摘要:
**基本信息**
聚焦圆锥曲线选填题6大高频考点,以二级结论为核心构建“性质-公式-秒杀”方法体系,逻辑链清晰,适配一轮复习高效突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考点01通径公式|1典例+5跟踪|通径端点坐标及长度公式|从曲线方程推导通径几何特征,建立坐标与长度关系|
|考点02距离及最值|1典例+7跟踪|双曲线上点到焦点距离公式及最值结论|基于双曲线定义推导距离关系,明确最值位置|
|考点03中点弦问题|1典例+7跟踪|点差法斜率关系秒杀公式|通过点差法推导中点与弦斜率关系,区分焦点位置|
|考点04焦点三角形面积|1典例+6跟踪|椭圆/双曲线焦点三角形面积公式|结合余弦定理与定义推导面积公式,关联张角参数|
|考点05离心率公式|1典例+7跟踪|焦点三角形、焦点弦离心率秒杀公式|从定义和几何关系推导离心率表达式,适配不同条件|
|考点06抛物线焦点弦|1典例+7跟踪|焦半径、焦点弦长及面积公式|基于抛物线定义推导焦点弦坐标关系及几何量公式|
内容正文:
考点培优练02 利用二级结论秒杀圆锥曲线选填题6大考点
考点预览
目录
考点01 通径公式的应用 1
考点02 双曲线中点到焦点的距离及最值问题 3
考点03 中点弦问题(点差法)秒杀公式 5
考点04 椭圆、双曲线焦点三角形面积公式 7
考点05 椭圆离心率秒杀公式 8
考点06 抛物线中的焦点弦、焦半径公式 10
考点通关
考点01 通径公式的应用
1、通径的性质
【性质1】椭圆和双曲线通径的端点坐标为,抛物线通径的端点坐标为.
【性质2】椭圆和双曲线的通径长为,抛物线的通径长为.
【典例1】(2025·广西南宁·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,离心率为,且过焦点且垂直于椭圆C的长轴的弦长为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知过点的直线l交椭圆C于,两点,当的面积最大时,求直线l的方程.
【跟踪训练】1.(25-26高三上·河北承德·阶段检测)已知抛物线的焦点为,其通径长为8,动直线过点且与抛物线交于两点,的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2026届高三上学期12月期中考试数学试卷)通常把过椭圆的焦点且与过焦点的长轴垂直的弦称为椭圆的通径.已知椭圆的通径长为6,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2026-2027学年高三8月适应性考试数学试题)(多选)已知双曲线:的离心率,则( )
A.双曲线渐近线夹角大于
B.
C.通径长范围为
D.焦点到渐近线距离大于
4.(2026·甘肃张掖·一模)(多选)已知双曲线的左,右焦点分别是,下列说法正确的有( )
A.若双曲线的离心率为,则双曲线的渐近线方程为
B.若双曲线的通径长为2,则
C.若是双曲线与以为直径的圆的交点,则的面积为2
D.若点在双曲线上,则
5.(25-26高三上·河南新乡·开学考试)(多选)我们把双曲线过焦点的弦称为焦点弦,垂直于双曲线的实轴的焦点弦称为通径.在如图所示的平面直角坐标系中,双曲线(,且为常数)的左、右焦点分别为,通径长为为的右支上任意一点,作在点处的切线分别交两渐近线于点,则( )
A.的离心率
B.线段长度的最小值是
C.一定是线段的中点
D.面积的最小值是
考点02 双曲线中点到焦点的距离及最值问题
1.若P是双曲线上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则||PF1|-|PF2||=2a;
2.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
3.双曲线焦点到渐近线的距离为
【典例2】(25-26高三上·河南三门峡·期末)已知椭圆的短轴长为2,椭圆上的点到一个焦点的距离的最大值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作斜率为的直线与椭圆相交于两点,轴上存在点使得直线与直线的斜率之和为0.
(i)求点的坐标;
(ii)求的面积的最大值.
【跟踪训练】1.(25-26高三·全国·一轮复习)两个焦点的坐标分别为,的椭圆上的任一点到两焦点的距离之和为8,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.(2026·河北保定·二模)(多选)若椭圆Γ上的动点到Γ的两个焦点的距离之和为10,且Γ上的动点到Γ的焦点的距离的最小值为2,则Γ的标准方程可能是( )
A. B. C. D.
3.(2025·陕西·模拟预测)(多选)已知椭圆:的离心率为.若点在上,,分别是的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.椭圆内接矩形周长的最大值为
D.满足是直角三角形的点有4个
4.(25-26高三上·广西南宁·期中)(多选)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在C上,且的最大值为3,最小值为1,则( )
A.椭圆C的离心率为 B.的周长为4
C.点P可能在以,为直径的圆上 D.若,则的面积为
5.(24-25高三上·四川成都·阶段检测)已知椭圆:的离心率为,长轴长为6,,分别是椭圆的左、右焦点,是一个定点,是椭圆上的动点,则下列说法正确的是( )
A. B.椭圆的标准方程为
C. D.的最大值为
6.(2026·上海虹口·三模)已知点为某个长轴长为6的椭圆上的一点,若点到该椭圆的一个焦点的距离为2,则点到该椭圆的另一个焦点的距离为_____________.
7.(2026高三·全国·专题练习)设,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若到两焦点的距离之比为,则离心率范围为________.
考点03 中点弦问题(点差法)秒杀公式
1、若椭圆与直线交于两点,为中点,且与斜率存在时,则;(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,
若过椭圆的中心,为椭圆上异于任意一点,(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,.
【典例3】(25-26高三上·河北衡水·期末)已知椭圆,椭圆与有公共焦点,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相交于两点,为的中点,求直线的方程.
【跟踪训练】1.(25-26高三下·湖南长沙·开学考试)若双曲线不存在以点为中点的弦,则正实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西咸阳·三模)(多选)已知椭圆C:()的左、右焦点分别为,,离心率,P是C上一动点,且的周长为6,直线l与C交于A,B两点(异于点P),则下列说法正确的有( )
A.若点P到直线的距离为3,则
B.若的中点M的坐标为,则直线l的方程为
C.若A,B关于原点对称,直线,的斜率分别为,,则
D.记的中点为N,则点N的轨迹方程为
3.(2026·陕西咸阳·三模)(多选)已知分别是双曲线的左、右焦点,是双曲线上的两点,为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的渐近线方程为
B.当时,则
C.若,则的取值范围为
D.线段的中点坐标可能为
4.(26-27高三上·全国·课后作业)(多选)过点的直线与双曲线相交于,两点,且为的中点,则直线的方程为______.
5.(2026高三·全国·专题练习)倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点,则线段AB中点M的轨迹方程是_______.
6.(26-27高三上·云南玉溪·开学考试)已知双曲线的离心率为3,A,B是C上的两点.
(1)求C的标准方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程.
7.(2026·陕西渭南·三模)已知椭圆:()的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)动直线:与椭圆交于,两点,求线段中点的轨迹方程.
考点04 椭圆、双曲线焦点三角形面积公式
1、椭圆焦点三角形的面积为(为焦距对应的张角)
证明:设
.
2、双曲线中焦点三角形的面积为(为焦距对应的张角)
【典例4】(26-27高三·全国·一轮复习)已知双曲线C:=1的左、右焦点分别为,,P为C的右支上一点,且,则的面积为______.
【跟踪训练】1.(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在椭圆C上,且,则的面积为( )
A. B. C. D.1
2.(2026·浙江·二模)已知椭圆,为椭圆的左、右焦点,点为椭圆上在第一象限内的一点,且的面积为,则的角平分线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高三上·广东·期末)已知,是双曲线:的两个焦点,为上一点,且,若的面积是,则( )
A. B. C.3 D.4
4.(2025·江西·二模)过双曲线的中心作直线与双曲线交于、两点,设双曲线的右焦点为,已知,则的面积为( )
A. B.1 C. D.
5.(26-27高三·全国·一轮复习)设M是椭圆=1上的一点,为该椭圆的焦点,,则的面积为___.
6.(2025·四川成都·三模)双曲线的两个焦点分别是与,焦距为4,M是双曲线上的一点,且,则的面积是_______.
考点05 椭圆离心率秒杀公式
(1)已知椭圆方程为,两焦点分别为,
设焦点三角形,,则椭圆的离心率
(2)以椭圆两焦点及椭圆上任一点(除长轴两端点外) 为顶点 , 则
(3)点是椭圆的焦点,过的弦与椭圆焦点所在轴的夹角为为直线的斜率,且.,则
当曲线焦点在轴上时,注:或者而不是或
【典例5】(2026高三·全国·专题练习)设为椭圆上任一点,椭圆的左右焦点分别为、,,.
(1)求证:离心率;
(2)求的最值.
【跟踪训练】1.(26-27高三上·云南·开学考试)设、分别为椭圆的左、右焦点,,、两点均在椭圆上且满足,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2025·河南洛阳·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2022·陕西咸阳·二模)已知、分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上一点,且,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知是椭圆上一点,,是椭圆的两个焦点,,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(26-27高三上·湖北·开学考试)已知,是椭圆的左、右焦点,为上一点,且,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三上·重庆·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,其右顶点为A,若椭圆上一点P,使得,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(2026·河北秦皇岛·二模)已知椭圆()的右焦点为,过原点的直线交椭圆于,两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
考点06 抛物线中的焦点弦、焦半径公式
1、抛物线中焦半径焦点弦三角形面积秒杀公式
已知倾斜角为直线的经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,则
①.
②.
③,.
2、过焦点的直线与抛物线相交坐标之间的关系秒杀公式
①抛物线 的焦点为F,是过的直线与抛物线的两个交点.
②一般地,如果直线恒过定点与抛物线交于两点,那么
.
③若恒过定点.
【典例6】(25-26高三下·安徽·阶段检测)(多选)已知抛物线的焦点为,准线为.点在抛物线上,则下列说法正确的是( )
A.准线的方程为
B.若,则
C.过点总能作出两条直线与抛物线仅有1个交点
D.若,延长与抛物线交于点,则
【跟踪训练】1.(26-27高三上·甘肃酒泉·开学考试)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.
2.(2026·云南·三模)已知是抛物线上的动点,点满足,若,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
3.(2026·海南·模拟预测)设椭圆C:()的左、右焦点分别为,,且为抛物线()的焦点.设抛物线与在第二象限的交点为,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三下·湖南长沙·阶段检测)已知抛物线的焦点为F,点P在C上.若O是坐标原点,,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
5.(24-25高三上·陕西西安·阶段检测)已知为坐标原点,过抛物线的焦点作斜率为的弦,其中点在第一象限,则( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高三下·甘肃武威·期中)(多选)已知抛物线:的焦点为,准线为,点在上,则( )
A. B.的方程为
C.原点到直线的距离为 D.
7.(26-27高三上·河北·开学考试)已知抛物线:的焦点为,点在上,且位于第一象限,,则点的坐标为______.
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考点培优练02 利用二级结论秒杀圆锥曲线选填题6大考点
考点预览
目录
考点01 通径公式的应用 1
考点02 双曲线中点到焦点的距离及最值问题 7
考点03 中点弦问题(点差法)秒杀公式 13
考点04 椭圆、双曲线焦点三角形面积公式 23
考点05 椭圆离心率秒杀公式 28
考点06 抛物线中的焦点弦、焦半径公式 33
考点通关
考点01 通径公式的应用
1、通径的性质
【性质1】椭圆和双曲线通径的端点坐标为,抛物线通径的端点坐标为.
【性质2】椭圆和双曲线的通径长为,抛物线的通径长为.
【典例1】(2025·广西南宁·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,离心率为,且过焦点且垂直于椭圆C的长轴的弦长为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知过点的直线l交椭圆C于,两点,当的面积最大时,求直线l的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)根据给定条件,结合椭圆离心率的意义及对称性列式求出即可.
(2)设直线的方程为,与椭圆方程联立,利用韦达定理,求出三角形面积的函数关系,再利用基本不等式求解最值,即可求得直线方程.
【详解】(1)设椭圆C的半焦距为,由过焦点且垂直于椭圆C的长轴的弦长为1,得点在椭圆上,
于是,由离心率为,得,而,因此,,
所以椭圆C的方程为.
(2)由题意,,直线不垂直于轴,设其方程为,
由,得,设,
则,,
,
当且仅当,即时取等号,
所以直线的方程为或.
【跟踪训练】1.(25-26高三上·河北承德·阶段检测)已知抛物线的焦点为,其通径长为8,动直线过点且与抛物线交于两点,的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据通径长求出,可得,设,直线的方程为,与抛物线方程联立,得到,根据抛物线的定义可得,利用基本不等式即可求解.
【详解】因为抛物线的通径长为8,
所以,解得,
所以抛物线,焦点.
设,直线的方程为,
联立方程组,可得,
,
则,,
所以
,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
2.(2026届高三上学期12月期中考试数学试卷)通常把过椭圆的焦点且与过焦点的长轴垂直的弦称为椭圆的通径.已知椭圆的通径长为6,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先得出椭圆的焦点在轴上,根据椭圆通径的长为以及椭圆离心率的公式即可求解.
【详解】由题意可知,椭圆的焦点在轴上,
所以,,,
因为椭圆的通径长为6,所以,即,解得,
故椭圆的离心率.
故选:C
3.(2026-2027学年高三8月适应性考试数学试题)(多选)已知双曲线:的离心率,则( )
A.双曲线渐近线夹角大于
B.
C.通径长范围为
D.焦点到渐近线距离大于
【答案】BC
【分析】本题利用双曲线离心率公式得到的取值范围,再结合两直线夹角定义、通径公式、焦点到渐近线距离的二级结论,逐一对四个选项进行推理判断,完成多选.
【详解】对于A,根据两条相交直线夹角的范围为,
得双曲线渐近线夹角大于就是错误的,A错误;
对于B,,
由题意得,,,
解得,,B正确;
对于C,双曲线的通径长为,
由,得,
所以,C正确;
对于D,焦点到渐近线的距离,
由,得,D错误.
4.(2026·甘肃张掖·一模)(多选)已知双曲线的左,右焦点分别是,下列说法正确的有( )
A.若双曲线的离心率为,则双曲线的渐近线方程为
B.若双曲线的通径长为2,则
C.若是双曲线与以为直径的圆的交点,则的面积为2
D.若点在双曲线上,则
【答案】ABC
【详解】在双曲线中,.
若离心率,则,所以,
所以双曲线的渐近线方程为,A正确.
将代入,得,
又,所以,解得.
由题意得,解得,B正确.由题意,得.
不妨设点在第一象限,,则,
所以,解得,所以的面积,C正确.
因为点在双曲线上,所以,解得.
因为点在第一象限,所以,D错误.
故选:ABC.
5.(25-26高三上·河南新乡·开学考试)(多选)我们把双曲线过焦点的弦称为焦点弦,垂直于双曲线的实轴的焦点弦称为通径.在如图所示的平面直角坐标系中,双曲线(,且为常数)的左、右焦点分别为,通径长为为的右支上任意一点,作在点处的切线分别交两渐近线于点,则( )
A.的离心率
B.线段长度的最小值是
C.一定是线段的中点
D.面积的最小值是
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,求得,进而求出离心率判断A;再设出切点坐标并写出切线方程,联立切线与双曲线方程,借助判别式求出切线方程,然后逐一判断BCD.
【详解】设双曲线的半焦距为,当时,,解得,
由双曲线的通径为,得,解得,双曲线,
对于A,,因此的离心率,A正确;
设点,直线不垂直于轴,设直线方程为,
由消去得,
,
化简可得,
又,故,
切线的方程为,即,渐近线方程为,
对于C,由,得,设,
则,一定是线段的中点,C正确;
对于B,,则
,当且仅当时取等号,B错误;
对于D,直线交轴于点,的面积,
因此面积的最小值是,D正确.
故选:ACD
考点02 双曲线中点到焦点的距离及最值问题
1.若P是双曲线上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则||PF1|-|PF2||=2a;
2.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
3.双曲线焦点到渐近线的距离为
【典例2】(25-26高三上·河南三门峡·期末)已知椭圆的短轴长为2,椭圆上的点到一个焦点的距离的最大值为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作斜率为的直线与椭圆相交于两点,轴上存在点使得直线与直线的斜率之和为0.
(i)求点的坐标;
(ii)求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)由短轴长和椭圆上点到焦点的最大距离,结合椭圆基本关系求出,从而得到椭圆方程.
(2)(i)设直线方程并联立椭圆,用韦达定理结合斜率和为的条件,求出轴上点的坐标.
(ii)用点到直线距离和弦长公式写出面积表达式,换元后用基本不等式求最大值.
【详解】(1)短轴长,椭圆上点到一焦点最大距离,
又,
解得,
椭圆方程为
(2)(i)设过的直线方程为,设、,
代入椭圆方程得,
由可得,即;
依据韦达定理可得,;
设,由可得,
将和代入,化简后得,
将和代入,解得,故.
(ii)到直线的距离为,
弦长,其中;
则,
令,则,,
代入面积公式,
由基本不等式,得,
当且仅当(即符合题意)时取等号,所以三角形面积的最大值为.
【跟踪训练】1.(25-26高三·全国·一轮复习)两个焦点的坐标分别为,的椭圆上的任一点到两焦点的距离之和为8,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由椭圆定义可求,由焦点坐标可求,根据关系可得方程.
【详解】因为两个焦点的坐标分别是,,所以椭圆的焦点在横轴上,并且,
所以由椭圆的定义可得:,即,所以由,,的关系解得,
所以椭圆方程是.
故选:B.
2.(2026·河北保定·二模)(多选)若椭圆Γ上的动点到Γ的两个焦点的距离之和为10,且Γ上的动点到Γ的焦点的距离的最小值为2,则Γ的标准方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】椭圆Γ上的动点到Γ的两个焦点的距离之和为10,则,,
且Γ上的动点到Γ的焦点的距离的最小值为2,则,
即,解得,
,故选项BD正确.
3.(2025·陕西·模拟预测)(多选)已知椭圆:的离心率为.若点在上,,分别是的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.椭圆内接矩形周长的最大值为
D.满足是直角三角形的点有4个
【答案】AC
【分析】根据条件,先求出,对A,利用椭圆的定义,即可求解;对B,根据条件求出,再由余弦定理,即可求解;对C,令,,从而得,即可求解;对于D,利用,得以原点为圆心,为半径的圆与椭圆有4个交点,再结合椭圆的对称性,即可求解.
【详解】因为,则,又,,则
解得,,
对于A,由椭圆的定义可得,故A正确;
对于B,因为①,又②,由①②可得,,
在中,由余弦定理可得,故B错误;
对于C,因为椭圆方程为,令,,
则内接矩形周长,其中,
因为,取,则,
故当时,内接矩形周长的最大,最大值为,故C正确;
对于D,因为,,则,所以以原点为圆心,为半径的圆与椭圆有4个交点,
所以椭圆上有个点,使,如图所示,
又当或时,满足条件的点各有2个,
所以满足是直角三角形的点有8个,所以D错误.
故选:AC.
4.(25-26高三上·广西南宁·期中)(多选)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在C上,且的最大值为3,最小值为1,则( )
A.椭圆C的离心率为 B.的周长为4
C.点P可能在以,为直径的圆上 D.若,则的面积为
【答案】AD
【分析】由题意,,计算可判断A;根据椭圆的定义计算周长可判断B;由余弦定理及基本不等式可得的最大值为60°,可判断C;根据余弦定理结合椭圆的定义计算可判断D.
【详解】如图:
对于A,由题意,,故,,
所以椭圆C的离心率为,故A正确;
对于B,的周长为,故B错误;
对于C,
,
当且仅当时,等号成立,
因为在上递减,所以此时最大,
此时,,所以的最大值为60°,
若点P在以,为直径的圆上,则,不成立,故C错误;
对于D,由余弦定理,
即,解得,
故,故D正确.
故选:AD
5.(24-25高三上·四川成都·阶段检测)已知椭圆:的离心率为,长轴长为6,,分别是椭圆的左、右焦点,是一个定点,是椭圆上的动点,则下列说法正确的是( )
A. B.椭圆的标准方程为
C. D.的最大值为
【答案】ABD
【分析】由题意得出的值,得到椭圆方程,由此判断出ABC选项,D选项需要对线段转化为,变成求最大值,从而得出结果.
【详解】由题意可知:,解得,
∴,A选项正确;
∴
∴椭圆:,B选项正确;
∵,∴,C选项错误;
,
当且仅当在之间且它们三点共线时等号成立,D选项正确;
故选:ABD
6.(2026·上海虹口·三模)已知点为某个长轴长为6的椭圆上的一点,若点到该椭圆的一个焦点的距离为2,则点到该椭圆的另一个焦点的距离为_____________.
【答案】4
【详解】由题意可知椭圆的长轴长,
由于点到该椭圆的一个焦点的距离为2,
根据椭圆的定义得点到该椭圆的另一个焦点的距离为4.
7.(2026高三·全国·专题练习)设,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若到两焦点的距离之比为,则离心率范围为________.
【答案】
【详解】设到两个焦点的距离分别为,,根据椭圆定义可知:,
又结合椭圆的性质可知.根据三角形三边关系有,即,,即.又因为,
所以.
考点03 中点弦问题(点差法)秒杀公式
1、若椭圆与直线交于两点,为中点,且与斜率存在时,则;(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,
若过椭圆的中心,为椭圆上异于任意一点,(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,.
【典例3】(25-26高三上·河北衡水·期末)已知椭圆,椭圆与有公共焦点,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相交于两点,为的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设椭圆的方程为,即可求出、;
(2)设,,利用点差法求出直线的斜率,再由点斜式求出直线方程.
【详解】(1)依题意设椭圆的方程为,
则,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)因为,所以点在椭圆内,直线与椭圆相交,
设,,则,
所以,即,
又点为的中点,所以,
所以,则,
即,所以直线的方程为,即.
【跟踪训练】1.(25-26高三下·湖南长沙·开学考试)若双曲线不存在以点为中点的弦,则正实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先假设中点弦存在,推导弦的斜率与中点坐标的关系,再联立直线与双曲线方程,通过判别式判断方程是否有两个不同实根(即弦是否存在),最终反向推导弦不存在时的取值范围.
【详解】设双曲线上存在以为中点的弦,其中,();
由中点坐标性质,得:
因为点在双曲线上,满足双曲线方程:,
用两式作差:
利用平方差公式展开:
两边同时除以(因,分母不为0),并代入,:
设弦的斜率为,化简得:
由点斜式,弦的直线方程为:
整理为斜截式:
将直线方程代入双曲线方程,消去:
展开并通分(两边同乘):
展开括号并整理:
合并同类项,得到关于的一元二次方程:
双曲线存在以为中点的弦的充要条件是:上述一元二次方程有两个不同的实根(对应弦的两个端点),且两个实根对应的点在双曲线上,反之,弦不存在时,方程无两个不同实根,分两种情况讨论:
情况1:方程不是一元二次方程(二次项系数为0)
令二次项系数,解得或,
因题目要求,故取,
此时方程退化为一次方程:
显然无实根,即不存在对应的弦,符合题意。
情况2:方程是一元二次方程(二次项系数不为0)
此时(即且),需方程无两个不同实根,即判别式,
对于一元二次方程,判别式,
对比方程,记:
计算判别式:
展开并化简:
提取公因式 :
化简括号内的表达式:
展开并合并同类项:
因此,判别式最终化简为:
要求,结合(题目限定正实数),,,故不等式等价于:
令(),则不等式变为:
解此一元二次不等式,得:
即,结合,开方得:;
情况1()和情况2()合并,得正实数的取值范围为:.
故选:A
2.(2026·陕西咸阳·三模)(多选)已知椭圆C:()的左、右焦点分别为,,离心率,P是C上一动点,且的周长为6,直线l与C交于A,B两点(异于点P),则下列说法正确的有( )
A.若点P到直线的距离为3,则
B.若的中点M的坐标为,则直线l的方程为
C.若A,B关于原点对称,直线,的斜率分别为,,则
D.记的中点为N,则点N的轨迹方程为
【答案】AB
【分析】先根据已知条件求出椭圆方程,再分别利用椭圆的第二定义、点差法(对称点)、中点坐标代入法逐一验证选项.
【详解】由离心率及的周长为6,得,,
解得,,,椭圆方程为.
对于选项A,椭圆右准线为,由点到直线的距离为3,得的横坐标为1.
将代入椭圆方程,得,即.
所以,故A正确.
对于选项B,设,,代入椭圆方程得,,
两式相减得.
由中点,得,,代入得直线斜率,
故直线方程为,即,故B正确.
对于选项C,设,,则,斜率,
,故.由椭圆方程得,,
代入化简得,故C错误.
对于选项D,设,而,则,
代入椭圆方程得,整理得,故D错误.
3.(2026·陕西咸阳·三模)(多选)已知分别是双曲线的左、右焦点,是双曲线上的两点,为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的渐近线方程为
B.当时,则
C.若,则的取值范围为
D.线段的中点坐标可能为
【答案】AC
【分析】根据双曲线的方程求出渐近线方程即可判断A;根据求出点的坐标,进而可求出,即可判断B;可设,,根据是双曲线上的两点求出,再根据化简整理即可判断C;假设是线段的中点,利用点差法求出直线的斜率,进而可求出其方程,再判断直线与双曲线是否相交即可判断D.
【详解】对于A,由双曲线,得,,
所以双曲线的渐近线方程为,故A正确;
对于B,,,
当时,,
则,解得,
所以,
所以,所以,故B错误;
对于C,因为,所以,
不妨设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,
可设,即,
由是双曲线上的两点,
得,即,
所以,
得,即,
所以,
由,可得,
,
令,
则,
由,得,所以,
即,所以的取值范围为,故C正确;
对于D,假设是线段的中点,
设,
则有,所以,
因为是双曲线上的两点,
所以,两式相减得,
所以,
所以,
所以直线的方程为,即,
联立,消得,
则,方程无解,
所以线段的中点坐标不可能为,故D错误.
4.(26-27高三上·全国·课后作业)(多选)过点的直线与双曲线相交于,两点,且为的中点,则直线的方程为______.
【答案】
【分析】利用“点差法”求出直线的斜率,再由点斜式方程求解即可.
【详解】设,,则,,
两式相减得,
因为为的中点,所以,,
所以,即所求直线的斜率为1,
所以直线的方程为,即.
5.(2026高三·全国·专题练习)倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点,则线段AB中点M的轨迹方程是_______.
【答案】
【分析】由题意,设直线方程为,,中点,应用点差法得到,结合在椭圆内部求自变量范围即可得.
【详解】倾斜角为,故直线斜率,
设直线方程为,,中点,则,
由在椭圆上,故,则,
由,,,可得,
联立椭圆方程,得,而中点在椭圆内部,故,
所以点M的轨迹方程为.
6.(26-27高三上·云南玉溪·开学考试)已知双曲线的离心率为3,A,B是C上的两点.
(1)求C的标准方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据离心率求出,得到双曲线方程;
(2)由点差法得到直线的斜率,进而得到直线的方程,检验后可得答案
【详解】(1)因为,,所以,则,
所以双曲线C的标准方程为.
(2)设,,由题知,
则,两式相减得,即,
又,,所以,
所以直线的方程为,即,
将代入双曲线方程,整理,得,
则,此时直线与双曲线C有两个交点,满足题意,
则直线的方程为.
7.(2026·陕西渭南·三模)已知椭圆:()的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)动直线:与椭圆交于,两点,求线段中点的轨迹方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据离心率得到之间的关系,短轴长可得到,根据椭圆中的关系计算出的值,从而得到椭圆的标准方程;
(2)设点的坐标,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理得到中点坐标,通过消参的方法得到轨迹方程,需考虑判别式大于0的条件下参数范围.
【详解】(1)由题意知,,;故,;
由可得:,解得,故;
故椭圆的标准方程.
(2)设,线段的中点坐标为;
联立直线与椭圆方程:
可得:;
则,解得:;
故,;
则,;
则,,即,整理可得:;
故的中点轨迹为:;
因为,故,故;
综上,轨迹方程为.
考点04 椭圆、双曲线焦点三角形面积公式
1、椭圆焦点三角形的面积为(为焦距对应的张角)
证明:设
.
2、双曲线中焦点三角形的面积为(为焦距对应的张角)
【典例4】(26-27高三·全国·一轮复习)已知双曲线C:=1的左、右焦点分别为,,P为C的右支上一点,且,则的面积为______.
【答案】48
【分析】根据所给条件结合双曲线的定义求出.方法一:过点作的垂线交于,求出的高,即可求出三角形的面积;方法二:在中运用余弦定理求得,求得,进而求出三角形的面积;方法三:根据海伦公式求三角形的面积.
【详解】由可得,,,
,
,
方法一:过点作的垂线交于,则,
,
所以的面积为.
方法二:在中,.
因为,所以,
所以.
方法三:根据海伦公式,,其中是三角形的三边长,得
.
【跟踪训练】1.(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在椭圆C上,且,则的面积为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】利用椭圆的定义,结合余弦定理即可求三角形面积.
【详解】由椭圆:可知:,
由余弦定理得:,
代入得:,
所以三角形面积为:.
2.(2026·浙江·二模)已知椭圆,为椭圆的左、右焦点,点为椭圆上在第一象限内的一点,且的面积为,则的角平分线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】作出图形,利用的面积,结合椭圆方程求得点,再由角平分线定理求得点。即可求得的角平分线所在的直线方程.
【详解】如图,由可得椭圆的半焦距,则,
于是的面积为,取,代入,可得,
则直线轴,且,
设的角平分线交轴于点,则,
又,则得,故,
则直线的斜率为,其方程为,即.
3.(25-26高三上·广东·期末)已知,是双曲线:的两个焦点,为上一点,且,若的面积是,则( )
A. B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】法1,由双曲线焦点三角形的面积公式求解;法2,在焦点三角形中利用定义和余弦定理求解.
【详解】法1:由双曲线焦点三角形的面积公式可知,解得,即.
法2:由双曲线定义,
在焦点三角形中,由余弦定理得
,
即,所以,
又,所以,
整理得,解得.
故选:A.
4.(2025·江西·二模)过双曲线的中心作直线与双曲线交于、两点,设双曲线的右焦点为,已知,则的面积为( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】设双曲线的左焦点为,连接、,根据双曲线的对称性得到,设,,结合双曲线的定义及余弦定理求出,再由面积公式计算可得.
【详解】设双曲线的左焦点为,连接、,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.
故选:D
5.(26-27高三·全国·一轮复习)设M是椭圆=1上的一点,为该椭圆的焦点,,则的面积为___.
【答案】
【详解】由椭圆,得,可得,
即,则,
设,则有,,
,
,
6.(2025·四川成都·三模)双曲线的两个焦点分别是与,焦距为4,M是双曲线上的一点,且,则的面积是_______.
【答案】6
【分析】根据给定条件,结合双曲线定义求出,进而求出三角形面积.
【详解】由双曲线的焦距为4,得,解得,
由,,解得或,
当时,点为双曲线离焦点较近的顶点,与共线,不符合要求,
因此,,为直角三角形,
所以的面积是.
故答案为:6
考点05 椭圆离心率秒杀公式
(1)已知椭圆方程为,两焦点分别为,
设焦点三角形,,则椭圆的离心率
(2)以椭圆两焦点及椭圆上任一点(除长轴两端点外) 为顶点 , 则
(3)点是椭圆的焦点,过的弦与椭圆焦点所在轴的夹角为为直线的斜率,且.,则
当曲线焦点在轴上时,注:或者而不是或
【典例5】(2026高三·全国·专题练习)设为椭圆上任一点,椭圆的左右焦点分别为、,,.
(1)求证:离心率;
(2)求的最值.
【答案】(1)设,,,
根据椭圆的定义可得,
由正弦定理得,
所以,
所以离心率.
(2)最小值为, 最大值为.
【分析】(1)先利用正弦定理得,再根据证明;
(2)利用立方和公式得=,再根据的取值范围求的最值.
【详解】(1)略
(2)
=,
由椭圆性质可得,,
,
所以当时,取得最大值为,
当或时,取得最小值为,
所以的最小值为,最大值为.
【跟踪训练】1.(26-27高三上·云南·开学考试)设、分别为椭圆的左、右焦点,,、两点均在椭圆上且满足,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由,设出,根据椭圆的定义可知,,在和中,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】因为,所以设,则.
由椭圆的定义,得,,
在中,,
因为,所以.①
在中,,即.②
联立①②,解得,,
又因为,所以椭圆的离心率.
2.(2025·河南洛阳·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆的定义结合勾股定理建立方程,化简求解离心率即可.
【详解】设,因为,所以,
因为为椭圆上一点,所以,即,
因为,所以,
由勾股定理得,即,
而,故,代入得,
化简得,化简得,解得,故A正确.
故选:A
3.(2022·陕西咸阳·二模)已知、分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上一点,且,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用椭圆的定义,结合勾股定理、椭圆离心率的公式进行求解即可.
【详解】设,所以,因为,
所以,
因为,所以,即,
所以由,
故选:C
4.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知是椭圆上一点,,是椭圆的两个焦点,,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析可知,,结合椭圆定义求离心率即可.
【详解】因为,,则,
则,,
所以椭圆的离心率为.
5.(26-27高三上·湖北·开学考试)已知,是椭圆的左、右焦点,为上一点,且,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由正弦定理和椭圆定义可得,求出答案
【详解】设.
在中,由三角形内角和得.
由正弦定理得,即.
由椭圆定义得,即,所以.
其中,
,
椭圆离心率,得.
6.(24-25高三上·重庆·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,其右顶点为A,若椭圆上一点P,使得,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意求得、,再由正弦定理以及椭圆的定义,可算得与的关系,进而求出椭圆的离心率.
【详解】
由题意,,
,
,
由正弦定理得,又,
所以,,又,
可得,所以椭圆的离心率.
故选:B.
7.(2026·河北秦皇岛·二模)已知椭圆()的右焦点为,过原点的直线交椭圆于,两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】作出另一个焦点,利用椭圆的定义结合余弦定理求出基本量的关系,可得椭圆的离心率.
【详解】如图,
设椭圆的左焦点为,根据椭圆的对称性可得:四边形为平行四边形,
所以,,
所以,所以.
又,所以.
在中,由余弦定理得:,
即.
所以椭圆的离心率为.
考点06 抛物线中的焦点弦、焦半径公式
1、抛物线中焦半径焦点弦三角形面积秒杀公式
已知倾斜角为直线的经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,则
①.
②.
③,.
2、过焦点的直线与抛物线相交坐标之间的关系秒杀公式
①抛物线 的焦点为F,是过的直线与抛物线的两个交点.
②一般地,如果直线恒过定点与抛物线交于两点,那么
.
③若恒过定点.
【典例6】(25-26高三下·安徽·阶段检测)(多选)已知抛物线的焦点为,准线为.点在抛物线上,则下列说法正确的是( )
A.准线的方程为
B.若,则
C.过点总能作出两条直线与抛物线仅有1个交点
D.若,延长与抛物线交于点,则
【答案】BC
【分析】根据抛物线的标准方程及性质,结合直线与抛物线的位置关系逐项分析判断即可.
【详解】选项A:抛物线方程可化为标准形式为:,则焦点为,准线方程为,A错误.
选项B:抛物线的焦半径公式为,则,B正确.
选项C:点在抛物线上,则过点能作出1条切线与抛物线仅有1个交点;
当过点的直线与轴平行时,仅有1个交点,满足题意,
故过点总能作出两条直线与抛物线仅有1个交点,C正确.
选项D:已知,则,即.
又,则直线方程为,代入中可得,.
所以,D错误.
【跟踪训练】1.(26-27高三上·甘肃酒泉·开学考试)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
【分析】利用抛物线定义求出点的坐标,再计算直线的斜率,进而得到倾斜角
【详解】对于抛物线,得,即,因此焦点的坐标为,准线方程为,
设点,由在第一象限得,
由抛物线的定义可知,
因为,所以,解得,
将代入抛物线方程得,结合得,即,
设直线的斜率为满足,
设直线的倾斜角为,,则,解得
所以直线的倾斜角为.
2.(2026·云南·三模)已知是抛物线上的动点,点满足,若,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】B
【分析】根据抛物线的定义,结合三点共线即可求解.
【详解】设抛物线的焦点为,设
由抛物线定义知,,
因,则,
由图知,,
解得,即当过点时,的最小值为.
3.(2026·海南·模拟预测)设椭圆C:()的左、右焦点分别为,,且为抛物线()的焦点.设抛物线与在第二象限的交点为,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】画出图象,利用抛物线性质以及椭圆的性质结合已知条件建立等式得出的关系,根据椭圆离心率公式求解即可.
【详解】椭圆,,,
抛物线的焦点为 ,
因为为抛物线()的焦点,所以,
解得,则抛物线的方程为,
抛物线的准线方程为,
因为,又,
则,
因为为抛物线上的点,所以点到准线的距离,
即,
解得,
代入得到,
又在抛物线上,则,代入,
得到,
又在椭圆上,且,
两边平方得到,
把和代入,
得到,
展开化简得到,即,
解得,故选项A正确.
4.(25-26高三下·湖南长沙·阶段检测)已知抛物线的焦点为F,点P在C上.若O是坐标原点,,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】根据焦半径公式求出点坐标,利用数量积的坐标运算求解即可.
【详解】因为抛物线,
所以,准线方程为,
因为,所以,
代入抛物线方程可得,
所以,或,
.
5.(24-25高三上·陕西西安·阶段检测)已知为坐标原点,过抛物线的焦点作斜率为的弦,其中点在第一象限,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由焦点坐标求出抛物线方程,再联立直线与抛物线方程得到交点坐标,最后利用向量点积、抛物线定义和弦长公式逐一验证选项,得出正确结论.
【详解】因为抛物线的焦点坐标为,所以,解得,抛物线方程为,
又直线,由可得,
解得或,由得;由得,所以,
对于A:因为,所以,A错误;
对于B:,因为,
所以,B错误;
对于C:,
或由抛物线焦点弦公式,C错误;
对于D:由抛物线定义可得,所以,D正确.
【点睛】本题的核心是抛物线定义与焦点弦性质.
6.(25-26高三下·甘肃武威·期中)(多选)已知抛物线:的焦点为,准线为,点在上,则( )
A. B.的方程为
C.原点到直线的距离为 D.
【答案】AC
【分析】根据抛物线的标准方程特点与几何性质求解.
【详解】将的坐标代入的方程,得,,
所以的方程为,,:,
由抛物线的定义,得,故A正确,BD错误;
直线的方程为,
故原点到直线的距离为,故C正确.
7.(26-27高三上·河北·开学考试)已知抛物线:的焦点为,点在上,且位于第一象限,,则点的坐标为______.
【答案】
【详解】∵ 抛物线的标准形式为,
∴ ,解得,故抛物线的准线方程为.
∵ 点在抛物线上,由抛物线的定义可知,
又,代入得,解得.
∵ 点位于第一象限,将代入抛物线方程,得,即,解得,
∴ 点的坐标为.
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