圆锥曲线综合题

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(完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)

(完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)

圆锥曲线综合练习一、 选择题:1.已知椭圆221102x y m m +=--的长轴在y 轴上,若焦距为4,则m 等于( )A .4B .5C .7D .82.直线220x y -+=经过椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为( )A B .12 C D .233.设双曲线22219x y a -=(0)a >的渐近线方程为320x y ±=,则a 的值为( )A .4B .3C .2D .14.若m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线221y x m+=的离心率是( )A B C D 5.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,,过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于M N ,两点,O 为坐标原点.若OM ON ⊥,则双曲线的离心率为( )A B C D 6.已知点12F F ,是椭圆2222x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +的最小值是( )A .0B .1C .2D .7.双曲线221259x y -=上的点到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为( )A .22或2B .7C .22D .28.P 为双曲线221916x y -=的右支上一点,M N ,分别是圆22(5)4x y ++=和22(5)1x y -+= 上的点,则||||PM PN -的最大值为( )A .6B .7C .8D .99.已知点(8)P a ,在抛物线24y px =上,且P 到焦点的距离为10,则焦点到准线的距离为( ) A .2 B .4 C .8 D .1610.在正ABC △中,D AB E AC ∈∈,,向量12DE BC =,则以B C ,为焦点,且过D E ,的双曲线离心率为( )A B 1 C 1 D 111.两个正数a b ,的等差中项是92,一个等比中项是a b >,则抛物线2by x a=-的焦点坐标是( )A .5(0)16-, B .2(0)5-, C .1(0)5-, D .1(0)5, 12.已知12A A ,分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右顶点,椭圆C 上异于12A A ,的点P恒满足1249PA PA k k ⋅=-,则椭圆C 的离心率为( )A .49 B .23 C .59D 513.已知2212221(0)x y F F a b a b+=>>、分别是椭圆的左、右焦点,A 是椭圆上位于第一象限内的一点,点B 也在椭圆 上,且满足0OA OB +=(O 为坐标原点),2120AF F F ⋅=2, 则直线AB 的方程是( ) A . 22y =B .22y x =C .3y =D .3y = 14.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点(02)M ,的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为A .3B 17C 5D .9215.若椭圆221x y m n+=与双曲线221(x y m n p q p q -=,,,均为正数)有共同的焦点F 1,F 2,P 是两曲线的一个公共点,则12||||PF PF ⋅等于 ( )A .m p +B .p m -C .m p -D .22m p -16.若()P a b ,是双曲线22416(0)x y m m -=≠上一点,且满足20a b ->,20a b +>,则该点P 一定位于双曲线( ) A .右支上 B .上支上 C .右支上或上支上 D .不能确定17.如图,在ABC △中,30CAB CBA ∠=∠=,AC BC ,边上的高分别为BD AE ,,则以A B , 为焦点,且过D E ,的椭圆与双曲线的离心率的倒数和为( ) A .3 B .1 C .32D .218221sin 2sin 3cos 2cos 3=--表示的曲线是( )A .焦点在x 轴上的椭圆B .焦点在x 轴上的双曲线C .焦点在y 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的双曲线19.已知12F F ,是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且122F PF π∠=记线段1PF 与y 轴的交点为Q ,O 为坐标原点,若1FOQ △与四边形2OF PQ 的面积之比为1:2,则该椭圆的离心率等于 ( ) A .23 B .33 C .43- D 3120.已知双曲线方程为2214y x -=,过(21)P -,的直线L 与双曲线只有一个公共点,则直线l 的条数共有( )A .4条B .3条C .2条D .1条 21.已知以1(20)F -,,2(20)F ,为焦点的椭圆与直线340x +=有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( ) A .2 B .6 C .7 D .222.双曲线22221x y a b -=与椭圆22221x y m b+=(00)a m b >>>,的离心率互为倒数,那么以a b m ,,为边长的三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形23.已知点(10)(10)A B -,,,及抛物线22y x =,若抛物线上点P 满足PA m PB =,则m 的最大值为( ) A .3 B .2 CD24.设12F F ,是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32x a =上一点,21F PF △是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为( )A .12B .23C .34D .4525.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A B ,两点,||AB =则C 的实轴长为( )AB. C .4 D .826.已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A B ,两点,||12AB =,P 为C 准线上一点,则ABP △的面积为( )A .18B .24C .36D .48 27.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(42)-,,则它的离心率为( ) ABCD28.椭圆221ax by +=与直线1y x =-交于A B ,两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则ab的值为( )B. C.D. 29.若椭圆221(00)x y m n m n +=>>,与曲线22||x y m n +=-无焦点,则椭圆的离心率e 的取值范围是( )A.1) B.(0 C.1) D.(030.已知12F F ,分别是椭圆22143x y +=的左、右焦点,A 是椭圆上一动点,圆C 与1F A 的延长线、12F F 的延长线以及线段2AF 相切,若(0)M t ,为一个切点,则( )A .2t =B .2t >C .2t <D .t 与2的大小关系不确定31.如图,过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线l 交抛物线于点A B ,,交其准线于点C ,若||2||BC BF =,且||3AF =,则此抛物线方程为( )A .29y x =B .26y x =C .23y x = D.2y32.已知椭圆2214x y +=的焦点为12F F 、,在长轴12A A 上任取一点M ,过M 作垂直于12A A 的直线交椭圆于P ,则使得120PF PF ⋅<的M 点的概率为( D ) ABC .12D33.以O 为中心,12F F ,为两个焦点的椭圆上存在一点M ,满足12||2||2||MF MO MF ==,则该椭圆的离心率为( ) AB .23CD34.已知点12F F ,是椭圆2222x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +的最小值是( ) A. B .2 C .1 D .035.在抛物线25(0)y x ax a =+-≠上取横坐标为1242x x =-=,的两点,过这两点引一条割线,有平行于该割线的一条直线同时与抛物线和圆225536x y +=相切,则抛物线的顶点坐标为( ) A .(29)--, B .(05)-, C .(29)-, D .(16)-,36.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP ⋅的最大值为( ) A .2 B .3 C .6 D .837.直线3440x y -+=与抛物线24x y =和圆22(1)1x y +-=从左到右的交点依次为A B C D ,,,,则||||AB CD 的值为( )A .16B .116 C .4 D .1438.如图,双曲线的中心在坐标原点O ,A C ,分别是双曲线虚轴的上、下端点,B 是双曲线的左顶点,F 是双曲线的左焦点,直线AB 与FC 相交于点DBDF ∠的余弦是( )ABC D39.设双曲线2222:1(00)x y C a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,若在双曲线的右支上存在一点P ,使得12||3||PF PF =,则双曲线C 的离心率e 的取值范围为( )A .(12],B .2]C .2)D .(12),40.已知11()A x y ,是抛物线24y x =上的一个动点,22()B x y ,是椭圆22143x y +=上的一个动点,(10)N ,是一个定点,若AB ∥x 轴,且12x x <,则NAB △的周长l 的取值范围为( )A .10(5)3,B .8(4),C .10(4)3,D .11(5)3,41.的离心率2=e ,右焦点(0)F c ,,方程20ax bx c +-=的两个根分别为1x ,2x ,则点12()P x x ,在( )A .圆1022=+y x 内 B .圆1022=+y x 上 C .圆1022=+y x 外 D .以上三种情况都有可能42.过双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的右焦点F 作圆222x y a +=的切线FM (切点为M ),交y 轴于点P ,若M 为线段FP 的中点, 则双曲线的离心率是( )A B C .2 D43P 使得右焦点F 关于直线OP (O 为双曲线的中心)的对称点在y 轴上,则该双曲线离心率的取值范围为( )ABCD44F 为圆心,a 为半径的圆与椭圆的右准线交于不同的两点,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A B C D 45的左准线l ,左.右焦点分别为F 1.F 2,抛物线C 2的准线为l ,焦点是F 2,C 1与C 2的一个交点为P ,则|PF 2| )A B C .4 D .846.已知F 1、F 2是双曲线 a >0,b >0)的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 ( )A . 147A 、F ,点B (0,b )则该双曲线离心率e 的值为( )A B C D 48.直线l 是双曲线O 为圆心且过双曲线焦点的圆被直线l 分成弧长为2:1的两段,则双曲线的离心率为( )A .B .C .D . 49的左焦点F 引圆222a y x =+的切线,切点为T ,延长FT 交双曲线右支于P 点,若M 为线段FP 的中点,O 为坐标原点,则与a b -的大小关系为A BCD .不确定.50.点P 为双曲线1C :和圆2C :2222b a y x +=+的一个交点,且12212F PF F PF ∠=∠,其中21,F F 为双曲线1C 的两个焦点,则双曲线1C 的离心率为( )ABCD .251.设圆锥曲线r 的两个焦点分别为12F F ,,若曲线r 上存在点P ,则曲线r 的离心率等于A B 2 C D 52.已知点P 为双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,右支上一点,12F F ,分别为双曲线的左、右交点,I 为22PF F △的内心,若1212IPF IPF IF F S S S λ=+△△△成立,则λ的值为( )AB C .b a D .ab二、填空题:53.已知12F F ,为椭圆221259x y +=的两个焦点,过1F 的直线交椭圆于A B ,两点.若22||||12F A F B +=,则||AB = . 54.中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为4,离心率为12的椭圆的方程为 . 55.9.已知双曲线221y x a-=的一条渐近线与直线230x y -+=垂直,则a = .56.已知P 为椭圆22194x y +=上的点,12F F ,是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=,则12F PF △ 的面积是 . 57.已知双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,和椭圆221169x y +=有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为 .58.若双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,的一条渐近线与椭圆22143x y +=的焦点在x 轴上的射影恰为该椭圆的焦点,则双曲线的离心率为 . 59.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,过点2F 做与x 轴垂直的直线与双曲线一个焦点P ,且1230PF F ∠=,则双曲线的渐近线方程为 .60.已知12F F 、分别为椭圆221259x y +=的左、右焦点,P 为椭圆上一点,Q 是y 轴上的一个动点,若12||||4PF PF -=,则12()PQ PF PF ⋅-= .61.已知圆22:68210C x y x y ++++=,抛物线28y x =的准线为l ,设抛物线上任意一点P 到直线l 的距离为m ,则||m PC +的最小值为 .62.设双曲线221916x y -=的右顶点为A ,右焦点为F .过点F 平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则AFB △的面积为 . 63.已知直线1l :4360x y -+=和直线2:0l x =,抛物线24y x =上一动点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和的最小值是 .三、解答题:64.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的两个焦点为12F F ,,点P 在椭圆C 上,且12PF PF ⊥,14||3PF =,214||3PF =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)若直线l 过点M (21)-,,交椭圆C 于A B ,两点,且点M 恰是线段AB 的中点,求直线l 的方程. 65.已知抛物线2:2(0)C y px p =>过点(12)A -,.(Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;(Ⅱ)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与L 的距离等?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 66.已知抛物线22(0)x py p =>.(Ⅰ)已知P 点为抛物线上的动点,点P 在x 轴上的射影是点M ,点A 的坐标是(42)-,,且||||PA PM +的最小值是4.(ⅰ)求抛物线的方程;(ⅱ)设抛物线的准线与y 轴的交点为点E ,过点E 作抛物线的切线,求此切线方程; (Ⅱ)设过抛物线焦点F 的动直线l 交抛物线于A B ,两点,连接AO BO ,并延长分别交抛物线的准线于C D ,两点,求证:以CD 为直径的圆过焦点F .67.如图所示,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,12A A ,分别为椭圆C 的左、右顶点.(Ⅰ)设12F F ,分别为椭圆C 的左、右焦点,证明:当且仅当椭圆C 上的点P 在椭圆的左、右顶点时,1||PF 取得最小值与最大值;(Ⅱ)若椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1,求椭圆C 的标准方程;(Ⅲ)若直线l :y kx m =+与(Ⅱ)中所述椭圆C 相交于A B ,两点(A B ,不是左、右顶点),且满足22AA BA ⊥,证明:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.68.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率2e =12的交点F 恰好是该椭圆的一个顶点. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知圆222:3O x y +=的切线l 与椭圆相交于A B ,两点,那么以AB 为直径的圆是否经过定点?如果时,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由.。

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一、单选题(每题6分共36分)1. 椭圆221259x y +=的焦距为. ( ) A . 5 B. 3 C. 4 D 8 2.已知双曲线的离心率为2,焦点是(—4,0),(4,0),则双曲线的方程为 ( )A .221412x y -= B. 221124x y -= C 。

221106x y -= D 221610x y -= 3.双曲线22134x y -=的两条准线间的距离等于 ( ) A .677 B. 377C 。

185D 1654.椭圆22143x y +=上一点P 到左焦点的距离为3,则P 到y 轴的距离为 ( ) A . 1 B. 2 C. 3 D 45.双曲线的渐进线方程为230x y ±=,(0,5)F -为双曲线的一个焦点,则双曲线的方程为。

( )A .22149y x -=B 。

22194x y -= C. 2213131100225y x -= D 22131********y x -= 6.设12,F F 是双曲线22221x y a b-=的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ︒∠=且123AF AF =,则双曲线的离心率为 ( ) A .52 B. 102 C. 152D 5 7。

设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为( )A .y 2=±4 B .y 2=±8x C .y 2=4xD .y 2=8x8.已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( )A .2B .3 C.115D 。

错误!9.已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( )10.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,经过F 且斜率为错误!的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AK ⊥l ,垂足为K ,则△AKF 的面积是( )A .4B .3 3C .4错误!D .8二.填空题。

圆锥曲线综合测试题(含详细答案)

圆锥曲线综合测试题(含详细答案)

圆锥曲线测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.抛物线y =-14x 2的准线方程为( )A .x =116B .x =1C .y =1D .y =2解析: 抛物线的标准方程为x 2=-4y , 准线方程为y =1. 答案: C2.以x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( )A.x 216+y 212=1 B.x 212+y 216=1 C.x 216+y 24=1 D.x 24+y 216=1 解析: 双曲线x 24-y 212=-1的焦点坐标为(0,±4),顶点坐标为(0,±23),故所求椭圆的焦点在y 轴上,a =4,c =23, ∴b 2=4,所求方程为x 24+y 216=1,故选D. 答案: D3.设P 是椭圆x 2169+y 2144=1上一点,F 1、F 2是椭圆的焦点,若|PF 1|等于4,则|PF 2|等于( )A .22B .21C .20D .13解析: 由椭圆的定义知,|PF 1|+|PF 2|=26, 又∵|PF 1|=4,∴|PF 2|=26-4=22. 答案: A4.双曲线方程为x 2-2y 2=1,则它的右焦点坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫22,0B.⎝⎛⎭⎫52,0C.⎝⎛⎭⎫62,0D .(3,0)解析: 将双曲线方程化为标准方程为x 2-y 212=1,∴a 2=1,b 2=12,∴c 2=a 2+b 2=32,∴c =62, 故右焦点坐标为⎝⎛⎭⎫62,0.答案: C 5.若抛物线x 2=2py的焦点与椭圆x 23+y 24=1的下焦点重合,则p 的值为( )A .4B .2C .-4D .-2解析: 椭圆x 23+y 24=1的下焦点为(0,-1),∴p2=-1,即p =-2. 答案: D6.若k ∈R ,则k >3是方程x 2k -3-y 2k +3=1表示双曲线的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析: 方程x 2k -3-y 2k +3=1表示双曲线的条件是(k -3)(k +3)>0,即k >3或k <-3.故k >3是方程x 2k -3-y 2k +3=1表示双曲线的充分不必要条件.故选A. 答案: A7.已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1→·MF 2→=0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )A .(0,1) B.⎝⎛⎦⎤0,12 C.⎝⎛⎭⎫0,22 D.⎣⎡⎭⎫22,1解析: 由MF 1→·MF 2→=0可知点M 在以线段F 1F 2为直径的圆上,要使点M 总在椭圆内部,只需c <b ,即c 2<b 2,c 2<a 2-c 2,2c 2<a 2, 故离心率e =c a <22.因为0<e <1,所以0<e <22. 即椭圆离心率的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,22.故选C. 答案: C8.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =2x -4与C 交于A ,B 两点,则cos ∠AFB =( )A.45B.35 C .-35D .-45解析 方法一:由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x -4,y 2=4x ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =-2或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4.令B (1,-2),A (4,4),又F (1,0),∴由两点间距离公式得|BF |=2,|AF |=5,|AB |=3 5. ∴cos ∠AFB =|BF |2+|AF |2-|AB |22|BF |·|AF |=4+25-452×2×5=-45.方法二:由方法一得A (4,4),B (1,-2),F (1,0), ∴F A →=(3,4),FB →=(0,-2), ∴|F A →|=32+42=5,|FB →|=2.∴cos ∠AFB =F A →·FB→|F A →|·|F B →|=3×0+4×(-2)5×2=-45.答案: D9.F 1、F 2是椭圆x 29+y 27=1的两个焦点,A 为椭圆上一点,且∠AF 1F 2=45°,则△AF 1F 2的面积为( )A .7 B.72 C.74D.752解析: |F 1F 2|=22,|AF 1|+|AF 2|=6,|AF 2|=6-|AF 1|.|AF 2|2=|AF 1|2+|F 1F 2|2-2|AF 1|·|F 1F 2|cos 45° =|AF 1|2-4|AF 1|+8(6-|AF 1|)2 =|AF 1|2-4|AF 1|+8,∴|AF 1|=72.S =12×72×22×22=72. 答案: B10.已知点M (-3,0)、N (3,0)、B (1,0),动圆C 与直线MN 切于点B ,过M 、N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则P 点的轨迹方程为( )A .x 2-y 28=1(x >1) B .x 2-y 28=1(x <-1) C .x 2+y 28=1(x >0) D .x 2-y 210=1(x >1) 解析: 设圆与直线PM 、PN 分别相切于E 、F , 则|PE |=|PF |,|ME |=|MB |,|NB |=|NF |. ∴|PM |-|PN |=|PE |+|ME |-(|PF |+|NF |) =|MB |-|NB |=4-2=2<|MN |.所以点P 的轨迹是以M (-3,0),N (3,0)为焦点的双曲线的一支,且a =1, ∴c =3,b 2=8, ∴所以双曲线方程是x 2-y 28=1(x >1). 答案: A11.(2009全国卷Ⅰ理)已知椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,右准线为l ,点A l ∈,线段AF 交C 于点B ,若3FA FB =,则||AF = (A). 2 (B). 2 (C).3 (D). 3解:过点B 作BM l ⊥于M,并设右准线l 与X 轴的交点为N ,易知FN=1.由题意3FA FB =,故2||3BM =.又由椭圆的第二定义,得222||233BF =⋅=||2AF ∴=.故选A 12.(2009山东卷理)设双曲线12222=-by a x 的一条渐近线与抛物线y=x 2+1 只有一个公共点,则双曲线的离心率为( ).A.45B. 5C. 25D.5【解析】:双曲线12222=-b y a x 的一条渐近线为x a b y =,由方程组21b y x a y x ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,消去y,得210b x x a -+=有唯一解,所以△=2()40ba-=, 所以2b a =,2221()5c a b b e a a a+===+=,故选D.答案:D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 11.若双曲线的渐近线方程为y =±13x ,它的一个焦点是(10,0),则双曲线的标准方程是________.解析: 由双曲线的渐近线方程为y =±13x ,知b a =13,它的一个焦点是(10,0),知a 2+b 2=10, 因此a =3,b =1,故双曲线的方程是x 29-y 2=1.答案: x 29-y 2=112.若过椭圆x 216+y 24=1内一点(2,1)的弦被该点平分,则该弦所在直线的方程是________.解析: 设直线方程为y -1=k (x -2),与双曲线方程联立得(1+4k 2)x 2+(-16k 2+8k )x +16k 2-16k -12=0, 设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=16k 2-8k 1+4k 2=4,解得k =-12, 所以直线方程为x +2y -4=0. 答案: x +2y -4=013.如图,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的左、右焦点,点P 在椭圆上,△POF 2是面积为3的正三角形,则b 2的值是________.解析: ∵△POF 2是面积为3的正三角形, ∴12c 2sin 60°=3, ∴c 2=4, ∴P (1,3),∴⎩⎪⎨⎪⎧1a 2+3b 2=1,a 2=b 2+4,解之得b 2=2 3. 答案: 2 314.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21+y 22的最小值是________.解析: 显然x 1,x 2≥0,又y 21+y 22=4(x 1+x 2)≥8x 1x 2, 当且仅当x 1=x 2=4时取等号,所以最小值为32. 答案: 32三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)求适合下列条件的椭圆的标准方程: (1)焦点在x 轴上,且经过点(2,0)和点(0,1);(2)焦点在y 轴上,与y 轴的一个交点为P (0,-10),P 到它较近的一个焦点的距离等于2.解析: (1)因为椭圆的焦点在x 轴上, 所以可设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),∵椭圆经过点(2,0)和(0,1)∴⎩⎨⎧22a 2+0b 2=10a 2+1b 2=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4b 2=1,故所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.(2)∵椭圆的焦点在y 轴上,所以可设它的标准方程为 y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0), ∵P (0,-10)在椭圆上,∴a =10.又∵P 到它较近的一个焦点的距离等于2, ∴-c -(-10)=2,故c =8,∴b 2=a 2-c 2=36. ∴所求椭圆的标准方程是y 2100+x 236=1.18.(12分)已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为145,求双曲线方程.解析: 由椭圆方程可得椭圆的焦点为F (0,±4), 离心率e =45,所以双曲线的焦点为F (0,±4),离心率为2, 从而c =4,a =2,b =2 3. 所以双曲线方程为y 24-x 212=1.19.(12分)设椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率e =32.已知点P ⎝⎛⎭⎫0,32 到这个椭圆上的点的最远距离为7,求这个椭圆的方程.解析: 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),M (x ,y )为椭圆上的点,由c a =32得a =2b .|PM |2=x 2+⎝⎛⎭⎫y -322=-3⎝⎛⎭⎫y +122+4b 2+3(-b ≤y ≤b ), 若b <12,则当y =-b 时,|PM |2最大,即⎝⎛⎭⎫b +322=7, 则b =7-32>12,故舍去.若b ≥12时,则当y =-12时,|PM |2最大,即4b 2+3=7,解得b 2=1.∴所求方程为x 24+y 2=1.20.(12分)已知椭圆的长轴长为2a ,焦点是F 1(-3,0)、F 2(3,0),点F 1到直线x =-a 23的距离为33,过点F 2且倾斜角为锐角的直线l 与椭圆交于A 、B 两点,使得|F 2B |=3|F 2A |.(1)求椭圆的方程; (2)求直线l 的方程.解析: (1)∵F 1到直线x =-a 23的距离为33,∴-3+a 23=33.∴a 2=4. 而c =3, ∴b 2=a 2-c 2=1. ∵椭圆的焦点在x 轴上, ∴所求椭圆的方程为x 24+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2). ∵|F 2B |=3|F 2A |,∴⎩⎪⎨⎪⎧3=x 2+3x 11+3,0=y 2+3y 11+3,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=43-3x 1,y 2=-3y 1.∵A 、B 在椭圆x 24+y 2=1上,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 214+y 21=1,(43-3x 1)24+(-3y 1)2=1.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1033,y 1=233(取正值).∴l 的斜率为233-01033-3= 2.∴l 的方程为y =2(x -3), 即2x -y -6=0.21.(12分)已知直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点.(1)若|AF |=4,求点A 的坐标; (2)求线段AB 的长的最小值. 解析: 由y 2=4x ,得p =2, 其准线方程为x =-1,焦点F (1,0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). (1)由抛物线的定义可知.|AF |=x 1+p2,从而x 1=4-1=3.代入y 2=4x ,解得y 1=±2 3.∴点A 的坐标为(3,23)或(3,-23). (2)当直线l 的斜率存在时, 设直线l 的方程为y =k (x -1).与抛物线方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)y 2=4x,消去y ,整理得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0, 因为直线与抛物线相交于A 、B 两点, 则k ≠0,并设其两根为x 1,x 2, 则x 1+x 2=2+4k 2.由抛物线的定义可知, |AB |=x 1+x 2+p =4+4k2>4,当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1,与抛物线交于A (1,2),B (1,-2),此时|AB |=4.所以|AB |≥4,即线段AB 的长的最小值为4.22.(12分)如图,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,x 轴被曲线C 2:y =x 2-b截得的线段长等于C 1的长半轴长.(1)求C 1,C 2的方程.(2)设C 2与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与C 2相交于点A ,B ,直线MA ,MB 分别与C 1相交于点D ,E .证明:MD ⊥ME .解析: 由题意知e =c a =32,从而a =2b .又2b =a ,所以a =2,b =1.故C 1,C 2的方程分别为x 24+y 2=1,y =x 2-1.(2)证明:由题意知,直线l 的斜率存在,设为k ,则直线l 的方程为y =kx .由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y =x 2-1,得x 2-kx -1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根,于是x 1+x 2=k ,x 1x 2=-1. 又点M 的坐标为(0,-1),所以k MA ·k MB =y 1+1x 1·y 2+1x 2=(kx 1+1)(kx 2+1)x 1x 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1x 1x 2=-k 2+k 2+1-1=-1.故MA ⊥MB ,即MD ⊥ME .。

【2023届新高考必刷】 圆锥曲线大题综合 学生版

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【2023届新高考必刷】圆锥曲线大题综合1.(2023春·江苏扬州·高三统考开学考试)已知AB为抛物线G:y2=2px(p>0)的弦,点C在抛物线的准线l上.当AB过抛物线焦点F且长度为8时,AB中点M到y轴的距离为3.(1)求抛物线G的方程;(2)若∠ACB为直角,求证:直线AB过定点.2.(2023·江苏泰州·统考一模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左顶点为A,过左焦点F的直线与C交于P,Q两点.当PQ⊥x轴时,PA=10,△PAQ的面积为3.(1)求C的方程;(2)证明:以PQ为直径的圆经过定点.3.(2023秋·浙江绍兴·高三期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-2,0),B (2,0),直线PA 与直线PB 的斜率之积为-14,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +m 与曲线C 交于M ,N 两点,直线MA ,NB 与y 轴分别交于E ,F 两点,若EO=3OF ,求证:直线l 过定点.4.(2023秋·浙江·高三期末)已知点A 463,233 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,B 与A 关于原点对称,F 是右焦点,∠AFB =π2.(1)求双曲线的方程;(2)已知圆心在y 轴上的圆C 经过点P (-4,0),与双曲线的右支交于点M ,N ,且直线MN 经过F ,求圆C 的方程.5.(2023春·广东揭阳·高三校考阶段练习)已知抛物线E:y2=2px p>0的焦点为F,点F关于直线y=12x+34的对称点恰好在y轴上.(1)求抛物线E的标准方程;(2)直线l:y=k x-2k≥6与抛物线E交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点C,若D6,0,求ABCD的最大值.6.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=10<a10,b的右顶点为A,左焦点F-c,0到其渐近线bx+ay=0的距离为2,斜率为13的直线l1交双曲线C于A,B两点,且AB=8103.(1)求双曲线C的方程;(2)过点T6,0的直线l2与双曲线C交于P,Q两点,直线AP,AQ分别与直线x=6相交于M,N 两点,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.7.(2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)定义:一般地,当λ>0且λ≠1时,我们把方程x2a2+y2b2=λ(a>b>0)表示的椭圆Cλ称为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的相似椭圆.(1)如图,已知F1-3,0,F23,0,M为⊙O:x2+y2=4上的动点,延长F1M至点N,使得MN= MF1,F1N的垂直平分线与F2N交于点P,记点P的轨迹为曲线C,求C的方程;(2)在条件(1)下,已知椭圆Cλ是椭圆C的相似椭圆,M1,N1是椭圆Cλ的左、右顶点.点Q是Cλ上异于四个顶点的任意一点,当λ=e2(e为曲线C的离心率)时,设直线QM1与椭圆C交于点A,B,直线QN1与椭圆C交于点D,E,求AB+DE的值.8.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)过坐标原点O 作圆C :(x +2)2+y 2=3的两条切线,设切点为P ,Q ,直线PQ 恰为抛物E :y 2=2px ,(p >0)的准线.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点T 是圆C 上的动点,抛物线E 上四点A ,B ,M ,N 满足:TA =2TM ,TB =2TN ,设AB 中点为D .(i )求直线TD 的斜率;(ii )设△TAB 面积为S ,求S 的最大值.9.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)已知F 为抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,O 为坐标原点,M 为C 的准线l 上的一点,直线MF 的斜率为-1,△OFM 的面积为1.(1)求C 的方程;(2)过点F 作一条直线l ,交C 于A ,B 两点,试问在l 上是否存在定点N ,使得直线NA 与NB 的斜率之和等于直线NF 斜率的平方?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2023·山东菏泽·统考一模)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1-3,0,F 23,0 ,A 为椭圆C 上一点,△F 1AF 2的面积最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)若B 、D 分别为椭圆C 的上、下顶点,不垂直坐标轴的直线l 交椭圆C 于P 、Q (P 在上方,Q 在下方,且均不与B ,D 点重合)两点,直线PB ,QD 的斜率分别为k 1,k 2,且k 2=-3k 1,求△PBQ 面积的最大值.11.(2023·福建泉州·统考三模)已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A ,B .直线l 与C 相切,且与圆O :x 2+y 2=4交于M ,N 两点,M 在N 的左侧.(1)若|MN |=455,求l 的斜率;(2)记直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1k 2为定值.12.(2023·江苏南通·统考模拟预测)已知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,C x 3,y 3 三个点在椭圆x 22+y 2=1,椭圆外一点P 满足OP =2AO ,BP =2CP,(O 为坐标原点).(1)求x 1x 2+2y 1y 2的值;(2)证明:直线AC 与OB 斜率之积为定值.13.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知抛物线C :y 2=2px p >0 ,过焦点F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,且AB =AF ⋅BF .(1)求抛物线C 的方程;(2)若点P 4,4 ,直线PA ,PB 分别交准线l 于M ,N 两点,证明:以线段MN 为直径的圆过定点.14.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0的焦距为23,且经过点P-3,12.(1)求椭圆E的标准方程:(2)过椭圆E的左焦点F1作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求ABMF1的最大值.15.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)已知点P2,-1在椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上,C的长轴长为42,直线l:y=kx+m与C交于A,B两点,直线PA,PB的斜率之积为14.(1)求证:k为定值;(2)若直线l与x轴交于点Q,求QA|2+QB|2的值.16.(2023春·江苏苏州·高三统考开学考试)已知抛物线y2=a2x的焦点也是离心率为32的椭圆x2a2+y2 b2=1a>b>0的一个焦点F.(1)求抛物线与椭圆的标准方程;(2)设过F的直线l交抛物线于A、B,交椭圆于C、D,且A在B左侧,C在D左侧,A在C左侧.设a=AC,b=μCD,c=DB.①当μ=2时,是否存在直线l,使得a,b,c成等差数列?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由;②若存在直线l,使得a,b,c成等差数列,求μ的范围.17.(2023秋·江苏无锡·高三统考期末)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1a>b>0的右焦点F和抛物线C2:y2=2px p>0的焦点重合,且C1和C2的一个公共点是23,263.(1)求C1和C2的方程;(2)过点F作直线l分别交椭圆于A,B,交抛物线C2于P,Q,是否存在常数λ,使1AB-λPQ为定值?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.18.(2023秋·江苏·高三统考期末)如图,已知椭圆x24+y2=1的左、右顶点分别为A,B,点C是椭圆上异于A,B的动点,过原点O平行于AC的直线与椭圆交于点M,N,AC的中点为点D,直线OD与椭圆交于点P,Q,点P,C,M在x轴的上方.(1)当AC=5时,求cos∠POM;(2)求PQ⋅MN的最大值.19.(2023·浙江·校联考模拟预测)设双曲线C:x2a2-y2b2=1的右焦点为F3,0,F到其中一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C的方程;(2)过F的直线交曲线C于A,B两点(其中A在第一象限),交直线x=53于点M,(i)求|AF|⋅|BM||AM|⋅|BF|的值;(ii)过M平行于OA的直线分别交直线OB、x轴于P,Q,证明:MP=PQ.20.(2023春·浙江绍兴·高三统考开学考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y 2=1,B 1,0 .(1)设P 是椭圆C 上的一个动点,求PO ⋅PB的取值范围;(2)设与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,试问:是否存在满足条件的直线l ,使得△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.21.(2023春·浙江·高三开学考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且经过点M(-2,0),F 1,F 2为椭圆C 的左右焦点,Q x 0,y 0 为平面内一个动点,其中y 0>0,记直线QF 1与椭圆C 在x 轴上方的交点为A x 1,y 1 ,直线QF 2与椭圆C 在x 轴上方的交点为B x 2,y 2 .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)①若AF 2∥BF 1,证明:1y 1+1y 2=1y 0;②若QF 1 +QF 2 =3,探究y 0,y 1,y 2之间关系.22.(2023春·浙江温州·高三统考开学考试)如图,椭圆x 24+y 2=1的左右焦点分别为F 1,F 2,点P x 0,y 0 是第一象限内椭圆上的一点,经过三点P ,F 1,F 2的圆与y 轴正半轴交于点A 0,y 1 ,经过点B (3,0)且与x 轴垂直的直线l 与直线AP 交于点Q .(1)求证:y 0y 1=1.(2)试问:x 轴上是否存在不同于点B 的定点M ,满足当直线MP ,MQ 的斜率存在时,两斜率之积为定值?若存在定点M ,求出点M 的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.23.(2023春·广东·高三校联考阶段练习)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右顶点为A 2,0 ,直线l 过点P 4,0 ,当直线l 与双曲线E 有且仅有一个公共点时,点A 到直线l 的距离为255.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)若直线l 与双曲线E 交于M ,N 两点,且x 轴上存在一点Q t ,0 ,使得∠MQP =∠NQP 恒成立,求t .24.(2023·广东梅州·统考一模)已知动圆M经过定点F1-3,0,且与圆F2:x-32+y2=16内切.(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;(2)设轨迹C与x轴从左到右的交点为点A,B,点P为轨迹C上异于A,B的动点,设PB交直线x=4于点T,连结AT交轨迹C于点Q.直线AP、AQ的斜率分别为k AP、k AQ.(i)求证:k AP⋅k AQ为定值;(ii)证明直线PQ经过x轴上的定点,并求出该定点的坐标.25.(2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习)已知双曲线E:x24-y2=1与直线l:y=kx-3相交于A、B两点,M为线段AB的中点.(1)当k变化时,求点M的轨迹方程;(2)若l与双曲线E的两条渐近线分别相交于C、D两点,问:是否存在实数k,使得A、B是线段CD的两个三等分点?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.26.(2023·山东·日照一中校考模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,斜率为-3的直线l 与双曲线C 交于A ,B 两点,点M (4,-22)在双曲线C 上,且MF 1 ⋅MF 2 =24.(1)求△MF 1F 2的面积;(2)若OB +OB=0(O 为坐标原点),点N 3,1 ,记直线NA ,NB 的斜率分别为k 1,k 2,问:k 1⋅k 2是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.27.(2023秋·山东泰安·高三统考期末)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 过A 1,62 ,B 3,22两点.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知Q 4,0 ,过P 1,0 的直线l 与E 交于M ,N 两点,求证:MP NP=MQ NQ.28.(2023·浙江·模拟预测)已知双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的焦距为10,且经过点M(8,33).A,B为双曲线E的左、右顶点,P为直线x=2上的动点,连接PA,PB交双曲线E于点C,D(不同于A,B).(1)求双曲线E的标准方程.(2)直线CD是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.29.(2023·湖南·模拟预测)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的上顶点为B,O为坐标原点,P-a2,0为椭圆C的长轴上的一点,若∠BPO=45°,且△OPB的面积为12.(1)求椭圆C的标准方程;(2)椭圆C与x轴负半轴交于点A,过点A的直线AM,AN分别与椭圆C交于M,N两点,直线AM,AN的斜率分别为k AM,k AN,且k AM⋅k AN=-112,求证:直线MN过定点,并求出该定点坐标,求出△AMN面积的最大值.30.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为12.且经过点1,32 ,P ,Q 是椭圆C 上的两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线OP 与OQ 的斜率之积为-34(O 为坐标原点),点D 为射线OP 上一点,且OP =PD ,若线段DQ 与椭圆C 交于点E ,设QE =λED(λ>0).(i )求λ值;(ii )求四边形OPEQ 的面积.。

圆锥曲线中综合问题(题型归纳)

圆锥曲线中综合问题(题型归纳)

圆锥曲线中综合问题【考情分析】1.圆锥曲线的综合问题是高考考查的重点内容,常见的热点题型有:范围、最值问题,定点、定值问题,探索型问题等.2.以解答题的压轴题形式出现,难度较大,重在提升逻辑推理、直观想象、数学运算的核心素养.【题型一】圆锥曲线中的最值、范围问题【典例分析】1.(2021·山东滕州一中高三模拟)已知椭圆22:143x y C +=的左顶点为A ,过其右焦点F 作直线交椭圆C 于D ,E (异于左右顶点)两点,直线AD ,AE 与直线:4l x =分别交于M ,N ,线段MN 的中点为H ,连接FH .(1)求证:FH DE ⊥;(2)求DEH △面积的最小值.【解析】(1)由已知得(1,0)F ,设()11,D x y ,()22,E x y ,直线DE 的方程为1x my =+,与椭圆方程联立得()2234690m y my ++-=,122634m y y m +=-+,122934y y m =-+设直线AD 的方程为11(2)2y y x x =++,与直线:4l x =联立得1164,2y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭,同理可得2264,2y N x ⎛⎫⎪+⎝⎭,则()()()12121221212123233323339M N H my y y y y y y y y m my my m y y m y y ++⎛⎫+==+==- ⎪+++++⎝⎭,(4,3)H m ∴-,3041FH m k m --==--,当0m =时,显然DE FH ⊥;当0m ≠时,()11DE FH k k m m⨯=⨯-=-时,DE FH ⊥,综上,可得DE FH ⊥.(2)12234y y m -===+()2122121||34m DE y y m +=-=+,H 到直线DE的距离d ==(221811||234DFHm S DE d m +=⨯=+△,设2211t m t =≥⇒=-,()3322()(1)31314t t f t t t t ==≥+-+,()422233'()031t t f t t +=>+()f t ∴在[1,)+∞上单调递增,min 1()(1)4f t f ==,当1t =,即0m =时取得最小值.DEH ∴ 面积的最小值是92.2.(2021·山东省实验中学高三模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 是椭圆C上位于第二象限的任一点,直线l 是12F PF ∠的外角平分线,直线2PF 交椭圆C 于另一点Q ,过左焦点1F 作l 的垂线,垂足为N ,延长1F N 交直线2PF 于点M ,||2ON =(其中O 为坐标原点),椭圆C 的离心率为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)求1PF Q 的内切圆半径r 的取值范围.【解析】(1)由题意可得1||||F N NM =,且1||||PF PM =,所以1222||||||||||2PF PF PM PF MF a +=+==,因为O ,N 分别为线段12F F ,1F M 的中点,所以ON 为12MF F △的中位线,所以2//ON MF 且21||||22ON MF a ===,由12c a =,222a b c =+得23b =,所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)由(1)知2(1,0)F ,设直线2PF 的方程为1(0)x my m =+≠,由点P 在第二象限求得33m <.设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,由221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(34)690m y my ++-=,由根与系数的关系得122634m y y m +=-+,122934y y m =-+,所以12212121212211121||||2()42234PF Q m S F F y y y y y y m +=⋅⋅-=⨯+-+△,令2231()3t m t =+>,则221m t =-,所以12212121213(1)4313PF Q t t S t t t t===-+++△,因为13y t t=+在233t >时单调递增,所以15332y t t =+>所以11283153PF Q S t t=∈+△,又11111(||||||)4422PF Q S PF PQ QF r a r r =++⋅=⋅⋅=△,所以83045r <<,即305r <<,所以1PF Q 内切圆半径r 的取值范围是23)5.【提分秘籍】求解圆锥曲线中最值、范围问题的主要方法(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质数形结合求解.(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,或者不等关系,或者已知参数与新参数之间的等量关系等,则利用代数法求参数的范围.【变式演练】1.(2021·辽宁本溪高级中学高三模拟)已知点F 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点,椭圆上任意一点到点F 距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若M 为椭圆C 上的点,以M 为圆心,MF 长为半径作圆M ,若过点(1,0)E -可作圆M 的两条切线,EA EB (,A B 为切点),求四边形EAMB 面积的最大值.【解析】(1)根据题意椭圆上任意一点到点F 距离的最大值为3,最小值为1.所以31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得2,1a c ==,所以b =因此椭圆C 的标准方程为22143x y +=(2)由(1)知,()1,0E-为椭圆的左焦点,根据椭圆定义知,||||4ME MF +=,设|r MF MB ==|,∵点E 在圆M 外,∴||4ME r r =->,∴12r ≤<所以在直角三角形MEB 中,||EB ==1||||2MEB S EB MB =⋅= ,由圆的性质知,四边形EAMB面积22MEB S S == ,其中12r ≤<.即)12S r =≤<.令()322412y r r r =-+≤<,则2682(34)y r r r r '=-+=--当413r <<时,0y '>,3224y r r =-+单调递增;当423r <<时,0y '<,3224y r r =-+单调递减.所以,在43r =时,y 取极大值,也是最大值此时maxS ==2.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,直线10x y ++-=与以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)BMN △是椭圆C 的内接三角形,若坐标原点O 为BMN △的重心,求点B 到直线MN 距离的取值范围.【解析】(1)设椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点()2,0F c ,则以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆:()222x c y a -+=,所以圆心到直线10x y ++=的距离d a ==,又椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,所以2,a c b ==,解得:2,1a b c ===,所以椭圆的标准方程为22143x y +=;(2)设(),B m n ,设,M N 的中点为D ,直线OD 与椭圆交于A,B 两点,因为O 为BMN △的重心,则2BO OD OA ==,所以,22m n D ⎛⎫-- ⎪⎝⎭即B 到直线MN 的距离是原点O 到直线MN 距离的3倍.当MN 的斜率不存在时,点D 在x 轴上,所以此时B 在长轴的端点处.由2OB =得:1OD =,则O 到直线MN 距离为1,B 到直线MN 距离为3;当MN 的斜率存在时,设()()1122,,,M x y N x y ,则有:22112222143143x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减得:()()()()12121212043x x x x y y y y +-+-+=,因为D 为,M N 的中点,所以1212,x x m y y n +=-+=-,所以121234y y mk x x n-==--,所以直线MN 的方程为3242n m m y x n ⎛⎫+=-+ ⎪⎝⎭,即2268430mx ny n m +++=,所以原点O 到直线MN距离22d =.因为22143m n +=,所以223124m n =-,所以22d ===因为203n <≤,所以3<≤13≤<,所以332d ≤<综上所述,33332d ≤≤.即点B 到直线MN 距离的取值范围33,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【题型二】圆锥曲线中的定点、定值问题【典例分析】1.(2021浙江镇海中学高三模拟)已知()0,1F 且满足1PF x =+的动点(),P x y 的轨迹为C.(1)求曲线C 的轨迹方程;(2)如图,过点()1,0-T 的斜率大于零的直线与曲线C 交于D ,M 两点,()1,1Q -,直线DQ 交曲线C 于另外一点N ,证明直线MN 过定点.【解析】(1)∵1PF x =+,1x ≥-1x =+,等式两边平方整理得24y x =.(2)证明:设()11,M x y ,()22,N x y ,()33,D x y .由21123344y x y x ⎧=⎨=⎩两式相减得1313134DM y y k x x y y -==-+.所以直线DM 的方程为()11134y y x x y y -=-+,整理得()13134y y y x y y +=+(*).因为点T 在直线上,所以134y y =①,同理直线DN 的方程为()23234y y y x y y +=+,因为点Q 在直线上,所以()23234y y y y -+=+②.由①②两式得2211444y y y y ⎛⎫-+=+⋅ ⎪⎝⎭,整理得()121244y y y y =-+-.由(*)式同理知直线MN 的方程为()12124y y y x y y +=+,所以()()1212124444y y y x y y x y y +=+=-+-,整理得直线MN 的方程为()()()12441y y y x ++=-,所以直线MN 过定点()1,4-.2.(2021·天津八中高三模拟)已知椭圆C :2221(0)6x y b b+=>的左、右焦点分别为()1,0F c -和()2,0F c ,P 为椭圆C 上任意一点,三角形12PF F 面积的最大值是3.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若过点()2,0的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,且9,04Q ⎛⎫⎪⎝⎭,证明:QA QB ⋅ 为定值.【解析】(Ⅰ)由题意知226c b =-,当P 点位于椭圆C 短轴端点时,三角形12PF F 的面积S 取最大值,此时max 1232S c b bc =⨯⨯==.所以229b c =,即()2269bb -=,解得23b=.故椭圆C 的方程为22163x y +=.(Ⅱ)(方法1)当直线l 的斜率不为0时,设直线l :2x my =+交椭圆于()()1122,,,A x y B x y .由22226x my x y =+⎧⎨+=⎩消去x 得,()222420m y my ++-=.则12122242, 22m y y y y m m +=-=-++.而112299,,,44QA x y QB x y ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,所以()()2121212129911144416QA QB x x y y m y y m y y ⎛⎫⎛⎫⋅=--+=+-++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()222222141211512421621616m m m m m m m --⎛⎫⎛⎫=+---+=+=- ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭.当直线l 的斜率为0时,(A B ,则998115,0,06441616QA QB ⎫⎛⎫⋅=⋅=-+=-⎪ ⎪⎭⎝⎭ .故QA QB ⋅ 为定值,且为1516-.(方法2)当直线l 的斜率存在时,设直线l :()2y k x =-交椭圆于()()1122,,,A x y B x y .由22(2)26y k x x y =-⎧⎨+=⎩消去y 得,()2222218860k x k x k +-+-=.则2122821k x x k +=+,21228621k x x k -=+.而112299,,,44QA x y QB x y ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以()()222121212129998112444416QA QB x x y y k x x k x x k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=--+=+-++++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()22222228698811242142116k k k k k k k -⎛⎫=+⋅-+⋅++⎪++⎝⎭22126818115621161616k k --=+=-+=-+.当直线l 的斜率不存在时,可求得()()2,1,2,1A B -,则991152,12,11441616QA QB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅--=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ .故QA QB ⋅ 为定值,且为1516-.【提分秘籍】1.求定值问题的思路方法(1)思路:求解定值问题的基本思路是使用参数表示要解决的问题,然后证明与参数无关,这类问题选择消元的方向是非常关键的.(2)方法:从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.2.求定点问题的解题方法(1)动直线l 过定点问题:设动直线方程(斜率存在)为y=kx+t,由题设条件将t 用k 表示为t=mk,得y=k(x+m),故动直线过定点(-m,0).(2)动曲线C 过定点问题:引入参变量建立曲线C 的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.【变式演练】1.(2021·广东华南师范大学附属中学高三模拟)设A ,B 为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的左、右顶点,直线l 过右焦点F 且与双曲线C 的右支交于M ,N 两点,当直线l 垂直于x 轴时,AMN 为等腰直角三角形.(1)求双曲线C 的离心率;(2)已知直线AM ,AN 分别交直线2ax =于,P Q 两点,当直线l 的倾斜角变化时,以PQ 为直径的圆是否过定点,若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【解析】(1)由l x ⊥轴时,AMN 为等腰直角三角形,可得||||||AF NF MF ==,所以2ba c a+=,即2220c ac a --=,故220e e --=,结合1e >,解得2e =.故双曲线C 的离心率为2.(2)因为2c e a ==,所以双曲线:C 222213x y a a-=,显然直线l 的斜率不为0,设直线:2l x my a =+,11(,)M x y ,22(,)N x y ,联立直线l 与双曲线C 的方程得2222213x my a x y a a=+⎧⎪⎨-=⎪⎩,化简得222(31)1290m y amy a -++=,根据根与系数的关系,得2121222129,3131am a y y y y m m +=-⋅=--,①所以121224()431ax x m y y a m -+=++=-,②222221212122342()431a m a x x m y y am y y a m --⋅=⋅+++=-,③设直线:AM 11()y y x a x a =++,直线:AN 22()y y x a x a=++,令2ax =,可得121233(,),(,)22()22()ay ay a a P Q x a x a ++,设()G x y ,是以PQ 为直径的圆上的任意一点,则0PG QG ⋅=,则以PQ 为直径的圆的方程为2121233()[][]022()2()ay ay a x y y x a x a -+--=++,由对称性可得,若存在定点,则一定在x 轴上,令0y =,可得2121233()022()2()ay ay a x x a x a -+⋅=++,即2212212129()024[()]a y y a x x x a x x a -+=+++,将①②③代入,可得22222222229931()034424()3131a a a m x a m a a a a m m ⋅--+=---+⋅+--,即229(24a x a -=,解得x a =-或2x a =,所以以PQ 为直径的圆过定点(,0)a -,(2,0)a .2.(2021·山师大附中高三模拟)已知圆(22:12C x y +=,动圆M过点)D且与圆C 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)假设直线l 与轨迹E 相交于A ,B 两点,且在轨迹E 上存在一点P ,使四边形OAPB 为平行四边形,试问平行四边形OAPB 的面积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.【解析】(1)因为CD =<,所以点D 在圆内.又因为圆M 过点D 且与圆C相切,所以MC MD =,所以MC MD CD +=>.即点M 的轨迹是以C ,D 为焦点的椭圆.则2a =,即a =又因为222a b -=,所以21b =.故动圆圆心M 的轨迹E 的方程为:2213x y +=.(2)当直线AB 的斜率不存在时,可得直线AB 的方程为32x =±,此时32A y =,所以四边形OAPB 的面积32S =.当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y kx m =+,由22,13y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩整理得,()()222316310k x kmx m +++-=.因为直线l 与轨迹E 相交于A ,B 两点,所以()()()222222361231112310k m k m k m =-+-=-+>△.设()11,A x y ,()22,B x y ,则122631kmx x k +=-+,()21223131m x x k -=+.所以()121222231my y k x x m k +=++=+.设AB 的中点为Q ,则Q 的坐标为223,3311km m k k ++⎛⎫-⎪⎝⎭.因为四边形OAPB 为平行四边形,所以22622,3131km m OP OQ k k ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,所以点P 的坐标为2262,3131km m k k ⎛⎫-⎪++⎝⎭.又因为点Р在椭圆上,所以222262311331km m k k ⎛⎫- ⎪+⎛⎫⎝⎭+= ⎪+⎝⎭.整理得,22431m k =+.又因为12223131AB x k k =-==++,原点О到直线AB的距离为d =所以平行四边形OAPB的面积322AOBS S AB d ==⋅== .综上可知,平行四边形OAPB 的面积为定值32.1.(2021·江苏南京师范大学附属中学高三模拟)已知抛物线2:2(0)C y px p =>,满足下列三个条件中的一个:①抛物线C 上一动点Q 到焦点F 的距离比到直线:1m x =-的距离大1;②点(2,3)A 到焦点F 与到准线:2pl x =-的距离之和等于7;③该抛物线C 被直线:20n x y --=所截得弦长为16.请选择其中一个条件解答下列问题.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)O 为坐标原点,直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点,直线OM 的斜率为1k ,直线ON 的斜率为2k ,当124k k ⋅=-时,求OMN 的面积的最小值.【解析】(1)若选择①,则抛物线C 上一动点Q 到焦点F 的距与到直线:2m x =-的距离相等,故22p=,故4p =,所以抛物线的方程为28y x =.2=72p +,解得4p =,故抛物线的方程为28y x =.若选择③,则由222y x y px=-⎧⎨=⎩可得2240y py p --=,16=,解得4p =,故抛物线的方程为28y x =.(2)设:MN x my n =+,()11,M x y 、()22,N x y ,因为MN 与抛物线C 相交于M 、N ,所以将:MN x my n =+代28y x =消去x 得:2880y my n --=,则264640m n ∆=+>且128y y m +=,128y y n ⋅=-,由题意可知111y k x =,222y k x =,所以1212122212121264644888y y y y k k y y x x y y n ⋅⋅=⋅====-⋅-⋅,所以2n =,所以OMN的面积1212122S y y y y =⨯⨯-=-=≥,当且仅当0m =时等号成立,所以OMN的面积的最小值为2.(2021·重庆第一中学高三模拟)已知A ,B 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右顶点,F 为右焦点,点P 为C 上的一点,PF 恰好垂直平分线段OB (O 为坐标原点),32PF =.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 的直线l 交C 于M ,N 两点,若点Q 满足OQ OM ON =+(Q ,M ,N 三点不共线),求四边形OMQN面积的取值范围.【解析】(1)由题意可知(),0F c ,(),0B a ,∵PF 恰好垂直平分线段OB ,∴2a c =,令x c =,代入22221x y a b +=得:2b y a =±,∴232b a =,∴2222232a cba abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得21a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的方程为:22143x y +=.(2)由题意可知直线l 的斜率不为0,设直线l 的方程为:1x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,联立方程221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去x 得:()2234690m y my ++-=,∴()223636340m m ∆=++>,∴122634m y y m -+=+,122934y y m -=+,设MN 的中点为E ,则2OQ OM ON OE =+=,∴MN 与OQ 互相平分,四边形OMQN 为平行四边形,∴OMQN S 平行四边形2OMN S =△12122OF y y =⨯⨯⨯-12y y =-==212134m=+,令1t =≥,则()2121211313OMQN t S t t t t==≥++平行四边形,∵11333y t t t t ⎛⎫ ⎪=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭在[1,)+∞上单调递增,∴134t t+≥,∴(]120,313t t∈+,∴03OMQN S <≤平行四边形.综上所述,四边形OMQN 面积的取值范围为(0,3].3.(2021·浙江杭州高级中学高三模拟)已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,点P 为抛物线C 上一点,点P 到F 的距离比点P 到x 轴的距离大1.过点P 作抛物线C 的切线,设其斜率为0k .(1)求抛物线C 的方程;(2)直线:l y kx b =+与抛物线C 相交于不同的两点A ,B (异于点P ),若直线AP 与直线BP 的斜率互为相反数,证明:00k k +=.【解析】(1)解:设点()00,P x y ,由点P 到F 的距离比点P 到x 轴的距离大1,可得01PF y =+,即0012py y +=+,所以2p =,即抛物线C 的方程为24x y =.(2)证明:设()11,A x y ,()22,B x y ,直线AP 的斜率为AP k ,直线BP 的斜率为BP k ,则()101010AP y y k x x x x -=≠-,()202020BP y yk x x x x -=≠-.因为直线AP 与直线BP 的斜率互为相反数,所以AP BP k k =-,即10201020y y y y x x x x --=---,又点()11,A x y ,()22,B x y 均在抛物线上,可得222200211020444x x x x x x x x --=---,化简可得1202x x x +=-,因为2114x y =,2224x y =,所以()2212124x x y y -=-,即1212124y y x x x x -+=-,故012122x y y k x x -==--,因为24x y =,所以214y x =,所以1 2y x '=,则0012k x =,故00k k +=.4.(2021·湖南长沙长郡中学高三模拟)已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>上有一点A ,点A 在x 轴上方,1F ,2F分别为E 的左,右焦点,当△12AF F 121sin 2AF F ∠=.(Ⅰ)求E 的标准方程;(Ⅱ)若直线l 交E 于P ,Q 两点,设PQ 中点为M ,O 为坐标原点,2PQ OM =uu u r uuu r,作ON PQ ⊥,求证:ON为定值.【解析】(Ⅰ)由椭圆的性质知,△12AF F 的面积取最大时,A 为椭圆的上顶点,即(0,)A b ,而12||2F F c =,∴12121||||2AF F S F F OA bc =⋅== 121sin 2b AF F a ∠==,又222a bc =+,∴24a =,21b =,可得E 的标准方程2214x y +=.(Ⅱ)由题意,2PQ OM =uu u r uuu r且PQ 中点为M ,易得90POQ ∠=︒,即OP OQ ⊥,若直线l 斜率不存在时,P ,Q 关于x 轴对称,2PQ OM =uu u r uuu r知:横纵坐标的绝对值相等,不妨假设P 在第一象限,则(,)P m m ,(,)Q m m -在椭圆上,∴255m =,此时,M N 两点重合,即255ON =;若直线l 斜率为0时,同理可得255ON =,若直线l 斜率存在且不为0时,设直线l 为(0)y kx b b =+≠,11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则11(,)OP x y = ,22(,)OQ x y =,且12120x x y y +=,联立椭圆与直线得:222(41)84(1)0k x kbx b +++-=且2216(41)0k b ∆=-+>,∴122841kb x x k +=-+,21224(1)41b x x k -=+,即2222222221212122224(1)84()414141k b k b b k y y k x x kb x x b b k k k --=+++=-+=+++,∴222222224(1)45440414141b b k b k k k k ----+==+++,即||b =.∴||5ON==,为定值.5.(2021·天津南开中学高三模拟)已知点A,B分别为椭圆2222:1(0)x yE a ba b+=>>的左顶点和上顶点,且坐标原点O到直线AB 的距离为61313,椭圆E的离心率是方程2650x-+=的一个根.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若(3,0)P,过P作斜率存在的两条射线PM,PN,交椭圆E于M,N两点,且PM PN⊥,问:直线MN经过定点吗?若经过,求出这个定点坐标;若不经过,说明理由.【解析】(1)因为椭圆E的离心率是方程2650x-+=的一个根,所以2e=或3e=.因为椭圆E的离心率(0,1)e∈,所以53e=.因为3ca=,所以2295a c=,所以222245b ac c=-=,因为点A,B分别为椭圆E的左顶点和上顶点,所以||AB===.因为坐标原点O到直线AB 的距离为61313,所以11||22ab AB=,=⨯,所以c=,所以29a=,24b=,所以椭圆E的标准方程为22194x y+=.(2)当直线MN的斜率存在时,设MN:y=kx+m,由22194y kx mx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消元并化简得222(49)189360k x kmx m+++-=,设1122(,),(,)M x y N x y ,则1221849km x x k +=-+,212293649m x x k-=+,又(3,0)P ,PM PN ⊥,所以1212133y yx x ⋅=---,所以1212123()9()()0x x x x kx m kx m -+++++=,即221212(1)(3)()(9)0k x x km x x m ++-+++=,所以2222293618(1)(3)(9)04949m kmk km m k k--++-++=++,所以2222(1)(936)(3)(18)(9)(49)0k m km km m k +-+--+++=,即224554130k km m ++=,所以30k m +=或15130k m +=,当30k m +=时,(3)y k x =-,此时M ,N ,P 重合,舍去.当15130k m +=时,15(13y k x =-,恒过点15(,0)13.当直线MN 的斜率不存在时,MN ⊥x 轴,设(),3M t t -,则()223194t t -+=,解得1513t =,所以此时直线MN 也过点15(,0)13.所以直线MN 恒过定点15(,0)13.6.(2021·湖南长郡中学高三模拟)已知抛物线2:4C x y =的焦点为F ,准线为l .设过点F 且不与x 轴平行的直线m 与抛物线C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,过M 作直线垂直于l ,垂足为N ,直线MN 与抛物线C 交于点P .(1)求证:点P 是线段MN 的中点.(2)若抛物线C 在点P 处的切线与y 轴交于点Q ,问是否存在直线m ,使得四边形MPQF 是有一个内角为60︒的菱形?若存在,请求出直线m 的方程;若不存在,请说明理由.【解析】(1)证明:由题意知直线m 的斜率存在且不为0,故设直线m 的方程为1(0)y kx k =+≠,代入24x y =,并整理得2440x kx --=.所以216160k ∆=+>,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.设()00,M x y ,则12022x x x k +==,200121y kx k =+=+,即()22,21M k k +.由MN l ⊥,得(2,1)N k -,所以MN 中点的坐标为()22,k k.将2x k =代入24x y =,解得2y k =,则()22,P k k ,所以点P 是MN 的中点.(2)由24x y =,得24x y =,则'2x y =,所以抛物线C 在点()22,P k k的切线PQ 的斜率为k ,又由直线m 的斜率为k ,可得m PQ ∥;又M N y ∥轴,所以四边形MPQF 为平行四边形.而||MF ==()222||211MP k k k =+-=+,由||||MF MP =,得21k =+,解得3k =±,即当3k =±时,四边形MPQF 为菱形,且此时2||1||||PF k MP MF ==+==,所以60PMF ∠=︒,直线m 的方程为13y x =±+,2即0x +=或0x +=,所以存在直线m ,使得四边形MPQF 是有一个内角为60︒的菱形.。

圆锥曲线大题综合(含答案)

圆锥曲线大题综合(含答案)

圆锥曲线大题综合1.(2022秋·广东江门·高二台山市第一中学校考期中)求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:(1)以直线y =为渐近线,焦点是()3,0-,()3,0的双曲线;(2)离心率为45,短轴长为6的椭圆.2.(2022秋·广东江门·高二校考期中)已知抛物线22(0)y px p =>的焦点F 到其准线的距离为4.(1)求p 的值;(2)过焦点F 且斜率为1的直线与抛物线交于A ,B 两点,求||AB .3.(2022秋·广东深圳·高二深圳市南头中学校考期中)椭圆C 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆C经过点()0,1且长轴长为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()1,0M 且斜率为1的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求弦长AB .4.(2022秋·广东江门·高二校考期中)椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)经过点A (2,3)且倾斜角为π4的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,求|MN |.5.(2022秋·广东江门·高二校考期中)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,2a =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)经过点(2,3)A 且倾斜角为π4的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,求线段MN 的长.6.(2022秋·广东梅州·高二校考期中)已知P 为椭圆E :22221x y a b+=(0)a b >>上任意一点,F 1,F 2为左、右焦点,M 为PF 1中点.如图所示:若1122OM PF +=,离心率e =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)已知直线l 倾斜角为135°,经过(2,1)-且与椭圆交于A ,B 两点,求弦长|AB|的值.7.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)已知椭圆的中心在原点,离心率为12,一个焦点是(,0)F m -(m 是大于0的常数).(1)求椭圆的方程;(2)设Q 是椭圆上的一点,且过点F 、Q 的直线l 与y 轴交于点M .若||2||MQ QF =,求直线l 的斜率.8.(2022秋·广东深圳·高二深圳市南头中学校考期中)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点()2,1P ,且离心率2e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若AB =l 方程.9.(2022秋·广东深圳·高二深圳外国语学校校考期中)已知点()11,0F -,圆()222116F x y -+=:,点Q 在圆2F 上运动,1QF 的垂直平分线交2QF 于点P .(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)直线l 与曲线C 交于M N 、两点,且MN 中点为()1,1,求直线l 的方程.10.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)已知两定点()4,0A -,()1,0B -,动点P 满足2PA PB =,直线:l ()()211530m x m y m +++--=.(1)求动点P 的轨迹方程,并说明轨迹的形状;(2)记动点P 的轨迹为曲线E ,把曲线E 向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度后得到曲线E ',求直线l 被曲线E '截得的最短的弦长;(3)已知点M 的坐标为()5,3,点N 在曲线E '上运动,求线段MN 的中点H 的轨迹方程.11.(2022秋·广东江门·高二台山市第一中学校考期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,且经过点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y kx m =+与椭圆C 交于M N 、两点,O 为坐标原点,直线OM ON 、的斜率之积等于34-,试探求OMN 的面积是否为定值,并说明理由.12.(2022秋·广东江门·高二校考期中)动点N (x ,y )与定点F (1,0)的距离和N 到定直线2x =的距离的比是常数22.(1)求动点N 的轨迹C 的方程;(2)过点F 的直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,点(2,0)M ,设直线MA 与直线MB 的斜率分别为1k ,2k .随着直线l 的变化,12k k +是否为定值?请说明理由.13.(2022秋·广东广州·高二校考期中)已知椭圆2222:1(0)x y a b a b Γ+=>>的右顶点坐标为(2,0)A ,左、右焦点分别为12,F F ,且122F F =,(1)求椭圆Γ的方程;(2)若直线L 与椭圆Γ相切,求证:点12,F F 到直线L 的距离之积为定值.14.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)如图,已知圆22:430M x x y -++=,点()1,P t -为直线:1l x =-上一动点,过点P 引圆M 的两条切线,切点分别为A ,B(1)求直线AB 的方程,并写出直线AB 所经过的定点的坐标;(2)求线段AB 中点的轨迹方程;15.(2022秋·广东江门·高二校考期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,点在椭圆C 上,点F 是椭圆C 的右焦点.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,则在x 轴上是否存在一点P ,使得直线l 绕点F 无论怎样转动都有0PM PN k k +=?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.16.(2022秋·广东广州·高二南海中学校考期中)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()4,0A -,()4,0B ,M 是一个动点,且直线AM ,BM 的斜率之积是34-,记M 的轨迹为E .(1)求E 的方程;(2)若过点()2,0F 且不与x 轴重合的直线l 与E 交于P ,Q 两点,点P 关于x 轴的对称点为1P (1P 与Q 不重合),直线1PQ 与x 轴交于点G ,求点G 的坐标.17.(2022春·广东汕头·高二校考期中)已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>过点()2,1P ,且离心率2e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.求PAB 面积的最大值.18.(2022春·广东广州·高二华南师大附中校考期中)如图,已知圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点(2,0)A -,过右焦点F 的直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,当直线l x ⊥轴时,||3MN =.(1)求椭圆C 的方程;(2)记,AMF ANF 的面积分别为12,S S ,求12S S 的取值范围.19.(2022春·广东广州·高二二师番禺附中校考期中)已知点A的坐标为()-,点B的坐标为(),且动点M 到点A 的距离是8,线段MB 的垂直平分线交线段MA 于点P .(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)已知(2,1)D -,过原点且斜率为k (0k >)的直线l 与曲线C 交于E 、F 两点,求DEF 面积的最大值.20.(2022春·广东深圳·高二深圳市龙岗区龙城高级中学校考期中)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦距为2,点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两个动点,O 为坐标原点,且直线PM ,PN 的倾斜角互补,求OMN 面积的最大值.21.(2022春·广东深圳·高二校考期中)已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,过F 的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,当A ,B 两点的纵坐标相同时,4AB =.(1)求抛物线C 的方程;(2)若P ,Q 为抛物线C 上两个动点,()0PQ m m =>,E 为PQ 的中点,求点E 纵坐标的最小值.22.(2022秋·广东深圳·高二校考期中)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为2,短轴顶点分别为M 、N ,四边形12MF NF 的面积为32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若AB 的中点坐标为()2,1-,求直线l 的方程.23.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)已知椭圆221:1164x y E +=,()22222:10,4x y E a b a a b+=>><的离心率相同.点()00,P x y 在椭圆1E 上,()11,A x y 、()22,B x y 在椭圆2E 上.(1)若2OP OQ =,求点Q 的轨迹方程;(2)设1E 的右顶点和上顶点分别为1A 、1B ,直线1AC 、1B D 分别是椭圆2E 的切线,C 、D 为切点,直线1AC 、1B D 的斜率分别是1k 、2k ,求2212k k ⋅的值;(3)设直线PA 、PB 分别与椭圆2E 相交于E 、F 两点,且()AB tEF t =∈R,若M 是AB 中点,求证:P 、O 、M 三点共线(O 为坐标原点).24.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)如图,中心在原点O 的椭圆Γ的右焦点为()F ,长轴长为8.椭圆Γ上有两点P 、Q ,连接OP 、OQ ,记它们的斜率为OP k 、OQ k ,且满足14OP OQ k k ⋅=-.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)求证:22OP OQ +为一定值,并求出这个定值;(3)设直线OQ与椭圆Γ的另一个交点为R ,直线RP 和PQ 分别与直线x =M 、N ,若PQR 和PMN 的面积相等,求点P 的横坐标.25.(2022秋·广东·高二校联考期中)设椭圆Γ:()222210x y a b a b +=>>,1F ,2F 是椭圆Γ的左、右焦点,点A ⎛ ⎝⎭在椭圆Γ上,点()4,0P 在椭圆Γ外,且24PF =-(1)求椭圆Γ的方程;(2)若1,B ⎛ ⎝⎭,点C 为椭圆Γ上横坐标大于1的一点,过点C 的直线l 与椭圆有且仅有一个交点,并与直线PA ,PB 交于M ,N 两点,O 为坐标原点,记OMN ,PMN 的面积分别为1S ,2S ,求221122S S S S -+的最小值.26.(2022秋·广东阳江·高二统考期中)已知椭圆()2222:10y x C a b a b+=>>的上、下焦点分别为1F ,2F ,左、右顶点分别为1A ,2A ,且四边形1122A F A F 是面积为8的正方形.(1)求C 的标准方程.(2)M ,N 为C 上且在y 轴右侧的两点,12//MF NF ,2MF 与1NF 的交点为P ,试问12PF PF +是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是,请说明理由.27.(2022春·广东广州·高二广东番禺中学校考期中)已知定点)P,圆Q :(2216x y +=,N 为圆Q 上的动点,线段NP 的垂直平分线和半径NQ 相交于点M .(1)求点M 的轨迹Γ的方程;(2)直线l :x ky n =+与曲线Γ相交于A ,B 两点,且以线段AB 为直径的圆经过点C (2,0),求ABC 面积的最大值.28.(2022春·广东广州·高二广州科学城中学校考期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为其短轴的两个端点与右焦点的连线构成正三角形.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设过点(0,2)P -的动直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,当OMN 的面积最大时,求l 的方程.29.(2022秋·广东深圳·高二深圳市高级中学校考期中)曲线Γ上动点M 到A (﹣2,0)和到B (2,0)的斜率之积为﹣14.(1)求曲线Γ的轨迹方程;(2)若点P (x 0,y 0)(y 0≠0)为直线x =4上任意一点,PA ,PB 交椭圆Γ于C ,D 两点,求四边形ACBD 面积的最大值.30.(2022春·广东汕头·高二金山中学校考期中)已知椭圆()2222:10,0x y C a b a b+=>>的焦距为,经过点()2,1P -.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,在椭圆短轴上有两点M ,N 满足OM NO =,直线PM PN ,分别交椭圆于A ,B .PQ AB ⊥,Q 为垂足.是否存在定点R ,使得QR 为定值,说明理由.圆锥曲线大题综合答案1.(2022秋·广东江门·高二台山市第一中学校考期中)求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:(1)以直线y =为渐近线,焦点是()3,0-,()3,0的双曲线;(2)离心率为45,短轴长为6的椭圆.(1)求p 的值;(2)过焦点F 且斜率为1的直线与抛物线交于A ,B 两点,求||AB .则直线AB 的方程为2,y x =-设()()1122,,,A x y B x y ,联立228y x y x=-⎧⎨=⎩,整理可得21240xx -+=,所以1212x x +=,由抛物线的性质可得12||12416AB x x p =++=+=.3.(2022秋·广东深圳·高二深圳市南头中学校考期中)椭圆C 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆C 经过点()0,1且长轴长为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()1,0M 且斜率为1的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求弦长AB .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)经过点A (2,3)且倾斜角为π4的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,求|MN |.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)经过点(2,3)A 且倾斜角为π4的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,求线段MN 的长.6.(2022秋·广东梅州·高二校考期中)已知P 为椭圆E :221x y a b+=(0)a b >>上任意一点,F 1,F 2为左、右焦点,M 为PF 1中点.如图所示:若1122OM PF +=,离心率e =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)已知直线l 倾斜角为135°,经过(2,1)-且与椭圆交于A ,B 两点,求弦长|AB|的值.7.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)已知椭圆的中心在原点,离心率为12,一个焦点是(,0)F m -(m 是大于0的常数).(1)求椭圆的方程;(2)设Q 是椭圆上的一点,且过点F 、Q 的直线l 与y 轴交于点M .若||2||MQ QF =,求直线l 的斜率.8.(2022秋·广东深圳·高二深圳市南头中学校考期中)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点()2,1P ,且离心率2e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A ,B两点,若AB =l 方程.9.(2022秋·广东深圳·高二深圳外国语学校校考期中)已知点1,圆2,点在圆2F 上运动,1QF 的垂直平分线交2QF 于点P .(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)直线l 与曲线C 交于M N 、两点,且MN 中点为()1,1,求直线l 的方程.:l ()()211530m x m y m +++--=.(1)求动点P 的轨迹方程,并说明轨迹的形状;(2)记动点P 的轨迹为曲线E ,把曲线E 向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度后得到曲线E ',求直线l 被曲线E '截得的最短的弦长;(3)已知点M 的坐标为()5,3,点N 在曲线E '上运动,求线段MN 的中点H 的轨迹方程.11.(2022秋·广东江门·高二台山市第一中学校考期中)已知椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,且经过点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y kx m =+与椭圆C 交于M N 、两点,O 为坐标原点,直线OM ON 、的斜率之积等于34-,试探求OMN 的面积是否为定值,并说明理由.的比是常数2.(1)求动点N 的轨迹C 的方程;(2)过点F 的直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,点(2,0)M ,设直线MA 与直线MB 的斜率分别为1k ,2k .随着直线l的变化,12k k +是否为定值?请说明理由.13.(2022秋·广东广州·高二校考期中)已知椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的右顶点坐标为(2,0)A ,左、右焦点分别为12,F F ,且122F F =,(1)求椭圆Γ的方程;(2)若直线L 与椭圆Γ相切,求证:点12,F F 到直线L 的距离之积为定值.【详解】(1)因为12||22F F c ==,则c =1,因为2222,3a b a c ==-=,所以椭圆Γ的方程22143x y +=;(2)证明:椭圆Γ的左、右焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,①当直线l 垂直于x 轴时,因为直线l 与椭圆Γ相切,所以直线l 的方程为2x =±,此时点12,F F 到直线l 的距离一个为11d =,另一个为23d =,所以123d d =,②当直线l 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y =kx +b ,联立2234120y kx b x y =+⎧⎨+-=⎩,消去y ,整理得222(34)84120k x kbx b +++-=,所以,222222644(34)(412)16(9123)k x k b k b ∆=-+-=+-,因为直线l 与椭圆Γ相切,Δ=0,所以,2234b k =+,因为1(1,0)F -到直线l 的距离为12||1-=+k b d k ,2(1,0)F 到直线l 的距离为22||1+=+k b d k ,所以,222221222222|||||||(34)||33|311111k b k b k b k k k d d k k k k k-+--++=⋅====+++++,所以点12,F F 到直线l 的距离之积为定值,且定值为3.14.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)如图,已知圆22:430M x x y -++=,点()1,P t -为直线:1l x =-上一动点,过点P 引圆M 的两条切线,切点分别为A ,B(1)求直线AB 的方程,并写出直线AB 所经过的定点的坐标;(2)求线段AB 中点的轨迹方程;【详解】(1)因为PA ,PB 为圆M 的切线,所以90PBM PAM ∠=∠=︒,设PM 的中点为N ,所以点A ,B 在以PM 为直径的圆N 上,又点A ,B 在圆M 上,所以线段AB 为圆N 和圆M 的公共弦,因为圆22:430M x x y -++=①,AB的中点设为F点,由HF始终垂直干当P点在x轴上时,F点与H点的重合,M,得HM的中点坐标为⎛(2,0)⎝圆去掉点M,圆C上,点F是椭圆C的右焦点.(1)求椭圆C的方程;(2)过点F的直线l与椭圆C交于M,N两点,则在x轴上是否存在一点P,使得直线l绕点F无论怎样转k k+=?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.动都有0PM PN,M 是一个动点,且直线AM ,BM 的斜率之积是34-,记M 的轨迹为E .(1)求E 的方程;(2)若过点()2,0F 且不与x 轴重合的直线l 与E 交于P ,Q 两点,点P 关于x 轴的对称点为1P (1P 与Q 不重合),直线1PQ 与x 轴交于点G ,求点G 的坐标.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.求PAB 面积的最大值.18.(2022春·广东广州·高二华南师大附中校考期中)如图,已知圆22:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点(2,0)A -,过右焦点F 的直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,当直线l x ⊥轴时,||3MN =.(1)求椭圆C 的方程;(2)记,AMF ANF 的面积分别为12,S S ,求12S S 的取值范围.且动点M 到点A 的距离是8,线段MB 的垂直平分线交线段MA 于点P .(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)已知(2,1)D -,过原点且斜率为k (0k >)的直线l 与曲线C 交于E 、F 两点,求DEF 面积的最大值.20.(2022春·广东深圳·高二深圳市龙岗区龙城高级中学校考期中)已知椭圆C :221(0)a b a b+=>>的焦距为2,点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两个动点,O 为坐标原点,且直线PM ,PN 的倾斜角互补,求OMN 面积的最大值.交于A ,B 两点,当A ,B 两点的纵坐标相同时,4AB =.(1)求抛物线C 的方程;(2)若P ,Q 为抛物线C 上两个动点,()0PQ m m =>,E 为PQ 的中点,求点E 纵坐标的最小值.22.(2022秋·广东深圳·高二校考期中)已知椭圆C :()2210a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为22,短轴顶点分别为M 、N ,四边形12MF NF 的面积为32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若AB 的中点坐标为()2,1-,求直线l 的方程.23.(2022秋·广东广州·高二校联考期中)已知椭圆1:1164x y E +=,()222:10,4E a b a a b +=>><的离心率相同.点()00,P x y 在椭圆1E 上,()11,A x y 、()22,B x y 在椭圆2E 上.(1)若2OP OQ =,求点Q 的轨迹方程;(2)设1E 的右顶点和上顶点分别为1A 、1B ,直线1AC 、1B D 分别是椭圆2E 的切线,C 、D 为切点,直线1AC 、1B D 的斜率分别是1k 、2k ,求2212k k ⋅的值;(3)设直线PA 、PB 分别与椭圆2E 相交于E 、F 两点,且()AB tEF t =∈R,若M 是AB 中点,求证:P 、O 、M 三点共线(O 为坐标原点).8.椭圆Γ上有两点P 、Q ,连接OP 、OQ ,记它们的斜率为OP k 、OQ k ,且满足14OP OQ k k ⋅=-.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)求证:22OP OQ +为一定值,并求出这个定值;(3)设直线OQ 与椭圆Γ的另一个交点为R ,直线RP 和PQ 分别与直线x =M 、N ,若PQR 和PMN 的面积相等,求点P 的横坐标.25.(2022秋·广东·高二校联考期中)设椭圆Γ:()2210a b a b +=>>,1F ,2F 是椭圆Γ的左、右焦点,点A ⎛ ⎝⎭在椭圆Γ上,点()4,0P 在椭圆Γ外,且24PF =-(1)求椭圆Γ的方程;(2)若1,2B ⎛- ⎝⎭,点C 为椭圆Γ上横坐标大于1的一点,过点C 的直线l 与椭圆有且仅有一个交点,并与直线PA ,PB 交于M ,N 两点,O 为坐标原点,记OMN ,PMN 的面积分别为1S ,2S ,求221122S S S S -+的最小值.26.(2022秋·广东阳江·高二统考期中)已知椭圆()22:10y x C a b a b+=>>的上、下焦点分别为1F ,2F ,左、右顶点分别为1A ,2A ,且四边形1122A F A F 是面积为8的正方形.(1)求C 的标准方程.(2)M ,N 为C 上且在y 轴右侧的两点,12//MF NF ,2MF 与1NF 的交点为P ,试问12PF PF +是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是,请说明理由.)27.(2022春·广东广州·高二广东番禺中学校考期中)已知定点P ,圆Q :216x y +=,N 为圆Q 上的动点,线段NP 的垂直平分线和半径NQ 相交于点M .(1)求点M 的轨迹Γ的方程;(2)直线l :x ky n =+与曲线Γ相交于A ,B 两点,且以线段AB 为直径的圆经过点C (2,0),求ABC 面积的最大值.(1)因为N 为圆Q 上的动点,线段NP 的垂直平分线和半径NQ 相交于点M ,28.(2022春·广东广州·高二广州科学城中学校考期中)已知椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为其短轴的两个端点与右焦点的连线构成正三角形.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设过点(0,2)P -的动直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,当OMN 的面积最大时,求l 的方程.(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.29.(2022秋·广东深圳·高二深圳市高级中学校考期中)曲线Γ上动点M到A(﹣2,0)和到B(2,0)的斜率之积为﹣1 4.(1)求曲线Γ的轨迹方程;(2)若点P(x0,y0)(y0≠0)为直线x=4上任意一点,PA,PB交椭圆Γ于C,D两点,求四边形ACBD 面积的最大值.【点睛】熟练掌握直线与圆锥曲线位置关系及函数单调性是解题关键30.(2022春·广东汕头·高二金山中学校考期中)已知椭圆()22:10,0x y C a b a b+=>>的焦距为,经过点()2,1P -.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,在椭圆短轴上有两点M ,N 满足OM NO =,直线PM PN ,分别交椭圆于A ,B .PQ AB ⊥,Q 为垂足.是否存在定点R ,使得QR 为定值,说明理由.。

圆锥曲线综合训练题(分专题-含答案)

圆锥曲线综合训练题(分专题-含答案)

圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程.(2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程.(1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -=(2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程. 2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33y y x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点). (2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 】解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支)3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+b y a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程.解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-k y k x . ,由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为∴所求椭圆方程为1315422=+yx 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即(1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程. — 解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1. (2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:MF MN =, 即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=,即 ()11,OP x y =,()22,OQ x y =,于是12120x x y y +=,<即()()21212110k y y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=, 2224(1)40k k k k k +-+=,解得4k =-或0k =(舍去), 又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I ) e c a =∴=2422,c a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±33 4分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即;则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分)(III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[] OP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN ⊥MQ ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN ⊥MQ ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. ,9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。

圆锥曲线综合练习及答案

圆锥曲线综合练习及答案

圆锥曲线综合练习及答案 Last updated on the afternoon of January 3, 2021圆锥曲线综合练习例1、椭圆12322=+y x 内有一点P (1,1),一直线过点P 与椭圆相交于P 1、P 2两点,弦P 1P 2被点P 平分,求直线P 1P 2的方程。

(2x+3y-5=0)备份:1.过椭圆141622=+y x 内一点M (2,1)引一条弦,使弦被M 平分,求此弦所在直线方程。

2.椭圆1449422=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,求这弦所在直线的方程.变式1、若椭圆122=+by ax 与直线1=+y x 交于A 、B 两点,且22||=AB ,又M 为AB 的中点,若O 为坐标原点,直线OM 的斜率为22,求该椭圆的方程。

(132322=+y x ) 变式2、斜率为1的直线与双曲线1222=-y x 相交于A 、B 两点,又AB 中点的横坐标为1。

(1)求直线的方程 (2)求线段AB 的长(1)y=x+1(2)AB=62变式3、已知抛物线x y C 42=:的焦点为F ,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点。

(1)若的方程;求直线l ,316|AB |=(2)求|AB|的最小值 变式4、已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为23,且经过点()4,1M ,直线m x y l +=:交椭圆于不同的两点A ,B.(1)求椭圆的方程;(2)求m 的取值范围。

例2、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(2,0)A ,离心率为2.直线(1y k x =-)与椭圆C 交于不同的两点M,N.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)当△AMN 得面积为103时,求k 的值.解:(1)由题意得222222a ca abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩解得2b =.所以椭圆C 的方程为22142x y +=. (2)由22(1)142y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(12)4240k x k x k +-+-=.设点M,N 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y ,则11(1)y k x =-,22(1)y k x =-,2122412k x x k +=+,21222412k x x k -=+.所以|MN|=222121()()x x y y -+-=221212(1)[()4]k x x x x ++-=2222(1)(46)12k k k +++.由因为点A(2,0)到直线(1y k x =-)的距离212d k=+,所以△AMN 的面积为21||46||2k k S MN d +=⋅=.由22||4610123k k k +=+,解得1k =±. 变式1、已知21F F 分别是椭圆C :22a x +22by =1(0>>b a )的左、右焦点,A 是椭圆C 的上顶点,B 是直线2AF 与椭圆C 的另一个交点,1260F AF ο∠=.(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)已知1AF B ∆面积为403,求,a b 的值 【解析】(I)1216022c F AF a c e a ο∠=⇔=⇔== (Ⅱ)设2BF m =;则12BF a m =-在12BF F ∆中,22212122122cos120BF BF F F BF F F ο=+-⨯⨯2223(2)5a m m a am m a ⇔-=++⇔=[来源:学|科|网Z|X|X|K]1AF B ∆面积211133sin 60()40310,5,53225S F F AB a a a a c b ο=⨯⨯⨯⇔⨯⨯+=⇔===变式2、已知抛物线C :22y x =,直线2y kx =+交C 于A B ,两点,M 是线段AB 的中点,过M作x 轴的垂线交C 于点N .(Ⅰ)证明:抛物线C 在点N 处的切线与AB 平行;(Ⅱ)是否存在实数k 使0NA NB =,若存在,求k 的值;若不存在,说明理由.解、(Ⅰ)如图,设211(2)A x x ,,222(2)B x x ,,把2y kx =+代入22y x =得2220x kx --=, 由韦达定理得122kx x +=,121x x =-, ∴1224N M x x kx x +===,∴N 点的坐标为248k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,.设抛物线在点N 处的切线l 的方程为284k k y m x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,将22y x =代入上式得222048mk k x mx -+-=, 直线l 与抛物线C 相切,2222282()048mk k m m mk k m k ⎛⎫∴∆=--=-+=-= ⎪⎝⎭,m k ∴=.即l AB ∥.(Ⅱ)假设存在实数k ,使0NA NB =,则NA NB ⊥,又M 是AB 的中点,1||||2MN AB ∴=. 由(Ⅰ)知121212111()(22)[()4]222M y y y kx kx k x x =+=+++=++22142224k k ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭. MN ⊥x 轴,22216||||2488M N k k k MN y y +∴=-=+-=.又2212121||||1()4AB x x k x x x x =-=++-222214(1)11622k k k ⎛⎫=-⨯-=++ ⎪⎝⎭.22161168k k +∴=+,解得2k =±.即存在2k =±,使0NA NB =.例3、已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3(。

100道圆锥曲线大题综合

100道圆锥曲线大题综合

圆锥曲线大题综合----学而思黎根飞老师一、轨迹方程(10道)1.动圆P 与定圆22:4320B x y y +--=相内切,且过点()02A -,,求动圆圆心P 的轨迹方程.【解析】 如图所示,设动圆P 的半径为r ,圆B 的方程可化为()22236x y +-=.又动圆P 过点()02A -,,从而r PA =, 6PB PA +=.则点P 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆, 且26a =,24c =, 即3a =,2c =,b =.故所求点P 的轨迹方程为22195y x +=.2.求到两不同定点距离之比为一常数(0)λλ≠的动点的轨迹方程.【解析】 以两不同定点A B ,所在的直线为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,建立平面直角坐标系.设()P x y ,是轨迹上任一点,(0)(0)(0)A a B a a ->,,,. 由题设得PA PB λ==∴22222(1)()(1)20x y a ax λλ-++++=.当1λ=时,方程0x =表示一条直线. 当1λ≠时,方程为2222221211a x a y λλλλ⎛⎫+⎛⎫++= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,表示一个圆. 所以当1λ=时,点的轨迹是一条直线;当1λ≠时,点的轨迹是一个圆.3.已知定点(30),B ,点A 在圆221x y +=上运动,M 是线段AB 上的一点,且13AM MB =,则点M 的轨迹方程是___________.【解析】 设11()(),,,M x y A x y .∵13AM MB = ,∴111()(3)3,,x x y y x y --=--,∴111(3)313x x x y y y ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,∴1141343x x y y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.∵点A 在圆221x y +=上运动,∴22111x y +=,∴22441133x y ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2239416x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,∴点M 的轨迹方程是2239416x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.4.已知点A B ,分别是射线()1:0l y x x =≥,()2:0l y x x =-≥上的动点,O 为坐标原点,且OAB ∆的面积为定值2,求线段AB 中点M 的轨迹C 的方程.【解析】 由题可设()11A x x ,,()22B x x -,,()M x y ,,其中1200x x >>,.则121222x x x x x y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,①,②∵OAB ∆的面积为定值2,∴)121211222OAB S OA OB x x ∆=⋅===.22-①②,消去12x x ,,得:222x y -=.由于1200x x >>,,∴0x >,所以点M 的轨迹方程为222x y -=(0x >).5.一条变动的直线l 与椭圆24x +22y =1交于P 、Q 两点,M 是l 上的动点,满足关系2MP MQ ⋅=.若直线l 在变动过程中始终保持其斜率等于1.求动点M 的轨迹方程,并说明曲线的形状.【解析】 设动点(,)M x y ,动直线l :y x m =+,并设11(,)P x y ,22(,)Q x y 是方程组22,240y x m x y =+⎧⎨+-=⎩的解,消去y ,得2234240x mx m ++-=, 其中221612(24)0m m ∆=-->,∴m <<且1243m x x +=-,212243m x x -=,又∵1MP x =-,2MQ x =-.由2MP MQ ⋅=,得121x x x x -⋅-=, 也即21212()1x x x x x x -++=,于是有22424133mx m x -++=. ∵m y x =-,∴22243x y +-=.由22243x y +-=,得椭圆222177x x +=夹在直线y x =且不包含端点.由22243x y +-=-,得椭圆2221x y +=.6. 已知点(30)P -,,点A 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,且0PA AQ ⋅=.点M 在直线AQ 上,满足32AM MQ =-.当点A 在y 轴上移动时,求动点M 的轨迹C 的方程.【解析】 设点M 的坐标为()x y ,,则由32AM MQ =- 得(0)2yA -,由0PA AM ⋅= 得23(3)()0422y x y y x -⋅=⇒=,,∴所求动点M 的轨迹C 的方程为24y x =.7.已知ABC ∆中,A B C ∠∠∠,,所对的边分别为a b c ,,,且a c b >>成等差数列,2AB =,求顶点C 的轨迹方程.【解析】 由2c =,2a b c +=得:4a b +=,以AB 所在直线为x 轴,以AB 的中垂线所在的直线为y 轴建立直角坐标系,则A 点坐标为(10)-,,B 点坐标为(10),, 设()C x y ,,则有4AC BC +=,即4+=,4x =-,两边再次平方化简得:223412x y +=;要构成三角形,必须满足C 点不在x 轴上,即0y ≠,故2x ≠±, 又a b >,即BC AC >>,解得0x <, 故所求的C 点的轨迹方程为223412x y +=(0x <且2)x ≠-.8.设()0A a -,,()0B a ,()0a >,已知直线MA 与MB 的斜率乘积为定值m ,求动点M 的轨迹方程,并根据m 地不同值讨论曲线的形状.【解析】 设动点M 的坐标为()x y ,,则直线MA 与MB 的斜率分别为MA yk x a=+, MB yk x a=-,依题意,得 222MA MBy y y k k m x a x a x a ⋅=⋅==+--, 化简,得222mx y a m -=,即为所求. 显然,当0m =时,方程表示直线0y =; 当0m <时,方程可化为22221x y a a m +=;1m =-时,方程表示圆222x y a +=; 1m <-时,方程表示焦点在y 轴上的椭圆; 10m -<<时,方程表示焦点在x 轴上的椭圆.当0m >时,方程可化为22221x y a a m-=,方程表示焦点在x 轴上的双曲线.9.如图,过()24P ,作互相垂直的直线1l 、2l ,若1l 交x 轴于点A ,2l 交y 轴于点B ,求线段AB 的中点轨迹方程.【解析】 解法一:(直接法)设()M x y ,是所求轨迹上任意一点,则A 、B 两点的坐标分别为()20A x ,、()02B y ,,∵M 为线段AB 的中点,连接PM ,∵PA PB ⊥,∴2PM AB =,∴=250x y +-=,即为所求轨迹方程. 解法二:(直接法)设M 的坐标为()x y ,,∵M 为线段AB 的中点,∴A B 、两点的坐标分别为()20A x ,、()02B y ,,∵PA PB ⊥,∴1PA PB k k ⋅=-,即()404211220yx x --⋅=-≠-2-整理得:()2501x y x +-=≠,当1x =时,A 、B 两点的坐标分别为()20A ,、()04B ,,线段AB 的中点为()12,仍满足250x y +-=.综上所述,所求轨迹方程为250x y +-=. 解法三:(直接法)设M 的坐标为()x y ,,∵PA PB ⊥,OA OB ⊥,且M 为线段AB 的中点,∴四边形OAPB 是圆内接四边形,且M 为圆心,∴OM MP =,∴x=,整理得:250x y +-=,即为所求轨迹方程. 解法四:(相关点法)设M 的坐标为()x y ,,A 、B 两点的坐标分别为()0A a ,,()0B b ,,则22a xb y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴22a xb y =⎧⎨=⎩, ∵PA PB ⊥,∴222PA PB AB +=,∴()()()()22222222422422x y x y -+++-=+,整理得:250x y +-=,即为所求轨迹方程. 解法五:(参数法)设直线1l 的方程为:()()420y k x k -=-≠,因为12l l ⊥,且2l 过点()24P ,,所以2l 的方程为:()142y x k -=--,所以420A k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,、204B k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,,设A B 、的中点M 的坐标为()x y ,,则42022242k x k y ⎧-+⎪=⎪⎪⎨⎪++⎪=⎪⎩,即2112x k y k⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩消去参数k 得:250x y +-=,即为所求轨迹方程.10.已知动点P 与双曲线221x y -=的两个焦点1F 、2F 的距离之和为定值,且12cos F PF ∠的最小值为13-,求动点P 的轨迹方程.【解析】∵221x y-=,∴c . 设1PF m =,2PF n =,则2m n a +=(常数0a >),所以点P 是以12F F 、为焦点,2a 为长轴的椭圆,22a c>=,∴a >. 由余弦定理,有()222222121212224cos 122m n F F m n mn F F a F PF mn mn mn +=+---===-∠.∵222m n mn a +⎛⎫= ⎪⎝⎭≤,∴当且仅当m n -时,mn 取得最大值2a .此时12cos F PF ∠取得最小值22241a a --.由题意2224113a a --=-,解得23a =. ∴222321b a c =-=-=.∴P 点的轨迹方程为2213x y +=.二、弦长面积(30道)11.已知椭圆22:14y C x +=,过点(03)M ,的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点A 、B .⑴若l 与x 轴相交于点N ,且A 是MN 的中点,求直线l 的方程;⑵设P 为椭圆上一点, 且OA OB OP λ+=(O 为坐标原点).求当AB <时,实数λ的取值范围.【解析】 ⑴设11()A x y ,,因为A 为MN 的中点,且M 的纵坐标为3,N 的纵坐标为0,所以, 又因为点11()A x y ,在椭圆C 上所以221114y x +=,即219116x +=,解得1x =,则点A的坐标为342⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,或42⎛⎫3 ⎪ ⎪⎝⎭,, 所以直线l的方程为7210y -+=或7210y +-=.⑵设直线AB 的方程为3y kx =+或0x =,11()A x y ,,22()B x y ,,33()P x y ,,当AB 的方程为0x =时,4AB => 当AB 的方程为3y kx =+时:由题设可得A 、B 的坐标是方程组22314y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩的解,消去y 得22(4)650k x kx +++=,所以22(6)20(4)0k k =-+>△即25k >,则12264k x x k -+=+,12254x x k ⋅=+,1212224(3)(3)4y y kx kx k +=+++=+,因为AB =<<,解得216813k -<<, 所以258k <<.因为OA OB OP λ+=,即112233()()()x y x y x y λ+=,,,,所以当0λ=时,由0OA OB +=,得122604k x x k -+==+,1222404y y k +==+, 上述方程无解,所以此时符合条件的直线l 不存在;当0λ≠时,12326(4)x x k x k λλ+-==+,123224(4)y y y k λλ+==+, 因为点33()P x y ,在椭圆上,所以222261241(4)4(4)k k k λλ⎡⎤⎡⎤-+=⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦, 化简得22364k λ=+,因为258k <<,所以234λ<<,132y =则()22λ∈-,.综上,实数λ的取值范围为()22-,.12.设椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>∶,其相应于焦点(20)F ,的准线方程为4x =.⑴求椭圆C 的方程;⑵已知过点()120F -,倾斜角为θ的直线交椭圆C 于A B ,两点,求证:22cos AB θ=-;⑶过点()120F -,作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于A B 、和D E 、,求AB DE +的最小值.【解析】 ⑴由题意得:222224c a c a b c=⎧⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎩∴2284a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩∴椭圆C 的方程为22184x y +=⑵方法一:由⑴知()120F -,是椭圆C的左焦点,离心率e 设l 为椭圆的左准线.则4l x =-∶作1AA l ⊥于1A ,1BB l ⊥于1B ,l 与x 轴交于点H (如图) ∵点A 在椭圆上∴11AF =)11cos 2F H AF θ=+1cos θ=∴1AF =,同理1BF =∴1122cos AB AF BF θ=+=+=-. 方法二:当π2θ≠时,记tan k θ=,则直线AB 方程为(2)y k x =+将其代入方程:2228x y +=得:2222(12)88(1)0k x k x k +++-= 设()11A x y ,,()22B x y , ,则1x ,2x 是此二次方程的两个根. ∴2122812k x x k +=-+,()21228112k x x k -=+AB ===)22112k k +==+① B A∵22tan k θ=,代入①式得AB =②当π2θ=时,AB =仍满足②式.∴AB = ⑶设直线AB 的倾斜角为θ,由于DE AB ⊥,由⑵可得AB =,DE =22sin 24AB DE θ+===+ 当π4θ=或3π4θ=时,AB DE +取得最小值3.13.设A 、B分别是直线5y x =和5y x =-上的两个动点,并且AB = 点P 满足OP OA OB =+.记动点P 的轨迹为C .⑴ 求轨迹C 的方程;⑵ 若点D 的坐标为()016,,M 、N 是曲线C 上的两个动点,且DM DN λ=,求实数λ的取值范围.【解析】 ⑴ 设()P x y ,,∵A ,B分别为直线5y x =和5y x =-上的点,故可设11A x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭、22B x ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,. ∵OP OA OB =+ ,∴)1212x x x y x x =+⎧⎪⎨-⎪⎩,∴12122x x x x x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩又AB =∴()()2212124205x x x x -++=. ∴22542045y x +=, 即轨迹C 的方程为2212516x y +=.⑵ 设()N s t ,,()M x y ,,则由DM DN λ=,可得()()1616x y s t λ-=-,,.故x s λ=,()1616y t λ=+-. ∵点M 、N 在曲线C 上, ∴()2222212516161612516s t t s λλλ⎧+=⎪⎪⎨-+⎪+=⎪⎩ 消去s 得()()22216161611616t t λλλ--++=.由题意知0λ≠,且1λ≠, 得17152t λλ-=. 又4t ≤, ∴171542λλ-≤,解得()35153λλ≠≤≤. 故实数λ的取值范围是()35153λλ≠≤≤.14.已知:圆221x y +=过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的两焦点,与椭圆有且仅有两个公共点;直线y kx m =+与圆221x y +=相切,与椭圆22221x y a b+=相交于A ,B 两点.记OA OB λ=⋅ ,且2334λ≤≤.(1)求椭圆的方程;(2)求k 的取值范围;(3)求OAB △的面积S 的取值范围.【解析】 (Ⅰ)由题意知22c =,1c =,因为圆与椭圆有且只有两个公共点,从而1b =.故a所求椭圆方程为2212x y +=(Ⅱ)因为直线l :y kx m =+与圆221x y +=相切所以原点O 到直线l1=,即:221m k =+又由2212y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,()222124220k x kmx m +++-=设()11A x y ,,()22B x y ,,则122412km x x k -+=+,21222212m x x k -=+()()22121212121OA OB x x y y k x x km x x m λ=⋅=+=++++22112k k λ+=+,且2334λ≤≤,故2112k ≤≤, 即k的范围为1122⎡⎤--⎢⎢⎥⎣⎦⎣⎦,∪, (Ⅲ)()()()()222221212121214AB x x y y k x x x x ⎡⎤=-+-=++-⎣⎦()222221k =-+,由2112k ≤≤,得:423AB ≤ 1122S AB d AB ==,所以:243S ≤≤ 15.已知点M 、N的坐标分别是()0、)0,直线PM 、PN 相交于点P ,且它们的斜率之积是12-.⑴ 求点P 的轨迹方程;⑵ 直线:l y kx m =+与圆22:1O x y +=相切,并与点P 的轨迹交于不同的两点A 、B.当43AB ⎫∈⎪⎪⎣⎭,时,求OA OB ⋅ 的取值范围. 【解析】 ⑴设()P x y ,,则(12MP NP k k x ⋅==-≠,整理得(2212x y x +=≠⑵∵圆O 与直线l 相切,1=,即221m k =+当直线l 过M 或N点时,有0k m +=,由2201k m m k ⎧+=⎪⎨=+⎪⎩,,解得1k =±, ∵直线l 与点P 的轨迹交于不同的两点A 、B ,且M 、N 不在点P 的轨迹上, ∴1k ≠± ①由2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y ,得222(12)4220k x kmx m +++-=,设11()A x y ,,22()B x y ,,122412km x x k +=-+,21222212m x x k -⋅=+,AB ===将221m k =+代入上式得AB =又43AB ⎫∈⎪⎪⎣⎭,,424238()1624()19k k k k +<++≤,得 424242428()164()198()34()12k k k k k k k k ⎧+<⎪++⎪⎨+⎪⎪++⎩,,≥22220(2)(1)0(21)(23)k k k k ⎧+-<⎪⇒⎨-+⎪⎩,,≥2112k ⇒<≤.② 由①和②得2112k <≤,22121212121212()()(1)()+OA OB x x y y x x kx m kx m k x x km x x m ⋅=+=+++=+++22222224(1)1212m mkk km m k k--=+⋅+⋅+++,将221m k =+代入,得 222111112221k OA OB k k +⎛⎫⋅==+ ⎪++⎝⎭,∵2112k <≤∴2334OA OB ⎛⎤⋅∈ ⎥⎝⎦,.16.已知圆C 的方程为224x y +=,过点(24)M ,作圆C 的两条切线,切点分别为A 、B 直线恰好经过椭圆2222:1(0)x y T a b a b+=>>的右顶点和上顶点.⑴ 求椭圆T 的方程⑵已知直线:0)l y kx k =+>与椭圆T 相交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,求OPQ △面积的最大值.【解析】 ⑴由题意:一条切线方程为:2x =,设另一条切线方程为:4(2)y k x -=-则2=,解得:34k =,此时切线方程为:3542y x =+切线方程与圆方程联立得:65x =-,85y =,则直线AB 的方程为22x y +=令0x =,解得1y =,∴1b =;令0y =,得2x =,∴2a = 故所求椭圆方程为2214x y +=⑵联立221.4y kx x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩整理得22(14)80k x +++=,令11()P x y ,,22()Q x y ,,则12214x x k -+=+,122814x x k=+,()2232(14)0k =-+>△,即:2210k ->原点到直线l的距离为d =,12PQ x =-,∴1212OPQS PQ d x =⋅=-==△1==当且仅当2k =时取等号,则OPQ △面积的最大值为117.如图,已知定点(10)F -,,(10)N ,,以线段FN为对角线作周长是边形MNEF .平面上的动点G 满足2OG =(O 为坐标原点). ⑴ 求点E 、M 所在曲线1C 的方程及动点G 的轨迹2C 的方程;⑵ 已知过点F 的直线l 交曲线1C 于点P 、Q ,交轨迹2C 于点A 、B,若(||AB ∈,求NPQ △的内切圆的半径的取值范围.【解析】 ⑴因为四边形MNEF为周长为E 到点F 、N的距离之和是又2NF =<,故由椭圆的定义知,曲线1C为椭圆,a 1c =,1b =.故曲线1C 的方程为2212x y +=.由2OG =,动点G 的轨迹为以坐标原点O 为圆心,2为半径的圆,其方程为224x y +=.⑵当l x ⊥轴时,将1x =-代入224x y +=得y =所以(AB =, 所以直线l 不垂直于x 轴,设直线l 的方程为(1)y k x =+, 圆2C 的圆心(00)O ,到直线l的距离d =,由圆的几何性质得,||AB ===由(||AB ∈,解得213k >. 联立方程22(1)12y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得2212210y y k k ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭.设11()P x y ,,22()Q x y ,,NPQ 内切圆半径为R , 则1222221122k ky y k k +==++,2122211122k y y k k-=-=++,因为()121122NF y y R PN PQ QN ⋅-=⋅⋅++, 其中,2NF =,PN PQ QN ++=,所以12R y -.而12y y -=== 因为213k >,所以221161(12)25k ->+,所以,NPQ △的内切圆半径的取值范围为2152⎛⎫⎪⎝⎭,.18.已知1F 、2F 是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,且离心率12e =,点P 为椭圆上的一个动点,12PF F △的内切圆面积的最大值为4π3. ⑴ 求椭圆的方程;⑵ 若A 、B 、C 、D 是椭圆上不重合的四个点,满足向量1F A 与1FC共线,1F B 与1F D 共线,且0AC BD ⋅=,求AC BD + 的取值范围.【解析】 ⑴由几何性质可知:当12PF F △内切圆面积取最大值时,即12PF F S △取最大值,且12max 1()22PF F S c b bc ⋅⋅=△. 由24ππ3r =得3r =又1222PF F C a c =+△为定值,12122PF F PF F rS C =△△,综上得22bc a c =+;又由12c e a ==,可得2a c =,即b =,经计算得2c =,b =4a =, 故椭圆方程为2211612x y +=.①⑵当直线AC 与BD 中有一条直线垂直于x 轴时,6814AC BD +=+=. ②当直线AC 斜率存在但不为0时,设AC 的方程为:(2)y k x =+,由22(2)11612y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2222(34)1616480k x k x k +++-=,代入弦长公式得:2224(1)34k AC k +=+ ,同理由221(2)11612y x k x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y 可得2222111341616480x x k k k ⎛⎫+++-= ⎪⎝⎭, 代入弦长公式得:2224(1)34k BD k +=+ ,所以2222222168(1)16811(34)(43)121(1)k AC BD k k k k ++==+++-++ 令21(01)1t k =∈+,,则24912124t t ⎛⎤-++∈ ⎥⎝⎦,,所以96147AC BD ⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭,,由①②可知,AC BD + 的取值范围是96147⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.19.已知点A是圆(221:16F x y ++=上任意一点,点2F 与点1F 关于原点对称.线段2AF 的中垂线m 分别与12,AF AF 交于M 、N 两点.⑴ 求点M 的轨迹C 的方程;⑵ 设不过原点O 的直线l 与该椭圆交于P 、Q 两点,满足直线OP 、PQ 、OQ 的斜率依次成等比数列,求OPQ △面积的取值范围.【解析】 ⑴由题意得,()10F,)20F ,圆1F 的半径为4,且2MF MA =从而121112||||||||||4||MF MF MF MA AF F F +=+==>∴点M 的轨迹是以1F 、2F 为焦点的椭圆,其中长轴24a =,得到2a =,焦距2c =1b =, 椭圆方程为:2214x y +=⑵由题意可知,直线l 的斜率存在且不为0,故可设直线l 的方程为(0)y kx m m =+≠,11()P x y ,,22()Q x y ,,由22440y kx m x y =+⎧⎨+-=⎩,消去y 得222(14)8km 4(1)0k x x m +++-=, 则22222226416(14)(1)16(41)0k m k m m k m =-+-=-+>△,且122814km x x k -+=+,21224(1)14m x x k -=+,故2212111212()()()y y kx m kx m k x x km x x m =++=+++, 因为直线OP ,PQ ,OQ 的斜率依次成等比数列,所以2221212121212()y y k x x km x x m k x x x x +++⋅==,即22228014k m m k-+=+,又0m ≠, 所以214k =,即12k =±, 由于直线OP ,OQ 的斜率存在,且0>△,得202m <<且21m ≠, 原点到O 到PQ的距离d,1122OPQ S PQ d =⋅⋅=△12m ==202m <<∵且21m ≠,∴OPQ S △的取值范围为(01),.综上所述OPQ S △的取值范围为(]01,.20.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率2e =,以坐标原点O 为圆心,半径为c (c 为椭圆的半焦距)的圆与直线l:3y =+相切.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l 与圆O 的公共点为M ,与椭圆C 的公共点为N ,求OMN △的面积.【解析】 根据题意,圆的方程为222x y c +=.于是可得圆心()00O ,到直线l30y +-=的距离为c , 2分c =,c =.又∵c e a ==,∴2a =. 4分 ∴2221b a c =-=.6分 ∴椭圆的方程为2214x y +=.6分(Ⅱ)由22314y x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,,得29320x -+=.8分设()11N x y ,,则13x =,113y =,即直线与椭圆相切,N 为切点.∴3ON =.又OM =∴3MN ===, 10分∴112232OMN S MN OM =⋅⋅=⨯=△.12分21.已知点()44P ,,圆C :()()2253x m y m -+=<与椭圆E :22221x y a b+=(0a b >>)有一个公共点()31A ,,1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,直线1PF 与圆C 相切. (Ⅰ)求m 的值与椭圆E 的方程;(Ⅱ)设Q 为椭圆E 上的一个动点,求AP AQ ⋅的范围.【解析】 (Ⅰ)点A 代入圆C 方程,得()2315m -+=.∵3m <,∴1m =圆C :()2215x y -+=.设直线1PF 的斜率为k ,则1PF :()44y k x =-+,即440kx y k --+=. ∵直线1PF 与圆C=.解得112k =,或12k =. 当112k =时,直线1PF 与x 轴的交点横坐标为3611,不合题意舍去. 当12k =时,直线1PF 与x 轴的交点横坐标为4-, ∴4c =.()140F -,,()240F ,.122a AF AF =+==,a =,218a =,22b =.椭圆E 的方程为:221182x y += (Ⅱ)()13AP = ,,设()Q x y ,,()()33136AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-.∵221182x y +=,即()22318x y +=, 而()22323x y x y +⋅≥,∴18618xy -≤≤.则()()22336186x y x y xy xy 2+=++=+的取值范围是[]036,3x y +的取值范围是[]66-,.∴36AP AQ x y ⋅=+-的取值范围是[]120-,22. 已知椭圆22:14y C x +=,过点(01)M ,的直线l 与椭圆C 相交于两点A 、B .⑴若l 与x 轴相交于点P ,且P 为AM 的中点,求直线l 的方程;⑵设点102N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,求NA NB + 的最大值.【解析】 ⑴设11()A x y ,,因为P 为AM 的中点,且P 的纵坐标为0,M 的纵坐标为1,所以1102y +=,解得11y =-,又因为点11()A x y ,在椭圆C 上,所以221114y x +=,即21114x +=,解得12x =,则点A的坐标为1⎫-⎪⎪⎝⎭或1⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以直线l的方程为330y -+=,或330y +-=.⑵设11()A x y ,,22()B x y ,,则1112NA x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,,2212NB x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,,所以1212(1)NA NB x x y y +=++-,,则NA NB +=,当直线AB 的斜率不存在时,其方程为0x =,(02)A ,,(02)B -,,此时1NA NB +=;当直线AB 的斜率存在时,设其方程为1y kx =+, 由题设可得A 、B 的坐标是方程组22114y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩的解,消去y 得22(4)230k x kx ++-=所以22(2)12(4)0k k =++>△,12224kx x k -+=+,则121228(1)(1)4y y kx kx k +=+++=+, 所以22222222281211144(4)k k NA NB k k k --⎛⎫⎛⎫+=+-=+ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭≤, 当0k =时,等号成立,即此时NA NB +取得最大值1.综上,当直线AB 的方程为0x =或1y =时,NA NB +有最大值1.23.如图,四边形ABCD 的顶点都在椭圆22163x y +=上,对角线AC 、BD 互相垂直且平分于原点O .⑴若点A 在第一象限,直线AB 的斜率为1,求直线AB 的方程; ⑵求四边形ABCD 面积的最小值.【解析】 ⑴设()11A x y ,,()22B x y ,,直线AB 的方程为y x b =+∵四边形ABCD 的顶点都在椭圆22163x y +=上∴2226y x b x y =+⎧⎨+=⎩,∴()2226x x b ++=, 即2234260x bx b ++-=则()()222161226890b b b ∆=--=-> 1243b x x +=-,212263b x x -=∴()()()212121212y y x b x b x x b x x b =++=+++ 2222264633b b b b ---=+=又OA OB ⊥,所以12120OA OB x x y y ⋅=+=∴231203b -=∴24b =,2b =±∵点A 点在第一象限∴2b =- 所以直线AB 的方程为2y x =-⑵①若直线AB x ⊥轴,设其方程为0x x =,此时易知直线AC 、BD 的方程分别为y x =,y x =-,且四边形ABCD 是正方形,则()00A x x ,,()00B x x -,,2200163x x +=,202x =,四边形ABCD 的面积()2200248S x x ===②若直线AB 的斜率存在,设其方程为y kx m =+,()11A x y ,,()22B x y ,,2226y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,∴()2226x kx m ++=, 即()222214km 260k x x m +++-=则()()()2222222222164212682263k m k m k m k m m k ⎡⎤∆=-+-=-+--⎣⎦()228630k m =+->122421km x x k +=-+,21222621m x x k -=+∴()()()2212121212km y y kx m kx m k x x x x m =++=+++()22222222222264262121k m k m k m m m k k k --++-==++又OA OB ⊥,所以2222212122226636602121m m k m k OA OB x x y y k k -+---⋅=+===++∴2222m k =+所以12AB x x ==-===直角三角形OAB 斜边AB 上的高h =所以12OABS h AB ∆===2==, 当且仅当0k =时取得此最小值,此时min 8S =综上所述,四边形ABCD 面积的最小值为8.24.已知椭圆2222:1x y M a b +=(0)a b >>的离心率为3,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为6+.⑴求椭圆M 的方程;⑵设直线l 与椭圆M 交于A B ,两点,且以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点C ,求ABC △面积的最大值.【解析】 ⑴因为椭圆M 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+所以226a c +=+,又椭圆的离心率为3,即3c a =,所以3c =,所以3a =,c =所以1b =,椭圆M 的方程为2219x y +=.⑵法一:不妨设BC 的方程()()30y n x n =->,,则AC 的方程为1(3)y x n=--.由22(3),19y n x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222169109n x n x n ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭, 设()11A x y ,,()22B x y ,,因为222819391n x n -=+,所以22227391n x n -=+,同理可得2122739n x n -=+,所以26||91BC n =+,22266||99n AC n n =++, 2222121136(1)||||22(91)(9)1649ABC n n n n S BC AC n n n n ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭=⋅⋅=⋅=++⎛⎫++⎪⎝⎭△, 设12t n n =+≥,则22236464899t S t t t ==++≤,当且仅当83t =时取到等号,所以ABC △面积的最大值为38.法二:不妨设直线AB 的方程x ky m =+.由2219x ky m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得222(9)290k y kmy m +++-=, 设11()A x y ,,22()B x y ,,则有12229km y y k +=-+,212299m y y k -=+. ①因为以AB 为直径的圆过点C ,所以 0CA CB ⋅=.由 ()()112233CA x y CB x y =-=- ,,,,得 1212(3)(3)0x x y y --+=. 将1122x ky m x ky m =+=+,代入上式,得 221212(1)(3)()(3)0k y y k m y y m ++-++-=.将 ① 代入上式,解得 125m =或3m =(舍)所以125m =(此时直线AB 经过定点1205D ⎛⎫⎪⎝⎭,,与椭圆有两个交点),所以121||||2ABC S DC y y ∆=-12= 设211099t t k =<+,≤,则ABC S ∆. 所以当25102889t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,时,ABC S △取得最大值38.25.已知椭圆W 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为3,两条准线间的距离为6.椭圆W 的左焦点为F ,过左准线与x 轴的交点M 任作一条斜率不为零的直线l 与椭圆W 交于不同的两点A 、B ,点A 关于x 轴的对称点为C . ⑴求椭圆W 的方程;⑵求证:CF FB λ=(λ∈R ); ⑶求MBC ∆面积S 的最大值.【解析】 ⑴ 设椭圆W 的方程为22221x y a b+=,由题意可知2222,26,c a a b c a c ⎧=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪⋅=⎪⎩解得a =,2c =,b , 所以椭圆W 的方程为22162x y +=.⑵ 解法1:因为左准线方程为23a x c=-=-,所以点M 坐标为(30)-,.于是可设直线l 的方程为(3)y k x =+.22(3),162y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(13)182760k x k x k +++-=. 由直线l 与椭圆W 交于A 、B 两点,可知2222(18)4(13)(276)0k k k ∆=-+->,解得223k <.设点A ,B 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y ,则21221813k x x k -+=+,212227613k x x k-=+,11(3)y k x =+,22(3)y k x =+. 因为(2,0)F -、11(,)C x y -,所以11(2,)FC x y =+- ,22(2,)FB x y =+.又因为1221(2)(2)()x y x y +-+- 1221(2)(3)(2)(3)x k x x k x =+++++ 1212[25()12]k x x x x =+++2222541290[12]1313k k k k k --=++++2222(5412901236)013k k k k k --++==+,所以CF FB λ=.解法2:因为左准线方程为23a x c=-=-,所以点M 坐标为(30)-,.于是可设直线l 的方程为(3)y k x =+,点A ,B 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y , 则点C 的坐标为11(,)x y -,11(3)y k x =+,22(3)y k x =+. 由椭圆的第二定义可得 22113||||||3||x y FB FC x y +==+, 所以B ,F ,C 三点共线,即CF FB =. ⑶ 由题意知1211||||||||22S MF y MF y =+121||||2MF y y =⋅+ 121|()6|2k x x k =++ 23||13k k =+313||||k k =≤=+,当且仅当213k =时“=”成立,所以MBC ∆面积S的最大值为2.26.如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,当直线AB 经过椭圆的一个顶点时,其倾斜角恰为60︒. ⑴ 求该椭圆的离心率;⑵ 设线段AB 的中点为G ,AB 的中垂线与x 轴和y 轴分别交于D 、E 两点,记GFD △的面积为1S ,OED △(O 为原点)的面积为2S ,求12S S 的取值范围.【解析】 ⑴依题意,当直线AB 经过椭圆的顶点(0,)b 时,其倾斜角为60︒设 (,0)F c -,则tan 60bc︒==.将 b = 代入 222a b c =+,解得 2a c =. 所以椭圆的离心率为 12c e a ==.⑵由⑴,椭圆的方程可设为2222143x y c c+=.设11(,)A x y ,22(,)B x y .依题意,直线AB 不能与,x y 轴垂直,故设直线AB 的方程为()y k x c =+,将其代入2223412x y c +=,整理得222222(43)84120k x ck x k c c +++-=.则 2122843ck x x k -+=+, 121226(2)43ck y y k x x c k +=++=+,22243(,)4343ck ckG k k -++.因为 GD AB ⊥,所以 2223431443Dck k k ck x k +⨯=---+,2243D ck x k -=+. 因为 △GFD ∽△OED ,所以 2222222212222243()()||434343||()43ck ck ck S GD k k k ck S OD k ---++++==-+ 222242222242(3)(3)99999()ck ck c k c k ck c k k ++===+>.所以12S S 的取值范围是(9,)+∞. 27.已知1F ,2F 分别是椭圆15:22=+y x E 的左、右焦点,1F ,2F 关于直线02=-+y x 的对称点是圆C 的一条直径的两个端点.⑴求圆C 的方程;⑵设过点2F 的直线l 被椭圆E 和圆C 所截得的弦长分别为a ,b .当ab 最大时,求直线l 的方程.【解析】 ⑴ 先求圆C 关于直线02=-+y x 对称的圆D,由题知圆D 的直径为12F F ,所以圆D 的圆心0,0D (),半径2r c ===,圆心0,0D ()与圆心C 关于直线02=-+y x 对称(2,2)C ⇒⇒圆C 的方程为:22(2)(2)4x y -+-=.⑵由⑴知2F (2,0), ,据题可设直线l 方程为: x = my +2,m∈R. 这时直线l 可被圆和椭圆截得2条弦,符合题意.圆C:4)2()2(22=-+-y x 到直线l 的距离=.⇒在圆中,有勾股定理得: 22222444(41m 1m m b =-=++.设直线与椭圆相交于点1122(,),(,)E x y F x y ,联立直线和椭圆方程,整理得:5204544)(0145(22212122+=++-=++=+⇒=-++m m m my y m x x my y m )由椭圆的焦半径公式 得:51525)(210)(5252222121++⋅=+-=+-=m m x x x x a5158m 14515222222++⋅=+⋅++⋅=∴m m m m ab .令()0()5f x x y f x x =≥⇒=+在[0,3]上单调递增,在[3,)+∞上单调递减令()(3)f x f ≤⇒当23m =时,ab 取最大值,这时直线方程为: 2.x =+所以当ab 取最大值,直线方程为2x =+。

圆锥曲线的综合经典例题(有答案)

圆锥曲线的综合经典例题(有答案)

经典例题精析类型一:求曲线的标准方程1. 求中心在原点,一个焦点为且被直线截得的弦AB的中点横坐标为的椭圆标准方程.思路点拨:先确定椭圆标准方程的焦点的位置(定位),选择相应的标准方程,再利用待定系数法确定、(定量).解析:方法一:因为有焦点为,所以设椭圆方程为,,由,消去得,所以解得故椭圆标准方程为方法二:设椭圆方程,,,因为弦AB中点,所以,由得,(点差法)所以又故椭圆标准方程为.举一反三:【变式】已知椭圆在x轴上的一个焦点与短轴两端点连线互相垂直,且该焦点与长轴上较近的端点的距离为.求该椭圆的标准方程.【答案】依题意设椭圆标准方程为(),并有,解之得,,∴椭圆标准方程为2.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)与双曲线有共同的渐近线,且过点;(2)与双曲线有公共焦点,且过点解析:(1)解法一:设双曲线的方程为由题意,得,解得,所以双曲线的方程为解法二:设所求双曲线方程为(),将点代入得,所以双曲线方程为即(2)解法一:设双曲线方程为-=1由题意易求又双曲线过点,∴又∵,∴,故所求双曲线的方程为.解法二:设双曲线方程为,将点代入得,所以双曲线方程为.总结升华:先根据已知条件确定双曲线标准方程的焦点的位置(定位),选择相应的标准方程,再利用待定系数法确定、.在第(1)小题中首先设出共渐近线的双曲线系方程.然后代点坐标求得方法简便.第(2)小题实轴、虚轴没有唯一给出.故应答两个标准方程.(1)求双曲线的方程,关键是求、,在解题过程中应熟悉各元素(、、、及准线)之间的关系,并注意方程思想的应用.(2)若已知双曲线的渐近线方程,可设双曲线方程为().举一反三:【变式】求中心在原点,对称轴在坐标轴上且分别满足下列条件的双曲线的标准方程.(1)一渐近线方程为,且双曲线过点.(2)虚轴长与实轴长的比为,焦距为10.【答案】(1)依题意知双曲线两渐近线的方程是,故设双曲线方程为,∵点在双曲线上,∴,解得,∴所求双曲线方程为.(2)由已知设, ,则()依题意,解得.∴双曲线方程为或.3.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点;(2)焦点在直线:上思路点拨:从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一次项系数;从实际分析,一般需结合图形确定开口方向和一次项系数两个条件,否则,应展开相应的讨论解析:(1)∵点在第二象限,∴抛物线开口方向上或者向左当抛物线开口方向左时,设所求的抛物线方程为(),∵过点,∴,∴,∴,当抛物线开口方向上时,设所求的抛物线方程为(),∵过点,∴,∴,∴,∴所求的抛物线的方程为或,对应的准线方程分别是,.(2)令得,令得,∴抛物线的焦点为或当焦点为时,,∴,此时抛物线方程;焦点为时,,∴,此时抛物线方程为∴所求的抛物线的方程为或,对应的准线方程分别是,.总结升华:这里易犯的错误就是缺少对开口方向的讨论,先入为主,设定一种形式的标准方程后求解,以致失去一解.求抛物线的标准方程关键是根据图象确定抛物线开口方向,选择适当的方程形式,准确求出焦参数P.举一反三:【变式1】分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)焦点为F(4,0);(2)准线为;(3)焦点到原点的距离为1;(4)过点(1,-2);(5)焦点在直线x-3y+6=0上.【答案】(1)所求抛物线的方程为y2=16x;(2)所求抛物线的标准方程为x2=2y;(3)所求抛物线的方程y2=±4x或x2=±4y;(4)所求抛物线的方程为或;(5)所求抛物线的标准方程为y2=-24x或x2=8y.【变式2】已知抛物线的顶点在原点,焦点在轴负半轴上,过顶点且倾角为的弦长为,求抛物线的方程.【答案】设抛物线方程为(),又弦所在直线方程为由,解得两交点坐标,∴,解得.∴抛物线方程为.类型二:圆锥曲线的焦点三角形4.已知、是椭圆()的两焦点,P是椭圆上一点,且,求的面积.思路点拨:如图求的面积应利用,即.关键是求.由椭圆第一定义有,由余弦定理有,易求之.解析:设,,依题意有(1)2-(2)得,即.∴.举一反三:【变式1】设为双曲线上的一点,是该双曲线的两个焦点,若,则的面积为()A.B.C.D.【答案】依据双曲线的定义有,由得、,又,则,即,所以,故选A.【变式2】已知双曲线实轴长6,过左焦点的弦交左半支于、两点,且,设右焦点,求的周长.【答案】:由双曲线的定义有: ,,两式左、右分别相加得(.即∴.故的周长.【变式3】已知椭圆的焦点是,直线是椭圆的一条准线.①求椭圆的方程;②设点P在椭圆上,且,求.【答案】①.②设则,又.【变式4】已知双曲线的方程是.(1)求这双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程;(2)设和是双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且,求的大小【答案】(1)由得,∴,,.焦点、,离心率,渐近线方程为.(2),∴∴【变式5】中心在原点,焦点在x轴上的一个椭圆与双曲线有共同焦点和,且,又椭圆长半轴与双曲线实半轴之差为4,离心率之比.(1)求椭圆与双曲线的方程;(2)若为这两曲线的一个交点,求的余弦值.【答案】(1)设椭圆方程为(),双曲线方程,则,解得∵,∴, .故所求椭圆方程为,双曲线方程为.(2)由对称性不妨设交点在第一象限.设、.由椭圆、双曲线的定义有:解得由余弦定理有.类型三:离心率5.已知椭圆上的点和左焦点,椭圆的右顶点和上顶点,当,(O为椭圆中心)时,求椭圆的离心率.思路点拨:因为,所以本题应建立、的齐次方程,使问题得以解决.解析:设椭圆方程为(),,,则,即.∵,∴,即,∴.又∵,∴.总结升华:求椭圆的离心率,即求的比值,则可由如下方法求.(1)可直接求出、;(2)在不好直接求出、的情况下,找到一个关于、的齐次等式或、用同一个量表示;(3)若求的取值范围,则想办法找不等关系.举一反三:【变式1】如图,和分别是双曲线的两个焦点,和是以为圆心,以为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且是等边三角形,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】连接,则是直角三角形,且,令,则,,即,,所以,故选D.【变式2】已知椭圆()与x轴正半轴交于A点,与y轴正半轴交于B点,F点是左焦点,且,求椭圆的离心率.法一:,,∵, ∴,又,,代入上式,得,利用代入,消得,即由,解得,∵,∴.法二:在ΔABF中,∵,,∴,即下略)【变式3】如图,椭圆的中心在原点, 焦点在x轴上, 过其右焦点F作斜率为1的直线, 交椭圆于A、B两点, 若椭圆上存在一点C, 使. 求椭圆的离心率.【答案】设椭圆的方程为(),焦距为,则直线l的方程为:,由,消去得,设点、,则∵+, ∴C点坐标为.∵C点在椭圆上,∴.∴∴又∴∴【变式4】设、为椭圆的两个焦点,点是以为直径的圆与椭圆的交点,若,则椭圆离心率为_____.【答案】如图,点满足,且.在中,有:∵,∴,令此椭圆方程为则由椭圆的定义有,,∴又∵,∴,,∴∴,∴,即.6.已知、为椭圆的两个焦点,为此椭圆上一点,且.求此椭圆离心率的取值范围;解析:如图,令, ,,则在中,由正弦定理,∴,令此椭圆方程为(),则,,∴即(),∴, ∴,∵,且为三角形内角,∴,∴,∴, ∴.即此椭圆离心率的取值范围为.举一反三:【变式1】已知椭圆,F1,F2是两个焦点,若椭圆上存在一点P,使,求其离心率的取值范围.【答案】△F1PF2中,已知,|F1F2|=2c,|PF1|+|PF2|=2a,由余弦定理:4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos120°①又|PF1|+|PF2|=2a ②联立①②得4c2=4a2-|PF1||PF2|,∴【变式2】椭圆的焦点为,,两条准线与轴的交点分别为,若,则该椭圆离心率的取值范围是()A.B.C.D.【答案】由得,即,解得,故离心率.所以选D.【变式3】椭圆中心在坐标系原点,焦点在x轴上,过椭圆左焦点F的直线交椭圆P、Q两点,且OP⊥OQ,求其离心率e的取值范围.【答案】e∈[,1)【变式4】双曲线(a>1,b>0)的焦距为2c,直线过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线的距离与点(-1,0)到直线的距离之和s≥c.求双曲线的离心率e的取值范围.【答案】直线的方程为bx+ay-ab=0.由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线的距离.同理得到点(-1,0)到直线的距离.=.由s≥c,得≥c,即5a≥2c2.于是得5≥2e2.即4e4-25e2+25≤0.解不等式,得≤e2≤5.由于e>1,所以e的取值范围是.类型五:轨迹方程7.已知中,,,为动点,若、边上两中线长的和为定值15.求动点的轨迹方程.思路点拨:充分利用定义直接写出方程是求轨迹的直接法之一.应给以重视解法一:设动点,且,则、边上两中点、的坐标分别为,.∵,∴,即.从上式知,动点到两定点,的距离之和为常数30,故动点的轨迹是以,为焦点且,,的椭圆,挖去点.∴动点的轨迹方程是().解法二:设的重心,,动点,且,则.∴点的轨迹是以,为焦点的椭圆(挖去点),且,,.其方程为().又, 代入上式,得()为所求.总结升华:求动点的轨迹,首先要分析形成轨迹的点和已知条件的内在联系,选择最便于反映这种联系的坐标形式,建立等式,利用直接法或间接法得到轨迹方程.举一反三:【变式1】求过定点且和圆:相切的动圆圆心的轨迹方程.【答案】设动圆圆心, 动圆半径为,.(1)动圆与圆外切时,,(2)动圆与圆内切时,,由(1)、(2)有.∴动圆圆心M的轨迹是以、为焦点的双曲线,且,,.故动圆圆心的轨迹方程为.【变式3】已知圆的圆心为M1,圆的圆心为M2,一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P的轨迹方程.【答案】设动圆圆心P(x,y),动圆的半径为R,由两圆外切的条件可得:,.∴.∴动圆圆心P的轨迹是以M1、M2为焦点的双曲线的右支,其中c=4,a=2,∴b2=12,故所求轨迹方程为.【变式4】若动圆与圆:相外切,且与直线:相切,求动圆圆心的轨迹方程.法一:设,动圆半径,动圆与直线切于点,点.依题意点在直线的左侧,故∵,∴.化简得, 即为所求.法二:设,作直线:.过作于,交于,依题意有, ∴,由抛物线定义可知,点的轨迹是以为顶点,为焦点,:为准线的抛物线.故为所求.。

高考数学专题十九圆锥曲线综合练习题

高考数学专题十九圆锥曲线综合练习题

培优点十九圆锥曲线综合1.直线过定点2xxF轴的离心率为且垂直于,过左焦点例1:已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆C2P两点,且,的直线交椭圆于.Q2?2PQ C(1)求的方程;C??22MM作椭是直线处的切线,点(2)若直线是圆上任一点,过点上的点2,28??yx ll ABMAMBAB过定点,,切点分别为,设切线的斜率都存在.求证:直线圆的切线,,C并求出该定点的坐标.22yx??.2)证明见解析,;【答案】(1)(2,11??8422yx??, 1)由已知,设椭圆的方程为【解析】(0?b??1?a C ??,不妨设点,代入椭圆方程得因为,1??22PQ?2?c,P22ba22ab22cc212222,,,所以,又因为,所以8ba??b2?4?e?cb?1??2a22b22yx所以的方程为.1??C 84??,即,(2)依题设,得直线的方程为2x???y?204?x?y?l??????,,,设yxABx,y,Mx,y210120??MA,由切线的斜率存在,设其方程为xxk?y?y?11??xxy?k??y?11???2????22,联立得,0?28y?xkx?4ky?kx?x?2k1??22yx1111?1??48???22??????22?0?8k2y?1?Δ?16kkx?ykx4?,由相切得??1111??2??2222,即,化简得4?8?y?kxk04yk?y?x?8?kx?2111111xyxyx11111MA???k?的方程为因为方程只有一解,所以,所以切线??1xx?yy???,11y21xx?2yy?8xx?2yy?8MB,同理,切线即的222yyx2?8?111x方程为,2211.8y??2yxx???0011AB的方程为,所以直线,所以又因为两切线都经过点yx,M?008y??2yxx?02208y??2yxx,00??4y??xAB的方程可化为,所以直线,又82y4?x?xx?00000??2yx2?x????,,令即,得08y?x8x?2y????00?y?881?y????AB所以直线.恒过定点2,1.面积问题222yxb??FF直线,焦距为、4例2:已知椭圆,的左、右焦点分别为0a?b?1??x?:yl 21122baclFlEAB1?与线段两点,的直线关于直线与椭圆相交于、在椭圆上.斜率为的对称点221PABD相交于点两点.,与椭圆相交于、C1)求椭圆的标准方程;()求四边形面积的取值范围.(2ACBD223232yx??,;.2)【答案】(1)(1????3948?????????EFFEF【解析】(1)由椭圆焦距为4,设,连结,,,设2,0F?2,0F21121bcb222???c??ab,,又,得则,?tan?cos?sin aacFF2csin90?1ac21,??????e???bc??b?|?|EFsin?sin??ca90EF2a?21aa22yx222a?bc?c?b?c?2a?8,所以椭圆方程为解得.,1??84????m+?y?xlyx,D,Cxy方程:、2()设直线,,22211.4?m??xx22?yx?213???1?22,所以,由,得08?x3?4mx?2m??48?28m?2??m?y??x?xx??213?222238????x?y?A6,66,?6Bl,,得:,代入椭圆得由(,1)知直线?AB????133333????44???6m?6,lPAB,得由直线相交于点与线段,??233??????2,28m4?22416m2xx?2??m?+12x2CD?x???8xx2?211221393116321??1kk?l?l,,,知与而+12mAB??S?CD??12ACBD ll291232443232163??????22?m???,06,6?m,+12m??由,得,,所以??????333993??????3232??,?.面积的取值范围四边形ACBD??93??3.参数的值与范围??????20?2px?pC:yF的上,过焦点3例:已知抛物线的焦点在抛物线,点1,2F1,0A C M,两点.交抛物线于直线NCl(1)求抛物线的方程以及的值;AF C22??xFNMF?B(2)记抛物线的准线与的值.轴交于点,,若,求40BN?BM?C2?3??2(),;1【答案】(.)22AF?x?y4????20p??2:Cypx,的焦点【解析】(1)抛物线1,0F p2;,则,抛物线方程为42p?xy4?1??2p??1,2A.点在抛物线上,C2???AF?12??????,设)依题意,(2、,设,y,MxyF1,0Nx,1?xl:my?2211.2?x4?y2x,得联立方程,消去.0my?4?y?4?1my?x??1my?4mx?y?y???1112①,且,所以??1my??4x?yy???2212???????y?y?FNMF?,即,则又,y1?x,?y,??1x2121122??4???y1?????m4y?1???2??????,则,,22?y得,代入①得,消去2?4m???21,0B?yBN?,BM?xx?1,y?121122222????2222y?x?1y?1?BM?|BN?|x?BM?BN?则2121??2222yy??2?x??2?xx?x??????2228?y?y???m4?1myy2112????4222,222111??2222y??2??2my?my?(?my?1)2?(my?1)y21112216m?16m??16m40?84?4m?m?m??18124?2?2?3.当,解得,故40?m?16?40m16?m2.弦长类问题4222xyx??2的顶点,的左右顶点是双曲线4:已知椭圆且椭圆例1?ya?b?0?:?C:?1C 2122ab33CC.的上顶点到双曲线的渐近线的距离为212C(1)求椭圆的方程;1QMCMCQ5?OQ?OQ?,求,两点,与相交于两点,且与(2)若直线,相交于l22111221的取值范围.MM??2.;(2)【答案】(1)212x1??y100,?3??2C3a?b0,)由题意可知:1(【解析】,,又椭圆的上顶点为1.3C,双曲线的渐近线为:0y?x?x?y??323?3b23x2.由点到直线的距离公式有:,∴椭圆方程1??b?1??y2232x2y并整理,代入)易知直线,消去的斜率存在,设直线(2的方程为m??kxy1?y?3得:??222,033mx???6kmx?k1?32?1?3k?02?1?3k?0??C相交于两点,则应有:,要与? ??????22222220m?3??41?3k?336k?mm?1?3k????????,设,yQxx,yQ,2112122?m3?36km则有:,.?xx???xx212122k?31k?31????????22.又m?km?m??x1?k?x?OQOQ??xx?yy?xxxkx?mxkx211121*********????????2222225?OQ?OQ?,又:,所以有:?k?5?6km?m1?331?k?m?3??212k?3122k?1?9m?,②??2222y,将,代入并整理得:,2x消去my?kx?1??y0m??x3?6kmx?1?3k33????222222.③要有两交点,则m?1?04??1?3k3k3m??Δ?36k3m12.由①②③有?0?k92?33m?6km????.有,设,、yxMMx,y,??xx??xx????2222k3413m??36k3m?414332434322k31?k31???22k31???22k?3m9??432?MM?1k?21??22k1?312k2k14422222.?k?1?kMM???1?k1?MM?k??19m代入有将.2112??22k3?12k3?1.??11??2t?0,,,,令kt?12??MM??21??29??2k1?3??t1t?1?t1??????t?0,?'tf?tf?.,令??32????9??t1t?331?11????????t??0,0,t内单调递增,内恒成立,故函数在所以在t0tff'?????99????5??????10M?0,?0,?Mft.故???2172??5.存在性问题??222yx??????A1,点例5:已知椭圆,,的左、右焦点分别为1,0?1,0FF0C:??1?ab?????21222ab??在椭圆上.C(1)求椭圆的标准方程;C M,有两个不同交点时,能在,使得当直线)是否存在斜率为2的直线与椭圆(2NCll5PM?NQP?若存在,求出直线,在椭圆上找到一点直线,满足上找到一点的Q Cl?y3方程;若不存在,说明理由.2x2;(2))不存在,见解析.【答案】(11?y?2【解析】(1)设椭圆的焦距为,则,1?cCc2??A1,,在椭圆∵上,∴??1???221AF2a??AF C 2????2222????????21222????2x22222a?1c?b?a?.的方程为,故椭圆,∴1?y?C2(2)假设这样的直线存在,设直线的方程为,t2x??y l5??????????,Pxy,xyD,xQ,x,MxyNy,,,,的中点为设,MN??3004242113??y?2x?t?22x,得由,消去,0?8?tty?9y2??22x?2y?2?yy?tt2??22,且∴,,故且123t??3??y?y?y?0t?36?Δ?4t8?012929NQ?PM为平行四边形,由,知四边形PMQNDD的中点,因此的中点,而为线段为线段PQ MN5y?t15?2t43?y?,,得∴?y 049297不在椭圆上,,可得,∴点又Q3?t??31?y???43.故不存在满足题意的直线l对点增分集训一、解答题2????2PP过点相外切,动圆圆心并且与圆1.已知动圆.的轨迹为2,0F4??x?2F:y C21的轨迹方程;(1)求曲线C1????lBA,直线、,设点与轨迹交于(2)过点两点,设直线的直线1,0F2,0?D C?xl:122ADBMM于,求证:直线经过定点.交l2y??2;(1)(2)见解析.【答案】0?1x??x3,1)由已知,【解析】(2??|PF ?|PF ?2PF| |PF2211P,,轨迹为双曲线的右支,,42c??|FF 2C2a?2?a?1c212y??2?.标准方程曲线0x???1x C3xBM必过)由对称性可知,直线(2轴的定点,31????????,MlBM1,02,?2,33BPA经过点,的斜率不存在时,,,,知直线当直线??122????????ly,By,2ky:l?x?Axx的斜率存在时,不妨设直线当直线,,,122111. ??y3y31y1??111y?,M1?AD:y?x时,,,当,直线?x????????M1?x1x?212x?22??111??2?x?y?k22k?43?4k?????2222,得,,?xx??xx0k?33?kx?4kx??4???21k?kBM,经过点,即下面证明直线,即证?1,0P 2121223k?k3?223x?y?3???3yyPBPM x?1x?121?3yx?3y?xy?yy?kx?2ky?kx?2k,即,,由2121122211??234?k22k3k4?4??4???0?5?,即整理得,045xx???4xx?????BMBM.经过点过定点即证,直线1,0P1,0223yx????1,AB分别为椭圆的左顶2211222?3?3kk?3k点、下顶点,在椭圆,上,设2.已知点0bE:??1?a???222ba??221AB.原点到直线的距离为O7E1)求椭圆的方程;(yxEPDPBPA两点,求分别交轴于在第一象限内一点,直线轴、,,(2)设为椭圆C的面积.四边形ABCD22yx23.2);)【答案】(1(1?? 4392231yx??4??1,1??)因为椭圆,有经过点,【解析】(10E:a??1b????22222baba??221ab?AB,的距离为由等面积法,可得原点到直线O722a?b22yx b?3E的方程为联立两方程解得,.,所以椭圆1??E:2a?4322xy????2200?1?0?x?P0,x,yy.,则(,即2)设点12??4x3y00000043y2y??00?2y?yPA:?x.直线,令,得0x?D x?2x?20032?x2y?2232yx?y?3300000从而有.,同理,可得?BD???AC32x?x2?y3?000.x110000所以四边形的面积为??AC?BD?2?22x3?y0022x383y3xy?12x?xy?12x?83y12?12?4?4y?12?43110000000000????223y?2y?3x?2?xy?3x?2y23x00000000 y?433xy?6x12?20000.32??3y?2xy?3x?2000032所以四边形的面积为.ABCD2??2P上,且有点的圆心,在圆的半径3.已知点为圆是圆上的动点,点Q8??yx?1CPC??0?MQ?APAPM,满足.和,上的点1,0AAM2AP?P在圆上运动时,判断(1)当点点的轨迹是什么?并求出其方程;Q22F,1)若斜率为的直线与圆中所求点的轨迹交于不同的两点相切,与((2)Q1yx??kl43H的取值范围.(其中是坐标原点),且,求kO??OFOF?542x222A)2;,长轴长为(2【答案】(1)是以点,的椭圆,为焦点,焦距为1??y C2????2233,?,?.????3223????AP的垂直平分线,)由题意是线段【解析】(1MQ所以,2?22?CAQC?QP?QC?QA?CP?22A的椭圆,为焦点,焦距为2所以点的轨迹是以点,,长轴长为Q C222a?,∴,,1ab???c1c?2x2.故点的轨迹方程是Q1??y2????,,,)设直线(2:yHy,xF,xbkx??y l2112b22221??1b?k与圆直线,,即相切,得1?xy?l21?k ??222y得:联立,消去,0?4kbx?2b??1?2k2x2??b?kx?y???????2222222,得,2?x21?y??0k?02b1?1??8?2k8??Δ16kbbk?4?1?2k22?2bkb4,,?xx?x?x?????22??2k?2b1?kb4?????222b?kb?OF?OH?xx?yy?1?kb?xx?kb?x?x∴212122k21?k21?2121212122k1?21?2k????22221k41?kk2k?2k?12?1???k?,222k1k?2k?121?22431?k112,所以,得???k?25k241?23322233,∴,解得或?k????kk???322323????2332,??,故所求范围为.????2323????22yx1??222AA,的焦距为,离心率为已知椭圆,圆,.4c??O:xy0bC:??1?a?c22122ba2ABA△AB.是椭圆的左右顶点,面积的最大值为是圆的任意一条直径,2O1的方程;1)求椭圆及圆(OC PE,求,)若为圆的任意一条切线,与椭圆的取值范围.交于两点(2PQQ Oll??2264yx223,,).;1【答案】()(21?yx?1????334??1xABB,易知当线段轴距离为,(【解析】1)设则点到h h?a2??AO??h??S2S1AAAB△OB△211?a?c??S2ycBO??h,,轴时,在AB△Amax1c1b?3,,,,,1?a?c2c?2?a??e?a222yx22.,圆的方程为所以椭圆方程为1x?y?1??432b2LL的方程为,此时)当直线2;的斜率不存在时,直线(3PQ??1x??a m221d???L,,直线为圆的切线,设直线,方程为:1?k?m?mkx?y?2k?1y?kx?m????222直线与椭圆联立,,得,0?4m?4k??3x12?8kmx22?yx??1? 43??8km?x?x??21234k????2,由韦达定理得:,判别式0?k?Δ?4823?24m?12??x?x ?212?34k?22?23?kk?43?122,,令所以弦长3?3?t?4k??xxPQ?1?k2123k?42??1624??所以;3,???3PQ?3???????t3t??????64PQ?3,,综上,??3??22yx????FF经、.如图,己知的左、右焦点,直线是椭圆51xy?k?:l01a?b?G:??2122ab 43ABF△FBA.过左焦点交,且与椭圆,的周长为两点,G21(1)求椭圆的标准方程;G △ABFI为等腰直角三角形?若存在,求出直线)是否存在直线的方程;若不,使得(2l2存在,请说明理由.??xc,故与,因为直线.轴的交点为22yx;2(1))不存在,见解析.(【答案】1??23【解析】(1)设椭圆的半焦距为1,0?1?Gcl ABF△34a?3,所以,的周长为,即又,故3?AFAB??BF4a?4222222?3?1ab??c?2.22yx因此,椭圆的标准方程为.1??G32(2)不存在.理由如下:AB不可能为底边,即.先用反证法证明BFAF?22??????,假设,,设,则由题意知BFB?x,Fy1,0,yAAFx222121222????22?1x?1?y?yx?,????222112.又得:,,代入上式,消去,?1???10?6x?x?x?xyy21122222xyxy2121213322xx?xx?x?6.轴,所以,故因为直线斜率存在,所以直线不垂直于ll2211?3xx?x?2x3?3?6矛盾)与,,(2211??2222,所以矛联立方程,得:6?x??x?0?6?3k?26x?kx?3k23?22?yx?1?2k6???1?xy?k?盾.2123k?2?故.BF?AF22AB不可能为等腰直角三角形的直角腰.再证明△ABFA为直角顶点.为等腰直角三角形,不妨设假设2??22F△AF,此方设,在中,由勾股定理得:,则m?AF m?2?AF343m?2??m2112程无解.故不存在这样的等腰直角三角形.。

圆锥曲线综合练习及答案

圆锥曲线综合练习及答案

圆锥曲线综合练习例1、椭圆12322=+y x 内有一点P (1,1),一直线过点P 与椭圆相交于P 1、P 2两点,弦P 1P 2被点P 平分,求直线P 1P 2的方程。

(2x+3y-5=0)备份:1.过椭圆141622=+y x 内一点M (2,1)引一条弦,使弦被M 平分,求此弦所在直线方程。

2.椭圆1449422=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,求这弦所在直线的方程.变式1、若椭圆122=+by ax 与直线1=+y x 交于A 、B 两点,且22||=AB ,又M 为AB 的中点,若O 为坐标原点,直线OM 的斜率为22,求该椭圆的方程。

(132322=+y x )变式2、斜率为1的直线与双曲线1222=-y x 相交于A 、B 两点,又AB 中点的横坐标为1。

(1)求直线的方程 (2)求线段AB 的长 (1)y=x+1 (2)AB=62…变式3、已知抛物线x y C 42=:的焦点为F ,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点。

(1)若的方程;求直线l ,316|AB |=(2)求|AB|的最小值变式4、已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为23,且经过点()4,1M ,直线m x y l +=:交椭圆于不同的两点A ,B.(1)求椭圆的方程; (2)求m 的取值范围。

例2、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(2,0)A ,离心率为22.直线(1y k x =-)与椭圆C 交于不同的两点M,N.(Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)当△AMN 得面积为103时,求k 的值.解:(1)由题意得222222a ca abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩解得2b =.所以椭圆C 的方程为22142x y +=. (2)由22(1)142y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(12)4240k x k x k +-+-=.`设点M,N 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y ,则11(1)y k x =-,22(1)y k x =-,2122412k x x k +=+,21222412k x x k -=+.所以|MN|=222121()()x x y y -+-=221212(1)[()4]k x x x x ++-=2222(1)(46)12k k k +++.由因为点A(2,0)到直线(1y k x =-)的距离212d k=+,所以△AMN 的面积为221||46||212k k S MN d k +=⋅=+. 由2||4610k k +=,解得1k =±. 变式1、1已知21F F 分别是椭圆C :22a x +22by =1(0>>b a )的左、右焦点,A 是椭圆C 的上顶点,B 是直线2AF 与椭圆C 的另一个交点,1260F AF ο∠=.(Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)已知1AF B ∆面积为403,求,a b 的值 【解析】(I)1216022c F AF a c e a ο∠=⇔=⇔== (Ⅱ)设2BF m =;则12BF a m =-在12BF F ∆中,22212122122cos120BFBF F F BF F F ο=+-⨯⨯ 2223(2)5a m m a am m a ⇔-=++⇔= [来源:学|科|网Z|X|X|K])1AF B ∆面积211133sin 60()40310,5,53225S F F AB a a a a c b ο=⨯⨯⨯⇔⨯⨯+====变式2、已知抛物线C :22y x =,直线2y kx =+交C 于A B ,两点,M 是线段AB 的中点,过M 作x 轴的垂线交C 于点N .(Ⅰ)证明:抛物线C 在点N 处的切线与AB 平行;(Ⅱ)是否存在实数k 使0NA NB =,若存在,求k 的值;若不存在,说明理由.解、(Ⅰ)如图,设211(2)A x x ,,222(2)B x x ,,把2y kx =+代入22y x =得2220x kx --=, 由韦达定理得122kx x +=,121x x =-, ∴1224N M x x kx x +===,∴N 点的坐标为248k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,.设抛物线在点N 处的切线l 的方程为284k k y m x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 将22y x =代入上式得222048mk k x mx -+-=, 直线l 与抛物线C 相切,`2222282()048mk k m m mk k m k ⎛⎫∴∆=--=-+=-= ⎪⎝⎭,m k ∴=.即l AB ∥.(Ⅱ)假设存在实数k ,使0NA NB =,则NA NB ⊥,又M 是AB 的中点,1||||2MN AB ∴=. 由(Ⅰ)知121212111()(22)[()4]222M y y y kx kx k x x =+=+++=++22142224k k ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭. MN ⊥x 轴,22216||||2488M N k k k MN y y +∴=-=+-=.又2212121||||1()4AB x x kx x x x =-=++-222214(1)11622k k k ⎛⎫=-⨯-=++ ⎪⎝⎭.22161168k k +∴=+,解得2k =±.…即存在2k =±,使0NA NB =.例3、已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3(。

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1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦•设过抛物线2x 2py外一点P(X o,y°)的任一直线与抛物线的两个交点为C、D,与抛物线切点弦AB的交点为Q。

(1 )求证:抛物线切点弦的方程为x0x p(y+ y0);(2)求证:1 12 PC |PD | |PQ |2. 已知定点F( 1, 0),动点P在y轴上运动,过点P作PM交x轴于点M,并延长MP到点N 且PM PF 0,| PM | | PN |.(1)动点N的轨迹方程;(2)线I与动点N的轨迹交于A, B两点,若OA OB 4,且4,6 | AB | 4 30,求直线I的斜率k的取值范围.3.如图,椭圆G :1的左右顶点分别为A、B, P为双曲线C2 :1右支上(x轴上方)一点,连AP交C1于C,连PB并延长交C1于。

,且厶ACD与厶PCD的面积相等,求直线PD的斜率及直线CD的倾斜角.4.已知点M ( 2,0), N(2,0),动点P满足条件| PM | | PN | 2-2.记动点P的轨迹为W.(I)求W的方程;uuu uun(n)若 AB 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求 OA OB 的最小值.2 25.已知曲线 C 的方程为:kx 2+(4-k)y 2=k+1,(k € R)(I)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围;(n)若曲线c 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是 60°,求此双曲线的方程; (川)满足(n)的双曲线上是否存在两点 P , Q 关于直线I : y=x-1对称,若存在,求出过 P,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。

6.如图(21)图,M (-2, 0)和N (2, 0)是平面上的两点, 动点P 满足:PM PN 6.(1)求点P 的轨迹方程;2 ⑵若PM -PN l = --------------------- ,求点P 的坐标.1 cos MPN的两条渐进线|仆12分别交于点M,N ,与椭圆交于点 A,B . ⑴若 MON ―,双曲线的焦距为3UUUU UULU(II )若OM MN 0 ( O 为坐标原点)2 x7.已知F 为椭圆—a 2b 2 1(a b0)的右焦点,直线I 过点F 且与双曲线b 24。

圆锥曲线综合试题(全部大题目)含答案

圆锥曲线综合试题(全部大题目)含答案

1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦.设过抛物线22x py =外一点00(,)P x y 的任一直线与抛物线的两个交点为C 、D ,与抛物线切点弦AB的交点为Q 。

(1)求证:抛物线切点弦的方程为00()x x p y y =+; (2)求证:112||||PC PD PQ +=.2. 已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且.||||,0PN PM PF PM ==⋅ (1)动点N 的轨迹方程;(2)线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若304||64,4≤≤-=⋅AB OB OA 且,求直线l 的斜率k 的取值范围.3. 如图,椭圆134:221=+y x C 的左右顶点分别为A 、B ,P 为双曲线134:222=-y x C 右支上(x 轴上方)一点,连AP 交C 1于C ,连PB 并延长交C 1于D ,且△ACD 与△PCD 的面积相等,求直线PD 的斜率及直线CD 的倾斜角.4. 已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||22PM PN -=.记动点P 的轨迹为W .(Ⅰ)求W 的方程;(Ⅱ)若,A B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ⋅的最小值.5. 已知曲线C 的方程为:kx 2+(4-k )y 2=k +1,(k ∈R) (Ⅰ)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围;(Ⅱ)若曲线C 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程; (Ⅲ)满足(Ⅱ)的双曲线上是否存在两点P ,Q 关于直线l :y=x -1对称,若存在,求出过P ,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。

6. 如图(21)图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN +=(1)求点P 的轨迹方程; (2)若2·1cos PM PN MPN-∠=,求点P 的坐标.7. 已知F 为椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线l 过点F 且与双曲线1222=-b y a x 的两条渐进线12,l l 分别交于点,M N ,与椭圆交于点,A B . (I )若3MON π∠=,双曲线的焦距为4。

【2023届新高考必刷题目】 高中数学圆锥曲线大题综合

【2023届新高考必刷题目】 高中数学圆锥曲线大题综合

【2023届新高考必刷】圆锥曲线大题综合1.(2023春·江苏扬州·高三统考开学考试)已知AB 为抛物线G :y 2=2px (p >0)的弦,点C 在抛物线的准线l 上.当AB 过抛物线焦点F 且长度为8时,AB 中点M 到y 轴的距离为3.(1)求抛物线G 的方程;(2)若∠ACB 为直角,求证:直线AB 过定点.【答案】(1)y 2=4x(2)证明见解析【分析】(1)利用抛物线弦长公式,以及中点到y 轴的距离公式,计算出p 即可;(2)先设C -1,c ,A y 214,y 1 ,B y 224,y 2,直线AB 的方程:x =ty +n ,联立方程组,由韦达定理可得y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4n ,又因为∠ACB 为直角可得CA ⋅CB=0,化简求解可得n =1,所以得出直线过定点1,0 .【详解】(1)设A x A ,y A ,B x B ,y B ,则由题意得|AB |=x A +x B +p =8x A +x B 2=3,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x (2)直线AB 过定点1,0 ,证明如下:设C -1,c ,A y 214,y 1 ,B y 224,y 2,直线AB 的方程:x =ty +n ,将x =ty +n 代入y 2=4x 得y 2-4ty -4n =0,则Δ>0,得t 2+n >0,由韦达定理可得y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4n ,所以CA =y 214+1,y 1-c ,CB =y 224+1,y 2-c,因为∠ACB =90∘,所以CA ⋅CB =0,即y 21y 2216+y 21+y 224+1+y 1y 2-c y 1+y 2 +c 2=0,即n 2+4t 2+2n +1-4n -4tc +c 2=0,即(n -1)2+(2t -c )2=0,所以n =1,所以直线AB 过定点1,0 .2.(2023·江苏泰州·统考一模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点为A ,过左焦点F 的直线与C 交于P ,Q 两点.当PQ ⊥x 轴时,PA =10,△PAQ 的面积为3.(1)求C 的方程;(2)证明:以PQ 为直径的圆经过定点.【答案】(1)x2-y23=1(2)证明见解析【分析】(1)根据题意,可得PF=b2a,b2a2+c-a2=10212⋅2b2a⋅c-a=3c2=a2+b2,进而求解;(2)设PQ方程为x=my-2,P x1,y1,Q x2,y2,联立直线和双曲线方程组,可得3m2-1y2-12my+9 =0,以PQ为直径的圆的方程为x-x1x-x2+y-y1y-y2=0,由对称性知以PQ为直径的圆必过x轴上的定点,进而得到x2-x1+x2x+x1x2+y1y2=0,进而求解.【详解】(1)当PQ⊥x轴时,P,Q两点的横坐标均为-c,代入双曲线方程,可得y P=b2a,y Q=-b2a,即PF=b2a,由题意,可得b2a2+c-a2=10212⋅2b2a⋅c-a=3c2=a2+b2,解得a=1,b=3,c=2,∴双曲线C的方程为:x2-y23=1;(2)方法一:设PQ方程为x=my-2,P x1,y1,Q x2,y2,x=my-2 3x2-y2=3⇒3m2y2-4my+4-y2=3⇒3m2-1y2-12my+9=0,以PQ为直径的圆的方程为x-x1x-x2+y-y1y-y2=0,x2-x1+x2x+x1x2+y2-y1+y2y+y1y2=0,由对称性知以PQ为直径的圆必过x轴上的定点,令y=0,可得x2-x1+x2x+x1x2+y1y2=0,而x1+x2=m y1+y2-4=12m23m2-1-4=43m2-1,x1x2=my1-2my2-2=m2y1y2-2m y1+y2+4=-3m2-4 3m2-1,∴x2-43m2-1x+-3m2-43m2-1+93m2-1=0⇒3m2-1x2-4x+5-3m2=0⇒3m2-1x+3m2-5x-1=0对∀m∈R恒成立,∴x=1,∴以PQ为直径的圆经过定点1,0;方法二:设PQ方程为x=my-2,P x1,y1,Q x2,y2,x=my-2 3x2-y2=3⇒3m2-1y2-12my+9=0,由对称性知以PQ为直径的圆必过x轴上的定点.设以PQ 为直径的圆过E t ,0 ,∴EP ⋅EQ=0⇒x 1-t x 2-t +y 1y 2=0⇒x 1x 2-t x 1+x 2 +t 2+y 1y 2=0,而x 1x 2=my 1-2 my 2-2 =m 2y 1y 2-2m y 1+y 2 +4=m 2⋅93m 2-1-2m ⋅12m 3m 2-1+4=-3m 2-43m 2-1,x 1+x 2=m y 1+y 2 -4=12m 23m 2-1-4=43m 2-1∴-3m 2-43m 2-1-4t 3m 2-1+t 2+93m 2-1=0,3m2-1 t 2-4t +5-3m 2=0,即3m 2-1 t +3m 2-5 t -1 =0对∀m ∈R 恒成立,∴t =1,即以PQ 为直径的圆经过定点1,0 .3.(2023秋·浙江绍兴·高三期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-2,0),B (2,0),直线PA 与直线PB 的斜率之积为-14,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +m 与曲线C 交于M ,N 两点,直线MA ,NB 与y 轴分别交于E ,F 两点,若EO=3OF ,求证:直线l 过定点.【答案】(1)x 24+y 2=1(x ≠±2)(2)证明见解析【分析】(1)设P 点坐标为(x ,y ),由y x +2⋅y x -2=-14可得结果;(2)设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,联立y =kx +m x 24+y 2=1,得x 1+x 2和x 1x 2,再求出E ,F 的坐标,根据EO =3OF得k =m ,从而可得结果.【详解】(1)设P 点坐标为(x ,y ),则y x +2⋅y x -2=-14,即x 24+y 2=1(x ≠±2),所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1(x ≠±2).(2)设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,由y =kx +mx 24+y 2=1,消去y 并整理得4k 2+1 x 2+8km x +4m 2-4=0,由Δ=64k 2m 2-4(4k 2+1)(4m 2-4)>0,得4k 2+1>m 2,所以x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1.MA :y =y 1x 1+2(x +2)⇒E 0,2y 1x 1+2 ,NB :y =y 2x 2-2x -2 ⇒F 0,-2y 2x 2-2 ,因为EO =3OF ,所以-2y 1x 1+2=3⋅-2y 2x 2-2,即y 1(x 2-2)=3y 2(x 1+2),∴kx 1+m x 2-2 =3kx 2+m x 1+2 ,∴2kx 1x 2+(2k +3m )x 1+x 2 +4(k -m )x 2+8m =0,所以2k ⋅4m 2-44k 2+1+(2k +3m )⋅-8km4k 2+1+4(k -m )x 2+8m =0,所以(k -m )4km -2+4k 2+1 x 2 =0对任意x 2都成立,∴k =m ,故直线l 过定点(-1,0).4.(2023秋·浙江·高三期末)已知点A 463,233 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,B 与A 关于原点对称,F 是右焦点,∠AFB =π2.(1)求双曲线的方程;(2)已知圆心在y 轴上的圆C 经过点P (-4,0),与双曲线的右支交于点M ,N ,且直线MN 经过F ,求圆C 的方程.【答案】(1)x 28-y 24=1(2)x 2+(y ±26)2=40【分析】(1)由已知条件列方程求出a ,b ,c ,即可求出双曲线的方程;(2)讨论直线MN 的斜率不存在时不满足题意;当斜率存在时设直线MN 的方程为y =kx +m ,联立双曲线的方程,由韦达定理求出MN 的中点Q 的坐标以及C 的坐标,根据勾股定理有CN 2=CP 2=CQ 2+12MN2,代入解方程即可得出答案.【详解】(1)由已知条件得:463+c ,233 ⋅463-c ,233 =0323a 2-43b 2=1a 2+b 2=c 2⇒a 2=8b 2=4c =23双曲线方程为:x 28-y 24=1.(2)若直线MN 的斜率不存在,则圆C 的圆心不在y 轴上,因此不成立.设直线MN 的方程为y =kx +m ,由y =k (x -23)x 28-y 24=1消元得:2k 2-1 x 2-83k 2x +24k 2+8 =0⇒2k 2-1≠0Δ=32k 2+1 >0x 1+x 2=83k 22k 2-1,y 1+y 2=k x 1+x 2 -43k =83k 32k 2-1-43k =43k2k 2-1∴MN 的中点Q 的坐标为43k 22k 2-1,23k2k 2-1.设C (0,m ),直线CQ :y =-1k x +m ,得C 0,63k2k 2-1,又|MN |=k 2+1⋅82⋅-8k 2+4+12k 28k 2-4 =42k 2+1 2k 2-1,根据勾股定理有CN 2=CP 2=CQ 2+12MN2∴63k 2k 2-1 2+42=43k 22k 2-1 2+23k 2k 2-1-63k 2k 2-1 2 +22k 2+1 2k 2-12.化简得2k 4-5k 2+2=0解得k 2=2或k 2=12(舍)∴C (0,±26),∴圆C 的方程为x 2+(y ±26)2=40.5.(2023春·广东揭阳·高三校考阶段练习)已知抛物线E :y 2=2px p >0 的焦点为F ,点F 关于直线y =12x +34的对称点恰好在y 轴上.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)直线l :y =k x -2 k ≥6 与抛物线E 交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点C ,若D 6,0 ,求AB CD的最大值.【答案】(1)y 2=4x(2)2915【分析】(1) 由题意得F p 2,0 ,设F 关于直线y =12x +34的对称点为F 0,m ,根据题意列出方程组,解之即可求解;(2)将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和弦长公式,并求得线段AB 的垂直平分线方程为y -2k =-1k x -2k 2+2k 2 ,进而得到AB CD=22+49t +36t-12,利用函数的单调性即可求解.【详解】(1)由题意得F p 2,0 ,设F 关于直线y =12x +34的对称点为F0,m ,则m -p 2=-2m 2=18p +34 ,解得m =p =2,∴抛物线E 的标准方程为y 2=4x .(2)由y =k x -2 y 2=4x 可得k 2x 2-4k 2+4 x +4k 2=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 1+x 2=4k 2+4k 2,x 1x 2=4,∴AB =1+k 2⋅x 1-x 2 =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2⋅4k 2+4k 22-16=42k 4+3k 2+1k 2,y 1+y 2=k x 1+x 2 -4k =4k ,∴线段AB 的中点坐标为2k 2+2k 2,2k ,则线段AB 的垂直平分线方程为y-2k =-1k x -2k 2+2k 2 ,令y =0,得x =4+2k2,故C 4+2k 2,0 ,又D 6,0 ,得CD =4+2k 2-6=2-2k 2.∴ABCD =22k 4+3k 2+1k 2-1=22+7k 2-1k 4-2k 2+1,令t =7k 2-1k ≥6 ,则k 2=17t +1 ,t ≥41,∴AB CD=22+t 149t +1 2-27t +1+1=22+49t +36t-12,易知函数f t =t +36t在41,+∞ 上单调递增,∴当t =41时,f t 取得最小值,此时k =6,故AB CD的最大值为22+4136-12+1=2915.6.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=10<a 10,b 0 的右顶点为A ,左焦点F -c ,0 到其渐近线bx +ay =0的距离为2,斜率为13的直线l 1交双曲线C 于A ,B 两点,且AB=8103.(1)求双曲线C 的方程;(2)过点T 6,0 的直线l 2与双曲线C 交于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 分别与直线x =6相交于M ,N 两点,试问:以线段MN 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【答案】(1)x 29-y 24=1(2)以线段MN 为直径的圆过定点6-23,0 和6+23,0 .【分析】(1)根据点到直线的距离公式即可求解b =2,进而联立直线与双曲线方程,根据弦长公式即可求解a =3,(2)联立直线与曲线的方程得韦达定理,根据圆的对称性可判断若有定点则在x 轴上,进而根据垂直关系得向量的坐标运算,即可求解.【详解】(1)∵双曲线C 的左焦点F -c ,0 到双曲线C 的一条渐近线bx +ay =0的距离为d =bca 2+b2=b ,而d =2,∴b =2.∴双曲线C 的方程为x 2a2-y 24=10<a <10 .依题意直线l 1的方程为y =13x -a .由x 2a 2-y 24=1,y =13x -a ,消去y 整理得:36-a 2 x 2+2a 3x -a 2a 2+36 =0,依题意:36-a 2≠0,Δ>0,点A ,B 的横坐标分别为x A ,x B ,则x A x B =a 2a 2+36a 2-36.∵x A =a ,∴x B =a a 2+36a 2-36.∴AB =1+132x A -x B =103x A -x B =8103,∴x A -x B =8.即a -a a 2+36a 2-36=8,解得a =3或a =12(舍去),且a =3时,Δ>0,∴双曲线C 的方程为x 29-y 24=1.(2)依题意直线l 2的斜率不等于0,设直线l 2的方程为x =my +6.由x =my +6,x 29-y 24=1,消去x 整理得:4m 2-9 y 2+48my +108=0,∴4m 2-9≠0,Δ1>0.设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-48m 4m 2-9,y 1y 2=1084m 2-9.直线AP 的方程为y =y 1x 1-3x -3 ,令x =6得:y =3y 1x 1-3,∴M 6,3y 1x 1-3 .同理可得N 6,3y 2x 2-3.由对称性可知,若以线段MN 为直径的圆过定点,则该定点一定在x 轴上,设该定点为R t ,0 ,则RM =6-t ,3y 1x 1-3 ,RN =6-t ,3y 2x 2-3 ,故RM ⋅RN =6-t 2+9y 1y 2x 1-3 x 2-3 =6-t 2+9y 1y 2my 1+3 my 2+3 =6-t 2+9y 1y 2m 2y 1y 2+3m y 1+y 2 +9=6-t 2+9×1084m 2-9m 2×1084m 2-9-3m ×48m 4m 2-9+9=6-t 2-12=0.解得t =6-23或t =6+23.故以线段MN 为直径的圆过定点6-23,0 和6+23,0 .【点睛】关键点睛:本题解题的关键是根据圆的对称性可判断定点在坐标轴上,结合向量垂直的坐标运算化简求解就可,对计算能力要求较高.7.(2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)定义:一般地,当λ>0且λ≠1时,我们把方程x 2a 2+y 2b 2=λ(a >b >0)表示的椭圆C λ称为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的相似椭圆.(1)如图,已知F 1-3,0 ,F 23,0 ,M 为⊙O :x 2+y 2=4上的动点,延长F 1M 至点N ,使得MN =MF 1 ,F 1N 的垂直平分线与F 2N 交于点P ,记点P 的轨迹为曲线C ,求C 的方程;(2)在条件(1)下,已知椭圆C λ是椭圆C 的相似椭圆,M 1,N 1是椭圆C λ的左、右顶点.点Q 是C λ上异于四个顶点的任意一点,当λ=e 2(e 为曲线C 的离心率)时,设直线QM 1与椭圆C 交于点A ,B ,直线QN 1与椭圆C 交于点D ,E ,求AB +DE 的值.【答案】(1)x 24+y 2=1(2)5【分析】(1)由图可知OM 是△F 1NF 2的中位线,由此可得F 2N 长为定值,因为点P 在F 1N 的垂直平分线上,所以PF 1 +PF 2 =PF 2 +PN ,根据椭圆定义求解析式即可;(2)假设出点Q 坐标,表示直线QM 1与直线QN 1的斜率,并找出两斜率关系,最后表示出两直线方程,分别与椭圆C 联立方程,利用弦长公式和韦达定理求出AB +DE 的值.【详解】(1)连接OM ,易知OM ∥12F 2N 且OM =12F 2N ,∴F 2N =4,又点P 在F 1N 的垂直平分线上,∴PF 1 =PN ,∴PF 1 +PF 2 =PF 2 +PN =NF 2 =4>23,满足椭圆定义,∴a =2,c =3,b =1,∴曲线C 的方程为x 24+y 2=1.(2)由(1)知椭圆C 方程为x 24+y 2=1,则离心率e =32⇒λ=34,∴楄圆C λ的标准方程为x 23+4y 23=1,设Q x 0,y 0 为椭圆C λ异于四个顶点的任意一点,直线QM 1,QN 1斜率k QM 1,k QN 1,则k QM1⋅k QN 1=y 0x 0+3⋅y 0x 0-3=y 2x 20-3,又x 203+4y 203=1⇒y 20=143-x 20 ,∴k QM 1⋅k QN 1=-14k QM 1≠±12.设直线QM 1的斜率为k ,则直线QN 1的斜率为-14k.∴直线QM 1为y =k x +3 ,由y =k x +3 ,x 24+y 2=1,得1+4k 2 x 2+83k 2x +12k 2-4=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 1+x 2=-83k 21+4k 2,x 1x 2=12k 2-41+4k 2,∴AB =1+k 2x 1-x 2 =1+k 2x 1+x 2 2-4x 1x 2=41+k 21+4k 2,同理可得DE =1+16k 21+4k 2,∴AB +DE =41+k 2 1+4k 2+1+16k 21+4k 2=5.8.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)过坐标原点O 作圆C :(x +2)2+y 2=3的两条切线,设切点为P ,Q ,直线PQ 恰为抛物E :y 2=2px ,(p >0)的准线.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点T 是圆C 上的动点,抛物线E 上四点A ,B ,M ,N 满足:TA =2TM ,TB =2TN,设AB 中点为D .(i )求直线TD 的斜率;(ii )设△TAB 面积为S ,求S 的最大值.【答案】(1)y 2=2x(2)(i )0;(ii )48【分析】(1)设直线PQ 与x 轴交于P 0-p 2,0 ,由几何性质易得:CP 2=CP 0 ⋅CO ,即可解决;(2)设T x 0,y 0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,(i )中,由于TA 中点M 在抛物线E 上,得y 0+y 12 2=2⋅x 0+x 12,将A x 1,y 1,B x 2,y 2 ,代入联立得D 点纵坐标为y 1+y 22=y 0,即可解决;(ⅱ)由(i )得点D 3y 20-4x 02,y 0,S =12TD ⋅y 1-y 2 =322⋅y 20-2x 03,又点T 在圆C 上,得y 20=-x 20-4x 0-1,可得:S =322⋅-x 0+32+8 3即可解决.【详解】(1)设直线PQ 与x 轴交于P 0-p2,0 .由几何性质易得:△CPP 0与△OCP 相似,所以CP CP 0=CO CP,CP2=CP 0 ⋅CO ,即:3=-p2+2 ⋅2,解得:p =1. 所以抛物线E 的标准方程为:y 2=2x .(2)设T x0,y0,A x1,y1,B x2,y2(i)由题意,TA中点M在抛物线E上,即y0+y122=2⋅x0+x12,又y21=2x1,将x1=y212代入,得:y21-2y0y1+4x0-y20=0,同理:y22-2y0y2+4x0-y20=0,有y1+y2=2y0y1y2=4x0-y20,此时D点纵坐标为y1+y22=y0,所以直线TD的斜率为0.(ⅱ)因为x1+x22=y21+y224=y1+y22-2y1y24=3y20-4x02,所以点D3y20-4x02,y0 ,此时S=12TD⋅y1-y2,TD =3y20-4x02-x0=32y20-2x0,y1-y2=y1+y22-4y1y2=8y20-2x0,所以S=322⋅y20-2x03,又因为点T在圆C上,有x0+22+y20=3,即y20=-x20-4x0-1,代入上式可得:S=322⋅-x20-6x0-13=322⋅-x0+32+83,由-2-3≤x0≤-2+3,所以x0=-3时,S取到最大价322⋅83=48.所以S的最大值为48.9.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,O为坐标原点,M为C的准线l上的一点,直线MF的斜率为-1,△OFM的面积为1.(1)求C的方程;(2)过点F作一条直线l ,交C于A,B两点,试问在l上是否存在定点N,使得直线NA与NB的斜率之和等于直线NF斜率的平方?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y2=4x(2)存在,-1,0或-1,-4【分析】(1)设点M的坐标为-p 2,a,根据直线MF的斜率为-1,得到a=p,再根据△OFM的面积为1求出p,即可得解;(2)假设存在点N,使得直线NA与NB的斜率之和等于直线NF斜率的平方.设直线l 的方程为x=my+1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,N -1,t ,联立直线与抛物线方程,消元列出韦达定理,又k NF =-t2,k NA+k NB =y 1-t x 1+1+y 2-tx 2+1,化简k NA +k NB ,即可得到方程,求出t 的值,即可得解.【详解】(1)解:由题意知F p 2,0 ,设点M 的坐标为-p2,a ,则直线MF 的斜率为a -0-p 2-p 2=-ap .因为直线MF 的斜率为-1,所以-ap =-1,即a =p ,所以△OFM 的面积S =12OF a =p 24=1,解得p =2或p =-2(舍去),故抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)解:假设存在点N ,使得直线NA 与NB 的斜率之和等于直线NF 斜率的平方.由(1)得F 1,0 ,抛物线C 的准线l 的方程为x =-1.设直线l 的方程为x =my +1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,N -1,t ,联立x =my +1y 2=4x得y 2-4my -4=0,所以Δ=16m 2+16>0,y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.因为k NF =0-t 1+1=-t 2,k NA +k NB =y 1-t x 1+1+y 2-tx 2+1=2my 1y 2+2-tm y 1+y 2 -4t m 2y 1y 2+2m y 1+y 2 +4=2m ⋅-4 +4m 2-tm -4t -4m 2+2m ⋅4m +4=-4t m 2+14m 2+1 =-t ,所以-t =-t22,解得t =0或t =-4.故存在定点N ,使得直线NA 与NB 的斜率之和等于直线NF 斜率的平方,其坐标为-1,0 或-1,-4 .10.(2023·山东菏泽·统考一模)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1-3,0,F 23,0 ,A 为椭圆C 上一点,△F 1AF 2的面积最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)若B 、D 分别为椭圆C 的上、下顶点,不垂直坐标轴的直线l 交椭圆C 于P 、Q (P 在上方,Q 在下方,且均不与B ,D 点重合)两点,直线PB ,QD 的斜率分别为k 1,k 2,且k 2=-3k 1,求△PBQ 面积的最大值.【答案】(1)x 24+y 2=1(2)12【分析】(1)根据条件,得到关于a ,b ,c 的方程,即可得到结果;(2)根据题意设直线PQ 的方程为y =kx +m ,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,再由k 2=-3k 1列出方程,代入计算,即可得到结果.【详解】(1)S ΔF 1AF 2=12⋅23⋅b =3,∴b =1,a =b 2+3=2,故椭圆的方程为x 24+y 2=1;(2)依题意设直线PQ 的方程为y =kx +m ,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立方程组y =kx +mx 24+y 2=1,消元得:1+4k 2 x 2+8km x +4m 2-4=0,∴x 1+x 2=-8km 1+4k 2,x 1x 2=4m 2-41+4k2,Δ=64k 2m 2-41+4k 2 4m 2-4 =161+4k 2-m 2 >0,由k 2=-3k 1得:y 2+1x 2=-3⋅y 1-1x 1,两边同除x 1,y 2+1x 1x 2=-3⋅y 1-1x 21=-3⋅y 1-141-y 21 =341+y 1 ,即3x 1x 2-41+y 1 1+y 2 =0;将y 1=kx 1+m ,y 2=kx 2+m 代入上式得:3x 1x 2-41+y 1 1+y 2 =3x 1x 2-4kx 1+m +1 kx 2+m +1 =3-4k 2 x 1x 2-4k m +1 x 1+x 2 -4m +1 2=3-4k 2 4m 2-41+4k 2-4k m +1 -8km 1+4k 2 -4m +1 2=0,整理得:m 2-m -2=0所以m =2或m =-1(舍),S △PQB =12⋅1⋅x 1-x 2 =12x 1+x 2 2-4x 1x 2=12-8km 1+4k 2 2-44m 2-41+4k 2=24k 2-31+4k 2=24k 2-3+44k 2-3≤12,当k =±72时等号成立,满足条件,所以△PQB 面积的最大值为12.11.(2023·福建泉州·统考三模)已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A ,B .直线l 与C 相切,且与圆O :x 2+y 2=4交于M ,N 两点,M 在N 的左侧.(1)若|MN |=455,求l 的斜率;(2)记直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1k 2为定值.【答案】(1)k =±12;(2)证明过程见解析.【分析】(1)根据圆弦长公式,结合点到直线距离公式、椭圆切线的性质进行求解即可;(2)根据直线斜率公式,结合一元二次方程根与系数关系进行求解即可.【详解】(1)当直线l 不存在斜率时,方程为x =±2,显然与圆也相切,不符合题意,设直线l 的斜率为k ,方程为y =kx +m ,与椭圆方程联立,得x 24+y 23=1y =kx +m⇒(3+4k 2)x 2+8km x +4m 2-12=0,因为直线l 与C 相切,所以有Δ=64k 2m 2-43+4k 2 4m 2-12 =0⇒m 2=4k 2+3,圆O :x 2+y 2=4的圆心坐标为0,0 ,半径为2,圆心0,0 到直线y =kx +m 的距离为mk 2+-12,因为|MN |=455,所以有455=2×4-mk 2+-1 22⇒45=4-4k 2+3k 2+1⇒k =±12;(2)A -2,0 ,B 2,0 ,由x 2+y 2=4y =kx +m ⇒1+k 2 x 2+2km x +m 2-4=0,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,x 1<x 2,则有x 1+x 2=-2km k 2+1,x 1x 2=m 2-4k 2+1=4k 2-1k 2+1,x 1=-km -11+k 2,x 2=-km +11+k 2,k 1k 2=y 1x 1+2⋅y 2x 2-2=kx 1+m kx 2+m x 1x 2-2x 1+2x 2-4=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2x 1x 2-2x 1+2x 2-4,把x 1+x 2=-2km k 2+1,x 1x 2=m 2-4k 2+1=4k 2-1k 2+1,x 1=-km -11+k 2,x 2=-km +11+k 2代入上式,得k 1k 2=k 24k 2-1k 2+1+km -2km k 2+1+m 24k 2-1k 2+1-2⋅-km -1k 2+1+2⋅-km +1k 2+1-4=m 2-4k 2m 2-4-4k2,而m 2=4k 2+3,所以k 1k 2=4k 2+3-4k 24k 2+3-4-4k 2=-3.【点睛】关键点睛:利用一元二次方程根与系数关系,结合椭圆切线的性质进行求解是解题的关键.12.(2023·江苏南通·统考模拟预测)已知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,C x 3,y 3 三个点在椭圆x 22+y 2=1,椭圆外一点P 满足OP =2AO ,BP =2CP,(O 为坐标原点).(1)求x 1x 2+2y 1y 2的值;(2)证明:直线AC 与OB 斜率之积为定值.【答案】(1)12(2)证明见解析【分析】(1)设P x ,y ,根据向量关系用x 1,x 2,y 1,y 2表示x 3,y 3,代入椭圆方程即可求解;(2)用x 1,x 2,y 1,y 2表示x 3,y 3,代入斜率公式即可求解.【详解】(1)设P x ,y ,因为OP =2AO ,所以x ,y =2-x 1,-y 1 解得x =-2x 1y =-2y 1 ,又因为BP =2CP ,所以-2x 1-x 2,-2y 1-y 2 =2-2x 1-x 3,-2y 1-y 3 解得x 3=-x 1+12x 2y 3=-y 1+12y 2,因为点C 在椭圆上,所以-x 1+12x 2 22+-y 1+12y 2 2=1⇒x 212+y 21+14x 222+y 22-12x 1x 2-y 1y 2=1,即x 1x 2+2y 1y 2=12.(2)设直线AC 与OB 斜率分别为k AC ,k OB ,k AC k OB =y 3-y 1x 3-x 1×y 2x 2=-y 1+12y 2-y 1-x 1+12x 2-x 1×y 2x 2=-2y 1y 2+12y 22-2x 1x 2+12x 22=x 1x 2-12+121-12x 22 -2x 1x 2+12x 22=x 1x 2-14x 22-2x 1x 2+12x 22=-12是定值.13.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知抛物线C :y 2=2px p >0 ,过焦点F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,且AB =AF ⋅BF .(1)求抛物线C 的方程;(2)若点P 4,4 ,直线PA ,PB 分别交准线l 于M ,N 两点,证明:以线段MN 为直径的圆过定点.【答案】(1)y 2=4x (2)证明见解析【分析】(1)设AB :x =my +p2m ∈R ,联立抛物线方程,由根与系数的关系及抛物线的定义,根据AB =AF ⋅BF 建立方程求出p 得解;(2)由直线方程求出M ,N 的坐标,计算y M ⋅y N =-4,设Q x ,y 是以线段MN 为直径的圆上任意一点,根据MQ ⋅NQ=0化简0=x +1 2+y -y M y -y N ,根据对称性令y =0可得解.【详解】(1)设AB :x =my +p2m ∈R ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则联立y 2=2pxx =my +p 2得y 2-2pmy -p 2=0,所以Δ=4p 2m 2+4p 2>0y 1+y 2=2pm y 1y 2=-p 2,所以x 1+x 2=2m 2+1 px 1x 2=p 24,又AF =x 1+p 2,BF =x 2+p2,所以AB =AF +BF =x 1+x 2+p 由AB =AF ⋅BF 得x 1+x 2+p =x 1+p 2 x 2+p2 ,即x 1+x 2+p =x 1x 2+p 2x 1+x 2 +p 24所以2m 2+1 p +p =p 22m 2+1 p +p 22,化简得m 2+1 p p -2 =0,又p >0,所以p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)由(1)知AB :x =my +1m ∈R ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,所以y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4,易得x 1+x 2=4m 2+2,x 1x 2=1,由题意知AP :y -4=y 1-4x 1-4x -4 ,BP :y -4=y 2-4x 2-4x -4 ,所以令x =-1得y M =-5y 1-4 my 1-3+4,y N =-5y 2-4my 2-3+4,即M -1,-5y 1-4 x 1-4+4,N -1,-5y 2-4 x 2-4+4,所以y M ⋅y N =-5y 1-4my 1-3+4-5y 2-4 my 2-3+4=4m -5 y 1+8 4m -5 y 2+8my 1-3 my 2-3=4m -52y 1y 2+84m -5 y 1+y 2 +64m 2y 1y 2-3m y 1+y 2 +9=-44m -5 2+32m 4m -5 +64-4m 2-12m 2+9=64m 2-36-16m 2+9=-4设Q x ,y 是以线段MN 为直径的圆上得任意一点,则有MQ ⋅NQ=0,即0=x +1 2+y -y M y -y N ,由对称性令y =0得0=x +1 2+y M y N =x +1 2-4,所以x =1或x =-3所以以线段MN 为直径的圆经过定点,定点坐标为-3,0 与1,0 .【点睛】关键点点睛:求出M ,N 的点的坐标,计算出y M ⋅y N 为定值-4,是解题的关键之一,其次写出以MN 为直径的圆的方程,根据圆的方程0=x +1 2+y -y M y -y N ,由对称性,令y =0求定点是解题的关键.14.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的焦距为23,且经过点P -3,12 .(1)求椭圆E 的标准方程:(2)过椭圆E 的左焦点F 1作直线l 与椭圆E 相交于A ,B 两点(点A 在x 轴上方),过点A ,B 分别作椭圆的切线,两切线交于点M ,求AB MF 1的最大值.【答案】(1)x 24+y 2=1(2)2【分析】(1)由待定系数法求解析式;(2)设出直线方程,由韦达定理法及导数法求得两切线方程,即可联立两切线方程解得交点M ,再由弦长公式及两点距离公式表示出AB MF 1,进而讨论最值.【详解】(1)由题意得2c =233a 2+14b 2=1a 2=b 2+c2 ,所以a =2b =1 ,即椭圆方程为x24+y 2=1;(2)当直线l 斜率为0时,A ,B 分别为椭圆的左右顶点,此时切线平行无交点.故设直线l :x =ty -3,由x 24+y 2=1x =ty -3,得t 2+4 y 2-23ty -1=0.Δ=16t 2+16>0,y 1+y 2=23t t 2+4,y 1y 2=-1t 2+4.AB =1+t 2y 1-y 2 =1+t 2y 1+y 22-4y 1y 2=1+t212t 2t 2+42+4t 2+4=4t 2+1t 2+4不妨设A x 1,y 1 在x 轴上方,则B x 2,y 2 在x 轴下方.椭圆在x 轴上方对应方程为y =1-x 24,y =-x41-x 24,则A 处切线斜率为-x 141-x 214=-x 14y 1,得切线方程为y -y 1=-x 14y 1x -x 1 ,整理得x 1x4+y 1y =1.同理可得B 处的切线方程为x 2x4+y 2y =1.由x 1x 4+y 1y =1①x 2x 4+y 2y =1②得x M =4y 2-y 1 x 1y 2-x 2y 1=4y 2-y 1 ty 1-3 y 2-ty 2-3 y 1=4y 2-y 1 3y 1-y 2 =-433,代入①得y M =1+33x 1y 1=1+33ty 1-3 y 1=3t 3,所以M -433,3t 3.因为MF 1 =-433+3 2+t 23=1+t 23,所以AB MF 1 =4t 2+1t 2+41+t 23=43t 2+1t 2+4设m =t 2+1≥1,则t 2=m 2-1,则AB MF 1=43m m 2+3=43m +3m≤4323=2,当且仅当m 2=3,即t =±2时,ABMF 1的最大值是2.另解:当直线l 的斜率存在时,设l :y =k x +3 ,由x 24+y 2=1y =k x +3得1+4k 2 x 2+83k 2x +12k 2-4=0,所以Δ=k 2+1>0,x 1+x 2=-83k 21+4k 2,x 1x 2=12k 2-41+4k 2,AB =1+k 2x 1-x 2 =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2⋅64×3k 21+4k 22-412k 2-41+4k 2=41+k 21+4k 2椭圆在x轴上方的部分方程为y=1-x24,y'=-x41-x24,则过A x1,y1y1>0的切线方程为y-y1=-x14y1x-x1,即x1x4+y1y=x214+y21=1,同理可得过B x2,y2y2<0的切线方程为x2x4+y2y=1.由x1x4+y1y=1x2x4+y2y=1得x M=4y2-y1x1y2-x2y1=4y2-y1y1k-3y2-y2k-3y1=4y2-y13y1-y2=-433设M-43 3,t,则-3x13+ty1=1-3x23+ty2=1 ,所以直线l的方程为-33x+ty=1,所以t=33k.MF1=-433+32+t2=1+k23k2,AB MF1=41+k21+4k2⋅3k21+k2=43k21+k21+4k22令n=1+4k2≥1,则k2=n-14,所以ABMF1=3-3⋅1n2+2⋅1n+1,当1n=-22×-3⇒n=3时,即k=±22时,ABMF1取得最大值,为2.【点睛】直线与圆锥曲线问题,一般设出直线,联立直线与圆锥曲线方程,结合韦达定理表示出所求的内容,进而进行进一步讨论.15.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)已知点P2,-1在椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上,C的长轴长为42,直线l:y=kx+m与C交于A,B两点,直线PA,PB的斜率之积为14.(1)求证:k为定值;(2)若直线l与x轴交于点Q,求QA|2+QB|2的值.【答案】(1)证明见解析(2)10【分析】(1)根据题意求出椭圆方程为:x28+y22=1,将椭圆,及相关直线、点进行平移,将y1x1,y2x2看作方程8n-4X2+8t-4nX-4t+1=0的两不等实根,进而可得n=-2t,代入直线方程化简即可;(2)联立直线与椭圆方程,结合韦达定理得y3+y4=m,y3y4=m2-22,化简QA|2+QB|2=5y3+y42-2y3y4,代入韦达定理即可求解.【详解】(1)由题意知2a=424a2+1b2=1⇒a=22b=2,∴椭圆方程为:x28+y22=1.将椭圆平移至(x +2)28+(y -1)22=1即x 2+4y 2+4x -8y =0,此时P 点平移至P 0,0 ,A ,B 分别平移至A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,设直线A B 方程为tx +ny =1代入椭圆⇒x 2+4y 2+4x -8y tx +ny =0,整理得8n -4 y 2+8t -4n xy -4t +1 x 2=0,两边同除以x 2⇒8n -4 ⋅y x2+8t -4n ⋅y x-4t +1 =0,∴k PA ⋅k PB=k PA ⋅k PB =14⇒y 1x 1⋅y 2x 2=14令y x =X ,则y 1x 1,y 2x 2可看作关于X 的一元二次方程,8n -4 X 2+8t -4n X -4t +1 =0的两不等实根,∴y 1x 1⋅y 2x 2=X 1X 2=-4t +1 8n -4=14,∴4t =-2n ,即n =-2t ,∴直线A B 方程为tx -2ty =1t ≠0 ,∴y =12x -12t,∴A B 的斜率为定值12,即k 的定值12.(2)设A x 3,y 3 ,B x 4,y 4 ,y =12x +m x 2+4y 2=8⇒8y 2-8my +4m 2-8=0,即2y 2-2my +m 2-2=0,Δ>0,故y 3+y 4=m ,y 3y 4=m 2-22,∴QA |2+ QB 2=1+4⋅y 3 2+1+4⋅y 4 2=5y 23+y 24 =5y 3+y 4 2-2y 3y 4=5m 2-2×m 2-22=10,∴QA |2+ QB |2=1016.(2023春·江苏苏州·高三统考开学考试)已知抛物线y 2=a 2x 的焦点也是离心率为32的椭圆x 2a2+y 2b 2=1a >b >0 的一个焦点F .(1)求抛物线与椭圆的标准方程;(2)设过F 的直线l 交抛物线于A 、B ,交椭圆于C 、D ,且A 在B 左侧,C 在D 左侧,A 在C 左侧.设a =AC ,b =μCD ,c =DB .①当μ=2时,是否存在直线l ,使得a ,b ,c 成等差数列?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由;②若存在直线l ,使得a ,b ,c 成等差数列,求μ的范围.【答案】(1)抛物线的标准方程是y 2=12x ,椭圆的标准方程为x 212+y 23=1(2)①不存在,理由见解析;②μ∈43-12,+∞【分析】(1)根据相同焦点得到a 24=32a ,解得a =23,得到答案.(2)设l :x =my +3和各点坐标,联立方程利用韦达定理得到根与系数的关系,计算AB =12m 2+1 ,CD =43m 2+1m 2+4,根据等差数列的性质得到方程,方程无解得到答案;整理得到m 2=3+23μ-123>0,解不等式即可.【详解】(1)抛物线的焦点F a 24,0 ,椭圆的焦点F c ,0 ,由于e =c a =32,即F 32a ,0 ,则有a 24=32a ,因此a =23,c =3,b =a 2-c 2=3,故椭圆的标准方程为x 212+y 23=1,抛物线的标准方程是y 2=12x .(2)①设l :x =my +3,m ≠0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,C x 3,y 3 ,D x 4,y 4 ,将直线与抛物线联立,则有y 2=12xx =my +3 ,y 2-12my -36=0,Δ=144m 2+36×4>0,则y 1+y 2=12m y 1y 2=-36,于是x 1x 2=my 1+3 my 2+3 =m 2y 1y 2+3m y 1+y 2 +9=9,将直线与椭圆联立,则有x 2+4y 2-12=0x =my +3,得到二次方程m 2+4 y 2+6my -3=0,Δ>0,则有y 3+y 4=-6m m 2+4y 3y 4=-3m 2+4,则AB =x 1-x 22+y 1-y 2 2=1+m 2⋅y 1+y 22-4y 1y 2=12m 2+1 ,CD =x 3-x 42+y 3-y 4 2=1+m 2⋅y 3+y 4 2-4y 3y 4=1+m236m 2m 2+4 2+12m 2+48m 2+42=43m 2+1 m 2+4,AC +DB =AB -CD =12m 2+1 -43m 2+1m 2+4,假设存在直线l ,使得a ,b ,c 成等差数列,即AC +DB =4CD 即有12m 2+1 -43m 2+1 m 2+4=2×2×43m 2+1m 2+4,整理得到12m 2=203-48,方程无解,因此不存在l 满足题设.②只需使得方程12m 2+1 -43m 2+1 m 2+4=2μ×43m 2+1m 2+4有解即可.整理得到m 2=3+23μ-123,故m 2=3+23μ-123>0,解得μ∈43-12,+∞【点睛】关键点睛:本题考查了抛物线和椭圆的标准方程,等差数列性质,直线和抛物线,椭圆的位置关系,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中,利用韦达定理得到根与系数的关系,根据设而不求的思想,可以简化运算,是解题的关键,需要熟练掌握.17.(2023秋·江苏无锡·高三统考期末)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的右焦点F 和抛物线C 2:y 2=2px p >0 的焦点重合,且C 1和C 2的一个公共点是23,263.(1)求C 1和C 2的方程;(2)过点F 作直线l 分别交椭圆于A ,B ,交抛物线C 2于P ,Q ,是否存在常数λ,使1AB -λPQ为定值?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)x 24+y 23=1, y 2=4x (2)存在,λ=13【分析】(1)先求出抛物线的方程,进而求出焦点,再根据椭圆的右焦点与其重合,列出方程组求解即可;(2)利用弦长公式分别表示出AB ,PQ ,然后代入1AB -λPQ ,可求出使1AB -λPQ为定值的常数λ.【详解】(1)解:由题意知2632=2p ⋅23⇒p =2,∴y 2=4x ,抛物线焦点1,0 ,∴c =149a 2+83b 2=1a 2=b 2+c2 ⇒a =2b =3 ⇒C 1方程:x 24+y 23=1,C 2方程:y 2=4x .(2)解:方法一:假设存在这样的l ,设直线l 的方程为:x =my +1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,x =my +13x 2+4y 2=12⇒3m 2y 2+2my +1 +4y 2=12,3m 2+4 y 2+6my -9=0.Δ=36m 2+363m 2+4 =144m 2+1 ,∴AB =1+m 2⋅y 1-y 2 =1+m 2⋅144m 2+1 3m 2+4=12m 2+13m 2+4.设P x 3,y 3 ,Q x 4,y 4 ,x =my +1y 2=4x⇒y 2=4my +4,y 2-4my -4=0,Δ=16m 2+16,∴PQ =1+m 2⋅y 3-y 4=1+m 2⋅16m 2+16=4m 2+1 ,∴1AB -λPQ =3m 2+412m 2+1 -λ4m 2+1 =3m 2+4-3λ12m 2+1 为定值.∴312=4-3λ12⇒λ=13,∴存在常数λ=13使1AB -λPQ为定值14.方法二:1AB -λPQ =1-14cos 2θ3-λ1-cos 2θ4对比cos 2θ前系数λ=13.方法三:设l 倾斜角为θ,∴AB =2ab 2a 2-c 2cos 2θ=2×2×34-cos 2θ=124-cos 2θ,PQ =2p sin 2θ=4sin 2θ,∴1AB -λPQ =4-cos 2θ12-λsin 2θ4=4-3λsin 2θ-cos 2θ12为定值,∴3λ=1,λ=13,此时定值为14.18.(2023秋·江苏·高三统考期末)如图,已知椭圆x 24+y 2=1的左、右顶点分别为A ,B ,点C 是椭圆上异于A ,B 的动点,过原点O 平行于AC 的直线与椭圆交于点M ,N ,AC 的中点为点D ,直线OD 与椭圆交于点P ,Q ,点P ,C ,M 在x 轴的上方.(1)当AC =5时,求cos ∠POM ;(2)求PQ ⋅MN 的最大值.【答案】(1)-35(2)10【分析】(1)根据题意求出k AC ⋅k OD =-14,根据AC =5分析出点C 满足的方程,求出点C 坐标,进而求出cos ∠POM ;(2)利用弦长公式求出PQ 和MN ,再利用基本不等式求出最值.【详解】(1)由题知A -2,0 ,设C x 0,y 0 ,则D x 0-22,y 02,则k AC ⋅k OD =y 0x 0+2⋅y 0x 0-2=1-14x 2x 20-4=-14.因为AC =5,所以C 在圆(x +2)2+y 2=5上,又C 在椭圆x 24+y 2=1上,所以C x 0,y 0 满足(x +2)2+y 2=5x 24+y 2=1,所以(x +2)2+1-x 24=5,34x 2+4x =0,所以x 0=0或x 0=-163<-2(舍去),又C 在x 轴上方,所以C 0,1 ,所以直线AC 的斜率为12,故直线OD 的斜率为-12,所以直线AC 与直线OD 关于y 轴对称.设直线AC 的倾斜角θ,cos ∠POM =cos2π2-θ=-cos2θ=sin 2θ-cos 2θ=sin 2θ-cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ-1tan 2θ+1=-35(2)当直线MN 斜率为k ,k >0,则直线MN :y =kx ,直线PQ :y =-14k x ,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 满足y =kxx 24+y 2=1,所以4k 2+1 x 2=4,x 2=44k 2+1,所以MN 2=1+k 2 164k 2+1,同理PQ 2=1+116k 2 114k 2+1=416k 2+1 4k 2+1,所以MN 2⋅PQ 2=164k 2+4 16k 2+1 4k 2+1 2≤164k 2+4+16k 2+12 24k 2+1 2=420k 2+5 24k 2+12=100所以MN ⋅PQ ≤10,当且仅当4k 2+4=16k 2+1,即k ≤12时取“=”,所以PQ ⋅MN 的最大值为10.【点睛】方法点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.19.(2023·浙江·校联考模拟预测)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的右焦点为F 3,0 ,F 到其中一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C 的方程;(2)过F 的直线交曲线C 于A ,B 两点(其中A 在第一象限),交直线x =53于点M ,(i )求|AF |⋅|BM ||AM |⋅|BF |的值;(ii )过M 平行于OA 的直线分别交直线OB 、x 轴于P ,Q ,证明:MP =PQ .【答案】(1)x 25-y 24=1(2)(i )1;(ii )证明见解析【分析】(1)结合点F 到其中一条渐近线的距离为2和a 2+b 2=c 2,即可求得本题答案;(2)(i )设AB 直线方程为x =my +3,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,得y M =-43m,直线方程与双曲线方程联立消x ,然后由韦达定理得y 1+y 2=-24m 4m 2-5,y 1y 2=164m 2-5,把|AF |⋅|BM ||AM |⋅|BF |逐步化简,即可求得本题答案;(ii )把QM 和OB 的直线方程分别求出,联立可得到点P 的坐标,由此即可得到本题答案.【详解】(1)因为双曲线其中一条渐近线方程为bx +ay =0,又点F 3,0 到它的距离为2,所以3b b 2+a2=3bc =2,又c =3,得b =2,又因为a 2+b 2=c 2,所以a 2=5,所以双曲线C 的方程为x 25-y 24=1.(2)(2)设AB 直线方程为x =my +3,则y M =-43m,代入双曲线方程整理得:4m 2-5 y 2+24my +16=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-24m 4m 2-5,y 1y 2=164m 2-5,(i )|AF |⋅|BM ||AM |⋅|BF |=y 1 ⋅y 2-y M y M -y 1 ⋅y 2 =y 1y 2-y 1y My 2y M -y 2y 1 而y 1y 2-y 1y M -y 2y M -y 2y 1 =2y 1y 2-y M y 1+y 2 =324m 2-5--24m 4m 2-5⋅-43m =0,所以y 1y 2-y 1y M =y 2y M -y 2y 1,,则y 1y 2-y 1y M =y 2y M -y 2y 1 ,所以|AF |⋅|BM ||AM |⋅|BF |=1 ;(ii )过M 平行于OA 的直线方程为y +43m =y 1my 1+3x -53,直线OB 方程为y =y 2my 2+3x 与y +43m =y 1my 1+3x -53联立,得y +43m =y 1my 1+3my 2+3y 2y -53,即y 2my 1+3 y +43m my 1+3 y 2=y 1my 2+3 y -53y 1y 2,则3y 2-y 1 y =-3y 1y 2-4my 2,所以y P =-3y 1y 2-4my 23y 2-y 1 ,由y 1+y 2=-24m 4m 2-5,y 1y 2=164m 2-5两式相除得,y 1y 2y 1+y 2=2-3m ,则y 1y 2=-23m y 1+y 2 ,所以y P =-3y 1y 2-4m y 23y 2-y 1 =2m y 1+y 2 -4m y 23y 2-y 1 =2m y 1-y 2 3y 2-y 1 =-23m ,因为y Q =0,所以y P =y M +y Q2,故P 为线段MQ 的中点,所以|MP |=|PQ |.【点睛】关键点点睛:本题第二小题第一问考了|AF |⋅|BM ||AM |⋅|BF |如何用y 1,y 2,y M 表示出来,进而利用韦达定理进行化简求值,考查了学生的转化能力以及对复杂运算的求解能力20.(2023春·浙江绍兴·高三统考开学考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y 2=1,B 1,0 .(1)设P 是椭圆C 上的一个动点,求PO ⋅PB的取值范围;(2)设与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,试问:是否存在满足条件的直线l ,使得△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.【答案】(1)23,6(2)y =54x -355或y =-54x +355【分析】(1)设点P (x 0,y 0),将PO ⋅PB转化为坐标表示,求取值范围;(2)设直线方程,与椭圆方程联立,设MN 中点为D ,若△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形,则BM ⊥BN ,BD ⊥MN ,解出直线方程.【详解】(1)设点P (x 0,y 0),则x 204+y 20=1,PO ⋅PB =(-x 0,-y 0)⋅(1-x 0,-y 0)=x 0(x 0-1)+y 20=34x 0-23 2+23,因为-2≤x 0≤2,所以当x 0=-2时,PO ⋅PB max =34×-2-23 2+23=6,当x 0=23时,PO ⋅PB min =34×23-23 2+23=23,所以PO ⋅PB ∈23,6 .(2)设直线l :y =kx +m (k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),y =kx +mx 24+y 2=1,消去y 得,(4k 2+1)x 2+8km x +4m 2-4=0,由题,Δ=64k 2m 2-4(4k 2+1)(4m 2-4)>0,x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1,y 1+y 2=kx 1+m +kx 2+m =2m 4k 2+1,y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=m 2-4k 24k 2+1,若△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形,则BM ⊥BN , BM ⋅BN=(x 1-1,y 1)⋅(x 2-1,y 2)=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+y 1y 2=8km +5m 2-34k 2+1=0,所以8km +5m 2-3=0,①设MN 中点为D ,则D -4km 4k 2+1,m4k 2+1,因为BD ⊥MN ,。

(完整版)圆锥曲线大题综合测试(含详细答案)

(完整版)圆锥曲线大题综合测试(含详细答案)

圆锥曲线1.设椭圆222:12x y M a +=(a >的右焦点为1F ,直线2:22-=a a x l 与x 轴交于点A ,若112OF F A =u u u r u u u r(其中O为坐标原点).(1)求椭圆M 的方程;(2)设P 是椭圆M 上的任意一点,EF 为圆()12:22=-+y x N 的任意一条直径(E 、F 为直径的两个端点),求⋅的最大值.2 . 已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>的一个焦点为()1F ,而且过点12H ⎫⎪⎭.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设椭圆E 的上下顶点分别为12,A A ,P 是椭圆上异于12,A A 的任一点,直线12,PA PA 分别交x 轴于点,N M ,若直线OT 与过点,M N 的圆G 相切,切点为T .证明:线段OT 的长为定值,并求出该定值.3、已知圆O:222=+y x 交x 轴于A,B 两点,曲线C 是以AB 为长轴,离心率为22的椭圆,其左焦点为F,若P 是圆O上一点,连结PF,过原点O 作直线PF 的垂线交直线x=-2于点Q.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若点P 的坐标为(1,1),求证:直线PQ 与圆O 相切; (Ⅲ)试探究:当点P 在圆O 上运动时(不与A 、B 重合),直线PQ 与圆O 是否保持相切的位置关系?若是,请证明;若不是,请说明理由.4设)0(1),(),,(22222211>>=+b a b x x y y x B y x A 是椭圆上的两点,满足0),(),(2211=⋅a y b x a y b x ,椭圆的离心率,23=e 短轴长为2,0为坐标原点.(1)求椭圆的方程; (2)若直线AB 过椭圆的焦点F (0,c ),(c 为半焦距),求直线AB 的斜率k 的值;(3)试问:△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.5 、直线l :y = mx + 1,双曲线C :3x 2 - y 2 = 1,问是否存在m 的值,使l 与C 相交于A , B 两点,且以AB 为直径的圆过原点6 已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点为F 1(-2,0),F 2(2,0),点P 在曲线C 上。

圆锥曲线综合大题10道

圆锥曲线综合大题10道
10.已知椭圆 的离心率 ,原点到过点 , 的直线的距离是 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)如果直线 交椭圆 于不同的两点 , ,且 , 都在以 为圆心的圆上,求 的值.
参考答案
1.(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】
(1)设 、 ,有 , ,再根据 求解.
(2)由直线 的斜率 ,利用点斜式写出直线方程求解.
3.(1) ;(2) .
【分析】
(1)根据条件,代入坐标列出等式,两边同除 得到离心率 的一元二次方程,从而解出离心率的取值.(2)由长轴长和离心率可求出 的值,从而求出椭圆方程和直线方程,三角形的面积 ,联立直线方程和椭圆方程,根据韦达定理可计算出 ,进而求出面积.
【详解】
解:(1)

(2)
所以椭圆的方程为
(1)若 ,求 的值;
(2)设 为坐标原点,直线 与 的准线交于点 ,求证:直线 平行于 轴.
9.已知椭圆 : ( )的焦距为 ,过左顶点且斜率为 的直线和以椭圆的右顶点 为圆心,短半轴为半径的圆相切.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若过点 作两条互相垂直的直线 和 ,分别交椭圆 于 , 两点,问 轴上是否存在一定点 ,使得 成立,若存在,则求出该定点 ,若不存在,请说明理由.
(2)设 , ,根据抛物线的焦半径公式,得到 ,得到线段 的中点 的横坐标,根据抛物线的定义,即可得出结果.
【详解】
(1)因为直线 的倾斜角为 ,所以其斜率 ,
又 ,所以直线 的方程为 .
联立 消去 得, ,
设 , ,则 ,
所以 ;
(2)设 , ,
由抛物线定义知 ,
所以 ,于是线段 的中点 的横坐标是 .
【详解】

完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)

完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)

完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)圆锥曲线综合练1.已知椭圆 $x^2/a^2+y^2/b^2=1$ 的长轴在 $y$ 轴上,焦距为 4,则 $m$ 等于()A。

4B。

5C。

7D。

82.直线 $x-2y+2=0$ 经过椭圆$x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)$ 的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为frac{\sqrt{5}}{2}3.设双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1(a>0)$ 的渐近线方程为$3x\pm 2y=0$,则 $a$ 的值为24.若 $m$ 是 2 和 8 的等比中项,则圆锥曲线$x^2/a^2+y^2/b^2=1$ 的离心率是frac{\sqrt{5}}{2}5.已知双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1(a>b>0)$,$N$ 两点,$O$ 为坐标原点,过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于 $M$ 点。

若 $OM\perp ON$,则双曲线的离心率为frac{\sqrt{5}+1}{2}6.已知点$F_1,F_2$ 是椭圆$x^2/2+y^2/2=1$ 的两个焦点,点 $P$ 是该椭圆上的一个动点,则 $|PF_1+PF_2|$ 的最小值是sqrt{2}7.双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1$ 上的点到一个焦点的距离为 12,则到另一个焦点的距离为2\sqrt{5}8.$P$ 为双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1$ 的右支上一点,$M$,则 $|PM|-|PN|$ 分别是圆 $(x+5)^2+y^2=4$ 和 $(x-5)^2+y^2=1$ 上的点,的最大值为99.已知点 $P(8,a)$ 在抛物线 $y^2=4px$ 上,且 $P$ 到焦点的距离为 10,则焦点到准线的距离为210.在正三角形 $ABC$ 中,$D\in AB$,$E\in AC$,$\overrightarrow{DE}=\overrightarrow{BC}$,则以 $B$,$C$ 为焦点,且过 $D$,$E$ 的双曲线离心率为frac{3+\sqrt{5}}{2}11.两个正数 $a$,$b$ 的等差中项是 $5$,一个等比中项是 $25$,且 $a>b$,则抛物线 $y^2=-x$ 的焦点坐标是left(-\frac{5\sqrt{21}}{21},0\right)12.已知 $A_1$,$A_2$ 分别为椭圆$x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)$ 的左右顶点,椭圆 $C$ 上异于$A_1$,$A_2$ 的点 $P$ 恒满足 $k\cdot PA_1\cdot k\cdotPA_2=-1$,则椭圆 $C$ 的离心率为frac{3}{5}13.已知椭圆 $\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$ 的左、右焦点分别为 $F_1,F_2$,点 $A$ 在第一象限内且在椭圆上,点 $B$ 也在椭圆上。

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圆锥曲线综合题
授课时间: 总第 课时 高考要求 圆锥曲线的综合问题包括 解析法的应用,与圆锥曲线有关的定值问题、最值问题、参数问题、应用题和探索性问题,圆锥曲线知识的纵向联系,圆锥曲线知识和三角、复数等代数知识的横向联系,解答这部分试题,需要较强的代数运算能力和图形认识能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,推理转换,并在运算过程中注意思维的严密性,以保证结果的完整 重难点归纳
解决圆锥曲线综合题,关键是熟练掌握每一种圆锥曲线的定义、标准方程、图形与几何性质,注意挖掘知识的内在联系及其规律,通过对知识的重新组合,以达到巩固知识、提高能力的目的
(1)对于求曲线方程中参数的取值范围问题,需构造参数满足的不等式,通过求不等式(组)求得参数的取值范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域
(2)对于圆锥曲线的最值问题,解法常有两种 当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值 典型题例示范讲解
例1已知圆k 过定点A (a ,0)(a >0),圆心k 在抛物线C y 2=2ax 上运动,MN 为圆k 在y 轴上截得的弦
(1)试问MN 的长是否随圆心k 的运动而变化?
(2)当|OA |是|OM |与|ON |的等差中项时,抛物线C 的准线与圆k 有怎样的位置关系? 命题意图 本题考查圆锥曲线科内综合的知识及学生综合、灵活处理问题的能力 知识依托 弦长公式,韦达定理,等差中项,绝对值不等式,一元二次不等式等知识 错解分析 在判断d 与R 的关系时,x 0的范围是学生容易忽略的 技巧与方法 对第(2)问,需将目标转化为判断d =x 0+2
a 与R =a x +20的大小 解 (1)设圆心k (x 0,y 0),且y 02=2ax 0,
圆k 的半径R =|AK |=2202020)(a x y a x +=
+- ∴|MN |=2202202022x a x x R -+=-=2a (定值)
∴弦MN 的长不随圆心k 的运动而变化
(2)设M (0,y 1)、N (0,y 2)在圆k (x -x 0)2+(y -y 0)2=x 02+a 2中,
令x =0,得y 2-2y 0y +y 02-a 2=0,∴y 1y 2=y 02-a 2
∵|OA |是|OM |与|ON |的等差中项
∴|OM |+|ON |=|y 1|+|y 2|=2|OA |=2a
又|MN |=|y 1-y 2|=2a , ∴|y 1|+|y 2|=|y 1-y 2|
∴y 1y 2≤0,因此y 02-a 2≤0,即2ax 0-a 2≤0 ∴0≤x 02a 圆心k 到抛物线准线距离d =x 0+2
a ≤a ,而圆k 半径R =220a x +≥a 且上两式不能同时取等号,故圆k 必与准线相交 例2如图,已知椭圆1
2
2-+m y m x =1(2≤m ≤5),过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及其准线的交点从左到右的顺序为A 、B 、C 、D ,设f (m )=||AB |-|CD || (1)求f (m )的解析式;
(2)求f (m )的最值 命题意图 本题主要考查利用解析几何的知识建立函数关系式,并求其最值,体现了圆锥曲线与代数间的科间综合
知识依托 直线与圆锥曲线的交点,韦达定理,根的判别式,利用单调性求函数的最值 错解分析 在第(1)问中,要注意验证当2≤m ≤5时,直线与椭圆恒有交点 技巧与方法 第(1)问中,若注意到x A ,x D 为一对相反数,则可迅速将||AB |-|CD ||化简 第(2)问,利用函数的单调性求最值是常用方法 解 (1)设椭圆的半长轴、半短轴及半焦距依次为a 、b 、c ,则a 2=m ,b 2=m -1,c 2=a 2-b 2=1
∴椭圆的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0)
故直线的方程为y =x +1,又椭圆的准线方程为x =±c
a 2
,即x =±m ∴A (-m ,-m +1),D (m ,m +1) 考虑方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-++=11
12
2m y m x x y ,消去y 得 (m -1)x 2+m (x +1)2=m (m -1) 整理得 (2m -1)x 2+2mx +2m -m 2=0
Δ=4m 2-4(2m -1)(2m -m 2)=8m (m -1)2
∵2≤m ≤5,∴Δ>0恒成立,x B +x C 2-m 又∵A 、B 、C 、D 都在直线y =x +1上
∴|AB |=|x B -x A |=2=(x B -x A )·2,|CD |=2(x D -x C )
∴||AB |-|CD ||=2|x B -x A +x D -x C |=2|(x B +x C )-(x A +x D )|
又∵x A =-m ,x D =m ,∴x A +x D =0
∴||AB |-|CD ||=|x B +x C |·2=|m m 212--|·2=m m 222 (2≤m ≤5) 故f (m )=m
m 222,m ∈[2,5] (2)由f (m )=
m m 222,可知f (m )=m
1222- 又2-21≤2-m
1≤2-51,∴f (m )∈[324,9210] 故f (m )的最大值为324,此时m =2;f (m )的最小值为9210,此时m =5 学法指导 怎样学好圆锥曲线
圆锥曲线将几何与代数进行了完美结合 借助纯代数的解决手段研究曲线的概念和性质及直线与圆锥曲线的位置关系,从数学家笛卡尔开创了坐标系那天就已经开始
高考中它依然是重点,主客观题必不可少,易、中、难题皆有 为此需要我们做到
1 重点掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义和性质 这些都是圆锥曲线的基石,高考中的题目都涉及到这些内容
2 重视求曲线的方程或曲线的轨迹,此处作为高考解答题的命题对象难度较大 所以要掌握住一般方法 定义法、直接法、待定系数法、相关点法、参数法等
3 加强直线与圆锥曲线的位置关系问题的复习 此处一直为高考的热点 这类问题常涉及到圆锥曲线的性质和直线的基本知识点、线段的中点、弦长、垂直问题,因此分析问题时利用数形结合思想和设而不求法与弦长公式及韦达定理联系去解决 这样加强了对数学各种能力的考查
4 重视对数学思想、方法进行归纳提炼,达到优化解题思维、简化解题过程
(1)方程思想
解析几何的题目大部分都以方程形式给定直线和圆锥曲线,因此把直线与圆锥曲线相交的弦长问题利用韦达定理进行整体处理,就简化解题运算量
(2)用好函数思想方法
对于圆锥曲线上的一些动点,在变化过程中会引入一些相互联系、相互制约的量,从而使一些线的长度及a,b,c,e之间构成函数关系,函数思想在处理这类问题时就很有效
(3)掌握坐标法
坐标法是解决有关圆锥曲线问题的基本方法近几年都考查了坐标法,因此要加强坐标法的训练
教后记:。

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