高中数学圆锥曲线专题
高中数学圆锥曲线基本知识与典型例题
高中数学圆锥曲线基本知识与典型例题第一部分:椭圆1.椭圆的概念在平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P ={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:(1)假设a>c,则集合P为椭圆;(2)假设a=c,则集合P为线段;(3)假设a<c,则集合P为空集.2.椭圆的标准方程和几何性质标准方程x2a2+y2b2=1 (a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)图形性质范围-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a 对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0)B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a)B1(-b,0),B2(b,0) 轴长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b焦距|F1F2|=2c离心率e=ca∈(0,1)a,b,c的关系c2=a2-b2典型例题例1.F 1,F 2是定点,且|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则M 点的轨迹方程是( ) (A)椭圆 (B)直线 (C)圆 (D)线段例2. 已知ABC ∆的周长是16,)0,3(-A ,B )0,3(, 则动点的轨迹方程是( )(A)1162522=+y x (B))0(1162522≠=+y y x (C)1251622=+y x (D))0(1251622≠=+y y x例3. 假设F (c ,0)是椭圆22221x y a b+=的右焦点,F 与椭圆上点的距离的最大值为M ,最小值为m ,则椭圆上与F 点的距离等于2M m+的点的坐标是( ) (A)(c ,2b a ±) 2()(,)b B c a-± (C)(0,±b ) (D)不存在例4. 设F 1(-c ,0)、F 2(c ,0)是椭圆22x a +22y b=1(a >b >0)的两个焦点,P 是以F 1F 2为直径的圆与椭圆的一个交点,假设∠PF 1F 2=5∠PF 2F 1,则椭圆的离心率为( )例5 P 点在椭圆1204522=+y x 上,F 1、F 2是两个焦点,假设21PF PF ⊥,则P 点的坐标是 .例6.写出满足以下条件的椭圆的标准方程:(1)长轴与短轴的和为18,焦距为6; .(2)焦点坐标为)0,3(-,)0,3(,并且经过点(2,1); . (3)椭圆的两个顶点坐标分别为)0,3(-,)0,3(,且短轴是长轴的31; ____. (4)离心率为23,经过点(2,0); . 例7 12F F 、是椭圆2214x y +=的左、右焦点,点P 在椭圆上运动,则12||||PF PF ⋅的最大值是 .第二部分:双曲线1.双曲线的概念平面内动点P与两个定点F1、F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为常数2a (2a<2c),则点P的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a、c为常数且a>0,c>0:(1)当a<c时,P点的轨迹是双曲线;(2)当a=c时,P点的轨迹是两条射线;(3)当a>c时,P点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质标准方程x2a2-y2b2=1 (a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±ba x y=±ab x离心率e=ca,e∈(1,+∞),其中c=a2+b2实虚轴线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的半实轴长,b叫做双曲线的半虚轴长a、b、c的关系c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0)典型例题例8.命题甲:动点P 到两定点A 、B 的距离之差的绝对值等于2a (a >0);命题乙: 点P 的轨迹是双曲线。
高中数学圆锥曲线压轴题大全
高中数学圆锥曲线压轴题大全(总25页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-数学压轴题圆锥曲线类一1.如图,已知双曲线C :x a yba b 2222100-=>>(),的右准线l 1与一条渐近线l 2交于点M ,F 是双曲线C 的右焦点,O 为坐标原点.(I )求证:O M M F→⊥→; (II )若||MF →=1且双曲线C 的离心率e =62,求双曲线C 的方程;(III )在(II )的条件下,直线l 3过点A (0,1)与双曲线C 右支交于不同的两点P 、Q 且P在A 、Q 之间,满足A P A Q →=→λ,试判断λ的范围,并用代数方法给出证明.2.已知函数f x x n x n f n n x n n N ()()[()]()(*)=≤--+--<≤∈⎧⎨⎩00111,, 数列{}a n 满足a f n nN n=∈()(*) (I )求数列{}a n 的通项公式; (II )设x 轴、直线x a =与函数y f x =()的图象所围成的封闭图形的面积为Sa a ()()≥0,求S nS n n N ()()(*)--∈1; (III )在集合M N N kkZ ==∈{|2,,且10001500≤<k }中,是否存在正整数N ,使得不等式a S n S n n->--10051()()对一切n N >恒成立?若存在,则这样的正整数N 共有多少个?并求出满足条件的最小的正整数N ;若不存在,请说明理由.(IV )请构造一个与{}a n 有关的数列{}b n ,使得l i m ()n nb b b →∞+++12 存在,并求出这个极限值. 19. 设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程; (II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||A B F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线; (III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP O Q →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.3. 已知数列{}a n 的前n 项和为S n N n ()*∈,且S m m a n n=+-()1对任意自然数都成立,其中m 为常数,且m <-1. (I )求证数列{}a n 是等比数列;(II )设数列{}a n 的公比q f m =(),数列{}b n 满足:b a b f b n n 11113==-,() ()*n n N ≥∈2,,试问当m 为何值时,l i m (l g )l i m (n b a n b b b b b b n n →∞=→∞+++3122334…+-b b n n 1)成立?4.设椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点为F ,上顶点为A ,过点A 与AF 垂直的直线分别交椭圆和x 轴正半轴于P ,Q 两点,且P 分向量AQ 所成的比为8∶5.(1)求椭圆的离心率; (2)若过F Q A ,,三点的圆恰好与直线l :033=++y x 相切,求椭圆方程.5.(理)给定正整数n 和正数b ,对于满足条件b a a n ≥-+211的所有无穷等差数列{}n a ,试求1221++++++=n n n a a a y 的最大值,并求出y 取最大值时{}n a 的首项和公差.(文)给定正整数n 和正数b ,对于满足条件b a a n =-+211的所有无穷等差数列{}n a ,试求1221++++++=n n n a a a y 的最大值,并求出y 取最大值时{}n a 的首项和公差.6.垂直于x 轴的直线交双曲线2222=-y x 于M 、N 不同两点,A 1、A 2分别为双曲线的左顶点和右顶点,设直线A 1M 与A 2N 交于点P (x 0,y 0)(Ⅰ)证明:;2202为定值y x +(Ⅱ)过P 作斜率为02y x -的直线l ,原点到直线l 的距离为d ,求d 的最小值. 7.已知函数x x x f sin )(-= (Ⅰ)若;)(],,0[的值域试求函数x f x π∈(Ⅱ)若);32(3)()(2:),,0(],,0[xf x f f x +≥+∈∈θθπθπ求证(Ⅲ)若)32(3)()(2,),)1(,(],)1(,[xf x f f Z k k k k k x ++∈+∈+∈θθππθππ与猜想的大小关系(不必写出过程).数学压轴题圆锥曲线类二1.如图,设抛物线2:xy C=的焦点为F ,动点P 在直线02:=--y x l 上运动,过P 作抛物线C 的两条切线PA 、PB ,且与抛物线C 分别相切于A 、B 两点.(1)求△APB 的重心G 的轨迹方程. (2)证明∠PFA=∠PFB. 2.设A 、B 是椭圆λ=+223y x上的两点,点N (1,3)是线段AB 的中点,线段AB 的垂直平分线与椭圆相交于C 、D 两点.(Ⅰ)确定λ的取值范围,并求直线AB 的方程;(Ⅱ)试判断是否存在这样的λ,使得A 、B 、C 、D 四点在同一个圆上?并说明理由. (此题不要求在答题卡上画图)3. 已知不等式n n n 其中],[log 21131212>+++ 为大于2的整数,][log 2n 表示不超过n 2log 的最大整数. 设数列}{n a 的各项为正,且满足 ,4,3,2,),0(111=+≤>=--n a n na a b b a n n n(Ⅰ)证明 ,5,4,3,][log 222=+<n n b ba n (Ⅱ)猜测数列}{n a 是否有极限?如果有,写出极限的值(不必证明);(Ⅲ)试确定一个正整数N ,使得当N n>时,对任意b>0,都有.51<n a4.如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,长轴A 1A 2的长为4,左准线l 与x 轴的交点为M ,|MA 1|∶|A 1F 1|=2∶1.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若点P 为l 上的动点,求∠F 1PF 2最大值.5.已知函数()f x 和()g x 的图象关于原点对称,且()22f x x x =+.(Ⅰ)求函数()g x 的解析式;(Ⅱ)解不等式()()1g x f x x ≥--;(Ⅲ)若()()()1h x g x f x λ=-+在[]1,1-上是增函数,求实数λ的取值范围.数学压轴题圆锥曲线类三1.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别是F 1(-c ,0)、F 2(c ,0),Q 是椭圆外的动点,满足.2||1a Q F =点P 是线段F 1Q 与该椭圆的交点,点T 在线段F 2Q 上,并且满足.0||,022≠=⋅TF TF PT(Ⅰ)设x 为点P 的横坐标,证明x aca P F +=||1; (Ⅱ)求点T 的轨迹C 的方程;(Ⅲ)试问:在点T 的轨迹C 上,是否存在点M ,使△F 1MF 2的面积S=.2b若存在,求∠F 1MF 2的正切值;若不存在,请说明理由.2.函数)(x f y =在区间(0,+∞)内可导,导函数)(x f '是减函数,且.0)(>'x f 设m kx y x +=+∞∈),,0(0是曲线)(x f y =在点()(,00x f x )得的切线方程,并设函数.)(m kx x g += (Ⅰ)用0x 、)(0x f 、)(0x f '表示m ;(Ⅱ)证明:当)()(,),0(0x f x g x ≥+∞∈时;(Ⅲ)若关于x 的不等式),0[231322+∞≥+≥+在x b ax x 上恒成立,其中a 、b 为实数,求b 的取值范围及a 与b 所满足的关系.3.已知数列{}n a 的首项15,a =前n 项和为n S ,且*15()n n S S n n N +=++∈(I )证明数列{}1n a +是等比数列;(II )令212()nn f x a x a x a x=+++,求函数()f x 在点1x =处的导数(1)f '并比较2(1)f '与22313n n -的大小.4.已知动圆过定点,02p ⎛⎫⎪⎝⎭,且与直线2p x =-相切,其中0p >.(I )求动圆圆心C 的轨迹的方程; (II )设A 、B 是轨迹C 上异于原点O 的两个不同点,直线OA 和OB 的倾斜角分别为α和β,当,αβ变化且αβ+为定值(0)θθπ<<时,证明直线AB 恒过定点,并求出该定点的坐标.5.椭圆C 1的方程为1422=+y x ,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点. (Ⅰ)求双曲线C 2的方程; (Ⅱ)若直线2:+=kx y l与椭圆C 1及双曲线C 2都恒有两个不同的交点,且l 与C 2的两个交点A 和B 满足6<⋅OB OA (其中O 为原点),求k 的取值范围.6.数列{a n }满足)1(21)11(1211≥+++==+n a n n a a nn n 且. (Ⅰ)用数学归纳法证明:)2(2≥≥n a n ;(Ⅱ)已知不等式)1(:,0)1ln(2≥<><+n e a x x x n 证明成立对,其中无理数e=….7.已知数列:,}{且满足的各项都是正数n a .),4(,21,110N n a a a a n n n ∈-==+ (1)证明;,21N n a a n n ∈<<+(2)求数列}{n a 的通项公式a n .1.解:(I ) 右准线l 12:x a c =,渐近线l 2:y bax =∴=+M a c a b cF c c a b()()22220,,,, ,∴→=O M a c a b c ()2, M F c a c a b c b c a bc →=--=-()()22,,O M M F a b c a bc O M M F →⋅→=-=∴→⊥→2222220 ……3分(II ) e b a e a b =∴=-=∴=621222222,,||()M F b c a b c b b a cb a →=∴+=∴+=∴==1111142222222222,,, ∴双曲线C 的方程为:x y 2221-= ……7分 (III )由题意可得01<<λ ……8分证明:设l 31:y k x =+,点P x y Q x y ()()1122,,, x =由x y y kx 22221-==+⎧⎨⎩得()1244022--+=kx k x l 3与双曲线C 右支交于不同的两点P 、Q∴-≠=+->+=->=-->⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪∴≠±<<-<⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪120161612041204120221012022212212222k k k x x k k x x k k k k k ∆() ∴-<<-122k ……11分 A P A Q x y x y →=→∴-=-λλ,,,()()112211,得x x 12=λ∴+=-=--∴+=--=-=+-()()()1412412116412421222122222222222λλλλx k k x kk k k k k , -<<-∴<-<∴+>12202111422k k ,,()λλ∴+>∴-+>()1421022λλλλ∴λ的取值范围是(0,1)……13分 2.解:(I ) nN ∈* ∴=--+-=+-f n n n n f nn f n ()[()]()()111 ∴--=f n f n n()()1 ……1分 ∴-=-=-=f f f f f f ()()()()()()101212323……fn fn n ()()--=1 将这n 个式子相加,得fnf n n n ()()()-=++++=+012312f f n n n ()()()0012=∴=+∴=+∈a n n n N n()(*)12……3分 (II )S n S n ()()--1为一直角梯形(n =1时为直角三角形)的面积,该梯形的两底边的长分别为fn f n ()()-1,,高为1∴--=-+⨯=+-S n S n f n f n a a n n()()()()112121=-++=12121222[()()]n n n n n……6分(III )设满足条件的正整数N 存在,则n n n nn ()+->⇔>⇔>12100522100520102 又M ={}200020022008201020122998,,,,,,,∴=N 201020122998,,……,均满足条件 它们构成首项为2010,公差为2的等差数列. 设共有m 个满足条件的正整数N ,则2010212998+-=()m ,解得m =495 ∴M 中满足条件的正整数N 存在,共有495个,N m i n =2010 ……9分(IV )设b a nn=1,即b n n n n n =+=-+212111()()则b b b n n n n 122112121313141112111+++=-+-+-++-+=-+ [()()()()]()显然,其极限存在,并且l i m ()l i m []n nn b b b n →∞→∞+++=-+=122112 ……10分 注:b c a n n=(c 为非零常数),b b q q n a n n a n n n ==<<++()(||)12012121,等都能使l i m ()n n b b b →∞+++12 存在. 19.解:(I ) ec a =∴=2422,c a a c 22312=+∴==,, ∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±33 4分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()Mx y ,[]2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分)(III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[] O P O Q xx y y xx k x x xx k xx x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·0110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k xx k k i i =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222 由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l . 14分3.解:(I )由已知S m m a n n ++=+-1111()()S m m a n n=+-()1 (2) 由()()12-得:a m a m a n n n ++=-11,即()m a m a n n+=+11对任意n N ∈*都成立 {} m m a a m m a n n n 为常数,且即为等比数列分<-∴=++1151(II )当n =1时,a m m a 111=+-() ∴====+∴==+≥∈---a b I q f m mm b f b bb n n N n n n n 11111113112,从而由()知,()()()* ∴=+-=∴⎧⎨⎩⎫⎬⎭∴=+-=+=+∈--1111111131212911b b b b b b n n b n n N n n n n n n n,即为等差数列,分()()*a m m n n =+⎛⎝ ⎫⎭⎪-11∴→∞=→∞-++=+→∞+++=→∞-+-+++-+⎛⎝ ⎫⎭⎪=-l i m (l g )l i m l g l g l i m ()l i m n b a n n n m m mm n bb bb b b n n n n nn n 121133131414151112112231·……由题意知lg mm +=11,∴+=∴=-m m m 110109, 13分4.解:(1)设点),0,(),0,(0c F x Q -其中),0(,22b A b a c -=.由P 分AQ 所成的比为8∶5,得)135,138(0b x P , 2分 ∴a x a x 231)135()138(022202=⇒=+.①, 4分 而AQ FA b x AQ b c FA ⊥-==),,(),,(0,∴0=⋅AQ FA .cb x b cx 2020,0==-∴.②, 5分由①②知0232,32222=-+∴=a ac c ac b .∴21.02322=∴=-+e e e . 6分(2)满足条件的圆心为)0,2(22cc b O -', )0,(,2222222c O c cc c a c c b '∴=--=-, 8分圆半径a ca cb r ==+=22222.10分由圆与直线l :033=++y x 相切得,a c =+2|3|, 又3,2,1,2===∴=b a c c a .∴椭圆方程为13422=+y x . 12分5.(理)解:设{}n a 公差为d ,则1111,a a nd nd a a n n -=+=++. 3分 dn a n nd a d a a a a a y n n n n n n n )21()1()()(11111221+++++=+++++=+++=+++++++d n n a n n 2)1()1(1+++=+ 4分)2)(1()2)(1(1111a a a n nda n n n n -++=++=+++)3(2111a a n n -+=+. 7分又211211,++--≤-∴≥-n n a b a b a a .∴449449)23(332112111b b a b a a a a n n n n -≤-+--=-+-≤-++++,当且仅当231=+n a 时,等号成立. 11分∴8)49)(1()3(2111b n a a n y n -+≤-+=+. 13分 当数列{}n a 首项491+=b a ,公差n b d 434+-=时,8)49)(1(b n y -+=,∴y 的最大值为8)49)(1(b n -+. 14分(文)解:设{}n a 公差为d ,则1111,a a nd nd a a n n -=+=++. 3分 )2)(1(2)1()1()21()1()()(1111111221nda n d n n a n d n a n nd a d a a a a a y n n n n n n n n n ++=+++=+++++=++++=+++=+++++++++)3(21)2)(1(11111a a n a a a n n n n -+=-++=+++, 6分又211211,++--=-∴=-n n a b a b a a .∴449449)23(332112111b b a b a a a a n n n n -≤-+--=-+-=-++++.当且仅当231=+n a 时,等号成立. 11分∴8)49)(1()3(2111b n a a n y n -+=-+=+. 13分 当数列{}n a 首项491+=b a ,公差n b d 434+-=时,8)49)(1(b n y -+=.∴y 的最大值为8)49)(1(b n -+. 14分6.解(Ⅰ)证明:)0,2(),0,2(),,(),,(211111A A y x N y x M --- 则设)2(2111++=∴x x y y M A 的方程为直线①直线A 2N 的方程为)2(211---=x x y y ②……4分①×②,得)2(2221212---=x x y y分为定值的交点与是直线即822),(22),2(21,222020210022222121 =+∴=+--=∴=-y x N A M A y x P y x x y y x(Ⅱ)02222),(20020200000=-+=+--=-y y x x y x x x y x y y l 整理得结合的方程为22020201222242y yyx d +=+=+=于是……10分11221122220202020≥+=∴≤+∴≤∴=+y d y y y x 当1,1,1200取最小值时d y y =±=……12分7.解:(Ⅰ)为增函数时当)(,0cos 1)(,),0(x f x x f x ∴>-='∈π分的值域为即求得所以上连续在区间又4],0[)()(0),()()0(],0[)( ππππx f x f f x f fx f ≤≤≤≤(Ⅱ)设)32(3)()(2)(x f x f f x g +-+-=θθ,32sin3sin )(2)(xx f x g +++-=θθ即 )32cos cos (31)(xx x g ++-='θ……6分θπθπθπ=='∈+∴∈∈x x g xx 得由,0)(),0(32),0(],,0[ .)(,0)(,),0(为减函数时当x g x g x <'∈∴θ分为增函数时当8)(,0)(,),( x g x g x >'∈πθ 分因而有对的最小值为则上连续在区间10)32(3)()(20)()(],0[)()(],0[)( x f x f f g x g x x g g x g +≥+=≥∈θθθπθπ (Ⅲ)在题设条件下,当k 为偶数时)32(3)()(2xf x f f +≥+θθ 当k 为奇数时)32(3)()(2xf x f f +≤+θθ……14分 数学压轴题圆锥曲线类二1.解:(1)设切点A 、B 坐标分别为))((,(),(0121120x x x x x x ≠和,∴切线AP 的方程为:;02200=--x y x x切线BP 的方程为:;02211=--x y x x解得P 点的坐标为:1010,2x x y x x x P P=+=所以△APB 的重心G 的坐标为 P PG x x x x x =++=310, ,343)(3321021010212010pP P G y x x x x x x x x x y y y y -=-+=++=++=所以243G G p x y y +-=,由点P 在直线l 上运动,从而得到重心G 的轨迹方程为:).24(31,02)43(22+-==-+--x x y x y x 即(2)方法1:因为).41,(),41,2(),41,(2111010200-=-+=-=x x FB x x x x FP x x FA 由于P 点在抛物线外,则.0||≠FP∴||41)1)(1(||||cos 102010010FP x x x x x x x x FA FP FA FP AFP +=--+⋅+==∠同理有||41)1)(1(||||cos 102110110FP x x x x x x x x FB FP BFP +=--+⋅+==∠∴∠AFP=∠PFB. 方法2:①当,0,0,,0000101==≠=y x x x x x 则不妨设由于时所以P 点坐标为)0,2(1x ,则P 点到直线AF 的距离为:,4141:;2||12111x x x y BF x d -=-=的方程而直线即.041)41(1121=+--x y x x x所以P 点到直线BF 的距离为:2||412||)41()()41(|42)41(|1211212122111212x x x x x x x x x d =++=+-+-=所以d 1=d 2,即得∠AFP=∠PFB.②当001≠x x 时,直线AF 的方程:,041)41(),0(041410020020=+-----=-x y x x x x x x y 即 直线BF 的方程:,041)41(),0(0414********=+-----=-x y x x x x x x y 即 所以P 点到直线AF 的距离为:2||41)41)(2|)41(|41)2)(41(|1020201020220012010201x x x x x x x x x x x x x x d -=++-=+-+-+-=,同理可得到P 点到直线BF 的距离2||012x x d -=,因此由d 1=d 2,可得到∠AFP=∠PFB.(Ⅰ)解法1:依题意,可设直线AB 的方程为λ=++-=223,3)1(y x x k y 代入,整理得.0)3()3(2)3(222=--+--+λk x k k x k ①设212211,),,(),,(x x y x B y x A 则是方程①的两个不同的根, ∴,0])3(3)3([422>--+=∆k k λ ②且,3)3(2221+-=+k k k x x 由N (1,3)是线段AB 的中点,得.3)3(,12221+=-∴=+k k k x x 解得k=-1,代入②得,λλ即,12>的取值范围是(12,+∞). 于是,直线AB 的方程为.04),1(3=-+--=-y x x y 即 解法2:设),,(),,(2211y x B y x A 则有.0))(())((332121212122222121=+-++-⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=+y y y y x x x x y x y x λλ依题意,.)(3,212121y y x x k x x AB ++-=∴≠ ∵N (1,3)是AB 的中点, ∴.1,6,22121-==+=+AB k y y x x 从而又由N (1,3)在椭圆内,∴,1231322=+⨯>λ∴λ的取值范围是(12,+∞).直线AB 的方程为y -3=-(x -1),即x+y -4=0.(Ⅱ)解法1:∵CD 垂直平分AB ,∴直线CD 的方程为y -3=x -1,即x -y+2=0,代入椭圆方程,整理得 .04442=-++λx x又设),,(),,(4433y x D y x C CD 的中点为4300,),,(x x y x C 则是方程③的两根,∴).23,21(,232,21)(21,10043043-=+=-=+=-=+M x y x x x x x 即且于是由弦长公式可得 .)3(2||)1(1||432-=-⋅-+=λx x kCD ④将直线AB 的方程x+y -4=0,代入椭圆方程得016842=-+-λx x ⑤同理可得 .)12(2||1||212-=-⋅+=λx x k AB ⑥∵当12>λ时,||||,)12(2)3(2CD AB <∴->-λλ假设存在λ>12,使得A 、B 、C 、D 四点共圆,则CD 必为圆的直径,点M 为圆心.点M 到直线AB 的距离为 .2232|42321|2|4|00=-+-=-+=y x d ⑦ 于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得.|2|2321229|2|||||22222CD AB d MB MA =-=-+=+==λλ 故当λ>12时,A 、B 、C 、D 四点匀在以M 为圆心,2||CD 为半径的圆上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:)A 、B 、C 、D 共圆⇔△ACD 为直角三角形,A 为直角⇔|AN|2=|CN|·|DN|,即 ).2||)(2||()2||(2d CD d CD AB -+= ⑧ 由⑥式知,⑧式左边,212-=λ由④和⑦知,⑧式右边,2122923)2232)3(2)(2232)3(2(-=--=--+-=λλλλ∴⑧式成立,即A 、B 、C 、D 四点共圆.解法2:由(Ⅱ)解法1及λ>12, ∵CD 垂直平分AB , ∴直线CD 方程为13-=-x y ,代入椭圆方程,整理得.04442=-++λx x ③将直线AB 的方程x+y -4=0,代入椭圆方程,整理得.016842=-+-λx x ⑤解③和⑤式可得 .231,21224,32,1-±-=-±=λλx x 不妨设)233,231(),233,231(),12213,12211(-+-+---------+λλλλλλD C A∴)21233,23123(---+-+-+=λλλλCA)21233,23123(-------+=λλλλDA计算可得0=⋅DA CA ,∴A 在以CD 为直径的圆上.又B 为A 关于CD 的对称点,∴A 、B 、C 、D 四点共圆. (注:也可用勾股定理证明AC ⊥AD )3.本小题主要考查数列、极限及不等式的综合应用以及归纳递推的思想. (Ⅰ)证法1:∵当,111,0,211111na na a n a a n na a nn n n n n n n +=+≥∴+≤<≥-----时即,1111na a n n ≥-- 于是有.111,,3111,211112312na a a a a a n n ≥-≥-≥-- 所有不等式两边相加可得.13121111na a n +++≥- 由已知不等式知,当n ≥3时有,].[log 211121n a a n >- ∵.][log 22.2][log 2][log 2111,2221n b ba b n b n b a b a n n +<+=+>∴= 证法2:设n n f 13121)(+++= ,首先利用数学归纳法证不等式.,5,4,3,)(1 =+≤n bn f ba n(i )当n=3时, 由 .)3(11223313333112223b f ba a a a a a +=++⋅≤+=+≤知不等式成立.(ii )假设当n=k (k ≥3)时,不等式成立,即,)(1bk f ba k+≤则1)(1)1(11)1(1)1()1(1++⋅++≤+++=+++≤+bb k f k k a k k a k a k a k k k k ,)1(1)11)((1)()1()1()1(bk f bbk k f b b b k f k k b k ++=+++=+++++=即当n=k+1时,不等式也成立. 由(i )、(ii )知,.,5,4,3,)(1 =+≤n bn f ba n又由已知不等式得 .,5,4,3,][log 22][log 21122 =+=+<n n b bb n ba n(Ⅱ)有极限,且.0lim =∞→n n a(Ⅲ)∵,51][log 2,][log 2][log 22222<<+n n n b b 令则有,10242,10][log log 1022=>⇒>≥n n n故取N=1024,可使当n>N 时,都有.51<n a4.解:(Ⅰ)设椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,半焦距为c ,则()2111222222,2242,1 1.43a MA a A F a cca a a c c a abc a b c x y =-=-⎧-=-⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩∴===+=由题意,得 故椭圆方程为 (Ⅱ)()004,,0P y y -≠设001122121102112212000121212350,22tan 115tan y y PF k PF k F PF PF M F PF y k k F PF k k y y y F PF F PF F PF π=-=-<∠<∠<∴∠-∴∠==≤=++=±∠∠∠设直线的斜率,直线的斜率 为锐角。
高中数学-高考圆锥曲线难题
高中数学-高考圆锥曲线-难题-17道-教师版一、单选题1.(2011·湖北高考真题(文))(2011•湖北)将两个顶点在抛物线y 2=2px (p >0)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 .n=0B .n=1C .n=2D .n≥3 【答案】C2.(2013·全国高考真题(理))已知点A (﹣1,0),B (1,0),C (0,1),直线y =ax +b (a >0)将△ABC 分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是( ) A .(0,1) B .112⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭, C .113⎛⎤-⎥ ⎝⎦, D .1132⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【答案】B二、解答题3.(2014·上海高考真题(文)) 在平面直角坐标系中,对于直线:0ax by c和点记1122)().ax by c ax by c η=++++(若<0,则称点被直线分隔.若曲线C 与直线没有公共点,且曲线C上存在点被直线分隔,则称直线为曲线C 的一条分隔线.⑴求证:点被直线分隔;⑵若直线是曲线的分隔线,求实数的取值范围;⑶动点M 到点的距离与到轴的距离之积为1,设点M 的轨迹为E ,求E 的方程,并证明轴为曲线E的分割线.【答案】(1)证明见解析;(2)11(,][,)22k ∈-∞-⋃+∞;(3)证明见解析. 4.(2014·福建高考真题(文))已知曲线Γ上的点到点(0,1)F 的距离比它到直线3y =-的距离小2. (1)求曲线Γ的方程;(2)曲线Γ在点P 处的切线l 与x 轴交于点A .直线3y =分别与直线l 及y 轴交于点,M N ,以MN 为直径作圆C ,过点A 作圆C 的切线,切点为B ,试探究:当点P 在曲线Γ上运动(点P 与原点不重合)时,线段AB 的长度是否发生变化?证明你的结论.【答案】(1)24x y =.(2)当点P 在曲线Γ上运动时,线段AB 的长度不变,证明见解析.5.(2011·山东高考真题(文))在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆.如图所示,斜率为k(k>0)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x=﹣3于点D(﹣3,m).(1)求m2+k2的最小值;(2)若|OG|2=|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.【答案】(1)2 (2)见解析6.(2013·浙江高考真题(理))图,点P(0,﹣1)是椭圆C1:+=1(a>b>0)的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径,l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于A、B两点,l2交椭圆C1于另一点D.(1)求椭圆C1的方程;(2)求△ABD面积的最大值时直线l1的方程.【答案】(1)(2)7.(2013·湖北高考真题(文))(2013•湖北)如图,已知椭圆C1与C2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,2n(m>n),过原点且不与x轴重合的直线l与C1,C2的四个交点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D,记,△BDM和△ABN的面积分别为S1和S2.(1)当直线l与y轴重合时,若S1=λS2,求λ的值;(2)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l ,使得S 1=λS 2?并说明理由.【答案】(1)(2)见解析8.(2011·广东高考真题(理))在平面直角坐标系xOy 中,给定抛物线21:4L y x =,实数,p q 满足240p q -≥,12,x x 是方程20x px q -+=的两根,记(){}12,max ,p q x x φ=(1)过点()20001,04A P P P ⎛⎫≠ ⎪⎝⎭作L 的切线交y 轴于点B ,证明:对线段AB 上的任一点(),Q p q ,均有()0,2P p q φ=; (2)设(,)M a b 是定点,其中,a b 满足2400a b a ->≠,,过(,)M a b 作L 的两条切线12,l l ,切点分别为22112211(,),'(,)44E P P E P P ,12,l l 与y 轴分别交于,'F F ,线段EF 上异于两端点的点集记为X ,证明:112(,)(,)2P M a b X P P a b φ∈⇔>⇔=;(3)设()21(,)|15144y x D x y y x ⎧⎫≤-⎧⎪⎪⎪=⎨⎨⎬≥+-⎪⎪⎪⎩⎩⎭,当点(),p q 取遍D 时,求(),p q φ的最小值(记为min ϕ)和最大值(记为max ϕ).【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)min 1ϕ=,max 54ϕ=. 9.(2019·全国高考真题(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.10.(2018·浙江高考真题)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 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x 2+24y =1(x<0)上的动点,求△PAB 面积的取值范围.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)⎡⎢⎣⎦.11.(2017·山东高考真题(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12k 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.【答案】(1)2212x y += (2)SOT ∠ 的最大值为π3 ,取得最大值时直线l 的斜率为12k =±. 12.(2017·浙江高考真题)如图,已知抛物线2x y =.点A 1139-2424B ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,抛物线上的点P (x,y )13-x 22⎛⎫ ⎪⎝⎭<<,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 【答案】(I )(-1,1);(II )2716. 13.(2014·重庆高考真题(理))如图,设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点D 在椭圆上,112DF F F ⊥,121||||F F DF =12DF F ∆.(1)求该椭圆的标准方程;(2)是否存在圆心在y 轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求圆的方程,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2212x y +=;(2)存在满足条件的圆,其方程为2253239x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 14.(2015·湖北高考真题(文))一种作图工具如图1所示.O 是滑槽AB 的中点,短杆可绕转动,长杆通过处铰链与连接,上的栓子可沿滑槽AB 滑动,且1DN ON ==,3MN =.当栓子在滑槽AB 内作往复运动时,带动绕O 转动一周(不动时,也不动),处的笔尖画出的曲线记为.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: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.【答案】(Ⅰ)221164x y +=;(Ⅱ)存在最小值8. 15.(2014·重庆高考真题(文))如图,设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点D 在椭圆上,112DF F F ⊥,121||||F F DF =12DF F ∆.(1)求该椭圆的标准方程;(2)是否存在圆心在y 轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求圆的方程,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2212x y +=;(2)存在满足条件的圆,其方程为2253239x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 16.(2015·江苏高考真题)(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)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PC=2AB,求直线AB的方程.【答案】(1)x 22+y2=1(2)y=x−1或y=−x+1.17.(2015·重庆高考真题(文))(本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分)如图,椭圆x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,且过F2的直线交椭圆于P,Q两点,且PQ⊥PF1.(Ⅰ)若|PF1|=2+√2,|PF2|=2-√2,求椭圆的标准方程.(Ⅱ)若|PQ|=λ|PF1|,且34≤λ≤43,试确定椭圆离心率的取值范围.【答案】(Ⅰ)x 24+y2=1,(Ⅱ)√22<e≤√53.。
专题9-1 圆锥曲线(选填)(解析版)2023年高考数学二轮专题全套热点题型
【答案】1 【详解】 抛物线 y2 8x ,
抛物线的准线为 x 2 ,焦点 F 2,0 ,
过点 P 作直线 l 的垂线交于点 C ,如图所示:
由抛物线的定义可知,| PF || PB || PA | p , 2
则| PA || PF | p | PF | 2 , 2
d | x0 || PC | | PF | 2, 当 F , P , C 三点共线时, | PC | | PF |取得最小值,即 d | x0 | 取得最小值, F (2, 0),
专题 9-1 圆锥曲线(选填)
目录 专题 9-1 圆锥曲线(选填) ................................................................................................................... 1
B. x2 y2 1
32 36
C. x2 y2 1 95
【答案】C 【详解】根据题意,作图如下:
D. x2 y2 1 59
易知 NM NQ ,则 NP NM 6 ,即 NP NQ 6 PQ 4 ,
故点 N 的轨迹是以 P,Q 为焦点且长轴长为 6 的椭圆,
设其方程为 x2 a2
③抛物线的定义:平面内与一个定点 F 和一条定直线 l (其中定点 F 不在定直线 l 上)的距 离相等的点({M || MF | d} )的轨迹叫做抛物线,定点 F 叫做抛物线的焦点,定直线 l 叫做
抛物线的准线.
【变式演练】
1.(2022·四川·成都外国语学校高二期中(理))已知双曲线
x2 9
y2 16
整理得 x2 2ax 2b2 0 ,
由于点 M 在第一象限, x a a2 2b2 ,
高中数学圆锥曲线常考题型(含解析)
(1)当5AC =时,求cos POM ∠(2)求⋅PQ MN 的最大值.7.已知抛物线1C :28x y =的焦点点,1C 与2C 公共弦的长为4(1)求2C 的方程;(2)过F 的直线l 与1C 交于A ,(i )若AC BD =,求直线l 的斜率;(ii )设1C 在点A 处的切线与系.8.已知圆()(2:M x a y b -+-点O 且与C 的准线相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)点()0,1Q -,点P (与Q 不重合)在直线切线,切点分别为,A B .求证:9.已知椭圆2212:12x y C b+=的左、右焦点分别为2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为于y 轴的直线l 交曲线1C 于点Q 两点.a b (1)求椭圆的方程;(2)P 是椭圆C 上的动点,过点P 作椭圆为坐标原点)的面积为5217,求点12.过坐标原点O 作圆2:(2)C x ++参考答案:)(),0a-,(),0F c,所以AF时,在双曲线方程中令x c=,即2bBFa=,又AF BF= ()所以BFA V 为等腰直角三角形,即易知2BFA BAF ∠=∠;当BF 与AF 不垂直时,如图设()()0000,0,0B x y x y >>00tan(π)y BFA x c -∠=-即tan -又因为00tan y BAF x a∠=+,002tan 2y x aBAF +∠=4.(1)21±2(2)证明见解析.【分析】(1)求出椭圆左焦点F1 1x5.(1)21 2x y =(2)1510,33 P⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式可解;【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:三角换元法;(5)平面向量;(7.(1)2213x y -=(2)(i )36±;(ii )点F 在以【分析】(1)根据弦长和抛物线方程可求得交点坐标,结合同焦点建立方程组求解可得;(2)(i )设()11,A x y ,(2,B x 物线方程和双曲线方程,利用韦达定理,结合以及点M 坐标,利用FA FM ⋅【详解】(1)1C 的焦点为(0,2F 又1C 与2C 公共弦的长为46,且所以公共点的横坐标为26±,代入所以公共点的坐标为(26,3±所以229241a b -=②联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,Δ=联立22213y kx x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()2231129k x kx -++则3421231kx x k +=--,342931x x k =-,9.(1)2212x y +=,2212x y -=(2)12y x =-或12y x=(3)2【分析】(1)用b 表示12,e e ,由12e e ⋅=10.(1)2222114222x y x y +=-=,;(2)1;(3)是,=1x -【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得343+因为AB 既是过1C 焦点的弦,又是过所以2212||1()AB k x x =+⋅+-且121||()()22p p AB x x x =+++=所以212(1)k +=2240123(34)k k +,【点睛】因为//l OT ,所以可设直线l 的方程为由22x y =,得212y x =,得y '所以曲线E 在T 处的切线方程为联立22y x m y x =+⎧⎨=-⎩,得2x m y m =+⎧⎨=⎩()2,22N m m ++NT。
全国名校高中数学题库--圆锥曲线
uuu v uuu v
⎩ y = 4x △ = 16k 2 − 16 > 0 , k < −1或k > 1 设 P ( x1 , y1 ) , Q ( x 2 , y 2 ) ,则 y1 + y 2 = 4k , y1 y2 = 4k ��� � ���� ��� � ���� 由 OP ⋅ OQ = 0 ,即 OP = ( x1 , y1 ) , OQ = ( x2 , y2 ) ,于是 x1 x2 + y1 y2 = 0 ,
即⎜ x −
⎛ ⎝
4 ⎞ 2 16 4⎞ 16 ⎛ ⎟ +y = (y≠0). ∴点 R 的轨迹方程为 ⎜ x − ⎟ +y2= (y≠0). 3⎠ 9 3⎠ 9 ⎝
2
2
6、已知动圆过定点 (1, 0 ) ,且与直线 x = −1 相切.(1) 求动圆的圆心轨迹 C 的方程;(2) 是否存在直线 l ,使 l 过点(0,1) ,并与轨迹 C 交于 P, Q 两点,且满足 OP ⋅ OQ = 0 ?若存在,求出直线 l 的方 程;若不存在,说明理由. 解: (1)如图,设 M 为动圆圆心, F (1, 0 ) ,过点 M 作直线 x = −1 的垂线,垂足为 N ,由题意知: MF = MN , 即动点 M 到定点 F 与定直线 x = −1 的距离相等,由抛物线的定义知,点 M 的轨 迹为抛物线,其中 F (1, 0 ) 为焦点, x = −1 为准线, ∴ 动点 R 的轨迹方程为 y 2 = 4 x (2)由题可设直线 l 的方程为 x = k ( y − 1)( k ≠ 0) ,
即k
2
由⎨
⎧ x = k ( y − 1)
2
得 y 2 − 4ky + 4k = 0
高中数学_圆锥曲线400题
高中数学_圆锥曲线400题一、单选题( ) 1. 一双曲线的两渐近线为1:20L x y -=与2:20L x y +=且通过点()﹐其方程式为(1)22182x y -= (2)22182x y -=- (3)22128x y -= (4)22128x y -=-﹒( ) 2. 拋物线2118y x =+的焦点在 (1)()0,3 (2)()0,10 (3)330,32⎛⎫ ⎪⎝⎭ (4)2570,32⎛⎫⎪⎝⎭﹒( ) 3. 在坐标平面上﹐过点()2,5P 而与双曲线221254x y -=相切的直线有几条﹕ (1)0 (2)1 (3)2(4)3 (5)4﹒( ) 4. 坐标平面上有一双曲线﹐已知其两焦点为()10,2--与()10,2-﹐一渐近线的斜率为34-﹐问此双曲线的贯轴长度为何﹕ (1)3 (2)4 (3)6 (4)8 (5)16﹒( ) 5. = (1)其长轴长为(2)其短轴长为(3)正焦弦长为(4)长轴的两端点为()6,2-﹑()6,2-- (5)长轴的方程式为0x y +=﹒( ) 6. 设拋物线的对称轴平行于y 轴且通过()1,0﹑()0,5-﹑()2,11三点﹐则方程式为 (1)245y x x =+- (2)265y x x =-- (3)245y x x =+- (4)2325y x x =+-﹒( ) 7. 通过点()1,1且与椭圆2223x y +=相切的直线方程式为 (1)23x y += (2)210x y -+= (3)23x y += (4)21x y -=﹒( ) 8. 拋物线的方程式为()()()2223465425x y x y +-=-+-﹐那么它的对称轴方程式为 (1)3470x y +-= (2)90x y +-= (3)4380x y --= (4)68310x y +-=﹒( ) 9.如右圖﹐A ﹐B ﹐C ﹐D 四個點中有一點是橢圓的焦點﹐選出該焦點: (1)A (2)B (3)C (4)D ﹒( )10. 下列何者正确﹕ (1)与拋物线恰交于一点的直线是切线 (2)与椭圆恰交于一点的直线是切线 (3)与双曲线恰交于一点的直线是切线 (4)通过()1,3作椭圆2299x y +=的切线恰有一条﹒( )11. 设k 为一常数﹐若方程式222117x y k k +=+-表一椭圆且与双曲线221759x y -=有相同的焦点﹐则k 的值为 (1)9- (2)9-或8 (3)10- (4)10-或9﹒( )12. 已知方程式()()2225423x y x y ⎡⎤-+=+-⎣⎦的图形为拋物线Γ﹐则Γ的正焦弦长为何﹕ (1)(2)(3)(4)5 (5)10﹒( )13. 下列各叙述何者为真﹕ (1)若双曲线的两渐近线互相垂直﹐则此双曲线必为等轴双曲线(2)设a ﹑b ﹑c 为实数﹐方程式22ax by c +=的图形是双曲线⇔0ab < (3)若直线L 与圆锥曲线Γ恰交于一点P ﹐则L 必为Γ的切线 (4)过双曲线的中心可作双曲线的二条切线﹒( )14. 设P 为双曲线22:1916x y Γ-=在第一象限的一点﹐若1F ﹑2F 为Γ的两焦点且12:1:3PF PF =﹐则下列哪些值可能为△12PF F 的周长﹕ (1)18 (2)20 (3)22 (4)24 (5)26﹒( )15. 拋物线的顶点为()1,0﹐焦点为()0,1﹐则下列何者正确﹕ (1)其方程式为()241y x =- (2)其对称轴为10x y --= (3)其方程式为22261070x xy y x y +++-+= (4)其正焦弦长为4 (5)其准线为30x y --=﹒( )16. 求椭圆229436x y +=上的点P 到直线:210L x y +=的最长距离为 (1)15 (2) (3)5( )17. 求拋物线28y x =被直线22x y -=所截的弦长为 (1)40 (2)(3)(4)50﹒ ( )18. 阿光在做习题时﹐遇到一题题目如下﹔「求过点()3,5且与双曲线22:48210x y x y Γ--+-=相切的直线方程式﹒」阿光的作法如下﹔35435821022x y x y ++⨯--⨯+⨯-= ⇒125412510x y x y ---++-= ⇒8480x y --=⇒220x y --=﹒答﹔切线方程式为220x y --=﹒就阿光的作法与答案﹐试判别下列何者为真﹕ (1)作法与答案皆正确(2)作法正确﹐但计算过程中有发生错误﹐使得答案不正确(3)作法正确﹐但答案错误﹐因为切线要有两条﹐所以阿光少写一条铅直切线3x = (4)作法不正确﹐因为()3,5不在双曲线上﹒( )19.同例題1﹐如果調整檯燈罩﹐將其往下壓﹐如圖﹒那麼桌面上S 區域的邊界是下列哪種圓錐曲線的一部分? (1)圓 (2)橢圓 (3)拋物線 (4)雙曲線﹒( )20. (1)10(2)10+(3)14 (4)15﹒二、多选题( ) 1. 已知一拋物线的焦点为()4,3﹐准线为y 轴﹐则下列哪些点也在此拋物线上? (1)()2,3(2)()4,7 (3)()4,1- (4)()4,3- (5)()0,3﹒( ) 2. 已知椭圆的长轴平行于x 轴﹐中心为()1,2且通过点()4,6﹐试问下列哪些点一定会在这椭圆上﹕ (1)()3,4 (2)()4,2- (3)()5,6 (4)()2,2-- (5)()2,6-﹒( ) 3. 已知拋物线方程式为284200y x y -++=﹐则 (1)对称轴为2x = (2)顶点()2,2- (3)焦点()2,0 (4)正焦弦长为8 (5)开口向上﹒( ) 4. 直线y x k =+与双曲线22412y x -=的相交关系为 (1)0k =时﹐没有交点 (2)3k =时﹐有一个交点 (3)3k <-时﹐有二个交点 (4)3k >时﹐没有交点 (5)k =时﹐没有交点﹒( ) 5. 下列有关双曲线224x y -=的叙述哪些是正确的? (1)顶点为()0,2与()0,2- (2)贯轴长为2 (3)贯轴与共轭轴等长 (4)渐近线互相垂直 (5)通过中心可作出两条切线﹒( ) 6. 下列方程式何者表示一个完整的拋物线﹕ (1)()()222253412x y x y +=+- (2)(3)2y -=(4)25410y x y +--= (5)25x y +-﹒( ) 7. 设a ﹑b ﹑c 为实数﹐若二次函数2x ay by c =++的图形通过()1,0且与y 轴相切﹐下列何者为真﹕ (1)0a < (2)0b > (3)1c = (4)240b ac +> (5)0a b c ++≥﹒( ) 8. 已知坐标平面上三点()3,0A ﹐()3,0B -﹐(),P x y ﹐下列叙述哪些是正确的?(1)若8PA PB +=﹐则P 点的轨迹是一个椭圆 (2)若6PA PB +=﹐则P 点的轨迹是一个圆 (3)若4PA PB +=﹐则P 点的轨迹是一个椭圆 (4)若PA PB =﹐则P 点的轨迹是一条直线(5)若3PA PB -=﹐则P 点的轨迹是双曲线的一支﹒( ) 9. 设220ax cy dx ey f ++++=﹐22220a c d e +++≠在坐标平面﹐下列叙述何者正确﹕ (1)若0ac <﹐图形不可能为无图形 (2)0ac =﹐则图形为一直线 (3)0f =时必过原点 (4)若图形为椭圆﹐则0ac > (5)0ac >时图形可能为点﹒( )10. 一双曲线贯轴平行y 轴﹐中心为()1,2-且过()2,4-﹐则下列哪些点也会在双曲线上﹕ (1)()0,3 (2)()1,3- (3)()1,1- (4)()2,0- (5)()0,0﹒( )11. 关于10Γ=﹐则下列何者为真﹕ (1)Γ表一椭圆 (2)Γ表一双曲线 (3)Γ的中心为()2,2- (4)Γ对称于直线20x -= (5)Γ的一顶点为()2,3﹒( )12. 在坐标平面上﹐请问下列哪些直线与双曲线221364x y -=不相交﹕ (1)3y x = (2)32y x =(3)31y x =+ (4)3y x =- (5)100y =﹒( )13. 下列叙述何者正确﹕ (1)已知拋物线上三点﹐可以求出拋物线之方程式 (2)已知顶点及正焦弦长﹐可以求出拋物线之方程式 (3)已知椭圆的两焦点及椭圆上一点﹐可以求出椭圆的方程式 (4)已知椭圆的中心及长轴﹑短轴的长度﹐可以求出椭圆的方程式 (5)已知椭圆的四个顶点坐标﹐可以求出椭圆的方程式﹒( )14. 下列哪些叙述是正确的﹕ (1)Γ为拋物线﹐L 为一直线﹐若L 与Γ仅有一个交点﹐则L必为Γ的切线 (2)Γ为椭圆﹐L 为一直线﹐若L 与Γ仅有一个交点﹐则L 必为Γ的切线 (3)Γ为双曲线﹐L 为一直线﹐若L 与Γ仅有一个交点﹐则L 必为Γ的切线 (4)Γ为一圆锥曲线(拋物线、椭圆或双曲线)﹐V 为它的一个顶点﹐L 为过V 的对称轴﹐则过V 的切线必与L 垂直 (5)Γ为一圆锥曲线(拋物线、椭圆或双曲线)﹐P 在Γ上﹐则通过P 恰可作一条Γ的切线﹒( )15. 下列各方程式中﹐哪些图形的焦点相同﹕ (1)22192x y -= (2)22129x y -= (3)223824x y -= (4)22143x y += (5)221143x y +=﹒( )16.在()0,0O 有三個同心圓﹐半徑為1﹐2﹐3﹐在()4,0P 有四個同心圓﹐半徑為1﹐2﹐3﹐4﹐如右圖所示﹒A ﹐B ﹐C ﹐D ﹐E ﹐F 在某一個橢圓上﹐則下列有關此橢圓的選項哪些是正確的? (1)中心為()2,0(2)長軸長為4 (3)短軸長為3 (4)一頂點為9,02⎛⎫⎪⎝⎭(5)一焦點為()4,0﹒( )17. 下列哪些叙述是正确的﹕ (1)()()22321250x y x y -+++-=的图形为两直线 (2)2的图形为双曲线的一支 (3)24y x =与24y x =图形的形状与大小均相同(不论位置) (4)22260x y -+=与22260x y --=图形的形状与大小均相同(不论位置) (5)2262x y =+与2262y x =+图形的形状与大小均相同(不论位置)﹒( )18. 坐标平面上﹐下列哪些直线与双曲线22:149x y Γ+=-不相交﹕(1)230x y -= (2)3210x y -+= (3)210x y -+= (4)320x y += (5)3y =﹒( )19. 一拋物线Γ的方程式为28x y =﹐()P 为Γ上一点﹐今有一平行y 轴的光線自上方射向P ﹐經反射後射到Γ上另一點Q 再反射﹒令1L 為過P 的切線﹐2L 為過Q 的切線﹐1L 和2L 交於R ﹒則下列哪些正確﹖(1)Q 的坐標為23⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭(2)經過Q 的反射線與y 軸交於()0,1103(3)2L 320y ++= (4)1L 與2L垂直 (5)R 的y坐標為2-﹒( )20. 已知坐标平面上一双曲线Ω的对称轴平行坐标轴﹐贯轴长2﹐图形过()2,10A -﹐()4,10B ﹐()1,4C 三点﹐且这三点不在双曲线的同一支上﹒关于此双曲线﹐下列哪些叙述是正确的﹕ (1)Ω的贯轴平行x 轴 (2)Ω与x 轴必相交 (3)Ω与直线5y =没有交点 (4)Ω与直线1x =交于两点 (5)一直线过点()1,4C 且平行于Ω的其中一条渐近线﹐则此直线与Ω交于两点﹒( )21. 设1F 与2F 为坐标平面上双曲线22:1916x y Γ-=的两个焦点﹐P 为Γ上一点﹐使得此三点构成一直角三角形;试问符合条件的P 点有n 个﹐则n =﹕ (1)4n ≥ (2)4n ≤ (3)6n ≥ (4)6n ≤ (5)8n ≥﹒( )22. 关于双曲线22:1254y x Γ-=﹐下列哪些叙述是正确的﹕ (1)过点()0,0的直线不可能与Γ相切 (2)过点()5,0-有两条切线 (3)斜率为52的切线有两条 (4)斜率为3的切线有两条 (5)斜率为2的直线有可能将双曲线的两支分在此直线的两侧﹒( )23. 2=的点(),x y 所成的图形﹐下列叙述何者正确﹕ (1)此图形为一椭圆 (2)此图形为一双曲线 (3)此图形的中心在()1,1-(4)此图形对称于20x y -+= (5)已知此图形上有一点22⎛ ⎝⎭﹐则22⎛ ⎝⎭必也在此图形上﹒( )24. 关于双曲线22:1254y x Γ-=﹐下列哪些叙述是正确的﹕ (1)过点()0,0的直线不可能与Γ相切 (2)Γ的共轭双曲线的焦点为(0, (3)斜率为52的切线有两条 (4)斜率为3的切线有两条 (5)斜率为2的直线有可能将双曲线的两支分在此直线的两侧﹒( )25. 设a 与b 为实数﹐关于二元二次方程式22240x ay bx y ++-=的图形Γ﹐下列哪些叙述是正确的﹕ (1)若Γ是一椭圆﹐则0a < (2)若Γ是一双曲线﹐则0a > (3)若Γ是一圆﹐则1a = (4)若Γ是一拋物线﹐则0a =且0b = (5)若0a =且0b =﹐则Γ是一拋物线﹒( )26. 已知()1,2A ﹐()3,1B --﹐()5,5C ﹐:0L x y -=﹐满足下列条件的P 的图形叙述何者正确﹕ (1)0PA PB -=时图形为双曲线的一支 (2)10PB PC +=时图形为椭圆 (3)P 到C 的距离与P 到直线L 的距离相等时为拋物线 (4)15PB PC +=时图形为椭圆 (5)4PA PB -=时图形为双曲线﹒( )27. 下列何者为真﹕ (1)椭圆内接最大面积的矩形﹐此矩形必为正方形 (2)过点()3,4可做2条切线与双曲线221916x y -=相切 (3)过点()0,0可做1条切线与双曲线221916x y -=相切 (4)等轴双曲线的正焦弦长等于贯轴长 (5)若1Γ﹑2Γ互为共轭双曲线﹐又双曲线1Γ的两焦点间的距离为4﹐则2Γ的两焦点间的距离亦为4﹒( )28. 已知等轴双曲线Γ的一条渐近线为0x y +=﹐中心的坐标()1,1-且Γ过点()4,0﹐试问下列叙述哪些是正确的﹕ (1)Γ的两渐近线互相垂直 (2)0x y -=为Γ的另外一条渐近线(3)Γ的贯轴在直线1x =上 (4)点()3,1--为Γ的一个焦点 (5)点(1,1-+为Γ共轭双曲线Γ'的一个顶点﹒( )29. 设xy 平面上Γ6=﹐试问下列叙述哪些是正确的﹕ (1)Γ的图形可以当成两个拋物线 (2)Γ的贯轴所在直线是两渐近线的角平分线 (3)3410x y -+=是Γ的对称轴 (4)1711,55⎛⎫- ⎪⎝⎭是Γ的顶点 (5)147,55⎛⎫- ⎪⎝⎭是Γ的顶点﹒( )30. 已知双曲线的两条渐近线方程式为20x y +=与20x y -=﹐两顶点的距离为1﹐下列何者可能是此双曲线的方程式﹕ (1)224161x y -= (2)221641x y -= (3)2241x y -= (4)2241x y -+= (5)2241x y -+=﹒三、填充题1. 求拋物线2112y x x =-+-的焦点坐标为____________﹒2. 设双曲线22:1416x y Γ-=﹐P 为其上动点﹐1F ﹑2F 为其两焦点﹐求(1)若15PF =﹐则2PF =____________﹒(2)若19PF =﹐则双曲线上满足此条件的P 点共有____________个﹒ 3. 设k 为实数且2y x kx k =++的图形与直线21y x =+没有交点﹐则k 的范围为____________﹒ 4. 设直线:32L x y k =+与拋物线2:y x Γ=相切﹐则k 值为____________﹒ 5. 已知拋物线顶点()1,2﹐焦点()1,2-﹐则准线方程式为____________﹒6. 求拋物线2134y x x =-++的焦点坐标为____________﹒7. 设椭圆22:14x y Γ+=与直线1:3L y x k =+交于相异两点﹐则k 的范围为____________﹒8. 双曲线的方程式为229490x y -+=﹐则共轭双曲线的共轭轴长为____________﹒ 9. 椭圆22114x y +=与直线2y x k =+交于相异两点﹐则k 的范围为____________﹒10. 设L 为过点()1,0-且斜率为m 的直线﹐若L 与拋物线24y x =相交于相异两点﹐则m 的范围为____________﹒11. 双曲线的共轭轴为y 轴﹐贯轴平行x 轴﹐一焦点为()2,2且通过点222,3⎛⎫⎪⎝⎭﹐则其贯轴长为____________﹒12. 拋物线的准线:3L x =﹐焦点()3,0F -﹐则此拋物线方程式为____________﹒ 13. 求椭圆22346850x y x y +-+-=的长轴长为____________﹒14. ()()2241x y x y +-+=的图形为一双曲线﹐其标准式为____________﹒ 15. 双曲线中心为()6,6﹐贯轴平行x 轴﹐贯轴长为10﹐中心至焦点距离为13﹐则(1)其渐近线方程式为____________﹒(2)其共轭双曲线方程式(标准式)为____________﹒ 16. 设一拋物线的顶点为()3,2﹐焦点为()5,2﹐则(1)此拋物线的方程式____________﹒ (2)准线方程式为____________﹒17. 设22:164x y k k Γ+=--(k 为实数)﹐若Γ表一焦点在x 轴上的椭圆﹐则k 的范围为____________﹒18. 曲线222430x xy y x y +++++=与1x y +=-之交点为A ﹑B ﹐则AB =____________﹒ 19. 双曲线()()22211416x y +--=上两点(),m n ﹑(),2m n +﹐则m =____________﹒20.如圖﹐一拋物線鏡滿足方程式22y x =﹐一光線從()5,2平行對稱軸射向鏡面上P 點﹐經反射又射到拋物線鏡面上的Q點﹐則Q 點的坐標為____________﹒21. 椭圆22421610x y x y +--+=﹐则(1)中心坐标为____________﹒(2)焦点坐标为____________﹒(3)长轴长为____________﹒ (4)短轴方程式为____________﹒(5)正焦弦长为____________﹒22. xy 平面上三点A ﹑B ﹑C ﹐已知()0,5A ﹐()0,5B -﹐AC =BC =﹐则以A ﹑B 为两焦点且通过C 点的双曲线方程式为____________﹒23. 已知21:45y x x Γ=+-与22:241y x x Γ=-+-交于A ﹑B 两点﹐则直线AB 的方程式为____________﹒24. 若一椭圆的两焦点为()12,3F ﹐()22,3F -﹐长轴长为10﹐试求(1)椭圆的正焦弦长为____________﹒(2)椭圆的方程式为____________﹒ 25.設一光線沿著2y =的直線行進﹐在拋物線22y x =上的兩點B ﹑C 反射(如圖)﹐則CD方程式為____________﹒26. 等轴双曲线Γ的一条渐近线为20x y -=﹐中心的坐标()2,1且Γ过点()3,2﹐则此双曲线Γ的方程式为____________﹒27. 有一拋物线Γ的对称轴为10y +=且准线为1x =若Γ的正焦弦长是12﹐则Γ的方程式为____________﹒28. 已知平面上两点﹐()5,0A -﹐()3,0B ﹐若动点(),P x y 满足﹐则(1)10PA PB +=﹐P 点轨迹为____________﹒ (2)8PA PB -=﹐P 点轨迹为____________﹒29. 设Γ为以()10,0A ﹐()10,0B -为焦点且过(C 的椭圆﹐则(1)Γ的方程式为____________﹒ (2)内接矩形的最大面积为____________﹒ 30.设)4P-为椭圆()222148y x ++=上一点﹐且1F ﹑2F 为椭圆的两焦点﹐12F PF ∠的角平分线方程式为____________﹒ 31.右圖是一個雙曲線﹐且A ﹑B ﹑C ﹑D ﹑E 五個點中有一為其焦點﹐試判斷其焦點為____________﹒32. 椭圆22:943624360x y x y Γ++++=﹐则Γ的长轴方程式为____________﹒ 33. 过()3,2且与22236x y -=相切的直线方程式为____________﹒34. k 的图形是椭圆﹐则常数k 的范围为____________﹒35. 已知()5,3A -﹐()1,3B --为平面上两点﹐则以A 为顶点﹐B 为焦点的拋物线方程式为____________﹒36. 设双曲线Γ方程式为22491618430x y x y -+++=﹐而1F ﹑2F 是Γ的焦点﹐试回答下列问题﹔(1)两焦点1F 与2F 的坐标为____________﹒(2)若(),P x y 是Γ上的任一点﹐则12PF PF -=____________﹒ (3)两渐近线的方程式为____________﹒37. 设一直线L 与椭圆22312210x y x y ++-+=相切于一点()1,4P -﹐则L 的方程式为____________﹒ 38. 方程式22193x y k k +=--的图形﹐表示椭圆其长轴在x 轴上﹐则k 的范围为____________﹒39.如圖﹐用尺量量看﹐哪一點最有可能是橢圓的焦點﹖答﹕____________﹒ (請填代號)40. 直线20x y t -+=与图形x =t 的范围为____________﹒ 41. 「P 点与()5,0F 之距离」比「P 到直线:80L x +=之距离」多2﹐则P 点的轨迹方程式为____________﹒42. 有一椭圆其一焦点为()2,1-﹐短轴的一端点为()1,4﹐长轴平行y 轴﹐则此椭圆的方程式为____________﹒43. 双曲线方程式为()()2293162144x y ---=﹐则此双曲线的焦点坐标为____________﹒ 44. 以()1,1为顶点且通过()3,3A 与()1,3B -的拋物线方程式为____________﹒ 45. P 为椭圆()()221424x y ++-=上一点﹐直线:3412L x y +=﹐则(1)P 到直线L 的最长距离为____________﹒ (2)椭圆对直线L 的正射影长为____________﹒46. 若直线416ax y +=与椭圆221167x y +=相切﹐则a =____________﹒(二解)47. 双曲线的两焦点()12,6F -﹐()22,4F --且通过点()2,4P -﹐则此双曲线方程式为____________﹒ 48. 平面上有一椭圆﹐已知其焦点为()0,0和()4,4-且2x y +=为此椭圆的切线﹐则此椭圆的正焦弦长为____________﹒49. 设椭圆22432412240x y x y +-++=﹐则(1)中心坐标为____________﹒(2)正焦弦长为____________﹒50. 直线2y x k =+与2513y x x =-+交于两点P ﹑Q ﹐若3PQ =﹐则k =____________﹒51. 设方程式()()2223151x y k k +-+=-+的图形为贯轴平行y 轴的双曲线﹐则k 的范围为____________﹒52. 若方程式22132x y t t +=--的图形为椭圆﹐则t 的范围为____________﹒53. k =图形为一线段﹐k =____________﹒54. 拋物线253y x x =-++的一切线L 且垂直35x y -=﹐则L 的方程式为____________﹒ 55. 设拋物线的对称轴平行于y 轴且通过()0,3﹑()2,0﹑()4,5-﹐则这拋物线的焦点坐标为____________﹒56. 设22141x y t t +=-+为焦点在y 轴的双曲线﹐则t 的范围为____________﹒57. 双曲线()()2211:1169x y Γ---=﹐试求下列各直线与双曲线Γ的交点个数﹔(1)()3114y x -=-﹔____________个 (2)34y x =﹔____________个 (3)()4113y x -=-﹔____________个 (4)4x =﹔____________个 (5)14y x =﹔____________个﹒ 58. 设一拋物线的对称轴平行于x 轴且过()1,1﹑()3,2﹑()3,1-三点﹐则拋物线方程式为____________﹒59. 双曲线6Γ=﹐则(1)此双曲线的中心点坐标为____________﹒(2)贯轴长为____________﹒60. 设()1,0A ﹐()1,0B -为平面两定点﹐(),P x y 为动点﹐若△PAB 的周长为8且△PAB 的面积为2﹐则22x y +=____________﹒61. 若P 为拋物线2:1y x Γ=-上的动点﹐Q 为圆()22:11C x y +-=上的动点﹐则(1)PQ 的最小值为____________﹒(2)当PQ 有最小值时﹐P 点的y 坐标为____________﹒ 62. 设直线y x k =+与双曲线22412y x -=相切﹐试求(1)切点坐标为____________﹒ (2)定数k 的值为____________﹒63. 平面上双曲线()()2212125144x y -+-=与椭圆()()22212112x y k k-++=+共焦点﹐则k =____________﹒ 64. 已知F 是椭圆的一个焦点﹐1B ﹑2B 是短轴的两个端点且1290B FB ∠=︒﹐1A 是长轴上距离F 较近的一个端点﹐若11A F =﹐则椭圆长轴长为____________﹒ 65. 直线1kx y +=与拋物线28x y =-相切﹐则k =____________﹒66. 等轴双曲线的中心为()7,2且一焦点为()3,2﹐则此双曲线方程式为____________﹒ 67. 方程式轴是铅垂线且过()0,3﹑()2,1﹑()2,9-三点的拋物线为____________﹒ 68. 直线():12L y m x =++与22416x y -=恰有一交点﹐则m =____________﹒ 69. 请将下列各题填入适当的代号﹔(A)椭圆 (B)拋物线 (C)双曲线 (D)线段 (E)二射线 (F)一射线 (G)无图形 (H)双曲线的一部分(1)14x +的图形为____________﹒(2)5=的图形为____________﹒(3)=____________﹒(4)(),P x y ﹐2cos 22sin cos x y θθθ=⎧⎨=⎩﹐0θπ≤≤﹐P 的轨迹图形为____________﹒(5)(),P x y ﹐2sin cos x y θθ=⎧⎨=-⎩﹐θ为实数﹐P 的轨迹图形为____________﹒70. 已知x ﹑y 为实数﹐1z x yi =+﹐2z x yi =-﹐若126z z +=﹐则动点(),P x y 的轨迹图形方程式为____________﹒71. 已知拋物线的焦点()0,0﹐准线20x y ++=﹐若PQ 为正焦弦﹐P 在第二象限﹐则P 的坐标为____________﹒ 72.如圖所示為坐標平面上兩曲線的部分圖形﹐其中之一為橢圓的部分圖形﹐另一個為拋物線的部分圖形﹒已知兩曲線均通過()4,0C 與()4,0D -且皆以y 軸為對稱軸﹐皆以()0,3F -為其焦點﹔又橢圓的中心為原點﹐則此兩曲線的頂點A ﹑B 的距離AB =____________﹒73. 双曲线22:8x y Γ-=﹐点()1,1A ﹐由A 向Γ作切线﹐则切线方程式为____________﹒74. 已知椭圆的长轴平行x 轴且长轴上一个顶点()2,3到两个焦点1F ﹑2F 的距离分别为4及10若椭圆的中心x 坐标小于2﹐则椭圆的方程式为____________﹒(请化成标准式) 75. 已知椭圆221369x y +=有一弦以()2,1为中点﹐含此弦的直线方程式为____________﹒76. 若双曲线2212:19x y a Γ-=上一点P 到此双曲线两渐近线的距离乘积为3613﹐今有一椭圆2Γ与双曲线1Γ共焦点且短轴长为4﹐则椭圆2Γ方程式的标准式为____________﹒77. 设一个拋物线方程式为28y x =今有一椭圆与拋物线的准线相切且拋物线的焦点为椭圆中心﹐拋物线的顶点为椭圆之一焦点﹐则此椭圆的短轴长为____________﹒78. 已知直线y x k =--是拋物线2350x x y +--=的切线﹐则(1)k =____________﹒(2)切点为____________﹒79. 直线L 与22416x y +=相切且斜率为1﹐若切点为(),a b ﹐则1a b -+之值____________﹒ 80. 设E ﹑F 为椭圆2248x y +=的两焦点﹐设椭圆上一点()1,2A ﹐求EAF ∠的角平分线方程式为____________﹒81. 设3AB =﹐P 点在AB 上且1AP =﹐若A 在x 轴上移动﹐B 在y 轴上移动﹐则P 点的轨迹方程式为____________﹒82. 设拋物线通过()3,0﹑()5,6且其对称轴为1x =﹐则其方程式为____________﹒ 83. (),P x y 在2222142x y -=上﹐则22x y +的最小值为____________﹒84. 设()2,4P 为椭圆22242240x y x y +-+-=上一点﹐且F ﹑F '为椭圆的两焦点﹐则FPF '∠的角平分线为____________﹒85. 设4Γ=﹐则(1)共轭轴的长为____________﹒(2)顶点坐标为____________﹒ 86.某行星繞太陽的軌道為如圖之橢圓﹐太陽位於橢圓軌道之一焦點處﹒據觀測﹐此行星與太陽的最近距離為a 萬公里﹐最遠距離為b 萬公里﹐則 (1)行星位於____________時﹐距太陽的距離恰為a ﹑b 平均值(即距離為2a b+萬公里)﹒ (2)又已知此軌道的正焦弦長為短軸長的35﹐則太陽位置為____________﹒(以上各問題均依圖上所標示參考位置作答)87. 已知拋物线()()2:141x y Γ-=+﹐L 为过点()0,3-与Γ相切的直线﹐其斜率小于0﹐则(1)直线L的方程式为____________﹒(2)切点坐标为____________﹒88. 有一道光线经过()2,6A -沿水平方向前进碰到拋物线2:4y x Γ=上一点P ﹐经反射后通过一点B ﹐已知20PB =﹐求B 点的坐标为____________﹒89. 设圆锥曲线有顶点()2,1﹐焦点()0,0﹐则(1)若为长轴平行于x 轴的椭圆﹐则椭圆方程式为____________﹒ (2)若为拋物线﹐则准线方程式为____________﹒90. 点A 在y 轴上移动﹐点B 在x 轴上移动﹐AB 长度为10﹐P 在AB 上且:2:3AP PB =﹐则P 点的轨迹方程式为____________﹒91. 以(12,1F +﹐(22,1F -为两焦点的椭圆Γ通过点(2Q +﹐则Γ的方程式为____________﹒92. 若双曲线的顶点与焦点分别是椭圆()2294136x y ++=的焦点和顶点﹐则此双曲线的方程式为____________﹒(请化成标准式)93. 拋物线的准线垂直x 轴且过三点()1,0﹑()1,1-﹑()5,1-﹐则此拋物线的焦点坐标为____________﹒94. 设F 与F '为双曲线()()2215:123x y Γ-+-+=上两焦点﹐且有一点P 的坐标为()3,2-﹐试求FPF '∠的角平分线方程式为____________﹒95. 若(),P x y 在椭圆22:440x y Γ+-=上﹐O 为Γ的中心﹐()1,0A 且60POA ∠=︒﹐则PO 长为____________﹒96. 椭圆的对称轴平行于坐标轴﹐一短轴端点为()3,3-﹐一焦点为()6,7-﹐其正焦弦长为____________﹒97. 拋物线的轴垂直于x 轴﹐并通过()1,0-﹑()9,0-﹑()0,18三点﹐则过()1,0-的切线方程式为____________﹒98. 圆锥曲线22:23440x y x Γ---=焦点为1F ﹑2F ﹐若()4,2P 在圆锥曲线上﹐求12F PF ∠的角平分线方程式为____________﹒ 99. 椭圆()()2221100210021100x y --+=在第一﹑二﹑三﹑四象限内的面积依次为1R ﹑2R ﹑3R ﹑4R ﹐则1234R R R R -+-=____________﹒100. 过()3,2A 且与()()21122x y +=-共焦点﹐共对称轴的拋物线方程式为____________﹒101. 两渐近线为20x y +=﹐20x y -=﹐且一焦点为()的双曲线其共轭双曲线方程式为____________﹒102. 坐标平面上有一椭圆﹐已知其焦点为()0,0﹑()4,4且y x =为此椭圆的切线﹐则此椭圆的长轴长为____________﹒103. 与椭圆()()2212194x y -++=共焦点且共轭轴长为4的双曲线方程式为____________﹒104. 双曲线2224810x x y y ---+=上一点112⎛⎫+ ⎪⎝⎭到两渐近线的距离乘积为____________﹒105. 坐标平面上的一直线:40L x y -+=与线外一定点()3,3A ﹒今L 上任一点P 与A 的联机段的中垂线与过点P 并垂直L 的直线相交于Q 点﹐则动点Q 所形成曲线的顶点坐标为____________﹒ 106. 已知正焦弦PQ 的两端点分别为()5,1P -﹐()3,1Q --﹐则拋物线方程式为____________﹒107. 设k 为实数﹐若方程式()2211105y x k k++=--为双曲线﹐则此双曲线的焦点坐标为____________﹒(有两解)108. 设2212518x y +=上一点P 与两焦点F ﹑'F ﹐夹角为60度﹐求△'PFF 的面积为____________﹒109.如圖﹐有一太陽灶﹐它是由拋物線繞軸旋轉而做成的拋物面﹐開口直徑20公寸﹐開口距底部之深為6公寸﹒試問烤肉盤應置於距離底部____________公寸﹐才能將肉烤熟﹒110. 有一个过原点的等轴双曲线中心为()1,2-﹐其中一条渐近线为238x y -=﹐则双曲线方程式为____________﹒(不用化简乘开)111. 椭圆22191x y +=上两点()0,1A -﹐()3,0B ﹐若()00,C x y 为椭圆上另一点﹐则(1)△ABC 面积的最大值为____________﹒(2)()00,C x y =____________﹒112. 设()1,0A -﹐()0,2B ﹐P 是拋物线24y x =上的动点﹐则△ABP 面积的最小值为____________﹒ 113. 已知两圆221:16C x y +=﹐()222:104C x y -+=﹐若动圆C 与1C ﹑2C 均相切﹐则此动圆C 的圆心轨迹方程式为____________﹒ 114.已知橢圓22194x y +=上兩點P ﹑Q 如圖所示(P ﹑Q 是和x 軸夾角為60︒的直線與橢圓之交點)﹔現在想找出P ﹑Q 的坐標﹐則(1)若使用參數式()3cos ,2sin θθ﹐則對P 而言﹐θ與60︒的大小關係為____________(請填60θ<︒﹐60θ=︒﹐60θ>︒)﹒(2)同樣的﹐對Q 而言﹐θ與120︒的大小關係為____________﹒(請填120θ<︒﹐120θ=︒﹐120θ>︒)﹒115. 拋物线的准线方程式为10x y --=﹐焦点坐标为()1,1-﹐则此拋物线的方程式为____________﹒(以220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=形式表示)116. 设()15,0F -﹐()25,0F 为22:1169x y Γ-=的两焦点﹐若AB 为过2F 的任一焦弦﹐则△1ABF 面积的最小值为____________﹒117. 若一动圆与定圆()()22:314C x y +++=外切﹐且与直线:1L x =相切﹐则此动圆圆心的轨迹方程式为____________﹒118. 某行星绕一恒星之轨道为椭圆形且恒星在其一焦点处﹐据观测﹔此行星与恒星的最近距离为100万公里﹐最远距离为140万公里﹐则此椭圆的正焦弦长为____________万公里﹒ 119. 设圆()22:116C x y -+=﹐()1,0A -﹐()7,0B ﹐则(1)通过A 且与圆C 相切的所有圆的圆心轨迹方程式为____________﹒ (2)通过B 且与圆C 相切的所有圆的圆心轨迹方程式为____________﹒120. 有一双曲线A 的贯轴方程式是40y +=﹐且点()4,4-是一个焦点;若直线280x y -+=是A 的一条渐近线﹐则A 的方程式为____________﹒ 121. 设椭圆224972x y +=﹐则此椭圆切线斜率为23的切线方程式为____________﹒ 122. 设()5,4A 为平面上一点﹐P 为拋物线212y x =上一点﹐F 为拋物线的焦点﹐则当PF PA +有最小值时﹐P 点坐标为____________﹒123. 设1F ﹑2F 为双曲线221930x y -=的两个焦点﹐且P 为双曲线上一点﹐若12120F PF ∠=︒﹐则△12PF F 的最短边长度为____________﹒ 124. 已知椭圆与双曲线()22114x y +-=共焦点﹐且椭圆的正焦弦长度等于1﹐则椭圆的方程式为____________﹒125. 在坐标平面上﹐O 为原点﹐1B ﹑2B ﹑3B ﹐……在x 轴上﹐1B 在O 的右边﹐2B 在1B 的右边﹐3B 在2B 的右边﹐……﹐110OB =﹐1230B B =﹐23B B =50﹐1OB ﹑12B B ﹑23B B ﹐……的长度成等差数列﹐分别作正△11OB A ﹑正△122B B A ﹑正△233B B A ﹐……﹐其中1A ﹑2A ﹑3A ﹐……均在第一象限上﹐已知1A ﹑2A ﹑3A ﹐……在一个拋物线上﹐则此拋物线的方程式为____________﹒ 126. 已知一椭圆Γ的两焦点为()3,7F ﹐()'9,1F ﹐若直线2x y +=-为Γ的一切线﹐则Γ的长轴长为____________﹒ 127. 设一曲线方程式为()()()22223341213x y x y +-=-+-﹐则(1)对称轴方程式为____________﹒(2)顶点坐标为____________﹒ 128. 已知圆()()22:219C x y -++=及两点()2,3A ﹐()0,1B -﹐则(1)过点A 且与圆C 相切的圆之圆心形成的图形方程式为____________﹒ (2)过点B 且与圆C 相切的圆之圆心形成的图形方程式为____________﹒129. 拋物线2:8y x Γ=的焦点为F ﹐P 为Γ上的动点﹐点()4,2A -﹐当PA PF +有最小值时﹐此时P点坐标为____________﹒130. 在图中﹐圆O 的圆心为原点﹑半径为4﹐F 的坐标为()6,0﹐Q 在圓O 上﹐P 點為FQ 的中垂線與直線OQ的交點﹐當Q 在圓O 上移動時﹐求動點P 的軌跡方程式為____________﹒ (化成標準式)131. 椭圆22:4936x y Γ+=﹐则(1)若P 为椭圆Γ上的动点且()3,0A -﹐()0,2B -﹐则△PAB 面积最大值为____________﹒ (2)椭圆Γ的内接正方形面积为____________﹒ 132.台南一中大榕樹旁的長方形草皮裝設有灑水系統﹒其中高為1公尺的噴水管OA 直立於地面(如圖)﹐水自噴嘴A 噴出後呈拋物線狀﹐先向上至最高點後落下﹒若最高點離地面2公尺﹐但A 距拋物線對稱軸2公尺﹐則此噴嘴A 經360度旋轉後﹐可噴灑的草地區域為圓形﹐其直徑約為____________公尺﹒(取整數﹐小數點以下四捨五入)133.图形:x y Γ=100x y ++=的正射影(垂直投影)总长度为____________﹒(注意x ﹑y 范围限制)134. 与y 轴相切且与圆22124360x y x y +--+=相外切的圆其圆心的轨迹方程式为____________﹒135. 若P 点为椭圆2213611x y +=上的一点且P 在第一象限﹒今已知P 到焦点()5,0的距离是72﹐则P 点的坐标为____________﹒136. 双曲线Γ的一渐近线为23x y +=﹐Γ过()6,3﹑()4,0﹐又其贯轴(顶点联机)平行x 轴﹐则Γ的方程式为____________﹒137. 平面上与圆()2221x y -+=外切且与圆2249x y +=内切之所有圆的圆心﹐所成图形的方程式为____________﹒ 138. 设椭圆6Γ﹐则(1)在第一象限之顶点的坐标为____________﹒(2)又Γ内接矩形中﹐周长最大者﹐其周长为____________﹒139. 在坐标平面上﹐过()1,0F 的直线交拋物线24y x =于P ﹑Q 两点﹐P 在上半平面且2PF QF =﹐则P 的x 坐标为____________﹒140. 平面上有两点()2,5A ﹐()4,1B --﹐P 为椭圆()()2211194x y +-+=上任一点﹐则△PAB 的最大面积为____________﹒141. 若(),P a b 为椭圆22141x y +=上的任一点﹐则(1)23a b -的最小值为____________﹒(2)此时(),a b =____________﹒142. =____________﹒143. 设P 为椭圆2212516x y +=上一点﹐1F ﹑2F 为两焦点﹐若1260F PF ∠=︒﹐则△12PF F 的面积为____________﹒144. 与直线:120L x +=相切且与圆22:16C x y +=相切的圆其圆心轨迹方程式为____________﹒ 145. 过()3,0F 的直线交拋物线212y x =于P ﹑Q 两点﹐过P ﹑Q 两点作y 轴垂线﹐分别交y 轴于R ﹑S ﹐若:3:1PF FQ =﹐则梯形PQSR 的面积为____________﹒146. 圆()221:11C x y -+=﹐圆()222:125C x y ++=﹐则(1)若动圆C 和圆1C 外切且与圆2C 内切﹐动圆C 的圆心所形成的圆锥曲线方程式为____________﹒(2)若动圆C 同时与圆1C ﹑圆2C 均内切﹐动圆C 的圆心所形成的圆锥曲线方程式为____________﹒147. 设k 为一常数﹐已知拋物线Γ=﹐且过点()8,0﹐则Γ的顶点坐标为____________﹒148. 设一拋物线216x y =-﹐焦点F ﹐点()6,5A -﹐若在拋物线上有一点P ﹐使得PA PF +有最小值﹐则(1)P 点的坐标为____________﹒(2)最小值为____________﹒149. 设圆()()22:1236C x y ++-=及圆C 内一定点()3,2A ﹐通过A 点且与圆C 相(内)切的所有圆之圆心的轨迹(即圆心所成的图形)的方程式为____________﹒ 150.已知圓的方程式為()2211x y -+=﹐四邊形OAPQ 為圓內接梯形﹐底邊AO 為圓的直徑且A ﹑O 在x 軸上﹐現有一橢圓以A ﹑O 為焦點﹐且通過P ﹑Q 兩點﹐若1PQ =﹐則此橢圓的短軸長為_____________﹒四、计算题1. 已知一双曲线Γ的两焦点为()2,9F -与()2,3F '--﹐则(1)双曲线Γ方程式为何﹕ (2)Γ的共轭双曲线方程式为何﹕2. 设()()2:122y x Γ-=-﹐一光线沿3y =的直线行进﹐射在Γ上的P 点﹐经反射后又射在Γ上的Q 点﹐试求(1)PQ的方程式﹕ (2)PQ 长度为何﹕3. 自点()2,0作拋物线224y x x =-+的切线﹐试求(1)切线方程式﹒(2)切点﹒4. 下列叙述何者正确﹕(1)方程式222240x y x y k +-++=的图形是一个椭圆的充要条件是3k <﹒ (2)5的图形是一个椭圆﹒(3)椭圆()()22131916x y +-+=的正焦弦长为92﹒5. 已知一双曲线的顶点与焦点分别与椭圆221167x y +=的焦点与顶点相同﹐求此双曲线的方程式﹒6. 下列1~5各小题的方程式图形为何﹕请在(A)~(J)各项中选出对应的图形:(A)没有图形 (B)一线段 (C)一直线 (D)一射线 (E)两射线 (F)两相交直线 (G)双曲线 (H)拋物线 (I)椭圆 (J)双曲线的一支 (1)2248230x y x y ---+=﹒(2)()()()2222112x y x y ⎡⎤-+-=+-⎣⎦﹒10=﹒7=﹒2x =+﹒7. 设拋物线()()()22253122x y x y ⎡⎤-+-=-+⎣⎦﹐则(1)对称轴方程式﹒(2)顶点坐标﹒8. 若椭圆两焦点为)1F ﹐()2F ﹐切线L 为5x y +=﹐求此椭圆方程式﹒9. 已知()222210:x y x y aΓ++=+的图形为拋物线﹐则(1)a =﹕(2)Γ的顶点坐标﹒10. 已知直线2y x k =+与拋物线24y x =相切﹐求(1)k 的值﹒ (2)切点坐标﹒11. 试求过拋物线2432y x x =-+上一点()1,3P 所作的切线方程式﹒12. 设P 为椭圆22916144x y +=上一点﹐且P 到直线:10L x y +=的距离最短﹐求P 点坐标﹒13. 拋物线Γ﹐则(1)准线方程式﹒(2)对称轴方程式﹒(3)焦点坐标﹒(4)顶点坐标﹒(5)正焦弦长﹒14. 双曲线的两焦点()118,1F ﹐()212,1F -﹐有一渐近线的斜率为34﹐求此双曲线的方程式﹒ 15.某彗星的軌道為一拋物線﹐而以太陽為焦點﹐當彗星與太陽的距離為4百萬公里時﹐兩者連線與拋物線的軸成60︒﹐如右圖所示﹒問當彗星與太陽的連線垂直拋物線的軸時﹐兩者的距離為何?16. 在水槽边两点3,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭﹐3,02B ⎛⎫⎪⎝⎭同时作相同的圆形水波﹐图中的实线同心圆代表波峰(连续的波峰相距2单位)﹐虚线同心圆代表波谷(连续的波谷相距2单位)﹒若水槽中遇到来自A ﹑B 两点的波峰同时到达﹐则出现如图中P 点所形成的亮线;但若遇到波峰与波谷同时到达﹐则形成图中暗线的轨迹﹒很明显地﹐AB 的中垂线是中央亮线﹐则(1)离中央亮线最近的第一条亮线(即P 点所在的曲线)所满足的方程式为何﹕(2)在平行AB 且相距10单位处设一屏障(如图)﹐若中央亮线与此屏障的交点是H ﹐最近的第一条亮线与此屏障的交点是Q ﹐则HQ 的距离为何﹕17. 试求下列锥在线点T 的切线T L 与法线N L 方程式各为何﹕(1)28y x =﹐9,62T ⎛⎫⎪⎝⎭﹒ (2)229425x y +=﹐()1,2T -﹒ (3)22235x y -=﹐()2,1T -﹒。
高中数学专题——圆锥曲线技巧---齐次化处理
由
x
2
4
y2
1 ,可得 (4k 2
1) x 2
8kmx
4m2
12
0
.
y kx m
16(4k 2 m2 1) 0
x1
x2
8km 4k 2 1
,
……①
x1x2
4m2 4k 2
4 1
……. ②
由题意可知
MA MB 0 , MA (x1 2, y1), MB (x2 2, y2 ),
∴点 P(x,y)点在椭圆
上,
∴存在点 M,N 其坐标分别为(0,﹣1)、(0,1),使得|PM|+|PN|为定值 2 . 考点:直线与圆锥曲线的综合问题.
5.已知椭圆
C:
x aLeabharlann 2 2y2 b2=1 (a>b>0),四点
P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,
3 ),P4(1, 2
3 )中恰有三 2
6m 4
6 11 0 ,解得 m 3 6 1 2
或 m 3 6 1 ,即可求出直线 l 的方程. 2
(1)设切点坐标为
( x0 ,
y0 )(x0
0,
y0
0)
,则切线斜率为
x0 y0
,切线方程为
y
y0
x0 y0
(x
x0 )
,即
x0x
y0 y
4 ,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为 S
AP ( 2 x1, 2 y1), BP ( 2 x2, 2 y2 ) 由题意知 AP BP 0 ,所以
x1x2 2(x1 x2 ) y1 y2 2( y1 y2 ) 4 0 ,将韦达定理得到的结果代入
高中数学圆锥曲线知识点总结
高中数学圆锥曲线知识点总结专题一:椭圆一、椭圆的定义平面内到两定点21,F F 的距离的和为常数(大于21F F )的动点的轨迹叫椭圆。
即a MF MF 221=+当2a ﹥2c 时,轨迹是椭当2a =2c 时,轨迹是一条线段21F F ,当2a ﹤2c 时,轨迹不存在。
椭圆的几何性质:222b c a +=(符合勾股定理的结构)【补充】过焦点做垂直与实轴且交椭圆的线段叫通径,通径的一半为ab 2专题二:双曲线知识点:1、双曲线的概念:平面内到两定点21,F F 的距离的差的绝对值为常数(小于21F F )的动点的轨迹叫双曲线。
即a MF MF 221=- 当2a ﹤2c 时,轨迹是双曲线 当2a =2c 时,轨迹是两条射线 当2a ﹥2c 时,轨迹不存在【注】有绝对值时是两支,不含绝对值时仅一支. 2、双曲线的标准方程及几何性质:【注】焦点到渐近线的距离为b ;通径为ab 22。
3、常见双曲线的设法:(1)已知b a =的双曲线设为)0(22≠=-λλy x ; (2)已知过两点的双曲线可设为)0(122<=+AB By Ax ;(3)已知渐近线0=±nym x 的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλn y m x .4、两种特殊的双曲线:(1)实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.等轴双曲线的离心率为2.(2)双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的共轭双曲线方程为12222=-a x b y ,它们有共同的渐近线为x aby ±=,它们的离心率21,e e 满足的关系式为1112221=+e e . 5、焦点三角形:设若双曲线方程为,F 1,F 2分别为它的左右焦点,P 为双曲线上任意一点,则有:若则2tan221θb S PF F =∆;特别地,当时,有。
6、直线与双曲线的位置关系:(注意直线与渐近线平行)思考:平面内任一点P 作直线与双曲线只有一个交点,这样的直线有几条? 几何方法:1、若P 在双曲线内,有2条(分别与渐近线平行);2、若P 在双曲线上,有3条(与渐近线平行的有两条,切线一条);3、若P 在双曲线外:①若P 在渐近线上且P 为原点时,0条;2222x y 1a b-=12FP F ,∠=θ12F P F 90∠=o122FPF S b =V 22221(0,0)x ya b a b-=>>②若P 在渐近线上且P 不为原点时,2条(与另一渐近线平行的一条,切线一条);③若P 不在渐近线上,有4条(与渐近线平行的有两条,切线两条); 代数方法:通过对直线方程与双曲线方程组成的一元二次方程组的求解来讨论它们的位置关系。
高中数学圆锥曲线经典考点及例题专题讲解
圆锥曲线的综合问题考纲解读 1.求圆锥曲线过定点问题;2.利用圆锥曲线求定值、常数值;3.利用圆锥曲线求变量的取值范围,最值问题;4.利用圆锥曲线求解探索性、存在性问题.考点一 圆锥曲线过定点问题|方法突破[例1] (2018·淄博模拟)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,其左焦点到点P (2,1)的距离为10.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 不是左、右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点.求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.[解析] (1)因为左焦点(-c,0)到点P (2,1)的距离为10,所以(2+c )2+1=10,解得c =1.又e =c a =12,解得a =2,所以b 2=a 2-c 2=3.所以所求椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0, Δ=64m 2k 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0, 化为3+4k 2>m 2.所以x 1+x 2=-8mk 3+4k 2,x 1x 2=4(m 2-3)3+4k 2.y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3(m 2-4k 2)3+4k 2.因为以AB 为直径的圆过椭圆右顶点D (2,0),k AD ·k BD =-1, 所以y 1x 1-2·y 2x 2-2=-1,所以y 1y 2+x 1x 2-2(x 1+x 2)+4=0, 所以3(m 2-4k 2)3+4k 2+4(m 2-3)3+4k 2+16mk 3+4k 2+4=0.化为7m 2+16mk +4k 2=0, 解得m 1=-2k ,m 2=-2k7.且满足3+4k 2-m 2>0.当m =-2k 时,l :y =k (x -2),直线过定点(2,0)与已知矛盾; 当m =-2k7时,l :y =k ⎝⎛⎭⎫x -27,直线过定点⎝⎛⎭⎫27,0. 综上可知,直线l 过定点⎝⎛⎭⎫27,0 .[方法提升][母题变式]若本例的条件“以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点”,改为“以AB 为直径的圆过椭圆C 的左顶点”.则直线l 是否还过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,说明理由.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0, Δ=64m 2k 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0,化为3+4k 2>m 2. 所以x 1+x 2=-8mk 3+4k 2,x 1x 2=4(m 2-3)3+4k 2.y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3(m 2-4k 2)3+4k 2.因为以AB 为直径的圆过椭圆左顶点D (-2,0),k AD ·k BD =-1,所以y 1x 1+2·y 2x 2+2=-1,所以y 1y 2+x 1x 2+2(x 1+x 2)+4=0,所以3(m 2-4k 2)3+4k 2+4(m 2-3)3+4k 2-16mk 3+4k 2+4=0.化为7m 2-16mk +4k 2=0,解得m 1=2k ,m 2=2k 7.且满足3+4k 2-m 2>0.当m =2k 时,l :y =k (x +2),直线过定点(-2,0)与已知矛盾; 当m =2k7时,l :y =k ⎝⎛⎭⎫x +27,直线过定点⎝⎛⎭⎫-27,0. 综上可知,直线l 过定点⎝⎛⎭⎫-27,0.考点二 圆锥曲线的定值问题|方法突破[例2] 已知椭圆C :x 24+y 23=1.若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点,且k OA ·k OB=-34(O 为坐标原点),判断△AOB 的面积是否为定值,若为定值,求出定值;若不为定值,说明理由.[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 23=1得(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0,则由Δ=64m 2k 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0,得3+4k 2-m 2>0.又x 1+x 2=-8mk3+4k 2,x 1x 2=4(m 2-3)3+4k 2,∴y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3(m 2-4k 2)3+4k 2.又由k OA ·k OB =-34,得y 1y 2x 1x 2=-34,即y 1y 2=-34x 1x 2,∴3(m 2-4k 2)3+4k 2=-34·4(m 2-3)3+4k 2,即2m 2-4k 2=3. 又|AB |=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=24(1+k 2)3+4k 2.点O 到直线AB 的距离为d =|m |1+k2= 2-12(1+k 2)≥2-12=62. S △AOB =12|AB |d =1224(1+k 2)3+4k 2·|m |1+k 2=12 24(1+k 2)m 2(3+4k 2)(1+k 2)=12243+4k 2·3+4k 22= 3. [方法提升]已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F 1(-1,0),长轴长与短轴长的比是2∶ 3.(1)求椭圆的方程;(2)过F 1作两直线m ,n 交椭圆于A ,B ,C ,D 四点,若m ⊥n ,求证:1|AB |+1|CD |为定值.解析:(1)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧2a ∶2b =2∶3,c =1,a 2=b 2+c 2.解得a =2,b = 3.故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)证明:由已知F 1(-1,0),当直线m 不垂直于坐标轴时,可设直线m 的方程为y =k (x +1)(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0. 由于Δ>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则有x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2,|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =(1+k 2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫-8k 23+4k 22-4×4k 2-123+4k 2 =12(1+k 2)3+4k 2.同理|CD |=12(1+k 2)3k 2+4.所以1|AB |+1|CD |=3+4k 212(1+k 2)+3k 2+412(1+k 2)=7(1+k 2)12(1+k 2)=712.当直线m 垂直于坐标轴时,此时|AB |=3,|CD |=4;或|AB |=4,|CD |=3,1|AB |+1|CD |=13+14=712. 综上,1|AB |+1|CD |为定值712.考点三 圆锥曲线中的范围(最值)问题|模型突破[例3] (2018·聊城模拟)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是椭圆上的一点,l :x =-a 2c ,且PQ ⊥l ,垂足为Q ,若四边形PQF 1F 2为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫12,1B.⎝⎛⎭⎫0,12 C.⎝⎛⎭⎫0,22 D.⎝⎛⎭⎫22,1[解析] 设点P (x 1,y 1),由于PQ ⊥l ,故|PQ |=x 1+a 2c ,因为四边形PQF 1F 2为平行四边形,所以|PQ |=|F 1F 2|=2c ,即x 1+a 2c =2c ,则有x 1=2c -a 2c >-a ,所以2c 2+ac -a 2>0,即2e 2+e -1>0,解得e <-1或e >12,由于0<e <1,所以12<e <1,即椭圆离心率的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,1. [答案] A [模型解法][高考类题]1.(2015·高考重庆卷)设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右顶点为A ,过F作AF 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,过B ,C 分别作AC ,AB 的垂线,两垂线交于点D .若D 到直线BC 的距离小于a +a 2+b 2,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-2,0)∪(0,2)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)解析:如图所示,由题意知BC 为双曲线的通径,所以|BC |=2b 2a ,则|BF |=b 2a .又|AF |=c -a ,因为BD ⊥AC ,DC ⊥AB ,所以点D 在x 轴上,由Rt △BF A ∽Rt △DFB ,得|BF |2=|AF |·|FD |,即(b 2a )2=(c -a )|FD |,所以|FD |=b 4a 2(c -a ),则由题意知b 4a 2(c -a )<a +a 2+b 2,即b 4a 2(c -a )<a +c ,所以b 4<a 2(c -a )(a +c ),即b 4<a 2(c 2-a 2),即b 4<a 2b 2,所以0<b 2a 2<1,解得0<b a <1,而双曲线的渐近线斜率为±ba ,所以双曲线的渐近线斜率的取值范围是(-1,0)∪(0,1),故选A.答案:A2.(2017·高考浙江卷)如图,已知抛物线x 2=y ,点A ⎝⎛⎭⎫-12,14,B ⎝⎛⎭⎫32,94,抛物线上的点P (x ,y )⎝⎛⎭⎫-12<x <32.过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(1)求直线AP 斜率的取值范围; (2)求|P A |·|PQ |的最大值.解析:(1)设直线AP 的斜率为k ,k =x 2-14x +12=x -12.因为-12<x <32,所以直线AP 斜率的取值范围是(-1,1).(2)联立直线AP 与BQ 的方程⎩⎨⎧kx -y +12k +14=0,x +ky -94k -32=0,解得点Q 的横坐标是x Q =-k 2+4k +32(k 2+1).因为|P A |=1+k 2⎝⎛⎭⎫x +12=1+k 2(k +1),|PQ |=1+k 2(x Q -x )=-(k -1)(k +1)2k 2+1,所以|P A |·|PQ |=-(k -1)(k +1)3, 令f (k )=-(k -1)(k +1)3. 因为f ′(k )=-(4k -2)(k +1)2,所以f (k )在区间⎝⎛⎭⎫-1,12上单调递增,⎝⎛⎭⎫12,1上单调递减,因此当k =12时,|P A |·|PQ |取得最大值2716.考点四 圆锥曲线的存在性问题|方法突破[例4] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点P (0,1)和点A (m ,n )(m ≠0)都在椭圆C 上,直线P A 交x 轴于点M .(1)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示);(2)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.[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,c a =22,a 2=b 2+c 2.解得a 2=2.故椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.设M (x M,0).因为m ≠0,所以-1<n <1. 直线P A 的方程为y -1=n -1m x ,所以x M =m 1-n ,即M (m1-n,0).(2)因为点B 与点A 关于x 轴对称,所以B (m ,-n ). 设N (x N,0),则x N =m1+n.“存在点Q (0,y Q )使得∠OQM =∠ONQ ”等价于“存在点Q (0,y Q )使得|OM ||OQ |=|OQ ||ON |”,即y Q 满足y 2Q =|x M ||x N |.因为x M =m 1-n ,x N =m 1+n ,m 22+n 2=1,所以y 2Q =|x M ||x N |=m 21-n 2=2. 所以 y Q =2或y Q =- 2.故在y 轴上存在点Q ,使得∠OQM =∠ONQ , 点Q 的坐标为(0,2)或(0,-2). [方法提升][跟踪训练](2018·徐州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,经过点(0,2)且斜率为k 的直线l 与椭圆x 22+y 2=1有两个不同的交点P 和Q .(1)求k 的取值范围.(2)设椭圆与x 轴正半轴、y 轴正半轴的交点分别为A ,B ,是否存在常数k ,使得向量OP →+OQ →与AB →垂直?如果存在,求k 值;如果不存在,请说明理由.解析:(1)由已知条件,直线l 的方程为y =kx +2, 代入椭圆方程得x 22+(kx +2)2=1,整理得⎝⎛⎭⎫12+k 2x 2+22kx +1=0.①直线l 与椭圆有两个不同的交点P 和Q 等价于①中 Δ=8k 2-4⎝⎛⎭⎫12+k 2 =4k 2-2>0, 解得k <-22或k >22. 即k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞.(2)不存在,理由如下:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则OP →+OQ →=(x 1+x 2,y 1+y 2), 由方程①得,x 1+x 2=-42k1+2k 2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)+22=-42k 21+2k 2+2 2.因为(OP →+OQ →)⊥AB →,AB →=(-2,1),所以(x 1+x 2)·(-2)+y 1+y 2=0, 即:-42k 1+2k 2·(-2)-42k 21+2k 2+22=0.解得:k =-24, 由(1)知k 2>12,与此相矛盾,所以不存在常数k 使OP →+OQ →与AB →垂直.[考点二](2015·高考全国卷Ⅱ)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点(2,2)在C 上.(1)求C 的方程;(2)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.解析:(1)由题意有a 2-b 2a =22,4a 2+2b 2=1,解得a 2=8,b 2=4. 所以C 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明:设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ).将y =kx +b 代入x 28+y 24=1得(2k 2+1)x 2+4kbx +2b 2-8=0. 故x M =x 1+x 22=-2kb2k 2+1,y M =k ·x M +b =b2k 2+1.于是直线OM 的斜率k OM =y M x M =-12k ,即k OM ·k =-12.所以直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.。
高中数学圆锥曲线专题练习
1.椭圆的焦点坐标为(﹣5,0)和(5,0),椭圆上一点与两焦点的距离和是26,则椭圆的方程为(,则椭圆的方程为( )A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 2.方程所表示的曲线是(所表示的曲线是( )A.直线B.椭圆C.双曲线曲线 D.圆3.已知抛物线的准线过双曲线的一个焦点,则双曲线的离心率为(的一个焦点,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D.4.正方体ABCD_A1B1C1D1的棱长为2,点M是BC的中点,点P是平面ABCD内的一个动点,且满足PM=2,P 到直线A1D1的距离为,则点P的轨迹是(的轨迹是( )A.两个点个点 B.直线C.圆D.椭圆5.给出下列3个命题:个命题:①在平面内,若动点M到F1(﹣1,0)、F2(1,0)两点的距离之和等于2,则动点M的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆;的椭圆;②在平面内,已知F1(﹣5,0),F2(5,0),若动点M满足条件:|MF1|﹣|MF2|=8,则动点M的轨迹方程是;③在平面内,若动点M到点P(1,0)和到直线x﹣y﹣2=0的距离相等,则动点M的轨迹是抛物线.的轨迹是抛物线.上述三个命题中,正确的有(上述三个命题中,正确的有( )A.0个B.1个C.2个D.3个6.已知圆的方程为x 2+y2=4,若抛物线过点A(﹣1,0),B(1,0),且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程为(方程为( )A.B.C.D.7.设P,Q分别为圆x2+(y﹣6)2=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是(两点间的最大距离是( )A.5B.+C.7+D.68.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是棱CC1的中点,F是侧面B1BCC1上的动点,并且A1F∥平面AED1,则动点F的轨迹是(的轨迹是( )A.圆B.椭圆C.抛物线物线 D.线段9.过抛物线y2=4x焦点的直线交抛物线于A,B两点,若|AB|=8,则直线AB的倾斜角为(的倾斜角为( )A.B.C.D.10.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,与双曲线x2﹣y2=1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(的方程为( )A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 11.椭圆+=1与双曲线﹣=1有相同的焦点,则实数m的值是的值是 _________.12.已知实数m是2,8的等比中项,则圆锥曲线=1的离心率为的离心率为 _________.13.已知下列命题命题:①椭圆中,若a,b,c成等比数列,则其离心率;②双曲线x2﹣y2=a2(a>0)的离心率且两条渐近线互相垂直;③在正方体上任意选择4个顶点,它们可能是每个面都是直角三角形的四面体的4个顶点;④若实数x,y∈[﹣1,1],则满足x2+y2≥1的概率为.其中正确命题的序号是.其中正确命题的序号是_________.14.已知F1,F2是椭圆C:+=1的左,右焦点,以线段对称.的左,右焦点,以线段 F1F2为直径的圆与圆C关于直线x+y﹣2=0对称.的方程;(l)求圆C的方程;的坐标.(2)过点P(m,0)作圆C的切线,求切线长的最小值以及相应的点P的坐标.15.已知抛物线y2=2px(p>0),焦点为F,一直线l与抛物线交于A、B两点,且|AF|+|BF|=8,且AB的垂直平分线恒过定点S(6,0)①求抛物线方程;求抛物线方程;②求△ABS面积的最大值.面积的最大值.。
高中数学圆锥曲线问题常用方法经典例题(含答案)
专题:解圆锥曲线问题常用方法(一)【学习要点】解圆锥曲线问题常用以下方法: 1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将半径与“点到准线距离”互相转化。
(323A(x 1,y 1(1)22a x (2)22a x (3)【例1(2)(2)最小。
解:(连PF y=22(2)(1,41) 过Q 作QR ⊥l 交于R ,当B 、Q 、R 三点共线时,QR BQ QF BQ +=+最小,此时Q 点的纵坐标为1,代入y 2=4x 得x=41,∴Q(1,41) 点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。
例4、△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程。
分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系。
解:sinC-sinB=53sinA2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵∴a=3例5式得出y 0(2)则⎪⎩⎪⎨⎧211(x x x 即[(x 由②、③得2x 1x 2=(2x 0)2-2y 0=4x 02-2y 0 代入④得[(2x 0)2-(8x 02-4y 0)]·[1+(2x 0)2]=9∴220041944x x y +=-, ≥,5192=-450≥y当4x 02+1=3即220±=x 时,45)(min 0=y 此时)45,22(±M 法二:如图,32222=≥+=+=AB BF AF BB AA MM∴∴∴M 的方法。
高中数学圆锥曲线知识全归纳
圆锥曲线一、椭圆及其性质第一定义平面内一动点P 与两定点F 1、F 2距离之和为常数(大于F 1F 2 )的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF 1d 1=MF 2d 2=e 焦点焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形yxF 1F 2abc O A 1A 2B 2B 1x =a 2cx =-a 2c y x F 1F 2ab c A 1A 2B 2B 1y =a2cy =-a2c标准方程x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0y 2a 2+x 2b2=1a >b >0范围-a ≤x ≤a 且-b ≤y ≤b-b ≤x ≤b 且-a ≤y ≤a顶点A 1-a ,0 ,A 2a ,0 ,B 10,-b ,B 20,bA 10,-a ,A 20,a ,B 1-b ,0 ,B 2b ,0轴长长轴长=2a ,短轴长=2b ,焦距=F 1F 2 =2c ,c 2=a 2-b 2焦点F 1-c ,0 、F 2c ,0F 10,-c 、F 20,c焦半径PF 1 =a +e x 0,PF 2 =a -e x 0PF 1 =a -e y 0,PF 2 =a +e y 0焦点弦左焦点弦|AB |=2a +e (x 1+x 2),右焦点弦|AB |=2a -e (x 1+x 2).离心率e =c a=1-b 2a20<e <1 准线方程x =±a 2cy =±a 2c切线方程x 0x a 2+y 0y b 2=1x 0xb 2+y 0y a 2=1通径过椭圆焦点且垂直于对称轴的弦长AB =2b 2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF 1|+|PF 2|=2a ,周长为:2a +2c (2)焦点三角形面积:S △F 1PF 2=b 2×tan θ2(3)当P 在椭圆短轴上时,张角θ最大,θ≥1-2e 2cos (4)焦长公式:PF 1 =b 2a -c αcos 、MF 1 =b 2a +c αcos MP =2ab 2a 2-c 22αcos =2ab 2b 2+c 22αsin (5)离心率:e =(α+β)sin α+βsin sin yxF 1F 2θαP OMβ第一定义平面内一动点P与两定点F1、F2距离之差为常数(大于F1F2)的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF1d1=MF2d2=e焦点焦点在x轴上焦点在y轴上图形yxF1F2bc虚轴实轴ayxF1F2实轴虚轴标准方程x2a2-y2b2=1a>0,b>0y2a2-x2b2=1a>0,b>0范围x≤-a或x≥a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R 顶点A1-a,0、A2a,0A10,-a、A20,a轴长虚轴长=2b,实轴长=2a,焦距=F1F2=2c,c2=a2+b2焦点F1-c,0、F2c,0F10,-c、F20,c焦半径|PF1|=a+e x0,|PF2|=-a+e x0左支添“-”离心率e=ca=1+b2a2e>1准线方程x=±a2c y=±a2c渐近线y=±ba x y=±ab x切线方程x0xa2-y0yb2=1x0xb2-y0ya2=1通径过双曲线焦点且垂直于对称轴的弦长AB=2b2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF1|-|PF2|=2a(2)焦点直角三角形的个数为八个,顶角为直角与底角为直角各四个;(3)焦点三角形面积:S△F1PF2=b2÷tanθ2=c∙y(4)离心率:e=F1F2PF1-PF2=sinθsinα-sinβ=sin(α+β)sinα-sinβyxF1F2Pθαβ定义平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.方程y 2=2px p >0y 2=-2px p >0x 2=2py p >0x 2=-2py p >0图形yxF x =-p2yxFx =p2y xFy =-p2yxFy =p2顶点0,0对称轴x 轴y 轴焦点F p2,0 F -p 2,0 F 0,p 2 F 0,-p 2准线方程x =-p 2x =p2y =-p 2y =p 2离心率e =1范围x ≥0x ≤0y ≥0y ≤0切线方程y 0y =p x +x 0y 0y =-p x +x 0x 0x =p y +y 0x 0x =-p y +y 0通径过抛物线焦点且垂直于对称轴的弦AB =2p (最短焦点弦)焦点弦AB 为过y 2=2px p >0 焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =x 1+p 2BF =x 2+p2AB =x 1+x 2+p ,(2)x 1x 2=p 24y 1y 2=-p 2(3)AF =p 1-αcos BF =p 1+αcos 1|FA |+1|FB |=2P (4)AB =2psin 2αS △AOB =p 22αsin AB 为过x 2=2py (p >0)焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =p 1-αsin BF =p1+αsin (2)AB =2p 2αcos S △AOB=p 22αcos (3)AF BF=λ,则:α=λ-1λ+1sin yxFx =-p 2αABO yxFαABOy 2=2px (p >0)y 2=2px (p >0)四、圆锥曲线的通法F 1F 2POxyOxyFP MOxyF 1F 2P椭圆双曲线抛物线点差法与通法1、圆锥曲线综述:联立方程设交点,韦达定理求弦长;变量范围判别式,曲线定义不能忘;弦斜中点点差法,设而不求计算畅;向量参数恰当用,数形结合记心间.★2、直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线的设法:1若题目明确涉及斜率,则设直线:y =kx +b ,需考虑直线斜率是否存在,分类讨论;2若题目没有涉及斜率或直线过(a ,0)则设直线:x =my +a ,可避免对斜率进行讨论(2)研究通法:联立y =kx +bF (x ,y )=0得:ax 2+bx +c =0判别式:Δ=b 2−4ac ,韦达定理:x 1+x 2=−b a ,x 1x 2=ca(3)弦长公式:AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)⋅[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=1+1k2(y 1+y 2)2−4y 1y 2 3、硬解定理设直线y =kx +φ与曲线x 2m +y 2n=1相交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)由:y =kx +φnx 2+my 2=mn,可得:(n +mk 2)x 2+2kφmx +m (φ2-n )=0判别式:△=4mn (n +mk 2-φ2)韦达定理:x 1+x 2=-2kmφn +mk 2,x 1x 2=m (φ2-n )n +mk 2由:|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,代入韦达定理:|x 1-x 2|=△n +mk 2★4、点差法:若直线l 与曲线相交于M 、N 两点,点P (x 0,y 0)是弦MN 中点,MN 的斜率为k MN ,则:在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=−b 2a2;在双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=b 2a2;在抛物线y 2=2px (p >0)中,有k MN ⋅y 0=p .(椭圆)设M 、N 两两点的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),则有x 12a 2+y 12b 2=1,⋯⋯(1)x 22a 2+y 22b 2=1.⋯⋯(2) (1)−(2),得x 12−x 22a 2+y 12−y 22b 2=0.∴y 2−y 1x 2−x 1⋅y 2+y 1x 2+x 1=−b 2a2.又∵k MN =y 2−y 1x 2−x 1,y 1+y 2x 1+x 2=2y 2x =y x .∴k MN ⋅y x =−b 2a2.圆锥曲线的参数方程1、参数方程的概念在平面直角坐标系中,曲线上任意一点的坐标x ,y 都是某个变数t 的函数x =f (t )y =g (t )并且对于t 的每一个允许值,由这个方程所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,该方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.※2、直线的参数方程(1)过定点P (x 0,y 0)、倾斜角为α(α≠π2)的直线的参数方程x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α (t 为参数)(2)参数t 的几何意义:参数t 表示直线l 上以定点M 0为起点,任意一点M (x ,y )为终点的有向线段的长度再加上表示方向的正负号,也即|M 0M|=|t |,|t |表示直线上任一点M 到定点M 0的距离.当点M 在M 0上方时,t >0;当点M 在M 0下方时,t <0;当点M 与M 0重合时,t =0;(3)直线方程与参数方程互化:y −y o =tan α(x −x o )⇔x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数)(4)直线参数方程:x =x 0+aty =y 0+bt (t 为参数),当a 2+b 2=1时,参数方程为标准型参数方程,参数的几何意义才是代表距离.当a 2+b 2≠1时,将参数方程化为x =x 0+aa 2+b 2t y =y 0+ba 2+b 2t 然后在进行计算.★3、圆的参数方程(1)圆心(a ,b ),半径r 的圆(x -a )2+(y -b )2=r 2参数方程x =a +r cos θy =b +r sin θ (θ为参数);特别:当圆心在原点时,半径为r 的圆x 2+y 2=r 2的参数方程为:x =r cos θy =r sin θ (θ是参数).(2)参数θ的几何意义:θ表示x 轴的正方向到圆心和圆上任意一点的半径所成的角.(3)消参的方法:利用sin 2θ+cos 2θ=1,yxF 1F 2PN OMyxM 0tαO M 1αP (x ,y )rxy可得圆方程:(x -a )2+(y -b )2=r 2★4、椭圆的参数方程(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为x =a cos φy =b sin φ (φ为参数);椭圆y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的参数方程为x =b cos φy =a sin φ (φ为参数);(2)参数θ的几何意义:参数θ表示椭圆上某一点的离心角.如图所示,点P 对应的离心角为θ=∠QOx (过P 作PQ ⊥x 轴,交大圆即以2a 为直径的圆于Q ),切不可认为是θ=∠POx .5、双曲线的参数方程(1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程x =a sec φy =b tan φ (φ为参数);sec φ=1cos φ双曲线y 2a 2-x 2b2=1(a >b >0)的参数方程x =b cot φy =a csc φ (φ为参数);csc φ=1sin φ(2)参数θ的几何意义:参数θ表示双曲线上某一点的离心角.※6、抛物线的参数方程(1)抛物线y 2=2px 参数方程x =2pt 2y =2pt(t 为参数,t =1tan α);(2)参数t 的几何意义:抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.t =1k OP仿射变换与齐次式1、仿射变换:在几何中,一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移,变换为另一个向量空间.※2、椭圆的变换:椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2变换内容x =x y=a b y x =xy =b a yx =b a x y=yx =a b x y =y圆方程x 2+y 2=a 2x 2+y 2=b 2图示yxAB OCyxABOCyxAB OCyxAB OC 点坐标A (x 0,y 0)→A '(x 0,a by 0)A (x 0,y 0)→A '(b ax 0,y 0)斜率变化k '=a bk ,由于k A 'C '⋅k B 'C '=−1.k AC ⋅k BC =b a k A 'C '⋅b a k B 'C '=−b 2a 2k '=a bk ,由于k A 'C '⋅k B 'C '=−1.k AC ⋅k BC =b a k A 'C '⋅b a k B 'C '=−b 2a2弦长变化则AB =1+k 2x 1-x 2 ⇒A 'B '=1+k '2x 1-x 2 =1+(a b)2k 2x 1-x 2 yxαPOQ面积变化S△ABC=b a S△A'B'C'(水平宽不变,铅锤高缩小)S△ABC=a b S△A'B'C'(水平宽扩大,铅垂高不变)3、中点弦问题,k OP⋅k AB=−b2a2,中垂线问题k OPk MP=b2a2,且x M=c2x0a2y N=-c2y0b2,拓展1:椭圆内接△ABC中,若原点O为重心,则仿射后一定得到△OB'C'为120°的等腰三角形;△A'B'C'为等边三角形;拓展2:椭圆内接平行四边形OAPB(A、P、B)在椭圆上,则仿射后一定得菱形OA'P'B' 4、面积问题:(1)若以椭圆x2a2+y2b2=1对称中心引出两条直线交椭圆于A、B两点,且k OA⋅k OB=−b2a2,则经过仿射变换后k OA'⋅k OB'=−1,所以S△AOB为定值.(2)若椭圆方程x2a2+y2b2=1上三点A,B,M,满足:①k OA⋅k OB=−b2a2②S△AOB=ab2③OM=sinαOA+cosαOBα∈0,π2,三者等价※5、平移构造齐次式:(圆锥曲线斜率和与积的问题)(1)题设:过圆锥曲线上的一个定点P作两条直线与圆锥曲线交于A、B,在直线PA和PB斜率之和或者斜率之积为定值的情况下,直线AB过定点或者AB定斜率的问题.(2)步骤:①将公共点平移到坐标原点(点平移:左加右减上减下加)找出平移单位长.②由①中的平移单位长得出平移后的圆锥曲线C ,所有直线方程统一写为:mx+ny=1③将圆锥曲线C 展开,在一次项中乘以mx+ny=1,构造出齐次式.④在齐次式中,同时除以x2,构建斜率k的一元二次方程,由韦达定理可得斜率之积(和).圆锥曲线考点归类(一)条件方法梳理1、椭圆的角平分线定理(1)若点A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的点,AB与椭圆长轴交点为N,在长轴上一定存在一个点M,当仅当则x M⋅x N=a2时,∠AMN=∠BMN,即长轴为角平分线;(2)若点A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的点,AB与椭圆短轴交点为N,在短轴上一定存在一个点M,当仅当则y M⋅y N=b2时,∠AMN=∠BMN,即短轴为角平分线;※2、关于角平分线的结论:若直线AO的斜率为k1,直线CO的斜率为k2,EO平分∠AOC则有:k1+k2=tanα+tan(π-α)=0角平分线的一些等价代换条件:作x轴的对称点、点到两边的距离相等.3、四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为y -y 0=k (x -x 0)(除直线x =x 0),其中k 是待定的系数;经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为A (x -x 0)+B (y -y 0)=0,其中A ,B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程为(A 1x +B 1y +C 1)+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(除l 2),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y =kx +b 中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线Ax +By +C =0平行的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ≠0),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0(A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是Bx -Ay +λ=0,λ是参变量.4、圆系方程(1)过直线l :Ax +By +C =0与圆C :x 2+y 2+Dx +Ey +F =0的交点的圆系方程是x 2+y 2+Dx +Ey +F +λ(Ax +By +C )=0,λ是待定的系数.(2)过圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0的交点的圆系方程是x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2)=0,λ是待定的系数.★(二)圆锥曲线过定点问题1、直线过定点的背景:(1)直线过定点模型:A ,B 是圆锥曲线上的两动点,M 是一定点,其中α,β分别为MA ,MB 的倾斜角,则:①、MA ⋅MB 为定值⇔直线AB 恒过定点;②、k MA ⋅k MB 为定值⇔直线AB 恒过定点;③、α+β=θ(0<θ<π)⇔直线AB 恒过定点.(2)抛物线中直线过定点:A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两动点,α,β分别为OA ,OB 的倾斜角,则:OA ⊥OB ⇔k OA ⋅k OB =-1⇔α-β =π2⇔直线AB 恒过定点(2p ,0).(3)椭圆中直线过定点模型:A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上异于右顶点D 的两动点,其中α,β分别为DA ,DB 的倾斜角,则可以得到下面几个充要的结论:DA ⊥DB ⇔k DA ⋅k DB =-1⇔α-β =π2⇔直线AB 恒过定点(ac 2a 2+b 2,0)2、定点的求解方法:1含参形式简单的直线方程,通过将直线化为y -y 0=k (x -x 0)可求得定点坐标(x 0,y 0)2含参形式复杂的通过变换主元法求解定点坐标.变换主元法:将直线化为h (x ,y )+λf (x ,y )=0,解方程组:h (x ,y )=0f (x ,y )=0 可得定点坐标.eg :直线方程:(2m +1)x +(m -5)y +6=0,将m 看作主元,按照降幂排列:(2x +y )m+x -5y +6=0,解方程组:2x +y =0x -5y +6=0,解得:x =-611y =1211,求得直线过定点(-611,1211).3、关于以AB 为直径的圆过定点问题:(1)直接法:设出参数后,表示出圆的方程.圆的直径式方程:(x -x 1)(x -x 2)+(y -y 1)(y -y 2)=0(2)由特殊到一般:利用赋值法,先求出几个位置的圆方程,联立圆方程解出公共交点,该交点即为圆所过的定点,再利用向量数量积为0证明点恒在圆上.★(三)圆锥曲线面积问题1、面积的求解方法:(1)S △ABC =12MN ∙d ,从公式可以看出,求面积重在求解弦长和点到线的距离.(2)S △ABC =12×水平宽×铅锤高,主要以点的坐标运算为主.(3)S △AOB =12x 1y 2-x 2y 1例题1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点O 0,0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 不共线,证明:△AOB 的面积为S △AOB =12x 1y 2-x 2y 1 .2、面积中最值的求解(1)f (x )=αx 2+βx +φx +n型:令t =x +n ⇒x =t -n 进行代换后裂项转化为:y =at +bt (2)f (x )=x +n αx 2+βx +φ型:先在分母中配出分子式f (x )=x +n α(x +n )2+λ(x +n )+υ令t =x +n ,此时:y =t αt 2+λt +υ,分子分母同时除t ,此时y =1αt +υt+λ,再利用对勾函数或不等式分析最值.(3)f (x )=αx +βx +n型:令t =x +n ⇒x =t 2-n 进行代换后裂项,可转化为:y =at +bt五、椭圆的二级结论1.PF1+PF2=2a2.标准方程x2a2+y2b2=13.PF1d1=e<14.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.5.PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.7.以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.8.设A1、A2为椭圆的左、右顶点,则△PF1F2在边PF2(或PF1)上的旁切圆,必与A1A2所在的直线切于A2 (或A1).9.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个顶点为A1(-a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是x2a2-y2b2=1.10.若点P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上,则在点P0处的切线方程是x0xa2+y0yb2=1.11.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1外,则过Po作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是x0xa2+y0yb2=1.12.AB是椭圆x2a2+y2b2=1的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则k OM⋅k AB=-b2a2.13.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1内,则被PO所平分的中点弦的方程是x0xa2+y0yb2=x02a2+y02b2.14.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1内,则过PO的弦中点的轨迹方程是x2a2+y2b2=x0xa2+y0yb2.15.若PQ是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上对中心张直角的弦,则1r12+1r22=1a2+1b2(r1=|OP|,r2=|OQ|).16.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上中心张直角的弦L所在直线方程为Ax+By=1(AB≠0),则(1)1a2+1 b2=A2+B2;(2)L=2a4A2+b4B2a2A2+b2B2.17.给定椭圆C1:b2x2+a2y2=a2b2(a>b>0),C2:b2x2+a2y2=a2-b2a2+b2ab2,则(i)对C1上任意给定的点P(x0,y0),它的任一直角弦必须经过C2上一定点M a2-b2a2+b2x0,-a2-b2a2+b2y0. (ii)对C2上任一点P (x0 ,y0 )在C1上存在唯一的点M ,使得M 的任一直角弦都经过P 点.18.设P(x0,y0)为椭圆(或圆)C:x2a2+y2b2=1(a>0,.b>0)上一点,P1P2为曲线C的动弦,且弦PP1,PP2斜率存在,记为k1,k2,则直线P1P2通过定点M(mx0,-my0)(m≠1)的充要条件是k1⋅k2=-1+m1-m⋅b2a2.19.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且k BC=b2x0a2y0(常数).20.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P为椭圆上任意一点∠F1PF2=γ,则椭圆的焦点三角形的面积为S△F1PF2=b2tanγ2,P±ac c2-b2tan2γ2,±b2c tanγ2.21.若P为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1,F2是焦点,∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,则a-ca+c=tanα2tanβ2.22.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦半径公式:|MF1|=a+ex0,|MF2|=a-ex0(F1(-c,0),F2(c,0),M(x0,y0)).23.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当2-1≤e<1时,可在椭圆上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.24.P为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则2a-|AF2|≤|PA|+|PF1|≤2a+|AF2|,当且仅当A,F2,P三点共线时,等号成立.25.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上存在两点关于直线l:y=k(x-x0)对称的充要条件是x02≤(a2-b2)2a2+b2k2.26.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P是椭圆x=a cosϕy=b sinϕ(a>b>0)上一点,则点P对椭圆两焦点张直角的充要条件是e2=11+sin2ϕ.29.设A,B为椭圆x2a2+y2b2=k(k>0,k≠1)上两点,其直线AB与椭圆x2a2+y2b2=1相交于P,Q,则AP=BQ.30.在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1中,定长为2m (o <m ≤a )的弦中点轨迹方程为m 2=1-x 2a 2+y 2b 2a 2cos 2α+b 2sin 2α ,其中tan α=-bx ay ,当y =0时,α=90∘.31.设S 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的通径,定长线段L 的两端点A ,B 在椭圆上移动,记|AB |=l ,M(x 0,y 0)是AB 中点,则当l ≥ΦS 时,有(x 0)max =a 2c -l 2e c 2=a 2-b 2,e =c a;当l <ΦS 时,有(x 0)max =a 2b4b 2-l 2,(x 0)min=0.32.椭圆x 2a 2+y 2b2=1与直线Ax +By +C =0有公共点的充要条件是A 2a 2+B 2b 2≥C 2.33.椭圆(x -x 0)2a 2+(y -y 0)2b2=1与直线Ax +By +C =0有公共点的充要条件是A 2a 2+B 2b 2≥(Ax 0+By 0+C )2.34.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点为F 1、F 2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF 1F 2中,记∠F 1PF 2=α,∠PF 1F 2=β,∠F 1F 2P =γ,则有sin αsin β+sin γ=c a =e.35.经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)的长轴的两端点A 1和A 2的切线,与椭圆上任一点的切线相交于P 1和P 2,则|P 1A 1|⋅|P 2A 2|=b 2.36.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP ⊥OQ .(1)1|OP |2+1|OQ |2=1a 2+1b2;(2)|OP |2+|OQ |2的最小值为4a 2b 2a 2+b 2;(3)S ΔOPQ 的最小值是a 2b 2a 2+b 2.37.MN 是经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)焦点的任一弦,若AB 是经过椭圆中心O 且平行于MN 的弦,则|AB |2=2a |MN |.38.MN 是经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)焦点的任一弦,若过椭圆中心O 的半弦OP ⊥MN ,则2a |MN |+1|OP |2=1a 2+1b2.39.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),M (m ,o )或(o ,m )为其对称轴上除中心,顶点外的任一点,过M 引一条直线与椭圆相交于P 、Q 两点,则直线A 1P 、A 2Q (A 1,A 2为对称轴上的两顶点)的交点N 在直线l :x =a2m(或y =b 2m)上.40.设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF .41.过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q,A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.42.设椭圆方程x2a2+y2b2=1,则斜率为k(k≠0)的平行弦的中点必在直线l:y=kx的共轭直线y=k x上,而且kk =-b2 a2 .43.设A、B、C、D为椭圆x2a2+y2b2=1上四点,AB、CD所在直线的倾斜角分别为α,β,直线AB与CD相交于P,且P不在椭圆上,则PA⋅PBPC⋅PD=b2cos2β+a2sin2βb2cos2α+a2sin2α.44.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),点P为其上一点F1,F2为椭圆的焦点,∠F1PF2的外(内)角平分线为l,作F1、F2分别垂直l于R、S,当P跑遍整个椭圆时,R、S形成的轨迹方程是x2+y2=a2c2y2=a2y2+b2x x±c2 a2y2+b2x±c2.45.设△ABC内接于椭圆Γ,且AB为Γ的直径,l为AB的共轭直径所在的直线,l分别交直线AC、BC于E和F,又D为l上一点,则CD与椭圆Γ相切的充要条件是D为EF的中点.46.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则|PF||MN|=e2.47.设A(x1,y1)是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任一点,过A作一条斜率为-b2x1a2y1的直线L,又设d是原点到直线L的距离,r1,r2分别是A到椭圆两焦点的距离,则r1r2d=ab.48.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)和x2a2+y2b2=λ(0<λ<1),一直线顺次与它们相交于A、B、C、D四点,则│AB│=|CD│.49.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0),则-a2-b2a<x0<a2-b2 a.50.设P点是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记∠F1PF2=θ,则(1)|PF1||PF2|=2b21+cosθ.(2)SΔPF1F2=b2tanθ2.51.设过椭圆的长轴上一点B(m,o)作直线与椭圆相交于P、Q两点,A为椭圆长轴的左顶点,连结AP和AQ分别交相应于过H点的直线MN:x=n于M,N两点,则∠MBN=90∘⇔a-ma+m=a2n-m2 b2(n+a)2.52.L是经过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴顶点A且与长轴垂直的直线,E、F是椭圆两个焦点,e是离心率,点P∈L,若∠EPF=α,则α是锐角且sinα≤e或α≤arcsin e(当且仅当|PH|=b时取等号).53.L是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的准线,A、B是椭圆的长轴两顶点,点P∈L,e是离心率,∠EPF=α,H是L与X轴的交点c是半焦距,则α是锐角且sinα≤e或α≤arcsin e(当且仅当|PH|=ab c时取等号).54.L是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的准线,E、F是两个焦点,H是L与x轴的交点,点P∈L,∠EPF=α,离心率为e,半焦距为c,则α为锐角且sinα≤e2或α≤arcsin e2(当且仅当|PH|=b c a2+c2时取等号).55.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),直线L通过其右焦点F2,且与椭圆相交于A、B两点,将A、B与椭圆左焦点F1连结起来,则b2≤|F1A|⋅|F1B|≤(2a2-b2)2a2(当且仅当AB⊥x轴时右边不等式取等号,当且仅当A、F1、B三点共线时左边不等式取等号).56.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴两端点,P是椭圆上的一点,∠PAB=α,∠PBA=β,∠BPA=γ,c、e分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)|PA|=2ab2|cosα|a2-c2cos2α.(2)tanαtanβ=1-e2.(3)SΔPAB=2a2b2b2-a2cotγ.57.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点)、外部的两点,且x A、x B的横坐标x A⋅x B=a2,(1)若过A点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,则∠PBA=∠QBA;(2)若过B引直线与这椭圆相交于P、Q两点,则∠PAB+∠QAB=180∘.58.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点),外部的两点,(1)若过A点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,(若BP交椭圆于两点,则P、Q不关于x轴对称),且∠PBA=∠QBA,则点A、B的横坐标x A、x B满足x A⋅x B=a2;(2)若过B点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,且∠PAB+∠QAB=180∘,则点A、B的横坐标满足x A⋅x B=a2.59.设A,A 是椭圆x2a2+y2b2=1的长轴的两个端点,QQ 是与AA 垂直的弦,则直线AQ与A Q 的交点P的轨迹是双曲线x2a2-y2b2=1.60.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点F作互相垂直的两条弦AB、CD则8ab2a2+b2≤|AB|+|CD|≤2(a2+b2)a.61.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)两焦点的距离之比等于a -c b (c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆(x ±a )2+y 2=b 2.62.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴两端点的距离之比等于a -c b (c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆x ±a e 2+y 2=b e 2.63.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两准线和x 轴的交点的距离之比为a -c b (c 为半焦距)的动点的轨迹是姊妹圆x ±a e 2 2+y 2=b e 2 2(e 为离心率).64.已知P 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一个动点,A ,A 是它长轴的两个端点,且AQ ⊥AP ,A Q ⊥AP ,则Q 点的轨迹方程是x 2a 2+b 2y 2a4=1.65.椭圆的一条直径(过中心的弦)的长,为通过一个焦点且与此直径平行的弦长和长轴之长的比例中项.66.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)长轴的端点为A ,A ,P (x 1,y 1)是椭圆上的点过P 作斜率为-b 2x 1a 2y 1的直线l ,过A ,A 分别作垂直于长轴的直线交l 于M ,M ,则(1)|AM ||A M |=b 2.(2)四边形MAA M 面积的最小值是2ab .67.已知椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)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 轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.68.OA 、OB 是椭圆(x -a )2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条互相垂直的弦,O 为坐标原点,则(1)直线AB必经过一个定点2ab 2a 2+b 2,0 .(2)以OA 、OB 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是x -ab 2a 2+b 2 2+y 2=ab 2a 2+b 2 2(x ≠0).69.P (m ,n )是椭圆(x -a )2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一个定点,PA 、PB 是互相垂直的弦,则(1)直线AB 必经过一个定点2ab 2+m (a 2-b 2)a 2+b 2,n (b 2-a 2)a 2+b 2 .(2)以PA 、PB 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是x -ab 2+a 2m a 2+b 2 2+y -b 2n a 2+b 2 2=a 2[b 4+n 2(a 2-b 2)](a 2+b 2)2(x ≠m 且y ≠n ).70.如果一个椭圆短半轴长为b ,焦点F 1、F 2到直线L 的距离分别为d 1、d 2,那么(1)d 1d 2=b 2,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相切.(2)d 1d 2>b 2,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相离,(3)d 1d 2<b 2,或F 1、F 2在L 异侧⇔直线L 和椭圆相交.71.AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴,N 是椭圆上的动点,过N 的切线与过A 、B 的切线交于C 、D两点,则梯形ABDC的对角线的交点M的轨迹方程是x2a2+4y2b2=1(y≠0).72.设点P(x0,y0)为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的内部一定点,AB是椭圆x2a2+y2b2=1过定点P(x0,y0)的任一弦,当弦AB平行(或重合)于椭圆长轴所在直线时(|PA|⋅|PB|)max=a2b2-(a2y02+b2x02)b2.当弦AB垂直于长轴所在直线时,(|PA|⋅|PB|)min=a2b2-(a2y02+b2x02)a2.73.椭圆焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以椭圆长轴为直径的圆相内切.74.椭圆焦三角形的旁切圆必切长轴于非焦顶点同侧的长轴端点.75.椭圆两焦点到椭圆焦三角形旁切圆的切线长为定值a+c与a-c.76.椭圆焦三角形的非焦顶点到其内切圆的切线长为定值a-c.77.椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).(注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.)78.椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e.79.椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.80.椭圆焦三角形中,椭圆中心到内点的距离、内点到同侧焦点的距离、半焦距及外点到同侧焦点的距离成比例.81.椭圆焦三角形中,半焦距、外点与椭圆中心连线段、内点与同侧焦点连线段、外点与同侧焦点连线段成比例.82.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足连线必与另一焦半径所在直线平行.83.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足的距离为椭圆长半轴的长.84.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,垂足就是垂足同侧焦半径为直径的圆和椭圆长轴为直径的圆的切点.85.椭圆焦三角形中,非焦顶点的外角平分线与焦半径、长轴所在直线的夹角的余弦的比为定值e.86.椭圆焦三角形中,非焦顶点的法线即为该顶角的内角平分线.87.椭圆焦三角形中,非焦顶点的切线即为该顶角的外角平分线.88.椭圆焦三角形中,过非焦顶点的切线与椭圆长轴两端点处的切线相交,则以两交点为直径的圆必过两焦点.89.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)(包括圆在内)上有一点P,过点P分别作直线y=b a x及y=-b a x的平行线,与x 轴于M ,N ,与y 轴交于R ,Q .,O 为原点,则:(1)|OM |2+|ON |2=2a 2;(2)|OQ |2+|OR |2=2b 2.90.过平面上的P 点作直线l 1:y =b a x 及l 2:y =-b ax 的平行线,分别交x 轴于M ,N ,交y 轴于R ,Q .(1)若|OM |2+|ON |2=2a 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).(2)若|OQ |2+|OR |2=2b 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).91.点P 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0)(包括圆在内)在第一象限的弧上任意一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于M ,N ,交直线y =-b ax 于Q ,R ,记ΔOMQ 与ΔONR 的面积为S 1,S 2,则:S 1+S 2=ab 2.92.点P 为第一象限内一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于M ,N ,交直线y =-b ax 于Q ,R ,记△OMQ 与△ONR 的面积为S 1,S 2,已知S 1+S 2=ab 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).93.过椭圆焦点垂直于长轴的弦(通径)是最短的弦,长为2b 2a,过焦点最长弦为长轴.94.过原点最长弦为长轴长2a ,最短弦为短轴长2b .95.与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共焦点的椭圆方程为x 2a 2+λ+y 2b 2+λ=1(a >b >0,λ>-b 2).96.与椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)有共焦点的椭圆方程为y 2a 2+λ+x 2b 2+λ=1(a >b >0,λ>-b 2).97.焦点三角形:椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点F 1,F 2构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.若r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中:①当r 1=r 2时,即点P 为短轴端点时,θ最大;cos θ=r 21+r 22-4c 22r 1r 2=r 1+r 2 2-2r 1r 2-4c22r 1r 2=4b 22r 1r 2-1=2b 2r 1r 2-1≥2b 2r 1+r 222-1=2b 2-a 2a 2=b 2-c 2a 2当且仅当r 1=r 2时,等号成立.②S =12|PF 1||PF 2|sin θ=c |y 0|=sin θ1+cos θb 2=b 2tan θ2,当|y 0|=b ,即点P 为短轴端点时,S 取得最大值,最大值为bc ;③△PF 1F 2的周长为2(a +c ).98.AB 为过F 的焦点弦,则1FA +1FB =2ab 299.已知椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1、F 2.椭圆Γ在点P 处的切线为l ,Q ∈l .且满足∠AQF1=θ0<θ<π2,则点Q在以C0,±cθcot为圆心,a θsin为半径的圆上.六、双曲线的二级结论1.PF1-PF2=2a2.标准方程x2a2-y2b2=13.PF1d1=e>14.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的内角.5.PT平分△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.7.以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆外切.8.设P为双曲线上一点,则△PF1F2的内切圆必切于与P在同侧的顶点.9.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个顶点为A1(-a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是x2a2+y2b2=1.10.若点P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上,则在点P0处的切线方程是x0xa2-y0yb2=1.11.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)外,则过P0作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是x0xa2-y0yb2=1.12.若AB是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的不平行于对称轴且过原点的弦,M为AB的中点,则k OM⋅k AB=b2a2.13.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)内,则被P0所平分的中点弦的方程是x0xa2-y0yb2=x02a2-y02 b2 .14.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是x2a2-y2b2=x0xa2-y0y b2.15.若PQ是双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)上对中心张直角的弦,则1r12+1r22=1a2-1b2(r1=|OP|,r2=|OQ|).16.若双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)上中心张直角的弦L所在直线方程为Ax+By=1(AB≠0),则(1)1a2-1 b2=A2+B2;(2)L=2a4A2+b4B2|a2A2-b2B2|.17.给定双曲线C1:b2x2-a2y2=a2b2(a>b>0),C2:b2x2-a2y2=a2+b2a2-b2ab2,则(i)对C1上任意给定的点P(x0,y0),它的任一直角弦必须经过C2上一定点M a2+b2a2-b2x0,-a2+b2a2-b2y0. (ii)对C2上任一点P (x0 ,y0 )在C1上存在唯一的点M ,使得M 的任一直角弦都经过P 点.18.设P(x0,y0)为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上一点,P1P2为曲线C的动弦,且弦PP1,PP2斜率存在,记为k1,k2,则直线P1P2通过定点M(mx0,-my0)(m≠1)的充要条件是k1⋅k2=1+m1-m⋅b2a2.19.过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>o)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,则直线BC有定向且k BC=-b2x0a2y0(常数).20.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线上任意一点∠F1PF2=γ,则双曲线的焦点角形的面积为S△F1PF2=b2cotγ2=b2γ2tan,P±ac c2+b2cot2γ2,±b2c cotγ2.21.若P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F1,F2是焦点,∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,则c-ac+a=tan α2cotβ2(或c-ac+a=tanβ2cotα2).22.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>o)的焦半径公式:F1(-c,0),F2(c,0)当M(x0,y0)在右支上时,|MF1|=ex0+a,|MF2|=ex0-a.当M(x0,y0)在左支上时,|MF1|=-ex0-a,|MF2|=-ex0+a.23.若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1<e≤2+1时,可在双曲线上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d1与PF2的比例中项.24.P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线左支内一定点,则|AF2|-2a≤|PA|+|PF1|,当且仅当A,F2,P三点共线且P在左支时,等号成立.25.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上存在两点关于直线l:y=k(x-x0)对称的充要条件是x02>(a2+b2)2 a2-b2k2k≠0且k≠±a b .26.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P是双曲线x=a secϕy=b tanϕ(a>0,b>0)上一点,则点P对双曲线两焦点张直角的充要条件是e2=11-tan2ϕ.29.设A,B为双曲线x2a2-y2b2=k(a>0,b>0,k>0,k≠1)上两点,其直线AB与双曲线x2a2-y2b2=1相交于P,Q,则AP=BQ.30.在双曲线x2a2-y2b2=1中,定长为2m(m>0)的弦中点轨迹方程为m2=1-x2a2-y2b2a2cosh2t+b2sinh2t,coth t=-aybx,x=0时t=0,弦两端点在两支上x2a2-y2b2-1a2sinh2t+b2cosh2t,coth t=-bxay,y=0时t=0,弦两端点在同支上31.设S为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的通径,定长线段L的两端点A,B在双曲线右支上移动,记|AB|=l,M(x0,y0)是AB中点,则当l≥ΦS时,有(x0)min=a2c+l2e c2=a2+b2,e=c a;当l<ΦS时,有(x0)min=a2b4b2+l2.32.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0有公共点的充要条件是A2a2-B2b2≤C2.33.双曲线(x-x0)2a2-(y-y0)2b2=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0有公共点的充要条件是A2a2-B2b2≤(Ax0+By0+C)2.34.设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF1F2中,记∠F1PF2=α,∠PF1F2=β,∠F1F2P=γ,则有sinα±(sinγ-sinβ)=c a=e.35.经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的实轴的两端点A1和A2的切线,与双曲线上任一点的切线相交于P1和P2,则|P1A1|⋅|P2A2|=b2.36.已知双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且OP⊥OQ.(1)1|OP|2+1 |OQ|2=1a2-1b2;(2)|OP|2+|OQ|2的最小值为4a2b2b2-a2;(3)SΔOPQ的最小值是a2b2b2-a2.37.MN是经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)过焦点的任一弦(交于两支),若AB是经过双曲线中心O且平行于MN的弦,则|AB|2=2a|MN|.38.MN是经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>b>0)焦点的任一弦(交于同支),若过双曲线中心O的半弦OP⊥。
圆锥曲线专题:中点弦及点差法的7种常见考法高二数学上学期同步讲与练(选择性必修第一册)(解析版)
圆锥曲线专题:中点弦及点差法的7种常见考法一、椭圆与双曲线的中点弦与点差法1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线l (不平行于y 轴)过椭圆12222=+by a x (0>>b a )上两点A 、B ,其中AB 中点为)(00y x P ,,则有22ab k k OPAB -=⋅。
证明:设)(11y x A ,、)(22y x B ,,则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+11222222221221b y a x by a x ,上式减下式得02222122221=-+-b y y a x x ,∴2222212221a b x x y y -=--,∴220021210021212121212122a b x y x x y y x y x x y y x x y y x x y y -=⋅--=⋅--=++⋅--,∴22a b k k OP AB -=⋅。
焦点在y 轴:直线l (存在斜率)过椭圆12222=+bx a y (0>>b a )上两点A 、B ,线段AB 中点为)(00y x P ,,则有22ba k k OPAB -=⋅。
3、双曲线的用点差法同理,可得220220()AB AB OP x b b k k k a y a=⋅⋅=二、抛物线的中点弦与点差法设直线与曲线的两个交点)(11y x A ,、)(22y x B ,,中点坐标为)(00y x P ,代入抛物线方程,2112=y px ,2222=y px ,将两式相减,可得()()()1212122-+=-y y y y p x x ,整理可得:12121202-===-+AB y y p pk x x y y y三、点差法在圆锥曲线中的结论AB AB M AB AB M AB AB AB AB b e x a y k k k x ab e b e x a y k k k x a y b e pk y pk y x k px k p222002222220222011-y 1111⎧-=-⇔⎪⎪==⎨⎪=⇔⎪-⎩⎧=-⇔⎪⎪==⎨⎪=⇔⎪-⎩⎧=⇔⎪⎪⎪⎪=-⇔⎪⎨⎪=⇔⎪⎪⎪=-⇔⎪⎩gg gg 焦点在轴椭圆:焦点在轴焦点在轴双曲线:焦点在轴开口向右开口向左抛物线:开口向上开口向下题型一中点弦所在直线的斜率与方程【例1】已知椭圆22195x y +=的弦被点()1,1平分,则这条弦所在的直线方程为______.【答案】59140x y +-=【解析】已知椭圆22195x y +=的弦被点()1,1平分,设这条弦的两个端点分别为()11,A x y 、()22,B x y ,则12121212x x y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,得121222x x y y +=⎧⎨+=⎩,由于点A 、B 均在椭圆22195x y +=上,则22112222195195x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得22221212095x x y y --+=,可得2212221259y y x x -=--,即()()()()1212121259y y y y x x x x -+=--+,所以直线AB 的斜率为121259AB y y k x x -==--,因此,这条弦所在直线的方程为()5119y x -=--,即59140x y +-=.故答案为:59140x y +-=.【变式1-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,直线12y x =-与直线l 的交点恰好为线段AB 的中点,则直线l 的斜率为()A.12B.14C.1D.4【答案】C【解析】由题意可得2c e a ==,整理可得a =.设()11,A x y ,()22,B x y ,则2211221x y a b +=,2222221x y a b+=两式相减可得()()()()12121212220x x x x y y y y a b -+-++=.因为直线12y x =-与直线l 的交点恰好为线段AB 的中点,所以121212y y x x +=-+,则直线l 的斜率21212212121(2)12y y x x b k x x a y y -+==-⋅=-⨯-=-+.故选:C 【变式1-2】已知双曲线22142x y -=被直线截得的弦AB ,弦的中点为M (4,2),则直线AB 的斜率为()A.1D.2【答案】A【解析】设交点坐标分别为1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则128x x +=,124y y +=,2211142x y -=,2222142x y -=两式相减可得22221212042x x y y ---=,即()()()()1212121242x x x x y y y y +-+-=,所以()()121212122248144AB x x y y k x x y y +-⨯====-+⨯,即直线AB 的斜率为1;故选:A.【变式1-3】过点(2,1)M 的直线交抛物线24y x =于,A B 两点,当点M 恰好为AB 的中点时,直线AB 的方程为()A.250x y +-=B.210x y --=C.250x y +-=D.230x y --=【答案】D【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,所以2211224,4y x y x ==,两式相减得,()()()1212124y y y y x x +-=-,因为点(2,1)M 为AB 的中点,所以122y y +=,所以12122y y x x --=,故直线AB 的斜率为2,所以直线AB 的方程为()122y x -=-,即230x y --=,联立22304x y y x--=⎧⎨=⎩,所以241690x x -+=,()2164490∆=--⨯⨯>,故斜率为2符合题意,因此直线AB 的方程为230x y --=,故选:D.【变式1-4】已知斜率为1k ()10k ≠的直线l 与椭圆2214yx +=交于A ,B 两点,线段AB 的中点为C ,直线OC (O 为坐标原点)的斜率为2k ,则12k k ⋅=()A.14-B.4-C.12-D.2-【答案】B【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,AB 的中点()00,C x y ,则1202x x x +=,1202y y y +=.因为A ,B 两点在椭圆上,所以221114y x +=,222214y x +=.两式相减得:()22222112104x y x y -+=-,()()()()11112222104x x y y x x y y +-+-+=,()()0122011202x y x y y x --+=,()()2102011202y y y x x x --+=,即121202k k +⋅=,解得124k k ⋅=-.故选:B【变式1-5】椭圆()222210x y a b a b +=>>离心率为3,直线20x y b -+=与椭圆交于P ,Q 两点,且PQ 中点为E ,O 为原点,则直线OE 的斜率是_______.【答案】43-【解析】因为椭圆()222210x y a b a b +=>>所以3c e a ==,所以2223b a =设()11,P x y ,()22,Q x y ,所以121212PQ y y k x x -==-,1212,22x x y y E ++⎛⎫⎪⎝⎭,因为P ,Q 在椭圆上,所以22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式作差得22221212220x x y y a b --+=,即2221222212y y b x x a -=--,即()()()()1212121223y y y y x x x x -+-=-+,即23PQ OE k k ⋅=-,所以43OE k =-,故答案为:43-【变式1-6】已知离心率为12的椭圆()222210y x a b a b+=>>内有个内接三角形ABC ,O 为坐标原点,边AB BC AC 、、的中点分别为D E F 、、,直线AB BC AC 、、的斜率分别为123k k k ,,,且均不为0,若直线OD OE OF 、、斜率之和为1,则123111k k k ++=()A.43-B.43C.34-D.34【答案】C【解析】由题意可得12c a =,所以2243,b a =不妨设为22143y x +=.设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,3(C x ,3)y ,222211221,14343y x y x +=+=,两式作差得21212121()()()()34x x x x y y y y -+-+=-,则21212121()3()()4()x x y y y y x x +-=-+-,134OD AB k k =-,同理可得1313,44OF OE AC BC k k k =-=-,所以12311133()44OD OE OF k k k k k k ++=-++=-,故选:C .题型二求圆锥曲线的方程问题【例2】过椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点(2,0)F 的直线与C 交于A ,B 两点,若线段AB 的中点M 的坐标为95,77⎛⎫- ⎪⎝⎭,则C 的方程为()A.22195x y +=B.2215x y +=C.22162x y +=D.221106x y +=【答案】A【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,则12x x ≠AB 的中点95,77M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以5071927AB MFk k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭===-,又2222221122222222b x a y a b b x a y a b ⎧+=⎨+=⎩,所以()()2222221212b x x a y y -=--,即2121221212y y y y b x x x x a-+⋅=--+,而12121ABy y k x x -==-,121252579927y y x x ⎛⎫⨯- ⎪+⎝⎭==-+⨯,所以2255199b a =⨯=,又2c =,所以22222254499c a b a a a =-=-==,所以2295a b ==,椭圆方程为:22195x y +=.故选:A.【变式2-1】已知双曲线E 的中心为原点,(30)F ,是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A 、B 两点,且AB 的中点为(1215)N --,,求双曲线E 的方程.【答案】22145x y -=【解析】设双曲线的方程为22221x y a b-=(0a >,0b >),由题意知3c =,229a b +=,设11()A x y ,、22()B x y ,则有:2211221x y a b -=,2222221x y a b -=,两式作差得:22121222121245y y x x b b x x a y y a-+=⋅=-+,又AB 的斜率是1501123--=--,∴2254b a =,代入229a b +=得,24a =,25b =,∴双曲线标准方程是22145x y -=.【变式2-2】已知双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,离心率等于32,点()5-在双曲线C 上,椭圆E 的焦点与双曲线C 的焦点相同,斜率为12的直线与椭圆E 交于A 、B 两点.若线段AB 的中点坐标为()1,1-,则椭圆E 的方程为()A.2214536x y +=B.2213627x y +=C.2212718x y +=D.221189x y +=【答案】D【解析】设双曲线方程为22221(0,0)x y m n m n-=>>,则223224251m mn =⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得2245m n ⎧=⎨=⎩,故双曲线方程为22145x y -=,焦点为()3,0±;设椭圆方程为22221x y a b+=,则椭圆焦点为焦点为()3,0±,故22a b 9-=,设1122(,),(,)A x y B x y ,则2222112222221,1x y x y a b a b+=+=,两式相减得22221212220x x y y a b --+=,整理得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+,即221121b a =-⋅-,解得222a b =,故2218,9a b ==,椭圆方程为221189x y +=.故选:D.【变式2-3】斜率为1的直线交抛物线()2:20C y px p =>于A ,B 两点,且弦AB 中点的纵坐标为2.求抛物线C 的标准方程;【答案】24y x=【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,12122,42y y y y +=+=,21122222y px y px ⎧=⎨=⎩,两式相减并化简得1212122y y p x x y y -=-+,21,24pp ==,所以抛物线方程为24y x =.【变式2-4】设()11,A x y 、()22,B x y 是抛物线()2:20C x py p =>上不同的两点,线段AB 的垂直平分线为y x b =+,若1212x x +=-,则p =______.【答案】14【解析】由题知,2112x py =,2222x py =,两式相减得()()()1212122x x x x p y y -+=-,所以1212122AB y y x x k x x p-+==-,由题知1AB k =-,所以12122x x p +=-=-,所以14p =.故答案为:14.题型三求圆锥曲线的离心率问题【例3】过点()1,1M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)相交于A 、B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于()A.22B.3C.12D.13【答案】A【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,则12122,2x x y y +=+=,121212AB y y k x x -==--,所以22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,作差得1212121222()()()()0x x x x y y y y a b -+-++=,所以1212222()2()0x x y y a b --+=,即21221212y y b a x x -=-=-,所以该椭圆的离心率2c e a ==【变式3-1】已知直线3y x m =-与椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>相交于P ,Q 两点,若PQ 中点的横坐标恰好为2m ,则椭圆C 的离心率为______.【答案】2【解析】设()11,P x y ,()22,Q x y ,代入椭圆方程得2211221x y a b +=,2222221x y a b+=,两式作差得22221212220x x y y a b --+=,整理得122122121222y y y y b x x x x a +-⋅=-+-,因为1222x x m +=,所以12123322y y x m x mm +-+-==-,又因为12121PQ y y k x x -==-,所以2212m b m a -⨯=-,所以2212b a =,所以ce a======2212c a=.故答案为:2.【变式3-2】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,B ,点M 为椭圆C上异于A ,B 的一点,直线AM 和直线BM 的斜率之积为14-,则椭圆C 的离心率为()A.14B.12C.2D.4【答案】C【解析】由已知得(,0),(,0)A a B a -,设()00,x y ,由题设可得,2200221x y a b+=,所以()222202b y a x a=-.因为()222220200022222000014A MM B b a x y y y b a k k x a x a x a x a a -⋅=⋅===-=-+---,所以2214b a =,则22222222314c a b b e a a a -===-=,所以2e =.【变式3-3】已知斜率为1的直线l 与双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>相交于B ,D 两点,且BD 的中点为()1,3M ,则C 的离心率是______.【答案】2【解析】设1122(,),(,)B x y D x y ,则22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式作差可得:2222121222x x y a b y =--,即1212121222()()()()x x x x y y y y a b -+-+=,因为()1,3M 为BD 中点,所以12122,6x x y y +=+=,又直线BD 斜率为1,所以12121y y x x -=-,代入可得,223b a=,所以C的离心率2e ==.故答案为:2【变式3-4】已知直线l :30x y -+=与双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)交于A ,B两点,点()1,4P 是弦AB 的中点,则双曲线C 的离心率为()A.43B.2C.2【答案】D【解析】设()()1122,,,A x y B x y 点()1,4P 是弦AB 的中点根据中点坐标公式可得:12122,8x x y y +=⎧⎨+=⎩A ,B 两点在直线l :30x y -+=根据两点斜率公式可得:12121y y x x -=-,A B 两点在双曲线C 上∴22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩∴222212122210x x y y a b ---=,即()()()()2221212122221212128142y y y y y y b a x x x x x x +--===⨯=-+-解得:2b a =∴c e a ===题型四弦中点的坐标问题【例4】已知直线:1l y x =+,椭圆22:13xC y +=.若直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,则线段AB 的中点的坐标为()A.13,44⎛⎫- ⎪⎝⎭B.31,44⎛⎫- ⎪⎝⎭C.13,22⎛⎫ ⎪⎝⎭D.31,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】B【解析】由题意知,22113y x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,得2230x x +=,则9810∆=-=>,32A B x x +=-,所以A 、B 两点中点的横坐标为:13()24A B x x +=-,所以中点的纵坐标为:31144-=,即线段AB 的中点的坐标为31()44-,.故选:B【变式4-1】求直线1-=x y 被抛物线x y 42=截得线段的中点坐标。
高中数学复习:圆锥曲线
高中数学复习:圆锥曲线1.设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点.若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( )A.4B.8C.16D.32解析 由题意知双曲线的渐近线方程为y =±b ax .因为D ,E 分别为直线x =a 与双曲线C 的两渐近线的交点,所以不妨设D (a ,b ),E (a ,-b ),所以S △ODE =12×a ×|DE |=12×a ×2b =ab =8, 则c 2=a 2+b 2≥2ab =16,当且仅当a =b =22时等号成立,∴c ≥4.故曲线C 的焦距2c 的最小值为8.答案 B 2.已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,AG →·GB →=8.P 为直线x =6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.(1)解 由题设得A (-a ,0),B (a ,0),G (0,1).则AG →=(a ,1),GB →=(a ,-1).由AG →·GB →=8,得a 2-1=8,解得a =3或a =-3(舍去).所以椭圆E 的方程为x 29+y 2=1. (2)证明 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),P (6,t ).若t ≠0,设直线CD 的方程为x =my +n ,由题意可知-3<n <3.易知直线PA 的方程为y =t 9(x +3),所以y 1=t 9(x 1+3). 易知直线PB 的方程为y =t 3(x -3), 所以y 2=t 3(x 2-3). 可得3y 1(x 2-3)=y 2(x 1+3).①由于x 229+y 22=1,故y 22=-(x 2+3)(x 2-3)9,② 由①②可得27y 1y 2=-(x 1+3)(x 2+3),结合x =my +n ,得(27+m 2)y 1y 2+m (n +3)(y 1+y 2)+(n +3)2=0.③将x =my +n 代入x 29+y 2=1, 得(m 2+9)y 2+2mny +n 2-9=0.所以y 1+y 2=-2mn m 2+9,y 1y 2=n 2-9m 2+9. 代入③式得(27+m 2)(n 2-9)-2m (n +3)mn +(n +3)2(m 2+9)=0,解得n =-3(舍去)或n =32. 故直线CD 的方程为x =my +32, 即直线CD 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0. 若t =0,则直线CD 的方程为y =0,过点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0. 综上,直线CD 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0. 3.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且过点A (2,1). (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.(1)解 由题设得4a 2+1b 2=1, a 2-b 2a 2=12, 解得a 2=6,b 2=3.所以C 的方程为x 26+y 23=1. (2)证明 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y =kx +m ,代入x 26+y 23=1, 得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2-6=0.于是x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1x 2=2m 2-61+2k 2.① 由AM ⊥AN ,得AM →·AN →=0,故(x 1-2)(x 2-2)+(y 1-1)(y 2-1)=0,整理得(k 2+1)x 1x 2+(km -k -2)(x 1+x 2)+(m -1)2+4=0.将①代入上式,可得(k 2+1)2m 2-61+2k 2-(km -k -2)4km 1+2k 2+(m -1)2+4=0, 整理得(2k +3m +1)(2k +m -1)=0.因为A (2,1)不在直线MN 上,所以2k +m -1≠0,所以2k +3m +1=0,k ≠1.所以直线MN 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -23-13(k ≠1). 所以直线MN 过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,-13. 若直线MN 与x 轴垂直,可得N (x 1,-y 1).由AM →·AN →=0,得(x 1-2)(x 1-2)+(y 1-1)(-y 1-1)=0.又x 216+y 213=1,所以3x 21-8x 1+4=0. 解得x 1=2(舍去),或x 1=23. 此时直线MN 过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,-13. 令Q 为AP 的中点,即Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13. 若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt △ADP 的斜边,故|DQ |=12|AP |=223. 若D 与P 重合,则|DQ |=12|AP |. 综上,存在点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13,使得|DQ |为定值. 考点1.圆锥曲线常考查的几何量(1)直线方程:会用点斜式或斜截式设直线方程;(2)线段长、面积:三角形、四边形的面积中蕴含着线段长、点到直线的距离公式;(3)斜率公式、共线点的坐标关系:由两点坐标会表示出对应的直线斜率,共线点的横坐标或纵坐标也满足比例关系;(4)平面图形的几何性质:平行四边形、菱形等图形中的几何性质,如垂直、平行、平分、中点关系;(5)向量关系的转化:会把向量关系转化为对应点,如坐标关系.2.圆锥曲线中的范围、最值问题,可以转化为函数的值域、最值问题(以所求式子或参数为函数值),或者利用式子的几何意义求解.温馨提醒 圆锥曲线上点的坐标是有范围的,在涉及到求最值或范围问题时注意坐标范围的影响.3.圆锥曲线中的定点、定值问题(1)定点问题:在解析几何中,有些含有参数的直线或曲线的方程,不论参数如何变化,其都过某定点,这类问题称为定点问题.若得到了直线方程的点斜式:y -y 0=k (x -x 0),则直线必过定点(x 0,y 0);若得到了直线方程的斜截式:y =kx +m ,则直线必过定点(0,m ).(2)定值问题:在解析几何中,有些几何量,如斜率、距离、面积、比值等基本量和动点坐标或动直线中的参变量无关,这类问题统称为定值问题.4.圆锥曲线中的存在性问题的解题步骤:(1)先假设存在,引入参变量,根据题目条件列出关于参变量的方程(组)或不等式(组).(2)解此方程(组)或不等式(组),若有解则存在,若无解则不存在.(3)下结论.热点一 圆锥曲线中的最值、范围问题角度1 求线段长度、三角形面积的最值【例1】 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 ,连接QE 并延长交C 于点G .①证明:△PQG 是直角三角形;②求△PQG 面积的最大值.(1)解 由题设得yx +2·y x -2=-12, 化简得x 24+y 22=1(|x |≠2), 所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左、右顶点.(2)①证明 设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为 y =kx (k >0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 24+y 22=1得x =±21+2k 2. 设u =21+2k 2,则P (u ,uk ),Q (-u ,-uk ),E (u ,0).于是直线QG 的斜率为k 2,方程为y =k2(x -u ). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 2(x -u ),x 24+y 22=1, 得(2+k 2)x 2-2uk 2x +k 2u 2-8=0.①设G (x G ,y G ),则-u 和x G 是方程①的解, 故x G =u (3k 2+2)2+k 2,由此得y G =uk 32+k2. 从而直线PG 的斜率为uk 32+k 2-uk u (3k 2+2)2+k2-u =-1k . 所以PQ ⊥PG ,即△PQG 是直角三角形.②解 由①得|PQ |=2u 1+k 2,|PG |=2uk k 2+12+k 2, 所以△PQG 的面积S =12|PQ ||PG |=8k (1+k 2)(1+2k 2)(2+k 2)=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1k +k 1+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k +k 2.设t =k +1k, 则由k >0得t ≥2,当且仅当k =1时取等号.因为S =8t 1+2t 2在[2,+∞)单调递减, 所以当t =2,即k =1时,S 取得最大值,最大值为169. 因此,△PQG 面积的最大值为169. 探究提高 求圆锥曲线中范围、最值的主要方法:(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质数形结合求解.(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,或者不等关系,或者已知参数与新参数之间的等量关系等,列出含参数的函数式;可利用求函数值域(最值)或基本不等式、换元法、导数法,利用已知或隐含的参数范围求最值、范围.特别是分式形式时,会用换元法将复杂化为简单.角度2 求几何量、某个参数的取值范围【例2】 已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上,中心在原点.若右焦点到直线x -y +22=0的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线y =kx +m (k ≠0)与椭圆相交于不同的两点M ,N .当|AM |=|AN |时,求m 的取值范围. 解 (1)依题意可设椭圆方程为x 2a 2+y 2=1(a >1), 则右焦点F (a 2-1,0),由题设|a 2-1+22|2=3, 解得a 2=3.∴所求椭圆的方程为x 23+y 2=1. (2)设P (x P ,y P ),M (x M ,y M ),N (x N ,y N ), P 为弦MN 的中点,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 23+y 2=1,得(3k 2+1)x 2+6mkx +3(m 2-1)=0, ∵直线与椭圆相交,∴Δ=(6mk )2-4(3k 2+1)×3(m 2-1)>0⇒m 2<3k 2+1.①∴x P =x M +x N2=-3mk 3k 2+1,从而y P =kx P +m =m 3k 2+1,∴k AP =y P +1x P =-m +3k 2+13mk, 又∵|AM |=|AN |,∴AP ⊥MN ,则-m +3k 2+13mk =-1k,即2m =3k 2+1.② 把②代入①,得m 2<2m ,解得0<m <2;由②得k 2=2m -13>0,解得m >12. 综上, 求得m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2. 探究提高 解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面(1)利用圆锥曲线的几何性质或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,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.【训练1】 在直角坐标系xOy 中,曲线C 1上的任意一点M 到直线y =-1的距离比M 点到点F (0,2)的距离小1.(1)求动点M 的轨迹C 1的方程;(2)若点P 是圆C 2:(x -2)2+(y +2)2=1上一动点,过点P 作曲线C 1的两条切线,切点分别为A ,B ,求直线AB 斜率的取值范围.解 (1)法一 设点M (x ,y ),∵点M 到直线y =-1的距离等于|y +1|,∴|y +1|=x 2+(y -2)2-1,化简得x 2=8y ,∴动点M 的轨迹C 1的方程为x 2=8y .法二 由题意知M 到直线y =-2的距离等于M 到F (0,2)的距离,由抛物线定义得动点M 的轨迹方程为x 2=8y .(2)由题意可知,PA ,PB 的斜率都存在,分别设为k 1,k 2,切点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 设点P (m ,n ),过点P 的抛物线的切线方程为 y =k (x -m )+n ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -m )+n ,x 2=8y 得x 2-8kx +8km -8n =0, ∵Δ=64k 2-32km +32n =0,即2k 2-km +n =0,∴k 1+k 2=m 2,k 1k 2=n 2. 由x 2=8y ,得y ′=x 4, ∴x 1=4k 1,y 1=x 218=2k 21,x 2=4k 2,y 2=x 228=2k 22, ∴k AB =y 2-y 1x 2-x 1=2k 22-2k 214k 2-4k 1=k 2+k 12=m 4, ∵点P (m ,n )满足(x -2)2+(y +2)2=1,∴1≤m ≤3,∴14≤m 4≤34,即直线AB 斜率的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,34. 热点二 圆锥曲线中定值、定点问题角度1 圆锥曲线中的定值【例3】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM →=λQO →,QN →=μQO →,求证:1λ+1μ为定值. (1)解 因为抛物线y 2=2px 过点P (1,2),所以2p =4,即p =2.故抛物线C 的方程为y 2=4x .由题意知,直线l 的斜率存在且不为0.设直线l 的方程为y =kx +1(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =kx +1得k 2x 2+(2k -4)x +1=0. 依题意Δ=(2k -4)2-4×k 2×1>0,解得k <1,又因为k ≠0,故k <0或0<k <1.又PA ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点(1,-2).从而k ≠-3.所以直线l 斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).(2)证明 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由(1)知x 1+x 2=-2k -4k 2,x 1x 2=1k 2. 直线PA 的方程为y -2=y 1-2x 1-1(x -1).令x =0, 得点M 的纵坐标为y M =-y 1+2x 1-1+2=-kx 1+1x 1-1+2. 同理得点N 的纵坐标为y N =-kx 2+1x 2-1+2. 由QM →=λQO →,QN →=μQO →得λ=1-y M ,μ=1-y N .所以1λ+1μ=11-y M +11-y N =x 1-1(k -1)x 1+x 2-1(k -1)x 2=1k -1·2x 1x 2-(x 1+x 2)x 1x 2=1k -1·2k 2+2k -4k 21k 2=2. 所以1λ+1μ=2为定值. 探究提高 1.求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.2.定值问题求解的基本思路是使用参数表示要解决的问题,然后证明与参数无关,这类问题选择消元的方向是非常关键的.【训练2】 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,且圆x 2+y 2=2过椭圆C 的上、下顶点.(1)求椭圆C 的方程.(2)若直线l 的斜率为12,且直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,点P 关于原点的对称点为E ,A (-2,1)是椭圆C 上的一点,判断直线AE 与AQ 的斜率之和是否为定值,如果是,请求出此定值;如果不是,请说明理由.解 (1)由圆x 2+y 2=2过椭圆C 的上、下顶点,可得b = 2.又离心率e =32,所以a 2-b 2a =32,解得a =2 2. 所以椭圆C 的方程为x 28+y 22=1. (2)由直线l 的斜率为12,可设直线l 的方程为y =12x +t (t ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +t ,x 28+y 22=1,消去y 并整理得x 2+2tx +2t 2-4=0. 由题意知Δ=4t 2-4(2t 2-4)>0,解得-2<t <2且t ≠0. 设点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由点P 与点E 关于原点对称,得E (-x 1,-y 1). 易知x 1+x 2=-2t ,x 1x 2=2t 2-4.设直线AE 与AQ 的斜率分别为k AE ,k AQ ,由A (-2,1),得k AE +k AQ =-y 1-1-x 1+2+y 2-1x 2+2=(2-x 1)(y 2-1)-(2+x 2)(y 1+1)(2-x 1)(2+x 2). 又y 1=12x 1+t ,y 2=12x 2+t , 于是有(2-x 1)(y 2-1)-(2+x 2)(y 1+1)=2(y 2-y 1)-(x 1y 2+x 2y 1)+(x 1-x 2)-4=(x 2-x 1)-⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2+t +x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 1+t +(x 1-x 2)-4 =-x 1x 2-t (x 1+x 2)-4=-(2t 2-4)-t (-2t )-4=0.因此k AE +k AQ =0.于是直线AE 与AQ 的斜率之和为定值,此定值为0.角度2 圆锥曲线中的定点问题 【例4】 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎪⎫1,32中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.(1)解 由于点P 3,P 4关于y 轴对称,由题设知C 必过P 3,P 4.又由1a 2+1b 2>1a 2+34b2知,椭圆C 不经过点P 1,所以点P 2在椭圆C 上.因此⎩⎪⎨⎪⎧1b 2=1,1a 2+34b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1.故C 的方程为x 24+y 2=1.(2)证明 设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1,k 2. 如果直线l 的斜率不存在,此时l 垂直于x 轴. 设l :x =m ,A (m ,y A ),B (m ,-y A ),k 1+k 2=y A -1m +-y A -1m =-2m=-1,得m =2,此时l 过椭圆C 右顶点,与椭圆C 不存在两个交点,故不满足. 从而可设l :y =kx +m (m ≠1). 将y =kx +m 代入x 24+y 2=1得(4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 由题设可知Δ=16(4k 2-m 2+1)>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1.则k 1+k 2=y 1-1x 1+y 2-1x 2=kx 1+m -1x 1+kx 2+m -1x 2=2kx 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)x 1x 2.由题设k 1+k 2=-1,故(2k +1)x 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)=0. ∴(2k +1)·4m 2-44k 2+1+(m -1)·-8km4k 2+1=0.解得m =-2k -1,此时Δ=32(m +1), ∴当且仅当m >-1时,Δ>0,∴直线l 的方程为y =kx -2k -1,即y +1=k (x -2). 所以l 过定点(2,-1).探究提高 1.动直线l 过定点问题.设动直线方程(斜率存在)为y =kx +t ,由题设条件将t 用k 表示为t =mk ,得y =k (x +m ),故动直线过定点(-m ,0).2.动曲线C 过定点问题.引入参变量建立曲线C 的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.【训练3】已知圆O 1:(x +1)2+y 2=8上有一动点Q ,点O 2的坐标为(1,0),四边形QO 1O 2R 为平行四边形.线段O 1R 的垂直平分线交O 2R 于点P . (1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点O 2作直线与曲线C 交于A ,B 两点,点K 的坐标为(2,1),直线KA ,KB 与y 轴分别交于M ,N 两点,求证:线段MN 的中点为定点,并求出该中点的坐标. (1)解 因为|PO 1|+|PO 2|=|PR |+|PO 2|=|RO 2|=|QO 1|=22>|O 1O 2|=2, 所以点P 的轨迹是一个椭圆,且长轴长2a =22,半焦距c =1, 所以b 2=a 2-c 2=1,轨迹C 的方程为x 22+y 2=1(y ≠0).(2)证明 当直线AB 的斜率为0时,由(1)y ≠0知与曲线C 无交点.当直线AB 的斜率不为0时,设过点O 2的直线方程为x =my +1,点A ,B 坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).直线方程与椭圆方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,x 22+y 2=1,消去x ,得(m 2+2)y 2+2my -1=0, 则y 1+y 2=-2m m 2+2,y 1y 2=-1m 2+2. 直线KA 的方程为y -1=y 1-1x 1-2(x -2), 令x =0得y M =(m -2)y 1+1my 1-1.同理可得y N =(m -2)y 2+1my 2-1.所以y M +y N 2=[(m -2)y 1+1](my 2-1)+[(m -2)y 2+1](my 1-1)2(my 1-1)(my 2-1)=m (m -2)y 1y 2+(y 1+y 2)-1m 2y 1y 2-m (y 1+y 2)+1=-m (m -2)-2m -(m 2+2)-m 2+2m 2+m 2+2=-1. 所以MN 的中点为(0,-1),恒为定点. 热点三 圆锥曲线中的存在性问题【例5】 设椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为A (-1,0),B (1,0),C 为椭圆M上的点,且∠ACB =π3,S △ABC =33.(1)求椭圆M 的标准方程;(2)设过椭圆M 右焦点且斜率为k 的动直线与椭圆M 相交于E ,F 两点,探究在x 轴上是否存在定点D ,使得DE →·DF →为定值?若存在,试求出定值和点D 的坐标;若不存在,请说明理由. 解 (1)在△ABC 中,由余弦定理AB 2=CA 2+CB 2-2CA ·CB ·cos C =(CA +CB )2-3CA ·CB =4. 又S △ABC =12CA ·CB ·sin C =34CA ·CB =33,∴CA ·CB =43,代入上式得CA +CB =2 2.椭圆长轴长为2a =22,焦距为2c =AB =2,b 2=a 2-c 2=1. 所以椭圆M 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设直线方程y =k (x -1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k (x -1),消去y 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0,Δ=8k 2+8>0, ∴x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k2.假设x 轴上存在定点D (x 0,0),使得DE →·DF →为定值. ∴DE →·DF →=(x 1-x 0,y 1)·(x 2-x 0,y 2) =x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+y 1y 2=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+k 2(x 1-1)(x 2-1) =(1+k 2)x 1x 2-(x 0+k 2)(x 1+x 2)+x 20+k 2=(2x 20-4x 0+1)k 2+(x 20-2)1+2k2. 要使DE →·DF →为定值,则DE →·DF →的值与k 无关, ∴2x 20-4x 0+1=2(x 20-2),解得x 0=54,此时DE →·DF →=-716为定值,定点为⎝ ⎛⎭⎪⎫54,0. 探究提高 1.此类问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件成立,再验证结论是否成立,成立则存在,不成立则不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.2.求解步骤:假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,用待定系数法设出,列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在,否则,元素(点、直线、曲线或参数)不存在.【训练4】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线经过点P (-1,0). (1)求抛物线C 的方程.(2)设O 是原点,直线l 恒过定点(1,0),且与抛物线C 交于A ,B 两点,直线x =1与直线OA ,OB 分别交于点M ,N ,请问:是否存在以MN 为直径的圆经过x 轴上的两个定点?若存在,求出两个定点的坐标;若不存在,请说明理由. 解 (1)依题意知,-p2=-1,解得p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)存在,理由如下.设直线AB 的方程为x =ty +1,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 214,y 1,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 224,y 2. 联立直线AB 与抛物线C 的方程得⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +1,y 2=4x ,消去x 并整理,得y 2-4ty -4=0.易知Δ=16t 2+16>0,则⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4.由直线OA 的方程y =4y 1x ,可得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4y 1,由直线OB 的方程y =4y 2x ,可得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4y 2.设以MN 为直径的圆上任一点D (x ,y ),则DM →·DN →=0, 所以以MN 为直径的圆的方程为(x -1)2+⎝⎛⎭⎪⎫y -4y 1⎝⎛⎭⎪⎫y -4y 2=0.令y =0,得(x -1)2+16y 1y 2=0.将y 1y 2=-4代入上式,得(x -1)2-4=0, 解得x 1=-1,x 2=3.故存在以MN 为直径的圆经过x 轴上的两个定点,两个定点的坐标分别为(-1,0)和(3,0).巩固提升一、选择题1.椭圆C :x 23+y 2m=1的焦点在x 轴上,点A ,B 是长轴的两端点,若曲线C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则实数m 的取值范围是( ) A.(3,+∞) B.[1,3) C.(0,3)D.(0,1]解析 依题意,当0<m <3时,焦点在x 轴上, 要在曲线C 上存在点M 满足∠AMB =120°, 则a b≥tan 60°,即3m≥3,解得0<m ≤1.答案 D2.若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为( ) A.2B.12C.14D.18解析 根据题意,设抛物线y =2x 2上点P 到准线的距离为d ,则有|PF |=d ,抛物线的方程为y =2x 2,即x 2=12y ,其准线方程为y =-18,∴当点P 在抛物线的顶点时,d 有最小值18,即|PF |min=18. 答案 D3.已知椭圆C :x 2+y 22=1,直线l :y =x +m ,若椭圆C 上存在两点关于直线l 对称,则m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,23 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33 C.⎝⎛⎭⎪⎫-24,24D.⎝⎛⎭⎪⎫-34,34 解析 设椭圆C 上存在关于直线y =x +m 对称的两点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则线段MN 被直线y =x +m 垂直平分.设MN 的中点T (x 0,y 0)在直线y =x +m 上,k MN =-1,故设直线MN 的方程为y =-x +n .联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 22=1,y =-x +n ,整理,得3x 2-2nx +n 2-2=0,∴x 1+x 2=2n 3,y 1+y 2=2n -(x 1+x 2)=2n -2n 3=4n 3,∴x 0=x 1+x 22=n3,y 0=y 1+y 22=2n 3. 由Δ=4n 2-12(n 2-2)>0,可得-3<n < 3. ∵MN 的中点T (x 0,y 0)在直线y =x +m 上,∴2n 3=n 3+m ,∴m =n 3,∴-33<m <33. 答案 B4.(多选题)设椭圆C :x 22+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的动点,则下列结论正确的是( ) A.|PF 1|+|PF 2|=2 2 B.离心率e =32C.△PF 1F 2面积的最大值为 2D.以线段F 1F 2为直径的圆与直线x +y -2=0相切解析 对于A ,由椭圆的定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a =22,故A 正确;对于B ,由椭圆方程知a =2,b =1,c =1,所以离心率e =c a=12=22,故B 错误;对于C ,|F 1F 2|=2c =2,当P 为椭圆短轴顶点时,△PF 1F 2的面积取得最大值,最大值为12·2c ·b =c ·b =1,故C 错误;对于D ,以线段F 1F 2为直径的圆的圆心为(0,0),半径为c =1,圆心到直线x +y -2=0的距离为22=1,即圆心到直线的距离等于半径,所以以线段F 1F 2为直径的圆与直线x +y -2=0相切,故D 正确.故选AD. 答案 AD5.(多选题)已知P 是椭圆C :x 26+y 2=1上的动点,Q 是圆D :(x +1)2+y 2=15上的动点,则( )A.椭圆C 的焦距为 5B.椭圆C 的离心率为306C.圆D 在椭圆C 的内部D.|PQ |的最小值为255解析 依题意可得c =6-1=5,则椭圆C 的焦距为25,离心率为56=306.设P (x ,y )(-6≤x ≤6).由圆心D 的坐标为(-1,0),得|PD |2=(x +1)2+y 2=(x +1)2+1-x 26=56⎝ ⎛⎭⎪⎫x +652+45≥45>15,所以圆D 在椭圆C 的内部,且|PQ |的最小值为45-15=55.故选BC.答案 BC 二、填空题6.已知点P (0,1),椭圆x 24+y 2=m (m >1)上两点A ,B 满足AP →=2PB →,则当m =________时,点B 横坐标的绝对值最大.解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AP →=2PB →,得⎩⎪⎨⎪⎧-x 1=2x 2,1-y 1=2(y 2-1),即x 1=-2x 2,y 1=3-2y 2.因为点A ,B 在椭圆上,所以⎩⎪⎨⎪⎧4x 224+(3-2y 2)2=m ,x 224+y 22=m ,得y 2=14m +34,所以x 22=m -(3-2y 2)2=-14m 2+52m -94=-14(m -5)2+4≤4,所以当m =5时,点B 的横坐标的绝对值最大,最大值为2. 答案 57.已知双曲线x 29-y 2b2=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为双曲线上任一点,且PF 1→·PF 2→的最小值为-7,则该双曲线的离心率是________.解析 设点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)(其中c >0),P (x 0,y 0).则x 209-y 20b 2=1,所以x 20=9⎝ ⎛⎭⎪⎫1+y 20b 2. ∵PF 1→=(-c -x 0,-y 0),PF 2→=(c -x 0,-y 0),∴PF 1→·PF 2→=x 2-c 2+y 20=9⎝ ⎛⎭⎪⎫1+y 20b 2+y 20-c 2=y 20⎝ ⎛⎭⎪⎫1+9b 2+9-c 2≥9-c 2,当且仅当y 0=0时,上式“=”成立. ∴9-c 2=-7,∴c =4.从而双曲线的离心率e =c a =43.答案 438.设抛物线x 2=4y 的焦点为F ,A 为抛物线上第一象限内一点,满足|AF |=2;已知P 为抛物线准线上任一点,则|PA |+|PF |的最小值为________,此时△PAF 的外接圆半径为________. 解析 由x 2=4y ,知p =2,∴焦点F (0,1),准线y =-1.依题意,设A (x 0,y 0)(x 0>0),由定义,得|AF |=y 0+p2,则y 0=2-1=1,∴AF ⊥y 轴.易知当P (1,-1)时,|PA |+|PF |最小,∴|PF |=12+(-1-1)2=5,则|PA |+|PF |=25,由正弦定理,2R =|PF |sin A =525=52,因此△PAF 的外接圆半径R =54.答案 2 5 54三、解答题9.已知点P 到直线y =-3的距离比点P 到点A (0,1)的距离多2. (1)求点P 的轨迹方程;(2)经过点 Q (0,2)的动直线l 与点P 的轨迹交于M ,N 两点,是否存在定点R 使得∠MRQ =∠NRQ ?若存在,求出点R 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)由题知,|PA |等于点P 到直线y =-1的距离, 故P 点的轨迹是以A 为焦点,y =-1为准线的抛物线, 所以其方程为x 2=4y .(2)根据图形的对称性知,若存在满足条件的定点R ,则点R 必在y 轴上,可设其坐标为(0,r ),此时由∠MRQ =∠NRQ 可得k MR +k NR =0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1-r x 1+y 2-rx 2=0, 由题知直线l 的斜率存在,设其方程为y =kx +2,与x 2=4y 联立得x 2-4kx -8=0, 则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-8,y 1-r x 1+y 2-r x 2=kx 1+2-r x 1+kx 2+2-rx 2=2k +(2-r )(x 1+x 2)x 1x 2=2k -k (2-r )2=0,故r =-2,即存在满足条件的定点R (0,-2).10.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y 2=1,点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是椭圆C 上两个动点,直线OP ,OQ 的斜率分别为k 1,k 2,若m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12,y 1,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22,y 2,m ·n =0. (1)求证:k 1·k 2=-14;(2)试探求△OPQ 的面积S 是否为定值,并说明理由. (1)证明 ∵k 1,k 2均存在,∴x 1x 2≠0,又m ·n =0,∴x 1x 24+y 1y 2=0,即x 1x 24=-y 1y 2,∴k 1·k 2=y 1y 2x 1x 2=-14. (2)解 当直线PQ 的斜率不存在, 即x 1=x 2,y 1=-y 2时,由y 1y 2x 1x 2=-14,得x 214-y 21=0, 又∵点P (x 1,y 1)在椭圆上,得x 214+y 21=1,∴|x 1|=2,|y 1|=22. ∴S △POQ =12|x 1|·|y 1-y 2|=1.当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +b (b ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,x 24+y 2=1,得(4k 2+1)x 2+8kbx +4b 2-4=0, Δ=64k 2b 2-4(4k 2+1)(4b 2-4)=16(4k 2+1-b 2)>0,∴x 1+x 2=-8kb 4k 2+1,x 1x 2=4b 2-44k 2+1.∵x 1x 24+y 1y 2=0,∴x 1x 24+(kx 1+b )(kx 2+b )=0,得2b 2-4k 2=1,满足Δ>0. ∴S △POQ =12·|b |1+k2|PQ | =12|b |(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2|b |·4k 2+1-b 24k 2+1=1. 综上可知,△POQ 的面积S 为定值.能力突破11.已知抛物线C :x 2=-2py (p >0)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. (1)解 由抛物线C :x 2=-2py 经过点(2,-1)得p =2. 所以抛物线C 的方程为x 2=-4y ,其准线方程为y =1.(2)证明 抛物线C 的焦点为F (0,-1). 设直线l 的方程为y =kx -1(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -1,x 2=-4y 得x 2+4kx -4=0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1x 2=-4. 直线OM 的方程为y =y 1x 1x .令y =-1,得点A 的横坐标x A =-x 1y 1, 同理得B 的横坐标x B =-x 2y 2. 设点D (0,n ),则DA →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 1y 1,-1-n ,DB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2y 2,-1-n ,DA →·DB →=x 1x 2y 1y 2+(n +1)2=x 1x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 214⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 224+(n +1)2 =16x 1x 2+(n +1)2=-4+(n +1)2.令DA →·DB →=0,即-4+(n +1)2=0, 得n =1或n =-3.综上,以AB 为直径的圆经过y 轴上的定点(0,1)和(0,-3).12.已知椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,过点F 的直线(不与x 轴重合)与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l :x =2与x 轴相交于点H ,过点A 作AD ⊥l ,垂足为D .(1)求四边形OAHB (O 为坐标原点)的面积的取值范围. (2)证明:直线BD 过定点E ,并求出点E 的坐标. (1)解 由题设知F (1,0),设直线AB 的方程为x =my +1(m ∈R ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,x 22+y 2=1,消去x 并整理, 得(m 2+2)y 2+2my -1=0.Δ=4m 2+4(m 2+2)>0,则y 1+y 2=-2m m 2+2,y 1y 2=-1m 2+2,所以|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=22×m 2+1m 2+2. 所以四边形OAHB 的面积S =12×|OH |×|y 1-y 2| =12×2×22×m 2+1m 2+2=22×m 2+1m 2+2. 令m 2+1=t ,则t ≥1,所以S =22t t 2+1=22t +1t,t ≥1. 因为t +1t≥2(当且仅当t =1,即m =0时取等号), 所以0<S ≤ 2.故四边形OAHB 的面积的取值范围为(0,2].(2)证明 由B (x 2,y 2),D (2,y 1),可知直线BD 的斜率k =y 1-y 22-x 2. 所以直线BD 的方程为y -y 1=y 1-y 22-x 2(x -2). 令y =0,得x =x 2y 1-2y 2y 1-y 2=my 1y 2+y 1-2y 2y 1-y 2.① 由(1)知,y 1+y 2=-2m m 2+2,y 1y 2=-1m 2+2, 所以y 1+y 2=2my 1y 2.②将②代入①,化简得x =12(y 1+y 2)+y 1-2y 2y 1-y 2=32(y 1-y 2)y 1-y 2=32, 所以直线BD 过定点E ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0.。
高中数学圆锥曲线难题
高中数学圆锥曲线难题1.题目:找出以原点为中心,主轴长度为10,次轴长度为6的椭圆的方程。
答案:方程为x^2/25+y^2/9=1。
2.题目:确定以顶点(-5,0)和(5,0),焦点(-8,0)和(8,0)的双曲线的标准形式方程。
答案:方程为x^2/9-y^2/16=1。
3.题目:已知方程为4x^2+9y^2-24x+36y+39=0的椭圆,求其中心、轴长和离心率。
答案:中心为(3,-2),主轴长度为10,次轴长度为6,离心率为√(55/36)。
4.题目:找出以焦点(2,3)和准线为y=1的抛物线的方程。
答案:方程为(x-2)^2=4(y-3)。
5.题目:确定以焦点(±7,0)和次轴长度为8的椭圆的标准形式方程。
答案:方程为x^2/49+y^2/16=1。
6.题目:已知方程为9x^2-4y^2-54x+32y-107=0的双曲线,求其中心、焦点和渐近线。
答案:中心为(3,2),焦点为(5,2)和(1,2),渐近线为y=x/3+1/3和y=-x/3+11/3。
7.题目:找出以顶点(0,0)和准线为y=-4的抛物线的方程。
答案:方程为y^2=16x。
8.题目:确定以顶点(0,±7)和离心率为√(10/3)的双曲线的标准形式方程。
答案:方程为x^2/49-y^2/24=1。
9.题目:已知方程为25x^2-36y^2+150x+48y-1516=0的双曲线,求其中心、焦点和渐近线。
答案:中心为(-3,-2),焦点为(-5,-2)和(1,-2),渐近线为y=-x/3-4/3和y=x/3+2/3。
10.题目:找出以焦点(±6,0)和主轴长度为10的椭圆的方程。
答案:方程为x^2/25+y^2/9=1。
高中数学圆锥曲线难题汇总(75道题)
高中数学圆锥曲线难题汇总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,点在上.(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,且过点.(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,求的离心率;(2)若直线在轴上的截距为,且,求,.: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,,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)求证: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.~31. 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.'32. 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.^33. 已知点100(,)P x y 为双曲线22221(8x y b b b -=为正常数)上任一点,2F 为双曲线的右焦点,过1P 作右准线的垂线,垂足为A ,连接2F A 并延长交y 轴于点2P . (1)求线段12P P 的中点P 的轨迹E 的方程;(2)设轨迹E 与x 轴交于B ,D 两点,在E 上任取一点Q 111()(0)x y y ≠,,直线QB ,QD 分别交于y 轴于M ,N 两点.求证:以MN【@34. 如图,已知圆G :222(2)x y r -+=是椭圆2216x y +=1的内接ABC △的内切圆,其中A 为椭圆的左顶点. (1)求圆G 的半径r ;(2)过点M (0,1)作圆G 的两条切线交椭圆于E ,F 两点,证明:直线EF 与圆G 相切.—35. 设点00(,)P x y 在直线(01)x m y m m =≠±<<,上,过点P 作双曲线221x y -=的两条切线,PA PB ,切点为,A B ,定点10M m ⎛⎫⎪⎝⎭,. (1)过点A 作直线0x y -=的垂线,垂足为N ,试求AMN △的垂心G 所在的曲线方x程;(2)求证:A M B 、、三点共线."36. 作斜率为13的直线l 与椭圆22:1364x y C +=交于,A B 两点(如图所示),且(32,2)P 在直线l 的左上方. (1)证明:PAB ∆的内切圆的圆心在一条定直线上; (2)若60oAPB ∠=,求PAB ∆的面积.《37. 如图,椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>3x 轴被曲线22:C y x b =-截得的线段长等于1C 的长半轴长.(1)求1C ,2C 的方程;(2)设2C 与y 轴的焦点为M ,过yAB#PNx=m O AxyOPB坐标原点O 的直线l 与2C 相交于点A,B ,直线MA,MB 分别与1C 相交与,D E . ①证明:MD ME ⊥; ¥②记MAB ∆,MDE ∆的面积分别是1S ,2S .问:是否存在直线l ,使得121732S S =请说明理由.】38. 已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过点(1,0)K -的直线l 与C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (1)证明:点F 在直线BD 上; (2)设89FA FB =,求BDK ∆的内切圆M 的方程 .!39. (,)()o o o P x y x a ≠±是双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>上一点,,M N 分别是双曲线E 的左、右顶点,直线,PM PN 的斜率之积为15. (1)求双曲线的离心率;(2)过双曲线E 的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于,A B 两点,O 为坐标原点,C 为双曲线上一点,满足OC OA OB λ=+,求λ的值.…40.已知以原点O为中心,F 为右焦点的双曲线C的离心率2e =. (1)求双曲线C 的标准方程及其渐近线方程;(2)如图,已知过点11(,)M x y 的直线1l :1144x x y y +=与过点22(,)N x y (其中21x x ≠)的直线2l :2244x x y y +=的交点E 在双曲线C 上,直线MN 与双曲线的两条渐近线分别交于G 、H 两点,求△OGH 的面积.41.如图,在平面直角坐标系xoy 中,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(0)F c -,,2(0)F c ,.已知(1)e ,和e ⎛ ⎝⎭都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心率. ~(1)求椭圆的方程;(2)设,A B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线1AF 与直线2BF 平行,2AF 与1BF 交于点P .(i )若1262AF BF -=,求直线1AF 的斜率; (ii )求证:12PF PF +是定值.;42.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. (43.设A 是单位圆221x y +=上的任意一点,l 是过点A 与x 轴垂直的直线,D 是直线l 与x 轴的交点,点M 在直线l 上,且满足||||(0,1)DM m DA m m =>≠且. 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,并求其焦点坐标;(Ⅱ)过原点且斜率为k的直线交曲线C于P,Q两点,其中P在第一象限,它在y轴上的射影为点N,直线QN交曲线C于另一点H. 是否存在m,使得对任意的⊥若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.k>,都有PQ PH…44../45. 已知动直线l 与椭圆C: 22132x y +=交于P ()11,x y 、Q ()22,x y 两不同点,且△OPQ 的面积OPQ S ∆6其中O 为坐标原点. (Ⅰ)证明2212x x +和2212y y +均为定值;(Ⅱ)设线段PQ 的中点为M ,求||||OM PQ ⋅的最大值;(Ⅲ)椭圆C 上是否存在点D,E,G ,使得6ODE ODG OEG S S S ∆∆∆===判断△DEG 的形状;若不存在,请说明理由.%46.如图,已知椭圆C1的中心在原点O ,长轴左、右端点M ,N 在x 轴上,椭圆C2的短轴为MN ,且C1,C2的离心率都为e ,直线l ⊥MN ,l 与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D. (I )设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《47. 平面内与两定点12(,0),(,0)(0)->A a A a a 连线的斜率之积等于非零常数m 的点的轨迹,加 上A 1、A 2两点所在所面的曲线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 的位置关系;(Ⅱ)当m=-1时,对应的曲线为C 1:对给定的(1,0)(0,)m ∈-+∞,对应的曲线为C2, ;设F 1、F 2是C 2的两个焦点,试问:在C 1上,是否存在点N ,使得△F 1NF 2的面 积2S m a =,若存在,求12tan F NF 的值;若不存在,请说明理由.:48.已知一条曲线C 在y 轴右边,每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1. (Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)是否存在正数m ,对于过点M (m ,0)且与曲线C 有两个交点A,B 的任一直线,都有0FA FB •<若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由。
高中数学圆锥曲线问题常用方法经典例题(含问题详解)
专题:解圆锥曲线问题常用方法(一)【学习要点】解圆锥曲线问题常用以下方法: 1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。
设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a by a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。
(2))0,0(12222>>=-b a by a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k by a x(3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.【典型例题】例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为______________(2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 标为 。
高中数学专题——圆锥曲线--离心率
V 0 (4)两个交点在双曲线的右支: x1 x2 0
x1x2 0
三.焦点弦与离心率关系
AF
BF ,则有 e cos
1 1
(
为直线与焦点所在轴的夹角)。
例题举证
技巧 1 焦点三角形中的离心率
【例
1】(1).已知 F1 , F2 是双曲线 E :
x2 a2
y2 b2
1 的左、右焦点,点 M
点坐标为 1,1 ,则双曲线 C 的离心率为( )
A.2
B. 3
C. 2
D.3
【答案】B
【解析】设 A(x1, y1) 、 B(x2 , y2 ) ,
则
x12 a2
y12 b2
1
,
x22 a2
y22 b2
1,
所以
x12 x22 a2
y12 y22 b2
,所以
y1 y2 x1 x2
b2 x1 x2 a 2 y1 x2
根据余弦定理: cosF1PF2
PF12 PF22 F1F22 2PF1 PF2
PF1 PF2 2 2PF1 PF F1F22 2PF1 PF2
4a2 4c2 2PF1 PF2
1
4a2 4c2 2a 2
1
1 3
.故选:
A.
技巧 2 点差法中的离心率
【例 2】(1)(2020·四川外国语大学附属外国语学校)过点 M 1, 2 作直线 y 1 x m 与椭圆
【答案】A
【解析】已知双曲线
x2 a2
y2 b2
1(a
0,b 0)
的右焦点为 F
,
若过点 F 且倾斜角为 3 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,
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高中数学圆锥曲线专题圆锥曲线专题考纲要求:1.掌握直线的各种方程形式,理解直线方程中系数的几何意义,能够判定直线间的平行或垂直关系,求交点坐标和点到直线的距离。
2.理解圆锥曲线的方程与曲线的几何意义,掌握圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义和标准方程的推导过程,理解这些曲线的几何特性,能够求解与直线或其他曲线的位置关系和交点问题。
知识导图:见图片)精解名题:1.弦长问题已知椭圆 $\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{1}=1$ 和点 $B(0,-2)$,过点 $B$ 引椭圆的割线 $BD$ 与椭圆交于 $C$、$D$ 两点。
1)确定直线 $BD$ 斜率的取值范围。
2)若割线 $BD$ 过椭圆的左焦点 $F_1$,右焦点$F_2$ 是椭圆的右焦点,求 $\triangle CDF_2$ 的面积。
2.轨迹问题已知平行四边形 $ABCO$,$O$ 是坐标原点,点 $A$ 在线段 $MN$ 上移动,点 $B$ 在双曲线 $\frac{x^2}{169}-\frac{y^2}{36}=1$ 上移动,求点 $C$ 的轨迹方程。
3.对称问题已知椭圆 $\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,直线$l:y=kx+2$,点 $C(0,c)$ 在直线 $l$ 上方,问椭圆上是否存在相异两点 $A$、$B$,关于直线 $l$ 对称,请说明理由。
4.最值问题已知抛物线 $C:x=-2(y-m)^2$,点 $A$、$B$ 及$P(2,4)$ 均在抛物线上,且直线$PA$ 与$PB$ 的倾斜角互补。
1)求证:直线 $AB$ 的斜率为定值。
2)当直线 $AB$ 在 $y$ 轴上的截距为正值时,求$\triangle ABP$ 面积的最大值。
5.参数的取值范围已知 $a=(x,0),b=(1,y)$,且 $(a+3b) \perp (a-3b)$。
1)求点 $P(x,y)$ 的轨迹 $C$ 的方程。
2)直线 $l:y=kx+m(k\neq 0,m\neq 0)$ 与曲线 $C$ 交于$A$、$B$ 两点,且在以点 $D(0,-1)$ 为圆心的同一圆上,求$m$ 的取值范围。
改写后的文章:圆锥曲线是高中数学中的重要部分,涉及直线和曲线的方程、几何性质和位置关系等内容。
在考试中,我们需要掌握直线和圆锥曲线的各种方程形式,理解方程中系数的几何意义,能够判定直线间的平行或垂直关系,求交点坐标和点到直线的距离。
同时,我们还需要理解圆锥曲线的方程与曲线的几何意义,掌握圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义和标准方程的推导过程,理解这些曲线的几何特性,能够求解与直线或其他曲线的位置关系和交点问题。
下面是一些例题,供大家练:1.弦长问题已知椭圆 $\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{1}=1$ 和点 $B(0,-2)$,过点 $B$ 引椭圆的割线 $BD$ 与椭圆交于 $C$、$D$ 两点。
1)确定直线 $BD$ 斜率的取值范围。
2)若割线 $BD$ 过椭圆的左焦点 $F_1$,右焦点$F_2$ 是椭圆的右焦点,求 $\triangle CDF_2$ 的面积。
2.轨迹问题已知平行四边形 $ABCO$,$O$ 是坐标原点,点 $A$ 在线段 $MN$ 上移动,点 $B$ 在双曲线 $\frac{x^2}{169}-\frac{y^2}{36}=1$ 上移动,求点 $C$ 的轨迹方程。
3.对称问题已知椭圆 $\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,直线$l:y=kx+2$,点 $C(0,c)$ 在直线 $l$ 上方,问椭圆上是否存在相异两点 $A$、$B$,关于直线 $l$ 对称,请说明理由。
4.最值问题已知抛物线 $C:x=-2(y-m)^2$,点 $A$、$B$ 及$P(2,4)$ 均在抛物线上,且直线$PA$ 与$PB$ 的倾斜角互补。
1)求证:直线 $AB$ 的斜率为定值。
2)当直线 $AB$ 在 $y$ 轴上的截距为正值时,求$\triangle ABP$ 面积的最大值。
5.参数的取值范围已知 $a=(x,0),b=(1,y)$,且 $(a+3b) \perp (a-3b)$。
1)求点 $P(x,y)$ 的轨迹 $C$ 的方程。
2)直线 $l:y=kx+m(k\neq 0,m\neq 0)$ 与曲线 $C$ 交于$A$、$B$ 两点,且在以点 $D(0,-1)$ 为圆心的同一圆上,求$m$ 的取值范围。
1.已知抛物线y=2px(p>0),过动点M(a,0)且斜率为1的直线l与该抛物线交于不同的两点A、B1)若AB≤2p,求a的取值范围2)若线段AB的垂直平分线交AB于点Q,交x轴于点N,试求Rt△MNQ的面积解析:1)由题意得,直线l的斜率为1,则l的解析式为y=x-a。
又因为直线l与抛物线y=2px交于不同的两点A、B,则可列出方程组:y=2pxy=x-a解得A、B的坐标为:A(2ap/(1-p),2ap^2/(1-p))B(-2ap/(1+p),-2ap^2/(1+p))由于AB≤2p,所以可以列出不等式:AB^2=(4a^2p^2)/(1-p^2)≤4p^2化XXX:a^2≤(1/4)(1-p^2)所以a的取值范围为[-(1/2)sqrt(1-p^2)。
(1/2)sqrt(1-p^2)]。
2)线段AB的垂直平分线过点M((a-2ap/(1-p))/2,-2ap^2/(1-p)),且斜率为-1.又因为线段AB的中点为M,所以可以列出方程:y=-x+2a-2ap/(1-p)该直线与x轴交点为N(a(1+p)/(2(1-p)),0),所以QN=NA=a(1+p)/(2(1-p))。
又因为MN=AB/2=ap/(1-p),所以可以计算出QN和MN的长度,进而求出△XXX的面积。
2.(1)以点A为圆心,1为半径的圆与双曲线S相切,且双曲线S的一个顶点A′关于直线y=x对称。
设直线l过点A,斜率为k。
求双曲线S的方程。
2)当k=1时,在双曲线S的上支上求点B,使其与直线l 的距离为2.3)当0<k<1时,若双曲线S的上支上有且只有一个点B到直线l的距离为d,则求斜率k的值及相应的点B的坐标。
6.(2002京皖文,理,22)已知某椭圆的焦点为F1(-4,0)和F2(4,0),过点F2并垂直于x轴的直线与椭圆的一个交点为B,且|F1B|+|F2B|=10.椭圆上不同的两点A(x1,y1)、C(x2,y2)满足条件:|F2A|、|F2B|、|F2C|成等差数列。
Ⅰ)求该椭圆的方程;Ⅱ)求弦AC中点的横坐标;Ⅲ)设弦AC的垂直平分线的方程为y=kx+m,求m的取值范围。
二、求曲线方程1.(上海市闸北区2010年4月高三第二次模拟理科19)(满分16分)本题有2小题,第1小题6分,第2小题10分。
如图,平面上定点F到定直线l的距离|FM|=2,P为该平面上的动点,过P作直线l的垂线,垂足为Q,且PQ·FQ=|QF|²/2.1)建立适当的平面直角坐标系,求动点P的轨迹C的方程;2)过点F的直线交轨迹C于A、B两点,交直线l于点N,已知NA=λ1AF,NB=λ2BF,求证:λ1+λ2为定值。
2.(上海市徐汇区2010年4月高三第二次模拟文科)(本题满分16分,第一小题8分;第二小题8分)已知b·i=a。
1)求点P(x,y)的轨迹方程;2)过点P的直线与直线y=x交于点Q,求证:∠PQB为定值。
二、曲线的性质1.(上海市奉贤区2010年4月高三质量调研文科20)(本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知向量(x-3)i+yj和i、j是x、y轴正方向的单位向量,设a=(x,y),b=(x+3)i+yj,且满足|a-b|=8/3.直线l过点(3,0)且与上述轨迹交于A、B两点,且AB=8/3,求直线l的方程。
已知椭圆C的长轴长与短轴长之比为,椭圆C的中心为原点O。
1)求椭圆C的方程;2)已知A(-3,0),B(3,0),P(xp,yp)是椭圆C在第一象限部分上的一动点,且∠APB是钝角,求xp的取值范围。
0,c),点P在椭圆C上,且满足FP1FP22a。
证明:点P到y轴的距离是常数。
已知椭圆$2x^2+y^2=1(a>b>0)$的左右焦点分别为$F_1(-2,0),F_2(2,0)$,短轴两个端点为$A,B$,且四边形$F_1AF_2B$是边长为2的正方形。
1) 求椭圆方程。
椭圆的标准方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,已知左右焦点坐标分别为$F_1(-2,0),F_2(2,0)$,所以$c=2$。
由于四边形$F_1AF_2B$是边长为2的正方形,所以$AB=2$,即短轴$2b=2$,所以$b=1$。
又因为长轴是短轴的2倍,即$2a>b$,所以$a=\sqrt{5}$。
所以椭圆的方程为$2x^2+y^2=5$。
2) 若$C,D$分别是椭圆长轴的左右端点,动点$M$满足$MD\perp CD$,连接$CM$,交椭圆于点$P$。
证明:$OM\cdot OP$为定值。
设椭圆的长轴两端点为$E,F$,则$EF=2a=2\sqrt{5}$。
由于$AB=2$,所以短轴$2b=2$,所以$b=1$。
又因为$F_1F_2=2c=4$,所以$c=2$。
由于四边形$F_1AF_2B$是边长为2的正方形,所以$AF_1=BF_2=2$,所以$AE=EB=\sqrt{5}$。
设$OM=x$,则$OP=\sqrt{5-x^2}$。
由于$MD\perp CD$,所以$CM$是椭圆的切线,即$CM\perp CP$,所以$\angle CMP=90^\circ$。
由于$CD$是椭圆的长轴,所以$CD$的中垂线过$F_1,F_2$,即$EF$的垂线过$C$,所以$CM$平分$\angle ECF$。
设$\angle ECF=\theta$,则$\angle MCF=\frac{\theta}{2}$。
由余弦定理可得$MF_1^2=MC^2+F_1C^2-2MC\cdot F_1C\cos\frac{\theta}{2}$,即$5x^2+4=4\sqrt{5}x\cos\frac{\theta}{2}$。
同理可得$MF_2^2=5(5-x^2)+4=24-5x^2+4\sqrt{5}x\cos\frac{\theta}{2}$。
由于$F_1AF_2B$是边长为2的正方形,所以$AF_1=BF_2=2$,即$AE=EB=\sqrt{5}$,所以$CE=CF_1+EF_1=2+\sqrt{5}$。
由勾股定理可得$MC^2=CE^2-ME^2=9-x^2$。