圆锥曲线轨迹方程经典例题
(完整版)圆锥曲线的综合经典例题(含答案解析)
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.。
圆锥曲线_经典例题
(1)中点弦问题:(上题麻烦了。
是圆不用中点法)(2)轨迹以及弦长最大问题。
(3)利用通径最断解题(4)利用第二定义求离心率?我在楼上说的方法不很好,有焦点弦和准线了,当然要想第二定义过P做PD垂直准线于D,那么可得,PF/PD=e,PD/PM=1/2所以PF/e=1/2PM,又PF/PM=sin60/sin45=根3/根2,所以最终可得离心率为根6 ?????????和楼上算的怎么不一样?(5)抛物线的一证明,过抛物线焦点F 的直线交抛物线于A,B 两点,通过点A 和抛物线的顶点的直线与抛物线的准线交于点D,求证:直线DB 平行于抛物线的对称轴.我没搞懂为什么必须用平几?为什么学解析几何,就是想把我们从烦琐的平几中解放出来,前人开创这个来干吗的呀?建系我就不说了,看图加解答。
令22y px=,1122(,),(,)A x y B x y ,:()2p A B y k x =-连立两方程消x 可得212y y p =-,其实这是一个结论又令0(,)2p D y -,则01101122y y y p y p x x =⇒=--,又2112y x p=,则有2021p y y y -==。
完(6)抛物线(7)很好的一题,圆锥曲线都实用这题的问题不在思路上,而是在计算上。
看我的。
这题做了你们可以自己再去做下05江西文21题。
练练。
第一问我不想说了就是重新高考的思路,算出椭圆方程为22340x y +-=(为哈要弄成这样?因为一般式对于一会直线联立不容易出错,我的习惯)开动了。
分析下意思,就是直线CP 与直线CQ 要关于C 点对称才行。
所以这题思路,令出两直线方程,都过C 点,斜率相反数,解出两点坐标,算出斜率为定。
解:若斜率不存在,CP ,CQ 重合,故两直线都有斜率,令:(1)11C P y k x kx k =-+=-+。
:(1)11C Q y k x kx k =--+=-++由222221(13)6(1)3610340y kx k k x k k x k k x y =-+⎧⇒+--+--=⎨+-=⎩,从这里就要解出P x 来。
圆锥曲线之轨迹问题例题习题(精品)
专题:圆 锥 曲 线 之 轨 迹 问 题一、临阵磨枪1.直接法(五部法):如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些几何条件简单明了且易于表达,我们只须把这种关系“翻译”成含,x y 的等式就得到曲线的轨迹方程。
这种求轨迹的方法称之为直接法。
2.定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义),则可根据定义直接求出动点的轨迹方程。
3.坐标转移法(代入法):有些问题中,其动点满足的条件不便于等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,如果相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程,这种求轨迹的方法坐标转移法,也称相关点法或代入法。
4.参数法:有时求动点应满足的几何条件不易求出,也无明显的相关点,但却较易发现(或经分析可发现)这个动点的运动常常受到另一个变量(角度、斜率、比值、截距或时间等)的制约,即动点坐标(,)x y 中的,x y 分别随另一变量的变化而变化,我们可以把这个变量设为参数,建立轨迹的参数方程,这种方法叫做参数法,如果需要得到轨迹的普通方程,只要消去参变量即可。
5.交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这类问题常可通过解方程组得出交点含参数的坐标,再消去参数得出所求轨迹方程,此种方法称为交轨法。
二、小试牛刀1.已知M (-3,0),N (3,0)6=-PN PM ,则动点P 的轨迹方程为 析:MN PM PN =- ∴点P 的轨迹一定是线段MN 的延长线。
故所求轨迹方程是 0(3)y x =≥2.已知圆O 的方程为222=+y x ,圆O '的方程为010822=+-+x y x ,由动点P 向两圆所引的切线长相等,则动点P 的轨迹方程为 析:∵圆O 与圆O '外切于点M(2,0) ∴两圆的内公切线上的点向两圆所引的切线长都相等, 故动点P 的轨迹就是两圆的内公切线,其方程为2x =3.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x ,M 是椭圆上一动点,1F 为椭圆的左焦点,则线段1MF 的中点P 的轨迹方程为析:设P (,)x y 00(,)M x y 又1(,0)F c - 由中点坐标公式可得:00002222x c x x x c y y y y -⎧=⎪=+⎧⎪⇒⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩ 又点00(,)M x y 在椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上∴2200221(0)x y a b a b +=>> 因此中点P 的轨迹方程为2222(2)41x c y a b++= 4.已知A 、B 、C 是不在同一直线上的三点,O 是平面ABC 内的一定点,P 是动点,若[)+∞∈+=-,0),21(λλ,则点P 的轨迹一定过三角形ABC 的 重 心。
圆锥曲线——轨迹方程
圆锥曲线技巧——轨迹方程一、直接翻译法题型:动点M 满足。
条件,可由M 坐标直接翻译为等式关系。
即设M (x ,y ),f(x,y)=01、已知点A(-2,0),B(2,0),动点M 满足直接AM 与 直线BM 的斜率之积为-21,记M 的轨迹为曲线C ,求C 的轨迹方程。
(*:斜率要注意存在问题;本题答案:x 2/4+y 2/2=1(x ≠±2))2、已知点A (0,-1),点B 在直线y=-3上,动点M 满足MB ∥OA 且AB MA •=BA MB •,求动点M 轨迹方程。
(本题答案:0842=--y x )3、已知圆O :0222=-+y x ,圆O ':010822=+-+x y x ,由点P 向两圆引切线长相等,求点P 的轨迹方程。
二、四大定义法如果吻合曲线四大定义,则直接写出曲线方程即可。
例题1:已知点)0,2(),0,2(21F F -,动点P 满足421=+PF PF ,则P 点的轨迹为() 答案:线段例题2:已知点)0,2(),0,2(21F F -,动点P 满足221=-PF PF ,则P 点的轨迹为() 答案:双曲线的一支例题3:已知动点M 到点)1,2(F 的距离和到直线01043:=-+y x l 的距离相等,则M 点的轨迹为()答案:直线1、已知动圆P 过定点A (-3,0),且与圆64)3(:22=+-y x B 相切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
2、已知圆25)1(:22=++y x C ,Q 为圆C 上任意一点,点A (1,0),线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连接线相交于点M ,求点M 的轨迹方程。
(提示:垂直平分线的性质定理,即垂直平分线上的点到线段两边的距离相等)3、已知动圆P 与圆1)3(:221=++y x O 外切,与圆1)3(:222=+-y x O 内切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
4、已知动圆P 与定圆1)2(:22=++y x C 外切,又与定直线1:=x l 相切,求动圆圆心P 的轨迹方程。
圆锥曲线综合压轴,点轨迹、共线、四点共圆问题,含详细参考答案
圆锥曲线综合(一)1.交轨法2.三点共线3.四点共圆4.定值问题典型例题例1双曲线12222=-by a x 的实轴为A 1A 2,点P 是双曲线上的一个动点,引A 1Q ⊥A 1P ,A 2Q ⊥A 2P ,A 1Q 与A 2Q 的交点为Q ,求Q 点的轨迹方程.例2抛物线)0(22>=p px y ,O 为坐标原点,A 、B 在抛物线上,且OA ⊥OB ,过O 作OP ⊥AB 交AB 于P ,求P 点轨迹方程.例3已知抛物线:x y 42=焦点为F ,过点K(-1,0)的直线l 与C 交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D ,证明点F 在直线BD 上.例4已知椭圆在焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线y x 42=的焦点,离心率为52,过椭圆右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线l ,交椭圆于A 、B 两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)设点M(m ,0)是线段OF 上的一个动点,且→→→⊥+AB MB MA )(,求m 的取值范围.(3)设点C 是点A 关于x 轴的对称点,在x 轴上是否存在一个定点N ,使得C 、B 、N 三点共线?若存在,求出定点N 的坐标,若不存在,请说明理由.例5已知O 为坐标原点,F 为椭圆C :1222=+y x 在y 轴正半轴上的焦点,过F 且斜率为2-的直线l 与C 交于A 、B 两点,点P 满足→→→→=++0OP OB OA (1)证明:点P 在C 上;(2)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.例6设A 、B 是双曲线1222=-y x 上的两点,点N(1,2)是线段AB 的中点(1)求直线AB 的方程;(2)如果线段AB 的中垂线与双曲线相交于C 、D 两点,那么A 、B 、C 、D 四点是否共圆,为什么?例7已知椭圆1422=+y x 的左右两个顶点分别为A 、B ,曲线C 是以A 、B 两点为顶点,离心离为5的双曲线,设点P 在第一象限且在曲线C 上,直接AP 与椭圆相交于另一点T.(1)求曲线C 的方程;(2)设P 、T 两点的横坐标分别为x 1、x 2,证明:x 1x 2=1例8已知椭圆E:)0(12222>>=+b a b y a x 的一个焦点为F 1(3-,0),而且过点H(213,)(1)求椭圆E 的方程;(2)设椭圆E 的上下顶点分别为A 1、A 2,P 是椭圆上异于A 1、A 2的任一点,直线PA 1、PA 2分别交x 轴于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.练习1已知点F 是椭圆)0(11222>=++a y a x 的右焦点,点M(m ,0)、N(0,n )分别是x 轴、y 轴上的动点,且满足0NF MN =⋅→→,若点P 满足→→→+=POON 2OM (1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点F 任作一直线与点P 的轨迹交于A 、B 两点,直线OA 、OB 与直线x=-a 分别交于点S 、T(O 为坐标原点),试判断→→⋅FT FS 是否为定值?若是求出这个定值;若不是,说明理由.参考答案例1设点P(00,y x ),Q(x,y ),易知A 1(-a ,0)、A 2(a ,0),由已知可得10000-=+-⋅+-a x y a x y ①10000-=--⋅--ax y a x y ②,由①②可得ya x y x x 2200,-=-=,而P(00,y x )在双曲线上,代入可得42222a y b x a =-(a x ±≠)例2设P(x,y ),A(11,y x ),B(22,y x ),设直线AB 的解析式为x=my+b ,与抛物线联立得0222=--pb mpy y 得pb y y mp y y 2,22121-==+,222221214b py y x x ==,而OA ⊥OB 得02121=+y y x x 可得b =2p ,OP ⊥AB 得1100-=⋅--m x y 得x y m -=,P 在直线AB 上,代入可得p y xy x 2+⋅-=即222)(p y p x =+-;另法:由b=2p 知直线AB 过定点M(2p,0),△OMP 为直角三角形,OM=2p ,故点P 在以OM 为直径的圆上,故P 点的轨迹方程为222)(p y p x =+-例3设A(11,y x )、B(22,y x )设直线AB 的方程为)1(+=x k y ,与抛物线联立得0)42(222=+-+k x k x k 得1,2421221=-=+x x k x x ,易知D(11,y x -),,4414121211111--=--=--=y y y y x y k DF 441411412111111221--=-=-=-=y y x y x x y x y k BF BF DF k k =,故F 在BD 上例4(1)1522=+y x ;(2)设直线AB 解析式为)2(-=x k y 与椭圆联立得052020)51(222=-+-+k x k x k 得2221222151520,5120k k x x k k x x +-=+=+,))4(,2(),2(MB MA 21212121-+-+=+-+=+→→x x k m x x y y m x x ,))(,(),(AB 12121212x x k x x y y x x --=--=→,故0)]4(2)[())(4())(2()(2122112122121221=-++-+-=--++--+=⋅+→→→x x k m x x x x x x x x k x x m x x AB MB MA 得0582>-=m m k 得580<<m (3)易知C(11,y x -),直线BC 的方程为)(112211x x x x y y y y --+=+,令y=0,则254)2)(()4()]2()[()(211121211121211121=-+--+=-+--+=+-+=x x x x x x x x k x k x x x y y y x x x x ,故点N(25,0)例5(1)设A(11,y x ),B(22,y x )直线AB 方程为12+-=x y 与椭圆联立得012242=--x x ,1,222121=+=+y y x x 得P(122--),代入验证可知点P 在椭圆上;(2)易知点Q(122,),AB 的中垂线为4122+=x y ,PQ 的中垂线为+-=x y 22,两直线的交点为M(8182,-),而易验证MA=MQ,故A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上例6(1)设A(11,y x ),B(22,y x ),则有12,1222222121=-=-y x y x 两式相减得1221212121=++⋅=--y y x x x x y y 故直线AB 的方程为1+=x y (2)易知A(-1,0),B(3,4),AB 的中垂线为3+-=x y ,与双曲线联立得01162=-+x x ,CD 的中点为M(-3,6),CD=410,MA=MB=210,故A 、B 、C 、D 四点共圆例7(1)1422=-y x (2)P(11,y x ),T(22,y x ),设直线PT 方程为)1(+=x k y 与双曲线联立得0)4(2)4(222=+---k kx x k 得22144k k x -+=,同理与椭圆联立得042)4(2222=-+-+k x k x k 得22144kk x +-=,故121=x x 例8(1)1422=+y x (2)设P(00,y x ),A 1P 方程为1100+-=x x y y 可得N(100--y x ,0),同理A 2P 方程为1100-+=x x y y ,M(0100,+y x )由切割线定理得OT 2=OM ·ON=411120200000=-=+--y x y x y x ,故OT=2练习1(1)设点P(y x ,),易知,0),)(,(=--n a n m 即有02=+ma n ,同时m =),(),0(2y x n --+即有y n x m =-=2,代入得axy 42=(2)设A(11,y x ),B(22,y x ),直线AB 的解析式为a my x +=联立得04422=--a amy y ,221214,4a y y am y y -==+,可知OA 方程为1114y ax x x y y ==得S(124,y a a --);同理OB 方程为2224y ax x x y y ==,T(224,y a a --),044164)4,2)(4,2(FT FS 2221222212=-=+=----=⋅→→a a y y a a y a a y a a。
32个经典圆锥曲线问题
圆锥曲线32题1. 如图所示,,分别为椭圆:()的左、右两个焦点,,为两个顶点,已知椭圆上的点到,两点的距离之和为.(1)求椭圆的方程;(2)过椭圆的焦点作的平行线交椭圆于,两点,求的面积.2. 已知椭圆:的离心率为,过左焦点且倾斜角为的直线被椭圆截得的弦长为.(1)求椭圆的方程;(2)若动直线与椭圆有且只有一个公共点,过点作的垂线,垂足为,求点的轨迹方程.3. 已知椭圆的离心率为在上.(1)求的方程;(2)直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.证明:直线的斜率与直线的斜率的乘积为定值.4. 已知的顶点,在椭圆上,点在直线:上,且.(1)当边通过坐标原点时,求的长及的面积;(2)当,且斜边的长最大时,求所在直线的方程.5. 已知椭圆的中心为坐标原点,一个长轴顶点为,它的两个短轴顶点和焦点所组成的四边形为正方形,直线与轴交于点,与椭圆交于异于椭圆顶点的两点,,且.(1)求椭圆的方程;(2)求的取值范围.6. 已知抛物线的焦点为,是抛物线上横坐标为,且位于轴上方的点,到抛物线准线的距离等于,过作垂直于轴,垂足为,的中点为.(1)求抛物线的方程;(2)若过作,垂足为,求点的坐标.7. 已知圆过定点,且与直线相切,圆心的轨迹为,曲线与直线相交于,两点.(1)求曲线的方程;(2)当的面积等于时,求的值.8. 已知直线与椭圆相交于两个不同的点,记与轴的交点为.(1)若,且,求实数的值;(2)若,求面积的最大值,及此时椭圆的方程.9. 如图,设抛物线()的焦点为,抛物线上的点到轴的距离等于.(1)求的值;(2)若直线交抛物线于另一点,过与轴平行的直线和过与垂直的直线交于点,与轴交于点.求的横坐标的取值范围.10. 已知点在椭圆上,且点到两焦点的距离之和为.(1)求椭圆的方程;(2)若斜率为的直线与椭圆交于,两点,以为底作等腰三角形,顶点为,求的面积.11. 已知椭圆的离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若,是椭圆上的两个动点,且使的角平分线总垂直于轴,试判断直线的斜率是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.12. 已知椭圆:的离心率为.其右顶点与上顶点的距离为,过点的直线与椭圆相交于,两点.(1)求椭圆的方程;(2)设是中点,且点的坐标为当时,求直线的方程.13. 设,分别是椭圆的左,右焦点,是上一点且与轴垂直.直线与的另一个交点为.(1)若直线的斜率为的离心率;(2)若直线在轴上的截距为,且,.14. 在平面直角坐标系中,点,直线与动直线的交点为,线段的中垂线与动直线的交点为.(1)求点的轨迹的方程;(2)过动点作曲线的两条切线,切点分别为,,求证:的大小为定值.15. 已知中心在原点的双曲线的右焦点为,右顶点为.(1)求该双曲线的方程;(2)若直线:与双曲线左支有两个不同的交点,,求的取值范围.16. 己知椭圆与抛物线共焦点,抛物线上的点到轴的距离等于,且椭圆与抛物线的交点满足.(1)求抛物线的方程和椭圆的方程;(2)过抛物线上的点作抛物线的切线交椭圆于,两点,设线段的中点为,求的取值范围.17. 已知右焦点为的椭圆:关于直线对称的图形过坐标原点.(1)求椭圆的方程;(2)过点且不垂直于轴的直线与椭圆交于,两点,点关于轴的对称原点为,证明:直线与轴的交点为.18. 在平面直角坐标系中,抛物线的顶点是原点,以轴为对称轴,且经过点.(1)求抛物线的方程;(2)设点,在抛物线上,直线,分别与轴交于点,,求直线的斜率.19. 已知抛物线与直线相切.(1)求该抛物线的方程;(2)在轴正半轴上,是否存在某个确定的点,过该点的动直线与抛物线交于,两点,使得为定值.如果存在,求出点坐标;如果不存在,请说明理由.20. 左、右焦点分别为,的椭圆经过点,为椭圆上一点,的重心为,内心为,.(1)求椭圆的方程;(2)为直线上一点,过点作椭圆的两条切线,,,为切点,问直线是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.21. 已知抛物线,为其焦点,过点的直线交抛物线于,两点,过点作轴的垂线,交直线于点,如图所示.(1)求点的轨迹的方程;(2)直线是抛物线的不与轴重合的切线,切点为,与直线交于点,求证:以线段为直径的圆过点.22. 已知椭圆,其短轴为,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆的右焦点为,过点作斜率不为的直线交椭圆于,两点,设直线和的斜率为,,试判断是否为定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.23. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线交轴于点,过作直线交抛物线于,两点,且(1)求直线的斜率;(2)若的面积为,求抛物线的方程.24. 过双曲线的右支上的一点作一直线与两渐近线交于,两点,其中是的中点;(1)求双曲线的渐近线方程;(2)当坐标为时,求直线的方程;(3是一个定值.25. 如图,线段经过轴正半轴上一定点,端点,到轴的距离之积为,以轴为对称轴,过,,三点作抛物线.(1)求抛物线的标准方程;(2)已知点为抛物线上的点,过作倾斜角互补的两直线,,分别交抛物线于,,求证:直线的斜率为定值,并求出这个定值.26. 如图,已知椭圆的左右顶点分别是,,离心率为.设点,连接交椭圆于点,坐标原点是.(1)证明:;(2)若三角形的面积不大于四边形的面积,求的最小值.27. 已知抛物线的焦点为,过的直线交于,两点,为线段的中点,为坐标原点.,的延长线与直线分别交于,两点.(1)求动点的轨迹方程;(2)连接,求与的面积比.28. 已知抛物线过点.过点作直线与抛物线交于不同的两点,,过点作轴的垂线分别与直线,交于点,,其中为原点.(1)求抛物线的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:为线段的中点.29. 如图,在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,两准线之间的距离为.点在椭圆上,且位于第一象限,过点作直线的垂线,过点作直线的垂线.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线,的交点在椭圆上,求点的坐标.30. 如图:中,,,,曲线过点,动点在上运动,且保持的值不变.(1)建立适当的坐标系,求曲线的标准方程;(2)过点且倾斜角为的直线交曲线于,两点,求的长度.35. 已知椭圆的焦点在轴上,中心在坐标原点;抛物线的焦点在轴上,顶点在坐标原点.在,上各取两个点,将其坐标记录于表格中:(1)求,的标准方程;(2)已知定点,为抛物线上一动点,过点作抛物线的切线交椭圆于,两点,求面积的最大值.36. 已知点为椭圆:的左焦点,且两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形,直线与椭圆有且仅有一个交点.(1)求椭圆的方程;(2)设直线与轴交于,过点的直线与椭圆交于不同的两点,,若的取值范围.圆锥曲线32题答案1. (1)由题设知:,即.将点代入椭圆方程得,解得.所以,故椭圆方程为.(2)由()知,,所以,所以所在直线方程为,由得,设,,则,所以所以2. (1)因为椭圆的离心率为,所以.解得,故椭圆的方程可设为,则椭圆的左焦点坐标为,过左焦点且倾斜角为的直线方程为:.设直线与椭圆的交点为,,由消去,得,解得,.因为,解得.故椭圆的方程为.(2)①当切线的斜率存在且不为时,设的方程为,联立直线和椭圆的方程,得消去并整理,得.因为直线和椭圆有且只有一个交点,所以.化简并整理,得.因为直线与垂直,所以直线的方程为.联立方程组解得所以把代入上式得②当切线的斜率为时,此时或,符合式.③当切线的斜率不存在时,此时或符合式.综上所述,点的轨迹方程为.3. (1)由题意得解得,.所以的方程为.(2)设直线(,),,,.将代入,得.故,.于是直线的斜率所以直线的斜率与直线的斜率的乘积为定值.4. (1)因为,且通过原点,所以所在直线的方程为.由得,两点坐标分别是,.所以.又因为边上的高等于原点到直线的距离.所以,.(2)设所在直线的方程为,由得.因为,两点在椭圆上,所以,即.设,两点坐标分别为,,则,且,.所以又因为的长等于点到直线的距离,即所以.当时,边最长.(显然).所以,所在直线的方程为.5. (1)由题意,知椭圆的焦点在轴上,设椭圆方程为,由题意,知,,又,则,所以椭圆方程为.(2)设,,由题意,知直线的斜率存在,设其方程为,与椭圆方程联立,即消去,得,,由根与系数的关系,知又,即有,所以.则所以.整理,得,又时等式不成立,所以,得,此时.所以的取值范围为.6. (1)抛物线的准线为,所以,所以抛物线方程为.(2)由(1)知点的坐标是,由题意得,.又因为,所以.因为,所以所以的方程为的方程为由联立得所以的坐标为.7. (1)设圆心的坐标为,由题意,知圆心到定点和直线的距离相等,故圆心的轨迹的方程为.(2)由方程组消去,并整理得.设,,则设直线与轴交于点,则.所以因为,所以,解得.经检验,均符合题意,所以.8. (1)因为,所以设点的坐标为,点的坐标为由得则则,解得.(2)设点的坐标为,点的坐标为,由得,得,则.由得,解得,代入上式得:,则,,当且仅当时取等号,此时,又则,解得.所以,面积的最大值为,此时椭圆的方程为.9. (1)由题意可得,抛物线上点到点的距离等于点到直线的距离,由抛物线的定义,即.(2)由(1)得,抛物线方程为,,可设,,.因为不垂直于轴,可设直线:,由消去得,故又直线的斜率为的斜为.从而得直线:,直线:.所以设,由,,三点共线得,于是所以或.经检验,或满足题意.综上,点的横坐标的取值范围是.10. (1)因为,所以.又点在椭圆上,所以,解得,所以椭圆的方程为.(2)设直线的方程为.由得,设,的坐标分别为,,的中点为,则因为是等腰的底边,所以.所以的斜率.此时方程为,解得,,所以,所以.此时,点到直线的距离,所以的面积11. (1)因为椭圆的离心率为,所以,.因为,解得,,所以椭圆的方程为.(2)法1:因为的角平分线总垂直于轴,所以与所在直线关于直线对称.设直线的斜率为,则直线的斜率为所以直线的方程为,直线的方程为.设点,,由消去,得因为点在椭圆上,所以是方程的一个根,则.所以.同理.所以.又.所以直线的斜率为所以直线的斜率为定值,该值为法2:设点,,则直线的斜率,直线的斜率.因为的角平分线总垂直于轴,所以与所在直线关于直线对称.所以,即因为点,在椭圆上,所以由得,得同理由得由得,化简得由得得.得,得所以直线的斜率为为定值.法3:设直线的方程为,点,,则,,直线的斜率,直线的斜率.因为的角平分线总垂直于轴,所以与所在直线关于直线对称.所以,即化简得.把,代入上式,并化简得由消去得则,,代入得,整理得,所以或.若,可得方程的一个根为,不合题意.若时,合题意.所以直线的斜率为定值,该值为.12. (1)由题意可知:,又,,所以,,所以椭圆的方程为:.(2)①若直线的斜率不存在,此时为原点,满足,所以,方程为.②若直线的斜率存在,设其方程为,,将直线方程与椭圆方程联立可得即,可得设,则,,由可知,解得或,将结果代入验证,舍掉.此时,直线的方程为.综上所述,直线的方程为或.13. (1)根据及题设知,.将代入,解得或故的离心率为(2)由题意,得原点为的中点,轴,所以直线与轴的交点是线段的中点,故,即由得设,由题意知,则即代入的方程,得将及代入得.解得,,故,.14. (1)据题意,为点到直线的距离,连接,因为为线段的中垂线与直线的交点,所以所以点的轨迹是抛物线,焦点为,准线为直线所以曲线的方程为.(2)据题意,,过点的切线斜率存在,设为,则切线方程为:,联立抛物线方程可得,由直线和抛物线相切,可得,即因为,所以方程存在两个不等实根,设为,,因为,,由方程可知,所以切线,所以,结论得证.15. (1)由题意设双曲线方程为.由已知得,,再由,得.故双曲线的方程为.(2)设,,将代入,得.由题意知解得.所以的取值范围为.16. (1)因为抛物线上的点到轴的距离等于,所以点到直线的距离等于点到焦点的距离,得是抛物线的准线,即解得,所以抛物线的方程为;可知椭圆的右焦点,左焦点,由,得,又,解得,由椭圆的定义得,所以,又,得,所以椭圆的方程为.(2)显然,,由消去,得,由题意知,得,由消去,得,其中,化简得,又,得,解得,设,,则,由所以的取值范围是.17. (1)由题意可得:,又,解得.所以椭圆的方程为:.(2)设直线的方程为:,代入椭圆方程可得:,由,解得.设,,,所以,,则直线的方程为:,令,可得所以直线与轴的交点为.18. (1)依题意,设抛物线的方程为.由抛物线且经过点,得,所以抛物线的方程为.(2)因为所以,所以,所以直线与的倾斜角互补,所以.依题意,直线的斜率存在,设直线的方程为:,将其代入抛物线的方程,整理得.设,则,,所以.以替换点坐标中的,得.所以所以直线的斜率为19. (1)联立方程有,有,由于直线与抛物线相切,得,所以,所以.(2)假设存在满足条件的点,直线,有,设,,有,,,,,当,满足为定值,所以.20. (1)因为椭圆焦点在轴上,且过点,所以.设内切圆的半径为,点的坐标为,则的重心的坐标为,因为,所以.由面积可得即,则解得,,即所求的椭圆方程为则椭圆方程为.(2)设,,,则切线,的方程分别为,.因为点在两条切线上,所以,.故直线的方程为.又因为点为直线上,所以,即直线的方程可化为,整理得,由解得因此,直线过定点21. (1)由题意可得:直线的斜率存在,设方程为:,设,,动点,由可得.可得.;;由可得即点的轨迹方程为(2)设直线的方程为:(且),由可得,可得,因为直线与抛物线相切,所以,可得,可得,又由可得可得,所以以线段为直径的圆过点.22. (1)由题意可知:,,椭圆的离心率,则,所以椭圆的标准方程:.(2)设直线的方程为.消去整理得:.设,,则,,所以为定值.23. (1)过,两点作准线的垂线,垂足分别为,,易知,,因为所以,所以为的中点,又是的中点,所以是的中位线,所以而,所以所以,,所以,而,所以;(2)因为为的中点,是的中点,所以,所以,所以,所以抛物线的方程为.24. (1)双曲线的,,可得双曲线的渐近线方程为,即为.(2)令可得,解得,(负的舍去),设,,由为的中点,可得,,解得,,即有,可得的斜率为,则直线的方程为,即为.(3)设,即有,设,,由为的中点,可得,,解得,,则为定值.25. (1)设所在直线的方程为,抛物线方程为,联立两方程消去得.设,,则.由题意知,,且,所以,所求抛物线的方程为.(2)由点为抛物线上的点,得.由题意知直线,的斜率均存在,且不为,设直线的方程为,则直线的方程为.由得,因而由得,因而从而直线的斜率26. (1)由题意可知:,,所以椭圆的标准方程:,设直线的方程,则整理得:,解得:,,则点坐标,故直线的斜率,直线的斜率所以所以;(2)由(Ⅰ)可知:四边形的面积,则三角形,,由,整理得:,则,所以,的最小值.27. (1)设,,由题知抛物线焦点为,设焦点弦方程为,代入抛物线方程得,有,解之得,由韦达定理:,所以中点横坐标:,代入直线方程,中点纵坐标:为,消参数,得其方程为:,当线段的斜率不存在时,线段中点为焦点,满足此式,故动点的轨迹方程为:.(2)设,代入,得,,联立,得,同理,,所以,又因为,故与的面积比为.28. (1)因为过点,所以,解得所以抛物线方程为,所以焦点坐标为,准线为(2)设过点的直线方程为,,所以直线为,直线为:,由题意知,,由可得,所以,,所以,所以为线段的中点.29. (1)由题意可知:椭圆的离心率,则椭圆的准线方程,由由解得:,,则,所以椭圆的标准方程:.(2)方法一:设,时,与相交于点,与题设不符,当时,则直线的斜率的方程,直线的斜率,则直线的斜率,直线的方程,联立解得:则,由,在椭圆上,,的横坐标互为相反数,纵坐标应相等或相反,则或,所以或,则解得:则或无解,又在第一象限,所以的坐标为:.方法二:设,由在第一象限,则,,当时,不存在,解得:与重合,不满足题意,当时,,,由,,则,,直线的方程的方程联立解得:,则,由在椭圆方程,由对称性可得:,即,或,由,在椭圆方程,解得:或无解,又在第一象限,所以的坐标为:.30. (1)设中点为,中点为,以,所在的直线分别为轴,轴,为原点建立直角坐标系.因为,动点的轨迹是以,为焦点的椭圆,设其长、短半轴的长分别为,,半焦距为,则,,,所以曲线的方程为:.(2)直线的方程为,设,,由方程组得方程,,,故.35. (1)设,由题意知,点一定在椭圆上,则点也在椭圆上,分别将其代入,得,,解得,,所以的标准方程为.设,依题意知,点在抛物线上,代入抛物线的方程,得,所以的标准方程为.(2)设,,,由知,故直线的方程为,即,代入椭圆的方程,整理得,,,,所以设点到直线的距离为,则所以当且仅当时,取等号,此时满足.综上,面积的最大值为.36. (1)由题意,得,,则椭圆为.由得.因为直线与椭圆有且仅有一个交点,所以,所以椭圆的方程为.(2)由(1)得.因为直线与轴交于,所以当直线与轴垂直时,,所以当直线与轴不垂直时,设直线的方程为,,,由,依题意得,,且,所以所以,因为,所以.综上所述,的取值范围是.。
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 =+。
圆锥曲线的轨迹方程经典题型训练含参考答案
圆锥曲线的轨迹方程1.已知直线2:220(1)l x ay a a --=>椭圆222:1x C y a+=,1F ,2F 分别为椭圆的左右焦点.(Ⅰ)当直线l 过右焦点2F 时,求C 的标准方程;2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,P 是椭圆上的一点,I 为△12PF F 的内切圆圆心,11222PIF IF F PIF S S S =-V V V ,且△12PF F 的周长为6. (1)求椭圆C 的方程.3.椭圆2222:1(1)x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,椭圆E 上两动点P ,Q 使得四边形12PFQF为平行四边形,且平行四边形12PFQF 的周长和最大面积分别为8和 (1)求椭圆E 的标准方程;4.已知(2,0)A -,(2,0)B ,点P 在平面内运动,14PA PB k k =-g .(Ⅰ)求点P 的轨迹方程;5.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点分别为1F ,2F ,且1F 是圆2270x y +-+=的圆心,点H 的坐标为(0,)b ,且△12HF F 的面积为 (1)求椭圆C 的方程.6.设1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0,0)x y C a b a b+=>>的左,右焦点,A ,B 两点分别是椭圆C 的上,下顶点,△12AF F 是等腰直角三角形,延长1AF 交椭圆C 于D 点,且2ADF ∆的周长为 (1)求椭圆C 的方程;7.已知点F 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个焦点,点A 为椭圆的右顶点,点B 为椭圆的下顶点,椭圆上任意一点到点F 距离的最大值为3,最小值为1. (Ⅰ)求椭圆的标准方程;8.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左右焦点分别为1F 、2F ,A 为椭圆上一点,1AF 与y 轴交于点B ,2||||AB F B =,||OB =. (1)求椭圆C 的方程;9.已知椭圆2222:1(0,0)x y E a b a b+=>>的左,右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点P 在椭圆E 上,212PF F F ⊥,且12||3||PF PF =.(Ⅰ)求椭圆E 的标准方程;10.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,0)F 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点,过F 的直线与椭圆E交于A 、B 两点,线段AB 的中点为21(,)33P .(1)求椭圆E 的方程;11.已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点(0F ,)(0)c c >关于直线:20l x y --=的对称点为M ,且||FM =P 为C 的准线上的任意一点,过点P 作C 的两条切线PA ,PB ,其中A ,B 为切点.(1)求抛物线C 的方程;12.已知1F ,2F 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且过点2F 的直线l 交椭圆于A ,B 两点,△1AF B 的周长为.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;13.有一种曲线画图工具如图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12DN ON ==,1DM =.当栓子D 在滑槽AB 内作往复运动时,带动N 绕O 转动,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.(1)求曲线C 的轨迹方程;14.已知圆22(4)(4)25x y -+-=经过抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点F ,且与抛物线E 的准线l 相切. (1)求抛物线E 的标准方程;15.已知焦点为F 的抛物线2:2(0)C y px p =>与圆222:1O x y p +=+交于点0(1,)P y . (1)求抛物线C 的方程;16.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,B ,焦距为2,点P 为椭圆上异于A ,B的点,且直线PA 和PB 的斜率之积为34-.(Ⅰ)求C 的方程;17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过点M ,且焦距为4.(1)求椭圆C 的标准方程;18.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为28y x =的焦点重合.(1)求椭圆C 的标准方程;19.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点为B ,圆22:4C x y '+=与y 轴的正半轴交于点A ,与C 有且仅有两个交点且都在x 轴上||,||OB O OA =为坐标原点). (1)求椭圆C 的方程;20.已知椭圆E 的中心为坐标原点O ,焦点在x ,1F ,2F 分别为椭圆E 的左、右焦点,点P 在椭圆E 上,以线段12F F 为直径的圆经过点P ,线段1F P 与y 轴交于点B ,且11||||6F P F B =g . (1)求椭圆E 的方程;21.已知(0,2)P -,点A ,B 分别为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右顶点,直线BP 交E 于另一点Q ,ABP ∆为等腰直角三角形,且||:||3:2PQ QB =.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;22.已知圆221:(3)16F x y ++=,圆心为1F ,定点2(3,0)F ,P 为圆1F 上一点,线段2PF 上一点K 满足222PF KF =u u u r u u u r,直线1PF 上一点Q 满足20QK KF =u u u r u u u r g .(1)求点Q 的轨迹E 的方程;23.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12,F 是椭圆C 的一个焦点,点(0,2)M ,直线MF 的斜率为2.(1)求椭圆C 的方程;24.、已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的离心率12e =,左、右焦点分别为1F 、2F ,(4,0)P -,过点P 的直线斜率为k ,交椭圆E 于A ,B 两点,12211221sin sin sin()BF F BF F a BF F BF F ∠+∠=∠+∠. (1)求椭圆E 的方程;25.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12,过椭圆右焦点F 的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,当直线l 与x 轴垂直时,||3AB =. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;26.已知椭圆2222:1x y C a b +=,右顶点为A ,右焦点为F ,O 为坐标原点,2OA OF =u u u r u u u r ,椭圆C 过点3(1,)2-.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;27.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的焦距为1:4l x =与x 轴的交点为G ,过点(,0)M l 且不与x 轴重合的直线2l 交E 于点A ,B .当2l 垂直x 轴时,ABG ∆. (1)求E 的方程;28.已知点M 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点,1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,1260F MF ∠=︒,△12MF F 的面积为12.(1)求椭圆的方程;29.已知Q ,R 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左右顶点,P 点为椭圆C 上一点,点P 关于x 轴的对称点为H ,且12PQ RH k k =g .(1)若椭圆C 经过圆22(1)4x y +-=的圆心,求椭圆C 的方程;30.已知1F ,2F 分别为椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点,离心率为12,P 是椭圆上异于左右顶点的一动点,已知△12F PF 的内切圆半径的最大值为3. (Ⅰ)求椭圆E 的方程;31.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,焦距为4,直线1:bl y x c=与椭圆相交于A 、B 两点,2F 关于直线1l 的对称点E 恰好在椭圆上.(1)求椭圆的标准方程;32.已知点3(1,)2P ,(1,)a x y =-r ,(1,)b x y =+r ,且||||4a b +=r r ,满足条件的点(,)Q x y 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;33.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,P 为抛物线上一点,当P 的横坐标为1时,3||2PF =. (1)求抛物线C 的方程;34.已知过点(4,0)A -的动直线l 与抛物线2:2(0)G x py p =>相交于B 、C 两点.当直线l 的斜率是12时,4AC AB =u u u r u u u r .(1)求抛物线G 的方程;35.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,Q 是抛物线上的一点,FQ =u u u r.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;36.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>与抛物线2:4D y x =-有共同的焦点F ,且两曲线的公共点到F 的距离是它到直线4x =-(点F 在此直线右侧)的距离的一半. (1)求椭圆C 的方程;37.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3(1,)2P 在椭圆C 上,满足1294PF PF =u u u r u u u u r g . (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;38.直角坐标系xOy 中,1F ,2F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点,A 为椭圆的右顶点,点P 为椭圆C 上的动点(点P 与C 的左右顶点不重合),当△12PF F 为等边三角形时,123PF F S =V . (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,M 为AP 的中点,直线MO 交直线4x =-于点D , 过点O 作//OE AP 交直线4x =-于点E ,证明11OEF ODF ∠=∠.39.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为1F ,过点1F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为2,且1F 与短轴两端点的连线相互垂直.(1)求椭圆C 的方程;40.已知椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的离心率为2,过椭圆Γ的焦点且垂直于x 轴的直线被椭圆Γ截得的弦长为2. (1)求椭圆Γ的方程;41.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线与C 交于M ,N 两点.2MNF ∆的周长为8,且||MN 的最小值为3. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;42.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A 、2A ,上、下顶点分别为1B ,2B ,F 为其右焦点,1111B A B F =u u u u r u u u u r g ,且该椭圆的离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;43.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,与x 轴交于点1A ,2A ,过x 轴上一点Q 引x 轴的垂线,交椭圆C 于点1P ,2P ,当Q 与椭圆右焦点重合时,12||1PP =. (1)求椭圆C 的方程;44.在平面直角坐标系内,点(1,0)F ,过点P 作直线:l x m =的垂线,垂足为M ,MF 的中点H 在y 轴上,且()0PM PF FM +=u u u u r u u u r u u u u rg .设点P 的轨迹为曲线Q .(1)求曲线Q 的方程;45.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点坐标为(,A ,B 分别是椭圆的左,右顶点,P 是椭圆上异于A ,B 的一点,且PA ,PB 所在直线斜率之积为14-.(1)求椭圆C 的方程;46.已知椭圆E 的中心为坐标原点O ,焦点在x ,1F 、2F 分别为楠圆E 的左、右焦点,点P 在椭圆E 上,以线段12F F 为直径的圆经过点P ,线段1F P 与y 轴交于点B ,且11||||6F P F B =g . (1)求椭圆E 的方程;47.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,经过左焦点1F 的最短弦长为3,离心率为12. (1)求椭圆的标准方程;48.点(1,1)A 是抛物线2:2C x py =内一点,F 是抛物线C 的焦点,Q 是抛物线C 上任意一点,且已知||||QA QF +的最小值为2.(1)求抛物线C 的方程;圆锥曲线的轨迹方程参考答案1.【解答】(Ⅰ)由题可得:22222,12,12a c a c a c =-=⇒==,所以椭圆C 的方程为2212x y +=.2.【解答】(1)因为11222PIF IF F PIF S S S =-V V V ,所以1212||||2||PF PF F F +=,即2a c =①, 又因为△12PF F 的周长为6,所以1212||||||6PF PF F F ++=,即226a c +=②,由①②可得2a =,1c =,则3b =,所以椭圆的方程为22143x y +=.3.【解答】(1)由平行四边形12PFQF 的周长为8,可知48a =,即2a =.由平行四边形的最大面积为23,可知3bc =,又1a b >>,解得3,1b c ==.所以椭圆方程为22143x y +=.4.【解答】(Ⅰ)设(,)P x y ,0y ≠,则2124n yy x x -=-+g ,22221(4)144x y x y =--⇒+=;所以点P 的轨迹方程:221(0)4x y y +=≠;5.【解答】(1)由224270x y x +-+=,可得22(22)1x y -+=,则圆心坐标为(22,0), 即1F (22,0),22c ∴=,Q △12HF F 的面积为22,∴12222c b ⨯⨯=, 1b ∴=,2229a b c ∴=+=,∴椭圆C 的方程为:2219x y +=;6.【解答】(1)2ADF ∆Q 的周长为42,由椭圆的定义可知,12||||2AF AF a +=,12||||2DF DF a +=, 442a ∴=,2a ∴=,又Q △12AF F 是等腰直角三角形,且222a b c =+,1b c ∴==,∴椭圆C 的方程为:2212x y +=;7.【解答】(Ⅰ)由题意可知,31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得21a c =⎧⎨=⎩,2223b a c ∴=-=,∴椭圆的标准方程为:22143x y +=; 8.【解答】(1)连接2AF ,如图所示:, 由题意得21||||||AB F B F B ==, 所以BO 为△12F AF 的中位线, 又因为12BO F F ⊥,所以212AF F F ⊥,且222||2||2b AF OB a ===, 又22c e a ==,222a b c =+,得22a =,21b =, ∴椭圆C 的方程为:2212x y +=;9.【解答】(Ⅰ)因为P 在椭圆上,所以12||||2PF PF a +=,又因为12||3||PF PF =, 所以2||2a PF =,13||2aPF =,因为212PF F F ⊥,所以2222121||||||PF F F PF +=,又12||2F F =,所以22a =,2221b a c =-=,所以椭圆的标准方程为:2212x y +=;10.【解答】(1)由题意可知,1c =,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,∴1243x x +=,1223y y +=, 又Q 点A ,B 在椭圆上,∴22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得:1212121222()()()()0x x x x y y y y a b +-+-+=, ∴2122122y y b x x a -=--,即直线AB 的斜率为:222b a -,又Q 直线AB 过右焦点(1,0)F ,过点21(,)33P , ∴直线AB 的斜率为:1031213-=--,2221b a ∴-=-,222a b ∴=,又222a b c =+Q ,1c =,22a ∴=,21b =,∴椭圆E 的方程为:2212x y +=;11.【解答】(1)由题意可知,焦点(0,)F c 到直线:20l x y --=的距离d =∴=1c =(负根舍去),∴抛物线C 的方程为:24x y =; 12.【解答】(Ⅰ)根据椭圆的定义,可得12||||2AF AF a +=,12||||2BF BF a +=,∴△1AF B 的周长为111122||||||||||||||4AF BF AB AF BF AF BF a ++=+++=,∴4a =,a =∴椭圆E 的方程为22213x y b +=,将P 代入得22b =,所以椭圆的方程为22132x y +=. 13.【解答】(1)设(,)M x y 则(,0)2x D1,即2214x y +=;14. 【解答】(1)由已知可得:圆心(4,4)到焦点F 的距离与到准线l 的距离相等,即点(4,4)在抛物线E 上,168p ∴=,解得2p =.∴抛物线E 的标准方程为24y x =.15.【解答】(1)将点0(1,)P y 代入得20220211y p y p ⎧=⎪⎨+=+⎪⎩,解得2p =,则抛物线C 的方程为24y x =; 16.【解答】(1)已知点P 在椭圆上,设0(P x ,0)y ,即有2200221x y a b+=,又2200022200034AP BPy y y b k k x a x a x a a ===-=-+--g ,且22c =,可得椭圆的方程为22143x y +=; 17.【解答】(1)由题意可知,2222242124a b c a b c ⎧+=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得22a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的标准方程为:22184x y +=;18.【解答】(1)由抛物线的方程可得抛物线的焦点坐标为(2,0),所以由题意可得椭圆的右焦点(2,0),即2c =,2a =a =222642b a c =-=-=,所以椭圆的标准方程为:22162x y +=; 19.【解答】(1)Q 圆22:4C x y '+=与C 有且仅有两个交点且都在x 轴上,所以2a =, 又Q ||||OB OA =∴2b,解得b =C 的方程为22143x y +=;20.【解答】(1)设椭圆E 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,12||2F F c =,112BFO PF F ∠=∠Q ,1122FOB F PF π∠=∠=,∴△1F BO ∽△12F F P ,∴11121||||||||F B FO F F F P =, 即211112||||||||26F P F B FO F F c ===,c ∴=c e a ==,解得2a =,所以2221b a c =-=, 则椭圆E 的方程为2214x y +=;21.【解答】(Ⅰ)根据题意ABP ∆是等腰直角三角形,2a ∴=,(2,0)B ,设0(Q x ,0)y ,由||:||3:2PQ QB =,得32PQ QB =u u u r u u u r ,则006545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,代入椭圆方程得21b =,∴椭圆E 的方程为:2214xy +=;22.【解答】(1)Q 222PF KF =u u u r u u u r,K ∴是线段2PF 的中点.又20QK KF =u u u r u u u r g ,QK ∴为线段2PF 的中垂线,则2||||QP QF =,1112||||||||||4F P FQ QP FQ QF =+=+=Q , ∴由椭圆的定义可知,点Q 的轨迹是以1F ,2F 为焦点,长轴为4的椭圆,则2a =,c ,21b ∴=,故点Q 的轨迹C 的方程为2214x y +=;23.【解答】(1)由题意,可得1222c a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得21a c =⎧⎨=⎩,则2223b a c =-=,故椭圆C 的方程为22143x y +=;24.【解答】(1)由正弦定理得2112||||||BF BF a F F +=,由椭圆的定义可得22a ac =,1c ∴=, 又Q 离心率12e =,∴12c a =,2a ∴=,2223b a c ∴=-=,∴椭圆E 的方程为:22143x y +=;25.【解答】(Ⅰ)由题意得:222223,1,2,b a c a a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得:2,1a b c ===.所以椭圆的标准方程为:22143x y +=;26.【解答】(Ⅰ)由2OA OF =u u u r u u u r ,可得,2a c =,且过点3(1,)2-,则221914a b +=,焦解得:2a =,b =,所以椭圆的方程为:22143x y+=;27.【解答】(1)由焦距为2c =c =,即2223a b c -== ①;由题意可得(4,0)G,13||||||22AB MG AB ==g可得||AB =,由在椭圆上可得221314a b+=②; 由①②解得2a =,1b =,则椭圆的方程为2214xy +=;28.【解答】(1)设1(,0)F c -,2(,0)F c ,1||MF m =,2||MF n =可得2m n a +=,1sin 602mn ︒=,即8mn =, 又2222cos604m n mn c +-︒=,即22()24m n mn mn c +--=,即222444324a c b mn -===,可得b =,由12c e a ==,即2a c =,又2226b a c =-=,解得a =,c 22186x y +=;29.【解答】(1)设(,)P x y ,因为(,0)P a -,(,0)Q a ,则点P 关于x 轴的对称点(,)H x y -, PQy k x a =+,RH y k a x=-,因为22221x y a b +=,所以22222222(1)()x b y b a x a a =-=-, 所以2222212PQ RH y b k k a x a ===-g ,又椭圆C 过圆22(1)4x y +-=的圆心(0,1),∴22011a b+=, 所以22a =,21b =,所以椭圆C 的标准方程为2212x y +=;30.【解答】(Ⅰ)由题意知:12c a =,2a c ∴=,222b a c =-,∴b =,设△12PF F 的内切圆半径为r ,则12121211(||||||)(22)()22PF F S PF PF F F r a c r a c r =++=+=+V g g g ,故当△12PF F 面积最大时,r 最大,即P点位于椭圆短轴顶点时r ,)a c bc +=,把2a c =,b =代入,解得:2a =,b =,所以椭圆方程为22143x y +=; 31.【解答】(1)Q 焦距为4,2c ∴=,2(2,0)F ∴,Q 点2F 关于直线1:bl y x c=的对称点E 恰好在椭圆上,∴由椭圆的对称性可知,当b c =时,点2(2,0)F 关于直线1:l y x =的对称点E 坐标为(0,2),恰在椭圆上, 2b c ∴==,2228a b c =+=,∴椭圆的标准方程为:22184x y +=; 32.【解答】(1)设1(1,0)F -,2(1,0)F ,由(1,)a x y =-r,(1,)b x y =+r ,||||4a b +=r r ,4,即为12||||4QF QF +=,由124||F F >,可得Q 的轨迹是以1(1,0)F -,2(1,0)F 为焦点,且24a =的椭圆,由1c =,2a =,可得b ==,可得曲线C 的方程为22143x y +=;33.【解答】(1)由抛物线的方程可得准线方程为:2px =-,由抛物线的性质,到焦点的距离等于到准线的距离,3||2PF =,又P 的横坐标为1,所以3122p +=,所以1p =,所以抛物线的方程为:22y x =;34.【解答】(1)设1(B x ,1)y ,2(C x ,2)y ,当直线l 的斜率是12时,l 的方程为1(4)2y x =+,即24x y =-,由2224x py x y ⎧=⎨=-⎩得22(8)80y p y -++=,∴21212(8)640424p p y y y y ⎧=+->⎪⎪+=+⎨⎪=⎪⎩V ,①;又4AC AB =u u u r u u u r .214y y ∴=,②; 由①②和0p >得11y =,24y =,2p =,则抛物线的方程为24x y =;35.【解答】(Ⅰ)由题意可知,(2p F ,0),Q 点Q 在物线2:2C y px =上,∴设20(2y Q p ,0)y ,∴200(,)22y p FQ y p =-=u u u r ,∴200122y pp y ⎧-=⎪⎨⎪=⎩,解得2p =,∴抛物线C 的方程为:24y x =;36.【解答】(1)由题意知(1,0)F -,因而1c =,即221a b =+,又两曲线在第二象限内的交点(Q Q x ,)Q y 到F 的距离是它到直线4x =-的距离的一半,即42(1)Q Q x x +=-+,得23Q x =-,则283Q y =,代入到椭圆方程,得2248193a b+= .由2222481931a ba b ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,解得24a =,23b =, ∴所求椭圆的方程为22143x y +=.37.【解答】(1)设1F (,0)c -,2(,0)F c ,0c >,则12(1PF PF c =--u u u r u u u u r g ,3)(12c --g ,2399)1244c -=-+=,1c ∴=,∴2222219141a b a b c c ⎧+=⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎩,解得21a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴椭圆C 的标准方程为:22143x y +=; 38.【解答】(1设椭圆的半个焦距c ,因为△12PF F 是等边三角形,所以P 此时在上顶点或下顶点,所以2a c =,所以bc 222a b c =+,解得24a =,23b =,所以椭圆的方程为:22143x y +=;39.【解答】(1)设右焦点为1(,0)F c ,令x c =,可得2b y a =±=±,可得22b a=1F 与短轴两端点的连线相互垂直,可得b c =,且222a b c -=,解得a 1b c ==,则椭圆方程为2212x y +=;40.【解答】(1)根据题意得22c ab a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,又因为222b ac =-,解得22a =,则21b =, 所以椭圆Γ的方程为:2212x y +=;41.【解答】(1)根据椭圆的定义可得:122MF MF a +=,122NF NF a +=,则2MNF ∆的周长22112248MN MF NF MF NF MF MF a =++=+++==,解得2a =,又因为||MN 的最小值为3,所以223b a=,解得23b =,所以椭圆的标准方程为22143x y +=,42.【解答】(Ⅰ)1(,0)A a -,1(0,)B b ,(,0)F c ,11(,)B A a b =--u u u u r ,1(,)B F c b =-u u u u r ,由1111B A B F =u u u u r u u u u rg ,得21b ac -=,又12c a =,222a b c =+,解得:2a =,b =1c =.∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=;43.【解答】(1)由题意可得离心率c e a ==x c =代入椭圆方程可得2||b y a =,所以221b a=,222c a b =-可得22a =,21b =,所以椭圆的方程为:2214x y +=;44.【解答】(1)设点(,)P x y ,依题意可得||||PM PF =,则222(1)(1)x x y +=-+,整理可得:24y x =,所以曲线Q 的方程24y x =;45.【解答】(1)设(,)P x y ,有题意可得(,0)A a -,(,0)B a ,由PA ,PB 所在直线斜率之积为14-,可得14y y x a x a =-+-g ,即22214y x a =--, 而P 在椭圆上可得:22222222(1)()x b y b a x a a =-=-g ,所以2214b a =,即224a b =,2223c a b ==-,解得:24a =,21b =,所以椭圆的方程为:2214x y +=;46.【解答】(1)设椭圆的方程为:22221(0)x y a b a b+=>>,12||2F F c =,因为112BFO PF F ∠=∠,1122FOB F PF π∠=∠=,所以△1F BO ∽△12F F P ,所以 11121||||||||F B FO F F F P =, 所以211112||||||||26F P F B FO F F c ===g g,可得c =,又c e a ==2a =,2221b a c =-=, 所以椭圆的方程为:2214x y +=;47.【解答】(1)由题意可得:12c a =,223b a =,222c a b =-,解得24a =,23b =,所以椭圆的标准方程为22143x y +=;48.【解答】(1)抛物线的准线方程为:2py =-,因为A 点在抛物线内部,过A 做AN 垂直于准线交于N ,抛物线于Q ,由抛物线的性质可得||||||||||QA QF QA QN AN +=+…,当且仅当,A ,Q ,N 三点共线时||||QA QF +最小,即||2AN =,即122p +=,解得:2p =,所以抛物线的方程为:24x y =;。
(完整版)圆锥曲线经典题目(含答案)
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
圆锥曲线典型例题(精华版)
圆锥曲线典型例题强化训练一、选择题1、若点P 到直线y = -l 的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P 的轨迹方程为( )A2、若mx- + y--2x-4y = 0的圆心到直线x-y + n = 0的距离为手,则a 的值为1,3B. —或一2 23、设F1. Fz 为曲线G : U 的焦点,P 是曲线 5 —-y-=l *jCi 的一个交点,6 2 34、经过抛物线y^=2x 的焦点且平行于直线3戈•-2y + 5 = 0的直线/的方程是( A.6x-4y — 3 = 0 B. 3兀一 2y -3 = 05、若抛物线r =2/zv 的焦点与椭圆—+ = 1的右焦点重合,则"的值为(6 26、如图,过抛物线y- =2px (p>Q }的焦点F 的宜线I 交抛物线于点A 、B,交苴准线于点 若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为(8、已知双曲线务-詈=13>0)的中心在原点,右焦点与抛物线y- = 16x 的焦点重合,A. X" = 12yy" = \2x C. = 4yA-・2或2C ・2或0D ・・2或0则△PF1F2的面积为( )C (A ) i(B)l (C)迈 (D)2 迈C. 2x + 3y — 2 = 0D, 2x + 3y-l = QA- -2 B. 2 C ・-4 D ・4C, BA. C ・ .3V' =-%2 .9 y" = —X 丿2B ・ y" =3x D. y" =9x?77、唸-宁"的顶点为焦点,长半轴长为山椭圆方程为A. 乂+ 二= 64 52B.匕+2216 1216 4 D.M 4 16 0则该双曲线的离心率等于( D二、解答题21.已知椭圆F+厶> =1(0<方<1)的左焦点为F,左右顶点分别为A,C 上顶点为B,过FbC h-三点作0P ,英中圆心P 的坐标为行⑴若椭圆的离心率一斗,求。
圆锥曲线典型例题
圆锥曲线典型例题例1:已知一条直线l 和它上方的一个点F ,点F 到l 的距离是2,一条曲线也在l 的上方,它上面的每一点到F 的距离减去到l 的距离的差都是2,建立适当的坐标系,求这条曲线的方程.解:取直线l 为x 轴,过点F 且垂直于直线l 的直线为y 轴,建立坐标系xOy, 设点M(x,y)是曲线上任意一点,MB ⊥x 轴,垂足是B ,因为曲线在x 轴的上方,所以y >0, 所以曲线的方程是例2:已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A在圆4)1(22=++y x 上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程。
解:设点M 的坐标是(x,y ),点A 的坐标是),(00y x 。
由于点B 的坐标是(4,3),且点M 是线段AB 的中点,所以,23,2400+=+=y y x x于是有.32,4200-=-=y y x x因为点A 在圆上,所以点A 的坐标满足方程4)1(22=++y x 即4)1(2020=++y x 1)23(234)32()142(2222=-+-=-++-∴y x y x )整理得(2MA MB ∴-=2y =218y x ∴=21(0)8y x x =≠所以,点M 的轨迹是以)23,23(为圆心,半径长是1的圆。
例3:在△ABC 中,BC =24,AC 、AB 的两条中线之和为39,求△ABC 的重心轨迹方程.解:以BC 所在直线为x 轴,BC 的中垂线为y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,M 为重心,则|MB |+|MC |=32×39=26. 根据椭圆定义可知,点M 的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,故所求椭圆方程为12516922=+y x (y ≠0)例4:已知F 1为椭圆的左焦点,A ,B 分别为椭圆的右顶点与上顶点,P 为椭圆上的点,当PF 1⊥F 1A ,PO ∥AB (O 为椭圆中心)时,求椭圆的离心率解:设椭圆方程为12222=+by a x (a >b >0),22b a c -=, F 1(-c ,0),则点),(2a b c P -,由PO ∥AB 得k AB =k OP 即ac b a b 2-=-,∴b=c ,故22=e 。
圆锥曲线经典好题目(带答案)
圆锥曲线练习题一、填空题1. 一个动点到两个定点A ,B 的距离的差为定值(小于两个定点A ,B 的距离),则动点的轨迹为________.2. (2011·海安中学模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点F 分成5∶3的两段,则此椭圆的离心率为________.3. 已知动圆过定点(0,-1),且与定直线y =1相切,则动圆圆心的轨迹方程为________.4. (2010·天津)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点与抛物线y 2=16x 的焦点相同,则双曲线的方程为________.5. 已知P 为抛物线y 2=4x 的焦点,过P 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若Q 在直线l 上,且满足|AP →|·|QB →|=|AQ →|·|PB →|,则点Q 总在定直线x =-1上.试猜测:如果P 为椭圆x 225+y 29=1的左焦点,过P 的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,若Q 在直线l 上,且满足|AP →|·|QB →|=|AQ →|·|PB →|,则点Q 总在定直线________上.6. 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的长为8,则p =________.7. (2010·重庆)已知以F 为焦点的抛物线y 2=4x 上的两点A 、B 满足AF →=3FB →,则弦AB 的中点到准线的距离为________.8. 已知过椭圆的左焦点F 1且倾斜角为60°的直线交椭圆于A 、B 两点,若F 1A =2F 1B ,则椭圆的离心率为________.二、解答题9. 抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一个焦点,且与双曲线实轴垂直,已知抛物线与双曲线的交点为⎝⎛⎭⎫32,6.求抛物线与双曲线的方程.10. 如图,已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线x -my +m =0与抛物线交于A 、B 两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为22,求m 6+m 4的值.O lxyA B F ·M第17题 11. 如图,已知抛物线:C 22(0)y px p =>的准线为l ,焦点为F .⊙M 的圆心在x 轴的正半轴上,且与y 轴相切.过原点O 作倾斜角为3π的直线n ,交l 于点A , 交⊙M 于另一点B ,且2AO OB ==.(Ⅰ)求⊙M 和抛物线C 的方程;(Ⅱ)若P 为抛物线C 上的动点,求PM PF ⋅的最小值; (Ⅲ)过l 上的动点Q 向⊙M 作切线,切点为,S T ,求证:直线ST 恒过一个定点,并求该定点的坐标.12. 如图,已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴为AB ,过点B 的直线l 与x 轴垂直.直线(2-k )x -(1+2k )y +(1+2k )=0(k ∈R )所经过的定点恰好是椭圆的一个顶点,且椭圆的离心率e=32. (1)求椭圆的标准方程;(2)设P 是椭圆上异于A 、B 的任意一点,PH ⊥x 轴,H 为垂足,延长HP 到点Q 使得HP=PQ ,连结AQ 延长交直线l 于点M ,N 为MB 的中点.试求OQ →·NQ →的值,并由此判断直线QN 与以AB 为直径的圆O 的位置关系.参考答案1. 双曲线的一支 解析:由双曲线的定义可知是双曲线的一支,故填双曲线的一支.2. 255 解析:由题意可知FF 2=38F 1F 2,即c -b 2=38⨯2c ,化简得c =2b ,所以c 2=4(a 2-c 2),此椭圆的离心率e =c a =255.3. x 2=-4y 解析:圆心到定点(0,-1)的距离与到定直线y =1的距离相等,都等于圆的半径,由抛物线的定义可知,动圆圆心的轨迹是以定点为焦点,定直线为准线的抛物线,其方程为x 2=-4y .4. x 24-y 212=1 解析:由渐近线方程可知ba =3,① 因为抛物线的焦点为(4,0),所以c =4,② 又c 2=a 2+b 2,③联立①②③,解得a 2=4,b 2=12,所以双曲线的方程为x 24-y 212=1.5. x =-254解析:x =-1是抛物线的准线,应用类比推理可知点Q 所在的定直线为椭圆的左准线,其方程为x =-254.6. 2 解析:由题意可知过焦点的直线方程为y =x -p 2,联立有⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,y =x -p 2⇒x 2-3px +p 24=0, 由AB =x 1+x 2+p =8,得4p =8⇒p =2. 7. 83解析:如图,过点A 、B 作准线的垂线交准线于A 1B 1,过B 作BC ⊥AA 1于C ,设BF =m ,由抛物线的定义知AA 1=3m ,BB 1=m ,∴△ABC 中,AC =2m ,AB =4m ,k AB =3,直线AB 方程为y =3(x -1),与抛物线方程联立消y 得3x 2-10x +3=0,所以AB 中点到准线距离为x 1+x 22+1=53+1=83.8. 23解析:如图,过B 作AC 的垂线,垂足为E ,由题意和椭圆第二定义可知E 为AC 的中点,cos 60︒=AE AB =DB 3BF 1=13e ,故e =23.9. 由题意知,抛物线焦点在x 轴上,开口方向向右,可设抛物线方程为y 2=2px (p >0),将交点⎝⎛⎭⎫32,6代入得p =2,故抛物线方程为y 2=4x ,焦点坐标为(1,0),这也是双曲线的一个焦点,则c =1.又点⎝⎛⎭⎫32,6也在双曲线上,因此有94a 2-6b2=1.又a 2+b 2=1,解得a 2=14,b 2=34,因此,双曲线的方程为4x 2-4y 23=1.10. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意可知,p2=-m ,将x =my -m 代入抛物线方程整理得y 2-2pmy +2pm =0,由韦达定理得y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=2pm ,∴(y 1-y 2)2=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=(2pm )2-8pm =16m 4+16m 2,又△OAB 的面积 S =12⨯p 2|y 1-y 2|=12⨯(-m )⨯4m 4+m 2=22,两边平方即可得m 6+m 4=2. 11.解:(Ⅰ)因为1cos602122p OA =⋅=⨯=,即2p =,所以抛物线C 的方程为24y x = 设⊙M 的半径为r ,则122cos 60OB r =⋅=, 所以M 的方程为22(2)4x y -+=(Ⅱ)设(,)(0)P x y x ≥,则(2,)(1,)PM PF x y x y ⋅=----=222322x x y x x -++=++ 所以当0x =时, PM PF ⋅有最小值为2(Ⅲ)以点Q 为圆心,QS 为半径作⊙Q,则线段ST 即为⊙Q 与⊙M 的公共弦设点(1,)Q t -,则22245QS QM t =-=+,所以⊙Q 的方程为222(1)()5x y t t ++-=+ 从而直线TS 的方程为320x ty --=(*)因为230x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩一定是方程(*)的解,所以直线TS 恒过一个定点,且该定点坐标为2(,0)312. (1)将(2-k )x -(1+2k )y +(1+2k )=0整理得 (-x -2y +2)k +2x -y +1=0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧-x -2y +2=0,2x -y +1=0,得直线所经过的定点(0,1),所以b =1.由离心率e =32得a =2,所以椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.。
圆锥曲线轨迹方程经典例题
轨迹方程经典例题一、轨迹为圆:1、长为的线段的两个端点在轴和轴上移动,求线段AB的中点M的轨迹方程:已知M与两个定点(0,0),A(3,0)的距离之比为,求点M的轨迹方程;2、线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆上运动,求AB的中点M的轨迹。
(2013新课标2卷文20)在平面直角坐标系中,已知圆在轴上截得线段长为,在轴上截得线段长为。
(1)求圆心的的轨迹方程;(2)若点到直线的距离为,求圆的方程。
3如图所示,已知P(4,0)是圆x2+y2=36内的一点,A、B是圆上两动点,且满足∠APB=90°,求矩形APBQ的顶点Q的轨迹方程.4在平面直角坐标系中,点,直线.设圆的半径为,圆心在上.(1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;(2)若圆上存在点,使,求圆心的横坐标的取值范围.5(2013陕西卷理20)已知动圆过定点,且在轴上截得弦的长为8.(1)求动圆圆心的轨迹的方程;(2)已知点,设不垂直于轴的直线与轨迹交于不同的两点,若轴是的角平分线,证明直线过定点。
二、椭圆类型:3、定义法:点M(,)与定点F(2,0)的距离和它到定直线的距离之比为,求点M的轨迹方程.4、圆锥曲线第一定义:一个动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆的圆心轨迹方程。
5、圆锥曲线第一定义:点M()圆上的一个动点, 点(1,0)为定点。
线段的垂直平分线与相交于点Q(,),求点Q的轨迹方程;(注意点(1,0)在圆内)6、其他形式:设点A,B的坐标分别是(-5,0),(5,0),直线AM,BM相交于点M,且他们的斜率的乘积为,求点M的轨迹方程:(是一个椭圆)(讨论当他们的斜率的乘积为时可以得到双曲线)(2013新课标1卷20)已知圆,圆,动圆与圆外切并且与圆内切,圆心的轨迹为曲线。
(1)求的方程;(2)是与圆,圆都相切的一条直线,与曲线交于两点,当圆的半径最长时,求(2013陕西卷文20)已知动点到直线的距离是它到点的距离的倍。
圆锥曲线求方程真题练习(解析版)
圆锥曲线求方程真题练习(解析版)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、解答题1.设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.2.已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛--⎫ ⎪⎝⎭两点. (1)求E 的方程;(2)设过点()1,2P -的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =.证明:直线HN 过定点.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为(2,0)F ,渐近线方程为y =. (1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,点()()1122,,,P x y Q x y 在C 上,且1210,0x x y >>>.过P 且斜率为Q M .从下面①①①中选取两个作为条件,证明另外一个成立:①M 在AB 上;①PQ AB ∥;①||||MA MB =.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.4.已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线,AP AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ △的面积.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线222(0)x y b x +=>相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是||MN =6.在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A 、B 两点和P ,Q 两点,且TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.(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.8.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12 ,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求①AMN 的面积的最大值.9.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB 面积的最大值.10.抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)抛物线2:C y x =,M 方程为22(2)1x y -+=;(2)相切,理由见解析11.已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 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.12.已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.13.已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.14.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.15.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 ①x 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.(1C 上. (①)求C 的方程;(①)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.17.设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(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 .【答案】(1)222x y +=;(2)见解析.18.已知点()0,2A -,椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>F 是椭圆的焦点,直线AFO 为坐标原点. (1)求E 的方程; (2)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ △的面积最大时,求l 的方程.19.平面直角坐标系xOy 中,过椭圆 M :22221x y a b +=( 0a b >>)右焦点的直线0x y +交 M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且 OP 的斜率为12.(①)求椭圆M 的方程; (①)C , D 为M 上的两点,若四边形ACBD的对角线 CD AB ⊥,求四边形ACBD 面积的最大值.20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,长轴长为4,离心率为12.过点(4,0)Q 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线,AF BF 的斜率分别为()122,0k k k ≠,求证:12k k 为定值.。
高考数学圆锥曲线典型例题(必考)
高考数学圆锥曲线典型例题(必考)9.1 椭 圆典例精析题型一 求椭圆的标准方程【例1】已知点P 在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为453和253,过P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆的方程. 【解析】故所求方程为x 25+3y 210=1或3x 210+y 25=1.【点拨】(1)在求椭圆的标准方程时,常用待定系数法,但是当焦点所在坐标轴不确定时,需要考虑两种情形,有时也可设椭圆的统一方程形式:mx 2+ny 2=1(m >0,n >0且m ≠n );(2)在求椭圆中的a 、b 、c 时,经常用到椭圆的定义及解三角形的知识.【变式训练1】已知椭圆C 1的中心在原点、焦点在x 轴上,抛物线C 2的顶点在原点、焦点在x 轴上.小明从曲线C 1,C 2上各取若干个点(每条曲线上至少取两个点),并记录其坐标(x ,y ).由于记录失误,使得其中恰有一个点既不在椭圆C 1上,也不在抛物线C 2上.小明的记录如下:据此,可推断椭圆C 1的方程为 . x 212+y 26=1.题型二 椭圆的几何性质的运用【例2】已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,∠F 1PF 2=60°. (1)求椭圆离心率的范围;(2)求证:△F 1PF 2的面积只与椭圆的短轴长有关.【解析】(1)e 的取值范围是[12,1).(2)21F PF S =12mn sin 60°=33b 2,【点拨】椭圆中△F 1PF 2往往称为焦点三角形,求解有关问题时,要注意正、余弦定理,面积公式的使用;求范围时,要特别注意椭圆定义(或性质)与不等式的联合使用,如|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2,|PF 1|≥a -c . 【变式训练2】已知P 是椭圆x 225+y 29=1上的一点,Q ,R 分别是圆(x +4)2+y 2=14和圆(x -4)2+y 2=14上的点,则|PQ |+|PR |的最小值是 .【解析】最小值为9.题型三 有关椭圆的综合问题【例3】(2010全国新课标)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1斜率为1的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且|AF 2|,|AB |,|BF 2|成等差数列.(1)求E 的离心率;(2)设点P (0,-1)满足|PA |=|PB |,求E 的方程.(1) 22.(2)为x 218+y 29=1.【变式训练3】已知椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的离心率为e ,两焦点为F 1,F 2,抛物线以F 1为顶点,F 2为焦点,P 为两曲线的一个交点,若|PF 1||PF 2|=e ,则e 的值是( )A.32B.33C.22D.63【解析】选B 题型思 有关椭圆与直线综合问题【例4】【2012高考浙江理21】如图,椭圆C :2222+1x y a b =(a >b >0)的离心率为12,其左焦点到点P (2,1)的距离为10.不过原点O 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,且线段AB被直线OP 平分.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ) 求∆ABP 的面积取最大时直线l 的方程. .【变式训练4】【2012高考广东理20】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e=23,且椭圆C 上的点到Q (0,2)的距离的最大值为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)在椭圆C 上,是否存在点M (m,n )使得直线l :mx+ny=1与圆O :x 2+y 2=1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. 总结提高1.椭圆的标准方程有两种形式,其结构简单,形式对称且系数的几何意义明确,在解题时要防止遗漏.确定椭圆需要三个条件,要确定焦点在哪条坐标轴上(即定位),还要确定a 、 b 的值(即定量),若定位条件不足应分类讨论,或设方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )求解.2.充分利用定义解题,一方面,会根据定义判定动点的轨迹是椭圆,另一方面,会利用椭圆上的点到两焦点的距离和为常数进行计算推理.3.焦点三角形包含着很多关系,解题时要多从椭圆定义和三角形的几何条件入手,且不可顾此失彼,另外一定要注意椭圆离心率的范围.练习1(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 =u u u r u u u r ,则||AF u u u u r=( )A. 2B. 2C.3D. 3 选A.2(2009浙江文)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF x ⊥轴,直线AB 交y 轴于点P .若2AP PB =u u u r u u u r,则椭圆的离心率是( ) A 32 C .13 D .12【答案】D3.(2009江西卷理)过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=o ,则椭圆的离心率为 A .22 B .33 C .12D .13 【答案】B 4.【2012高考新课标理4】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32ax =上一点,12PF F ∆是底角为30o 的等腰三角形,则E 的离心率为( ) ()A 12 ()B 23 ()C 34 ()D 45【答案】C5【2012高考四川理15】椭圆22143x y +=的左焦点为F ,直线x m =与椭圆相交于点A 、B ,当FAB ∆的周长最大时,FAB ∆的面积是____________。
圆锥曲线轨迹方程经典例题
轨迹方程经典例题一、轨迹为圆的例题:1、必修2课本P 124B 组2:长为2a 的线段的两个端点在 x 轴和y 轴上移动,求线段 AB 的中点M 的轨迹方程:1必修2课本P 124B 组:已知M 与两个定点(0,0),A ( 3,0 )的距离之比为 _ ,求点M 的轨迹方程;(一般地:必修 2课2本P i4启组2:已知点M(x , y )与两个定点 的距离之比为一个常数 m ;讨论点M(x ,y )的轨迹方程(分 m =i .为22,在y 轴上截得线段长为 2・..3。
( 1)求圆心的P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y = x 的距离为—,求圆P 的方程。
2如图所示,已知 R4 , 0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A B 是圆上两动点,且满足/ APB 90°,求矩 形APBQ 勺顶点Q 的轨迹方程.解:设AB 的中点为R 坐标为(x ,y ),则在Rt △ ABP 中,|AR =| PR .又因为R 是弦AB 的中点, 依垂径定理:在 Rt △ OAF 中,| AR 2=|AQ 2—| OR 2=36— (x 2+y 2)又| AR =| PR = - (^4)2 y 2 所以有(x — 4)2+y 2=36 — (x 2+y 2),即x 2+y 2 — 4x — 10=0因此点R 在一个圆上,而当 R 在此圆上运动时,Q 点即在所求的轨迹上运 动.设 Qx , y ) , Rx 1,y 1),因为 R 是 PQ 的中点,所以X 1= _ , y 1= ―,代入方程 ^+y 2 — 4x — 10=0,得 2 2(宁)2 •(寸)2 -4 —10=0整理得:x 2+y 2=56,这就是所求的轨迹方程.在平面直角坐标系 xOy 中,点A(0,3),直线丨:y = 2x-4 •设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直 线y = x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使MA =2MQ ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.与2进行讨论)戈(2013陕西卷理20)已知动圆过定点 A (4,0),且在y 轴上截得弦 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|与轨迹C 交于不同的两点 P,Q ,若x 轴是.PBQ 的角平分线,证明直线l 过定点。
圆锥曲线的轨迹方程问题(学生版)
圆锥曲线的轨迹方程问题1.抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 在抛物线C 上,O 是坐标原点,当PF 与x 轴垂直时,△OFP 的面积为1.(1)求抛物线C 的方程;(2)若A ,B 都在抛物线C 上,且OA ⋅OB =-4,过坐标原点O 作直线AB 的垂线,垂足是G ,求动点G 的轨迹方程.2.已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的离心率e=233,且经过点P3,1.(1)求双曲线C的方程;(2)设A,B在C上,PA⊥PB,过P点向AB引垂线,垂足为M,求M点的轨迹方程.3.已知抛物线C :y =x 2,过点M 1,2 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,以A ,B 为切点分别作抛物线C 的两条切线交于点P .(1)若线段AB 的中点N 的纵坐标为32,求直线AB 的方程;(2)求动点P 的轨迹.4.已知圆C与y轴相切,圆心C在直线x-2y=0上且在第一象限内,圆C 在直线y=x上截得的弦长为214.(1)求圆C的方程;(2)已知线段MN的端点M的横坐标为-4,端点N在(1)中的圆C上运动,线段MN与y轴垂直,求线段MN的中点H的轨迹方程.5.已知圆O:x2+y2=4与x轴交于点A(-2,0),过圆上一动点M作x轴的垂线,垂足为H,N是MH的中点,记N的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;作与x轴不重合的直线l交曲线C于P,Q两点,设直线AP,(2)过-65,0AS的斜率分别为k1,k2.证明:k1=4k2.6.已知点E(2,0),F22,0,点A满足|AE|=2|AF|,点A的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l:y=kx+m与双曲线:x24-y29=1交于M,N两点,且∠MON=π2(O为坐标原点),求点A到直线l距离的取值范围.7.在平面直角坐标系xOy 中,点D ,E 的坐标分别为-2,0 ,2,0 ,P 是动点,且直线DP 与EP 的斜率之积等于-14.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)已知直线y =kx +m 与椭圆:x 24+y 2=1相交于A ,B 两点,与y 轴交于点M ,若存在m 使得OA +3OB =4OM,求m 的取值范围.8.如图,设点A ,B 的坐标分别为(-3,0),(3,0),直线AP ,BP 相交于点P ,且它们的斜率之积为-23.(1)求P 的轨迹方程;(2)设点P 的轨迹为C ,点M 、N 是轨迹为C 上不同于A ,B 的两点,且满足AP ∥OM ,BP ∥ON ,求△MON 的面积.,动点P到点F的9.在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x=1,点F4,0距离是它到直线l的距离的2倍,记P的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点F且斜率大于3的直线交C于两点,点Q-2,0,连接QA、QB交直线l于M、N两点,证明:点F在以MN为直径的圆上.10.已知圆C:x2+y2-2x-2y+1=0,O为坐标原点,动点P在圆C外,过P作圆C的切线,设切点为M.(1)若点P运动到(2,3)处,求此时切线l的方程;(2)求满足条件PM的点P的轨迹方程.=PO11.已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1、l2分别交C于A、B两点,交C的准线于P、Q两点.(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:AR∥FQ.(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.12.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的长轴长为4,左顶点A到上顶点B的距离为5,F为右焦点.(1)求椭圆C的方程和离心率;(2)设直线l与椭圆C交于不同的两点M,N(不同于A,B两点),且直线BM ⊥BN时,求F在l上的射影H的轨迹方程.13.在平面直角坐标系xOy中,A(-3,0),B(3,0),C是满足∠ACB=π3的一个动点.(1)求△ABC垂心H的轨迹方程;(2)记△ABC垂心H的轨迹为Γ,若直线l:y=kx+m(km≠0)与Γ交于D,E两点,与椭圆T:2x2+y2=1交于P,Q两点,且|DE|=2|PQ|,求证:|k|> 2.14.在平面直角坐标系中,△ABC 的两个顶点A ,B 的坐标分别为-1,0 ,1,0 ,平面内两点G ,M 同时满足以下3个条件:①G 是△ABC 三条边中线的交点;②M 是△ABC 的外心;③GM ⎳AB .(1)求△ABC 的顶点C 的轨迹方程;(2)若点P 2,0 与(Ⅰ)中轨迹上的点E ,F 三点共线,求PE ⋅PF 的取值范围.15.已知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 是抛物线C :y 2=4x 上两个不同的点,C 的焦点为F .(1)若直线AB 过焦点F ,且y 21+y 22=32,求AB 的值;(2)已知点P -2,2 ,记直线PA ,PB 的斜率分别为k PA ,k PB ,且k PA +k PB =-1,当直线AB 过定点,且定点在x 轴上时,点D 在直线AB 上,满足PD ⋅AB =0,求点D 的轨迹方程.。
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轨迹方程经典例题一、轨迹为圆:1、 长为2a 的线段的两个端点在x 轴和y 轴上移动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程:已知M 与两个定点(0,0),A (3,0)的距离之比为21,求点M 的轨迹方程;2、 线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆1)1(22=++y x 上运动,求AB的中点M 的轨迹。
(2013新课标2卷文20)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为32。
(1)求圆心的P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线x y =的距离为22,求圆P 的方程。
3如图所示,已知P (4,0)是圆x 2+y 2=36内的一点,A 、B 是圆上两动点,且满足∠APB =90°,求矩形APBQ 的顶点Q 的轨迹方程.4在平面直角坐标系xOy 中,点)3,0(A ,直线42:-=x y l .设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使MO MA 2=,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.5(2013陕西卷理20)已知动圆过定点)0,4(A ,且在y 轴上截得弦MN 的长为8. (1) 求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2) 已知点)0,1(-B ,设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点Q P ,,若x 轴是PBQ ∠的角平分线,证明直线l 过定点。
二、椭圆类型:3、 定义法:点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线8=x 的距离之比为21,求点M 的轨迹方程.MBAMF 1F 24、 圆锥曲线第一定义:一个动圆与圆05622=+++x y x 外切,同时与圆091622=--+x y x 内切,求动圆的圆心轨迹方程。
5、 圆锥曲线第一定义:点M(00,y x )圆1F 9)1(22=++y x 上的一个动点, 点2F (1,0)为定点。
线段2MF 的垂直平分线与1MF 相交于点Q(x ,y ),求点Q 的轨迹方程;(注意点2F (1,0)在圆内)6、 其他形式:设点A,B 的坐标分别是(-5,0),(5,0),直线AM,BM 相交于点M ,且他们的斜率的乘积为94-,求点M 的轨迹方程:(是一个椭圆) (讨论当他们的斜率的乘积为94时可以得到双曲线)(2013新课标1卷20)已知圆:M 1)1(22=++y x ,圆:N 9)1(22=+-y x ,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C 。
(1)求C 的方程; (2)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于B A ,两点,当圆P 的半径最长时,求AB(2013陕西卷文20)已知动点),(y x M 到直线4:=x l 的距离是它到点)0,1(N 的距离的2倍。
(1)求动点M 的轨迹C 的方程(2)过点)3,0(P 的直线m 与轨迹C 交于B A ,两点,若A 是PB 的中点,求直线m 的斜率。
三、双曲线类型:8、圆锥曲线第一定义:点M(00,y x )圆1F 1)1(22=++y x 上的一个动点, 点2F (1,0)为定点。
线段2MF 的垂直平分线与1MF 相交于点Q(x ,y ),求点Q的轨迹方程;(注意点2F (1,0)在圆外)定义法:点M(x ,y )与定点F(5,0)的距离和它到定直线516=x 的距离之比为45,求点M 的轨迹方程.(圆锥曲线第二定义)四、抛物线类型:10、定义法:点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离和它到定直线2-=x 的距离相等,求点M 的轨迹方程。
(或:点M(x ,y )与定点F(2,0)的距离比它到定直线3-=x 的距离小1,求点M 的轨迹方程。
)(2013陕西卷文20)已知动点),(y x M 到直线4:=x l 的距离是它到点)0,1(N 的距离的2倍。
(1)求动点M 的轨迹C 的方程(2)过点)3,0(P 的直线m 与轨迹C 交于B A ,两点,若A 是PB 的中点,求直线m 的斜率 已知三点(0,0)O ,(2,1)A -,(2,1)B ,曲线C 上任意一点(,)M x y 满足||()2MA MB OM OA OB +=⋅++。
(1)求曲线C 的方程;)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的点均在C 2:(x-5)2+y 2=9外,且对C 1上任意一点M ,M 到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值. (Ⅰ)求曲线C 1的方程;(湖北)设A 是单位圆x 2+y 2=1上的任意一点,i 是过点A 与x 轴垂直的直线,D 是直线i 与x 轴的交点,点M 在直线l 上,且满足丨DM 丨=m 丨DA 丨(m>0,且m ≠1)。
当点A 在圆上运动时,记点M 的轨迹为曲线C 。
(I )求曲线C 的方程,判断曲线C 为何种圆锥曲线,并求焦点坐标;(辽宁)如图,椭圆0C :22221(0x y a b a b +=>>,a ,b 为常数),动圆22211:C x y t +=,1b t a <<。
点12,A A 分别为0C 的左,右顶点,1C 与0C 相交于A ,B ,C ,D 四点。
(Ⅰ)求直线1AA 与直线2A B 交点M 的轨迹方程;(四川)如图,动点M 到两定点(1,0)A -、(2,0)B 构成MAB ∆,且2MBA MAB ∠=∠,设动点M 的轨迹为C 。
(Ⅰ)求轨迹C 的方程;(Ⅱ)设直线2y x m =-+与y 轴交于点P , 与轨迹C 相交于点Q R 、,且||||PQ PR <, 求||||PR PQ 的取值范围。
1.(★★★★)已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( ) A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线2.(★★★★)设A 1、A 2是椭圆4922y x +=1的长轴两个端点,P 1、P 2是垂直于A 1A 2的弦的端点,则直线A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程为( ) A.14922=+y x B.14922=+x y C.14922=-y x D.14922=-x y二、填空题3.(★★★★)△ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B (-2a ,0),C (2a ,0),且满足条件sin C -sin B =21sin A ,则动点A 的轨迹方程为_________.4.(★★★★)高为5 m 和3 m 的两根旗杆竖在水平地面上,且相距10 m ,如果把两旗杆底部的坐标分别确定为A (-5,0)、B (5,0),则地面观测两旗杆顶端仰角相等的点的轨迹方程是_________.三、解答题5.(★★★★)已知A 、B 、C 是直线l 上的三点,且|AB |=|BC |=6,⊙O ′切直线l 于点A ,又过B 、C 作⊙O ′异于l 的两切线,设这两切线交于点P ,求点P 的轨迹方程.6.(★★★★)双曲线2222by a x -=1的实轴为A 1A 2,点P 是双曲线上的一个动点,引A 1Q ⊥A 1P ,A 2Q ⊥A 2P ,A 1Q 与A 2Q 的交点为Q ,求Q 点的轨迹方程.8.(★★★★★)已知椭圆2222by a x +=1(a >b >0),点P 为其上一点,F 1、F 2为椭圆的焦点,∠F 1PF 2的外角平分线为l ,点F 2关于l 的对称点为Q ,F 2Q 交l 于点R .(1)当P 点在椭圆上运动时,求R 形成的轨迹方程;(2)设点R 形成的曲线为C ,直线l :y =k (x +2a )与曲线C 相交于A 、B 两点,当△AOB 的面积取得最大值时,求k 的值.专题一:求曲线的轨迹方程课前自主练习:1.如图1,ABC ∆中,已知(2,0)B -,(2,0)C ,点A 在x 轴上方运动,且tan tan 2B C +=,则顶点A的轨迹方程是 .2.如图2,若圆C :22(1)36x y ++=上的动点M 与点(1,0)B 连线BM 的垂直平分线交CM 于点G ,则G 的轨迹方程是 .x yO Q • • • P A x y O • • • B • A Q P x y O B A C • • • 图1 图2 图3 图4B GC M O y x • • • •3.如图3,已知点(3,0)A ,点P 在圆221x y +=上运动,AOP ∠的平分线交AP 于Q ,则Q 的轨迹方 程是 . 4.与双曲线2222x y -=有共同的渐近线,且经过点(2,2)-的双曲线方程为 . 5.如图4,垂直于y 轴的直线与y 轴及抛物线22(1)y x =-分别交于点A 、P ,点B 在y 轴上,且点A 满足||AB 2||OA =,则线段PB 的中点Q 的轨迹方程是 .几种常见求轨迹方程的方法: 1.直接法:【例1】(1)求和定圆222x y R +=的圆周的距离等于R 的动点P 的轨迹方程;(2)过点(,0)A a 作圆O :222x y R +=(0)a R >>的割线,求割线被圆O 截得弦的中点的轨迹.【例2】已知直角坐标平面上一点(2,0)Q 和圆C :221x y +=,动点M 到圆C 的切线长等于圆C 的半径与||MQ 的和.求动点M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.【例4】已知定圆A 的半径为r ,定点B 与圆A 的圆心A 的距离为 (2)m m r >.又一动圆P 过定点B ,且与定圆A 相切.求动圆圆心P 的轨迹方程.3.动点转移法:【例5】已知定点(3,1)A 、B 为抛物线21y x =+,上任意一点,点P 在线段AB 的中点,当B 点在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程. .4.待定系数法:【例7】若抛物线24y x =和以坐标轴为对称轴、实轴在y 轴上的双曲线仅有两个公共点,又直线2y x =被双曲线截得的线段长等于5.参数法:当动点P 的坐标x 、y 之间的直接关系不易建立时,可适当地选取中间变量t ,并用t 表示动点P 的坐标x 、y ,从而动点轨迹的参数方程()()x f t y g t =⎧⎨=⎩消去参数t ,便可得到动点P 的的轨迹的普通方程,但要注意方程的等价性,即有t 的范围确定出x 、y 的范围.【例8】抛物线24x y =的焦点为F ,过点(0,1)-作直线交抛物线于不同两点A 、B ,以AF 、BF 为邻边作平行四边形FARB ,求顶点R 的轨迹方程. .巩固练习:1.平面上和两相交的定圆(半径不等)同时相外切的动圆圆心的轨为( )(A )椭圆的一部分 (B )椭圆 (C )双曲线的一部分 (D )双曲线 2.已知动点M 与定点)0,2(F 的距离比动点M 到y 轴的距离大2,则动点M 的轨迹( )(A )抛物线 (B )抛物线的一部分 (C )抛物线和一射线 (D )抛物线和一直线 3.已知定直线l 和l 外一点A ,过A 与l 相切的圆的圆心轨迹是( )(A )抛物线 (B )双曲线 (C )椭圆 (D )直线 4.一动圆与两圆221x y +=和228120x y x +-+=都外切,则动圆圆心轨迹为( )(A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线的一支 (D )抛物线5.已知椭圆的焦点是1F 、2F 、P 是椭圆上的一个动点.如果延长1F P 到Q ,使得||PQ =2||PF ,那么 动点Q 的轨迹是( )(A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线的一支 (D )抛物线 6.已知点)0,2(-A 、)0,3(B ,动点(,)P x y 满足2PA PB x ⋅=,则点P 的轨迹是( )(A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 7.与圆2240x y x +-=外切,又与y 轴相切的圆的圆心的轨迹方程是( )(A )28y x = (B )28 (0)y x x =>和0y = (C )28y x =(0)x > (D )28 (0)y x x =>和0 (0)y x =<8.过抛物线22y x =的焦点作直线与此抛物线相交于两点P 、Q ,则线段PQ 中点的轨迹方程为( )(A )221y x =- (B )221y x =-+ (C )222y x =- (D )222y x =-+9.过点(,)P x y 的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A 、B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若2BP PA =,且1OQ AB ⋅=,则点P 的轨迹方程是( )(A )2233 1 (0, 0)2x y x y +=>> (B )2233 1 (0, 0)2x y x y -=>>(C )2233 1 (0, 0)2x y x y -=>> (D )2233 1 (0, 0)2x y x y +=>>10.已知两点(2,0)M -、(2,0)N ,点P 为坐标平面内的动点,满足||||0MN MP MN NP ⋅+⋅=,则动点(,)P x y 的轨迹方程为( )(A )28y x = (B )28y x =- (C )24y x = (D )24y x =-11.与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且经过点(-的双曲线方程是( ) (A )224149x y -= (B )224149y x -= (C )224149x y -=- (D )224149y x -=- 12.设P 为双曲线2214x y -=上一动点,O 为坐标原点,M 为线段OP 的中点,则点M 的轨迹方程是 .13.已知1(,0)2A -,B 是圆F :221()42x y -+=(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P ,则动点P 的轨迹方程为 .14.倾斜角为45︒的直线交椭圆1422=+y x 于A 、B 两点,则线段AB 中点的轨迹方程是 . 15.求焦点在坐标轴上,中心在原点且经过2)A -和(B -两点的椭圆方程 .16.已知双曲线与椭圆22464x y +=共焦点,它的一条渐近线方程为0x -=,则双曲线的方程是.17.已知Q 是椭圆2222 1 (0)x y a b a b +=>> 上的任意一点,从右焦点2F 作12FQF ∠的外角平分线的垂线,垂足为P ,求P 点的轨迹方程.18.如图,直线1l : (0)y kx k =>与直线2l :y kx =-之间的阴影区域 (不含边界)记为W ,其左半部分记为1W ,右半部分记为2W .(1)分别用不等式组表示1W 和2W ;(2)若区域W 中的动点(,)P x y 到1l ,2l 的距离之积等于2d ,求点P 的轨迹C 的方程;19.设椭圆方程为1422=+y x ,过点(0,1)M 的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足 2OP OA OB =+,当l 绕点M 旋转时,求动点P 的轨迹方程.20.过双曲线C :2213y x -=的左焦点F 作直线l 与双曲线C 交于P 、Q以线段OP 、OQ 为邻边作平行四边形OPMQ ,求顶点M 的轨迹方程. 21.设点A 和B 为抛物线24 (0)y px p =>上原点以外的两个动点,已知OA OB⊥,OM AB ⊥,求点M。