广东理科圆锥曲线
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圆锥曲线031.(本小题满分12分)已知点()0,1F ,直线l :1y =-,P 为平面上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为Q ,且FQ FP QF QP ⋅=⋅.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)已知圆M 过定点()0,2D ,圆心M 在轨迹C 上运动,且圆M 与x 轴交于A 、B 两点,设1DA l =,2DB l =,求1221l l l l +的最大值。
【答案】(1)设(),P x y ,则(),1Q x -,∵QP QF FP FQ =u u u r u u u r u u u r u u u rgg , ∴()()()()0,1,2,1,2y x x y x +-=--g g .即()()22121y x y +=--,即24x y =,所以动点P 的轨迹C 的方程24x y =.(2)解:设圆M 的圆心坐标为(),M a b ,则24a b =. ①圆M 的半径为MD =圆M 的方程为()()()22222x a y b a b -+-=+-.令0y =,则()()22222x a b a b -+=+-,整理得,22440x ax b -+-=. ② 由①、②解得,2x a =±. 不妨设()2,0A a -,()2,0B a +,∴1l =2l =.∴22212122112l l l l l l l l ++==== ③ 当0a ≠时,由③得,1221l l l l +==当且仅当a =±时,等号成立. 当0a =时,由③得,12212l l l l +=. 故当a =±时,1221l ll l +的最大值为 2.(本小题满分12分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦距为4,设右焦点为1F ,离心率为e .(1)若2e =,求椭圆的方程; (2)设A 、B 为椭圆上关于原点对称的两点,1AF 的中点为M ,1BF 的中点为N ,若原点O 在以线段MN 为直径的圆上. ①证明点A 在定圆上;②设直线AB 的斜率为k ,若k ≥e 的取值范围.【答案】解:(Ⅰ)由e =,c =2,得a =b =2 , 所求椭圆方程为22184x y +=. …………………………………………(4分)(Ⅱ)设00(,)A x y ,则00(,)B x y --, 故00+222x y M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,00222x y N -⎛⎫- ⎪⎝⎭,.① 由题意,得0OM ON =u u u u r u u u rg. 化简,得2204x y +=,所以点A 在以原点为圆心,2为半径的圆上. ……………(8分) ② 设00(,)A x y ,则002222200220022222222220000,1,111,(1)444y kx x k x x y k k a ba b a b x kx x y =⎧⎧⎪+=⎪⎪+=⇒⇒+=+⎨⎨⎪⎪+=⎩⎪+=⎩.将2c e a a ==,222244b a c e=-=-,代入上式整理, 得2242(21)2 1.k e e e -=-+因为42210e e -+>,k 2>0,所以2210e ->,所以 422221321e e k e -+=-≥.化简,得422840,210.e e e ⎧-+⎪⎨->⎪⎩≥解之,得2142e <-≤1,e <故离心率的取值范围是1⎤⎥⎝⎦. …………………(12分)3.(本小题满分13分)已知椭圆M 的对称轴为坐标轴,离心率为,2且抛物线2y =的焦点是椭圆M 的一个焦点. (Ⅰ)求椭圆M 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆M 相交于A 、B 两点,以线段,OA OB 为邻边作平行四边形OAPB ,其中点P 在椭圆M 上,O 为坐标原点. 求点O 到直线l 的距离的最小值.【答案】解:(I)由已知抛物线的焦点为0),故设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,则22, 2.c e a b ====由得所以椭圆M 的方程为22 1.42x y +=……5分 (II )当直线l 斜率存在时,设直线方程为y kx m =+,则由22,1.42y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得,222(12)4240k x kmx m +++-=, …………………6分222222164(12)(24)8(24)0k m k m k m ∆=-+-=+->, ①…………7分 设A B P 、、点的坐标分别为112200(,)(,)(,)x y x y x y 、、,则: 012012122242,()21212km mx x x y y y k x x m k k =+=-=+=++=++,…………8分由于点P在椭圆M上,所以2200142x y+=. ……… 9分从而2222222421(12)(12)k m mk k+=++,化简得22212m k=+,经检验满足①式.………10分又点O到直线l的距离为:2d===≥=………11分当且仅当0k=时等号成立………12分当直线l无斜率时,由对称性知,点P一定在x轴上,从而点P的坐标为(2,0)(2,0)-或,直线l的方程为1x=±,所以点O到直线l的距离为1 . 所以点O到直线l的距离最小值为2. ………13分4.(本小题满分14分)已知点A是椭圆()22:109x yC tt+=>的左顶点,直线:1()l x my m=+∈R与椭圆C相交于,E F两点,与x轴相交于点B.且当0m=时,△AEF 的面积为163.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线AE,AF与直线3x=分别交于M,N两点,试判断以MN为直径的圆是否经过点B?并请说明理由.【答案】解:(Ⅰ)当0m=时,直线l的方程为1x=,设点E在x轴上方,由221,91x ytx⎧+=⎪⎨⎪=⎩解得(1,(1,33E F-,所以3EF=.因为△AEF的面积为1164233⨯⨯=,解得2t=.所以椭圆C的方程为22192x y+=. …………………………………………………4分(Ⅱ)由221,921x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得22(29)4160m y my ++-=,显然m ∈R .…………………5分 设1122(,),(,)E x y F x y , 则121222416,2929m y y y y m m --+==++,………………………………………………6分 111x my =+,221x my =+.又直线AE 的方程为11(3)3y y x x =++,由11(3),33y y x x x ⎧=+⎪+⎨⎪=⎩解得116(3,)3y M x +,同理得226(3,)3y N x +.所以121266(2,),(2,)33y y BM BN x x ==++u u u u r u u u r ,……………………9分 又因为121266(2,)(2,)33y y BM BN x x ⋅=⋅++u u u u r u u u r12121212363644(3)(3)(4)(4)y y y y x x my my =+=+++++1212212124(4)(4)364()16my my y y m y y m y y +++=+++2222216(436)164164(29)3216(29)m m m m m -+-⨯+⨯+=-++22264576641285769m m m ---++=0=.…………………………13分所以BM BN ⊥u u u u r u u u r,所以以MN 为直径的圆过点B . …………………………………14分5.本小题共13分)在平面直角坐标系xOy 中,动点P到两点(0),0)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为曲线C ,直线l 过点(1,0)E -且与曲线C 交于A ,B 两点. (Ⅰ)求曲线C 的轨迹方程;(Ⅱ)是否存在△AOB 面积的最大值,若存在,求出△AOB 的面积;若不存在,说明理由.【答案】解.(Ⅰ)由椭圆定义可知,点P 的轨迹C是以(0),0)为焦点,长半轴长为2 的椭圆.……………………………………………………………………………3分故曲线C 的方程为2214x y +=. …………………………………………………5分 (Ⅱ)存在△AOB 面积的最大值. …………………………………………………6分 因为直线l 过点(1,0)E -,可设直线l 的方程为 1x my =-或0y =(舍).则221,4 1.x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩整理得 22(4)230m y my +--=.…………………………………7分 由22(2)12(4)0m m ∆=++>. 设1122()()A x y B x y ,,,.解得1y =2y =则21||y y -=因为1212AOB S OE y y ∆=⋅-21==. ………………………10分 设1()g t t t=+,t =t ≥.则()g t在区间)+∞上为增函数.所以()g t ≥.所以2AOB S ∆≤,当且仅当0m =时取等号,即max ()2AOB S ∆=.所以AOB S ∆的最大值为2.………………………………………………………………13分以下同。
广东省3-2014高二理科数学期末复习-----圆锥曲线一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分) 1.“1<m <3”是“方程x 2m -1+y 23-m=1表示椭圆”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 2.设圆C 与圆x 2+(y -3)2=1外切,与直线y =0相切,则C 的圆心轨迹为( )A .抛物线B .双曲线C .椭圆D .圆3.若双曲线C :x 2-y 2b 2=1(b >0)的顶点到渐近线的距离为22,则双曲线的离心率e =( )A .2 B. 2 C .3 D. 3 4.中心在原点,实轴在x 轴上,一个焦点为直线3x -4y +12=0与坐标轴的交点的等轴双曲线方程是( )A .x 2-y 2=8 B .x 2-y 2=4 C .y 2-x 2=8 D .y 2-x 2=45.已知F 1为椭圆的左焦点,A ,B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,P 为椭圆上的点,且PF 1⊥F 1A ,PO ∥AB (O 为椭圆中心),则椭圆的离心率为( )A.12B.32C.22D.346.已知动圆M 过定点B (-4,0),且和定圆(x -4)2+y 2=16相切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 24-y 212=1(x >0)B.x 24-y 212=1(x <0)C.x 24-y 212=1D.y 24-x 212=1 7.双曲线x2n-y 2=1(n >1)的左、右两焦点分别为F 1,F 2,P 在双曲线上,且满足|PF 1|+|PF 2|=2n +2,则△PF 1F 2的面积为( )A.12B .1C .2D .4 8.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,定点A 的坐标为(72,4),则|P A |+|PM |的最小值是( )A.112 B .4 C.92D .5 9.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均和圆C :x 2+y 2-6x +5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则该双曲线的方程为( )A.x 25-y 24=1 B.x 24-y 25=1 C.x 23-y 26=1 D.x 26-y 23=1 10.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为( )A. 2B .2 2C .4D .811.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线有( )A .1条B .2条C .3条D .4条12.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),M ,N 是双曲线上关于原点对称的两点,P 是双曲线上的动点,且直线PM ,PN 的斜率分别为k 1,k 2,k 1k 2≠0,若|k 1|+|k 2|的最小值为1,则双曲线的离心率为( )A. 2B.52 C.32 D.32二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分.)13.已知F 1,F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,若|F 2A |+|F 2B |=12,则|AB |=________.14.已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|||| +MN ·NP =0,则动点P (x ,y )的轨迹方程为________.15.设圆过双曲线x 29-y 216=1的一个顶点和一个焦点,圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心距离为__16.已知二次曲线x 24+y 2m =1,当m ∈[-2,-1]时,该曲线的离心率的取值范围是________.三、解答题(本大题共4小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分14分)椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,焦距为213.一双曲线和该椭圆有公共焦点,且双曲线的半实轴长比椭圆的半长轴长小4,双曲线离心率与椭圆离心率之比为7∶3,求椭圆和双曲线的方程.18.(本小题满分14分)已知抛物线方程为y 2=2x ,在y 轴上截距为2的直线l 与抛物线交于M 、N 两点,O 为坐标原点.若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.19.(本小题满分14分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点A (1,-2).(1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;(2)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,求直线l 的方程;若不存在,说明理由.20.(本小题满分14分)如图,椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F 1,右焦点为F 2,离心率e =12.过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点,且△ABF 2的周长为8.(1)求椭圆E 的方程;(2)设动直线l :y =kx +m 与椭圆E 有且只有一个公共点P ,且与直线x =4相交于点Q ,试探究:在坐标平面内是否存在定点M ,使得以PQ 为直径的圆恒过点M ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.21. 设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,点P 在椭圆上且异于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)若直线AP 与BP 的斜率之积为-12,求椭圆的离心率;(2)若|AP |=|OA |,证明直线OP 的斜率k 满足|k |> 3. 参考答案BABAC CBCAC CB 8, y 2=-8x,163, [52,62]17.解:①焦点在x 轴上,椭圆为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),且c =13.设双曲线为x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0),m =a -4.∵e 双e 椭=73,∴a m =73,解得a =7,m =3.∵椭圆和双曲线的半焦距为13,∴b 2=36,n 2=4.∴椭圆方程为x 249+y 236=1,双曲线方程为x 29-y24=1.②焦点在y 轴上,椭圆方程为x 236+y 249=1,双曲线方程为y 29-x 24=1.18.解:设直线l 的方程为y =kx +2,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,y =kx +2,消去x 得ky 2-2y +4=0.∵直线l 与抛物线相交,∴⎩⎪⎨⎪⎧k ≠0,Δ=4-16k >0⇒k <14且k ≠0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1y 2=4k ,从而x 1x 2=y 212·y 222=4k 2.∵OM ⊥ON ,∴x 1x 2+y 1y 2=0,即4k 2+4k=0,解得k =-1符合题意,∴直线l 的方程为y =-x +2.19.解:(1)将(1,-2)代入y 2=2px ,得(-2)2=2p ·1,所以p =2.故所求抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1.(2)假设存在符合题意的直线l ,其方程为y =-2x +t . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +t ,y 2=4x ,得y 2+2y -2t =0.因为直线l 与抛物线C 有公共点, 所以Δ=4+8t ≥0,解得t ≥-12.由直线OA 与l 的距离d =55可得|t |5=15,解得t =±1.因为-1∉[-12,+∞),1∈[-12,+∞),所以符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0.20.解:法一 (1)因为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=8,即|AF 1|+|F 1B |+|AF 2|+|BF 2|=8,又|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以4a =8,a =2.又因为e =12,即c a =12,所以c =1,所以b =a 2-c 2= 3.故椭圆E 的方程是x 24+y23=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 23=1,得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2-12=0.因为动直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点P (x 0,y 0),所以m ≠0且Δ=0, 即64k 2m 2-4(4k 2+3)(4m 2-12)=0,化简得4k 2-m 2+3=0.(*)此时x 0=-4km 4k 2+3=-4k m ,y 0=kx 0+m =3m ,所以P (-4k m ,3m ).由⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =kx +m ,得Q (4,4k +m ).假设平面内存在定点M 满足条件,由图形对称性知,点M 必在x 轴上.设M (x 1,0),则MP ·MQ =0对满足(*)式的m ,k 恒成立.因为MP =(-4k m -x 1,3m ),MQ =(4-x 1,4k +m ),所以-16k m +4kx 1m -4x 1+x 21+12k m +3=0,整理,得(4x 1-4)km +x 21-4x 1+3=0.(**)由于(**)式对满足(*)式的m ,k 恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧4x 1-4=0,x 21-4x 1+3=0,解得x 1=1.故存在定点M (1,0),使得以PQ 为直径的圆恒过点M .法二(1)同法一.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 23=1,得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2-12=0.因为动直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点P (x 0,y 0),所以m ≠0且Δ=0, 即64k 2m 2-4(4k 2+3)(4m 2-12)=0,化简得4k 2-m 2+3=0.(*) 此时x 0=-4km 4k 2+3=-4k m ,y 0=kx 0+m =3m ,所以P (-4k m ,3m ).由⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =kx +m ,得Q (4,4k +m ).假设平面内存在定点M 满足条件,由图形对称性知,点M 必在x 轴上.取k =0,m =3,此时P (0,3),Q (4,3),以PQ 为直径的圆为(x -2)2+(y -3)2=4,交x 轴于点M 1(1,0),M 2(3,0);取k =-12,m =2,此时P (1,32),Q (4,0),以PQ 为直径的圆为(x -52)2+(y -34)2=4516,交x 轴于点M 3(1,0),M 4(4,0).所以若符合条件的点M 存在,则M 的坐标必为(1,0). 以下证明M (1,0)就是满足条件的点:因为M 的坐标为(1,0),所以MP =(-4k m -1,3m ),MQ =(3,4k +m ),从而MP ·MQ =-12k m -3+12km +3=0, 故恒有MP ⊥MQ ,即存在定点M (1,0),使得以PQ 为直径的圆恒过点M . 21. 解:(1)设点P 的坐标为(x 0,y 0).由题意,有x 20a 2+y 20b2=1.①由A (-a,0),B (a,0)得k AP =y 0x 0+a ,k BP =y 0x 0-a.由k AP ·k BP =-12,可得x 20=a 2-2y 20,代入①并整理得(a 2-2b 2)y 20=0. 由于y 0≠0,故a 2=2b 2.于是e 2=a 2-b 2a 2=12,所以椭圆的离心率e =22. (2)证明:法一:依题意,直线OP 的方程为y =kx ,设点P 的坐标为(x 0,y 0).由条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,x 20a 2+y 20b 2=1. 消去y 0并整理得x 20=a 2b 2k 2a 2+b2.②由|AP |=|OA |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2.整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0.而x 0≠0,于是x 0=-2a 1+k 2,代入②, 整理得(1+k 2)2=4k 22)(b a +4.由a >b >0,故(1+k 2)2>4k 2+4,即k 2+1>4,因此k 2>3,所以|k |> 3.法二:依题意,直线OP 的方程为y =kx ,可设点P 的坐标为(x 0,kx 0).由点P 在椭圆上,有x 20a 2+k 2x 20b 2=1.因为a >b >0,kx 0≠0,所以x 20a 2+k 2x 20a2<1,即(1+k 2)x 20<a 2.③ 由|AP |=|OA |,A (-a,0),得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,于是x 0=-2a 1+k 2.代入③,得(1+k 2)4a 2(1+k 2)2<a 2,解得k 2>3,所以|k |>3。
圆锥曲线中的“设而不求”考情分析研究曲线方程及由方程研究曲线的有关性质问题,是圆锥曲线中的一个重要内容,其特点是代数的运算较为繁杂,许多学生会想而不善于运算,往往是列出式子后“望式兴叹”.在解决圆锥曲线问题时若能恰当使用“设而不求”的策略,可避免盲目推演造成的无效运算,从而达到准确、快速的解题效果.、解题秘籍(一)“设而不求”的实质及注意事项1.设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.2.在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;②“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.3. “设而不求”最常见的类型一是涉及动点问题,设出动点坐标,在运算过程中动点坐标通过四则运算消去,或利用根与系数的关系转化为关于其他参数的问题;二是涉及动直线问题,把斜率或截距作为参数,设出直线的方程,再通过运算消去.1(2023届山西省临汾市等联考高三上学期期中)已知椭圆C :x 2a2+y 2b 2=1a >b >0 的长轴长为4,F 1,F 2为C 的左、右焦点,点P x 0,y 0 y 0≠0 在C 上运动,且cos ∠F 1PF 2的最小值为12.连接PF 1,PF 2并延长分别交椭圆C 于M ,N 两点.(1)求C 的方程;(2)证明:S △OPF 1S △OMF1+S△OPN S △OF 2N 为定值.2024年高考数学专项复习圆锥曲线中的“设而不求”(解析版)2(2023届江苏省连云港市高三上学期10月联考)已知椭圆中有两顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,一个焦点为F 0,1 .(1)若直线l 过点F 且与椭圆交于C ,D 两点,当CD =322时,求直线l 的方程;(2)若直线l 过点T 0,t t ≠0 且与椭圆交于C ,D 两点,并与x 轴交于点P ,直线AD 与直线BC 交于点Q ,当点P 异A ,B 两点时,试问OP ⋅OQ是否是定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.(二)设点的坐标在涉及直线与圆锥曲线位置关系时,如何避免求交点,简化运算,是处理这类问题的关键,求解时常常设出点的坐标,设坐标方法即通过设一些辅助点的坐标,然后以坐标为参数,利用点的特性(条件)建立关系(方程).显然,这里的坐标只是为寻找关系而作为“搭桥”用的,在具体解题中是通过“设而不求”与“整体消元”解题策略进行的.3(2023届湖南省郴州市高三上学期质量监测)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为22,过坐标原点O 的直线交椭圆E 于P ,A 两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连接AC .当C 为椭圆的右焦点时,△PAC 的面积为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若B 为AC 的延长线与椭圆E 的交点,试问:∠APB 是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.4(2023届江苏省南通市如皋市高三上学期期中)作斜率为32的直线l 与椭圆C :x 24+y 29=1交于A ,B 两点,且P 2,322在直线l 的左上方.(1)当直线l 与椭圆C 有两个公共点时,证明直线l 与椭圆C 截得的线段AB 的中点在一条直线上;(2)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上.(三)设参数在求解与动直线有关的定点、定值或最值与范围问题时常设直线方程,因为动直线方程不确定,需要引入参数,这时常引入斜率、截距作为参数.5(2022届湖南省益阳市高三上学期月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1,F 2,其离心率为32,P 为椭圆C 上一动点,△F 1PF 2面积的最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 2的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,试问:在x 轴上是否存在定点Q ,使得QA ⋅QB为定值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(四)中点弦问题中的设而不求与中点弦有个的问题一般是设出弦端点坐标P x 1,y1,Q x2,y2代入圆锥曲线方程作差,得到关于y1-y2x1-x2,x1+x2,y1+y2的关系式,再结合题中条件求解.6中心在原点的双曲线E焦点在x轴上且焦距为4,请从下面3个条件中选择1个补全条件,并完成后面问题:①该曲线经过点A2,3;②该曲线的渐近线与圆x2-8x+y2+4=0相切;③点P在该双曲线上,F1、F2为该双曲线的焦点,当点P的纵坐标为32时,恰好PF1⊥PF2.(1)求双曲线E的标准方程;(2)过定点Q1,1能否作直线l,使l与此双曲线相交于Q1、Q2两点,且Q是弦Q1Q2的中点?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.三、跟踪检测1(2023届河南省洛平许济高三上学期质量检测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的右焦点为F ,离心率为12,上顶点为0,3 .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,与y 轴交于点M ,若MP =λPF ,MQ =μQF,判断λ+μ是否为定值?并说明理由.2(2023届江西省南昌市金太阳高三上学期10月联考)如图,长轴长为4的椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左顶点为A ,过原点O 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线PA ,QA 与y 轴分别交于M ,N 两点,当直线PQ 的斜率为22时,PQ =23.(1)求椭圆C 的方程.(2)试问是否存在定点T ,使得∠MTN =90°恒成立?若存在,求出定点T 的坐标;若不存在,说明理由.3(2023届黑龙江省大庆铁人中学高三上学期月考)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y22-x2=1的焦点重合,过点P4,0且不垂直于x轴的直线l与椭圆相交于A,B两点.(1)求椭圆C的方程;(2)若点B关于x轴的对称点为点E,证明:直线AE与x轴交于定点.4(2023届江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期10月联考)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1经过点2,-3,两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A,B两点.(1)求双曲线C的方程.(2)若动直线l经过双曲线的右焦点F2,是否存在x轴上的定点M m,0,使得以线段AB为直径的圆恒过M点?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.5(2023届内蒙古自治区赤峰市高三上学期月考)平面内一动点P到定直线x=4的距离,是它与定点F1,0的距离的两倍.(1)求点P的轨迹方程C;(2)过F点作两条互相垂直的直线l1,l2(直线l1不与x轴垂直).其中,直线l1交曲线C于A,B两点,直线l2交曲线C于E,N两点,直线l2与直线x=m m>2交于点M,若直线MB,MF,MA的斜率k MB,k MF,k MA构成等差数列,求m的值.6(2023届福建省福州华侨中学高三上学期考试)在平面直角坐标系xOy中,已知点F(2,0),直线l:x=12,点M到l的距离为d,若点M满足|MF|=2d,记M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)过点F(2,0)且斜率不为0的直线与C交于P,Q两点,设A(-1,0),证明:以P,Q为直径的圆经过点A.7(2023届河南省安阳市高三上学期10月月考)已知椭圆M1:x2a2+y2b2=1a>b>0的左、右焦点分别为F1,F2,F1F2=2,面积为487的正方形ABCD的顶点都在M1上.(1)求M1的方程;(2)已知P为椭圆M2:x22a2+y22b2=1上一点,过点P作M1的两条切线l1和l2,若l1,l2的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.8(2023届浙江省浙里卷天下高三上学期10月测试)已知F1,F2分别为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1(-1,0)且与x轴不重合的直线与椭圆C交于A,B两点,△ABF2的周长为8.(1)若△ABF2的面积为1227,求直线AB的方程;(2)过A,B两点分别作直线x=-4的垂线,垂足分别是E,F,证明:直线EB与AF交于定点.9(2023届江苏省南京市六校高三上学期10月联考)已知双曲线Γ:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为4,且过点P 2,33(1)求双曲线Γ的方程;(2)过双曲线Γ的左焦点F 分别作斜率为k 1,k 2的两直线l 1与l 2,直线l 1交双曲线Γ于A ,B 两点,直线l 2交双曲线Γ于C ,D 两点,设M ,N 分别为AB 与CD 的中点,若k 1⋅k 2=-1,试求△OMN 与△FMN 的面积之比.10(2022届北京市海淀区高三上学期期末)已知点A 0,-1 在椭圆C :x 23+y 2b 2=1上.(1)求椭圆C 的方程和离心率;(2)设直线l :y =k x -1 (其中k ≠1)与椭圆C 交于不同两点E ,F ,直线AE ,AF 分别交直线x =3于点M ,N .当△AMN 的面积为33时,求k 的值.11(2022届天津市第二中学高三上学期12月月考)已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的长轴长是4,且过点B0,1.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l:y=k x+2交椭圆于P,Q两点,若点B始终在以PQ为直径的圆内,求实数k的取值范围.12(2022届广东省华南师范大学附属中学高三上学期1月模拟)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为12,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得弦的长度为42.(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程.(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为E.当直线l绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.13(2022届河北省高三上学期省级联测)已知椭圆P焦点分别是F1(0,-3)和F2(0,3),直线y= 3与椭圆P相交所得的弦长为1.(1)求椭圆P的标准方程;(2)将椭圆P绕原点逆时针旋转90°得到椭圆Q,在椭圆Q上存在A,B,C三点,且坐标原点为△ABC的重心,求△ABC的面积.14(2022届广东省佛山市高三上学期期末)已知双曲线C的渐近线方程为y=±33x,且过点P(3,2).(1)求C的方程;(2)设Q(1,0),直线x=t(t∈R)不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线BQ与C交于另一点D,求证:直线AD过定点.15(2022届江苏省盐城市、南京市高三上学期1月模拟)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a,b>0)的右顶点为A,虚轴长为2,两准线间的距离为26 3.(1)求双曲线C的方程;(2)设动直线l与双曲线C交于P,Q两点,已知AP⊥AQ,设点A到动直线l的距离为d,求d的最大值.16(2022届浙江省普通高中强基联盟高三上学期统测)如图,已知椭圆C1:x24+y23=1,椭圆C2:y29+x24=1,A-2,0、B2,0.P为椭圆C2上动点且在第一象限,直线PA、PB分别交椭圆C1于E、F两点,连接EF交x轴于Q点.过B点作BH交椭圆C1于G,且BH⎳PA.(1)证明:k BF⋅k BG为定值;(2)证明直线GF过定点,并求出该定点;(3)若记P、Q两点的横坐标分别为x P、x Q,证明:x P x Q为定值.17(2022届湖北省新高考联考协作体高三上学期12月联考)已知圆O :x 2+y 2=2,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >2 的离心率为22,P 是C 上的一点,A 是圆O 上的一点,PA 的最大值为6+2.(1)求椭圆C 的方程;(2)点M 是C 上异于P 的一点,PM 与圆O 相切于点N ,证明:PO 2=PM ⋅PN .18已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为8,离心率e =54.(1)求双曲线C 的方程;(2)直线l 与双曲线C 相交于P ,Q 两点,弦PQ 的中点坐标为A 8,3 ,求直线l 的方程.圆锥曲线中的“设而不求”考情分析研究曲线方程及由方程研究曲线的有关性质问题,是圆锥曲线中的一个重要内容,其特点是代数的运算较为繁杂,许多学生会想而不善于运算,往往是列出式子后“望式兴叹”.在解决圆锥曲线问题时若能恰当使用“设而不求”的策略,可避免盲目推演造成的无效运算,从而达到准确、快速的解题效果.、解题秘籍(一)“设而不求”的实质及注意事项1.设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.2.在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;②“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.3. “设而不求”最常见的类型一是涉及动点问题,设出动点坐标,在运算过程中动点坐标通过四则运算消去,或利用根与系数的关系转化为关于其他参数的问题;二是涉及动直线问题,把斜率或截距作为参数,设出直线的方程,再通过运算消去.1(2023届山西省临汾市等联考高三上学期期中)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的长轴长为4,F 1,F 2为C 的左、右焦点,点P x 0,y 0 y 0≠0 在C 上运动,且cos ∠F 1PF 2的最小值为12.连接PF 1,PF 2并延长分别交椭圆C 于M ,N 两点.(1)求C 的方程;(2)证明:S △OPF 1S △OMF 1+S △OPN S △OF 2N为定值.【解析】(1)由题意得a =2,设PF 1 ,PF 2 的长分别为m ,n ,m +n =2a =4则cos ∠F 1PF 2=m 2+n 2-4c 22mn =m +n 2-4c 2-2mn 2mn =2b 2mn-1≥2b 2m +n 22-1=2b 2a2-1,当且仅当m=n 时取等号,从而2b 2a 2-1=12,得b 2a 2=34,∴b 2=3,则椭圆的标准方程为x 24+y 23=1;(2)由(1)得F 1-1,0 ,F 21,0 ,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,设直线PM 的方程为x =x 0+1y 0y -1,直线PN 的方程为x =x 0-1y 0y +1,由x =x 0+1y 0y -1x 24+y 23=1,得3x 0+1 2y 02+4 y 2-6x 0+1 y 0y -9=0,则y 0y 1=-93x 0+1 2y 02+4=-9y 023x 0+1 2+4y 02=-9y 023x 02+4y 02+6x 0+3=-3y 022x 0+5,∴y 1=-3y 02x 0+5,同理可得y 2=-3y 05-2x 0,所以S △OPF 1S △OMF 1+S △OPN S △OF 2N =12OF 1 y 0 12OF 1 y 1 +12OF 2y 0 +y 2 12OF 2 y 2 =-y 0y 1+y 0y 2+1=-y 0-3y 02x 0+5+y 0-3y 05-2x 0+1=133.所以S △OPF 1S △OMF 1+S △OPN S △OF 2N 为定值133.2(2023届江苏省连云港市高三上学期10月联考)已知椭圆中有两顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,一个焦点为F 0,1 .(1)若直线l 过点F 且与椭圆交于C ,D 两点,当CD =322时,求直线l 的方程;(2)若直线l 过点T 0,t t ≠0 且与椭圆交于C ,D 两点,并与x 轴交于点P ,直线AD 与直线BC 交于点Q ,当点P 异A ,B 两点时,试问OP ⋅OQ是否是定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.【解析】(1)∵椭圆的焦点在y 轴上,设椭圆的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),由已知得b =1,c =1,所以a =2,椭圆的方程为y 22+x 2=1,当直线l 与x 轴垂直时与题意不符,设直线l 的方程为y =kx +1,C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,将直线l 的方程代入椭圆的方程化简得k 2+2 x 2+2kx -1=0,则x 1+x 2=-2k k 2+2,x 1⋅x 2=-1k 2+2,∴CD =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2⋅-2k k 2+22+4⋅1k 2+2=22(k 2+1)k 2+2=322,解得k =±2.∴直线l 的方程为y =±2x +1;(2)当l ⊥x 轴时,AC ⎳BD ,不符合题意,当l 与x 轴不垂直时,设l :y =kx +t ,则P -tk ,0 ,设C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,联立方程组y =kx +tx 2+y 22=1 得2+k 2 x 2+2ktx +t 2-2=0,∴x 1+x 2=-2kt 2+k 2,x 1x 2=t 2-22+k 2,又直线AD :y =y 2x 2+1(x +1),直线BC :y =y 1x 1-1(x -1),由y =y2x 2+1(x +1)y =y 1x 1-1(x -1) 可得y 2x 2+1(x +1)=y 1x 1-1(x -1),即kx 2+t x 2+1(x +1)=kx 1+t x 1-1(x -1),kx 2+t x 1-1 (x +1)=kx 1+t x 2+1 (x -1),kx 1x 2-kx 2+tx 1-t x +1 =kx 1x 2+kx 1+tx 2+t x -1 ,k x 1+x 2 +t x 2-x 1 +2t x =2kx 1x 2-k x 2-x 1 +t x 1+x 2 ,k ⋅-2kt 2+k 2+t x 2-x 1 +2t x =2k ⋅t 2-22+k 2-k x 2-x 1 +t ⋅-2kt 2+k 2,4t 2+k 2+t x 2-x 1 x =-4k 2+k 2-k x 2-x 1 ,即t 42+k 2+x 2-x 1 x =-k 42+k 2+x 2-x 1 ,得x =-k t,∴Q 点坐标为Q -kt,y Q ,∴OP ⋅OQ =-t k ,0 ⋅-k t ,y Q =-t k-kt +0⋅y Q =1,所以OP ⋅OQ=1为定值.(二)设点的坐标在涉及直线与圆锥曲线位置关系时,如何避免求交点,简化运算,是处理这类问题的关键,求解时常常设出点的坐标,设坐标方法即通过设一些辅助点的坐标,然后以坐标为参数,利用点的特性(条件)建立关系(方程).显然,这里的坐标只是为寻找关系而作为“搭桥”用的,在具体解题中是通过“设而不求”与“整体消元”解题策略进行的.3(2023届湖南省郴州市高三上学期质量监测)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为22,过坐标原点O 的直线交椭圆E 于P ,A 两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连接AC .当C 为椭圆的右焦点时,△PAC 的面积为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若B 为AC 的延长线与椭圆E 的交点,试问:∠APB 是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,说明理由.【解析】(1)∵椭圆离心率e =c a =22,∴c 2=12a 2,则b 2=a 2-c 2=12a 2,当C 为椭圆右焦点时,PC =b 2a =12a ;∵S △PAC =2S △POC =2×12c ⋅12a =12ac =24a 2=2,解得:a 2=4,∴b 2=2,∴椭圆E 的方程为:x 24+y 22=1.(2)由题意可设直线AP :y =kx k >0 ,P x 0,kx 0 ,B x 1,y 1 ,则A -x 0,-kx 0 ,C x 0,0 ,∴k AC =kx 0x 0+x0=k2,∴直线AC :y =k2x -x 0 ;由y =k 2x -x 0x24+y22=1得:k 2+2 x 2-2k 2x 0x +k 2x 20-8=0,∴-x 0+x 1=2k 2x 0k 2+2,则x 1=2k 2x 0k 2+2+x 0,∴y 1=k 2x 1-x 0 =k 22k 2x 0k 2+2+x 0-x 0=k 3x 0k 2+2,∴B 2k 2x 0k 2+2+x 0,k 3x 0k 2+2;∴PB =2k 2x 0k 2+2,-2kx 0k 2+2,又PA =-2x 0,-2kx 0 ,∴PA ⋅PB =-2x 0⋅2k 2x 0k 2+2+-2kx 0 ⋅-2kx 0k 2+2=0,则PA ⊥PB ,∴∠APB 为定值90°.4(2023届江苏省南通市如皋市高三上学期期中)作斜率为32的直线l 与椭圆C :x 24+y 29=1交于A ,B 两点,且P 2,322在直线l 的左上方.(1)当直线l 与椭圆C 有两个公共点时,证明直线l 与椭圆C 截得的线段AB 的中点在一条直线上;(2)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上.【解析】(1)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,AB 中点坐标为x 0,y 0 ,AB :y =32x +m 所以有x 0=x 1+x 22y 0=y 1+y 22,联立x 24+y 29=1y =32x +m,得9x 2+6mx +2m 2-18=0,得Δ=6m 2-4×92m 2-18 >0,得m 2<18,由韦达定理可知x 1+x 2=-2m 3,x 1x 2=2m 2-189,所以y 1+y 2=32x 1+m +32x 2+m =32x 1+x 2 +2m =m ,所以x 0=-m 3y 0=m 2,化简得:y 0=-32x 0,所以线段AB 的中点在直线y =-32x 上.(2)由题可知PA ,PB 的斜率分别为k PA =y 1-322x 1-2,k PB =y 2-322x 2-2,所以k PA +k PB =y 1-322x 1-2+y 2-322x 2-2=y 1-322 x 2-2 +y 2-322 x 1-2x 1x 2-2x 1+x 1 +2,因为y 1=32x 1+m ,y 2=32x 2+m 得k PA +k PB =3x 1x 2+m -32 x 1+x 1 -22m +6x 1x 2-2x 1+x 1 +2由(1)可知x 1+x 2=-2m 3,x 1x 2=2m 2-189,所以k PA +k PB =32m 2-189 +m -32 -23m -22m +62m 2-189-2-23m+2=0,又因为P 2,322在直线l 的左上方,所以∠APB 的角平分线与y 轴平行,所以△PAB 的内切圆的圆心在x =2这条直线上.(三)设参数在求解与动直线有关的定点、定值或最值与范围问题时常设直线方程,因为动直线方程不确定,需要引入参数,这时常引入斜率、截距作为参数.5(2022届湖南省益阳市高三上学期月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1,F 2,其离心率为32,P 为椭圆C 上一动点,△F 1PF 2面积的最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 2的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,试问:在x 轴上是否存在定点Q ,使得QA ⋅QB为定值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】(1)设椭圆C 的半焦距为c ,因离心率为32,则c a =32,由椭圆性质知,椭圆短轴的端点到直线F 1F 2的距离最大,则有S △F 1PF 2max =12⋅2c ⋅b =bc ,于是得bc =3,又a 2=b 2+c 2,联立解得a =2,b =1,c =3,所以椭圆C 的方程为:x 24+y 2=1.(2)由(1)知,点F 23,0 ,当直线斜率存在时,不妨设l :y =k (x -3),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由y =k (x -3)x 2+4y 2=4消去y 并整理得,(1+4k 2)x 2-83k 2x +12k 2-4=0,x 1+x 2=83k 21+4k 2,x 1x 2=12k 2-41+4k2,假定在x 轴上存在定点Q 满足条件,设点Q (t ,0),则QA ⋅QB=(x 1-t )(x 2-t )+y 1y 2=x 1x 2-t (x 1+x 2)+t 2+k 2(x 1-3)(x 2-3)=(1+k 2)x 1x 2-(3k 2+t )(x 1+x 2)+t 2+3k 2=(1+k 2)⋅12k 2-41+4k 2-(3k 2+t )⋅83k 21+4k 2+t 2+3k2=(4t 2-83t +11)k 2+t 2-41+4k 2,当t 2-4=4t 2-83t +114,即t =938时,QA ⋅QB =t 2-4=-1364,当直线l 斜率不存在时,直线l :x =-3与椭圆C 交于点A ,B ,由对称性不妨令A 3,12 ,B 3,-12,当点Q 坐标为938,0时,QA =-38,12 ,QB =-38,-12 ,QA ⋅QB =-38,12⋅-38,-12 =-1364,所以存在定点Q 938,0,使得QA ⋅QB 为定值-1364.(四)中点弦问题中的设而不求与中点弦有个的问题一般是设出弦端点坐标P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 代入圆锥曲线方程作差,得到关于y 1-y 2x 1-x 2,x 1+x 2,y 1+y 2的关系式,再结合题中条件求解.6中心在原点的双曲线E 焦点在x 轴上且焦距为4,请从下面3个条件中选择1个补全条件,并完成后面问题:①该曲线经过点A 2,3 ;②该曲线的渐近线与圆x 2-8x +y 2+4=0相切;③点P 在该双曲线上,F 1、F 2为该双曲线的焦点,当点P 的纵坐标为32时,恰好PF 1⊥PF 2.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)过定点Q 1,1 能否作直线l ,使l 与此双曲线相交于Q 1、Q 2两点,且Q 是弦Q 1Q 2的中点?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由.【解析】(1)设双曲线E 的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1a >b >0 .选①:由题意可知,双曲线E 的两个焦点分别为F 1-2,0 、F 22,0 ,由双曲线的定义可得2a =AF 1 -AF 2 =42+32-3 =2,则a =1,故b =c 2-a 2=3,所以,双曲线E 的标准方程为x 2-y 23=1.选②:圆x 2-8x +y 2+4=0的标准方程为x -4 2+y 2=12,圆心为4,0 ,半径为23,双曲线E 的渐近线方程为y =±bax ,由题意可得4b a 1+b a2=23,解得ba=3,即b =3a ,因为c =a 2+b 2=2a =2,则a =1,b =3,因此,双曲线E 的标准方程为x 2-y 23=1.选③:由勾股定理可得PF 1 2+PF 2 2=4c 2=16=PF 1 -PF 2 2+2PF 1 ⋅PF 2 =4a 2+2PF 1 ⋅PF 2 ,所以,PF 1 ⋅PF 2 =2c 2-a 2 =2b 2,则S △F 1PF 2=12PF 1 ⋅PF 2 =b 2=12×32×4,则b =3,故a =c 2-b 2=1,所以,双曲线E 的标准方程为x 2-y 23=1.(2)假设满足条件的直线l 存在,设点Q 1x 1,y 1 、Q 2x 2,y 2 ,则x 1+x 2=2y 1+y 2=2,由题意可得x 21-y 213=1x 22-y 223=1,两式作差得x 1-x 2 x 1+x 2 =y 1-y 2 y 1+y 23,所以,直线l 的斜率为k =y 1-y 2x 1-x 2=3,所以,直线l 的方程为y -1=3x -1 ,即y =3x -2.联立y =3x -2x 2-y 23=1 ,整理可得6x 2-12x +7=0,Δ=122-4×6×7<0,因此,直线l 不存在.三、跟踪检测1(2023届河南省洛平许济高三上学期质量检测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的右焦点为F ,离心率为12,上顶点为0,3 .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,与y 轴交于点M ,若MP =λPF ,MQ =μQF,判断λ+μ是否为定值?并说明理由.【解析】(1)由题意可得b =3e =c a =12a 2=b 2+c 2,解得a =2b =3c =1,故椭圆C 的方程x 24+y 23=1.(2)λ+μ为定值-83,理由如下:由(1)可得F 1,0 ,由题意可知直线l 的斜率存在,设直线l :y =k x -1 ,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,则M 0,-k ,联立方程y =k x -1x 24+y 23=1,消去y 得4k 2+3 x 2-8k 2x +4k 2-12=0,则Δ=-8k 2 2-44k 2+3 4k 2-12 =144k 2+1 >0,x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3,MP =x 1,y 1+k ,PF =1-x 1,-y 1 ,MQ =x 2,y 2+k ,QF=1-x 2,-y 2 ,∵MP =λPF ,MQ =μQF ,则x 1=λ1-x 1 x 2=μ1-x 2 ,可得λ=x11-x 1μ=x 21-x2,λ+μ=x 11-x 1+x 21-x 2=x 1+x 2 -2x 1x 21-x 1+x 2 +x 1x 2=8k 24k 2+3-24k 2-12 4k 2+31-8k 24k 2+3+4k 2-124k 2+3=-83(定值).2(2023届江西省南昌市金太阳高三上学期10月联考)如图,长轴长为4的椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的左顶点为A ,过原点O 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线PA ,QA 与y 轴分别交于M ,N 两点,当直线PQ 的斜率为22时,PQ =23.(1)求椭圆C 的方程.(2)试问是否存在定点T ,使得∠MTN =90°恒成立?若存在,求出定点T 的坐标;若不存在,说明理由.【解析】(1)由题意可知2a =4,a =2,则椭圆方程C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 即x 24+y 2b 2=1,当直线PQ 的斜率为22时,PQ =23,故设P x 0,22x 0 ,∴x 20+22x 0 2=3,解得x 20=2,将P x 0,22x 0 代入x 24+y 2b 2=1得x 024+x 022b 2=1,即24+22b2=1,故b 2=2,所以椭圆的标准方程为x 24+y 22=1;(2)设P (x 0,y 0),x 0∈[-2,2],则Q (-x 0,-y 0),则x 204+y 202=1,∴x 20+2y 20=4,由椭圆方程x 24+y 22=1可得A (-2,0),∴直线PA 方程为︰y =y 0x 0+2(x +2),令x =0可得M 0,2y 0x 0+2,直线QA 方程为:y =y 0x 0-2(x +2),令x =0得N 0,2y 0x 0-2,假设存在定点T ,使得∠MTN =90°,则定点T 必在以MN 为直径的圆上,以MN 为直径的圆为x 2+y -2x 0y 0x 02-42=16y 02x 20-42,即x 2+y 2-4x 0y 0x 20-4y +4y 20x 20-4=0,∵x 20+2y 20=4,即x 20-4=-2y 20,∴x 2+y 2+2x 0y 0y -2=0,令y =0,则x 2-2=0,解得x =±2,∴以MN 为直径的圆过定点(±2,0),即存在定点T (±2,0),使得∠MTN =90°.3(2023届黑龙江省大庆铁人中学高三上学期月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y 22-x 2=1的焦点重合,过点P 4,0 且不垂直于x 轴的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若点B 关于x 轴的对称点为点E ,证明:直线AE 与x 轴交于定点.【解析】(1)由双曲线y 22-x 2=1得焦点0,±3 ,得b =3,由题意可得b =3a 2=b 2+c 2e =c a =12 ,解得a =2,c =1,故椭圆C 的方程为;x 24+y 23=1.(2)设直线l :y =k x -4 ,点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则点E x 2,-y 2 .由y =k x -4x 24+y 23=1,得4k 2+3 x 2-32k 2x +64k 2-12=0,Δ=32k 2 2-44k 2+3 64k 2-12 >0,解得-12<k <12,从而x 1+x 2=32k 24k 2+3,x 1x 2=64k 2-124k 2+3,直线AE 的方程为y -y 1=y 1+y 2x 1-x 2x -x 1 ,令y =0得x =x 1y 2+x 2y 1y 1+y 2,又∵y 1=k x 1-4 ,y 2=k x 2-4 ,则x =kx 1x 2-4 +kx 2x 1-4 k x 1-4 +k x 2-4 =2x 1x 2-4x 1+x 2x 1+x 2-8,即x =2⋅64k 2-124k 2+3-4⋅32k 24k 2+332k 24k 2+3-8=1,故直线AE 与x 轴交于定点1,0 .4(2023届江西省赣州厚德外国语学校、丰城中学高三上学期10月联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1经过点2,-3 ,两条渐近线的夹角为60°,直线l 交双曲线于A ,B 两点.(1)求双曲线C 的方程.(2)若动直线l 经过双曲线的右焦点F 2,是否存在x 轴上的定点M m ,0 ,使得以线段AB 为直径的圆恒过M 点?若存在,求实数m 的值;若不存在,请说明理由.【解析】(1)∵两条渐近线的夹角为60°,∴渐近线的斜率±b a =±3或±33,即b =3a 或b =33a ;当b =3a 时,由4a 2-9b 2=1得:a 2=1,b 2=3,∴双曲线C 的方程为:x 2-y 23=1;当b =33a 时,方程4a 2-9b2=1无解;综上所述:∴双曲线C 的方程为:x 2-y 23=1.(2)由题意得:F 22,0 ,假设存在定点M m ,0 满足题意,则MA ⋅MB =0恒成立;方法一:①当直线l 斜率存在时,设l :y =k x -2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由y =k x -2x 2-y 23=1得:3-k 2x 2+4k 2x -4k 2+3 =0,∴3-k 2≠0Δ=361+k 2 >0 ,∴x 1+x 2=4k 2k 2-3,x 1x 2=4k 2+3k 2-3,∴MA ⋅MB=x 1-m x 2-m +y 1y 2=x 1x 2-m x 1+x 2 +m 2+k 2x 1x 2-2x 1+x 2 +4 =1+k 2 x 1x 2-2k 2+m x 1+x 2 +4k 2=4k 2+3 1+k 2k 2-3-4k 22k 2+mk 2-3+m 2+4k 2=0,∴4k 2+3 1+k 2 -4k 22k 2+m +m 2+4k 2 k 2-3 =0,整理可得:k 2m 2-4m -5 +3-3m 2 =0,由m 2-4m -5=03-3m 2=0得:m =-1;∴当m =-1时,MA ⋅MB=0恒成立;②当直线l 斜率不存在时,l :x =2,则A 2,3 ,B 2,-3 ,当M -1,0 时,MA =3,3 ,MB =3,-3 ,∴MA ⋅MB=0成立;综上所述:存在M -1,0 ,使得以线段AB 为直径的圆恒过M 点.方法二:①当直线l 斜率为0时,l :y =0,则A -1,0 ,B 1,0 ,∵M m ,0 ,∴MA =-1-m ,0 ,MB=1-m ,0 ,∴MA ⋅MB=m 2-1=0,解得:m =±1;②当直线l 斜率不为0时,设l :x =ty +2,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由x =ty +2x 2-y 23=1得:3t 2-1 y 2+12ty +9=0,∴3t 2-1≠0Δ=123t 2+3 >0 ,∴y 1+y 2=-12t 3t 2-1,y 1y 2=93t 2-1,∴MA ⋅MB=x 1-m x 2-m +y 1y 2=x 1x 2-m x 1+x 2 +m 2+y 1y 2=ty 1+2 ty 2+2 -m ty 1+2+ty 2+2+m 2+y 1y 2=t 2+1 y 1y 2+2t -mt y 1+y 2 +4-4m +m 2=9t 2+1 3t 2-1-12t 2t -mt 3t 2-1+4-4m +m 2=12m -15 t2+93t 2-1+2-m 2=0;当12m -153=9-1,即m =-1时,MA ⋅MB =0成立;综上所述:存在M -1,0 ,使得以线段AB 为直径的圆恒过M 点.5(2023届内蒙古自治区赤峰市高三上学期月考)平面内一动点P 到定直线x =4的距离,是它与定点F 1,0 的距离的两倍.(1)求点P 的轨迹方程C ;(2)过F 点作两条互相垂直的直线l 1,l 2(直线l 1不与x 轴垂直).其中,直线l 1交曲线C 于A ,B 两点,直线l 2交曲线C 于E ,N 两点,直线l 2与直线x =m m >2 交于点M ,若直线MB ,MF ,MA 的斜率k MB ,k MF ,k MA 构成等差数列,求m 的值.【解析】(1)设点P x ,y ,由题,有PFx -4 =12,即x -1 2+y 2x -4=12,解得3x 2+4y 2=12,所以所求P 点轨迹方程为x 24+y 23=1(2)由题,直线l 1的斜率存在且不为0,设直线l 1的方程为y =k x -1 ,与曲线C 联立方程组得y =k x -1x 24+y 23=1,解得4k 2+3 x 2-8k 2x +4k 2-12=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则有x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3依题意有直线l 2的斜率为-1k ,则直线l 2的方程为y =-1k x -1 ,令x =m ,则有M 点的坐标为m ,-m -1k,由题,k MF =m -1k 1-m =-1k ,k MA +k MB =y 1+m -1kx 1-m+y 2+m -1kx 2-m=y 1x 1-m +y 2x 2-m +1k m -1x 1-m+m -1x 2-m=k x 1-1 x 1-m +k x 2-1 x 2-m +1k m -1x 1-m+m -1x 2-m=k ×2x 1x 2-1+m x 1+x 2 +2m x 1x 2-x 1+x 2 m +m 2+1k ×m -1 x 1+x 2-2m x 1x 2-x 1+x 2 m +m 2=k ×6m -244k 2+34k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m2+1k×m -18k 24k 2+3-2m4k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m 2,因为2k MF =k MA +k MB ,所以k ×6m -244k 2+34k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m 2+1k×m -18k 24k 2+3-2m4k 2-124k 2+3-m ×8k 24k 2+3+m 2=-2k解得m -4 k 2+1 =0,则必有m -4=0,所以m =4.6(2023届福建省福州华侨中学高三上学期考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F (2,0),直线l :x =12,点M 到l 的距离为d ,若点M 满足|MF |=2d ,记M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)过点F (2,0)且斜率不为0的直线与C 交于P ,Q 两点,设A (-1,0),证明:以P ,Q 为直径的圆经过点A .【解析】(1)设点M x ,y ,则d =x -12,MF =(x -2)2+y 2,由MF =2d ,得(x -2)2+y 2=2x -12,两边平方整理得3x 2-y 2=3,则所求曲线C 的方程为x 2-y 23=1.(2)设直线m 的方程为x =ty +2,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立方程x =ty +2,3x 2-y 2=3,消去x 并整理得3t 2-1 y 2+12ty +9=0,,因为直线m 与C 交于两点,故t ≠±33,此时Δ=(12t )2-43t 2-1 ⋅9=36t 2+1 >0,所以y 1+y 2=-12t 3t 2-1,y 1y 2=93t 2-1,而x 1+x 2=t y 1+y 2 +4,x 1x 2=ty 1+2 ty 2+2 =t 2y 1y 2+2t y 1+y 2 +4.又AP =x 1+1,y 1 ,AQ=x 2+1,y 2 ,所以AP ⋅AQ=x 1+1 x 2+1 +y 1y 2=y 1y 2+x 1+x 2+x 1x 2+1=t 2+1 y 1y 2+3t y 1+y 2 +9=9t 2+93t 2-1-36t 23t 2-1+9=9-3t 2+1 3t 2-1+9=0.所以AP ⊥AQ ,即以P ,Q 为直径的圆经过点A .7(2023届河南省安阳市高三上学期10月月考)已知椭圆M 1:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,F 1F 2 =2,面积为487的正方形ABCD 的顶点都在M 1上.(1)求M 1的方程;(2)已知P 为椭圆M 2:x 22a 2+y 22b 2=1上一点,过点P 作M 1的两条切线l 1和l 2,若l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.【解析】(1)根据对称性,不妨设正方形的一个顶点为A x ,x ,由x 2a 2+x 2b 2=1,得x 2=a 2b 2a 2+b 2,所以2a 2b 2a 2+b 2×2a 2b 2a 2+b2=487,整理得12a 2+b 2 =7a 2b 2.①又a 2-b 2=F 1F 222=1,②由①②解得a 2=4,b 2=3,故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)由已知及(1)可得M 2:x 28+y 26=1,设点P x 0,y 0 ,则y 20=61-x 208.设过点P 与M 1相切的直线l 的方程为y -y 0=k x -x 0 ,与x 24+y 23=1联立消去y 整理可得4k 2+3 x 2+8k y 0-kx 0 x +4y 0-kx 0 2-3 =0,令Δ=8k y 0-kx 0 2-4×4k 2+3 ×4y 0-kx 0 2-3 =0,整理可得x 20-4 k 2-2kx 0y 0+y 20-3=0,③根据题意k 1和k 2为方程③的两个不等实根,所以k 1k 2=y 20-3x 20-4=61-x 28 -3x 20-4=-34x 20-4 x 20-4=-34,即k 1k 2为定值-34.8(2023届浙江省浙里卷天下高三上学期10月测试)已知F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1(-1,0)且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,△ABF 2的周长为8.(1)若△ABF 2的面积为1227,求直线AB 的方程;(2)过A ,B 两点分别作直线x =-4的垂线,垂足分别是E ,F ,证明:直线EB 与AF 交于定点.【解析】(1)因△ABF 2的周长为8,由椭圆定义得4a =8,即a =2,而半焦距c =1,又a 2=b 2+c 2,则b 2=3,椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,依题意,设直线AB 的方程为x =my -1,由x =my -13x 2+4y 2=12消去x 并整理得3m 2+4 y 2-6my -9=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则y 1+y 2=6m 3m 2+4,y 1y 2=-93m 2+4,|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=6m 3m 2+42+363m 2+4=12m 2+13m 2+4,因此S △F 2AB =12F 1F 2 ⋅y 1-y 2 =12×2×12m 2+13m 2+4=1227,解得m =±1,所以直线AB 的方程为x -y +1=0或x +y +1=0.(2)由(1)知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则E -4,y 1 ,F -4,y 2 ,设直线EB 与AF 交点为M (x ,y ),则FA =(x 1+4,y 1-y 2),FM =(x +4,y -y 2),EB =(x 2+4,y 2-y 1),EM =(x +4,y -y 1),而FA ⎳FM ,EB ⎳EM ,则(x +4)(y 1-y 2)=(y -y 2)(x 1+4),(x +4)(y 2-y 1)=(y -y 1)(x 2+4),两式相加得:y (x 1+x 2+8)-y 2(my 1+3)-y 1(my 2+3)=0,而x 1+x 2+8>0,则y (x 1+x 2+8)=2my 1y 2+3(y 1+y 2)=2m ⋅-93m 2+4+3⋅6m3m 2+4=0,因此y =0,两式相减得:2(x +4)(y 1-y 2)=-y 2(x 1+4)+y 1(x 2+4)=-y 2(my 1+3)+y 1(my 2+3)=3(y 1-y 2),而y 1-y 2≠0,则x =-52,即M -52,0 ,所以直线EB 与AF 交于定点M -52,0 .9(2023届江苏省南京市六校高三上学期10月联考)已知双曲线Γ:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为4,且过点P 2,33(1)求双曲线Γ的方程;(2)过双曲线Γ的左焦点F 分别作斜率为k 1,k 2的两直线l 1与l 2,直线l 1交双曲线Γ于A ,B 两点,直线l 2交双曲线Γ于C ,D 两点,设M ,N 分别为AB 与CD 的中点,若k 1⋅k 2=-1,试求△OMN 与△FMN 的面积之比.【解析】(1)由题意得2c =4,得c =2,所以a 2+b 2=4,因为点P 2,33在双曲线上,所以4a 2-13b 2=1,解得a 2=3,b 2=1,所以双曲线方程为x 23-y 2=1,(2)F (-2,0),设直线l 1方程为y =k 1(x +2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由y =k 1(x +2)x 23-y 2=1,得(1-3k 12)x 2-12k 12x -12k 12-3=0则x 1+x 2=12k 121-3k 12,x 1x 2=-12k 12-31-3k 12,所以x 1+x 22=6k 121-3k 12,所以AB 的中点M 6k 121-3k 12,2k 11-3k 12,因为k 1⋅k 2=-1,所以用-1k 1代换k 1,得N 6k 12-3,-2k 1k 12-3,当6k 121-3k 12=61-3k 12,即k 1=±1时,直线MN 的方程为x =-3,过点E (-3,0),当k 1≠±1时,k MN =2k 11-3k 12--2k 1k 12-36k121-3k 12-6k 12-3=-2k 13(k 12-1),直线MN 的方程为y -2k 11-3k 12=-2k 13(k 12-1)x -6k 121-3k 12,令y =0,得x =3(k 12-1)1-3k 12+6k 121-3k 12=-3,所以直线MN 也过定点E (-3,0),所以S △OMN S △FMN =12y N-y M OE 12y M-y N FE =OE FE =310(2022届北京市海淀区高三上学期期末)已知点A 0,-1 在椭圆C :x 23+y 2b 2=1上.(1)求椭圆C 的方程和离心率;(2)设直线l :y =k x -1 (其中k ≠1)与椭圆C 交于不同两点E ,F ,直线AE ,AF 分别交直线x =3于点M ,N .当△AMN 的面积为33时,求k 的值.【解析】(1)将点A 0,-1 代入x 23+y 2b 2=1,解得b 2=1,所以椭圆C 的方程为x 23+y 2=1又c 2=a 2-b 2=3-1=2,离心率e =c 2a 2=23=63(2)联立y =k x -1x 23+y 2=1,整理得(1+3k 2)x 2-6k 2x +3k 2-3=0设点E ,F 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)由韦达定理得:x 1+x 2=6k 21+3k 2,x 1x 2=3k 2-31+3k 2直线AE 的方程为y +1=y 1+1x 1x ,令x =3,得y =3y 1+3x 1-1,即M 3,3y 1+3x 1-1直线AF 的方程为y +1=y 2+1x 2x ,令x =3,得y =3y 2+3x 2-1,即N 3,3y 2+3x 2-1MN =3y 2+3x 2-1-3y 1+3x 1-1=3×x 1y 2-x 2y 1+x 1-x 2x 1x 2 =3×k -1 x 1-x2x 1x 2=3×k -1x 1+x 22-4x 1x 2x 1x 22=3×k -1 ×232k 2+1k 2-1 =23×2k 2+1k +1 所以△AMN 的面积S =12×MN ×3=32×MN =33×2k 2+1k +1 =33即2k 2+1k +1 =1⇒2k 2+1=k +1 ,解得k =0或k =2所以k 的值为0或211(2022届天津市第二中学高三上学期12月月考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的长轴长是4,且过点B 0,1 .(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l :y =k x +2 交椭圆于P ,Q 两点,若点B 始终在以PQ 为直径的圆内,求实数k 的取值范围.【解析】(1)由题意,得2a =4,b =1,所以椭圆的标准方程为x 24+y 2=1;(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),联立y =k (x +2)x 24+y 2=1,得x 2+4k 2(x +2)2-4=0,即(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0,则x 1+x 2=-16k 21+4k 2,因为直线y =k x +2 恒过椭圆的左顶点(-2,0),所以x 1=-2,y 1=0,则x 2=-16k 21+4k 2+2=2-8k 21+4k 2,y 2=k (x 2+2)=4k1+4k 2,因为点B 始终在以PQ 为直径的圆内,所以π2<∠PBQ ≤π,即BP ·BQ <0,又BP =-2,-1 ,BQ=(x 2,y 2-1),则BP ·BQ=-2x 2-y 2+1<0,即4-16k 21+4k 2+4k 1+4k 2-1>0,即20k 2-4k -3<0,解得-310<k<12,所以实数k的取值范围为-310<k<12.12(2022届广东省华南师范大学附属中学高三上学期1月模拟)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右顶点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点重合,椭圆C1的离心率为12,过椭圆C1的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得弦的长度为42.(1)求椭圆C1和抛物线C2的方程.(2)过点A(-4,0)的直线l与椭圆C1交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为E.当直线l绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.【解析】(1)设椭圆C1的半焦距为c.依题意,可得a=p2,则C2:y2=4ax,代入x=c,得y2=4ac,即y=±2ac,所以4ac=42,则有ac=2ca=12a2=b2+c2,所以a=2,b=3,所以椭圆C1的方程为x24+y23=1,抛物线C2的方程为y2=8x.(2)依题意,当直线l的斜率不为0时,设其方程为x=ty-4,由x=ty-43x2+4y2=12,得(3t2+4)y2-24ty+36=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则E(x1,-y1).由Δ>0,得t<-2或t>2,且y1+y2=24t3t2+4,y1y2=363t2+4.根据椭圆的对称性可知,若直线EN过定点,此定点必在x轴上,设此定点为Q(m,0).因为k NQ=k EQ,所以y2x2-m=-y1x1-m,(x1-m)y2+(x2-m)y1=0,即(ty1-4-m)y2+(ty2-4-m)y1=0,2ty1y2-(m+4)(y1+y2)=0,即2t·363t2+4-(m+4)·24t3t2+4=0,得(3-m-4)t=(-m-1)t=0,由t是大于2或小于-2的任意实数知m=-1,所以直线EN过定点Q(-1,0).当直线l的斜率为0时,直线EN的方程为y=0,也经过点Q(-1,0),所以当直线l绕点A旋转时,直线EN恒过一定点Q(-1,0).13(2022届河北省高三上学期省级联测)已知椭圆P焦点分别是F1(0,-3)和F2(0,3),直线y= 3与椭圆P相交所得的弦长为1.(1)求椭圆P的标准方程;(2)将椭圆P绕原点逆时针旋转90°得到椭圆Q,在椭圆Q上存在A,B,C三点,且坐标原点为△ABC的重心,求△ABC的面积.。
2021年广东省新高考数学总复习第九章《平面解析几何》微专题十二 圆锥曲线中性质的推广[真题研究]一道高考解析几何试题的命题背景可能就是圆锥曲线的一个性质定理的特殊情况.如果掌握了定理的原理,也就把握了试题的本质.对一些典型的试题,不应满足于会解,可以引导学生深入探究试题背后的知识背景,挖掘问题的本质.这样才能真正找到解决问题的方法,学会用更高观点去看待数学问题,把握问题的本质.正如《普通高中数学课程标准(实验)》所倡导的数学探究性课题学习,引导学生围绕某个数学问题,观察分析,自主探究,提出有意义的数学问题,探求适当的数学结论和规律.一、试题展示题1 (2020·模拟)如图1所示,设抛物线C :y 2=2x ,点A (2,0),B (-2,0),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 .(1)解 当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得点M 的坐标为(2,2)或(2,-2).所以直线BM 的方程为y =12x +1或y =-12x -1. 即x -2y +2=0或x +2y +2=0.(2)证明 当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -2)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),y 2=2x ,得ky 2-2y -4k =0,显然方程有两个不等实根. 所以y 1+y 2=2k ,y 1y 2=-4. 直线BM ,BN 的斜率之和k BM +k BN =y 1x 1+2+y 2x 2+2=x 2y 1+x 1y 2+2(y 1+y 2)(x 1+2)(x 2+2). ① 将x 1=y 1k +2,x 2=y 2k+2及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得x 2y 1+x 1y 2+2(y 1+y 2)=2y 1y 2+4k (y 1+y 2)k =-8+8k=0. 所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM =∠ABN .综上,∠ABM =∠ABN .题2 (2018·全国Ⅰ)设椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程;(2)设O 为坐标原点,证明:∠OMA =∠OMB .(1)解 由已知得F (1,0),l 的方程为x =1.由已知可得,点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,22或⎝⎛⎭⎫1,-22.又M (2,0), 所以AM 的方程为y =-22x +2或y =22x - 2. 即x +2y -2=0或x -2y -2=0.(2)证明 当l 与x 轴重合时,∠OMA =∠OMB =0°.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以∠OMA =∠OMB .当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1<2,x 2<2,直线MA ,MB 的斜率之和为。
理科数学高考解答题基本题型---解析几何一、考试大纲 (1)直线与方程① 在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素。
② 理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式。
③ 能根据两条直线的斜率判定这两条直线互相平行或垂直。
④ 掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系。
⑤ 能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标。
⑥ 掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离。
(2)圆与方程① 掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程。
② 能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系。
③ 能用直线和圆的方程解决一些简单的问题。
④ 初步了解代数方法处理几何问题的思想。
(3)圆锥曲线① 了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。
② 掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质。
③ 了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质。
④ 了解圆锥曲线的简单应用。
⑤ 理解数形结合的思想。
(4)曲线与方程了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系 二、考情分析近4年高考中,解析几何解答题有3年都是在第20题的位置(2011年是第19题),这4年考查的一个共同特点是第1问都是求轨迹方程,2010年是求两条动直线交点的轨迹方程(交轨法),2011年是由两圆相切得出动点P 的几何表达式,再用定义法求轨迹方程,2012年是结合离心率与最值求轨迹方程(待定系数法),2013年的最简单,考查点到直线的距离公式再用待定系数法求轨迹,估计2014年的高考解析几何第1问也是求轨迹方程的问题(代入法或直接法求轨迹可能性最大),在2011年到2013年连续3年中,都考到了最值问题,2011年是距离差的最大值,2012年是三角形面积的最大值,2013年是距离积的最小值。
圆锥曲线中的斜率问题一、考情分析斜率问题也是高考圆锥曲线考查的热点,主要有以下类型:利用斜率求解三点共线问题;与斜率之和或斜率之积为定值有关的问题;与斜率有关的定值问题;与斜率有关的范围问题.二、解题秘籍(一)利用斜率求解三点共线问题利用斜率判断或证明点A,B,C共线,通常是利用k AB=k AC.【例1】(2023届广东省部分学校高三上学期联考)设直线x=m与双曲线C:x2-y23=m(m>0)的两条渐近线分别交于A,B两点,且三角形OAB的面积为 3.(1)求m的值;(2)已知直线l与x轴不垂直且斜率不为0,l与C交于两个不同的点M,N,M关于x轴的对称点为M ,F 为C的右焦点,若M ,F,N三点共线,证明:直线l经过x轴上的一个定点.【例2】(2022届北京市一六一中学高三上学期期中)已知椭圆W:x24+y23=1的左、右顶点分别为A,B,右焦点为F,直线l1:x=4.(1)若椭圆W的左顶点A关于直线x+my-4=0的对称点在直线l1上,求m的值;(2)过F的直线l2与椭圆W相交于不同的两点C,D(不与点A,B重合),直线CB与直线l1相交于点M,求证:A,D,M三点共线.(二)根据两直线斜率之和为定值研究圆锥曲线性质1.设点P m ,n 是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一定点,点A ,B 是椭圆C 上不同于P 的两点,若k PA +k PB =λ,则λ=0时直线AB 斜率为定值bm 2an 2n ≠0 ,若λ≠0,则直线AB 过定点m -2n λ,-n -2b 2ma 2λ ,2.设点P m ,n 是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)一定点,点A ,B 是双曲线C 上不同于P 的两点,若k PA +k PB =λ,则λ=0时直线AB 斜率为定值-bm 2an 2n ≠0 ,若λ≠0,则直线AB 过定点m -2n λ,-n +2b 2m a 2λ ;3.设点P m ,n 是抛物线C :y 2=2px p >0 一定点,点A ,B 是抛物线C 上不同于P 的两点,若k PA +k PB =λ,则λ=0时直线AB 斜率为定值-p n n ≠0 ,若λ≠0,则直线AB 过定点m -2nλ,-n +2p λ ;【例3】(2023届山西省山西大附属中学高三上学期诊断)若点P 在直线y =t 上,证明直线PA ,PB 关于y =t对称,或证明直线y =t 平分∠APB ,可证明k PA +k PB =0.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 0,2 是椭圆C 的一个顶点,△F 1MF 2是等腰直角三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点M 分别作直线MA ,MB 交椭圆于A ,B 两点,设两直线MA ,MB 的斜率分别为k 1,k 2,且k 1+k 2=8,证明:直线AB 过定点.【例4】(2023届江苏省南通市如皋市高三上学期教学质量调研)已知点A (2,1)在双曲线C :x 2a 2-y 2a 2-1=1(a>1)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 =22,求△PAQ 的面积.【例5】(2022届广东省深圳市高三上学期月考)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,其中P 为E 的准线上一点,O 是坐标原点,且OF ⋅OP =-94.(1)求抛物线E 的方程;(2)过Q 1,0 的动直线与E 交于C ,D 两点,问:在x 轴上是否存在定点M t ,0 t ≠0 ,使得x 轴平分∠CMD ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(三)根据两直线斜率之积为定值研究圆锥曲线性质1.若点A,B是椭圆C:x 2a2+y2b2=1a>b>0上关于原点对称的两点,点P是椭圆C上与A,B不重合的点,则k PA⋅k PB=-b2a2;若点A,B是双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0上关于原点对称的两点,点P是双曲线C上与A,B不重合的点,则k PA⋅k PB=b2a2.2.若圆锥曲线上任意一点P作两条直线与该圆锥曲线分别交于点A,B,若k PA⋅k PB为定值,则直线AB过定点.【例6】(2022届黑龙江省大庆高三上学期期中)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x24+y23=1的左、右顶点和右焦点分别为A、B和F,直线l:x=my+t与椭圆C交于不同的两点M、N,记直线AM、BM, BN的斜率分别为k1、k2、k3.(1)求证:k1k2为定值;(2)若k1=3k3,求△FMN的周长.【例7】(2023届湖南省永州市高三上学期第一次适应性考试)点P (4,3)在双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上,离心率e =72.(1)求双曲线C 的方程;(2)A ,B 是双曲线C 上的两个动点(异于点P ),k 1,k 2分别表示直线PA ,PB 的斜率,满足k 1k 2=32,求证:直线AB 恒过一个定点,并求出该定点的坐标.(四)判断或证明与斜率有关的定值与范围问题1.判断或证明与斜率有关的定值问题,通常是把与斜率有关的式子用某些量来表示,然后通过化简或赋值得到定值.2.求斜率有关的范围问题,通常是把与斜率有关的式子用其他量来表示,转化为求函数值域问题,或由已知条件整理出关于斜率的不等式,通过解不等式求范围.【例8】(2022届山东省学情高三上学期12月质量检测)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0).过F2与x轴垂直的直线与椭圆C交于点D,点D在x轴上方,且DF1=32 2.(1)求椭圆C的方程;(2)过点F2的直线l与椭圆C交于A,B两点,是否存在一定点M使得k MA+k MB为定值,若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.【例9】(2022届广东省高三上学期12月大联考)已知圆(x+1)2+y2=16的圆心为A,点P是圆A上的动点,点B是抛物线y2=4x的焦点,点G在线段AP上,且满足GP=GB.(1)求点G的轨迹E的方程;(2)不过原点的直线l与(1)中轨迹E交于M,N两点,若线段MN的中点Q在抛物线y2=4x上,求直线l的斜率k的取值范围.三、跟踪检测1.(2023届山西省长治市高三上学期9月质量检测)已知点P 1,32 在椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上,且点P 到椭圆右顶点M 的距离为132.(1)求椭圆C 的方程;(2)若点A ,B 是椭圆C 上不同的两点(均异于M )且满足直线MA 与MB 斜率之积为14.试判断直线AB是否过定点,若是,求出定点坐标,若不是,说明理由.2.(2023届重庆市第八中学校高三上学期月考)已知椭圆C 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴,y 轴,且过A(-2,0),B 1,32两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)F 为椭圆C 的右焦点,直线l 交椭圆C 于P ,Q (不与点A 重合)两点,记直线AP ,AQ ,l 的斜率分别为k 1,k 2,k ,若k 1+k 2=-3k,证明:△FPQ 的周长为定值,并求出定值.3.(2023届重庆市南开中学校高三上学期9月月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为22,上顶点为D ,斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,M 为线段AB 的中点,当点M 的坐标为(2,1)时,直线l 恰好经过D 点.(1)求椭圆C 的方程:(2)当l 不过点D 时,若直线DM 与直线l 的斜率互为相反数,求k 的取值范围.4.(2023届江苏省南通市高三上学期第一次质量监测)已知A,A 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点,B ,F 分别是C 的上顶点和左焦点.点P 在C 上,满足PF ⊥A A ,AB ∥OP ,FA =2- 2.(1)求C 的方程;(2)过点F 作直线l (与x 轴不重合)交C 于M ,N 两点,设直线AM ,AN 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.5.(2023届重庆市第一中学校高三上学期9月月考)已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)经过点3,12,其右焦点为F3,0.(1)求椭圆C的离心率;(2)若点P,Q在椭圆C上,右顶点为A,且满足直线AP与AQ的斜率之积为120.求△APQ面积的最大值.6.(2023届湖南省长沙市雅礼中学高三上学期月考)已知双曲线C:x2-y2=1和点B0,1.(1)斜率为k且过原点的直线与双曲线C交于E,F两点,求∠EBF最小时k的值.(2)过点B的动直线与双曲线C交于P,Q两点,若曲线C上存在定点A,使kAP +kAQ为定值λ,求点A的坐标及实数λ的值.7.(2023届河北省邢台市名校联盟高三上学期考试)已知A1、A2为椭圆C:x2+y23=1的左右顶点,直线x=x与C交于A、B两点,直线A1A和直线A2B交于点P.(1)求点P的轨迹方程.(2)直线l与点P的轨迹交于M、N两点,直线NA1的斜率与直线MA2斜率之比为-13,求证以MN为直径的圆一定过C的左顶点.8.(2023届安徽省皖南八校高三上学期考试)已知椭圆M:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,且左焦点坐标为-2,0,P为椭圆上的一个动点,∠F1PF2的最大值为π2 .(1)求椭圆M的标准方程;(2)若过点-2,-4的直线l与椭圆M交于A,B两点,点N2,0,记直线NA的斜率为k1,直线NB的斜率为k2,证明:1k1+1k2=1.9.(2022届河北省石家庄高三上学期11月月考)已知椭圆Γ:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,椭圆Γ的离心率为22,椭圆Γ上的一点P满足PF2⊥x轴,且PF2=1.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)已知点A为椭圆Γ的左顶点,若点B,C为椭圆Γ上异于点A的动点,设直线AB,AC的斜率分别为k AB⋅k AC,且k AB⋅k AC=1,过原点O作直线BC的垂线,垂足为点D,问:是否存在定点E,使得线段DE的长为定值?若存在,求出定点E的坐标及线段DE的长;若不存在,请说明理由.10.(2022届八省八校(T8联考)高三上学期联考)设椭圆E:x 2a2+y2b2=1(a>b>0),圆C:(x-2m)2+(y-4m)2=1(m≠0),点F1,F2,分别为E的左右焦点,点C为圆心,O为原点,线段OC的垂直平分线为l.已知E的离心率为12,点F1,F2关于直线l的对称点都在圆C上.(1)求椭圆E的方程;(2)设直线l与椭圆E相交于A,B两点,问:是否存在实数m,使直线AC与BC的斜率之和为23若存在,求实数m的值;若不存在,说明理由.11.(2022届上海市嘉定区高三一模)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右顶点分别为A 、B ,右焦点为F ,且椭圆Γ过点0,5 、2,53 ,过点F 的直线l 与椭圆Γ交于P 、Q 两点(点P 在x 轴的上方).(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)若PF+2QF =0 ,求点P 的坐标;(3)设直线AP 、BQ 的斜率分别为k 1、k 2,是否存在常数λ,使得k 1+λk 2=0?若存在,请求出λ的值;若不存在,请说明理由.12.(2022届海南省海口市高三上学期考试)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的虚轴长为4,直线2x -y =0为双曲线C 的一条渐近线.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)记双曲线C 的左、右顶点分别为A ,B ,过点T (2,0)的直线l 交双曲线C 于点M ,N (点M 在第一象限),记直线MA 斜率为k 1,直线NB 斜率为k 2,求证:k1k 2为定值.13.(2023届江苏省南京市六校联合体高三上学期调研)已知椭圆C:x 25+y24=1的上下顶点分别为A,B,过点P0,3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k1,k2,求k1⋅k2的值;(2)求证:点G在定直线上.14.(2023届湖南省邵阳市高三上学期第三次月考)已知A(-22,0),B(22,0),直线PA,PB的斜率之积为-34,记动点P的轨迹为曲线C.(1)求C的方程;(2)直线l与曲线C交于M,N两点,O为坐标原点,若直线OM,ON的斜率之积为-34, 证明:△MON的面积为定值.15.(2023届浙江省新高考研究高三上学期8月测试)已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F2,0,离心率为12,△ABC为椭圆C的任意内接三角形,点D为△ABC的外心.(1)求C的方程;(2)记直线AB、BC、CA、OD的斜率分别为k1、k2、k3、k4,且斜率均存在.求证:4k1k2k3k4=3.。
圆锥曲线011.设F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,双曲线两条渐近线分别为12,l l ,过F 作直线1l 的垂线,分别交12,l l 于A 、B 两点,且向量BF u u u r 与FA u u u r同向.若||,||,||OA AB OB 成等差数列,则双曲线离心率e 的大小为A .2BCD 【答案】D【解析】设OA =m −d ,AB =m ,OB =m +d ,由勾股定理,得 (m −d )2+m 2=(m +d )2.解得m =4d .设∠AOF =α,则cos2α=35OA OB=.cos α=,所以,离心率e =1cos α.选D.2.已知直线221259x y x t =+=与椭圆交于P ,Q 两点,若点F 为该椭圆的左焦点,则FP FQ ⋅u u u r u u u r 取最小值的t 值为A .—10017B .—5017C .5017D .10017【答案】B【解析】椭圆的左焦点(4,0)F -,根据对称性可设(,)P t y ,(,)Q t y -,则(4,)FP t y =+u u u r,(4,)FQ t y =+-u u u r ,所以22(4,)(4,)(4)FP FQ t y t y t y =++-=+-u u u r u u u rg g ,又因为22299(1)92525t y t =-=-,所以22229(4)816925FP FQ t y t t t =+-=++-+u u u r u u u r g2348725t t =++,所以当50217b t a =-=-时,FP FQ u u u r u u u r g 取值最小,选B. 3.抛物线212y x =-的准线与双曲线22193x y -=的两渐近线围成的三角形的面积为【答案】D【解析】抛物线212y x =-的准线为3x =,双曲线22193x y -=的两渐近线为3y x =和3y x =-,令3x =,分别解得12y y =,(=高为3,所以三角形的面积为132⨯=,选D. 4.已知双曲线的中心在原点,一个焦点为)0,5(1-F ,点P 在双曲线上,且线段PF 1的中点坐标为(0,2),则此双曲线的方程是A .1422=-y x B .1422=-y x C .13222=-y x D .12322=-y x 【答案】B【解析】由双曲线的焦点可知c =PF 1的中点坐标为(0,2),所以设右焦点为2F ,则有2PF x ⊥,且24PF =,点P 在双曲线右支上。
广东省13市2017届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编圆锥曲线一、选择、填空题1、(潮州市2017届高三上学期期末)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点成F ,过点F且倾斜角为45°的直线l 与抛物线在第一、第四象限分别交于A 、B ,则等于( )A .3B .7+C .3+D .22、(珠海市2017届高三上学期期末)已知双曲线221C 1164x y =:-,双曲线22222C 1(00)x y a b a b=>>:-,的左、右焦点分别为F 1,F 2,M 是双曲线C 2一条渐近线上的点,且OM ⊥MF 2,若△OMF 2的面积为 16,且双曲线C 1,C 2的离心率相同,则双曲线C 2的实轴长为A .4B .8C .16D .323、(佛山市2017届高三教学质量检测(一))已知双曲线)0(1:2222>>=-a b by a x C 的右焦点为F ,O 为坐标原点,若存在直线l 过点F 交双曲线C 的右支于B A ,两点,使0=⋅,则双曲线离心率的取值范围是________4、(广州市2017届高三12月模拟)已知双曲线:C 12222=-bx a y (0,0>>b a )的渐近线方程为x y 21±=, 则双曲线C 的离心率为(A) 25 (B) 5 (C) 26 (D) 65、(惠州市2017届高三第三次调研)设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( ) (A ) 3 (B )2(C )2 (D )3 6、(江门市2017届高三12月调研)过抛物线()焦点的直线与抛物线交于两点,以为直径的圆的方程为,则A .B .C .D .7、(揭阳市2017届高三上学期期末)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两焦点与短轴一端点组成一正三角形三个顶点,若焦点到椭圆上点的最大距离为,a b 为实半轴长和虚半轴长,焦点在y 轴上的双曲线标准方程为.8、(茂名市2017届高三第一次综合测试)过双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的右焦点2(,0)F c 作圆222a y x =+的切线,切点为M ,延长2M F 交抛物线24y cx =-于点,P 其中O 为坐标原点,若21()2OM OF OP =+,则双曲线的离心率为() A .7224- B .7224+ C .231+D .251+ 9、(清远市清城区2017届高三上学期期末)已知双曲线c :,以右焦点F 为圆心,|OF|为半径的圆交双曲线两渐近线于点M 、N (异于原点O ),若|MN|=,则双曲线C 的离心率 是( )A B .2 D 1 10、(汕头市2017届高三上学期期末)圆0138222=+--+y x y x 的圆心到直线01=-+y ax 的距离为1,则=a ( )A .34-B .43- C .3 D .2 11、(韶关市2017届高三1月调研)已知点A 是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 右支上一点,F 是右焦点,若AOF ∆(O 是坐标原点)是等边三角形,则该双曲线离心率e 为(C)1+1+二、解答题1、(潮州市2017届高三上学期期末)已知点A 、B 分别是左焦点为(﹣4,0)的椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点,且椭圆C 过点P (,).(1)求椭圆C 的方程;(2)已知F 是椭圆C 的右焦点,以AF 为直径的圆记为圆M ,过P 点能否引圆M 的切线?若能,求出这条切线与x 轴及圆M 的弦PF 所对的劣弧围成的图形面积;若不能,说明理由.2、(珠海市2017届高三上学期期末)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆G 的中心为坐标原点,左焦点为F 1(-1,0),离心率e . (1)求椭圆G 的标准方程;(2)已知直线l 1:y =kx +m 1与椭圆G 交于A ,B 两点,直线l 2:y =kx +m 2(m 1≠m 2)与椭圆G 交于C ,D 两点,且| AB |=|CD |,如图所示. ①证明:m 1+m 2=0;②求四边形ABCD 的面积S 的最大值.3、(佛山市2017届高三教学质量检测(一))已知椭圆)0(1:2222>>=+b a b y a x C 过点)1,2(M ,且离心率为23(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设)1,0(-A ,直线l 与椭圆C 交于Q P ,两点,且AQ AP =,当OPQ ∆(O 为坐标原点)的面积S 最大时,求直线l 的方程4、(广州市2017届高三12月模拟)已知动圆P 与圆221:(2)49F x y ++=相切,且与圆1)2(:222=+-y x F 相内切,记圆心P 的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)设Q 为曲线C 上的一个不在x 轴上的动点,O 为坐标原点,过点2F 作OQ 的平行 线交曲线C 于,M N 两个不同的点, 求△QMN 面积的最大值.5、(惠州市2017届高三第三次调研)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为()()121,0,1,0F F -,点A ⎛ ⎝⎭在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)是否存在斜率为2的直线,使得当直线与椭圆C 有两个不同交点M N 、时,能在直线53y =上找到一点P ,在椭圆C 上找到一点Q ,满足PM NQ =?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.6、(江门市2017届高三12月调研)在平面直角坐标系中,椭圆:()的离心率为, 椭圆的顶点四边形的面积为.(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)过椭圆的顶点的直线交椭圆于另一点,交轴于点,若、、成等比数列,求直线的方程.7、(揭阳市2017届高三上学期期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-1, 0)、B (1,0)、C (0, -1),N 为y 轴上的点,MN 垂直于y 轴,且点M 满足AM BM ON CM ⋅=⋅(O 为坐标原点),点M 的轨迹为曲线T . (Ⅰ)求曲线T 的方程;(Ⅱ)设点P (P 不在y 轴上)是曲线T 上任意一点,曲线T 在点P 处的切线l 与直线54y =-交于点Q ,试探究以PQ 为直径的圆是否过一定点?若过定点,求出该定点的坐标,若不过定点,说明理由.8、(茂名市2017届高三第一次综合测试),x y R ∈,向量,i j 分别为直角坐标平面内,x y 轴正方向上的单位向量,若向量(3)a x i y j =++, (3)b x i y j =-+,且||||4a b +=.(Ⅰ)求点(,)M x y 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设椭圆22:1164x y E +=,P 为曲线C 上一点,过点P 作曲线C 的切线=+y kx m 交椭圆E 于A 、B 两点,试证:∆OAB 的面积为定值.9、(清远市清城区2017届高三上学期期末)以椭圆()222:11x M y a a +=>的四个顶点为顶点的四边形的四条边与O :221x y +=共有6个交点,且这6个点恰好把圆周六等分. (Ⅰ)求椭圆M 的方程;(Ⅱ)若直线l 与O 相切,且与椭圆M 相交于P ,Q 两点,求PQ 的最大值.10、(汕头市2017届高三上学期期末)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆22:1214600M x y x y +--+=及其上一点(2,4)A(1)设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线6x =上,求圆N 的标准方程; (2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于,B C 两点,且BC OA =,求直线l 的方程; (3)设点(,0)T t 满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得,TA TP TQ +=求实数t 的取值范围.11、(韶关市2017届高三1月调研)设椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>,椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:224 3x y+=相切,且抛物线2y=-的准线恰好过椭圆C的一个焦点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过圆O上任意一点P作圆的切线l与椭圆C交于,A B两点,连接PO并延长交圆O 于点Q,求ABQ∆面积的取值范围.参考答案一、选择、填空题1、【解答】解:直线l的方程为y=x﹣,代入y2=2px,整理得4x2﹣12px+p2=0,解得x=p,∴==3+2.故选C.2、C3、4、B5、【解析】设双曲线的标准方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),由于直线l过双曲线的焦点且与对称轴垂直,因此直线l 的方程为:x =c 或x =-c ,代入x 2a 2-y 2b 2=1得y 2=b 2(c 2a 2-1)=b 4a 2,∴y=±b 2a ,故|AB |=2b 2a ,依题意2b 2a =4a ,∴b 2a 2=2,∴c 2-a 2a 2=e 2-1=2,∴e = 3. 6、B7、221129y x -= 8、 D 解:如图9,∵21M (OP)2O OF =+,∴M 是2F P 的中点.设抛物线的焦点为F 1,则F 1为(- c ,0),也是双曲线的焦点. 连接PF 1,OM.∵O 、M 分别是12F F 和2PF 的中点,∴OM 为 △PF 2F 1的中位线.∵OM=a ,∴|PF 1|=2 a.∵OM ⊥2PF ,∴2PF ⊥PF 1,于是可得|2PF 2b =,设P (x ,y ),则 c -x =2a , 于是有x=c-2a , y 2=-4c (c -2 a ),过点2F 作x 轴的垂线,点P 到该垂线的距离为2a. 由勾股定理得 y 2+4a 2=4b 2,即-4c(c-2a)+4 a 2=4(c 2- a 2),变形可得c 2-a 2=ac ,两边同除以a 2有210e e --=, 所以12e = ,负值已经舍去. 故选D . 9、C 10、A11、【解析】依题意及三角函数定义,点(cos,sin )33B c c ππ⋅ ,即1()2B c ,代入双曲线方程 22222234b c a c a b -=,又222c a b =+,得24e =+e =1,故选D另解,设左焦点为1F , 可题意及双曲线几何性质可得190F AF ∠=,1AF = 所以212c e a ===二、解答题1、【解答】解:(1)由题意a 2=b 2+16,+=1,解得b 2=20或b 2=﹣15(舍), 由此得a 2=36,所以,所求椭圆C 的标准方程为=1.(2)由(1)知A (﹣6,0),F (4,0),又(,),则得=(,),=(﹣,).所以=0,即∠APF=90°,△APF 是Rt △,所以,以AF 为直径的圆M 必过点P ,因此,过P 点能引出该圆M 的切线, 设切线为PQ ,交x 轴于Q 点,又AF 的中点为M (﹣1,0),则显然PQ ⊥PM ,而k PM =,所以PQ 的斜率为﹣,因此,过P 点引圆M 的切线方程为:y ﹣=﹣(x ﹣),即x +y ﹣9=0.令y=0,则x=9,∴Q (9,0),又M (﹣1,0),所以S 扇形MPF ==,因此,所求的图形面积是S=S △PQM ﹣S 扇形MPF =.2、3、4、解:(Ⅰ)设圆P 的半径为R ,圆心P 的坐标为(,)x y ,由于动圆P 与圆221:(2)49F x y ++=相切,且与圆1)2(:222=+-y x F 相内切,所以动圆P 与圆1F 只能内切. …………………………………1分所以127,1.PF R PF R ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩…………………………………2分则4||6||||2121=>=+F F PF PF .…………………………………3分 所以圆心P 的轨迹是以点12,F F 为焦点的椭圆, 且3,2a c ==, 则2225b a c =-=.所以曲线C 的方程为15922=+y x . …………………………………4分 (Ⅱ)设112233(,), (,), (,)M x y N x y Q x y ,直线MN 的方程为2x my =+,由222,1,95x my x y ì=+ïïïíï+=ïïî可得225920250m y my ++-=(), 则1212222025,5959m y y y y m m +=-=-++. …………………………………5分所以MN =…………………………………6分=()22301.59m m +=+…………………………………7分因为//MN OQ ,所以△QMN 的面积等于△OMN 的面积.…………………8分 点O 到直线2:+=my x MN 的距离d =. ……………………………9分所以△QMN的面积221130(1)2259m S MN dm +=?创+.…………………………………10分t ,则221m t =-(1)t ≥ ,()223030304545195t t S t t t t===+-++. 设()()451f t t t t=+?,则()2224545t f t t t -¢=-=. 因为1t ³, 所以()22540.t f t t-¢=>所以()45f t t t=+在[)1,+?上单调递增. 所以当1t =时, ()f t 取得最小值, 其值为9.…………………………………11分所以△QMN 的面积的最大值为309.…………………………………12分 说明:△QMN 的面积21212S OF yy =?==5、解:(Ⅰ)设椭圆C 的焦距为2c ,则1c =,因为2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭在椭圆C上,所以122a AF AF =+=, ……2分因此2221a b a c ==-=,故椭圆C 的方程为2212x y +=......5分 (Ⅱ)椭圆C 上不存在这样的点Q ,证明如下:设直线的方程为2y x t =+,设()11,M x y ,()()223445,,,,,3N x y P x Q x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,MN 的中点为()00,D x y ,由22212y x t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去,得229280y ty t -+-=, ……………6分 所以1229t y y +=,且()2243680t t ∆=-->, 故12029y y ty +==且33t -<<..................8分 由PM NQ =得),()35,(2424131y y x x y x x --=-- .........9分所以有24135y y y -=-,=-+=35214y y y 3592-t ............10分(也可由PM NQ =知四边形PMQN 为平行四边形,而D 为线段MN 的中点,因此,也D 为线段PQ 的中点,所以405329y t y +==,可得42159t y -=), 又33t -<<,所以4713y -<<-,与椭圆上点的纵坐标的取值范围[]1,1-矛盾。
11.(2007?广东)在平面直角坐标系xOy中,有一定点A(2,1),若线段OA的垂直平分线过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,则该抛物线的准线方程是x=﹣.考点:抛物线的简单性质。
专题:计算题。
分析:先求出线段OA的垂直平分线方程,然后表示出抛物线的焦点坐标并代入到所求方程中,进而可求得p的值,即可得到准线方程.解答:解:依题意我们容易求得直线的方程为4x+2y﹣5=0,把焦点坐标(,0)代入可求得焦参数p=,从而得到准线方程x=﹣.故答案为:x=﹣.点评:本题主要考查抛物线的基本性质.基本性质的熟练掌握是解答正确的关键.11.(2009?广东)巳知椭圆{x n}与{y n}的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,且G上一点到G的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G的方程为.考点:椭圆的标准方程。
专题:计算题。
分析:由题设条件知,2a=12,a=6,b=3,由此可知所求椭圆方程为.解答:解:由题设知,2a=12,∴a=6,b=3,∴所求椭圆方程为.答案:.点评:本题考查椭圆的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用.18.(2007?广东)在平面直角坐标系xOy中,已知圆心在第二象限,半径为2的圆C 与直线y=x相切于坐标原点O.椭圆=1与圆C的一个交点到椭圆两点的距离之和为10.(1)求圆C的方程;(2)试探求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.考点:直线与圆锥曲线的关系;圆的标准方程。
分析:(1)中,设出圆的标准方程,由相切和过原点的条件,建立方程求解.(2)中,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为圆心,半径为4的圆(x─4)2+y2=8与(1)所求的圆的交点数.解答:解:(1)设圆心坐标为(m,n)(m<0,n>0),则该圆的方程为(x﹣m)2+(y﹣n)2=8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=2即|m﹣n|=4①又圆与直线切于原点,将点(0,0)代入得m2+n2=8②联立方程①和②组成方程组解得故圆的方程为(x+2)2+(y﹣2)2=8;(2)|a|=5,∴a2=25,则椭圆的方程为=1其焦距c==4,右焦点为(4,0),那么|OF|=4.通过联立两圆的方程,解得x=,y=.即存在异于原点的点Q(,),使得该点到右焦点F的距离等于|OF|的长.点评:本题考查的是圆的位置关系和圆锥曲线的基本概念的理解.对于题中第二小问中,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,转化为探求以右焦点F为顶点,半径为4的圆(x─4)2+y2=8与(1)所求的圆的交点数.可使问题简化.18.(2008?广东)设b >0,椭圆方程为,抛物线方程为x 2=8(y ﹣b ).如图所示,过点F (0,b+2)作x 轴的平行线,与抛物线在第一象限的交点为G ,已知抛物线在点G 的切线经过椭圆的右焦点F 1.(1)求满足条件的椭圆方程和抛物线方程;(2)设A ,B 分别是椭圆长轴的左、右端点,试探究在抛物线上是否存在点P ,使得△ABP为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由(不必具体求出这些点的坐标).考点:椭圆的标准方程;抛物线的标准方程;圆锥曲线的综合。
专题18 圆锥曲线高频压轴解答题目录01 轨迹方程 (2)02 向量搭桥进行翻译 (3)03 弦长、面积背景的条件翻译 (4)04 斜率之和差商积问题 (5)05 弦长、面积范围与最值问题 (6)06 定值问题 (7)07 定点问题 (9)08 三点共线问题 (10)09 中点弦与对称问题 (11)10 四点共圆问题 (12)11 切线问题 (13)12 定比点差法 (14)13 齐次化 (16)14 极点极线问题 (16)15 同构问题 (18)16 蝴蝶问题 (19)01 轨迹方程1.(2024·重庆·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条浙近线方程为y x =,且点P在双曲线上.(1)求双曲线的标准方程;(2)设双曲线左右顶点分别为,A B ,在直线1x =上取一点()()1,0P t t ¹,直线AP 交双曲线右支于点C ,直线BP 交双曲线左支于点D ,直线AD 和直线BC 的交点为Q ,求证:点Q 在定直线上.2.(2024·重庆·统考模拟预测)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的长轴长是短轴长的2倍,直线12y x =被椭圆截得的弦长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N ,P ,Q 为椭圆C 上的动点,且四边形MNPQ 为菱形,原点О在直线MN 上的垂足为点H ,求H 的轨迹方程.3.(2024·福建莆田·统考一模)曲线C 上任意一点P 到点(2,0)F 的距离与它到直线4x =的距离之比等于(4,0)M 且与x 轴不重合的直线l 与C 交于不同的两点,A B .(1)求C 的方程;(2)求证:ABF △内切圆的圆心在定直线上.02 向量搭桥进行翻译4.(2024·陕西咸阳·校考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率是双曲线2213x y -=的离心率的倒数,椭圆C 的左、右焦点分别为12,F F ,上顶点为P ,且122PF PF ×=-uuu r uuu u r.(1)求椭圆C 的方程;(2)当过点()0,2Q 的动直线l 与椭圆C 相交于两个不同点,A B 时,设AQ QB l =uuu ruuu r,求l 的取值范围.5.(2024·上海奉贤·统考一模)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的焦距为,椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,直角坐标原点记为O .设点()0,P t ,过点P 作倾斜角为锐角的直线l 与椭圆交于不同的两点B 、C .(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆上有一动点T ,求()12PT TF TF ×-uuu r uuu r uuu r的取值范围;(3)设线段BC 的中点为M ,当t ³Q ,使得非零向量OM uuuu r与向量PQ uuu r 平行,请说明理由.6.(2024·云南昆明·高三统考期末)已知动点P 到定点()0,4F 的距离和它到直线1y =距离之比为2;(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)直线l 在x 轴上方与x 轴平行,交曲线C 于A ,B 两点,直线l 交y 轴于点D .设OD 的中点为M ,是否存在定直线l ,使得经过M 的直线与C 交于P ,Q ,与线段AB 交于点N ,PM PN l =uuuu r uuu r ,MQ QN l =uuuur uuu r 均成立;若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.03 弦长、面积背景的条件翻译7.(2024·陕西榆林·统考一模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过()830,1,,55A P æö-ç÷èø两点.(1)求C 的方程;(2)斜率不为0的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点,且点A 不在l 上,AM AN ^,过点P 作y 轴的垂线,交直线=1x -于点S ,与椭圆C 的另一个交点为T ,记SMN V 的面积为1S ,TMN △的面积为2S ,求12S S .8.(2024·四川绵阳·高三绵阳南山中学实验学校校考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点为1F ,2F ,若E 上任意一点到两焦点的距离之和为4,且点æççè在E 上.(1)求椭圆E 的方程;(2)在(1)的条件下,若点A ,B 在E 上,且14OA OB k k ×=-(O 为坐标原点),分别延长AO ,BO 交E 于C ,D 两点,则四边形ABCD 的面积是否为定值?若为定值,求四边形ABCD的面积,若不为定值,请说明理由.9.(2024·上海·高三上海市大同中学校考期末)已知双曲线H :2214x y -=的左、右焦点为1F ,2F ,左、右顶点为1A ,2A ,椭圆E 以1A ,2A 为焦点,以12F F 为长轴.(1)求椭圆E 的离心率;(2)设椭圆E 交y 轴于1B ,2B ,过1B 的直线l 交双曲线H 的左、右两支于C ,D 两点,求2B CD △面积的最小值;(3)设点(),M m n 满足224m n <.过M 且与双曲线H 的渐近线平行的两直线分别交H 于点P ,Q .过M 且与PQ 平行的直线交H 的渐近线于点S ,T .证明:MSMT为定值,并求出此定值.04 斜率之和差商积问题10.(2024·贵州铜仁·校联考模拟预测)在平面直角坐标系中,已知过动点(),M x y 作x 轴垂线,分别与1y =和4y =-交于P ,Q 点,且()12,0A -,()22,0A ,若实数l 使得212OP OQ MA MA l ×=×uuu r uuu r uuuu r uuuu r成立(其中O 为坐标原点).(1)求M l 为何值时M 点的轨迹为椭圆;(2)当l =()4,0B 的直线l 与轨迹M 交于y 轴右侧C ,D 两点,证明:直线1A C ,2A D 的斜率之比为定值.11.(2024·安徽·高三校联考期末)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点()04,P y 是抛物线C 上一点,点Q 是PF 的中点,且Q 到抛物线C 的准线的距离为72.(1)求抛物线C 的方程;(2)已知圆22:(2)4M x y -+=,圆M 的一条切线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求证:OA ,OB 的斜率之差的绝对值为定值.12.(2024·海南海口·统考模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,焦点到渐近线的距离为2.直线l 过点(),0(02)P t t <<,且垂直于x 轴,过P 的直线l ¢交C 的两支于,G H 两点,直线,AG AH 分别交l 于,M N 两点.(1)求C 的方程;(2)设直线,AN OM 的斜率分别为12,k k ,若1212k k ×=,求点P 的坐标.05 弦长、面积范围与最值问题13.(2024·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知12,F F 分别为椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>的左、右焦点,直线1l 过点2F 与椭圆交于,A B 两点,且12AF F △的周长为(2a +.(1)求椭圆M 的离心率;(2)直线2l 过点2F ,且与1l 垂直,2l 交椭圆M 于,C D 两点,若a =ACBD 面积的范围.14.(2024·河南·统考模拟预测)已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过F 的直线l 交C 于,A B 两点,过F 与l 垂直的直线交C 于,D E 两点,其中,B D 在x 轴上方,,M N 分别为,AB DE 的中点.(1)证明:直线MN 过定点;(2)设G 为直线AE 与直线BD 的交点,求GMN V 面积的最小值.15.(2024·上海嘉定·统考一模)抛物线24y x =上有一动点(,),0P s t t >.过点P 作抛物线的切线l ,再过点P 作直线m ,使得m l ^,直线m 和抛物线的另一个交点为Q .(1)当1s =时,求切线l 的直线方程;(2)当直线l 与抛物线准线的交点在x 轴上时,求三角形OPQ 的面积(点O 是坐标原点);(3)求出线段||PQ 关于s 的表达式,并求||PQ 的最小值;06 定值问题16.(2024·全国·模拟预测)如图,已知12,F F 分别为椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的左、右焦点,P 为椭圆C 上一点,若12124PF PF PF PF +=-=uuu r uuu u r uuu r uuu u r,122PF F S =△.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点P 坐标为),设不过点P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,A 关于原点的对称点为A ¢,记直线l ,PB ,PA ¢的斜率分别为k ,1k ,2k ,若1213k k ×=,求证:直线l 的斜率k 为定值.17.(2024·安徽·高三校联考阶段练习)已知双曲线221222:1(0,0),,x y C a b F F a b -=>>分别是C 的左、右焦点.若C 的离心率2e =,且点()4,6在C 上.(1)求C 的方程.(2)若过点2F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于,A B 两点(不同于双曲线的顶点),问:2211AF BF -是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.18.(2024·全国·高三阶段练习)如图所示,已知抛物线()21,0,1,,y x M A B =-是抛物线与x 轴的交点,过点M 作斜率不为零的直线l 与抛物线交于,C D 两点,与x 轴交于点Q ,直线AC 与直线BD 交于点P .(1)求CM DM CD×的取值范围;(2)问在平面内是否存在一定点T ,使得TP TQ ×uur uuu r为定值?若存在,求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.07 定点问题19.(2024·广东广州·广东实验中学校考一模)设抛物线2:2(0)E y px p =>,过焦点F 的直线与抛物线E 交于点()11,A x y 、()22,B x y .当直线AB 垂直于x 轴时,2AB =.(1)求抛物线E 的标准方程.(2)已知点()1,0P ,直线AP 、BP 分别与抛物线E 交于点C 、D .求证:直线CD 过定点.20.(2024·宁夏银川·高三银川一中校考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左,右顶点分别为A 、B ,点F 是椭圆的右焦点,3AF FB =uuu r uuu r ,3AF FB ×=uuu r uuu r .(1)求椭圆C 的方程;(2)经过椭圆右焦点F 且斜率不为零的动直线l 与椭圆交于M 、N 两点,试问x 轴上是否存在异于点F 的定点T ,使||||||||MF NT NF MT ×=×恒成立?若存在,求出T 点坐标,若不存在,说明理由.21.(2024·四川甘孜·统考一模)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点为,F E 的准线l 交x 轴于点K ,过K 的直线l 与抛物线E 相切于点A ,且交y 轴正半轴于点P .已知E 上的动点B 到点F 的距离与到直线2x =-的距离之和的最小值为3.(1)求抛物线E 的方程;(2)过点P 的直线交E 于,M N 两点,过M 且平行于y 轴的直线与线段OA 交于点T ,点H 满足MT TH =uuur uuu r.证明:直线HN 过定点.08 三点共线问题22.(2024·广东·高三校联考阶段练习)点F 是抛物线G :22y px =(0p >)的焦点,O 为坐标原点,过点F 作垂直于x 轴的直线l ,与抛物线G 相交于A ,B 两点,AB 4=,抛物线G 的准线与x 轴交于点K .(1)求抛物线G 的方程;(2)设C 、D 是抛物线G 上异于A 、B 两点的两个不同的点,直线AC 、BD 相交于点E ,直线AD 、BC 相交于点G ,证明:E 、G 、K 三点共线.23.(2024·贵州毕节·校考模拟预测)已知F 是抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线C 于,A B 两点,当AB 平行于y 轴时,2AB =.(1)求抛物线C 的方程;(2)若O 为坐标原点,过点B 作y 轴的垂线交直线AO 于点D ,过点A 作直线DF 的垂线与抛物线C 的另一交点为,E AE 的中点为G ,证明:,,G B D 三点共线.24.(2024·贵州贵阳·高三贵阳一中校考期末)已知A ,B 为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右顶点,P 为椭圆上异于A ,B 的一点,直线AP 与直线BP 的斜率之积为14-,且椭圆C 过点12ö÷ø.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线AP ,BP 分别与直线:4l x =相交于M ,N 两点,且直线BM 与椭圆C 交于另一点Q ,证明:A ,N ,Q 三点共线.09 中点弦与对称问题25.(2024·福建福州·高三福建省福州格致中学校考期末)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,椭圆上的点到焦点的最小距离是3.(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在过点31,2Q æöç÷èø的直线交曲线C 于AB 两点,使得Q 为AB 中点?若存在,求该直线方程,若不存在,请说明理由.26.(2024·全国·高三专题练习)已知圆22:(3)4M x y ++=,圆22:(3)100N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C (1)求C 的方程;(2)是否存在过点31,2Q æöç÷èø的直线交曲线C 于AB 两点,使得Q 为AB 中点?若存在,求该直线方程,若不存在,请说明理由.27.(2024·贵州黔东南·高三校考阶段练习)已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的一个焦点为()1,0F -,且点F 到C 的左、右顶点的距离之积为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 作斜率乘积为1-的两条直线1l ,2l ,1l 与C 交于A ,B 两点,2l 与C 交于D ,E 两点,线段AB ,DE 的中点分别为M ,N .证明:直线MN 与x 轴交于定点,并求出定点坐标.10 四点共圆问题28.(2024·湖北·高三校联考阶段练习)已知双曲线22:1x C a =的离心率为2,过C 上的动点M 作曲线C 的两渐近线的垂线,垂足分别为A 和,B ABM V .(1)求曲线C 的方程;(2)如图,曲线C 的左顶点为D ,点N 位于原点与右顶点之间,过点N 的直线与曲线C 交于,G R 两点,直线l 过N 且垂直于x 轴,直线DG ,DR 分别与l 交于,P Q 两点,若,,,O D P Q 四点共圆,求点N 的坐标.29.(2024·河南·高三校联考阶段练习)已知椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点D 在C 上,132DF =,252DF =,212DF F F >,且12DF F △的面积为32.(1)求C 的方程;(2)设C 的左顶点为A ,直线:6l x =-与x 轴交于点P ,过P 作直线交C 于G ,H 两点直线AG ,AH 分别与l 交于M ,N 两点,O 为坐标原点,证明:O ,A ,N ,M 四点共圆.30.(2024·江苏南通·统考模拟预测)已知动圆M 过点(1,0)F 且与直线=1x -相切,记动圆圆心M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若直线():0l x m m =<与x 轴相交于点P ,点B 为曲线C 上异于顶点O 的动点,直线PB 交曲线C 于另一点D ,直线BO 和DO 分别交直线l 于点S 和T .若,,,O F S T 四点共圆,求m 的值.11 切线问题31.(2024·河南周口·高三校联考阶段练习)已知点()2,1A 的椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>上,点,B C 为椭圆M 上异于点A 的两点.(1)求椭圆M 的方程;(2)若AB AC ^,过点,B C 两点分别作椭圆M 的切线,这两条切线的交点为D ,求AD 的最小值.32.(2024·山东德州·高三德州市第一中学校考阶段练习)如图所示,已知椭圆C :22163x y +=与直线l :163xy +=.点P 在直线l 上,由点P 引椭圆C 的两条切线PA 、PB ,A 、B 为切点,O 是坐标原点.(1)若点P 为直线l 与y 轴的交点,求PAB V 的面积S ;(2)若OD AB ^,D 为垂足,求证:存在定点Q ,使得DQ 为定值.(注:椭圆22221x ya b+=在其上一点处()00,M x y 的切线方程为00221x x y ya b+=)33.(2024·辽宁辽阳·高三统考期末)在平面直角坐标系xOy 内,已知定点()2,0F ,定直线3:2l x =,动点P 到点F 和直线l P 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程.(2)以曲线E 上一动点M 为切点作E 的切线l ¢,若直线l ¢与直线l 交于点N ,试探究以线段MN 为直径的圆是否过x 轴上的定点.若过定点.求出该定点坐标;若不过,请说明理由.12 定比点差法34.(2024·吉林·统考一模)已知抛物线21:2(0)C y px p =>的焦点F 到其准线的距离为4,椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>经过抛物线1C 的焦点F .(1)求抛物线1C 的方程及a ;(2)已知O 为坐标原点,过点(1,1)M 的直线l 与椭圆2C 相交于A ,B 两点,若=uuuu r uuurAM mMB ,点N 满足=-uuu r uuu r AN mNB ,且||ON 最小值为125,求椭圆2C 的离心率.35.(2024·江苏·高二专题练习)已知椭圆()2222:10x y a b a bG +=>>的离心率为23,半焦距为()0c c >,且1a c -=.经过椭圆的左焦点F ,斜率为()110k k ¹的直线与椭圆交于A 、B 两点,O 为坐标原点.(1)求椭圆G 的标准方程;(2)当11k =时,求AOB S V 的值;(3)设()1,0R ,延长AR ,BR 分别与椭圆交于C ,D 两点,直线CD 的斜率为2k ,求证:12k k 为定值.36.(2024·安徽合肥·统考一模)在平面直角坐标系xOy 中,F 是抛物线()2:20C x py p =>的焦点,M是抛物线C 上位于第一象限内的任意一点,过,,M F O 三点的圆的圆心为N ,点N 到抛物线C 的准线的距离为34.(1)求抛物线C 的方程;(2)当过点()4,1P 的动直线l 与抛物线C 相交于不同点,A B 时,在线段AB 上取点Q ,满足AP QB AQ PB ×=×u u u r u u u r u u u r u u r,证明:点Q 总在某定直线上.13 齐次化37.已知椭圆22:13x C y +=,()0,1B ,P ,Q 为上的两个不同的动点,23BP BQ k k =,求证:直线PQ 过定点.38.已知椭圆22:14x C y +=,设直线l 不经过点2(0,1)P 且与C 相交于A ,B 两点.若直线2P A 与直线2P B 的斜率的和为1-,证明:直线l 过定点.39.如图,椭圆22:12x E y +=,经过点(1,1)M ,且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ,Q(均异于点(0,1)A -,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.14 极点极线问题40.(2024·江苏南通·高二统考开学考试)已知双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)实轴端点分别为()1,0A a -,()2,0A a ,右焦点为F ,离心率为2,过1A 点且斜率1的直线l 与双曲线C 交于另一点B ,已知1A BF △的面积为92.(1)求双曲线的方程;(2)若过F 的直线l ¢与双曲线C 交于M ,N 两点,试探究直线1A M 与直线2A N 的交点Q 是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;如不在,请说明理由.41.(2024·安徽六安·校联考一模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,短轴长为(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ,B 分别为椭圆C 的左、右顶点,若过点()4,0P 且斜率不为0的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,直线AM 与BN 相交于点Q .证明:点Q 在定直线上.42.(2024·北京海淀·统考模拟预测)已知椭圆M :22221x y a b +=(a >b >0)过A (-2,0),B (0,1)两点.(1)求椭圆M 的离心率;(2)设椭圆M 的右顶点为C ,点P 在椭圆M 上(P 不与椭圆M 的顶点重合),直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点S ,求证:直线SQ 过定点.15 同构问题43.(2024·广东广州·统考一模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,圆M 与y 轴相切,且圆心M 与抛物线C 的焦点重合.(1)求抛物线C 和圆M 的方程;(2)设()()000,2P x y x ¹为圆M 外一点,过点P 作圆M 的两条切线,分别交抛物线C 于两个不同的点()()1122,,,A x y B x y 和点()()3344,,,Q x y R x y .且123416y y y y =,证明:点P 在一条定曲线上.44.(2024·湖北襄阳·襄阳五中校考一模)已知抛物线21:C y x =,圆()222:41C x y -+=.(1)求圆心2C 到抛物线1C 准线的距离;(2)已知点P 是抛物线1C 上一点(异于原点),过点P 作圆2C 的两条切线,交抛物线1C 于A 、B 两点,若直线2PC 的斜率为1k ,直线AB 的斜率为2k ,125·24k k =-,求点P 的坐标.45.(2024·内蒙古呼和浩特·统考一模)拋物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点在x 轴上,直线l :2x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ^.已知点M 的坐标为()4,0,M e 与直线l 相切.(1)求抛物线C 和M e 的标准方程;(2)已知点()8,4N ,点1A ,2A 是C 上的两个点,且直线1NA ,2NA 均与M e 相切.判断直线12A A 与M e 的位置关系,并说明理由.46.(2024·浙江杭州·高二萧山中学校考期末)已知圆C 的方程为:()()22210x y r r ++=>(1)已知过点15,22M æö-ç÷èø的直线l 交圆C 于,A B 两点,若1r =,求直线l 的方程;(2)如图,过点()1,1N -作两条直线分别交抛物线2y x =于点P ,Q ,并且都与动圆C 相切,求证:直线PQ 经过定点,并求出定点坐标.16 蝴蝶问题47.(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)如图,B ,A 是椭圆22:14x C y +=的左、右顶点,P ,Q 是椭圆C 上都不与A ,B 重合的两点,记直线BQ ,AQ ,AP 的斜率分别是BQ k ,AQ k ,AP k .(1)求证:14BQ AQ k k ×=-;(2)若直线PQ 过定点6,05æöç÷èø,求证:4AP BQ k k =.48.(2024·江苏宿迁·高二统考期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为1(F ,且过点P .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知12,A A 分别为椭圆C 的左、右顶点,Q 为直线1x =上任意一点,直线12,AQ A Q 分别交椭圆C 于不同的两点,M N .求证:直线MN 恒过定点,并求出定点坐标.49.如图,椭圆的长轴12A A 与x 轴平行,短轴12B B 在y 轴上,中心为(0,)(0)M r b r >>.(1)写出椭圆的方程,求椭圆的焦点坐标及离心率;(2)直线1y k x =交椭圆于两点()()()11222,,,0C x y D x y y >;直线2y k x =交椭圆于两点()33,G x y ,()()444,0H x y y >.求证:1122341234k x x k x x x x x x =++;(3)对于(2)中的中的在C ,D ,G ,H ,设CH 交x 轴于P 点,GD 交x 轴于Q 点,求证:||||OP OQ =(证明过程不考虑CH 或GD 垂直于x轴的情形)。
17.(本小题满分14分)在平面直角坐标系x Oy 中,抛物线y=x 2上异于坐标原点O 的两不同动点A 、B 满足AO ⊥BO (如图4所示).(Ⅰ)求△AOB 的重心G (即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;(Ⅱ)△AOB 的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.06年理18、(本题14分)设函数3()32f x x x =-++分别在12x x 、处取得极小值、极大值.xoy平面上点A B 、的坐标分别为11()x f x (,)、22()x f x (,),该平面上动点P 满足•4PA PB =,点Q 是点P 关于直线2(4)y x =-的对称点.求(I)求点A B 、的坐标;(II)求动点Q 的轨迹方程.图418.(14分)在平面直角坐标系xOy ,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.08年理 18.(本小题满分14分)设0b >,椭圆方程为222212x y b b+=,抛物线方程为28()x y b =-.如图4所示,过点(02)F b +,作x 轴的平行线,与抛物线在第一象限的交点为G ,已知抛物线在点G 的切线经过椭圆的右焦点1F .(1)求满足条件的椭圆方程和抛物线方程;(2)设A B ,分别是椭圆长轴的左、右端点,试探究在抛物线上是否存在点P ,使得ABP △为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由(不必具体求出这些点的坐标).19.已知曲线2:C y x =与直线:20l x y -+=交于两点(,)A A A x y 和(,)B B B x y ,且A B x x <.记曲线C 在点A 和点B 之间那一段L 与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D 。
设点(,)P s t 是L 上的任一点,且点P 与点A 和点B 均不重合。
(1)若点Q 是线段AB 的中点,试求线段PQ 的中点M 的轨迹方程; (2)若曲线22251:24025G x ax y y a -+-++=与D 有公共点,试求a 的最小值。
10年理 20.(本小题满分为14分)一直双曲线2212x y -= 的左、右顶点分别为A 1,A 2,点11(,)p x y ,11(,)Q x y -是双曲线上不同的两个动点(1) 求直线A 与A 2Q 交点的轨迹E 的方程式;(2) 若点H(O, h)(h>1)的两条直线l 1和l 2与轨迹E 都只有一个交点,且12l l ⊥ ,求h 的值。
11年理19.(本小题满分14分)设圆C 与两圆22(4x y +=,22(4x y +=中的一个内切,另一个外切. (1) 求C 的圆心轨迹L 的方程; (2) 已知点M (553,554),F (5,0),且P 为L 上的动点,求FPMP -的最大值及此时点P 的坐标.12年理20.(本小题满分14分)点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和它到直线L:x=425的距离的比是常数54。
且直线L /为4x-5y+40=0,设点M 的运动轨迹为C 。
求: (1)轨迹为C 的方程;(2)轨迹为C 上是否存在一点,它到直线L /的距离最小?最小距离是多小?17.解:(I )设△AOB 的重心为G(x,y),A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=332121y y y x x x (1)∵OA ⊥OB ∴1-=⋅OB OA k k ,即12121-=+y y x x , (2)又点A ,B 在抛物线上,有222211,x y x y ==,代入(2)化简得121-=x x∴32332)3(31]2)[(31)(3132221221222121+=+⨯=-+=+=+=x x x x x x x x y y y 所以重心为G 的轨迹方程为3232+=x y (II )22212122222122212222212121))((21||||21y y y x y x x x y x y x OB OA S AOB +++=++==∆ 由(I)得1212AOB S ∆===⨯= 当且仅当6261x x =即121-=-=x x 时,等号成立所以△AOB 的面积存在最小值,存在时求最小值1;06年理18解: (Ⅰ)令033)23()(23=+-='++-='x x x x f 解得11-==x x 或 当1-<x 时,0)(<'x f , 当11<<-x 时,0)(>'x f ,当1>x 时,0)(<'x f 所以,函数在1-=x 处取得极小值,在1=x 取得极大值,故1,121=-=x x ,4)1(,0)1(==-f f 所以, 点A 、B 的坐标为)4,1(),0,1(B A -.(Ⅱ 设),(n m p ,),(y x Q ,()()4414,1,122=-+-=--∙---=∙n n m n m n m 21-=PQ k ,所以21-=--m x n y ,又PQ 的中点在)4(2-=x y 上,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+4222n x m y 消去n m ,得()()92822=++-y x图418.(1)显然圆心C 的坐标为(2,2)-,故圆的方程为22(2)(2)8x y ++-= (2)由题意知,椭圆的长轴长为210a =,椭圆的右焦点(4,0)F ,若圆C 上存在点Q ,使得4FQ OF ==,则Q 点圆C 与圆22:(4)16F x y -+=的交点,由2222223(2)(2)880(4)16y x x y x y x x y =⎧++-=⎧⎪⇒⎨⎨+-=-+=⎪⎩⎩00x y =⎧⇒⎨=⎩或45125x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以412(,)55Q ,此时4FQ =满足题意,故圆C 上存在点412(,)55Q 符合题目要求。
08年理18.解:(1)由28()x y b =-得218y x b =+, 当2y b =+得4x =±,∴G 点的坐标为(4,2)b +,1'4y x =, 4'|1x y ==,过点G 的切线方程为(2)4y b x -+=-即2y x b =+-, 令0y =得2x b =-,1F ∴点的坐标为(2,0)b -, 由椭圆方程得1F 点的坐标为(,0)b ,2b b ∴-=即1b =,即椭圆和抛物线的方程分别为2212x y +=和28(1)x y =-;(2) 过A 作x 轴的垂线与抛物线只有一个交点P ,∴以PAB ∠为直角的Rt ABP ∆只有一个,同理∴以PBA ∠为直角的Rt ABP ∆只有一个。
若以APB ∠为直角,设P 点坐标为21(,1)8xx +,A 、B两点的坐标分别为(和,222421152(1)108644PA PB x x x x =-++=+-= 。
关于2x 的二次方程有一大于零的解,x ∴有两解,即以APB ∠为直角的Rt ABP ∆有两个,因此抛物线上存在四个点使得ABP ∆为直角三角形。
10年理20.(1)解:由12,A A为双曲线的左右顶点知,12(A A1:A P y x =,2:A Q y x =,两式相乘222121(2)2y y x x -=--,因为点11(,)P x y 在双曲线上,所以221112x y -=,即2121122y x =-,故221(2)2y x =--,所以2212x y +=,即直线1A P 与2A Q 交点的轨迹E 的方程为2212x y +=.(2)解法1:设1:l y kx h =+,则由12l l ⊥知,21:l y x h k=-+。
将1:l y kx h =+代入2212x y +=得22()12x kx h ++=,即222(12)4220k x khx h +++-=,由1l 与E 只有一个交点知,2222164(12)(22)0k h k h ∆=-+-=,即2212k h +=。
同理,由2l 与E 只有一个交点知,22112h k +⋅=,消去2h 得221k k=,即21k =,从而[来22123h k =+=,又1h >Q ,h ∴。
解法2:由题意知直线1l 和2l 都是椭圆E 的切线,由对称性知,两直线的倾斜角分别为45︒和135︒,设其方程为y x h =±+,代入椭圆E 的方程2212x y +=得22()12x x h +±+=,即2234220x hx h ±+-=由0∆=得221643(22)0h h -⨯⨯-=,即23h =,1h >Q ,h ∴= 11年理12年理20.解(1)设d 是点M 到直线L :x=425的距离, 点M 的轨迹集合为:P={M ∣54=dMP }即54425)4(22=-+-x y x ,化简的:192522=+y x 所以轨迹为C 的方程为:192522=+y x (2)设直线m 平行直线L /,则直线m 的方程为:4x-5y+k=0由⎪⎩⎪⎨⎧=+=+-192505422y x k y x 消去y ,得022582522=-++k kx x令△=0 得 0)225(1006422=--k k 解得 251=k ,或252-=k由图知,当k=25时,直线m 与椭圆的交点到直线L /的距离最小,此时直线m 的方程为4x-5y+25=0所以41411554254022=+-=d 最小距离为414115.。