2011届高考数学圆锥曲线的综合问题3
高考数学真题练习——圆锥曲线的综合高考真题
圆锥曲线的综合一.选择题(共4小题)1.(2020•浙江)已知点(0,0)O ,(2,0)A -,(2,0)B .设点P 满足||||2PA PB -=,且P 为函数y =图象上的点,则||(OP = )A .2B C D 2.(2019•天津)已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||(AB OF O =为原点),则双曲线的离心率为( )A B C .2D3.(2015•天津)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点在抛物线2y =的准线上,则双曲线的方程为( )A .22134x y -=B .22143x y -=C .2212128x y -=D .2212821x y -=4.(2012•山东)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,与双曲线221x y -=的渐近线有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( )A .22182x y +=B .221126x y +=C .221164x y +=D .221205x y +=二.多选题(共1小题)5.(2020•海南)已知曲线22:1C mx ny +=.( ) A .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若0m n =>,则CC .若0mn <,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =D .若0m =,0n >,则C 是两条直线 三.填空题(共1小题)6.(2011•山东)已知双曲线22221(0,0)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 . 四.解答题(共10小题)7.(2017•天津)设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点(B B 异于)A ,直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD ∆AP 的方程. 8.(2017•浙江)如图,已知抛物线2x y =,点1(2A -,1)4,3(2B ,9)4,抛物线上的点(P x ,13)()22y x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围; (Ⅱ)求||||PA PQ 的最大值.9.(2016•山东)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过动点(0M ,)(0)m m >的直线交x 轴与点N ,交C 于点A ,(P P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B . (ⅰ)设直线PM ,QM 的斜率分别为1k ,2k ,证明21k k 为定值; (ⅱ)求直线AB 的斜率的最小值.10.(2014•湖南)如图,O 为坐标原点,椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为1e ;双曲线22222:1x y C a b-=的左、右焦点分别为3F ,4F ,离心率为2e,已知12e e =,且24||1F F =.(Ⅰ)求1C 、2C 的方程;(Ⅱ)过1F 作1C 的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点,当直线OM 与2C 交于P ,Q两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.11.(2013•重庆)如图,椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,离心率e ,过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于A 、A '两点,||4AA '=.(Ⅰ)求该椭圆的标准方程;(Ⅱ)取垂直于x 轴的直线与椭圆相交于不同的两点P 、P ',过P 、P '作圆心为Q 的圆,使椭圆上的其余点均在圆Q 外.若PQ P Q '⊥,求圆Q 的标准方程.12.(2012•上海)海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),则救援船恰好在失事船正南方向12海里A 处,如图,现假设: ①失事船的移动路径可视为抛物线21249y x =; ②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;③救援船出发t 小时后,失事船所在位置的横坐标为7t(1)当0.5t =时,写出失事船所在位置P 的纵坐标,若此时两船恰好会合,求救援船速度的大小和方向. (2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?13.(2011•浙江)如图,设P 是抛物线21:C x y =上的动点.过点P 做圆222:(3)1C x y ++=的两条切线,交直线:3l y =-于A ,B 两点.(Ⅰ)求2C 的圆心M 到抛物线1C 准线的距离.(Ⅱ)是否存在点P ,使线段AB 被抛物线1C 在点P 处的切线平分?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2011•辽宁)如图,已知椭圆1C 的中心在原点O ,长轴左、右端点M ,N 在x 轴上.椭圆2C 的短轴为MN ,且1C ,2C 的离心率都为e .直线l MN ⊥.l 与1C 交于两点,与2C 交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A 、B 、C 、D .(Ⅰ)12e =,求||BC 与||AD 的比值; (Ⅱ)当e 变化时,是否存在直线l ,使得//BO AN ,并说明理由.15.(2010•江西)已知抛物线221:C x by b +=经过椭圆22222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点.(1)求椭圆2C 的离心率;(2)设(3,)Q b ,又M ,N 为1C 与2C 不在y 轴上的两个交点,若QMN ∆的重心在抛物线1C 上,求1C 和2C 的方程.16.(2010•山东)如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点1F ,2F 为顶点的三角形的周长为1),一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P 为该双曲线上异于顶点的任一点,直线1PF 和2PF 与椭圆的交点分别为A 、B 和C 、D . (Ⅰ)求椭圆和双曲线的标准方程;(Ⅱ)设直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k 、2k ,证明121k k =;(Ⅲ)(此小题仅理科做)是否存在常数λ,使得||||||||AB CD AB CD λ+=恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.圆锥曲线的综合参考答案与试题解析一.选择题(共4小题)1.(2020•浙江)已知点(0,0)O ,(2,0)A -,(2,0)B .设点P 满足||||2PA PB -=,且P 为函数y =图象上的点,则||(OP = )A B C D 【解答】解:点O (0,0),(2,0)A -,B (2,0).设点P 满足||||2PA PB -=,可知P 的轨迹是双曲线22113x y -=的右支上的点,P 为函数y =221364y x +=在第一象限的点,联立两个方程,解得P ,所以||OP =. 故选:D .2.(2019•天津)已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||(AB OF O =为原点),则双曲线的离心率为( )A B C .2D【解答】解:抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l . (1,0)F ∴,准线l 的方程为1x =-,l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||(AB OF O =为原点), 2||b AB a ∴=,||1OF =,∴24b a=,2b a ∴=,c ∴==,∴双曲线的离心率为ce a== 故选:D .3.(2015•天津)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点在抛物线2y =的准线上,则双曲线的方程为( )A .22134x y -=B .22143x y -=C .2212128x y -=D .2212821x y -=【解答】解:由题意,b a =,抛物线2y =的准线方程为x =2y =的准线上,c ∴2227a b c ∴+==,2a ∴=,b =∴双曲线的方程为22143x y -=.故选:B .4.(2012•山东)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,与双曲线221x y -=的渐近线有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( )A .22182x y +=B .221126x y +=C .221164x y +=D .221205x y +=【解答】解:由题意,双曲线221x y -=的渐近线方程为y x =± 以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,故边长为4,(2,2)∴在椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上∴22441a b +=又e =∴22234a b a -= 224a b ∴= 220a ∴=,25b =∴椭圆方程为:221205x y +=故选:D .二.多选题(共1小题)5.(2020•海南)已知曲线22:1C mx ny +=.( ) A .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若0m n =>,则CC .若0mn <,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =D .若0m =,0n >,则C 是两条直线【解答】解:A .若0m n >>,则11m n<,则根据椭圆定义,知22111x y m n+=表示焦点在y 轴上的椭圆,故A 正确;B .若0m n =>,则方程为221x y n +=的圆,故B 错误; C .若0m <,0n >,则方程为22111x y m n +=,表示焦点在y轴的双曲线,故此时渐近线方程为y =, 若0m >,0n <,则方程为22111x y m n+=,表示焦点在x轴的双曲线,故此时渐近线方程为y =, 故C 正确;D .当0m =,0n >时,则方程为y =表示两条直线,故D 正确;故选:ACD . 三.填空题(共1小题)6.(2011•山东)已知双曲线22221(0,0)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 22143x y -= .【解答】解:由题得,双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦点坐标为,0),(,0),c =且双曲线的离心率为22c a a=⇒=.2223b c a ⇒=-=, 双曲线的方程为22143x y -=.故答案为:22143x y -=.四.解答题(共10小题)7.(2017•天津)设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点(B B 异于)A ,直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD ∆AP 的方程. 【解答】(Ⅰ)解:设F 的坐标为(,0)c -.依题意可得12212c a p a a c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪-=⎪⎩,解得1a =,12c =,2p =,于是22234b ac =-=. 所以,椭圆的方程为22413y x +=,抛物线的方程为24y x =.(Ⅱ)解:直线l 的方程为1x =-,设直线AP 的方程为1(0)x my m =+≠, 联立方程组11x x my =-⎧⎨=+⎩,解得点2(1,)P m --,故2(1,)Q m -.联立方程组221413x my y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x ,整理得22(34)60m y my ++=,解得0y =,或2634m y m =-+.2234(34m B m -+∴+,26)34m m -+. ∴直线BQ 的方程为22262342()(1)(1)()03434m m x y m m m m --+-+-+-=++,令0y =,解得222332m x m -=+,故2223(32m D m -+,0).2222236||13232m m AD m m -∴=-=++. 又APD ∆,∴22162232||m m m ⨯⨯=+,整理得23|20m m -+=,解得||m,m ∴= ∴直线AP的方程为330x +-=,或330x -=.8.(2017•浙江)如图,已知抛物线2x y =,点1(2A -,1)4,3(2B ,9)4,抛物线上的点(P x ,13)()22y x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围; (Ⅱ)求||||PA PQ 的最大值.【解答】解:(Ⅰ)由题可知2(,)P x x ,1322x -<<,所以2114(1,1)122APx k x x -==-∈-+, 故直线AP 斜率的取值范围是:(1,1)-; (Ⅱ)由()I 知2(,)P x x ,1322x -<<,所以1(2PA x =--,21)4x -,设直线AP 的斜率为k ,则2114122x k x x -==-+,即12x k =+, 则11:24AP y kx k =++,139:24BQ y x k k =-++,联立直线AP 、BQ 方程可知2234(22k k Q k +-+,22981)44k k k +++,故2321(1k k k PQ k +--=+,4322)1k k k kk --+++,又因为2(1,)PA k k k =----,故323322(1)(1)(1)(1)||||(1)(1)11k k k k k PA PQ PA PQ k k k k+-+--==+=+-++, 所以3||||(1)(1)PA PQ k k =+-, 令3()(1)(1)f x x x =+-,11x -<<, 则22()(1)(24)2(1)(21)f x x x x x '=+-=-+-, 由于当112x -<<时()0f x '>,当112x <<时()0f x '<, 故127()()216max f x f ==,即||||PA PQ 的最大值为2716.9.(2016•山东)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过动点(0M ,)(0)m m >的直线交x 轴与点N ,交C 于点A ,(P P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B . (ⅰ)设直线PM ,QM 的斜率分别为1k ,2k ,证明21k k 为定值; (ⅱ)求直线AB 的斜率的最小值.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c.由题意知24,2a c ==所以2,a b ==C 的方程为22142x y +=.(Ⅱ)证明:(ⅰ)设0(P x ,00)(0y x >,00)y >, 由(0,)M m ,可得0(P x ,2)m ,0(Q x ,2)m -. 所以直线PM 的斜率1002m m m k x x -==,直线QM 的斜率20023m m mk x x --==-, 此时213k k =-.所以21kk 为定值3-. (ⅱ)设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y .直线PA 的方程为y kx m =+, 直线QB 的方程为3y kx m =-+.联立22142y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩整理得222(21)4240k x mkx m +++-=.由20122421m x x k -=+,可得21202(2)(21)m x k x -=+,所以211202(2)(21)k m y kx m m k x -=+=++.同理222222002(2)6(2),(181)(181)m k m x y m k x k x ---==+++. 所以22222122220002(2)2(2)32(2)(181)(21)(181)(21)m m k m x x k x k x k k x -----=-=++++,22222122220006(2)2(2)8(61)(2)(181)(21)(181)(21)k m m k k m y y m m k x k x k k x ----+--=+--=++++,所以221216111(6)44ABy y k k k x x k k-+===+-.由0m >,00x >,可知0k >, 所以1626k k+,等号当且仅当k 时取得,=,即m =, 所以直线AB10.(2014•湖南)如图,O 为坐标原点,椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为1e ;双曲线22222:1x y C a b-=的左、右焦点分别为3F ,4F ,离心率为2e,已知12e e =,且24||1F F =.(Ⅰ)求1C 、2C 的方程;(Ⅱ)过1F 作1C 的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点,当直线OM 与2C 交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.【解答】解:(Ⅰ)由题意可知,12e e ==12||F F =.123e e =24||1F F =.∴2221b a+=1=. 解得:1a b ==.∴椭圆1C 的方程为2212x y +=,双曲线2C 的方程为2212x y -=;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得1(1,0)F -. 直线AB 不垂直于y 轴,∴设AB 的方程为1x ny =-,联立22112x ny x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得22(2)210n y ny +--=. 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,0(M x ,0)y , 则120222,22n n y y y n n +==++,12212y yn =-+. 则||AB=. M 在直线AB 上, ∴20222122n x n n =-=-++.直线PQ 的方程为002y ny x x x ==-, 联立22212n y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,得222()202n x x -⨯--=.解得2242x n =-,代入2n y x =- 得2222n y n =-.由220n ->,得n <P ∴,Q的坐标分别为(, 则P ,Q 到AB 的距离分别为:2212n nn d +-=,2222n n n d --=P ,Q 在直线A ,B 的两端,∴22122n nn d d +-+=.则四边形APBQ 的面积12213||()22S AB d d n =+=--. ∴当20n =,即0n =时,四边形APBQ 面积取得最小值2.11.(2013•重庆)如图,椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,离心率e ,过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于A 、A '两点,||4AA '=.(Ⅰ)求该椭圆的标准方程;(Ⅱ)取垂直于x 轴的直线与椭圆相交于不同的两点P 、P ',过P 、P '作圆心为Q 的圆,使椭圆上的其余点均在圆Q 外.若PQ P Q '⊥,求圆Q 的标准方程.【解答】解:(Ⅰ)由题意知点(,2)A c -在椭圆上,则222()41c a b-+=,即222241a b a b -+=①离心率e =,∴2222212c a b a a -==② 联立①②得:2412b =,所以28b =. 把28b =代入②得,216a =.∴椭圆的标准方程为221168x y +=;(Ⅱ)设(,0)Q t ,圆Q 的半径为r ,则圆Q 的方程为222()x t y r -+=, 不妨取P 为第一象限的点,因为PQ P Q '⊥,则()(0)P t t +>. 联立22222()1168x t y r x y ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩,得222421620x tx t r -++-=.由△222(4)4(2162)0t t r =--+-=,得228t r +=又()P t +在椭圆上,所以22())221168t ++=.整理得,218r t -=代入228t r +=,得22221(8)282r r r-+=. 解得:2163r =.所以283t =,t =.此时4t r +=+<. 满足椭圆上的其余点均在圆Q 外. 由对称性可知,当0t <时,t =2163r =. 故所求圆Q的标准方程为2216(3x y +=. 12.(2012•上海)海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),则救援船恰好在失事船正南方向12海里A 处,如图,现假设: ①失事船的移动路径可视为抛物线21249y x =; ②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;③救援船出发t 小时后,失事船所在位置的横坐标为7t(1)当0.5t =时,写出失事船所在位置P 的纵坐标,若此时两船恰好会合,求救援船速度的大小和方向. (2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?【解答】解:(1)0.5t =时,P 的横坐标772P x t ==,代入抛物线方程21249y x =中,得P 的纵坐标3P y =.2⋯分由||AP =海里/时.4⋯分 由7tan 30OAP ∠=,得7arctan 30OAP ∠=,故救援船速度的方向为北偏东arctan 730弧度.6⋯分 (2)设救援船的时速为v 海里,经过t 小时追上失事船,此时位置为2(7,12)t t .由vt 2221144()337v t t =++.10⋯分 因为2212t t +,当且仅当1t =时等号成立,所以22144233725v ⨯+=,即25v .因此,救援船的时速至少是25海里才能追上失事船.14⋯分13.(2011•浙江)如图,设P 是抛物线21:C x y =上的动点.过点P 做圆222:(3)1C x y ++=的两条切线,交直线:3l y =-于A ,B 两点.(Ⅰ)求2C 的圆心M 到抛物线1C 准线的距离.(Ⅱ)是否存在点P ,使线段AB 被抛物线1C 在点P 处的切线平分?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)因为抛物线1C 准线的方程为:14y =-,所以圆心M 到抛物线1C 准线的距离为:111|(3)|44---=.(Ⅱ)设点P 的坐标为0(x ,2)x ,抛物线1C 在点P 处的切线交直线l 与点D , 因为:2y x =,所以:2y x '=;再设A ,B ,D 的横坐标分别为A x ,B x ,D x ,∴过点0(P x ,2)x 的抛物线1C 的切线的斜率02k x =. 过点0(P x ,20)x 的抛物线1C 的切线方程为:20002()y x x x x -=-① 当01x =时,过点(1,1)P 且与圆2C 相切的切线PA 方程为:151(1)8y x -=-.可得1715A x =-,1B x =,1D x =-,2A B D x x x +≠.当01x =-时,过点(1,1)P -且与圆2C 的相切的切线PB 的方程为:151(1)8y x -=-+.可得1A x =-,1715B x =,1D x =,2A B D x x x +≠.所以210x -≠.设切线PA ,PB 的斜率为1k ,2k , 则:210:()PA y x k x x -=-② 2020:()PB y x k x x -=-.③将3y =-分别代入①,②,③得20003(0)2D x x x x -=≠;20013A x x x k +=-;200123(B x x x k k +=-,20)k ≠ 从而20012112(3)()A B x x x x k k +=-++.21=,即22222010010(1)2(3)(3)10x k x x k x --+++-=, 同理22222020020(1)2(3)(3)10x k x x k x --+++-=, 所以1k ,2k 是方程222220000(1)2(3)(3)10x k x x k x --+++-=的两个不等的根, 从而20012202(3)1x x k k x ++=-,2201220(3)11x k k x +-=-, 因为2A B D x x X +=..所以220001203112(3)()x x x k k x --++=,即120111k k x +=.从而20022002(3)1(3)1x x x x+=+-,进而得48x =,0x = 综上所述,存在点P满足题意,点P的坐标为(.14.(2011•辽宁)如图,已知椭圆1C 的中心在原点O ,长轴左、右端点M ,N 在x 轴上.椭圆2C 的短轴为MN ,且1C ,2C 的离心率都为e .直线l MN ⊥.l 与1C 交于两点,与2C 交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A 、B 、C 、D .(Ⅰ)12e =,求||BC 与||AD 的比值; (Ⅱ)当e 变化时,是否存在直线l ,使得//BO AN ,并说明理由.【解答】解:()I 因为1C ,2C 的离心率相同,故依题意可设22122:1x y C a b+=,222242:1,(0)b y x C a b a a +=>>设直线:(||)l x t t a =<,分别与1C ,2C 的方程联立,求得(A t,(B t (4分) 当12e =,b =,分别用A y ,B y 表示的A ,B 的纵坐标,可知222||3||:||2||4B A y b BC AD y a ===(6分)(Ⅱ)0t =时的l 不符合题意,0t ≠时,//BO AN 当且仅当BO 的斜率BO k 与AN 的斜率AN k 相等, 即a b t t a=-, 解222221ab e t a a b e-=-=--;因为||t a <,又01e <<,所以22111e e--<-<1e <<所以当20e <时,不存在直线l ,使得//BO AN ;1e <<时,存在直线l ,使得//BO AN . 15.(2010•江西)已知抛物线221:C x by b +=经过椭圆22222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点.(1)求椭圆2C 的离心率;(2)设(3,)Q b ,又M ,N 为1C 与2C 不在y 轴上的两个交点,若QMN ∆的重心在抛物线1C 上,求1C 和2C 的方程.【解答】解:(1)因为抛物线1C 经过椭圆2C 的两个焦点1(,0)F c -,2(,0)F c , 所以220c b b +⨯=,即22c b =,由22222a b c c =+=得椭圆2C 的离心率e =. (2)由(1)可知222a b =,椭圆2C 的方程为:222212x y b b += 联立抛物线1C 的方程22x by b +=得:2220y by b --=,解得:2by =-或y b =(舍去),所以x =,即(,),,)22b bM N --,所以QMN ∆的重心坐标为(1,0). 因为重心在1C 上,所以2210b b +⨯=,得1b =. 所以22a =.所以抛物线1C 的方程为:21x y +=,椭圆2C 的方程为:2212x y +=.16.(2010•山东)如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点1F ,2F 为顶点的三角形的周长为1),一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P 为该双曲线上异于顶点的任一点,直线1PF 和2PF 与椭圆的交点分别为A 、B 和C 、D .(Ⅰ)求椭圆和双曲线的标准方程;(Ⅱ)设直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k 、2k ,证明121k k =;(Ⅲ)(此小题仅理科做)是否存在常数λ,使得||||||||AB CD AB CD λ+=恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意知,椭圆离心率为c a =得a =,又221)a c +=,所以可解得a =,2c =,所以2224b a c =-=,所以椭圆的标准方程为22184x y +=;所以椭圆的焦点坐标为(2,0)±,因为双曲线为等轴双曲线,且顶点是该椭圆的焦点,所以该双曲线的标准方程为22144x y -=.(Ⅱ)设点0(P x ,0)y , 则0102y k x =+,0202y k x =-, 2000122000224y y y k k x x x ∴==+--,又点0(P x ,0)y 在双曲线上, ∴2200144x y -=,即2204y x =-, 20122014y k k x ∴==-.(Ⅲ)假设存在常数λ,使得得||||||||AB CD AB CD λ+=恒成立, 则由()II 知121k k =,∴设直线AB 的方程为(2)y k x =+,则直线CD 的方程为1(2)y x k=-, 由方程组22(2)184y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消y 得:2222(21)8880k x k x k +++-=,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则由韦达定理得,22121222888,1221k k xx x x k k --+==++, AB∴=,同理可得22221))1221k k CD k k++===++,||||||||AB CD AB CD λ+=,211||||AB CDλ∴=+-==∴存在常数λ,使得||||||||AB CD AB CD λ+=恒成立.。
2011-2017新课标高考数学圆锥曲线分类汇编(文)
2011-2017新课标(文科)圆锥曲线分类汇编一、选择填空[2011新课标]4.椭圆的离心率为〔 D 〕A.B.CD[解析]cea===2228111162,be ea=-=-=∴=,故选D.[2011新课标]9.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,|AB|=12,P为C的准线上一点,则ABP的面积为〔 C 〕A.18B.24C.36D.48[解析]易知2P=12,即AB=12,三角形的高是P=6,所以面积为36,故选C.[2012新课标]4.设F1、F2是椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)的左、右焦点,P为直线32ax=上一点,△F1PF2是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为〔C〕A.12B.23C.34D.45[解析]∵△F2PF1是底角为30º的等腰三角形,260PF A∴∠=︒,212||||2PF F F c==,∴2||AF=c,322c a∴=,34e∴=,故选C.[2012新课标]10.等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,||AB=C的实轴长为〔〕A..4D.8[解析]由题设知抛物线的准线为:4x=,设等轴双曲线方程为:222x y a-=,将4x=代入等轴双曲线方程解得y=∵||AB=∴a=2,∴C的实轴长为4,故选C.[2013新课标1]4. 已知双曲线C:2222=1x ya b-(a>0,b>0),则C的渐近线方程为( )A.y=±14x B.y=±13x C.y=±12x D.y=±x[解析]∵e=∴ca=2254ca=,∵c2=a2+b2,∴2214ba=.∴12ba=.∵双曲线的渐近线方程为by xa=±,∴渐近线方程为12y x=±,故选C。
[2013新课标1]8. O为坐标原点,F为抛物线C:y2=的焦点,P为C上一点,若|PF|=,则△POF的面积为(C).A.2 B...4[解析]利用|PF|=Px=可得x P=∴y P=±∴S△POF=12|OF|·|y P|=221168x y+=1312∆[2013新课标2]5. 设椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为(D ) A .6 B . 13 C . 12D .3[解析]如图所示,在Rt △PF 1F 2中,|F 1F 2|=2c ,设|PF 2|=x ,则|PF 1|=2x ,由tan 30°=212||||2PF x F F c ==3x =, 而由椭圆定义得,|PF 1|+|PF 2|=2a =3x ,∴32a x ==,∴3c e a ===[2013新课标2]10. 抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于A ,B 两点.若|AF|=3|BF|,则l 的方程为(C).A .y =x -1或y =-x +1B .y =(x -1)或y = -(x -1)C .y = 3(x -1)或y = -3(x -1)D .y = 2(x -1)或y = -2(x -1)[解析]由题意可得抛物线焦点F(1,0),准线方程为x =-1,当直线l 的斜率大于0时,如图所示,过A ,B 两点分别向准线x =-1作垂线, 垂足分别为M ,N ,则由抛物线定义可得,|AM|=|AF|,|BN|=|BF|. 设|AM|=|AF|=3t(t >0),|BN|=|BF|=t ,|BK|=x ,而|GF|=2, 在△AMK 中,由||||||||NB BK AM AK =,得34t xt x t=+, 解得x =2t ,则cos ∠NBK=||1||2NB t BK x ==, ∴∠NBK =60°,则∠GFK =60°,即直线AB 的倾斜角为60°. ∴斜率k =tan 60°y 1)x -. 当直线l 的斜率小于0时,如图所示, 同理可得直线方程为y=1)x -,故选C.[2014新课标1]〔4〕已知双曲线)0(13222>=-a y a x 的离心率为2,则=a 〔 D 〕 A. 2 B.26C. 25D. 1 [解析]2=,解得1a =,选D. [2014新课标2]10. 设F 为抛物线2:3C y x =的焦点,过F 且倾斜角为°30的直线交于C 于,A B 两点,则AB =〔 C 〕 〔A 〔B 〕6 〔C 〕12 〔D 〕[2014新课标2]12. 设点0(,1)M x ,若在圆22:1O x y +=上存在点N ,使得°45OMN ∠=,则0x 的取值X 围是〔 A 〕〔A 〕[]1,1-〔B 〕1122⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,〔C〕⎡⎣〔D 〕22⎡-⎢⎣⎦,[2015新课标1]〔5〕已知椭圆E 的中心在坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :y²=8x 的焦点重合,A ,B 是C 的准线与E 的两个焦点,则|AB|=〔B 〕 〔A 〕3 〔B 〕6 〔C 〕9 〔D 〕12[2015新课标1]16. 已知F 是双曲线C :x 2-82y=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A 〔0,66〕.当△APF 周长最小是,该三角形的面积为12√6[2015新课标2]15.已知双曲线过点()34,,且渐近线方程为x y 21±=,则该双曲线的标准方程x 24-y 2=1。
2011山东数学圆锥曲线
2011山东数学圆锥曲线摘要:一、引言二、2011 年山东数学高考圆锥曲线试题概述1.题目背景2.题目类型3.难度及考查知识点三、解题思路及步骤1.分析题目2.提取关键信息3.运用相关知识点解题四、答案解析1.答案2.解析五、总结正文:一、引言随着高考制度的不断改革,数学圆锥曲线题目在高考中的地位日益显著。
本文将以2011 年山东数学高考圆锥曲线试题为例,为大家详细解析该题的解题思路及步骤。
二、2011 年山东数学高考圆锥曲线试题概述1.题目背景在2011 年山东数学高考中,圆锥曲线题目作为压轴题出现,分值高达12 分。
该题以实际问题为背景,考查了学生对圆锥曲线知识的掌握程度和解题能力。
2.题目类型该题为综合题,考查了椭圆、双曲线及抛物线的性质及其应用。
题目难度适中,需要考生具备一定的分析问题和解决问题的能力。
3.难度及考查知识点该题综合考查了圆锥曲线的基本性质、几何意义、方程求解等知识点,需要考生对这些知识点有较为全面的了解和掌握。
三、解题思路及步骤1.分析题目首先,考生要仔细阅读题目,理解题意,明确考查的知识点和要求。
2.提取关键信息通过阅读题目,提取关键信息,如曲线类型、已知条件、要求等。
3.运用相关知识点解题根据提取的关键信息,运用圆锥曲线相关知识点进行解答。
需要注意的是,解题过程中要注重逻辑性和条理性,步骤要清晰。
四、答案解析1.答案根据解题过程,得出最终答案。
2.解析对答案进行详细的解释和说明,包括答案的求解过程、原理及意义等。
五、总结通过对2011 年山东数学高考圆锥曲线试题的解析,希望考生能够掌握解题思路和方法,进一步提高解题能力。
2011届高考数学总复习的对策与思考
验进 行 归 纳和 总 结 ,看 看 得 到哪 些感 悟 与 启 发 。 同时教 是 否 定一 切 ,它是 指 在科 学 理 论 的指 导 下 ,面对 新 的 问 师 还可 以进一 步 引 导学 生 探索 该 问题 更 深 刻 的发 生 、发 题 敢 于提 出新 的观 点 与新 的方法 ,它 是对 一 切 落后 的 、 展 变化 ,如适 当改变 问题 的 背景 ,将 条 件 与 结论 倒 置 ,
学计 划落 实 的情 况及 下 一 周教 学 工作 的要 点 ,做到 “ 五 课 ,精 选 习题 外 ,关 键 是要 提 高课 堂 效率 ,在 课堂 上做 统 一 ” “五 细 ” “ 加 强 ” , 即 : 统 一 思 想 ,统 一 认 到三 到位 。 五
识 ,统一 进 度 ,统 一方 案 ,统 一 行动 ;考 纲 、 教材 要钻 研 得 细 ,复 习计 划 要制 订得 细 ,复 习 内容 要 研 究得 细 ,
2 t 年2 0 1 月上 第 4 ( 期 总第 2 6 ) 2期
墓
一
6一
/ 教学研究 /
仿 阶段 必 须 依赖 学 生 自己 的感 悟 、摸 索 、探 究 、反 思 和 将 起 到事 半功 倍 的作用 。一 些做 法 :1 )不在 乎 多讲一 套 ) 总结 。 这 样 就 要 求 教 师 在 精 选 习题 时 一 定 要 选 针 对 性 题 或 少讲 一套 题 ,应根 据实 际情 况 ,做到 快慢 有致 ;2 强 、思维 力 度适 当、有 一 定挑 战性 和 一 定钻 研价 值 的 问 在 学 生 中 组建 一 个数 学 问题讲 解 组 ,教 师可 以指定 部 分 题 。教 师 在 导时 ,既要 按 常 规方 式 讲清 怎样 审题 、常 规 问题 由讲解 组 来讲 解 ;3 )遇 到较好 的题 材 ,教师 要 引导 思路 、方 法 和技 巧 、 关键 步 骤及 常 见 的主 要 错误 等 ,同 学 生 多 反 思 ,努 力扩 大 解题 成 果 ,总 结 解题 经 验 ,逐渐
高考数学第八篇平面解析几何第7节圆锥曲线的综合问题(第3课时)定点、定值、存在性专题文
+1),
由x82+y42=1,
得(1+2k2)x2+4k(k-2)x+2k2-8k=0.
y+2=k(x+1),
设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1+x2=-4k(1+k-2k22),
y1),B(x2,y2).
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第7节 圆锥曲线的综合问题 第二十二页,共四十二页。
由x42+y2=1,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0. y=kx+m
则 Δ=(8km)2-4(1+4k2)(4m2-4)=16(1+4k2-m2)>0,x1+x2 =-1+8km4k2,x1x2=41m+2-4k42 ,则 y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=m12+-44kk22,
且 x1+x2=4k82k+2 3,x1x2=44kk22-+132.
直线 AE 的方程为 y=x1y-1 2(x-2),
令 x=4,得点 M4,x12-y12,
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第7节 圆锥曲线的综合问题 第十七页,共四十二页。
直线 AF 的方程为 y=x2y-2 2(x-2), 令 x=4,得点 N4,x22-y22, 所以点 P 的坐标为4,x1y-1 2+x2y-2 2. 所以直线 PF2 的斜率为 k′=x1y-1 2+4-x21y-2 2-0 =13x1y-1 2+x2y-2 2=13·y2xx11x+2-x22y(1-x12+(xy21)++y24)
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第7节 圆锥曲线的综合问题 第十一页,共四十二页。
(2)由(1)知 F(1,0),设 A(x0,y0)(x0>0),D(xD,0)(xD>0), 因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1, 由 xD>0 得 xD=x0+2,故 D(x0+2,0), 故直线 AB 的斜率为 kAB=-y20, 因为直线 l1 和直线 AB 平行, 故可设直线 l1 的方程为 y=-y20x+b,
高考数学文(二轮复习)课件讲《圆锥曲线中的综合问题》
2.有关弦长问题 (1)有关弦长问题,应注意运用弦长公式及根与系数的关 系,“设而不求”;有关焦点弦长问题,要重视圆锥曲线定义 的运用,以简化运算. ①斜率为k的直线与圆锥曲线交于两点P1(x1,y1),P2(x2, y2),则所得弦长|P1P2|= 1+k |x2-x1|或|P1P2|=
2
1 1+k2 |y2-
4.定点、定值问题必然是在变化中所表现出来的不变的 量,那么就可以用变化的量表示问题的直线方程、数量积、比 例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系不受变化的量所 影响的一个点、一个值,就是要求的定点、定值.化解这类问 题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系 等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.
3.轨迹方程问题 (1)求轨迹方程的基本步骤: ①建立适当的平面直角坐标系,设出轨迹上任一点的坐标 ——解析法(坐标法); ②寻找动点与已知点满足的关系式——几何关系; ③将动点与已知点的坐标代入——几何关系代数化; ④化简整理方程——简化; ⑤证明所得方程为所求的轨方程的常用方法: ①直接法:将几何关系直接翻译成代数方程; ②定义法:满足的条件恰适合某已知曲线的定义,用待定 系数法求方程; ③代入法:把所求动点的坐标与已知动点的坐标建立联 系; ④交轨法:写出两条动直线的方程直接消参,求得两条动 直线交点的轨迹.
高考真题要回访,做好真题底气足 1.(2014· 四川高考)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在 → → 该抛物线上且位于x轴的两侧, OA · OB =2(其中O为坐标原点), 则△ABO与△AFO面积之和的最小值是( A.2 B.3 17 2 C. 8 ) D. 10
答案:B
解析:设直线AB的方程为x=ny+m(如图),A(x1,y1), B(x2,y2), → → ∵OA· OB=2,
2011年高考试题分类汇编(圆锥曲线客观题)
2011年高考试题分类汇编(圆锥曲线)考点1 直线与圆1.(2011·浙江卷·文科)若直线50x y -+=与直线260x my +-=互相垂直,则实数m = .2.(2011·大纲全国卷·文科)设两圆1C 、2C 都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离12C C =A.4B.8 D.3.(2011·重庆卷·理科)在圆06222=--+y x y x 内,过点(0,1)E 的最长弦与最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为 A.25 B.210C.215D.2204.(2011·重庆卷·文科)过原点的直线与圆222440x y x y +--+=相交所得弦的长为2,则该直线的方程为 .5.(2011·辽宁卷·文科)已知圆C 经过(5,1)A ,(1,3)B 两点,圆心在x 轴上.则C 的方程为_______.6.(2011·安徽卷·文科)若直线x y a 3++=0过圆x y x y 22++2-4=0的圆心,则a 的值为A.1-B.1C.3D.3-7.(2011·湖南卷·文科)已知圆C :2212x y +=直线l :4325x y +=(1)圆C 的圆心到直线l 的距离为 .(2)圆C 上任意一点A 到直线l 的距离小于2的概率为 .8.(2011·江西卷·理科)若曲线1C :2220x y x +-=与曲线2C :()0y y mx m --=有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是A.(B.3((0,)C.[D.3((,)-∞+∞考点2 椭圆1.(2011·全国课标卷·文科)椭圆221168x y +=的离心率为A.13B.12C.3D.22.(2011·全国课标卷·理科)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点12,F F 在x 轴上,离心率为2.过1F 的直线l 交C 于,A B 两点,且2ABF ∆的周长为16,那么C 的方程为 .3.(2011·浙江卷·理科)设12,F F 分别为椭圆2213x y +=的焦点,点,A B 在椭圆上,若125F A F B =,则点A 的坐标是 .4.(2011·江西卷·理科)若椭圆12222=+by a x 的焦点在x 轴上,过点1(1,)2作圆122=+y x 的切线,切点分别为,A B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆的方程是 .考点3 抛物线1.(2011·广东卷·文科)设圆C 与圆22(3)1x y +-=外切,与直线0y =相切,则C 的圆心轨迹为A.抛物线B.双曲线C.椭圆D.圆2.(2011·陕西卷·文理科)设抛物线的顶点在原点,准线方程为2x =-,则抛物线的方程是A.28y x =-B.28y x =C.24y x =-D.24y x =3.(2011·大纲全国卷·理科)已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线24y x =-与C 交于,A B 两点,则cos AFB ∠= A.54 B.53 C.53- D.54- 4.(2011·湖北卷·文理科)将两个顶点在抛物线22y px =(0p >)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n ,则A.0n =B.1n =C.2n =D.3n ≥4.(2011·辽宁卷·文理科)已知F 是抛物线2y x =的焦点,,A B 是该抛物线上的两点,=3AF BF +,则线段AB 的中点到y 轴的距离为 A.34 B.1 C.54 D.745.(2011·重庆卷·理科)设圆C 位于抛物线22y x =与直线3x =所围成的封闭区域(包含边界)内,则圆的半径能取到的最大值为_______.6.(2011·全国课标卷·文科)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 的准线上一点,则ABP ∆的面积为A.18B.24C.36D.487.(2011·山东卷·文科)设00(,)M x y 为抛物线C :28x y =上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、FM 为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则0y 的取值范围是A.(0,2)B.[0,2]C.(2,)+∞D.[2,)+∞8.(2011·天津卷·理科)已知抛物线C 的参数方程为288x t y t ⎧=⎨=⎩(t 为参数),若斜率为1的直线经过抛物线C 的的焦点,且与圆222(4)(0)x y r r -+=>相切,则r = .考点4 双曲线考法1 方程1.(2011·安徽卷·文理科)双曲线2228x y -=的实轴长是A.2B.4 D.2.(2011·大纲全国卷·文理科)已知1F 、2F 分别为双曲线C :221927x y -=的左、右焦点,点A C ∈,点M 的坐标为(2,0),AM 为12F AF ∠的平分线,则2AF = .3.(2011·山东卷·理科)已知双曲线221a b-=(0a >,0b >)的两条渐近线和圆22650x y x +-+=相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则双曲线的方程为 A.22154x y -= B.22145x y -= C.22136x y -= D.22163x y -= 4.(2011·山东卷·文科)已知双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)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 .考法2 离心率1.(2011·江西卷·文科)若双曲线22116y x m-=的离心率2e =,则m = . 2.(2011·全国课标卷·理科)设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于,A B 两点,AB 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为2 D.33.(2011·辽宁卷·理科)已知点(2,3)在双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)上,C 的焦距为4,则它的离心率为 .4.(2011·福建卷·文理科)设圆锥曲线C 的两个焦点分别为1F 、2F ,若曲线C 上存在点P 满足1122::PF F F PF 4:3:2=,则曲线C 的离心率等于 A.12或32 B.23或2 C.12或2 D.23或32 考法3 渐近线1.(2011·北京卷·文科)已知双曲线2221y x b -=(0b >)的一条渐近线的方程为2y x =,则b = .5.(2011·湖南卷·文理科)设双曲线219a -=(0a >)的渐近线方程为32x y ± 0=,则a 的值为A.4B.3C.2D.16.(2011·浙江卷·理科)已知椭圆1C :22221x y a b+=(a >0b >)与双曲线2C :2214y x -=有公共的焦点,1C 的一条渐近线与以2C 的长轴为直径的圆相交于,A B 两点.若1C 恰好将线段AB 三等分,则 A.2132a =B.213a =C.212b = D.22b =。
2011年高考数学圆锥曲线配套试卷及答案
2011年最新高考+最新模拟——圆锥曲线1. 【2010•浙江理数】设1F 、2F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足212PF FF =,且2F 到直线1PF 的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A.340x y ±=B.350x y ±=C.430x y ±=D.540x y ±= 【答案】C【解析】利用题设条件和双曲线性质在三角形中寻找等量关系,得出a 与b 之间的等量关系,可知答案选C ,本题主要考察三角与双曲线的相关知识点,突出了对计算能力和综合运用知识能力的考察,属中档题2. 【2010•全国卷2理数】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过右焦点F且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =( )(A )1 (B (C (D )2 【答案】B【解析】设直线l 为椭圆的有准线,e 为离心率,过A ,B 分别作AA 1,BB 1垂直于l ,A 1,B 为垂足,过B 作BE 垂直于AA 1与E ,由第二定义得,,由,得,∴即k=,故选B.3. 【2010•陕西文数】已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为 ( )A.12B.1C.2D.4【答案】C【解析】本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系法一:抛物线y 2=2px (p>0)的准线方程为2px -=,因为抛物线y 2=2px (p>0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,所以2,423==+p p法二:作图可知,抛物线y 2=2px (p>0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切与点(-1,0)所以2,12=-=-p p4. 【2010•辽宁文数】设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )12 D.12【答案】D【解析】选D.不妨设双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为:22221(0,0)x y a b a b-=>>,则一个焦点为(,0),(0,)F c B b 一条渐近线斜率为:b a ,直线FB 的斜率为:bc -,()1b ba c∴⋅-=-,2b ac ∴=220c a ac --=,解得12c e a ==.5. 【2010•辽宁文数】设抛物线28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA l ⊥,A 为垂足,如果直线AF 斜率为PF =( )A.【答案】B【解析】利用抛物线定义,易证PAF ∆为正三角形,则4||8sin30PF ︒== 6. 【2010•辽宁理数】设双曲线的—个焦点为F ;虚轴的—个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )D. 【答案】D【解析】设双曲线方程为22221(0,0)x ya ba b-=>>,则F(c,0),B(0,b)直线FB:bx+cy-bc=0与渐近线y=bxa垂直,所以1b bc a-=-,即b2=ac所以c2-a2=ac,即e2-e-1=0,所以12e=或12e-=(舍去).7. 【2010•辽宁理数】设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为,那么|PF|=( )A. B.8C. D.16【答案】B【解析】抛物线的焦点F(2,0),直线AF的方程为2)y x=-,所以点(A-、P,从而|PF|=6+2=88. 【2010•全国卷2文数】已知椭圆C:22221x ya b+=(a>b>0)的离心率为2,过右焦点F且斜率为k(k>0)的直线于C相交于A、B两点,若3AF FB=。
高考数学一轮复习专题03 圆锥曲线面积问题(解析版)
F 2F 1OyxBA解析几何专题三:圆锥曲线面积问题一、知识储备 1、三角形面积问题直线AB 方程:y kx m =+ 0021kx y md PH k-+==+00002211122'2'1ABP kx y m kx y mS AB d k A A k ∆-+∆-+∆=⋅=+⋅=+2、焦点三角形的面积直线AB 过焦点21,F ABF ∆的面积为 112121212'ABF c S F F y y c y y A ∆∆=⋅-=-= 2222222222222224()11||S =||d 22AOB a b a A b B C C AB A B a A b B A B∆+-=+++2222222222()C ab a A b B C a A b B+-=+注意:'A 为联立消去x 后关于y 的一元二次方程的二次项系数3、平行四边形的面积直线AB 为1y kx m =+,直线CD 为2y kx m =+ 1221m m d CH k-==+222222121212''11()41()41'''B C AB k x x k x x x x k k A A A ∆=+-=++-=+--⋅=+1212221''1ABCDm m m m SAB d k A A k -∆-∆=⋅=+⋅=+注意:'A 为直线与椭圆联立后消去y 后的一元二次方程的系数. 4、范围问题首选均值不等式,其实用二次函数,最后选导数CDHOyxBA均值不等式 222(,)a b ab a b R +≥∈变式:2,);()(,)2a b a b a b R ab a b R ++++≥∈≤∈ 作用:当两个正数的积为定值时求出这两个正数的和的最小值; 当两个正数的和为定值时求出这两个正数的积的最大值 注意:应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等” 圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举: (1)2226464t S t t t==++(注意分0,0,0t t t =><三种情况讨论)(2)224222121212333196123696k AB t k k k=+=+≤+++⨯+++ 当且仅当2219k k =时,等号成立 (3)222002200259342593464925y x PQ x y =+⋅+⋅≥+= 当且仅当22002200259259925y x x y ⋅=⋅时等号成立. (4)2282m m S -+===当且仅当228m m =-+时,等号成立(5)2221121k m m S -++==≤=当且仅当221212k m +=时等号成立. 二、例题讲解1.(2022·广东高三月考)已知椭圆G :()222210x y a b a b +=>>,且过点()3,1.(1)求椭圆G 的方程;(2)斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A 、B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为()3,2P -,求PAB ∆的面积.【答案】(1)221124x y +=;(2)92.【分析】(1)根据椭圆离心率、及所过的点,结合椭圆参数关系求参数,写出椭圆方程.(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,AB :y x b =+,其线段AB 中垂线为1y x =--,联立椭圆方程并应用韦达定理求12x x +、12x x ,进而可得12y y +,由AB 中点在中垂线上代入求参数b ,进而求||AB 、P 到AB 的距离,即可求△PAB 的面积. 【详解】(1)由题意,22222911a b a b c c e a ⎧==⎪⎪⎪+⎨==+⎪⎪⎪⎩,解得22124a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,故椭圆G 的方程221124x y+=.(2)令AB 为y x b =+,则AB 中垂线方程为(3)21y x x =-++=--, 联立AB 与椭圆方程得:223()12x x b ++=,整理得22463120x bx b ++-=, 若1122(,),(,)A x y B x y ,则1232b x x +=-,2123124b x x -=, △121222by y x x b +=++=,又1212(,)22x x y y ++在AB 中垂线上,△3144b b-=,可得2b =,即123x x +=-,120x x =,△||AB == 又()3,2P -到AB的距离d △19||PABSAB d =⋅=. 2.(2022·全国高三模拟预测)已知双曲线C :22221x ya b -=()0,0a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,虚轴上、下两个端点分别为2B ,1B ,右顶点为A ,且双曲线过点,22213B F B A ac a ⋅=-.(1)求双曲线1C 的标准方程;(2)设以点1F 为圆心,半径为2的圆为2C ,已知过2F 的两条相互垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与双曲线交于P ,Q 两点,直线2l 与圆2C 相交于M ,N 两点,记PMN ∆,QMN ∆的面积分别为1S ,2S ,求12S S +的取值范围.【答案】(1)2213y x -=;(2)[)12,+∞.【分析】(1)由22213B F B A ac a ⋅=-得223a b =,由双曲线过点得22231a b -=,两个方程联立求出a 和b ,可得双曲线1C 的标准方程;(2)设直线1l :2x my =+,根据垂直关系得直线2l :()2y m x =--,求出弦长||MN 和||PQ ,求出121||||2S S MN PQ +=,再根据参数的范围可求出结果. 【详解】(1)由双曲线的方程可知(),0A a ,()10,B b -,()20,B b ,()2,0F c , 则()22,B F c b =-,()1,B A a b =.因为22213B F B A ac a ⋅=-,所以223ac b ac a -=-,即223a b =.①又双曲线过点,所以22231a b -=.② 由①②解得1a =,b = 所以双曲线1C 的标准方程为2213y x -=. (2)设直线1l :2x my =+,()11,P x y ,()22,Q x y , 则由21l l ⊥,得直线2l :()2y m x =--,即20mx y m +-=. 因为圆心()12,0F -到直线MN的距离d ==所以MN =2d <,故2103m ≤<. 联立221,32,y x x my ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩消去x 得()22311290m y my -++=, ()222144363136(1)0m m m ∆=--=+>,则1221231m y y m +=--,122931y y m =-,所以()22126113m PQ y m +=-=-,则1212S S PQ MN +=⋅=, 又2103m ≤<,所以[)1212,S S +∈+∞. 即12S S +的取值范围为[)12,+∞. 【点睛】关键点点睛:设直线1l :2x my =+,用m 表示||MN 和||PQ 是本题的解题关键.3.(2022·浙江高三开学考试)如图,已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为()1,0F ,D 为x 轴上位于F 右侧的点,点A 为抛物线C在第一象限上的一点,且AF DF =,分别延长线段AF 、AD 交抛物线C 于M 、N .(1)若AM MN ⊥,求直线AF 的斜率; (2)求三角形AMN 面积的最小值. 【答案】(1(2)16.【分析】(1)由抛物线的焦点坐标求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,设点()2,2A t t ,可知0t >,求出M 、N 的纵坐标,利用斜率公式结合已知条件得出1AM MN k k ⋅=-,可得出关于t 的方程,解出正数t 的值,进而可求得直线AF 的斜率;(2)求出点M 、N 的坐标,求得AM 以及点N 到直线AM 的距离d ,可求得AMN 的面积关于t 的表达式,利用基本不等式可求得AMN 面积的最小值. 【详解】(1)()1,0F ,则12p=,得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =, 设()2,2A t t ,点A 为抛物线C 在第一象限上的一点,故0t >,设点(),0D d ,由AF DF =得211t d +=-,则22d t =+,得()22,0D t +,所以,221AMt k t =-,直线AM 的方程为2112t x y t-=+, 联立224112y xt x y t ⎧=⎪⎨-=+⎪⎩,得222240t y y t ---=,所以,42M A y y t -==-, 进一步得()2222AN AD tk k t t t ===--+,直线AN 的方程为212x y t t=-++, 联立22124x y t t y x⎧=-++⎪⎨⎪=⎩,得()224420y y t t +-+=,4N A y y t ∴+=-,则42N y t t=--,又AM MN ⊥,22224414444A M M N A M M N AM MN A M M N A M M N A M M Ny y y y y y y y k k y y y y x x x x y y y y ----∴⋅=⋅=⋅=⋅=---++--, 代入得44122422t tt t t⋅=-----,化简得:42230t t --=, 又0t >,t ∴=(3,A,AF k ∴==(2)由(1)知224,2N t t t t ⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,212,M t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ()222221122A M t AM x x t tt+=++=++=,直线AM 的方程2112t x y t-=+即为()22120tx t y t ---= 所以点N 到直线AM 的距离为()()()222221211t t d tt t++==+,()332331122216AMN t S t t t +⎛⎛⎫==+≥= ⎪ ⎝⎭⎝△, 当且仅当1t =时,S 取到最小值16. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.1.(2022·江苏南京·高三月考)已知抛物线1G :24y x =与椭圆2G :22221x y a b+=(0a b >>)有公共的焦点,2G 的左、右焦点分别为1F ,2F ,该椭圆的离心率为12. (1)求椭圆2G 的方程;(2)如图,若直线l 与x 轴,椭圆2G 顺次交于P ,Q ,R (P 点在椭圆左顶点的左侧),且1PFQ ∠与1PF R ∠互补,求1F QR ∆面积S 的最大值.【答案】(1)22143x y +=.(2【分析】(1)由已知条件推导出1c =,结合12e =和隐含条件222a b c =+,即可求出椭圆标准方程; (2)设1(Q x ,1)y ,2(R x ,2)y ,(1,0)F -,1PFQ ∠与1PF R ∠互补,可得110QF RF k k +=,根据已知条件,结合韦达定理、点到距离公式和均值不等式,即可求解. 【详解】解:(1)由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),∴椭圆的半焦距1c =,又椭圆的离心率为12,∴12c e a ==,即2a =, 222a b c =+,222413b a c ∴=-=-=,即b =∴椭圆2C 的方程为22143x y +=. (2)设1(Q x ,1)y ,2(R x ,2)y ,(1,0)F -,1PFQ ∠与1PF R ∠互补,∴110QF RF k k +=, ∴1212011y yx x +=++,化简整理,可得1222110x y y x y y +++=①, 设直线PQ 为(0)x my n m =+≠,联立直线与椭圆方程22143x my n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简整理,可得222(34)63120m y mny n +++-=,∆222224364(34)(312)0b ac m n m n =-=-+->,可得2234n m <+②,由韦达定理,可得21212226312,3434mn n y y y y m m -+=-=++③, 将11x my n =+,22x my n =+代入①,可得12122(1)()0my y n y y +++=④, 再将③代入④,可得2226(4)6(1)3434m n mn n m m -+=++,解得4n =-,PQ ∴的方程为4x my =-,由点(1,0)F -到直线PQ的距离d =,11||2F QRSQR d =⋅= 由②可得,23416m +>,即24m >,设()f m =24m t -=,0t >,()f t ∴= 由均值不等式可知,25625692996t t t t+⋅=, 当且仅当2569t t =时,即163t =,等号成立,当2569t t+取最小值时,()f t 取最大值,即1FQR 面积S 最大,∴()18max f t =, ∴△1FQR 面积S2.(2022·重庆市第十一中学校高三月考)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为点与右焦点的连线构成正三角形. (△)求椭圆C 的标准方程;(△)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. 【答案】(△)2214x y +=;(△)2y -或2y =-. 【分析】(△)由题意知,c =c a =222b a c =-,即可求得椭圆的方程; (△)设直线:2l y kx =-,()11,M x y ,()22,N x y ,联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()221416120k x kx +-+=,利用韦达定理,弦长公式结合OMN的面积公式得到OMNS =,利用换元结合基本不等式求解. 【详解】(△)由题意知,c =cos 6c a π==, 2a ∴=,2221b a c =-=所以椭圆的方程为2214x y +=.(△)当l x ⊥轴时不合题意,由题意设直线:2l y kx =-,()11,M x y ,()22,N x y . 联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()221416120k x kx +-+=. 当()216430k ∆=->,即234k >,且1221614k x x k +=-+,1221214x x k =+.从而12||MN x-=.又点O 到直线MN的距离d =所以OMN 的面积1||2OMNSd MN =⋅=t ,则0t >,24444OMNt St t t==++.因为44t t +≥,当且仅当2t =,即2k =±时等号成立,且满足0∆>. 所以,当OMN 的面积最大时,直线l的方程为2y x =-或2y x =-. 【点睛】思路点睛: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.3.(2022·全国高三月考)已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别是()1F和)2F ,点Р在椭圆E 上,且12PF F △的周长是4+ (1)求椭圆E 的标准方程;(2)已知、、A B C 为椭圆E 上三点,若有0OA OB OC ++=,求ABC ∆的面积. 【答案】(1)2214x y +=;(2【分析】(1)根据题设条件和椭圆的定义得到12124PF PF F F ++=+124PF PF +=,得到2a =,进而求得21b =,即可求得椭圆的方程;()2当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx m =+,联立方程组求得1212,x x x x +,根据0OA OB OC ++=,求得2282(,)1414km m C k k -++,结合点到直线的距离公式和面积公式,求得3332ABCOABS S=⋅=;当直线AB 斜率不存在时,得到直线AB 方程为1x =±,求得332ABCABOS S==. 【详解】(1)由题意,双曲线2222:1xy E a b+=的焦点()1F 和)2F ,可得12F F =因为12PF F △的周长是4+12124PF PF F F ++=+所以124PF PF +=,即24a =,可得2a =,又由222431b a c =-=-=, 所以椭圆E 的方程是2214x y +=.()2当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx m =+,()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,联立方程组2214x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理得2221484()40k x kmx m +++-=,则22212122284416(41)0,,1414km m k m x x x x k k -∆=-+>+=-=++ 由0OA OB OC ++=,可得12312300x x x y y y ++=⎧⎨++=⎩,又由122814kmx x k +=-+,可得()12121222214m y y kx m kx m k x x m k +=+++=++=+ 所以332282,1414km m x y k k ==-++, 将()33,x y 代入椭圆方程可得222282441414km m k k ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,整理得22414m k =+, 又O 到直线AB的距离为d =则()2112OABSk =⋅+= 又由0OA OB OC ++=,可得点O 为ABC 的重心,所以3332ABCOABS S=⋅=; 当直线AB 斜率不存在时,根据坐标关系可得,直线AB 方程为1x =±,可得AB112ABOS ==所以13312ABC ABOSS==⨯综上可得:ABC S △. 【点睛】直线与圆锥曲线的综合问题的求解策略:对于直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用问题,通常联立直线方程与圆锥曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系,以及弦长公式等进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力.4.(2022·榆林市第十中学高三月考(理))已知1F ,2F 分别是椭圆()2222:10x yE a b a b+=>>的左,右焦点,126F F =,当P 在E 上且1PF 垂直x 轴时,217PF PF =.(1)求E 的标准方程;(2)A 为E 的左顶点,B 为E 的上顶点,M 是E 上第四象限内一点,AM 与y 轴交于点C ,BM 与x 轴交于点D .(i )证明:四边形ABDC 的面积是定值. (ii )求CDM 的面积的最大值.【答案】(1)221123x y +=;(2)(i )证明见解析;(ii )())max 31CDM S =△.【分析】(1)由通径长公式得21b PF a=,结合椭圆定义可得,a b 关系,再由3c =求得,a b ,得椭圆方程;(2)(i )由题意知()A -,(B ,设(),M m n ,()0,C t ,(),0D s ,由三点共线把,s t 用,m n 表示,然后计算四边形面积可得结论;(ii )由(i )只要ABM 面积最大即可,求出椭圆的与AB 平行的切线方程,切点即为M (注意有两个切点,需要确定其中一个),从而得面积最大值. 【详解】解:(1)由题意知21b PF a=,212PF PF a +=,217PF PF =,则182PF a =,得2a b =,又3c =,222a b c =+,解得2a b == 所以E 的标准方程是221123x y +=.(2)(i )由题意知()A -,(B ,设(),M m n ,()0,C t ,(),0D s ,因为A ,C ,M 三点共线,则AC AM λ=,解得t =B ,D ,M 三点共线,则BD BM μ=,解得s =,AD s =+BC t =,221123m n +=,66AD BC st ⋅--+==6612m n +==. 162ABDC S AD BC =⋅=. (ii )因为CDM ABM ABDC S S S =-四边形△△, 所以当ABM S △最大时,CDMS 最大.1:2AB l y x =AB 平行的直线()1:02l y x p p =+<, 与221123x y +=联立,消y 得222260x px p ++-=,()2244260pp ∆=--=,解得p =p =(舍去),两平行线AB l ,l间的距离25d =,())max1312ABM S AB d =⋅=△,则())max 31CDM S =△.5.(2022·山西祁县中学高三月考(理))在平面直角坐标系xOy 中,已知(1,0)F ,动点P 到直线6x =的距离等于2||2PF +.动点P 的轨迹记为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)已知(2,0)A ,过点F 的动直线l 与曲线C 交于B ,D 两点,记AOB ∆和AOD ∆的面积分别为1S 和2S ,求12S S +的最大值.【答案】(1)221123x y +=;(2)3.【分析】(1)设点P (x ,y ),再根据动点P 到直线x =6的距离等于2|PF |+2列出方程化简即可;(2)设直线l 的方程为x =my +1,联立直线与(1)中所得的椭圆方程,得出韦达定理,再得出S 1+S 2=12|OA ||y 1-y 2|关于m 的表达式,换元求解最值即可 【详解】(1)设点P (x ,y ),当6x ≥时,P 到直线x =6的距离显然小于PF ,故不满足题意; 故()62,6x x -=<,即4x -=整理得3x 2+4y 2=12,即24x +23y =1.故曲线C 的方程为24x +23y =1.(2)由题意可知直线l 的斜率不为0,则可设直线l 的方程为x =my +1,B (x 1,y 1),D (x 2,y 2).联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,, 整理得(3m 2+4)y 2+6my -9=0,Δ>0显然成立, 所以y 1+y 2=-2634m m +,y 1y 2=-2934m +, 所以|y 1-y 2|故S 1+S 2=12|OA ||y 1|+12|OA ||y 2|=12|OA ||y 1-y2|.设t t ≥1,则m 2=t 2-1,则S 1+S 2=21231tt +=1213t t+. 因为t ≥1,所以3t +1t≥4(当且仅当t =1时,等号成立).故S 1+S 2=1213t t+≤3, 即S 1+S 2的最大值为3.6.(2022·西藏拉萨中学高三月考(理))(1)一动圆过定点(1,0)A ,且与定圆22:(1)16C x y ++=相切,求动圆圆心的轨迹E 的方程.(2)直线l 经过点A 且不与x 轴重合,l 与轨迹E 相交于P 、Q 两点,求CPQ ∆的面积的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)3. 【分析】(1)设动圆圆心为(),M x y ,半径为R .由与定圆22:(1)16C x y ++=相切,且点A 的圆C 内,由||44||MC R MA =-=-,即||||4MC MA +=,利用椭圆的定义求解;(2)设l 的方程为:1x my -=,代入22143x y +=,由121||2CPQSCA y y =⋅-,结合韦达定理求解. 【详解】(1)设动圆圆心为(),M x y ,半径为R .定圆C 的圆心(1,0)C -,半径为4. 点A 的圆C 内.||44||||||4MC R MA MC MA ∴=-=-∴+=,且4AC > ,∴轨迹E 是以C 、A 为焦点,长轴长为4的椭圆,所以椭圆方程为:22143x y +=. (2)设l 的方程为:1x my -=,代入22143x y +=, 得()2234690m y my ++-=,设()()1122,,P x y Q x y ⋅, 则122634m y y m -+=+,122934y y m -=+,121||2CPQSCA y y =⋅-,=令21(1)t m t =+,则1212CPQS=1()9f t t t=+在[1,)+∞为增函数1t ∴=,即0m =时,CPQ S △取最大值3.7.(2022·山东高三模拟预测)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点F 与抛物线28y x =的焦点重合,一条渐近线的倾斜角为30o . (1)求双曲线C 的方程;(2)经过点F 的直线与双曲线的右支交与,A B 两点,与y 轴交与P 点,点P 关于原点的对称点为点Q ,求证:QABS>【答案】(1)2213x y -=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意可得2c =,o tan 30b a ==222c a b =+可求出22,a b ,从而可求出双曲线C 的方程; (2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:()2y k x =-,可得()02P k -,,()02Q k ,,将直线方程与双曲线方程联立方程组,消去y ,利用根与系数的关系,从而可表示出()()2222248131QABk k Sk +=-,再由直线与双曲线的右支交与,A B 两点,可得231k >,则2310t k =->,代入上式化简可求得结果 【详解】解:(1)由题意得2c =,o tan 30b a ==222c a b =+ 解得2231a b ==,所以双曲线C 的方程为:2213x y -=(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:()2y k x =-,得()02P k -,,()02Q k ,, 设()11A x y ,,()22B x y ,,联立()22132x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,整理可得()222231121230k x k x k --++=21221231k x x k +=-,212212331k x x k +⋅=- 所以1212QABQPB QPASSSPQ x x =-=-122k x x =- 所以()()2222221212224123124443131QABk k Sk x x x x k k k ⎡⎤+⎛⎫⎡⎤⎢⎥=+-=- ⎪⎣⎦--⎢⎥⎝⎭⎣⎦2()()222248131k k k+=-直线与双曲线右支有两个交点,所以22121222121230,03131k k x x x x k k ++=>⋅=>-- 所以231k >,设2310t k =->,()2221111645334813QABt t St t t ++⎛⎫⋅+⎪⎛⎫⎝⎭==++ ⎪⎝⎭2641564251633383643t ⎛⎫=+->⨯-=⎪⎝⎭所以QAB S >【点睛】关键点点睛:此题考查双曲线方程的求法,考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是将直线方程与双曲线方程联立后,利用根与系数的有关系,从而可表示出()()2222248131QABk k S k+=-,再结合231k >,换元后求其最小值即可,考查计算能力,属于中档题 8.(2022·全国高三专题练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的两个焦点分别为()12,0F -,()22,0F,点(P 在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的方程;(2)记O 为坐标原点,过点()0,2Q 的直线l 与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,若OAB ∆的面积为求直线l 的方程.【答案】(1)22122x y -=;(2)2y =+和2y =+. 【分析】(1)根据焦点坐标,可得2c =,所以224a b +=,代入双曲线方程,可得()222221044x y a a a-=<<-,将P 点坐标代入,即可求得a 值,即可得答案;(2)设直线l 的方程为2y kx =+,与双曲线C 联立,可得关于x 的一元二次方程,利用韦达定理,可得1212,x x x x +的表达式,代入弦长公式,即可求得AB ,根据点到直线的距离公式,可求得原点到直线l 的距离d ,代入面积公式,结合题意,即可求得k 的值,即可得答案. 【详解】(1)依题意,2c =,所以224a b +=,则双曲线C 的方程为()222221044x y a a a-=<<-,将点P 代入上式,得22252314a a -=-, 解得250a =(舍去)或22a =, 故所求双曲线的方程为22122x y -=.(2)依题意,可设直线l 的方程为2y kx =+,代入双曲线C 的方程并整理,得()221460k x kx ---=.因为直线l 与双曲线C 交于不同的两点,A B ,所以()22210(4)2410k k k ⎧-≠⎪⎨-+->⎪⎩,解得1k k ≠±⎧⎪⎨<⎪⎩(*) 设()()1122,,,A x y B x y ,则12122246,11k x x x x k k +==---,所以||AB =又原点O 到直线l 的距离d =所以11||22OABSd AB =⋅==.又OABS=1=,所以4220k k --=,解得k =(*).故满足条件的直线l 有两条,其方程分别为2y =+和2y =+. 【点睛】解题的关键是熟练掌握弦长公式、点到直线的距离公式等知识,并灵活应用,易错点为:解得k 值,需检验是否满足判别式0∆>的条件,考查计算化简的能力,属中档题.9.(2022·全国高三专题练习)已知双曲线22:1164x y C -=的左、右焦点分别为1F ,2F . (1)求与双曲线C 有共同渐近线且过点()2,3的双曲线标准方程; (2)若P 是双曲线C 上一点,且12150F PF ∠=︒,求12F PF △的面积.【答案】(1)221832y x -=;(2)8-【分析】(1)根据题意,设所求双曲线方程为22(0)164x y k k -=≠,代入点()2,3,求得k 值,即可得答案; (2)不妨设P 在C 的右支上,根据双曲线定义,可得1228PF PF a -==,根据方程可得12F F 的值,在12F PF △中,利用余弦定理可得12PF PF 的值,代入面积公式,即可求得答案. 【详解】(1)因为所求双曲线与22:1164x y C -=共渐近线,所以设该双曲线方程为22(0)164x y k k -=≠, 又该双曲线过点()2,3, 所以49164k -=,解得k =-2, 所以所求双曲线方程为:221832y x -=(2)不妨设P 在C 的右支上,则1228PF PF a -==,122F F c == 在12F PF △中,2222121212121212()280cos15022PF PF F F PF PF PF PF PF PF PF PF +--+-︒===解得1232PF PF =- 所以12F PF △的面积1212111sin (328222F P S F PF PF ∠==⨯-⨯=-【点睛】解题的关键是:掌握共渐近线的双曲线方程的设法,即与22221x y a b-=共渐近线的方程可设为:2222(0)x y k k a b -=≠;与22221x y a b -=共焦点的方程可设为:22221x y a b λλ-=+-,再代入点求解即可,考查分析计算的能力,属中档题.10.(2022·浙江高三开学考试)已知抛物线T :()22y px p N +=∈和椭圆C :2215x y +=,过抛物线T 的焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,线段AB 的中垂线交椭圆C 于M ,N 两点.(1)若F 恰是椭圆C 的焦点,求p 的值;(2)若MN 恰好被AB 平分,求OAB 面积的最大值. 【答案】(1)4p =;(2【分析】(1)根据椭圆方程求出椭圆的焦点坐标,再根据F 恰是椭圆C 的焦点,即可得出答案;(2)设直线l :2p x my =+,()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y M x y N x y ,联立222p x my y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,求得AB 的中点坐标,根据因为MN 恰好被AB 平分,则直线MN 的斜率等于m -,再根据点差法求得直线MN 的斜率,求得2m ,根据由AB 的中点在椭圆内,求得p 的最大值,从而可求得OAB 面积的最大值. 【详解】解:(1)在椭圆中,2224c a b =-=,所以2c =, 因为F 恰是椭圆C 的焦点, 所以22p=,所以4p =; (2)设直线l :2px my =+,()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y M x y N x y , 联立222p x my y px ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得2220y mpy p --=, 则212122,y y mp y y p +=⋅=-,则2122x x m p p +=+,故AB 的中点坐标为2,2p m p mp ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,又因为MN 恰好被AB 平分,则2342x x m p p +=+,342y y mp +=,直线MN 的斜率等于m -,将M 、N 的坐标代入椭圆方程得:223315x y +=,224415x y +=, 两式相减得:()()()()3434343405x x x x y y y y +-++-=, 故234342110y y m x x m-+=--, 即直线MN 的斜率等于22110m m+-, 所以22110m m m+-=-,解得218m =, 由AB 的中点在椭圆内,得2222()15p m p mp ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+<,解得26413p <, 因为p Z ∈,所以p 的最大值是2,12y y -== 则OAB面积212122p S y y p =⨯-==≤, 所以,当2p =时,OAB . 11.(2022·普宁市第二中学高三月考)在平面直角坐标系xOy 中,原点为O ,抛物线C 的方程为24x y =,线段AB 是抛物线C 的一条动弦.(1)求抛物线C 的准线方程;(2)求=4OA OB ⋅-,求证:直线AB 恒过定点;(3)过抛物线的焦点F 作互相垂直的两条直线1l 、2l ,1l 与抛物线交于P 、Q 两点,2l 与抛物线交于C 、D 两点,M 、N 分别是线段PQ 、CD 的中点,求FMN 面积的最小值.【答案】(1)准线方程:1y =-;(2)直线AB 恒过定点()0,2,证明见解析;(3)4.【分析】(1)由焦点在y 轴正半轴上,且2p =,即可得准线方程;(2)设直线AB 方程为y kx b =+,与抛物线方程联立由韦达定理和向量数量积的坐标运算,解方程可得b 的值,即可得所过的定点;(3)设1l 的方程为1y kx =+,()33,P x y ,()44,Q x y ,与抛物线方程联立,运用韦达定理和中点坐标公式求M 、N 两点坐标,由两点间距离公式求FM 、FN 的长,再计算12FMN SFM FN ,由基本不等式求最值即可求解.【详解】 (1)由24x y =可得:2p =,焦点为()0,1F ,所以准线方程:1y =-,(2)设直线AB 方程为y kx b =+,()11,A x y ,()22,B x y由24y kx b x y=+⎧⎨=⎩得2440x kx b --=, 所以124x x k +=,124x x b =-,222121212124416x x OA OB x x y y x x b b ⋅=+=+=-+=-, 即2440b b -+=,解得:2b =所以直线2y kx =+过定点()0,2(3)()0,1F ,由题意知直线1l 、2l 的斜率都存在且不为0,设直线1l 的方程为1y kx =+,()33,P x y ,()44,Q x y ,则直线2l 的方程为11y x k=-+, 由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=, 所以344x x k +=,344x x =-,所以()34122M x x x k =+=,2121M M y kx k =+=+,所以()22,21M k k + 用1k -替换k 可得2N x k =-,221N y k =+,所以222,1N k k⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,所以12FMN S FM FN ====224≥=⨯=,当且仅当221k k =即1k =±时,等号成立, 所以FMN 的面积取最小值4.【点睛】方法点睛:解决圆锥曲线中的范围或最值问题时,若题目的条件和结论能体现出明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:①利用判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;②利用已知参数的范围,求出新参数的范围,解题的关键是建立两个参数之间的等量关系;③利用基本不等式求出参数的取值范围;④利用函数值域的求法,确定参数的取值范围.。
2011高考数学真题考点分类新编考点28圆锥曲线的综合问题(大纲版地区)
考点28 圆锥曲线的综合问题一、选择题1、(2011·重庆高考文科·T9)设双曲线的左准线与两条渐近线交于A B 、两点,左焦点在以AB 为直径的圆内,则该双曲线的离心率的取值范围为 ( ) (A) ()20, (B) ()21,(C) ) (D) ()∞+,2【思路点拨】先设出双曲线的标准方程,写出左准线的方程和渐近线的方程,根据左焦点与圆的位置关系求解离心率的范围.【精讲精析】选 B.设双曲线的方程为)0,0(12222>>=-b a by a x ,则左准线的方程为ca x 2-=渐近线方程为x a by ±=,故可求得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-c ab ca B c abc a A ,,,22,所以,以AB 为直径的圆的方程为222222c b a y ca x =+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+,因为左焦点)0,(c -在圆内,所以 22222c b a c a c <⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-,即2222442b a c a c a <-+, 根据222c b a =+化简得, 0322244<-+c a c a 即02324<+-e e 解得212<<e ,又因为双曲线的离心率1>e ,所以21<<e . 二、解答题2、(2011·湖北高考理科·T20)(本小题满分14分)平面内与两定点1(,0)A a -,2(,0)A a (0)a >连续的斜率之积等于非零常数m 的点的轨迹,加上1A 、2A 两点所成的曲线C 可以是圆、椭圆或双曲线. (Ⅰ)求曲线C 的方程,并讨论C 的形状与m 值得关系;(Ⅱ)当1m =-时,对应的曲线为1C ;对给定的(1,0)(0,)m ∈-+∞,对应的曲线为2C ,设1F 、2F 是2C 的两个焦点.试问:在1C 上,是否存在点N ,使得△1F N 2F的面积2||S m a =.若存在,求tan 1F N 2F 的值;若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)设M (x,y ),利用12MA MA k k m ⋅=可得,x y 的方程为222mx y ma -=,再根据m 与0,-1的大小分类讨论;(2)设00(,)N x y ,由N 在C 1上可得00y a <≤,再由122F NF s m a =可将0y 用m 表示,由此可求点N 存在时,m 的取值范围,设12F NF θ∠=,又121212111sin sin tan ,22cos 2NF NF s NF NF NF NF θθθθ⋅===⋅⋅先求出12NF NF ⋅后,即可求出tan .θ【精讲精析】可设动点为M ,其坐标为(x ,y),当x a ≠±时,由条件可得12222,MA MA y y y k k m x a x a x a⋅=⋅==-+-即()222,mx y ma x a -=≠± 又1(,0)A a -、2(,0)A a 的坐标满足222,mx y ma -= 故依题意,曲线C 的方程为222mx y ma -=.当1m <-时,曲线C 的方程为22221,x y a ma +=-C 是焦点在y 轴上的椭圆; 当1m =-时,曲线C 的方程为222x y a +=,C 是圆心在原点的圆;当10m -<<时,曲线C 的方程为22221,x y a ma +=-C 是焦点在x 轴上的椭圆; 当0m >时,曲线C 的方程为22221,x y a ma-=C 是焦点在x 轴上的双曲线.⑵由⑴知,当1m =-时,C 1的方程为222x y a +=.当(1,0)(0,)m ∈-⋃+∞时, C2的两个焦点分别为1(F -2(F 对于给定的(1,0)(0,)m ∈-⋃+∞, C 1上存在点000(,)(0)x y y ≠使得2||S m a =的充要条件是22200020,0,12.2x y a y a m ⎧+=≠⎪⎨⋅=⎪⎩①② 由①得00y a <≤,由②得0y =,当0a <≤,即10,2m ≤≤或102m <≤时, 存在点N ,使2||S m a =;a >,即112m -<<故12m >时, 不存在满足条件的点N.当m ⎫⎛∈⋃⎪ ⎪ ⎣⎭⎝⎦时,由100(,)NF x y =--,200(,)NF x y =-,可得22221200(1).NF NF x m a y ma ⋅=-++=-令11r NF =,22r NF =,12F NF θ∠=,则由21212cos ,NF NF rr ma θ⋅==-可得212,cos ma r r θ=- 从而22121sin 1sin tan ,22cos 2ma s r r ma θθθθ==-=-于是由2||S m a =, 可得221tan ,2ma a m θ-=即2tan .m mθ=-综上:当m ⎫∈⎪⎪⎣⎭时,在C 1上,存在点N ,使得2||S m a =,且12tan 2;F NF =当10,2m ⎛+∈ ⎝⎦时,在C 1上,存在点N ,使得2||S m a =,且12tan 2;F NF =-m ⎛∈-⋃ ⎝⎦⎫+∞⎪⎪⎣⎭时,在C 1上,不存在满足条件的点N.3、(2011·全国高考理科·T21)已知O 为坐标原点,F 为椭圆22:12y C x +=在y轴正半轴上的焦点,过F 且斜率为的直线l 与C 交与A 、B 两点,点P 满足0.OA OB OP ++=(Ⅰ)证明:点P 在C 上;(Ⅱ)设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上.【思路点拨】方程联立利用韦达定理是解决这类问题的基本思路,注意把0.OA OB OP ++=用坐标表示后求出P 点的坐标,然后再结合直线方程把P 点的纵坐标也用A 、B 两点的横坐标表示出来.从而求出点P 的坐标,代入椭圆方程验证即可证明点P 在C 上.(II)此问题证明有两种思路:思路一:关键是证明,APB AQB ∠∠互补.通过证明这两个角的正切值的和为零即可,在求正切值时要注意利用倒角公式.思路二:根据圆的几何性质圆心一定在弦的垂直平分线上,所以根据两条弦的垂直平分线的交点找出圆心N ,然后证明N 到四个点A 、B 、P 、Q 的距离相等即可.【精讲精析】 (I)设1122(,),(,)A x y B x y直线:1l y =+,与2212y x +=联立得2410x --=12,44x x ==1212124x x x x +==- 由0.OA OB OP ++=得1212((),())P x x y y -+-+12()x x -+=, 121212()(11))21y y x x -+=-+++=+-=-22(1)(12-+= 所以点P 在C 上.(II)方法一:1222tan 11PA PBPA PBk k APB k k -∠==+214()3x x -==同理21)22tan 11QB QA QA QBk k AQB k k -∠==++214()3x x -==-所以,APB AQB ∠∠互补,因此A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上. 方法二:由(1)P -和题设知,Q ,PQ 的垂直平分线1l的方程为y x =…①设AB 的中点为M ,则1)2M ,AB 的垂直平分线2l 的方程为14y x =+…②由①②得1l 、2l 的交点为1()8N||8NP ==,21||||2AB x x =-=||4AM =,||MN ==,||NA ==故||||NP NA =.||||,||||NP NQ NA NB == 所以A 、P 、B 、Q 四点在同一圆圆N 上.4、(2011·上海高考理科·T23)已知平面上的线段l 及点P ,任取l 上一点Q ,线段PQ 长度的最小值称为点P 到线段l 的距离,记作(,)d P l (1)求点(1,1)P 到线段:30(35)l x y x --=≤≤的距离(,)d P l ;(2)设l 是长为2的线段,求点的集合{(,)1}D P d P l =≤所表示的图形面积; (3)写出到两条线段12,l l 距离相等的点的集合12{(,)(,)}P d P l d P l Ω==,其中12,l AB l CD ==,,,,A B C D 是下列三组点中的一组.对于下列三种情形,只需选做一种,满分分别是①2分,②6分,③8分;若选择了多于一种情形,则按照序号较小的解答计分. ①(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)A B C D --. ②(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)A B C D ---. ③(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D .【思路点拨】本题考查解析几何知识,第(1)问比较简单,可以直接求出,注意的是已知的是线段:30(35)l x y x --=≤≤,不能直接使用点到直线距离公式,第(2)问是为最后一问做铺垫的,稍有难度,第三问非常好,设计了多种情况,开拓了学生的思维,锻炼了学生的解题能力。
十年(2011-2020)高考真题数学分项详解(全国版)专题29圆锥曲线的综合问题(原卷版)
专题29圆锥曲线的综合问题25线与椭圆直线与椭圆考点出现频率2021年预测考点98曲线与方程37次考1次命题角度:(1)定点、定值问题;(2)最值、范围问题;(3)证明、探究性问题.核心素养:数学运算、逻辑推理、直观想象考点99定点与定值问题37次考6次考点100最值与范围问题37次考5次考点101探索型与存在性问题37次考3次考点98曲线与方程1.(2020山东)已知曲线22:1C mx ny +=.()A .若m>n>0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若m=n>0,则CC .若mn<0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =D .若m=0,n>0,则C 是两条直线2.(2020天津)设双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过抛物线24y x =的焦点和点(0,)b 的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为()A .22144x y -=B .2214y x -=C .2214x y -=D .221x y -=3.【2019北京理】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :221||x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ;③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3.其中,所有正确结论的序号是A .①B .②C .①②D .①②③4.(2020全国Ⅱ文19)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F 与抛物线2C 的焦点重合,1C 的中心与2C 的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交1C 于,A B 两点,交2C 于,C D 两点,且43CD AB =.(1)求1C 的离心率;(2)若1C 的四个顶点到2C 的准线距离之和为12,求1C 与2C 的标准方程.5.(2020全国Ⅱ理19)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F 与抛物线2C 的焦点重合,1C 的中心与2C 的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交1C 于,A B 两点,交2C 于,C D 两点,且43CD AB =.(1)求1C 的离心率;(2)设M 是1C 与2C 的公共点,若5=MF ,求1C 与2C 的标准方程.6.(2018江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点12,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △的面积为7,求直线l 的方程.7.(2017新课标Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .8.(2016全国Ⅲ文理)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B,两点,交C 的准线于P Q ,两点.(I )若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ;(II )若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.9.(2015江苏理)如图,在平面直角坐标系xoy 中,已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于,A B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点,P C ,若2PC AB =,求直线AB 的方程.10.(2014广东理)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为,离心率为3.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若动点00(,)P x y 为椭圆外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.11.(2014辽宁理)圆224x y +=的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图),双曲线22122:1x y C a b-=过点P .(1)求1C 的方程;(2)椭圆2C 过点P 且与1C 有相同的焦点,直线l 过2C 的右焦点且与2C 交于A ,B 两点,若以线段AB 为直径的圆心过点P ,求l 的方程.12.(2013四川理)已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的两个焦点分别为1(10)F -,,210F (,),且椭圆C 经过点),3134(P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率(Ⅱ)设过点),(20A 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是MN 上的点,且222112ANAMAQ+=,求点Q 的轨迹方程.13.(2011天津理)在平面直角坐标系xOy 中,点(,)P a b (0)a b >>为动点,12,F F 分别为椭圆22221x y a b+=的左右焦点.已知△12F PF 为等腰三角形.(Ⅰ)求椭圆的离心率e ;(Ⅱ)设直线2PF 与椭圆相交于,A B 两点,M 是直线2PF 上的点,满足2AM BM ⋅=-,求点M 的轨迹方程.考点99定点与定值问题14.【2020全国Ⅰ文21理20】已知,A B 分别为椭圆()222:11x E y a a+=>的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线6x =上的动点,PA 与E 的另一交点为,C PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.15.【2020山东】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为2,且过点()2,1A .(1)求C 的方程;(2)点M ,N 在C 上,且AM AN ⊥,AD MN ⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.16.【2019全国Ⅲ理】已知曲线C:y=22x,D为直线y=12-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.17.【2019北京理】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.18.【2019全国Ⅲ文】已知曲线C:y=22x,D为直线y=12-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.19.【2019北京文】已知椭圆2222:1x yCa b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l 经过定点.20.【2018北京文20】(本小题14分)已知椭圆M :22221x y a b+=(0)a b >>的离心率为3,焦距为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的焦点,A B (I )求椭圆M 的方程;(II )若1k =,求AB 的最大值;(III )设()2,0P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D ,若,C D 和点71,44Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭共线,求k .21.【2018北京理19】(本小题14分)已知抛物线2:2C y px =经过点()1,2P ,过点()0,1Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点,A B ,且直线PA 交于y 轴与M ,直线PB 交y 轴与N .(I )求直线l 的斜率的取值范围.(II )设O 为原点,,QM QO QN QO λμ== ,求证:11λμ+为定值.22.(2017新课标Ⅰ理)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,四点1(1,1)P ,2(0,1)P ,33(1,2P =-,43(1,2P =中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过2P 点且与C 相交于A ,B 两点.若直线2P A 与直线2P B 的斜率的和为1-,证明:l 过定点.23.(2017新课标Ⅱ文理)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .24.(2017北京文)已知椭圆C 的两个顶点分别为(2,0)A -,(2,0)B ,焦点在x 轴上,离心率为2.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:BDE ∆与BDN ∆的面积之比为4:5.25.(2016年全国I 理)设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点(1,0)B 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1C ,直线l 交1C 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.26.(2016年北京文)已知椭圆C :22221x y a b+=过(2,0)A ,(0,1)B 两点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程及离心率;(Ⅱ)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.27.(2016年北京理)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,ΔOAB 的面积为1.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:||||AN BM ⋅为定值.28.(2016年山东文)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为2 .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x 轴与点N ,交C 于点A ,P(P 在第一象限),且M 是线段PN的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长线QM 交C 于点B .(i)设直线PM 、QM 的斜率分别为k 、k',证明k k'为定值;(ii)求直线AB 的斜率的最小值.29.(2015新课标2文)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为22,点在C 上.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)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 .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.30.(2015新课标2理)已知椭圆C :2229x y m +=(0m >),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 .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边行?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.31.(2015陕西文)如图,椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)经过点(0,1)A -,且离心率为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)经过点(1,1),且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点,P Q (均异于点A ),证明:直线AP与AQ 的斜率之和为2.32.(2014江西文理)如图,已知双曲线C :2221x y a-=(0a >)的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:020=-y y a x x l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明:当点P 在C 上移动时,NFMF恒为定值,并求此定值.33.(2013山东文理)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是12,F F,离心率为2,过1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为l .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接12,PF PF .设12F PF ∠的角平分线PM 交C 的长轴于点(),0M m ,求m 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点.设直线12,PF PF 的斜率分别为12,k k ,若0k ≠,试证明1211kk kk +为定值,并求出这个定值.34.(2012湖南理)在直角坐标系xoy 中,曲线1C 的点均在2C :22(5)9x y -+=外,且对1C 上任意一点M ,M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值.(Ⅰ)求曲线1C 的方程;(Ⅱ)设00(,)P x y (3y ≠±)为圆2C 外一点,过P 作圆2C 的两条切线,分别与曲线1C 相交于点A ,B 和C ,D .证明:当P 在直线4x =-上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值.考点100最值与范围问题35.【2020年江苏18】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,212AF F F ⊥,直线1AF 与椭圆E 相交于另一点B .(1)求12AF F ∆的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记OAB ∆与MAB ∆的面积分别为12,S S ,若213S S =,求点M 的坐标.36.【2020浙江21】如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标;(Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.37.【2019全国Ⅱ理】已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x ,y)满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG △是直角三角形;(ii )求PQG △面积的最大值.38.【2019浙江】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S .(1)求p 的值及抛物线的准线方程;(2)求12S S 的最小值及此时点G的坐标.39.(2018浙江21)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线2:4C y x =上存在不同的两点,A B 满足,PA PB 的中点均在C 上.(I )设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(II )若P 是半椭圆221(0)4y x x +=<上的动点,求PAB △面积的取值范围.40.(2017浙江文理)如图,已知抛物线2x y =.点11(,24A -,39(,)24B ,抛物线上的点(,)P x y 13()22x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围;(Ⅱ)求||||PA PQ ⋅的最大值.41.(2017山东文)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(0)a b >>的离心率为22,椭圆C 截直线1y =所得线段的长度为(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)动直线l :(0)y kx m m =+≠交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M .点N 是M 关于O 的对称点,N 的半径为||NO .设D 为AB 的中点,DE ,DF 与N 分别相切于点E ,F ,求EDF ∠的最小值.42.(2017山东理)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=()0a b >>的离心率为2,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l :1y k x =-E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且124k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.43.(2016全国II 理)已知椭圆:E 2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于,A M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥.(Ⅰ)当4,||||t AM AN ==时,求AMN ∆的面积;(Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.44.(2016天津理)设椭圆13222=+y a x (3)a >的右焦点为F ,右顶点为A ,已知||3||1||1FA eOA OF =+,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H ,若HF BF⊥,且MOA MAO ∠∠≤,求直线l 的斜率的取值范围.45.(2016浙江文)如图,设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,抛物线上的点A 到y 轴的距离等于||1AF -.(I )求p 的值;(II )若直线AF 交抛物线于另一点B ,过B 与x 轴平行的直线和过F 与AB 垂直的直线交于点N ,AN 与x 轴交于点M .求M 的横坐标的取值范围.45.(2015重庆文)如图,椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为1F ,2F ,且过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点,且PQ ⊥1PF .(Ⅰ)若12PF =+,22PF =-|,求椭圆的标准方程;(Ⅱ)若|1PQ PF λ=,且3443λ≤≤,试确定椭圆离心率e 的取值范围.46.(2014新课标1文理)已知点A (0,2)-,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点.(Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.47.(2014浙江文理)如图,设椭圆(),01:2222>>=+b a by a x C 动直线l 与椭圆C 只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(Ⅰ)已知直线l 的斜率为k ,用k b a ,,表示点P 的坐标;(Ⅱ)若过原点O 的直线1l 与l 垂直,证明:点P 到直线1l 的距离的最大值为b a -.48.(2015山东理)平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为32,左、右焦点分别是1F 、2F .以1F 为圆心以3为半径的圆与以2F 为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆E :2222144x y a b+=,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线=+y kx m 交椭圆E 于,A B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .(i )求||||OQ OP 的值;(ii )求△ABQ 面积的最大值.49.(2014山东文理)已知抛物线)>0(2:2p px y C =的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A的直线l 交C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有FA FD =,当点A 的横坐标为3时,ADF ∆为正三角形.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)若直线l l //1,且1l 和C 有且只有一个公共点E ,(ⅰ)证明直线AE 过定点,并求出定点坐标;(ⅱ)ABE ∆的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.50.(2014山东理)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,直线y x=被椭圆C 截得的线段长为5.(I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD AB ⊥,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.(ⅰ)设直线BD ,AM 的斜率分别为12,k k ,证明存在常数λ使得12k k λ=,并求出λ的值;(ⅱ)求OMN ∆面积的最大值.51.(2014四川文理)已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线3x =-上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .(i )证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点);(ii )当||||TF PQ 最小时,求点T 的坐标.52.(2013广东文理)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线:20l x y --=的距离为2.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程;(Ⅲ)当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值.53.(2011新课标文理)在平面直角坐标系xoy 中,已知点(0,1)A -,B 点在直线3y =-上,M 点满足//MB OA ,MA AB MB BA =,M 点的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)P 为C 上动点,l 为C 在点P 处的切线,求O 点到l 距离的最小值.54.(2011广东文理)设圆C 与两圆2222(4,(4x y x y ++=+=中的一个内切,另一个外切.(1)求C 的圆心轨迹L 的方程;(2)已知点M (,55F ,且P 为L 上动点,求MP FP -的最大值及此时点P 的坐标.考点101探索型与存在性问题55.【2018上海20】(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第2小题满分6分,第3小题满分6分)设常数2t >,在平面直角坐标系xOy 中,已知点()20F ,,直线:l x t =,曲线()2:800y x x t y Γ=≤≤≥,.l 与x 轴交于点A ,与Γ交于点B P Q ,,分别是曲线Γ与线段AB 上的动点.(1)用t 为表示点B 到点F 的距离;(2)设,23t FQ ==,线段OQ 的中点在直线FP 上,求AQP △的面积;(3)设8t =,是否存在以FP FQ ,为邻边的矩形FPEQ ,使得点E 在Γ上?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.56.(2016全国I 文)在直角坐标系xOy 中,直线l :(0)y t t =≠交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H .(I )求||||OH ON ;(II )除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.57.(2015新课标1理)在直角坐标系xoy 中,曲线C :24x y =与直线y kx a =+(0)a >交与M ,N 两点,(Ⅰ)当0k =时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由.58.(2015北京理)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为22,点()01P ,和点()A m n ,()0m ≠都在椭圆C 上,直线PA 交x 轴于点M .(Ⅰ)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示);(Ⅱ)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由.59.(2015湖北理)一种作图工具如图1所示.O 是滑槽AB 的中点,短杆ON 可绕O 转动,长杆MN 通过N 处铰链与ON 连接,MN 上的栓子D 可沿滑槽AB 滑动,且1DN ON ==,3MN =.当栓子D 在滑槽AB 内作往复运动时,带动..N 绕O 转动一周(D 不动时,N 也不动),M 处的笔尖画出的曲线记为C .以O 为原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图2所示的平面直角坐标系.(Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)设动直线l 与两定直线1:20l x y -=和2:20l x y +=分别交于,P Q 两点.若直线l 总与曲线C 有且只有一个公共点,试探究:△OPQ 的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.60.(2015四川理)如图,椭圆E:2222+1(0)x y a ba b=>>的离心率是22,过点(0,1)P的动直线l与椭圆相交于,A B两点,当直线l平行与x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得QA PAQB PB=恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.61.(2015浙江理)已知椭圆2212x y+=上两个不同的点,A B关于直线12y mx=+对称.(Ⅰ)求实数m的取值范围;(Ⅱ)求AOB∆面积的最大值(O为坐标原点).62.(2014湖南文理)如图5,O 为坐标原点,双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和椭圆222222222:1(0)x y C a b a b +=>>均过点23(,1)3P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(I)求12,C C 的方程;(Ⅱ)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于,A B 两点,与2C 只有一个公共点,且||||OA OB AB +=?证明你的结论.63.(2013安徽文理)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点P .64.(2013湖北文理)如图,已知椭圆1C 与2C 的中心在坐标原点O ,长轴均为MN 且在x 轴上,短轴长分别为2m ,2()n m n >,过原点且不与x 轴重合的直线l 与1C ,2C 的四个交点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D .记mnλ=,△BDM 和△ABN 的面积分别为1S 和2S .(Ⅰ)当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,求λ的值;(Ⅱ)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=并说明理由.65.(2012广东文理)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e =,且椭圆C 上的点到(0,2)Q 的距离的最大值为3.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)在椭圆C 上,是否存在点(,)M m n 使得直线l :1mx ny +=与圆O :221x y +=相交于不同的两点,A B ,且OAB ∆的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及相对应的OAB ∆的面积;若不存在,请说明理由.66.(2011山东文理)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:13x C y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l交椭圆C于A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线3x=-于点(3,)D m-.(Ⅰ)求22m k+的最小值;(Ⅱ)若2OG OD=∙OE,(i)求证:直线l过定点;(ii)试问点B,G能否关于x轴对称?若能,求出此时ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由.。
2011广东高考大解密之圆锥曲线大题.doc000
2011广东高考大解密之圆锥曲线大题一、2000——2010圆锥大题呈现 ①类模型——椭圆模型21.(本小题满分14分)(2001年)已知椭圆1222=+y x 的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B 两点,点C 在右准线l 上,且BC∥x 求证直线AC 经过线段EF 的中点. 21.(本小题满分14分)(2003年)已知常数,0>a 在矩形ABCD 中,AB=4,BC=4a ,O 为AB 的中点,点E 、F 、G 分别在BC 、CD 、DA 上移动,且DADGCD CF BC BE ==,P 为GE 与OF 的交点(如图),问是否存在两个定点,使P 到这两点的距离的和为定值?若存在,求出这两点的坐标及此定值;若不存在,请说明理由.22、本小题14分(2004年)设直线l 与椭圆2212516x y +=相交于,A B 两点,l 又与双曲线221x y -=相交于C 、D 两点,,C D 三等分线段AB ,求直线l 的方程。
18. (本小题满分14分)(2007年)在平面直角坐标系xoy中,已知圆心在第二象限、半径为的圆C 与直线y x =相切于坐标原点O .椭圆22219x y a +=与圆C 的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10.(1)求圆C 的方程;(2)试探究圆C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到椭圆右焦点F 的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由②类模型——双曲线型22.(本小题满分14分)(2000年)如图,已知梯形ABCD 中|AB|=2|CD|,点E 分有向线段AC 所成的比为λ,双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为伪点,当4332≤≤λ时,求双曲线离心率c 的取值范围20、(本题满分14分)(2002年)20.(本小题满分14分)(2010年)已知双曲线212xy -=的左、右顶点分别为12,A A ,点11(,)P x y ,11(,)Q x y -是双曲线上不同的两个动点。
圆锥曲线中的定点、定值问题的结论及多种证明方法 高考数学
七、圆锥曲线中的平行弦的问题
在前面一、推论:“若圆锥曲线为圆,直线AB交C于A、B两点,的斜率分别为,当时,为定值,”给出了平移图像法、一般法、参数方程法等多种证明方法。现在我们对一、推论
31.采用另一种思维方式探究如下:设点是圆上的一定点,过点P作x轴的
2. 当 时, 【1】化为: 。即 时,为定值,,
3.当)时,,得, ,,即 ,
,即 。 得:
; 【2】
即: 或 (因为直线AB不过点P,舍去)AB的方程为化为: 即 由得 即直线AB恒过定点( )。
3. 当时, 由 【2】化为: , , , 即:。(因为直线AB不过点P,舍去)或;,即 为定值.
1.当时,, , ,
,即: , ,
化为:, (因为直线AB不过点P,舍去)或。, ; 【6】AB的方程为化为: 即 由得 即当时,直线AB恒过定点( )。
2.当 时, 【6】化为:; 即当时,为定值,。
3.当时, 即, ,,即 ,
, ; 【7】 ,化为:, (因为直线AB不过点P,舍去)或。由,
2.当时,直线AB恒过定点(
3.当时,为定值
4.当时,即直线AB恒过定点( ). 及其证法已知点(其中 是圆锥曲线上的一个定点,过点作直线分别与圆锥曲线C相交于点A、 则必定存在以下结论:
二、椭圆、双曲线、抛物线、圆中的定点、定值问题的统一结论
1.当时,为定值,
2.当时,直线AB恒过定点( )
圆锥曲线中的定点、定值问题的
结论及多种证明方法
主讲人:某某某老师
某某学校
山东东营 徐新华 大家都知道,圆锥曲线的很多重要结论,特别是圆锥曲线的定点、定值问题并没有列入高中数学教材,但它们一直确是高考数学试题中考察的重要内容。本文件中,从多个角度、采用多种方法对圆锥曲线的定点、定值问题的结论作出了证明,并力求对证明过程给予最大化的展示。需要说明的是,个别证法有相当大的难度,其证明过程也极为复杂,因此叙述也就比较详细具体。
2011届高考数学圆锥曲线的综合问题3
2011 届高考数学圆锥曲线的综合问题 3 第八节圆锥曲线的综合应用一、基本知识纲要:1知识精讲:圆锥曲线的综合问题包含:分析法的应用,数形联合的思想,与圆锥曲线相关的定值、最值等问题,主要沿着两条主线,即圆锥曲线科内综合与代数间的科间综合,灵巧运用分析几何的常用方法,解决圆锥曲线的综合问题;经过问题的解决,进一步掌握函数与方程、等价转变、分类议论等数学思想 .2要点难点:正确娴熟地运用分析几何的方法解决圆锥曲线的综合问题,从中进一步领会分类议论、等价转变等数学思想的运用 .3思想方式:数形联合的思想,等价转变,分类议论,函数与方程思想等 .4特别注意:要能正确地进行数与形的语言变换和运算、推理变换,并在运算过程中注意思想的严实性,以保证结果的完好。
二、例题:例 1.A , B 是抛物线上的两点,且oA( o 为坐标原点)求证:( 1)A,B 两点的横坐标之积,纵坐标之积分别是定植;( 2)直线 AB经过一个定点证明:( 1)设两式相乘得所以直线 AB过定点 (2p,0)例 2、(2005 年春天北京, 18)如图, o 为坐标原点,直线在轴和轴上的截距分别是和,且交抛物线两点。
(1)写出直线的截距式方程(2)证明:(3)当时,求的大小。
(图赐教材 P135 页例 1)解:( 1)直线的截距式方程为。
(1)( 2)、由( 1)及消去可得( 2)点, N 的坐标为( 2)的两个根。
故所以(3)、设直线 o、oN 的斜率分别为当时,由( 2)知,所以。
说明:此题主要考察直线、抛物线等基本知识,考察运用分析几何的方法剖析问题和解决问题的能力。
例 3、( 2005 年黄冈高三调研考题)已知椭圆 c 的方程为,双曲线的两条渐近线为,过椭圆 c 的右焦点 F 作直线,使,又与交于 P 点,设与椭圆 c 的两个交点由上而下挨次为A、 B。
(图赐教材 P135 页例 2)( 1)当夹角为,双曲线的焦距为 4 时,求椭圆 c 的方程( 2)当时,求的最大值。
2011年高考数学圆锥曲线试题解析(文科)
2011年高考试题解析数学(文科)圆锥曲线一、选择题:1. (2011年高考山东卷文科9)设M(0x ,0y )为抛物线C :28x y =上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、FM 为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则0y 的取值范围是 (A)(0,2) (B)[0,2] (C)(2,+∞) (D)[2,+∞) 【答案】C3. (2011年高考海南卷文科9)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,|AB|=12,P 为C 的准线上一点,则A B P ∆的面积为( ) A.18 B.24 C.36 D.48 【答案】C【解析】因为AB 过抛物线的焦点且与对称轴垂直,所以线段AB 是抛物线的通径,长为212p =,所以6p =,又点P 到AB 的距离为焦参数p ,所以A B P ∆的面积为212362p p p ⨯==,故选C.4. (2011年高考安徽卷文科3) 双曲线x y 222-=8的实轴长是(A )2(B) (C) 4【答案】C【命题意图】本题考查双曲线的标准方程,考查双曲线的性质.属容易题.【解析】x y 222-=8可变形为22148xy-=,则24a =,2a =,24a =.故选C.5.(2011年高考广东卷文科8)设圆C 与圆外切,与直线0y =相切.则C 的圆心轨迹为( )A . 抛物线B . 双曲线C . 椭圆D . 圆6.(2011年高考浙江卷文科9)已知椭圆22122:1x y C ab+=(a >b >0)与双曲线222:14yC x -=有公共的焦点,2C 的一条渐近线与1C 2C 的长度为直径的圆相交于,A B 两点.若1C 恰好将线段A B 三等分,则 (A )2132a = (B )213a = (C )212b =(D) 22b =【答案】 C【解析】:由1c 恰好将线段AB 三等分得133A Ax x x x =⇒=由222,5A y x x x y=⎧⇒=⎨+⎩,1515x a y a∴==222222)1515,)1111515a ab ab∴+=⇒= 在椭圆上,又22215,2a b b -=∴=,故选C.7. (2011年高考天津卷文科6)已知双曲线22221(0,0)x y a b ab-=>>的左顶点与抛物线22(0)y px p =>的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为A.【答案】B【解析】由题意知,抛物线的准线方程为2x =-,所以4p =,又42p a +=,所以2a =,又因为双曲线的一条渐近线过点(-2,-1),所以双曲线的渐近线方程为12y x =±,即12b a=,所以1b =,即25c =,2c =选B.8. (2011年高考福建卷文科11)设圆锥曲线I’的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线I’上存在点P 满足1PF :12F F :2P F = 4:3:2,则曲线I’的离心率等于 A. 1322或 B.223或 C.122或 D. 2332或【答案】A【解析】由1PF :12F F :2P F = 4:3:2,可设14PF k =,123F F k =,22PF k =,若圆锥曲线为椭圆,则26a k =,23c k =,12e =;若圆锥曲线为双曲线,则22a k =,23c k =,32e =,故选A.9. (2011年高考四川卷文科11)在抛物线y=x 2+ax-5(a ≠0)上取横坐标为x 1=-4,x 2=2的两点,经过两点引一条割线,有平行于该割线的一条直线同时与该抛物线和圆225536x y +=相切,则抛物线的顶点坐标是( )(A ) (-2,-9) (B )(0,-5) (C) (2,-9) (D )(1,6)10. (2011年高考陕西卷文科2)设抛物线的顶点在原点,准线方程为2x =-,则抛物线的方程是(A )28y x =- (B ) 24y x =- (C) 28y x = (D) 24y x = 【答案】C【解析】:设抛物线方程为2y ax =,则准线方程为4a x =-于是24a -=-8a ⇒=故选C11.(2011年高考湖南卷文科6)设双曲线2221(0)9x ya a-=>的渐近线方程为320,x y ±=则a 的值为( )A .4B .3C .2D .1 答案:C解析:由双曲线方程可知渐近线方程为3y x a=±,故可知2a =。
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第八节 圆锥曲线的综合应用
一、基本知识概要:
1知识精讲:
圆锥曲线的综合问题包括:解析法的应用,数形结合的思想,与圆锥曲线有关的定值、最值等问题,主要沿着两条主线,即圆锥曲线科内综合与代数间的科间综合,灵活运用解析几何的常用方法,解决圆锥曲线的综合问题;通过问题的解决,进一步掌握函数与方程、等价转化、分类讨论等数学思想.
2重点难点:正确熟练地运用解析几何的方法解决圆锥曲线的综合问题,从中进一步体会分
类讨论、等价转化等数学思想的运用.
3思维方式:数形结合的思想,等价转化,分类讨论,函数与方程思想等.
4特别注意: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。
二、例题:
例1. A ,B 是抛物线)0(22>=p px y 上的两点,且OA OB ⊥(O 为坐标原点)求证:
(1)A ,B 两点的横坐标之积,纵坐标之积分别是定植; (2)直线AB 经过一个定点
证明:(1)设
,,
2,2),,(),,(212122
212
12211=+∴⊥==y y x x OB OA px y px y y x B y x A 则
两式相乘得2212214,4p x x p y y =-=
)
0,2),0,2),
2(2).(2,
2,),(2)2(212
112
112
121212
2
2
1p x x p p x y y p y x x y y p y y AB y y p k x x x x p y y AB 时,显然也过点(
当过定点(化简得的方程所以直线当=-+=
-+=-+=
≠-=-
所以直线AB 过定点(2p,0)
例2、(2005年春季北京,18)如图,O 为坐标原点,直线l 在x 轴和y 轴上的截距分别是a 和b )0,0(≠>b a ,且交抛物线)(),(于22112
,N ,M )0(2y x y x p px y >=两点。
(1) 写出直线l 的截距式方程 (2) 证明:
b
y y 1112
1
=+
(3) 当p a 2=时,求MON ∠的大小。
(图见教材P135页例1) 解:(1)直线l 的截距式方程为
1=+b
y a x 。
(1)
(2)、由(1)及px y 22=消去x 可得0222=-+pab pay by (2)
点M ,N 的坐标21,y y 为(2)的两个根。
故.2,22121pa y y b
pa y y -=⋅-=
+
所以
.122112
1212
1
b
pa b
pa
y y y y y y =--=
+=
+
(3)、设直线OM 、ON 的斜率分别为.,,,2
221
1121x y k x y k k k =
=
则
当p a 2=时,由(2)知,,42221p pa y y -=-=
,
44)4(4)(,4)(,2,22
2
2
22
2
2121212
221222
12
1
p p
p p
y y x x x x p y y px y
px y
==
=
===相乘得由因此︒
∠⊥-=-=
=
90MON ON OM .1442
2
2
12121=,即所以p
p x x y y k k 。
说明:本题主要考查直线、抛物线等基本知识,考查运用解析几何的方法分析问题和解决问题的能力。
例3、(2005年黄冈高三调研考题)已知椭圆C 的方程为
)0(12
22
2>>=+
b a b
y a
x ,双曲线
12
22
2=-
b
y a
x 的两条渐近线为21,l l ,过椭圆C 的右焦点F 作直线l ,使1l l ⊥,又l 与2l 交
于P 点,设l 与椭圆C 的两个交点由上而下依次为A 、B 。
(图见教材P135页例2)
(1) 当21l l 与夹角为︒
60,双曲线的焦距为4时,求椭圆C 的方程 (2) 当P A A F
λ=时,求λ的最大值。
解:(1) 双曲线的渐近线为x a
b y ±
=,两渐近线的夹角为︒
60,又
1<a
b ,
.
13
C .1,3,
4.33
330
tan ,302
2
2
2
2
2=+==∴=+=⇒=
==∠∴︒
︒
y
x
b
a
b
a b a a
b POx 的方程为
故椭圆又即
(3) 由已知
,
,
P ),(:2
)(
解得与c
ab c
a
x a
b y
c x b
a y l =
-=
由P A A F
λ=得)1,
1(
2
λ
λλ
λ+⋅+⋅
+c
ab c
a
c A ,将A 点坐标代入椭圆方程得
2
22222224
2
222)1()(,)1()(λλλλλλ+=++∴+=++e e c a a
a c。
-的最大值为
12.223322)2(222
22
42
λλ∴-≤+⎥⎦⎤⎢⎣
⎡-+--=--=
∴e e e e
e 说明:本题考查了椭圆、双曲线的基础知识,及向量、定比分点公式、重要不等式的应用。
解决本题的难点是通过恒等变形,利用重要不等式解决问题的思想。
本题是培养学生分析问题和解决问题能力的一道好题。
例4、A ,F 分别是椭圆
112
)1(16
)1(2
2
=-+
+x y 的一个上顶点与上焦点,位于x 轴的正半轴
上的动点T (t,0)与F 的连线交射线OA 于Q ,求:
(1) 点A ,F 的坐标及直线TQ 的方程;
(2) 三角形OTQ 的面积S 与t 的函数关系式及该函数的最小值
(3) 写出该函数的单调递增区间,并证明. 解:(1)由题意得A(1,3),F(1,1)
直线TQ 得方程为x+(t-1)y-t=0
(2)射线OA 的方程y=3x 2
3),0(-=≥t t x TQ x Q 的方程,得代入
时取等号)
当则得由3
4(3
4493)(,3
2,4
9
)43
1(43
)32
1
(21)23(232
1)(,2
33,3
2,02
22
=
=
≥
∴>+
--=-=
-=
=
∴-=
>>t t S t t t t t t OT y t S t t y t x Q Q Q
所以S(t)的最小值为
3
4
(3)S(t)在⎪⎪⎭
⎫⎢⎣⎡+∞
,3
4
上是增函数 )
32)(32(94)32)(32()(2
1)()(,342121122121--⎥
⎦⎤⎢⎣⎡
----∙==-<≤t t t t t t t S t S t t 那么设
)()(,,3
232,32)32(,34.122112t S t S t t t t >∴>-
≥
-
∴≥
>
所以该函数在上是增函数
⎪⎭
⎫
⎢⎣⎡+∞,3
4
三、课堂小结:
1、解决圆锥曲线的综合问题应根据曲线的几何特征,熟练运用圆锥曲线的知识将曲线的几何特征转化为数量关系,再结合代数等知识来解。
2、对于求曲线方程中参数范围问题,应根据题设条件及曲线的几何性质构造参数满足的不等式,通过解不等式求得参数的范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域来解四.作业: 教材P136闯关训练。