内容正文:
解答题 圆锥曲线
年份
曲线载体
三层设问主线
压轴第 (3) 问题型
核心融合模块
2024
椭圆
(1) 求标准方程(2) 动直线相交,三角形面积表达式(3) 斜率和定值,证明直线过定点
定点证明(手电筒模型)
平面向量、韦达整体代换
2025
椭圆
(1) 已知焦距、定点求椭圆方程(2) 向量数量积定值,约束直线斜率(3) 弦长构造函数,求参数取值范围
参数范围(函数值域法)
向量数量积、函数单调性
2026
双曲线
(1) 渐近线 + 定点求双曲线方程(2) 焦点弦弦长计算(3) 面积约束,斜率存在性探究
存在性判断
焦点弦、判别式临界分析
稳定命题规律
载体轮换:椭圆连续两年大题,2026 切换双曲线;2027 预测回归椭圆为主;抛物线极少作为解答大题载体,仅出填空;
设问梯度完全固化:基础求方程→直线与曲线基础运算→动态探究压轴;
通用解题逻辑统一:设直线→联立曲线→韦达定理代换,全卷无例外;
必考隐含限制:直线与曲线相交必须标注△>0,是范围、存在性题必踩分点。
题型一 : 曲线方程求解(第1小问必考)
【典例1】(24-25高二下·上海·期中)历史上著名的卡西尼卵形线的探究具有代表性,卡西尼卵形线是表示到两个定点(叫做焦点)的距离之积为常数的点的轨迹.
(1)试求到两个定点 的距离之积为常数的动点的轨迹方程(不要求化简);
(2)探究该轨迹的对称性、顶点、范围(给出必要的探究过程).
定义法:椭圆;双曲线 ;抛物线 ,直接利用定义定值解题。
待定系数法:已知焦点、顶点、离心率、定点,列方程求解 ,无需复杂运算。
核心恒等式:椭圆/双曲线通用 ,离心率 。
【变式1-1】(2026高二下·上海·专题练习)已知平面直角坐标系中定点,,O为坐标原点.动点M满足,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)求线段AM中点P的轨迹方程.
【变式1-2】(25-26高三·上海·二轮复习)在平面直角坐标系中,重新定义两点之间的“类距离”为,我们把到两定点的“距离”之和为常数的点的轨迹叫“类椭圆”.
(1)求“类椭圆”的方程;
(2)根据“类椭圆”的方程,研究“类椭圆”的范围、对称性,并说明理由.
【变式1-3】(24-25高二下·上海徐汇·期中)已知点,,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若动点的轨迹上存在两点关于直线对称,求的取值范围.
题型二:中点弦问题(点差法专属)
【典例2】(23-24高二上·上海·期末)已知双曲线方程(,),渐近线方程为,并且经过点.
(1)求双曲线方程;
(2)设A,是双曲线上的两点,线段的中点为,求直线的方程.
设 在椭圆上,代入标准方程作差:
代入中点 、弦斜率 、中线斜率 ,直接得秒杀公式:
【变式2-1】(24-25高二下·上海·阶段检测)已知直线与曲线.
(1)若与有公共点,求实数的取值范围;
(2)若与有两个不同的公共点,且线段中点的横坐标为,求实数的值.
【变式2-2】(23-24高二下·上海·阶段检测)已知是椭圆的两点,的中点的坐标为.
(1)求直线的方程;
(2)求两点间距离.
【变式2-3】已知双曲线C的两个焦点坐标分别为,,双曲线C上一点P到两焦点的距离之差的绝对值等于4.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)经过点作直线交双曲线的右支于A,B两点,且M为的中点,求直线的方程;
(3)已知定点,点D是双曲线右支上的动点,求的最小值.
题型三:弦长、面积计算(第2小问高频)
【典例3-1】(25-26高二下·上海·期末)著名古希腊数学家阿基米德首次用“逼近法”的思想得到了椭圆的面积公式( 分别为椭圆的长半轴长和短半轴长),为后续微积分的开拓奠定了基础.已知椭圆 .
(1)求的面积;
(2)若直线交于两点,求.
【典例3-2】(25-26高二下·上海浦东新·期中)设椭圆的离心率,过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于、两点,求的面积(为坐标原点);
(3)直线与椭圆交于、两点,若以为直径的圆过坐标原点,求值.
1. 万能弦长公式
斜率存在:
斜率不存在:
2. 三角形面积专属公式
原点为顶点:
椭圆焦点三角形:(为两焦半径夹角)
双曲线焦点三角形:
【变式3-1】(25-26高二下·上海·期中)已知直线斜率为,且过定点,椭圆.
(1)求直线的方程;
(2)若直线与椭圆交于、两点,求弦长.
【变式3-2】(25-26高二下·上海徐汇·期末)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,过点的直线交椭圆于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求面积的最大值(为坐标原点)
【变式3-3】(24-25高二下·上海·期中)已知双曲线的方程为.
(1)求的渐近线方程;
(2)经过点的直线交于两点,且为线段的中点,
①求的方程;②求.
【变式3-4】(25-26高二下·上海黄浦·期中)若点是双曲线在第一象限图像上的动点,、分别为双曲线的左、右焦点:
(1)若且的面积为,求的大小
(2)在(1)的条件下,求线段的长
(3)若求当为等腰三角形时点的坐标.
题型四:参数取值范围、离心率范围问题
【典例4-1】(2026·上海杨浦·模拟预测)已知抛物线的焦点为.
(1)若点在抛物线上,求:直线OD与直线DF的夹角;
(2)设,直线与抛物线交于两点,若抛物线上存在点满足,求证:;
(3)设四边形的顶点均在抛物线上,直线过抛物线的焦点,对角线交于点,若点的横坐标的取值范围是,求:直线PQ斜率的取值范围.
【典例4-2】(24-25高二下·上海静安·期中)设.如图,在平面直角坐标系中,是双曲线和圆在第一象限内的交点,曲线由中满足的部分和中满足的部分构成.
(1)若,求的值;
(2)设,、分别为与轴的左、右两个交点.第一象限内的点也在上,且,求的大小;
(3)过点作斜率为的直线.若与恰有两个不同的公共点,求的取值范围以及双曲线的离心率的取值范围.
通过韦达定理,将题干几何条件转化为含 的不等式;
联立 取参数交集;
离心率范围:将条件化为 齐次式,同除 转化为 的不等式求解。
【变式4-1】(2026·上海黄浦·三模)设抛物线的焦点为,过的直线交于,,过且垂直于的直线交抛物线的准线于,交轴于.
(1)若,求点的坐标;
(2)若,求过点且与抛物线只有一个公共点的直线方程;
(3)求的取值范围.
【变式4-2】(2026·上海·模拟预测)已知双曲线,焦距为.
(1)求双曲线的标准方程与渐近线方程;
(2)过点作斜率为的直线,与双曲线交于两点,若,求的值;
(3)点为双曲线右支上动点,求的最小值(为双曲线左右焦点).
【变式4-3】(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线.
(1)设点为左焦点,为双曲线右支上任一点,写出点坐标与直线斜率的取值范围;
(2)过点作的切线,
①若切线斜率为,求实数与实数满足的关系式;
②若可以作两条这样的切线、,它们的斜率分别为、.若,求实数的取值范围及的取值范围.
【变式4-4】(2024·上海·三模)已知双曲线:的左、右焦点分别为、.
(1)若的长轴长为2,焦距为4,求的渐近线方程:
(2)若,双曲线左支上任意点T均满足,求a的最大值;
(3)若双曲线的左支上存在点P、右支上存在点Q满足,求的离心率的取值范围.
题型五:定点问题(第3问压轴最热)
【典例5】(25-26高二下·上海闵行·期末)已知椭圆 : ,点是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆离心率;
(2)已知点, ,若椭圆 上存在一点 ,满足,求 的值;
(3)若直线 与 交于 、 两点,且 为直角,求证:直线 恒过定点.
特殊探点:取斜率为0、斜率不存在、过原点等特殊直线,代入算出定点坐标;
一般联立:常规设直线、联立方程、韦达化简,推导参数 等量关系;
参数分离:将动直线方程整理为 ;
定点求解:令 ,解出定点,验证特殊情况即可。
【变式5-1】(25-26高二下·上海杨浦·期末)已知椭圆:,点、分别是椭圆位于轴、轴正半轴的两个顶点,点是椭圆上位于第一象限的一个动点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设点关于原点中心对称的点为,求四边形面积的最大值;
(3)点满足,直线与椭圆的另一个交点为点.过点做垂直于轴的直线,设直线交线段于点,若点满足,求证:直线过定点.
【变式5-2】(2026·上海·三模)已经双曲线:的渐近线方程为,焦距为4,直线:与双曲线交于不同的两点,(异于双曲线的顶点).
(1)求双曲线的方程;
(2)为双曲线的右顶点,若以为直径的圆过点,试判断直线是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由;
(3)若,在双曲线的右支上,且线段的垂直平分线过点,求的取值范围.
【变式5-3】(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线的右顶点为,左焦点为,过点且斜率为的直线与双曲线的左支交于,两点,为双曲线右支上的一动点;
(1)求双曲线的实轴长与离心率;
(2)求面积的最小值;
(3)设直线与双曲线交于,两点,且.证明:直线过定点;
【变式5-4】(25-26高三上·上海·期中)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为F,直线交于A,B两点.
(1)若点F到直线的距离为,求的准线方程;
(2)设直线交x轴于点E,若,三角形的面积为,求直线的倾斜角的大小;
(3)设p为常数直线过焦点F,直线,分别交的准线于点C,D,证明.以为直径的圆经过两个定点.
题型六:定值问题(向量积、斜率、距离、线段和差)
【典例6】(2026·上海·模拟预测)已知椭圆,平行四边形的四个顶点在椭圆上,直线,,的斜率分别为,,.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若四边形为菱形,证明:直线,之间的距离为定值;
(3)若,,成等比数列,射线,分别交椭圆于,两点,求四边形面积的取值范围.
设参联立:设直线方程,联立曲线,写出韦达定理;
列式转化:写出目标定值代数式(数量积、斜率乘积、距离等);
整体消参:代入韦达结论,消去所有变量参数,结果为常数即为定值。
【变式6-1】(25-26高二下·上海·期中)已知椭圆C:的离心率为,长轴为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线与椭圆交于A,B两点,求的面积;
(3)点在C上,过点的直线交椭圆C于P,Q两点(异于点H),设直线HP,HQ的斜率分别为,,证明:为定值.
【变式6-2】(25-26高二下·上海·期末)已知双曲线的标准方程,如图所示,过双曲线的右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交的右支于两点.
(1)求双曲线的离心率和渐近线方程;
(2)已知点,求证:;
(3)若以为直径的圆被直线截得的劣弧为,则弧所对圆心角的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【变式6-3】(25-26高三下·上海·阶段检测)已知双曲线过点,点为其渐近线上一点.过点的直线与双曲线交于,两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若与的面积相等,求出M的坐标;
(3)直线AM,AN分别与y轴交于P,Q两点,记PQ的中点为E,判断的外接圆面积是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
【变式6-4】(2025·上海徐汇·二模)已知抛物线,点是抛物线的焦点.
(1)求点的坐标及点到准线的距离;
(2)过点作相互垂直的两条直线,交抛物线于点、,交抛物线于点、,求证:为定值,并求出该定值;
(3)过点且斜率为的直线交抛物线于两点,设点不在直线上且为的内角平分线,求面积的最大值.
题型七:存在性探索问题(压轴最难)
【典例7】(2026·上海·三模)已知双曲线:的下焦点为,上焦点为,点D为的上顶点.
(1)设O为坐标原点,M为上任意一点,求的取值范围;
(2)设点,过点C任意作一条不垂直x轴的直线l,l交于两个不同点A、B,求证:是定值,并给出这个定值;
(3)过作直线n交于两个不同点P、Q,若直线交x轴于点S,直线交x轴于点T,是否存在直线n,使得、面积相等?若存在,求出直线n的方程;若不存在,说明理由.
假设存在:先假设符合条件的参数/点存在;
转化列式:将几何条件转化为方程、不等式;
求解验证:解方程/不等式,结合 、定义域、斜率存在性约束;
下定结论:有合理解则存在,无解/解不符合约束则不存在。
【变式7-1】(24-25高二下·上海·阶段检测)已知双曲线的标准方程为.若虚轴长为,且双曲线上的任意一点到左右两个焦点和距离之差的绝对值为2.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点,求的取值范围;
(3)若斜率为k的直线过右焦点,且与的右支相交于、两点,问:在轴上是否存在定点,使得无论直线绕点怎样转动,总有成立?如果存在,求出定点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【变式7-2】(25-26高三下·上海·阶段检测)已知点,均在椭圆上,点在抛物线上,坐标原点为.
(1)求椭圆与抛物线的交点坐标;
(2)若的重心为坐标原点,且的面积为,求点的坐标;
(3)是否存在点,使得四边形为平行四边形,若存在,求出点横坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
【变式7-3】(25-26高二下·上海松江·期中)已知椭圆:,动直线与椭圆交于、两点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)设,为坐标原点,若四边形为平行四边形,求直线的方程;
(3)若动直线经过点,则轴上是否存在定点(不同于点),使得直线与直线的倾斜角总互补?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式7-4】(2026·上海金山·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为、,,分别为椭圆的上、下顶点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)已知点为抛物线上一点,直线与椭圆的一个交点在轴左侧,满足,求的最大值;
(3)直线与椭圆交于不同的两点,,直线,分别交轴于,两点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【变式7-5】(25-26高二下·上海·阶段检测)已知椭圆的方程为,、分别为椭圆的左、右焦点.双曲线的实轴为椭圆的长轴,的虚轴为椭圆的短轴.过作直线l交椭圆于A、B两点.
(1)当的周长为8,椭圆的焦距为2时,求曲线及的方程;
(2)当时,已知椭圆的上顶点为,是上的一个动点,若是等腰三角形,且是该三角形的腰,求点的坐标;
(3)当时,是否存在椭圆的切线,其与双曲线的左、右两支分别交于点、,使得?若存在,求出所有满足要求的直线的方程;若不存在,请说明理由.
1.(2026·上海·三模)已知抛物线,为第一象限内上的一点,直线经过点.
(1)设,若经过的焦点,求与的准线的交点的坐标;
(2)设,已知与轴负半轴相交于点,与有、两个交点,若,求直线的方程;
(3)设,已知是在点处的切线,过点作直线使得,是与的另一个交点,试将表示为的函数,并求的最小值.
2.(2026·上海虹口·三模)已知双曲线:,为原点.
(1)求的右顶点到一条渐近线的距离;
(2)若点在第一象限且,若、、为一个等腰三角形的三个顶点,求点的横坐标;
(3)过点的直线与交于两个不同的交点和,若,求实数的取值范围.
3.(2026·上海·三模)如图,由部分椭圆和部分双曲线,组成的曲线称为“盆开线”.曲线与轴有,两个交点,且椭圆与双曲线的离心率之积为.
(1)求曲线的方程;
(2)设过点的直线与相切于点,求点的坐标及直线的方程;
(3)过的直线与相交于点、、三点,求证:.
4.(2025·上海·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过作直线与椭圆交于、两点.
(1)若,求的周长;
(2)若,,是否存在直线,使得在为直角三角形?若存在,求直线的方程,若不存在,说明理由;
(3)若存在,使得、中一个面积是另一个面积的两倍,求椭圆的离心率的取值范围.
5.(2026·上海·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,过点的直线交双曲线右支于,两点(点在轴上方).
(1)当双曲线的渐近线方程为,求双曲线的离心率;
(2)若,点,点在双曲线上,且,求点的坐标;
(3)若,点在双曲线上,直线交轴于点(点在点的右侧),且的重心在轴上,记,的面积分别为,,求的最小值.
6.(2026·上海·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为,上顶点为,设为椭圆上的一点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)若点坐标为,在椭圆上是否存在位于第二象限的点使的面积为?若存在,请求出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)已知点坐标为,过点和点的直线与椭圆交于另一点,当直线与轴和轴均不平行时,有向量,求实数的取值范围.
7.(2026·上海·三模)设椭圆
(1)若点和均为椭圆的顶点,求椭圆的方程及焦点坐标;
(2)若椭圆的方程为,和均为椭圆的顶点,点,在椭圆上,.若直线在轴的截距为,求四边形面积关于的函数并直接写出面积的最大值;
(3)若椭圆的方程为,,是椭圆的左、右顶点,点是椭圆内(包括边界)的一个动点. 若动点满足,求的最大值
8.(2026·上海杨浦·模拟预测)已知椭圆:的左右顶点分别为,上下顶点分别为,且四边形的周长为,过点且斜率为的直线交于两点,当过的左焦点时,.
(1)求:椭圆的标准方程;
(2)若点,点为椭圆上一动点,当取得最小值时,点恰与点重合,求:实数的取值范围;
(3)记直线与直线的交点为,求:的最小值.
1.(2023·上海·高考真题)已知椭圆.
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)设为椭圆的左右顶点,若椭圆上一点E的纵坐标为1,且,求m的值;
(3)若P为椭圆上一点,过点P作一条斜率为的直线与双曲线仅有一个公共点,求m的取值范围.
2.(2024·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知点为椭圆上一点,、分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若点的横坐标为2,求的长;
(2)设的上、下顶点分别为、,记的面积为的面积为,若,求的取值范围
(3)若点在轴上方,设直线与交于点,与轴交于点延长线与交于点,是否存在轴上方的点,使得成立?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(2026·上海·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.
4.(2026·上海·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.
5.(2023·上海·高考真题)曲线,第一象限内点A在Γ上,A的纵坐标是a.
(1)若A到准线距离为3,求a;
(2)若a=4,B在x轴上,AB中点在上,求点B坐标和坐标原点O到AB距离;
(3)直线,令P是第一象限Γ上异于A的一点,直线PA交l于Q,H是P在l上的投影,若点A满足“对于任意P都有”,求a的取值范围.
6.(2025·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知曲线,点P、Q分别为上不同的两点,.
(1)求所在椭圆的离心率;
(2)若在y轴上,若T到直线的距离为,求P的坐标;
(3)是否存在t,使得是以T为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求t的取值范围;若不存在,请说明理由.
7.(2024·上海·高考真题)已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求.
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
8.(2025·上海·高考真题)已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围.
6 / 15
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
解答题 圆锥曲线
年份
曲线载体
三层设问主线
压轴第 (3) 问题型
核心融合模块
2024
椭圆
(1) 求标准方程(2) 动直线相交,三角形面积表达式(3) 斜率和定值,证明直线过定点
定点证明(手电筒模型)
平面向量、韦达整体代换
2025
椭圆
(1) 已知焦距、定点求椭圆方程(2) 向量数量积定值,约束直线斜率(3) 弦长构造函数,求参数取值范围
参数范围(函数值域法)
向量数量积、函数单调性
2026
双曲线
(1) 渐近线 + 定点求双曲线方程(2) 焦点弦弦长计算(3) 面积约束,斜率存在性探究
存在性判断
焦点弦、判别式临界分析
稳定命题规律
载体轮换:椭圆连续两年大题,2026 切换双曲线;2027 预测回归椭圆为主;抛物线极少作为解答大题载体,仅出填空;
设问梯度完全固化:基础求方程→直线与曲线基础运算→动态探究压轴;
通用解题逻辑统一:设直线→联立曲线→韦达定理代换,全卷无例外;
必考隐含限制:直线与曲线相交必须标注△>0,是范围、存在性题必踩分点。
题型一 : 曲线方程求解(第1小问必考)
【典例1】(24-25高二下·上海·期中)历史上著名的卡西尼卵形线的探究具有代表性,卡西尼卵形线是表示到两个定点(叫做焦点)的距离之积为常数的点的轨迹.
(1)试求到两个定点 的距离之积为常数的动点的轨迹方程(不要求化简);
(2)探究该轨迹的对称性、顶点、范围(给出必要的探究过程).
【详解】(1)设点,根据题意得,
由,所以;
(2)由(1)得,
化简整理得,
所以卡西尼卵形线方程为,
对称性:将点代入方程得,即,
所以卡西尼卵形线关于轴对称,
同理,将点代入方程得,即,所以卡西尼卵形线关于轴对称,
将点代入方程得,即,所以卡西尼卵形线关于原点中心对称,
综上所述,卡西尼卵形线关于坐标轴对称,关于原点中心对称;
令得,即,解得,
令得,化简得,解得,解得,
所以卡西尼卵形线的顶点为;
由有,
所以,即,
化简整理得,所以,解得,
所以,
又由,
令,所以,
所以,所以,解得,
所以,
综上所述,卡西尼卵形线的范围为,.
定义法:椭圆;双曲线 ;抛物线 ,直接利用定义定值解题。
待定系数法:已知焦点、顶点、离心率、定点,列方程求解 ,无需复杂运算。
核心恒等式:椭圆/双曲线通用 ,离心率 。
【变式1-1】(2026高二下·上海·专题练习)已知平面直角坐标系中定点,,O为坐标原点.动点M满足,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)求线段AM中点P的轨迹方程.
【详解】(1)设,由,,
可得,
两边同时平方,整理可得,
即,
故曲线C的方程是;
(2)设,
因为,所以由中点坐标公式可得,
将点M坐标代入
得到,化简可得,
即点P的轨迹方程为.
【变式1-2】(25-26高三·上海·二轮复习)在平面直角坐标系中,重新定义两点之间的“类距离”为,我们把到两定点的“距离”之和为常数的点的轨迹叫“类椭圆”.
(1)求“类椭圆”的方程;
(2)根据“类椭圆”的方程,研究“类椭圆”的范围、对称性,并说明理由.
【详解】(1)设“类椭圆”上任意一点为,则,
即,即,
所以“类椭圆”的方程为;
(2)由方程,得,
因为,所以,即,
所以或或,
解得,
由方程,得,
即,所以,所以,
所以“类椭圆”的范围为,,
将点代入得,,
即,方程不变,所以“类椭圆”关于轴对称,
将点代入得,,
即,方程不变,所以“类椭圆”关于轴对称,
将点代入得,,
即,方程不变,所以“类椭圆”关于原点对称,
所以“类椭圆”关于轴,轴,原点对称.
【变式1-3】(24-25高二下·上海徐汇·期中)已知点,,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若动点的轨迹上存在两点关于直线对称,求的取值范围.
【详解】(1)由题知,点到两定点之间距离之差的绝对值为,
所以动点的轨迹为以为焦点的双曲线,
其中焦距,实轴长,
所以,
所以动点的轨迹方程为.
(2)当时,直线,符合题意;
当时,设是轨迹上关于对称的两点,
则,设直线方程为,中点为,
则,又,
可得,①
联立,可得,
则该方程必有两个不同的根,
即,
可得,②
又,,③
联立①③,可得,,
代入②,解得,
解得或,所以或或,
综上,的取值范围为.
题型二:中点弦问题(点差法专属)
【典例2】(23-24高二上·上海·期末)已知双曲线方程(,),渐近线方程为,并且经过点.
(1)求双曲线方程;
(2)设A,是双曲线上的两点,线段的中点为,求直线的方程.
【详解】(1)因为渐近线方程为,设双曲线方程为,
又因为双曲线经过点,可得,即,
所以双曲线方程为,即.
(2)设,
因为线段的中点为,则,
又因为A,是双曲线上的两点,则,
两式相减可得,
整理得,
可得,即直线的斜率,
所以直线的方程,即,
联立方程,消去x得,
可得,
即直线与双曲线相交,直线符合题意,
综上所述:直线的方程为.
设 在椭圆上,代入标准方程作差:
代入中点 、弦斜率 、中线斜率 ,直接得秒杀公式:
【变式2-1】(24-25高二下·上海·阶段检测)已知直线与曲线.
(1)若与有公共点,求实数的取值范围;
(2)若与有两个不同的公共点,且线段中点的横坐标为,求实数的值.
【详解】(1)联立
的取值范围
(2)设
由得.
线段中点的横坐标为
【变式2-2】(23-24高二下·上海·阶段检测)已知是椭圆的两点,的中点的坐标为.
(1)求直线的方程;
(2)求两点间距离.
【详解】(1)由题意知的斜率存在,设为,设,则直线方程为,联立方程
则,
经检验符合题意,则直线的方程为.
(2)由(1)可知联立后的方程为,
.
【变式2-3】已知双曲线C的两个焦点坐标分别为,,双曲线C上一点P到两焦点的距离之差的绝对值等于4.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)经过点作直线交双曲线的右支于A,B两点,且M为的中点,求直线的方程;
(3)已知定点,点D是双曲线右支上的动点,求的最小值.
【详解】(1)依题意,双曲线焦点在轴上,半焦距,实半轴长,则虚半轴长,
所以双曲线C的标准方程为.
(2)显然直线不垂直于轴,否则弦中点纵坐标为0,
设直线的方程为,即,设,
由消去得:,
依题意,,由M为的中点,得,解得,
此时方程为,,符合题意,
所以直线的方程为.
(3)由,得点在双曲线夹含虚轴的区域内,
又点在双曲线右支上,即,
因此,
当且仅当是线段与双曲线右支的交点时取等号,
所以的最小值为.
题型三:弦长、面积计算(第2小问高频)
【典例3-1】(25-26高二下·上海·期末)著名古希腊数学家阿基米德首次用“逼近法”的思想得到了椭圆的面积公式( 分别为椭圆的长半轴长和短半轴长),为后续微积分的开拓奠定了基础.已知椭圆 .
(1)求的面积;
(2)若直线交于两点,求.
【详解】(1)椭圆 的方程为 ,所以 ,则 .所以椭圆 的面积 .
(2)联立,得 .
设,则.
所以.
【典例3-2】(25-26高二下·上海浦东新·期中)设椭圆的离心率,过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于、两点,求的面积(为坐标原点);
(3)直线与椭圆交于、两点,若以为直径的圆过坐标原点,求值.
【详解】(1)由题意可知:,
解得:,所以椭圆方程为:;
(2)直线与轴交点为,与椭圆交于,,
联立方程:,化简得:,
,
由韦达定理得:, ,
所以,
,
所以
.
(3)
联立方程:,
化简得:,
,
解得:,
设,,和中点为,
则由韦达定理得:,,
且,,
若以为直径的圆过坐标原点,则,
由弦长公式可得:,
而,
所以,解得:,
验证,符合题意,
所以.
1. 万能弦长公式
斜率存在:
斜率不存在:
2. 三角形面积专属公式
原点为顶点:
椭圆焦点三角形:(为两焦半径夹角)
双曲线焦点三角形:
【变式3-1】(25-26高二下·上海·期中)已知直线斜率为,且过定点,椭圆.
(1)求直线的方程;
(2)若直线与椭圆交于、两点,求弦长.
【详解】(1)由题意可知,直线的方程为,即.
(2)设点、,联立可得,
,由韦达定理可得,,
所以.
【变式3-2】(25-26高二下·上海徐汇·期末)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,过点的直线交椭圆于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求面积的最大值(为坐标原点)
【详解】(1)由题知,整理得到①,
又点在椭圆上,则②,由①②解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)易知直线的斜率存在且不为,设直线的方程为,,
由,消得到,
则,得到,
所以,
又到直线的距离为,
所以,
令,则,
令,令,则,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,则,
所以面积的最大值为.
【变式3-3】(24-25高二下·上海·期中)已知双曲线的方程为.
(1)求的渐近线方程;
(2)经过点的直线交于两点,且为线段的中点,
①求的方程;②求.
【详解】(1)由题意得,则双曲线C的渐近线方程为.
(2)①设,,直线l的斜率为k,
则,两式相减,得,
即,所以,即.
直线l的方程为,即.
联立得,则,
则直线与双曲线C有两个交点,满足条件,
所以,直线l的方程为.
②由①得,
则.
【变式3-4】(25-26高二下·上海黄浦·期中)若点是双曲线在第一象限图像上的动点,、分别为双曲线的左、右焦点:
(1)若且的面积为,求的大小
(2)在(1)的条件下,求线段的长
(3)若求当为等腰三角形时点的坐标.
【详解】(1)当时,双曲线方程,
则,,
设,,
,得,
代入,得
则,,,
所以,,
,
所以.
(2).
(3),,则,,
若为等腰三角形,则或
设,,
若,则,且,得或(舍),
当时,,(负值舍去),则
若,则,且,得(舍)或,
当时,,(负值舍去),则
所以点的坐标分别为或.
题型四:参数取值范围、离心率范围问题
【典例4-1】(2026·上海杨浦·模拟预测)已知抛物线的焦点为.
(1)若点在抛物线上,求:直线OD与直线DF的夹角;
(2)设,直线与抛物线交于两点,若抛物线上存在点满足,求证:;
(3)设四边形的顶点均在抛物线上,直线过抛物线的焦点,对角线交于点,若点的横坐标的取值范围是,求:直线PQ斜率的取值范围.
【详解】(1)点在抛物线上,代入得,解得;
,,
设两直线夹角为,则,
两直线夹角为.
(2)抛物线的焦点为,由,
得:
联立直线与抛物线,得,
故,.
因此,.
因在抛物线上,故.
直线与抛物线有两交点,判别式,
代入得:,
又,故.
(3)设,
设直线的方程为,
由消去并化简得,
,则,
则,,故.
直线过,联立与抛物线,得,
故,,即.
同理,直线过,得,,即.
直线的斜率:,
令,, 则.
令,.
函数在上递增:
当(即),,故;
当(即),,故.
综上所述,的取值范围是.
【典例4-2】(24-25高二下·上海静安·期中)设.如图,在平面直角坐标系中,是双曲线和圆在第一象限内的交点,曲线由中满足的部分和中满足的部分构成.
(1)若,求的值;
(2)设,、分别为与轴的左、右两个交点.第一象限内的点也在上,且,求的大小;
(3)过点作斜率为的直线.若与恰有两个不同的公共点,求的取值范围以及双曲线的离心率的取值范围.
【详解】(1)将分别代入与可得,解得,因为,所以;
(2)由题设,.
、的坐标分别为、,即为的两个焦点.
因为,所以点只能在上.
由双曲线的定义,可得,故.
在中,,
故;
(3)由题设,直线的方程为,与的渐近线平行,故与有且仅有一个公共点.
由圆的圆心到直线的距离,
得与相切,即与有且仅有一个公共点.
由题意,与及各有一个公共点,依次记为、,且点的横坐标大于.
由点坐标为方程组的实数解,解得
由与相切,得,直线的方程为,
代入圆的方程,解得点的坐标为.
于是,由,即解得.
.
通过韦达定理,将题干几何条件转化为含 的不等式;
联立 取参数交集;
离心率范围:将条件化为 齐次式,同除 转化为 的不等式求解。
【变式4-1】(2026·上海黄浦·三模)设抛物线的焦点为,过的直线交于,,过且垂直于的直线交抛物线的准线于,交轴于.
(1)若,求点的坐标;
(2)若,求过点且与抛物线只有一个公共点的直线方程;
(3)求的取值范围.
【详解】(1)
如图:由题意得,准线方程为:.若,则,
所以直线的方程为:,令得,所以点的坐标为.
(2)当斜率不存在时直线方程为:;
当斜率存在时设直线方程为:,将之与联立得,
化简得,由题意得,解得
故过点且与抛物线只有一个公共点的直线方程为:或.
(3)如图:
过A作,垂足为,过B作,垂足为,设,
则,又
故,,
直线的倾斜角为,
.
设,则,
设直线的方程为,则,得,
将直线的方程与联立得,
整理得,则,,
,
所以,
所以,
,当时取等号,
所以的取值范围是.
【变式4-2】(2026·上海·模拟预测)已知双曲线,焦距为.
(1)求双曲线的标准方程与渐近线方程;
(2)过点作斜率为的直线,与双曲线交于两点,若,求的值;
(3)点为双曲线右支上动点,求的最小值(为双曲线左右焦点).
【详解】(1)由题意:, ,
由,得,即,
双曲线标准方程:,渐近线为.
(2)设直线,设,联立,
消去,整理得:,
由,根据向量性质可知,点为的中点,
故根据中点坐标公式,得:,
由韦达定理得 ,
解方程:,方程无解.
故满足条件的斜率不存在.
(3)由双曲线定义,即,
将其代入,得,
点为双曲线右支上动点,根据双曲线焦半径性质,
右支上点到右焦点的距离最小值为,
即,代入上式,得最小值:
.
【变式4-3】(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线.
(1)设点为左焦点,为双曲线右支上任一点,写出点坐标与直线斜率的取值范围;
(2)过点作的切线,
①若切线斜率为,求实数与实数满足的关系式;
②若可以作两条这样的切线、,它们的斜率分别为、.若,求实数的取值范围及的取值范围.
【详解】(1)对于双曲线,可得,
则,即,因此左焦点,
双曲线渐近线斜率为,在右支上,当趋向无穷远时,直线斜率趋近,且永远取不到,
因此的取值范围是.
(2)① 设切线方程为,即,代入双曲线方程,
整理得: ,
因为是切线,判别式,化简整理得: .
②存在两条斜率存在的切线,说明上述关于的方程有两个不相等的实根,
因此: ,
结合,解得或 ,
所以 的取值范围为
由韦达定理,,
当时,,得;
当时,,得,
因此的取值范围为.
【变式4-4】(2024·上海·三模)已知双曲线:的左、右焦点分别为、.
(1)若的长轴长为2,焦距为4,求的渐近线方程:
(2)若,双曲线左支上任意点T均满足,求a的最大值;
(3)若双曲线的左支上存在点P、右支上存在点Q满足,求的离心率的取值范围.
【详解】(1)令双曲线的半焦距为,依题意,,由,得,则,
所以双曲线的渐近线方程为.
(2)设点的坐标为,,则,
于是,
当时,,因此,即,则,又,解得,
因此的最大值为.
(3)设点,,
由,得,整理得:,
由,得,因此,
当时,由,得,
整理得:,解得或(舍),
由,解得;
当时,由,得,
整理得:,在有解,
故,即,解得:或(舍),
综上,曲线的离心率的取值范围是.
题型五:定点问题(第3问压轴最热)
【典例5】(25-26高二下·上海闵行·期末)已知椭圆 : ,点是椭圆的右顶点.
(1)求椭圆离心率;
(2)已知点, ,若椭圆 上存在一点 ,满足,求 的值;
(3)若直线 与 交于 、 两点,且 为直角,求证:直线 恒过定点.
【详解】(1)由已知 ,则 ,又,.
得 , ,
故椭圆的离心率为;
(2)由椭圆的标准方程为 ,
则,设,则,,
由,则,解得,
则有 ,解得 ,又 ,故;
(3)设,,
当直线斜率不存在时,设直线方程为 ,则,,
由 为直角,可得 ,
也即 ,解得或 (舍去).
当斜率存在时,设直线 方程为 ,联立,
整理得 ,可得
且 为直角,可得 ,
所以 ,即 ,
整理得 ,
将式代入上式得: ,
化简得
整理得 ,可得 或 ,
当 时,直线方程为,此时直线过定点,不符合题意,舍去,
当 时,直线方程为,此时直线过定点,符合题意.
综上,直线 恒过定点.
特殊探点:取斜率为0、斜率不存在、过原点等特殊直线,代入算出定点坐标;
一般联立:常规设直线、联立方程、韦达化简,推导参数 等量关系;
参数分离:将动直线方程整理为 ;
定点求解:令 ,解出定点,验证特殊情况即可。
【变式5-1】(25-26高二下·上海杨浦·期末)已知椭圆:,点、分别是椭圆位于轴、轴正半轴的两个顶点,点是椭圆上位于第一象限的一个动点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设点关于原点中心对称的点为,求四边形面积的最大值;
(3)点满足,直线与椭圆的另一个交点为点.过点做垂直于轴的直线,设直线交线段于点,若点满足,求证:直线过定点.
【详解】(1)解:椭圆:,
则,
则椭圆的离心率;
(2)解:由题可知,
点关于原点中心对称的点为,则三点共线,连接,
由题可知直线的斜率存在,且,设,
联立,得,解得,
则,
点到直线的距离,点到直线的距离,
,当且仅当时取等,
故四边形面积的最大值为;
(3)证明:,则,
易知,设,,
联立,,
,
则,又,所以,
则,
即,
,
,
故直线过定点.
【变式5-2】(2026·上海·三模)已经双曲线:的渐近线方程为,焦距为4,直线:与双曲线交于不同的两点,(异于双曲线的顶点).
(1)求双曲线的方程;
(2)为双曲线的右顶点,若以为直径的圆过点,试判断直线是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由;
(3)若,在双曲线的右支上,且线段的垂直平分线过点,求的取值范围.
【详解】(1)解:根据题意可得,解得,
则双曲线:;
(2)设,,联立,
消去得:,
由题意,,且,即,
,
已知,以为直径的圆过,则,
,即,
,
,
展开并整理得:,即,
当时,直线,过定点,但此时直线过双曲线右顶点,不符合题意;
当时,直线,过定点,符合题意;
所以直线过定点.
(3)因为在右支,
所以,
可得,,
设中点为,则,
的垂直平分线方程为:,
已知过,代入得:
化简得:,此时,,
,,
,
,
,
,则.
【变式5-3】(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线的右顶点为,左焦点为,过点且斜率为的直线与双曲线的左支交于,两点,为双曲线右支上的一动点;
(1)求双曲线的实轴长与离心率;
(2)求面积的最小值;
(3)设直线与双曲线交于,两点,且.证明:直线过定点;
【详解】(1)由题意,得,,
所以双曲线的实轴长离心率;
(2)由(1)知,直线的方程为,
设,由,消去得,
,
设平行于直线且与双曲线的右支相切的切线方程为,切点为.
联立,消去,得,
令,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,
所以的面积的最小值为.
(3)证明:由(1)知,设,的坐标分别为,.
当直线的斜率为时,,,
则
当时,
,解得,
则,中一个点与重合,此时不成立,所以直线的斜率不为;
设直线的方程为,
联立方程,消去后整理,得,
则,,
,
由,得,
所以 ,
即 ,
化简,得解得或.
当时,直线过点,不合题意;
当时,直线的方程为,所以直线过定点.
【变式5-4】(25-26高三上·上海·期中)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为F,直线交于A,B两点.
(1)若点F到直线的距离为,求的准线方程;
(2)设直线交x轴于点E,若,三角形的面积为,求直线的倾斜角的大小;
(3)设p为常数直线过焦点F,直线,分别交的准线于点C,D,证明.以为直径的圆经过两个定点.
【详解】(1)抛物线的焦点F的坐标为.
点F到直线的距离公式为:
因为,所以.
抛物线的准线方程为.
(2)
设直线的方程为与抛物线联立:
设,,.
由韦达定理:,
由,得.
又E在直线上,且E为与x轴交点,故:
代入韦达定理:
三角形的面积
已知当时,倾斜角;当时,倾斜角.
综上,倾斜角为45°或135°.
(3)
抛物线(p为常数),焦点,准线.
设直线的方程为(过焦点F),与抛物线联立:
直线的方程为,与准线交于.
因为,所以.
同理.
以为直径的圆的圆心为,半径为.
化简得圆心,半径.
圆的方程为:.
整理得.
令,则或.
故圆经过定点和.
题型六:定值问题(向量积、斜率、距离、线段和差)
【典例6】(2026·上海·模拟预测)已知椭圆,平行四边形的四个顶点在椭圆上,直线,,的斜率分别为,,.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若四边形为菱形,证明:直线,之间的距离为定值;
(3)若,,成等比数列,射线,分别交椭圆于,两点,求四边形面积的取值范围.
【详解】(1)由,故,,故,
故离心率.
(2)设直线,的方程分别为,,,,
由,得,
,得,
又,.
所以
,
同理,.
由平行四边形得,所以,
因为,所以,即,
所以两条平行线,在轴上的截距之和为0.
由四边形为菱形得,设的斜率分别为,则,
由(1)知,关于原点对称,
由椭圆的对称性知点与点,点与点均关于原点对称,
所以
.整理得,
所以直线,之间的距离,
所以直线,之间的距离为定值.
(3)由(2)知,则,因为,所以.
设直线的方程为,
由,得,由,得,
所以,同理,
所以,,四边形的面积,
因为,且,,故,
因为点到直线的距离为,
所以,
所以四边形的面积
设参联立:设直线方程,联立曲线,写出韦达定理;
列式转化:写出目标定值代数式(数量积、斜率乘积、距离等);
整体消参:代入韦达结论,消去所有变量参数,结果为常数即为定值。
【变式6-1】(25-26高二下·上海·期中)已知椭圆C:的离心率为,长轴为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线与椭圆交于A,B两点,求的面积;
(3)点在C上,过点的直线交椭圆C于P,Q两点(异于点H),设直线HP,HQ的斜率分别为,,证明:为定值.
【详解】(1)由题知,,又有,解得,,,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)联立与椭圆可得,
设,,则,,
所以弦长.
又点到直线的距离,所以.
(3)由已知得直线过点,且交椭圆于两点,所以直线的斜率存在.
当直线l2的斜率为0时,方程为,
此时两点坐标为,又,
则.
当直线的斜率不为0时,由已知设直线,
设点且与点不重合,
联立直线与椭圆的方程,消去,得,
整理得,则,即,
解得或,且,
则
,
代入,
得.
综上,为定值,且.
【变式6-2】(25-26高二下·上海·期末)已知双曲线的标准方程,如图所示,过双曲线的右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交的右支于两点.
(1)求双曲线的离心率和渐近线方程;
(2)已知点,求证:;
(3)若以为直径的圆被直线截得的劣弧为,则弧所对圆心角的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【详解】(1)由知,,,,则离心率,渐近线为;
(2)由,的斜率存在且不为0,设的方程为,
联立,消去得,
设,由题意得,
所以,且,
所以
,得证.
(3)由(2)知恒成立,,
所以圆心到的距离,
半径,
设所对圆心角为,则,
因为为劣弧,所以,则,
所以,即所对圆心角的大小为定值.
【变式6-3】(25-26高三下·上海·阶段检测)已知双曲线过点,点为其渐近线上一点.过点的直线与双曲线交于,两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若与的面积相等,求出M的坐标;
(3)直线AM,AN分别与y轴交于P,Q两点,记PQ的中点为E,判断的外接圆面积是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
【详解】(1)双曲线过点,则有,
双曲线的渐近线方程为,点为渐近线上一点,得,解得,
因此双曲线C的方程为.
(2)由三点共线,和共顶点A,有公共边,底边都在直线l上,
两个三角形的高(点A到直线l的距离)相等,由面积相等可得底边长,
即M是BN的中点,
设,若M是BN中点,则N的坐标为,
将代入双曲线方程:,解得,
代入双曲线方程得,,即.
(3)设过点的直线l方程为,设,
联立直线与双曲线方程得,
整理得,
由韦达定理得,,
直线AM的方程为,令得,同理得,
因为,,
,
所以PQ中点E的纵坐标恒为,即E为定点,
已知均为定点,
设外接圆方程为,代入三点坐标,
解得,所以外接圆方程为,即,
外接圆半径的平方,因此外接圆面积,为定值.
【变式6-4】(2025·上海徐汇·二模)已知抛物线,点是抛物线的焦点.
(1)求点的坐标及点到准线的距离;
(2)过点作相互垂直的两条直线,交抛物线于点、,交抛物线于点、,求证:为定值,并求出该定值;
(3)过点且斜率为的直线交抛物线于两点,设点不在直线上且为的内角平分线,求面积的最大值.
【详解】(1)由已知可得,即,
所以点的坐标为,点到准线的距离为;
(2)由已知可知直线的斜率均存在且不等于并过点,
设的方程为,则的斜率为,设与相交于,
由得,则,,
,同理可得,
所以;
(3)由已知可得直线的方程为,
由,解得,,
不妨令,
则,,
在中,,
在中,,
由及得
设点,于是,
整理得,
所以点在以点为圆心,为半径的圆上(除去与直线的两个交点),
因为圆心在直线上,则点到直线距离的最大值为,
所以面积的最大值为.
题型七:存在性探索问题(压轴最难)
【典例7】(2026·上海·三模)已知双曲线:的下焦点为,上焦点为,点D为的上顶点.
(1)设O为坐标原点,M为上任意一点,求的取值范围;
(2)设点,过点C任意作一条不垂直x轴的直线l,l交于两个不同点A、B,求证:是定值,并给出这个定值;
(3)过作直线n交于两个不同点P、Q,若直线交x轴于点S,直线交x轴于点T,是否存在直线n,使得、面积相等?若存在,求出直线n的方程;若不存在,说明理由.
【详解】(1)双曲线的焦点,设点,则,
,因此,
而或,函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,,所以的取值范围是.
(2)设直线的方程为,设,
由消去,得,,
解得,,,
因此
,
所以是定值,该定值为0.
(3)设直线的方程为,点,
由消去,得,,
解得,,直线的方程为,
令,得点的横坐标,同理得的横坐标,
则
,而,,
由、面积相等,得,则,
解得,即,所以直线的方程为.
假设存在:先假设符合条件的参数/点存在;
转化列式:将几何条件转化为方程、不等式;
求解验证:解方程/不等式,结合 、定义域、斜率存在性约束;
下定结论:有合理解则存在,无解/解不符合约束则不存在。
【变式7-1】(24-25高二下·上海·阶段检测)已知双曲线的标准方程为.若虚轴长为,且双曲线上的任意一点到左右两个焦点和距离之差的绝对值为2.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点,求的取值范围;
(3)若斜率为k的直线过右焦点,且与的右支相交于、两点,问:在轴上是否存在定点,使得无论直线绕点怎样转动,总有成立?如果存在,求出定点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【详解】(1)由题意得,解得,
则双曲线.
(2)设,,,或,
则,
令(或),
当,单调递减,所以在上,
当,单调递增,所以在上,
所以,所以的取值范围为.
(3)存在.
双曲线的右焦点,
当直线l的斜率存在时,设直线l方程为,与双曲线方程联立消y得,
所以,得,且.
设,
假设存在实数m,使得,则对任意恒成立.
所以,解得.
当直线l的斜率不存在时,此时,
存在,,,结论也成立.
综上,存在,使.
【变式7-2】(25-26高三下·上海·阶段检测)已知点,均在椭圆上,点在抛物线上,坐标原点为.
(1)求椭圆与抛物线的交点坐标;
(2)若的重心为坐标原点,且的面积为,求点的坐标;
(3)是否存在点,使得四边形为平行四边形,若存在,求出点横坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
【详解】(1)联立方程,消去得,整理得,解得或(舍去).当时,,.
交点坐标为,.
(2)设,,
联立椭圆方程得,
由韦达定理得,.
重心坐标得,代入抛物线方程得.
弦长,
点到直线的距离为,
面积公式得
,
所以,
将代入化简得,
解得或,对应或.
点的坐标为,.
(3)设,,且,,则中点,
因为四边形为平行四边形,故必定在椭圆内,
故,而,故,故,
故,而,
故存在横坐标满足的点,能使得四边形为平行四边形.
【变式7-3】(25-26高二下·上海松江·期中)已知椭圆:,动直线与椭圆交于、两点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)设,为坐标原点,若四边形为平行四边形,求直线的方程;
(3)若动直线经过点,则轴上是否存在定点(不同于点),使得直线与直线的倾斜角总互补?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)由题意,椭圆:,所以,,
则,所以,
所以焦距为,离心率是.
(2)因为四边形为平行四边形,
所以且,所以,
又,所以,
设直线,,,
联立,化简得,
又,
所以,,
由可知,,
即,
解得,
所以直线方程为或.
(3)假设存在点满足题意,
当直线斜率存在时,直线与直线的斜率也存在,且,
设方程为,与:联立得:,
设,,由韦达定理得,,
所以
,
所以,
即,
所以,解得,
当直线斜率不存在时,直线与直线的倾斜角都是,
所以它们的倾斜角互补,满足题意,
综上,存在定点,使得直线与直线的倾斜角总互补.
【变式7-4】(2026·上海金山·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为、,,分别为椭圆的上、下顶点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)已知点为抛物线上一点,直线与椭圆的一个交点在轴左侧,满足,求的最大值;
(3)直线与椭圆交于不同的两点,,直线,分别交轴于,两点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)由题意,在:中,,,
∴,
∴曲线的离心率为.
(2)由题意及(1)得,在抛物线中,点为抛物线上一点,
设,则,
在椭圆中,设,,
易知,∴,
∵,∴,
∴,∴,
∴,解得,即,
令,
∴,当且仅当时等号成立,
∴.
(3)由题意,假设存在点使得,设,
∵,
∴,即,
∴,所以,
直线与椭圆交于不同的两点,,易知,关于对称,
设,(,),
由(1)知,直线方程是,令得,
直线方程是,令得,
由,得,
又在椭圆上,∴,
∴,解得,
∴存在点,使得成立.
【变式7-5】(25-26高二下·上海·阶段检测)已知椭圆的方程为,、分别为椭圆的左、右焦点.双曲线的实轴为椭圆的长轴,的虚轴为椭圆的短轴.过作直线l交椭圆于A、B两点.
(1)当的周长为8,椭圆的焦距为2时,求曲线及的方程;
(2)当时,已知椭圆的上顶点为,是上的一个动点,若是等腰三角形,且是该三角形的腰,求点的坐标;
(3)当时,是否存在椭圆的切线,其与双曲线的左、右两支分别交于点、,使得?若存在,求出所有满足要求的直线的方程;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)由题意,
在中,的周长为8,
,
∵,,
,解得:,
椭圆的焦距为2,
∴,解得
∴,
在双曲线中,实轴为椭圆的长轴,虚轴为椭圆的短轴,
∴.
(2)由题意,
在中,,
∴,解得:,
∴,
∴,,,
∵是等腰三角形,且是该三角形的腰,
∴①若,以点为圆心2为半径作圆,与椭圆有3个交点,
则,
解得或或,
,,,
②若,则以点为圆心2为半径作圆,与椭圆有2个交点,
一个为点,一个为点,
由对称性可知,
综上,点P的坐标为或或.
(3)由题意,存在,
在中,,
∴,
∴,解得:,,
在双曲线中,
实轴为椭圆的长轴,虚轴为椭圆的短轴,
∴,
假设存在直线满足题意,切点为,
联立得,
,解得,
联立得,
设交点,则,
∴,,
∵,
∴,即,
整理,得,
其中
∴,
化简,整理,解得,
结合,解得,
∴存在椭圆的切线l,其与双曲线的左、右两支分别交于点M、N,使,
满足要求的直线l的方程为.
1.(2026·上海·三模)已知抛物线,为第一象限内上的一点,直线经过点.
(1)设,若经过的焦点,求与的准线的交点的坐标;
(2)设,已知与轴负半轴相交于点,与有、两个交点,若,求直线的方程;
(3)设,已知是在点处的切线,过点作直线使得,是与的另一个交点,试将表示为的函数,并求的最小值.
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,准线为,
则直线的斜率为,
所以直线的方程为,
将代入得,
故直线与准线的交点坐标为.
(2)设,,由,得到是的中点,
因为,所以,
所以,解得,则,
此时直线的方程为,即.
(3)设的方程为,而,
由消去得:,显然 ,
,解得,
于是直线的方程,
由消去得,
设点的纵坐标为,
由,得,
因此,
设,求导得,
当时,,故单调递减;
当时,,故单调递增;
故.
2.(2026·上海虹口·三模)已知双曲线:,为原点.
(1)求的右顶点到一条渐近线的距离;
(2)若点在第一象限且,若、、为一个等腰三角形的三个顶点,求点的横坐标;
(3)过点的直线与交于两个不同的交点和,若,求实数的取值范围.
【详解】(1)双曲线:,其中,,右顶点.
渐近线方程为:,取,
所以右顶点到一条渐近线的距离为.
(2)设,则,即
因为、、为一个等腰三角形的三个顶点,所以或或.
若,则,即,
整理得,解得或(舍去).
若,点应在中垂线上,此时无实根.
若,,即,
整理得,解得或(舍去).
综上,或,即点的横坐标为或.
(3)由题意易知,直线的斜率存在,设方程为.
联立,整理得,
则,所以且.
设,,则,.
所以,
则.
当时,所以,,故;
当时,所以,,故.
综上,实数的取值范围为.
3.(2026·上海·三模)如图,由部分椭圆和部分双曲线,组成的曲线称为“盆开线”.曲线与轴有,两个交点,且椭圆与双曲线的离心率之积为.
(1)求曲线的方程;
(2)设过点的直线与相切于点,求点的坐标及直线的方程;
(3)过的直线与相交于点、、三点,求证:.
【详解】(1)由题意可得,交点在椭圆和双曲线上,
代入可得,故, 椭圆离心率,
双曲线离心率,结合,,
解得,因此曲线的方程为.
(2)由(1)可知,曲线的方程为:,
又因为切点在双曲线,所以直线是双曲线的切线,
设切线的斜率为,根据斜截式可得切线的方程:,
又因为切线过点,所以,得出,
所以切线的方程化为,联立切线方程和双曲线可得,
化简可得,即,
进一步整理可得,
所以时,对应直线与双曲线相切,
所以,
化简得,则,即,
由图可知,,所以切线方程为:,即,
联立切线方程和双曲线可得,
化简得,得出,
将代入,得,所以.
(3)由题意可得的斜率存在且不为零,所以设方程为,
联立直线与双曲线方程可得,
整理可得,
所以,即且,
解得或,即,
联立直线与椭圆方程可得,
整理可得:,
所以,
解得或,即,
所以,所以,
所以.
4.(2025·上海·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过作直线与椭圆交于、两点.
(1)若,求的周长;
(2)若,,是否存在直线,使得在为直角三角形?若存在,求直线的方程,若不存在,说明理由;
(3)若存在,使得、中一个面积是另一个面积的两倍,求椭圆的离心率的取值范围.
【详解】(1),
由椭圆定义可得,
故的周长为;
(2)若,,则,由,故,,
由题意可得斜率不为,设,、,
联立,消去可得,
则,,
若,由、,
则,
即
,
解得,即;
若,由,,
则,
由,则,
故,无解,
故,结合椭圆对称性可得;
综上所述:存在直线,使得为直角三角形,
且直线的方程为,即;
(3)由椭圆的对称性,不妨设,
则,即,
由题意可得、异号,故,
设,联立,
消去可得,
则,,
由,则,,
即,化简得,
即,由、,故,
即,即有,故,则.
5.(2026·上海·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,过点的直线交双曲线右支于,两点(点在轴上方).
(1)当双曲线的渐近线方程为,求双曲线的离心率;
(2)若,点,点在双曲线上,且,求点的坐标;
(3)若,点在双曲线上,直线交轴于点(点在点的右侧),且的重心在轴上,记,的面积分别为,,求的最小值.
【详解】(1)已知双曲线渐近线方程为,即,
又,故,则,
所以双曲线的离心率为.
(2)由,故双曲线,则,
又,所以,则,
因为,
(i)当点在点右侧时,有,
则直线,即,
所以,解得,,即,
则,所以点的坐标为;
(ⅱ)当点在点左侧时,有,
则直线,即,
所以 ,解得,,即,
则,所以点的坐标为;
综上,点的坐标为或.
(3)若,则双曲线的方程为,
设直线,,,,
,联立得:,,,
则,,
的渐近线方程为,
因为直线过点且与双曲线右支交于、两点,所以,
又因为的重心在轴上,所以,
由点在点的右侧,可得,所以,解得,所以,
而,代入可得,
因为为的重心,所以,,
所以
,
代入化简可得:,
所以,
当且仅当时等号成立,所以的最小值为.
6.(2026·上海·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为,上顶点为,设为椭圆上的一点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)若点坐标为,在椭圆上是否存在位于第二象限的点使的面积为?若存在,请求出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)已知点坐标为,过点和点的直线与椭圆交于另一点,当直线与轴和轴均不平行时,有向量,求实数的取值范围.
【详解】(1)由椭圆知:,所以,
所以椭圆的焦距为,离心率.
(2)由(1)知:,因为,所以,
若存在点,使得的面积为,
设点到直线的距离,则,即,
因为,所以直线方程为:,即,
设过点平行于直线的直线方程为,
由点到直线的距离,即直线与间的距离为,
所以,解得:或,
当时,直线方程为,
联立得:,解得:或,
因为点位于第二象限点,所以,代入解得:,即,
当时,直线方程为,
联立得:,
由,所以方程无解,
即直线与椭圆无交点,此时不存在满足题意的点,
综上所述:存在满足条件的点,且.
(3)由题意可设直线,,
联立化简得:,
由,即,
所以,
设线段中点为,则,
所以,即,又为中点,所以,
因为,所以,即,
所以,
因为直线与轴和轴均不平行,所以,所以,
所以,整理可得:,
因为,所以,解得:,又,
所以实数的取值范围为.
7.(2026·上海·三模)设椭圆
(1)若点和均为椭圆的顶点,求椭圆的方程及焦点坐标;
(2)若椭圆的方程为,和均为椭圆的顶点,点,在椭圆上,.若直线在轴的截距为,求四边形面积关于的函数并直接写出面积的最大值;
(3)若椭圆的方程为,,是椭圆的左、右顶点,点是椭圆内(包括边界)的一个动点. 若动点满足,求的最大值.
【详解】(1)由和可得,,所以椭圆方程为,其焦点坐
标为,
(2)由和可得,,所以椭圆方程为,
因直线的斜率为,可得其方程为,
又因,故可设直线的方程为,
将其与联立消去,可得,
由解得,
由韦达定理得, ,
所以,
由可知四边形为梯形,而直线的方程即,
则梯形的高也即点到直线的距离为,
故梯形的面积为
,
由图知面积最大值不在时(此时在上方)取得,故只需考虑
,
令,则,则,则
,
再令,则,,
故,
故当时,取得最大值为.
(3)如图,记中点为,过点作轴的垂线,记垂足为,
因为点在以线段为直径的圆上,则.
又,,即当点位于椭圆上时,取得最大值.
令,则点在椭圆上,
易知,等号成立时当且仅当 ,
于是椭圆上的点,除点外均在椭圆的内部.
综上所述,的最大值为.
8.(2026·上海杨浦·模拟预测)已知椭圆:的左右顶点分别为,上下顶点分别为,且四边形的周长为,过点且斜率为的直线交于两点,当过的左焦点时,.
(1)求:椭圆的标准方程;
(2)若点,点为椭圆上一动点,当取得最小值时,点恰与点重合,求:实数的取值范围;
(3)记直线与直线的交点为,求:的最小值.
【详解】(1)因为,即,所以,即,
则直线的方程为:,令,得,即.
因为椭圆:的左右顶点分别为,
上下顶点分别为,四边形为菱形,边长为,
所以周长为,即,
又因为,所以,所以椭圆的标准方程为.
(2)设,满足,即,
所以,
这是关于的二次函数,开口向上,对称轴为,
由题意知,当时最小,所以,即.
(3)由题意知直线的方程为,设,
由,得,
所以,解得,
又,
设,因为在同一条直线上,
所以,
又在同一条直线上,所以,
所以,所以,
所以点在直线上,所以.
1.(2023·上海·高考真题)已知椭圆.
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)设为椭圆的左右顶点,若椭圆上一点E的纵坐标为1,且,求m的值;
(3)若P为椭圆上一点,过点P作一条斜率为的直线与双曲线仅有一个公共点,求m的取值范围.
【详解】(1)当时,椭圆,焦点在上,
则,则.
(2)因为为椭圆的左右顶点,所以,
令中,则,
若,,
,
解得:.
若,,
,
解得:.
(3)若P为椭圆上一点,过点P作一条斜率为的直线,
设该直线为,直线与双曲线仅有一个公共点,
①直线与双曲线的渐近线平行时,
则双曲线的渐近线为:,所以.
因为P为椭圆上一点,所以,所以不满足题意.
②直线与双曲线的渐近线不平行时,
,则,
则,解得:,
解得:,因为,所以.
又因为P为椭圆上一点,所以,则,
则,解得:,
所以,所以,综上所述:.
则m的取值范围为:
2.(2024·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知点为椭圆上一点,、分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若点的横坐标为2,求的长;
(2)设的上、下顶点分别为、,记的面积为的面积为,若,求的取值范围
(3)若点在轴上方,设直线与交于点,与轴交于点延长线与交于点,是否存在轴上方的点,使得成立?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)设,由点为椭圆上一点,得,即,又,
所以.
(2)设,而,
则,由,得,
即,又,则,解得,,
所以的范围是.
(3)设,由图象对称性,得、关于轴对称,则,
又,于是,
则,同理,
由,得,
因此,即,则,
设直线,由消去得,
则,即,而,解得,,
由,得,所以.
3.(2026·上海·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.
【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.
4.(2026·上海·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.
【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.
5.(2023·上海·高考真题)曲线,第一象限内点A在Γ上,A的纵坐标是a.
(1)若A到准线距离为3,求a;
(2)若a=4,B在x轴上,AB中点在上,求点B坐标和坐标原点O到AB距离;
(3)直线,令P是第一象限Γ上异于A的一点,直线PA交l于Q,H是P在l上的投影,若点A满足“对于任意P都有”,求a的取值范围.
【详解】(1)令,解得,即,而抛物线的准线方程为,
根据抛物线的定义有,解得,因为为第一象限的点,则.
(2)由代入抛物线方程有,解得,则,
设,则的中点为,
代入抛物线方程有,解得,
直线的斜率为,其方程为,即,
坐标原点到的距离为.
(3)设,根据,
则,则直线方程为,
化简得,
令,则,又,,
化简得 ①对任意的 恒成立.
则, 结合,,
当时,,则,则①也成立.
综上所述:.
【点睛】关键点睛:本题第三问的关键是设,从而写出直线的方程,再得到,再转化为恒成立问题,分类讨论即可.
6.(2025·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知曲线,点P、Q分别为上不同的两点,.
(1)求所在椭圆的离心率;
(2)若在y轴上,若T到直线的距离为,求P的坐标;
(3)是否存在t,使得是以T为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求t的取值范围;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)由,则,即离心率为;
(2)由题设,问题化为以为圆心,为半径的圆与过的直线相切,
且切线与有交点,显然切线斜率存在,令切线为,
所以,可得,则或,
当,则切线为,联立,可得,
则或,故此时,满足;
当,则切线为,联立,可得,
则或,故此时,不满足;
综上,.
(3)由题设,直线的斜率存在,可设,,
联立,整理得,
其中,即,
所以,,则,
,
所以且,故,
当时,则且,则,此时,满足;
当,而的中点为,又,
则,即,
且,
,
所以,则,
所以,则,故
所以,则.
综上,.
7.(2024·上海·高考真题)已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求.
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
【详解】(1)由双曲线的方程知,,
因为离心率为2,所以,得.
(2)当时,双曲线,且.
因为点在第一象限,所以为钝角.
又为等腰三角形,所以.
设点,且,则
得,所以.
(3)由双曲线的方程知,且由题意知关于原点对称.
设,则.
由直线不与轴垂直,可设直线的方程为.
联立直线与双曲线的方程得
消去,得,
且,即,得.
,
由,得,
所以,即,
整理得,
所以,
整理得,所以.
又,所以,解得,
所以,又,
故的取值范围是,故的最大值为.
8.(2025·上海·高考真题)已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围.
【详解】(1)由题意知,,则,
由右焦点,可知,则,
故离心率.
(2)由题意,
由得,,
解得,代入,
得,又,解得.
(3)由线段的中垂线的斜率为,所以直线的斜率为,
则,解得,
由得中点坐标为,
故直线,显然直线过椭圆内点,
故直线与椭圆恒有两不同交点,
设,
由消得,
由韦达定理得,
因为为钝角,则,且,
则有,
所以,
即,解得,
又,
故,即的取值范围是.
6 / 15
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$