3 专题03:圆锥曲线中的参数范围及最值问题讲义- 2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-07-15
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 3.1椭圆,3.2双曲线,3.3抛物线
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.23 MB
发布时间 2026-07-15
更新时间 2026-07-15
作者 清开灵物理数学工作室
品牌系列 -
审核时间 2026-07-11
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来源 学科网

摘要:

该高中数学讲义以“圆锥曲线中的参数范围及最值问题”为核心,通过题型分类框架系统构建知识体系,每个题型配套步骤流程图呈现解题脉络,清晰梳理韦达定理、判别式等重难点,揭示参数范围与最值问题的内在逻辑联系。 讲义亮点在于分层练习设计,例题涵盖各地期末、模拟及高考真题,通过“三角形面积最值”等题型示例,引导学生用弦长公式、点到直线距离公式转化面积表达式,培养数学思维与表达能力。步骤清晰的解题指导帮助基础薄弱学生掌握方法,综合题助力优秀学生提升,为教师精准教学提供有力支持。

内容正文:

3.专题03:圆锥曲线中的参数范围及最值问题 题型一、弦长的最值/取值范围 1 题型二、三角形面积的最值/取值范围 9 题型三、四边形面积的最值/取值范围 19 题型四、向量数量积的取值范围 32 题型五、纯参数(斜率/截距/离心率)范围 42 【真题回顾】 51 题型一、弦长的最值/取值范围 一般步骤:核心是求动弦的长度最大值,常结合直线与曲线联立、韦达定理推导,需结合判别式、参数范围推导边界。 【例题精讲】 1.(25-26高二下·河北唐山·期末)已知点,分别是椭圆:的左、右顶点,且的离心率为. (1)求的方程; (2)若点P是上与,不重合的点,直线,与直线分别交于点G,H,求的最小值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据椭圆的性质,结合已知条件求出,进而求出椭圆方程; (2)根据椭圆的性质,利用几何法求出,求出表达式,构造函数并求导,分析函数单调性及最小值,进而求出的最小值. 【详解】(1)由题意,点,分别是椭圆左、右顶点,,故,得, 离心率,故,则, 故的方程为:. (2)由(1)知,,设在椭圆上,且, 则, 直线与交于点,则,解得, 直线与交于点,则,解得, 故, ,故, 又, 故, 令,求导得, 当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增; 故在处取得最小值, , 故, 当时,,即时,取得最小值,最小值为. 2.(25-26高二下·云南文山·阶段检测)已知椭圆C: ()的离心率为,且点在 上, 为坐标原点. (1)求椭圆 的标准方程; (2)过椭圆 右焦点 的直线 与椭圆交于A,B两点. (ⅰ)若点 的坐标为,证明:; (ⅱ)若,当时,求弦长的取值范围. 【答案】(1) (2)(ⅰ)如图,当直线 与 轴重合时,显然成立; 当直线 与 轴不重合时,设直线 为,,, 联立那么可得, 根据韦达定理可得,, 那么根的判别式. , 由于, 因此, 因此, 的倾斜角互补,因此. (ⅱ) 【分析】(1)根据条件列方程组求解; (2)(i)分直线是否与 轴重合,设,与椭圆方程联立,根据韦达定理求证即可; (ii)化简求出其范围,再利用韦达定理化简得出即可求出的范围,利用弦长公式化简,令即可. 【详解】(1)根据已知条件可得,解得, 所以椭圆C为 . (2)(ⅰ)略 (ⅱ)由,那么. 那么可得, 因为在上单调递减,在上单调递增, 所以. 又由于, 因此,, . 令,那么, 所以. 3.(2026·甘肃平凉·模拟预测)已知椭圆的离心率为,且过点,过椭圆右焦点F的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为N,线段AB的垂直平分线与x轴交于点M. (1)求椭圆C的标准方程; (2)若,求直线l的方程; (3)求的取值范围. 【答案】(1) (2)或 (3) 【分析】(1)根据椭圆离心率和经过点及求解即可; (2)设直线l的方程,并与椭圆方程联立,写出韦达定理,得到点坐标,再写出AB的垂直平分线方程,得到点坐标,表示出,列方程求解; (3)由(2)用表示,令,分析函数的取值范围. 【详解】(1)由题可得,解得, 所以椭圆C的标准方程为; (2)由(1)可知,若直线斜率不存在,则的方程为, 此时点为的中点,即重合,线段AB的垂直平分线即为x轴,不符合题意; 所以直线的斜率一定存在,设直线的方程为,, 联立,化简得:, 所以, 所以,线段AB的垂直平分线为, 令,解得,所以, 所以, 又, 所以,解得, 所以直线l的方程为,即或; (3)由(2)可知, 令,则当,, 当,, 因为,所以,; 所以的取值范围为.    4.(河北衡水中学2024届高三第二学期开学检测数学试题)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,直线与交于两点,且弦长的最大值为. (1)求C的标准方程; (2)若原点到直线的距离为,求弦长的最大值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据弦长的最大值为,得,结合椭圆的离心率求出半焦距,进而得到,求得椭圆的标准方程; (2)分斜率存在与否两种情况,设直线的方程,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理、弦长公式及点到直线的距离公式,结合基本不等式可得结果. 【详解】(1)设椭圆的焦距为. 由题意得,,, 所以,,, 故C的标准方程为.    (2)当直线的斜率不存在时,其方程为:, 由,得,所以弦长; 当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即. 由原点O到直线l的距离为,可得,即, 联立方程组, 消去得,. 设,, 则,, , 设, 则, 当且仅当,即,时,等号成立, 因为, 故弦长的最大值为. 5.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)已知椭圆的焦距为2,点在上,为坐标原点. (1)求椭圆的标准方程; (2)过椭圆右焦点的直线与椭圆交于两点. (i)若点的坐标为,证明:; (ii)若,当时,求弦长的取值范围. 【答案】(1) (2)(i)证明见解析;(ii) 【分析】(1)根据条件列方程组求解; (2)(i)分直线是否与轴重合,设,与椭圆方程联立,根据韦达定理求证即可; (ii)化简求出其范围,再利用韦达定理化简得出即可求出的范围,利用弦长公式化简,令即可. 【详解】(1)由题意得,,得, 所以椭圆的标准方程为. (2)(i)当直线与轴重合时,显然成立; 当直线与轴不重合时,设直线方程为. 联立,得, 则,. 则 , 因为, 所以. 故的倾斜角互补,所以; 综上,. (ii)由,则. 可得, 因为在上单调递减,在上单调递增, 所以, 又因为,所以, 由 , 令,则, 因为,所以,则弦长的取值范围为. 6.(25-26高二上·江西景德镇·期中)已知椭圆的离心率为,右焦点与短轴两个顶点所连成三角形的面积为. (1)求椭圆的方程; (2)直线与椭圆E有两个交点,,求的取值范围,并求弦长最大值. 【答案】(1) (2); 【分析】(1)借助离心率及椭圆性质计算即可得; (2)联立曲线方程与直线方程,消去后可得与交点横坐标有关的一元二次方程,借助根的判别式计算可得的范围,利用韦达定理及弦长公式计算即可得弦长最大值. 【详解】(1)由题意可得,解得, 则椭圆的方程为; (2)设,. 联立,消去,可得, 由直线与椭圆E有两个交点,则, 化简得,解得; 则,, , 由,则当时,有最大值, 且. 题型二、三角形面积的最值/取值范围 一般步骤: 1.设直线方程,联立圆锥曲线得到一元二次方程,写出判别式与韦达定理结果。 2.用弦长公式求底边长,结合点到直线距离公式得到高,写出面积表达式。 3.代入韦达定理化简,通过换元转化为二次函数,结合基本不等式求最值或值域。 【例题精讲】 1.(25-26高二上·辽宁朝阳·期末)已知是椭圆:的右焦点,且椭圆过点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若过作直线交椭圆于,两点,其中在轴上方. (i)求三角形面积的最大值; (ii)设,求证:. 【答案】(1); (2)(i);(ii)证明见解析 【分析】(1)根据题目信息求出,即可得到答案; (2)(i)设直线的方程为,求出三角形的面积,结合对勾函数的单调性即可求出最大值;(ii)设与的斜率分别为,,证明即可证明. 【详解】(1)由题可得,解得 所以椭圆的标准方程为:. (2)(i)如图,由题可知,直线的斜率不为0, 设直线的方程为: 设,,由题意知,, 联立,消去化简得 所以, 所以 又原点到直线:的距离 所以三角形的面积 令,则 设,根据对勾函数得在上单调递增,则,则, 所以三角形面积的最大值为. (ii)设与的斜率分别为,,又, 则 . 所以. 2.(2026·天津滨海新区·三模)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,离心率为,左顶点为,下顶点为,过点且垂直于轴的直线交椭圆于两点,且所得弦长为. (1)求椭圆的方程; (2)若点是椭圆上在第一象限内的一个动点,求三角形面积的最大值; (3)过且斜率不为0的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,连接并延长交直线于点.试探究:在轴上是否存在一定点,使得以为直径的圆恒过点?若存在,求点坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)因为,设直线方程为,代入椭圆方程可得, 设,则,所以中点的纵坐标, 所以,即, 所以所在直线方程为,令,可得,即, 假设在轴上存在一定点满足题意,则, 所以恒成立,则需,解得, 即轴上存在定点,使得以为直径的圆恒过点. 【分析】(1)根据离心率及通径长求出即可得解; (2)设,利用点到直线的距离求三角形面积,再由正弦型三角函数的性质求最值即可; (3)设直线方程为,求出点坐标,再由交点求出点坐标,假设存在满足题意,则恒成立,据此求解即可. 【详解】(1)因为,所以, 由代入,可得,, 所以椭圆的通径长为,即, 由可得,解得, 所以, 所以椭圆的方程为. (2) 由(1)可知, 所以, 直线所在直线方程为,即 设, 设点到直线的距离为,则, 所以, 当时,有最大值. (3)略 3.(25-26高二下·四川成都·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,且椭圆经过点. (1)求椭圆的标准方程; (2)过右焦点的直线与椭圆交于两点,求三角形面积的最大值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据焦点坐标、椭圆上的点坐标和椭圆之间关系可构造方程组求得结果; (2)利用弦长公式和点到直线距离公式可表示出,利用基本不等式可求得结果. 【详解】(1)椭圆的左、右焦点分别为,; 椭圆经过点,,又, ,,椭圆的标准方程为:. (2) 由题意知:直线的斜率不为,可设,, 由得:,,, , 点到直线的距离, (当且仅当,即时取等号), 面积的最大值为. 4.(25-26高二上·福建厦门·期末)已知椭圆的离心率为,右顶点与的上、下顶点所围成的三角形面积为.. (1)求的方程. (2)不过点的直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为. (i)证明:直线过定点;并求定点坐标. (ii)求面积的最大值. 【答案】(1) (2)(i) 由(1)知,点, 当斜率为0时,直线方程为, 此时设,,, 则,,得到, 因为直线与的斜率之积恒为,所以, 因为在椭圆上,所以, 联立方程组,该方程组无解,则该情况与题意不符,排除, 当斜率不为0时,讨论如下, 如图,设直线的方程为,设, 由,消去x得, 则, 直线与的斜率分别为,, 于是 ,整理得,解得或, 当时,直线过点,不符合题意,因此, 直线恒过定点. (ii) 【分析】(1)根据椭圆的离心率及三角形面积,列出方程组求解即得. (2)(i)设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用斜率坐标公式,结合韦达定理推理即得;(ii)由(i)的信息,借助三角形面积建立函数关系,再求出最大值即可. 【详解】(1)令椭圆的半焦距为c,由离心率为,得, 解得, 由三角形面积为,得,则,, 故的方程是. (2)(i)略 (ii)由(i)知,, 则, 因此的面积 , 当且仅当,即时取等号, 故面积的最大值为. 5.(25-26高二上·广东河源·期末)已知圆O:,直径为,圆M过点A,B,且与直线相切. (1)若所在直线的倾斜角为,求圆M的半径. (2)设点.若点A在圆O上运动过程中,圆心M形成的轨迹为曲线. (i)求的值; (ii)在曲线上取点M,N,使得,求三角形面积的最小值 【答案】(1)2或6. (2)(i)1;(ii). 【分析】(1)判断圆心M所在直线方程,设出点的坐标,根据列方程求解可得; (2)(i)设方程为,设,根据列方程化简可得方程;(ii)利用弦长公式和点到直线的距离公式,结合韦达定理化简即可求解. 【详解】(1)依题意点A,B关于原点对称,设,则, 又,所以. 因为圆M过点A,B,所以圆心M必在直线上,设,圆的半径为r, 因为圆M与相切,所以, 又,即,所以,解得:或. 当时,;当时,,所以圆M的半径为2或6.    (2)(i)依题意直线必为过原点的直线,且, ①当直线斜率存在时,设方程为,则圆M的圆心M必在直线上, 设,圆M的半径为r,因为圆M与相切,所以, 又, 所以,整理可得:, 即M点轨迹方程为:,准线方程为:,焦点为点, 因为,即抛物线上点到的距离,所以. ②当直线斜率不存在时,则直线方程为:,所以M在x轴上, 设,所以,解得:,即. 又,则. 综上所述,为定值1.    (ii)由(i)知曲线的轨迹方程为:,焦点,显然直线的斜率不可能为零, 设直线:,,, 由可得, 所以,,,即. 因为,所以, 又,所以, 代入,,化简整理得,, 所以,且,解得或. 设点P到直线的距离为,所以, , 所以的面积, 而或, 所以,当时,的面积. 6.(25-26高二上·贵州遵义·期末)椭圆()与轴正半轴交于点,与轴正半轴交于点,为坐标原点,若椭圆的离心率,三角形的面积. (1)求椭圆的标准方程; (2)若是第一象限内椭圆上一点,直线与轴正半轴相交于点,直线与轴正半轴相交于点. (ⅰ)求证:等于定值; (ⅱ)求三角形面积的最小值. 【答案】(1) (2)(ⅰ)由(1)得,设, ,即直线的方程为:,令,得, 故, 又,即直线的方程为:,令,得, 故, , 又,得, , , , 故等于定值为. (ⅱ) 【分析】(1)根据离心率、三角形的面积以及椭圆的性质即可求出; (2)(ⅰ)先设,再写出直线的方程和直线的方程即可得到和的长度,最后计算的值即可; (ⅱ)设,设,,再表示出 ,最后通过换元令,即可求出面积的最小值. 【详解】(1)椭圆的离心率,,又三角形的面积,, 又,, 故椭圆的标准方程为. (2)(ⅰ)略 (ⅱ)由以上可知,, 则, 设,由,设,,, 则, ,, , 令,,则, 则, 当取最大值时,取得最小值为. 题型三、四边形面积的最值/取值范围 一般步骤: 1.拆分四边形为两个共底的三角形,分别计算两个三角形的面积再求和。 2.利用韦达定理消元,将面积表达式转化为单变量函数,结合定义域求值域。 【例题精讲】 1.(2027高二·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,A为椭圆上一点,M为线段上的动点,过点M作直线交椭圆于P,Q两点,若,求四边形面积S的最大值. 【答案】 【分析】设出点P,Q的坐标,再将四边形分割成四个三角形进行求面积,将面积S转化成点P,Q的坐标进行运算. 【详解】,.设,, 由得;设,则, 故,A在椭圆上,代入:,即,.(*) 四边形的对角线,相交于M,令,则四边形的面积为: ,而,因为 , 故, 即, 由(*)得, 当且仅当即时取等,故.此时可取. 2.(25-26高二下·湖北武汉·期末)已知点,圆,一动圆过点,且与圆内切,记动圆圆心的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)已知为曲线上一点(异于),设曲线在点处的切线分别为,在点处的切线为与分别交于两点. (i)若切线的斜率为,求; (ii)当点在曲线上运动时,求四边形的面积的取值范围,并求面积取得最小值时直线的方程. 【答案】(1); (2)(i);(ii)或. 【分析】(1)由椭圆定义可得轨迹方程; (2)(i)先得到椭圆上一点的切线方程为,求出和的坐标,计算出; (ii)分切线的斜率不存在和存在两种情况,分别表达出四边形面积,结合导函数求出取值范围,得到答案 【详解】(1)设动圆的半径为,因为动圆过点,圆心为,又动圆与圆内切,设切点为, 所以. 圆的圆心为右焦点,半径为8,即. 因此的轨迹是以为焦点的椭圆,其中. 所以. 故曲线的方程为.      (2)(i)因为,, 设在椭圆上一点处切线方程, 联立,整理得, 由,有, 又因为,所以,故切线方程为. 即椭圆在处切线,椭圆在处切线. 设切线的方程为, 椭圆的斜率为的切线满足,所以. 联立与,即和,故,解得, 故,得. 同理得. 于是. 故.    (ii)当切线的斜率不存在时,不妨设, 中,令得,中,令得, 故,故,, 与的距离为, 故四边形的面积; 当切线的斜率存在时,设切线的方程为. 联立与,得,同理, 则. 可得四边形的面积为. 由得,. 设.则 当时,在上单调递减,在上单调递增, 故最小值在处取得,且. 当时,. 综上,当时,四边形面积取最小值,此时. 所以直线的方程为或. 3.(25-26高三下·辽宁·阶段检测)已知椭圆,四点中恰有三点在椭圆上. (1)求的方程; (2)过的左焦点作的不垂直于轴的弦(其中点在轴上方),为中点,直线与双曲线交于两点. (i)四边形能否为平行四边形,若能,求此时直线的方程,若不能,说明理由; (ii)求四边形面积的取值范围. 【答案】(1) (2)(i)存在,直线的方程为;(ii) 【分析】(1)根据椭圆的对称性,可知一定在椭圆上,进一步判断点也在椭圆上,即可求出椭圆方程; (2)(i)假设四边形为平行四边形,设直线方程,联立方程组,根据平行四边形对角线互相平方建立中点等量关系,根据方程是否有解判断是否存在即可;(ii)求出直线方程,联立方程组,分别求出到直线的距离,再根据弦长公式求出,表示出面积,最后求出面积的取值范围. 【详解】(1)因为关于轴对称,所以必在上,又, 所以不在上,所以在上,则,所以, 因此的方程为. (2)(i)由题意知,假设四边形为平行四边形,设直线的方程为, 设, 将直线方程代入椭圆方程,化简整理得, 所以,, 所以, 所以中点坐标为, 若四边形为平行四边形,则与互相平分,所以为中点, 则,,所以点的坐标为, 代入,化简整理得,即, 解得或(舍), 所以,因此,存在四边形为平行四边形, 此时直线的方程为; (ii)由点的坐标为,所以直线的方程为,代入双曲线方程, 化简整理得,则 ,所以, 即,又点关于原点对称,则, 因为点到直线的距离, 点到直线的距离, 因为, 代入,化简得, 因为,所以,因此, 由弦长公式可得, 所以四边形面积,代入, 化简整理得,因为, 所以. 4.(2026·陕西西安·模拟预测)已知双曲线C:(,)过点,且的渐近线方程为. (1)求的方程; (2)记双曲线的左右顶点为,,过右焦点的直线与双曲线的右支交于,两点,记直线,的斜率分别为,,求的值; (3)过原点且相互垂直的直线,分别交双曲线于,两点和,两点,,在轴同侧,求四边形面积的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)因为渐近线方程为,所以可得​,再将点代入双曲线方程,联立即可求解,得到双曲线方程; (2)先求出 的坐标,设过的直线方程,与双曲线方程联立,利用韦达定理得到坐标的关系,再写出的表达式,代入坐标关系化简即可求得比值; (3)设的斜率为,则​的斜率为​,分别将两条直线方程与双曲线联立,求出弦长和,根据四边形面积公式 得到关于的表达式,结合双曲线的交点限制和函数性质求解取值范围. 【详解】(1)已知双曲线()的渐近线方程为, 因此,即. 双曲线过点 ,代入方程得: , 将代入: , 解得,则 . 因此双曲线的方程为 (2) 由(1)知双曲线的左右顶点为,,右焦点. 设过的直线方程为,,. 联立,消去得直线与右支交于两点, 由韦达定理得,而,故, 斜率,,则 将和代入, 化简得: , 故. (3) 设直线(),则. 联立与双曲线:需, 则, , 故. 同理,联立与双曲线需, 则. 四边形的面积, 代入得 , 不妨设,则, 令,则 ,设 , 因为,所以,所以,故. 因此四边形面积的取值范围为. 5.(2026·河南·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆E上且的周长为6. (1)求椭圆E的方程. (2)设过点的直线与椭圆E交于A,B两点,过点的直线与椭圆E交于C,D两点,与的交点为P,且与的斜率之积为. ①求点P的轨迹方程; ②求四边形ACBD面积的取值范围. 【答案】(1) (2)① ;② 【分析】(1)根据椭圆焦点及三角形周长得出的值,再将点坐标代入椭圆方程,结合椭圆中的关系联立方程组求解,进而得到椭圆方程. (2)①结合两直线分别过左右焦点写出直线方程的两个斜率,代入已知斜率乘积条件消参化简,排除斜率不存在的对应点,得出点的轨迹方程. ②方法一:先分别联立、与椭圆方程,算出弦长和,结合已知斜率乘积关系写出四边形面积表达式,换元后根据函数性质即可得到面积的取值范围;方法二:先写出两条直线方程,联立与椭圆得到弦长,将四边形面积表示为乘C、D到的距离和,代入斜率条件化简面积表达式后,换元结合函数性质即可求出面积的取值范围。 【详解】(1)因为椭圆的焦点为, 的周长为,即, 已知在椭圆上,代入得, 结合椭圆关系,所以, 解得, 所以椭圆E的方程为.               (2)由(1)可知,椭圆E的方程为,焦点坐标为,        ①设直线与直线的斜率分别为,则, 设点P的坐标为,则,                      即,因为斜率存在所以, 化简得, 所以点P的轨迹方程为,              ②方法一  设, 联立, 则,                 联立, 则,                      所以,    同理可得,                                   设与的夹角为,因为与的方向向量分别为, 所以, 所以,                     设四边形ACBD的面积为S, 则, 因为,所以, 令,则, 则, 令,则,化简得, 当时,S→6;当时,, 所以四边形ACBD面积的取值范围是,                  方法二  设,直线AB的方程为, 则,直线CD的方程为, 联立直线AB与椭圆的方程得, 则,                    所以, 设分别为点C,D到直线AB的距离,四边形ACBD的面积为S, 则, , 联立得, 故.              所以, 所以,           思路1:令,则 , 因为,所以, 因此,              思路2:令,则,即,则 , 显然,当时,S取得最大值,当时,, 因此. 6.(2026·陕西西安·模拟预测)在平面直角坐标系 中,以椭圆 ( )与坐标轴的交点为顶点的四边形的周长为 ,离心率为 . (1)求椭圆 的方程; (2)设 , ,点 在第三象限且在椭圆 上.直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 . ①是否存在点 ,使得 ?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由; ②求四边形 面积的最大值. 【答案】(1). (2)①存在, ② 【分析】(1)由已知得,解方程即可求解; (2)①设,利用直线的方程即可求出点的坐标,由得到两直线斜率关系,与椭圆方程联立即可求得点坐标; ②由图写出四边形面积表达式,借助于椭圆参数方程和换元,利用二次函数的性质即可求得其最大值. 【详解】(1)由已知得, 所以, 所以椭圆方程为. (2)①设,其中,则. 又因为,所以直线, 令,所以,同理, 若,则, 所以, 化简可得: 与联立, 化简得:, 因为点在第三象限,所以,, 所以,故, 解得:, 所以存在点 ,使得 ,即点坐标为 ②所以四边形的面积 , 令, 所以, 令,则,,故, 故当时,,即时, 也即时,四边形的面积取最大值为.    题型四、向量数量积的取值范围 一般步骤: 1.设动点坐标,将向量点积转化为x₁x₂y₁y₂的代数形式。 2.代入韦达定理消去变量,得到单变量函数,结合参数的已知范围求值域。 【例题精讲】 1.(25-26高二下·江苏盐城·期末)已知椭圆:()经过,且离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)设斜率为1的直线交椭圆于,两点. (i)若直线经过椭圆的右焦点,求的面积; (ii)求的最小值. 【答案】(1) (2)(i)(ii) 【分析】(1)由椭圆过,椭圆离心率以及求解即可; (2)(i)由直线经过椭圆的右焦点以及斜率为1,直线与椭圆联立,解得交点,的坐标,即可求解; (ii)设直线的方程,与椭圆联立,再由韦达定理代入,由一元二次方程性质即可求解. 【详解】(1)因为椭圆:()经过,所以,因为椭圆离心率为, 所以,因为,所以解得,所以椭圆:. (2)(i)由题意可得,,因为直线的斜率为,所以直线:,所以联立, 可得,化简可得,解得或, 所以,,故点到直线的距离为, 所以. (ii)设直线:,设,, 所以联立,可得, 可得,由韦达定理可得, 则,, 所以, 因为,, 所以, 即, 所以, 当时,取得最小值,即此时. 2.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数. (1)判断过点是否能作的一条切线,并说明理由; (2)设,若函数有两个零点,,且. (i)求证:; (ii)记点,若轴上存在两个横坐标大于的点,使得四点共圆,求的取值范围. 【答案】(1)不能,理由见解析 (2)(i)证明见解析;(ii) 【分析】(1)即,为椭圆的上半部分,由于点在椭圆内部,故不能作的一条切线; (2) (i) 令函数转化为求解一元二次方程两根问题,再使用韦达定理证明; (ii)利用,把转化为求解的取值范围,再使用韦达定理化简求解取值范围. 【详解】(1)不能.理由如下: 即 为椭圆的上半部分 将点代入椭圆得: 点在椭圆内部 过点不能作的一条切线. (2)(i)令 ,得 , 即 化简,得 , 由于方程有两个根,,且,那么 即 把代入得 即 化简可得 ,得证. (ii) 由(i)可得,, 不妨设点在点左侧,点在点左侧 由四点共圆可得: 又 所以 所以, 所以, ,即, 由于 , 由于, 设,由,那么 所以,的取值范围 故的取值范围.    3.(25-26高三下·重庆沙坪坝·阶段检测)设抛物线的焦点为是上一点且,过抛物线的焦点作直线,且直线与抛物线相交于两点. (1)求抛物线的方程; (2)过抛物线的焦点作与垂直的直线,若直线与抛物线相交于,两点, ①求的最小值; ②设,分别是,的中点,过焦点作直线的垂线,垂足为,求证:存在一个定点,使得为定值. 【答案】(1) (2)①16;②证明见解析 【分析】(1)由题设可得,再根据抛物线的焦半径公式求解即可; (2)①设直线的方程为,,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理可得,设,同理可得,进而表示出,再根据基本不等式求解即可; ②结合①可得,再分、两种情况讨论求证即可. 【详解】(1)由,得, 则,即, 因为为抛物线上一点,所以,则,即, 所以抛物线的方程为. (2)①由(1)抛物线的方程为,则, 由题意,显然直线的斜率存在且不为0, 设直线的方程为,, 联立,得, 则, 由于,所以直线的斜率为, 设,同理可得, 则 , 当且仅当,即时等号成立,则的最小值为16. ②由①得,,, 则,同理, 因为,分别是,的中点,所以, 若,则直线的斜率为, 所以直线的方程为,即, 显然直线恒过定点, 由题意可知,为直角三角形,则为的中点,满足为定值,此时; 若,则直线的方程为,此时直线过点,也满足为定值1. 综上所述,存在一个定点,使得为定值1. 4.(25-26高二上·河北·期末)已知为坐标原点,,动点满足,,其中分别是直线的斜率.设动点的轨迹分别为曲线. (1)若,,求曲线,的方程. (2)若,,证明:为定值. (3)若直线,分别与曲线交于,两点,设为线段的中点,当在曲线上变化时,证明:为定值. 【答案】(1)的方程为(),的方程为() (2)证明见解析 (3)证明见解析 【分析】(1)设出动点的坐标,利用斜率坐标公式及斜率关系列式求出曲线的方程,再将代入即得. (2)设,由给定条件可得,再利用斜率坐标公式求出的表达式,然后利用点分别在曲线上推理计算得证. (3)设,确定直线的方程为.通过联立椭圆方程得到 .同理得到.进而可求证. 【详解】(1)设,.若,,则,,, 由,整理得(),即曲线的方程为(). 同理,由,得(),即曲线的方程为(). (2)设,则, 由,得,即, , 由点在曲线上,得;由点在曲线上,得, 则,于是,即, 所以为定值. (3)证明:设,则由(2)可得()①. 设,.因为,所以直线的方程为. 由消去,得, 结合①,消去,整理得, 则,代入直线的方程,可得,即. 同理可得直线的方程为, 由消去,并结合①,消去,整理得, 同理可得. 易知直线与轴垂直,且线段的中点的坐标为, 故,为定值. 5.(24-25高二上·广东梅州·期末)在平面直角坐标系中,圆的方程为,点的坐标为,点为圆上的动点,线段的中垂线与直线相交于点. (1)求交点的轨迹的方程; (2)若过点的直线与轨迹相交于、两点,求的取值范围; (3)若,点为轨迹在第一象限内的任意一点,则是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在, 【分析】(1)根据中垂线与圆的性质,结合双曲线的定义以及标准方程,可得答案; (2)由题意设出直线方程并联立双曲线方程,求得斜率范围以及韦达定理,根据向量点乘的坐标表示,可得答案; (3)利用分类讨论思想分直线斜率存在与不存在两个情况,利用等腰直角三角形以及正切函数的二倍角公式,可得答案. 【详解】(1) 依题可得:, 而,因此动点的轨迹是以,为焦点,实轴长为2的双曲线, 从而,,进而,于是得到轨迹的方程:. (2) 由题意易知直线斜率存在,设,,, 联立方程,消元得:, 因为有两个交点,需 于是得到:,,由韦达定理,得:,, , 令,,, 于是, 因此. (3) 存在且. 证明如下:设,, 当时,,此时,且, 易知为等腰直角三角形,,,. 于是猜想:. 当时,直线,的斜率分别为:,, , 因此,得证. 6.(24-25高二上·四川眉山·期末)已知,,点满足,记点的轨迹为. (1)求轨迹的方程; (2)当时,求的面积. (3)求的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)由题意可得,可求得轨迹的方程; (2)由余弦定理得,给合,可求得的面积; (3)设,分别用向量表示,由题意可求得的取值范围. 【详解】(1)因为,所以点的轨迹为以为焦点的双曲线, 设此双曲线方程为, 易知,又由,解得, 即轨迹的方程为:; (2)∵为双曲线E:上的一点, ∴,平方得 ①, 在中,由余弦定理,得, 即 ②, 由,得,即, 所以的面积.    (3)设,则,所以,. 所以的取值范围是. 题型五、纯参数(斜率/截距/离心率)范围 一般步骤: 1.利用判别式大于0构造不等式,得到参数的初步约束。 2.结合题目给出的几何条件,补充额外不等关系,联立求解得到最终范围。 【例题精讲】 1.(25-26高二上·广东广州·期末)已知直线与抛物线交于异于原点的两点,. (1)若,,求证:; (2)若,过作的垂线,垂足为,求的取值范围. 【答案】(1)见解析 (2) 【分析】(1)将直线方程与抛物线方程联立,由韦达定理得:,,利用向量的数量积,计算即可. (2)将直线方程与抛物线方程联立,由韦达定理得:,,由,得,,将代入直线和直线 的垂线方程,计算即可. 【详解】(1)当,时,直线的方程为:, 直线与抛物线交于异于原点O的两点,, 将直线方程与抛物线方程联立, 整理得:,由韦达定理得: ,, , , ,,, ,, , . (2)直线的方程与抛物线的方程交于,两点, 联立得,整理得:, 由韦达定理得: ,, , ,,, ,, , , ,解得:, 直线与抛物线交于异于原点的两点, ,, 直线的方程,即, 则直线过点, 过作的垂线,垂足为,则垂线的斜率为, 垂线的方程为, 在直线上,又在垂线上, ,, ,整理得:, , , , , 的范围为. 2.(2026·湖南长沙·二模)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)若离心率时,求的值; (2)若,为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标; (3)设直线与双曲线另一个交点为,若,求的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)根据双曲线离心率公式求出; (2)分类讨论等腰三角形的情况,确定点的坐标; (3)设直线方程并联立双曲线,应用韦达定理,计算向量数量积,代入韦达定理结果得到参数关系,求的取值范围. 【详解】(1)由题意得,则, . (2)当时,双曲线, 其中,, 因为为等腰三角形,则 ①当以为底时,显然点在直线上, 这与点在第一象限矛盾,故舍去; ②当以为底时,, 设,联立解得或或, 因为点在第一象限,显然以上均不合题意,舍去; (或者由双曲线性质知,矛盾,舍去); ③当以为底时,, 设,其中,, 解得,即, 综上所述:. (3)由题知,, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,则, 则设直线, 设点,,而直线与双曲线另外一个交点, 根据双曲线对称性知, 联立, 显然二次项系数, 其中, ①,②, 则,, 则, 因为,在直线上, 则,, 即,即, 将①②代入有, 即 化简得, 所以,代入到, 得,所以, 且,解得, 又因为,则, 综上知,, 所以. 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. 【答案】(1), (2)① ; ② 的取值范围;的取值范围 【分析】(1)根据的关系可求点的坐标,根据渐近线的性质可求出斜率的取值范围; (2)①根据直线与双曲线的位置关系即可求解; ②首先根据存在两条切线可求出的范围,然后根据韦达定理可得,最后根据的范围结合反比例函数的性质即可求出的范围. 【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. 4.(25-26高三下·山东·阶段检测)已知是坐标原点,双曲线左顶点,直线过点交的右支于两点,记的面积分别为,.且当直线与轴垂直时,. (1)求双曲线的标准方程; (2)已知直线交轴于点, (i)若,求证:为定值; (ii)在(i)条件下,若,当时,求的取值范围. 【答案】(1) (2)(i)显然直线不为0,故设直线为 , 又直线交轴于点,故直线与轴不垂直,故, 与 联立可得, , 设,则, 过点交的右支于两点,故,不妨设, ,即, 即,解得,, ,同理可得 ,, 则; (ii) 【分析】(1)根据双曲线特征和三角形面积得到双曲线方程; (2)(i)设出直线,联立双曲线方程,根据向量关系进行求解; (ii)在(i)基础上,用表达出,求出取值范围. 【详解】(1)由题意得, 当直线与轴垂直时,,即,即, 故,将其代入 中,得 , 所以双曲线方程为 ; (2)(i)略 (ii)由于,由几何关系可得, 其中,故,整理可得, 又,, 所以, 由(i)知,,, 故,又,, 故,整理得,, 令,则,, 所以, 由对勾函数可知在上单调递增, 故. 5.(25-26高二下·四川成都·期末)已知椭圆的焦点在轴上,是的左顶点,斜率为的直线交于,两点,点在上,. (1)若椭圆的离心率为. ①求椭圆的方程; ②若时,求的面积; (2)当时,求的取值范围. 【答案】(1)①;② (2) 【分析】(1)①根据椭圆焦点在轴得到、,结合离心率,列方程求解,代入得到椭圆方程; ②设直线的方程并联立椭圆方程,由韦达定理计算弦长,根据且得到直线的斜率,同理得,由解出,再代入直角三角形面积公式计算面积; (2)联立直线与椭圆方程,通过韦达定理分别表示出弦长和,结合整理得到关于的表达式,利用椭圆焦点在轴的条件列不等式求解,即可得到的取值范围. 【详解】(1)①已知椭圆焦点在轴上,故,,所以, 又离心率,所以,解得, 因此椭圆的方程为. ②因为是的左顶点,所以,设直线, 则由得, 已知是方程的一个根(对应点),由韦达定理得, 因此,因为,且,故, 同理得,由,得,整理得, 即,因,故, 此时,为等腰直角三角形,面积为. (2)已知椭圆焦点在轴上,故,左顶点, 设直线的方程为,,由得直线斜率为, 将代入椭圆方程,整理得, 该方程一个根为,由韦达定理得, 由弦长公式得, 将上式中替换为,得, 由,即,化简得 ,整理得, 由椭圆条件,代入得,移项整理, 即,等价于,所以或,解得, 故的取值范围是. 6.(25-26高二下·重庆·期中)椭圆:()的焦点分别为,,上顶点是,是面积为的等边三角形. (1)求椭圆的标准方程; (2)过的直线与椭圆相交于,两点,且,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据条件列方程组求解; (2)设,根据得出坐标关系,代入椭圆方程中求出,根据求解. 【详解】(1)由题意得,,,, 得, 故椭圆的标准方程为; (2)设, 由且可知, 则,得,即, 由,得,得, 即, 即,即,得, 因为,所以, 故实数的取值范围为. 【真题回顾】 1.(2007·四川·高考真题)设分别是椭圆的左、右焦点. (1)若P是该椭圆在第一象限上的一个动点,若,求点P的坐标; (2)设过定点的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,且为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)求出椭圆的a、b、c,设,利用平面数量积的坐标表示和即可求解; (2)设直线的方程和,联立椭圆方程,根据和为锐角可得,结合韦达定理代入化简计算即可求解. 【详解】(1)由题意知,, 所以,设, 则, 又,有,解得, 所以; (2)显然不满足题意,设直线的方程为,设, , ,解得,① , 则, 又为锐角,AOB不共线,则,即,, 所以 , 解得,② 由①②,解得或, 所以实数k的取值范围为. 2.(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,. (1)求C的方程; (2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足. (i)设,求的坐标(用m,n表示); (ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值. 【答案】(1) (2)(ⅰ) (ⅱ) 【分析】(1)根据题意列出的关系式,解方程求出,即可得到椭圆的标准方程; (2)(ⅰ)设,根据斜率相等以及题目条件列式,化简即可求出或者利用数乘向量求出; (ⅱ) 根据斜率关系可得到点的轨迹为圆(除去两点),再根据点与圆的最值求法结合三角换元或者直接运算即可解出. 【详解】(1)由题可知,,所以,解得, 故椭圆C的标准方程为; (2)(ⅰ)设,易知, 法一:所以,故,且. 因为,,所以, 即,解得,所以, 所以点的坐标为. 法二:设,则,所以 ,,故 点的坐标为. (ⅱ)因为,,由,可得 ,化简得,即, 所以点在以为圆心,为半径的圆上(除去两个点), 为到圆心的距离加上半径, 法一:设,所以 ,当且仅当时取等号, 所以. 法二:设,则, ,当且仅当时取等号, 故. 3.(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. 4.(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. 【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. 5.(2021·浙江·高考真题)如图,已知F是抛物线的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且, (1)求抛物线的方程; (2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线,x轴依次交于点P,Q,R,N,且,求直线l在x轴上截距的范围. 【答案】(1);(2). 【分析】(1)求出的值后可求抛物线的方程. (2)方法一:设,,,联立直线的方程和抛物线的方程后可得,求出直线的方程,联立各直线方程可求出,根据题设条件可得,从而可求的范围. 【详解】(1)因为,故,故抛物线的方程为:. (2)[方法一]:通式通法 设,,, 所以直线,由题设可得且. 由可得,故, 因为,故,故. 又,由可得, 同理, 由可得, 所以, 整理得到, 故, 令,则且, 故, 故即, 解得或或. 故直线在轴上的截距的范围为或或. [方法二]:利用焦点弦性质 设直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为,由题设可得且. 由得,所以. 因为, ,. 由得. 同理. 由得. 因为, 所以即. 故. 令,则. 所以,解得或或. 故直线在x轴上的截距的范围为. [方法三]【最优解】: 设, 由三点共线得,即. 所以直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为. 设直线的方程为, 则. 所以. 故(其中). 所以. 因此直线在x轴上的截距为. 【整体点评】本题主要是处理共线的线段长度问题,主要方法是长度转化为坐标. 方法一:主要是用坐标表示直线,利用弦长公式将线段长度关系转为纵坐标关系,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围. 方法二:利用焦点弦的性质求得直线的斜率之和为0,再利用线段长度关系即为纵坐标关系,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围. 方法三:利用点在抛物线上,巧妙设点坐标,借助于焦点弦的性质求得点横坐标的关系,这样有助于减少变元,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围. 1 / 62 学科网(北京)股份有限公司 $ 3.专题03:圆锥曲线中的参数范围及最值问题 题型一、弦长的最值/取值范围 1 题型二、三角形面积的最值/取值范围 2 题型三、四边形面积的最值/取值范围 4 题型四、向量数量积的取值范围 5 题型五、纯参数(斜率/截距/离心率)范围 7 【真题回顾】 8 题型一、弦长的最值/取值范围 一般步骤:核心是求动弦的长度最大值,常结合直线与曲线联立、韦达定理推导,需结合判别式、参数范围推导边界。 【例题精讲】 1.(25-26高二下·河北唐山·期末)已知点,分别是椭圆:的左、右顶点,且的离心率为. (1)求的方程; (2)若点P是上与,不重合的点,直线,与直线分别交于点G,H,求的最小值. 2.(25-26高二下·云南文山·阶段检测)已知椭圆C: ()的离心率为,且点在 上, 为坐标原点. (1)求椭圆 的标准方程; (2)过椭圆 右焦点 的直线 与椭圆交于A,B两点. (ⅰ)若点 的坐标为,证明:; (ⅱ)若,当时,求弦长的取值范围. 3.(2026·甘肃平凉·模拟预测)已知椭圆的离心率为,且过点,过椭圆右焦点F的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为N,线段AB的垂直平分线与x轴交于点M. (1)求椭圆C的标准方程; (2)若,求直线l的方程; (3)求的取值范围. 4.(河北衡水中学2024届高三第二学期开学检测数学试题)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,直线与交于两点,且弦长的最大值为. (1)求C的标准方程; (2)若原点到直线的距离为,求弦长的最大值. 5.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)已知椭圆的焦距为2,点在上,为坐标原点. (1)求椭圆的标准方程; (2)过椭圆右焦点的直线与椭圆交于两点. (i)若点的坐标为,证明:; (ii)若,当时,求弦长的取值范围. 6.(25-26高二上·江西景德镇·期中)已知椭圆的离心率为,右焦点与短轴两个顶点所连成三角形的面积为. (1)求椭圆的方程; (2)直线与椭圆E有两个交点,,求的取值范围,并求弦长最大值. 题型二、三角形面积的最值/取值范围 一般步骤: 1.设直线方程,联立圆锥曲线得到一元二次方程,写出判别式与韦达定理结果。 2.用弦长公式求底边长,结合点到直线距离公式得到高,写出面积表达式。 3.代入韦达定理化简,通过换元转化为二次函数,结合基本不等式求最值或值域。 【例题精讲】 1.(25-26高二上·辽宁朝阳·期末)已知是椭圆:的右焦点,且椭圆过点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若过作直线交椭圆于,两点,其中在轴上方. (i)求三角形面积的最大值; (ii)设,求证:. 2.(2026·天津滨海新区·三模)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,离心率为,左顶点为,下顶点为,过点且垂直于轴的直线交椭圆于两点,且所得弦长为. (1)求椭圆的方程; (2)若点是椭圆上在第一象限内的一个动点,求三角形面积的最大值; (3)过且斜率不为0的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,连接并延长交直线于点.试探究:在轴上是否存在一定点,使得以为直径的圆恒过点?若存在,求点坐标;若不存在,请说明理由. 3.(25-26高二下·四川成都·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,且椭圆经过点. (1)求椭圆的标准方程; (2)过右焦点的直线与椭圆交于两点,求三角形面积的最大值. 4.(25-26高二上·福建厦门·期末)已知椭圆的离心率为,右顶点与的上、下顶点所围成的三角形面积为.. (1)求的方程. (2)不过点的直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为. (i)证明:直线过定点;并求定点坐标. (ii)求面积的最大值. 5.(25-26高二上·广东河源·期末)已知圆O:,直径为,圆M过点A,B,且与直线相切. (1)若所在直线的倾斜角为,求圆M的半径. (2)设点.若点A在圆O上运动过程中,圆心M形成的轨迹为曲线. (i)求的值; (ii)在曲线上取点M,N,使得,求三角形面积的最小值 6.(25-26高二上·贵州遵义·期末)椭圆()与轴正半轴交于点,与轴正半轴交于点,为坐标原点,若椭圆的离心率,三角形的面积. (1)求椭圆的标准方程; (2)若是第一象限内椭圆上一点,直线与轴正半轴相交于点,直线与轴正半轴相交于点. (ⅰ)求证:等于定值; (ⅱ)求三角形面积的最小值. 题型三、四边形面积的最值/取值范围 一般步骤: 1.拆分四边形为两个共底的三角形,分别计算两个三角形的面积再求和。 2.利用韦达定理消元,将面积表达式转化为单变量函数,结合定义域求值域。 【例题精讲】 1.(2027高二·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,A为椭圆上一点,M为线段上的动点,过点M作直线交椭圆于P,Q两点,若,求四边形面积S的最大值. 2.(25-26高二下·湖北武汉·期末)已知点,圆,一动圆过点,且与圆内切,记动圆圆心的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)已知为曲线上一点(异于),设曲线在点处的切线分别为,在点处的切线为与分别交于两点. (i)若切线的斜率为,求; (ii)当点在曲线上运动时,求四边形的面积的取值范围,并求面积取得最小值时直线的方程. 3.(25-26高三下·辽宁·阶段检测)已知椭圆,四点中恰有三点在椭圆上. (1)求的方程; (2)过的左焦点作的不垂直于轴的弦(其中点在轴上方),为中点,直线与双曲线交于两点. (i)四边形能否为平行四边形,若能,求此时直线的方程,若不能,说明理由; (ii)求四边形面积的取值范围. 4.(2026·陕西西安·模拟预测)已知双曲线C:(,)过点,且的渐近线方程为. (1)求的方程; (2)记双曲线的左右顶点为,,过右焦点的直线与双曲线的右支交于,两点,记直线,的斜率分别为,,求的值; (3)过原点且相互垂直的直线,分别交双曲线于,两点和,两点,,在轴同侧,求四边形面积的取值范围. 5.(2026·河南·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆E上且的周长为6. (1)求椭圆E的方程. (2)设过点的直线与椭圆E交于A,B两点,过点的直线与椭圆E交于C,D两点,与的交点为P,且与的斜率之积为. ①求点P的轨迹方程; ②求四边形ACBD面积的取值范围. 6.(2026·陕西西安·模拟预测)在平面直角坐标系 中,以椭圆 ( )与坐标轴的交点为顶点的四边形的周长为 ,离心率为 . (1)求椭圆 的方程; (2)设 , ,点 在第三象限且在椭圆 上.直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 . ①是否存在点 ,使得 ?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由; ②求四边形 面积的最大值. 题型四、向量数量积的取值范围 一般步骤: 1.设动点坐标,将向量点积转化为x₁x₂y₁y₂的代数形式。 2.代入韦达定理消去变量,得到单变量函数,结合参数的已知范围求值域。 【例题精讲】 1.(25-26高二下·江苏盐城·期末)已知椭圆:()经过,且离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)设斜率为1的直线交椭圆于,两点. (i)若直线经过椭圆的右焦点,求的面积; (ii)求的最小值. 2.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数. (1)判断过点是否能作的一条切线,并说明理由; (2)设,若函数有两个零点,,且. (i)求证:; (ii)记点,若轴上存在两个横坐标大于的点,使得四点共圆,求的取值范围. 3.(25-26高三下·重庆沙坪坝·阶段检测)设抛物线的焦点为是上一点且,过抛物线的焦点作直线,且直线与抛物线相交于两点. (1)求抛物线的方程; (2)过抛物线的焦点作与垂直的直线,若直线与抛物线相交于,两点, ①求的最小值; ②设,分别是,的中点,过焦点作直线的垂线,垂足为,求证:存在一个定点,使得为定值. 4.(25-26高二上·河北·期末)已知为坐标原点,,动点满足,,其中分别是直线的斜率.设动点的轨迹分别为曲线. (1)若,,求曲线,的方程. (2)若,,证明:为定值. (3)若直线,分别与曲线交于,两点,设为线段的中点,当在曲线上变化时,证明:为定值. 5.(24-25高二上·广东梅州·期末)在平面直角坐标系中,圆的方程为,点的坐标为,点为圆上的动点,线段的中垂线与直线相交于点. (1)求交点的轨迹的方程; (2)若过点的直线与轨迹相交于、两点,求的取值范围; (3)若,点为轨迹在第一象限内的任意一点,则是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 6.(24-25高二上·四川眉山·期末)已知,,点满足,记点的轨迹为. (1)求轨迹的方程; (2)当时,求的面积. (3)求的取值范围. 题型五、纯参数(斜率/截距/离心率)范围 一般步骤: 1.利用判别式大于0构造不等式,得到参数的初步约束。 2.结合题目给出的几何条件,补充额外不等关系,联立求解得到最终范围。 【例题精讲】 1.(25-26高二上·广东广州·期末)已知直线与抛物线交于异于原点的两点,. (1)若,,求证:; (2)若,过作的垂线,垂足为,求的取值范围. 2.(2026·湖南长沙·二模)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)若离心率时,求的值; (2)若,为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标; (3)设直线与双曲线另一个交点为,若,求的取值范围. 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. 4.(25-26高三下·山东·阶段检测)已知是坐标原点,双曲线左顶点,直线过点交的右支于两点,记的面积分别为,.且当直线与轴垂直时,. (1)求双曲线的标准方程; (2)已知直线交轴于点, (i)若,求证:为定值; (ii)在(i)条件下,若,当时,求的取值范围. 5.(25-26高二下·四川成都·期末)已知椭圆的焦点在轴上,是的左顶点,斜率为的直线交于,两点,点在上,. (1)若椭圆的离心率为. ①求椭圆的方程; ②若时,求的面积; (2)当时,求的取值范围. 6.(25-26高二下·重庆·期中)椭圆:()的焦点分别为,,上顶点是,是面积为的等边三角形. (1)求椭圆的标准方程; (2)过的直线与椭圆相交于,两点,且,求实数的取值范围. 【真题回顾】 1.(2007·四川·高考真题)设分别是椭圆的左、右焦点. (1)若P是该椭圆在第一象限上的一个动点,若,求点P的坐标; (2)设过定点的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,且为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围. 2.(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,. (1)求C的方程; (2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足. (i)设,求的坐标(用m,n表示); (ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值. 3.(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. 4.(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. 5.(2021·浙江·高考真题)如图,已知F是抛物线的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且, (1)求抛物线的方程; (2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线,x轴依次交于点P,Q,R,N,且,求直线l在x轴上截距的范围. 1 / 62 学科网(北京)股份有限公司 $

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3 专题03:圆锥曲线中的参数范围及最值问题讲义-  2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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