内容正文:
专题14 求圆锥曲线方程的七大技巧
题型1 基本量与待定系数法(常考点)
题型5 代换法(难点)
题型2 直译法(重点)
题型6 参数法
题型3 定义法(重点)
题型7 交轨法
题型4几何法
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题型一 基本量与待定系数法(共5小题)
1,(25-26高二上·陕西汉中·阶段检测)已知椭圆的离心率为且经过点.试求:
(1)求椭圆的标准方程;
(2)是否存在过点与(1)中曲线C相交所得弦长的直线,若存在,求直线的方程;若不存在,试说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或.
【解答过程】(1)根据题意,椭圆的离心率为,则①,
又因为椭圆过点,则②,又③,
由①②③联立解得,,所以椭圆的标准方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
此时,不满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线:,与曲线的交点为,,
联立,得,则,
且,,
则,
整理得,所以或(舍).
经检验,符合题意,
所以直线的方程为,即或.
2,(25-26高二上·山东济南·期中)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过的直线交双曲线于A,B两点,且,求的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解答过程】(1)因为双曲线的渐近线方程为,所以,即.
又点是双曲线的右焦点,所以,
得,所以,
所以双曲线的方程为.
(2)当直线的斜率为0时,显然有,不合题意,舍去;
当直线的斜率不为0时,设直线的方程为,
联立直线与双曲线方程,消得,
设,则,
,
所以,即,
解得或0,即或0,
所以l的方程为或.
3,(25-26高二下·上海杨浦·期中)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过焦点F的直线l交抛物线于A、B两点,若,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【解答过程】(1)根据抛物线的定义可知,
,即,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)
由(1)知,抛物线焦点为,
若直线l的斜率不存在,则,
则,不满足题意,
所以直线的斜率存在且不为零,并设为,则,
设,
联立,消去可得,,
所以,
因为,
解得,
所以直线的方程为.
4,(25-26高二上·浙江杭州·期末)已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过的直线l与椭圆C相交于E,F两点,点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解答过程】(1)由离心率,可得,即,
又,可得
椭圆经过点,可得,解得,
所以椭圆方程为.
(2)当直线l斜率不存在时,易知,
此时;
设直线l斜率存在时,方程为,点,如下图:
联立,整理得,
则,
所以,
又点R到直线l的距离为.
所以,
令,
则,
易知,所以;
综上,,的最大值为.
5.设分别是椭圆的左、右焦点,过斜率为1的直线与相交于两点,且成等差数列.
(1)求与的等量关系;
(2)设点满足,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由椭圆定义知,,又,
所以,因为成等差数列,所以,所以,
由已知点的坐标为,其中,设的方程为,
联立,化简得:,方程的判别式,
设,由已知是方程的两个根,所以,因为直线斜率为1,,
所以,故.
(2)设的中点为,由(1)知.
由可得,所以,所以,所以
所以,又,从而,,
故椭圆的方程为.
题型二 直译法(共5小题)
1.(26-27高二上·黑龙江吉林·期中)已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设,因为
由已知,可得,
化简整理可得,
所以动点的轨迹方程为.
2.(26-27高三上·湖北荆州·阶段检测)在直角坐标系中,点,,为动点,,记的轨迹为,为的上顶点,则( )
A.的方程为
B.
C.
D.
【答案】ABD
【详解】对于A,设,易知,,则,.
易知,当点在轴上方时,即为直线的斜率,即为直线的倾斜角补角的正切,
此时,,
所以,
整理得,即的方程为.
同理可得,当点在轴下方时,的方程为.
当点在轴上时,不满足.
综上,的方程为,即,A正确.
对于B,由选项A可知,点,所以,B正确.
对于C,当点为短轴顶点时,最大,最小,
此时,则,.
在中,.
所以,当点运动时,,C错误.
对于D,由选项A可知,(且),则,
所以,
而且,所以,即,D正确.
3.(26-27高三上·安徽合肥·阶段检测)在平面直角坐标系中,直线,直线,过动点分别作,的垂线,垂足分别为,,记点的轨迹为曲线,若四边形的面积为1,则( )
A.的方程为
B.四边形的周长可以为
C.设,,在第一象限,则周长的最小值为
D.直线与直线的斜率之积为1
【答案】AC
【详解】选项 A,点到距离,点到距离,
由,四边形是矩形,面积,得,即,即,
由条件,所以,得,A 正确;
选项 B,矩形周长,
由基本不等式得,
故,故,故矩形周长的最小值是,而,B 错误;
选项 C,双曲线,即,,焦点,双曲线定义,即,
,,,
故周长,
因为,当且仅当在与双曲线第一象限交点取等号,
所以周长的最小值是,C 正确;
选项 D,当为时,此时,直线的斜率为0,直线的斜率不存在,D 错误.
4.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知且、两点的坐标分别为,,曲线上的点满足,则( )
A.曲线的图象既有对称轴也有对称中心
B.若,曲线的方程为
C.曲线上点的纵坐标的最大值为
D.若点在上,则
【答案】AC
【详解】设点,根据题意有,
所以,整理得,
由,则曲线的方程为,
A:对于任意曲线上的点,都有,
则,即也在曲线上,
且,则,即也在曲线上,
因此曲线关于轴对称,同时关于原点对称,正确
B:当时有,则,
所以,化简得,B错误,
C:由曲线方程得,令,则,
所以,关于的开口向下的二次函数,对称轴为,
因为,故时,,
所以,即纵坐标的最大值为,C正确,
D:由C知,当取最大值时,即,此时,D错误.
5.动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件列方程,化简整理即可求解.
【详解】设是点到直线的距离,
根据题意,动点的轨迹就是集合.
由此得,将上式两边平方并化简,得,
即.
所以动点的轨迹方程为.
故选:B.
题型三 定义法(共5小题)
1.(多选)设点,的坐标分别为,动点满足:,则下列说法正确的有( )
A.点的轨迹方程为 B.
C.存在4个点,使得的面积为 D.
【答案】AD
【分析】应用椭圆定义判断A,B,D,应用面积公式判断个数判断C.
【详解】对于A,由得,,
所以点的轨迹为以为焦点的椭圆,且,即,
则,故点的轨迹方程为,A正确.
对于B,D,将的坐标代入椭圆方程左边得,所以点在椭圆内部,
如图所示,所以,当且仅当点运动到点处时,等号成立,故B错误;
,
因为,所以,
当且仅当点运动到点处时,等号成立,故D正确.
对于C,,其中为点到直线的距离,若,则,
由于当点为椭圆的右顶点时,取得最大值3,故满足条件的点只有一个,C错误.
故选:AD.
2.(26-27高二上·全国·课后作业)如图所示,在以点为圆心,为直径的半圆中,,是半圆弧上一点,,曲线是满足为定值的动点的轨迹,且曲线过点.建立适当的平面直角坐标系,则曲线的方程为________.
【答案】
【详解】方法一:以为坐标原点,,所在直线分别为轴、轴,建立平面直角坐标系,
如图所示,则,,,,
依题意得,
所以曲线是以,为焦点的双曲线,
则,,
所以,,
故曲线的方程为.
方法二:同解法一建立平面直角坐标系,则依题意可得,
所以曲线是以,为焦点的双曲线,
设双曲线的方程为,则有解得,
故曲线的方程为.
3.已知圆,,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和半径相交于点,当点在圆上运动时,点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】圆的圆心坐标为,半径为8.
依题意知:,
点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
且,,,所求点的轨迹方程为.
4.已知一动圆O与圆外切,同时与内切,则动圆圆心O的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设动圆的圆心为,半径为R,
动圆与圆外切,同时与圆内切,
则,又,
因此该动圆是以原点为中心,焦点在x轴上的椭圆,
设椭圆的方程为,故,解得,,
由a、b、c的关系得,故椭圆的方程为:
故选:A
5.(26-27高三上·安徽安庆·开学考试)已知是一个动点,与直线垂直,垂足位于第一象限,与直线垂直,垂足位于第四象限,且.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)设,,过点的直线与曲线交于,两点(点在轴上方),为直线,的交点,当点的纵坐标为时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)设,直线的倾斜角为,
则,且直线的倾斜角为,所以,
所以,
所以为钝角,即有,
又因为,
解得,
则,
又因为即为点到直线的距离,
所以,
同理可得:,
又因为,即,
即,整理得:,即,
又因为位于第一象限,位于第四象限,
所以动点的轨迹方程为:;
(2)设,
由,得,
则且,则有,
由韦达定理可得
又因为直线,直线,
联立两方程,并消去,得,
所以,
又因为,
所以,所以,
所以直线的斜率为,
联立,消去,化简得,解得,
故,所以,满足,
则直线的方程为,即.
题型四 几何法(共5小题)
1.已知圆的圆心为,设是圆上任意一点,,线段的垂直平分线交于点,则动点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】B
【详解】
点在线段的垂直平分线上,故.又是圆的半径,
所以.
由椭圆的定义知,的轨迹是椭圆.
故选:B
2.已知曲线,点,从上任取一点,则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】设,则,
因为点在曲线上,所以,
即,故点的轨迹方程为.
故选:D.
3.(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)已知圆,圆,动圆满足:与圆、均相切,记动圆圆心为.下列说法正确的是( )
A.圆与圆相交
B.若动圆与圆、均外切,则动点的轨迹是双曲线的右支(除顶点)
C.若动圆与圆、一内切一外切时,存在直线,使得直线与所有满足条件的动圆均相交
D.若动圆与圆、均内切,过动点的轨迹上任一点作圆的两条切线,切点分别为,,则的最小值为
【答案】BCD
【分析】选项A:根据圆心距,可知两圆外切;选项B:根据动圆与圆、均外切,可得到:,,再根据双曲线定义可得到动点的轨迹;选项C:根据动圆与圆、一内切一外切,可知共有四种可能,再结合椭圆和双曲线定义中的特殊情况,可知点轨迹是直线上缺三点,直线经过所有动圆的圆心,即直线与所有动圆都相交;选项D:根据动圆与圆、均内切,可得到:,,再根据双曲线定义可得到动点的轨迹为双曲线的左支;设,可得到:,,,最后根据函数单调性,求出的最小值.
【详解】选项A:圆:的圆心为,半径;
圆:的圆心为,半径,
两圆心的距离,且,故,
即两圆外切,选项A错误.
选项B:设动圆的半径为,若动圆与圆、均外切,
则:,,
则:,
符合双曲线的定义,此处差为正值,则动点的轨迹是双曲线的右支(除顶点).
选项C:设动圆的半径为,若动圆与圆、一内切一外切时,分四种情况:
第一种:动圆与圆外切,与圆内切,且时,
,,
则:,
第二种:动圆与圆外切,与圆内切,且时,
,,
则,
由上可知:.
此时点的轨迹方程为:或
第三种:动圆与圆外切,与圆内切,且时,
,,
,
此时,点轨迹方程为:.
第四种:动圆与圆外切,与圆内切,且时,
,,
,
此时点轨迹方程为.
综上可知:点轨迹是其中不能取,,.
直线与所有动圆都相交,故:选项C正确.
选项D:设动圆的半径为,若动圆与圆、均内切,则:
,,
则:,
则动点的轨迹是双曲线的左支,
设,因此:,,,
又,函数在上单调递增,
因此的最小值为,
故选项D正确.
4.(25-26高二上·北京密云·期中)年月日,小米正式启用具备“超椭圆”数学之美的新(如图所示),设计师的灵感来源于曲线:(,).当,,时,下列关于曲线的判断正确的有______.
①曲线关于轴和轴对称
②曲线所围成的封闭图形的面积小于
③曲线上的点到原点的距离的最大值为
④设,直线交曲线于,两点,则的周长小于
【答案】①②
【详解】易知当,,时,曲线:;
对于①,取曲线上任意一点,
则和也满足曲线的方程,即和也在曲线上;
因此曲线关于轴和轴对称,即①正确;
对于②,易知,即可得;
同理可得;
类比椭圆性质可知曲线在一个由四条直线和组成的封闭的矩形内部,
该矩形长为4,宽为2,矩形面积为,所以曲线所围成的封闭图形的面积小于,即②正确;
对于③,对于曲线上任意一点满足,可设,
点到原点的距离的平方为,
显然当时,,距离平方的最大值为,
所以曲线上的点到原点的距离的最大值为,即③错误;
对于④,对于曲线:和椭圆;
设点在上,点在上,
则,
即可得,所以;
设点在上,点在上,
所以,
即可得,所以;
故椭圆在曲线:的内部(除四个交点外);
设直线交椭圆于两点,交轴于点,
因此即为椭圆的两个焦点,
由椭圆定义可知,
所以的周长为,结合图形可知的周长大于的周长,
因此的周长大于,即④错误.
题型五 代换法(共3小题)
1.(26-27高二上·全国·课前预习)已知曲线,从上任意一点向轴作垂线为垂足,则的中点所在曲线的方程为____________.
【答案】
【详解】设,结合题意得到,再代入曲线中化简后可得.
设,则,
因为,所以,所以.
2.(26-27高二上·全国·课后作业)椭圆上有动点,点,是椭圆的两个焦点,则的重心的轨迹方程为______.
【答案】
【详解】设点,的坐标分别为,,
因为在已知的椭圆方程中,,所以,
所以可知椭圆两焦点为,.
因为存在,所以.
由三角形重心坐标公式得,即;
因为,所以.
将点代入已知椭圆方程,得,
即所求的重心的轨迹方程为.
3.(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)过圆上的动点向轴作垂线,垂足为,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)过点且斜率不为的动直线与相交于,两点,点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用相关点法,结合向量的坐标运算即可得解;
(2)设,,,联立直线与轨迹的方程,结合韦达定理,用表示面积,利用基本不等式求得其最大值.
【详解】(1)设,,则,
所以,,
又,所以,
即解得.
又点在圆上,所以,
即,
故动点的轨迹的方程为.
(2)由题可设,,.
联立,消去整理得,
,即,
所以,,
,
令,则,
所以.
当且仅当,即时,等号成立.
故面积的最大值为.
题型六 参数法(共4小题)
1.(26-27高二上·全国·课后作业)设动直线垂直于轴,且交椭圆于,两点,是上线段外的一点,且满足,则点的轨迹方程为________.
【答案】
【详解】设,,,其中;
由题意得,,所以,,
因为是上线段外的一点,即在椭圆外,所以与同号,
所以.
因为,所以,
即点的轨迹方程为.
2.已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
(1)若在线段上,是的中点,证明;
(2)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
【答案】(Ⅰ)证明:
由于在线段上,故,
记的斜率为的斜率为,则,
所以
(Ⅱ).
【分析】设的方程为
.(Ⅰ)由在线段上,又;(Ⅱ)设与轴的交点为(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时.当与轴垂直时与重合所求轨迹方程为.
【详解】由题设,设,则,且
.
记过两点的直线为,则的方程为
(Ⅰ)略;
(Ⅱ)设与轴的交点为,
则,
由题设可得,所以(舍去),.
设满足条件的的中点为.
当与轴不垂直时,由可得.
而,所以.
当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为
3.(26-27高二上·四川·期中)已知圆和圆的半径分别为1和2,其圆心均为坐标原点,过圆上任意一点作轴的垂线,垂足为,连接,交圆于点,再过点作轴的垂线交于点(当为圆与轴的交点时,规定点与点重合).
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)求动点到直线的距离的最大值;
(3)设轨迹与轴的正半轴交点为,又为轴上不同于轨迹与轴的交点的两点,且,直线,分别与轨迹交于点(异于点),又,垂足为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用角为参数来表达动点坐标,消参即可得椭圆方程;
(2)再利用椭圆的参数方程来表示椭圆上的动点坐标,用点到直线的距离公式即可求最大值;
(3)利用动直线方程去求解交点坐标的关系,然后借助,可求出动直线的参数关系式,
从而可研究动直线过定点,最后再研究垂足的轨迹是圆,即可求最小值.
【详解】(1)
设为,,设,
由题意,有,即,平方后相加,可得,
即轨迹的方程为.
(2)由(1)知,设,其中,
设动点到直线的距离为,,
故动点到直线的距离的最大值为.
(3)
由对称性可知直线的斜率不为0,故可设直线,
联立直线与椭圆, ,
设,,
则 ,①
,,②
又,所以,
令,得点横坐标,同理可得点横坐标,
故 ,
将,代入上式,
整理可得:,
再将② 式代入得 ,
(i)若,则直线,恒过,不合题意;
(ii)若,则,恒过,符合题意,
故直线恒过,且与椭圆始终有两个交点,
又,,垂足为,
所以点的轨迹是以为直径的半圆(不含点,,在直线下方部分),
且圆心,半径为1,所以,
当且仅当点在线段上时,取到最小值.
4.(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
题型七 交轨法(共3小题)
1.(2026高二·全国·专题练习)已知椭圆:(),过的右焦点且与轴垂直的直线被截得的线段长为.
(1)求的离心率;
(2)设为坐标原点,给定点,为上的点,过作轴的垂线,垂足为,直线与直线的交点为.当在上运动时,点的轨迹为.求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的标准方程及截得线段长列方程求解即可.
(2)方法一:设点,联立直线与直线方程求出交点坐标,表示出点,代入椭圆方程求解即可;方法二:由于点三点共线,结合向量共线表示出点,代入椭圆方程求解即可.
【详解】(1)设椭圆的右焦点为,其中,
那么过右焦点且垂直于轴的直线为,代入椭圆得,
即,所以,
由于截线段长为,解得,
故,离心率.
(2)方法一:
由(1)知椭圆方程为,
由于点满足,且,过作轴的垂线,交轴于点,
那么当时,点,点与点重合;
当时,直线方程为:,直线方程为:,即,
联立,解得,
即点.
设,则由,得,
代入椭圆方程得,
即,
两边乘以得,
整理得,
把点代入,仍然成立,
故轨迹的方程为;
方法二:由于,点在轴,故直线必有斜率;
设直线方程为,,那么点,
由于轴,则,
由于点三点共线,则,所以,
因为点在直线上,所以,
则
把代入椭圆方程:,得,
即,
整理化简,得 ,
故轨迹的方程为.
2.(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)已知椭圆:的长轴长为4,焦距为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,求线段中点的轨迹方程;
(3)直线:,:,过上一点作,的垂线,垂足分别为,,试问的面积是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在最大值,最大值为
【分析】(1)根据题设条件可得值,再利用关系可求得值,进而可得到椭圆的方程;
(2)设,两点的坐标并代入椭圆方程,利用点差法,结合中点坐标公式、斜率公式即可求解;
(3)设点,根据点到直线的距离公式求出;取,的法向量,,利用向量的数量积公式求出,进而可以得到的值;然后根据三角形的面积公式写出的面积,最后结合的取值范围判断面积的最大值.
【详解】(1)依题意,因为长轴长为4,即,解得;
设焦距为,因为焦距为,即,解得;
所以;
所以的方程为.
(2)设,,线段的中点为,则,;
因为,两点在上,所以,,
两式作差得,即,
又,所以,即;
由(1)可知点为的右顶点,所以点或点与点重合,可得;
故线段中点的轨迹方程为.
(3)设,则,点到,的距离分别为,,所以,
分别取,的法向量,,
则,所以,
所以的面积,
由,得,,
所以,,当或1时,取得最大值,
所以的面积存在最大值,最大值为.
3.已知椭圆C:1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且=+,求点Q的轨迹方程.
【答案】(1);(2)10(y-2)2-3x2=18,其中x∈,y∈.
【解析】(1)根据椭圆的定义求出,根据焦点坐标求出,根据离心率公式求出心率;
(2)由(1)求出椭圆方程,①当直线l与x轴垂直时,求出点Q的坐标为,
②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=kx+2,联立直线与抛物线方程,根据韦达定理以及可得点Q的轨迹方程,根据判别式和点在椭圆内求出的范围.
【详解】(1)由椭圆定义知,2a=|PF1|+|PF2|==2,
所以a=.
又由已知,得c=1,
所以椭圆C的离心率e=.
(2)由(1)知,,所以椭圆C的方程为.
设点Q的坐标为(x,y).
①当直线l与x轴垂直时,直线l与椭圆C交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为,
②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=kx+2.
因为M,N在直线l上,可设点M,N的坐标分别为(x1,kx1+2),(x2,kx2+2),
则,,
又|AQ|2=x2+(y-2)2=(1+k2)x2.
由,得=+,
即.①
将y=kx+2代入中,得(2k2+1)x2+8kx+6=0.②
由=(8k)2-4×(2k2+1)×6>0,得k2>.
由②可知,x1+x2=,x1x2=,
代入①中并化简,得x2=.③
因为点Q在直线y=kx+2上,所以k=,代入③中并化简,
得10(y-2)2-3x2=18,
由③及k2>,可知0<x2<,即x∈∪.
又点满足10(y-2)2-3x2=18,故x∈.
由题意知Q(x,y)在椭圆C内,所以-1≤y≤1.
又由10(y-2)2=18+3x2有(y-2)2∈,且-1≤y≤1,则y∈.
所以点Q的轨迹方程为10(y-2)2-3x2=18,其中x∈,y∈.
$专题14 求圆锥曲线方程的七大技巧
题型1 基本量与待定系数法(常考点)
题型5 代换法(难点)
题型2 直译法(重点)
题型6 参数法
题型3 定义法(重点)
题型7 交轨法
题型4几何法
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题型一 基本量与待定系数法(共5小题)
1,(25-26高二上·陕西汉中·阶段检测)已知椭圆的离心率为且经过点.试求:
(1)求椭圆的标准方程;
(2)是否存在过点与(1)中曲线C相交所得弦长的直线,若存在,求直线的方程;若不存在,试说明理由.
2,(25-26高二上·山东济南·期中)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过的直线交双曲线于A,B两点,且,求的方程.
3,(25-26高二下·上海杨浦·期中)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过焦点F的直线l交抛物线于A、B两点,若,求直线l的方程.
4,(25-26高二上·浙江杭州·期末)已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过的直线l与椭圆C相交于E,F两点,点,求面积的最大值.
5.设分别是椭圆的左、右焦点,过斜率为1的直线与相交于两点,且成等差数列.
(1)求与的等量关系;
(2)设点满足,求的方程.
题型二 直译法(共5小题)
1.(26-27高二上·黑龙江吉林·期中)已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高三上·湖北荆州·阶段检测)在直角坐标系中,点,,为动点,,记的轨迹为,为的上顶点,则( )
A.的方程为
B.
C.
D.
3.(26-27高三上·安徽合肥·阶段检测)在平面直角坐标系中,直线,直线,过动点分别作,的垂线,垂足分别为,,记点的轨迹为曲线,若四边形的面积为1,则( )
A.的方程为
B.四边形的周长可以为
C.设,,在第一象限,则周长的最小值为
D.直线与直线的斜率之积为1
4.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知且、两点的坐标分别为,,曲线上的点满足,则( )
A.曲线的图象既有对称轴也有对称中心
B.若,曲线的方程为
C.曲线上点的纵坐标的最大值为
D.若点在上,则
5.动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
题型三 定义法(共5小题)
1.(多选)设点,的坐标分别为,动点满足:,则下列说法正确的有( )
A.点的轨迹方程为 B.
C.存在4个点,使得的面积为 D.
2.(26-27高二上·全国·课后作业)如图所示,在以点为圆心,为直径的半圆中,,是半圆弧上一点,,曲线是满足为定值的动点的轨迹,且曲线过点.建立适当的平面直角坐标系,则曲线的方程为________.
3.已知圆,,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和半径相交于点,当点在圆上运动时,点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知一动圆O与圆外切,同时与内切,则动圆圆心O的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
5.(26-27高三上·安徽安庆·开学考试)已知是一个动点,与直线垂直,垂足位于第一象限,与直线垂直,垂足位于第四象限,且.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)设,,过点的直线与曲线交于,两点(点在轴上方),为直线,的交点,当点的纵坐标为时,求直线的方程.
题型四 几何法(共5小题)
1.已知圆的圆心为,设是圆上任意一点,,线段的垂直平分线交于点,则动点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
2.已知曲线,点,从上任取一点,则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)已知圆,圆,动圆满足:与圆、均相切,记动圆圆心为.下列说法正确的是( )
A.圆与圆相交
B.若动圆与圆、均外切,则动点的轨迹是双曲线的右支(除顶点)
C.若动圆与圆、一内切一外切时,存在直线,使得直线与所有满足条件的动圆均相交
D.若动圆与圆、均内切,过动点的轨迹上任一点作圆的两条切线,切点分别为,,则的最小值为
4.(25-26高二上·北京密云·期中)年月日,小米正式启用具备“超椭圆”数学之美的新(如图所示),设计师的灵感来源于曲线:(,).当,,时,下列关于曲线的判断正确的有______.
①曲线关于轴和轴对称
②曲线所围成的封闭图形的面积小于
③曲线上的点到原点的距离的最大值为
④设,直线交曲线于,两点,则的周长小于
题型五 代换法(共3小题)
1.(26-27高二上·全国·课前预习)已知曲线,从上任意一点向轴作垂线为垂足,则的中点所在曲线的方程为____________.
2.(26-27高二上·全国·课后作业)椭圆上有动点,点,是椭圆的两个焦点,则的重心的轨迹方程为______.
3.(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)过圆上的动点向轴作垂线,垂足为,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)过点且斜率不为的动直线与相交于,两点,点,求面积的最大值.
题型六 参数法(共4小题)
1.(26-27高二上·全国·课后作业)设动直线垂直于轴,且交椭圆于,两点,是上线段外的一点,且满足,则点的轨迹方程为________.
2.已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
(1)若在线段上,是的中点,证明;
(2)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
3.(26-27高二上·四川·期中)已知圆和圆的半径分别为1和2,其圆心均为坐标原点,过圆上任意一点作轴的垂线,垂足为,连接,交圆于点,再过点作轴的垂线交于点(当为圆与轴的交点时,规定点与点重合).
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)求动点到直线的距离的最大值;
(3)设轨迹与轴的正半轴交点为,又为轴上不同于轨迹与轴的交点的两点,且,直线,分别与轨迹交于点(异于点),又,垂足为,求的最小值.
4.(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.
题型七 交轨法(共3小题)
1.(2026高二·全国·专题练习)已知椭圆:(),过的右焦点且与轴垂直的直线被截得的线段长为.
(1)求的离心率;
(2)设为坐标原点,给定点,为上的点,过作轴的垂线,垂足为,直线与直线的交点为.当在上运动时,点的轨迹为.求的方程.
2.(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)已知椭圆:的长轴长为4,焦距为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,求线段中点的轨迹方程;
(3)直线:,:,过上一点作,的垂线,垂足分别为,,试问的面积是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
3.已知椭圆C:1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且=+,求点Q的轨迹方程.
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