文科圆锥曲线大题复习
高考文科数学圆锥曲线专题复习
圆锥曲线专题复习知识概括: 名称椭圆y图 象Ox平面内到两定点 F 1 ,F 2 的距离的和为常数(大于F 1F 2 )的动点的轨迹叫椭 圆 即 MF 1MF 22a定 义当 2 a ﹥ 2 c 时,轨迹是椭圆,当 2 a = 2 c 时 , 轨 迹 是 一 条 线 段F 1 F 2当 2 a ﹤ 2 c 时,轨迹不存在双曲线yOx平面内到两定点F 1, F 2 的距离的差的绝对值为常数(小于F 1 F 2 )的动点的轨迹叫双曲线即MF 1 MF 2 2a当 2 a ﹤ 2 c 时,轨迹是双曲线当 2 a = 2 c 时,轨迹是两条射线当 2 a ﹥ 2 c 时,轨迹不存在焦点在 x 轴上时:x 2 y2a1x2y22b21焦点在 x 轴上时:b 2 标 准y 2x2a 2方 程焦点在y 轴上时:1焦点在 y 轴上时: y2x 2a2b21注:依据分母的大小来判断焦点在哪一a 2b 2坐标轴上常 数a,b,ca 2c 2b 2 , ab 0 ,c 2a 2b 2 ,c a 0的 关 a 最大, cb, c b, cbc 最大,能够 a b, ab,ab系焦点在 x 轴上时:xy 0渐 近a b线焦点在 y 轴上时:yx 0ab抛物线:图形yOF lyxFO xl方 22 px( p0)y22 px( p 0)x 22 py( p 0)x 22 py( p 0)y程焦 p,0)( p,0) (0, p)(0, p )(点 2222 准 p x pypypx2222线(一)椭圆x 2y 2 a b 0)1. 椭圆的性质:由椭圆方程1(a 2b 2( 1)范围: a xa ,- bx a ,椭圆落在 xa ,yb 构成的矩形中。
( 2)对称性 : 图象对于 y 轴对称。
图象对于 x 轴对称。
图象对于原点对称。
原点叫椭圆的对称中心,简称中心。
x 轴、 y 轴叫椭圆的对称轴。
从椭圆的方程中直接能够看出它的范围,对称的截距。
高二数学(文科)圆锥曲线题型总结
高二数学(文)圆锥曲线复习1.已知动圆过点(1,0),且与直线x=一l 相切,则动圆圆心的轨迹方程为( )A .x 2+y 2=lB .x 2-y 2=1C .y 2=4x D .x=02.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>和抛物线22y px =()0p >的离心率分别是123,,e e e ,则 ( )A .123e e e > B. 123e e e = C. 123e e e < D. 123e e e ≥3. 已知直线)0(112222>>=++-=b a b y a x x y 与椭圆相交于A 、B 两点。
(1)若椭圆的离心率为33,焦距为2,求椭圆的标准方程;(2)若OB OA ⊥(其中O 为坐标原点),当椭圆的离率]22,21[∈e 时,求椭圆的长轴长的最大值。
1.已知动圆过点(1,0),且与直线x=一l 相切,则动圆圆心的轨迹方程为( C )A .x 2+y 2=lB .x 2-y 2=1C .y 2=4x D .x=02.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>和抛物线22y px =()0p >的离心率分别是123,,e e e ,则 ( C )A .123e e e > B. 123e e e = C. 123e e e < D. 123e e e ≥3. 已知直线)0(112222>>=++-=b a b y a x x y 与椭圆相交于A 、B 两点。
(1)若椭圆的离心率为33,焦距为2,求椭圆的标准方程;(2)若OB OA ⊥(其中O 为坐标原点),当椭圆的离率]22,21[∈e 时,求椭圆的长轴长的最大值。
高二上文科数学圆锥曲线专题复习
高二上文科数学圆锥曲线专题复习知识梳理:1.椭圆与双曲线23若直线b kx y l +=:与圆锥曲线0),(:=y x F r 相交于),(),,(2211y x B y x A 两点, 则弦长=||AB ;特别的,若圆锥曲线为抛物线时,则过抛物线焦点的弦长=||AB ;复习作业:1.已知椭圆121022=-+-m y m x 的焦距为4,则m 等于( ) A. 4 B. 8 C. 4或8 D.以上均不对2.若椭圆19822=++y k x 的离心率为21=e ,则k 等于( ) A. 4 B. 45-C. 4或45- D.以上均不对 3.“21<<m ”是“方程13122=-+-my m x 表示焦点在y 轴上的椭圆”的( )条件 A.充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D.既不充分也不必要4.以椭圆的焦点为顶点,离心率为的双曲线的方程 ( ) AB C 或 D 以上都不对 5.设椭圆)0(1:2222>>=+b a b y a x C 的左右焦点分别为21,F F ,P 是C 上的点,且02121230,=∠⊥F PF F F PF ,则C 的离心率为( )A.63 B.31 C. 21D.33 6.若双曲线17222=---my m x 的焦距为6,则实数m 为( ) A. 9 B. 0 C. 0或9 D.0或9-7. .椭圆1244922=+y x 上一点P 与椭圆的两个焦点1F 、2F 的连线互相垂直,则△21F PF 的面积为 ( ) A 20 B 22 C 28 D 248.过双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一个焦点F 引它的一条渐近线的垂线,垂足为M ,并且交y 轴于点E ,若M 为EF 的中点,则该双曲线的离心率为( )A.3B.2C.3D.29.过点)1,1(M 的直线与椭圆13422=+y x 交于B A ,两点,且点M 平分弦AB ,则直线AB 的方程为( )A.0734=-+y xB.743-+y xC.0143=+-y xD.0134=--y x1162522=+y x 21481622=-y x 127922=-y x 1481622=-y x 127922=-y x10..已知点)1,2(A ,抛物线x y 42=的焦点F ,若抛物线上存在一点P ,使得PF PA +最小,则P 点的坐标为( )A.)1,2(B.)1,1(C.)1,21(D.)1,41(11.双曲线的焦点到渐近线的距离等于 . 12.设抛物线28y x =上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是 ________13. 过双曲线228x y -=的左焦点1F 有一条弦PQ 在左支上,若||PQ =7,2F 是双曲线的右焦点,则2PF Q ∆ 的周长是 .14. 方程22141x y k k +=--表示的曲线为C ,若曲线C 为圆,则_______k =;若曲线C 表示焦点在x 轴 上的椭圆,则k 的取值范围为______________;若曲线C 表示双曲线,则k 的取值范围为_______________. 15. 已知抛物线24y x =上有一点P ,且点P 到直线03=+-y x 的距离最短,则最短距离为________. 16.若动圆P 经过定点)0,3(A ,且与定圆16)3(:22=++y x B 外切,则动圆圆心的轨迹方程为17.(1)已知双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 与椭圆14922=+y x 有相同的焦点,且双曲线的渐近线方程为x y 2±=,求双曲线的标准方。
圆锥曲线大题精选(含答案解析)(适合文理科)
1.过抛物线外一点M 作抛物线的两条切线,两切点的连线段称为点M 对应的切点弦已知抛物线为24x y =,点P ,Q 在直线l :1y =-上,过P ,Q 两点对应的切点弦分别为AB ,CD()1当点P 在l 上移动时,直线AB 是否经过某一定点,若有,请求出该定点的坐标;如果没有,请说明理由()2当AB CD ⊥时,点P ,Q 在什么位置时,PQ 取得最小值?详解:()1设()11,A x y ,()22,B x y ,()0,1P x -,则2114x y =,2224x y =,抛物线的方程可变形为214y x =,则'2x y =, ∴直线PA 的斜率为01'|2PA x x xk y ===,∴直线PA 的方程()1112xy y x x -=-,化简()112x x y y =+,同理可得直线PB 的方程为()222x x y y =+,由()0,1P x -可得()()011x 2102221x y x x y =-⎧⎪=-⎨⎪⎩,∴直线AB 的方程为()021x x y =-,则{1x y ==是方程的解, ∴直线AB 经过定点()0,1.()2设(),1P P x -,(),1Q Q x -,由()1可知2PAB x k =,2Q CD x k =, AB CD ⊥,14P Q AB CD x x k k ∴⋅==-,即4P Q x x =-,P x ∴,Q x 异号,不妨设0P x >,则0Q x <,且4Q Px x =-, 44P Q P Q P PPQ x x x x x x ∴=-=-=+≥,当且仅当2P x =,2Q x =-时取等号, 即当()2,1P --,()2,1Q --时,PQ 取得最小值42.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>A ,下顶点为B ,定点()0,2C ,ABC ∆的面积为3,过点C 作与y 轴不重合的直线l 交椭圆C 于,P Q 两点,直线,BP BQ 分别与x 轴交于,M N 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)试探究,M N 的横坐标的乘积是否为定值,说明理由. 【详解】(1)由已知,,A B 的坐标分别是()(),0,0,A a B b -由于ABC ∆的面积为3,1(2)32b a ∴+=,又由e =2a b =, 解得:=1b ,或=3b -(舍去),2,=1a b ∴=∴椭圆方程为2214x y +=;(2)设直线PQ 的方程为2y kx =+,,P Q 的坐标分别为()()1122,,,P x y Q x y则直线BP 的方程为1111y y x x +=-,令0y =,得点M 的横坐标111M xx y =+ 直线BQ 的方程为2211y y x x +=-,令0y =,得点N 的横坐标221N x x y =+ 1212(1)(1)M N x x x x y y ∴⋅=++1212(3)(3)x x kx kx =++12212123()9x x k x x k x x =+++把直线2y kx =+代入椭圆2214x y +=得22(14)16120k x kx +++=由韦达定理得1221214x x k =+,1221614kx x k +=-+ ∴222221214124891414M N k x x k k k k +==-+++22212412489363k k k =-++,是定值.3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F M 为椭圆上一动点,当12MF F ∆的面积最大时,其内切圆半径为3b,设过点2F 的直线l 被椭圆C 截得线段RS ,当l x ⊥轴时,3RS =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点A 为椭圆C 的左顶点,,P Q 是椭圆上异于左、右顶点的两点,设直线,AP AQ 的斜率分别为12,k k ,若1214k k =-,试问直线PQ 是否过定点?若过定点,求该定点的坐标;若不过定点,请说明理由. 详解:(1)由题意及三角形内切圆的性质可得112(22)223b c b a c ⋅⋅=+⋅,得12c a =①将x c =代入22221x y a b+=,结合222a b c =+②,得2b y a =±,所以223b a =③,由①②③得2,a b ==故椭圆C 的标准方程为22143x y +=(2)设点,P Q 的坐标分别为11,x y (),22,x y (). ①当直线PQ 的斜率不存在时,由题意得331122P Q -(,),(,)或331122P Q -(,),(,),直线PQ 的方程为1x =②当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y kx m =+,联立得22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去y 得2224384120k x kmx m +++-=(), 由222222644(43)(412)48(43)0k m k m k m ∆=-+-=-+>,得2243k m +>21212228412,.(1)4343km m x x x x k k -+=-=++) 由1212121,(2)(2)4y y k k x x ==-++可得12124(2)(2)0y y x x +++=,得12124()()(2)(2)0kx m kx m x x +++++=,整理得221212(41)(42)()440,(2)k x x km x x m ++++++= 由(1)和(2)得2220m km k --=,解得2m k =或m k =-当2m k =时,直线PQ 的方程为2y kx k =+,过定点(2,0)-,不合题意; 当m k =-时,直线PQ 的方程为y kx k =-,过定点(1,0), 综上直线PQ 过定点,定点坐标为(1,0).4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点(P .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设()()0000,0Q x y x y ≠为椭圆C 上一点,过点Q 作x 轴的垂线,垂足为E,取点(0,A ,连接AE ,过点A 作AE 的垂线交x 轴于点D ,点G 是点D 关于y 轴的对称点,作直线QG ,问这样作出的直线QG 是否与椭圆C 一定有唯一的公共点?并说明理由. 详解:(1)因为焦距为4,所以224a b -=,又因为椭圆C过点(P ,所以22421a b +=,故28a =,24b =,从而椭圆C 的方程为22184x y +=已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点(P .(2)由题意,E 点坐标为()0,0x ,设(),0D D x ,则(0,AE x =-,(,D AD x =-,再由AD AE ⊥知,0AE AD ⋅=,即080D x x +=. 由于000x y ≠,故08D x x =-,因为点G 是点D 关于y 轴的对称点,所以点08,0G x ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故直线QG 的斜率00020088QG y x y k x x x =--=.又因()00,Q x y 在椭圆C 上,所以220028x y +=.①从而002QG x k y =-,故直线QG 的方程为00082x y x y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭② 将②代入椭圆C 方程,得()222200021664160nxy x x x y +-+-=③再将①代入③,化简得:220020x x x x -+=解得0x x =,0y y =,即直线OG 与椭圆C 一定有唯一的公共点.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知过点()4,0D 的直线l 与椭圆22:14x C y +=交于不同的两点()11,A x y ,()22,B x y ,其中120y y ≠.(1)若10x =,求OAB 的面积;(2)在x 轴上是否存在定点T ,使得直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形. 【详解】(1)当10x =时,代入椭圆方程可得A 点坐标为()0,1或()0,1- 若A 点坐标为()0,1,此时直线l :440x y +-=联立2244044x y x y +-=⎧⎨+=⎩,消x 整理可得25830y y -+= 解得11y =或235y =,故B 83,55⎛⎫ ⎪⎝⎭ 所以OAB 的面积为1841255⨯⨯= ()0,1A -若点坐标为,由对称性知OAB 的面积也是45,综上可知,当10x =时,OAB 的面积为45. (2)显然直线l 的斜率不为0,设直线l :4x my =+联立22444x my x y =+⎧⎨+=⎩,消去x 整理得()2248120m y my +++= 由()226441240m m =-⨯+>,得212m >则12284m y y m +=-+,122124y y m =+ , 因为直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形,所以0TA TB k k += 设(),0T t ,则()()()()()()()()122112121212111224TA TB y x t y x t my y t y y y y k k x t x t x t x t x t x t -+-+-++=+==------,即()()()()1212222848124240444m t m t m my y t y y m m m --+-+=+==+++,解得1t =.故x 轴上存在定点()1,0T ,使得直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形.6.已知椭圆2222:1x y C a b +=(0a b >>⎛- ⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程; (2)过点)作直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,试问在x 轴上是否存在定点Q使得直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由. 【详解】 (1)ca =,22131a4b +=,又222a b c -=,解得2a 4=,2b 1=.所以,椭圆C 的方程为22x y 14+=(2)存在定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称. 设直线l的方程为x my 0+=,与椭圆C 联立,整理得,()224m y 10+--=.设()22B x ,y ,11x xy y 12+=,定点()Q t,0.(依题意12t x ,t x )≠≠则由韦达定理可得,12y y +=,1221y y 4m -=+.直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,等价于AQ,BQ 的斜率互为相反数.所以,1212y y0x t x t+=--,即得()()1221y x t y x t 0-+-=.又11x my 0+=,22x my 0+=,所以,))1221y my t y my t 0-+-=,)()1212t y y 2my y 0+-=.从而可得,)21t 2m 04m-⋅=+,即()2m 40=,所以,当t =,即Q ⎫⎪⎪⎝⎭时,直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称成立. 特别地,当直线l 为x轴时,Q ⎫⎪⎪⎝⎭也符合题意. 综上所述,存在x轴上的定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称.7.设椭圆22:182x y C +=,过点()2,1A 的直线AP ,AQ 分别交C 于不同的两点P 、Q ,直线PQ 恒过点()4,0B(1)证明:直线AP ,AQ 的斜率之和为定值;(2)直线AP ,AQ 分别与x 轴相交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点G ,使得GM GN ⋅为定值?若存在,求出点G 的坐标,若不存在,请说明理由.【详解】(1)设()()()()112234,,,,,0,,0P x y Q x y M x N x ,直线PQ AP AQ 、、的斜率分别为12,,k k k ,由()22448y k x x y ⎧=-⎨+=⎩得()222214326480k x k x k +-+-= >0∆,可得:222121222132648,,41414k k k x x x x k k -<+==++,()()()()12121212121212121241412(61)16411222224k x k x kx x k x x k y y k k x x x x x x x x -----++++--+=+=+=-----++2222222222648322(61)16416414814164832164241414k k k k k k k k k k k k k-⋅-+⋅++-++-+===----⋅+++(2)由()112y k x -=-,令0y =,得3112x k =-,即112,0M k ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 同理4212x k =-,即212,0N k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,设x 轴上存在定点()0,0G x 则 ()()20000121212111112222GM GN x x x x k k k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=--⋅--=-+-⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()212001212122k k x x k k k k ⎛⎫+=-+-⋅+ ⎪⎝⎭()()20012121122x x k k k k ⎛⎫-=-+-⋅+⎪⎝⎭,要使GM GN ⋅为定值,即0021,3x x -==故x 轴上存在定点()3,0G 使GM GN ⋅为定值,该定值为18.如图,已知抛物线E :y 2=4x 与圆M :(x -3)2+y 2=r 2(r>0)相交于A ,B ,C ,D 四个点.(1)求r 的取值范围;(2)设四边形ABCD 的面积为S ,当S 最大时,求直线AD 与直线BC 的交点P 的坐标. 【详解】(1)联立抛物线与圆的方程22224,(3),y x x y r ⎧=⎨-+=⎩消去y ,得x 2-2x+9-r 2=0.由题意可知x 2-2x+9-r 2=0在(0,+∞)上有两个不等的实数根,所以2244(9)0,90,r r ⎧∆=-->⎨->⎩解得3,即r. (2)根据(1)可设方程x 2-2x+9-r 2=0的两个根分别为x 1,x 2(0<x 1<x 2),则A (x 1),B (x 1, -C (x 2, -D (x 2且x 1+x 2=2,x 1x 2=9-r 2, 所以S=12(AB +CD )·(x 2-x 1)=12x 2-x 1) ==令∴(0,1),f (t )=S 2=4(2+2t )(4-4t 2)= -32(t 3+t 2-t -1), f'(t )= -32(3t 2+2t -1)= -32(t+1)(3t -1),可得f (t )在(0,13)上单调递增,在(13,1)上单调递减,即当t=13时,四边形ABCD 的面积取得最大值. 根据抛物线与圆的对称性,可设P 点坐标为(m ,0),由P ,A ,D 三点共线,21=1整理得m=--t=-13, 所以点P 的坐标为(-13,0).9.设椭圆()2222:10,0x y C a b a b +=>>,离心率e =,短轴2b =点,以坐标轴为对称轴,焦点为()0,1, (1)求椭圆和抛物线的方程;(2)设坐标原点为O ,A 为抛物线上第一象限内的点,B 为椭圆是一点,且有OA OB ⊥,当线段AB 的中点在轴上时,求直线AB 的方程. 【详解】 (1)由2e =得a =,又有b =222a b c =+,解得a = 所以椭圆方程为2212010y x +=由抛物线的焦点为()0,1得,抛物线焦点在y 轴,且12p=, 抛物线的方程为:24x y =(2)由题意点A 位于第一象限,可知直线OA 的斜率一定存在且大于0 设直线OA 方程为:y kx =,0k >联立方程24y kx x y=⎧⎨=⎩得:24x kx =,可知点A 的横坐标4A x k =,即()24,4A k k因为OA OB ⊥,可设直线OB 方程为:1y x k=-连立方程22112010y x k y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得:2222012k x k =+,从而得x =若线段AB 的中点在y轴上,可知B x =B ⎛ ⎝有4k =0k >,解得k =从而得12A ⎫⎪⎭,()B 直线AB的方程:8180y +-=10.已知中心在原点的椭圆C 1和抛物线C 2有相同的焦点(1,0),椭圆C 1过点31,2G ⎛⎫⎪⎝⎭,抛物线2C 的顶点为原点.(1)求椭圆C 1和抛物线C 2的方程;(2)设点P 为抛物线C 2准线上的任意一点,过点P 作抛物线C 2的两条切线PA ,PB ,其中A 、B 为切点.设直线PA ,PB 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值;②若直线AB 交椭圆C 1于C ,D 两点,S ∴PAB ,S ∴PCD 分别是∴PAB ,∴PCD 的面积,试问:PAB PCDSS是否有最小值?若有,求出最小值;若没有,请说明理由. 【详解】(1)因为抛物线C 2有相同的焦点(1,0),且顶点为原点,所以12p=,所以2p =, 所以抛物线2C 的标准方程为24y x =,设椭圆方程为22221x ya b +=,则1c =且222211914a b ab ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得224,3a b ==, 所以椭圆1C 的方程为:22143x y +=.(2)①证明:设(1,)P t -,过点P 与抛物线24y x =相切的直线为(1)y t k x -=+,由2(1)4y t k x y x -=+⎧⎨=⎩,消去x 得24440t y y k k -++=, 由∴=244()4(4)0tkk--+=,得210k tk +-=, 则121k k =-.②设1122(,),(,)A x y B x y 由①得112,y k =222y k =,则12221211,x x k k ==,所以直线AB 的方程为211121()y y y y x x x x --=--,所以211222122(1)11k k y y x k k --=--,即122(1)y x k k =--+,即直线AB 恒过定点(1,0),设点P 到直线AB 的距离为d ,所以PAB PCDS S1||||21||||2d AB AB CD d CD ⋅==⋅,当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为(1)y k x =-, 设3344(,),(,)C x y D x y ,由24(1)y xy k x ⎧=⎨=-⎩,消去y 得2222(24)0k x k x k -++=, 0k ≠时,∴0>恒成立,||AB == 224(1)k k+=, 由22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去y 得2222(34)84120k x k x k +-+-=,∴0>恒成立,则||CD == 2212(1)34k k+=+. 所以22224(1)12(1)34PAB PCD k S k k S k+=++22234144333k k k +==+>, 当直线AB 的斜率不存在时,直线AB 的方程为1x =,此时||4AB =,||3CD =,PAB PCDS S43=, 所以PAB PCDS S的最小值为43.11.已知过圆1C :221x y +=上一点12E ⎛ ⎝⎭的切线,交坐标轴于A 、B 两点,且A 、B 恰好分别为椭圆2C :()222210x y a b a b+=>>的上顶点和右顶点.(1)求椭圆2C 的方程;(2)已知P 为椭圆的左顶点,过点P 作直线PM 、PN 分别交椭圆于M 、N 两点,若直线MN 过定点()1,0Q -,求证:PM PN ⊥. 【详解】(1)直线OE l的方程为y ,则直线AB l的斜率AB k =. 所以AB l:y x =A ⎛ ⎝⎭,()2,0B ,椭圆方程为:221443x y +=; (2)①当MN k 不存在时,()1,1M -,()1,1N --,因为()()1,11,10PM PN ⋅=-⋅--=,所以PM PN ⊥.②当MN k 存在时,设()11,M x y ,()22,N x y ,MN l :()1y k x =+,联立()2211443y k x x y ⎧=+⎪⎪⎨+=⎪⎪⎩得:()2222136340k x k x k +++-=.所以2122613k x x k +=-+,21223413k x x k-=+,又已知左顶点P 为()2,0-, ()()()11221212122,2,24x y x y x x x x y y PM PN +⋅+=+++⋅=+,又()()()212121212111y y k x k x k x x x x =++=+++22313k k-=+, 所以222222341234131313k k k PM PN k k k --⋅=-+++++2222234124123013k k k k k --++-==+,所以PM PN ⊥.综上PM PN ⊥得证.12.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右顶点分别为(),0A a -,(),0B a ,点P 是椭圆C 上异于A 、B 的任意一点,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k 、2k ,且1213k k ⋅=-,椭圆的焦距长为4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)过右焦点F 且倾斜角为30的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,分别记ABM ∆,ABN ∆的面积为1S 、2S ,求12S S -的值. 【详解】(1)设点()()000,P x y x a ≠,则2200221x y a b+=,①∵2000122200013y y y k k x a x a x a ⋅=⋅==-+--,②∴联立①②得()()222230b a x a --=,∴()2203a a b x =≠,∴22222212133a b e a a c -===-=,∴e =. (2)由题意知,24c =,即2c =,由(1)知,223a b ,∴22224a b c b =+=+,∴22b =,26a =,∴椭圆C 的方程为:22162x y +=,由已知得l:)2y x =-.联立)2223162y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,可得2210x x --=.设()11,M x y ,()22,N x y ,根据韦达定理,得122x x +=,于是)12121212S S y x x -=⨯+=+13.(本小题满分12分)记抛物线2::2C y x =-的焦点为F ,点M 在抛物线上,(3,1)N -,斜率为k 的直线l 与抛物线C 交于P Q ,两点.(1)求||||MN MF +的最小值;(2)若(2,2)M -,直线MP MQ ,的斜率都存在,且20MP MQ k k ++=;探究:直线l 是否过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由. 【解析】(1)设抛物线C 的准线为l ',过点M 作1MM l '⊥,垂足为1M ,过点N 作1NN l '⊥,垂足为1N ,如图:则117||||||2MN MF MN MM NN +=+=,即||||MN MF +的最小值为72. (2)设直线l 的方程为()11,,y kx b P x y =+,()22,Q x y ,将直线l 与抛物线C 的方程联立得22y kx b y x=+⎧⎨=-⎩,222(22)0k x kb x b +++=,212122222,kb b x x x x k k --+== ① 又121222222MP MQ y y k k x x --+=+=-++, 即()()()()()()1221122222222kx b x kx b x x x +-+++-+=-++,()()()()12121212121222248248kx x k x x b x x x x bx x x x ++++-++-=--+-,将①代入得,222(1)0b b k b ---+=,即(1)(22)0b b k +--=,得1b =-或22b k =+, 当1b =-时,直线l 为1y kx =-,此时直线恒过(0,1)-;当22b k =+时,直线l 为22(2)2y kx k k x =++=++,此时直线恒过(2,2)M -(舍去). 综上所述,直线l 过定点(0,1)-.14.(本小题满分12分)已知抛物线2(:0)y ax a >Γ=的焦点为F ,若过F 且倾斜角为4π的直线交Γ于M ,N 两点,满足||4MN =. (I )求抛物线Γ的方程;(II )若P 为Γ上动点,B ,C 在y 轴上,圆22(1)1x y -+=内切于PBC ,求PBC 面积的最小值. 【解析】(I )抛物线2(:0)y ax a >Γ=的焦点为,04a F ⎛⎫⎪⎝⎭,则过点F 且斜率为1的直线方程为4ay x =-, 联立抛物线方程2y ax =,消去y 得:2230216a ax x -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,则1232a x x +=, 由抛物线的定义可得12||242aMN x x a =++==,解得2a =,∴抛物线的方程为2:2y x Γ=.(II )设()00,P x y ,()0,B b ,()0,C c ,不妨设b c >,00:PB y bl y b x x --=,化简得:()0000y b x x y x b --+=,圆心()1,0到直线PB 的距离为11=,即()()()222220000002y b x y b x b y b x b -+=-+-+,不难发现02x >,上式又可化为()2000220x b y b x -+-=,同理有()2000220x c y c x -+-=,∴,b c 可以看做关于t 的一元二次方程()2000220x t y t x -+-=的两个实数根,0022y b c x -∴+=-,()()220002020042,()22x y x x bc b c x x +--=∴-=--, 由条件:2002y x =()2220042()22x x b c b c x x ∴-=∴-=--,, ()()20000014()248222PBCx S b c x x x x ∆=-==-++≥--,当且仅当04x =时取等号, ∴PBC S △面积的最小值为8.15.(本小题满分12分)已知抛物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点F 在y 轴的正半轴上,过点F 的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,且满足3.4OA OB ⋅=- (1)求抛物线C 的方程;(2)若P 是抛物线C 上的动点,点,M N 在x 轴上,圆2211x y +-=()内切于PMN ∆,求PMN ∆面积的最小值. 【解析】(1)由题意,设抛物线C 的方程为22(0)x py p =>,则焦点F 的坐标为02p(,).设直线l 的方程为()()11222py kx A x y B x y =+,,,,, 联立方程得222x py p y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,消去y 得2222220,440x pkx p p k p --=∆=+>,∴221212122.4p x x pk x x p y y +==-=,,∵121234OA OB x x y y ⋅=+=-,∴ 1.p =故抛物线的方程为22x y =.(2)设()()()()0000000P x y x y M m N n ≠,,,,,,易知点M N ,的横坐标与P 的横坐标均不相同,不妨设m n >,易得直线PM 的方程为()00y y x m x m=--化简得()0000y x x m y my ---=,又圆心(0,1)到直线PM 的距离为11=,∴()()()222220000002x m y x m my x m m y -+=-+-+,不难发现02y >,故上式可化为()2000220y m x m y -+-=,同理可得()2000220y n x n y -+-=,,m n ∴可以看作是()2000220y t x t y -+-=的两个实数根,则0000222x y m n mn y y --+==--,,∴()()()2222000204484.2x y y m n m n mn y +--=+-=- ∵()00P x y ,是抛物线C 上的点,∴2002x y =,则()()222042y m n y -=-,又02y >,∴02,2y mn y =- 从而()02000000014242222PMNy y S m n y y y y y y ∆=-=⋅==-++---48≥=,当且仅当()2024y-=时取得等号,此时004,y x ==±故△PMN 面积的最小值为8.16.(12分)已知直线与抛物线:交于,两点,且2x p =C ()220y px p =>P Q POQ∆的面积为16(为坐标原点). (1)求的方程;(2)直线经过的焦点且不与轴垂直,与交于,两点,若线段的垂直平分线与轴交于点,证明:为定值.【解析】(1)将代入,得,所以的面积为. 因为,所以,故的方程为.(2)证明:由题意设直线的方程为,由,得.设,,则,所以.因为线段的中点的横坐标为,纵坐标为,所以线段的垂直平分线的方程为,令,得,所以的横坐标为,所以,故为定值.17.(12分)已知椭圆2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线与椭圆C交于点E ,F ,过点E 作轴于点M ,直线FM 交椭圆C 于另一点N ,证明:. 【解析】(1)由题,,∴,, 故椭圆方程为; O C l C F l x C A B AB x D AB DF2x p =22y px =2y p =±POQ ∆21244162p p p ⨯⨯==0p >2p =C 24y x =l ()()10y k x k =-≠()214y k x y x⎧=-⎨=⎩()2222240k x k x k -++=()11,A x y ()22,B x y 212224k x x k ++=212244k x x p AB k +=++=AB 212222x x k k ++=2kAB 22212k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭0y =223x k =+D 223k +2222312k D kF =+-=+2AB DF =2222:1(0)x y C a b a b +=>>y kx =EM x ⊥EF EN ⊥2c a =22c =a =1e =1b =2212x y +=(2)设,,,则,与椭圆方程联立得,由得,, ∴,即.18.(12分)如图,设抛物线21C x y =与()22:20C y px p =>的公共点M 的横坐标为()0t t >,过M 且与1C 相切的直线交2C 于另一点A ,过M 且与2C 相切的直线交1C 于另一点B ,记S 为MBA ∆的面积.(∴)求p 的值(用t 表示); (∴)若1,24S ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求t 的取值范围.注:若直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行也不重合,则称该直线与抛物线相切. 【解析】00(,)E x y ()00,F x y --00(),M x 000:()2FM y l y x x x =-()22222220002240x y x x y x x y x +-+-=2000220022N F N x y x x x x x y +=-=+230002200322N x y x x x y +=+()0000000000022N N ENN N N y x x y y y y y x k x x x x x x x ---===----00230000022003222y y x y x x x x y =-+-+2200000222220000000222224y y y x y x x x x y x y +=-=⋅+-+2220000000000022222y x y x x x x y x y y +-=-==-00001EN EF x y k k y x ⋅=-⋅=-EF EN⊥(∴)因点M 在抛物线1C :2x y =上,故()()2,0M t tt >,又点M 在抛物线2C :()220y px p =>上,故()222tpt =,则32t p =(∴)设点()11,A x y ,直线MA 的方程为()2y k x t t =-+,联立方程组22(),,y k x t t x y ⎧=-+⎨=⎩消去y ,得220x kx kt t -+-=,则()()222420k kt tk t ∆=--=-=,因此2k t ,即直线MA的方程为22y tx t =-则直线MA 的斜率223112211132y t y t t k t y x t y t t t --====-+-,从而212t y =-,即2,42t t A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,同理,直线MB 的方程为222t t y x =+,点2,24t t B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因此2t MB t =-=2,42t t A ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线MB :2022t t x y -+=的距离29t d ==MBA ∆的面积23911272232t t S MB d ===,即32732t S =,因为1,24S ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即31272432t ≤≤,解得24,33t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.19.已知椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)C 的短轴为直径的圆与直线:3450l x y +-=相切.(1)求C 的方程;(2)直线y x m =+交椭圆C 于()11,M x y ,()22,N x y 两点,且12x x >.已知l 上存在点P ,使得PMN △是以PMN ∠为顶角的等腰直角三角形.若P 在直线MN 右下方,求m 的值. 【解析】 (1)依题意,1b =,因为离心率c e a ===,=a = 所以椭圆C 的标准方程为2213x y +=.(2)因为直线y x m =+的倾斜角为45︒,且PMN △是以PMN ∠为顶角的等腰直角三角形,P 在直线MN 右下方,所以NP x ∥轴.过M 作NP 的垂线,垂足为Q ,则Q 为线段NP 的中点,所以()12,Q x y ,故()1222,P x x y -, 所以()12232450x x y -+-=, 即()()12232450x x x m -++-=, 整理得126450x x m ++-=.①由2233,x y y x m⎧+=⎨=+⎩得2246330x mx m ++-=. 所以223648480m m ∆=-+>,解得22m -<<, 所以1232x x m +=-,②()212314x x m =-,③ 由①-②得,112mx =-,④ 将④代入②得21x m =--,⑤将④⑤代入③得()()()3111124m m m m ⎛⎫-+=-+ ⎪⎝⎭,解得1m =-.综上,m 的值为1-.20.(12分)已知直线2x p =与抛物线C :()220y px p =>交于P ,Q 两点,且POQ∆的面积为16(O 为坐标原点). (1)求C 的方程.(2)直线l 经过C 的焦点F 且l 不与x 轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,若线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点D ,试问在x 轴上是否存在点E ,使AB DE为定值?若存在,求该定值及E 的坐标;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)将2x p =代入22y px =,得2y p =±,所以POQ ∆的面积为21244162p p p ⨯⨯==. 因为0p >,所以2p =,故C 的方程为24y x =. (2)由题意设直线l 的方程为()()10y k x k =-≠,由()21,4,y k x y x ⎧=-⎨=⎩得()2222240k x k x k -++=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则212224k x x k ++=,所以212244||k AB x x p k+=++=. 因为线段AB 的中点的横坐标为212222x x k k++=,纵坐标为2k , 所以线段AB 的垂直平分线的方程为22212k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭, 令0y =,得223x k =+,所以D 的横坐标为223k +,设(),0E t ,则()2223223t k DE t k k-+=+-=,()224432AB k DE t k +∴=-+, 所以当且仅当32t -=,即1t =时,AB DE为定值,且定值为2,故存在点E ,且E 的坐标为()1,0.21.已知直线l 与抛物线()2:20C x py p =>相交于,A B 两个不同点,点M 是抛物线C 在点,A B 处的切线的交点。
高二文科圆锥曲线专题复习(含答案)
圆锥曲线文科专题复习知识回顾:一、圆锥曲线的两个定义:1、椭圆:第一定义:椭圆中,与两个定点F,F的距离的和等于常数,且此常数一定要大于,(当常数等于时,轨迹是线段FF;当常数小于时,无轨迹)第二定义:与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(0<e<1)2、双曲线:第一定义:双曲线中,与两定点F,F的距离的差的绝对值等于常数,且此常数一定要小于|F-F|,(定义中的“绝对值”与<|F-F|不可忽视。
若=|FF|,则轨迹是以F,F为端点的两条射线;若﹥|FF|,则轨迹不存在;若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
)第二定义:与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(e>1)3、抛物线:与定点和直线的距离相等的点的轨迹.二、圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:焦点在轴上时()(为参数),焦点在轴上时=1()(2)双曲线:焦点在轴上: =1,焦点在轴上:=1()。
(3)抛物线:开口向右时, 开口向左时,开口向上时, 开口向下时。
三:圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):(1)椭圆:由,分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
如已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是__(答:)(2)双曲线:由,项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;(3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
【特别提醒】在椭圆中,最大,,在双曲线中,最大,。
四、圆锥曲线的几何性质:(1)椭圆(以()为例):①范围:;②焦点:两个焦点;③对称性:两条对称轴,一个对称中心(0,0),四个顶点,其中长轴长为2,短轴长为2;④准线:两条准线;⑤离心率:,椭圆,(越小,椭圆越圆;越大,椭圆越扁。
)(2)双曲线(以()为例):①范围:或;②焦点:两个焦点;对称性:两条对称轴,一个对称中心(0,0),两个顶点,其中实轴长为2,虚轴长为2,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为;④准线:两条准线;⑤两条渐近线:⑥离心率:,双曲线,(越小,开口越小,越大,开口越大;)(3)抛物线(以为例)-----的几何意义是:焦点到准线的距离:①范围:;②焦点:一个焦点,③对称性:一条对称轴,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线;⑤离心率:,抛物线。
圆锥曲线(文科)
高考第一轮复习专题素质测试题圆锥曲线(文科)班别______学号______姓名_______评价______(考试时间120分钟,满分150分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.抛物线28y x =的焦点到准线的距离是( )A.1B. 2C. 4D. 82.抛物线x y 82-=的焦点坐标是( )A .(2,0) B. (- 2,0) C. (4,0) D. (- 4,0) 3.双曲线221102x y -=的焦距为( )4.设P 椭圆2212516x y +=上的点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,则12||||PF PF +等于( ) A .4 B .5 C .8 D .105.下列曲线中,离心率为26的是( ) A. 14222=-y x B. 12422=-y x C. 16422=-y x D. 110422=-y x 6. “双曲线的方程为116922=-y x ”是“双曲线的准线方程为x =59±”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件7.双曲线13622=-y x 的渐近线与圆)0()3(222>=+-r r y x 相切,则r= A.3 B.2 C.3 D.68.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是 A.54 B.53 C. 52 D. 51 9.已知1F 、2F 为双曲线C:221x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,∠1F P 2F =060,则12||||PF PF =( )A.2B.4C. 6D. 810.设椭圆22221(00)x y m n m n+=>>,的右焦点与抛物线28y x =的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为( ) A .2211216x y += B .2211612x y += C .2214864x y += D .2216448x y += 11.若点O 和点F 分别为椭圆13422=+y x 的中心和左焦点,点P 为椭圆上点的任意一点,则⋅的最大值为( )A.2B.3C.6D.812.设双曲线()222200x y a b a b-=1>,>的渐近线与抛物线21y =x +相切,则该双曲线的离心率等于( )B.2 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若直线10ax y -+=经过抛物线24y x =的焦点,则实数a = .14.在ABC △中,90A ∠=,3tan 4B =.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .15.已知抛物线C 的顶点坐标为原点,焦点在x 轴上,直线y=x 与抛物线C 交于A ,B 两点, 若()2,2P 为AB 的中点,则抛物线C 的方程为 .16.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线方程是y =,它的一个焦点与抛物线216y x =的焦点相同.则双曲线的方程为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤)17.(本题满分10分)已知抛物线C 的方程C :px y 22=(p >0)过点)2,1(-A . (I )求抛物线C 的方程,并求其准线方程;(II )是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l 的距离等于55?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.18.(本题满分12分)已知椭圆12222=+by a x (a >b >0)的离心率为33,以原点为圆心,椭圆短半轴长半径的圆与直线2+=x y 相切.(Ⅰ)求a 与b ;(Ⅱ)设该椭圆的左、右焦点分别为1F 和2F ,直线1l 过2F 且与x 轴垂直,动直线2l 与y 轴垂直,2l 交1l 与点P. 求线段1PF 垂直平分线与2l 的交点M 的轨迹方程,并指明曲线类型.19.(本题满分12分)已知抛物线C :22y x =,直线2y kx =+交C 于A B ,两点,M 是线段AB 的中点,过M 作x 轴的垂线交C 于点N .(Ⅰ)证明:抛物线C 在点N 处的切线与AB 平行;(Ⅱ)是否存在实数k 使0=⋅NA ,若存在,求k 的值;若不存在,说明理由.20.(本题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点,当l 的斜率为1是,坐标原点O 到l (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP OA OB =+成立?若存在,求出所有的P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由.21.( 本题满分12分)已知斜率为1的直线l 与双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M(1,3).(Ⅰ)求C 的离心率;(Ⅱ)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,17||||=⋅BF DF ,证明:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切.22.(本题满分12分)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为12l l ,,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ,于A B ,两点.已知OA AB OB 、、成等差数列,且BF 与FA 同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.。
(完整)文科圆锥曲线大题复习
(完整)文科圆锥曲线大题复习高三数学圆锥曲线专题一.知识要点1、直线的斜率公式:k = tan a= 土二4(x丰x)(a为直线的倾斜角)x - x i 221两种常用的直线方程:(1)点斜式(2)斜截式2、直线与圆的位置关系有:相交、相切、相离三种,其判断方法有:①几何法(常用方法)若圆心到直线的距离为d,圆的半径为r,则:d = r o直线与圆相切d < r o直线与圆相交d > r o直线与圆相离②代数法由直线方程与圆的方程联立方程组,消元得到一个一元二次方程,则:A = 0o直线与圆相切A< 0 o直线与圆相离A> 0 o直线与圆相交3、圆的弦长若圆心到弦的距离为d,圆的半径为r,弦长是/,则l = 2工;r2 —d 2 .4、圆锥曲线的定义(包括长轴,短轴,实轴,虚轴,离心率,双曲线的渐近线等)(1)椭圆:(2)双曲线:(3)抛物线:x2 y2 x2 y25、点P(x , y)和椭圆——+ — = K a > b > 0)的关系:(1)点P(x , y)在椭圆外o -0- +与> 1 ;(2)点P(x , y)0 0 a2 b2 0 0 a2 b2 0 0在椭圆上o x0- +,=1;⑶点P(x , y)在椭圆内o x e- +,< 1a2 b2 0 0a2 b26、直线与圆锥曲线的位置关系:由直线方程与圆锥曲线联立方程组,消元得到一个一元二次方程,则:(1)相交:A> 0 o直线与椭圆相交;A> 0 n直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有A> 0 , 当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故A> 0是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;A> 0 n直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有A> 0,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故A> 0也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。
高考文科数学圆锥曲线专题训练
高考文科数学圆锥曲线专题训练用时:60分钟一、选择题1. θ是任意实数,则方程4sin 22=+θy x 所表示的曲线不可能是 A. 椭圆 B. 双曲线 C. 抛物线 D. 圆2. 已知椭121)(1222=-+t y x 的一条准线方程是8=y ,则实数t 的值是 A. 7或-7B. 4或12C. 1或15D. 03. 双曲线1422=+ky x 的离心率)2,1(∈e ,则k 的取值范围为 A. )0,(-∞ B. (-12,0) C. (-3,0) D. (-60,-12)4. 以112422=-y x 的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为 A.1121622=+y xB.1161222=+y x C.141622=+y xD.116422=+y x 5. 抛物线28mx y =的焦点坐标为 A. )0,81(mB. )321,0(mC. )321,0(m±D. )0,321(m±6. 已知点A (-2,1),x y 42-=的焦点为F ,P 是x y 42-=的点,为使PF PA +取得最小值,P 点的坐标是 A. )1,41(-B. )22,2(-C. )1,41(-- D. )22,2(-- 7. 已知双曲线的渐近线方程为043=±y x ,一条准线方程为095=-y ,则双曲线方程为A.116922=-x yB.116922=-y x C.125922=-x yD.125922=-y x8. 抛物线2x y =到直线42=-y x 距离最近的点的坐标为 A. )45,23(B. )1,1(C. )49,23(D. )4,2(9. 动圆的圆心在抛物线x y 82=上,且动圆与直线02=+x 相切,则动圆必过定点 A. (4,0) B. (2,0) C. (0,2) D. (0,-2)10.中心在原点,焦点在坐标为(0,±52)的椭圆被直线3x -y -2=0截得的弦的中点的横坐标为21,则椭圆方程为 12575D. 17525C.1252752B. 1752252A.22222222=+=+=+=+y x y x y x y x二、填空题11. 到定点(2,0)的距离与到定直线8=x 的距离之比为22的动点的轨迹方程为_______. 12.双曲线2222=-my mx 的一条准线是1=y ,则=m ___________.13. 已知点(-2,3)与抛物线)0(22>=p px y 的焦点距离是5,=p ____________. 14.直线l 的方程为y =x +3,在l 上任取一点P ,若过点P 且以双曲线12x 2-4y 2=3的焦点作椭圆的焦点,那么具有最短长轴的椭圆方程为_______________. 三、解答题15. 已知双曲线的中心在原点,过右焦点F (2,0)作斜率为53的直线,交双曲线于M 、N 两点,且MN =4,求双曲线方程。
文科圆锥曲线测试题
圆锥曲线单元复习题一、选择题:在每小题的4个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1、F 1、F 1是定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则点M 的轨迹是 ( )A 椭圆B 直线C 线段D 圆2、已知M (-2,0),N (2,0),|PM|-|PN|=4,则动点P 的轨迹是: ( )A 、双曲线B 、双曲线左支C 、一条射线D 、双曲线右支3、已知抛物线C :y 2=4x 的焦点F ,x=1及x 轴的交点K ,点A 在C 上且|AK|=2|AF|,则△AFK 的面积为( ) A 8 B 4 C 2 D 14、抛物线y=x 2上到直线2x —y=4距离最近的点的坐标是( )A )45,23( B (1,1) C )49,23( D (2,4)5、设12F F ,分别是双曲线2219y x -=的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且120PF PF •=,则12PF PF +=(A B . C D .6.已知椭圆的焦点)1,0(),1,0(21F F -,P 为椭圆上一点,且2121PF PF F F 2+=,则椭圆的方程为( ) A.13422=+y x B.14322=+y x C.1322=+y xD.1322=+y x7.过椭圆22ax +22b y =1(0<b<a )中心的直线及椭圆交于A 、B 两点,右焦点为F 2(c,0),则△ABF 2的最大面积是( )A .abB .acC .bcD .b 28、过定点P(0,2)作直线l ,使l 及曲线y 2=4x 有且仅有1个公共点,这样的直线l 共有( )A .1条B .2条C .3条D .4条9. 正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的侧面ABB 1A 1内有一动点P 到直线AA 1和BC 的距离相等,则动点P 的轨迹是 ( )A.线段B.抛物线的一部分C.双曲线的一部分D.椭圆的一部分10,. 若抛物线22y px =的焦点及双曲线22162x y k k+=--的右焦点重合,则p 的值为( ) A.2- B.2 C.4- D.411、 已知椭圆)0,0(1)0(122222222>>=->>=+n m ny m x b a b y a x 与双曲线有相同的焦点(-c ,0)和(c ,0),若c 是a 、m 的等比中项,n 2是2m 2及c 2的等差中项,则椭圆的离心率是( ) A.33 B.22 C.41 D.21 12. θ是任意实数,则方程x 2+y 2sin θ=4的曲线不可能是( ) A.椭圆B.双曲线 C.抛物线D.圆13、 的取值范围是则有两个不同的交点与曲线若直线 ,112k y x kx y +=+=( ) 15、某圆锥曲线C 是椭圆或双曲线,若其中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点A )32,2(-,B )5,23(-,则( )A.曲线C 可为椭圆也可为双曲线B.曲线C 一定是双曲线有C.曲线C 一定是椭圆D.这样的曲线C 不存在16、设椭圆12622=+y x 和双曲线1322=-y x 的公共焦点为21,F F ,P 是两曲线的一个公共点,则cos 21PF F ∠的值等于( ) A.41 B.31 C.91 D.53 17、 1cos sin ,21cos sin ,22=-=+αααα∆αy x ABC 则方程且的一个内角是已知表示的曲线方程是( )A.焦点在x 轴上的双曲线B.焦点在x 轴上的椭圆C.焦点在y 轴上的双曲线D.焦点在y 轴上的椭圆. 18、.则的离心率和分别为圆锥曲线已知, 1x 1,,02222222221=-=+>>by a b y a x e e b a lge 1+lge 2的值( )A.一定是正数B.一定是零C.一定是负数D.以上答案均不对19、 设动点P 在直线x =1上,O 为坐标原点,以OP 为直角边、点O 为直角顶点作等腰直角OPQ ∆,则动点Q 的轨迹是( )A.两条直线B.圆C.抛物线D.双曲线的一支20、 已知点A(t 2,2t )(t ∈R)、B(3,0),则|AB |的最小值为 ( )A.2 22.B C.3 D.821、 已知定点A 、B 且|AB|=4,动点P 满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值是 ( )A.21 B.23 C.27 D.522、 关于方程x 2sinα+y 2cosα=tanα(α是常数且α≠kπ2,k ∈Z ),以下结论中不正确的是( )A .可以表示双曲线B .可以表示椭圆C .可以表示圆D .可以表示直线23、 抛物线x y 42-=上有一点P ,P 到椭圆1151622=+y x 的左顶点的距离的最小值为( )A.32B.2+3C.3D.32-25、 设21,e e 分别为具有公共焦点F 1及F 2的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足021=⋅PF PF ,则2212221)(e e e e +的值为( )A.1B.21C.2D.不确定26、 二次曲线1422=+my x ,当m ∈[-2,-1]时,该曲线的离心率e 的取值范围是( )A.[2,2] B.[2,2] C.[2,2] D.[2,227、直线2y k =及曲线2222918k x y k x += (,)k R ∈≠且k 0的公共点的个数为( )A.1B.2C.3D.428、 若关于x 、y 的二次方程1||2522=-+-k y k x 的轨迹存在,则它一定表示( )A. 椭圆及圆B. 椭圆或双曲线C. 抛物线D. 双曲线30、 函数()a f x ax x=+(0a >)的图像具有的特征:①原点是它的对称中心;②最低点是(1,2)a ;③y 轴是它的一条渐近线。
2023年高考文科数学真题汇编圆锥曲线老师版
直线AE 旳方程为11(1)(2)y y x -=--.令3x =,得1(3,2)M y -. 因此直线BM 旳斜率112131BM y y k -+==-.17.(安徽文)设椭圆E 旳方程为22221(0),x y a b a b+=>>点O 为坐标原点,点A 旳坐标为(,0)a ,点B 旳坐标为(0,b ),点M 在线段AB 上,满足2,BM MA =直线OM 旳斜率为510。
(1)求E 旳离心率e;(2)设点C 旳坐标为(0,-b ),N 为线段AC 旳中点,证明:MN ⊥AB 。
∴a b 3231=5525451511052222222=⇒=⇒=-⇒=⇒e a c a c a a b (Ⅱ)由题意可知N 点旳坐标为(2,2b a -)∴a b a ba a bb K MN 56652322131==-+= abK AB-=∴1522-=-=⋅a b K K AB MN ∴MN ⊥AB18.(福建文)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>旳右焦点为F .短轴旳一种端点为M ,直线:340l x y -=交椭圆E 于,A B 两点.若4AF BF +=,点M 到直线l 旳距离不不不小于45,则椭圆E 旳离心率旳取值范围是( A ) A . 3(0,]2 B .3(0,]4 C .3[,1)2 D .3[,1)4119.(新课标2文)已知双曲线过点()4,3,且渐近线方程为12y x =±,则该双曲线旳原则方程为 .2214x y -= 20.(陕西文)已知抛物线22(0)y px p =>旳准线通过点(1,1)-,则抛物线焦点坐标为( B ) A .(1,0)- B .(1,0) C .(0,1)- D .(0,1) 【解析】试题分析:由抛物线22(0)y px p =>得准线2px =-,由于准线通过点(1,1)-,因此2p =, 因此抛物线焦点坐标为(1,0),故答案选B 考点:抛物线方程.21.(陕西文科)如图,椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>通过点(0,1)A -,且离心率为22.(I)求椭圆E 旳方程;2212x y += 22.(天津文)已知双曲线22221(0,0)x y a b ab 旳一种焦点为(2,0)F ,且双曲线旳渐近线与圆222y 3x 相切,则双曲线旳方程为( D )(A)221913x y (B) 221139x y (C)2213x y(D) 2213y x23.(广东文)已知中心在原点旳椭圆C 旳右焦点为(1,0)F ,离心率等于21,则C 旳方程是( D )30旳等腰三角形,则122文) 设椭圆221y b 0,0a b 旳一条渐近线平行于直线210x ,双曲线旳上,则双曲线旳方程为( A )2120y (B )221205x y (C )2331100y D )223310025x y 1) 已知双曲线C :221x y (0,0a b >>)旳离心率为52,则C 14x B .13y =±12x ± D .y x[9,)+∞ [9,)+∞ [4,)+∞[4,)+∞【解析】当0m <上存在点M 满足120,则603ab=即33m≥,得01m <≤;当3m >,焦点在y 轴上,要使C 上存在点M 满足120AMB ∠=,则tan 603a b ≥=,即33m ≥,得9m ≥,故m 旳取值范围为(0,1][9,)⋃+∞,选A. 41、(·全国Ⅱ文,5)若a >1,则双曲线x 2a 2-y 2=1旳离心率旳取值范围是( )A .(2,+∞)B .(2,2)C .(1,2)D .(1,2)3.【答案】C 【解析】由题意得双曲线旳离心率e =a 2+1a .∴e 2=a 2+1a 2=1+1a 2.∵a >1,∴0<1a 2<1,∴1<1+1a2<2,∴1<e < 2.故选C.42.(·全国Ⅱ文,12)过抛物线C :y 2=4x 旳焦点F ,且斜率为3旳直线交C 于点M (M 在x 轴上方),l 为C 旳准线,点N 在l 上且MN ⊥l ,则M 到直线NF 旳距离为( )A. 5 B .2 2 C .2 3 D .3 34.【答案】C 【解析】抛物线y 2=4x 旳焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.由直线方程旳点斜式可得直线MF旳方程为y =3(x -1).联立得方程组⎩⎨⎧y =3(x -1),y 2=4x ,解得⎩⎨⎧x =13,y =-233或⎩⎨⎧x =3,y =2 3.∵点M 在x 轴旳上方,∴M (3,23).∵MN ⊥l ,∴N (-1,23).∴|NF |=(1+1)2+(0-23)2=4, |MF |=|MN |=3-(-1)=4.∴△MNF 是边长为4旳等边三角形.∴点M 到直线NF 旳距离为2 3. 故选C.43.(·全国Ⅲ文,11)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)旳左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径旳圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则椭圆C 旳离心率为( ) A .63 B .33 C .23 D .135.【答案】A 【解析】由题意知以A 1A 2为直径旳圆旳圆心坐标为(0,0),半径为a . 又直线bx -ay +2ab =0与圆相切,∴圆心到直线旳距离d =2aba 2+b 2=a ,解得a =3b , ∴b a =13,∴e =c a =a 2-b 2a = 1-⎝⎛⎭⎫b a 2=1-⎝⎛⎭⎫132=63.44.(·天津文,5)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)旳右焦点为F ,点A 在双曲线旳渐近线上,△OAF 是边长为2旳等边三角形(O 为原点),则双曲线旳方程为( ) A .x 24-y 212=1B .x 212-y 24=1C .x 23-y 2=1D .x 2-y 23=16.【答案】D 【解析】根据题意画出草图如图所示⎝⎛⎭⎫不妨设点A 在渐近线y =ba x 上.由△AOF 是边长为2旳等边三角形得到∠AOF =60°,c =|OF |=2.又点A 在双曲线旳渐近线y =b a x 上,∴ba =tan 60°= 3.又a 2+b 2=4,∴a =1,b =3,∴双曲线旳方程为x 2-y 23=1.故选D. 45.(·全国Ⅲ文,14)双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)旳一条渐近线方程为y =35x ,则a =________.1.【答案】5【解析】∵双曲线旳原则方程为x 2a 2-y 29=1(a >0),∴双曲线旳渐近线方程为y =±3a x .又双曲线旳一条渐近线方程为y =35x ,∴a =5.46、(·北京文,10)若双曲线x 2-y 2m=1旳离心率为3,则实数m =________. 【答案】2【解析】由双曲线旳原则方程知a =1,b 2=m ,c =1+m ,故双曲线旳离心率e =ca =1+m =3,∴1+m =3,∴m =2.47、(·全国Ⅱ理,16)已知F 是抛物线C :y 2=8x 旳焦点,M 是C 上一点,FM 旳延长线交y 轴于点N .若M 为FN 旳中点,则|FN |=________.【解析】如图,不妨设点M 位于第一象限内,抛物线C 旳准线交x 轴于点A ,过点M 作准线旳垂线,垂足为点B ,交y 轴于点P ,∴PM ∥OF .由题意知,F (2,0),|FO |=|AO |=2.∵点M 为FN 旳中点,PM ∥OF ,∴|MP |=12|FO |=1.1212121111442222BMy y K x x x x ----==---- (1x +=()12200x x ++= 又设AB :y=x +m 代入2x +20=0∴m=7故AB :x +y=7新课标Ⅱ文)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+。
高三数学文科圆锥曲线大题训练(20个)(含答案)
高三数学文科圆锥曲线大题训练(含详细解答)1.已知椭圆22:416C x y +=. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设椭圆C 与y 轴下半轴的交点为B ,如果直线()10y kx k =+≠交椭圆C 于不同的两点,E F ,且,,B E F 构成以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,判断直线EF 与圆2212x y +=的位置关系.2.已知椭圆的中心在坐标原点O,长轴长为离心率2e =,过右焦点F 的直线l 交椭圆于P ,Q 两点.(1)求椭圆的方程;(2)当直线l 的斜率为1时,求POQ ∆的面积;(3)若以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形,求满足该条件的直线l 的方程.3.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的一个顶点为(2,0)A -(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 过点A ,过O 作l 的平行线交椭圆C 于P ,Q 两点,如果以PQ 为直径的圆与直线l 相切,求l 的方程.4.已知离心率为2的椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>与直线2x =相交于,P Q 两点(点P 在x 轴上方),且2PQ =.点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,且APQ BPQ ∠=∠. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)求四边形APBQ 面积的取值范围.5.已知椭圆的一个顶点为)1,0(-A ,焦点在x 轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程;(2)设直线()0y kx m k =+≠与椭圆相交于不同的两点M 、N ,当AM AN =时,求m 的取值范围.6.已知椭圆1C 的中心在坐标原点,两焦点分别为双曲线222:12x C y -=的顶点,直线0=x 与椭圆1C 交于A ,B 两点,且点A的坐标为(1),点P 是椭圆1C 上异于点A ,B 的任意一点,点Q 满足0AQ AP ⋅=,0BQ BP ⋅=,且A ,B ,Q 三点不共线.(1)求椭圆1C 的方程; (2)求点Q 的轨迹方程;(3)求ABQ ∆面积的最大值及此时点Q 的坐标.7.如图,B A ,分别是椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左右顶点,F 为其右焦点,2是AF 与FB 的等差中项,3是AF 与FB 的等比中项. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P 是椭圆C 上异于B A ,的动点,直线l 过点A 且垂直于x 轴,若过F 作直线FQ 垂直于AP ,并交直线l 于点Q .证明:B P Q ,,三点共线.8.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>()0,1.圆22221:C x y a b +=+.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l ():0y kx m k =+≠与椭圆C 有且只有一个公共点M ,且l 与圆1C 相交于,A B 两点,问AM BM +=0是否成立?请说明理由.9.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,若过点F 且斜率为1的直线与抛物线相交于,M N 两点,且8MN =.(1)求抛物线C 的方程;(2)设直线l 为抛物线C 的切线,且l ∥MN ,P 为l 上一点,求PM PN ⋅的最小值.10.已知动圆C 过定点)(2,0M ,且在x 轴上截得弦长为4.设该动圆圆心的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 方程;(2)点A 为直线l :20x y --=上任意一点,过A 作曲线C 的切线,切点分别为P 、 Q ,APQ ∆面积的最小值及此时点A 的坐标.11.已知点)1,2(A 在抛物线:E 2x ay =上,直线1:l 1y kx =+(R k ∈,且0k ≠)与抛物线E 相交于C B ,两点,直线AC AB ,分别交直线2:l 1y =-于点S ,T .(1)求a 的值;(2)若S T =1l 的方程;(3)试判断以线段ST 为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.12.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2(1)求椭圆C 的方程;(2)B A ,为椭圆C 上满足AOB ∆E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P ,设OP tOE =,求实数t 的值.13.已知点()2,1P 在抛物线()21:20C x py p =>上,直线l 过点()0,2Q 且与抛物线1C 交于A 、B 两点。
高考文科数学二轮复习圆锥曲线的定义、方程及性质
解得 p= 4.]
圆锥曲线的性质 (5 年 17 考)
[ 高考解读 ] 高考对圆锥曲线性质的考查主要涉及椭圆和双曲线的离心率 、双 曲线的渐近线 ,难度适中 .
1.(2019 ·全国卷 Ⅱ)若抛物线 y2=2px(p> 0)的焦点是椭圆 3xp2 +yp2= 1 的一个焦 点,则 p=( )
A.2
(2)要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.
圆锥曲线的定义与标准方程 (5 年 4 考)
[ 高考解读 ] 高考对圆锥曲线的定义及标准方程的直接考查较少 ,多对于圆锥
曲线的性质进行综合考查 .
1.(2019 ·全国卷 Ⅰ)已知椭圆 C 的焦点为 F1(- 1,0),F2(1,0),过 F2 的直线与 C
∴ 双曲线的标准方程为
x2 4-
y2=
1.]
x2 y2 2.(2018 ·天津高考 )已知双曲线 a2-b2=1(a>0,b>0)的离心率为 2,过右焦点
且垂直于 x 轴的直线与双曲线交于 A, B 两点.设 A, B 到双曲线的同一条渐近线
的距离分别为 d1 和 d2,且 d1+ d2=6,则双曲线的方程为 ( )
A .双曲线
B.椭圆
C.圆
D.抛物线
D [由已知得 |MF|= |MB|, 根据抛物线的定义知 ,点 M 的轨迹是以点 F 为焦
点,直线 l 为准线的抛物线 .] x2 y2
3.设 P 是双曲线 16-20= 1 上一点, F1,F2 分别是双曲线左、右两个焦点,
若|PF1|=9,则 |PF2|=________.
双曲线的一条渐近线方程为 y=bax,即 bx-ay= 0,
b2
则 d1=
b·c-a·a b2+ -a
2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习 (附答案)
2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△.2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上.1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.()2:20C x py p ->AB OP 22‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点 【3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值.()2:20C x py p ->E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,31,2Q ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值.题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +参考答案题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.【答案解析】【要点分析】(1)依题意可得,根据椭圆的定义、三角形面积公式及勾股定理求出,即可求出,从而得解;(2)首先求出的坐标,分直线的斜率为与不为两种情况讨论,当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,,联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理可得,,由,推出,解得,进而可得答案.【小问1详解】解:因为,所以,即,所以,所以又,,,所以,即,所以,所以,所以椭圆方程为.【小问2详解】解:由(1)知,,所以,即, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=122F MF π∠=2a 2b M l 00l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B x y l 12y y +12y y MA MB⊥1212(0x x y y +-=m 120MF MF ⋅= 12MF MF ⊥ 122F MF π∠=1212122MF F MF MF S ⋅==△124MF MF ⋅=122MF MF a +=122F F c ==2221212MF MF F F +=()2121228MF MF MF MF +-=⋅24248a -⨯=24a =2222b a c =-=22142x y +=124MF MF ⋅=124MF MF +=122MF MF ==(M l 090AMB ∠≠︒当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,联立,得,所以,, 因为, 所以,所以,所以,所以, 所以, 解得或,当时,直线过点,不符合题意, 所以直线的方程为.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△. 【答案解析】【要点分析】(1)通过解方程组进行求解即可;(2)将直线2l 方程与椭圆方程联立,结合椭圆弦长公式、相似三角形判定定理进行运算证明即可. 【小问1详解】l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B xy 22142x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩22(2)20m y ++-=1222y y m+=-+12222y y m -=+90AMB ∠=︒MA MB⊥1212(0x x y y +-=21212(1)1)()40m y y m y y ++-++=2222(1)4(1)4022m m m m m -+--+=++2230m m --=1m =-3m =1m =-l Ml 30x y --=解:222224y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:220x -+=,解得:x =,故)M ;【小问2详解】联立222y x y x t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解之得:,122t N t ⎫-+⎪⎪⎝⎭联立22224y x t x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:2220x t +-=, 由题可得:2Δ820t =->,∴12x x +=,2122x x t =-.12NA t ⎫=-⎪⎪⎭,22NB t ⎫=--⎪⎪⎭,()()212122223222332,2224NA NB x x t x x t t t t t ⎫⎫=--++⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎫⎫=--+=⎪⎪⎪⎪⎭⎭2NM t ⎫=--=⎪⎪⎭, 2NM NA NB =,∴AN MNNM NB =,又ANB MNB ∠=∠,∴ANM MNB ∽△△ 1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上. .(本小题满分12分) 解:设),(),,(2211y x N y x M2222222221422x y x y x y k k -=-⋅+=⋅....................2分 2222154x y +=又22224(15x y =⋅-所以所以54451(4222221-=--=⋅x x k k .....................4分(2)设3:+=kx y PM 224520x y +=联立 得到02530)54(22=+++kx x k1223045kx x k -+=+所以2215425k x x +=⋅ 0)1(400)54(100900222>-=+-=∆k k k .....................6分直线:MB 2211-+=x x y y 直线:NA 2222+-=x x y y联立得:1212)2()2(22x y y x y y -+=-+.....................8分2121(2)(2)2524y y y y x x +++=-⋅-法一:525)(5452121212-=+++⋅-=x x x x k x x k..............10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分法二:由韦达定理得k x x x x 562121-=+2112221121(5)5221x kx kx x x y y kx x kx x x +++==-++所以5)(655)(65121221-=++-++-x x x x x x .........10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.解:(1)由题显然直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则联立直线与双曲线得:222(21)4220k x kmx m -+++=,0> ,故122421km x x k +=--,21222221m x x k +=-,12121212111102222AP AQ y y kx m kx m k k x x x x --+-+-+=+=+=----, 化简得:12122(12)()4(1)0kx x m k x x m +--+--=,故2222(22)4(12)()4(1)02121k m kmm k m k k ++-----=--, 即(1)(21)0k m k ++-=,而直线l 不过A 点, 故l 的斜率 1.k =-(2)设直线AP 的倾斜角为α,由tan PAQ ∠=tan 22PAQ ∠=,由2PAQ απ+∠=,得tan AP k α==,即1112y x -=-联立1112y x -=-221112x y -=得1103x -=,153y =,同理,2103x +=,253y --=, 故12203x x +=,12689x x =而1|||2|AP x =-,2|||2|AQ x =-,由tan PAQ ∠=sin 3PAQ ∠=,故12121||||sin |2()4|29PAQ S AP AQ PAQ x x x x =∠=-++= 题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值..答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分) (2),∴,设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+2AB =OP1c =1EF 2212x y +=1OP =y kx m=+2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩()222214220kx kmx m +++-=2216880k m ∆=-+>122421kmx x k -+=+21222221m x x k -=+∵,化简得.又设M 是弦AB 的中点,∴,, ∴,令, 则,∴(仅当时取等),又∵(仅当时取等号). 综上,.2‐3、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点P 在椭圆E 上,212PF F F ⊥,且12||3||.PF PF =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设直线:1()l x my m R =+∈与椭圆E 相交于A ,B 两点,与圆222x y a +=相交于C ,D 两点,求2||||AB CD ⋅的取值范围.解:(1)因为P 在椭圆上,所以12||||2PF PF a +=, 又因为12||3||PF PF =,所以2||2a PF =,13||2aPF =, 因为212PF F F ⊥,所以2222121||||||PF F F PF +=,又12||2F F =,所以22a =,2221b a c =-=,所以椭圆的标准方程为:22 1.2x y +=(2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,2221AB k ==+2222122k m k +=+222,2121kmm M k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭()222224121k OM m k +=⋅+()()()22222222241214122212221k k k OM k k k k +++=⋅=++++2411k t +=≥()()24443134t OMt t t t==≤=-++++1OM ≤=-t=1OP OM MP OM ≤+=+≤214k -=max OP =联立直线l 与椭圆E 的方程:221220x my x y =+⎧⎨+-=⎩,整理可得22(2)210m y my ++-=, 12222m y y m -+=+,12212y y m-=+,所以弦长2122)||||2m AB y y m+=-=+, 设圆222x y +=的圆心O 到直线l的距离为d =,所以||CD ==,所以2222222212)2)3||||41222m m m AB CD m m m m+++⋅=⋅⋅==-++++ 因为233022m <+…,2132222m ∴-<+…,2||||AB CD ∴⋅<,所以2||||AB CD ⋅的取值范围2‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分)(2),∴,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为, 即,(10分) ∴直线恒过定点, ∴点到直线距离的最大值为.(12分)题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点【答案解析】(1)由已知得22222()1c e a ba c c a b⎧==⎪⎪⎪⋅-=-⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得3a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即22:139x y C -=;(2)由题意设()()1122:2,,,,AB l y kx A x y B x y =+()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+()()2110t x y ---=AB 1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭OAB 2OM ==则()12122222222121222124233341301312913933k y kx y y x x k k k x kx x y kx x y y k k ⎧⎧⎧=++=+=⎪⎪⎪⎪⎪⎪--⇒---=⇒⇒⎨⎨⎨---=⎪⎪⎪==⎪⎪⎪--⎩⎩⎩由题意得2120030k x x ∆>⎧⇒<<⎨<⎩①221212222131299128193333k k OA OB x x y y k k k -+-+⋅=+===+<---- ; ②由对称性得直线AD 过定点在y 轴上,设定点(0,)T t ,则有A ,T ,D 三点共线, 即1221122121211212AT DT y t y t x y x yk k x y x t x y x t t x x x x ---+=⇒=⇒+=+⇒=+()()21121212122222x kx x kx kx x t x x x x +++⇒==+++代入韦达定理得92t =-,即直线AD 过定点90,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)根据条件列出关于a,b 的方程,求得a,b 的值,即得答案; (2)设直线方程,,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,表示P点坐标,结合,可得N 点坐标,从而可证明结论. 【小问1详解】E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y MB NBMC NC=由椭圆:的离心率为,短轴长为2,可知 ,则 ,故的方程为;【小问2详解】证明:由题意可知直线的斜率一定存在,故设直线的方程为,设,联立,可得,, 则, 所以,又,所以, 解得, 从而 , 故,即为定值.3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,E ()222210x y a b a b +=>>2,222c b a==22231,44b a a -=∴=E 2214x y +=l l (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y 2214(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩2222(41)326440k x k x k +++-=22116(112)0,012k k ∆=->∴<<2212122232644,4141k k x x x x k k --+==++220002222164164,,(,414114)4(41k k k kx y x P k k k k k --==∴++++=+MB NB MC NC=31122344x x x x x x -+=+-2222121233212264432424()41411,3328841k k x x x x k k x y k k x x k --⨯+⨯++++===-=-++++(1,3)N k -03120313(3)44y y k k k x x k ⋅=⋅=-⨯-=12k k31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)将椭圆上两点代入方程,得到方程组,求解,可得到a 、b ;(2)设出直线AB 方程y =k (x -1),得到D 点坐标()4,3k ,联立直线AB 与椭圆方程,得到A ,B 两点坐标之间的关系,根据坐标,分别表示出1k ,2k ,3k ,化简代入即可得到定值. 【小问1详解】将点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,点31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程()222210x y a b a b +=>>, 得222233141914a b ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆方程为22143x y +=.【小问2详解】由题意直线AB 的斜率一定存在,由(1)知,c =1,则椭圆的右焦点坐标为()1,0, 设直线AB 方程为:y =k (x -1),D 坐标为()4,3k .所以23312412k k k -==--, 设()11,A x y ,()22,B x y ,将直线AB 方程与椭圆方程联立得()22223484120kxk x k +-+-=.()()()()22222844341214410k k k k ∆=--+-=+>恒成立,由韦达定理知2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,且()111y k x =-,()221y k x =-, 则()()121213121233331122221111y y k x k x k k x x x x ------+=+=+----()12121223221x x k x x x x +-=-⋅-++2222228233424128213434k k k k k k k-+=-⋅--+++21k =-.故13221212k k k k k +-==-(定值). 题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.【答案解析】(1)由题意知,点M 在第一象限.M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,M ∴的横坐标为c ,当c x =时,a b y 2=,即.,2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛a b c M …………………(2分) 又直线MN 的斜率为42,所以4222tan 2221===∠acb c a b F MF , 即22222c a ac b -==,即02222=-+a ac c ,………………………………(4分)则01222=-+e e ,解得22=e 或2-=e (舍去), 即.22=e …………………………………(5分)(2)已知)1,0(D 是椭圆的上顶点,则1=b ,椭圆的方程为1222=+y x ,………(6分)设直线AB 的方程为m kx y +=,),(),,(2211y x B y x A ,由⎩⎨⎧=++=2222y x m kx y 可得)*(0)1(24)21(222=-+++m kmx x k , 所以221214kkm x x +-=+,222121)1(2k m x x +-=, 又)1,(11-=y x DA )1,(.22-=y x DB , ………………………………(8分))1)(1()1)(1(21212121-+-++=--+=⋅m kx m kx x x y y x x DB DA221212)1())(1()1(-++-++=m x x m k x x k021)1)(21()(4)1)(1(2)1(214).1(21)1(2).1(222222222222=+-++--+-=-++--++-+=k m k m m k k m m k km m k k m k , 化简整理有01232=--m m ,得31-=m 或.1=m 当1=m 时,直线AB 经过点D ,不满足题意; ………………………………(10分) 当31-=m 时满足方程(*)中0>∆,故直线AB 经过y 轴上定点.31,0⎪⎭⎫ ⎝⎛-G 又Q 为过点D 作线段AB 的垂线的垂足,故Q 在以DG 为直径的圆上,取DG 的中点为⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0R ,则||RQ 为定值,且=||RQ .32||21=DG …………………………(12分)4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.【答案解析】【要点分析】(1)结合中点坐标公式表示出点A 的坐标带入抛物线的方程即可求出结果; (2)设出直线的方程与抛物线联立,进而结合根与系数的关系得到TA TB ⋅的表达式,从而可得4040m ⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,因此解方程组即可求出结果.【小问1详解】 因为(),0,0,22p F P ⎛⎫⎪⎝⎭,且点A 恰好为线段PF 中点,所以,14p A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又因为A 在抛物线上,所以2124p p =⋅,即22p =,解得P =【小问2详解】设(),T m n ,可知直线l 斜率存在;设l :2y kx =+,()()1122,,,A x y B x y联立方程得:22y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,所以220y k -+=,所以1212,y y y y k k+==, 又:()()()1212)(TA TB x m x m y n y n ⋅=--+--()()22121244y m y m y n y n ⎛⎫⎛⎫--+-- ⎪⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝()()222222*********y y m y y m n y y n -++-++=2222484m m n k k k k k ⎛⎫=--++-+ ⎪ ⎪⎝⎭22244m m n k k+-+++=-,令4040m ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解之得:4m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即)4T ,此时2218TA TB m n ⋅=+=4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +答案解析:(1)设点P 为,动点M 为,则Q 点为求得:又即点M 的轨迹方程为:4分(2)设直线AB 方程为:则消x 得 或设A 点,B 点则求得: 8分()00,x y (,)x y ()0,0x ()()00,,0,MQ x x y PQ y =--=-())0022,0,MQ x x y y =∴--=-002x x y =⎧⎪⎨-=⎪⎩2222004443x y x y +=∴+= 221(0)43x y y +=≠4x my =+224143x my x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩()223424360m y my +++=()22(24)436340m m =-⨯+> △2m ∴>2m <-()11,x y ()22,x y 1212222436,3434m y y y y m m +=-⋅=++()121232my y y y =-+()()1212121221212123332392223339my y m y y y y k k my my m y y m y y ⎛⎫+-+--- ⎪⎝⎭∴+=+=+++++()()()1212123923392m y y m y y m y y -+-=-++++()()1212392392m y y m y y -+-=++1=-。
高考数学文科二轮复习压轴大题规范练1直线与圆锥曲线1
(一 )直线与圆锥曲线 (1)1. (2017 ·全国Ⅰ )设 A ,B 为曲线 C : y = x 2 上两点, A 与 B 的横坐标之和为 4.4 (1) 求直线 AB 的斜率;(2) 设 M 为曲线 C 上一点, C 在 M 处的切线与直线 AB 平行,且 AM ⊥ BM ,求直线 AB 的方程. 解 (1)设 A(x 1, y 1), B(x 2, y 2),2 2则 x 1≠x 2, y 1= x 1, y 2= x2, x 1+ x 2= 4,4 4于是直线 AB 的斜率 k = y 1- y 2 = x 1 +x 2 =1.1- x 24x2(2) 由 y = x,得 y ′= x.4 2设 M(x 3, y 3),由题设知x 3= 1,解得 x 3= 2,于是M(2,1). 2设直线 AB 的方程为y = x + m ,故线段 AB 的中点为 N(2,2+ m), |MN |= |m + 1|.2将 y = x +m 代入 y = x,得 x 2- 4x - 4m = 0.4当 = 16(m + 1)>0 ,即 m>- 1 时, x 1,2= 2±2 m +1.进而 |AB|= 2|x 1- x 2 |=4 2 m + 1 . 由题设知 |AB|=2|MN |,即 4 2 m +1 =2(m + 1),解得 m = 7.因此直线 AB 的方程为 y = x + 7.y 2 x 2F 1,2. (2017 届辽宁省锦州市质检)已知椭圆 C : a 2+ b 2= 1(a>b>0) 的上、下两个焦点分别为F 2,过点 F 1 与 y 轴垂直的直线交椭圆C 于 M ,N 两点, △MNF 2的面积为3,椭圆 C 的离心3率为2.(1) 求椭圆 C 的标准方程;(2) 已知 O 为坐标原点, 直线 l :y = kx + m 与 y 轴交于点 P ,与椭圆 C 交于 A ,B 两个不一样的点,→ →若 AP = 3PB ,求 m 的取值范围. 解(1)由已知可知,椭圆C 的焦距为 2c ,2当 y = c 时, |MN |= |x M - x N |=2ba ,由题意 △ MNF 2 的面积为212b c =3,2|F 1F 2||MN |= c|MN |=a由已知得 c=3,a 2∴ b 2= 1,∴ a 2= 4,2y(2) 明显 m ≠0,设 A(x 1,kx 1+ m), B(x 2, kx 2+m),y = kx +m ,由4x 2+ y 2- 4= 0,得 (k 2+ 4)x 2+2mkx +m 2- 4= 0,由已知得 2 222- 4)>0,= 4m k - 4(k + 4)(m 即 k 2- m 2+ 4>0,且 x + x =- 2km=m 2- 42, x212k + 41x 2k + 4.→ →由 AP = 3PB ,得-x 1 = 3x 2,即x 1=- 3x 2,∴ 3(x 1+ x 2)2+ 4x 1x 2= 0,12k 2m 2 4 m 2- 4 ∴ k 2+4 2+k 2+ 4 = 0,2 222即 m k +m - k - 4= 0.当 m 2= 1 时, m 2k 2 +m 2- k 2- 4= 0 不建立,224-m∴ k = 2.2 24- m 22∵ k - m +4>0 ,∴2- -m + 4>0 ,m 14- m 2 m 2即m 2- 1 >0,2- 1 或 1<m<2.∴ 1<m <4 ,解得- 2<m<综上所述, m 的取值范围为 (- 2,- 1)∪ (1,2).3.在平面直角坐标系 xOy 中,已知动点 M 到定点 F(1,0)的距离与到定直线x = 3 的距离之比为 3∶3.(1) 求动点 M 的轨迹 C 的方程; (2) 已知 P 为定直线 x =3 上一点.①过点 F 作 FP 的垂线交轨迹C 于点 G(G 不在 y 轴上 ),求证:直线 PG 与 OG 的斜率之积是定值;②若点 P 的坐标为 (3,3),过点 P 作动直线 l 交轨迹 C 于不一样的两点 R , T ,线段 RT 上的点 H知足|PR|=|RH|,求证:点 H 恒在一条定直线上.|PT| |HT |(1) 解 设 M(x , y),则 |MF |= x - 1 2+ y 2,点 M 到直线 x = 3 的距离 d = |x -3|,由 |MF | 3,得 x -1 2+ y 2 1 ,d = 3 2 =|x - 3| 3 x 2 y 2化简得3+ 2=1,22即动点 M 的轨迹 C 的方程为 x + y= 1.3 2(2) 证明由于 P 为直线 x = 3 上的一点,因此令 P 的坐标为 (3, t) .→ →①令 G(x 0, y 0 ),由 FG ⊥ FP ,得 FG ·FP = 0,即 (x 0- 1, y 0) ·(2, t)= 0,即 ty 0= 2- 2x 0,22xy又由于点 G(x 0, y 0)在椭圆 3 + 2 = 1 上,2 22x 0因此 y 0= 2- 3 ,而 PG , OG 的斜率分别为y 0- tk PG =, k OG =y,x 0- 3x 0y 0- t y 02于是 k PG ·k OG = y 0- ty 0= 2x 0- 3 x 0 x 0- 3x 022-2x 0-2+ 2x 0=3x 02-3x 0- 2x 02- 3x 0 2,= 3 2 3x 0 =-x 0- 3即直线 PG 与 OG 的斜率之积为定值-2 3.②令PR=RH= λ(λ>0) ,PT HT→ → → →则 PR = λPT , RH = λHT ,令点 H(x , y), R(x 1, y 1), T(x 2, y 2),x 1- 3, y 1- 3 = λx 2- 3,y 2- 3 , 则x - x 1, y -y 1 = λx 2- x , y 2- y ,x -3= λx- 3λ,1 2 y -3= λy- 3λ, 12即x - x = λx- λx,1 2 y - y = λy- λy,12- x1λx 23=λ-1 ,λy-2 y 1,3=λ-1即+x 1λx 2,x = λ+ 1 λy 2+ y 1,y =λ+ 12223x =λx 2- x 12, 由① ×③,② ×④,得λ- 1222λ - y1y3y =2-1 .λx 2 y 2由于 R(x 1, y 1), T(x 2, y 2)在椭圆 3 +2=1上,2x 21+ 3y 21= 6, 因此2x 22+ 3y 22= 6,①②③④⑤⑥⑤ ×2+⑥ ×3,得2 2 22 2 26x + 9y = 2λx 2-2x 1+ 3λy 2- 3y 12λ- 1222 - 22= λ 2x 2+ 3y 22x 1 + 3y 12λ- 126 2=6λ- 6λ- 12=2= 6,λ- 1 λ- 1即 2x + 3y - 2= 0,因此点 H 在定直线2x + 3y - 2= 0 上.x 2 y 264.设椭圆 C :a 2+ b 2= 1(a>b>0) 的左极点为 (- 2,0),且椭圆 C 与直线 y = 2 x + 3 相切. (1) 求椭圆 C 的标准方程;(2) 过点 P(0,1) 的动直线与椭圆→ →C 交于 A ,B 两点,设 O 为坐标原点,能否存在常数 λ,使得 OA ·OB→ →+ λPA ·PB =- 7?请说明原因. 解 (1)依据题意可知, a = 2,22xy因此 4 + b 2= 1.6由椭圆 C 与直线 y = 2 x + 3 相切,x 2 y 24 + b 2= 1,联立得6y = 2 x + 3,消去 y 可得 (b 2+ 6)x 2 +12 6x + 36- 4b 2=0,= 0,即 (12 6)2- 4(b 2+ 6)(36 - 4b 2)= 0,解得 b 2= 0(舍 )或 3.22因此椭圆 C 的标准方程为 x+ y= 1.4 3(2) 当过点 P 的直线 AB 的斜率存在时,设直线 AB 的方程为 y = kx + 1,设 A , B 两点的坐标分别为(x 1, y 1) ,(x 2, y 2),2 2xy联立 4+3=1,y = kx + 1,化简得 (3+4k 2 )x 2+ 8kx -8= 0,8kx 1+ x 2=- 4k 2+ 3,因此8 x 1x 2=-4k 2 +3,Δ≥0,→ → →→因此 OA ·OB + λPA ·PB= x 1x 2+ y 1 y 2+λ[x 1x 2+ (y 1- 1)(y 2-1)]2= (1+ λ)(1+ k )x 1x 2+ k(x 1+ x 2)+ 18 1+ λ 1+k 2 8k 2=- 4k 2+ 3 - 4k 2+ 3+ 1- 2λ+4- 4 4k 2+ 3 - 2λ4k 2+ 3 = 4k 2 +3+1- 2λ+4= 4k 2+ 3 - 2λ- 3,→ →→ →因此当 λ= 2 时, OA ·OB + λPA ·PB =- 7.当过点 P 的直线 AB 的斜率不存在时,即直线与 y 轴重合,此时 A(0 , 3), B(0,- 3),→ → → → 3- 1)(- 3- 1)] =- 3- 2λ, 因此 OA ·OB + λPA ·PB =- 3+ λ[(→→→→因此当 λ= 2 时, OA ·OB + λPA ·PB =- 7,综上所述,当 → → → →λ= 2 时, OA ·OB + λPA ·PB =- 7.。
2020年高考文科数学一轮复习大题篇—圆锥曲线综合问题
2020年高考文科数学一轮复习大题篇一圆锥曲线综合问题【归类解析】题型一范围问题【解题指导】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)利用己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.【例】已知椭圆C:务+*=l(a>b>0)与双曲线§一,2=1的离心率互为倒数,且直线x—y—2=0经过椭圆的右顶点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设不过原点。
的直线与椭圆C交于M, N两点,且直线OM,MN,ON的斜率依次成等比数列,求△。
初V面积的取值范围.【解】(1)・.•双曲线的离心率为罕,.,・椭圆的离心率g弓=平.又,直线尤一y—2=0经过椭圆的右顶点,.••右顶点为点(2,0),即"=2,c=*,b=l,...椭圆方程为号+廿=1.(2)由题意可设直线的方程为(导0,m^O),M(xi,yi),Ng y2).y=kx+m9消去y,并整理得(1+4好)计+8切ix+4(冰一1)=0,则X[+X28hn m2—1+4好'皿=~1+4矽于是yiyi—(Axi+m)(kx2+m)=l^xiX2+km(xi+工2)+m2.又直线OM,MN,ON的斜率依次成等比数列,y2砂X1X2+饥X]+x2X2X1X2+m2则1+4好^-nr—O.由EO得好=},解得k=4又由A=64lrnr—16(1+4^)(m2—1)=16(4好一农2+1)>o,得Q<m2<2,显然m2#l(否则X1x2=0,利,X2中至少有一个为0,直线OM,ON中至少有一个斜率不存在,与已知矛盾).设原点。
圆锥曲线(文科)解答题20题-备战高考数学冲刺横向强化精练精讲(解析版)
圆锥曲线(文科)解答题20题1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.【答案】(1)12;(2)1C :2211612x y+=,2C : 28y x =.【分析】(1)根据题意求出2C 的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设,A C 在第一象限,运用代入法求出,,,A B C D 点的纵坐标,根据4||||3CD AB =,结合椭圆离心率的公式进行求解即可;(2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方程,最后结合已知进行求解即可; 【详解】解:(1)因为椭圆1C 的右焦点坐标为:(c,0)F ,所以抛物线2C 的方程为24y cx =,其中22c a b -不妨设,A C 在第一象限,因为椭圆1C 的方程为:22221x ya b+=,所以当x c =时,有222221c y b y a b a +=⇒=±,因此,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a-;又因为抛物线2C 的方程为24y cx =,所以当x c =时,有242y c c y c =⋅⇒=±, 所以,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322()c c a a ⋅=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,3b c =,故22122:143x y C c c+=,所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c -,3)c ,(0,3)c ,2C 的准线为x c =-. 由已知得312c c c c +++=,即2c =. 所以1C 的标准方程为2211612x y +=,2C 的标准方程为28y x =.【点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆的四个顶点的坐标以及抛物线的准线方程,考查了数学运算能力.2.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.【答案】(1)24y x =;(2)最大值为13.【分析】(1)由抛物线焦点与准线的距离即可得解;(2)设()00,Q x y ,由平面向量的知识可得()00109,10P x y -,进而可得20025910y x +=,再由斜率公式及基本不等式即可得解. 【详解】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为2p x =-,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为222p p p ⎛⎫--== ⎪⎝⎭,所以该抛物线的方程为24y x =;(2)设()00,Q x y ,则()00999,9PQ QF x y ==--, 所以()00109,10P x y -,由P 在抛物线上可得()()200104109y x =-,即20025910y x +=,所以直线OQ 的斜率000220001025925910OQ y y y k y x y ===++, 当00y =时,0OQ k =; 当00y ≠时,0010925OQ k y y =+, 当00y >时,因为0092530y y +≥, 此时103OQk <≤,当且仅当00925y y =,即035y =时,等号成立;当00y <时,0OQ k <;综上,直线OQ 的斜率的最大值为13.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用平面向量的知识求得点Q 坐标的关系,在求斜率的最值时要注意对0y 取值范围的讨论.3.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)抛物线2:C y x =,M 方程为22(2)1x y -+=;(2)相切,理由见解析 【分析】(1)根据已知抛物线与1x =相交,可得出抛物线开口向右,设出标准方程,再利用对称性设出,P Q 坐标,由OP OQ ⊥,即可求出p ;由圆M 与直线1x =相切,求出半径,即可得出结论;(2)先考虑12A A 斜率不存在,根据对称性,即可得出结论;若121323,,A A A A A A 斜率存在,由123,,A A A 三点在抛物线上,将直线121223,,A A A A A A 斜率分别用纵坐标表示,再由1212,A A A A 与圆M 相切,得出2323,y y y y +⋅与1y 的关系,最后求出M 点到直线23A A 的距离,即可得出结论. 【详解】(1)依题意设抛物线200:2(0),(1,),(1,)C y px p P y Q y =>-,20,1120,21OP OQ OP OQ y p p ⊥∴⋅=-=-=∴=,所以抛物线C 的方程为2y x =,(0,2),M M 与1x =相切,所以半径为1,所以M 的方程为22(2)1x y -+=;(2)设111222333(),(,),(,)A x y A x y A x y若12A A 斜率不存在,则12A A 方程为1x =或3x =, 若12A A 方程为1x =,根据对称性不妨设1(1,1)A , 则过1A 与圆M 相切的另一条直线方程为1y =,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在3A ,不合题意; 若12A A 方程为3x =,根据对称性不妨设12(3,A A 则过1A 与圆M 相切的直线13A A为3)y x -,又131********A A y y k y x x y y -====∴=-+, 330,(0,0)x A =,此时直线1323,A A A A 关于x 轴对称,所以直线23A A 与圆M 相切; 若直线121323,,A A A A A A 斜率均存在, 则121323121323111,,A A A A A A k k k y y y y y y ===+++, 所以直线12A A 方程为()11121y y x x y y -=-+, 整理得1212()0x y y y y y -++=,同理直线13A A 的方程为1313()0x y y y y y -++=, 直线23A A 的方程为2323()0x y y y y y -++=, 12A A 与圆M相切,1=整理得22212121(1)230y y y y y -++-=,13A A 与圆M 相切,同理22213131(1)230y y y y y -++-=所以23,y y 为方程222111(1)230y y y y y -++-=的两根,2112323221123,11y y y y y y y y -+=-⋅=--,M 到直线23A A 的距离为:21223122123213|2|21()1()1y y y y y -+=+++--22112222111111(1)4y y y y +===+-+,所以直线23A A 与圆M 相切;综上若直线1213,A A A A 与圆M 相切,则直线23A A 与圆M 相切. 【点睛】关键点点睛:(1)过抛物线上的两点直线斜率只需用其纵坐标(或横坐标)表示,将问题转化为只与纵坐标(或横坐标)有关;(2)要充分利用1213,A A A A 的对称性,抽象出2323,y y y y +⋅与1y 关系,把23,y y 的关系转化为用1y 表示.4.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.【答案】(1)见详解;(2) 3或2【分析】(1)可设11(,)A x y ,22(,)B x y ,1(,)2D t -然后求出A ,B 两点处的切线方程,比如AD :1111()2y x x t +=-,又因为BD 也有类似的形式,从而求出带参数直线AB 方程,最后求出它所过的定点.(2)由(1)得带参数的直线AB 方程和抛物线方程联立,再通过M 为线段AB 的中点,EM AB ⊥得出t 的值,从而求出M 坐标和EM 的值,12,d d 分别为点,D E 到直线AB 的距离,则21221,1d t d t =+=+.【详解】(1)证明:设1(,)2D t -,11(,)A x y ,则21112y x =.又因为212y x =,所以y'x =.则切线DA 的斜率为1x ,故1111()2y x x t +=-,整理得112210tx y -+=. 设22(,)B x y ,同理得222210tx y -+=.11(,)A x y ,22(,)B x y 都满足直线方程2210tx y -+=.于是直线2210tx y -+=过点,A B ,而两个不同的点确定一条直线,所以直线AB 方程为2210tx y -+=.即2(21)0tx y +-+=,当20,210x y =-+=时等式恒成立.所以直线AB 恒过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=, 于是2121212122,1,()121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+212|||2(1)AB x x t =-=+.设12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1,)t 平行,所以()220t t t +-=,解得0=t 或1t =±.当0=t 时,3S =;当1t =±时S =因此,四边形ADBE 的面积为3或【点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量不小.5.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点. (1)若2POF 为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.【答案】(1) 31e =;(2)4b =,a 的取值范围为[42,)+∞. 【分析】(1)先连结1PF ,由2POF 为等边三角形,得到1290F PF ∠=,2PF c =,13PF c =;再由椭圆定义,即可求出结果;(2)先由题意得到,满足条件的点(,)P x y 存在,当且仅当12162y c ⋅=,1y yx c x c⋅=-+-,22221x y a b +=,根据三个式子联立,结合题中条件,即可求出结果. 【详解】(1)连结1PF ,由2POF 为等边三角形可知:在12F PF △中,1290F PF ∠=,2PF c =,13PF c ,于是1223a PF PF c c =+=, 故椭圆C 的离心率为3113c e a ===+; (2)由题意可知,满足条件的点(,)P x y 存在,当且仅当12162y c ⋅=,1y y x c x c⋅=-+-,22221x y a b +=, 即16c y = ① 222x y c += ②22221x y a b += ③ 由②③以及222a b c =+得422b y c =,又由①知22216y c=,故4b =;由②③得22222()a x c b c=-,所以22c b ≥,从而2222232a b c b =+≥=,故42a ≥当4b =,42a ≥P . 故4b =,a 的取值范围为[42,)+∞. 【点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,以及椭圆中存在定点满足题中条件的问题,熟记椭圆的简单性质即可求解,考查计算能力,属于中档试题.6.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,│AB │ =4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切.(1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径.(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,│MA │-│MP │为定值?并说明理由.【答案】(1)2或6; (2)见解析. 【分析】(1)设(),A t t -,(),B t t -,根据AB 4=,可知t =M 必在直线y x =上,可设圆心(),M a a ;利用圆心到20x +=的距离为半径和MA MB r ==构造方程,从而解出r ;(2)当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx =,由圆的性质可知圆心M 必在直线1=-y x k 上;假设圆心坐标,利用圆心到20x +=的距离为半径和r MA =构造方程,解出M 坐标,可知M 轨迹为抛物线;利用抛物线定义可知()1,0P 为抛物线焦点,且定值为1;当直线AB 斜率不存在时,求解出M 坐标,验证此时()1,0P 依然满足定值,从而可得到结论. 【详解】 (1)A 在直线0x y +=上 ∴设(),A t t -,则(),B t t -又AB 4= 2816t ∴=,解得:t =M 过点A ,B ∴圆心M 必在直线y x =上设(),M a a ,圆的半径为rM 与20x +=相切 2r a ∴=+又MA MB r ==,即((222a a r +=((()2222a a a ∴+=+,解得:0a =或4a =当0a =时,2r ;当4a =时,6r =M ∴的半径为:2或6(2)存在定点()1,0P ,使得1MA MP -= 说明如下:A ,B 关于原点对称且AB 4=∴直线AB 必为过原点O 的直线,且2OA =①当直线AB 斜率存在时,设AB 方程为:y kx = 则M 的圆心M 必在直线1=-y x k上设(),M km m -,M 的半径为rM 与20x +=相切 2r km ∴=-+又222224r MA OA OMk m m ==+++22224km k m m ∴-+++,整理可得:24m km =-即M 点轨迹方程为:24y x =,准线方程为:1x =-,焦点()1,0FMA r =,即抛物线上点到2x =-的距离 ∴1MA MF =+ 1MA MF ∴-=∴当P 与F 重合,即P 点坐标为()1,0时,1MA MP -=②当直线AB 斜率不存在时,则直线AB 方程为:0x =M ∴在x 轴上,设(),0M n224n n ∴++0n =,即()0,0M 若()1,0P ,则211MA MP -=-=综上所述,存在定点()1,0P ,使得MA MP -为定值. 【点睛】本题考查圆的方程的求解问题、圆锥曲线中的定点定值类问题.解决本定点定值问题的关键是能够根据圆的性质得到动点所满足的轨迹方程,进而根据抛物线的定义得到定值,进而验证定值符合所有情况,使得问题得解.7.(2019年北京市高考数学试卷(文科))已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点. 【答案】(Ⅰ)2212x y +=;(Ⅱ)见解析. 【分析】(Ⅰ)由题意确定a ,b 的值即可确定椭圆方程;(Ⅱ)设出直线方程,联立直线方程与椭圆方程确定OM ,ON 的表达式,结合韦达定理确定t 的值即可证明直线恒过定点. 【详解】(Ⅰ)因为椭圆的右焦点为(1,0),所以1225; 因为椭圆经过点(0,1)A ,所以1b =,所以2222a b c =+=,故椭圆的方程为2212x y +=. (Ⅱ)设1122(,),(,)P x y Q x y联立2212(1)x y y kx t t ⎧+=⎪⎨⎪=+≠⎩得222(12)4220k x ktx t +++-=,21212224220,,1212kt t x x x x k k -∆>+=-=++,121222()212t y y k x x t k +=++=+,222212121222()12t k y y k x x kt x x t k-=+++=+. 直线111:1y AP y x x --=,令0y =得111x x y -=-,即111x OM y -=-;同理可得221x ON y -=-. 因为2OM ON =,所以1212121212211()1x x x x y y y y y y --==---++;221121t t t -=-+,解之得0=t ,所以直线方程为y kx =,所以直线l 恒过定点(0,0). 【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.8.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,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.【答案】(1)2219x y +=;(2)证明详见解析.【分析】(1)由已知可得:(),0A a -, (),0B a ,()0,1G ,即可求得21AG GB a ⋅=-,结合已知即可求得:29a =,问题得解.(2)设()06,P y ,可得直线AP 的方程为:()039y y x =+,联立直线AP 的方程与椭圆方程即可求得点C 的坐标为20022003276,99y y y y ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭,同理可得点D 的坐标为2002200332,11y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,当203y ≠时,可表示出直线CD 的方程,整理直线CD 的方程可得:()02043233y y x y ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭即可知直线过定点3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,当203y =时,直线CD :32x =,直线过点3,02⎛⎫⎪⎝⎭,命题得证. 【详解】(1)依据题意作出如下图象:由椭圆方程222:1(1)x E y a a+=>可得:(),0A a -, (),0B a ,()0,1G∴(),1AG a =,(),1GB a =- ∴218AG GB a ⋅=-=,∴29a =∴椭圆方程为:2219x y +=(2)证明:设()06,P y , 则直线AP 的方程为:()()00363y y x -=+--,即:()039y y x =+联立直线AP 的方程与椭圆方程可得:()2201939x y y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,整理得:()2222000969810y x y x y +++-=,解得:3x =-或20203279y x y -+=+将20203279y x y -+=+代入直线()039y y x =+可得:02069y y y =+所以点C 的坐标为20022003276,99y y y y ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭. 同理可得:点D 的坐标为2002200332,11y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭ 当203y ≠时,∴直线CD 的方程为:0022*******22000022006291233327331191y y y y y y y x y y y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎛⎫⎛⎫--⎝⎭-=- ⎪ ⎪-+-++⎝⎭⎝⎭-++, 整理可得:()()()2220000002224200000832338331116963y y y y y y y x x y y y y y +⎛⎫⎛⎫--+=-=- ⎪ ⎪+++--⎝⎭⎝⎭ 整理得:()()0002220004243323333y y y y x x y y y ⎛⎫=+=- ⎪---⎝⎭所以直线CD 过定点3,02⎛⎫⎪⎝⎭.当203y =时,直线CD :32x =,直线过点3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭.故直线CD 过定点3,02⎛⎫⎪⎝⎭.【点睛】本题主要考查了椭圆的简单性质及方程思想,还考查了计算能力及转化思想、推理论证能力,属于难题.9.(2020年北京市高考数学试卷)已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程:(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q .求||||PB BQ 的值. 【答案】(Ⅰ)22182x y +=;(Ⅱ)1.【分析】(Ⅰ)由题意得到关于a ,b 的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程;(Ⅱ)首先联立直线与椭圆的方程,然后由直线MA ,NA 的方程确定点P ,Q 的纵坐标,将线段长度的比值转化为纵坐标比值的问题,进一步结合韦达定理可证得0P Q y y +=,从而可得两线段长度的比值. 【详解】(1)设椭圆方程为:()222210x y a b a b+=>>,由题意可得:224112a ba b⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得:2282a b ⎧=⎨=⎩, 故椭圆方程为:22182x y +=.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,直线MN 的方程为:()4y k x =+,与椭圆方程22182x y +=联立可得:()222448x k x ++=,即:()()222241326480k x k x k +++-=,则:2212122232648,4141k k x x x x k k --+==++. 直线MA 的方程为:()111122y y x x ++=++, 令4x =-可得:()()()1111111141214122122222P k x k x y x y x x x x ++-++++=-⨯-=-⨯-=++++, 同理可得:()()222142Q k x y x -++=+.很明显0P Q y y <,且:PQPB y PQy =,注意到: ()()()()()()()()122112121242424421212222P Q x x x x x x y y k k x x x x +++++⎛⎫+++=-++=-+⨯ ⎪++++⎝⎭, 而:()()()()()122112124242238x x x x x x x x +++++=+++⎡⎤⎣⎦ 2222648322384141k k k k ⎡⎤⎛⎫--=+⨯+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦()()()22226483328412041k k k k -+⨯-++=⨯=+,故0,P Q P Q y y y y +==-.从而1PQPB y BQy ==. 【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.10.(2020年天津市高考数学试卷)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程.【答案】(Ⅰ)221189x y +=;(Ⅱ)132y x =-,或3y x =-. 【分析】(Ⅰ)根据题意,并借助222a b c =+,即可求出椭圆的方程;(Ⅱ)利用直线与圆相切,得到CP AB ⊥,设出直线AB 的方程,并与椭圆方程联立,求出B 点坐标,进而求出P 点坐标,再根据CP AB ⊥,求出直线AB 的斜率,从而得解. 【详解】(Ⅰ)椭圆()222210x y a b a b+=>>的一个顶点为()0,3A -,∴3b =,由OA OF =,得3c b ==,又由222a b c =+,得2228313a =+=, 所以,椭圆的方程为221189x y +=; (Ⅱ)直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以CP AB ⊥, 根据题意可知,直线AB 和直线CP 的斜率均存在,设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为3y kx ,即3y kx =-,2231189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =或21221k x k =+. 将21221k x k =+代入3y kx =-,得222126321213k y k k k k =⋅--=++,所以,点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为()0,3-,所以点P 的坐标为2263,2121kk k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭,由3OC OF =,得点C 的坐标为()1,0,所以,直线CP 的斜率为222303216261121CPk k k k k k --+=-+-+=, 又因为CP AB ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-或3y x =-. 【点睛】本题考查了椭圆标准方程的求解、直线与椭圆的位置关系、直线与圆的位置关系、中点坐标公式以及直线垂直关系的应用,考查学生的运算求解能力,属于中档题.当看到题目中出现直线与圆锥曲线位置关系的问题时,要想到联立直线与圆锥曲线的方程. 11.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学高考试题(山东))已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>2()2,1A . (1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM AN ⊥,AD MN ⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.【答案】(1)22163x y +=;(2)详见解析.【分析】(1)由题意得到关于,,a b c 的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程.(2)设出点M ,N 的坐标,在斜率存在时设方程为y kx m =+, 联立直线方程与椭圆方程,根据已知条件,已得到,m k 的关系,进而得直线MN 恒过定点,在直线斜率不存在时要单独验证,然后结合直角三角形的性质即可确定满足题意的点Q 的位置. 【详解】(1)由题意可得:2222222411c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得:2226,3a b c ===,故椭圆方程为:22163x y +=.(2) 设点()()1122,,,M x y N x y ,若直线MN 斜率存在时,设直线MN 的方程为:y kx m =+,代入椭圆方程消去y 并整理得:()22212k 4260x kmx m +++-=,可得122412km x x k +=-+,21222612m x x k -=+,因为AM AN ⊥,所以·0AM AN =,即()()()()121222110x x y y --+--=, 根据1122,kx m y kx m y =+=+,代入整理可得:()()()()22121212140x x km k x x km ++--++-+=,所以()()()22222264k 121401212m km km k m k k -⎛⎫++---+-+= ⎪++⎝⎭, 整理化简得()()231210k m k m +++-=,因为2,1A ()不在直线MN 上,所以210k m +-≠, 故23101k m k ++=≠,,于是MN 的方程为2133y k x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭()1k ≠,所以直线过定点直线过定点21,33P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.当直线MN 的斜率不存在时,可得()11,N x y -, 由·0AM AN =得:()()()()111122110x x y y --+---=, 得()1221210x y -+-=,结合2211163x y +=可得:2113840x x -+=,解得:123x =或22x =(舍).此时直线MN 过点21,33P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.令Q 为AP 的中点,即41,33Q ⎛⎫⎪⎝⎭,若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt ADP △的斜边,故12DQ AP ==, 若D 与P 重合,则12DQ AP =, 故存在点41,33Q ⎛⎫⎪⎝⎭,使得DQ 为定值.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是利用AM AN ⊥得 ·0AM AN =,转化为坐标运算,需要设直线MN 的方程,点()()1122,,,M x y N x y ,因此需要讨论斜率存在与不存在两种情况,当直线MN 斜率存在时,设直线MN 的方程为:y kx m =+,与椭圆方程联立消去y 可12x x +,12x x 代入·0AM AN =即可,当直线MN 的斜率不存在时,可得()11,N x y -,利用坐标运算以及三角形的性质即可证明,本题易忽略斜率不存在的情况,属于难题. 12.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.【答案】(1) y =x –1,(2)()()223216x y -+-=或()()22116144x y -++=. 【详解】分析:(1)根据抛物线定义得12AB x x p =++,再联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理代入求出斜率,即得直线l 的方程;(2)先求AB 中垂线方程,即得圆心坐标关系,再根据圆心到准线距离等于半径得等量关系,解方程组可得圆心坐标以及半径,最后写出圆的标准方程.详解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由()214y k x y x ⎧=-⎨=⎩得()2222240k x k x k -++=. 216160k ∆=+=,故212224k x x k ++=.所以()()21224411k AB AF BF x x k +=+=+++=. 由题设知22448k k +=,解得k =–1(舍去),k =1. 因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为()23y x -=--,即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则()()002200051116.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩,解得0032x y =⎧⎨=⎩,或00116.x y =⎧⎨=-⎩, 因此所求圆的方程为()()223216x y -+-=或()()22116144x y -++=.点睛:确定圆的方程方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程. (2)待定系数法①若已知条件与圆心(),a b 和半径r 有关,则设圆的标准方程依据已知条件列出关于,,a b r 的方程组,从而求出,,a b r 的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D 、E 、F 的方程组,进而求出D 、E 、F 的值.13.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷))设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点. (1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠. 【答案】(1)112y x =+或112y x =--;(2)见解析. 【分析】(1)首先根据l 与x 轴垂直,且过点()20A ,,求得直线l 的方程为2x =,代入抛物线方程求得点M 的坐标为()2,2或()2,2-,利用两点式求得直线BM 的方程;(2)设直线l 的方程为2x ty =+,点()11,M x y 、()22,N x y ,将直线l 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,由斜率公式并结合韦达定理计算出直线BM 、BN 的斜率之和为零,从而得出所证结论成立. 【详解】(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为2x =,可得M 的坐标为()2,2或()2,2-. 所以直线BM 的方程为112y x =+或112y x =--; (2)设l 的方程为2x ty =+,()11,M x y 、()22,N x y ,由222x ty y x =+⎧⎨=⎩,得2240y ty --=,可知122y y t +=,124y y =-. 直线BM 、BN 的斜率之和为()()()()()()()()21122112121212122244222222BM BN x y x y ty y ty y y yk k x x x x x x +++++++=+==++++++()()()()()()1212121224244202222ty y y y t tx x x x ++⨯-+⨯===++++,所以0BM BN k k +=,可知BM 、BN 的倾斜角互补,所以ABM ABN ∠=∠.综上,ABM ABN ∠=∠. 【点睛】该题考查的是有关直线与抛物线的问题,涉及到的知识点有直线方程的两点式、直线与抛物线相交的综合问题、关于角的大小用斜率来衡量,在解题的过程中,第一问求直线方程的时候,需要注意方法比较简单,需要注意的就是应该是两个,关于第二问,涉及到直线与曲线相交都需要联立方程组,之后韦达定理写出两根和与两根积,借助于斜率的关系来得到角是相等的结论.14.(2018年全国卷Ⅲ文数高考试题文档版)已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >. (1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:2FP FA FB =+. 【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析 【详解】分析:(1)设而不求,利用点差法,或假设直线方程,联立方程组,由判别式和韦达定理进行证明.(2)先求出点P 的坐标,解出m ,得到直线l 的方程,联立直线与椭圆方程由韦达定理进行求解.详解:(1)设()11A x y ,,()22B x y ,,则2211143x y +=,2222143x y +=. 两式相减,并由1212=y y k x x --得1212043x x y y k +++⋅=. 由题设知1212x x +=,122y y m +=,于是34k m =-.由题设得211,043m m +<>∴302m <<,故12k <-. (2)由题意得F (1,0).设()33P x y ,,则()()()()33112211100x y x y x y -+-+-=,,,,. 由(1)及题设得()31231x x x =-+=,()31220y y y m =-+=-<. 又点P 在C 上,所以34m =,从而312P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,3||=2FP . 于是()()222211111||1131242x xFA x y x ⎛⎫=-+-+-- ⎪⎝⎭.同理2||=22x FB -. 所以()121|43|||2FA FB x x +=-+=. 故2||=||+||FP FA FB .点睛:本题主要考查直线与椭圆的位置关系,第一问利用点差法,设而不求可减小计算量,第二问由已知得求出m ,得到FP ,再有两点间距离公式表示出,FA FB ,考查了学生的计算能力,难度较大.15.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷精编版))设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .【答案】(1)222x y +=;(2)见解析. 【详解】(1)设P (x ,y ),M (00,x y ),则N (0,0x ),00NP (x ,),NM 0,x y y =-=()由NP 2NM =得00x x y y ==,. 因为M (00,x y )在C 上,所以22x 122y +=. 因此点P 的轨迹为222x y +=.由题意知F (-1,0),设Q (-3,t ),P (m ,n ),则()()OQ 3t PF 1m n OQ PF 33m tn =-=---⋅=+-,,,,, ()OP m n PQ 3m t n ==---,,(,).由OP PQ 1⋅=得-3m-2m +tn-2n =1,又由(1)知222m n +=,故3+3m-tn=0.所以OQ PF 0⋅=,即OQ PF ⊥.又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒成立的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,21运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.16.(2017年全国1卷(文数))设A ,B 为曲线C :y =24x 上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.【答案】(1)1;(2)y =x +7. 【分析】(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的斜率k =1212y y x x --=124x x+,代入即可求得斜率;(2)由(1)中直线AB 的斜率,根据导数的几何意义求得M 点坐标,设直线AB 的方程为y =x +m ,与抛物线联立,求得根,结合弦长公式求得AB ,由AM BM ⊥知,|AB |=2|MN |,从而求得参数m . 【详解】解:(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1≠x 2,y 1=214x ,y 2=224x ,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率k =1212y y x x --=124x x+=1.(2)由y =24x ,得y ′=2x .设M (x 3,y 3),由题设知32x =1,解得x 3=2,于是M (2,1). 设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|. 将y =x +m 代入y =24x 得x 2-4x -4m =0.当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±1m + 从而|AB |2x 1-x 2|=()421m +由题设知|AB |=2|MN |,即()421m +2(m +1), 解得m =7.所以直线AB 的方程为y =x +7.17.(2016年全国2卷(文数))已知A 是椭圆E :22143x y +=的左顶点,斜率为()0k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥.试卷第22页,共26页(Ⅰ)当AM AN =时,求AMN 的面积 (Ⅱ) 当2AM AN =时,证明:32k <<. 【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ)详见解析. 【解析】试题分析:(Ⅰ)先求直线AM 的方程,再求点M 的纵坐标,最后求AMN ∆的面积;(Ⅱ)设()11,M x y ,将直线AM 的方程与椭圆方程组成方程组,消去y ,用k 表示1x ,从而表示AM ,同理用k 表示AN ,再由2AM AN =求k 的取值范围. 试题解析:(Ⅰ)设11(,)M x y ,则由题意知10y >. 由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为π4.又(2,0)A -,因此直线AM 的方程为2y x =+. 将2x y =-代入22143x y +=得27120y y -=. 解得0y =或127y =,所以1127y =.因此AMN ∆的面积11212144227749AMN S ∆=⨯⨯⨯=. (Ⅱ)将直线AM 的方程(2)(0)y k x k =+>代入22143x y +=得 2222(34)1616120k x k x k +++-=.由2121612(2)34k x k -⋅-=+得2122(34)34k x k -=+,故22121212134k AM x k k+=++=+. 由题设,直线AN 的方程为,故同理可得2121k k AN +=. 由2AM AN =得222343+4kk k =+,即3246380k k k -+-=. 设32()4638f t t t t =-+-,则k 是()f t 的零点,22()121233(21)0f t t t t +=-'=-≥,所以()f t 在(0,)+∞单调递增.又(3)153260,(2)60f f ==,因此()f t 在(0,)+∞有唯一的零点,且零点k 在(3,2)32k <. 【考点】椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系【名师点睛】对于直线与椭圆的位置关系问题,通常将直线方程与椭圆方程联立进行求解,注意计算的准确性.请考生在第22~24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.2318.(2016新课标全国卷Ⅰ文科)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H .(Ⅰ)求OH ON;(Ⅱ)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由. 【答案】(1)2;(2)没有. 【分析】(Ⅰ)先确定2,,t N t ON p ⎛⎫ ⎪⎝⎭的方程为py x t =,代入22y px =整理得2220px t x -=,解得21220,t x x p ==,因此22(,2)t H t p ,所以N 为OH 的中点,即||2||OH ON =. (Ⅱ)直线MH 的方程为2py t x t-=,与22y px =联立得22440y ty t -+=,解得122y y t ==,即直线MH 与C 只有一个公共点,即可得出结论.【详解】(Ⅰ)由已知得()20,,,2t M t P t p ⎛⎫⎪⎝⎭. 又N 为M 关于点P 的对称点,故2,,t N t ON p ⎛⎫ ⎪⎝⎭的方程为py x t =,代入22y px =整理得2220px t x -=, 解得21220,t x x p ==,因此22(,2)t H t p, 所以N 为OH 的中点,即||2||OH ON =. (Ⅱ)直线MH 与C 除H 以外没有其它公共点. 理由如下: 直线MH 的方程为2py t x t-=,即2()t x y t p =-,代入22y px =,得22440y ty t -+=,解得122y y t ==,即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外直线MH 与C 没有其它公共点. 【点睛】高考解析几何解答题大多考查直线与圆锥曲线的位置关系,直线与圆锥曲线的位置关系试卷第24页,共26页是一个很宽泛的考试内容,主要由求值、求方程、求定值、求最值、求参数取值范围等几部分组成;解析几何中的证明问题通常有以下几类:证明点共线或直线过定点;证明垂直;证明定值问题.其中考查较多的圆锥曲线是椭圆与抛物线,解决这类问题要重视方程思想、函数思想及化归思想的应用.19.(2021·新疆昌吉·高三阶段练习(文))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分別为12,A A ,右焦点为F (1,0),且椭圆C 的离心率为12,M ,N 为椭圆C 上任意两点,点P 的坐标为(4,t )(t ≠0),且满足1122,AM MP A N NP λλ==. (1)求椭圆C 的方程; (2)证明:M ,F ,N 三点共线. 【答案】(1)22143x y +=; (2)证明见解析. 【分析】(1)根据椭圆的焦点坐标及离心率求椭圆参数,写出椭圆方程即可.(2)设()()1122,,,M x y N x y ,由题设易知1,,A M P 共线,2,,A N P 共线,利用向量共线的坐标表示有()()22112222292x y y x +=-,再由M ,N 在椭圆上可得()12122580x x x x -++=,最后由11(1,)FM x y =-,22(1,)FN x y =-结合分析法证明结论. (1)椭圆C 的右焦点为(1,0)F ,且离心率为12,∴a =2,c =1,则b 2=a 2-c 2=3, ∴椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)由(1)知,12,A A 的坐标分别为(2,0),(2,0)-,设()()1122,,,M x y N x y , ∴111(2,)AM x y =+,1(6,)A P t =,222(2,)A N x y =-,2(2,)A P t =, ∵11AM MP λ=,22A N NP λ=,25∴1,,A M P 三点共线,2,,A N P 三点共线,即()()11226222y t x y t x ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,整理得1122322y x y x +=-,两边平方得()()22112222292x y y x +=-,① 又M ,N 在椭圆上,则22112222334334y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,代入①并化简得()12122580x x x x -++=,又11(1,)FM x y =-,22(1,)FN x y =-,∴要证M ,F ,N 三点共线,只需证()()211211y x y x -=-,即112211y x y x -=-,只需证()112221321x x x x +-=--,整理得()12122580x x x x -++=,∴M ,F ,N 三点共线. 【点睛】关键点点睛:第二问,设()()1122,,,M x y N x y ,由向量共线得1122322y x y x +=-,利用分析法结合向量共线的坐标表示只需证112211y x y x -=-,最后由M ,N 在椭圆上求证即可.20.(2021·宁夏·石嘴山市第三中学高三阶段练习(文))已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的左焦点为F ,离心率为12,过点F 且垂直于x 轴的直线交C 于,A B 两点,3AB =(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线l 过点()4,0M -且与椭圆相交于A ,B 两点,求ABF 面积最大值及此时直线l 的斜率. 【答案】 (1)22143x y += (2332114± 【分析】(1)根据题意得22221223c a ba abc ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,再解方程即可得答案; (2)设直线l 的方程为4x my =-,设()11,A x y ,()22,B x y ,进而将直线l 的方程与椭圆试卷第26页,共26页方程联立,并结合韦达定理得ABFS =,再令)0t t =>,结合基本不等式求解即可. (1)解:由题知:2222122231c a a bb ac a b c ⎧=⎪=⎧⎪⎪⎪=⇒=⎨⎨⎪⎪=⎩=+⎪⎪⎩ 所以椭圆22:143x y C +=.(2)设直线l 的方程为4x my =-,设()11,A x y 、()22,B x y ,与椭圆方程联立得224143x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得()223424360m y my +-+=.则()()2225764363414440m m m ∆=-⨯+=->,所以24m >.由根与系数的关系知1222434m y y m +=+,1223634y y m =+,所以1232ABFSy y =-=①令)0t t =>,则①式可化为21818163163ABFt St t t ==++当且仅当163t t =,即t =.此时3m =±l的斜率为14±.27。
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高三数学圆锥曲线专题一.知识要点1、直线的斜率公式:)(tan 211212x x x x y y k ≠--==α(α为直线的倾斜角)两种常用的直线方程:(1)点斜式(2)斜截式2、直线与圆的位置关系有:相交、相切、相离三种,其判断方法有: ①几何法(常用方法)若圆心到直线的距离为则:圆的半径为,,r d⇔=r d 直线与圆相切 ⇔<r d 直线与圆相交 ⇔>r d 直线与圆相离 ②代数法由直线方程与圆的方程联立方程组,消元得到一个一元二次方程,则:⇔=∆0直线与圆相切 ⇔<∆0直线与圆相离 ⇔>∆0直线与圆相交 3、圆的弦长若圆心到弦的距离为222,,d r l l r d -=,则弦长是圆的半径为.4、圆锥曲线的定义(包括长轴,短轴,实轴,虚轴,离心率,双曲线的渐近线等) (1)椭圆: (2)双曲线: (3)抛物线:5、点00(,)P x y 和椭圆12222=+by a x (0a b >>)的关系:(1)点00(,)P x y 在椭圆外⇔2200221x y a b +>;(2)点00(,)P x y 在椭圆上⇔220220by a x +=1;(3)点00(,)P x y 在椭圆内⇔2200221x y a b +<6、直线与圆锥曲线的位置关系:由直线方程与圆锥曲线联立方程组,消元得到一个一元二次方程,则: (1)相交:0∆>⇔直线与椭圆相交;0∆>⇒直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0∆>,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0∆>是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0∆>⇒直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0∆>,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0∆>也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。
(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆=⇔直线与双曲线相切;0∆=⇔直线与抛物线相切; (3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离;0∆<⇔直线与双曲线相离;0∆<⇔直线与抛物线相离。
提醒:(1)直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。
如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点7、弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB12x -,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =21211y y k -+,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,则AB 12y y -二.例题分析题型1:圆锥曲线定义的问题例题1.(07年广东高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在第二象限,半径为C 与直线y x=相切于坐标原点O ,椭圆22219x y a +=与圆C 的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. (1)求圆C 的方程;(2)试探究圆C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到椭圆右焦点F 的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.变式1:(2012年佛山一模)已知圆221:(4)1C x y -+=,圆222:(2)1C x y +-=,圆1C ,2C 关于直线l 对称.(1)求直线l 的方程;(2)直线l 上是否存在点Q ,使Q 点到(A -点的距离减去Q 点到B 点的距离的差为4,如果存在求出Q 点坐标,如果不存在说明理由.变式2:(2013年广州一模)已知椭圆1C 的中心在坐标原点,两个焦点分别为1(2,0)F -,2F ()20,,点(2,3)A 在椭圆1C 上,过点A 的直线L 与抛物线22:4C x y =交于B C ,两点,抛物线2C 在点B C ,处的切线分别为12l l ,, 且1l 与2l 交于点P . (1) 求椭圆1C 的方程;(2) 是否存在满足1212PF PF AF AF +=+的点P ? 若存在,指出这样的点P 有几个(不必求出点P 的坐标); 若不存在,说明理由.题型2:圆锥曲线的定值问题例题2:(2011年佛山二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过点(0,1).(1)求椭圆C 的方程;(2),A B 为椭圆C 的左右顶点,直线:l x =与x 轴交于点D ,点P 是椭圆C 上异于,A B 的动点,直线,AP BP 分别交直线l 于,E F 两点.证明:当点P 在椭圆C 上运动时,||||DE DF ⋅恒为定值.变式1:(2011年佛山一模)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任一点P 到两个焦点的距离的和为6,焦距为,,A B 分别是椭圆的左右顶点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)若P 与,A B 均不重合,设直线PA 与PB 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值;题型3:直线与圆的位置关系问题例题3.(2011年广州一模)动点P 与点(1,0)F 的距离和它到直线:l 1x =-的距离相等,记点P 的轨迹为曲线1C .圆2C 的圆心T 是曲线1C 上的动点, 圆2C 与y 轴交于,M N 两点,且||4MN =. (1)求曲线1C 的方程;(2)设点(),0(A a a >2),若点A 到点T 的最短距离为1a -,试判断直线l 与圆2C 的位置关系, 并说明理由.变式1:(2013年佛山一模)已知(2,0)A -,(2,0)B ,(,)C m n .(1)若1m =,n =ABC ∆的外接圆的方程;(2)若以线段AB 为直径的圆O 过点C (异于点,A B ),直线2x =交直线AC 于点R ,线段BR 的中点为D ,试判断直线CD 与圆O 的位置关系,并证明你的结论.题型4:直线与圆锥曲线位置关系问题例题 4.(2012年高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为1(1,0)F -,且点(0,1)P 在1C 上.(1) 求椭圆1C 的方程;(2) 设直线l 与椭圆1C 和抛物线22:4C y x =相切,求直线l 的方程.变式1(11惠州二模)已知椭圆C :)0( 12222>>=+b a b y a x 的离心率为23,过坐标原点O且斜率为21的直线 l 与C 相交于A 、B ,102||=AB . ⑴求a 、b 的值;⑵若动圆1)(22=+-y m x 与椭圆C 和直线 l 都没有公共点,试求m 的取值范围.题型5:圆锥曲线的相关最值(范围)问题例题5.(2013年广东高考)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线:20l x y --=的.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点. (1) 求抛物线C 的方程;(2) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (3) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值.变式1:(2010年广州一模)已知动点P 到定点)F的距离与点P 到定直线l :x =为2. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设M 、N 是直线l 上的两个点,点E 与点F 关于原点O 对称,若0EM FN =,求MN 的最小值.变式2:(2010年佛山一模)在平面直角坐标系中,已知点(1,1)P -,过点P 作抛物线20:T y x =的切线,其切点分别为11(,)M x y 、22(,)N x y (其中12x x <). (Ⅰ)求1x 与2x 的值;(Ⅱ)若以点P 为圆心的圆E 与直线MN 相切,求圆E 的方程;(Ⅲ)过原点(0,0)O 作圆E 的两条互相垂直的弦,AC BD ,求四边形ABCD 面积的最大值.题型6:综合性问题例题6.(2012年广州一模)已知椭圆2214y x +=的左、右两个顶点分别为A 、B .曲线C 是以A 、B 两P 在第一象限且在曲线C 上,直线AP 与椭圆相交于另一点T .(1)求曲线C 的方程;(2)设点P 、T 的横坐标分别为1x 、2x ,证明:121x x ⋅=;(3)设TAB ∆与POB ∆(其中O 为坐标原点)的面积分别为1S 与2S ,且15≤⋅PB PA ,求2212S S -的取值范围.参考答案例1、解:(1)设圆心坐标为(m ,n )(m <0,n >0),则该圆的方程为()()228x m y n -+-=.已知该圆与直线y =x 相切,那么圆心到该直线的距离等于圆的半径,则2n m -=22.即n m -=4, ①又圆与直线切于原点,将点(0,0)代入,得m 2+n 2=8. ② 联立方程①和②组成方程组解得⎩⎨⎧=-=22n m ,故圆的方程为()()22228x y ++-=. (2)a =5,∴a 2=25,则椭圆的方程为221259x y +=. 其焦距c =925-=4,右焦点为(4,0),那么OF =4.要探求是否存在异于原点的点Q ,使得该点到右焦点F 的距离等于OF 的长度4,我们可以转化为探求以右焦点F 为顶点,半径为4的圆()2248x y -+=与(1)所求的圆的交点数.通过联立两圆的方程解得x =54,y =512. 即存在异于原点的点Q (54,512),使得该点到右焦点F 的距离等于OF 的长.变式1、解:(1)因为圆1C ,2C 关于直线l 对称,圆1C 的圆心1C 坐标为(4,0),圆2C 的圆心2C 坐标为(0,2), ……………………2分 显然直线l 是线段12C C 的中垂线, ……………………3分 线段12C C 中点坐标是(2,1),12C C 的斜率是1212021402y y k x x --===---, ……………………5分所以直线l 的方程是11(2)y x k-=--,即23y x =-. ……………………6分 (2)假设这样的Q 点存在,因为Q点到(A -点的距离减去Q点到B 点的距离的差为4, 所以Q点在以(A -和B 为焦点,实轴长为4的双曲线的右支上,即Q 点在曲线221(2)44x y x -=≥上, ……………………10分 又Q 点在直线l 上, Q 点的坐标是方程组2223144y x x y =-⎧⎪⎨-=⎪⎩的解, ……………………12分消元得2312130x x -+=,21243130∆=-⨯⨯<,方程组无解,所以点P 的轨迹上是不存在满足条件的点Q . ……………………14分变式2、(1) 解法1:设椭圆1C 的方程为22221x y a b+=()0a b >>,依题意: 222222231,4.a b a b ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩解得:2216,12.a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ……………2分 ∴ 椭圆1C 的方程为2211612x y +=. ……………3分 解法2:设椭圆1C 的方程为22221x y a b+=()0a b >>,根据椭圆的定义得1228a AF AF =+=,即4a =, ……………1分 ∵2c =, ∴22212b a c =-=. ……………2分∴ 椭圆1C 的方程为2211612x y +=. ……………3分 (2)解法1:设点)41,(211x x B ,)41,(222x x C ,则))(41,(212212x x x x BC --=, )413,2(211x x BA --=,∵C B A ,,三点共线,∴BC BA //. ……………4分 ∴()()()222211211113244x x x x x x ⎛⎫--=-- ⎪⎝⎭,化简得:1212212x x x x ()+-=. ① ……………5分 由24xy =,即214y x ,=得y '=12x . ……………6分 ∴抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为)(2411121x x x x y -=-, 即211412x x x y -=. ② ……………7分同理,抛物线2C 在点C 处的切线2l 的方程为 222412x x x y -=. ③ ……………8分 设点),(y x P ,由②③得:=-211412x x x 222412x x x -, 而21x x ≠,则 )(2121x x x +=. ……………9分 代入②得 2141x x y =, ……………10分 则212x x x +=,214x x y =代入 ① 得 1244=-y x ,即点P 的轨迹方程为3-=x y . ……………11分 若1212PF PF AF AF +=+ ,则点P 在椭圆1C 上,而点P 又在直线3-=x y 上,……………12分∵直线3-=x y 经过椭圆1C 内一点(3,0),∴直线3-=x y 与椭圆1C 交于两点. ……………13分 解法2:设点),(11y x B ,),(22y x C ,),(00y x P , 由24xy =,即214y x ,=得y '=12x . ……………4分 ∴抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为)(2111x x x y y -=-, 即2111212x y x x y -+=. ……………5分 ∵21141x y =, ∴112y x x y -= .∵点),(00y x P 在切线1l 上, ∴10102y x x y -=. ① ……………6分 同理, 20202y x x y -=. ② ……………7分 综合①、②得,点),(),,(2211y x C y x B 的坐标都满足方程 y x xy -=002. ……8分 ∵经过),(),,(2211y x C y x B 两点的直线是唯一的,∴直线L 的方程为y x xy -=002, ……………9分 ∵点)3,2(A 在直线L 上, ∴300-=x y . ……………10分 ∴点P 的轨迹方程为3-=x y . ……………11分若1212PF PF AF AF +=+ ,则点P 在椭圆1C 上,又在直线3-=x y 上,…12分∵直线3-=x y 经过椭圆1C 内一点(3,0),∴直线3-=x y 与椭圆1C 交于两点. ……………13分 ∴满足条件1212PF PF AF AF +=+ 的点P 有两个. ……………14分 解法3:显然直线L 的斜率存在,设直线L 的方程为()23y k x =-+,由()2234y k x x y ,,⎧=-+⎪⎨=⎪⎩消去y ,得248120x kx k -+-=. ……………4分设()()1122B x y C x y ,,,,则12124812x x k x x k ,+==-. ……………5分 由24xy =,即214y x ,=得y '=12x . ……………6分 ∴抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为)(2111x x x y y -=-, 即2111212x y x x y -+=. ……………7分 ∵21141x y =, ∴211124x y x x =-.同理,得抛物线2C 在点C 处的切线2l 的方程为222124x y x x =-. ……………8分 由211222124124x y x x x y x x ,,⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得121222234x x x k x x y k ,.⎧+==⎪⎪⎨⎪==-⎪⎩ ∴()223P k k ,-. ……………10分 ∵1212PF PF AF AF +=+,∴点P 在椭圆22111612x y C :+=上. ……………11分 ∴()()2222311612k k -+=.化简得271230k k --=.(*) ……………12分 由()2124732280Δ=-⨯⨯-=>, ……………13分 可得方程(*)有两个不等的实数根. ∴满足条件的点P 有两个. ……………14分 ∴满足条件1212PF PF AF AF +=+ 的点P 有两个. ……………14分例2、解:(1)由题意可知,1b =, ……………1分而c a = ……………2分 且222a b c =+. ……………3分 解得2a =, ……………4分所以,椭圆的方程为2214x y +=. ……………5分 (2)(2,0),(2,0)A B -.设00(,)P x y ,022x -<<, ……………6分 直线AP 的方程为00(2)2y y x x =++,令x =02)2y y x =+,即00||||2)|2|y DE x =+; ……………8分直线BP 的方程为00(2)2y y x x =--,令x =0y =,即00||||2)|2|y DF x =-; ……………10分0000||||||||2)2)|2||2|y y DE DF x x ⋅=⋅+-2200220044|4|4y y x x ==-- ……………12分 而220014x y +=,即220044y x =-,代入上式,∴||||1DE DF ⋅=, 所以||||DE DF ⋅为定值1. ……………14分变式1、解:(Ⅰ)由题意得,26a =,∴3a =, -----------------------1分又2c =,∴c =2221b a c =-=,故椭圆的方程为2219x y +=; ---------------------------------------3分 (Ⅱ)设000(,)(0)P x y y ≠,(3,0)A -,(3,0)B ,则220019x y +=,即220019x y =-, 则0103y k x =+,0203y k x =-, ---------------------------------------4分即2202001222200011(9)1999999x x y k k x x x --⋅====----, ∴12k k 为定值19-. ---------------------------------------8分例3、(1)解法1: 设动点P 的坐标为(),x y ,依题意,得1PF x =+,1x =+, …… 2分化简得:24y x =,∴曲线1C 的方程为24y x =. …… 4分 解法2:由于动点P 与点(1,0)F 的距离和它到直线:l 1x =-的距离相等,根据抛物线的定义可知, 动点P 的轨迹是以点(1,0)F 为焦点,直线l 为准线的抛物线. …… 2分 ∴曲线1C 的方程为24y x =. …… 4分(2)解: 设点T 的坐标为00(,)x y ,圆2C 的半径为r ,∵ 点T 是抛物线21:4C y x =上的动点,∴2004y x =(00x ≥).∴AT =…… 6分==.∵2a >,∴20a ->,则当02x a =-时,AT 取得最小值为, …… 8分依题意得1a =-, 两边平方得2650a a -+=,解得5a =或1a =(不合题意,舍去). …… 10分∴023x a =-=,200412y x ==,即0y =± ∴圆2C 的圆心T的坐标为(3,±. ∵ 圆2C 与y 轴交于,M N 两点,且||4MN =, ∴||4MN ==.∴r ==…… 12分∵点T 到直线l的距离014d x =+=> ∴直线l 与圆2C 相离. …… 14分变式1、解:(1)法1:设所求圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,由题意可得420420130D F D F D F ⎧-+=⎪++=⎨⎪+++=⎩,解得0,4D E F ===-,∴ABC ∆的外接圆方程为2240x y +-=,即224x y +=.-----------------6分法2:线段AC的中点为1(,22-,直线AC的斜率为13k =,∴线段AC的中垂线的方程为1)22y x -=+,线段AB 的中垂线方程为0x =, ∴ABC ∆的外接圆圆心为(0,0),半径为2r =,∴ABC ∆的外接圆方程为224x y +=.-----------------6分法3:||2OC =,而||||2OA OB ==,∴ABC ∆的外接圆是以O 为圆心,2为半径的圆,∴ABC ∆的外接圆方程为224x y +=.------6分法4:直线AC的斜率为1k =,直线BC 的斜率为2k =121k k ⋅=-,即AC BC ⊥,∴ABC ∆的外接圆是以线段AB 为直径的圆,∴ABC ∆的外接圆方程为224x y +=.-----------------6分 (2)由题意可知以线段AB 为直径的圆的方程为224x y +=,设点R 的坐标为(2,)t ,∵,,A C R 三点共线,∴//AC AR ,----------------8分,而(2,)AC m n =+,(4,)AR t =,则4(2)n t m =+, ∴42n t m =+,∴点R 的坐标为4(2,)2n m +,点D 的坐标为2(2,)2nm +,-----------------10分 ∴直线CD 的斜率为222(2)22244nn m n n mn m k m m m -+-+===---,而224m n +=,∴224m n -=-, ∴2mn m k n n ==--,-----------------12分,∴直线CD 的方程为()my n x m n-=--,化简得40mx ny +-=, ∴圆心O 到直线CD的距离2d r ====,所以直线CD 与圆O 相切. ------------14分例4、解:(1):依题意:c=1,…………………………………………………………………………1分 则:122+=b a ,…………………………………………………………………………2分设椭圆方程为:112222=++by b x ………………………………………………………………3分将)1,0(P 点坐标代入,解得:12=b …………………………………………………………4分 所以 211122=+=+=b a故椭圆方程为:1222=+y x …………………………………………………………………………5分(2)设所求切线的方程为:m kx y +=……………………………………………6分⎪⎩⎪⎨⎧=++=1222y xmkx y 消除y)22)(12(4)4(2221-+-=∆m k km ………7分化简得:1222=-k m ①………………………………………………………8分同理:联立直线方程和抛物线的方程得:⎩⎨⎧=+=xy mkx y 42)22(4)12(222=-+++m kmx x k消除y 得:0)42(222=+-+m x km x k04)42(2222=--=∆m k km ……………………………………………………………………9分化简得:1=km ② …………………………………………………………………………10分将②代入①解得:01224=-+k k 解得:22,221(,2122-==-==k k k k 或者舍去),故 21,21-=-===m k m k 时,当时,当………………………………………………………12分故切线方程为:222222--=+=x y x y 或者…………………………………………………14分变式1、解:(1)证明:将112222=++=by a x x y 代入,消去x ,得0)1(2)(222222=-+-+a b y b y b a ① ……………3分由直线l 与椭圆相交于两个不同的点,得0)1(4)1)((44222222224>-+=-+-=∆b a b a a b a b b所以 122>+b a …………5分 (2)解:设),(),(2211y x B y x A ,由①,得 22222122221)1(2b a a b y y b a b y y +-=+=+, …………7分因为 2122y y FB AF -==,得 …………8分所以, 222222212222212)1(2y ba ab y y y b a b y y -=+-=-=+=+, 消去2y ,得 22222222)2(2)1(ba b b a a b +-=+- 化简,得22228)1)((b a b a =-+ …② ……11分 因F 是椭圆的一个焦点,则c=1,b 2=a 2-1代入②式,解得 272922==b a ,………………13分 所以,椭圆的方程为 1729222=+y x …………14分例5、【解析】(1)依题意2d ==,解得1c =(负根舍去) ∴抛物线C 的方程为24x y =;(2)设点11(,)A x y ,22(,)B x y ,),(00y x P ,由24xy =,即214y x ,=得y '=12x . ks5u ∴抛物线C 在点A 处的切线PA 的方程为)(2111x x x y y -=-, 即2111212x y x x y -+=. ∵21141x y =, ∴112y x x y -= .∵点),(00y x P 在切线1l 上, ∴10102y x x y -=. ① 同理, 20202y x x y -=. ② 综合①、②得,点1122(,),(,)A x y B x y 的坐标都满足方程 y x xy -=002. ∵经过1122(,),(,)A x y B x y 两点的直线是唯一的, ∴直线AB 的方程为y x xy -=002,即00220x x y y --=; (3)由抛物线的定义可知121,1AF y BF y =+=+, 所以()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++联立2004220x y x x y y ⎧=⎨--=⎩,消去x 得()22200020y y x y y +-+=, 2212001202,y y x y y y y ∴+=-=0020x y --=()222200000021=221AF BF y y x y y y ∴⋅=-++-+++2200019=22+5=2+22y y y ⎛⎫++ ⎪⎝⎭∴当012y =-时,AF BF ⋅取得最小值为92变式1、(1)解:设点(),P x y ,2=整理,得22142x y +=. 所以动点P 的轨迹C 的方程为22142x y +=. (2)解:∵点E 与点F 关于原点O 对称,∴点E 的坐标为().∵M 、N 是直线l 上的两个点,∴可设()1M y ,()2N y (不妨设12y y >). ∵0EM FN =, ∴()()122,0y y =.即1260y y +=.即216y y =-. 由于12y y >,则10y >,20y <.∴12116MN y y y y=-=+=≥.当且仅当1y =,2y =时,等号成立. 故MN 的最小值为变式2、解析:(Ⅰ)由2y x =可得,2y x '=. --------------------------------1分∵直线PM 与曲线0T 相切,且过点(1,1)P -,∴2111121x x x +=-,即211210x x --=,∴11x ==11x =, -------------------------------3分同理可得:21x =,或21x = --------------------------------4分 ∵12x x <,∴11x =21x = --------------------------------5分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,122x x +=,121x x ⋅=-,则直线MN 的斜率221212121212y y x x k x x x x x x --===+--,--6分∴直线M 的方程为:1121()()y y x x x x -=+-,又211y x =,∴22112112()y x x x x x x x -=+--,即210x y -+=.--------------------------------7分∵点P 到直线MN 的距离即为圆E的半径,即r ==, --------------------8分 故圆E 的面积为216644455S r πππ==⋅=. --------------------------------9分(Ⅲ)四边形ABCD 的面积为12S AC BD =不妨设圆心E 到直线AC 的距离为1d ,垂足为1E ;圆心E 到直线BD 的距离为2d ,垂足为2E ;则AC BD == --------------------------------10分由于四边形12EE OE 为矩形.且2222212(10)(10)2d d OE +==-+--= --------------------------------11分所以222212122S AC BD r d r d ==-- 由基本不等式222ab a b ≤+可得2222212222()5S r d d ≤+=-+=,当且仅当12d d =时等号成立. ----------14分例6、(1)解:依题意可得,A(-1,0)、B(1,0), ……1分设双曲线C 的方程为222y x =1(b >0)b -b=2.所以双曲线C 的方程为22y x =14-. ……3分 (2)证法1:设点P(x 1,y 1),T(x 2,y 2),(x i >0,y i >0,i=1,2),直线AP 的斜率为k(k>0),则直线AP 的方程为y=k(x+1). ……4分联立方程组22y =k(x +1)y x +=14⎧⎪⎨⎪⎩, ……5分 整理,得(4+k 2)x 2+2k 2x+k 2-4=0,解得x=-1或,224k x =4+k -.所以2224k x =4+k -, ……6分同理可得,2124k x =4k+-, ……7分所以x 1·x 2 =1. ……8分 证法2:设点P(x 1,y 1),T(x 2,y 2),(x i >0,y i >0,i=1,2),则1AP 1y k =x +1,2AT2y k =x +1, ……4分因为k AP = k AT ,所以1212y y =x +1x +1,即12222212y y =(x +1)(x +1), ……5分 因为点P 和点T 分别在双曲线和椭圆上,所以2211y x =14-,2222y x +=14, 即y 12=4(x 12-1),y 22=4(x 22-1), ……6分所以122222124(x 1)4(1x )=(x +1)(x +1)--,即1212x 11x =x +1x +1--, ……7分 所以x 1·x 2 =1. ……8分 证法3:设点P(x 1,y 1),则直线AP 的方程为11y y (x +1)x +1=. ……4分 联立方程组1122y y (x +1)x +1y x +=14⎧=⎪⎪⎨⎪⎪⎩, ……5分 整理,得[(x 1+1)2+y 12] x 2+2y 12x+ y 12-4(x 1+1)2=0,解得x=-1或221122114(x 1)y x =4(x 1)y +-++. ……6分将y 12=4(x 12-1)代入221122114(x 1)y x =4(x 1)y +-++,得11x =x ,即211x =x ,所以x 1·x 2 =1. ……8分(3)解:设点P(x 1,y 1),T(x 2,y 2),(x i >0,y i >0,i=1,2), 则11PA (1x y )=---,,11PB (1x y )=--,,因为PA PB 15⋅≤,所以(―1―x 1)( 1―x 1)+y 12≤15,x 12+y 12≤16,……9分 因为点P 是双曲线在第一象限内的点,所以1<x 1≤2. ……10分 所以1221S =|AB ||y |=|y |2,21111S =|OB ||y |=|y |22,21 / 21 所以12212112222222221S S =y y (44x )(x 1)5x 4x 4--=---=--, ……11分由(2)知,x 1·x 2 =1,即211x =x ,设t= x 12,则1<t<4,12224S S =5t t ---, 设4f (t)=5t t --,则224(2t)(2t)f (t)=1t t -+'-+=, 当1<t<2时,f ′(t)>0;当2<t<4时,f ′(t)<0,所以函数f (t)在(1,2)上单调递增,在(2,4)上单调递减. 因为f(2)=1, f(1)= f(4)=0,所以当t=4时,即x 1=2时,1222max [S S ]=f (4)0-=. ……12分 当t=2时,即1x 1222max [S S ]=f (2)1-=. ……13分 所以S 12-S 22的取值范围为[0,1]. ……14分说明:1212222212S S =5(x 4x )54x x 1--+≤-=,得[S 12-S 22]max =1,给1分.。