内容正文:
专题09 直线与圆、圆锥曲线
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 直线与圆
侧重代数推理与多曲线关联:不再局限于单个圆的性质,而是考查直线与多个圆(如三圆)的弦长关系。核心在于利用弦长公式转化为圆心距问题,常涉及参数讨论与导数求最值。
1. 多圆弦长综合(新课标Ⅰ):一道题同时涉及三个圆,将弦长关系转化为距离关系,结合导数求解最值,对逻辑转化能力要求极高。
2. 圆系方程的深层应用(新课标Ⅱ):通过两圆方程相减直接求公共弦,考查学生对圆系几何本质的快速识别。
考点02 椭圆
强化轨迹与对称性:计算量适中,但思维要求高。重点考查椭圆的定义、离心率计算以及直线与椭圆相交时的面积、斜率关系。轨迹方程的求解是重难点。
1. 轨迹的“中心点”探究(新课标Ⅱ):引入“中心点”概念,结合平移变换,讨论轨迹在不同参数下是椭圆、双曲线还是抛物线,极具创新性。
2. 对称点与斜率定值(天津卷):将直线与圆相切作为条件,求椭圆上点关于直线对称后的斜率关系,综合了几何变换与代数运算。
考点03 双曲线
回归定义与几何性质:相比椭圆,双曲线考题更侧重几何直观。重点考查渐近线、离心率以及焦点三角形的性质。上海卷的题目体现了“设而不求”的解题思想。
1. 焦点三角形与中线长定理(上海卷):第(2)问利用余弦定理或向量数量积求面积,第(3)问探究弦长倒数和为定值,考查了极化恒等式等高阶几何工具的应用。
2. 几何构造求离心率(天津卷):通过构造直角三角形,利用边角关系直接求解离心率,避免了繁琐的联立方程。
考点04 抛物线
坐标运算与二级结论:抛物线题目通常涉及焦点弦、切线及与直线的交点。难点在于纵坐标(或横坐标)积的定值关系,以及利用抛物线定义转化距离。
1. 纵坐标积与轴交点关系(天津卷):通过推导抛物线弦与坐标轴交点的横坐标公式,进而证明一系列关于纵坐标积的恒等式,考查了对抛物线代数结构的深刻理解。
2. 双抛物线焦点距(新课标Ⅰ):结合两个不同类型的抛物线经过同一点,求解参数及焦点距离,考查了对标准方程形式的灵活掌握。
考点01 直线与圆、圆与圆
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)(多选)已知圆,圆,圆,直线与,,均有两个交点.记被,,截得的弦长分别为、、,则( )
A.可以取任意实数 B.满足的直线共有条
C.满足的直线多于条 D.当时,的最大值为
2.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)(多选)已知圆:,圆:,则下列说法正确的是( )
A.点的坐标为
B.时,圆与轴相切
C.当时,圆与圆相切
D.当圆与圆相交时,两交点所在的直线方程为
3.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)(多选)已知抛物线:,有一斜率为的直线过点,点A在抛物线E上,,两点在直线上,且为等边三角形,则( )
A.抛物线E的准线方程为
B.当直线与抛物线E无交点时,
C.若直线与抛物线相交于唯一一点,则抛物线E的焦点在直线上
D.当时,面积的最小值为
4.(2026·上海卷·高考真题)在平面直角坐标系中,点到直线的距离为____________.
5.(2026·北京卷·高考真题)已知直线与圆相切,则________.
考点02 椭圆
1.(2026·上海卷·高考真题)已知椭圆与椭圆相交于、、、四点,且与和的四个焦点在同一个圆上,则_____________.
2.(2026·上海卷·高考真题)在中,,,.已知点,,分别为椭圆的上、下、右顶点,以及两个焦点中的三点,求椭圆的离心率__________.
3.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知椭圆的左焦点为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)设为坐标原点,过且斜率大于的动直线与交于,两点,其中在第三象限,直线与的另一个交点为.
(i)若的面积是的面积的倍,求的方程;
(ii)求的最小值.
4.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)椭圆:(),过右焦点且与轴垂直的直线被截得的长度为.
(1)求的离心率.
(2)为坐标原点,给定点,在上,过点作轴的垂线,垂足为,与交于点.当在上运动时,的轨迹为.
(ⅰ)求的方程;
(ⅱ)是否有中心点?当为何值时,有中心点?当有中心点时,平移到,使为的中心点,说明的形状.
5.(2026·北京卷·高考真题)已知椭圆:()的一个顶点是,离心率为.
(1)求的方程;
(2)过点,斜率为的直线交椭圆于、两点,关于的对称点为,交于,若,求.
6.(2026·天津卷·高考真题)已知椭圆()的离心率为,椭圆被直线截得的线段长为.
(1)求的标准方程;
(2)斜率为的直线与圆相切,且该直线交椭圆于,(),是椭圆的上顶点.记直线,的斜率分别为,,求.
考点03 双曲线
1.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线:(,)过点和,则双曲线C的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
2.(2026·北京卷·高考真题)已知双曲线:的渐近线方程为,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.9
3.(2026·天津卷·高考真题)已知双曲线(,)的左焦点为,是右顶点,是双曲线上一点,满足,,则双曲线离心率为( )
A.4 B. C. D.
4.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)双曲线的离心率为__________.
5.(2026·上海卷·高考真题)已知双曲线,过点作不垂直于轴的直线交双曲线于、两点.
(1)求双曲线离心率;
(2)若点,点在双曲线的右支上,且是的中点,求直线的斜率;
(3)若,,分别是双曲线的左右焦点,是关于轴的对称点,若存在直线使得,求的取值范围.
6.(2026·上海卷·高考真题)已知双曲线,点在上,,分别为双曲线的左、右焦点.
(1)求点到双曲线渐近线的距离;
(2)若,求;
(3)记为双曲线满足和的部分;直线,均过右焦点,与交于,两点(分别在第一、第四象限),与交于,两点(分别在第三、四象限),问:是否存在常数,使得对任意直线,都存在唯一对应的直线满足?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
考点04 抛物线
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知抛物线()和()均经过点,则的焦点与的焦点之间的距离为( )
A.12 B. C.6 D.
2.(2026·上海卷·高考真题)已知点为抛物线上一点,若点到的焦点的距离是到轴的距离的两倍,则点的横坐标是____________.
3.(2026·天津卷·高考真题)在平面内,为坐标原点,抛物线上有、、、四个点,、、、的纵坐标分别为、、、,直线与直线交轴于点,直线交轴于点,直线交轴于点,以下说法正确的有______.
①若与抛物线焦点重合,则;
②;
③;
④;
⑤
一、单选题
1.(2026·北京顺义·三模)双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·山西忻州·模拟预测)圆的圆心到直线的距离为( )
A. B.2 C. D.3
3.(2026·北京朝阳·模拟预测)已知抛物线:的焦点为,点在抛物线上且在第一象限,若,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4.(2026·山东聊城·二模)已知直线,,且,则与的距离为( )
A. B. C. D.
5.(2026·北京顺义·二模)已知直线过点,其倾斜角为,设原点到直线的距离为.当时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2026·福建泉州·模拟预测)已知圆与恰有一条公切线,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7.(2026·河南郑州·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点且与其渐近线垂直的直线交C的左支于点P,若,则C的离心率为( )
A.2 B. C. D.
8.(2026·天津滨海新区·三模)已知抛物线:的准线经过双曲线:(,)的左焦点,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为点,延长与抛物线相交于点,若(为坐标原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2026·山西忻州·模拟预测)点在单位圆上运动.记点到直线的距离为,到直线的距离为.则下列说法正确的是( )
A. B.的最大值为
C.满足的点有且仅有2个 D.
10.(2026·山西忻州·模拟预测)在平面直角坐标系中,圆,.直线与两个圆均有公共点.记直线被,截得的弦长分别为,.则下列说法正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.若,则或 D.存在直线,使得
11.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知过抛物线C:的焦点F的直线与C交于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.线段的长度的最小值为8
B.若,则
C.若点,则直线,的斜率之和为零
D.上一个动点到直线的距离的最小值为
12.(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,.点在椭圆的第一象限部分,且.过点作椭圆的切线,该切线与轴、轴正半轴分别交于,,则下列说法正确的是( )
A.点的坐标为
B.
C.的面积为
D.该切线的斜率为
13.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知曲线,则以下结论正确的是( )
A.的范围是 B.若,则曲线具有周期性
C.曲线关于轴对称 D.曲线与圆有公共点
三、填空题
14.(2026·重庆·三模)若直线:与曲线有两个交点,则实数的取值范围是__________.
15.(2026·安徽·模拟预测)已知M是抛物线上的一点,F是抛物线的焦点,若,则直线的倾斜角为______________.
16.(2026·北京·三模)数学中的数形结合可以组成世间万物的绚丽画面,优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的产物,曲线为四叶玫瑰线,下列结论正确的是________.
①方程,表示的曲线在第一和第三象限;
②曲线C上任一点到坐标原点O的距离都不超过1;
③曲线C构成的四叶玫瑰线面积小于π;
④曲线C上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点).
四、解答题
17.(2026·河北·二模)已知双曲线的渐近线方程为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的焦距;
(2)过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线与交于两点,求.
18.(2026·河南南阳·三模)已知双曲线的离心率,左顶点,过C的右焦点F作与x轴不重合的直线l,交C于P、Q两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)求证:直线、的斜率之积为定值;
(3)设,试问:在x轴上是否存在定点T,使得恒成立?若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.
19.(2026·重庆·三模)已知椭圆:过抛物线的焦点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线:与椭圆交于不同的两点,,点,若直线的斜率与直线的斜率互为相反数,求证:直线过定点.
20.(2026·云南·三模)在平面直角坐标系中,,以为圆心作半径为4的圆,是圆上任意一点,线段的垂直平分线与半径交于点.
(1)当在圆上运动时,求点的轨迹方程;
(2)过的直线交曲线交于两点,点关于轴的对称点为.
(i)直线与轴的交点为,求点的坐标;
(ii)求的取值范围.
21.(2026·陕西商洛·模拟预测)由半个椭圆和两个相同的半圆组成的形如心脏的曲线称为“类心脏曲线”.如图,在平面直角坐标系中,类心脏曲线的两个半圆和的圆心恰好分别是半椭圆的左、右焦点和,且点,分别为的左、右顶点.已知半圆和的半径均为1.
(1)求半椭圆的方程和离心率;
(2)若直线交曲线C于A,B两点,动点S在曲线C上,求面积的最大值;
(3)如图,分别过点,作两条平行线,,分别与,和,交于点M,N和点P,Q,求的最小值.
试卷第1页,共3页
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专题09直线与圆、【
圆锥曲线
答案版
考点01直线与圆、圆与圆
1.BCD
2.BC
3.ABD
5.0
考点02椭圆
1.5
2.
3
3.【答案】(0+y
431
(2)(i)y=
2x+:(i)4V5
【分析】(1)根据焦点以及离心率的定义即可求解:
(2)()通过联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及三角形的面积公式即可求解;(ⅱ)由于∠PQR是
直线PQ与直线RQ的夹角,根据tan∠PQR=
kro-kok列出表达式即可求解
1+kpo'koR
降解】1)已知阴圆2+业
尽1的左焦点为F(-L0,离心率e=
1
则c=le=6=解得a=2,B=a-c2=2-P=4-1e3
因此椭圆方程为父+上=1
43
(2)解法一:
设1:y=k(x+1(k>0),点P(x,y),点Q(x2,y2),其中x>x2,
y=k(x+1)
联立直线!与椭圆方程
父+卫=1得3+42)r+8x+42-12=0,
43
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由韦达定理得x+x2=
8k2
4k2-12
3+45=3+4,
由于P,R两点在椭圆上,关于原点对称,
所以点R(-x,-),且y=kx+1),y2=k(x2+1,
(i)
由面积公式,5w号OF1-为1--%=-、
又因为0是线段PR的中点,所以SPo=SRg0,所以SP0R=2S,Pe0=k(x-x),
smor-2-,
由于心=3,得25-=35+,即5+2x,=-3,
S.PFO
令1=k2,由x+x=3+4
80与+2x=3,得x=3+459+4
3+4u
2,得-9-419+4刨_4-12
代入x=3+4u
5
(3+4u)2
=3+4,解得u=4
所以K=5,所以直线1的方程为y=5(
2
(x+1
(i)直线QR的斜率为-五=k5+书+2。-3
-x1-x2x1+x2
4k'
k+
3
于是tan∠PQR=
4k
=4k+
3
≥2,4k343.当且仅当k=2时取等号,
2
1-
4
故tan∠POR的最小值为4√5
解法二:
(①)如图所示,设直线1的方程为x=my-1,其中斜率k=1>0→m>0,
m
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设点P(x,乃),点Qx2,y2,且x2,y2<0,
根据椭圆的中心对称性可知,点R(-,一y,
x=y-1
联立直线与椭圆方程,
含
+=1
化简得(3m2+4)y2-6my-9=0,
4
3
由韦达定理可得+2=
6m
-9
3m2+44=
m2+4'
因为R是P关于原点O的对称点,所以O是线段PR的中点,
因此S.Pe0=S,R0o,所以S.Pgn=2S.Peo,
由于S.p0R=3SPF0,所以2S.P0=3S,PF0,
Sw号oFy--g=-g,
.moF-
所以2=,椰
由于4>0,2<0,所以简化为y-乃=2y→片=-2%,
-6m
-6m)2
-9
代入韦达定理,得为3m+4:则%=-2=-2
3m2+43m2+4'
化简得45m2=36,,由于m>0,解得m=-
225
55
所以直线1的方程为x=25y
5y-1,即y=
2
x+1
(i)由题意,∠PQR即为直线QP与直线QR的夹角,
直线OP即直线l,方程为x=my-1m>0),
点(,小,点P(,,点R(-,,直线QP的斜率k=
m
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直线OR的斜率m----+上
x2-(-x)x2+x
由于P,Q在直线x=my-1m>0)上,有x=my1-1,x2=my2-1,
y1+y2
6m
my+-2,代入y+%3+4
则kR=
6m
则kR=
3m2+4
6m
6m_3m
,6m,-26m2-2(3m2+4-8-4’
3m2+4
设直线QP的倾斜角为,直线QR的倾斜角为B,则∠PQR=π-B+a,
o0R=tanπ-B+a=tana-B三,1308=i
1(3m
kop-k=m4=4+3m2=3m+4
即an∠P0R=1+or"koe1+-3m
1m
m(4
由基本不等式得3m+4之2,3m4-45,当且仅当3m=4,即m=25时取等号,所以am∠POR的最小
4
4
m
m
3
值为4√5
4.【答案】)2
(2)(i)M的方程为
22+y+2x-1=0y≠0:
to
(ii),当。=±√2时,轨迹M无中心点;
当t。≠士√2时,M有中心点
t6-2’
当。>√2时,M'形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与x轴交点,
当0<0<2时,M'形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与x轴交点.
【分析】(1)利用过右焦点垂直于x轴的直线被E所截线段长为√2,通过求出坐标解出线段的长,求得
a,b,c再求出离心率;
(2)(①)通过联立方程求出点P的坐标,再反解出点A的坐标代入椭圆方程,从而求出P的轨迹M的方程;
()先对曲线方程配方,再讨论。在不同取值时,中心存在的情况;再通过平移规律求出M'的方程,
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再讨论不同情况下M'的形状,
详解】)设椭段+护1的右焦点为c,0,其中c=V。一了
那么过右焦点且垂直于x轴的直线为x=c,代入椭圆得
c
22+2=1,即2=1三2=1-2二1/
-a2a2'
所以y=±上,由于截线段长为2=反,解得a=2,
a
故c=2-1=1,离心率e=9==2
a22
(2)(①方法一:
(海稀质方程为号+少=1,由于点4气,满是菩+元=1,且人0,过4作y轴的垂线,交y轴
于点B(0,y,
那么当x。=0时,点A(0,±1,点P与点A(0,±1)重合;
当x0时,骏A0方程为:三2x,直线GB方程为:+,一
即y=-业x+
y=x
x=
联立
,解得
x+io即点P
y=_Xio
x。,yo≠0),
y=-x+
xo+to xo+to
to
xo+to
x=6
xto
设P(x,),则由
x0+t0
to-x
→
(y≠0),
y=
yofo
yto
y0=
Xo+to
to-x
代入椭圆方程
两边乘以
11
to
把点P(0,±代入,仍然成立,
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故轨迹M的方程为
11
2
2
x+y2+2x-1=0(y≠0);
to
方法二:
由于G(o,0)t。≠0),点B在y轴,故直线GB必有斜率;
设直线GB方程为y=k(x-),P(,),那么点B(0,-kt),
由于AB⊥y轴,则y。=-kt。,
由于点P,O,A三点共线,则0p110A→xv=-kt,
xov=-ktou
to-u
因为点P在直线GB上,所以,
v=u-)9
,=-,==0
u to-u
把4)代入椭圆E方程:
626v2
2。-u(。-v
24-6,-1,
整理化简,
得
to
国油D药铁过w方程为行》F+r+子-1=0y学0。
11
to
0即,土2时,轨迹M的方程为广+一10y≠0,为抛物线去掉与x抽交点,
to
2店≠0即6≠士5且,*0时,
11
当
化简轨迹M的方程为-2了
214
x+2+6,二y2=1(y≠0),
x+-
-2
将轨迹M向左或向右平移
2to
6-2
个单位得到M的方程为62,公=2y=1W+0,即
26t6
x2
20+
y2
=1(y≠0)
(6-2}26-2
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所以当>√2时,M'形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与x轴交点,
当0<0<2时,M'形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与x轴交点
综上,当t。=±√2时,轨迹M无中心点;
当。≠±√2时,M有中心点
2to,0
6-2
当。>V2时,M形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与x轴交点,
当0<0<2时,M'形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与x轴交点
VA
G
5.
【答案】(①+
-=1
43
(2)k=±2
4
【分析】(1)利用顶点坐标及离心率计算即可得;
(2)设出直线1,联立曲线方程可得与交点横坐标有关韦达定理,结合题目所给条件计算可得点D、点Q
坐标,再利用点到直线距离公式与两点间距离公式可表示出S。4Q与S△40,结合题目所给条件与韦达定理
计算即可得解
【详解】()由题意可得a=2,则e=口-b.4-号,即6=5,放E的方程为+父-1,
a
a
22
43
(2)由题意可得1c:y=k(x-1+1,设B(x,y)、C(x2,y2),
由B关于直线y=x对称的点为D,则D(y,x),
联立
5
,消去y得:42+3x2-8k(k-1)x+4k2-8k-8=0,
y=k(x-1)+1
片片1,改4作精图内部,成A>0恒成。有+5-=状
4312
4k2+3
则y+y2=k(x-1+1+kx2-1+1=k(x+x2)-2k+2,
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y=[k(x-1)+1][k(x-)+1]=k2xx+(k-k2)(x+x)+k2-2k+1,
oy==(x-+x,联立
=2-(x-)+x
X2-y1
x2-
y=x
则x=-(x-+x,即(x,-x=(,-xx-(y-xy+x(x,y,
x2-y1
Xx2-yy2
整理得x++即
xX2-yiy2
Xx2-yiy2
气(x+x2)-(y+'(x+x)-(y+y2
点a到直钱0矩高:点后,点C黄直战0物面离4-点后
√2
又g,则5w45,sw日2,
改5w8小。-卢后
g中+-++-*
=5)-属+)+男+
-5-k-9+-+2-15+++5-2+
1-)--+)-+
11-k242-8-8)1-)8(k-1-2+
2
4k2+3
4k2+3
14k2-8k-8-4+8K2+8K2_8k2-8k-8k+8K+4k-3k2+42+3
4k2+3
4k2+3
4k2+3
15k2-55
=24k2+38'
即有桃52-=0+片,若1则5=宁元解,不符:
则1,有5-5状-+片解得=±9
4
故k=t②
4
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B
6.
【答案】+
43=1
(2)3
【分析】(1)根据椭圆的离心率可知a=2c,b2=32,然后将x=b代入椭圆方程即可求解;
(2)根据直线与圆相切即可求出m=±2√5,分类讨论即可
解))由于圆的离心率为·所以e-。,即a中2。
由于a2=b2+c2,所以b2=3c2,
路xb代入圆程,准客+发,迎装+,解得,即
4
2
由题意,所截得的线段长为5,所以2×5
2c=V3,解得c=1,从而a2=4,b2=3,
x2,y2
431.
所以椭圆的方程为一+
(2)由(1)可知,b2=3,所以圆的方程为x2+y2=3,
设直线1的方程为y=-√3x+m,因为直线1与圆相切,如图所示,
m
则圆心到直线1的距离=
-+12
-5,解符m=士25,
2
椭圆上顶点A0,V3),分两种情况讨论:
①当m=2V5时,直线1的方程为y=√3x+23,代入椭圆方程+上
431,
化简得5x-16x+12=-0,解得x=2或x=号
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则当x=2时,=0,当x=时,y
y=45,由于%<所以P(2.0055
64V5
5
5
45-5
则6=0,5-5,飞=
6-0
,此时
2-02
2=3;
6
6
②当m=-25时,直线1的方程为y=-5x-25,代入椭圆方程”+
431,
化简得5x2+16x+12=0,解得x=-2或x=-6,
当=-2时,,当时,y45,于%<,所以P骨
64V3
(-2,0),
5
45-5
33
则k=5
35
6
-0
2
5
2
综上所述,
k的值为3
考点03双曲线
1.B
2.B
3.D
4.66
6
5.【答案】(1)2
(2)25+3
3
2.
【分析】(1)求出a,b,c,直接利用公式即可求解;
(2)根据中点坐标公式求出点B,将点B坐标代入双曲线方程求出m,再利用斜率公式即可求出答案;
(3)设直线1方程为x=my+m,联立求出(n2-1y2+2nmy+m2-2=0,由题意得△>0且n2-1≠0,再根
据F,A.FB=0求出n2=m2-2m+1,结合△>0且n2-1≠0可求出答案
【详】对于双线r号号=。=5,6-5,
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c=Va2+b2=2,
所以双曲线离心率e=C=2:V5
a2
(2)因为点B是AM的中点,所以点Bm+5,
、22
代入双南线方程号-号=1,有+1
22
88
解得m=3-√,
又点B在双曲线的右支上,所以m+√5>0,即m>-√5,
所以m=3-√3,
所以直线1的斜率为、01一=12W5+3
3-5-√325-33
(3)当直线斜率为0时,易知FA与F,B共线,不符合题意;
当直线斜率不为O时,设直线1方程为x=y+m,
设A(x,y),B(x2,y2,则A'(-x,y),
[x2y2
=1
联立
22,整理得n2-1y2+2nmy+m2-2=0,
x=ny+m
△=(2nm)2-4(n2-1(m2-2)=4m2+2n2-2>0(*)且n2-1≠0,
骨
因为F(-2,0),F22,0),
所以FA=(-x+2,)=(-y-m+2,),FB=(x3-2,2)=(y2+m-2,2),
所以FA.FB=(-y-m+2)(y2+m-2)+y2=0,
即(-n2+1y-n(m-2(y+2)-(m-2)2=0,
即-+1r-2_nm-2-2mm-m-2'=0,
n2-1
n2-1
整理得m2-n2-2m+1=0,即n2=m2-2m+1,
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f代入()中得3m2-4m>0,又m>0,所以m>3,
4
又因为n2-1≠0,即m2-2m+1-1≠0,所以m≠0且m≠2,
综上,m的取值范围为
22+
B
6.【答案】(1)2
(2)√2
(3)存在实数入符合题意,此时1的取值范围为
【分析】(1)根据双曲线方程求a,b,c,即可得渐近线方程以及点到直线的距离;
(2)解法:限据余弦定理可得PF+PE=10,结合定义可得PFPF=3,cos∠RPR}即可得
面积;解法二:设P(x。,yo),根据数量积可得=1,即可得面积;解法三:根据极化恒等式和中线长性质
可得PFPF=3,c0s∠FPR=},结合面积公式运算求解,
(3)根据题意结合双曲线性质可得直线斜率取值范围,设直线方程结合弦长公式可得PQ=
21+m)
1-n2
MN=
21+,进而分析取值范围即可得解
n-1
【详解】(1)由题意可知:a=b=1,c=√2,
则F-√2,0),FV2,0),渐近线方程为y=±r,即x±y=0,
2=2
所以点(2,0到双曲线渐近线的距离为
(2)解法一:因为PE·PE=PFPF cos∠FPF=1,
由余弦定理可得EE=PEP+PF,-2PFPE,cos∠EPE,
整理得:PE+PF=10,
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因点P是双曲线上一点,则PE-PF=2,可得PF+PFP-2PFPF=4,
代入可得PFP,=3,cos∠FPR=号则sm∠FPR,=-or∠FPR=25
3
所以△PFB的面积为)PFIPF sinZFP5,=x3x名
22-反;
3
解法二:设P(x,y),则x-y=1,即x=y后+1,
可得PF=(-x-2,-),PE=-x+V2,-6),
因为PF·PF=x6+-2=1,即2y-1=1,解得y=1,
所以aPF5的面积为x2Ex1=V5,
解法三:因为PF·PE=(P0+0)P0-OF)=PO-OF=P0-2=1,即P02=3,
由中线长定理可知:PF+PF-2Po+or)=10,
因为PE-PF=2,可得PE+PF-2 PFPF=4,
代入可得PPF-3,cos∠RPR-写,可得2cosP-1
2
3
解得cosFPF-6,则sin FPF
2
2
3
2
s12∠EPF23tam∠EPF2=2=Y2,
2
2
cos
2
b2
所以△PFF的面积为
an∠FPFg
2
(3)不妨取A-2,,B(V2,-,则直线A的斜率k5=
2
4
依题意,设直线1:x=ny+√2,则m,∈[0,1),设直线m:x=m,y+V2,则m∈1,2],Px,y),
0x2,y2),
联立方程
.可-+3w510
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则y+⅓=-
22n
n2-1
,=
1
2-11
可得Pg=V1+n
4
n2-1
可知项数刊=品-小在1eQ川内单调递端,则小≥10=2,
且当t趋近于1时,f(t趋近于+oo,即f(t)在[0,1内的值域为[2,+0),故PQ∈[2,+o),
因2>0,所以1Pg∈[2,+0);
同理可得:MN=
n-1
可知8)-=2号+在s2]内单调递减,则gs2g2)-1。
且当趋近于1时,g)趋近于+o,即8)在,2可内的值城为+小,故ve+:
由题意可知:
[2以+[+可得2≥,解得≥号
所以存在实数2符合题意,此时2的取雀范图为[}+
考点04抛物线
1.D
2.1
3.②④
三
一年模拟练测
一、单选题
1.B
2.C
3.B
4.A
5.C
6.C
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7.C
8.D
二、多选题
9.ABD
10.ABCD
11.ACD
12.ABC
13.BCD
三、填空题
4(保制
16.②③
四、解答题
17.【答案】(1)2√2
(2)4
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程得到a与b的关系,再将点P的坐标代入双曲线方程,联立求解出a
,b的值,进而求出C的值,得到焦距;
(2)先求出直线1的方程,然后联立直线I与双曲线C的方程,利用弦长公式求出AB即可,
【详解】(1)由题意得:
(b=1.
a=1
2(3
b=1
=1.
a2
b2
又c2=a2+b2=2,可得c=√2,
:.2c=2√2,则双曲线C的焦距为22.
(2):a2=1,b2=1,双曲线C的方程为x2-y2=1,
:c=√2右焦点坐标为2,0,
:设直线l的斜率为k,.k=tan
2m=-5.
:直线1的方程为:y=-5(x-V2),
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联立
y=-5(x-2)
整理得2x2-6√2x+7=0,
x2-y2=1
因△=(-6V2)-4×2×7=16>0
设4,8为小,则+=35:子
AB=1+k2Vx+x2)-4xx=+3×18-14=4.
18.【答10r-号1
(2)由题意知F(2,0).设直线1:x=my+2,
与双曲线方程联立得3m2-1y2+12my+9=0.
△=(12m2-363m2-1=36m2+36>0,
12m
月+y》2=-
3m2-1
设P(x,y)、Q(x2,y2),则
9’
y2=3m2-1
故直线AP、AQ的斜率之积为
9
yy2
1y2
yiy2
3m2-1
x+1+1(m%+3(m2+3)m2y2+3m(y+2)+99m2
一=-1
-12m
3m-+3m3n-
+9
(3)存在,
50}
【分析】(1)根据离心率的定义及a2=b2+c2求解即可
(2)设直线:x=y+2,与双曲线方程联立,结合韦达定理求解即可.
(3)根据向量垂直的坐标表示得到(x-小-x-)=0,即1=一2,结合入=-上即韦达定理求解即可
1-入
【详解】(1)设双曲线的半焦距为c.
由题意知a=1,c=ea=2.故b2=c2-a2=3,
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所以,双曲线C的方程为x2_上=1.
3
(2)略
(3)由题意知(2-x,-y)=1(x,-2,,),得2=-当
设T(t,0),则TP-1T0=(x--(x2-),-元y2).
AF1(T严-λT@)即AF.(TP-λT@)=0.
又F=6,0),即(,-)-(x-)=0,解得1=-1
1-λ
所以1=-x
y2
+xy=2m44+20+2=2m.9
1-
+2=
+y2
片+3
-12m
2,
1-
因此在x轴上存在定点T
0
使得AF⊥(严-T@)恒成立.
19.
【答案】0)+y=1
4
(2)直线1过定点1,0),证明见解析
【分析】(1)由抛物线方程和双曲线方程分别可焦点坐标,进而可得b=1,c=√5,再由椭圆的性质可得
a,因此可得椭圆方程;
(2)设交点坐标,再联立直线的方程与椭圆的方程消去y,由根与系数关系及k+k即=O可得k=-m,
进而可得直线过定点
【详解】(1)由抛物线x2=4y,得焦点(0,1),
因为椭圆x+少2
。+F=1(a>6>0)过抛物线x2-4y的焦点,所以b=1.
由双曲线号-少=1,得焦点(5.0),
2
荐+花=1>6>0)与双曲线号y户=1有相时的编点,所以e:5
因为椭圆X+少
由椭圆的性质,a2=b2+c2=1+3=4,
:椭圆C的方程为+y广=1
4
(2)设Ax,1),B(x2,y2,
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y=kx+m
联立
1”消天y得4k+x+8kmx+4m-4与0的
△=(8km)-44k2+1(4m2-4=164k2+1-m2>0,
-8km
4m2-4
+x
42+1’5=
4k2+1
B
由己知kAP+kBP=O,
所以,上+上=+m+,+m_2+(m=41x+)-8m-0,
x1-4x2-4x1-4x2-4
(x-4(x2-4)
所以2kxx2+(m-4k)x+x2)-8m=0,
则2k×
4(m2-1
4k2+1
-m-4k)×
8km-8m=0'
4k2+1
8km2-1-8km(m-4k)-8m4k2+1=0,
-8k-8m=0,解得k=-m,满足△>0,
.直线1的方程为y=k(x-1),故直线1恒过定点(1,0)
20.【答案】0)号+上-1
43
(2)(i)(4,0)(i)
「581
2'32
【分析】(1)由条件可得CA,+CA,=4,结合椭圆的定义判断轨迹形状,位置,结合椭圆方法求结论:
(2)(i)设直线DE方程为x=y+1,D(x,乃),E(x2,2),D(x,-),联立方程组求片+2,y2,求直
线D'E的方程和P的坐标,(i)结合(i)利用m表
PDP+PE,利用换元法及二次函数性质求其范围
IDEP
【详解】(1)因为M是圆A上任意一点,点C为线段MA的垂直平分线与半径MA的交点,
则MC=CA,故CA+CA=CA+MC=A,M=4,
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又因为AA=2,则CA,+CA=4>4A2
所以C的轨迹是以A,A,为两焦点,长轴长为4的椭圆,
即a=2,c=1,b=V3,
故C的轨迹方程为父+y
4+3=1
(2)(i)由己知直线1与直线A4,不重合,
设过A(1,0)的直线DE方程为x=my+1,D(x,),E(x2,2),D(x,-),
2+y=1
联立
4+3=,化简得3m2+4)y2+6my-9=0,
x=y+1
6m
.9
显然△>0,且y+为=3m+44=3m2+4'
名,则直线DE的方程为+男(x-小,令=0,符=十、
又因为kE=上+乃」
x2-X1
y+y2
将x=m%+1,x3=m%2+1代入上式,
9
可得=m,++m+1上_2my+y+业_
+y2
y+y2
2m3m2+4+1=4,
6m
3m2+4
所以点P的坐标为4,0
一12(m2+1
(i)由(i)得DEl=V+my+⅓)-4y=3m+4
1PD=(x-4)2+y=(my-3)2+2=(m2+1y-6my+9,
同理得,1PE2=(m2+1y22-6my2+9,
则PDP+PEP=(m2+1(+)-6m(片+2)+18
=(m2+1)(y+)2-2y%]-6m(y+)+18
6m
将y+2=
3m2+42三-3m2+4f代入,
化简得,PDP+1PE-1820m'+41m2+20)
3m2+4)
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1820m4+41m2+20)
PDP+PEP
(3m2+42
4m2+5(5m2+4
故
DEP
144(m2+1月
8m2+1
3m2+4
令1=m2+1(121,则m2=t-1,
m0f.1-.me期00
DEP
82
82=
由12≥1,则0<<1,
当时
PDP+PEP
PDP+PEP
J
t 2
IDEP
当=1时,
t
IDEP
2
max
min
所以PD+PE的取值范围为
5817
DEP
2'32
y
A2
D
E
21.【答案102+号=10≤0,
43
(②最大值2
·20
(3)5
【分析】(1)由半圆的半径求解a,c,即可求解半椭圆C的方程与离心率;
(2)设点A在x轴下方,点B在x轴上方,直线与椭圆联立,再由点S在半圆上以及SF⊥AB可得△SAB
的面积最大即可求解;
(3)由题意知,MN+PQ=MF+PF,+2,再由l/2,由对称性求解所截得弦的长,直线与椭圆联立,
由韦达定理的代入求解即可,
【详解】(1)设半椭圆G的方程为兰+片
9a+F=1(y≤0,且a>b>0)
由半圆的半径为1,得F,F,=2,4A=4,
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故F(-1,0),F(1,0),A4(-2,0),A(2,0),所以a=2,c=1,
所以b2+1=4,解得b2=3,
所以半椭圆G的方程为兰+
-=1(y≤0),
43
所以半椭圆G的离心率e=C=!
a 2'
(2)如图,不妨设点A在x轴下方,点B在x轴上方,
_3/
y=4x-
由
x2
,得7x2-6x-13=0,解得x=-1或x=3
=1之之
,
所以4-》
则直线AB的方程为3x-4y-3=0,
又K等于半径1,所以4叫=+,叫=++
显然,当点S在半圆F:(x+1)2+y2=1(y≥0)上且SF⊥AB时,△SAB的面积最大.
-3-36
因为点F(-L,O)到直线AB的距离d=
V32+425
所以点8到直线B的距离么sd+PR-号1-
故sw对好背留
所以△SAB面积的最大值,」
(3)由题意知,MN+PO=MF+PF,+2.
因为11,所以由对称性可知,M+PF为椭圆父+上=1截直线马所得弦的长.
43
设4:x=my+1,且2与椭圆+上=1交于点(,)和(x.
43
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x=y+1
由xy
=1'得3m+4广产+6my-9=0,则△=144m2+1>0,
4+3
6m
9
所以y+%=3m+4'4=3m+4'
一12(m2+1
所以M+PF,=1+mVy+⅓-4=3m2+4
=4-4
3m2+4
所以当m=0时,ME+PF取得最小值4-1=3,
所以MN|+|PQ的最小值为3+2=5.
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专题09 直线与圆、圆锥曲线
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 直线与圆
侧重代数推理与多曲线关联:不再局限于单个圆的性质,而是考查直线与多个圆(如三圆)的弦长关系。核心在于利用弦长公式转化为圆心距问题,常涉及参数讨论与导数求最值。
1. 多圆弦长综合(新课标Ⅰ):一道题同时涉及三个圆,将弦长关系转化为距离关系,结合导数求解最值,对逻辑转化能力要求极高。
2. 圆系方程的深层应用(新课标Ⅱ):通过两圆方程相减直接求公共弦,考查学生对圆系几何本质的快速识别。
考点02 椭圆
强化轨迹与对称性:计算量适中,但思维要求高。重点考查椭圆的定义、离心率计算以及直线与椭圆相交时的面积、斜率关系。轨迹方程的求解是重难点。
1. 轨迹的“中心点”探究(新课标Ⅱ):引入“中心点”概念,结合平移变换,讨论轨迹在不同参数下是椭圆、双曲线还是抛物线,极具创新性。
2. 对称点与斜率定值(天津卷):将直线与圆相切作为条件,求椭圆上点关于直线对称后的斜率关系,综合了几何变换与代数运算。
考点03 双曲线
回归定义与几何性质:相比椭圆,双曲线考题更侧重几何直观。重点考查渐近线、离心率以及焦点三角形的性质。上海卷的题目体现了“设而不求”的解题思想。
1. 焦点三角形与中线长定理(上海卷):第(2)问利用余弦定理或向量数量积求面积,第(3)问探究弦长倒数和为定值,考查了极化恒等式等高阶几何工具的应用。
2. 几何构造求离心率(天津卷):通过构造直角三角形,利用边角关系直接求解离心率,避免了繁琐的联立方程。
考点04 抛物线
坐标运算与二级结论:抛物线题目通常涉及焦点弦、切线及与直线的交点。难点在于纵坐标(或横坐标)积的定值关系,以及利用抛物线定义转化距离。
1. 纵坐标积与轴交点关系(天津卷):通过推导抛物线弦与坐标轴交点的横坐标公式,进而证明一系列关于纵坐标积的恒等式,考查了对抛物线代数结构的深刻理解。
2. 双抛物线焦点距(新课标Ⅰ):结合两个不同类型的抛物线经过同一点,求解参数及焦点距离,考查了对标准方程形式的灵活掌握。
考点01 直线与圆、圆与圆
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)(多选)已知圆,圆,圆,直线与,,均有两个交点.记被,,截得的弦长分别为、、,则( )
A.可以取任意实数 B.满足的直线共有条
C.满足的直线多于条 D.当时,的最大值为
【答案】BCD
【分析】已知三个圆均为半径的等圆,圆心分别为、、,利用弦长公式(为对应圆心到直线的距离,且以保证直线与圆有两个交点),逐个分析选项即可.
【详解】记到直线的距离分别为,则,,.
∵ 直线与三个圆均有两个交点,
∴ ,,,对应弦长为.
A:∵ 解,得,
解,得,
不妨取,
∵,
∴,记,
解,得,记,
当,即时,,
此时不存在这样的直线与三个圆都相交.
∴ 不能取任意实数,A错误.
B:∵ ,
∴ .
由得,平方得,即或.
①当时,直线为,由得,解得,
此时,符合条件,对应直线条.
②当时,直线为,由得,解得,
此时,符合条件,对应直线条.
综上,共条直线满足条件,B正确.
C:令,
∴ ,,
令,则,
∴ .
令,即,
平方整理可得,解得或,即或,
经验证,此时均小于,满足题目要求,此时已有条直线,多于条,C正确.
D:当时,,,
∴ ,,
令,则,
∴ .
设,求导得,
令得,此时取最大值,
∴ 的最大值为,D正确.
【点睛】方法点睛:本题考查直线与圆的位置关系,核心是利用弦长公式将弦长关系转化为圆心到直线的距离关系,最值问题可通过换元结合导数求解,多选题可逐个验证选项,结合特殊情形快速判断正误.
2.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)(多选)已知圆:,圆:,则下列说法正确的是( )
A.点的坐标为
B.时,圆与轴相切
C.当时,圆与圆相切
D.当圆与圆相交时,两交点所在的直线方程为
【答案】BC
【分析】对于A,求出的圆心坐标即可判断;
对于B,利用圆心到的距离即可判断;
对于C,求出两个圆的圆心距与半径之差,半径之和比较即可判断;
对于D,将两个圆的方程相减化简即可求解.
【详解】由:,化简可得,
所以,的圆心,半径,故A错误;
对于B,由,得的半径,所以圆心到轴的距离,即与轴相切,故B正确;
对于C,由,得的半径,由于的圆心为,半径,所以,则与内切,故C正确;
对于D,由,化简得:,
所以与两个交点所在直线的方程为,故D错误.
3.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)(多选)已知抛物线:,有一斜率为的直线过点,点A在抛物线E上,,两点在直线上,且为等边三角形,则( )
A.抛物线E的准线方程为
B.当直线与抛物线E无交点时,
C.若直线与抛物线相交于唯一一点,则抛物线E的焦点在直线上
D.当时,面积的最小值为
【答案】ABD
【分析】A选项,根据抛物线方程得,进而得出准线方程;B选项,设直线为,和抛物线方程联立消去,令求解;C选项,先根据直线和抛物线相切,求出切点,假设过焦点,则得到,根据两直线的夹角的公式推出的正切值,从而判断;D选项,可将问题转化为抛物线上一点到直线的距离最小值来处理.
【详解】A选项,,则,故准线,A选项正确;
B选项,设直线为,则,
联立得到,,
直线和抛物线无交点,则,
结合,解得,B选项正确;
C选项,由联立方程,
若与相交于唯一点,只可能是相切,
则,解得,
此时,解得,进而得,则,
若过焦点(如图),由于,,而,
根据倾斜角的定义,,,
而,此时的正切值为,
即,这与为等边三角形矛盾,C选项错误;
D选项,当,此时直线方程为,
设,则到的距离为,
即等边三角形的高的最小值为,此时面积,D选项正确.
C选项方法二:求得,则,,
则,
则,抛物线E的焦点不在直线上,故C错误.
D选项方法二:到的最小距离可转化为抛物线和平行的切线,求得两平行线的距离即可,
由于,设直线为,
联立,得到,
由,此时直线为,
由平行线的距离公式可推出直线间距离为,其余同上.
4.(2026·上海卷·高考真题)在平面直角坐标系中,点到直线的距离为____________.
【答案】/0.6
【分析】根据点到直线的距离公式求解即可.
【详解】根据点到直线的距离公式可得.
故答案为:.
5.(2026·北京卷·高考真题)已知直线与圆相切,则________.
【答案】
【详解】圆的圆心为,半径.
由直线与圆相切,则得,
解得.
考点02 椭圆
1.(2026·上海卷·高考真题)已知椭圆与椭圆相交于、、、四点,且与和的四个焦点在同一个圆上,则_____________.
【答案】
【分析】根据椭圆和圆的对称性、椭圆的焦距公式进行求解即可.
【详解】因为两个椭圆的四个焦点在同一个圆上,
所以根据椭圆和的对称性可知,该圆的圆心为原点,
因此有,
且两个椭圆的半焦距为,
因此该圆的方程为,
又因为、、、四点与和的四个焦点在同一个圆上,
所以由椭圆和圆的对称性可知,这四个点也在圆上,
由,代入椭圆中,
得,又,故,
故答案为:
2.(2026·上海卷·高考真题)在中,,,.已知点,,分别为椭圆的上、下、右顶点,以及两个焦点中的三点,求椭圆的离心率__________.
【答案】
【分析】根据椭圆对称性分析各点的可能性情况,分情况讨论求的值,即可得离心率.
【详解】因为,
根据对称性可知:点其中一个为上下顶点,一个为右顶点,一个为焦点,不妨取上顶点.
①当点中一个为上顶点,一个为右顶点,一个为左焦点,如图1
则或,解得或无解;
②当点中一个为上顶点,一个为右顶点,一个为右焦点,如图2,
则或,方程组均无解;
综上所述:,,,所以离心率.
3.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知椭圆的左焦点为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)设为坐标原点,过且斜率大于的动直线与交于,两点,其中在第三象限,直线与的另一个交点为.
(i)若的面积是的面积的倍,求的方程;
(ii)求的最小值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据焦点以及离心率的定义即可求解;
(2)(i)通过联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及三角形的面积公式即可求解;(ii)由于是直线与直线的夹角,根据列出表达式即可求解.
【详解】(1)已知椭圆的左焦点为,离心率,
则,解得,,
因此椭圆方程为.
(2)解法一:
设,点,点,其中,
联立直线与椭圆方程,得,
由韦达定理得,
由于两点在椭圆上,关于原点对称,
所以点,且,
(i)
由面积公式,,
又因为是线段的中点,所以,所以,
,
由于,得,即,
令,由与,得,
代入,得,解得,
所以,所以直线的方程为.
(ii)直线的斜率为,
于是,当且仅当时取等号,
故的最小值为.
解法二:
(i)如图所示,设直线的方程为,其中斜率,
设点,点,且,
根据椭圆的中心对称性可知,点,
联立直线与椭圆方程,得,化简得,
由韦达定理可得,
因为是关于原点的对称点,所以是线段的中点,
因此,所以,
由于,所以,
,
,
所以,即,
由于,所以简化为,
代入韦达定理,得,则,
化简得,由于,解得,
所以直线的方程为,即.
(ii)由题意,即为直线与直线的夹角,
直线即直线,方程为,
点,点,点,直线的斜率,
直线的斜率,
由于在直线上,有,
则,代入,
则,
设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,则,
因此,
即,
由基本不等式得,当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.
4.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)椭圆:(),过右焦点且与轴垂直的直线被截得的长度为.
(1)求的离心率.
(2)为坐标原点,给定点,在上,过点作轴的垂线,垂足为,与交于点.当在上运动时,的轨迹为.
(ⅰ)求的方程;
(ⅱ)是否有中心点?当为何值时,有中心点?当有中心点时,平移到,使为的中心点,说明的形状.
【答案】(1)
(2)(i)的方程为;
(ii),当时,轨迹无中心点;
当时,有中心点;
当时,形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与轴交点,
当时,形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与轴交点.
【分析】(1)利用过右焦点垂直于轴的直线被所截线段长为 ,通过求出坐标解出线段的长,求得再求出离心率;
(2)(i)通过联立方程求出点的坐标,再反解出点的坐标代入椭圆方程,从而求出的轨迹的方程;
(ii)先对曲线方程配方,再讨论在不同取值时,中心存在的情况;再通过平移规律求出的方程,再讨论不同情况下的形状.
【详解】(1)设椭圆 的右焦点为,其中 ,
那么过右焦点且垂直于 轴的直线为,代入椭圆得
,即 ,
所以 ,由于截线段长为 ,解得 ,
故 ,离心率 .
(2)(i) 方法一:
由(1)知椭圆方程为 ,由于点满足 ,且 ,过作轴的垂线,交 轴于点 ,
那么当时,点,点与点重合;
当时,直线 方程为:,直线方程为: ,
即
联立,解得即点,
设,则由,
代入椭圆方程 得,即
两边乘以 得
整理得,
把点代入,仍然成立,
故轨迹的方程为;
方法二:
由于,点在轴,故直线必有斜率;
设直线方程为,,那么点,
由于轴,则,
由于点三点共线,则,
因为点在直线上,所以,,
把代入椭圆方程: ,得,即,
整理化简,得 ,
故轨迹的方程为;
(ii)由(i)得轨迹的方程为,
当即时,轨迹的方程为 ,为抛物线去掉与x轴交点,无中心点;
当 即 且0时,
化简轨迹的方程为,
将轨迹向左或向右平移个单位得到的方程为,即,
所以当时,形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与轴交点,
当时,形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与轴交点.
综上,当时,轨迹无中心点;
当时,有中心点;
当时,形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与轴交点,
当时,形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与轴交点.
5.(2026·北京卷·高考真题)已知椭圆:()的一个顶点是,离心率为.
(1)求的方程;
(2)过点,斜率为的直线交椭圆于、两点,关于的对称点为,交于,若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用顶点坐标及离心率计算即可得;
(2)设出直线,联立曲线方程可得与交点横坐标有关韦达定理,结合题目所给条件计算可得点、点坐标,再利用点到直线距离公式与两点间距离公式可表示出与,结合题目所给条件与韦达定理计算即可得解.
【详解】(1)由题意可得,则,即,故的方程为;
(2)由题意可得,设、,
由关于直线对称的点为,则,
联立,消去得:,
由,故在椭圆内部,故恒成立,有、,
则,
,
,联立,
则,即,
整理得,即,
点到直线的距离,点到直线的距离,
又,则,,
故
,
即有,若,则,无解,不符;
则,有,解得;
故.
6.(2026·天津卷·高考真题)已知椭圆()的离心率为,椭圆被直线截得的线段长为.
(1)求的标准方程;
(2)斜率为的直线与圆相切,且该直线交椭圆于,(),是椭圆的上顶点.记直线,的斜率分别为,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的离心率可知,,然后将代入椭圆方程即可求解;
(2)根据直线与圆相切即可求出,分类讨论即可.
【详解】(1)由于椭圆的离心率为,所以,即,
由于,所以,
将代入椭圆方程,得,即,解得,即,
由题意,所截得的线段长为,所以,解得,从而,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知,,所以圆的方程为,
设直线的方程为,因为直线与圆相切,如图所示,
则圆心到直线的距离,解得,
椭圆上顶点,分两种情况讨论:
①当时,直线的方程为,代入椭圆方程,
化简得,解得或,
则当时,,当时,,由于,所以,
则,,此时;
②当时,直线的方程为,代入椭圆方程,
化简得,解得或,
当时,,当时,,由于,所以,
则,,此时.
综上所述,的值为.
考点03 双曲线
1.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线:(,)过点和,则双曲线C的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】把点和代入双曲线方程求出,再求出渐近线方程即可.
【详解】把点和,代入双曲线方程可得
,
所以双曲线方程为,
故该双曲线渐近线方程为.
2.(2026·北京卷·高考真题)已知双曲线:的渐近线方程为,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.9
【答案】B
【分析】根据渐近线方程结合已知双曲线方程列式计算求解.
【详解】因为双曲线为,则渐近线为,
又因为渐近线为,且,所以.
3.(2026·天津卷·高考真题)已知双曲线(,)的左焦点为,是右顶点,是双曲线上一点,满足,,则双曲线离心率为( )
A.4 B. C. D.
【答案】D
【分析】解法一:过点作垂直轴,垂足为,根据几何关系用表示出点坐标,代入双曲线方程构造齐次式,然后可得离心率.
解法二:设右焦点为,连接,根据双曲线的定义和性质可得,,结合余弦定理运算求解.
【详解】解法一:如图,过点作垂直于轴,垂足为,
因为,所以,所以,
又,所以,
根据双曲线对称性,不妨设点在第二象限,则,
将点坐标代入双曲线方程得:,
整理得,
将代入上式,整理得,
两边同时除以,整理得,解得.
解法二:如图,
设右焦点为,连接,
由题意可知:,,
在三角形中,,
在三角形中,,
即,
整理可得,可得,
所以.
4.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)双曲线的离心率为__________.
【答案】
【分析】先将给定双曲线方程化为标准形式,确定、,再利用双曲线中的关系求出,最后根据离心率定义计算结果.
【详解】将双曲线化为标准方程,得,则,
因此,则离心率为.
5.(2026·上海卷·高考真题)已知双曲线,过点作不垂直于轴的直线交双曲线于、两点.
(1)求双曲线离心率;
(2)若点,点在双曲线的右支上,且是的中点,求直线的斜率;
(3)若,,分别是双曲线的左右焦点,是关于轴的对称点,若存在直线使得,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出,直接利用公式即可求解;
(2)根据中点坐标公式求出点,将点坐标代入双曲线方程求出,再利用斜率公式即可求出答案;
(3)设直线方程为,联立求出,由题意得且,再根据求出,结合且可求出答案.
【详解】(1)对于双曲线,,,
,
所以双曲线离心率.
(2)因为点是的中点,所以点,
代入双曲线方程,得,
解得,
又点在双曲线的右支上,所以,即,
所以,
所以直线的斜率为.
(3)当直线斜率为时,易知与共线,不符合题意;
当直线斜率不为时,设直线方程为,
设,,则,
联立,整理得,
(*)且,
,,
因为,,
所以,,
所以,
即,
即,
整理得,即,
代入(*)中得,又,所以,
又因为,即,所以且,
综上,的取值范围为.
6.(2026·上海卷·高考真题)已知双曲线,点在上,,分别为双曲线的左、右焦点.
(1)求点到双曲线渐近线的距离;
(2)若,求;
(3)记为双曲线满足和的部分;直线,均过右焦点,与交于,两点(分别在第一、第四象限),与交于,两点(分别在第三、四象限),问:是否存在常数,使得对任意直线,都存在唯一对应的直线满足?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在实数符合题意,此时的取值范围为
【分析】(1)根据双曲线方程求,即可得渐近线方程以及点到直线的距离;
(2)解法一:根据余弦定理可得,结合定义可得,,即可得面积;解法二:设,根据数量积可得,即可得面积;解法三:根据极化恒等式和中线长性质可得,,结合面积公式运算求解;
(3)根据题意结合双曲线性质可得直线斜率取值范围,设直线方程结合弦长公式可得,,进而分析取值范围即可得解.
【详解】(1)由题意可知:,,
则,,渐近线方程为,即,
所以点到双曲线渐近线的距离为.
(2)解法一:因为,
由余弦定理可得,
整理得:,
因点是双曲线上一点,则,可得,
代入可得,,则,
所以的面积为;
解法二:设,则,即,
可得,,
因为,即,解得,
所以的面积为;
解法三:因为,即,
由中线长定理可知:,
因为,可得,
代入可得,,可得,
解得,则,,
所以的面积为.
(3)不妨取,,则直线的斜率,
依题意,设直线:,则,设直线:,则,,,
联立方程,消去x可得,
则,,
可得,
可知函数在内单调递增,则,
且当趋近于1时,趋近于,即在内的值域为,故,
因,所以;
同理可得:
可知在内单调递减,则,
且当趋近于1时,趋近于,即在内的值域为,故;
由题意可知:,可得,解得,
所以存在实数符合题意,此时的取值范围为.
考点04 抛物线
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知抛物线()和()均经过点,则的焦点与的焦点之间的距离为( )
A.12 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】将已知点代入抛物线方程求解参数,再结合抛物线焦点坐标公式得到两个焦点坐标,最后代入距离公式计算即可.
【详解】∵ 抛物线经过点,
∴ 将代入的方程得,即,解得.
∴ 的焦点坐标为,即.
∵ 抛物线经过点,
∴ 将代入的方程得,即,解得.
∴ 的焦点坐标为,即.
根据两点间距离公式,与之间的距离为:
.
2.(2026·上海卷·高考真题)已知点为抛物线上一点,若点到的焦点的距离是到轴的距离的两倍,则点的横坐标是____________.
【答案】
【分析】设,根据条件,利用抛物线的定义得,即可求解.
【详解】因为抛物线的焦点为,准线方程为,设,
由题有,解得,
故答案为:.
3.(2026·天津卷·高考真题)在平面内,为坐标原点,抛物线上有、、、四个点,、、、的纵坐标分别为、、、,直线与直线交轴于点,直线交轴于点,直线交轴于点,以下说法正确的有______.
①若与抛物线焦点重合,则;
②;
③;
④;
⑤
【答案】②④
【分析】首先探求抛物线弦与轴交点坐标与弦端点纵坐标积的关系,再利用关系式逐项分析,①②易得,③④⑤将长度与面积都转化为纵坐标表示,化简求解可得.
【详解】由题意、、、为抛物线上四个点可知,两两不等.
设抛物线上任意两点,其中.
当时,直线的斜率,
则直线方程为,
令,则直线与轴的交点横坐标
特别地,当时,,
此时直线垂直于轴,也成立,
因此,直线与轴的交点横坐标().
①由题意直线交轴于点,若与抛物线焦点重合,则其横坐标为,
故由式可得,即,故①错误;
②由题意直线与直线交轴于点,
则由式可得点横坐标,
可得,故②正确;
③由题意直线交轴于点,直线交轴于点,
则由式可得
,
则,
故,故③错误;
④由式可得,
当点或为原点时,则点也重合于原点,此时;
当点与均不为原点时,即,且,
则结合②结论可知,,
则有,故④正确;
⑤由,可知,则,
,
如图,当时,不成立,故⑤错误;
故答案为:②④
一、单选题
1.(2026·北京顺义·三模)双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】双曲线的标准方程为,则,
其渐近线方程为:.
2.(2026·山西忻州·模拟预测)圆的圆心到直线的距离为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】根据题意,求得圆心的坐标,结合点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】将圆,化为,可得圆心为,
圆心到直线的距离为.
3.(2026·北京朝阳·模拟预测)已知抛物线:的焦点为,点在抛物线上且在第一象限,若,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为抛物线的焦点为,所以,故抛物线方程为,
设,因为,所以,可得,
代入抛物线方程可得,解得,
因为点在第一象限,所以,
所以直线的斜率为,则直线的倾斜角为.
4.(2026·山东聊城·二模)已知直线,,且,则与的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两直线平行求出实数的值,再利用平行线间的距离公式可求得结果.
【详解】因为,则,解得,即直线的方程为,可化为,
故与的距离为.
5.(2026·北京顺义·二模)已知直线过点,其倾斜角为,设原点到直线的距离为.当时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意,设直线的方程为,再结合点到直线的距离公式列不等式求解即可.
【详解】由题意,直线过点,且原点到直线的距离,
则直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
则,由,则,解得或,
又,则的取值范围是.
6.(2026·福建泉州·模拟预测)已知圆与恰有一条公切线,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解法一:先根据圆与圆的位置关系得到,令,,结合辅助角公式,正弦函数的性质即可求解.
解法二:先根据圆与圆的位置关系得到,令,从而得到关于的一元二次方程,再结合,求解即可.
解法三:先根据圆与圆的位置关系得到,令,,结合求解即可.
【详解】解法一:依题意,圆心分别为,,半径,,
因为两圆恰有一条公切线,所以两圆内切,所以,
即,解得,
令,,(其中为参数),
则(其中).
解法二:依题意,圆心分别为,,半径,,
因为两圆恰有一条公切线,所以两圆内切,所以,
即,解得,
令,则,代入,
整理得,
由,解得,
所以,所以.
解法三:依题意,圆心分别为,,半径,,
因为两圆恰有一条公切线,所以两圆内切,所以,
即,解得,
令,,
又,则,
当且仅当,共线,且时,即,取得最大值.
7.(2026·河南郑州·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点且与其渐近线垂直的直线交C的左支于点P,若,则C的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理把用表示,然后利用余弦定理求得关系,从而求得离心率.
【详解】设的半焦距为,,渐近线的斜率的绝对值为,
所以,因为又,所以,故解得,,
则.在中,由正弦定理,得,解得,故,
由余弦定理,得,整理得,所以的离心率.
8.(2026·天津滨海新区·三模)已知抛物线:的准线经过双曲线:(,)的左焦点,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为点,延长与抛物线相交于点,若(为坐标原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据抛物线准线过双曲线左焦点得出与的关系,再利用向量关系得到线段长度关系,结合双曲线的性质求出方程即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
由题意得抛物线的准线方程为,
双曲线的左焦点(其中),
抛物线的准线经过双曲线的左焦点,故,即,
已知,移项可得,即,
即,则,
又双曲线的一条渐近线方程为,即,
则焦点到渐近线的距离
在中,,
由勾股定理可得,
过作轴于点,则,
由相似三角形的性质可得,
即,所以,
则点的横坐标为,纵坐标的绝对值为,
因为点在抛物线上,且,
所以,即,
整理得,因此,则,
在本题中,,则,,
则双曲线方程为,故D正确.
二、多选题
9.(2026·山西忻州·模拟预测)点在单位圆上运动.记点到直线的距离为,到直线的距离为.则下列说法正确的是( )
A. B.的最大值为
C.满足的点有且仅有2个 D.
【答案】ABD
【分析】利用点到直线的距离公式、圆的定义结合基本不等式判定各选项即可.
【详解】设,则.
点到直线的距离为,点到直线的距离为.
对于A,.故A正确.
对于B,由于,且,
所以.
因此.当且仅当时取等,故B正确.
对于C,若,则.
平方得,化简得.
单位圆上满足的点有(1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1),共4个,故C错误.
对于D,由,得.故D正确.
10.(2026·山西忻州·模拟预测)在平面直角坐标系中,圆,.直线与两个圆均有公共点.记直线被,截得的弦长分别为,.则下列说法正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.若,则或 D.存在直线,使得
【答案】ABCD
【分析】由题意可将,到直线的距离分别表示出来,从而得到弦长,,再逐一分析四个选项即可.
【详解】圆的圆心为,圆的圆心为.直线化为.
两个圆心到直线的距离分别为,.
两圆的半径均为1,故弦长满足.
对于A,当时,,所以.故A正确;
对于B,当时,,所以.故B正确;
对于C,若,则,即,化简得.
所以或.故C正确;
对于D,若取直线,则该直线经过两个圆的圆心,此时,
故.故D正确.
11.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知过抛物线C:的焦点F的直线与C交于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.线段的长度的最小值为8
B.若,则
C.若点,则直线,的斜率之和为零
D.上一个动点到直线的距离的最小值为
【答案】ACD
【分析】对于选项A,求出焦点的坐标,得到的方程,解出的值,从而得到抛物线的方程,将直线 方程代入抛物线,整理得到关于的一元二次方程,利用韦达定理求出,利用弦长公式求出,利用得到的最小值;对于选项B,求出,利用得到,利用得到的值,代入得解;对于选项C,求出,,计算得解;对于选项D,设与直线平行且与抛物线相切的直线方程为,整理得到,利用求出,利用两平行线间的距离公式求出直线与直线的距离,即为上一动点到直线的距离的最小值.
【详解】由题知,设直线的方程为,
点,,联立方程,
消去后整理为,则,.
由,得的最小值为8,A正确;
由,知,则,,
故,,即,,
所以,B错误;
,C正确;
设直线与C相切,联立方程
消去后整理得,
由,得,
故C上一个动点P到直线的距离的最小值为,D正确.
12.(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,.点在椭圆的第一象限部分,且.过点作椭圆的切线,该切线与轴、轴正半轴分别交于,,则下列说法正确的是( )
A.点的坐标为
B.
C.的面积为
D.该切线的斜率为
【答案】ABC
【分析】利用椭圆的性质求出点到焦点的距离,从而结合两点间距离公式求出点的坐标,设出切线方程与椭圆方程联立,利用根的判别式等于零求出切线的斜率,从而求出切线和坐标轴的交点,并计算出三角形的面积.
【详解】
选项A、B:椭圆,则椭圆的焦点,,
点在椭圆的第一象限部分,设,
因为,且根据椭圆的性质可知,
所以,即,故选项B正确;
,化简可得,
因为,所以代入可得,解得,
所以,即点的坐标为,故选项A正确;
选项C、D:设过点与椭圆相切的直线为,的斜率为,
则的直线方程为,即,
直线方程与椭圆方程联立可得,
化简可得,
则,
化简可得,即,
解得,故选项D错误;
因此的直线方程为,
令,则,即,
令,则,即,
所以,故选项C正确.
13.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知曲线,则以下结论正确的是( )
A.的范围是 B.若,则曲线具有周期性
C.曲线关于轴对称 D.曲线与圆有公共点
【答案】BCD
【分析】根据正弦函数的值域判断A;根据正弦函数的周期性判断B;将代入曲线,再根据对称性的概念判断C;求出曲线与圆的交点,可判断D.
【详解】曲线,
则,A选项错误;
当,则曲线,,
即当点在上时,点也在上时,
所以是周期,所以曲线具有周期性,B选项正确;
将代入曲线,得成立,
所以曲线关于轴成轴对称图形,C选项正确;
由,得,
当时,上式成立,
曲线,与圆有公共点,D选项正确.
三、填空题
14.(2026·重庆·三模)若直线:与曲线有两个交点,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】先求出直线所过定点,再将曲线转化为,可知其为半圆,结合图象,即可求出的取值范围.
【详解】由题意得,直线的方程可化为,所以直线恒过定点,
又曲线可化为,
其表示以为圆心,半径为2的圆的上半部分,如图.
当直线与该曲线相切时,点到直线的距离,
解得,设,则,
由图可得,若要使直线与曲线有两个交点,则实数,
即实数的取值范围是.
15.(2026·安徽·模拟预测)已知M是抛物线上的一点,F是抛物线的焦点,若,则直线的倾斜角为______________.
【答案】或.
【分析】由抛物线的几何性质求的纵坐标,再求的斜率,进而得到倾斜角.
【详解】
抛物线的准线为,设直线的倾斜角为,
过M向抛物线的准线作垂线交准线于,由抛物线的几何性质得,所以的纵坐标为,
又因为M是抛物线上的一点,所以,所以,
所以,或.
16.(2026·北京·三模)数学中的数形结合可以组成世间万物的绚丽画面,优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的产物,曲线为四叶玫瑰线,下列结论正确的是________.
①方程,表示的曲线在第一和第三象限;
②曲线C上任一点到坐标原点O的距离都不超过1;
③曲线C构成的四叶玫瑰线面积小于π;
④曲线C上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点).
【答案】②③
【分析】对于①,由表示,异号,对应第二、四象限,从而得到结论;对于②,设点在曲线上,求出到原点的距离,结合基本不等式可以得到,从而得到结论;对于③,曲线上所有点都在以原点为圆心,半径为1的圆内(含边界),求出单位圆的面积,而玫瑰线仅由四片花瓣组成,未填满整个圆,因此其面积小于单位圆的面积,从而得到结论;对于④,整点即,且(由②),可能的点为,,,将这些点分别代入方程中,检验是否成立,从而得到结论.
【详解】对于①,方程中, 表示,异号,
对应第二、四象限,第一、三象限满足,因此①错误;
对于②,设点在曲线上,到原点的距离,
即 ,由基本不等式:,
代入曲线方程: ,即 ,
因,两边除以()得,即,
当且仅当时取等号,因此②正确;
对于③,由②知,曲线上所有点都在以原点为圆心,半径为1的圆内(含边界),
单位圆的面积为,而玫瑰线仅由四片花瓣组成,未填满整个圆,
因此其面积小于,③正确;
对于④,整点即,且(由②),
可能的点为,将其代入方程,得到成立;
将代入方程,左边为,右边为,不成立;
将代入方程,左边为,右边为,不成立;
因此仅1个整点,④错误.
结论:正确的是②③.
四、解答题
17.(2026·河北·二模)已知双曲线的渐近线方程为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的焦距;
(2)过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线与交于两点,求.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程得到与的关系,再将点的坐标代入双曲线方程,联立求解出,的值,进而求出的值,得到焦距;
(2)先求出直线的方程,然后联立直线与双曲线的方程,利用弦长公式求出即可.
【详解】(1)由题意得:
,
又,可得,
,则双曲线的焦距为.
(2)双曲线的方程为,
右焦点坐标为,
设直线的斜率为.
直线的方程为:,
联立,整理得,
因
设,则
.
18.(2026·河南南阳·三模)已知双曲线的离心率,左顶点,过C的右焦点F作与x轴不重合的直线l,交C于P、Q两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)求证:直线、的斜率之积为定值;
(3)设,试问:在x轴上是否存在定点T,使得恒成立?若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)由题意知.设直线,
与双曲线方程联立得.
,
设、,则,
故直线、的斜率之积为
.
(3)存在,
【分析】(1)根据离心率的定义及求解即可.
(2)设直线,与双曲线方程联立,结合韦达定理求解即可.
(3)根据向量垂直的坐标表示得到,即,结合即韦达定理求解即可.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为c.
由题意知.故,
所以,双曲线C的方程为.
(2)略
(3)由题意知,得.
设,则.
即.
又,即,解得.
所以,
因此在x轴上存在定点,使得恒成立.
19.(2026·重庆·三模)已知椭圆:过抛物线的焦点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线:与椭圆交于不同的两点,,点,若直线的斜率与直线的斜率互为相反数,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)直线过定点,证明见解析
【分析】(1)由抛物线方程和双曲线方程分别可焦点坐标,进而可得,,再由椭圆的性质可得,因此可得椭圆方程;
(2)设交点坐标,再联立直线的方程与椭圆的方程消去,由根与系数关系及可得,进而可得直线过定点.
【详解】(1)由抛物线,得焦点,
因为椭圆过抛物线的焦点,所以.
由双曲线,得焦点,
因为椭圆与双曲线有相同的焦点,所以.
由椭圆的性质,,
∴椭圆的方程为.
(2)设,,
联立,消去得,
,
,,
由已知,
所以,
所以,
则,
,
,解得,满足,
∴直线的方程为,故直线恒过定点
20.(2026·云南·三模)在平面直角坐标系中,,以为圆心作半径为4的圆,是圆上任意一点,线段的垂直平分线与半径交于点.
(1)当在圆上运动时,求点的轨迹方程;
(2)过的直线交曲线交于两点,点关于轴的对称点为.
(i)直线与轴的交点为,求点的坐标;
(ii)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)(ii)
【分析】(1)由条件可得,结合椭圆的定义判断轨迹形状,位置,结合椭圆方法求结论;
(2)(i)设直线方程为,,联立方程组求,求直线的方程和的坐标,(ii)结合(i)利用表示,利用换元法及二次函数性质求其范围.
【详解】(1)因为是圆上任意一点,点为线段的垂直平分线与半径的交点,
则,故,
又因为,则
所以的轨迹是以为两焦点,长轴长为4的椭圆,
即,
故的轨迹方程为.
(2)(i)由已知直线与直线不重合,
设过的直线方程为,,
联立,化简得,
显然,且,
又因为,则直线的方程为,令,得,
将代入上式,
可得,
所以点的坐标为.
(ii)由(i)得,
同理得,,
则
将代入,
化简得,,
故
令,则,
,
由,则,
当时,,当时,,
所以的取值范围为.
21.(2026·陕西商洛·模拟预测)由半个椭圆和两个相同的半圆组成的形如心脏的曲线称为“类心脏曲线”.如图,在平面直角坐标系中,类心脏曲线的两个半圆和的圆心恰好分别是半椭圆的左、右焦点和,且点,分别为的左、右顶点.已知半圆和的半径均为1.
(1)求半椭圆的方程和离心率;
(2)若直线交曲线C于A,B两点,动点S在曲线C上,求面积的最大值;
(3)如图,分别过点,作两条平行线,,分别与,和,交于点M,N和点P,Q,求的最小值.
【答案】(1),
(2)最大值.
(3)5
【分析】(1)由半圆的半径求解,,即可求解半椭圆的方程与离心率;
(2)设点A在x轴下方,点B在x轴上方,直线与椭圆联立,再由点S在半圆上以及可得的面积最大即可求解;
(3)由题意知,,再由,由对称性求解所截得弦的长,直线与椭圆联立,由韦达定理的代入求解即可.
【详解】(1)设半椭圆的方程为(,且).
由半圆的半径为1,得,,
故,,,,所以,,
所以,解得,
所以半椭圆的方程为,
所以半椭圆的离心率.
(2)如图,不妨设点A在x轴下方,点B在x轴上方,
由,得,解得或,
所以,则直线的方程为,
又等于半径1,所以.
显然,当点S在半圆上且时,的面积最大.
因为点到直线的距离,
所以点S到直线的距离,
故,
所以面积的最大值.
(3)由题意知,.
因为,所以由对称性可知,为椭圆截直线所得弦的长.
设,且与椭圆交于点和.
由,得,则,
所以,,
所以,
所以当时,取得最小值,
所以的最小值为.
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