第57讲 圆锥曲线中的面积问题 讲义-2027届高三数学一轮复习
2026-06-28
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摘要:
该高中数学讲义聚焦圆锥曲线中的面积问题这一高考核心考点,涵盖求面积及面积范围最值两大题型,通过基础回顾梳理三角形面积处理方法,例题精讲构建解题思路,真题回顾强化高考对接,形成“考点梳理-方法指导-真题训练”的系统复习链条,助力学生突破难点。
讲义以题型分类为特色,针对不同面积问题总结底高公式、水平宽铅锤高等方法,结合例题精讲培养数学思维与模型观念,设置分层练习适配各层次学生。真题回顾环节精准对接高考命题规律,帮助学生高效掌握解题策略,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
第57讲 圆锥曲线中的面积问题
题型一 求面积 2
题型二 面积范围最值问题 4
【真题回顾】 6
【基础回顾】
1、三角形的面积处理方法
(1)底·高(通常选弦长做底,点到直线的距离为高)
(2)水平宽·铅锤高或
(3)在平面直角坐标系中,已知的顶点分别为,,,三角形的面积为.
2、三角形面积比处理方法
(1)对顶角模型
(2)等角、共角模型
题型一 求面积
【例题精讲】
1.(2026·四川眉山·模拟预测)已知椭圆的焦点坐标分别为,点在上,直线与交于两点,点关于轴的对称点为为坐标原点.
(1)求的方程;
(2)证明:的面积为定值;
(3)若点在直线的右侧,求直线在轴上的截距的最小值.
2.(2026·河南·模拟预测)在平面直角坐标系中,一动直线分别交,于A,B(A,B横坐标同号)两点,且的面积恒为4.
(1)求中点的轨迹的方程;
(2)若直线交轨迹于,两点,的面积为,求的值.
3.(25-26高二下·上海静安·期末)已知椭圆:().
(1)若椭圆的离心率为,求椭圆的方程;
(2)若,过点作斜率为的直线,依次交椭圆于两点,且点在第一象限.设,连接延长交轴于点,记的面积为,的面积为(为坐标原点),求.
4.(25-26高二下·四川泸州·期中)已知椭圆:()的两个顶点在直线上,直线经过椭圆的右焦点,与椭圆交于,两点,点(点不在直线上)为椭圆上一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若的面积为,求直线的斜率.
5.(25-26高二下·河南·阶段检测)已知椭圆的离心率为,且的焦点与双曲线的焦点重合.
(1)求的方程;
(2)若过点且与的一条渐近线平行的直线与交于,两点,为坐标原点,求的面积.
6.(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆.点在椭圆外.从点作椭圆的两条切线,切点分别为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)证明:直线垂直于,并求直线的方程;
(3)若,求与.
7.(25-26高二下·广西桂林·期中)已知双曲线C的中心在原点,是C的一个顶点,是C的一条渐近线.
(1)求C的方程;
(2)设,为的右支上动点,当取得最小值时,求四边形的面积;
(3)若过点的直线与C交于,两点(都异于点),证明:.
8.(2026·山西忻州·模拟预测)已知抛物线:,点,其中.过点作抛物线的两条切线,切点分别为,.
(1)求切点弦的方程;
(2)若的面积为4,求点的坐标及两条切线的方程.
9.(2026·湖南湘西·三模)已知椭圆的短轴长为2,离心率为.
(1)求的方程;
(2)直线与有唯一公共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于点为坐标原点,若的面积为,求.
10.(2026·福建泉州·模拟预测)已知点,以为直径的圆与轴相切,设点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,分别记,的面积为,,若,求的方程.
题型二 面积范围最值问题
【例题精讲】
1.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知椭圆: 的离心率为,右焦点的坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线: 与椭圆交于,两点,为坐标原点,求面积的最大值.
2.(2026·宁夏银川·三模)已知抛物线的顶点为原点,焦点到直线的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
①证明:直线的方程为;
②求面积的最小值.
3.(25-26高二上·陕西汉中·期中)已知椭圆的离心率为,其左焦点为.点,过点的直线(不垂直于坐标轴)与交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:;
(3)求面积的最大值.
4.(2026·江西南昌·模拟预测)已知椭圆的上顶点为,离心率为,为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)动直线过点且与椭圆的另一个交点为,若,求△面积的最大值.
5.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知椭圆过点,离心率,过椭圆E的右焦点F作相互垂直的直线AB,CD与椭圆E分别交于A,B,C,D四点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)求四边形ACBD面积的最小值.
6.(25-26高二下·上海·期中)如图所示,椭圆,左右焦点分别记作、,过、分别作直线,交椭圆于、,且.
(1)当直线的斜率时,求直线的斜率;
(2)求四边形面积的最大值.
7.(2026·甘肃·模拟预测)已知椭圆的左焦点为,的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知,,过点的直线与交于,两点(,不在轴上).
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求面积的最大值.
8.(25-26高二下·上海闵行·期中)将以坐标原点为顶点,以轴为对称轴,并经过点的抛物线记作.斜率为且不经过点的直线与抛物线相交于、两点,设、的斜率分别为、.
(1)求抛物线的方程;
(2)判断是否为定值.如果是,求出的值.如果不是,请说明理由;
(3)若直线在轴上的截距,求面积的最大值.
9.(2026·福建南平·二模)已知椭圆的焦点为,,离心率为.平行于轴的直线与椭圆交于A,B两点,且与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求面积的最大值;
(2)求的值.
10.(25-26高二下·贵州黔南·阶段检测)设椭圆的离心率,且点在C上.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点,求面积的最大值.
【真题回顾】
1.(2026·全国一卷·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P,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.
2.(2026·北京·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.
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第57讲 圆锥曲线中的面积问题
题型一 求面积 2
题型二 面积范围最值问题 14
【真题回顾】 25
【基础回顾】
1、三角形的面积处理方法
(1)底·高(通常选弦长做底,点到直线的距离为高)
(2)水平宽·铅锤高或
(3)在平面直角坐标系中,已知的顶点分别为,,,三角形的面积为.
2、三角形面积比处理方法
(1)对顶角模型
(2)等角、共角模型
题型一 求面积
【例题精讲】
1.(2026·四川眉山·模拟预测)已知椭圆的焦点坐标分别为,点在上,直线与交于两点,点关于轴的对称点为为坐标原点.
(1)求的方程;
(2)证明:的面积为定值;
(3)若点在直线的右侧,求直线在轴上的截距的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3).
【分析】(1)利用椭圆的定义解得,进而得,即可求解;
(2)联立直线与椭圆方程,利用韦达定理、三角形面积公式及数量积的坐标表示计算得证.
(3)在时,利用斜率坐标表示求出截距的表达式,结合韦达定理求出最小值,再求出的情况即可.
【详解】(1)由椭圆的定义得,
解得,又,所以,
所以的方程为;
(2)设,则,
由,解得 ,
所以,
所以,
所以
,,
所以的面积为定值;
(3)由点在直线的右侧,得,设直线与轴的交点为,
当时,点中有一个点与椭圆的上顶点重合,此时即为的上顶点,所以;
当时,由共线,得,即,
整理得 .
而,
当且仅当时取等号,所以.
综上所述,直线在轴上的截距的最小值为.
2.(2026·河南·模拟预测)在平面直角坐标系中,一动直线分别交,于A,B(A,B横坐标同号)两点,且的面积恒为4.
(1)求中点的轨迹的方程;
(2)若直线交轨迹于,两点,的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用三角形面积为4,建立,两点坐标之间的等量关系;设中点的坐标,利用中点坐标公式将点坐标用,两点坐标表示,即可求出点的轨迹的方程;
(2)联立方程组,分别根据弦长公式表示出,再根据点到直线的距离公式求出距离,根据面积为建立等量关系即可求出.
【详解】(1)解:设,,由题知,
则,
设,则,,所以,
因此,中点的轨迹的方程.
(2)解:设,,
将代入,整理得,
则,解得,,,
由弦长公式可得:
,
设点到直线的距离为,则,
所以,
两边同时平方,化简整理得,
解得或(舍),所以.
3.(25-26高二下·上海静安·期末)已知椭圆:().
(1)若椭圆的离心率为,求椭圆的方程;
(2)若,过点作斜率为的直线,依次交椭圆于两点,且点在第一象限.设,连接延长交轴于点,记的面积为,的面积为(为坐标原点),求.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据离心率公式及的关系求解即可;
(2)将直线的方程代入椭圆方程,求出两点的坐标,再求出直线的方程,即可求出点的坐标,最后求出,,即可得答案.
【详解】(1)因为,
所以焦点在x轴上,,
所以,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)直线的方程为,
代入椭圆方程,得,
解得两点的坐标分别为,
所以直线的方程为:,
令,得,所以,
,所以.
4.(25-26高二下·四川泸州·期中)已知椭圆:()的两个顶点在直线上,直线经过椭圆的右焦点,与椭圆交于,两点,点(点不在直线上)为椭圆上一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若的面积为,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合题意求出椭圆的基本量,进而得到椭圆方程即可.
(2)结合韦达定理得到,,利用弦长公式求出弦长,利用点到直线的距离公式求出距离,再表示出三角形面积,进而建立方程,求解直线的斜率即可.
【详解】(1)由题意得直线与坐标轴的交点为,,
得到,,即椭圆C的标准方程为.
(2)当直线AB的斜率不存在时,不符合题意;
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为,
如图,作出符合题意的图形,且设,,
由,得到
可得,
由韦达定理得,,
由弦长公式得
,
设点P到直线AB的距离为,由点到直线的距离公式得,
所以,
而的面积为,得到,解得.
5.(25-26高二下·河南·阶段检测)已知椭圆的离心率为,且的焦点与双曲线的焦点重合.
(1)求的方程;
(2)若过点且与的一条渐近线平行的直线与交于,两点,为坐标原点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出双曲线的焦点坐标,结合椭圆离心率求出即可.
(2)求出双曲线渐近线的斜率,进而求出直线的方程并与椭圆方程联立求出三角形面积.
【详解】(1)双曲线的焦点坐标为,则椭圆的焦点为,
即有,由的离心率为,得,解得,
所以的方程为.
(2)依题意,双曲线的渐近线的斜率为,设,
由对称性,不妨设直线的方程为,即,
由消去,得 ,则,,
因此,
所以的面积.
6.(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆.点在椭圆外.从点作椭圆的两条切线,切点分别为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)证明:直线垂直于,并求直线的方程;
(3)若,求与.
【答案】(1);
(2)设切点为,因为切线的斜率存在,
设过点的切线方程为,代入椭圆,
得,因为直线与椭圆相切,
所以,
即,化简得:.
一元二次方程根的性质,切点的横坐标 ,
再将代入切线方程,
得 ,
因此切点的纵坐标均为,直线的方程为,
所以直线垂直于.
(3),
【分析】(1)直接由椭圆方程得基本量,进而可得离心率;
(2)由题意判断切线斜率存在,设切线方程,利用判别式得,进而可得切点横坐标及纵坐标,从而证明垂直并求得直线方程;
(3)由(2)分析可得及高,进而可得面积,
再由题意得方程,通过换元法解方程可得.
【详解】(1)由椭圆,所以,.
所以,因此离心率为.
(2)略
(3)由(2)分析知直线的方程为,切点的纵坐标为,
再由,得,所以,
因此.
又由到直线的距离,
所以 .
由题意,令,则,
,,即,
所以,因为方程无实数根,
所以方程有唯一实根.
因为,所以,此时.
故当时,,
7.(25-26高二下·广西桂林·期中)已知双曲线C的中心在原点,是C的一个顶点,是C的一条渐近线.
(1)求C的方程;
(2)设,为的右支上动点,当取得最小值时,求四边形的面积;
(3)若过点的直线与C交于,两点(都异于点),证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据顶点设双曲线标准方程,结合渐近线确定参数,直接写出方程.
(2)将点坐标代入双曲线方程消元,把转化为关于的二次函数求最小值,再用分割法()计算四边形面积.
(3)设直线的方程为,与双曲线联立后用韦达定理表示、,通过计算向量证明垂直.
【详解】(1)因为双曲线C的中心在原点O,C的一个顶点是,
所以设C的方程为,
C的渐近线方程为.
因为是C的一条渐近线,所以,所以C的方程为.
(2)依题意,设,则,即,
所以|,
当时,,此时.
连接OM,
则四边形ODMP的面积
,即四边形ODMP的面积为.
(3)显然直线AB不垂直于y轴,设直线AB的方程为.
由消去x得,
当时,恒成立.
设,,则,.
因为,,
所以 ,即.
8.(2026·山西忻州·模拟预测)已知抛物线:,点,其中.过点作抛物线的两条切线,切点分别为,.
(1)求切点弦的方程;
(2)若的面积为4,求点的坐标及两条切线的方程.
【答案】(1)切点弦的方程为
(2),两条切线方程为和
【分析】(1)设切点为,求导得出抛物线的切线方程,利用切线经过,推得,求出点的坐标,即得切点弦的方程;
(2)利用(1)的结论和的面积列方程求出,进而求出或,回代入切线方程即得答案.
【详解】(1)因抛物线方程为,可设切点为.
由求导得,则切线斜率为,
故该点处切线方程为,即.
因为切线经过,所以,则.
由于,则.
对应的两个切点分别为,.
所以切点弦的方程为.
(2)由(1)可知.
又点到直线的距离为.
由题意,.
令,则,即.所以,从而,故.
当时, 或.
代入方程,即得两条切线分别为和.
9.(2026·湖南湘西·三模)已知椭圆的短轴长为2,离心率为.
(1)求的方程;
(2)直线与有唯一公共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于点为坐标原点,若的面积为,求.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由条件列方程求可得结论;
(2)分析相切条件并建立参数关系,再利用三角形面积公式得到关于的方程,进而求解参数的值.
【详解】(1)由短轴长,得.
由,得,解得.
所以的方程为
(2)联立,得,
整理得.
由题意知,,则,化简得.
设,由根与系数的关系可知,
,即,
所以,
所以直线的方程为,
令,得,令,得.
的面积,
整理得,解得,
故.
10.(2026·福建泉州·模拟预测)已知点,以为直径的圆与轴相切,设点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,分别记,的面积为,,若,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合以为直径的圆与轴相切的几何条件,借助梯形中位线性质推导点到焦点的距离与到直线的距离相等,利用抛物线的定义即可求得曲线的标准方程.
(2)先将两个三角形的面积比转化为焦半径的比值,结合抛物线的焦半径公式得到关于、两点横坐标的关系式;再联立过定点的直线与抛物线方程,利用韦达定理代入关系式求解直线斜率,最终得到直线的方程.
【详解】(1)设的中点为,分别过点,作轴于,轴于,点到直线的距离为,
因为以为直径的圆与轴相切,所以,
又,
所以,故,
所以点的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线,
故的方程为.
(2)设,,
因为,,所以,即,
整理得,得,即.
当的斜率不存在时,显然不合题意;
当的斜率存在时,设的方程,
由消去,得,
整理,得,
从而,且,,
由,得,
整理,得,解得,
经检验,当时,,符合题意,
所以的方程为即.
题型二 面积范围最值问题
【例题精讲】
1.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知椭圆: 的离心率为,右焦点的坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线: 与椭圆交于,两点,为坐标原点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)根据离心率及右焦点坐标求解即可.
(2)直线方程与椭圆方程联立求出,,根据弦长公式及点到直线的距离公式求出及原点到直线的距离,代入三角形面积公式,结合基本不等式求解即可.
【详解】(1)由题意,,得,.
故椭圆的方程为.
(2)联立,整理得.
,则.
设,,则,,
则.
原点到直线的距离.
.
当且仅当,即(满足)时取等号,最大值为1.
2.(2026·宁夏银川·三模)已知抛物线的顶点为原点,焦点到直线的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
①证明:直线的方程为;
②求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【分析】(1)由焦点,得抛物线的方程为;再根据焦点到直线的距离,求出,即可得到抛物线的方程;
(2)①,设切点的坐标,根据抛物线方程求导得到切线斜率,得出过的切线方程;因为两条切线都过点,所以将坐标代入两个切线方程,得到坐标满足的共同关系式,即可推导出直线的方程;
②,先联立直线与抛物线的方程,用韦达定理得到两根之和与两根之积,再用弦长公式计算的长度;然后求点到直线的距离,将面积表示为关于的函数,再求该函数的最小值.
【详解】(1)由抛物线的顶点为原点,焦点为,得抛物线的方程为;
到直线的距离为,,解得;
抛物线的方程为.
(2)①设切点,且,.
由得,则;
过点的切线方程为,即;
切线过点, ,整理得.
同理,可求得.
,两点都满足方程;
由两点确定一条直线可得,直线的方程为.
②联立直线与抛物线的方程,整理得;
Δ,由韦达定理得 ;
.
点到直线的距离;
的面积.
,当即时,取得最小值,即;
面积的最小值为.
3.(25-26高二上·陕西汉中·期中)已知椭圆的离心率为,其左焦点为.点,过点的直线(不垂直于坐标轴)与交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:;
(3)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3).
【分析】(1)根据椭圆的离心率及左焦点求解即可.
(2)由可得,求出和的值,求得和的斜率之和,从而得到成立.
(3)由面积,令,,得,结合二次函数性质求解即可.
【详解】(1)由题意得,,.可知,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)证明:根据题意,设直线的方程为,,,,
由,可得,
则,,
所以,
而,所以,
所以成立.
(3)
.
令,,则,
又,所以当,即时,取得最大值,为.
故面积的最大值为.
4.(2026·江西南昌·模拟预测)已知椭圆的上顶点为,离心率为,为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)动直线过点且与椭圆的另一个交点为,若,求△面积的最大值.
【答案】(1)
(2)最大值为
【分析】(1)根据椭圆性质与离心率即可求解;
(2)讨论直线方程,通过求解点与点坐标,结合三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)已知椭圆的上顶点为,所以,
因为离心率,且,
所以,,
则椭圆的方程为.
(2)当直线斜率不存在时,直线过点,直线方程为,此时、、三点共线,不满足题意,
所以直线斜率必存在,设直线方程为,
联立得, ,
解得方程两根为,,
因此,所以点坐标为,
因为,所以设,
则,,即 ,
直线的方程为 ,所以点到直线的距离为,
而,所以,
,
所以,
当时,,当时,有,
所以,当且仅当时等号成立.
所以最大值为.
5.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知椭圆过点,离心率,过椭圆E的右焦点F作相互垂直的直线AB,CD与椭圆E分别交于A,B,C,D四点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)求四边形ACBD面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆过点和离心率直接可得椭圆方程;
(2)根据直线的斜率进行分类讨论,由弦长公式可得,再由直接计算四边形的面积,由基本不等式可得最小值.
【详解】(1)因为椭圆过点,离心率,且.
所以,,即,得,
代入,得,即,所以.
故椭圆的标准方程为.
(2)当直线AB的斜率存在且不等于零时,设斜率为.
因为,所以直线CD的斜率为.
因为右焦点,所以直线AB的方程为,设,.
由,消去y得.
则,
可得,.
则 ,
同理可得.
因为,所以
.
当且仅当,即时,等号成立,四边形ACBD面积有最小值;
当直线AB的斜率不存在时,或者斜率等于零时,AB与CD位置互换,
此时,,,或者,,
所以.
因为,所以四边形ACBD面积的最小值为.
6.(25-26高二下·上海·期中)如图所示,椭圆,左右焦点分别记作、,过、分别作直线,交椭圆于、,且.
(1)当直线的斜率时,求直线的斜率;
(2)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设 ,分别将坐标代入椭圆中,得出两等式,相减得出 ,写出的表达式,化简得出结果,然后代入计算.
(2)设直线 的方程,联立直线的方程和椭圆方程,求出 ,算出的表达式,而 ,代入,用基本不等式求出最大值,再得出四边形面积的最大值.
【详解】(1)设,,根据对称性,有.
因为,都在椭圆上,所以,.
两式相减得,.
所以为定值.
所以时,.
(2)当的倾斜角为时,与重合,舍去.
当的倾斜角不为0时,由对称性得四边形为平行四边形,.
设直线的方程为,代入.
得.
显然,,.
所以
设,所以,.
所以.
当且仅当即时等号成立,所以.
所以平行四边形面积的最大值为.
7.(2026·甘肃·模拟预测)已知椭圆的左焦点为,的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知,,过点的直线与交于,两点(,不在轴上).
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)设过点的直线的方程为,,,
由,得,,
所以,.
因直线的斜率分别为,
因为
则的倾斜角互为补角,故;(ⅱ)
【分析】(1)利用题设条件建立关于的方程组,求解即得椭圆方程;
(2)(ⅰ)设直线的方程为,与椭圆方程联立,写出韦达定理,化简计算推得的斜率之和为0即得证;(ⅱ)结合图形,得到的面积为,利用韦达定理代入,借助于求导判断函数的单调性即可求得面积最大值.
【详解】(1)由可得①
由点在上,则②
联立①②得,,
所以椭圆C的方程为;
(2)(ⅰ)略
(ⅱ)因,则
,
令,设,
则,
所以在上单调递减,则,
故当,即时,取到最大值.
8.(25-26高二下·上海闵行·期中)将以坐标原点为顶点,以轴为对称轴,并经过点的抛物线记作.斜率为且不经过点的直线与抛物线相交于、两点,设、的斜率分别为、.
(1)求抛物线的方程;
(2)判断是否为定值.如果是,求出的值.如果不是,请说明理由;
(3)若直线在轴上的截距,求面积的最大值.
【答案】(1);
(2)是,定值为0;
(3).
【分析】(1)设出抛物线方程,利用待定系数法求解.
(2)由抛物线方程设出点坐标,利用斜率坐标公式列式求解.
(3)用含的式子表示弦长及点到直线的距离,进而表示面积,利用导数求出最大值.
【详解】(1)依题意,设抛物线的方程为,由抛物线过点,得,
所以抛物线的方程为.
(2)由(1)设点,由直线斜率为,得,
整理得,因此,
所以是定值,该定值为0.
(3)依题意,直线的方程为,即,
由消去得,,
,,,
点到直线的距离,
则的面积,
令,则,令,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
所以面积的最大值为.
9.(2026·福建南平·二模)已知椭圆的焦点为,,离心率为.平行于轴的直线与椭圆交于A,B两点,且与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求面积的最大值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)根据题意求得椭圆的方程为,设,,进而根据基本不等式求得,再算面积即可;
(2)设,,进而根据,,三点共线,结合向量表示求得,再根据两点间的距离公式求解即可得答案.
【详解】(1)因为椭圆的离心率为,故,,
所以椭圆的方程为,如图,
设,,其中,,
因为在上,所以,
由基本不等式,,
故,当且仅当时,等号成立,
所以面积,即面积的最大值为.
(2)设,,则,,三点共线,
所以,即,解得,
所以,
,
所以.
10.(25-26高二下·贵州黔南·阶段检测)设椭圆的离心率,且点在C上.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆上一点坐标、离心率以及椭圆中的关系来确定椭圆方程中的参数和.
(2)先根据三角形面积公式得出面积与的关系,再通过联立直线与椭圆方程,利用韦达定理求出,最后通过换元法结合函数单调性求出面积的最大值.
【详解】(1)由题意得点在椭圆上,所以,
即,解得:,
又因为,所以,即,
又因为,所以,
即,求解可得:,
所以C的方程为.
(2)设过的直线方程为,,
则 的面积为:,
又因为,所以,
联立直线与椭圆方程可得:,整理得:,
由韦达定理得:,
所以, 因此,
令,则,设 函数,
则函数在单调递增,最小值为,
因此,即面积的最大值为.
【真题回顾】
1.(2026·全国一卷·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P,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,列出的表达式即可求解.
【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.
2.(2026·北京·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.
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