内容正文:
专题03 弦长、面积与最值范围
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、弦长公式与焦点弦
题型二、三角形面积的计算与转化
题型三、四边形面积与面积比
题型四、面积、距离的最值
题型五、由长度、面积条件求参数范围
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
弦长、面积与最值范围,是圆锥曲线解答题中最稳定的得分板块.弦长靠“设线—联立—韦达—弦长公式”一条线走通:椭圆、双曲线用 ,抛物线焦点弦用 .面积的关键在选底与定高:弦过 轴上的定点 时,,往往比“弦长乘点线距”少一半运算.
最值与范围则要把几何量化为单变量函数,再用基本不等式、换元、二次函数或导数处理;开口方向、自变量取值范围、等号成立条件三者缺一不可.本专题按“弦长—三角形面积—四边形与面积比—最值—参数范围”五层递进,所选题目以近年高考真题为主,解析中刻意保留“为什么这样设线、为什么取这个端点”的关键一步.
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、弦长公式与焦点弦
典例1 设抛物线 的焦点为 ,过 且斜率为 的直线 与 交于 两点,.
(1)求 的方程;
(2)求过点 且与 的准线相切的圆的方程.
题型模版
1.特征:求弦长、焦点弦长,或由弦长反求直线;也常与圆、准线结合.
2.方法:设 可避开斜率不存在;联立后 ;抛物线焦点弦 ,焦半径 .
3.提醒:用弦长反求参数时必须回代检验 ;抛物线的通径 是最短的焦点弦,可作为范围的下界.
变式1-1 已知椭圆 的右焦点为 ,离心率为 .
(1)求 的方程;
(2)设 是 上的两点,直线 与曲线 相切.证明: 三点共线的充要条件是 .
变式1-2 已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 两点,圆 是以线段 为直径的圆.
(1)证明:坐标原点 在圆 上;
(2)设圆 过点 ,求直线 的方程.
变式1-3 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,若 ,求 的方程.
题型二、三角形面积的计算与转化
典例2 已知椭圆 的离心率为 , 分别为 的左、右顶点.
(1)求 的方程;
(2)若点 在 上,点 在直线 上,且 ,,求 的面积.
题型模版
1.特征:求三角形面积,或由面积(倍比)条件反求点、直线.
2.方法:以弦为底、定点为顶点,;弦过 轴上的定点 时,;面积比优先转化为同底高的比或纵坐标之比.
3.提醒:面积公式中的绝对值要保留,最后按图形位置取舍;由面积反求点时,解出的点要逐一代回原曲线.
变式2-1 设椭圆 的左、右顶点分别为 ,右焦点为 ,已知 ,.
(1)求 的方程及离心率;
(2)已知点 是 上异于顶点的动点,直线 交 轴于点 ,若 的面积是 的面积的 倍,求直线 的方程.
变式2-2 已知 和 为椭圆 上两点.
(1)求 的离心率;
(2)若过 的直线 交 于另一点 ,且 的面积为 ,求 的方程.
变式2-3 已知点 在双曲线 上,直线 交 于 两点,直线 的斜率之和为 .
(1)求 的斜率;
(2)若 ,求 的面积.
题型三、四边形面积与面积比
典例3 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,且 均不与原点 重合.
(1)若 在线段 上, 是 的中点,证明:;
(2)若 的面积是 的面积的 倍,求线段 中点的轨迹方程.
题型模版
1.特征:四边形面积、面积之比、切线与坐标轴围成的图形.
2.方法:对角线互相垂直时 ;一般四边形分割为两个三角形;面积比转化为坐标比,再用韦达定理.
3.提醒:四边形顶点要按题意顺序连接,不要想当然按“左上—右上”排列;动点在第三象限等条件会影响绝对值符号.
变式3-1 已知椭圆 的离心率为 ,且过点 ,.
(1)求 的方程及离心率;
(2)设 为第三象限内一点且在 上,直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 ,求证:四边形 的面积为定值.
变式3-2 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)当 , 时,求 的面积;
(2)当 时,求 的取值范围.
题型四、面积、距离的最值
典例4 已知直线 与抛物线 交于 两点,.
(1)求 ;
(2)设 为 的焦点, 为 上两点,且 ,求 面积的最小值.
题型模版
1.特征:求面积、距离、弦长的最大值或最小值.
2.方法:先选一个参数(斜率、截距、点的坐标),把目标写成单变量函数;常用 、基本不等式、换元 、二次函数配方.
3.提醒:换元后要写清新变量的取值范围;用基本不等式必须验证等号能否取到,取不到时改用单调性.
变式4-1 已知椭圆 ,设 , 是 上异于 的两点,且点 在线段 上,直线 分别交直线 于 两点.
(1)求点 到椭圆上点的距离的最大值;
(2)求 的最小值.
变式4-2 已知椭圆 过点 ,点 为其左顶点,且 的斜率为 .
(1)求 的方程;
(2)点 为椭圆上任意一点,求 面积的最大值.
变式4-3 已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与 交于 两点,求 面积的最小值.
题型五、由长度、面积条件求参数范围
典例5 已知抛物线 经过点 ,过点 的直线 与 有两个不同的交点 ,且直线 交 轴于 ,直线 交 轴于 .
(1)求直线 的斜率的取值范围;
(2)设 为原点,,,求证: 为定值.
题型模版
1.特征:由长度、面积条件求参数的值或取值范围,或判断符合条件的直线是否存在.
2.方法:把条件代数化,联立得到关于参数的方程或不等式;范围问题同时用 、曲线自身的范围(如 )和几何位置限制.
3.提醒:分母为零、直线过定点、斜率不存在等“隐形排除”最容易漏;端点能否取到要单独说明.
变式5-1 已知椭圆 ,抛物线 ,点 是 与 的交点,过点 的直线 交 于点 ,交 于点 ( 不同于 ).
(1)若 ,求 的焦点坐标;
(2)若存在不过原点的直线 使 为线段 的中点,求 的最大值.
变式5-2 已知椭圆 过点 ,以 的四个顶点为顶点的四边形面积为 .
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线 与 交于 两点,直线 分别交直线 于 两点,若 ,求 的斜率.
变式5-3 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,若 ,求 的斜率的取值范围.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.已知 为抛物线 的焦点,过 作两条互相垂直的直线 ,直线 与 交于 两点,直线 与 交于 两点,则 的最小值为 ( )
A. B. C. D.
2.设 为抛物线 的焦点, 为该抛物线上三点,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.已知 为抛物线 的焦点,过 的直线 与 交于 两点,若 ,则 的面积为 ( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,直线 与 交于 两点,若 的面积是 的面积的 倍,则 ( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆 的焦点为 ,,过 的直线与 交于 两点.若 ,,则 的方程为 ( )
A. B. C. D.
6.已知点 和抛物线 ,过 的焦点且斜率为 的直线与 交于 两点.若 ,则 .
7.已知 是抛物线 的焦点, 是 上一点, 的延长线交 轴于点 .若 为线段 的中点,则 .
8.已知抛物线 的焦点为 ,且 与圆 上点的距离的最小值为 .
(1)求 ;
(2)若点 在 上, 是 的两条切线, 是切点,求 面积的最大值.
9.已知抛物线 的焦点为 ,斜率为 的直线 与 的交点为 ,与 轴的交点为 .
(1)若 ,求 的方程;
(2)若 ,求 .
10.设抛物线 的焦点为 ,点 ,过 的直线交 于 两点.当直线 垂直于 轴时,.
(1)求 的方程;
(2)设直线 与 的另一个交点分别为 ,记直线 的倾斜角分别为 .当 取得最大值时,求直线 的方程.
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专题03 弦长、面积与最值范围
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、弦长公式与焦点弦
题型二、三角形面积的计算与转化
题型三、四边形面积与面积比
题型四、面积、距离的最值
题型五、由长度、面积条件求参数范围
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
弦长、面积与最值范围,是圆锥曲线解答题中最稳定的得分板块.弦长靠“设线—联立—韦达—弦长公式”一条线走通:椭圆、双曲线用 ,抛物线焦点弦用 .面积的关键在选底与定高:弦过 轴上的定点 时,,往往比“弦长乘点线距”少一半运算.
最值与范围则要把几何量化为单变量函数,再用基本不等式、换元、二次函数或导数处理;开口方向、自变量取值范围、等号成立条件三者缺一不可.本专题按“弦长—三角形面积—四边形与面积比—最值—参数范围”五层递进,所选题目以近年高考真题为主,解析中刻意保留“为什么这样设线、为什么取这个端点”的关键一步.
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、弦长公式与焦点弦
典例1 设抛物线 的焦点为 ,过 且斜率为 的直线 与 交于 两点,.
(1)求 的方程;
(2)求过点 且与 的准线相切的圆的方程.
【答案】(1);(2) 或
【分析】第(1)问用焦点弦长公式把 写成 的方程;第(2)问的圆心在弦 的垂直平分线上,再用“与准线相切”定半径.
【详解】解:(1)由题意 ,设 ,,.
代入 得 ,所以 .
由抛物线定义,,解得 (负值舍去),故 .
(2)由(1)得 ,,弦 的中点为 .
圆心在 的垂直平分线 上,设圆心为 ,则半径 (准线为 ).
,
令 ,化简得 ,所以 或 ,即 或 .
当 时圆心 ,;当 时圆心 ,.
故所求圆的方程为 或 .
题型模版
1.特征:求弦长、焦点弦长,或由弦长反求直线;也常与圆、准线结合.
2.方法:设 可避开斜率不存在;联立后 ;抛物线焦点弦 ,焦半径 .
3.提醒:用弦长反求参数时必须回代检验 ;抛物线的通径 是最短的焦点弦,可作为范围的下界.
变式1-1 已知椭圆 的右焦点为 ,离心率为 .
(1)求 的方程;
(2)设 是 上的两点,直线 与曲线 相切.证明: 三点共线的充要条件是 .
【答案】(1);(2)证明见解析
【分析】注意切线只取单位圆在 轴右侧的部分;充分性把 写成斜率 的函数,令其等于 .
【详解】解:(1)由 , 得 ,,故 .
(2)当直线 的斜率不存在时,由相切知 ,此时 ,且 不在 上,结论成立.
当斜率存在时,设 .由与 相切得 ,且切点横坐标为正.
代入椭圆方程得 ,则
.
必要性:若 共线,则 是过 的单位圆切线,斜率为 ,代入上式得 .
充分性:若 ,则 ,即 ,所以 .
其中满足切点横坐标为正的那条切线恰过 (另一条切点在 轴左侧,已被 排除),故 共线.
变式1-2 已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 两点,圆 是以线段 为直径的圆.
(1)证明:坐标原点 在圆 上;
(2)设圆 过点 ,求直线 的方程.
【答案】(1)证明见解析;(2) 或
【分析】设 ,证明 即得 在圆上;第(2)问先写出圆的一般方程,再代入 .
【详解】证明:(1)设 ,,.
代入 得 ,所以 ,.
于是 ,
,
所以 ,即 在以 为直径的圆 上.
解:(2)设圆 (过原点).把 与 代入,得
.
其两根为 ,与 比较系数得 ,.
所以圆 .代入 得 ,
解得 或 ,故 或 .
变式1-3 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,若 ,求 的方程.
【答案】 或
【分析】设 ,用 表示弦长,解出 后回代验证.
【详解】解:,设 ,代入 得
.
则 .
由 得 ,此时 .
故 或 ,即 或 .
题型二、三角形面积的计算与转化
典例2 已知椭圆 的离心率为 , 分别为 的左、右顶点.
(1)求 的方程;
(2)若点 在 上,点 在直线 上,且 ,,求 的面积.
【答案】(1);(2)
【分析】第(2)问的“等腰直角的直角顶点”可转化为旋转:把 绕 旋转 即得 ,比硬解方程快得多.
【详解】解:(1)由 得 ,,故 .
(2)由 且 知, 是 绕 旋转 所得.
设 ,则 ,旋转后 或 .
由 的横坐标为 得 或 ,所以 或 .
代入椭圆得 .不妨取 ,则 (其余情形由对称性面积相同).
直线 过 ,,,所以
.
题型模版
1.特征:求三角形面积,或由面积(倍比)条件反求点、直线.
2.方法:以弦为底、定点为顶点,;弦过 轴上的定点 时,;面积比优先转化为同底高的比或纵坐标之比.
3.提醒:面积公式中的绝对值要保留,最后按图形位置取舍;由面积反求点时,解出的点要逐一代回原曲线.
变式2-1 设椭圆 的左、右顶点分别为 ,右焦点为 ,已知 ,.
(1)求 的方程及离心率;
(2)已知点 是 上异于顶点的动点,直线 交 轴于点 ,若 的面积是 的面积的 倍,求直线 的方程.
【答案】(1),;(2) 或
【分析】用椭圆的参数点 表示 ,两个面积都化成 的式子,约去 后解 .
【详解】解:(1)由 , 得 ,,,所以 ,.
(2)设 ,其中 ,.
直线 与 轴交于 .
计算得 ,.
由 得 ,
即 ,解得 ( 为顶点,舍去).
于是 ,直线 的斜率为 ,
故 或 .
变式2-2 已知 和 为椭圆 上两点.
(1)求 的离心率;
(2)若过 的直线 交 于另一点 ,且 的面积为 ,求 的方程.
【答案】(1);(2) 或
【分析】 是定边,面积给出的是 到 的距离;把“距离”转化为与 平行的直线,再与椭圆联立.
【详解】解:(1)由 得 ;由 得 ,所以 .
于是 ,.
(2)直线 ,.
设 ,由 得 ,
所以 .与 联立,
当 时解得 或 ;另一支无解.
故 或 ,即 或 .
变式2-3 已知点 在双曲线 上,直线 交 于 两点,直线 的斜率之和为 .
(1)求 的斜率;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1);(2)
【分析】斜率之和为 的代数式因式分解后会出现“ 过 ”的增根,必须舍去;第(2)问用 设两条直线斜率为 ,再用夹角公式.
【详解】解:(1)把 代入得 ,解得 ,故 .
设 ,,.由 得
.
联立消元并用韦达定理,化简得 .
因 不过 ,,所以 .
(2)由(1)设 ,与 联立得 .
由 ,设 ,,则 ,
解得 ( 时无满足条件的 ,舍去).
又 ,所以 ,此时 .
于是 .
题型三、四边形面积与面积比
典例3 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,且 均不与原点 重合.
(1)若 在线段 上, 是 的中点,证明:;
(2)若 的面积是 的面积的 倍,求线段 中点的轨迹方程.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】设 ,,把四个点的坐标一次写出;面积比化为 ,再用“ 不与 重合”排除 .
【详解】证明:(1)设 ,(,),则
.
在线段 上,由 共线得 .
,于是 ,.
由 得 ,所以 .
解:(2),.
由 得 ,即 或 .
因 均不与 重合,,故 .
设 中点为 ,则 ,
故轨迹方程为 .
题型模版
1.特征:四边形面积、面积之比、切线与坐标轴围成的图形.
2.方法:对角线互相垂直时 ;一般四边形分割为两个三角形;面积比转化为坐标比,再用韦达定理.
3.提醒:四边形顶点要按题意顺序连接,不要想当然按“左上—右上”排列;动点在第三象限等条件会影响绝对值符号.
变式3-1 已知椭圆 的离心率为 ,且过点 ,.
(1)求 的方程及离心率;
(2)设 为第三象限内一点且在 上,直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交于点 ,求证:四边形 的面积为定值.
【答案】(1),;(2)定值为
【分析】用 表示 ,四边形面积写成 ,再用椭圆方程消去 .
【详解】解:(1)由 , 得 ,,,所以 ,.
证明:(2)设 ,,.
直线 交 轴于 ,直线 交 轴于 .
四边形 的面积为
.
由 得 ,
所以 ,即四边形 的面积为定值 .
变式3-2 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)当 , 时,求 的面积;
(2)当 时,求 的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】把 的横坐标用 表示,长度条件化成 的方程;第(2)问由 反解 的范围,注意 时曲线退化为圆.
【详解】解:(1) 时 ,.设 ,.
分别与椭圆联立,求得 ,.
由 得 ,此时 ,.
所以 .
(2)一般地,,同理可得
.
由 得 ,化简得
.
因 ,所以 ,即 .
结合 解得 ,故 的取值范围为 .
题型四、面积、距离的最值
典例4 已知直线 与抛物线 交于 两点,.
(1)求 ;
(2)设 为 的焦点, 为 上两点,且 ,求 面积的最小值.
【答案】(1);(2)
【分析】第(2)问设 ,,把垂直条件化为 , 的关系,面积恰好写成 ,再解 的范围.
【详解】解:(1)由 代入 得 ,
所以 ,
平方整理得 ,解得 (负值舍去).
(2),.设 ,,记 ,.
由 得 ,
即 ,所以 .
又 ,,所以
.
由 得 或 ;而 恒成立.
当 时, 取最小值 ,此时 , 存在且不重合.
题型模版
1.特征:求面积、距离、弦长的最大值或最小值.
2.方法:先选一个参数(斜率、截距、点的坐标),把目标写成单变量函数;常用 、基本不等式、换元 、二次函数配方.
3.提醒:换元后要写清新变量的取值范围;用基本不等式必须验证等号能否取到,取不到时改用单调性.
变式4-1 已知椭圆 ,设 , 是 上异于 的两点,且点 在线段 上,直线 分别交直线 于 两点.
(1)求点 到椭圆上点的距离的最大值;
(2)求 的最小值.
【答案】(1);(2)
【分析】第(1)问把距离平方化为 的二次函数;第(2)问设 ,先求 的横坐标,再对 求最值.
【详解】解:(1)设椭圆上点 ,则 ,
,
当 时取最大值 ,故 .
(2)设 ,代入椭圆得 .
设 ,,则 ,.
直线 与 交于 ,解得 ,同理 .
计算得 .
令 ,由 得 ,
此时 .
变式4-2 已知椭圆 过点 ,点 为其左顶点,且 的斜率为 .
(1)求 的方程;
(2)点 为椭圆上任意一点,求 面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】 为定边,面积最大等价于 到 的距离最大;用椭圆的参数方程把距离化为三角函数.
【详解】解:(1),由 得 .
代入 得 ,所以 ,故 .
(2)直线 ,.
设 ,则
.
所以 .
变式4-3 已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与 交于 两点,求 面积的最小值.
【答案】
【分析】,面积等于 ;设 可把竖直线一并包含,再求 的最小值.
【详解】解:,.设 ,代入 得 .
所以 ,当 (即 轴)时取等号.
于是 .
故 面积的最小值为 .
题型五、由长度、面积条件求参数范围
典例5 已知抛物线 经过点 ,过点 的直线 与 有两个不同的交点 ,且直线 交 轴于 ,直线 交 轴于 .
(1)求直线 的斜率的取值范围;
(2)设 为原点,,,求证: 为定值.
【答案】(1);(2)定值为
【分析】范围题有两道“暗门”: 之外,还要排除 过点 (此时 或 与 轴不相交);定值题把 用交点横坐标表示.
【详解】解:(1)由 在 上得 ,.
设 ,代入得 .
由 得 .
又 均与 轴相交,故 不能过点 ,即 .
所以 .
证明:(2)设 ,,则 ,.
直线 的纵截距 ,由 得 ,
所以 ,同理 .
.
题型模版
1.特征:由长度、面积条件求参数的值或取值范围,或判断符合条件的直线是否存在.
2.方法:把条件代数化,联立得到关于参数的方程或不等式;范围问题同时用 、曲线自身的范围(如 )和几何位置限制.
3.提醒:分母为零、直线过定点、斜率不存在等“隐形排除”最容易漏;端点能否取到要单独说明.
变式5-1 已知椭圆 ,抛物线 ,点 是 与 的交点,过点 的直线 交 于点 ,交 于点 ( 不同于 ).
(1)若 ,求 的焦点坐标;
(2)若存在不过原点的直线 使 为线段 的中点,求 的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】用直线参数 , 分别与两条曲线联立,中点条件给出 ;再消去 化为 的单变量函数.
【详解】解:(1) 时 ,焦点为 .
(2)设 ,,.
代入 得 ,故 .
代入 得 ,故 .
由 为 的中点得 ,化简得
.
令 ,代入 与 ,得
.
因 不过原点,,所以 ,且 .
代入整理得 .令 ,求导可得 时 最大,
故 .
变式5-2 已知椭圆 过点 ,以 的四个顶点为顶点的四边形面积为 .
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线 与 交于 两点,直线 分别交直线 于 两点,若 ,求 的斜率.
【答案】(1);(2)
【分析】菱形面积 定 ;第(2)问把 化为 横坐标的绝对值之和,用韦达定理整体求出 .
【详解】解:(1)由 得 ;由 得 ,故 .
(2)设 ,代入椭圆得 .
由 得 .设 ,,则
.
直线 与 交于 ,得 ,同理 .
计算得 ,且 同号,所以 .
由 得 ,均满足 ,故 的斜率为 .
变式5-3 已知椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,若 ,求 的斜率的取值范围.
【答案】
【分析】设 ,弦长随 增大而增大;解出 后,注意 ,不等号方向会反转.
【详解】解:,设 ,代入 得 .
所以 ,它在 上单调递增.
由 得 .
当 时 ,故 ;当 时 垂直于 轴,,不符合.
所以 的斜率的取值范围为 .
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.已知 为抛物线 的焦点,过 作两条互相垂直的直线 ,直线 与 交于 两点,直线 与 交于 两点,则 的最小值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】两条焦点弦的斜率互为负倒数,用同一个参数 表示两条弦长,再用基本不等式.
【详解】解:设 ,代入 得 ,所以 .
由 得 ,同理 .
,
当且仅当 时取等号.故选 A.
2.设 为抛物线 的焦点, 为该抛物线上三点,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】向量和为零给出三个横坐标之和;焦半径 ,整体求和即可.
【详解】解:,设 ,,.
由 得 .
所以 .故选 A.
3.已知 为抛物线 的焦点,过 的直线 与 交于 两点,若 ,则 的面积为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】焦点弦长 ,再由 与 求面积.
【详解】解:设直线 的倾斜角为 ,则 ,所以 .
又 ,
所以 .故选 A.
4.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,直线 与 交于 两点,若 的面积是 的面积的 倍,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】两个三角形同底 ,面积比等于 到 的距离比;解绝对值方程后用 取舍.
【详解】解:联立得 ,由 得 .
, 到直线 的距离分别为
.
由 得 ,解得 或 (舍去).故选 B.
5.已知椭圆 的焦点为 ,,过 的直线与 交于 两点.若 ,,则 的方程为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设 ,用椭圆定义把各边都写成 ;再利用 在 的中垂线上求 .
【详解】解:设 ,则 ,,.
由椭圆定义 得 ,,所以 ,.
于是 在 的中垂线上,,.
由 共线且 得 ,所以 .
,
解得 ,.故选 B.
6.已知点 和抛物线 ,过 的焦点且斜率为 的直线与 交于 两点.若 ,则 .
【答案】
【分析】把 化为 ,用韦达定理整体代入.
【详解】解:,设直线 ,代入 得 .
设 ,,则 ,.
由 得 .
代入 并化简,得 ,即 ,所以 .
7.已知 是抛物线 的焦点, 是 上一点, 的延长线交 轴于点 .若 为线段 的中点,则 .
【答案】
【分析】先由中点坐标公式求 的横坐标,再用抛物线的定义求 .
【详解】解:,设 ,.由 为 的中点得 ,.
代入 得 ,.
所以 .
8.已知抛物线 的焦点为 ,且 与圆 上点的距离的最小值为 .
(1)求 ;
(2)若点 在 上, 是 的两条切线, 是切点,求 面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】焦点到圆上点的距离最小值为 ;切点弦用极线方程整体处理,面积化为 的纵坐标的函数.
【详解】解:(1),圆心 ,则 ,
所以 ,解得 ,即 .
(2)设 ,切点 ,.
切线方程为 ,代入 的坐标得 ,
所以 ,.
切点弦 ,与 联立得 ,
所以 ,又 ,
.
由 得 ,在 上单调递减,
所以当 时取最大值 ,此时 .
9.已知抛物线 的焦点为 ,斜率为 的直线 与 的交点为 ,与 轴的交点为 .
(1)若 ,求 的方程;
(2)若 ,求 .
【答案】(1);(2)
【分析】第(1)问用焦点弦长公式;第(2)问把向量关系化为横坐标关系,与韦达定理联立.
【详解】解:(1),设 ,,.
由 得 .
联立得 ,所以 ,解得 .
故 .
(2)由 得 .由 得 .
又 ,解得 ,.
由 得 ,解得 ,此时 ,.
所以 .
10.设抛物线 的焦点为 ,点 ,过 的直线交 于 两点.当直线 垂直于 轴时,.
(1)求 的方程;
(2)设直线 与 的另一个交点分别为 ,记直线 的倾斜角分别为 .当 取得最大值时,求直线 的方程.
【答案】(1);(2)
【分析】设 是简化运算的关键;利用 共线写出 ,再写出 ,把 化为 的函数.
【详解】解:(1)当 轴时,,由 得 ,故 .
(2)设 ,由 共线得 .
直线 与 的另一交点为 ,同理 .
所以 ,,即 .
于是 .
令 ,则 ,当且仅当 时取等号.
此时 ,直线 过 ,
故 ,即 .
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