-m=6,解得m=-6. 6.已知椭圆E:+=1,若椭圆E上存在关于直线y=2x+m对称的两点A,B,则实数m的取值范围是(  ) A.(-1,1) B.[-1,1] C. D. 【答案】C 【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M(x0,y0),直线AB的方程为y=-x+n. 由 得x2-nx+n2-3=0,故Δ=3(4-n2)>0,x1+x2=n, 即n2<4,x0==,y0=-x0+n=, 故M. 又因为点M在直线y=2x+m上, 所以=2×+m,得n=-4m, 由n2<4,得(-4m)2<4,解得-<m<, 故实数m的取值范围是. 二、多项选择题(每小题6分,共12分) 7.平面直角坐标系中椭圆C的中心为原点,焦点在坐标轴上,点,均在椭圆C上,则(  ) A.椭圆C的离心率为 B.直线l:kx+y-k=0与椭圆C相交 C.椭圆C的短轴长为2 D.若椭圆C上弦AB的中点坐标为,则直线AB的斜率为- 【答案】BCD 【解析】设椭圆方程为mx2+ny2=1(m,n>0,且m≠n),则解得 所以椭圆方程为+y2=1,所以a=2,b=1,c==,e==,故A错误; 直线l的方程可整理为k(x-1)+y=0, 令解得 所以直线l恒过定点(1,0), 因为+0<1,所以点(1,0)在椭圆+y2=1内,所以直线l与椭圆相交,故B正确; 2b=2,所以短轴长为2,故C正确; 设A(x1,y1),B(x2,y2),则 两式相减得 =-(y1+y2)(y1-y2), 因为弦AB的中点为, 所以x1+x2=2,y1+y2=1, 所以=-(y1-y2), 整理得kAB==-,故D正确. 8.(2025·白银模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,A,B为抛物线C上的两点,且线段AB的中点为(1,1),则(  ) A.点F的坐标为(0,1) B.直线AB的斜率为2 C.线段AB的长度为 D.△FAB的面积为 【答案】BC 【解析】易知点F的坐标为(1,0),故选项A错误; 设A(x1,y1),B(x2,y2), ∵点A,B在抛物线y2=4x上,∴两式相减得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2), ∴kAB==. ∵线段AB的中点为(1,1),∴y1+y2=2,∴kAB=2, ∴直线AB的方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1,故选项B正确; 联立方程组消去y得4x2-8x+1=0,∴x1+x2=2,x1x2=, 则|AB|=×=×=,故选项C正确; ∴点F(1,0)到直线AB的距离为=,△FAB的面积为××=,故选项D错误. 三、填空题(每小题5分,共10分) 9.若动直线mx+ny-m-n=0始终与椭圆C:+=1(a>0)有公共点,则a的取值范围是             . 【答案】∪(,+∞) 【解析】动直线mx+ny-m-n=0, 即m(x-1)+n(y-1)=0过定点(1,1), 若动直线mx+ny-m-n=0始终与椭圆C:+=1(a>0)有公共点, 则解得a≥且a≠, 所以a的取值范围是∪(,+∞). 10.过点M(2,1)作斜率为-3的直线与椭圆C:+=1相交于A,B两点,若M为线段AB的中点,则C的离心率为     . 【答案】 【解析】直线AB的斜率为-3, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,y1≠y2, 两式相减得n2(-)+m2(-)=0, 即n2(x1+x2)(x1-x2)+m2(y1+y2)(y1-y2)=0, 所以·=-, 由于==,=-3,故-=-, 所以=,故n2=m2>m2,所以椭圆的焦点在y轴上, 则C的离心率为==. 四、解答题(共27分) 11.(13分)已知动点M(x,y)与定点F(2,0)的距离和它到定直线l:x=的距离的比是常数. (1)求动点M的轨迹;(6分) (2)过F(2,0)且斜率为1的直线l交动点M的轨迹于A,B两点,求|AB|.(7分) 【解析】(1)设d是点M到直线l的距离, 则=,即=. 化简得-y2=1, 所以点M的轨迹是焦点在x轴上,实轴长为2、虚轴长为2的双曲线-y2=1. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2). 又直线l过F(2,0)且斜率为1, 故直线l的方程为y=x-2, 联立 得2x2-12x+15=0,此时Δ=144-4×30=24>0, 则x1+x2=6,x1x2=, 所以|AB|=·=×=2. 12.(14分)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F,离心率e=. (1)求椭圆E的方程;(4分) (2)动直线l:y=m(x-3)恒过定点A,过点P(1,2)作抛物线C的切线与椭圆E交于M,N两点,求△AMN的面积.(10分) 【解析】(1)由抛物线C的方程,得焦点F(1,0),所以在椭圆E中,c=1, 因为椭圆E的离心率e==, 所以a=2,所以b2=a2-c2=3, 所以椭圆E的方程为+=1. (2)由直线l的方程y=m(x-3),得直线l恒过定点A(3,0), 由题意,得点P在抛物线C上, 设切线MN的方程为y=k(x-1)+2,k≠0, 由 消去x,整理得ky2-4y+8-4k=0, 因为直线MN与抛物线C相切, 所以Δ=16-4k(8-4k)=0, 即k2-2k+1=0,解得k=1, 所以直线MN的方程为x-y+1=0, 由 消去y,整理得7x2+8x-8=0, Δ=82-4×7×(-8)=288>0, 所以xM+xN=-,xMxN=-, 因为点A到直线MN的距离d==2, |MN|=|xM-xN|==×=, 所以△AMN的面积S=|MN|d=××2=. [13题6分,14题5分,共11分] 13.(多选)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F(0,1),过F的直线l交x轴负半轴于点M,交抛物线C于A,B两点,|AF|<|BF|,|BF|=|MF|,过B作抛物线C的切线交x轴于点N,则(  ) A.p=2 B.直线l的斜率为 C.|AB|=9 D.△MBN的面积为3 【答案】ABD 【解析】由题意知=1,所以p=2,故A正确; 抛物线C的方程为x2=4y, 设M(-m,0)(m>0),因此B(m,2),由m2=4×2,得m=2,直线l的斜率为=,故B正确; 直线l的方程为y=x+1, 联立得x2-x-4=0, 解得x=-或x=2, 因此可求得A,B(2,2),可得|AB|==,故C错误; 由y=x2,得y'=x,所以直线BN的斜率为y'=, 方程为y=x-2,因此N(,0), 所以△MBN的面积为×|MN|×2=3,故D正确. 14.设P(x,y)为曲线C:-y|y|=1上的任意一点,则|x-2y+2|的最大值为(  ) A.2+ B.2 C.2+2 D.2+ 【答案】C 【解析】当x≥0,y≥0时,曲线C为-y2=1; 当x≤0,y≥0时,曲线C为--y2=1,不成立; 当x≤0,y≤0时,曲线C为-+y2=1; 当x≥0,y≤0时,曲线C为+y2=1. 则曲线C: 曲线C的大致图象如图中实线部分所示, 其中F1(,0),F2(,0),F3(0,-),直线x-2y=0是曲线C的渐近线, |x-2y+2|=·=d,d=表示曲线上的点到直线x-2y+2=0的距离, 设与直线x-2y+2=0平行的直线为x-2y+a=0,直线x-2y+a=0与曲线C有公共点, 则a<0,且d是直线x-2y+a=0与曲线C的公共点到直线x-2y+2=0的距离, 由图可知,当直线x-2y+a=0与曲线C相切,即与曲线+y2=1,x≥0,y≤0相切时,d最大, 由消去x得2y2-ay+-1=0, 则Δ=a2-8=0,又a<0, 解得a=-2,直线为x-2y-2=0, 所以|x-2y+2|=·≤·=2+2, 故|x-2y+2|的最大值为2+2. / 学科网(北京)股份有限公司 $

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8.9 直线与圆锥曲线的位置关系【题型突破】讲义-2027届高三数学一轮复习
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