内容正文:
第12讲 第三章 圆锥曲线的方程 重点题型章末总结
第一部分 思维导图
第二部分 题型精讲
题型01圆锥曲线的定义
【典例1】(多选)(2026·广东深圳·模拟预测)在平面直角坐标系中,对于给定的曲线和定点,设为上任意一点,是曲线在点处的切线,是过点且与垂直的直线.作线段的垂直平分线,若与相交,记交点为,当在上运动时,称点的轨迹为曲线关于点的“中垂法截线”,下列选项正确的有( )
A.若为直线,为直线外一点,则中垂法截线是一条抛物线
B.若为圆,为圆内一点,则中垂法截线是一个椭圆
C.若为圆,为圆外一点,则中垂法截线是双曲线
D.若为抛物线,为的焦点,则中垂法截线不是一个圆
【答案】ACD
【分析】利用根据抛物线,椭圆,双曲线,圆的定义判断.
【详解】因为点在线段的中垂线上,所以,
A选项,就是, ,
由可知轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线,故A正确;
B选项,由,得,
若与不重合,则点的轨迹为椭圆;若与重合,则点轨迹是圆,故B错误;
C选项,由得
,则轨迹是以、为焦点的双曲线,故C正确;
D选项,由抛物线的对称性可知,会存在无数多组关于抛物线的对称轴对称的点,
显然不可能是圆,故D正确.
【典例2】(26-27高二上·全国·课后作业)下列命题是真命题的有________.(填序号)
①已知定点,,则满足的点的轨迹为椭圆;
②已知定点,,则满足的点的轨迹为线段;
③到定点,距离相等的点的轨迹为椭圆;
④若点到定点,的距离之和等于点到定点,的距离之和,则点的轨迹为椭圆.
【答案】②④
【详解】椭圆的定义:平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆;
当距离之和等于时,轨迹为线段;
当距离之和小于时,这样的点不存在,轨迹不存在.
对于①,,距离之和为,满足条件的点不存在,轨迹不存在,①是假命题.
对于②,,距离之和等于,轨迹为线段,②是真命题.
对于③,到两定点距离相等的点的轨迹是线段的垂直平分线,③是假命题.
对于④,,,
所以. 又,
由椭圆的定义,点的轨迹为椭圆,④是真命题.
综上,真命题的序号是②④.
【变式1】(2026高二·全国·专题练习)已知动点P(x,y)满足,则动点P的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】A
【详解】因为,
得,
即动点到定点的距离等于到定直线的距离,
直线过点,
因为定点在定直线上,且动点到定点的距离等于到定直线的距离,
则轨迹为过点与直线垂直的直线.
A正确.
【变式2】(多选)(2026·陕西西安·模拟预测)已知点,点为平面上的一个动点,为直线的斜率.定义运算:,则下列说法正确的是( )
A.若运算为加法,则点的轨迹曲线关于原点对称
B.若运算为减法,则点的轨迹为开口向右的抛物线的一部分
C.若运算为乘法,则点的轨迹为焦点在轴上的椭圆的一部分
D.若运算为除法,则点的轨迹为一条直线
【答案】AC
【分析】由题意可得,结合选项代入计算化简,根据函数奇偶性可判断A;根据抛物线得定义可判断B;根据椭圆的定义可判断C;由不满足题意计算判断D.
【详解】由题意可得,
对于A,若运算为加法,则,
化简可得,即,
因为为奇函数,
所以点的轨迹曲线关于原点对称,故A正确;
对于B,若运算为减法,则,
化简可得,即,
所以点的轨迹为开口向上的抛物线的一部分,故B错误;
对于C,若运算为乘法,则,
化简可得,即,
所以点的轨迹为焦点在轴上的椭圆的一部分,故C正确;
对于D,若运算为除法,则,解得,
当时,即,此时,不符合题意,
所以点的轨迹是直线去掉点,故D错误.
【变式3】(26-27高三上·辽宁鞍山·开学考试)已知动点满足,则动点的轨迹是____________(从“直线,圆,椭圆,双曲线,抛物线”中选一个作答)
【答案】直线
【详解】将变形为.
等式左侧表示动点到定点的距离;
等式右侧,即,可理解为动点到定直线的距离.
因为定点在定直线上,
所以动点的轨迹是经过点与该直线垂直的直线.
题型02圆锥曲线的标准方程
【典例1】(26-27高二上·河南南阳·开学考试)(1)已知椭圆的离心率为,其左焦点F到直线的距离为,求此椭圆方程.
(2)求渐近线方程为,且经过点的双曲线的标准方程.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的几何性质和点到直线的距离公式,分别求得和,进而求得的值,即可求解;
(2)根据题意,设双曲线方程为,将点代入双曲线的方程,求得的值,即可求解.
【详解】解:(1)因为椭圆的离心率为,
可得 ,即,可得,
又因为左焦点到直线的距离为,
可得 ,解得 ,即,
联立方程组,解得,
所以椭圆方程为.
(2)因为双曲线的渐近线方程为,可设双曲线方程为,
又因为双曲线经过点,可得,解得,
所以双曲线的方程为.
【典例2】(25-26高二上·安徽·阶段检测)求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在x轴上,经过点,;
(2)与双曲线有相同的渐近线,且过点.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)设出双曲线的标准方程,利用待定系数法求解.
(2)由给定双曲线设所求方程,再求出参数值即得.
【详解】(1)依题意,设双曲线方程为,由该双曲线过点,
得,解得,所以所求双曲线标准方程为.
(2)设与双曲线有相同的渐近线的双曲线方程为,
由该双曲线过点,得,
所以所求双曲线的方程为,标准方程为.
【变式1】(25-26高二上·陕西西安·期末)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)一个焦点为,长轴长是短轴长的倍;
(2)焦点在轴上,且经过两点、.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设椭圆的标准方程为,根据题意得出关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得出椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的方程为,将点、的坐标代入椭圆的方程,可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出椭圆的标准方程.
【详解】(1)根据题意可设椭圆的标准方程为,
所以由题设有,解得,故椭圆的标准方程为.
(2)根据题意可设椭圆的方程为,
将点、的坐标代入椭圆方程得,解得,
故椭圆的标准方程为.
【变式2】(25-26高二上·河北雄安·期末)求符合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,焦距为4,虚轴长为2;
(2)过点,渐近线方程为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件列出方程求出双曲线的标准方程;
(2)设双曲线方程为,代入已知点的坐标,求得参数后可得结论.
【详解】(1)设双曲线标准方程为:,
,,
∴双曲线标准方程为.
(2)由双曲线的渐近线方程为,设双曲线的方程为,
代入点的坐标,有,可得.
即双曲线的方程为,化为标准方程为.
【变式3】(25-26高二上·北京延庆·阶段检测)求下列曲线的标准方程.
(1)圆心在直线上,且过点和点的圆;
(2)经过点,的椭圆;
(3)与双曲线共焦点,且过点的双曲线;
(4)顶点在原点,焦点在直线的抛物线.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4),或
【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可;
(2)利用待定系数法进行求解即可;
(3)根据焦点的坐标公式,结合代入法进行求解即可;
(4)根据抛物线标准方程的特征分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)设圆的标准方程为,
因为圆的圆心在直线上,且过点和点,
所以,
所以圆的标准方程为.
(2)设椭圆的方程为,
因为椭圆经过点,,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
(3)因为双曲线与双曲线共焦点,
所以双曲线的半焦距为,且焦点在横轴上,
所以设双曲线的标准方程为,
因为双曲线过点,
所以,
所以双曲线的标准方程为.
(4)在中,令,得,
令,得.
所以抛物线的焦点为,或.
当抛物线的焦点为时,
因为顶点在原点,焦点在纵轴负半轴上,
所以设抛物线的标准方程为,
所以,因此抛物线的标准方程为;
当抛物线的焦点为时,
因为顶点在原点,焦点在横轴正半轴上,
所以设抛物线的标准方程为,
所以,因此抛物线的标准方程为,
综上所述:抛物线的标准方程为,或.
题型03圆锥曲线的焦点三角形问题
【典例1】(26-27高三上·河北沧州·开学考试)已知,分别为椭圆的左、右焦点,点在上,且的周长为16,则面积的最大值为( )
A.6 B.12 C.16 D.24
【答案】B
【详解】的周长为16,
所以有,
化简得.
由椭圆方程可知,,代入,
解得,,
设椭圆的短半轴长为,则,
所以,当点为椭圆上下顶点时,面积最大,最大值为.
【典例2】(25-26高二下·河南新乡·期中)已知双曲线,过原点作直线与双曲线交于两点,设双曲线的左、右焦点分别为,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用双曲线的定义,结合已知条件求解三角形的边长,然后求解三角形的面积.
【详解】如图,由双曲线的对称性可知四边形为平行四边形,由,则,
不妨设在双曲线的右支上,设,又,
由双曲线的定义可得,
在中,由余弦定理可得:,
即,解得,
所以.
【变式1】(2026·安徽安庆·二模)椭圆的左、右焦点分别为、,上点位于第一象限内,为坐标原点,,线段与轴交于点且,若的面积等于,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,根据得,再根据以及与轴交于点列两组等式求出,并得到,由此可判断出的形状,并据此及的面积列等式求出c的值,最后再求出.
【详解】
设,根据可得,
因为,所以、、共线,
可得,化简得(1),
又因为直线过点、,可得直线的方程为,
代入得,化简得(2),
联立(1)(2)可得,易知,所以,即,
所以,即,又,所以轴,
,解得,
因此,在中,,
所以.
【变式2】(2026·重庆·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为、,动点P为双曲线右支上任意一点,点,若周长的最小值为12,则( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的性质得到三角形周长取到最小值时的动点的情况,再结合勾股定理和双曲线中之间的关系,从而得到的值.
【详解】
的周长为,
当且仅当三点共线时取等号,
因为,所以 ,
在中,,即,解得,
所以.
【变式3】(2026·四川·模拟预测)已知双曲线的左、右两个焦点分别是,焦距为8,若是双曲线上一点,且,则的周长为( )
A.14 B.14或17 C.22 D.14或22
【答案】C
【详解】因为双曲线的焦距为8,所以,即.
由,可得,则.
若点在双曲线的左支上,由,可得,
此时的周长为;
若点在双曲线的右支上,,与不符.
综上,的周长为22.
题型04椭圆、抛物线中的离心率问题
【典例1】(26-27高三上·浙江杭州·开学考试)已知椭圆和双曲线有相同的焦点,,是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设椭圆,双曲线,设点在第一象限,且,根据椭圆及双曲线的定义,结合余弦定理、离心率公式列式求解即可.
【详解】如图,设椭圆,双曲线,
因为它们有相同的焦点,所以,
不妨设点在第一象限,且,
因为点在椭圆上,所以,
即,又因为,
所以,所以,
因为,所以,
又因为点在双曲线上,所以,
即,又因为,
所以,所以,可得,
所以双曲线的离心率为.
【典例2】(多选)(26-27高三上·重庆·开学考试)已知椭圆与双曲线的焦距相同,左、右焦点分别为的离心率分别为是与的一个交点,,则的值可能为( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】CD
【分析】设半焦距为,设,且,则根据椭圆定义与双曲线定义得,再结合,根据余弦定理求得即可求得答案.
【详解】设半焦距为,因为与的焦距相同,
所以,对椭圆,,,
对双曲线,,,
所以,即.
设,
所以,由椭圆的定义得,,
根据椭圆与双曲线的对称性,不妨设,
所以,解得,
因为,所以,
当时,,解得.
此时,,.
当时,,解得,
此时,.
综上,的值可能为或.
【变式1】(2026·福建漳州·模拟预测)双曲线的左、右焦点分别为,,过且垂直于直线的直线与交于点,与的右支交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件得过且垂直于直线的直线方程,联立两直线方程求出,再结合条件求出,利用点在双曲线上,得到间的关系,即可求解.
【详解】设,其中,,
则过且垂直于直线的直线为,
由,解得,所以,
又,且三点共线,点在双曲线右支上,则,
所以,得到,,
所以,又点在双曲线上,
所以,整理得到,得到,
又,所以.
【变式2】(2026高三上·全国·专题练习)设椭圆的下顶点为,M,N在椭圆上,若四边形为平行四边形,为的倾斜角,且,则椭圆的离心率的取值范围是______.
【答案】
【分析】由题意,点在椭圆上可得,则,求出的取值范围后即可得解.
【详解】P为椭圆的下顶点,四边形为平行四边形,
在y轴上,,且M,N关于x轴对称,
因为的倾斜角,所以点在第一象限,
可设点,
由点在椭圆上可得,解得,
直线的倾斜角,
,即,
但,,即.
【变式3】(26-27高三上·山东聊城·开学考试)已知直线与双曲线有且仅有一个公共点,则的离心率为______.
【答案】
【分析】根据题意,联立方程组,求得,得到,结合双曲线的离心率的计算公式,即可求解.
【详解】联立方程组,整理得,
当时,可得,
此时方程有两个不等的实数根,不符合题意,舍去;
要使得直线与双曲线有且仅有一个公共点,则满足,即,
又由,则,可得,
所以双曲线的离心率为.
题型05直线与圆锥曲线的位置关系
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【分析】先判断点与抛物线的位置,再分类讨论直线的情况.
【详解】将代入,解得,因此点在抛物线上,
当直线与抛物线相切时,即过点抛物线的切线;
当直线与抛物线的对称轴平行时,此直线与抛物线也只有一个公共点,
又因过点,所以这条直线为;
综上过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有2条.
【典例2】(26-27高二上·全国·课后作业)若过点的直线与椭圆有且仅有一个公共点,则直线的方程为________.
【答案】
【分析】先说明直线的斜率存在,设直线的方程为,联立直线与椭圆的方程,消元得到一元二次方程.根据已知有,列出方程,求解即可得出答案.
【详解】因为,所以点在椭圆上,
又点不是椭圆的顶点,
由题意可知,直线的斜率存在,设直线的方程为,
与椭圆的方程联立,消去得,
令,
化简,得,解得,
所以直线的方程为,即.
【变式1】(26-27高二上·河南南阳·开学考试)若直线与椭圆总有公共点,则实数的取值范围为________
【答案】
【分析】先根据直线方程可知直线恒过点,要使直线与椭圆恒有公共点,需在椭圆上或椭圆内,注意椭圆的参数范围,进而求得的范围.
【详解】直线恒过点,
由直线与椭圆恒有公共点,
所以在椭圆上或椭圆内,
又椭圆且.
故实数的取值范围是.
【变式2】(25-26高二下·上海·期中)如果直线与双曲线有两个不同的交点,那么斜率k的取值范围是______.
【答案】
【分析】联立直线与双曲线方程,得到关于的方程,通过分析方程得判别式确定交点个数,进而求出的取值范围.
【详解】联立直线与双曲线方程,整理可得,
直线与双曲线有两个不同的交点,所以,
解得且,所以斜率k的取值范围是
【变式3】(26-27高二上·全国·课后作业)若直线与曲线恰好有一个公共点,则实数的取值集合为________.
【答案】
【分析】首先联立直线与曲线方程,讨论二次项系数,根据方程根的个数,求参数的取值.
【详解】因为直线与曲线恰好有一个公共点,所以方程组只有一组实数解,
消去,得,即.①
当,即时,方程①是关于的一元一次方程,解得,这时,原方程组有唯一解
当,即时,方程是关于的一元二次方程.
令,解得(舍去)或.此时原方程组有唯一解
综上,实数的取值集合是.
题型06圆锥曲线中的中点弦问题
【典例1】(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)设直线l与椭圆相交于A,B两点,且的中点为,则直线l的斜率为______.
【答案】
【分析】利用点差法求解即可.
【详解】设,由的中点为,有,
直线l与椭圆相交于A,B两点,则,
两式作差变形得,
即,得,
所以直线l的斜率为.
故答案为:
【典例2】(2026·四川广安·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,椭圆上的点到的距离最大值为.
(1)求和的离心率;
(2)过点的直线交于,两点,若为的中点,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件列关系式可得;
(2)设,与椭圆方程联立,利用韦达定理和中点坐标公式可得.
【详解】(1)由题意可知,,得,
则的离心率为;
(2)由(1)知,,
若直线斜率为或不存在,则线段的中点应在坐标轴上,
故设,,
联立,得,
则,得,
故的方程为.
【变式1】(25-26高二上·湖北十堰·阶段检测)直线与双曲线相交于,两点,且线段的中点为,则直线 的方程是_____.
【答案】
【分析】设出两点,代入双曲线方程,利用点差法,结合中点坐标公式和直线的斜率公式,即可确定直线的方程.
【详解】设,则有,两式相减,可得,
为线段的中点,故有,
即,若,则,即两点重合,不满足题意,
故,因此可得直线的斜率为,
又因为直线过,
故直线,整理得,
故答案为:.
【变式2】(25-26高二上·河北邢台·期末)已知定点,定直线,过平面内一动点作直线的垂线,垂足为,使.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若直线与动点的轨迹相交于A,B两点,且线段AB的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,根据条件列关系式, 化简即可;
(2)利用点差法可求直线方程.
【详解】(1)设,因为,所以,
整理得,即动点的轨迹方程为.
(2)设,则,
两式相减得,
若,则直线的方程为,显然不可能是线段的中点,
不符合题意;
则.
因为线段的中点坐标为,所以,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
联立,得,则,
直线与动点的轨迹相交,所以直线的方程为.
【变式3】(25-26高二上·甘肃嘉峪关·期末)已知抛物线,是抛物线上的点,且(F为抛物线的焦点).
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知直线l交C于M,N两点,且线段MN的中点坐标为,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由抛物线定义结合题意可得答案;
(2)设,,则,,两式相减结合中点坐标可得直线斜率,据此可得答案.
【详解】(1)抛物线的焦点为,准线为.
根据抛物线定义,,解得.
故抛物线方程为
(2)设,,在抛物线上,故,.
两式相减:
因为的中点为,所以.
代入得
直线过点,方程为
题型07圆锥曲线中的弦长问题
【典例1】(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)已知直线与双曲线交于,两点,且线段的中点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,根据点差法求出直线的斜率,解出直线方程,然后与双曲线方程联立解出,点坐标,根据两点间距离公式求出.
【详解】设,直线的方程为.
由题意知,为的中点,
因为,
两式相减,得,
所以,
即直线的斜率为,所以直线的方程为,
与双曲线联立,
得,即,
解得或,
所以.
【典例2】(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.
【答案】(1);
(2)①,②.
【分析】(1)根据渐近线公式即可得到答案;
(2)①利用点差法即可求得直线方程;②利用弦长公式即可得到答案.
【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1】(2026·贵州遵义·模拟预测)已知直线过抛物线 的焦点,且直线与抛物线交于,两点,若直线的方程为,则 ( )
A.16 B.8 C.12 D.4
【答案】A
【分析】先利用焦点在已知直线上求出参数,联立直线与抛物线方程得到交点横坐标之和,结合抛物线焦点弦长公式直接计算弦长.
【详解】抛物线的焦点坐标为.
直线过点,将代入直线方程得,
解得,抛物线方程化为.
联立,消去得,
展开整理,.
设,,由一元二次方程根与系数关系得.
抛物线焦点弦长公式,
代入数值.
【变式2】(26-27高二上·浙江绍兴·开学考试)椭圆的左焦点和上顶点
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得,,代入可得答案;
(2)根据题意,联立方程,设,进而结合韦达定理与弦长公式计算即可求解.
【详解】(1)因为椭圆的左焦点和上顶点
所以,,
所以椭圆的方程为;
(2)因为直线与椭圆交于两点,
所以联立方程得,
所以,解得,
设,则,
因为,
所以,
整理得,解得,满足,
所以,.
题型08圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)如图所示,已知抛物线的顶点为O,点A的坐标为,倾斜角为的直线与线段相交(不经过点O或点A),且交抛物线于M、N两点,求的面积最大时直线的方程,并求的最大面积.
【答案】直线的方程为,的最大面积是.
【分析】设直线斜截式 ,由与线段相交得范围,联立抛物线由判别式保证两交点. 用韦达定理表示弦长和点到直线距离,建立面积平方函数,求导得极大值点,代回得直线方程与最大面积.
【详解】由于直线与线段相交且倾斜角为,又点A的坐标为,
设直线的方程为,可知.
由方程组消去得①.
∵直线与抛物线有两个不同交点M、N,∴方程①的判别式.
,由得.
设,,则,,
点A到直线的距离.
,即.
令,
对,当时,即或.
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
可知时,最大,即最大为.
故直线的方程为,的最大面积是.
【典例2】(24-25高二上·福建厦门·阶段检测)抛物线被直线所截得的弦PQ的中点的纵坐标为1.
(1)求的值及抛物线的准线方程;
(2)过抛物线的焦点作两条互相垂直的直线,,直线与拋物线相交于,两点,直线与抛物线相交于,两点.
(i)若,求直线的方程;
(ii)求四边形的面积的最小值.
【答案】(1) ,准线方程为
(2)(i)或;(ii)32
【分析】(1)解法一:联立直线与抛物线方程,可得与交点纵坐标有关韦达定理,再利用抛物线定义计算可得,即可得抛物线的准线方程;解法二:借助点差法与中点弦性质计算可得,即可得抛物线的准线方程;
(2)解法一:(i)设直线的方程为,联立抛物线方程,可得与交点纵坐标有关韦达定理,结合抛物线弦长公式计算即可得解;(ii)结合(i)中所得,可表示出、,即可表示出四边形的面积,再利用基本不等式计算即可得解;解法二:(i)设直线的方程为,联立抛物线方程,可得与交点横坐标有关韦达定理,结合抛物线弦长公式计算即可得解;(ii)结合(i)中所得,可表示出、,即可表示出四边形的面积,再利用基本不等式计算即可得解.
【详解】(1)解法一:设抛物线与直线交于,,
联立方程组,整理得,
所以,因为,所以,
则抛物线方程为,准线方程为;
解法二:设抛物线 与直线交于,,
因为截得的弦的中点的纵坐标为1,故,,
则,作差得,
所以,因为,所以,
则抛物线方程为,准线方程为;
(2)解法一:(i)依题意设直线的方程为,,,,
联立方程组,整理得 ,故,
所以
,解得,
所以直线的方程为,
即或;
(ii)因为,,同理可得,
所以,
当且仅当,即 时,取等号,
所以四边形面积的最小值为32.
解法二:(i)依题意设直线的方程为,,,.
联立方程组,整理得,故,
所以,解得
所以直线的方程为,
即或;
(ii)因为,,同理可得,
所以,
当且仅当,即时,取等号,
所以四边形面积的最小值为32.
【变式1】(2026·福建厦门·模拟预测)已知定直线l:,点M在l右侧,且M到的距离与到l的距离之比为2,记其轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)过F与x轴垂直的直线交于A,C两点,过F的直线交于B,D两点.若四边形ABCD的面积为,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,根据题意可得,化简可得曲线的方程;
(2)设直线的方程为,,与双曲线方程联立,结合根与系数的关系可得,进而可得,结合题意求解即可.
【详解】(1)设,
因为M到的距离与到l的距离之比为2,所以,
两边平方可得,所以,
所以,所以,
所以的方程为;
(2)由题意可知的方程为,代入的方程可得,
由题意的斜率存在,所以设直线的方程为,
联立,可得,
设,所以,
所以或,
所以
,
因为为的中点,所以,所以,
所以,整理得,解得(舍去)或,
所以,所以的方程.
【变式2】(26-27高三上·上海·阶段检测)已知直线的斜率为1,在轴上的截距为,若直线与椭圆交于、两点,是原点.
(1)求实数的取值范围;
(2)当的面积最大时,求的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)联立直线与椭圆方程,消元得出一元二次方程,利用判别式求出的范围;
(2)由(1)求及点O到直线的距离,表示的面积,基本不等式求最值,得直线l的方程.
【详解】(1)由题意直线的方程为,
由,消去y得,
因为直线与椭圆有两个交点,
所以,
解得,
故实数的取值范围为.
(2)设,,
则,
原点O到直线的距离,
,
所以,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以面积最大时,,
此时直线的方程为或.
【变式3】(26-27高三上·北京门头沟·开学考试)已知椭圆的焦距为2,椭圆上的点到两焦点距离之和为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交于,两点,直线与的另一个交点为,若的面积是的面积的4倍,求的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)根据椭圆的概念及基本性质,即可求得椭圆的方程;
(2)设直线方程为,与椭圆联立,结合韦达定理及三角形的面积关系,即可求解.
【详解】(1)由椭圆定义,可得,解得,
又椭圆的焦距为2,即,解得,
又在椭圆中,,即,解得,
因此,椭圆的方程为.
(2)由题意,直线的斜率一定存在,设其斜率为,则直线的方程为,
设,,将直线与椭圆联立,即,
整理得,
则,解得,
由韦达定理可得,,
因为直线与的另一个交点为,所以是关于原点的对称点,
所以,
又,所以,即,所以,
又,,所以,
代入韦达定理,可得,则,所以,
又,即,解得,
所以直线的方程为,即或.
题型09圆锥曲线中的定点、定值问题
【典例1】(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆E的方程.
(2)点为椭圆E上任意一点,点H为坐标原点O关于直线的对称点,记点H的轨迹为曲线.
(i)求曲线的方程;
(ii)以O为端点作射线m(不与坐标轴重合),与曲线和椭圆分别交于点P,Q,证明:为定值,并求出该定值.
【答案】(1)
(2)
(i),
(ii)曲线,,椭圆均关于坐标轴对称,
故不妨设射线,,,,,,
由,得,所以,
所以,
由,得,所以,
所以,
所以,
若设射线,,同理,
因此,为定值.
【分析】(1)利用离心率条件、椭圆过点,联立求出;
(2)(i)利用点关于直线对称的两个条件:中点在直线上、连线与直线垂直,消参得到的轨迹方程;
(ii) 利用曲线与椭圆的对称性,设射线方程为,分别联立射线与曲线、椭圆的方程,求出两点横坐标,再表示出、,计算两者乘积得到定值.
【详解】(1)由于椭圆的离心率为,
故,所以,所以,
因为椭圆E经过点,所以,即,得,则,
所以椭圆E的方程为;
(2)(i)结合(1)可知,直线,
设点,由题可知点H与点O不重合,连接,
①当时,,
所以直线l的斜率为,直线的斜率为,线段的中点坐标为,
由于点O与点H关于直线l对称,所以,
整理得,解得,代入椭圆E的方程得,
整理得曲线的方程为;
②当时,易知此时点H坐标为,经检验,也符合上式;
③当时,易知此时点H坐标为,经检验,也符合上式;
④当且时,点G不在椭圆E上,不满足题意,故轨迹不包含原点;
综上,曲线的方程为,.
(ii)略
【典例2】已知双曲线与椭圆的焦点相同,且离心率之比为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,记点关于轴的对称点为,证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明:设,则,
联立
消去整理得,所以,
所以,
又直线的斜率,所以直线的方程为,
由对称性易知,若直线过定点,则该定点在轴上,
令,得,
所以直线过定点,且该定点的坐标为.
【分析】(1)根据双曲线和椭圆的焦点相同以及离心率之比为3这两个条件列方程求出的值即可确定双曲线的方程.
(2)联立直线和双曲线方程组,结合韦达定理求出直线的方程,进而确定定点坐标.
【详解】(1)由题知,,化简得.
解得,
所以双曲线的方程为.
(2)略
【变式1】(26-27高三上·北京·开学考试)已知椭圆过点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,过点的直线与椭圆交于不同的两点,,直线和分别与轴交于,两点,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)
证明:设过点的直线的方程为(避免斜率不存在的讨论),
设,将代入椭圆方程得到:
展开整理得
,
由韦达定理得:
点,直线的方程为
令得的纵坐标:
同理,直线与轴交点的纵坐标:
因此:,
由于故同理
计算分母:
代入韦达定理结果:
分子部分:,
因此:
故为定值.
【详解】(1)椭圆过点,将代入椭圆方程:
,又已知,
因此故,所以椭圆方程。
(2)略
【变式2】(25-26高二上·四川成都·期末)设动圆M的半径为r,它与圆外切,且与圆内切.
(1)求圆心M的轨迹方程E
(2)设点,直线与曲线E相交于A,B两点.
①若的中点为,求直线l的方程;
②若以为直径的圆恒过点P,试判断直线l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.
【答案】(1)
(2)①;②过定点,定点坐标为
【分析】(1)由已知可得,,由双曲线的定义可求得圆心M的轨迹方程E;
(2)①设,联立直线与双曲线方程,消去,利用根与系数的关系可得,求解即可;②结合①,求得,利用,可得的关系,进而分类讨论可求得直线l所过定点.
【详解】(1)因为动圆M与圆外切,所以,
因为动圆M与圆内切,所以,
所以,根据双曲线的定义,点M的轨迹为双曲线的右支,
且,所以,所以,
所以圆心M的轨迹方程E为.
(2)①由(1)知,E的方程为,设,
由,消去得,,
,且,
,由为的中点,得,解得,满足,
所以直线l的方程为,即.
② 由①,.,
则
,由以为直径的圆恒过点P,得,
于是,解得或,
当时,直线过,不符合题意;
当时,直线过定点,
所以直线l过定点,该定点坐标为.
【变式3】(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)或;
(2)证明:由不过点的动直线与曲线恒有两个交点,,则动直线与只抛物线相交,
可设点,直线的方程为:,
联立,得,
所以,即.
因为,所以,
代入得:,整理得:,
即或.
当时,直线的方程:过定点,舍去;
当时,直线的方程:过定点.
所以直线过定点.
【分析】(1)由题意转化为抛物线的定义,即可得到曲线方程;
(2)利用方程组思想,结合韦达定理,即可得到直线过定点的证明.
【详解】(1)设,由点到点的距离比它到轴的距离大可得,
,平方得:,
当时,上式化简可得:,
当时,上式化简可得:,
即曲线的轨迹方程是或;
(2)略
题型10圆锥曲线中的定直线问题
【典例1】(24-25高三上·内蒙古包头·期末)抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,在处的切线与在处的切线交于点.
(1)求抛物线的方程;
(2)证明:点在定直线上
【答案】(1);
(2)证明:设,直线的方程为,由,求导得,
抛物线在处的切线方程为,即,
依题意,直线过,则,
同理在处的切线过,则,
显然点在上,即直线与是同一直线,
因此,则,所以点在定直线上.
【分析】(1)利用给定的焦点坐标求出抛物线方程.
(2)利用导数的几何意义求出抛物线在点处的切线方程,进而得直线方程即可推理得证.
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,则,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)略
【典例2】已知A,B分别是双曲线C:的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为,,且.
(1)求C的方程;
(2)已知过点的直线l:交C的左、右两支于D,E两点(异于A,B),直线AE与直线BD交于点Q,证明:点Q在定直线上.
【答案】(1)
(2)
证明:由(1)得,,
如图,设,,
联立消去得,
所以,,
易知直线AE的方程为,
直线BD的方程为,
联立得:,
即,
整理得,
则,
所以点Q的横坐标始终为1.
故点Q在定直线上.
【分析】(1)根据即可确定的值,设出点坐标表示出,根据即可求出,从而求出双曲线方程;
(2)设出点,点坐标,表示出直线方程,联立后利用直线与双曲线联立所得韦达定理表示出点横坐标,可发现点在定直线上.
【详解】(1)由题意得,所以.
设,因为点P在C上,所以,即.
又,所以,
故C的方程为.
(2)略
【变式1】(24-25高二上·云南丽江·阶段检测)已知抛物线Ω:焦点为F,过F作两条互相垂直的直线,,且直线与Ω交于M,N两点,直线与Ω交于E,P两点,M,E均在第一象限,设A,B分别为弦MN,EP的中点,直线ME与直线NP交于点H.
(1)直线AB是否过定点?请说明理由;
(2)证明:点H在直线上.
【答案】(1)过定点,理由如下:
抛物线Ω:的焦点,
互相垂直的直线,与抛物线各有两个交点,知直线,斜率存在且不为0,
设直线的斜率为,则直线,设,
由,消去并整理得,,
,,弦MN的中点,
由垂直的条件,可将换为,设,
同理得,,有,
当或时,直线的方程为,
当且时,直线的斜率为,方程为,
即,当时,恒有,
所以直线过定点,其坐标为.
(2)直线的斜率,同理得直线的斜率,
此时直线的方程为,即,
同理,直线的方程为,即,整理得,
由,消去解得,
所以直线ME与直线NP的交点在直线上.
【分析】(1)设直线和的方程,与抛物线联立方程组,利用韦达定理表示出A,B两点坐标,得直线AB方程,由方程判断所过定点坐标;
(2)表示出直线ME与直线NP方程,联立方程组求交点坐标即可.
【详解】(1)略
(2)略
【变式2】(2026·北京朝阳·模拟预测)已知椭圆的离心率为,右焦点,且,直线交椭圆于,两点,交轴于点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线过右焦点,设,,求的值;
(3)若已知,椭圆上下顶点分别为C,D,直线交直线于点,证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)
(3)证明如下:
依题意直线的斜率存在,设直线的方程为,
由(1)可得,,
设,,
由,得,
∴,,,
则,,
又直线的方程为,直线的方程为,
解,即,
即,
得,所以,即,
所以
,
所以点在定直线上.
【分析】(1)根据条件列方程组求解;
(2)设直线的方程为,根据向量的坐标运算以及韦达定理化简;
(3)直线的方程为,联立直线、的方程求出点的坐标,结合韦达定理化简得出.
【详解】(1)依题意可得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由(1)可得椭圆的右焦点,
由题意知直线的斜率存在,则设直线的方程为,
, ,,
联立,得,
∴,,
又,,,,
,,
则,,
∴,,
∴
.
(3)略
【变式3】(25-26高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆C:()的右焦点为,点在C上,直线l经过F且与C交于两点(不在x轴上).
(1)求C的方程;
(2)若直线l的斜率为,求;
(3)设分别为C的左,右顶点,直线与交于点T.证明:点T在定直线上.
【答案】(1);
(2);
(3)
设直线l方程为,与椭圆联立,
消得:,
设交点,则,
由分别为C的左,右顶点,则,
所以直线方程为:,直线方程为:,
两式消得:,
整理得:
由可得:,
所以有,
即点T在定直线上.
【分析】(1)利用已知条件列方程组求参数即可;
(2)利用直线与椭圆联立方程组,结合弦长公式求解即可;
(3)利用直线与椭圆联立,再用坐标去表示两直线方程,然后消,去求解交点的横坐标,再由根与系数关系,即可求得,从而问题得证.
【详解】(1)点在C上得:,
右焦点为得:,联立解得:,
所以椭圆方程为;
(2)直线l经过F且斜率为,则直线方程为,与椭圆联立,
消得:,
设交点,则,
由弦长公式可得:;
(3)略
题型11圆锥曲线中的向量问题
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)已知椭圆C经过点,且与双曲线共焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C右焦点作直线l交椭圆C于,两点,交轴于点,且记,,求证:为定值.
【答案】(1);
(2)设点、,,
由题意可知,直线的斜率存在,可设直线的方程为,
联立,可得,
由于点在椭圆的内部,直线与椭圆必有两个交点,
由韦达定理可得,,
,,,
得,,
,,
.
【分析】(1)由已知条件可得出关于、的方程组,解出、的值,即可得出椭圆的方程;
(2)由题意可知,直线的斜率存在,设直线的方程为,设点、、,联立直线与椭圆的方程,列出韦达定理,由,可得出、的表达式,结合韦达定理可计算得出为定值.
【详解】(1)因为双曲线的焦点坐标为,则,
设椭圆的方程为,
又椭圆过点,,
可得,,椭圆的标准方程为:;
(2)略.
【典例2】(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.
【典例3】(25-26高三·全国·一轮复习)已知点在拋物线的准线上,动点在上,在点处的切线交轴于点,设,求证:点在定直线上,并求该定直线的方程.
【答案】
抛物线的准线的方程为,依题意设.
抛物线的方程可化为,所以,
设,则以为切点的切线的斜率,
所以切线的方程为.
令,得,
即点坐标为,
所以,
所以,所以.
设点坐标为,则,
所以点在定直线上.
【分析】设,,由得,得切线的方程为,令,得,由得即可得证.
【详解】略
【变式1】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)已知点在圆上,作垂直于轴,垂足为,点为中点.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与轴交于点,与交于、两个相异点,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)把点的坐标用点和点的坐标表示,代入点的轨迹方程即可求解;
(2)设点、,利用可得,结合韦达定理可得与的关系,最后代入判别式,利用即可求解.
【详解】(1)由题意,设点、,则,
因为点为线段的中点,则,即,
因为点在圆上,所以,即,
因此,点的轨迹的方程为.
(2)由已知可得,设点、,
联立得,
由已知可得,得,
由韦达定理可得,,
因为,即,则,即,
所以,所以,
即,
当时,不成立,
所以,代入得,
解得,因此,的取值范围是.
【变式2】(2026·海南·模拟预测)已知双曲线E:(,)的左、右焦点分别为,,的一条渐近线方程为,过点且与轴垂直的直线与交于,两点,的周长为16.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,若,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由渐近线方程和三角形周长,结合双曲线方程的定义得到方程组,求出,得到双曲线方程;
(2)直线的斜率不存在或斜率为0时,不合要求,设出直线方程,联立双曲线方程,得到两根之和,两根之积,根据得到方程,求出,得到直线斜率
【详解】(1)一条渐近线方程为,故,
中,令得,
故,所以,
由双曲线定义可得,同理,
故,结合,可得,
所以的方程为;
(2)由(1)知,,当直线的斜率不存在或斜率为0时,不成立,
故直线的斜率存在,且不为0,设方程为,,
联立与得,
,且,故,
设,则,
,故,
所以,所以,
由得,将其代入得
,解得满足要求,
故,,直线的斜率为.
【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知圆,一动圆与直线相切且与圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)若经过定点的直线与曲线交于,两点,是的中点,过作轴的平行线与曲线相交于点,试问是否存在直线使得?若存在,求出直线的方程.
【答案】(1)
(2)存在,或.
【分析】(1)利用直接法,设出点坐标根据相切关系找到等量关系即可求动圆圆心P的轨迹T的方程;
(2)由题意设直线l的方程为,联立抛物线方程,利用,从而由向量的数量积的坐标运算于韦达定理可得,即可求出直线方程.
【详解】(1)设,由题可知动圆圆心不能在轴左侧,故,
因为动圆与直线相切且与圆外切,
所以,
所以,
化简得,
所以动圆圆心的轨迹的方程为;
(2)设,,
由题意,设直线的方程为,
联立
消去得,
所以,①,
所以,②,
假设存在使得,
则由题意可得③,
因为在抛物线上,所以,即④,
又,,,
所以,
将①②③④代入此式并化简,可得,
所以,即,
所以存在直线,使得,且直线的方程为或.
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第12讲 第三章 圆锥曲线的方程 重点题型章末总结
第一部分 思维导图
第二部分 题型精讲
题型01圆锥曲线的定义
【典例1】(多选)(2026·广东深圳·模拟预测)在平面直角坐标系中,对于给定的曲线和定点,设为上任意一点,是曲线在点处的切线,是过点且与垂直的直线.作线段的垂直平分线,若与相交,记交点为,当在上运动时,称点的轨迹为曲线关于点的“中垂法截线”,下列选项正确的有( )
A.若为直线,为直线外一点,则中垂法截线是一条抛物线
B.若为圆,为圆内一点,则中垂法截线是一个椭圆
C.若为圆,为圆外一点,则中垂法截线是双曲线
D.若为抛物线,为的焦点,则中垂法截线不是一个圆
【典例2】(26-27高二上·全国·课后作业)下列命题是真命题的有________.(填序号)
①已知定点,,则满足的点的轨迹为椭圆;
②已知定点,,则满足的点的轨迹为线段;
③到定点,距离相等的点的轨迹为椭圆;
④若点到定点,的距离之和等于点到定点,的距离之和,则点的轨迹为椭圆.
【变式1】(2026高二·全国·专题练习)已知动点P(x,y)满足,则动点P的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【变式2】(多选)(2026·陕西西安·模拟预测)已知点,点为平面上的一个动点,为直线的斜率.定义运算:,则下列说法正确的是( )
A.若运算为加法,则点的轨迹曲线关于原点对称
B.若运算为减法,则点的轨迹为开口向右的抛物线的一部分
C.若运算为乘法,则点的轨迹为焦点在轴上的椭圆的一部分
D.若运算为除法,则点的轨迹为一条直线
【变式3】(26-27高三上·辽宁鞍山·开学考试)已知动点满足,则动点的轨迹是____________(从“直线,圆,椭圆,双曲线,抛物线”中选一个作答)
题型02圆锥曲线的标准方程
【典例1】(26-27高二上·河南南阳·开学考试)(1)已知椭圆的离心率为,其左焦点F到直线的距离为,求此椭圆方程.
(2)求渐近线方程为,且经过点的双曲线的标准方程.
【典例2】(25-26高二上·安徽·阶段检测)求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在x轴上,经过点,;
(2)与双曲线有相同的渐近线,且过点.
【变式1】(25-26高二上·陕西西安·期末)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)一个焦点为,长轴长是短轴长的倍;
(2)焦点在轴上,且经过两点、.
【变式2】(25-26高二上·河北雄安·期末)求符合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,焦距为4,虚轴长为2;
(2)过点,渐近线方程为.
【变式3】(25-26高二上·北京延庆·阶段检测)求下列曲线的标准方程.
(1)圆心在直线上,且过点和点的圆;
(2)经过点,的椭圆;
(3)与双曲线共焦点,且过点的双曲线;
(4)顶点在原点,焦点在直线的抛物线.
题型03圆锥曲线的焦点三角形问题
【典例1】(26-27高三上·河北沧州·开学考试)已知,分别为椭圆的左、右焦点,点在上,且的周长为16,则面积的最大值为( )
A.6 B.12 C.16 D.24
【典例2】(25-26高二下·河南新乡·期中)已知双曲线,过原点作直线与双曲线交于两点,设双曲线的左、右焦点分别为,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2026·安徽安庆·二模)椭圆的左、右焦点分别为、,上点位于第一象限内,为坐标原点,,线段与轴交于点且,若的面积等于,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·重庆·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为、,动点P为双曲线右支上任意一点,点,若周长的最小值为12,则( )
A. B.3 C. D.
【变式3】(2026·四川·模拟预测)已知双曲线的左、右两个焦点分别是,焦距为8,若是双曲线上一点,且,则的周长为( )
A.14 B.14或17 C.22 D.14或22
题型04椭圆、抛物线中的离心率问题
【典例1】(26-27高三上·浙江杭州·开学考试)已知椭圆和双曲线有相同的焦点,,是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【典例2】(多选)(26-27高三上·重庆·开学考试)已知椭圆与双曲线的焦距相同,左、右焦点分别为的离心率分别为是与的一个交点,,则的值可能为( )
A.4 B. C.2 D.
【变式1】(2026·福建漳州·模拟预测)双曲线的左、右焦点分别为,,过且垂直于直线的直线与交于点,与的右支交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026高三上·全国·专题练习)设椭圆的下顶点为,M,N在椭圆上,若四边形为平行四边形,为的倾斜角,且,则椭圆的离心率的取值范围是______.
【变式3】(26-27高三上·山东聊城·开学考试)已知直线与双曲线有且仅有一个公共点,则的离心率为______.
题型05直线与圆锥曲线的位置关系
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)过点作直线与抛物线只有一个公共点,这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【典例2】(26-27高二上·全国·课后作业)若过点的直线与椭圆有且仅有一个公共点,则直线的方程为________.
【变式1】(26-27高二上·河南南阳·开学考试)若直线与椭圆总有公共点,则实数的取值范围为________
【变式2】(25-26高二下·上海·期中)如果直线与双曲线有两个不同的交点,那么斜率k的取值范围是______.
【变式3】(26-27高二上·全国·课后作业)若直线与曲线恰好有一个公共点,则实数的取值集合为________.
题型06圆锥曲线中的中点弦问题
【典例1】(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)设直线l与椭圆相交于A,B两点,且的中点为,则直线l的斜率为______.
【典例2】(2026·四川广安·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,椭圆上的点到的距离最大值为.
(1)求和的离心率;
(2)过点的直线交于,两点,若为的中点,求的方程.
【变式1】(25-26高二上·湖北十堰·阶段检测)直线与双曲线相交于,两点,且线段的中点为,则直线 的方程是_____.
【变式2】(25-26高二上·河北邢台·期末)已知定点,定直线,过平面内一动点作直线的垂线,垂足为,使.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若直线与动点的轨迹相交于A,B两点,且线段AB的中点坐标为,求直线的方程.
【变式3】(25-26高二上·甘肃嘉峪关·期末)已知抛物线,是抛物线上的点,且(F为抛物线的焦点).
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知直线l交C于M,N两点,且线段MN的中点坐标为,求直线l的方程.
题型07圆锥曲线中的弦长问题
【典例1】(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)已知直线与双曲线交于,两点,且线段的中点为,则( )
A. B. C. D.
【典例2】(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1】(2026·贵州遵义·模拟预测)已知直线过抛物线 的焦点,且直线与抛物线交于,两点,若直线的方程为,则 ( )
A.16 B.8 C.12 D.4
【变式2】(26-27高二上·浙江绍兴·开学考试)椭圆的左焦点和上顶点
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,若,求的值.
题型08圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)如图所示,已知抛物线的顶点为O,点A的坐标为,倾斜角为的直线与线段相交(不经过点O或点A),且交抛物线于M、N两点,求的面积最大时直线的方程,并求的最大面积.
【典例2】(24-25高二上·福建厦门·阶段检测)抛物线被直线所截得的弦PQ的中点的纵坐标为1.
(1)求的值及抛物线的准线方程;
(2)过抛物线的焦点作两条互相垂直的直线,,直线与拋物线相交于,两点,直线与抛物线相交于,两点.
(i)若,求直线的方程;
(ii)求四边形的面积的最小值.
【变式1】(2026·福建厦门·模拟预测)已知定直线l:,点M在l右侧,且M到的距离与到l的距离之比为2,记其轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)过F与x轴垂直的直线交于A,C两点,过F的直线交于B,D两点.若四边形ABCD的面积为,求的方程.
【变式2】(26-27高三上·上海·阶段检测)已知直线的斜率为1,在轴上的截距为,若直线与椭圆交于、两点,是原点.
(1)求实数的取值范围;
(2)当的面积最大时,求的直线方程.
【变式3】(26-27高三上·北京门头沟·开学考试)已知椭圆的焦距为2,椭圆上的点到两焦点距离之和为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交于,两点,直线与的另一个交点为,若的面积是的面积的4倍,求的方程.
题型09圆锥曲线中的定点、定值问题
【典例1】(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆E的方程.
(2)点为椭圆E上任意一点,点H为坐标原点O关于直线的对称点,记点H的轨迹为曲线.
(i)求曲线的方程;
(ii)以O为端点作射线m(不与坐标轴重合),与曲线和椭圆分别交于点P,Q,证明:为定值,并求出该定值.
【典例2】已知双曲线与椭圆的焦点相同,且离心率之比为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,记点关于轴的对称点为,证明:直线过定点,并求出该定点的坐标.
【变式1】(26-27高三上·北京·开学考试)已知椭圆过点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,过点的直线与椭圆交于不同的两点,,直线和分别与轴交于,两点,求证:为定值.
【变式2】(25-26高二上·四川成都·期末)设动圆M的半径为r,它与圆外切,且与圆内切.
(1)求圆心M的轨迹方程E
(2)设点,直线与曲线E相交于A,B两点.
①若的中点为,求直线l的方程;
②若以为直径的圆恒过点P,试判断直线l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.
【变式3】(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
题型10圆锥曲线中的定直线问题
【典例1】(24-25高三上·内蒙古包头·期末)抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,在处的切线与在处的切线交于点.
(1)求抛物线的方程;
(2)证明:点在定直线上
【典例2】已知A,B分别是双曲线C:的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为,,且.
(1)求C的方程;
(2)已知过点的直线l:交C的左、右两支于D,E两点(异于A,B),直线AE与直线BD交于点Q,证明:点Q在定直线上.
【变式1】(24-25高二上·云南丽江·阶段检测)已知抛物线Ω:焦点为F,过F作两条互相垂直的直线,,且直线与Ω交于M,N两点,直线与Ω交于E,P两点,M,E均在第一象限,设A,B分别为弦MN,EP的中点,直线ME与直线NP交于点H.
(1)直线AB是否过定点?请说明理由;
(2)证明:点H在直线上.
【变式2】(2026·北京朝阳·模拟预测)已知椭圆的离心率为,右焦点,且,直线交椭圆于,两点,交轴于点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线过右焦点,设,,求的值;
(3)若已知,椭圆上下顶点分别为C,D,直线交直线于点,证明:点在定直线上.
【变式3】(25-26高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆C:()的右焦点为,点在C上,直线l经过F且与C交于两点(不在x轴上).
(1)求C的方程;
(2)若直线l的斜率为,求;
(3)设分别为C的左,右顶点,直线与交于点T.证明:点T在定直线上.
题型11圆锥曲线中的向量问题
【典例1】(2026高三·全国·专题练习)已知椭圆C经过点,且与双曲线共焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C右焦点作直线l交椭圆C于,两点,交轴于点,且记,,求证:为定值.
【典例2】(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.
【典例3】(25-26高三·全国·一轮复习)已知点在拋物线的准线上,动点在上,在点处的切线交轴于点,设,求证:点在定直线上,并求该定直线的方程.
【变式1】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)已知点在圆上,作垂直于轴,垂足为,点为中点.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与轴交于点,与交于、两个相异点,且,求的取值范围.
【变式2】(2026·海南·模拟预测)已知双曲线E:(,)的左、右焦点分别为,,的一条渐近线方程为,过点且与轴垂直的直线与交于,两点,的周长为16.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,若,求直线的斜率.
【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知圆,一动圆与直线相切且与圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)若经过定点的直线与曲线交于,两点,是的中点,过作轴的平行线与曲线相交于点,试问是否存在直线使得?若存在,求出直线的方程.
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