(完整)圆锥曲线大题题型归纳,推荐文档
圆锥曲线十大题型全归纳
目录圆锥曲线十大题型全归纳题型一弦的垂直平分线问题 (2)题型二动弦过定点的问题 (3)题型三过已知曲线上定点的弦的问题 (4)题型四共线向量问题 (5)题型五面积问题 (7)题型六弦或弦长为定值、最值问题 (10)题型七直线问题 (14)题型八轨迹问题 (16)题型九对称问题 (19)题型十存在性问题 (21)圆锥曲线题型全归纳题型一:弦的垂直平分线问题例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ∆是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
题型二:动弦过定点的问题例题2、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线:(2)l x t t =>与x 轴交于点T,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A 、B 、C 是椭圆E :22221x y a b+= (0)a b >>上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且0AC BC =,2BC AC =,如图。
(I)求点C 的坐标及椭圆E 的方程;(II)若椭圆E 上存在两点P 、Q ,使得直线PC 与直线QC 关于直线3x =对称,求直线PQ 的斜率。
题型四:共线向量问题1:如图所示,已知圆M A y x C ),0,1(,8)1(:22定点=++为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足N AM NP AP AM 点,0,2=⋅=的轨迹为曲线E.I )求曲线E 的方程;II )若过定点F (0,2)的直线交曲线E 于不同的两点G 、H (点G 在点F 、H 之间),且满足FH FG λ=,求λ的取值范围.2:已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线214y x =的焦点,离心率为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点作直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,交y 轴于M 点,若1MA AF λ=,2MB BF λ= ,求证:1210λλ+=-.题型五:面积问题例题1、已知椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。
(完整word版)圆锥曲线压轴解答题22题(含详细答案,可直接打印)
圆锥曲线压轴22题及答案一.解答题(共22小题)1.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆M :+=1(a >b >0)的右焦点,且两曲线有公共点(,).(1)求椭圆M 的方程;(2)O 为坐标原点,A ,B ,C 是椭圆M 上不同的三点,并且O 为△ABC 的重心,试探究△ABC 的面积是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由. 2.已知直线11:ax ﹣y+1=0,直线12:x+5ay+5a=0.(1)直线11与l 2的交点为M,当a 变化时,求点M 的轨迹C 的方程:(2)已知点D (2,0),过点E (﹣2,0)的直线1与C 交于A ,B 两点,求△ABD 面积的最大值. 3.已知椭圆C:+=1(a >b >0)的四个顶点围成的菱形的面积为4,点M 与点F 分别为椭圆C 的上顶点与左焦点,且△MOF 的面积为(点O 为坐标原点).(1)求C 的方程;(2)直线l 过F 且与椭圆C 交于P ,Q 两点,点P 关于O 的对称点为P′,求△PP′Q 面积的最大值.4.如图所示,椭圆C 1:+y 2=1,抛物线C 2:y=x 2﹣1,其中C 2与y 轴的交点为M,过坐标原点O的直线l 与C 2相交于点A ,B,直线MA ,MB 分别与C 1相交于点D ,E . (Ⅰ)证明:MA ⊥MB;(Ⅱ)记△MAB ,△MDE 的面积分别是S 1,S 2.问:是否存在直线l ,使得=.若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.5.已知椭圆C1:的左右顶点是双曲线的顶点,且椭圆C1的上顶点到双曲线C2的渐近线距离为.(1)求椭圆C1的方程;(2)点F为椭圆的左焦点,不垂直于x轴且不过F点的直线l与曲线C1相交于A、B两点,若直线FA、FB的斜率之和为0,则动直线l是否一定经过一定点?若存在这样的定点,则求出该定点的坐标;若不存在这样的定点,请说明理由.6.椭圆的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B 两点,当直线l与x轴平行时,直线l被椭圆C截得的线段长为.(1)求椭圆C的方程;(2)在y轴上是否存在异于点P的定点Q,使得直线l变化时,总有∠PQA=∠PQB?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.7.已知椭圆,点在椭圆C上,椭圆C的四个顶点的连线构成的四边形的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)设点A为椭圆长轴的左端点,P、Q为椭圆上异于椭圆C长轴端点的两点,记直线AP、AQ斜率分别为k1、k2,若k1k2=2,请判断直线PQ是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由.8.已知椭圆Γ:=1(0<b<2)的左右焦点分别为F1、F2,上顶点为B,O为坐标原点,且向量与的夹角为.(1)求椭圆Γ的方程;(2)设Q(1,0),点P是椭圆Γ上的动点,求的最大值和最小值;(3)设不经过点B的直线l与椭圆Γ相交于M、N两点,且直线BM、BN的斜率之和为1,证明:直线l过定点.9.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A,C两点,与x轴交于点H,设AC的中点为Q,试问|AQ|2+|QH|2是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.10.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A、C两点,以AC为对角线作正方形ABCD,记直线l与x 轴的交点为H,试问|BH|是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.11.设椭圆M:+=1(a>b>0)经过点P(,),F1,F2是椭圆M的左、右焦点,且△PF1F2的面积为.(1)求椭圆M的方程;(2)设O为坐标原点,过椭圆M内的一点(0,t)作斜率为k的直线l与椭圆M交于A,B两点,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,若对任意实数k,存在实m,使得k1+k2=mk,求实数m的取值范围. 12.已知椭圆经过点,离心率为,过右焦点F 且与x 轴不垂直的直线l 交椭圆于P ,Q 两点. ( I )求椭圆C 的方程; ( II )当直线l 的斜率为时,求△POQ 的面积;( III )在椭圆C 上是否存在点M ,使得四边形OPMQ 为平行四边形?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 13.已知F 1、F 2是椭圆C :(a >b >0)的左、右焦点,过F 2作x 轴的垂线与C 交于A 、B两点,F 1B 与y 轴交于点D ,AD ⊥F 1B ,且|OD|=1,O 为坐标原点. (1)求C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上任一异于顶点的点,A 1、A 2为C 的上、下顶点,直线PA 1、PA 2分别交x 轴于点M 、N .若直线OT 与过点M 、N 的圆切于点T .试问:|OT|是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 14.已知椭圆C :+=1的两个焦点分别是F 1(﹣,0),F 2(,0),点E(,)在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是y 轴上的一点,若椭圆C 上存在两点M ,N 使=2,求以F 1P 为直径的圆面积取值范围. 15.已知椭圆的右焦点为F ,离心率为,平行于x 轴的直线交椭圆于A ,B 两点,且.(I )求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点F 且斜率不为零的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点E ,使得是定值?若存在,请求出该点的坐标;若不存在,请说明理由. 16.已知椭圆C :(a >b >0)的离心率,抛物线E :的焦点恰好是椭圆C的一个顶点.(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,是否存在常数λ,使得恒成立?请说明理由.17.在平面直角坐标系中,点F 1、F 2分别为双曲线C :的左、右焦点,双曲线C 的离心率为2,点(1,)在双曲线C 上.不在x 轴上的动点P 与动点Q 关于原点O 对称,且四边形PF 1QF 2的周长为.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)在动点P 的轨迹上有两个不同的点M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),线段MN 的中点为G ,已知点(x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2上,求|OG |•|MN |的最大值,并判断此时△OMN 的形状. 18.已知抛物线C :y 2=2px (p >0),其内接△ABC 中∠A=90°. (I)当点A 与原点重合时,求斜边BC 中点M 的轨迹方程;(II )当点A 的纵坐标为常数t 0(t 0∈R )时,判断BC 所在直线是否过定点?过定点求出定点坐标;不过定点,说明理由. 19.如图,已知F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,点P (﹣2,3)是椭圆C上一点,且PF 1⊥x 轴. (1)求椭圆C 的方程;(2)设圆M :(x ﹣m )2+y 2=r 2(r >0).①设圆M 与线段PF 2交于两点A,B ,若,且AB=2,求r 的值;②设m=﹣2,过点P 作圆M 的两条切线分别交椭圆C 于G ,H 两点(异于点P ).试问:是否存在这样的正数r,使得G,H 两点恰好关于坐标原点O 对称?若存在,求出r 的值;若不存在,请说明理由.20.己知椭圆在椭圆上,过C 的焦点且与长轴垂直的弦的长度为.(1)求椭圆C 的标准方程;.(2)过点A (﹣2,0)作两条相交直线l 1,l 2,l 1与椭圆交于P ,Q 两点(点P 在点Q 的上方),l 2与椭圆交于M ,N 两点(点M 在点N 的上方),若直线l 1的斜率为,,求直线l 2的斜率.21.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :x 2=2py (p >0),直线y=x 与C 交于O ,T 两点,|OT |=4.(Ⅰ)求C 的方程; (Ⅱ)斜率为k (0)的直线l 过线段OT 的中点,与C 交于A,B 两点,直线OA,OB 分别交直线y=x ﹣2于M ,N 两点,求|MN|的最大值.22.已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为4,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线l经过点P(0,﹣1),且与椭圆交于A,B两点,若,求直线l的方程.参考答案与试题解析一.解答题(共22小题)1.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点是椭圆M:+=1(a>b>0)的右焦点,且两曲线有公共点(,).(1)求椭圆M的方程;(2)O为坐标原点,A,B,C是椭圆M上不同的三点,并且O为△ABC的重心,试探究△ABC的面积是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点是椭圆M:+=1(a>b>0)的右焦点,∴=c,∵两曲线有公共点(,),∴=2p•,+=1,解得p=2,∴c=1,∴c2=a2﹣b2=1,∴a2=4,b2=3,∴椭圆的方程为+=1;(2)设直线AB的方程为y=kx+m,代入椭圆方程3x2+4y2=12,可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,x1+x2=﹣,y1+y2=k(x1+x2)+2m=,由O为△ABC的重心,可得=﹣(+)=(,﹣),由C在椭圆上,则有3()2+4(﹣)2=12,化简可得4m2=3+4k2,|AB|=•=•=•==,C到直线AB的距离d═,S△ABC=|AB|•d=••=.当直线AB的斜率不存在时,|AB|=3,d=3,S△ABC=|AB|•d=.综上可得,△ABC的面积为定值.2.已知直线11:ax﹣y+1=0,直线12:x+5ay+5a=0.(1)直线11与l2的交点为M,当a变化时,求点M的轨迹C的方程:(2)已知点D(2,0),过点E(﹣2,0)的直线1与C交于A,B两点,求△ABD面积的最大值.【解答】解:(1)由题意设M(x,y),M满足直线11、直线12:可得,消去a,可得x2+5y2=5,即点M的轨迹C的方程为:(2)设直线l的方程x=my﹣2.E(﹣2,0)在M的轨迹C内.ED=4,直线1与C交于A,B两点,A(x1,y1).B(x2,y2)∴,可得(m2+5)y2﹣4my﹣1=0.∴y1+y2=.y1y2=∴△ABD面积s=×|y1﹣y2|•|ED=×4×=2×==2×≤2×=2×=,当且仅当m=时,表达式取得最大值.△ABD面积的最大值:.3.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的四个顶点围成的菱形的面积为4,点M与点F分别为椭圆C的上顶点与左焦点,且△MOF的面积为(点O为坐标原点).(1)求C的方程;(2)直线l过F且与椭圆C交于P,Q两点,点P关于O的对称点为P′,求△PP′Q面积的最大值.【解答】解:(1)∵△MOF的面积为,∴bc=,即bc=.又∵椭圆C的四个顶点围成的菱形的面积为4,∴=4,即ab=2.∴==,∴=,∴a=2,b=,∴C的方程为:=1.(2)由题意可知,点O为PP′的中点,则=2S△POQ.设直线l的方程为:x=my﹣1,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立,可得(3m2+4)y2﹣6my﹣9=0,∴y1+y2=,y1y2=,∴|y1﹣y2|===,∴S△POQ =|OF|•|y1﹣y2|=.设=t≥1,=.∵函数g(t)=在[1,+∞)上单调递减,∴当t=1时,△PP′Q面积取得最大值=3.4.如图所示,椭圆C1:+y2=1,抛物线C2:y=x2﹣1,其中C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,直线MA,MB分别与C1相交于点D,E.(Ⅰ)证明:MA⊥MB;(Ⅱ)记△MAB,△MDE的面积分别是S1,S2.问:是否存在直线l,使得=.若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)证明:由题得,直线l 的斜率存在,设为k,则直线l 的方程为:y=kx, 由y=kx 和y=x 2﹣1,得x 2﹣kx ﹣1=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 于是x 1+x 2=k ,x 1•x 2=﹣1,又点M 的坐标为(0,﹣1). 所以k MA •k MB =•====﹣1.故MA ⊥MB ,即MD ⊥ME;(Ⅱ)设直线MA 的斜率为k 1,则直线MA 的方程为y=k 1x ﹣1. 联立y=x 2﹣1可得或则点A 的坐标为(k 1,k 12﹣1). 又直线MB 的斜率为﹣,同理可得点B 的坐标为(﹣,﹣1).于是S 1=|MA |•|MB |=|k 1|•••|﹣|•=.由椭圆方程x 2+4y 2=4和y=k 1x ﹣1, 得(1+4k 12)x 2﹣8k 1x=0,解得,或,则点D的坐标为(,).又直线ME的斜率为﹣,同理可得点E的坐标为(﹣,).于是S2=|MD|•|ME|=.故=(4k12++17)=,解得k12=4,或k12=.又由点A,B的坐标得,k==k1﹣.所以k=±.故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程为y=±x.5.已知椭圆C1:的左右顶点是双曲线的顶点,且椭圆C1的上顶点到双曲线C2的渐近线距离为.(1)求椭圆C1的方程;(2)点F为椭圆的左焦点,不垂直于x轴且不过F点的直线l与曲线C1相交于A、B两点,若直线FA、FB的斜率之和为0,则动直线l是否一定经过一定点?若存在这样的定点,则求出该定点的坐标;若不存在这样的定点,请说明理由.【解答】解:(1)由题意可知:a=2……………………………………1分又椭圆的上顶点为(0,b)双曲线的渐近线为:2y±x=0由点到直线的距离公式有:得……………………3分所以椭圆的方程为.……………………4分(2)设直线线l的方程为y=kx+m,A(x1,y1)、B(x2,y2)联立得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0……………………5分则……………………7分由已知直线FA、FB的斜率之和为0,有,2kx1x2+(k+m)(x1+x2)+2m=0…………………9分所以化简得m=4k………………11分此时△=(8km)2﹣4×(3+4k2)(4m2﹣12)=(32k2)2﹣4×(3+4k2)(64k2﹣12)=16×64k4﹣16(4k2+3)(16k2﹣3)=16×9(1﹣4k2)显然△=16×9(1﹣4k2)>0有机会成立.所以直线l的方程为:y=kx+m=k(x+4)所以存在这样的定点(﹣4,0)符合题意.…………12分6.椭圆的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点,当直线l与x轴平行时,直线l被椭圆C截得的线段长为.(1)求椭圆C的方程;(2)在y 轴上是否存在异于点P 的定点Q,使得直线l 变化时,总有∠PQA=∠PQB?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 【解答】解:(1)∵,∴a 2=2c 2=b 2+c 2,b=c,a 2=2b 2,椭圆方程化为:,由题意知,椭圆过点,∴,解得b 2=4,a 2=8,所以椭圆C 的方程为:;(2)当直线l 斜率存在时,设直线l 方程:y=kx+1, 由得(2k 2+1)x 2+4kx ﹣6=0,△=16k 2+24(2k 2+1)>0,设,假设存在定点Q (0,t)符合题意,∵∠PQA=∠PQB ,∴k QA =﹣k QB , ∴=,∵上式对任意实数k 恒等于零,∴4﹣t=0,即t=4,∴Q (0,4),当直线l 斜率不存在时,A ,B 两点分别为椭圆的上下顶点(0,﹣2),(0,2), 显然此时∠PQA=∠PQB ,综上,存在定点Q (0,4)满足题意. 7.已知椭圆,点在椭圆C 上,椭圆C 的四个顶点的连线构成的四边形的面积为.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点A 为椭圆长轴的左端点,P 、Q 为椭圆上异于椭圆C 长轴端点的两点,记直线AP 、AQ 斜率分别为k 1、k 2,若k 1k 2=2,请判断直线PQ 是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由. 【解答】解:(1)由点在椭圆C 上可得:,整理为:9a 2+4b 2=4a 2b 2, 由椭圆C 的四个顶点的连接线构成的四边形的面积为可得:,即,可得,由a >b >0可解得:,故椭圆C 的方程为:.(2)设点P 、Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),点A 的坐标为(﹣2,0), 故,可得y 1y 2=2(x 1+2)(x 2+2),设直线PQ 的方程为y=kx+m (直线PQ 的斜率存在), 可得(kx 1+m)(kx 2+m )=2(x 1+2)(x 2+2), 整理为:,联立,消去y 得:(4k 2+3)x 2+8kmx+(4m 2﹣12)=0,由△=64k 2m 2﹣4(4k 2+3)(4m 2﹣12)=48(4k 2﹣m 2+3)>0,有4k 2+3>m 2, 有,,故有:,整理得:44k 2﹣32km+5m 2=0,解得:m=2k 或,当m=2k 时直线PQ 的方程为y=kx+2k,即y=k(x+2),过定点(﹣2,0)不合题意, 当时直线PQ 的方程为,即,过定点.8.已知椭圆Γ:=1(0<b <2)的左右焦点分别为F 1、F 2,上顶点为B ,O 为坐标原点,且向量与的夹角为.(1)求椭圆Γ的方程;(2)设Q (1,0),点P 是椭圆Γ上的动点,求的最大值和最小值;(3)设不经过点B 的直线l 与椭圆Γ相交于M 、N 两点,且直线BM 、BN 的斜率之和为1,证明:直线l 过定点. 【解答】解:(1)椭圆Γ:=1(0<b <2)的a=2,向量与的夹角为,可得|BF 1|=|BF 2|=a==2b=2,即b=1,则椭圆方程为+y 2=1;(2)设P (m ,n ),可得+n 2=1,即n 2=1﹣,•=(1﹣m ,﹣n )•(﹣m ,﹣n )=m 2﹣m+n 2=m 2﹣m+1=(m ﹣)2+,由﹣2≤m ≤2可得m=时,上式取得最小值;m=﹣2时,取得最大值6, 则•的范围是[,6];(3)证明:当直线l 的斜率不存在时,设M (x 1,y 1),N(x 2,y 2), 由k BM +k BN =+==1,x 1=x 2,y 1=﹣y 2,得x 1=﹣2,此时M ,N 重合,不符合题意;设不经过点P 的直线l 方程为:y=kx+m ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 由得(1+4k 2)x 2+8ktx+4t 2﹣4=0,x 1+x 2=﹣,x 1x 2=,k BM +k BN =+==1,⇒(kx1﹣1+t)x2+(kx2﹣1+t)x1=x1x2⇒(2k﹣1)x1x2+(t﹣1)(x1+x2)=0⇒(t﹣1)(2k﹣t﹣1)=0,∵t≠1,∴t=2k﹣1,∴y=k(x+2)﹣1,直线l必过定点(﹣2,﹣1).9.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A,C两点,与x轴交于点H,设AC的中点为Q,试问|AQ|2+|QH|2是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【解答】(本小题满分12分)解:(Ⅰ)过且斜率为的直线方程为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)令,则y=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)由题意可得,解得a2=16,b2=4,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)所以椭圆E的标准方程.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(Ⅱ)由可得x2+2mx+2m2﹣8=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)设A(x1,y1),C(x2,y2)则有,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又,∵Q为AC的中点,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)直线l与x轴的交点为H(﹣2m,0),所以,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)=,所以|AQ|2+|HQ|2为定值10.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)10.椭圆E:的左、右焦点分别为、,过F1且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为F2.(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆E交于A、C两点,以AC为对角线作正方形ABCD,记直线l与x 轴的交点为H,试问|BH|是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【解答】(本小题满分12分)解:(Ⅰ)过且斜率为的直线方程为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)令,则y=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)由题意可得,解得a2=16,b2=4,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)所以椭圆E的标准方程.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(Ⅱ)由可得x2+2mx+2m2﹣8=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)设A(x1,y1),C(x2,y2)则有,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又,设AC的中点为Q,则﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)直线l与x轴的交点为H(﹣2m,0),所以,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)=,所以|BH|为定值.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)11.设椭圆M:+=1(a>b>0)经过点P(,),F1,F2是椭圆M的左、右焦点,且△PF1F2的面积为.(1)求椭圆M的方程;(2)设O为坐标原点,过椭圆M内的一点(0,t)作斜率为k的直线l与椭圆M交于A,B两点,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,若对任意实数k,存在实m,使得k1+k2=mk,求实数m的取值范围.【解答】解:(1)设M的焦点F1(﹣c,0),F2(c,0),∵,△PF1F2面积为,∴,∴c=1,由,得∴椭圆M的方程为.(2)设直线l的方程为y=kx+t,由•得(3+4k2)x2+8ktx+4t2﹣12=0,设A(x1•y2),B(x2•y2),则..由k1+k2=mk对任意k成立,得,∴,又(0,t)在椭圆内部,∴0≤t2<3,∴m≥2,即m∈[2,+∞).12.已知椭圆经过点,离心率为,过右焦点F且与x轴不垂直的直线l交椭圆于P,Q两点.( I)求椭圆C的方程;( II)当直线l的斜率为时,求△POQ的面积;( III)在椭圆C上是否存在点M,使得四边形OPMQ为平行四边形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.【解答】解:(I) 根据题意,解得,故椭圆C的方程为.…(5分)( II) 根据题意,直线l的方程为.设P(x1,y1),Q(x2,y2).由得15x2﹣24x=0.解得.法一:.法二:,原点O到直线l的距离.所以…(10分)( III)设直线l的方程为y=k(x﹣1)(k≠0).设P(x1,y1),Q(x2,y2),由得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0.由韦达定理得,.所以PQ 的中点.要使四边形OPMQ 为平行四边形,则N 为OM 的中点,所以.要使点M 在椭圆C 上,则,即12k 2+9=0,此方程无解.所以在椭圆C 上不存在点M ,使得四边形OPMQ 为平行四边形.….(14分) 13.已知F 1、F 2是椭圆C :(a >b >0)的左、右焦点,过F 2作x 轴的垂线与C 交于A 、B 两点,F 1B 与y 轴交于点D ,AD ⊥F 1B ,且|OD |=1,O 为坐标原点. (1)求C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上任一异于顶点的点,A 1、A 2为C 的上、下顶点,直线PA 1、PA 2分别交x 轴于点M 、N .若直线OT 与过点M 、N 的圆切于点T .试问:|OT |是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)如图:AF 2⊥x 轴,|OD|=1, ∴AB ∥OD,∵O 为F 1F 2为的中点, ∴D 为BF 1的中点, ∵AD ⊥F 1B ,∴|AF 1|=|AB |=2|AF 2|=4|OD |=4, ∴2a=|AF 1|+|AF 2|=4+2=6, ∴a=3, ∴|F 1F 2|==2,∴c=,a=3,∴b2=a2﹣c2=6,∴+=1,(2)由(1)可知,A1(0,),A2(0,﹣).设点P(x0,y),直线PA1:y﹣=x,令y=0,得xM=;直线PA2:y+=x,令y=0,得xN=;|OM|•|ON|=,∵+=1,∴6﹣y02=x2,∴|OM|•|ON|=.由切割线定理得OT2=OM•ON=.∴OT=,即线段OT的长度为定值.14.已知椭圆C :+=1的两个焦点分别是F 1(﹣,0),F 2(,0),点E (,)在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是y 轴上的一点,若椭圆C 上存在两点M,N 使=2,求以F 1P 为直径的圆面积取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由已知,c=, ∴2a=|EF 1|+|EF 2|=+=4,∴a=2,∴b 2=a 2﹣c 2=8﹣2=6, ∴椭圆方程为+=1,(Ⅱ)设点P 的坐标为(0,t),当直线MN 的斜率不存在时,可得M,N 分别是椭圆的两端点,可得t=±,当直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为y=kx+t ,M(x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则由=2可得x 1=﹣2x 2,①,由,消y 可得(3+4k 2)x 2+8ktx+4t 2﹣24=0,由△>0,可得64k 2t 2﹣4(3+4k 2)(4t 2﹣24)>0,整理可得t 2<8k 2+6,由韦达定理可得x 1+x 2=﹣,x 1x 2=,②,由①②,消去x 1,x 2可得k 2=,由,解得<t 2<6, 综上得≤t 2<6,又以F 1P 为直径的圆面积S=π•,∴S 的范围为[,2π).15.已知椭圆的右焦点为F ,离心率为,平行于x 轴的直线交椭圆于A,B 两点,且.(I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点F 且斜率不为零的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点E ,使得是定值?若存在,请求出该点的坐标;若不存在,请说明理由. 【解答】解:(Ⅰ)由题意可得:,∵平行于x 轴的直线交椭圆于A ,B 两点,且.∴,a=,∴c=2,b 2=a 2=﹣c 2=2. ∴椭圆C 的方程为(Ⅱ)设直线l 的方程为y=k (x ﹣2), 代入椭圆C 的方程,得(3k 2+1)x 2﹣12k 2x+12k 2﹣6=0,设M(x3,y3),N(x4,y4),则,,x3x4=.根据题意,假设x轴上存在定点E(t,0),使得是为定值,=(x3﹣t,y3)•(x4﹣t,y4)=(x3﹣t)•(x4﹣t)+y3y4,=(x3﹣t)•(x4﹣t)+k2(x3﹣2)•(x4﹣2),=(k2+1)x3x4﹣(2k2+t)(x3+x4)+4k2+t2,=要使上式为定值,即与k无关,则应3t2﹣12t+10=3(t2﹣6),即t=,故当点E的坐标为(,0)时,使得为定值.16.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率,抛物线E:的焦点恰好是椭圆C 的一个顶点.(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,是否存在常数λ,使得恒成立?请说明理由.【解答】解:(1)由抛物线E:的焦点(0,),椭圆的C的焦点在x轴,由题意可知:b=,椭圆的离心率e===,则a=2,∴椭圆的标准方程:;(2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+1,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).联立,整理得(4k 2+3)x 2+8kx ﹣8=0.其判别式△>0,x 1+x 2=﹣,x 1x 2=﹣.∴•+λ•=x 1x 2+y 1y 2+λ[x 1x 2+(y 1﹣1)(y 2﹣1)],=(1+λ)(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1==﹣2λ﹣3,当λ=2时,﹣2λ﹣3=﹣7,即•+λ•=﹣7为定值. 当直线AB 斜率不存在时,直线AB 即为直线CD ,此时•+λ•=•+2•=﹣3﹣4=﹣7,故存在常数λ=2,使得•+λ•为定值﹣7.17.在平面直角坐标系中,点F 1、F 2分别为双曲线C :的左、右焦点,双曲线C 的离心率为2,点(1,)在双曲线C 上.不在x 轴上的动点P 与动点Q 关于原点O 对称,且四边形PF 1QF 2的周长为.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)在动点P 的轨迹上有两个不同的点M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),线段MN 的中点为G,已知点(x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2上,求|OG |•|MN|的最大值,并判断此时△OMN 的形状. 【解答】解:(1)设F 1,F 2分别为(﹣c ,0),(c ,0) 可得,b 2=c 2﹣a 2=3a 2,又点(1,)在双曲线C 上,∴,解得,c=1.连接PQ ,∵OF 1=OF 2,OP=OQ ,∴四边形PF 1QF 2的周长为平行四边形. ∴四边形PF 1+PF 2=2>2,∴动点P 的轨迹是以点F 1、F 2分别为左右焦点的椭圆(除左右顶点),∴动点P 的轨迹方程(y ≠0);(2)∵x 12+x 22=2,,∴y 12+y 22=1.∴|OG |•|MN|=•=•=.∴当3﹣2x 1x 2﹣2y 1y 2=3+2x 1x 2+2y 1y 2⇒x 1x 2+y 1y 2=0时取最值, 此时OM ⊥ON ,△OMN 为直角三角形.18.已知抛物线C:y 2=2px (p >0),其内接△ABC 中∠A=90°. (I )当点A 与原点重合时,求斜边BC 中点M 的轨迹方程;(II)当点A 的纵坐标为常数t 0(t 0∈R )时,判断BC 所在直线是否过定点?过定点求出定点坐标;不过定点,说明理由. 【解答】解:(I )设B (,y 1),C (,y 2),∵AB ⊥AC ,∴+y 1y 2=0,∴y 1y 2=﹣4p 2.∴设BC 的中点M (x ,y ),则=x ,y 1+y 2=2y ,∵y 12+y 22=(y 1+y 2)2﹣2y 1y 2, ∴px=4y 2+8p 2,∴M 的轨迹方程为:y 2=(x ﹣8p ). (II )A (,t 0),设直线BC 的方程为y=kx+b,B (,y 1),C (,y 2),∴k AB ==,k AC ==,∵AB⊥AC,∴•=﹣1.即y1y2+t(y1+y2)+t2+4p2=0.联立方程组,消去x可得y2﹣y+=0,∴y1y2=,y1+y2=,∴+t0+t2+4p2=0.解得b=﹣t﹣﹣2pk,∴直线BC的方程为:y=kx﹣t0﹣﹣2pk=k(x﹣2p﹣)﹣t,∴直线BC过定点(2p+,﹣t).19.如图,已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,点P(﹣2,3)是椭圆C上一点,且PF1⊥x轴.(1)求椭圆C的方程;(2)设圆M:(x﹣m)2+y2=r2(r>0).①设圆M与线段PF2交于两点A,B,若,且AB=2,求r的值;②设m=﹣2,过点P作圆M的两条切线分别交椭圆C于G,H两点(异于点P).试问:是否存在这样的正数r,使得G,H两点恰好关于坐标原点O对称?若存在,求出r的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)因点P(﹣2,3)是椭圆C上一点,且PF1⊥x轴,所以椭圆的半焦距c=2,由,得,所以,……(2分)化简得a2﹣3a﹣4=0,解得a=4,所以b2=12,所以椭圆C的方程为.……(4分)(2)①因,所以,即,所以线段PF2与线段AB的中点重合(记为点Q),由(1)知,……(6分)因圆M与线段PF2交于两点A,B,所以,所以,解得,……(8分)所以,故.……(10分)②由G,H两点恰好关于原点对称,设G(x0,y),则H(﹣x,﹣y),不妨设x<0,因P(﹣2,3),m=﹣2,所以两条切线的斜率均存在,设过点P与圆M相切的直线斜率为k,则切线方程为y﹣3=k(x+2),即kx﹣y+2k+3=0,由该直线与圆M相切,得,即,……(12分)所以两条切线的斜率互为相反数,即kGP =﹣kHP,所以,化简得x0y=﹣6,即,代入,化简得,解得x=﹣2(舍),,所以,……(14分)所以,,所以,所以.故存在满足条件的,且.……(16分)20.己知椭圆在椭圆上,过C的焦点且与长轴垂直的弦的长度为.(1)求椭圆C的标准方程;.(2)过点A(﹣2,0)作两条相交直线l1,l2,l1与椭圆交于P,Q两点(点P在点Q的上方),l2与椭圆交于M,N两点(点M在点N的上方),若直线l1的斜率为,,求直线l2的斜率.【解答】解:(1)由已知得:,…………………………(2分)解得a=6,b=1.故椭圆C的方程为.………………………(4分)(2)由题设可知:l1的直线方程为x=﹣7y﹣2.联立方程组,整理得:85y2+28y﹣32=0..…………………………(6分)∴.…………………………………………(7分)∵,∴,即.…………………………………………(8分)设l2的直线方程为x=my﹣2(m≠0).将x=my﹣2代入+y2=1得(m2+36)y2﹣4my﹣32=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则.……………………………………(10分)又∵,∴.解得m2=4,∴m=±2.故直线l2的斜率为.………………………(12分)21.在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:x2=2py(p>0),直线y=x与C交于O,T两点,|OT|=4.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)斜率为k(0)的直线l过线段OT的中点,与C交于A,B两点,直线OA,OB分别交直线y=x﹣2于M,N两点,求|MN|的最大值.【解答】解:(Ⅰ)由方程组得x2﹣2px=0,解得x1=0,x2=2p,所以O(0,0),T(2p,2p),则|OT|=2p,又|OT|=2p=4,所以p=2.故C的方程为x2=4y.(Ⅱ)由(Ⅰ)O(0,0),T(4,4),则线段OT的中点坐标(2,2).故直线l的方程为y﹣2=k(x﹣2).由方程组得x2﹣4kx+8k﹣8=0.设A(x1,x12),B(x2,x22),则x1+x2=4k,x1x2=8k﹣8,直线OA的方程y=x,代入y=x﹣2,解得x=,所以M(,),同理得N(,),所以|MN|=•|﹣|=||=×|=4•因为0<k≤,所以8<|MN|≤4.当k=时,|MN|取得最大值4.22.已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为4,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线l经过点P(0,﹣1),且与椭圆交于A,B两点,若,求直线l的方程.【解答】(本小题满分12分)解:(1)依题意可设椭圆方程为(a>b>0),由2c=4,c=2,e==,则a=2,b2=a2﹣c2=4,∴椭圆C的方程为:.(2)由题意可知直线l的斜率存在,设l的方程为:y=kx﹣1,A(x1,y1),B(x2,y2),由,整理得(2k2+1)x2﹣4kx﹣6=0,且△>0,则x1+x2=,x1x2=﹣,由,即(﹣x1,﹣1﹣y1)=2(x2,y2+1),x1=﹣2x2,,消去x2并解关于k的方程得:k=±,∴l的方程为:y=±x﹣1.。
专题50 圆锥曲线(多选题部分)(解析版)
专题50 圆锥曲线(多选题部分)一、题型选讲题型一 、圆锥曲线定义与性质的考查例1、(202年山东卷)已知曲线22:1C mx ny +=( ) A .若0m =,0n >,则C 是两条直线 B .若0m n =>,则CC .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上D .若0mn <,则C是双曲线,其渐近线方程为y = 【答案】AD【详解】对于A ,若0m =,0n >,则2:1C ny =即y =,为两条直线,故A 正确; 对于B ,若0m n =>,则221:C x y n +=,所以CB 错误; 对于C ,若0m n >>,则110m n<<, 所以22:1C mx ny +=即22:111x y C m n +=为椭圆,且焦点在y 轴上,故C 错误; 对于D ,若0mn <,则22:111x y C m n +=为双曲线,且其渐近线为y ==,故D 正确.例2、已知双曲线C过点(且渐近线方程为3y x =±,则下列结论正确的是( ) A .C 的方程为2213x y -=B .CC .曲线21x y e -=-经过C 的一个焦点 D.直线10x -=与C 有两个公共点【答案】AC【详解】对于A:由双曲线的渐近线方程为3y x =±,可设双曲线方程为223x y λ-=,把点代入,得923λ-=,即1λ=.∴双曲线C 的方程为2213x y -=,故A 正确; 对于B :由23a =,21b =,得2c =,∴双曲线C=,故B 错误; 对于C :取20x +=,得2x =-,0y =,曲线21x y e +=-过定点(2,0)-,故C 正确;对于D :双曲线的渐近线0x ±=,直线10x --=与双曲线的渐近线平行,直线10x -=与C 有1个公共点,故D 不正确.故选:AC .例3、(2020·山东济南外国语学校高三月考)已知双曲线的左、右焦点分别为为双曲线上一点,且,若,则对双曲线中的有关结论正确的是( ) A .B .C .D .【答案】ABCD【解析】由双曲线的定义知:, 由,在中,由余弦定理可得:,22221(0,0)x y a b a b-=>>12,,F F P122PF PF =12sin 4F PF ∠=,,,a b c e e =2e =b =b =12212,4PF PF PF a PF a -==∴=12sin F PF ∠=121cos 4F PF ∠=±12PF F △222416412244a a c a a +-=±⨯⨯解得或,, 或,又, 可得或故选:ABCD例4、已知双曲线,若的离心率最小,则此时( )A.BC .双曲线的一个焦点坐标为D【答案】AB【解析】因为,所以双曲线的焦点在轴上,所以,,所以.又双曲线的离心率,则.因为,所以,当且仅当,即时,等号成立,则双曲线的离心率最小时,,,,则双曲,故A ,B 正确;双曲线的焦点坐标为(,0),故C 错误;焦点,故D 错误.故选:AB .题型二圆锥曲线的综合性问题例5、的椭圆为“黄金椭圆”.如图,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,12,A A 分别为左、右顶点,1B ,2B 分别为上、下顶点,1F ,2F 分别为左、右焦点,P 为椭圆上一点,则满足下列条件能使椭圆C 为“黄金椭圆”的有( )224c a =226c a=2ce a∴==2c a ∴=c =222c a b =+b =b =()222:104x y C m m m m -=>-+C 2m =0y ±=)0m >C x 2a m =224b m m =-+224c m =+c e a =222244c m e m a m m+===+0m >244e m m =+≥=4m m=2m =C 22a =26b =28c =0y ±=±()0y +=2==A .2112212A F F A F F ⋅= B .11290F B A ∠=︒C .1PF x ⊥轴,且21//PO A BD .四边形221AB A B 的内切圆过焦点1F ,2F【答案】BD【详解】∵椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>∴121212(,0),,0),(0,),(0,),(,0),(,)(0A a A a B b B b F c F c ---对于A ,若2112212A F F A F F ⋅=,则22()(2)a c c -=,∴2a c c -=,∴13e =,不满足条件,故A 不符合条件;对于B ,11290F B A ︒∠=,∴222211112A F B F B A =+ ∴2222()a c a a b +=++,∴220c ac a +-= ∴210e e +-=,解得e =e =,故B 符合条件; 对于C ,1PF x ⊥轴,且21//PO A B ,∴2,b P c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭∵21PO A B k k =∴2b c ab a =--,解得 ∵,∴b c =222a b c =+a =∴,不满足题意,故C不符合条件;对于D,四边形的内切圆过焦点即四边形的内切圆的半径为c,∴∴,∴,解得(舍去)或,∴,故D符合条件.例6、已知椭圆()22:10x yC a ba b+=>>的左、右焦点分别为1F,2F且122F F=,点()1,1P在椭圆内部,点Q在椭圆上,则以下说法正确的是()A.1QF QP+的最小值为1B.椭圆C的短轴长可能为2C.椭圆C的离心率的取值范围为⎛⎝⎭D.若11PF FQ=,则椭圆C【答案】ACD【详解】A.因为12||2F F,所以22(1,0),||1F PF=,所以122||||||||||1QF QP QF QP PF+=+≥=,当2,,Q F P,三点共线时,取等号,故正确;B.若椭圆C的短轴长为2,则1,2b a==,所以椭圆方程为22121x y+=,11121+>,则点P在椭圆外,故错误;C.因为点(1,1)P在椭圆内部,所以111a b+<,又1a b-=,所以1b a=-,所以1111+<-a a,即2310a a-+>,解得236(1244a+++>==,12+>,所以12=<e,所以椭圆C的离心率的取值范围为,故正确;2cea===1221A B A B12,F F1221A B A B ab=422430c a c a-+=42310e e-+=235e+=235e-=51e-=D .若11PF FQ =,则1F 为线段PQ 的中点,所以(3,1)Q --,所以911+=a b,又1a b -=,即21190-+=a a ,解得a ====,所以椭圆C,故正确.例7、(2020·山东高三开学考试)已知双曲线,过其右焦点的直线与双曲线交于两点、,则( )A .若、同在双曲线的右支,则的斜率大于B .若在双曲线的右支,则最短长度为C .的最短长度为D .满足的直线有4条 【答案】BD【解析】易知双曲线的右焦点为,设点、,设直线的方程为, 当时,直线的斜率为, 联立,消去并整理得. 则,解得. 对于A 选项,当时,直线轴,则、两点都在双曲线的右支上,此时直线的斜率不存在,A 选项错误;对于B 选项,,B 选项正确; 对于C 选项,当直线与轴重合时,,C 选项错误; 对于D 选项,当直线与轴重合时,; 当直线与轴不重合时,由韦达定理得,, 22:1916x y C -=F l A B A B l 43A FA 2AB 32311AB =C ()5,0F ()11,A x y ()22,B x y l 5x my =+0m ≠l 1k m=225169144x my x y =+⎧⎨-=⎩x ()221691602560m y my -++=()()222222169016042561699610m m m m ⎧-≠⎪⎨∆=-⨯-=+>⎪⎩34m ≠0m =l x ⊥A B l min 532F c a A =-=-=l x 32263AB a ==<l x 2611AB a ==≠l x 122160169m y y m +=--122256169y y m =-由弦长公式可得,解得或.故满足的直线有条,D 选项正确. 故选:BD.例8、(2020·江苏扬州中学高二月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,且,点在椭圆内部,点在椭圆上,则以下说法正确的是( )A .的最小值为B .椭圆的短轴长可能为2C .椭圆的离心率的取值范围为D .若,则椭圆【答案】ACD【解析】A. 因为,所以,所以,当,三点共线时,取等号,故正确;B.若椭圆的短轴长为2,则,所以椭圆方程为,,则点在椭圆外,故错误;C. 因为点在椭圆内部,所以,又,所以,所以,即,解得,所以,所以椭圆的离心率的取值范围为,故正确;()2122961169m AB y y m +=-==-()226161611169m m +==-4m =±m =11AB =4()22:10x y C a b a b+=>>1F 2F 122F F =()1,1P Q 1QF QP +21a -C C ⎛ ⎝⎭11PF FQ =C 122F F =()221,0,1=F PF 1222221+=-+≥-=-QF QP a QF QP a PF a 2,,Q F P C 1,2b a ==22121x y +=11121+>P ()1,1P 111a b+<1a b -=1b a =-1111+<-a a 2310a a -+>(2136244++>==a >12=<e C 10,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D. 若,则为线段的中点,所以,所以,又,即,解得,所以椭圆的,故正确.故选:ACD例9、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2:2C y px =(0)p >的焦点为F ,准线为l.设l 与x 轴的交点为K ,P 为C 上异于O 的任意一点,P 在l 上的射影为E ,EPF ∠的外角平分线交x 轴于点Q ,过Q 作QN PE ⊥交EP 的延长线于N ,作QM PF ⊥交线段PF 于点M ,则( )A .||||PE PF =B .||||PF QF =C .||||PN MF =D .||||PN KF =【答案】ABD 【解析】由抛物线的定义,PE PF =,A 正确;∵//PN QF ,PQ 是FPN ∠的平分线,∴FQP NPQ FPQ ∠=∠=,∴||||PF QF =,B 正确; 若||||PN MF =,由PQ 是外角平分线,QN PE ⊥,QM PF ⊥得QM QN =,从而有PM PN =,于是有PM FM =,这样就有QP QF =,PFQ ∆为等边三角形,60FPQ ∠=︒,也即有60FPE ∠=︒,11PF FQ =1F PQ ()3,1Q --911+=a b1a b -=21190-+=a a 21122244++===a =C这只是在特殊位置才有可能,因此C 错误;连接EF ,由A 、B 知PE QF =,又//PE QF ,EPQF 是平行四边形,∴EF PQ =,显然EK QN =,∴KF PN =,D 正确.二、达标训练1、(2020·山东高三其他模拟)关于双曲线与双曲线,下列说法正确的是( ).A .它们有相同的渐近线B .它们有相同的顶点C .它们的离心率不相等D .它们的焦距相等【答案】CD【解析】双曲线的顶点坐标,渐近线方程:,离心率为:,焦距为10.双曲线,即:,它的顶点坐标,渐近线方程:,离心率为:,焦距为10. 所以它们的离心率不相等,它们的焦距相等. 故选:.2、(2020届山东省滨州市高三上期末)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1(5,0)F -,2(5,0)F ,则能使双曲线C 的方程为221169x y -=的是( )A .离心率为54B .双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .渐近线方程为340±=x yD .实轴长为4【答案】ABC【解析】由题意,可得:焦点在x 轴上,且5c =;A 选项,若离心率为54,则4a =,所以2229b c a =-=,此时双曲线的方程为:221169x y -=,故A 正确;221:1916x y C -=222:1916y x C -=-221:1916x y C -=(3,0)430x y ±=53222:1916y x C -=-221169x y -=(4,0)±340±=x y 54CDB 选项,若双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,则22222812516125a b a b c ⎧⎪⎪-=⎨⎪+==⎪⎩,解得:22169a b ⎧=⎨=⎩;此时双曲线的方程为:221169x y -=,故B 正确;C 选项,若双曲线的渐近线方程为340±=x y ,可设双曲线的方程为:22(0)169x y m m -=>,所以216925c m m =+=,解得:1m =,所以此时双曲线的方程为:221169x y -=,故C 正确; D 选项,若实轴长为4,则2a =,所以22221b c a =-=,此时双曲线的方程为:224121x y -=,故D 错误;故选:ABC.3、(2020届山东省德州市高三上期末)已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F经过点F ,直线l 与抛物线C 交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是( ) A .4p = B .DF FA =C .2BD BF =D .4BF =【答案】ABC 【解析】 如下图所示:分别过点A 、B 作抛物线C 的准线m 的垂线,垂足分别为点E 、M .抛物线C 的准线m 交x 轴于点P ,则PF p =,由于直线l 60,//AE x 轴,60EAF ∴∠=,由抛物线的定义可知,AE AF =,则AEF ∆为等边三角形,60EFP AEF ∴∠=∠=,则30PEF ∠=,228AF EF PF p ∴====,得4p =,A 选项正确;2AE EF PF ==,又//PF AE ,F ∴为AD 的中点,则DF FA =,B 选项正确;60DAE ∴∠=,30ADE ∴∠=,22BD BM BF ∴==(抛物线定义),C 选项正确; 2BD BF =,118333BF DF AF ∴===,D 选项错误. 故选:ABC.4、(2020届山东省日照市高三上期末联考)过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,M为线段AB 的中点,则( ) A .以线段AB 为直径的圆与直线32x =-相离 B .以线段BM 为直径的圆与y 轴相切 C .当2AF FB =时,92AB = D .AB 的最小值为4【答案】ACD【解析】对于选项A ,点M 到准线1x =-的距离为()1122AF BF AB +=,于是以线段AB 为直径的圆与直线1x =-一定相切,进而与直线32x =-一定相离: 对于选项B ,显然AB 中点的横坐标与12BM 不一定相等,因此命题错误. 对于选项C ,D ,设()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 方程为1x my =+,联立直线与抛物线方程可得2440y my --=,124y y =-,121=x x ,若设()24,4A a a ,则211,4B aa ⎛⎫- ⎪⎝⎭,于是21221424AB x x p a a=++=++,AB 最小值为4;当2AF FB =可得122y y =-, 142a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所212a =,92AB =.故选:ACD.5、(2020届山东省临沂市高三上期末)已知P 是椭圆C :2216x y +=上的动点,Q 是圆D :()22115x y ++=上的动点,则( )A .CB .C 的离心率为6C .圆D 在C 的内部D .PQ 【答案】BC【解析】2216x y += a ∴=,1b =c ∴===C 的焦距为c e a ===.设(), P x y (x ≤≤, 则()()22222256441111665555x x y x x PD ⎛⎫++=++-=++≥> ⎪⎝⎭=,所以圆D 在C 的内部,且PQ =. 故选:BC .6、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知抛物线2:4C y x =的焦点为F 、准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点()11,P x y ,()22,Q x y ,点P 在l 上的射影为1P ,则 ( ) A .若126x x +=,则8PQ =B .以PQ 为直径的圆与准线l 相切C .设()0,1M ,则1PM PP +≥D .过点()0,1M 与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条 【答案】ABC【解析】对于选项A,因为2p =,所以122x x PQ ++=,则8PQ =,故A 正确;对于选项B,设N 为PQ 中点,设点N 在l 上的射影为1N ,点Q 在l 上的射影为1Q ,则由梯形性质可得111222PP QQ PF QF PQ NN ++===,故B 正确; 对于选项C,因为()1,0F ,所以1PM PP PM PF MF +=+≥=故C 正确; 对于选项D,显然直线0x =,1y =与抛物线只有一个公共点,设过M 的直线为1y kx =+, 联立214y kx y x=+⎧⎨=⎩,可得()222410k x k x +-+=,令0∆=,则1k =,所以直线1y x =+与抛物线也只有一个公共点,此时有三条直线符合题意,故D 错误; 故选:ABC7、(2020·福清西山学校高二期中)在平面直角坐标系中,动点与两个定点和连线的斜率之积等于,记点的轨迹为曲线,直线:与交于,两点,则( ) A .的方程为B .C .的渐近线与圆相切D .满足的直线仅有1条【答案】AC【解析】设点,整理得,所以点的轨迹为曲线的方程为,故A 正确;又离心率,故B 不正确; 圆的圆心到曲线的渐近线为的距离为,又圆的半径为1,故C 正确;直线与曲线的方程联立整理得,设, ,且,xOy P ()1F)2F 13P E l ()2y k x =-E A B E 221(3x y x -=≠E E ()2221x y -+=AB =l (),P xy 13=2213x y -=P E 221(3x y x -=≠e ==()2221x y -+=()20,E y x =1d ==()2221x y -+=l E ()2221(3y k x x y x ⎧=-⎪⎨-=≠⎪⎩()222213+121230k x x k k ---=()()1122,,A B x y x y ,()()()224214441312312+1>0kk kk ∆=----=2130k -≠有,所以, 要满足,则需或或,当,此时,而曲线E 上,所以满足条件的直线有两条,故D 不正确,故选:AC .2122221212123+,1313x xx k x kk k ---==--)221+13k AB k===-AB =)221+13k k=-0k =1k =1k =-0k =)()AB ,x ≠。
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精心整理圆锥曲线大题题型归纳基本方法:1. 待定系数法:求所设直线方程中的系数,求标准方程中的待定系数a 、b 、c 、e 、p 等等; 2. 齐次方程法:解决求离心率、渐近线、夹角等与比值有关的问题;3. 韦达定理法:直线与曲线方程联立,交点坐标设而不求,用韦达定理写出转化完成。
要注4. 5. 1.2.3无关;45“转化”的经验;6.大多数问题只要真实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,即可自然而然产生思路。
题型一:求直线、圆锥曲线方程、离心率、弦长、渐近线等常规问题例1、 已知F 1,F 2为椭圆2100x +264y =1的两个焦点,P 在椭圆上,且∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积为多少?点评:常规求值问题的方法:待定系数法,先设后求,关键在于找等式。
变式1、已知12,F F 分别是双曲线223575x y -=的左右焦点,P 是双曲线右支上的一点,且12F PF ∠=120︒,求12F PF ∆的面积。
变式2、已知F 1,F 2为椭圆2221100x y b +=(0<b <10)的左、右焦点,P 是椭圆上一点.(1)求|PF 1|?|PF 2|的最大值; (2)若∠F 1PF 2=60°且△F 1PF 2的面积为6433,求b 的值 题型二过定点、定值问题例2.(淄博市2017届高三3月模拟考试)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>经过点3(1,),离心率为3,点A 为椭圆C 的右顶点,直线l 与椭圆相交于不同于点A 的两个点1122(,),(,)P x y Q x y . (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)当0AP AQ •=u u u r u u u r时,求OPQ ∆面积的最大值;(Ⅲ)若直线l 的斜率为2,求证:OPQ ∆的外接圆恒过一个异于点A 的定点.处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明。
(完整版)圆锥曲线经典题目(含答案)
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
(完整版)圆锥曲线知识点+例题+练习含答案(整理).docx
(完整版)圆锥曲线知识点+例题+练习含答案(整理).docx圆锥曲线⼀、椭圆:( 1)椭圆的定义:平⾯内与两个定点F1 , F2的距离的和等于常数(⼤于| F1 F2 |)的点的轨迹。
其中:两个定点叫做椭圆的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意: 2a | F1F2 | 表⽰椭圆;2a | F1F2|表⽰线段F1F2; 2a| F1F 2 |没有轨迹;(2)椭圆的标准⽅程、图象及⼏何性质:中⼼在原点,焦点在x 轴上中⼼在原点,焦点在y 轴上标准⽅程图形x2y2y2x2a2b 21( a b 0)a 2b21(ab 0)yB 2yB 2P F2 PA 1 A 2x A 1xA 2OF1O F21B 1FB 1顶点对称轴焦点焦距离⼼率通径2b2aA1 (a,0), A2 (a,0)A1( b,0), A2 (b,0)B1 (0, b), B2(0, b)B1( 0,a), B2 (0, a) x 轴,y轴;短轴为2b,长轴为2aF1 (c,0), F2(c,0)F1 ( 0,c), F2 (0,c)| F1 F2 | 2c(c 0)c2 a 2 b 2(0 e 1) (离⼼率越⼤,椭圆越扁)a(过焦点且垂直于对称轴的直线夹在椭圆内的线段)3.常⽤结论:(1)椭圆x2y21(a b 0) 的两个焦点为F1, F2,过F1的直线交椭圆于A, B两a2 b 2点,则ABF 2的周长=(2)设椭圆x2y2221( a b 0)左、右两个焦点为 F1, F2,过 F1且垂直于对称轴的直线a b交椭圆于 P, Q 两点,则 P, Q 的坐标分别是| PQ |⼆、双曲线:( 1)双曲线的定义:平⾯内与两个定点F1 , F2的距离的差的绝对值等于常数(⼩于| F1F2 | )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做双曲线的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意: | PF1 || PF2 | 2a 与 | PF2 | | PF1 |2a ( 2a| F1F2 | )表⽰双曲线的⼀⽀。
圆锥曲线大题题型归纳
圆锥曲线大题题型归纳基本方法:1. 待定系数法:求所设直线方程中的系数,求标准方程中的待定系数a 、b 、c 、e 、p 等等;2. 齐次方程法:解决求离心率、渐近线、夹角等与比值有关的问题;3. 韦达定理法:直线与曲线方程联立,交点坐标设而不求,用韦达定理写出转化完成。
要注意:如果方程的根很容易求出,就不必用韦达定理,而直接计算出两个根;4. 点差法:弦中点问题,端点坐标设而不求。
也叫五条等式法:点满足方程两个、中点坐标公式两个、斜率公式一个共五个等式;5. 距离转化法:将斜线上的长度问题、比例问题、向量问题转化水平或竖直方向上的距离问题、比例问题、坐标问题;基本思想:1.“常规求值”问题需要找等式,“求范围”问题需要找不等式; 2.“是否存在”问题当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解; 3.证明“过定点”或“定值”,总要设一个或几个参变量,将对象表示出来,再说明与此变量无关;4.证明不等式,或者求最值时,若不能用几何观察法,则必须用函数思想将对象表示为变量的函数,再解决; 5.有些题思路易成,但难以实施。
这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验; 6.大多数问题只要真实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,即可自然而然产生思路。
题型一:求直线、圆锥曲线方程、离心率、弦长、渐近线等常规问题例1、 已知F 1,F 2为椭圆2100x +264y =1的两个焦点,P 在椭圆上,且∠F 1 PF 2=60°,则△F 1 PF 2的面积为多少?点评:常规求值问题的方法:待定系数法,先设后求,关键在于找等式。
变式1、 已知12,F F 分别是双曲线223575x y -=的左右焦点,P 是双曲线右支上的一点,且12F PF ∠=120︒,求12F PF ∆的面积。
例2.(淄博市2017届高三3月模拟考试)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>经过点(1,2,离心率为2,点A 为椭圆C 的右顶点,直线l 与椭圆相交于不同于点A 的两个点1122(,),(,)P x y Q x y . (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)当0AP AQ •=u u u r u u u r时,求OPQ ∆面积的最大值;(Ⅲ)若直线l 的斜率为2,求证:OPQ ∆的外接圆恒过一个异于点A 的定点.处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明。
(完整版)圆锥曲线常见题型及答案
圆锥曲线常见题型归纳一、基础题涉及圆锥曲线的基本概念、几何性质,如求圆锥曲线的标准方程,求准线或渐近线方程,求顶点或焦点坐标,求与有关的值,求与焦半径或长(短)轴或实(虚)轴有关的角和三角形面积。
此类题在考试中最常见,解此类题应注意:(1)熟练掌握圆锥曲线的图形结构,充分利用图形来解题;注意离心率与曲线形状的关系; (2)如未指明焦点位置,应考虑焦点在x 轴和y 轴的两种(或四种)情况;(3)注意2,2,a a a ,2,2,b b b ,2,2,c c c ,2,,2p p p 的区别及其几何背景、出现位置的不同,椭圆中222b a c -=,双曲线中222b a c +=,离心率a c e =,准线方程a x 2±=;例题:(1)已知定点)0,3(),0,3(21F F -,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是 ( )A .421=+PF PFB .621=+PF PF C .1021=+PF PF D .122221=+PF PF (答:C );(2)方程8=表示的曲线是_____ (答:双曲线的左支)(3)已知点)0,22(Q 及抛物线42x y =上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____ (答:2)(4)已知方程12322=-++k y k x 表示椭圆,则k 的取值范围为____ (答:11(3,)(,2)22---); (5)双曲线的离心率等于25,且与椭圆14922=+y x 有公共焦点,则该双曲线的方程_______(答:2214x y -=);(6)设中心在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2=e 的双曲线C 过点)10,4(-P ,则C 的方程为_______(答:226x y -=)二、定义题对圆锥曲线的两个定义的考查,与动点到定点的距离(焦半径)和动点到定直线(准线)的距离有关,有时要用到圆的几何性质。
此类题常用平面几何的方法来解决,需要对圆锥曲线的(两个)定义有深入、细致、全面的理解和掌握。
圆锥曲线10类大题梳理(解析版)
圆锥曲线大题梳理考情分析圆锥曲线问题是高考的热点问题之一,多数情况在倒数第二题出现,难度为中高档题型。
纵观近几年高考试卷,圆锥曲线的大题主要有以下几种类型:已知过定点的直线与圆锥曲线相交于不同两点,求直线方程或斜率、多边形面积或面积最值、证明直线过定点或点在定直线上等。
各种类型问题结构上具有一定的特征,解答方法也有一定的规律可循。
热点题型突破题型一:最值问题1(2024·安徽合肥·统考一模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F 0,1,过点F的直线l与C交于A,B两点,过A,B作C的切线l1,l2,交于点M,且l1,l2与x轴分别交于点D,E.(1)求证:DE= MF;d1d(2)设点P是C上异于A,B的一点,P到直线l1,l2,l的距离分别为d1,d2,d,求2d2的最小值.【思路分析】(1)利用导函数的几何意义求得直线l1,l2的表达式,得出D,E,M三点的坐标,联立直线l与抛物线方程根据韦达定理得出 DE= MF;d1d2d2k=221+1≥2,可求出d d12d2(2)利用点到直线距离公式可求得【规范解答的最小值.】(1)因为抛物线C的焦点为F 0,1,所以p=2,即C的方程为:x2=4y,如下图所示:设点A x 1,y 1,B x 2,y 2,由题意可知直线l 的斜率一定存在,设l :y =kx +1 ,=y =联立 x kx 2 y 4+1得x 2-4kx -4=0,所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.11由x 2=4y ,得y =4x 2,y =2x ,所以l 1:y -y 1=x 1 x -x 1,即y =x 122x -x 14.2令y =0,得x =x 12x12,即D ,0 ,同理l 2:y =x 222x -x 24x22,且E ,0 ,1 1所以 DE =2 x 1-x 2=2 x 1+x 22-4x 1x 2=2k 2+1.x 122x 14x 22x -x -2x 24由y =y ==2y ,得 x =-k1,即M 2k ,-1 .所以 MF =4k 2+4=2 k 2+1,故 DE = MF .(2)设点P x 0,y 0,结合(1)知l 1:y -y 1=x12x -x 1,即l 1:2x 1x -4y -x 2=101因为x 2=4y 1,x 2=4y 00,所以d 1=4y -x 022x 1x 01-24x 1+16=0-2x 0-x 21 2x 1x42x 1+16x =1-x 0222x 1+4.同理可得d 2=x 2-x 022x 2+24,所以d 1d 2=x x 10- 222x 1+4-x ⋅2x 0222x 2+4x =1-2x 0x +x 21 + 0x x 22x 42x 122+4x + 1x 222 +16-4=kx -0+4 x 022k 322+1.又d =y kx 0+01-k 2+12=x 04kx 0+1-+k 21 4kx 0+2=x 04-4k 2+1,d 1所以d 2d 2-4=kx 0 -04+x 2232+k 2116⋅k 2+1 -2x 04kx 0 +42k =221+1≥2.当且仅当k =0时,等号成立;d21即直线l 斜率为0时,d 1d 2取最小值2;求最值及问题常用的两种方法:(1)几何法:题中给出的条件有明显的几何特征,则考虑用几何图形性质来解决;(2)代数法:题中所给出的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求该函数的最值,求函数的最值常见的方法有基本不等式法、单调性法、导数法和三角换元法等。
(完整版)圆锥曲线经典题目(含答案)
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
(完整word版)圆锥曲线专题
圆锥曲线的综合问题直线和圆锥曲线问题解法的一般规律“联立方程求交点,根与系数的关系求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘”.【一】.直线与圆锥曲线的位置关系(1)从几何角度看,可分为三类:无公共点,仅有一个公共点及有两个相异的公共点.(2)从代数角度看,可通过将表示直线的方程代入二次曲线的方程消元后所得一元二次方程解的情况来判断. 1。
设直线l 的方程为Ax +By +C =0,圆锥曲线方程f (x ,y )=0.由Ax+0(,)0{By c f x y +==,消元。
如消去y 后得ax 2+bx +c =0. ①若a =0,当圆锥曲线是双曲线时,直线l 与双曲线的渐近线平行或重合;当圆锥曲线是抛物线时,直线l 与抛物线的对称轴平行或重合. ②若a ≠0,设Δ=b 2-4ac 。
a .Δ > 0时,直线和圆锥曲线相交于不同两点;b .Δ = 0时,直线和圆锥曲线相切于一点;c .Δ < 0时,直线和圆锥曲线没有公共点.2。
“点差法”的常见题型求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性,即要考虑判别式Δ〉0是否成立.3.直线与圆锥曲线相交时的弦长问题(1)斜率为k 的直线与圆锥曲线交于两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则所得弦长|P 1P 2| = 或|P 1P 2|= .(2)当斜率k 不存在时,可求出交点坐标,直接运算(利用轴上两点间距离公式).1+k 2|x 1-x 2|1+1k 2|y 1-y 2|4.圆锥曲线的中点弦问题遇到中点弦问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解.在椭圆错误!+错误!=1中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k=-错误!;在双曲线错误!-错误!=1中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k =错误!;在抛物线y2=2px (p〉0)中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k=错误!.题型一圆锥曲线中的范围、最值问题【例1】已知抛物线C:y2=4x,过点A(-1,0)的直线交抛物线C于P、Q两点,设错误!=λ错误!.(1)若点P关于x轴的对称点为M,求证:直线MQ经过抛物线C的焦点F;(2)若λ∈错误!,求|PQ|的最大值.[思维启迪](1)可利用向量共线证明直线MQ过F;(2)建立|PQ|和λ的关系,然后求最值.解析:(1)证明设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x1,-y1).∵错误!=λ错误!,∴x1+1=λ(x2+1),y1=λy2,∴y错误!=λ2y错误!,y错误!=4x1,y错误!=4x2,x1=λ2x2,∴λ2x2+1=λ(x2+1),λx2(λ-1)=λ-1,∵λ≠1,∴x2=错误!,x1=λ,又F(1,0),∴错误!=(1-x1,y1)=(1-λ,λy2)=λ错误!=λ错误!,∴直线MQ经过抛物线C的焦点F。
(完整word版)高中圆锥曲线经典题型归纳
基本方法:点差法适用类型:出现弦中点和斜率的关系已知椭圆C :22233b y x =+,过右焦点F 且斜率为1的直线交椭圆C 于A ,B 两点,N 为弦AB 的中点,求直线ON (O 为坐标原点)的斜率K ON 。
解:设00(,)N x y ,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,将其带入椭圆C 得:22211222223333x y b x y b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩①②①减②,并整理,得:12121212()()3()()x x x x y y y y +-=-+- 进一步整理:012012111333ON AB y x x k x y y k -==-=-=--题型:求轨迹方程类型:弦中点型曲线E :2212516x y +=,过点Q (2,1)的E 弦的中点的轨迹方程。
解:设直线与椭圆交与1122(,),(,)G x y H x y 两点,中点为00(,)S x y由点差法可得:弦的斜率01212121201616()25()25x y y x x k x x y y y -+==-=--+, 由00(,)S x y ,Q (2,1)两点可得弦的斜率为0012y k x -=-, 所以0000116225y x k x y -==--, 化简可得中点的轨迹方程为:22162532250x y x y +--=.练习:已知直线l 过椭圆E:2222x y +=的右焦点F ,且与E 相交于,P Q 两点.设1()2OR OP OQ =+(O 为原点),求点R 的轨迹方程 答案:2220x y x +-=类型:动点型在直角坐标系中,已知一个圆心在坐标原点,半径为2的圆,从这个圆上任意一点P 向y 轴作垂线段PP ′,P ′为垂足.求线段PP ′中点M 的轨迹C 的方程。
解:设M (x ,y ),P (x 1,y 1),则).,0(1y P '则有:44,2,222211111=+⎩⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==y x y y x x y y y x x 代入即得轨迹C 的方程为.1422=+y x练习设12,F F 分别是椭圆C :22143x y +=的左右焦点,K 是椭圆C 上的动点,求线段1KF 的中点B 的轨迹方程。
(完整版)圆锥曲线解答题12大题型解题套路归纳,推荐文档
(2)焦点弦长问题:(2 法)椭圆和双曲线:(公式一)左焦点弦长:
--------------------------------;图示: ----------------------------;图示:
;右焦点弦长:---;公式一适用于:
;(公式二)--------------------------------;其中:
;适用于:
; 抛物线:形式一:
;公
式一:
;图示:
;公式一适用于:
;焦点弦公式二:
;公式 2 适用于:
; STEP2:除了这三种特殊弦长以外,其余弦长求解都用
【弦长公式】(保底方法);【弦长公式】3 类型:【类 1】
;
;
;适用于:
;【类
2】
;
;
;适用于:
于:
;【类 3】
;
;
;
;适用
5.圆锥曲线题题型二:中点问题的固定套路:【2 法】首选方法:中点弦公式;次选:中点 公式+韦达定理:-------------------------;--------------------------;-------------------------;---------; 6. 圆锥曲线题题型三:垂直问题的固定套路:首先看是否是 2 种特殊的垂
;结论二:【任意
点对称】
;(2)轴对称问题:结论一:【x 轴对称】
;结论二:【y 轴对称】
;结论四【y=b 对称】:
;结论三【x=a 对称】------------------------------------------
;结论 5【y=x 对称】:
;结论 6【y=-x 对称】:
;结论 7【y=x+c 对称】:
(完整)(整理)圆锥曲线常考题型总结-配有大题及练习,推荐文档
圆锥曲线大综合第一部分 圆锥曲线常考题型和热点问题一.常考题型题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系 题型二:弦的垂直平分线问题题型三:动弦过定点问题题型四:过已知曲线上定点的弦的问题题型五:共线向量问题 题型六:面积问题题型七:弦或弦长为定值的问题题型八:角度问题题型九:四点共线问题题型十:范围为题(本质是函数问题)题型十一:存在性问题(存在点,存在直线 y = kx + m ,存在实数,三角形(等边、等腰、直角),四边形(矩形,菱形、正方形),圆)二.热点问题1. 定义与轨迹方程问题2. 交点与中点弦问题3. 弦长及面积问题4. 对称问题5. 范围问题6. 存在性问题7. 最值问题8. 定值,定点,定直线问题第二部分 知识储备一.与一元二次方程 ax 2 + bx + c = 0(a ≠ 0) 相关的知识(三个“二次”问题)1.判别式:2. 韦达定理:若一元二次方程 ax 2 + bx + c = 0(a ≠ 0) 有两个不等的实数根 x 1, x 2 ,则,3. 求根公式:若一元二次方程 ax 2 + bx + c = 0(a ≠ 0) 有两个不等的实数根 x 1, x 2 ,则x + x = - b1 2ax ⋅ x = c1 2 a ∆ = b 2 - 4acp p AB = 1+ k 2 x - x = (1+ k 2 )[(x + x )2 - 4x x ]( 或 AB = 1+ 1y - y )1 2 1 2 1 2k 2 12x =x 1 + x 1 , y = y 1 + y 22 2二.与直线相关的知识1. 直线方程的五种形式:点斜式,斜截式,截距式,两点式,一般式2. 与直线相关的重要内容:①倾斜角与斜率: y = tan ,∈[0,) ;②点到直线的距离公式:d = Ax 0 + By 0 + C(一般式)或 (斜截式) A 2 + B 23. 弦长公式:直线 y = kx + b 上两点 A (x 1, y 1), B (x 2 , y 2 ) 间的距离:4. 两直线 l 1 : y 1 = k 1x 1 + b 1, l 2 : y 2 = k 2 x 2 + b 2 的位置关系:①5. 中点坐标公式:已知两点 A (x 1, y 1), B (x 2 , y 2 ) ,若点 M (x , y )线段 AB 的中点,则三.圆锥曲线的重要知识考纲要求:对它们的定义、几何图形、标准方程及简单性质,文理要求有所不同。
(完整版)圆锥曲线大题归类
圆锥曲线大题归类•定点问题X2例1•已知椭圆C:孑+ /= 1(a>1)的上顶点为A,右焦点为F,直线AF与圆M : (x-3)2+ (y—1)2 = 3 相切.(1)求椭圆C的方程;(2)若不过点A的动直线I与椭圆C交于P, Q两点,且APAQ= 0,求证:直线I过定点,并求该定点的坐标.[解析]⑴圆M的圆心为(3,1),半径r = 3.由题意知A(0,1), F(c,0),x直线AF的方程为c+ y= 1,即x+ cy—c= 0,w解得c2= 2, a2= c2+ 1 = 3,x2故椭圆C的方程为3+y2= 1.(2)方法一:由=0知AP I AQ,从而直线AP与坐标轴不垂直,1 故可设直线AP的方程为y= kx+1,直线AQ的方程为y=—只+ 1.y= kx+ 1,联立x22整理得(1+ 3k2)x2+ 6kx= 0,3 + y2= 1,解得x= 0 或x= 1+;:2,―6k 1 ― 3 k2故点P的坐标为(1 + 3k2,1 + 3k2),6k k 2— 3同理,点 Q 的坐标为(QT 匚3,Q 品)k 2 — 3 1 — 3k 2k 2 + 3 ― 1 + 3k 2 k 2 — 16k — = 4k ,k 2 + 3— 1 + 3k 21•••直线i 过定点(o ,— 2).方法二:由=0知AP I AQ ,从而直线PQ 与x 轴不垂直,故可设直线I 的方程为y = kx + t (t 丰1),y = kx +1, 联立X 2 23+宀3整理得(1 + 3k 2)x 2 + 6ktx + 3(t 2— 1) = 0.—6ktx1 +x 汁碍, 设 P(X 1, y”,Q(x 2, y 2)则3t 2— 1(*)x1x2=7+3?,由△= (6kt)2 — 4(1 + 3k 2) x 3(t 2— 1)>0,得 3k 2>t 2— 1•由=0,得 =(冷,y 1 — 1) •(,y 2 — 1)= (1 +『)x 1x 2+ k(t — 1)(x 1 + X 2) + (t — 1)2 = 0,1将(*)代入,得t = — 1,•••直线i 过定点(0,—刁.3•••直线I 的斜率为•••直线I 的方程为y = k 2— 1 6k k 2 — 34k % — k 2+ 3) + k 2 +3,即y = k 2—1 1 4k x — 2.例2•已知抛物线C :寸=2px(p>0)的焦点F(1,0), O为坐标原点,A, B是抛物线C上异于0的两点.(1)求抛物线C的方程;1⑵若直线OA, 0B的斜率之积为—㊁,求证:直线AB过x轴上一定点.[解析](1)因为抛物线y2= 2px(p>0)的焦点坐标为(1,0),所以号二1,所以p =2.所以抛物线C的方程为y2= 4x.(2)证明:①当直线AB的斜率不存在时,设A(4, t), B(4,—t).1因为直线OA, OB的斜率之积为一刃t —t 1所以』= —q,化简得t2= 32.4 4所以A(8, t), B(8,—t),此时直线AB的方程为x= 8.②当直线AB的斜率存在时,设其方程为y= kx+ b, A(X A, y A), B(X B, y B),2y2= 4x,联立得化简得ky2—4y + 4b= 0.y= kx+ b,根据根与系数的关系得y A y B=4b,因为直线OA,OB的斜率之积为一2,所以y A^B=—2,2 x A x B 2y A y B即X A X B + 2y A y B = 0.即;壬 + 2y A y B= 0,解得y A y B = 0(舍去)或y A y B= —32所以y A y B =匸=—32,即b= —8k,所以y= kx —8k, y= k(x —8).综上所述,直线AB过定点(8,0).圆锥曲线中定点问题的两种解法(1) 引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量, 再研究变化 的量与参数何时没有关系,找到定点.(2) 特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变 量无关. 二.定值问题X y例3•已知椭圆C:孑+ bj>= 1(a>b>0)的两个焦点分别为F i (— ,2,0),F 2「2,0),点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线互相垂直.导学号30072628(1) 求椭圆C 的方程;⑵过点M(1,0)的直线I 与椭圆C 相交于A , B 两点,设点N(3,2),记直线 AN , BN 的斜率分别为k 1, k 2,求证:k 1+ k 2定值. [解析](1)依题意,由已知得c = ,2,则a 2— b 2= 2,x 2 由已知易得b = |OM|= 1,所以a = .3,所以椭圆的方程为"3 + y 2^ 1. ⑵①当直线I 的斜率不存在时,不妨设 A(1,书,B (1,—¥),则k 1 + k 22 J6 2丄血2—3 2十 3=—2 — + —2 — = 2 为定值.②当直线I 的斜率存在时,设直线I 的方程为y = k(x — 1),依题意知,直线I 与椭圆C 必相交于两点,设A (X 1, y”, B (X 2, y 2), 冲 6k 2 3k 2 — 3 e则 x 1 + X 2= 3k 2 + 1, x 1x 2 = 3k 2+ 1,又 y 1 = k(X 1 — 1), y 2 = k(X 2— 1),y =k x —1 ,由x3+宀1得(3k 2 + 1)x 2 — 6/x + 3k 2— 3 = 0,所以k1+k2=3—1+3—2=2 — y 13 — X 2 + 2 — y 3 —X 13 — X 3 — X[2 — kx i —1] 3 — X 2 + [2 — kx 2— 1 ] 3— x i3 — x i 3— X 2 12— 2 x i + x ? + k[2x i x 2—4 x i + x 2 + 6]9— 3 x i + X 2 + X 1X 26k 2 3k 2 — 3 6k 212— 2X3k +1+ k[2 % 3k +1— 4X 3k^ + 6] 12 2k 2 + 1 c二 6k 2~~3k 2— 二 6 2k 2+ 1 二 2,9 — 3X3k +1+ 3k +1 综上,得k i + k 2为定值2. 例4 (2016北京理科) 求定值问题常见的方法(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. 三•探索性问题例5.(2015新课标全国U, 12分,理)已知椭圆C : 9x 2 + y 2= m 2(m>0),直 线I 不过原点O 且不平行于坐标轴,I 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点 为M.(1)证明:直线OM 的斜率与I 的斜率的乘积为定值;⑵若l 过点(m ,m ),延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平 行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.[解析](1)设直线 l : y = kx + b (k M 0,0),A (x i ,y i ),B (x ,y 2),M (X M , y M ).将 y = kx + b 代入 9X 2 + y 2= m 2得(『+ 9)x 2 + 2kbx + b 2 — m 2= 0,故于是直线OM 的斜率kOM 二豐二-4即kOM k =- 9. 所以直线OM 的斜率与I 的斜率的乘积为定值.x i + X 2 — kb 2 二 k 2+ 9, y M = kx M + b = 9bk 2+ 9.⑵四边形OAPB 能为平行四边形.因为直线I 过点(m , m),所以I 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是 k>0,心 3.9 由(1)得OM 的方程为y = — RX .设点P 的横坐标为X P .9由尸—宀得应 9/ + y 2= m 2k 2m 2 ikm_9k 2+ 81,即 x p — 3 &9.将点(m , m)的坐标代入 I 的方程得bm3— k,因此X M Y —3,.四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段 AB 与线段OP 互相平分,即X P=2X M .因为 k i >0, k i 丰3, i = 1,2,所以当I 的斜率为4— .7或4+ .7时,四边形OAPB 为平行四边形. X 2 y 2例6.已知椭圆C:孑+含=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),右顶点为A,且AF|(1)求椭圆C 的标准方程;⑵若动直线l : y = kx + m 与椭圆C 有且只有一个交点P ,且与直线x =4 交于点Q,问:是否存在一个定点M(t,0),使得=0.若存在,求出点M 的坐标; 若不存在,说明理由.[解析]⑴由 c = 1, a — c = 1,得 a = 2,二 b=>3,2 2故椭圆C 的标准方程为X +3=1.于是ikm3求+ 92X k k — 3 m 3 k 2+ 9, 解得 k i = 4— 7, k 2= 4+ . 7.y = kx + m , ⑵由 3X 2+ 4y 2= 12,消去 y 得(3 + 4k 2)x 2+ 8kmx + 4m 2— 12= 0,••• △= 64k 2m 2— 4(3+ 4k 2)(4m 2— 12)= 0,即 m 2 = 3 + 4k 2., 4k 2 3 前 z 4k 3、y p = kx p + m = — — + m = m ,即卩 p ( — m ,伸- ••• M(t,0), Q(4,4k + m),4k 3••• = (― m — t, m),=(4 — t,4k + m),4k 3 4k••• = (—^— t) • —t)+m • (4+ m)=t 2—4t +3+ m (t —1)=0 恒成立,•••存在点M(1,0)符合题意.故 t =1, 故 t 2—4t + 3= 0,即 t = 1.•••存在点M(1,0)符合题意.设 P(x p , y p ),则 X P =4km 3+ 4k 24k m ,y p = kx p + m =—空 + m = 3 m m 即P(-半m)-••• M(t,0), Q(4,4k + m),••=(—签—t , m )‘= (4 — t,4k + m),4k4k —1) • —1)+-(4+ m) = t 2— 4t + 3+ 4km (t —1)= 0恒成立,故 t =1, 故 t 2—4t + 3= 0,即 t = 1.四、取值范围问题x例7.(2015浙江,15分)已知椭圆+ 卄1上两个不同的点A , B 关于直线1 y = mx +2 对称.(1)求实数m 的取值范围;⑵求△ AOB 面积的最大值(O 为坐标原点).1[解析] ⑴由题意知 m 工0,可设直线 AB 的方程为y 二一冷乂 + b.由 消去 y ,得(2 + m^x 2 — 2b x + b 2— 1 = 0.因为直线 y =—三乂+ bx 2 4与椭圆2 + y 2 = 1有两个不同的交点,所以 △= — 2b 2+ 2 +帚2>0,①2mbm 2b设M为AB 的中点,则M (m +2, R ,1 m2 + 2代入直线方程y = mx + 2,解得b =— 2m 2 .② 由①②得m< — f 或m 〉-^.上2 +丄⑵令t = m € (—普^, 0)U (0,普),则且O 到直线AB 的距离d ^j==. 设厶AOB 的面积为S (t ),所以 —2t 2— ;2+ 2=子,当且仅当t 2 =殳时,等号成立•2 ___ 、/- 2t 4+ 2t 2 + 号故厶AOB 面积的最大值为_2_.|AB|= . t 2+ 1 • 1 ,x 2 V 2例8.已知圆x 2 + y 2= 1过椭圆孑+詁=1(a>b>0)的两焦点,与椭圆有且仅有x 2 2 2+y = 1, 1 u 尸—m x+ b ,S(t)= 2|AB | d =t 2+- t+2两个公共点,直线I : y = kx + m 与圆x 3 + y 2= 1相切,与椭圆孑+詁=1相交于 — —— 23A ,B 两点.记A OA?OB •且于U 4. (1) 求椭圆的方程; (2) 求k 的取值范围;(3) 求厶OAB 的面积S 的取值范围.解:(1)由题意知2c = 2,所以c = 1•因为圆与椭圆有且只有两个公共点,从而bx 2=1,故a = .2,所以所求椭圆方程为2 + y 2^ 1.(2)因为直线I : y = kx + m 与圆x 2 + y 2= 1相切,所以原点O 到直线I 的距离为是-1,-今u2 1(3)|ABf = (X 1-X 2)2+ (y 1-y 2)2= (1 + k 2)[(x 1 + X 2)2-4x 1X 2]二 2— 2疋+〔 2,由236 4 1 1< k 2< 1,得"2 = AB|<3.设△ OAB 的 AB 边上的高为 d ,贝U S = 2AB|d = 2AB|, 所以S < 2■.即△ OAB 的面积S 的取值范围是 专,2 .例9•已知椭圆E:彳+ y3 = 1的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E 于A , M 两点,点N 在E 上, MA 丄NA.得(1 + 2k 2)x 2 + 4kmx + 2m 2- 2 = 0.设 A (X 1, y 1), B(x 2, y 2),则 X 1 + x 2 = —4km 1+ 2k 2, 2m 2— 2x1x2 二 G? "A=X 1X 2+ y 〔y 2 = (122k 2 +1+ k 2)X 1 x 2 + km(x 1 + X 2)+ m 2=仔? 2 3 1 由3^圧4,得2=1, 即卩k 的取值范围 =1, 即 卩 m 2= k 2 + 1.由y = kx + m ,⑴当t = 4, |AM|= |AN|时,求△ AMN的面积;⑵当2AM|=|AN|时,求k的取值范围.x y【解】(1)设M(x i, y i),则由题意知y i>0.当t= 4时,E的方程为+号=、. n1, A( —2, 0).由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为4.因此直线AMX y212的方程为y= x+ 2.将x=y —2代入4 + = 1得7y2—12y= 0.解得y= 0或y=〒,12 1 12 12 144所以y1 =—.因此△ AMN的面积S MMN = 2X 2^7 X-y = 药.x2(2)由题意知t>3, k>0, A( —t, 0).将直线AM的方程y= k(x+ . t)代入yy2t2k2—3t+ 3 = 1 得(3 + tk2)x2+ 2录tk2x + t2k2—3t = 0.由X1 •—*) = "3+lk^得为=t 1 + k22 k由2AM E IAN得穴二冇,即(k3—2)t= 3k(2k—1).当k= 3 2时上式不成立,因此3k 2k—1 y人十k3—2k2+ k—2 k—2 k2+ 1t-卞〒.t>3等价于k3 —2 - k3 -2 <0,即厂<0.由此得k3 —2<0,或k3—2>0, 解得3 2<k<2.因此k的取值范围是(32, 2).kz2 k—2>°,誹k—2<0,由题设知,直线AN的方程为y= —k(x+Jl),故同理可得五.最值问题卡左、右焦点分别是F i , F 2.以F i 为圆心、以3为半径的圆与以F 2为圆心、 以1为半径的圆相交,且交点在椭圆 C 上.(1)求椭圆C 的方程;x 2 y⑵设椭圆E :荷+ 4b 2= 1, P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线y = kx + m 交椭圆E 于A , B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q.① 求器|的值;② 求△ ABQ 面积的最大值.解】(1)由题意知2a =4,则a = 2.又a =^,a 2-c 2二b 2,可得 b = 1,a 2 X 2 y 2⑵由⑴知椭圆E 的方程为16+ 4 = 1.由题意知Q(—入x,—入y . 因为弓+y o = 1,所以入=2,即|OQ|| = 2. 所以椭圆C 的方程为4 + y 2= 1.②设 A(X 1, y 1), B(x 2, y 2).将y = kx + m 代入椭圆E 的方程,可得(1 + 4k 2)x 2+ 8kmx + 4m 2 — 16= 0,由 40,可得 m 2<4 + 16k 2.① ①设P(x o , y o ), 1OQ1_ .|OP|_ 人2 2刊一入x —入y又 + 儿16 =1,即处 + y 0 = 1,因为直线y = kx + m 与y 轴交点的坐标为(0, m),所以△ OAB 的面积1 2 16k 2 + 4— m 2|m|S = 2|m||x1 — X2I = 一 1 + 4k 2将y = kX + m 代入椭圆C 的方程, 可得(1 + 4k 2)X 2 + 8kmx + 4m 2 — 4 = 0, 由0,可得m 2< 1 + 4k 2.② 由①②可知0<t w 1, 因此 S = 2「4 — 11= 2 . — t 2 + 4t , 故 S < 2 ,3.当且仅当t = 1,即m 2= 1 + 4k 2时取得最大值2,3. 由①知,△ ABQ 的面积为3S , 所以△ ABQ 面积的最大值为6.3. 例11.定圆M : (X +. 3)2 + y 2= 16,动圆N 过点F( 3, 0)且与圆M 相切, 记圆心N 的轨迹为E.①求轨迹E 的方程;贝U 有 X l + X 2 = 8km 1+ X 1X 2 = 4m 2 — 16 1+ 4k 2 .所以 x 〔 一 X 2I = 4 16k 2 + 4— m 2 1 + 4k 2 m 2 1 +4k 2 t. 216k 2+ 4— m 2m 2 1+ 4k 2 ^2 24— m 2 m 2 一 1+ 4k 2 1+②设点A , B , C 在E 上运动,A 与B 关于原点对称,且|AC| = |BC|,当△ ABC 的面积最小时,求直线 AB 的方程.⑵解:①••• F( 3,0)在圆M : (x + 3)2 + y 2= 16内,.••圆N 内切于圆M. ••• |NM|+ |NF|=4>|FM|,「.点N 的轨迹E 为椭圆,且2a = 4, c =. 3,二b = 1 ,二轨迹x 2E 的方程为4 + y 2= 1.②a.当AB 为长轴(或短轴)时,1S A ABC = 2|OC| AB|= 2.b .当直线AB 的斜率存在且不为0时,设直线AB 的方程为y = kx , A(X A ,X 2丄 2 d2 + y 2= 14 4k 2 y A ),联立方程 4得,x A 二 1+40 y A 二帀恳,:|°A|2= x A +y A 二y = kx 4 1 + k 2 1 4 1 + k 21+ 4k 2 •将上式中的k 替换为一R ,可得|OC|2= 0 + 4 .S\ABC = 2S ^AOC = |OA| OC|••• 1+ 4k 2 k 2 + 4 < 5 1 + R 2 8= 2 , • S A ABC >8,当且仅当1 + 4k 2= k 2 + 4,即k =±l 时等号成立,8 8 o此时△ ABC 面积的最小值是°.v 2>8,.・.A ABC 面积的最小值是 三 此时直线 5 5 5 AB 的方程为y =x 或y = — x. 4 1 + k 2 1+ 4k 2 •4 1 + k 2 k 2 + 4 4 1 + k 2 .1+ 4k 2 k 2 + 4。
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高考二轮复习专项:圆锥曲线大题集1.如图,直线 l1与l2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是 A,点 B、D 在直线 l1上(B、D 位于点 A 右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M 是该平面上的一个动点,M 在l1上的射影点是 N,且|BN|=2|DM|.(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点 M 的轨迹 C 的方程.(Ⅱ)过点 D 且不与 l1、l2垂直的直线 l 交(Ⅰ)中的轨迹 C 于E、F 两点;另外平面上的点G、H 满足:①AG =AD(∈ R); ②GE +GF ③求点 G 的横坐标的取值范围.e =2.设椭圆的中心是坐标原点,焦点在x 轴上,离心率上的点的最远距离是 4,求这个椭圆的方程. ,已知点P(0,3) 到这个椭圆x 2 y 2 253.已知椭圆C1 :2+2= 1(a >b > 0) x =的一条准线方程是,4 其左、右顶点分别3l2MA D NB l1a b是A、B;双曲线x 2 y 2C2 :a 2-b 2= 1的一条渐近线方程为 3x-5y=0.(Ⅰ)求椭圆 C1的方程及双曲线 C2的离心率;(Ⅱ)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP 交椭圆C1于点M,连结PB 并延长交椭圆C1于点 N,若 AM =MP . 求证: MN •AB = 0.4.椭圆的中心在坐标原点 O,右焦点 F(c,0)到相应准线的距离为 1,倾斜角为45°的直线交椭圆于 A,B 两点.设 AB 中点为 M,直线 AB 与OM 的夹角为 a.(1)用半焦距 c 表示椭圆的方程及 tan;(2)若2<tan<3,求椭圆率心率 e 的取值范围.x2 +y2 e =65.已知椭圆a2b2 (a>b>0)的离心率 3 ,过点 A(0,-b)和 B(a,0)的直3线与原点的距离为2(1)求椭圆的方程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D 两点问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点?请说明理由6. 在直角坐标平面中, ∆ABC 的两个顶点 A , B 的坐标分别为 A (-1,0) , B (1,0) ,平面内两点G , M 同时满足下列条件:① GA + GB + GC = 0 ;② == ;③ GM ∥ AB (1) 求∆ABC 的顶点C 的轨迹方程; (2) 过点P (3,0) 的直线l 与(1)中轨迹交于 E , F 两点,求 PE ⋅ PF 的取值范围x , y ∈ Ri , j7.设,为直角坐标平面内 x 轴.y 轴正方向上的单位向量,若= a = xi + ( y + 2) j , bxi + ( y - 2) j | a ,且 | +| b |= 8 (Ⅰ)求动点 M(x,y)的轨迹 C 的方程;(Ⅱ)设曲线 C 上两点 A .B ,满足(1)直线 AB 过点(0,3),(2)若OP = OA + OB ,则 OAPB为矩形,试求 AB 方程.yD CEAO A 1 xD 1C 1y 2= m (x + n ),(m ≠ 0, n > 0) 8. 已知抛物线 C :的焦点为原点,C 的准线与直线l : kx - y + 2k = 0(k ≠ 0) 的交点 M 在x 轴上, l 与 C 交于不同的两点 A 、B ,线段 AB 的垂直平分线交 x 轴于点 N (p ,0).(Ⅰ)求抛物线 C 的方程; (Ⅱ)求实数 p 的取值范围;(Ⅲ)若 C 的焦点和准线为椭圆 Q 的一个焦点和一条准线,试求 Q 的短轴的端点的轨迹方程.9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴 AA 1 在x 轴上.以 A 、A 1 为焦点的双曲线交椭圆于1 AE =C 、D 、D 1、C 1 四点,且|CD|= 2 |AA 1|.椭圆的一条弦 AC 交双曲线于E ,设 EC ,当 2 ≤ ≤ 334 时,求双曲线的离心率 e 的取值范围.4x 2+ 5 y =2 80 10. 已知三角形 ABC 的三个顶点均在椭圆点(点 A 在 y 轴正半轴上).上,且点 A 是椭圆短轴的一个端 若三角形 ABC 的重心是椭圆的右焦点,试求直线 BC 的方程; 若角 A 为900,AD 垂直 BC 于 D ,试求点 D 的轨迹方程.x 2 = 4 yP (0, m ) (m > 0)11.如图,过抛物线的对称轴上任一点作直线与抛物线交于A ,B 两点,点Q 是点 P 关于原点的对称点.(1) 设点 P 分有向线段 AB 所成的比为,证明:QP ⊥ (QA -QB ) ;(2) 设直线 AB 的方程是 x - 2 y +12 = 0 ,过 A , B 两点的圆C 与抛物线在点 A 处有共同的切线,求圆C 的方程.1 +p 2 p12. 已知动点 P (p ,-1),Q (p , 2 ),过 Q 作斜率为 2 的直线 l ,P Q 中点 M 的轨迹为曲线 C.(1) 证明:l 经过一个定点而且与曲线 C 一定有两个公共点; (2) 若(1)中的其中一个公共点为 A ,证明:AP 是曲线 C 的切线; (3) 设直线 AP 的倾斜角为,AP 与l 的夹角为,证明:+ 或- 是定值.7 3 113.在平面直角坐标系内有两个定点F 1、F 2 和动点 P , F 1、F 2 坐标分别为 F 1 (-1,0) 、| PF 1 | =F 2 (1,0) ,动点 P 满足| PF 2 | 2 ,动点 P 的轨迹为曲线C ,曲线C 关于直线 y = x 的对称曲线为曲线C ' ,直线 y = x + m - 3 与曲线C' 交于 A 、B 两点,O 是坐标原点,△ABO 的 面积为 ,(1)求曲线 C 的方程;(2)求m 的值。
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圆锥曲线大题题型归纳
基本方法:
1.待定系数法:求所设直线方程中的系数,求标准方程中的待定系数、、、、等等;
a b c e p 2.齐次方程法:解决求离心率、渐近线、夹角等与比值有关的问题;
3.韦达定理法:直线与曲线方程联立,交点坐标设而不求,用韦达定理写出转化完成。
要注意:如果方程的
根很容易求出,就不必用韦达定理,而直接计算出两个根;
4.点差法:弦中点问题,端点坐标设而不求。
也叫五条等式法:点满足方程两个、中点坐标公式两个、斜率
公式一个共五个等式;
5.距离转化法:将斜线上的长度问题、比例问题、向量问题转化水平或竖直方向上的距离问题、比例问题、
坐标问题;
基本思想:
1.“常规求值”问题需要找等式,“求范围”问题需要找不等式;
2.“是否存在”问题当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;
3.证明“过定点”或“定值”,总要设一个或几个参变量,将对象表示出来,再说明与此变量无关;
4.证明不等式,或者求最值时,若不能用几何观察法,则必须用函数思想将对象表示为变量的函数,再解决;
5.有些题思路易成,但难以实施。
这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;
6.大多数问题只要忠实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,即可自然而然产生思路。
题型一:求直线、圆锥曲线方程、离心率、弦长、渐近线等常规问题
例1、已知F 1,F 2为椭圆+=1的两个焦点,P 在椭圆上,且∠F 1 PF 2=60°,则△F 1 PF 2的面积为多少?2100x 2
64
y 点评:常规求值问题的方法:待定系数法,先设后求,关键在于找等式。
变式1-1 已知分别是双曲线的左右焦点,是双曲线右支上的一点,且
12,F F 223575x y -=P
=120,求的面积。
12F PF ∠︒12F PF ∆
处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明。
例3、(2014秋•市中区校级月考)已知椭圆C :
(a >b >0),过焦点垂直于长轴的弦长为1,且2222
1x y a b +=焦点与短轴两端点构成等边三角形.
(I )求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点Q (-1,0)的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x=-4于点E ,
判断λ+μ是否为定值,若是,计算出该定值;不是,说明理由
变式3-1 (2012秋•沙坪坝区校级月考)已知椭圆 (a >b >0)的离心率为焦距为2.
22
221x y a b +=(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆右焦点且垂直于x 轴的直线交椭圆于P ,Q 两点,C ,D 为椭圆上位于直线PQ 异侧的两个动点,满足∠CPQ=∠DPQ,求证:直线CD 的斜率为定值,并求出此定值.
例4、过抛物线(>0)的焦点F 作任意一条直线分别交抛物线于A 、B 两点,如果(O 为原点)
24y ax =a AOB ∆的面积是S ,求证:为定值。
2
S AB
的焦点重合,F
1,F
2
分别是椭圆的左、右焦点,且离心率e=且过椭圆右焦点F
2
的直线l与椭圆C交于M、N两
2
点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线l,使得若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由
(3)若AB是椭圆C经过原点O的弦,MN∥AB,求证:为定值.
题型三 “是否存在”问题
点评:最值问题的方法:几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等。
变式7-1 (2006秋•宁波期末)已知动圆过定点P(0,1),且与定直线y=-1相切.
(1)求动圆圆心的轨迹M的方程;
(2)设过点Q(0,-1)且以为方向向量的直线l与轨迹M相交于A、B两点.若∠APB为钝角,求直线l斜率的取值范围.
小结
解析几何在高考中经常是两小题一大题:两小题经常是常规求值类型,一大题中的第一小题也经常是常规求值问题,故常用方程思想先设后求即可。
解决第二小题时常用韦达定理法结合以上各种题型进行处理,常按照以下七步骤:
一设直线与方程;(提醒:①设直线时分斜率存在与不存在;②设为y=kx+b 与x=mmy+n 的区别)二设交点坐标;(提醒:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”)
三则联立方程组;四则消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单)五根据条件重转化;常有以下类型:
①“以弦AB 为直径的圆过点0” (提醒:需讨论K 是否存在)⇔OA OB ⊥⇔121K K ∙=-⇔
0OA OB ∙=
⇔12120x x y y += ②“点在圆内、圆上、圆外问题”“直角、锐角、钝角问题”
⇔“向量的数量积大于、等于、小于0问题”>0;
⇔⇔1212x x y y + ③“等角、角平分、角互补问题”斜率关系(或);
⇔120K K +=12K K = ④“共线问题”(如: 数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法);
AQ QB λ= ⇔(如:A 、O 、B 三点共线直线OA 与OB 斜率相等);
⇔⑤“点、线对称问题” 坐标与斜率关系;⑥“弦长、面积问题”
⇔转化为坐标与弦长公式问题(提醒:注意两个面积公式的合理选择);六则化简与计算;
⇔七则细节问题不忽略;①判别式是否已经考虑;②抛物线问题中二次项系数是否会出现0.。