内容正文:
重难点专训06 圆锥曲线与向量、导数综合问题
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 向量共线分点问题(焦点弦型) 2
题型2 圆锥曲线+向量+最值问题 8
题型3 导数法求切线方程 14
题型4 面积最值(抛物线焦点弦) 18
题型5 圆锥曲线+向量+导数综合压轴题 23
重难专题分层过关练 32
巩固过关 32
创新提升 40
解题方法及技巧提炼
类型一:向量共线与分点问题
【问题特征】题干给出向量等式(如AF = λFB),要求直线方程或参数值。
【解题通法】将向量共线条件翻译成坐标关系 → 联立方程用韦达定理 → 建立参数方程求解 → 检验判别式。
【关键技巧】利用“和差消元”:由x₁+x₂ = S和x₁-x₂的比例关系(由向量分点得到),联立求出x₁、x₂关于参数的表达式,再用x₁x₂ = P建立方程。
类型二:向量数量积与最值/范围问题
【问题特征】求OA·OB、PA·PB等数量积的取值范围或最值。
【解题通法】用韦达定理表示数量积 → 化简为关于k的函数f(k) → 利用导数或代数方法求值域 → 注意斜率不存在的情况。
【易错点】范围问题必须考虑斜率不存在的情形!很多考生只算了斜率存在的情况,漏掉端点值。
类型三:圆锥曲线的切线问题(导数法)
【问题特征】求曲线在某点的切线方程、过曲线外一点的切线方程、切线斜率的范围等。
【解题通法】隐函数求导 → 代入切点坐标得斜率 → 写点斜式方程。
【常用结论】椭圆=1在(x₀,y₀)处切线:=1;抛物线y²=2px在(, y₀)处切线:yy₀=p(x+x₀)。
类型四:函数与导数综合(压轴第三问)
【问题特征】是否存在某参数使不等式恒成立、求某代数式的最大值/最小值、证明某不等式。
【解题通法】将目标式整理为关于t的函数f(t) → 求导f′(t) → 分析单调性 → 求极值与端点值 → 得出范围。
【上海特色】上海卷偏好“分离参数法”:将参数λ分离到不等式一侧,另一侧为关于k的函数,求其值域即可。
题型通法及变式提升
题型1 向量共线分点问题(焦点弦型)
1.(2025·上海黄浦·二模)椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线与交于点.
(1)若,点的坐标为,求点到直线的距离;
(2)当时,求满足的点的个数;
(3)设直线与的另一个交点为,,点的横坐标为,若的离心率,求的取值范围.
【详解】(1)依题意,,而,则直线的方程为,
即,所以点到直线的距离.
(2)由,得点在以线段为直径的圆上,,
由消去得,即,
当时,,,因此点,共2个;
当时,,解得,,
因此点,共4个,
所以当时,点的个数为2;当时,点的个数为4.
(3)设,由,且在线段上,得,
则,解得,而,
由点在上,得,即,
整理得,即,由,得,解得,
所以的取值范围是.
2.(2026·上海静安·二模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点.设椭圆,的左、右焦点分别为、,,的离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过原点O作两条相互垂直的射线,与椭圆分别交于A、B两点,证明:原点O到直线的距离为定值;
(3)过椭圆的右焦点且不与坐标轴垂直的直线l与椭圆交于P、Q两点,点M是点P关于x轴的对称点.在x轴上是否存在一个定点N,使得M、Q、N三点始终共线?若存在,求出点N的坐标;若不存在,说明理由.
【详解】(1)由题意知 ,即 .
又因为离心率 ,所以 ,所以 .
故椭圆 的方程为 .
(2)证明:设 。
因为 ,所以 .
设直线 的方程为 ,
联立方程组 ,消去 得 ,
由韦达定理得 .
代入 ,即 ,
整理得 。
代入韦达定理结果并化简得 。
原点 到直线的距离
所以原点 到直线 的距离为定值 .
(3)存在定点 ,理由如下:
由(1)知 ,设直线 的方程为 ,
设 ,则 ,
联立方程组 ,消去 得 ,
由韦达定理得 .
设 ,若 三点共线,则 ,
即 ,整理得 .
将 代入上式,化简得 .
代入韦达定理结果,得 .
化简得 ,解得 .
所以存在定点 ,使得 三点始终共线.
3.(2026·上海崇明·二模)已知椭圆.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)已知椭圆右顶点为A,设点M为y轴正半轴上一点,点P为椭圆C上的一点.若,求点M的坐标;
(3)已知,过点的直线交椭圆C于D,E两点,直线DG交直线于点H,证明:轴.
【详解】(1)记椭圆 的长轴长为,短轴长为,焦距为 ,
则,所以离心率.
(2)由题知,,设,,
因为,,
所以,得,
代入椭圆方程得,解得(负根舍去)
(3)易知,当直线斜率为0时, 为长轴端点,与右焦点重合,满足题意;
设直线的方程为,,
联立得:,
由得或,
则,
所以,则,
设,因为三点共线,则,,
所以,则,
所以,所以轴.
4.(2025·上海杨浦·一模)已知椭圆:,过动点的直线交轴于点,交椭圆于,(点在第一象限),过点作轴的垂线交椭圆于另一点,延长交椭圆于点.
(1)若椭圆的离心率为,求的值;
(2)已知,且是线段的垂直平分线,求的值;
(3)已知,点是线段的中点,且,求直线的斜率.
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以,又,所以.
(2)因为,且是线段的垂直平分线,
所以是线段的中点.
所以可设,则,.
所以,.
由.
又点在第一象限,所以,所以,即.
又点在椭圆上,所以.
又,所以.
(3)因为,所以椭圆:.
如图,作出符合题意的图形,
因为点是线段的中点,可设,,则.
设,因为.
因为都在椭圆上,所以.
因为点在第一象限,所以.
所以,,.
因为,所以直线的方程为:.
由.
由.
所以.
可得,即直线的斜率为.
题型2 圆锥曲线+向量+最值问题
5.(2026·上海·模拟预测)已知抛物线的焦点为.
(1)求点到抛物线准线的距离;
(2)若过点的直线交抛物线于、两点,求的最小值;
(3)设直线与抛物线交于、两点,若,求线段中点到轴的距离的取值范围.
【详解】(1)由题意得,准线方程为,
则点到抛物线准线的距离为.
(2)当斜率不存在时,直线方程为,
设,,联立方程组,
解得,可得,
当斜率存在时,设直线方程为,
联立方程组,可得,
由韦达定理得,由焦半径公式得,
综上可得,的最小值为.
(3)如图,作出符合题意的图形,
设直线方程为,设,,
联立方程组,可得,
可得,由韦达定理得,
设线段中点为,由中点坐标公式得,
由题意得线段中点到轴的距离为
,
而,而,
得到,而,
可得,解得或,
当时,满足,此时,
当时,此时,
解得,此时,
综上可得,线段中点到轴的距离的取值范围为.
6.(2026·上海黄浦·二模)已知点、分别是曲线的左、右焦点,动直线过点且不过点,它与交于点、.
(1)求点、的坐标;
(2)若,求直线的方程;
(3)设直线过点且与垂直,直线与的交点为,求证:存在唯一的常数,使得点与的中心的连线平分线段,并求此时的最大值.
【详解】(1)椭圆的半焦距,故、.
(2)由题意可知直线不与轴重合,设直线的方程为,设、,
将代入,得,则,
故,,
又,,
,解得,
所以直线的方程为或.
(3)设线段的中点为,由(2)知,,
直线的斜率,
易知直线的方程为,
将代入直线的方程,可得,
直线的斜率,
因为直线平分线段,则,所以对任意的实数恒成立,
则,解得,
故存在唯一的常数,使得平分线段.
此时,
,所以,
令,则,故(当且仅当时,),
所以的最大值为.
7.(2025·上海浦东新·三模)已知曲线,第一象限内点在曲线上.、,连接并延长与曲线交于点,.以为圆心,为半径的圆与线段交于点,记,的面积分别为,.
(1)若,求点的坐标;
(2)若点的坐标为,求证;
(3)求的最小值.
【详解】(1)设,,,
与联立可得,,
,,,
因为,所以,
由可得,故
因为在第一象限,所以,解得,
由得;
(2)证明:由题意得,,故,
,
,
则,即;
(3)由(1)得,,故,
因为,所以,
当时,,,,故,,
,故,所以⊥,,
则,
由对称性可知,
则,
当时,,,
由得,
将其代入中得,
显然,当时,,当时,,
解得,,,
因为,
其中,
由(2)知,
又,故,
故,
所以,
当且仅当,即时等号成立,此时,
由于,
故.
8.(2025·上海奉贤·二模)如图1,曲线是与组合的.
(1)过点,求的渐近线方程;
(2),设,,曲线上找一个点,使得达到最小;
(3)若,如图2,存在过点的两条直线,与曲线的交点分别是点、点、点、点,点在第二象限,点在第一象限.是否存在非零实数使得成立,请说明理由.
【详解】(1)将点代入,得,得,
所以,渐近线方程:.
(2)因,则,,
①当时,取到最小值时,点一定在上,
设点,则,
则,
当时,则或时,取最小值,此时或,
当时,当时,取最小值,此时;
②当时,取到最小值时,点一定在上,
设点,则,
则 ,
因,则,
故当时, 取最小值,此时.
综上可知,曲线上存在点,使得达到最小.
(3)存在非零实数使得成立,理由如下:
设,,
设
由,得,则 ,
由 ,得,则 ,
由,得,则 ,
由,得,则 ,
则
,
同理可得,,
若存在非零实数使得成立,则,即,
即,则或,
若,则或,此时直线或的方程为,不符合题意,
故当且、均不为零时,存在非零实数使得成立
题型3 导数法求切线方程
9.已知抛物线的焦点与的一个焦点重合,过焦点的直线与交于,两不同点,抛物线在,两点处的切线相交于点,且的横坐标为4,则弦长( )
A.16 B.26 C.14 D.24
【答案】A
【详解】由题意可得,,则,抛物线方程为,准线方程.
由题意,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为,
设,其中,
由,得.
在点A处的切线方程为,化简得,①
同理可得在点B处的切线为,②
联立①②得,由M的横坐标为4,得,
将AB的方程代入抛物线方程,可得,
,得,
,
则.
故选:A.
10.(24-25高三上·上海·开学考试)已知实数成公比为的等比数列,抛物线上每一点到直线的距离均大于,则的取值范围是__________.
【答案】
【详解】因为实数成公比为的等比数列,所以,
所以,即直线必过点,且斜率,
不妨取抛物线位于轴上方部分,则,,,
由题可知,,则,
设上一点到直线的距离最小,
则处的切线斜率等于直线的斜率,即,所以,
点到直线的距离,
整理得,解得,因为,所以,
根据直线和抛物线得对称性得,,
故答案为:.
11.在平面直角坐标系中,圆是以原点为圆心,为半径的圆,直线与抛物线和圆分别相切于,两点,当最小时,的值为__________.
【答案】
【详解】因为抛物线和圆均关于轴对称,
所以只需研究与抛物线切于第一象限的直线,此时,所以,
设,则直线的方程为,即,
因为直线与圆相切,则,化简得,
因为,
所以
.
当且仅当,即,即时,等号成立,
此时.
12.(25-26高三上·上海·期中)如图所示的“四角花瓣”图形可以看作由拋物线绕坐标原点旋转,,后所得三条曲线与共同围成的区域(阴影部分),分别为与另外两条曲线在第一象限、第二象限的交点,若,阴影部分的面积为,给出以下结论:①;②的面积为;③;④直线被第二象限“花瓣”截得的线段的长可能为.其中正确结论的序号为_________.
【答案】②③
【详解】设抛物线绕坐标原点顺时针旋转,,后所得三条曲线分别为,,,
抛物线的焦点为,因此的焦点为,的焦点为,的焦点为,
因此,,,,
对于①选项,为曲线与的交点,联立方程,解得,即,
为曲线与的交点,联立方程,解得,即,
又,所以,因此,故①错误;
对于②选项,由上述过程,可得,,所以三角形面积,
故②正确;
对于③选项,根据题意,因为对称性,阴影部分在四个象限的图形全等,因此只讨论第一象限部分,
第一象限部分依然根据对称性,可分为两份,以下只讨论曲线与直线围成的部分,如图,
设该阴影部分面积为,显然,
设,那么导函数,故过点的切线斜率为,
所以过点的切线为,该切线与轴交于点,因此,
则,因此,故③正确;
对于④选项,第二象限的“花瓣”图形由曲线和曲线围城,两者关于对称,
与曲线相交,联立方程化简得,且交点在第二象限,
因此,因此,交点坐标为,
所以“花瓣”图形仅限阴影部分区域,因此,即,
因为曲线和曲线关于对称,所以直线也关于对称,
因此与曲线的交点为,
因此弦长,
设,那么,所以,
因此当或时,即或时,直线与两曲线交于一点,弦长为,
当时,即时,弦长最长,此时,故④错误.
故答案为:②③
题型4 面积最值(抛物线焦点弦)
13.已知抛物线C:,直线与抛物线交于A,B两点,,且抛物线在A,B处的切线相交于点P,则的面积最大值为( )
A.8 B.16
C. D.32
【答案】D
【详解】方法一:
设,,
联立,得,
由根与系数的关系得,,
又·,故,
又,∴,∴,
故直线PA的方程为,即,
同理,直线PB的方程为,
联立直线PA,PB方程可得,,
即,,即,
∴点P到直线AB的距离,
∴,
当时,.
方法二:
由阿基米德三角形的性质知.
故选:D
14.如图,有一张较大的矩形纸片分别为AB,CD的中点,点在上,.将矩形按图示方式折叠,使直线AB(被折起的部分)经过P点,记AB上与点重合的点为,折痕为.过点再折一条与BC平行的折痕,并与折痕交于点,按上述方法多次折叠,点的轨迹形成曲线.曲线在点处的切线与AB交于点,则的面积的最小值为_________________.
【答案】
【详解】连接PQ,由题PQ与MQ关于对称,,
所以Q在以P为焦点、直线AB为准线的抛物线上,
如图,以PO中点G为原点,过G与AB平行的直线为轴,与AB垂直的直线为轴建立平面直角坐标系,
则,直线AB:,所以抛物线方程为:,即,
则,由上可设,则抛物线在Q点处切线斜率为,
所以抛物线在Q点处切线方程为,
则令,,
所以由题意,且
,
所以,
故对恒成立,
所以时单调递减,又当时,,
故时,;时,,
所以时,单调递增;时,单调递减,
所以,则,
所以的面积的最小值为,
故答案为:.
15.某地区新建农田灌溉系统,水渠横断面(垂直于水渠长度方向的截面)采用抛物线型设计(如图所示):其中的曲线段是顶点为 、开口向上的抛物线弧,曲线段与曲线段关于抛物线的对称轴对称,渠宽 为2米,渠深( 到直线 的距离)为1米.现要将该水渠向外扩建(只挖土不填土)变成横断面为等腰梯形的水渠,使得水渠底面与地面平行,不考虑其他因素的条件下,当扩建后水渠的底部宽度为__________米时,所挖的土方量最少.(精确到0.01米)
【答案】0.71
【详解】如图,建立平面直角坐标系,由题意知,
当所挖的土方量最少时,梯形的面积最小,且等腰梯形的两腰均与抛物线相切,
设右侧切线与轴交于点,与梯形的上底交于点,切点为.
设抛物线的方程为,将的坐标代入方程可得,
所以曲线段的方程为.
设,因为,所以在处的切线的斜率为,
所以切线的方程为,即,
将代入可得,所以;
将代入可得,所以,
根据等腰梯形的对称性可得其面积为,
当且仅当,即时等号成立,
此时水渠的底部宽度为米.
16.(25-26高三下·上海徐汇·阶段检测)已知抛物线的方程为,点为抛物线上一点,过点作两条直线分别与抛物线相交于点、,设、的斜率分别为、,且满足.
(1)求抛物线的焦点到准线的距离;
(2)证明:直线的斜率;
(3)若直线在轴上的截距,求面积的最大值.
【详解】(1)由题意得准线方程为,焦点坐标为,
则抛物线的焦点到准线的距离为.
(2)由题意直线的方程可设为,
联立,代入化简得,
由题意,从而,即,
从而,即;
同理可得,,
,
又,所以,
所以.
(3)由(2)可知,
设直线为,即
联立,代入化简整理得: ,
由故,
从而,,
点到直线的距离,
,
令,则,,
设,则,令,解得(负值舍去)
则当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
从而,
即面积的最大值为.
题型5 圆锥曲线+向量+导数综合压轴题
17.已知抛物线的焦点为F,过点的直线l与交于A、B两点.设在点A、B处的切线分别为,,与x轴交于点M,与x轴交于点N,设与的交点为P.
(1)设点A横坐标为a,求切线的斜率,并证明;
(2)证明:点P必在直线上;
(3)若P、M、N、T四点共圆,求点P的坐标.
【详解】(1)点A横坐标为a,则,
因为,,所以点A处的切线斜率为a
所以切线的方程为,
切线与x轴的交点为,
因为,所以,
所以,所以,
当时,亦有;
结论得证.
(2)证明:设,,由,得,
所以,
所以直线,直线,
由,得,即两直线的交点,
因为点,,三点共线,
所以,,得,
所以,所以
所以点P在直线上
(3)因为直线,直线,
所以,,由(2)可知,
设的外接圆方程为,
则,
解得,,
所以外接圆方程为
将代入方程,得
又,解得,,
所以点P坐标为
解法二:抛物线的焦点,
由(1)可知,同理可证得,
所以F,M,N,P四点共圆,
所以PF是的外接圆的直径,
因为P、M、N、T四点共圆,所以点在的外接圆上,
所以,
所以,即,得,
所以直线TP方程为,即
又点P在直线上,
则由,得,
所以点P坐标为
18.抛物线上有一动点.过点P作抛物线的切线l,再过点P作直线,使得,直线m和抛物线的另一个交点为Q.
(1)当时,求切线的直线方程;
(2)当直线与抛物线准线的交点在x轴上时,求三角形的面积(点O是坐标原点);
(3)求出线段关于s的表达式,并求的最小值;
【详解】(1)当时,点,又因为点在抛物线上,
由于点在第一象限,则,
求导,代入,则
所以过点的切线方程为:;
(2)当直线与抛物线准线的交点在x轴上时,
则直线过点,由于(1)的切线方程过点,
则此时切线方程为,又因为,
则的方程为:.
联立,解得或.
故点点,
则,
到直线的距离为:,
则面积为.
(3)由于点,
所以点在第一象限,则,
求导,代入,即,
则直线的方程为:,
所以直线的方程为:,
联立抛物线于直线得:,得,
令,则,即,
,
令,则,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以当时, 取最小值,即.
19.定义:我们称双曲线的“交换双曲线”为;我们称椭圆的“交换椭圆”为;我们称圆的“交换圆”为.
(1)若双曲线的“交换双曲线”为自己本身,双曲线过点,求:双曲线的标准方程;
(2)过点且与相切的直线与所有半径为,“交换圆”是自己本身的圆均相切,求:直线的方程与“交换圆”的面积;
(3)已知曲线满足,当时与离心率为,长轴长为的椭圆重合,当时,与椭圆的“交换椭圆”重合,若矩形的顶点均在曲线上且关于对称,求证:矩形的面积小于5.2.
【详解】(1)由双曲线C的“交换双曲线”为自己本身,得,设双曲线C的方程为,
而点在双曲线C上,则,
所以双曲线C的方程为.
(2)由函数,求导得,设切点为,
则切线的斜率,又,切线的方程为,
由点在切线上,得,即,令函数,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
因此,切线的方程为,即;
由“交换圆”是自己本身,得,设该圆的方程为,
由直线与圆相切,得,
所以“交换圆”面积为.
(3)由椭圆的长轴为,得,由其离心率,得,则,
不妨设椭圆的焦点在x轴,则其方程为,椭圆的“交换椭圆”方程为,
因此曲线的方程为,依题意,矩形关于对称,
设在椭圆W上,则在“交换椭圆”上,
,由直线平行直线,得直线PN的斜率为1,
直线PN的方程为,即,设,
由,得,
则,,,
于是矩形的面积,
由点P在椭圆W上,得,令,,
由,得,不妨取第一象限部分,则,,
因此,
由,得,则当时,,
所以矩形的面积小于5.2.
20.(2025·上海青浦·模拟预测)如图,椭圆与双曲线在第一象限的公共点为.曲线由两段曲线组成:当时,曲线与椭圆重合,当时,曲线与双曲线重合.
(1)当时,求的值;
(2)已知,直线过点与曲线交于两点,若,求直线的方程;
(3)已知,斜率为的直线过点与曲线交于两点,若,求实数的最大值.
【详解】(1)
如图,已知当时,点为椭圆与双曲线在第一象限的公共点.
将代入椭圆方程得,即,解得.
把代入双曲线方程,整理得,
设,则,
即,
解得或(舍去),所以,
即.
(2)
当时,椭圆,双曲线.
联立,
解方程组求交点的坐标.
由得,
由得,
两式相减消去得,
代入双曲线方程得,
因为点在第一象限,所以.
设.
,
由得,即.故,
当直线l斜率不存在时,直线l方程为,
此时,则,
成立.
当直线斜率存在时,由题知交点必定在直线两侧,即左侧为与椭圆的交点,右侧为直与双曲线的交点,易知当交点在位于第一象限椭圆上曲线段之间时,,此时,故不可能,舍去;
因为双曲线的渐近线方程为,
故直线与双曲线没有横坐标大于2的交点,
即当交点位于椭圆第二象限时,不可能,舍去;
同理:当直线与椭圆交于轴下方时,也舍去,
综上:直线l方程为,
(3)
如图,已知,由(1)知椭圆,双曲线.
直线过点且斜率为,则直线的方程为.
设,由,
根据三角形面积公式,
则,
即.
,
因为双曲线的渐近线方程为,而,
故直线与双曲线右支无交点,
故均为直线与椭圆的交点,
联立,
则,
则,
,
令,
则,
在时成立,故单调递增且,所以递减,
所以当时取得最大值,
又
所以的最大值为.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2025·上海·三模)抛物线中,以为切点的切线方程为______
【答案】
【详解】已知抛物线方程,将其变形为.
因为点在抛物线上,所以在点处切线的斜率可对求导完成.
,切线过点,则斜率.
根据点斜式方程可得切线方程为,即.
故答案为:.
2.已知双曲线的左、右焦点分别的,过点且倾斜角为的直线交的右支于两点(在轴上方),且满足,则双曲线的离心率是__________(结果用表示)
【答案】
【详解】设,,
由点在双曲线上得,即.
则
,
同理,,如图,由直线倾斜角为可知,,
,
,
设,则,
,
,
.
故答案为:.
3.已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线上,且满足,倾斜角为锐角的渐近线与线段交于点,且,则的值为______.
【答案】
【详解】设双曲线C的半焦距为c,即有,
因,则,
即直线与双曲线C交于点P,且点P在第一象限,
由得点,由,
而,得,
代入得:,即,不妨,则,
故,则,因此.
故答案为:.
4.焦点在x轴上的椭圆,离心率为,点分别是椭圆的左焦点和右顶点,P是椭圆上任一点,则的取值范围为______
【答案】
【详解】由椭圆的焦点在x轴上,得,
由,解得,
所以椭圆的方程为,则.
设,
则
,
由可得,
则的取值范围为.
5.(25-26高三下·上海虹口·阶段检测)已知的左、右焦点分别为和,上顶点和右顶点分别为和,与的另一个交点为,若存在实数,使得,则的离心率为________.
【答案】
【详解】由题意可得,
则直线,
联立方程组得,消去得,解得或,
当时,,则点,
当存在实数,使得时,即,
可知,
得,化简得,
由得,解得(舍).
6.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,已知抛物线的焦点为,点的坐标为.
(1)若点在上,且,求点的坐标;
(2)若是上的任意一点,求的最小值;
(3)过点的动直线与抛物线交于、两点,过点、分别作的切线,切线交点为,求证:点的轨迹是一条直线.
【详解】(1)由题设,令,则,即,
所以,故或;
(2)若垂直抛物线的准线于,由抛物线的定义知,
所以,当且仅当三点共线时取等号,
又抛物线的准线时,最小为,
所以的最小值为;
(3)证明:由题设,直线的斜率一定存在,设,,
而,则过的切线斜率为,对应切线为,即,
同理过的切线为,即,
联立,可得,整理得,
由题意,则,,
联立,得,且,
所以,则,,
显然点在直线,即上,得证.
7.(2025·上海浦东新·模拟预测)已知椭圆的上焦点为,左顶点为,是抛物线上一点,直线与抛物线相切于点.
(1)若椭圆的离心率为,求椭圆的方程;
(2)设,直线与椭圆相交于两点,且线段中点的横坐标相等,求的最小值;
(3)设,抛物线的准线与椭圆相交于轴右侧的点;若同时也是椭圆在点处的切线,求的所有可能值.
【详解】(1)因为椭圆的上焦点为,所以,
由题意,,解得,故的方程为;
(2)当时,.故椭圆的方程为.
求导得函数图象在点处的切线方程为,即直线的方程为.
联立直线与椭圆的方程得.
从而线段的中点(若存在)横坐标为.
由题意,.故.
经检验,此时,方程(*)有两个相异实根.故为所求最小值.
(3)由题意可得,抛物线的方程可以看成向上或向下平移个单位长度(向上平移,否则向下平移),
所以抛物线的准线为,即的纵坐标为.由(2)得直线的方程为.
故.代入椭圆的方程,得.
又因为直线与椭圆相切,联立二者方程并令判别式为0,解得.
代入,得,故,
解得或0.因,故不合要求.从而,相应地,
综上,的所有可能值为2.
8.如图的封闭图形的边缘由抛物线和垂直于拋物线对称轴的线段组成.已知,拋物线的顶点到线段所在直线的距离为.
(1)请用数学符号语言表达这个封闭图形的边缘;
(2)在该封闭图形上截取一个矩形,其中点在线段上,点抛物线上.求以矩形为侧面,为母线的圆柱的体积最大值;
(3)求证:抛物线的任何两条相互垂直的切线的交点都在同一条直线上.
【详解】(1)如图建立平面直角坐标系,
设抛物线的方程为,
则曲线过点,所以,故,
所以,曲线的方程为,
线段的方程为,
(2)设,则 .
以为母线的圆柱的底面半径满足,
所以,
所以圆柱的体积 .
所以,
所以,当时,其体积取得最大值;
(3)证明如下:
因为函数的导函数,
所以,抛物线上任意一点的切线斜率为,
设是抛物线上两条相互垂直的切线,切点分别为,
则其方程分别为 ,
且,
消去,解得,
因为,得.
故抛物线的任何两条相互垂直的切线的交点都在直线上.
9.(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.
创新提升
1.设点是等轴双曲线上的任意一点,为坐标原点.考虑以下两个命题:命题①:过点作该双曲线的切线,分别与两条渐近线交于点,则的面积为定值;命题②:过点分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为,则线段的最小值为.下列判断正确的是( )
A.命题①和命题②都正确 B.命题①正确,命题②错误
C.命题①错误,命题②正确 D.命题①和命题②都错误
【答案】A
【详解】①:对于等轴双曲线,其渐近线方程为,
设点,因为点在双曲线上,所以,
对双曲线方程两边同时对求导,
根据求导公式可得:,则,
所以在点处的切线斜率,
根据点斜式方程可得切线方程为,即.
联立切线方程与渐近线方程,可得,
将代入,得,即,解得,
则,所以.
联立切线方程与渐近线方程,可得,
将代入得,即,解得,
则,所以.
因为两点在渐近线上,所以,则,
根据两点间距离公式,得
.
所以,
又,所以为定值,命题①正确;
②:设点,因为点在双曲线上,所以.
点到渐近线的距离,根据两直线垂直斜率之积为,
可知过点且与渐近线垂直的直线方程为,即.
联立,解得,所以.
点到渐近线的距离,
过点且与渐近线垂直的直线方程为,即
联立,解得,则,
根据两点间距离公式得,
因为,即,所以,
因为,所以时,取得最小值,,命题②正确.
故选:A
2.(2025·上海长宁·二模)椭圆具有如下光学性质:如图,分别是椭圆的左、右焦点,从点发出的光线在到达椭圆上的点P后,经过到达点的切线反射后经过点,有以下两个命题:
①若P是椭圆上除长轴端点外的一点,设法线与x轴的交点为,则
②若从发出的光线,经椭圆两次反射后,第一次回到所经过的路程为,则该椭圆的离心率为;
则以下说法正确的是( )
A.①是真命题,②是真命题 B.①是真命题,②是假命题
C.①是假命题,②是真命题 D.①是假命题,②是假命题
【答案】A
【详解】设,因为,所以,
当时,,
所以在点处的切线的斜率为,
同理可得当时,在点处的切线的斜率为,
所以椭圆在点处的切线的斜率为,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
因为,所以,故①是真命题;
因为发出的光线在到达椭圆上的点P后,经过到达点的切线反射后经过点,
所以两次反射后,第一次回到所经过的路程为,
所以,所以,故②是真命题.
故选:.
3.已知点为椭圆:上一点,、分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若点不在轴上,求的周长;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于、两点,若以为直径的圆过,求的方程;
(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,在轴上方是否存在点,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)由题可得.
当不在轴上,由椭圆定义可得:,
则;
(2)由题可得直线斜率不为0,因,设,
将直线方程与椭圆方程联立,得,
消去得:,判别式为:.
设,由韦达定理,.
因以为直径的圆经过,则.
又,则.
则,
即
.
则或;
(3)设,,由题可得直线斜率不为0,且也经过.
设,由(2)中分析,可得.
又由椭圆对称性,可得与关于轴对称,则.
从而,,
因,则
.
又,则,
结合,,
则,
则,.
即存在满足题意.
4.(2025·上海普陀·一模)设是不全为零的实数,椭圆分别为的左、右两个焦点,直线与交于两点,为坐标原点.
(1)若,且四边形为矩形,求的离心率;
(2)若,且的周长的最大值为12,求的方程;
(3)若,直线与的斜率之积为为上的一点,且,直线与椭圆交于点,且,求的值以及的面积的值.
【详解】(1)由,得,,
将代入椭圆方程得,解得,则,
又四边形是矩形,则,即离心率.
(2)由得,,即轴,
则,
当且仅当过右焦点时等号成立,即的周长的最大值为,
即,即,
则方程为
(3)设,
由得,点,又,
则,
因为点在上,所以
则,
又点均在上,则,
由得,即,
则,又,即.
由得,,
又,即直线,
由得,,
则,
则
由得,,
即,
即,
化简整理得,,则,
又原点到直线的距离为,
则
则.
5.(2025·上海虹口·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为和,点是的长轴上的动点,点为上的动点,且异于点.
(1)当点位于椭圆的左焦点,且、、能构成三角形时,求的周长;
(2)当点位于椭圆的左顶点时,直线与轴交于点,,求实数的值;
(3)当点与椭圆的左、右顶点均不重合时,记直线与椭圆的另一个交点为,过点作直线与椭圆交于、两点,设和分别为弦和弦的中点,若、、、为四个相异的点,,且直线恒过定点,求点的坐标.
【详解】(1)由椭圆方程可知,,
所以的周长为;
(2)因为,所以,则,即,
联立,可得,解得或,所以,
因为,所以,
所以;
(3)因为,所以,
所以,
所以 ,所以,所以;
当中有一条直线斜率不存在时,此时一定有一条弦的中点和点重合,故不符合条件;
当为坐标原点时,此时均与点重合,故不符合条件;
由上可知,的斜率都存在,
设,,
联立,可得,
所以,所以,所以,所以,
同理可得,即,
所以,所以,
令,解得,
因为直线恒过定点,所以,所以,
所以.
6.(2025·上海金山·三模)已知双曲线过点,且离心率为.
(1)求的方程;
(2)设斜率为的直线与交于点,若坐标原点到的距离为1,求的值;
(3)若是上异于点的两点,且的斜率之和为1,证明:直线过定点.
【详解】(1)由,得,
则双曲线的方程为,将点代入的方程中,得.
解得,故,所以双曲线的方程为.
(2)设直线的方程为,因为点到直线的距离为1,
作出简图如下所示,
所以,即.
设,,由于直线与交于点,所以,
联立整理得.
则,,
且,
故,
所以,
则.故.
(3)法一:当直线的斜率为0时,可设其方程为,则,,
则即,
又在双曲线上,所以,联立可得,所以或,
当时,直线过点,不符合题意,舍去,
故此时直线的方程为.
当直线的斜率不为0时,
设的方程为,设,,
联立得,其
则,且
而
,
化简得.
代入(※)式,得,
即,所以或.
(ⅰ)当时,
的方程为,此时直线过定点.
(ⅱ)当时,的方程为,
此时直线过定点,与是双曲线上异于的两点矛盾,故舍去.
综上,直线过定点.
法二:平移双曲线图象,使点平移到坐标原点,
可得双曲线方程:,化简得.
设平移后的直线的方程为:,,,
所以,
整理得,
即,
所以,
即,对比可得平移后的直线过定点.
所以直线过定点.
7.已知抛物线:的焦点为,准线为,直线经过点且与交于点、.
(1)求以为焦点,坐标轴为对称轴,离心率为的椭圆的标准方程;
(2)若,求线段的中点到轴的距离;
(3)设为坐标原点,为上的动点,直线、分别与准线交于点、.求证:为常数.
【详解】(1)
解:根据题意设椭圆方程为,焦距为,
因为抛物线:的焦点为,且椭圆以为焦点,
所以,因为离心率为,所以,
因为,所以,
所以椭圆标准方程为.
(2)
解:因为直线经过点且与交于点、,设,,
因为,所以直线斜率一定存在,设方程为,组成方程组,则有,
则,,
因为,所以,则,
当时,直线方程为,且,所以中点纵坐标为,
此时中点到轴的矩离为.
根据对称性,当时,中点到轴的矩离也为.
(3)
由题意设直线方程为,与抛物线组成方程组:
,则,
有,,,
根据题意设,,,
则直线方程为,即,
因为点横坐标为,所以,即,
同理点坐标为,
所以,
化简得
因为,,
所以,即为常数.
8.(2026·上海杨浦·模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy上,有一系列点,,…,,其中n为正整数,每一个点均位于抛物线 的图像上,点F为抛物线的焦点,以点为圆心的都与x轴相切,且与外切;若,且,所有幂函数均与抛物线交于点M.
(1)设点Q是抛物线 上不与点M重合的动点,R是线段MQ上一点,且满足,求:动点R的轨迹方程;
(2)设,求:数列前2026项的和;
(3)已知直线与某个以点为圆心的相切,当最大时,设AB,CD是抛物线 的两条经过切点的动弦,满足AB⊥CD,点S与点T分别为弦AB,CD的中点,是否存在定点N,使得点N,T,S始终三点共线,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)所有幂函数均过点,点在抛物线上,故,
设点,,则,,
由得,
故,所以,
又在抛物线上,且与点不重合,
所以,且,,
即,且,
化简得,且;
(2)由题意得,设点,,,
则的半径为,,解得,
因为与外切,则,
即,整理可得,
又,所以,即,
故数列是为首项,公差为2的等差数列,
则,,
,
;
(3)存在定点,使得点N,T,S始终三点共线,理由如下:
的方程为,显然与为两切线,
最大时,,由(2)知,,其单调递减,故最大值为,
故切点坐标为,
若过点的其中一条直线斜率不存在,此时直线与抛物线只有1个交点,不合要求,
故过点的直线斜率也不为0,
设过的直线方程为,
联立与得,
设,则,
则,故点横坐标为,
将代入中得,
故,同理可得,
由对称性可知在轴上,不妨设,
则,,
点N,T,S始终三点共线,故,
,
,
化简得,显然,
所以,即时,上式恒成立,
故存在定点,使得点N,T,S始终三点共线.
9.(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.
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重难点专训06 圆锥曲线与向量、导数综合问题
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 向量共线分点问题(焦点弦型) 2
题型2 圆锥曲线+向量+最值问题 3
题型3 导数法求切线方程 5
题型4 面积最值(抛物线焦点弦) 5
题型5 圆锥曲线+向量+导数综合压轴题 6
重难专题分层过关练 8
巩固过关 8
创新提升 9
解题方法及技巧提炼
类型一:向量共线与分点问题
【问题特征】题干给出向量等式(如AF = λFB),要求直线方程或参数值。
【解题通法】将向量共线条件翻译成坐标关系 → 联立方程用韦达定理 → 建立参数方程求解 → 检验判别式。
【关键技巧】利用“和差消元”:由x₁+x₂ = S和x₁-x₂的比例关系(由向量分点得到),联立求出x₁、x₂关于参数的表达式,再用x₁x₂ = P建立方程。
类型二:向量数量积与最值/范围问题
【问题特征】求OA·OB、PA·PB等数量积的取值范围或最值。
【解题通法】用韦达定理表示数量积 → 化简为关于k的函数f(k) → 利用导数或代数方法求值域 → 注意斜率不存在的情况。
【易错点】范围问题必须考虑斜率不存在的情形!很多考生只算了斜率存在的情况,漏掉端点值。
类型三:圆锥曲线的切线问题(导数法)
【问题特征】求曲线在某点的切线方程、过曲线外一点的切线方程、切线斜率的范围等。
【解题通法】隐函数求导 → 代入切点坐标得斜率 → 写点斜式方程。
【常用结论】椭圆=1在(x₀,y₀)处切线:=1;抛物线y²=2px在(, y₀)处切线:yy₀=p(x+x₀)。
类型四:函数与导数综合(压轴第三问)
【问题特征】是否存在某参数使不等式恒成立、求某代数式的最大值/最小值、证明某不等式。
【解题通法】将目标式整理为关于t的函数f(t) → 求导f′(t) → 分析单调性 → 求极值与端点值 → 得出范围。
【上海特色】上海卷偏好“分离参数法”:将参数λ分离到不等式一侧,另一侧为关于k的函数,求其值域即可。
题型通法及变式提升
题型1 向量共线分点问题(焦点弦型)
1.(2025·上海黄浦·二模)椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线与交于点.
(1)若,点的坐标为,求点到直线的距离;
(2)当时,求满足的点的个数;
(3)设直线与的另一个交点为,,点的横坐标为,若的离心率,求的取值范围.
2.(2026·上海静安·二模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点.设椭圆,的左、右焦点分别为、,,的离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过原点O作两条相互垂直的射线,与椭圆分别交于A、B两点,证明:原点O到直线的距离为定值;
(3)过椭圆的右焦点且不与坐标轴垂直的直线l与椭圆交于P、Q两点,点M是点P关于x轴的对称点.在x轴上是否存在一个定点N,使得M、Q、N三点始终共线?若存在,求出点N的坐标;若不存在,说明理由.
3.(2026·上海崇明·二模)已知椭圆.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)已知椭圆右顶点为A,设点M为y轴正半轴上一点,点P为椭圆C上的一点.若,求点M的坐标;
(3)已知,过点的直线交椭圆C于D,E两点,直线DG交直线于点H,证明:轴.
4.(2025·上海杨浦·一模)已知椭圆:,过动点的直线交轴于点,交椭圆于,(点在第一象限),过点作轴的垂线交椭圆于另一点,延长交椭圆于点.
(1)若椭圆的离心率为,求的值;
(2)已知,且是线段的垂直平分线,求的值;
(3)已知,点是线段的中点,且,求直线的斜率.
题型2 圆锥曲线+向量+最值问题
5.(2026·上海·模拟预测)已知抛物线的焦点为.
(1)求点到抛物线准线的距离;
(2)若过点的直线交抛物线于、两点,求的最小值;
(3)设直线与抛物线交于、两点,若,求线段中点到轴的距离的取值范围.
6.(2026·上海黄浦·二模)已知点、分别是曲线的左、右焦点,动直线过点且不过点,它与交于点、.
(1)求点、的坐标;
(2)若,求直线的方程;
(3)设直线过点且与垂直,直线与的交点为,求证:存在唯一的常数,使得点与的中心的连线平分线段,并求此时的最大值.
7.(2025·上海浦东新·三模)已知曲线,第一象限内点在曲线上.、,连接并延长与曲线交于点,.以为圆心,为半径的圆与线段交于点,记,的面积分别为,.
(1)若,求点的坐标;
(2)若点的坐标为,求证;
(3)求的最小值.
8.(2025·上海奉贤·二模)如图1,曲线是与组合的.
(1)过点,求的渐近线方程;
(2),设,,曲线上找一个点,使得达到最小;
(3)若,如图2,存在过点的两条直线,与曲线的交点分别是点、点、点、点,点在第二象限,点在第一象限.是否存在非零实数使得成立,请说明理由.
题型3 导数法求切线方程
9.已知抛物线的焦点与的一个焦点重合,过焦点的直线与交于,两不同点,抛物线在,两点处的切线相交于点,且的横坐标为4,则弦长( )
A.16 B.26 C.14 D.24
10.(24-25高三上·上海·开学考试)已知实数成公比为的等比数列,抛物线上每一点到直线的距离均大于,则的取值范围是__________.
11.在平面直角坐标系中,圆是以原点为圆心,为半径的圆,直线与抛物线和圆分别相切于,两点,当最小时,的值为__________.
12.(25-26高三上·上海·期中)如图所示的“四角花瓣”图形可以看作由拋物线绕坐标原点旋转,,后所得三条曲线与共同围成的区域(阴影部分),分别为与另外两条曲线在第一象限、第二象限的交点,若,阴影部分的面积为,给出以下结论:①;②的面积为;③;④直线被第二象限“花瓣”截得的线段的长可能为.其中正确结论的序号为_________.
题型4 面积最值(抛物线焦点弦)
13.已知抛物线C:,直线与抛物线交于A,B两点,,且抛物线在A,B处的切线相交于点P,则的面积最大值为( )
A.8 B.16
C. D.32
14.如图,有一张较大的矩形纸片分别为AB,CD的中点,点在上,.将矩形按图示方式折叠,使直线AB(被折起的部分)经过P点,记AB上与点重合的点为,折痕为.过点再折一条与BC平行的折痕,并与折痕交于点,按上述方法多次折叠,点的轨迹形成曲线.曲线在点处的切线与AB交于点,则的面积的最小值为_________________.
15.某地区新建农田灌溉系统,水渠横断面(垂直于水渠长度方向的截面)采用抛物线型设计(如图所示):其中的曲线段是顶点为 、开口向上的抛物线弧,曲线段与曲线段关于抛物线的对称轴对称,渠宽 为2米,渠深( 到直线 的距离)为1米.现要将该水渠向外扩建(只挖土不填土)变成横断面为等腰梯形的水渠,使得水渠底面与地面平行,不考虑其他因素的条件下,当扩建后水渠的底部宽度为__________米时,所挖的土方量最少.(精确到0.01米)
16.(25-26高三下·上海徐汇·阶段检测)已知抛物线的方程为,点为抛物线上一点,过点作两条直线分别与抛物线相交于点、,设、的斜率分别为、,且满足.
(1)求抛物线的焦点到准线的距离;
(2)证明:直线的斜率;
(3)若直线在轴上的截距,求面积的最大值.
题型5 圆锥曲线+向量+导数综合压轴题
17.已知抛物线的焦点为F,过点的直线l与交于A、B两点.设在点A、B处的切线分别为,,与x轴交于点M,与x轴交于点N,设与的交点为P.
(1)设点A横坐标为a,求切线的斜率,并证明;
(2)证明:点P必在直线上;
(3)若P、M、N、T四点共圆,求点P的坐标.
18.抛物线上有一动点.过点P作抛物线的切线l,再过点P作直线,使得,直线m和抛物线的另一个交点为Q.
(1)当时,求切线的直线方程;
(2)当直线与抛物线准线的交点在x轴上时,求三角形的面积(点O是坐标原点);
(3)求出线段关于s的表达式,并求的最小值;
19.定义:我们称双曲线的“交换双曲线”为;我们称椭圆的“交换椭圆”为;我们称圆的“交换圆”为.
(1)若双曲线的“交换双曲线”为自己本身,双曲线过点,求:双曲线的标准方程;
(2)过点且与相切的直线与所有半径为,“交换圆”是自己本身的圆均相切,求:直线的方程与“交换圆”的面积;
(3)已知曲线满足,当时与离心率为,长轴长为的椭圆重合,当时,与椭圆的“交换椭圆”重合,若矩形的顶点均在曲线上且关于对称,求证:矩形的面积小于5.2.
20.(2025·上海青浦·模拟预测)如图,椭圆与双曲线在第一象限的公共点为.曲线由两段曲线组成:当时,曲线与椭圆重合,当时,曲线与双曲线重合.
(1)当时,求的值;
(2)已知,直线过点与曲线交于两点,若,求直线的方程;
(3)已知,斜率为的直线过点与曲线交于两点,若,求实数的最大值.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2025·上海·三模)抛物线中,以为切点的切线方程为______
2.已知双曲线的左、右焦点分别的,过点且倾斜角为的直线交的右支于两点(在轴上方),且满足,则双曲线的离心率是__________(结果用表示)
3.已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线上,且满足,倾斜角为锐角的渐近线与线段交于点,且,则的值为______.
4.焦点在x轴上的椭圆,离心率为,点分别是椭圆的左焦点和右顶点,P是椭圆上任一点,则的取值范围为______
5.(25-26高三下·上海虹口·阶段检测)已知的左、右焦点分别为和,上顶点和右顶点分别为和,与的另一个交点为,若存在实数,使得,则的离心率为________.
6.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,已知抛物线的焦点为,点的坐标为.
(1)若点在上,且,求点的坐标;
(2)若是上的任意一点,求的最小值;
(3)过点的动直线与抛物线交于、两点,过点、分别作的切线,切线交点为,求证:点的轨迹是一条直线.
7.(2025·上海浦东新·模拟预测)已知椭圆的上焦点为,左顶点为,是抛物线上一点,直线与抛物线相切于点.
(1)若椭圆的离心率为,求椭圆的方程;
(2)设,直线与椭圆相交于两点,且线段中点的横坐标相等,求的最小值;
(3)设,抛物线的准线与椭圆相交于轴右侧的点;若同时也是椭圆在点处的切线,求的所有可能值.
8.如图的封闭图形的边缘由抛物线和垂直于拋物线对称轴的线段组成.已知,拋物线的顶点到线段所在直线的距离为.
(1)请用数学符号语言表达这个封闭图形的边缘;
(2)在该封闭图形上截取一个矩形,其中点在线段上,点抛物线上.求以矩形为侧面,为母线的圆柱的体积最大值;
(3)求证:抛物线的任何两条相互垂直的切线的交点都在同一条直线上.
9.(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.
创新提升
1.设点是等轴双曲线上的任意一点,为坐标原点.考虑以下两个命题:命题①:过点作该双曲线的切线,分别与两条渐近线交于点,则的面积为定值;命题②:过点分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为,则线段的最小值为.下列判断正确的是( )
A.命题①和命题②都正确 B.命题①正确,命题②错误
C.命题①错误,命题②正确 D.命题①和命题②都错误
2.(2025·上海长宁·二模)椭圆具有如下光学性质:如图,分别是椭圆的左、右焦点,从点发出的光线在到达椭圆上的点P后,经过到达点的切线反射后经过点,有以下两个命题:
①若P是椭圆上除长轴端点外的一点,设法线与x轴的交点为,则
②若从发出的光线,经椭圆两次反射后,第一次回到所经过的路程为,则该椭圆的离心率为;
则以下说法正确的是( )
A.①是真命题,②是真命题 B.①是真命题,②是假命题
C.①是假命题,②是真命题 D.①是假命题,②是假命题
3.已知点为椭圆:上一点,、分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若点不在轴上,求的周长;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于、两点,若以为直径的圆过,求的方程;
(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,在轴上方是否存在点,使得()成立?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2025·上海普陀·一模)设是不全为零的实数,椭圆分别为的左、右两个焦点,直线与交于两点,为坐标原点.
(1)若,且四边形为矩形,求的离心率;
(2)若,且的周长的最大值为12,求的方程;
(3)若,直线与的斜率之积为为上的一点,且,直线与椭圆交于点,且,求的值以及的面积的值.
5.(2025·上海虹口·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为和,点是的长轴上的动点,点为上的动点,且异于点.
(1)当点位于椭圆的左焦点,且、、能构成三角形时,求的周长;
(2)当点位于椭圆的左顶点时,直线与轴交于点,,求实数的值;
(3)当点与椭圆的左、右顶点均不重合时,记直线与椭圆的另一个交点为,过点作直线与椭圆交于、两点,设和分别为弦和弦的中点,若、、、为四个相异的点,,且直线恒过定点,求点的坐标.
6.(2025·上海金山·三模)已知双曲线过点,且离心率为.
(1)求的方程;
(2)设斜率为的直线与交于点,若坐标原点到的距离为1,求的值;
(3)若是上异于点的两点,且的斜率之和为1,证明:直线过定点.
7.已知抛物线:的焦点为,准线为,直线经过点且与交于点、.
(1)求以为焦点,坐标轴为对称轴,离心率为的椭圆的标准方程;
(2)若,求线段的中点到轴的距离;
(3)设为坐标原点,为上的动点,直线、分别与准线交于点、.求证:为常数.
8.(2026·上海杨浦·模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy上,有一系列点,,…,,其中n为正整数,每一个点均位于抛物线 的图像上,点F为抛物线的焦点,以点为圆心的都与x轴相切,且与外切;若,且,所有幂函数均与抛物线交于点M.
(1)设点Q是抛物线 上不与点M重合的动点,R是线段MQ上一点,且满足,求:动点R的轨迹方程;
(2)设,求:数列前2026项的和;
(3)已知直线与某个以点为圆心的相切,当最大时,设AB,CD是抛物线 的两条经过切点的动弦,满足AB⊥CD,点S与点T分别为弦AB,CD的中点,是否存在定点N,使得点N,T,S始终三点共线,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
9.(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.
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