高考数学复习考点题型归类解析44圆锥曲线综合应用
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高考数学复习考点题型归类解析
专题44圆锥曲线综合
一、关键能力
1.会证明与曲线上动点有关的定值问题,会处理动曲线(含直线)过定点的问题.
2.会求与圆锥曲线有关的范围、最值问题.
3.会处理有关弦长、距离、角等解析几何的处理办法.
4.掌握解决直线与椭圆、抛物线的位置关系的思想方法.
5.理解数形结合的思想;
二、高频考点+重点题型
考点一求直线、圆、圆锥曲线的方程
例1-1.设椭圆x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的短轴长为4,离心
率为
5 5.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点P在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M为直线PB与x轴的交点,点N在y轴的负半轴上,若ON=OF(O为原点),且OP⊥MN,求直线PB的斜率.
例1-2.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,M 是C 上一点且直线MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N .
(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;
(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .
例1-3.已知椭圆C 的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),短轴的两个端点分别为B 1,B 2.
(1)若△F 1B 1B 2为等边三角形,求椭圆C 的方程;
(2)若椭圆C 的短轴长为2,过点F 2的直线l 与椭圆C 相交于P ,Q 两点,且F 1P →⊥F 1Q →,
求直线l 的方程.
考点二、弦长
例2-1.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,√3),离心率为1
2,左右焦点分别为F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0).
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线l :y =−12x +m 与椭圆交于A 、B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C 、D 两点,且满足|AB||CD|=5√34,求直线l 的方程.
考点三、面积
例3-1.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,离心率为33
,过点F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为433.
(1)求椭圆的方程;
(2)设A ,B 分别为椭圆的左、右顶点,过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D 两点,若AC ―→·DB ―→+AD ―→·CB ―→=8,O 为坐标原点,求△OCD 的面积.
例3-2.设圆x 2+y 2+2x ﹣15=0的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,
D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点
E .
(Ⅰ)证明|EA |+|EB |为定值,并写出点E 的轨迹方程;
(Ⅱ)设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.
例3-3.(2021·河北省北戴河中学模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24
+y 2=1,点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是椭圆C 上两个动点,直线OP ,OQ 的斜率分别为k 1,k 2,
若m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12,y 1,n =⎝ ⎛⎭
⎪⎫x 22,y 2,m·n =0. (1)求证:k 1·k 2=-14;(2)试探求△OPQ 的面积S 是否为定值,并说明理由.
考点四、角的考察
例4-1.(2021·陕西省延安中学模拟)椭圆C :x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的左、
右焦点分别是F 1,F 2,离心率为32,过F 1且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接PF 1,PF 2,设∠F 1PF 2的角平分线PM 交C 的长轴于点M (m ,0),求m 的取值范围;
例4-2.(2018·全国卷Ⅰ)设椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A ,B
两点,点M 的坐标为(2,0).
(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程;(2)设O 为坐标原点,证明:∠OMA =∠OMB .
例4-3.(2021·福建省三明市第一中学模拟)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得的弦MN的长为8.
(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,求证:直线l过定点.
考点五定点问题
例5-1.(圆过定点)
(2019·北京卷)已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
例5-2.(直线过定点)
(2017·全国卷Ⅰ)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(-1,32),
P 4⎝
⎛⎭⎪⎫1,32中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;
(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.
考点六 定值问题
例6-1.(2021·辽宁省东港市第二中学模拟)已知抛物线C :y 2=2px 经过点P (1,2),过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .
(1)求直线l 的斜率的取值范围;
(2)设O 为原点,QM →=λQO →,QN →=μQO →,求证:1λ+1μ为定值.
例6-2.(2017·全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2+mx -2与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:
(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;
(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.
考点七探索三角形及四边形形状
例7-1.(2021·江西省崇义中学模拟)已知椭圆C :9x 2+y 2=m 2(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .
(1)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;
(2)若l 过点⎝ ⎛⎭
⎪⎫m 3,m ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.
例7-2.(2021·山东省广饶第一中学模拟)已知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴的正
半轴上,直线x +y -1=0与抛物线相交于A ,B 两点,且|AB |=8611.
(1)求抛物线的方程;
(2)在x 轴上是否存在一点C ,使△ABC 为正三角形?若存在,求出C 点的坐标;若不存在,请说明理由.
考点八 探究点在线上
例8-1.(2021·福建省莆田模拟)已知椭圆E 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且
经过A (-2,0),B (2,0),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32三点. (1)求椭圆E 的方程;
(2)若直线l :y =k (x -1)(k ≠0)与椭圆E 交于M ,N 两点,证明直线AM 与直线BN 的交点在直线x =4上.
巩固训练
一、单项选择题
1.已知抛物线y 2=2px (p ≠0)上存在关于直线x +y =1对称的相异两点,则实数p 的取值范围为( )
A .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭
B .203⎛⎤ ⎥⎝⎦,
C .203⎛⎫ ⎪⎝⎭,
D .203⎡⎤⎢⎥⎣⎦
, 2.焦点在x 轴上的双曲线C 的左焦点为F ,右顶点为A ,若线段FA 的中垂线与双曲线C 有公共点,则双曲线C 的离心率的最小值是( )
A
B .3
C 3. 已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,点P 是抛物线C 上一动点,则线段FP 的中点Q 的轨迹方程是( )
A .24(1)y x =-
B .24y x =
C .24(1)x y =-
D .24x y =
4. 双曲线x 2
-y 23=1的渐近线与圆x 2+(y -4)2=r 2(r >0)相切,则r =( )
A .12
B .
C .1
D .2 5. 已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的
半径,则椭圆的标准方程是( )
A .22143y x +=
B .22143x y +=
C .22142x y +=
D .22
142
y x += 6.在平面直角坐标系x O y 中,双曲线C 1:x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的渐近线与抛物线C 2:x 2=2py (p >0)交于点O ,A ,B ,若△OAB 的垂心为C 2的焦点,则C 1的离心率为( )
A .12
B .
C .32
D .2
二、多项选择题
7.若方程C:x 2+
y 2a =1(a 是常数)则下列结论错误的是( ) A. ,方程C 表示椭圆B.
,方程C 表示双曲线C. ,方程C 表示椭圆D.
,方程C 表示抛物线 8.已知抛物线C:y 2=2px (p >0)的焦点为F ,斜率为√3的直线l 经过点F 且与抛物线C 交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若|AF |=8,则以下结论正确的是( )
A. p =4
B. DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =FA
⃗⃗⃗⃗⃗ C. |BD |=2|BF |D. |BF |=4 三、填空题
9.已知直线y =12x 与双曲线x 29-y 24=1交于A 、B 两点,P 为双曲线上不同于A 、B 的点,当直线PA 、PB 的斜率k PA 、k PB 存在时,k PA ·k PB =____________.
10.直线l :x -y =0与椭圆x 22+y 2=1相交于A 、B 两点,点C 是椭圆上的动点,则△ABC
面积的最大值为________.
11. 对于抛物线y 2=4x 上任意一点Q ,点P(a ,0)都满足|PQ|≥|a |,则a 的取值范围是________.
12.如图所示,过抛物线y 2=2px (p >0)的顶点O 作两条互相垂直的弦交抛物线于A 、B 两点.则△AOB 面积的最小值为.
四、解答题
13.在平面直角坐标系x O y 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =12,直线l :x
-my -1=0(m ∈R )过椭圆C 的右焦点F ,且交椭圆C 于A ,B 两点.
(1) 求椭圆C 的标准方程;
(2) 已知点D ⎝ ⎛⎭
⎪⎫52,0,连结BD ,过点A 作垂直于y 轴的直线l 1,设直线l 1与直线BD 交于点P ,试探索当m 变化时,是否存在一条定直线l 2,使得点P 恒在直线l 2上?若存在,请求出直线l 2的方程;若不存在,请说明理由.
14.如图,已知椭圆C :x 212+y 24=1,点B 是其下顶点,过点B 的直线交椭圆C 于另外一点A(点A 在x 轴下方),且线段AB 的中点E 在直线y =x 上.
(1) 求直线AB 的方程;
(2) 若点P 为椭圆C 上异于A ,B 的动点,且直线AP ,BP 分别交直线y =x 于点M ,N ,证明:OM·ON 为定值.。