近五年山东高考真题汇总之圆锥曲线
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若4,FP FQ QF =则是双曲线2222:1-=x y E a b的焦点在2:O x y +图14-1和O上的动点(M,N不在y轴同侧),且直线.QN⊥全国甲卷)已知椭圆2 :x E求AMN的面积的取值范围图14-2图14-3过点M的直线l交椭圆AR FQ.;AB中点的轨迹方程.)由椭圆焦点在2:O x y +2,2)x a 代入(),22,,PN x y k QN xn yo ⎛ 则=-=22222·k PN QN x ⎛⎫+=+·4 PN QN ⎛∴=-. PN QN⊥130,OP OQ OP OQ ⊥∴⋅=即12122220,5()()x x x x x +++=(.AR FQ 4分l x 与轴的交点为当AB 与x 轴垂直时,E 与D (1,0)重合.11分所以,所求轨迹方程为21y x =-.12分与抛物线方程联立得交点过点Q作QM由抛物线定义知|QF|=|QM 求解圆锥曲线标准方程的方法是m a -ca .① MF ,得12|OE ||MF |=m a +c2a.② a -c =12(a +|CF2|可得|CF1|-|CF2|=1.求椭圆、双曲线离心率=a+c2,即a+c2=12所以3a=c而a2-c2=16,所以k x+2,2x0=-82k2,得t -tk23+tk , t +k 23+tk 2.7分=-1k (x +t ), t +k 23k 2+t . 2=k3k 2+t ,k k-k3-2.9分=k-k2+k3-2<0,即x 1+2x 1-x 24b 2+y 1+y 2y 1-2b 2=0,-3217x 1-x 24+417(y 1-y 2)=从而k PQ y 1-y x 1-x ∴直线l 的方程为y -从而-217-12817解]⎭⎫0.设。
山东省各地市2020年高考数学(理科)最新试题分类大汇编:第11部分:圆锥曲线(1)一、选择题【山东省青州市2020届高三2月月考理】10. 设双曲线的渐近线与抛物线相切,则该双曲线的离心率等于A. B. C. D.【答案】B滕州二中【山东省微山一中2020届高三10月月考理】8. 若双曲线上不存在点P使得右焦点F关于直线OP(O为双曲线的中心)的对称点在y轴上,则该双曲线离心率的取值范围为()A. B. C.D.答案:C解析:这里给出否定形式,直接思考比较困难,按照正难则反,考虑存在点P使得右焦点F关于直线OP(O为双曲线的中心)的对称点在y轴上,因此只要在这个双曲线上存在点P使得OP斜率为1即可,所以只要渐进线的斜率大于1,也就是离心率大于,求其在大于1的补集;该题通过否定形式考查反证法的思想,又考查数形结合、双曲线的方程及其几何性质,是中档题.【山东省临沭一中2020届高三12月理】8.已知双曲线的一个焦点与抛物线的焦点重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的方程为( )A. B. C. D.【答案】D【山东省实验中学2020届高三上学期第一次诊断性考试理】12. 点P在双曲线上•,是这条双曲线的两个焦点,,且的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是(A) .2 (B) .3 (C) .4 (D) .5【答案】D【山东省滕州二中2020届高三上学期期中理】11: 已知直线是椭圆的右准线,如果在直线上存在一点M,使得线段OM(O为坐标原点)的垂直平分线过右焦点,则椭圆的离心率的取值范围是()A.B. C .D.【答案】B【山东省青岛市2020届高三期末检测理】10.以坐标轴为对称轴,原点为顶点,且过圆圆心的抛物线方程是A.或B.C.或D.或【答案】D【山东省青岛市2020届高三期末检测理】11.以双曲线的左焦点为圆心,作半径为的圆,则圆与双曲线的渐近线A.相交B.相离C.相切D.不确定【答案】C【山东省莱芜市2020届高三上学期期末检测理】正三角形一个顶点是抛物线的焦点,另两个顶点在抛物线上,则满足此条件的正三角形共有A.0个B.1个C.2个D.4个【答案】C【山东省莱芜市2020届高三上学期期末检测理】若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上任意一点,则的最小值为A. B.3 C.8 D.15【答案】A【山东省烟台市2020届高三期末检测理】7.直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为A. B. C. D.【答案】C【山东省潍坊市重点中学2020届高三2月月考理】11.若双曲线的左右焦点分别为、,线段被抛物线的焦点分成3:2的两段,则此双曲线的离心率为A.B.C.D.【答案】D【山东省潍坊市三县2020届高三12月联考理】10.若椭圆mx2+ny2=1与直线x+y-1=0交于A、B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为则=()A B C D【答案】B【山东省潍坊市三县2020届高三12月联考理】11.过双曲线=1(a>0,b>0)的左焦点F(-c,0)(c>0),作圆的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P,若,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】C【山东省枣庄市2020届高三上学期期末理】11.已知双曲线的一个焦点与抛物线的焦点重合,且该双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为A. 2B. 4C.D.【答案】C【山东实验中学2020届高三第一次诊断性考试理】12. 点P在双曲线上•,是这条双曲线的两个焦点,,且的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是(A) .2 (B) .3 (C) .4 (D) .5【答案】D【解析】解:设|PF2|,|PF1|,|F1F2|成等差数列,且分别设为m-d,m,m+d,则由双曲线定义和勾股定理可知:m-(m-d)=2a,m+d=2c, (m-d)2+m2=(m+d)2,解得m=4d=8a,故选项为D【山东省聊城市五校2020届高三上学期期末联考】6.已知P是以F1、F2为焦点的椭圆则该椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【山东济宁梁山二中2020届高三12月月考理】12.设F是抛物线的焦点,点A是抛物线与双曲线的一条渐近线的一个公共点,且AF轴,则双曲线的离心率为A. B. C.D. 2【答案】B【莱州一中2020高三第三次质量检测理】10.已知点P是抛物线上一点,设P到此抛物线准线的距离是,到直线的距离是,则的最小值是A. B. C. D. 3【答案】C【山东省滨州市沾化一中2020届高三上学期期末理】9.若椭圆(m>n>0)和双曲线(a>b >0)有相同的焦点F1,F2,P是两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|的值是()A.m-a B.C.m2-a2D.【答案】A【山东济宁邹城二中2020届高三上学期期中】2.已知双曲线的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且则点M到x轴的距离为( )A. B. C. D.【答案】C【山东济南市2020界高三下学期二月月考理】已知点、分别是双曲线的左、右焦点,过且垂直于轴的直线与双曲线交于、两点,若为锐角三角形,则该双曲线的离心率的取值范围是A.B.C.(1,2)D.【答案】D【山东济南市2020界高三下学期二月月考理】抛物线的焦点坐标是A.B.C.D.【答案】D【山东省济宁市2020届高三上学期期末检测理】2.抛物线的焦点坐标为A.(1,0)B.(2,0)C.(0,1)D.(0,2)【答案】C【山东省济南一中2020届高三上学期期末理】10. 已知抛物线上一点到其焦点的距离为5,双曲线的左顶点为A,若双曲线的一条渐近线与直线AM平行,则实数的值是A. B. C. D.【答案】A【山东省苍山县2020届高三上学期期末检测理】2.抛物线的焦点到准线的距离是()A.1 B.2 C.4 D.8【答案】C【山东省潍坊市2020届高三上学期期末考试理】10.已知点P是抛物线上一点,设P到此抛物线准线的距离是d1,到直线的距离是d2,则d l+d2的最小值是A. B. C. D.3【答案】C【山东省苍山县2020届高三上学期期末检测理】12.已知圆,以圆C与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为()A.B.C.D.【答案】B二、填空题【山东省潍坊市2020届高三上学期期末考试理】15.已知双曲线的离心率为,焦距为2c,且2a2=3c,双曲线上一点P满足,则.【答案】4【山东省莱芜市2020届高三上学期期末检测理】若双曲线的一条渐近线与抛物线只有一个公共点,则双曲线的离心率等于 .【答案】3【山东省潍坊市三县2020届高三12月联考理】13. 已知是过抛物线焦点的弦,,则中点的横坐标是 .【答案】【莱州一中2020高三第三次质量检测理】15.已知双曲线的离心率为,焦距为2c,且,双曲线上一点P满足、为左、右焦点),则 .【答案】4【山东省东营市2020届高三上学期期末(理)】15.已知双曲线的离心率为,焦距为2c,且2a2=3c,双曲线上一点P满足,则.【答案】4【山东省济宁市汶上一中2020届高三11月月考理】12.已知点是以为焦点的椭圆上一点,且则该椭圆的离心率等于________.【答案】【山东省临沭一中2020届高三12月理】16. 椭圆的左、右焦点分别是F1,F2,过F2作倾斜角为的直线与椭圆的一个交点为M,若MF1垂直于x轴,则椭圆的离心率为【答案】三、解答题【山东实验中学2020届高三第一次诊断性考试理】22.(本小题满分14分)己知椭圆C :旳离心率e =,左、.右焦点分别为,点.,点尽在线段PF1的中垂线i.(1) 求椭圆C的方程;(2) 设直线与椭圆C交于M,N两点,直线、的倾斜角分别为,且,求证:直线/过定点,并求该定点的坐标.【解题说明】本试题主要考察椭圆的标准方程,以及恒过定点的直线,直线与圆锥曲线的综合运用。
山东卷历年高考圆锥曲线部分汇总【2007年】13、 设O 是坐标原点,F 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,A 是抛物线上的一点,FA与x 轴正向的夹角为60︒,则OA 为________.【答案】:2p 【分析】:过 A 作AD x ⊥轴于D ,令FD m =,则2FA m =,2p m m +=,m p =。
.2OA p ∴==15、与直线20x y +-=和曲线221212540x y x y +--+=都相切的半径最小的圆的标准方程是_________. 【答案】:. 22(2)(2)2x y -+-=【分析】:曲线化为22(6)(6)18x y -+-=,其圆心到直线20x y +-=的距离为d ==所求的最小圆的圆心在直线y x =,圆心坐标为(2,2).标准方程为22(2)(2)2x y -+-=。
(21)、(本小题满分12分)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1.(I)求椭圆C 的标准方程;(II)若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A,B 两点(A,B 不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点.求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.解:(I)由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>3,1a c a c +=-=,22,1,3a c b === 22 1.43x y ∴+= (II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->.212122284(3),.3434mk m x x x x k k -+=-⋅=++22221212121223(4)()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k-⋅=+⋅+=+++=+ 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ⋅=-,1212122y yx x ∴⋅=---,1212122()40y y x x x x +-++=, 2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++, 2271640m mk k ++=,解得1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +->.当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).7【2008年】(10)设椭圆C1的离心率为135,焦点在x 轴上且长轴长为26.若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为(A )1342222=-y x (B)15132222=-y x (C)1432222=-y x (D)112132222=-y x【解析】本题考查椭圆、双曲线的标准方程。
优秀学习资料 欢迎下载一、弦长问题圆锥曲线的弦长求法设圆锥曲线 C : f(x , y)=0与直线l : y=kx+b 相交于A(x i ,y i )、Bgy)两点,则弦长|AB|为:为距离问题求解.2 2例2、已知点F 是双曲线X —卷=1的左焦点,定点A 的坐标为(1,4) ,P 是双曲线右支上的动点,则|PF+1 PA 的最小值为 ___________________ .(1)|AB|= Jl + k* T*i -筈Vl+k 3 • +蛊2)「-4衍也(2)若弦AB 过圆锥曲线的焦点 F ,则可用焦半 径求弦长,|AB|=|AF|+|BF| . 1 2例1过抛物线yx 2的焦点作倾斜角为:-的 4直线I 与抛物线交于 A B 两点,且|AB|=8,求倾斜 角〉.分析一:由弦长公式易解.解答为:抛物线方程为x 2 - _4y ,•••焦点为(0 , -1).设直线I 的方程为y-(-1)=k(x-0) 将此式代入x 2 = _4y 中得:2x 4kx 一4 =0 . • XM 2 - -4,为 x 2 - -4k由 |AB|=8得:8=1 k2.. -4k 2 -4 1-4k = 1又有 tan 二 1 得:〉=二或〉=—.44分析二:利用焦半径关系• T当所求的最值是圆锥曲线上的点到某条直线的距离 的最值时:①求与直线平行的圆锥曲线的切线;② 求出两平行线的距离即为所求的最值.2例3、求椭圆? + y 2= 1上的点到直线 y = x + 2 3的 距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点 的坐标.|AB|=-( y 1+y2)+P=-[(kx 1-1)+(kx 2-1)]+P=-k( X 1+x2)+2+p .由上述解法易求得结果,可由同学们自己 试试完成.二、最值问题方法1:定义转化法 ①根据圆锥曲线的定义列方程;②将最值问题转化① 将最值用变量表示.② 利用基本不等式求得表达式的最值.2x例5、求椭圆-+ y 2 = 1内接矩形ABC [面积的最大值.AF一% 垮,BF,即 y=kx-1 .方法2:数形结合(切线法)优秀学习资料欢迎下载方法3:参数法(函数法)① 选取合适的参数表示曲线上点的坐标;②求解关于这个参数的函数最值例4、在平面直角坐标系xOy中,点P(x, y)是椭圆2 X 23 + y = 1上的一个动点,则S= x + y的最大值为例6已知定点A(0, 3),点B、C分别在椭圆216 24x y =1的左右准线上运动,当/ BAC=903时,求△ABC面积的最小值。
山东省2011-2022年普通高校招生(春季)数学专题圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)一、选择题(11-25)若中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线,虚轴长是实轴长的2倍,则其渐近线方程为A.y=±14xB.y=±4xC.y=±12xD.y=±2x(11-29)已知抛物线y2=4x,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,则|AB|等于A.6B.8C.10D.12(12-10)已知以坐标原点为顶点的抛物线,其焦点在x轴正半轴上,且焦点到准线的距离是3,则抛物线的标准方程是()A.y2=6xB.y2=−6xC.y2=3xD.y2=−3x(12-13)椭圆x 29+y28=1的离心率是()A.13B.√173C. √24D.2√23(12-24)已知椭圆x 225+y220=1= 1 的左焦点是F1,右焦点是F2,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点在y轴上,那么|PF1|:|PF2|等于()A.3:2B.2:3C.9:1D.1:9(13-14)已知抛物线的准线方程为x=2,则抛物线的标准方程为()A. y2=8xB. y2=−8xC. y2=4xD. y2=−4x(13-25)点p是等轴双曲线上除顶点外的任意一点,A1,A2是双曲线的顶点,则直线pA1与pA2的斜率之积为()A. 1B. −1C. 2D.−2(14-15)第一象限内的点P在抛物线y2=−12x上,它到准线的距离为7,则点P的坐标为A.(4,4√3)B.(3,6)C.(2,2√6)D.(1,2√3)(14-19)双曲线4x2-9y2=1的渐近线方程为A.y=±32xB.y=±23xC.y=±94xD.y=±49x(15-14)关x,y的方程x2+my2=1,给出下列命题:②当m<0时,方程表示双曲线;②当m=0时,方程表示抛物线;③当0<m<1时,方程表示椭圆;④当m=1时,方程表示等轴双曲线;⑤当m>1时,方程表示椭圆。
2018-2021年高考真题圆锥曲线解答题全集 (学生版+解析版)1.(2021•新高考Ⅱ)已知椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点为F (√2,0),且离心率为√63. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线x 2+y 2=b 2(x >0)相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是|MN |=√3. 2.(2021•上海)已知Г:x 22+y 2=1,F 1,F 2是其左、右交焦点,直线l 过点P (m ,0)(m ≤−√2),交椭圆于A ,B 两点,且A ,B 在x 轴上方,点A 在线段BP 上. (1)若B 是上顶点,|BF 1→|=|PF 1→|,求m 的值; (2)若F 1A →•F 2A →=13,且原点O 到直线l 的距离为4√1515,求直线l 的方程; (3)证明:对于任意m <−√2,使得F 1A →∥F 2B →的直线有且仅有一条. 3.(2021•北京)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点A (0,﹣2),以四个顶点围成的四边形面积为4√5. (1)求椭圆E 的标准方程;(2)过点P (0,﹣3)的直线l 斜率为k ,交椭圆E 于不同的两点B ,C ,直线AB 、AC 交y =﹣3于点M 、N ,若|PM |+|PN |≤15,求k 的取值范围.4.(2021•天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,上顶点为B ,离心率为2√55,且|BF |=√5.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l 与椭圆有唯一的公共点M ,与y 轴的正半轴交于点N ,过N 与BF 垂直的直线交x 轴于点P .若MP ∥BF ,求直线l 的方程.5.(2021•浙江)如图,已知F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,M 是抛物线的准线与x 轴的交点,且|MF |=2. (Ⅰ)求抛物线的方程:(Ⅱ)设过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,若斜率为2的直线l 与直线MA ,MB ,AB ,x 轴依次交于点P ,Q ,R ,N ,且满足|RN |2=|PN |•|QN |,求直线l 在x 轴上截距的取值范围.6.(2021•甲卷)抛物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点在x 轴上,直线l :x =1交C 于P ,Q 两点,且OP ⊥OQ .已知点M (2,0),且⊙M 与l 相切. (1)求C ,⊙M 的方程;(2)设A 1,A 2,A 3是C 上的三个点,直线A 1A 2,A 1A 3均与⊙M 相切.判断直线A 2A 3与⊙M 的位置关系,并说明理由.7.(2021•新高考Ⅰ)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1(−√17,0),F 2(√17,0),点M 满足|MF 1|﹣|MF 2|=2.记M 的轨迹为C . (1)求C 的方程;(2)设点T 在直线x =12上,过T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,且|TA |•|TB |=|TP |•|TQ |,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.8.(2021•乙卷)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足PQ →=9QF →,求直线OQ 斜率的最大值. 9.(2021•甲卷)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=2√2cos θ. (1)将C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点A 的直角坐标为(1,0),M 为C 上的动点,点P 满足AP →=√2AM →,写出P 的轨迹C 1的参数方程,并判断C 与C 1是否有公共点.10.(2021•乙卷)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,且F 与圆M :x 2+(y +4)2=1上点的距离的最小值为4. (1)求p ;(2)若点P 在M 上,P A ,PB 为C 的两条切线,A ,B 是切点,求△P AB 面积的最大值. 11.(2021•上海)(1)团队在O 点西侧、东侧20千米处设有A 、B 两站点,测量距离发现一点P 满足|P A |﹣|PB |=20千米,可知P 在A 、B 为焦点的双曲线上,以O 点为原点,东侧为x 轴正半轴,北侧为y 轴正半轴,建立平面直角坐标系,P 在北偏东60°处,求双曲线标准方程和P 点坐标.(2)团队又在南侧、北侧15千米处设有C 、D 两站点,测量距离发现|QA |﹣|QB |=30千米,|QC |﹣|QD |=10千米,求|OQ |(精确到1米)和Q 点位置(精确到1米,1°) 12.(2020•天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,﹣3),右焦点为F ,且|OA |=|OF |,其中O 为原点. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC →=OF →,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程. 13.(2020•北京)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过点A (﹣2,﹣1),且a =2b .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点B (﹣4,0)的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线x =﹣4于点P ,Q .求|PB||BQ|的值.14.(2020•上海)已知双曲线Γ1:x 24−y 2b 2=1与圆Γ2:x 2+y 2=4+b 2(b >0)交于点A (x A ,y A )(第一象限),曲线Γ为Γ1、Γ2上取满足x >|x A |的部分. (1)若x A =√6,求b 的值;(2)当b =√5,Γ2与x 轴交点记作点F 1、F 2,P 是曲线Γ上一点,且在第一象限,且|PF 1|=8,求∠F 1PF 2; (3)过点D (0,b 22+2)斜率为−b2的直线l 与曲线Γ只有两个交点,记为M 、N ,用b表示OM →•ON →,并求OM →•ON →的取值范围.15.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP →•QP →的最小值; (3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.16.(2020•浙江)如图,已知椭圆C 1:x 22+y 2=1,抛物线C 2:y 2=2px (p >0),点A 是椭圆C 1与抛物线C 2的交点,过点A 的直线l 交椭圆C 1于点B ,交抛物线C 2于点M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若p =116,求抛物线C 2的焦点坐标;(Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.17.(2020•海南)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12.(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.18.(2020•山东)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为√22,且过点A (2,1). (1)求C 的方程;(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.19.(2020•新课标Ⅱ)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程. 20.(2020•新课标Ⅱ)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合,过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点.若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程. 21.(2020•新课标Ⅰ)已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右顶点,G 为E的上顶点,AG →•GB →=8.P 为直线x =6上的动点,P A 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点. 22.(2020•新课标Ⅲ)已知椭圆C :x 225+y 2m 2=1(0<m <5)的离心率为√154,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线x =6上,且|BP |=|BQ |,BP ⊥BQ ,求△APQ 的面积. 23.(2020•新课标Ⅰ)已知A ,B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右顶点,G 为E的上顶点,AG →•GB →=8.P 为直线x =6上的动点,P A 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.24.(2020•上海)已知抛物线y2=x上的动点M(x0,y0),过M分别作两条直线交抛物线于P、Q两点,交直线x=t于A、B两点.(1)若点M纵坐标为√2,求M与焦点的距离;(2)若t=﹣1,P(1,1),Q(1,﹣1),求证:y A•y B为常数;(3)是否存在t,使得y A•y B=1且y P•y Q为常数?若存在,求出t的所有可能值,若不存在,请说明理由.25.(2019•全国)已知点A1(﹣2,0),A2(2,0),动点P满足P A1与P A2的斜率之积等于−14,记P的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设过坐标原点的直线l与C交于M,N两点,且四边形MA1NA2的面积为2√2,求l的方程.26.(2019•江苏)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小于...圆O的半径.已知点A,B到直线l的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD =12(单位:百米).(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P、Q两点间的距离.27.(2019•上海)已知椭圆x28+y24=1,F1,F2为左、右焦点,直线l过F2交椭圆于A,B两点.(1)若直线l垂直于x轴,求|AB|;(2)当∠F1AB=90°时,A在x轴上方时,求A、B的坐标;(3)若直线AF 1交y 轴于M ,直线BF 1交y 轴于N ,是否存在直线l ,使得S△F 1AB=S△F 1MN ,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.28.(2019•天津)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,左顶点为A ,上顶点为B .已知√3|OA |=2|OB |(O 为原点). (Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线x =4上,且OC ∥AP .求椭圆的方程. 29.(2019•天津)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的短轴长为4,离心率为√55. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设点P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M 为直线PB 与x 轴的交点,点N 在y 轴的负半轴上.若|ON |=|OF |(O 为原点),且OP ⊥MN ,求直线PB 的斜率. 30.(2019•新课标Ⅲ)已知曲线C :y =x 22,D 为直线y =−12上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)证明:直线AB 过定点.(2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.31.(2019•新课标Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为C上的点,O 为坐标原点.(1)若△POF 2为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得PF 1⊥PF 2,且△F 1PF 2的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.32.(2019•浙江)如图,已知点F (1,0)为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点.过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线上,使得△ABC 的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记△AFG ,△CQG 的面积分别为S 1,S 2. (Ⅰ)求p 的值及抛物线的准线方程; (Ⅱ)求S 1S 2的最小值及此时点G 的坐标.33.(2019•新课标Ⅱ)已知点A (﹣2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G . (i )证明:△PQG 是直角三角形; (ii )求△PQG 面积的最大值.34.(2019•北京)已知抛物线C :x 2=﹣2py 经过点(2,﹣1). (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =﹣1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.35.(2019•北京)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1的右焦点为(1,0),且经过点A (0,1).(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线l :y =kx +t (t ≠±1)与椭圆C 交于两个不同点P 、Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N .若|OM |•|ON |=2,求证:直线l 经过定点. 36.(2019•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点为F 1(﹣1,0),F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:(x ﹣1)2+y 2=4a 2交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1.已知DF 1=52. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)求点E 的坐标.37.(2019•新课标Ⅲ)已知曲线C :y =x 22,D 为直线y =−12上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)证明:直线AB 过定点;(2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.38.(2019•新课标Ⅰ)已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,|AB |=4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切.(1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径;(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,|MA |﹣|MP |为定值?并说明理由.39.(2019•新课标Ⅰ)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若AP →=3PB →,求|AB |.40.(2019•上海)已知抛物线方程y 2=4x ,F 为焦点,P 为抛物线准线上一点,Q 为线段PF 与抛物线的交点,定义:d(P)=|PF||FQ|. (1)当P(−1,−83)时,求d (P );(2)证明:存在常数a ,使得2d (P )=|PF |+a ;(3)P 1,P 2,P 3为抛物线准线上三点,且|P 1P 2|=|P 2P 3|,判断d (P 1)+d (P 3)与2d (P 2)的关系.41.(2018•全国)双曲线x 212−y 24=1,F 1、F 2为其左右焦点,C 是以F 2为圆心且过原点的圆.(1)求C 的轨迹方程;(2)动点P 在C 上运动,M 满足F 1M →=2MP →,求M 的轨迹方程.42.(2018•浙江)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B 满足P A ,PB 的中点均在C 上. (Ⅰ)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(Ⅱ)若P 是半椭圆x 2+y 24=1(x <0)上的动点,求△P AB 面积的取值范围.43.(2018•新课标Ⅲ)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :x 24+y 23=1交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (1,m )(m >0). (1)证明:k <−12;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP →+FA →+FB →=0→.证明:|FA →|,|FP →|,|FB →|成等差数列,并求该数列的公差.44.(2018•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点(√3,12),焦点F 1(−√3,0),F 2(√3,0),圆O 的直径为F 1F 2. (1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; ②直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.若△OAB 的面积为2√67,求直线l 的方程.45.(2018•新课标Ⅲ)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :x 24+y 23=1交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (1,m )(m >0). (1)证明:k <−12;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP →+FA →+FB →=0→,证明:2|FP →|=|FA →|+|FB →|. 46.(2018•上海)设常数t >2.在平面直角坐标系xOy 中,已知点F (2,0),直线l :x =t ,曲线Γ:y 2=8x (0≤x ≤t ,y ≥0).l 与x 轴交于点A 、与Γ交于点B .P 、Q 分别是曲线Γ与线段AB 上的动点.(1)用t 表示点B 到点F 的距离;(2)设t =3,|FQ |=2,线段OQ 的中点在直线FP 上,求△AQP 的面积;(3)设t =8,是否存在以FP 、FQ 为邻边的矩形FPEQ ,使得点E 在Γ上?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由. 47.(2018•天津)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点为A ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为√53,|AB |=√13. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l :y =kx (k <0)与椭圆交于P ,Q 两点,直线l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若△BPM 的面积是△BPQ 面积的2倍,求k 的值. 48.(2018•天津)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为√53,点A 的坐标为(b ,0),且|FB |•|AB |=6√2. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l :y =kx (k >0)与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若|AQ||PQ|=5√24sin ∠AOQ (O 为原点),求k 的值. 49.(2018•北京)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为√63,焦距为2√2.斜率为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (Ⅰ)求椭圆M 的方程; (Ⅱ)若k =1,求|AB |的最大值;(Ⅲ)设P (﹣2,0),直线P A 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点Q (−74,14)共线,求k .50.(2018•新课标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 .51.(2018•北京)已知抛物线C :y 2=2px 经过点P (1,2),过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM →=λQO →,QN →=μQO →,求证:1λ+1μ为定值.52.(2018•新课标Ⅱ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.53.(2018•新课标Ⅰ)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 .54.(2018•上海)已知a ∈R ,双曲线Γ:x 2a2−y 2=1(1)若点(2,1)在Γ上,求Γ的焦点坐标(2)若a =1,直线y =kx +1与Γ相交于A 、B 两点,且线段AB 中点的横坐标为1,求实数k 的值55.(2018•上海)利用“平行于圆锥母线的平面截圆锥面,所得截线是抛物线”的几何原理,某快餐店用两个射灯(射灯的光锥为圆锥)在广告牌上投影出其标识,如图1所示,图2是投影射出的抛物线的平面图,图3是一个射灯投影的直观图,在图2与图3中,点O、A、B在抛物线上,OC是抛物线的对称轴,OC⊥AB于C,AB=3米,OC=4.5米(1)求抛物线的焦点到准线的距离(2)在图3中,已知OC平行于圆锥的母线SD,AB、DE是圆锥底面的直径,求圆锥的母线与轴的夹角的大小(精确到0.01°)2018-2021年高考真题圆锥曲线解答题全集 (学生版+解析版)参考答案与试题解析1.(2021•新高考Ⅱ)已知椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点为F (√2,0),且离心率为√63. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线x 2+y 2=b 2(x >0)相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是|MN |=√3.【解答】(Ⅰ)解:由题意可得,椭圆的离心率ca =√63,又c =√2, 所以a =√3,则b 2=a 2﹣c 2=1, 故椭圆的标准方程为x 23+y 2=1;(Ⅱ)证明:先证明必要性,若M ,N ,F 三点共线时,设直线MN 的方程为x =my +√2, 则圆心O (0,0)到直线MN 的距离为d =√2√m +1=1,解得m 2=1,联立方程组{x =my +√2x 23+y 2=1,可得(m 2+3)y 2+2√2my −1=0,即4y 2+2√2my −1=0, 所以|MN|=√1+m 2⋅√8m 2+164=√2×√244=√3;所以必要性成立; 下面证明充分性,当|MN |=√3时,设直线MN 的方程为x =ty +m , 此时圆心O (0,0)到直线MN 的距离d =√t +1=1,则m 2﹣t 2=1,联立方程组{x =ty +mx 23+y 2=1,可得(t 2+3)y 2+2tmy +m 2﹣3=0, 则△=4t 2m 2﹣4(t 2+3)(m 2﹣3)=12(t 2﹣m 2+3)=24, 因为|MN|=√1+t 2⋅√24t 2+3=√3,所以t 2=1,m 2=2,因为直线MN 与曲线x 2+y 2=b 2(x >0)相切, 所以m >0,则m =√2,则直线MN 的方程为x =ty +√2恒过焦点F (√2,0), 故M ,N ,F 三点共线, 所以充分性得证.综上所述,M ,N ,F 三点共线的充要条件是|MN |=√3.2.(2021•上海)已知Г:x 22+y 2=1,F 1,F 2是其左、右交焦点,直线l 过点P (m ,0)(m ≤−√2),交椭圆于A ,B 两点,且A ,B 在x 轴上方,点A 在线段BP 上. (1)若B 是上顶点,|BF 1→|=|PF 1→|,求m 的值; (2)若F 1A →•F 2A →=13,且原点O 到直线l 的距离为4√1515,求直线l 的方程; (3)证明:对于任意m <−√2,使得F 1A →∥F 2B →的直线有且仅有一条. 【解答】解:(1)因为Г的方程:x 22+y 2=1,所以a 2=2,b 2=1, 所以c 2=a 2﹣b 2=1,所以F 1(﹣1,0),F 2(1,0), 若B 为Г的上顶点,则B (0,1), 所以|BF 1|=√1+1=√2,|PF 1|=﹣1﹣m , 又|BF 1|=|PF 1|, 所以m =−1−√2;(2)设点A (√2cos θ,sin θ),则F 1A →⋅F 2A →=(√2cosθ+1)(√2cosθ−1)+sin 2θ=2cos 2θ−1+sin 2θ=13, 因为A 在线段BP 上,横坐标小于0,解得cosθ=−√33,故A(−√63,√63),设直线l 的方程为y =kx +√63k +√63(k >0), 由原点O 到直线l 的距离为4√1515, 则d =|√63k+√63|√1+k =4√1515,化简可得3k 2﹣10k +3=0,解得k =3或k =13, 故直线l 的方程为y =13x +4√69或y =3x +4√63(舍去,无法满足m <−√2), 所以直线l 的方程为y =13x +4√69;(3)联立方程组{y =kx −kmx 22+y 2=1,可得(1+2k 2)x 2﹣4k 2mx +2k 2m 2﹣2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=4k 2m 1+2k2,x 1x 2=2k 2m 2−21+2k2,因为F 1A →∥F 2B →,所以(x 2﹣1)y 1=(x 1+1)y 2,又y =kx ﹣km , 故化简为x 1−x 2=−21+2k2,又|x 1−x 2|=√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=√16k 2−8k 2m 2+81+2k2=|−21+2k2|,两边同时平方可得,4k 2﹣2k 2m 2+1=0, 整理可得k 2=−14−2m 2,当m <−√2时,k 2=−14−2m 2>0,因为点A ,B 在x 轴上方, 所以k 有且仅有一个解,故对于任意m <−√2,使得F 1A →∥F 2B →的直线有且仅有一条. 3.(2021•北京)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点A (0,﹣2),以四个顶点围成的四边形面积为4√5.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)过点P (0,﹣3)的直线l 斜率为k ,交椭圆E 于不同的两点B ,C ,直线AB 、AC 交y =﹣3于点M 、N ,若|PM |+|PN |≤15,求k 的取值范围. 【解答】解:(1)因为椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点A (0,﹣2),则b =2,又因为以四个顶点围成的四边形面积为4√5, 所以12×2a ×2b =4√5,解得a =√5,故椭圆E 的标准方程为x 25+y 24=1;(2)由题意,设直线l 的方程为y ﹣(﹣3)=k (x ﹣0),即y =kx ﹣3, 当k =0时,直线l 与椭圆E 没有交点,而直线l 交椭圆E 于不同的两点B ,C , 所以k ≠0,设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),联立方程组{y =kx −3x 25+y 24=1,可得(4+5k 2)x 2﹣30kx +25=0, 则△=(﹣30k )2﹣4×25(4+5k 2)>0,解得|k |>1, 所以x 1+x 2=30k 4+5k2,x 1x 2=254+5k2,则y 1y 2=(kx 1﹣3)(kx 2﹣3)=k 2x 1x 2﹣3k (x 1+x 2)+9=−20k 2+364+5k2,y 1+y 2=(kx 1﹣3)+(kx 2﹣3)=k (x 1+x 2)﹣6=−244+5k2,直线AB 的方程为y ﹣(﹣2)=y 1−(−2)x 1−0(x −0),即y =y 1+2x 1x −2,直线AC 的方程为y ﹣(﹣2)=y 2−(−2)x 2−0(x −0),即y =y 2+2x 2x −2,因为直线AB 交y =﹣3于点M , 所以令y =﹣3,则x M =−x 1y 1+2, 故M(−x 1y 1+2,−3), 同理可得N(−x2y 2+2,−3),注意到x 1x 2=254+5k2>0,所以x 1,x 2同号,因为y 1+2>0,y 2+2>0,所以x M ,x N 同号, 故|PM |+|PN |=|x M |+|x N |=|x M +x N |,则|PM |+|PN |=|x 1y 1+2+x2y 2+2|=|x 1(y 2+2)+x 2(y 1+2)(y 1+2)(y 2+2)| =|x 1(kx 2−3)+x 2(kx 1−3)+2(x 1+x 2)y 1y 2+2(y 1+y 2)+4|=|2kx 1x 2−(x 1+x 2)y 1y 2+2(y 1+y 2)+4|=|2k⋅254+5k 2−30k 4+5k2−20k 2+364+5k 2−484+5k2+4|=5|k |,故|PM |+|PN |=5|k |,又|PM |+|PN |≤15,即5|k |≤15,即|k |≤3,又|k |>1, 所以1<|k |≤3,故k 的取值范围为[﹣3,﹣1)∪(1,3]. 4.(2021•天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,上顶点为B ,离心率为2√55,且|BF |=√5.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l 与椭圆有唯一的公共点M ,与y 轴的正半轴交于点N ,过N 与BF 垂直的直线交x 轴于点P .若MP ∥BF ,求直线l 的方程. 【解答】解:(1)因为离心率e =2√55,|BF |=√5所以{c a =2√55a =√5a 2=b 2+c 2,解得a =√5,c =2,b =1,所以椭圆的方程为x 25+y 2=1.(2)设M (x 0,y 0), 则切线MN 的方程为x 0x 5+y 0y =1,令x =0,得y N =1y 0,因为PN ⊥BF , 所以k PN •k BF =﹣1,所以k PN •(−12)=﹣1,解得k NP =2,设P (x 1,0),则k NP =1y 00−x 1=2,即x 1=−12y 0,因为MP ∥BF , 所以k MP =k BF , 所以y 0x 0+12y 0=−12,即﹣2y 0=x 0+12y 0, 所以x 0=﹣2y 0−12y 0, 又因为x 025+y 02=1,所以4y 025+25+120y 02+y 02=1,解得y 0=±√66,因为y N >0, 所以y 0>0,所以y 0=√66,x 0=−√63−3√6=−5√66,所以−5√66x 5+√66y =1,即x ﹣y +√6=0.5.(2021•浙江)如图,已知F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,M 是抛物线的准线与x 轴的交点,且|MF |=2. (Ⅰ)求抛物线的方程:(Ⅱ)设过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,若斜率为2的直线l 与直线MA ,MB ,AB ,x 轴依次交于点P ,Q ,R ,N ,且满足|RN |2=|PN |•|QN |,求直线l 在x 轴上截距的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)依题意,p =2,故抛物线的方程为y 2=4x ;(Ⅱ)由题意得,直线AB 的斜率存在且不为零,设直线AB :y =k (x ﹣1), 将直线AB 方程代入抛物线方程可得,k 2x 2﹣(2k 2+4)x +k 2=0, 则由韦达定理有,x A +x B =2+4k2,x A x B=1,则y A y B =﹣4,设直线AM :y =k 1(x +1),其中k 1=yA x A+1,设直线BM :y =k 2(x +1),其中k 2=yB x B +1,则k 1+k 2=y A x A+1+yBx B +1=y A x B +y A +y B x A +y B(x A +1)(x B +1)=k(x A −1)x B +k(x A −1)+k(x B −1)x A +k(x B −1)(x A +1)(x B +1)=0(x A +1)(x B +1)=0, k 1k 2=y A y B (x A +1)(x B +1)=−41+2+4k 2+1=−k21+k 2,设直线l :y =2(x ﹣t ),联立{y =2(x −t)y =k(x −1),可得x R =k−2t k−2,则|x R −t|=|k−2t k−2−t|=|k−kt k−2|,联立{y =2(x −t)y =k 1(x +1),可得x P =k 1+2t 2−k 1,则|x P −t|=|k 1+2t 2−k 1−t|=|k 1+k 1t 2−k 1|,同理可得,x Q =k 2+2t 2−k 2,|x Q −t|=|k 2+k 2t2−k 2|,又|RN |2=|PN |•|QN |,∴|k−kt k−2|2=|k 1+k 1t 2−k 1⋅k 2+k 2t 2−k 2|,即(k−kt k−2)2=k 2(1+t)23k 2+4,∴(1+t)2(t−1)2=3k2+4(k−2)2=3(k−2)2+12(k−2)+16(k−2)2=16(k−2)2+12k−2+3=(4k−2+32)2+3 4≥34(t≠1),∴4(t2+2t+1)≥3(t2﹣2t+1),即t2+14t+1≥0,解得t≥4√3−7或t≤−7−4√3(t≠1);当直线AB的斜率不存在时,则直线AB:x=1,A(1,2),B(1,﹣2),M(﹣1,0),∴直线MA的方程为y=x+1,直线MB的方程为y=﹣x﹣1,设直线l:y=2(x﹣t),则P(1+2t,2+2t),Q(2t−13,−2t+23),R(1,2﹣2t),N(t,0),又|RN|2=|PN|•|QN|,故(1−t)2+(2−2t)2=√(1+t)2+(2+2t)2⋅√(2t−13−t)2+(−2t+23)2,解得t满足(−∞,−7−4√3]∪[4√3−7,1)∪(1,+∞).∴直线l在x轴上截距的取值范围为(−∞,−7−4√3]∪[4√3−7,1)∪(1,+∞).6.(2021•甲卷)抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直线l:x=1交C于P,Q两点,且OP⊥OQ.已知点M(2,0),且⊙M与l相切.(1)求C,⊙M的方程;(2)设A1,A2,A3是C上的三个点,直线A1A2,A1A3均与⊙M相切.判断直线A2A3与⊙M的位置关系,并说明理由.【解答】解:(1)因为x=1与抛物线有两个不同的交点,故可设抛物线C的方程为:y2=2px(p>0),令x=1,则y=±√2p,根据抛物线的对称性,不妨设P在x轴上方,Q在X轴下方,故P(1,√2p),Q(1,−√2p),因为OP⊥OQ,故1+√2p×(−√2p)=0⇒p=1 2,抛物线C的方程为:y2=x,因为⊙M与l相切,故其半径为1,故⊙M:(x﹣2)2+y2=1.(2)设A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3).当A1,A2,A3其中某一个为坐标原点时(假设A1为坐标原点时),设直线A1A2方程为kx﹣y=0,根据点M(2,0)到直线距离为1可得√1+k2=1,解得k=±√33,联立直线A 1A 2与抛物线方程可得x =3, 此时直线A 2A 3与⊙M 的位置关系为相切,当A 1,A 2,A 3都不是坐标原点时,即x 1≠x 2≠x 3,直线A 1A 2的方程为x −(y 1+y 2)y +y 1y 2=0, 此时有,12√1+(y 1+y 2)2=1,即(y 12−1)y 22+2y 1y 2+3−y 12=0,同理,由对称性可得,(y 12−1)y 32+2y 1y 3+3−y 12=0, 所以y 2,y 3是方程(y 12−1)t 2+2y 1t +3−y 12=0 的两根,依题意有,直线A 2A 3的方程为x −(y 2+y 3)y +y 2y 3=0,令M 到直线A 2A 3的距离为d ,则有d 2=(2+y 2y 3)21+(y 2+y 3)2=(2+3−y 12y 12−1)21+(−2y 1y 12−1)2=1,此时直线A 2A 3与⊙M 的位置关系也为相切, 综上,直线A 2A 3与⊙M 相切.7.(2021•新高考Ⅰ)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1(−√17,0),F 2(√17,0),点M 满足|MF 1|﹣|MF 2|=2.记M 的轨迹为C . (1)求C 的方程;(2)设点T 在直线x =12上,过T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,且|TA |•|TB |=|TP |•|TQ |,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.【解答】解:(1)由双曲线的定义可知,M 的轨迹C 是双曲线的右支,设C 的方程为x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0),x ≥1,根据题意{c =√172a =2c 2=a 2+b 2,解得{a =1b =4c =√17,∴C 的方程为x 2−y 216=1(x ≥1); (2)(法一)设T(12,m),直线AB 的参数方程为{x =12+tcosθy =m +tsinθ,将其代入C 的方程并整理可得,(16cos 2θ﹣sin 2θ)t 2+(16cos θ﹣2m sin θ)t ﹣(m 2+12)=0,由参数的几何意义可知,|TA |=t 1,|TB |=t 2,则t 1t 2=m 2+12sin 2θ−16cos 2θ=m 2+121−17cos 2θ,设直线PQ 的参数方程为{x =12+λcosβy =m +λsinβ,|TP |=λ1,|TQ |=λ2,同理可得,λ1λ2=m 2+121−17cos 2β,依题意,m 2+121−17cos 2θ=m 2+121−17cos 2β,则cos 2θ=cos 2β,又θ≠β,故cos θ=﹣cos β,则cos θ+cos β=0,即直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和为0.(法二)设T(12,t),直线AB 的方程为y =k 1(x −12)+t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),设12<x 1<x 2,将直线AB 方程代入C 的方程化简并整理可得,(16−k 12)x 2+(k 12−2tk 1)x −14k 12+k 1t −t 2−16=0,由韦达定理有,x 1+x 2=k 12−2k 1t k 12−16,x 1x 2=−14k 12+k 1t−t 2−1616−k 12, 又由A(x 1,k 1x 1−12k 1+t),T(12,t)可得|AT|=√1+k 12(x 1−12), 同理可得|BT|=√1+k 12(x 2−12),∴|AT||BT|=(1+k 12)(x 1−12)(x 2−12)=(1+k 12)(t 2+12)k 12−16, 设直线PQ 的方程为y =k 2(x −12)+t ,P(x 3,y 3),Q(x 4,y 4),设12<x 3<x 4,同理可得|PT||QT|=(1+k 22)(t 2+12)k 22−16,又|AT ||BT |=|PT ||QT |,则1+k 12k 12−16=1+k 22k 22−16,化简可得k 12=k 22,又k 1≠k 2,则k 1=﹣k 2,即k 1+k 2=0,即直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和为0. 8.(2021•乙卷)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足PQ →=9QF →,求直线OQ 斜率的最大值. 【解答】(1)解:由题意知,p =2, ∴y 2=4x .(2)由(1)知,抛物线C :y 2=4x ,F (1,0), 设点Q 的坐标为(m ,n ),则QF →=(1﹣m ,﹣n ), PQ →=9QF →=(9−9m ,−9n) ∴P 点坐标为(10m ﹣9,10n ), 将点P 代入C 得100n 2=40m ﹣36, 整理得m =100n 2+3640=25n 2+910, ∴K =nm =10n25n 2+9=1025n+9n≤13,当n =35时取最大值. 故答案为:13.9.(2021•甲卷)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=2√2cos θ. (1)将C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点A 的直角坐标为(1,0),M 为C 上的动点,点P 满足AP →=√2AM →,写出P 的轨迹C 1的参数方程,并判断C 与C 1是否有公共点.【解答】解:(1)由极坐标方程为ρ=2√2cos θ,得ρ2=2√2ρcos θ, 化为直角坐标方程是x 2+y 2=2√2x ,即(x −√2)2+y 2=2,表示圆心为C (√2,0),半径为√2的圆. (2)设点P 的直角坐标为(x ,y ),M (x 1,y 1),因为A (1,0), 所以AP →=(x ﹣1,y ),AM →=(x 1﹣1,y 1), 由AP →=√2AM →, 即{x −1=√2(x 1−1)y =√2y 1,解得{x 1=√22(x −1)+1y 1=√22x ,所以M (√22(x ﹣1)+1,√22y ),代入C 的方程得[√22(x −1)+1−√2]2+(√22y)2=2,化简得点P 的轨迹方程是(x −3+√2)2+y 2=4,表示圆心为C 1(3−√2,0),半径为2 的圆;化为参数方程是{x =3−√2+2cosθy =2sinθ,θ为参数;计算|CC 1|=|(3−√2)−√2|=3﹣2√2<2−√2,所以圆C与圆C1内含,没有公共点.10.(2021•乙卷)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.(1)求p;(2)若点P在M上,P A,PB为C的两条切线,A,B是切点,求△P AB面积的最大值.【解答】解:(1)点F(0,p2)到圆M上的点的距离的最小值为|FM|−1=p2+4−1=4,解得p=2;(2)由(1)知,抛物线的方程为x2=4y,即y=14x2,则y′=12x,设切点A(x1,y1),B(x2,y2),则易得l PA:y=x12x−x124,l PB:y=x22x−x224,从而得到P(x1+x22,x1x24),设l AB:y=kx+b,联立抛物线方程,消去y并整理可得x2﹣4kx﹣4b=0,∴△=16k2+16b>0,即k2+b>0,且x1+x2=4k,x1x2=﹣4b,∴P(2k,﹣b),∵|AB|=√1+k2⋅√(x1+x2)2−4x1x2=√1+k2⋅√16k2+16b,d p→AB=|2k2+2b|√k+1,∴S△PAB=12|AB|d=4(k2+b)32①,又点P(2k,﹣b)在圆M:x2+(y+4)2=1上,故k2=1−(b−4)24,代入①得,S△PAB=4(−b 2+12b−154)32,而y p=﹣b∈[﹣5,﹣3],∴当b=5时,(S△PAB)max=20√5.11.(2021•上海)(1)团队在O点西侧、东侧20千米处设有A、B两站点,测量距离发现一点P满足|P A|﹣|PB|=20千米,可知P在A、B为焦点的双曲线上,以O点为原点,东侧为x轴正半轴,北侧为y轴正半轴,建立平面直角坐标系,P在北偏东60°处,求双曲线标准方程和P点坐标.(2)团队又在南侧、北侧15千米处设有C、D两站点,测量距离发现|QA|﹣|QB|=30千米,|QC|﹣|QD|=10千米,求|OQ|(精确到1米)和Q点位置(精确到1米,1°)【解答】解:(1)由题意可得a=10,c=20,所以b2=300,所以双曲线的标准方程为x 2100−y 2300=1,直线OP :y =√33x ,联立双曲线方程,可得x =15√22,y =5√62, 即点P 的坐标为(15√22,5√62).(2)①|QA |﹣|QB |=30,则a =15,c =20,所以b 2=175, 双曲线方程为x 2225−y 2175=1;②|QC |﹣|QD |=10,则a =5,c =15,所以b 2=200, 所以双曲线方程为y 225−x 2200=1,两双曲线方程联立,得Q (√1440047,√297547),所以|OQ |≈19米,Q 点位置北偏东66°. 12.(2020•天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,﹣3),右焦点为F ,且|OA |=|OF |,其中O 为原点. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC →=OF →,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程.【解答】解:(Ⅰ)由已知可得b =3,记半焦距为c ,由|OF |=|OA |可得c =b =3, 由a 2=b 2+c 2,可得a 2=18, ∴椭圆的方程为x 218+y 29=1,(Ⅱ):∵直线AB 与C 为圆心的圆相切于点P , ∴AB ⊥CP ,根据题意可得直线AB 和直线CP 的斜率均存在,设直线AB 的方程为y =kx ﹣3, 由方程组{y =kx −3x 218+y 29=1,消去y 可得(2k 2+1)x 2﹣12kx =0,解得x =0,或x =12k2k 2+1,依题意可得点B 的坐标为(12k 2k 2+1,6k 2−32k 2+1),∵P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为(0,﹣3), ∴点P 的坐标为(6k2k 2+1,−32k 2+1),由3OC →=OF →,可得点C 的坐标为(1,0),故直线CP 的斜率为−32k 2+16k2k 2+1−1=32k 2−6k+1,∵AB ⊥CP , ∴k •32k 2−6k+1=−1,整理可得2k 2﹣3k +1=0, 解得k =12或k =1,∴直线AB 的方程为y =12x ﹣3或y =x ﹣3. 13.(2020•北京)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过点A (﹣2,﹣1),且a =2b .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点B (﹣4,0)的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,直线MA ,NA 分别交直线x =﹣4于点P ,Q .求|PB||BQ|的值.【解答】解:(Ⅰ)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过点A (﹣2,﹣1),且a =2b ,则{4a 2+1b 2=1a =2b,解得b 2=2,a 2=8,∴椭圆方程为x 28+y 22=1,(Ⅱ)由题意可得直线l 的斜率存在,设直线方程为y =k (x +4), 由{y =k(x +4)x 28+y 22=1,消y 整理可得(1+4k 2)x 2+32k 2x +64k 2﹣8=0, ∴△=﹣32(4k 2﹣1)>0, 解得−12<k <12,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), ∴x 1+x 2=−32k21+4k2,x 1x 2=64k 2−81+4k2,则直线AM 的方程为y +1=y 1+1x 1+2(x +2),直线AN 的方程为y +1=y 2+1x 2+2(x +2),分别令x =﹣4, 可得y P =−2(y 1+1)x 1+2−1=−(2k+1)x 1+(8k+4)x 1+2,y Q =−(2k+1)x 2+(8k+4)x 2+2∴|PB |=|y P |=|(2k+1)x 1+(8k+4)x 1+2|,QB |=|y Q |=|(2k+1)x 2+(8k+4)x 2+2|,∴|PB||BQ|=|[(2k+1)x 1+(8k+4)](x 2+2)[(2k+1)x 2+(8k+4)](x 1+2)|=|(2k+1)x 1x 2+(4k+2)(x 1+x 2)+8(2k+1)+(4k+2)x 2(2k+1)x 1x 2+(4k+2)(x 1+x 2)+8(2k+1)+(4k+2)x 1|∵(2k +1)x 1x 2+(4k +2)(x 1+x 2)+8(2k +1)=32k 2(2k+1)1+4k2,∴|(2k+1)x 1x 2+(4k+2)(x 1+x 2)+8(2k+1)+(4k+2)x 2(2k+1)x 1x 2+(4k+2)(x 1+x 2)+8(2k+1)+(4k+2)x 1|=|(2k+1)(32k 24k 2+1+2x 2)(2k+1)(32k 24k 2+1+2x 1)|=|−(x 1+x 2)+2x 2−(x 1+x 2)+2x 1|=1,故|PB||BQ|=1.14.(2020•上海)已知双曲线Γ1:x 24−y 2b 2=1与圆Γ2:x 2+y 2=4+b 2(b >0)交于点A (x A ,y A )(第一象限),曲线Γ为Γ1、Γ2上取满足x >|x A |的部分. (1)若x A =√6,求b 的值;(2)当b =√5,Γ2与x 轴交点记作点F 1、F 2,P 是曲线Γ上一点,且在第一象限,且|PF 1|=8,求∠F 1PF 2; (3)过点D (0,b 22+2)斜率为−b2的直线l 与曲线Γ只有两个交点,记为M 、N ,用b表示OM →•ON →,并求OM →•ON →的取值范围.【解答】解:(1)由x A =√6,点A 为曲线Γ1与曲线Γ2的交点,联立{x A 24−y A 2b2=1x A 2+y A 2=4+b 2,解得y A =√2,b =2;(2)由题意可得F 1,F 2为曲线Γ1的两个焦点,由双曲线的定义可得|PF 1|﹣|PF 2|=2a ,又|PF 1|=8,2a =4,所以|PF 2|=8﹣4=4,因为b =√5,则c =√4+5=3, 所以|F 1F 2|=6,在△PF 1F 2中,由余弦定理可得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2−|F 1F 2|22|PF 1|⋅|PF 2|=64+16−362×8×4=1116,由0<∠F 1PF 2<π,可得∠F 1PF 2=arccos1116;(3)设直线l :y =−b2x +4+b22,可得原点O 到直线l 的距离d =|4+b 22|√1+b4=√4+b 2,所以直线l 是圆的切线,设切点为M ,所以k OM =2b ,并设OM :y =2bx 与圆x 2+y 2=4+b 2联立,可得x 2+4b2x 2=4+b 2, 可得x =b ,y =2,即M (b ,2),注意直线l 与双曲线的斜率为负的渐近线平行, 所以只有当y A >2时,直线l 才能与曲线Γ有两个交点,由{x A 24−y A 2b2=1x A 2+y A 2=4+b2,可得y A 2=b4a+b2,所以有4<b44+b2,解得b 2>2+2√5或b 2<2﹣2√5(舍去),因为OM →为ON →在OM →上的投影可得,OM →•ON →=4+b 2, 所以OM →•ON →=4+b 2>6+2√5, 则OM →•ON →∈(6+2√5,+∞).15.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP →•QP →的最小值; (3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.【解答】解:(1)由椭圆的标准方程可知,a 2=4,b 2=3,c 2=a 2﹣b 2=1, 所以△AF 1F 2的周长=2a +2c =6.(2)由椭圆方程得A (1,32),设P (t ,0),则直线AP 方程为y =321−t (x −t),椭圆的右准线为:x =a 2c =4,所以直线AP 与右准线的交点为Q (4,32•4−t 1−t),OP →•QP →=(t ,0)•(t ﹣4,0−32•4−t1−t)=t 2﹣4t =(t ﹣2)2﹣4≥﹣4, 当t =2时,(OP →⋅QP →)min =﹣4.(3)若S 2=3S 1,设O 到直线AB 距离d 1,M 到直线AB 距离d 2,则12×|AB |×d 2=12×|AB |×d 1,即d 2=3d 1,A (1,32),F 1(﹣1,0),可得直线AB 方程为y =34(x +1),即3x ﹣4y +3=0,所以d 1=35,d 2=95,由题意得,M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点,设平行于AB 的直线l 为3x ﹣4y +m =0,与直线AB 的距离为95,所以√9+16=95,即m =﹣6或12,当m =﹣6时,直线l 为3x ﹣4y ﹣6=0,即y =34(x ﹣2),联立{y =34(x −2)x 24+y 23=1,可得(x ﹣2)(7x +2)=0,即{x M =2y N =0或{x M =−27y M =−127,所以M (2,0)或(−27,−127).当m =12时,直线l 为3x ﹣4y +12=0,即y =34(x +4),联立{y =34(x +4)x 24+y 23=1,可得214x 2+18x +24=0,△=9×(36﹣56)<0,所以无解,综上所述,M 点坐标为(2,0)或(−27,−127). 16.(2020•浙江)如图,已知椭圆C 1:x 22+y 2=1,抛物线C 2:y 2=2px (p >0),点A 是椭圆C 1与抛物线C 2的交点,过点A 的直线l 交椭圆C 1于点B ,交抛物线C 2于点M (B ,M 不同于A ). (Ⅰ)若p =116,求抛物线C 2的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.【解答】解:(Ⅰ)p =116,则p 2=132,则抛物线C 2的焦点坐标(132,0), (Ⅱ)直线l 与x 轴垂直时,此时点M 与点A 或点B 重合,不满足题意, 设直线l 的方程为y =kx +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),由{x 22+y 2=1y =kx +t,消y 可得(2k 2+1)x 2+4ktx +2t 2﹣2=0, ∴△=16k 2t 2﹣4(2k 2+1)(2t 2﹣2)>0,即t 2<1+2k 2, ∴x 1+x 2=−4kt 1+2k2,∴x 0=12(x 1+x 2)=−2kt 1+2k 2,∴y 0=kx 0+t =t 1+2k2,∴M (−2kt 1+2k2,t1+2k 2),∵点M 在抛物线C 2上,∴y 2=2px ,∴p =y 22x =t 2(1+2k 2)22⋅−2kt 1+2k2=t −4k(1+2k 2), 联立{y 2=2px y =kx +t ,解得x 1=t(1+2k 2)−2k 3,y 1=t −2k2, 代入椭圆方程可得t 2(1+2k 2)28k 6+t 24k 4=1,解得t 2=8k6(1+2k 2)2+2k2。
1.(2018全国I理19)
设椭圆C: +y²=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.
2.(2018全国II理)
3.(2018全国III理)
4.(2018全国I文)
5.(2018浙江)
6.(2017全国I理20)
7.
8.
9.(2017全国III理)
10.(2017全国I文20)
11.(2016全国I理20)
12.(2016全国III理20)
13.(2016山东理)平面直角坐标系中,椭圆C:的离心率是
,抛物线E:的焦点F是C的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线与C交与不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.
①求证:点M在定直线上;
②直线与y轴交于点G,记△PFG的面积为,△PDM的面积为,求的最大值及取得最大值时点P的坐标.
14.(2015全国I理)
15.(2015全国II理)
16.
17.
18.。
专题29圆锥曲线的综合问题25线与椭圆直线与椭圆考点出现频率2021年预测考点98曲线与方程37次考1次命题角度:(1)定点、定值问题;(2)最值、范围问题;(3)证明、探究性问题.核心素养:数学运算、逻辑推理、直观想象考点99定点与定值问题37次考6次考点100最值与范围问题37次考5次考点101探索型与存在性问题37次考3次考点98曲线与方程1.(2020山东)已知曲线22:1C mx ny +=.()A .若m>n>0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若m=n>0,则CC .若mn<0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =D .若m=0,n>0,则C 是两条直线2.(2020天津)设双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过抛物线24y x =的焦点和点(0,)b 的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为()A .22144x y -=B .2214y x -=C .2214x y -=D .221x y -=3.【2019北京理】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :221||x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ;③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3.其中,所有正确结论的序号是A .①B .②C .①②D .①②③4.(2020全国Ⅱ文19)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F 与抛物线2C 的焦点重合,1C 的中心与2C 的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交1C 于,A B 两点,交2C 于,C D 两点,且43CD AB =.(1)求1C 的离心率;(2)若1C 的四个顶点到2C 的准线距离之和为12,求1C 与2C 的标准方程.5.(2020全国Ⅱ理19)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F 与抛物线2C 的焦点重合,1C 的中心与2C 的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交1C 于,A B 两点,交2C 于,C D 两点,且43CD AB =.(1)求1C 的离心率;(2)设M 是1C 与2C 的公共点,若5=MF ,求1C 与2C 的标准方程.6.(2018江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点12,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △的面积为7,求直线l 的方程.7.(2017新课标Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .8.(2016全国Ⅲ文理)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B,两点,交C 的准线于P Q ,两点.(I )若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ;(II )若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.9.(2015江苏理)如图,在平面直角坐标系xoy 中,已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于,A B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点,P C ,若2PC AB =,求直线AB 的方程.10.(2014广东理)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为,离心率为3.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若动点00(,)P x y 为椭圆外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.11.(2014辽宁理)圆224x y +=的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图),双曲线22122:1x y C a b-=过点P .(1)求1C 的方程;(2)椭圆2C 过点P 且与1C 有相同的焦点,直线l 过2C 的右焦点且与2C 交于A ,B 两点,若以线段AB 为直径的圆心过点P ,求l 的方程.12.(2013四川理)已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的两个焦点分别为1(10)F -,,210F (,),且椭圆C 经过点),3134(P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率(Ⅱ)设过点),(20A 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是MN 上的点,且222112ANAMAQ+=,求点Q 的轨迹方程.13.(2011天津理)在平面直角坐标系xOy 中,点(,)P a b (0)a b >>为动点,12,F F 分别为椭圆22221x y a b+=的左右焦点.已知△12F PF 为等腰三角形.(Ⅰ)求椭圆的离心率e ;(Ⅱ)设直线2PF 与椭圆相交于,A B 两点,M 是直线2PF 上的点,满足2AM BM ⋅=-,求点M 的轨迹方程.考点99定点与定值问题14.【2020全国Ⅰ文21理20】已知,A B 分别为椭圆()222:11x E y a a+=>的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线6x =上的动点,PA 与E 的另一交点为,C PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.15.【2020山东】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为2,且过点()2,1A .(1)求C 的方程;(2)点M ,N 在C 上,且AM AN ⊥,AD MN ⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.16.【2019全国Ⅲ理】已知曲线C:y=22x,D为直线y=12-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.17.【2019北京理】已知抛物线C:x2=−2py经过点(2,−1).(1)求抛物线C的方程及其准线方程;(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.18.【2019全国Ⅲ文】已知曲线C:y=22x,D为直线y=12-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.19.【2019北京文】已知椭圆2222:1x yCa b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l 经过定点.20.【2018北京文20】(本小题14分)已知椭圆M :22221x y a b+=(0)a b >>的离心率为3,焦距为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的焦点,A B (I )求椭圆M 的方程;(II )若1k =,求AB 的最大值;(III )设()2,0P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D ,若,C D 和点71,44Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭共线,求k .21.【2018北京理19】(本小题14分)已知抛物线2:2C y px =经过点()1,2P ,过点()0,1Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点,A B ,且直线PA 交于y 轴与M ,直线PB 交y 轴与N .(I )求直线l 的斜率的取值范围.(II )设O 为原点,,QM QO QN QO λμ== ,求证:11λμ+为定值.22.(2017新课标Ⅰ理)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,四点1(1,1)P ,2(0,1)P ,33(1,2P =-,43(1,2P =中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过2P 点且与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:l 过定点.23.(2017新课标Ⅱ文理)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .24.(2017北京文)已知椭圆C 的两个顶点分别为(2,0)A -,(2,0)B ,焦点在x 轴上,离心率为2.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:BDE ∆与BDN ∆的面积之比为4:5.25.(2016年全国I 理)设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点(1,0)B 且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线1C ,直线l 交1C 于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.26.(2016年北京文)已知椭圆C :22221x y a b+=过(2,0)A ,(0,1)B 两点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程及离心率;(Ⅱ)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.27.(2016年北京理)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,ΔOAB 的面积为1.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:||||AN BM ⋅为定值.28.(2016年山东文)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为2 .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x 轴与点N ,交C 于点A ,P(P 在第一象限),且M 是线段PN的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长线QM 交C 于点B .(i)设直线PM 、QM 的斜率分别为k 、k',证明k k'为定值;(ii)求直线AB 的斜率的最小值.29.(2015新课标2文)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为22,点在C 上.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.30.(2015新课标2理)已知椭圆C :2229x y m +=(0m >),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边行?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.31.(2015陕西文)如图,椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)经过点(0,1)A -,且离心率为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)经过点(1,1),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A ),证明:直线AP与AQ 的斜率之和为2.32.(2014江西文理)如图,已知双曲线C :2221x y a-=(0a >)的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:020=-y y a x x l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明:当点P 在C 上移动时,NFMF恒为定值,并求此定值.33.(2013山东文理)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是12,F F,离心率为2,过1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为l .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接12,PF PF .设12F PF ∠的角平分线PM 交C 的长轴于点(),0M m ,求m 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点.设直线12,PF PF 的斜率分别为12,k k ,若0k ≠,试证明1211kk kk +为定值,并求出这个定值.34.(2012湖南理)在直角坐标系xoy 中,曲线1C 的点均在2C :22(5)9x y -+=外,且对1C 上任意一点M ,M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值.(Ⅰ)求曲线1C 的方程;(Ⅱ)设00(,)P x y (3y ≠±)为圆2C 外一点,过P 作圆2C 的两条切线,分别与曲线1C 相交于点A ,B 和C ,D .证明:当P 在直线4x =-上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值.考点100最值与范围问题35.【2020年江苏18】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,212AF F F ⊥,直线1AF 与椭圆E 相交于另一点B .(1)求12AF F ∆的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记OAB ∆与MAB ∆的面积分别为12,S S ,若213S S =,求点M 的坐标.36.【2020浙江21】如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标;(Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.37.【2019全国Ⅱ理】已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x ,y)满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG △是直角三角形;(ii )求PQG △面积的最大值.38.【2019浙江】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S .(1)求p 的值及抛物线的准线方程;(2)求12S S 的最小值及此时点G的坐标.39.(2018浙江21)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线2:4C y x =上存在不同的两点,A B 满足,PA PB 的中点均在C 上.(I )设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(II )若P 是半椭圆221(0)4y x x +=<上的动点,求PAB △面积的取值范围.40.(2017浙江文理)如图,已知抛物线2x y =.点11(,24A -,39(,)24B ,抛物线上的点(,)P x y 13()22x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围;(Ⅱ)求||||PA PQ ⋅的最大值.41.(2017山东文)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(0)a b >>的离心率为22,椭圆C 截直线1y =所得线段的长度为(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)动直线l :(0)y kx m m =+≠交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M .点N 是M 关于O 的对称点,N 的半径为||NO .设D 为AB 的中点,DE ,DF 与N 分别相切于点E ,F ,求EDF ∠的最小值.42.(2017山东理)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=()0a b >>的离心率为2,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l :1y k x =-E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且124k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.43.(2016全国II 理)已知椭圆:E 2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于,A M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥.(Ⅰ)当4,||||t AM AN ==时,求AMN ∆的面积;(Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.44.(2016天津理)设椭圆13222=+y a x (3)a >的右焦点为F ,右顶点为A ,已知||3||1||1FA eOA OF =+,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H ,若HF BF⊥,且MOA MAO ∠∠≤,求直线l 的斜率的取值范围.45.(2016浙江文)如图,设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,抛物线上的点A 到y 轴的距离等于||1AF -.(I )求p 的值;(II )若直线AF 交抛物线于另一点B ,过B 与x 轴平行的直线和过F 与AB 垂直的直线交于点N ,AN 与x 轴交于点M .求M 的横坐标的取值范围.45.(2015重庆文)如图,椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为1F ,2F ,且过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点,且PQ ⊥1PF .(Ⅰ)若12PF =+,22PF =-|,求椭圆的标准方程;(Ⅱ)若|1PQ PF λ=,且3443λ≤≤,试确定椭圆离心率e 的取值范围.46.(2014新课标1文理)已知点A (0,2)-,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点.(Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.47.(2014浙江文理)如图,设椭圆(),01:2222>>=+b a by a x C 动直线l 与椭圆C 只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(Ⅰ)已知直线l 的斜率为k ,用k b a ,,表示点P 的坐标;(Ⅱ)若过原点O 的直线1l 与l 垂直,证明:点P 到直线1l 的距离的最大值为b a -.48.(2015山东理)平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为32,左、右焦点分别是1F 、2F .以1F 为圆心以3为半径的圆与以2F 为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆E :2222144x y a b+=,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 .(i )求||||OQ OP 的值;(ii )求△ABQ 面积的最大值.49.(2014山东文理)已知抛物线)>0(2:2p px y C =的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A的直线l 交C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有FA FD =,当点A 的横坐标为3时,ADF ∆为正三角形.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)若直线l l //1,且1l 和C 有且只有一个公共点E ,(ⅰ)证明直线AE 过定点,并求出定点坐标;(ⅱ)ABE ∆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.50.(2014山东理)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,直线y x=被椭圆C 截得的线段长为5.(I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD AB ⊥,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.(ⅰ)设直线BD ,AM 的斜率分别为12,k k ,证明存在常数λ使得12k k λ=,并求出λ的值;(ⅱ)求OMN ∆面积的最大值.51.(2014四川文理)已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线3x =-上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .(i )证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点);(ii )当||||TF PQ 最小时,求点T 的坐标.52.(2013广东文理)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线:20l x y --=的距离为2.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程;(Ⅲ)当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值.53.(2011新课标文理)在平面直角坐标系xoy 中,已知点(0,1)A -,B 点在直线3y =-上,M 点满足//MB OA ,MA AB MB BA =,M 点的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)P 为C 上动点,l 为C 在点P 处的切线,求O 点到l 距离的最小值.54.(2011广东文理)设圆C 与两圆2222(4,(4x y x 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 (,55F ,且P 为L 上动点,求MP FP -的最大值及此时点P 的坐标.考点101探索型与存在性问题55.【2018上海20】(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第2小题满分6分,第3小题满分6分)设常数2t >,在平面直角坐标系xOy 中,已知点()20F ,,直线:l x t =,曲线()2:800y x x t y Γ=≤≤≥,.l 与x 轴交于点A ,与Γ交于点B P Q ,,分别是曲线Γ与线段AB 上的动点.(1)用t 为表示点B 到点F 的距离;(2)设,23t FQ ==,线段OQ 的中点在直线FP 上,求AQP △的面积;(3)设8t =,是否存在以FP FQ ,为邻边的矩形FPEQ ,使得点E 在Γ上?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.56.(2016全国I 文)在直角坐标系xOy 中,直线l :(0)y t t =≠交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H .(I )求||||OH ON ;(II )除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.57.(2015新课标1理)在直角坐标系xoy 中,曲线C :24x y =与直线y kx a =+(0)a >交与M ,N 两点,(Ⅰ)当0k =时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由.58.(2015北京理)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为22,点()01P ,和点()A m n ,()0m ≠都在椭圆C 上,直线PA 交x 轴于点M .(Ⅰ)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示);(Ⅱ)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由.59.(2015湖北理)一种作图工具如图1所示.O 是滑槽AB 的中点,短杆ON 可绕O 转动,长杆MN 通过N 处铰链与ON 连接,MN 上的栓子D 可沿滑槽AB 滑动,且1DN ON ==,3MN =.当栓子D 在滑槽AB 内作往复运动时,带动..N 绕O 转动一周(D 不动时,N 也不动),M 处的笔尖画出的曲线记为C .以O 为原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图2所示的平面直角坐标系.(Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)设动直线l 与两定直线1:20l x y -=和2:20l x y +=分别交于,P Q 两点.若直线l 总与曲线C 有且只有一个公共点,试探究:△OPQ 的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.60.(2015四川理)如图,椭圆E:2222+1(0)x y a ba b=>>的离心率是22,过点(0,1)P的动直线l与椭圆相交于,A B两点,当直线l平行与x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得QA PAQB PB=恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.61.(2015浙江理)已知椭圆2212x y+=上两个不同的点,A B关于直线12y mx=+对称.(Ⅰ)求实数m的取值范围;(Ⅱ)求AOB∆面积的最大值(O为坐标原点).62.(2014湖南文理)如图5,O 为坐标原点,双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和椭圆222222222:1(0)x y C a b a b +=>>均过点23(,1)3P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(I)求12,C C 的方程;(Ⅱ)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于,A B 两点,与2C 只有一个公共点,且||||OA OB AB +=?证明你的结论.63.(2013安徽文理)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点P .64.(2013湖北文理)如图,已知椭圆1C 与2C 的中心在坐标原点O ,长轴均为MN 且在x 轴上,短轴长分别为2m ,2()n m n >,过原点且不与x 轴重合的直线l 与1C ,2C 的四个交点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D .记mnλ=,△BDM 和△ABN 的面积分别为1S 和2S .(Ⅰ)当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,求λ的值;(Ⅱ)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=并说明理由.65.(2012广东文理)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e =,且椭圆C 上的点到(0,2)Q 的距离的最大值为3.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)在椭圆C 上,是否存在点(,)M m n 使得直线l :1mx ny +=与圆O :221x y +=相交于不同的两点,A B ,且OAB ∆的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及相对应的OAB ∆的面积;若不存在,请说明理由.66.(2011山东文理)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:13x C y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l交椭圆C于A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线3x=-于点(3,)D m-.(Ⅰ)求22m k+的最小值;(Ⅱ)若2OG OD=∙OE,(i)求证:直线l过定点;(ii)试问点B,G能否关于x轴对称?若能,求出此时ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由.。
高考大题专项(五)直线与圆锥曲线突破1圆锥曲线中的最值、范围问题1.(2020山东泰安一模,21)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b〉0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l:y=kx+m与椭圆C相交于P,Q两点。
当直线l经过椭圆C的下顶点A和右焦点F2时,△F1PQ的周长为4√2,且l与椭圆C的另一个交点的横坐标为43。
(1)求椭圆C的方程;(2)点M为△POQ内一点,O为坐标原点,满足MP⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MO⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MQ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,若点M恰好在圆O:x2+y2=49上,求实数m的取值范围.2.(2020新高考全国2,21)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b〉0)过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为12。
(1)求C的方程;(2)点N为椭圆上任意一点,求△AMN的面积的最大值.3.已知抛物线C:y2=2px(p〉0)上一点P(x0,2)到焦点F的距离|PF|=2x0。
(1)求抛物线C的方程;(2)过点P引圆M:(x—3)2+y2=r2(0<r≤√2)的两条切线PA,PB,切线PA,PB与抛物线C的另一交点分别为A,B,线段AB中点的横坐标记为t,求t的取值范围。
4.(2020江苏,18)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆E:x24+y23 =1的左、右焦点分别为F1,F2,点A在椭圆E上且在第一象限内,AF2⊥F1F2,直线AF1与椭圆E相交于另一点B。
(1)求△AF1F2的周长;(2)在x轴上任取一点P,直线AP与椭圆E的右准线相交于点Q,(3)设点M在椭圆E上,记△OAB与△MAB的面积分别为S1,S2.若S2=3S1,求点M的坐标.5.(2020山东高考预测卷)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(a,2√5)在抛物线C上。
(1)若|MF|=6,求抛物线的标准方程;(2)若直线x+y=t与抛物线C交于A,B两点,点N的坐标为(1,0),且满足NA⊥NB,原点O到直线AB的距离不小于√2,求p的取值范围。
2010—2014山东高考导数部分2010理(22)(本小题满分14分) 已知函数1()ln 1a f x x ax x -=-+-()a R ∈. (Ⅰ)当12a ≤时,讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)设2()2 4.g x x bx =-+当14a =时,若对任意1(0,2)x ∈,存在[]21,2x ∈,使 12()()f x g x ≥,求实数b 取值范围.(Ⅱ)当14a =时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意1(0,2)x ∈, 有11f(x )f(1)=-2≥,又已知存在[]21,2x ∈,使12()()f x g x ≥,所以21()2g x -≥,[]21,2x ∈, 即存在[]1,2x ∈,使21()242g x x bx =-+≤-,即2922bx x ≥+,即922b x x ≥+∈1117[,]24,所以1122b ≥,解得114b ≥,即实数b 取值范围是11[,)4+∞2010文(10)观察2'()2x x =,4'3()4x x =,'(cos )sin x x =-,由归纳推理可得:若定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,记()g x 为()f x 的导函数,则()g x -=(A )()f x (B)()f x - (C) ()g x (D)()g x -2010文(21)(本小题满分12分)已知函数1()ln 1()a f x x ax a R x -=-+-∈(I )当1a =-时,求曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程; (II )当12a ≤时,讨论()f x 的单调性. 2011文、理21.(本小题满分12分)某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为立方米,且.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为千元.设该容器的建造费用为千元.(Ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;(Ⅱ)求该容器的建造费用最小时的.【解析】(Ⅰ)因为容器的体积为立方米, 所以, 解得, 由于因此。
山东省高考22题 一个圆锥曲线性质的推广苏凡文(山东省泰安宁阳一中㊀271400)摘㊀要:山东省高考22题蕴含着丰富的内涵ꎬ本文基于此题ꎬ推广得到圆锥曲线的几个性质.关键词:高考ꎻ圆锥曲线ꎻ推广中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)31-0027-02收稿日期:2020-08-05作者简介:苏凡文(1977.11-)ꎬ男ꎬ山东省泰安人ꎬ大学ꎬ中学高级教师ꎬ从事中学数学教学研究.㊀㊀(山东高考22)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22ꎬ且过点A(2ꎬ1).(1)求C的方程ꎻ(2)点MꎬN在C上ꎬ且AMʅANꎬADʅMNꎬD为垂足.证明:存在定点Qꎬ使得|DQ|为定值.解析㊀(1)x26+y23=1.(2)①直线MN不垂直于x轴时ꎬ设MN:y=kx+mꎬM(x1ꎬy1)ꎬN(x2ꎬy2).由x26+y23=1ꎬy=kx+m{消去y可得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-6=0.由韦达定理可得x1+x2=-4km2k2+1ꎬx1x2=2m2-62k2+1ꎬy1+y2=2m2k2+1ꎬy1y2=m2-6k22k2+1.由AMʅAN得AMңʅANңꎬ所以AMң ANң=0ꎬ(x1-2ꎬy1-1) (x2-2ꎬy2-1)=0ꎬ所以x1x2-2(x1+x2)-(y1+y2)+y1y2+5=0ꎬ即4k2+8km+3m2-2m-1=0ꎬ(2k+3m+1)(2k+m-1)=0ꎬ所以m=-23k-13或m=1-2k.㊀m=-23k-13时ꎬMN:y=k(x-23)-13ꎬ直线MN过定点T(23ꎬ-13)ꎻm=1-2k时ꎬMN:y=k(x-2)+1ꎬ直线MN过定点A(2ꎬ1)ꎬ舍.因为ADʅMNꎬD为垂足ꎬ所以D在以AT为直径的圆上.取AT中点为Qꎬ则Q(43ꎬ13)ꎬ且|DQ|=(2-43)2+(1-13)2=223ꎬ为定值.②直线MN垂直于x轴时ꎬ设M(x0ꎬy0)ꎬN(x0ꎬ-y0)且x0ʂ2.由AMʅAN得AMңʅANңꎬ所以AMң ANң=0ꎬ于是得(x0-2ꎬy0-1) (x0-2ꎬ-y0-1)=0ꎬ即x20-4x0-y20+5=0.因为y20=3-x202ꎬ所以3x20-8x0+4=0ꎬ(3x0-2)(x0-2)=0.因为x0ʂ2ꎬ所以x0=23ꎬ因为ADʅMNꎬ所以D(23ꎬ1)ꎬ满足|DQ|=223.综上可得存在定点Q(43ꎬ13)ꎬ使得|DQ|为定值.推广一㊀点P(x0ꎬy0)为椭圆为x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任意一点ꎬ过点P作PAʅPBꎬPA㊁PB与椭圆分别交于异于点P的点A㊁Bꎬ则直线AB过定点(c2x0a2+b2ꎬ-c2y0a2+b2).证明㊀过点P作PAʅPBꎬ交椭圆于A(x1ꎬy1)ꎬB(x2ꎬy2)ꎬAB的斜率存在时ꎬ令AB所在直线为y=kx+mꎬPAң(x1-x0ꎬy1-y0)ꎬPBң=(x2-x0ꎬy2-y0).因为PAңʅPBңꎬ得PAң PBң=0ꎬ所以(x1-x0) (x2-x0)+(y1-y0) (y2-y0)=0ꎬ即有x1x2-(x1+x2)x0+x20+y1y2-(y1+y2)y0+y20=0①.72联立直线AB与椭圆方程得(b2+k2a2)x2+2kma2x+(m2a2-a2b2)=0ꎬ由韦达定理有x1+x2=-2kma2b2+k2a2②ꎬx1x2=m2a2-a2b2b2+k2a2③.又A㊁B都在直线AB上ꎬ则有y1=kx1+mꎬy2=kx2+mꎬ两式相加得y1+y2=k(x1+x2)+2m=2mb2b2+k2a2④ꎬ两式相乘得y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=m2b2-k2a2b2b2+k2a2⑤.将②③④⑤代入①得a2[(kx0+m)2+b2(x20a2-1)]+b2[(y0-m)2+k2a2(y20b2-1)]=0.因为点P在椭圆上ꎬ则x20a2+y20b2=1ꎬ即有x20a2-1=-y20b2ꎬy20b2-1=-x20a2ꎬ于是有a2[(kx0+m)2-y20]+b2[(y0-m)2-k2x20)]=0ꎬ即有a2(kx0+m+y0) (kx0+m-y0)+b2(y0-m+kx0) (y0-m-kx0)=0.因P不在直线AB上ꎬ则kx0+m-y0ʂ0ꎬ所以有a2(kx0+m+y0)=b2(y0-m+kx0)ꎬ整理得m=(b2-a2)(kx0+y0)a2+b2ꎬ代入直线AB得y=kx+m=kx+(b2-a2)(kx0+y0)a2+b2ꎬ即有y-(b2-a2)y0a2+b2=k(x-(a2-b2)x0a2+b2).所以直线AB过定点((a2-b2)x0a2+b2ꎬ(b2-a2)y0a2+b2)ꎬ即(c2x0a2+b2ꎬ-c2y0a2+b2).②若直线AB垂直于x轴ꎬ即AB的斜率不存在ꎬ令直线AB为x=m(-a<m<a)ꎬ则A(mꎬ-ba2-m2a)ꎬB(mꎬba2-m2a)ꎬPAң=(x0-mꎬy0+ba2-m2a)ꎬPBң=(x0-mꎬy0-ba2-m2a).因为PAңʅPBңꎬ得PAң PBң=0ꎬ所以(x0-m)2+y20-b2(a2-m2)a2=0ꎬ即(a2y20-a2b2+b2m2)+a2(x0-m)2=0ꎬb2(-x20+m2)=-a2(x0-m2).因为x0ʂmꎬ所以m=(a2-b2)x0a2+b2.显然此时AB过点((a2-b2)x0a2+b2ꎬ(b2-a2)y0a2+b2)ꎬ即(c2x0a2+b2ꎬ-c2y0a2+b2).综上ꎬ直线AB过定点(c2x0a2+b2ꎬ-c2y0a2+b2).推广二㊀点P(x0ꎬy0)为椭圆为y2a2+x2b2=1(a>b>0)上任意一点ꎬ过点P作PAʅPBꎬPA㊁PB与椭圆分别交于异于点P的点A㊁Bꎬ则直线AB过定点(-c2x0a2+b2ꎬc2y0a2+b2).推广三㊀点P(x0ꎬy0)为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0ꎬb>0ꎬaʂb)上任意一点ꎬ过点P作PAʅPBꎬPA㊁PB与双曲线分别交于异于点P的点A㊁Bꎬ则直线AB过定点(c2x0a2-b2ꎬ-c2y0a2-b2).推广四㊀点P(x0ꎬy0)为双曲线y2a2-x2b2=1(a>0ꎬb>0ꎬaʂb)上任意一点ꎬ过点P作PAʅPBꎬPA㊁PB与双曲线分别交于异于点P的点A㊁Bꎬ则直线AB过定点(-c2x0a2-b2ꎬc2y0a2-b2).推广五㊀点P(x0ꎬy0)为有心圆锥曲线x2m+y2n=1上任意一点ꎬ过点P作PAʅPBꎬPA㊁PB与椭圆分别交于异于点P的点A㊁Bꎬ则直线AB过定点((m-n)x0m+nꎬ(n-m)y0m+n).推广六㊀点P(x0ꎬy0)为抛物线y2=2px(p>0)上任意一点ꎬ过点P作PAʅPBꎬPA㊁PB与抛物线分别交于异于点P的点A㊁Bꎬ则直线AB过定点(x0+2pꎬ-y0).㊀㊀参考文献:[1]吉沙娟.仔细探索规律ꎬ准确确定范围[J].新世纪智能ꎬ2018(35):29-30.[责任编辑:李㊀璟]82。
近年山东文科高考分类汇编---圆锥曲线部分【2016山东(文)】21.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明为定值;(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.【解析】解:(Ⅰ)椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.可得a=2,c=,b=,可得椭圆C的方程:;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),设N(﹣t,0)t>0,M是线段PN的中点,则P(t,2m),过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,Q(t,﹣2m),(ⅰ)证明:设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,k==,k′==﹣,==﹣3.为定值;(ⅱ)由题意可得,m2=4﹣t2,QM的方程为:y=﹣3kx+m,PN的方程为:y=kx+m,联立,可得:x2+2(kx+m)2=4,即:(1+2k2)x2+4mkx+2m2﹣4=0可得x B=,y B=+m,同理解得x A=,y A=,x B﹣x A=﹣=,y B﹣y A=+m﹣()=,k AB===,由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+,当且仅当k=时取等号.此时,即m=,符合题意.所以,直线AB的斜率的最小值为:.【2014山东(文)】(21)(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,直线y x =被椭圆C截得的线段长为5. (I)求椭圆C 的方程;(II )过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点). 点D 在椭圆C 上,且AD AB ⊥,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.(i )设直线BD ,AM 的斜率分别为12,k k ,证明存在常数λ使得12k k λ=,并求出λ的值;(ii )求OMN ∆面积的最大值.【解析】(1)2222222333=,444c c a b e a b a a a -=∴==∴=即 设直线与椭圆交于,p q 两点。
圆锥曲线与方程1.(2012·浙江高考卷·T8·5分)如图,F 1,F 2分别是双曲线C :22221x y a b-=(a,b >0)的在左、右焦点,B 是虚轴的端点,直线F 1B 与C 的两条渐近线分别交于P ,Q 两点,线段PQ 的垂直平分线与x 轴交于点M 。
若|MF 2|=|F 1F 2| ,则C 的离心率是A.3B 2【解析】如图:|OB |=b ,|O F 1|=c .∴k PQ =b c ,k MN =﹣b c.直线PQ 为:y =b c (x +c ),两条渐近线为:y =b a x .由()b y x c cb y x a ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩=+=,得:Q (ac c a -,bc c a -);由()b y x c c b y x a ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩=+=-,得:P (ac c a -+,bc c a +).∴直线MN 为:y -bc c a +=﹣b c (x -ac c a -+),令y =0得:x M =322c c a -.又∵|MF 2|=|F 1F 2|=2c ,∴3c =x M =322c c a -,解之得:2232a c e a==,即e. 【答案】B【点评】本题主要考察双曲线的标准方程和简单的几何性质,求离心率一般要先列出关于 2.(2012·四川高考卷·T8·5分)已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点0(2,)M y 。
若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则||OM =( ) A、、、4 D、[答案]B[解析]设抛物线方程为y 2=2px(p>0),则焦点坐标为(0,2p ),准线方程为x=2p -, 32)22(2||22,222,132p 2,32p -2.2202202=+=∴∴===+=+∴∴OM M y p y M M )(点解得:)(且)(线的距离到焦点的距离等于到准在抛物线上,[点评]本题旨在考查抛物线的定义: |MF|=d,(M 为抛物线上任意一点,F 为抛物线的焦点,d 为点M 到准线的距离).3.(2012·山东高考卷·T11·5分)已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为(A) 2x y =(B) 2x y = (C)28x y = (D)216x y = 【答案】D【解析】双曲线的一条渐近线为b y x a =, 即0bx ay -=,抛物线的焦点为,2p o ⎛⎫⎪⎝⎭,抛物线焦点到渐近线距离为2482a pd pe c ==⋅=⇒==,故而抛物线方程为216x y =.【点评】本题考查圆锥曲线的性质,点的直线的距离公式等解析几何知识,属于知识的综合考察.预测明年结合抛物线的概念与性质考查. 4.(2012·山东高考卷·T10·5分)已知椭圆C :的离心率为,双曲线x ²-y ²=1的渐近线与椭圆有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆c 的方程为【答案】D【解析】双曲线x ²-y ²=1的渐近线方程为x y ±=,代入可得164,222222==+=x S b a b a x ,则)(42222b a b a +=,又由23=e 可得b a 2=,则245b b =,于是20,522==a b .椭圆方程为152022=+y x ,答案应选D. 【点评】本题考察了双曲线与椭圆的基本性质,属于运算能力的考察,求圆锥曲线方程的基本方法之一就是待定系数法,就是根据已知条件得到圆锥曲线方程中系数的方程或者方程组,通过解方程或者方程组求得系数值.5.(2012·新课标卷·T4·5分)设12F F 是椭圆E :2222(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,∆21F PF 是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为( ) (A )12 (B )23 (C )34 (D )45【答案】:C【解析】:由题意得(如图所示)0122120F F P MF P ∠=⇒∠ 在直角2MF P ∆中,02sin60PM PF ==,又232F M a c =-,且02tan 6022PM F M a c a c==⇒=-- 所以34c e a ==,故选C. 【点评】:本题考查了圆锥曲线的几何性质——离心率的计算,正确把握条件是解题的关键. 6.(2012·新课标卷·T8·5分)等轴双曲线 C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A ,B 两点,AB =,则C 的实轴长为(A (B )(C )4 (D )8 【答案】:C【解析】:由题意得,设等轴双曲线的方程为22221x y a a-=,又抛物线216y x =的准线方程为4x =-.代入双曲线的方程得2216y a y =-⇒== 解得2a =,所以双曲线的实轴长为24a =,故选C.【点评】:本题考查了等轴双曲线与抛物线的相关知识,计算相交弦长,确定圆锥曲线的几何性质.7.(2012·湖南高考卷·T5·15分)已知双曲线C :22x a -22y b=1的焦距为10 ,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为A .220x -25y =1 B.25x -220y =1 C.280x -220y =1 D.220x -280y =1[w~#ww.zz&st^ep.@]【答案】A【解析】设双曲线C :22x a -22y b=1的半焦距为c ,则210,5c c ==.又C 的渐近线为b y x a =±,点P (2,1)在C 的渐近线上,12ba∴=,即2a b =. 又222c a b =+,a ∴==∴C 的方程为220x -25y =1.【点评】本题考查双曲线的方程、双曲线的渐近线方程等基础知识,考查了数形结合的思想和基本运算能力,是近年来常考题型.8.(2011年四川)在抛物线25(0)y x ax a ==-≠上取横坐标为14x =-,22x =的两点,过这两点引一条割线,有平行于该割线的一条直线同时与抛物线和圆225536x y +=相切,则抛物线顶点的坐标为A .(2,9)--B .(0,5)-C .(2,9)-D .(1,6)-【答案】C【解析】由已知的割线的坐标(4,114),(2,21),2a a K a ---=-,设直线方程为(2)y a x b =-+,则223651(2)b a =+-又2564(2,9)(2)y x ax b a y a x b ⎧=+-⇒=-⇒=⇒--⎨=-+⎩9.(2011年陕西)设抛物线的顶点在原点,准线方程为2x =-,则抛物线的方程是A .28y x =-B .28y x =C .24y x =-D .24y x = 【答案】B10.(2011年山东)已知双曲线22221(0b 0)x y a a b -=>,>的两条渐近线均和圆C:22650x y x +-+=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 .22154x y -= B .22145x y -= C .22136x y -= D .22163x y -=【答案】A11.(2011年全国新课标)已知直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,||AB 为C 的实轴长的2倍,C 的离心率为 (A(B(C ) 2 (D ) 3 【答案】B12.(2011年全国大纲)已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线24y x =-与C 交于A ,B 两点.则cos AFB ∠=A .45 B .35 C .35-D .45-【答案】D13.(2011年江西)若曲线1C :2220x y x +-=与曲线2C :()0y y mx m --=有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是A.(,) B.(,0)∪(0,)C .[,]D .(-∞,)∪(,+∞)【答案】B14.(2011年湖南)设双曲线()222109x y a a -=>的渐近线方程为320x y ±=,则a 的值为A .4B .3C .2D .1 【答案】C15.(2012·四川高考卷·T15·4分)椭圆22143x y +=的左焦点为F ,直线x m =与椭圆相交于点A 、B ,当FAB ∆的周长最大时,FAB ∆的面积是____________。
10.4 圆锥曲线的综合问题挖命题【考情探究】分析解读 1.会处理动曲线(含直线)过定点的问题.2.会证明与曲线上的动点有关的定值问题.3.会按条件建立目标函数,研究变量的最值问题及变量的取值范围问题,注意运用“数形结合”“几何法”求某些量的最值.4.能与其他知识交汇,从假设结论成立入手,通过推理论证解答存在性问题.5.本节在高考中围绕直线与圆锥曲线的位置关系,展开对定值、最值、参数取值范围等问题的考查,注重对数学思想方法的考查,分值约为12分,难度偏大.破考点【考点集训】考点一定值、定点、最值及范围问题1.(2017河北衡水中学期中,11)已知A(-1,0),B是圆F:x2-2x+y2-11=0(F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为( )A.+=1B.-=1C.-=1D.+=1答案D2.(2018河北唐山调研,14)过抛物线y2=4x的焦点作直线与此抛物线交于P,Q两点,那么线段PQ中点的轨迹方程是.答案y2=2x-23.(2018河北五校12月联考,20)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,右焦点为F,上顶点为A,且△AOF 的面积为(O是坐标原点).(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上的一点,过P的直线l与以椭圆的短轴为直径的圆切于第一象限,切点为M,证明:|PF|+|PM|为定值.解析(1)设椭圆的半焦距为c,由已知得⇒∴椭圆的方程为+y2=1.(2)证明:以短轴为直径的圆的方程为x2+y2=1,F(1,0),设P(x0,y0),则+=1(0<x0≤),∴|PF|=-=--=-=-=(2-x0).又l与圆x2+y2=1相切于M,∴|PM|=-=-=-==x0,∴|PF|+|PM|=(2-x0)+x0=,为定值.4.(2018湖北武汉4月调研,19)已知椭圆Γ:+=1,过点P(1,1)作倾斜角互补的两条不同直线l1,l2,设l1与椭圆Γ交于A、B两点,l2与椭圆Γ交于C,D两点.(1)若P(1,1)为线段AB的中点,求直线AB的方程;(2)若直线l1与l2的斜率都存在,记λ=,求λ的取值范围.解析(1)解法一(点差法):由题意可知直线AB的斜率存在.设A(x1,y1),B(x2,y2),则两式作差得--=-·=-·=-,∴直线AB的方程为y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.解法二:由题意可知直线AB的斜率存在.设直线AB的斜率为k,则其方程为y-1=k(x-1),代入x2+2y2=4中,得x2+2[kx-(k-1)]2-4=0,∴(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2(k-1)2-4=0,Δ=[-4(k-1)k]2-4(2k2+1)[2(k-1)2-4]=8(3k2+2k+1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则---∵AB中点为(1,1),∴(x1+x2)=-=1,则k=-.∴直线AB的方程为y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.(2)由(1)可知|AB|=|x1-x2|=·-=·.设直线CD的方程为y-1=-k(x-1)(k≠0),同理可得|CD|=·-.∴λ==-(k≠0),λ>0,∴λ2=1+-=1+-.令t=3k+,则t∈(-∞,-2]∪[2,+∞),令g(t)=1+-,t∈(-∞,-2]∪[2,+∞),∵g(t)在(-∞,-2],[2,+∞)上单调递减,∴2-≤g(t)<1或1<g(t)≤2+.故2-≤λ2<1或1<λ2≤2+.∴λ∈-∪.思路分析(1)解法一:利用点差法得直线AB的斜率,进而得直线AB的方程.解法二:设出直线AB的方程,与椭圆方程联立并消元,利用根与系数的关系及AB中点的坐标建立斜率k的方程,从而求得k,得直线AB方程.(2)利用弦长公式求得|AB|与|CD|,进而将λ=表示成关于k的函数,结合函数特征及函数性质求得λ的取值范围.方法点拨解决直线与圆锥曲线的弦中点问题常利用点差法或根与系数的关系,两者都需要对直线斜率是否存在进行讨论,同时也都用到整体代换的求解方法.考点二存在性问题1.(2018湖北张家口期末,18)已知M是直线l:x=-1上的动点,点F的坐标是(1,0),过M的直线l'与l垂直,并且l'与线段MF的垂直平分线相交于点N.(1)求点N的轨迹C的方程;(2)设曲线C上的动点A关于x轴的对称点为A',点P的坐标为(2,0),直线AP与曲线C的另一个交点为B(B 与A'不重合).是否存在一个定点T,使得T,A',B三点共线?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由. 解析(1)依题意,|NM|=|NF|,即点N到直线l的距离与到点F(1,0)的距离相等,故点N的轨迹C为抛物线,其焦点为F(1,0),准线方程为x=-1,所以点N的轨迹C的方程为y2=4x.(2)设A,则A'-,直线AP的斜率为k AP=-=-,直线AB的方程为y=-(x-2).由方程组--得ay2-(a2-8)y-8a=0,则y=a或y=-.设B(x0,y0),则y0=-,x0=,所以B-,又A'-,所以A'B的方程为y+a=--.令y=0,得x=-2,即直线A'B与x轴交于定点T(-2,0).因此存在定点T(-2,0),使得T,A',B三点共线.2.(2018山西康杰中学等六校12月联考,20)已知F1,F2分别为椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆E上,且|PF1|+|PF2|=4.(1)求椭圆E的方程;(2)过F1的直线l1,l2分别交椭圆E于A,C和B,D,且l1⊥l2,问是否存在实数λ,使得,λ,成等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解析(1)由已知|PF1|+|PF2|=4,得2a=4,即a=2,又点P在椭圆上,所以+=1,解得b=,故椭圆的标准方程为+=1.(2)当AC⊥x轴时,|BD|=4,|AC|=3,由2λ=+=,得λ=.当BD⊥x轴时,|BD|=3,|AC|=4,由2λ=+=,得λ=.当AC、BD与x轴均不垂直时,设l1:y=k(x+1)(k≠0),A(x1,y1),C(x2,y2),直线l1与椭圆E的方程联立并消去y得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0,则x1+x2=-,x1x2=-,所以|AC|=|x1-x2|=,从而=,同理可得=,所以+==,令=2λ,得λ=.综上,存在常数λ=,使得,λ,成等差数列.炼技法【方法集训】方法1 与圆锥曲线相关的最值、范围问题的解题方法1.(2017江西南昌三校联考,11)已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为( )A.-2B.-C.1D.0答案A2.(2018浙江,17,4分)已知点P(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点A,B满足=2,则当m= 时,点B 横坐标的绝对值最大.答案 53.(2018湖南衡阳一模,20)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率为,直线y=1与C的两个交点间的距离为.(1)求椭圆C的方程;(2)分别过F1、F2作l1、l2满足l1∥l2,设l1、l2与C的上半部分分别交于A、B两点,求四边形ABF2F1面积的最大值.解析(1)易知椭圆过点,所以+=1,①又=,②a2=b2+c2,③所以由①②③得a2=4,b2=3,所以椭圆C的方程为+=1.(2)设直线l1的方程为x=my-1,它与C的另一个交点为D.将直线l1与椭圆C的方程联立,消去x,得(3m2+4)y2-6my-9=0,Δ=144(m2+1)>0.|AD|=·,又F2到l1的距离d=,所以△=12.令t=,t≥1,则△=,当t=1时,△取得最大值,为3.又=(|BF2|+|AF1|)·d=(|AF1|+|DF1|)·d=|AB|·d=△,四边形所以四边形ABF2F1面积的最大值为3.方法2 圆锥曲线中定点(定值)问题的求法1.(2018云南玉溪模拟,20)已知F(1,0),P是平面上一动点,P在直线l:x=-1上的射影为点N,且满足·=0.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)过点M(1,2)作曲线C的两条弦MA,MB,设MA,MB所在直线的斜率分别为k1,k2,当k1,k2变化且满足k1+k2=-1时,证明直线AB过定点,并求出该定点坐标.解析(1)设P(x,y),则N(-1,y).=(-1-x,0),又F(1,0),从而=(2,-y),则+=(-1-x,0)+(2,-y)=--,由·=0,得--·(2,-y)=0,即-2x+y2=0.化简得y2=4x,即为所求的点P的轨迹C对应的方程.(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2).由题意知MA:y=k1(x-1)+2,MB:y=k2(x-1)+2.将y=k1(x-1)+2与y2=4x联立,得k1y2-4y-4k1+8=0,由y1+2=,得y1=-2,①同理,y2=-2,②直线AB的方程为y-y1=--(x-x1),即y=x+,③由①②得y1+y2=-2+-2=-4=--4, y1y2=4-=4,代入③得,y=--x+--,整理得k1k2(x+y+1)+6+y=0.由⇒-故直线AB过定点(5,-6).知识拓展过圆锥曲线上一定点M作圆锥曲线的两条弦MA,MB,设MA,MB所在直线的斜率分别为k1,k2,当k1+k2为定值且k1+k2≠0时,直线AB过定点;当k1+k2=0时,直线AB的斜率为定值.2.(2017湖南长沙长郡中学模拟,20)在平面直角坐标系xOy中,过点C(2,0)的直线与抛物线y2=4x相交于A、B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2).(1)求证:y1y2为定值;(2)是否存在平行于y轴的定直线被以AC为直径的圆截得的弦长为定值?如果存在,求出该直线的方程和弦长;如果不存在,说明理由.解析(1)证明:设直线AB的方程为my=x-2.由-得y2-4my-8=0,∴y1y2=-8,为定值.(2)存在.设存在直线x=a满足条件.设AC的中点为E,则E,|AC|=-,因此以AC为直径的圆的半径r=|AC|=-=,点E到直线x=a的距离d=-,所以所截弦长为2-=2--=--=---.当1-a=0,即a=1时,弦长为定值2,这时直线方程为x=1.方法3 存在性问题的解题策略1.(2018山东济宁一模,20)已知椭圆C:+=1(a>2),直线l:y=kx+1(k≠0)与椭圆C相交于A,B两点,点D为AB的中点.(1)若直线l与直线OD(O为坐标原点)的斜率之积为-,求椭圆C的方程;(2)在(1)的条件下,y轴上是否存在定点M,使得当k变化时,总有∠AMO=∠BMO(O为坐标原点)?若存在,求出定点M的坐标;若不存在,请说明理由.解析(1)由得(4+a2k2)x2+2a2kx-3a2=0, 显然Δ>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),则x1+x2=-,x1x2=-,∴x0=-,y0=-+1=,∴k·=k·-=-,∴a2=8,∴椭圆C的方程为+=1.(2)假设存在定点M符合题意,且设M(0,m),由∠AMO=∠BMO得k AM+k BM=0,∴-+-=0,即y1x2+y2x1-m(x1+x2)=0,∴2kx1x2+x1+x2-m(x1+x2)=0.由(1)知x1+x2=-,x1x2=-,∴--+=0,∴-=0,即-=0,∵k≠0,∴-4+m=0,∴m=4.∴存在定点M(0,4),使得∠AMO=∠BMO.2.(2018湖北八校12月联考,20)已知抛物线C:y2=2px(p>0)在第一象限内的点P(2,t)到焦点F的距离为.(1)若M-,过点M,P的直线l1与抛物线相交于另一点Q,求的值;(2)若直线l2与抛物线C相交于A,B两点,与圆M:(x-a)2+y2=1相交于D,E两点,O为坐标原点,OA⊥OB,试问:是否存在实数a,使得DE的长为定值?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.解析(1)∵点P(2,t),∴2+=,解得p=1,故抛物线C的方程为y2=2x,当x=2时,t=2,∴l1的方程为y=x+,与抛物线方程y2=2x联立可得x Q=,又∵|QF|=x Q+,∴==.(2)设直线AB的方程为x=ty+m,代入抛物线方程可得y2-2ty-2m=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=2t①,y1y2=-2m②,由OA⊥OB得(ty1+m)(ty2+m)+y1y2=0,整理得(t2+1)y1y2+tm(y1+y2)+m2=0③,将①②代入③解得m=2,∴直线l2:x=ty+2,∵圆心到直线l2的距离d=,∴|DE|=2--,显然当a=2时,|DE|=2,为定值.过专题【五年高考】A组山东省卷、课标卷题组考点一定值、定点、最值及范围问题1.(2017课标Ⅰ,10,5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A,B两点,直线l2与C交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.10答案A2.(2017课标Ⅰ,20,12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3-,P4中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1,证明:l过定点.解析本题考查椭圆的方程和性质、直线与椭圆的位置关系以及定点问题,考查学生的逻辑思维能力、运算求解能力和对数形结合思想的应用能力.(1)由于P3,P4两点关于y轴对称,故由题设知C经过P3,P4两点.又由+>+知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此解得故C的方程为+y2=1.(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2.如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知t≠0,且|t|<2,可得A,B的坐标分别为-,--.则k1+k2=----=-1,得t=2,不符合题设.从而可设l:y=kx+m(m≠1).将y=kx+m代入+y2=1得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.由题设可知Δ=16(4k2-m2+1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=-.而k1+k2=-+-=-+-=-,由题设k1+k2=-1,故(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0, 即(2k+1)·-+(m-1)·-=0.解得k=-.当且仅当m>-1时,Δ>0,于是l:y=-x+m,即y+1=-(x-2),所以l过定点(2,-1).思路分析(1)椭圆的对称性易知点P3,P4在椭圆上,将点P1(1,1)代入椭圆方程,经过比较可知点P1(1,1)不在椭圆上,进而可列方程组求出椭圆方程;(2)设出直线l的方程,将直线l与椭圆的方程联立并消元,利用根与系数的关系使问题得解,在解题中要注意直线斜率不存在的情况.方法点拨定点问题的常见解法:(1)根据题意选择参数,建立一个含参数的直线系或曲线系方程,经过分析、整理,对方程进行等价变形,以找出适合方程且与参数无关的坐标,该坐标对应的点即为所求的定点.(2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该定点符合题意.3.(2016课标Ⅱ,20,12分)已知椭圆E:+=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⊥NA.(1)当t=4,|AM|=|AN|时,求△AMN的面积;(2)当2|AM|=|AN|时,求k的取值范围.解析(1)设M(x1,y1),则由题意知y1>0.当t=4时,E的方程为+=1,A(-2,0).由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为.因此直线AM的方程为y=x+2.将x=y-2代入+=1得7y2-12y=0.解得y=0或y=,所以y1=.因此△AMN的面积S△AMN=2×××=.(2)由题意,t>3,k>0,A(- ,0).将直线AM的方程y=k(x+ ) 代入+=1得(3+tk2)x2+2 ·tk2x+t2k2-3t=0. 由x1·(- )=-得x1=-,故|AM|=|x1+ |=.由题设,直线AN的方程为y=-(x+ ),故同理可得|AN|=.由2|AM|=|AN|得=,即(k3-2)t=3k(2k-1).当k=时上式不成立,因此t=--.t>3等价于---=--<0,即--<0.由此得--或--解得<k<2.因此k的取值范围是(,2).疑难突破第(1)问中求出直线AM的倾斜角是解决问题的关键;第(2)问利用2|AM|=|AN|得出t与k的关系式,由t>3,建立关于k的不等式,从而得出k的取值范围.名师点拨本题主要考查椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系以及方程思想的应用,考查学生的运算求解能力及逻辑思维能力.挖掘出题目中t>3这一隐含条件是把等式转化为不等式的关键.4.(2016课标Ⅰ,20,12分)设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D 两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.解析(1)因为|AD|=|AC|,EB∥AC,故∠EBD=∠ACD=∠ADC.所以|EB|=|ED|,故|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|.又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而|AD|=4,所以|EA|+|EB|=4.由题设得A(-1,0),B(1,0),|AB|=2,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为+=1(y≠0).(2)当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2).由-得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0.则x1+x2=,x1x2=-.所以|MN|=|x1-x2|=.过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y=-(x-1),A到m的距离为,所以|PQ|=2-=4.故四边形MPNQ的面积S=|MN||PQ|=12.可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,8).当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8,四边形MPNQ的面积为12.综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,8).方法总结定义法求轨迹方程的一般步骤:(1)判定动点的运动轨迹满足某种曲线的定义;(2)设标准方程,求方程中的基本量;(3)写出轨迹方程.5.(2015山东,20,13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别是F1,F2.以F1为圆心以3为半径的圆与以F2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;(2)设椭圆E:+=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.(i)求的值;(ii)求△ABQ面积的最大值.解析(1)证明:由题意知2a=4,则a=2.又=,a2-c2=b2,可得b=1,所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)由(1)知椭圆E的方程为+=1.(i)设P(x0,y0),=λ,由题意知Q(-λx0,-λy0).因为+=1,又-+-=1,即=1,所以λ=2,即=2.(ii)设A(x1,y1),B(x2,y2).将y=kx+m代入椭圆E的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0,由Δ>0,可得m2<4+16k2.①由韦达定理有x1+x2=-,x1x2=-.所以|x1-x2|=-.因为直线y=kx+m与y轴交点的坐标为(0,m), 所以△OAB的面积S=|m||x1-x2|=-=-=2-.设=t.将y=kx+m代入椭圆C的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,由Δ≥0,可得m2≤1+4k2.②由①②可知0<t≤1,因S=2-=2-,故S≤2,当且仅当t=1,即m2=1+4k2时取得最大值2.由(i)知,△ABQ面积为3S,所以△ABQ面积的最大值为6.考点二存在性问题(2014山东,21,14分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.(1)求C的方程;(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E,(i)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;(ii)△ABE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.解析(1)由题意知F.设D(t,0)(t>0),则FD的中点为.因为|FA|=|FD|,由抛物线的定义知3+=-,解得t=3+p或t=-3(舍去).由=3,解得p=2.所以抛物线C的方程为y2=4x.(2)(i)由(1)知F(1,0),设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(x D,0)(x D>0), 因为|FA|=|FD|,则|x D-1|=x0+1,由x D>0得x D=x0+2,故D(x0+2,0). 故直线AB的斜率k AB=-.因为直线l1和直线AB平行,所以设直线l1的方程为y=-x+b, 代入抛物线方程得y2+y-=0, 由题意得Δ=+=0,得b=-. 设E(x E,y E),则y E=-,x E=,当≠4时,k AE=--=--=-,可得直线AE的方程为y-y0=-(x-x0),由=4x0,整理可得y=-(x-1),直线AE恒过点F(1,0).当=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0), 所以直线AE过定点F(1,0).(ii)由(i)知直线AE过焦点F(1,0),所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+=x0++2. 设直线AE的方程为x=my+1,因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m=-,设B(x1,y1),直线AB的方程为y-y0=-(x-x0), 由于y0≠0,可得x=-y+2+x0,代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0.所以y0+y1=-,可求得y1=-y0-,x1=+x0+4,所以点B到直线AE的距离为-d===4.则△ABE的面积S=×4≥16,当且仅当=x0,即x0=1时等号成立.所以△ABE的面积的最小值为16.评析本题考查抛物线的标准方程、几何性质,直线与圆锥曲线的位置关系以及解析几何中的定点问题、最值问题和结论探究性问题.本题综合性较强、难度较大,很好地考查了考生的逻辑思维能力和运算求解能力.本题的易错点是定点的确定.B组其他自主命题省(区、市)卷题组考点一定值、定点、最值及范围问题1.(2014湖北,9,5分)已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A. B. C.3 D.2答案A2.(2018北京,19,14分)已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.(1)求直线l的斜率的取值范围;(2)设O为原点,=λ,=μ,求证:+为定值.解析(1)由已知可得4=2p,所以抛物线C的方程为y2=4x,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l显然不能与两坐标轴垂直,设其方程为y=kx+1(k≠0),由y2=4x得x=,将其代入y=kx+1,得y=k·+1,即ky2-4y+4=0.所以由已知可得-解得k<1且k≠0.又PA,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2),从而k≠-3.所以直线l的斜率的取值范围为(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).(2)由(1)知y1+y2=,y1y2=.而点A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上,所以x1=,x2=.因为直线PA与直线PB均与y轴相交,则直线PA与直线PB的斜率均存在,即y1≠-2,y2≠-2.因为k PA=--=--=--=,所以直线PA的方程为y-2=(x-1),令x=0,可得y M=2-=,即M, 同理可得N,而由=λ可得,-1=-λ,所以=-.同理由=μ可得,-1=-μ,所以=-.所以+=-+-=----=--=--·=--=2.故+为定值.方法总结圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值.依题设条件,得出与代数式有关的等式,化简即可得出定值.(2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的表达式,再利用题设条件化简、变形求得.(3)求某线段长度为定值.利用两点间的距离公式求得线段长度的表达式,再依据条件对表达式进行化简、变形即可求得.3.(2016北京,19,14分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,A(a,0),B(0,b),O(0,0),△OAB的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N.求证:|AN|·|BM|为定值.解析(1)由题意得解得a=2,b=1.所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)证法一:由(1)知,A(2,0),B(0,1).设P(x0,y0),则+4=4.当x0≠0时,直线PA的方程为y=-(x-2).令x=0,得y M=--,从而|BM|=|1-y M|=-.直线PB的方程为y=-x+1.令y=0,得x N=--,从而|AN|=|2-x N|=-.所以|AN|·|BM|=-·-=----=----=4.当x0=0时,y0=-1,|BM|=2,|AN|=2,所以|AN|·|BM|=4.综上,|AN|·|BM|为定值.证法二:点P在曲线+=1上,不妨设P(2cos θ,sinθ),当θ≠kπ且θ≠kπ+(k∈Z)时,直线AP的方程为y-0=-(x-2),令x=0,得y M=-;直线BP的方程为y-1=-(x-0),令y=0,得x N=-.∴|AN|·|BM|=2--·--=2----=2×2=4(定值).当θ=kπ或θ=kπ+(k∈Z)时,M、N是定点,易得|AN|·|BM|=4.综上,|AN|·|BM|=4.考点二存在性问题1.(2015北京,19,14分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点P(0,1)和点A(m,n)(m≠0)都在椭圆C上,直线PA交x轴于点M.(1)求椭圆C的方程,并求点M的坐标(用m,n表示);(2)设O为原点,点B与点A关于x轴对称,直线PB交x轴于点N.问:y轴上是否存在点Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.解析(1)由题意得解得a2=2. 故椭圆C的方程为+y2=1.设M(x M,0).因为m≠0,所以-1<n<1.直线PA的方程为y-1=-x,所以x M=-,即M-.(2)因为点B与点A关于x轴对称,所以B(m,-n).设N(x N,0),则x N=.“存在点Q(0,y Q)使得∠OQM=∠ONQ”等价于“存在点Q(0,y Q)使得=”,即y Q满足=|x M||x N|.因为x M=-,x N=,+n2=1,所以=|x M||x N|=-=2.所以y Q=或y Q=-.故在y轴上存在点Q,使得∠OQM=∠ONQ.点Q的坐标为(0,)或(0,-).2.(2015四川,20,13分)如图,椭圆E:+=1(a>b>0)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平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为2.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得=恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解析(1)由已知得,点(,1)在椭圆E上.因此,-解得a=2,b=.所以椭圆E的方程为+=1.(2)当直线l与x轴平行时,设直线l与椭圆相交于C,D两点. 如果存在定点Q满足条件,则有==1,即|QC|=|QD|.所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为(0,y0).当直线l与x轴垂直时,设直线l与椭圆相交于M,N两点,则M,N的坐标分别为(0,),(0,-).由=,有=-,解得y0=1或y0=2.所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点坐标只可能为(0,2).下面证明:当Q的坐标为(0,2)时,对任意直线l,均有=. 当直线l的斜率不存在时,由上可知,结论成立.当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为y=kx+1,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2). 联立得(2k2+1)x2+4kx-2=0.其判别式Δ=(4k)2+8(2k2+1)>0,所以,x1+x2=-,x1x2=-.因此+==2k.易知,点B关于y轴对称的点B'的坐标为(-x2,y2).又k QA=-=-=k-,k QB'=--=--=-k+=k-,所以k QA=k QB',即Q,A,B'三点共线.所以===.故存在与P不同的定点Q(0,2),使得=恒成立.C组教师专用题组考点一定值、定点、最值及范围问题1.(2014四川,10,5分)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,·=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是( )A.2B.3C.D.答案B2.(2018浙江,21,15分)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.(1)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;(2)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.解析(1)设P(x0,y0),A,B.因为PA,PB的中点在抛物线上,所以y1,y2为方程=4·即y2-2y0y+8x0-=0的两个不同的实根.所以y1+y2=2y0,因此,PM垂直于y轴.(2)由(1)可知-所以|PM|=(+)-x0=-3x0,|y1-y2|=2-.因此,△PAB的面积S△PAB=|PM|·|y1-y2|=(-4x0.因为+=1(x0<0),所以-4x0=-4-4x0+4∈[4,5].因此,△PAB面积的取值范围是.疑难突破解析几何中“取值范围”与“最值”问题在解析几何中,求某个量(直线斜率,直线在x、y轴上的截距,弦长,三角形或四边形面积等)的取值范围或最值问题的关键是利用条件把所求量表示成关于某个变量(通常是直线斜率,动点的横、纵坐标等)的函数,并求出这个变量的取值范围(即函数的定义域),将问题转化为求函数的值域或最值.3.(2016课标Ⅲ,20,12分)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.解析由题设知F.设l1:y=a,l2:y=b,则ab≠0,且A,B,P-,Q-,R-.记过A,B两点的直线为l,则l的方程为2x-(a+b)y+ab=0.(1)由于F在线段AB上,故1+ab=0.记AR的斜率为k1,FQ的斜率为k2,则==-=-b=k2.k1=-=--所以AR∥FQ.(2)设l与x轴的交点为D(x1,0),则S△ABF=|b-a||FD|=|b-a|-,S△PQF=-.由题设可得2×|b-a|-=-,所以x1=0(舍去),或x1=1.设满足条件的AB的中点为E(x,y).当AB与x轴不垂直时,(x≠1).由k AB=k DE可得=-而=y,所以y2=x-1(x≠1).当AB与x轴垂直时,E与D重合.所以,所求轨迹方程为y2=x-1.疑难突破第(1)问需把AR∥FQ的证明转化为k AR=k FQ的证明;第(2)问需找到AB中点所满足的几何条件,从而将其转化为等量关系.4.(2015浙江,19,15分)已知椭圆+y2=1上两个不同的点A,B关于直线y=mx+对称.(1)求实数m的取值范围;(2)求△AOB面积的最大值(O为坐标原点).解析(1)由题意知m≠0,可设直线AB的方程为y=-x+b.由消去y,得x2-x+b2-1=0.-因为直线y=-x+b与椭圆+y2=1有两个不同的交点, 所以Δ=-2b2+2+>0,①将AB中点M代入直线方程y=mx+,解得b=-.②由①②得m<-或m>.(2)令t=∈-∪,则|AB|=·-,且O到直线AB的距离为d=.设△AOB的面积为S(t),所以S(t)=|AB|·d=--≤.当且仅当t2=时,等号成立.故△AOB面积的最大值为.5.(2015湖南,20,13分)已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2:+=1(a>b>0)的一个焦点,C1与C2的公共弦的长为2.(1)求C2的方程;(2)过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,且与同向.(i)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率;(ii)设C1在点A处的切线与x轴的交点为M,证明:直线l绕点F旋转时,△MFD总是钝角三角形.解析(1)由C1:x2=4y知其焦点F的坐标为(0,1).因为F也是椭圆C2的一个焦点,所以a2-b2=1.①又C1与C2的公共弦的长为2,C1与C2都关于y轴对称,且C1的方程为x2=4y,由此易知C1与C2的公共点的坐标为,所以+=1.②联立①,②得a2=9,b2=8.故C2的方程为+=1.(2)如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).(i)因与同向,且|AC|=|BD|,所以=,从而x3-x1=x4-x2,即x1-x2=x3-x4,于是(x1+x2)2-4x1x2=(x3+x4)2-4x3x4.③设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.由得x2-4kx-4=0.而x1,x2是这个方程的两根,所以x1+x2=4k,x1x2=-4.④由得(9+8k2)x2+16kx-64=0.而x3,x4是这个方程的两根,所以x3+x4=-,x3x4=-.⑤将④,⑤代入③,得16(k2+1)=+,即16(k2+1)=,所以(9+8k2)2=16×9,解得k=±,即直线l的斜率为±.(ii)由x2=4y得y'=,所以C1在点A处的切线方程为y-y1=(x-x1),即y=-.令y=0,得x=,即M,所以=-.而=(x1,y1-1),于是·=-y1+1=+1>0,因此∠AFM是锐角,从而∠MFD=180°-∠AFM是钝角.故直线l绕点F旋转时,△MFD总是钝角三角形.6.(2014湖南,21,13分)如图,O为坐标原点,椭圆C1:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率为e1;双曲线C2:-=1的左、右焦点分别为F3、F4,离心率为e2,已知e1e2=,且|F2F4|=-1.(1)求C1,C2的方程;(2)过F1作C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点,当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.解析(1)因为e1e2=,所以-·=,即a4-b4=a4,因此a2=2b2,从而F2(b,0),F4(b,0),于是b-b=|F2F4|=-1,所以b=1,所以a2=2.故C1,C2的方程分别为+y2=1,-y2=1.(2)因为AB不垂直于y轴,且过点F1(-1,0),故可设直线AB的方程为x=my-1.由-得(m2+2)y2-2my-1=0,易知此方程的判别式大于0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是上述方程的两个实根,所以y1+y2=,y1y2=-. 因此x1+x2=m(y1+y2)-2=-,于是AB的中点M的坐标为-.故直线PQ的斜率为-,则PQ的方程为y=-x,即mx+2y=0.由--得(2-m2)x2=4,所以2-m2>0,且x2=-,y2=-,从而|PQ|=2=2-.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d=,因为点A,B在直线mx+2y=0的异侧,所以(mx1+2y1)(mx2+2y2)<0,于是|mx1+2y1|+|mx2+2y2|=|mx1+2y1-mx2-2y2|,从而2d=.又因为|y1-y2|=-=,所以2d=.故四边形APBQ的面积S=|PQ|·2d=-=2--.而0<2-m2<2,故当m=0时,S取得最小值2.综上所述,四边形APBQ面积的最小值为2.评析本题考查椭圆、双曲线的标准方程和性质,双曲线弦长的计算,点到直线的距离公式,根与系数的关系(韦达定理),求函数的最值等知识.考查学生的运算求解能力和综合分析问题的能力,属于难题.7(2013课标Ⅰ,20,12分)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P 的轨迹为曲线C.(1)求C的方程;(2)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.解析由已知得圆M的圆心为M(-1,0),半径r1=1;圆N的圆心为N(1,0),半径r2=3.设圆P的圆心为P(x,y),半径为R.(1)因为圆P与圆M外切并且与圆N内切,所以|PM|+|PN|=(R+r1)+(r2-R)=r1+r2=4.由椭圆的定义可知,曲线C是以M、N为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为+=1(x≠-2).(2)对于曲线C上任意一点P(x,y),由于|PM|-|PN|=2R-2≤2,所以R≤2,当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.所以当圆P的半径最长时,其方程为(x-2)2+y2=4.若l的倾斜角为90°,则l与y轴重合,可得|AB|=2.若l的倾斜角不为90°,由r1≠R知l不平行于x轴,设l与x轴的交点为Q,则=,可求得Q(-4,0),所以可设l:y=k(x+4).由l与圆M相切得=1,解得k=±.当k=时,将y=x+代入+=1,并整理得7x2+8x-8=0,解得x1,2=-.所以|AB|=|x2-x1|=.当k=-时,由图形的对称性可知|AB|=.综上,|AB|=2或|AB|=.思路分析(1)由动圆P与两定圆的位置关系可求得|PM|+|PN|=4,根据椭圆的定义即可判定动圆圆心P的轨迹,进而求得曲线C的方程,注意检验特殊点是否符合题意;(2)根据条件确定圆P的半径最长时圆P的方程,对直线l的倾斜角进行讨论.当直线的斜率不存在时,直接求|AB|.当直线的斜率存在时,利用相切关系求其斜率与方程,将直线方程代入曲线C的方程,解出x,再利用弦长公式求|AB|.8.(2013陕西,20,13分)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得弦MN的长为8.(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的平分线,证明直线l过定点.解析(1)如图,设动圆圆心为O1(x,y),由题意,知|O1A|=|O1M|,当O1不在y轴上时,过O1作O1H⊥MN交MN 于H,则H是MN的中点,∴|O1M|=,又|O1A|=-,∴-=,化简得y2=8x(x≠0).又当O1在y轴上时,O1与O重合,点O1的坐标(0,0)也满足方程y2=8x,∴动圆圆心的轨迹C的方程为y2=8x.(2)由题意,设直线l的方程为y=kx+b(k≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),将y=kx+b代入y2=8x,得k2x2+(2bk-8)x+b2=0.其中Δ=-32kb+64>0.由根与系数的关系得,x1+x2=-,①x1x2=.②因为x轴是∠PBQ的平分线,所以=-,即y1(x2+1)+y2(x1+1)=0,∴(kx1+b)(x2+1)+(kx2+b)(x1+1)=0,整理得2kx1x2+(b+k)(x1+x2)+2b=0,③将①②代入③并化简得8(b+k)=0,∴k=-b,此时Δ>0,∴直线l的方程为y=k(x-1),即直线l过定点(1,0).考点二存在性问题(2015湖北,21,14分)一种作图工具如图1所示.O是滑槽AB的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且DN=ON=1,MN=3.当栓子D在滑槽AB内做往复运动时,带动N绕O转动一周(D不动时,N也不动),M处的笔尖画出的曲线记为C.以O为原点,AB所在的直··线为x轴建立如图2所示的平面直角坐标系.(1)求曲线C的方程;。
山东高考真题圆锥曲线(08年) (22)(本小题满分14分)如图,设抛物线方程为x 2=2py (p >0),M 为 直线y =-2p 上任意一点,过M 引抛物线的切线,切点分别为A ,B .(Ⅰ)求证:A ,M ,B 三点的横坐标成等差数列;(Ⅱ)已知当M 点的坐标为(2,-2p )时,410AB =,求此时抛物线的方程; (Ⅲ)是否存在点M ,使得点C 关于直线AB 的对称点D 在抛物线22(0)x py p =>上,其中,点C 满足OC OA OB =+(O 为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(Ⅰ)证明:由题意设221212120(,),(,),,(,2).22x x A x B x x x M x p pp-<由22x py =得22xy p=,则,x y p'=所以12,.M A M B x x k k pp==因此直线MA 的方程为102(),x y p x x p +=-直线MB 的方程为202().x y p x x p+=-所以211102(),2x x p x x p p +=-①222202().2x x p x x pp+=-②由①、②得212120,2x x x x x +=+-因此 21202x x x +=,即0122.x x x =+所以A 、M 、B 三点的横坐标成等差数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,当x 0=2时, 将其代入①、②并整理得:2211440,x x p --=2222440,x x p --=所以 x 1、x 2是方程22440x x p --=的两根,因此212124,4,x x x x p +==-又22210122122,2AB x x x x x ppk x x pp-+===-所以2.AB k p=由弦长公式得2221212241()411616.AB kx x x x p p=++-=++又410AB =, 所以p =1或p =2,因此所求抛物线方程为22x y =或24.x y =(Ⅲ)解:设D (x 3,y 3),由题意得C (x 1+ x 2, y 1+ y 2),则CD 的中点坐标为123123(,),22x x x y y y Q ++++设直线AB 的方程为011(),x y y x x p-=-由点Q 在直线AB 上,并注意到点1212(,)22x x y y ++也在直线AB 上,代入得033.x y x p=若D (x 3,y 3)在抛物线上,则2330322,x py x x ==因此 x 3=0或x 3=2x 0.即D (0,0)或2002(2,).x D x p(1)当x 0=0时,则12020x x x +==,此时,点M (0,-2p )适合题意.(2)当00x ≠,对于D (0,0),此时221222221212002(2,),,224C D x x x x x x p C x k px px +++==又0,AB x k p=AB ⊥CD ,所以222201212201,44A B C Dx x x x x k k p px p++===- 即222124,x x p +=-矛盾.对于2002(2,),x D x p因为22120(2,),2x x C x p+此时直线CD 平行于y 轴,又00,AB x k p=≠所以 直线AB 与直线CD 不垂直,与题设矛盾, 所以00x ≠时,不存在符合题意的M 点. 综上所述,仅存在一点M (0,-2p )适合题意.(09年)(22)(本小题满分14分) 设椭圆E:22221x y ab+=(a,b>0)过M (2,2) ,N(6,1)两点,O 为坐标原点,(I )求椭圆E 的方程;(II )是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B,且OA OB ⊥?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由。
解:(1)因为椭圆E: 22221x y ab+=(a,b>0)过M (2,2) ,N(6,1)两点,所以2222421611a b a b +=+=⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩解得22118114a b⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以2284a b ⎧=⎨=⎩椭圆E 的方程为22184x y += (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B,且OA OB ⊥,设该圆的切线方程为y k x m=+解方程组22184x y y kx m+==+⎧⎪⎨⎪⎩得222()8x kx m ++=,即222(12)4280k x km x m +++-=,则△=222222164(12)(28)8(84)0k m k m k m -+-=-+>,即22840k m -+>12221224122812km x x k m x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,22222222212121212222(28)48()()()121212k m k m m k y y kx m kx m k x x km x x m m kkk--=++=+++=-+=+++要使O A O ⊥ ,需使12120x x y y +=,即2222228801212m m k kk--+=++,所以223880m k --=,所以223808m k -=≥又22840k m -+>,所以22238m m ⎧>⎨≥⎩,所以283m ≥,即263m ≥或263m ≤-,因为直线y kx m =+为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为21m r k=+,222228381318mmr m k===-++,263r =,所求的圆为2283x y +=,此时圆的切线y kx m =+都满足263m ≥或263m ≤-,而当切线的斜率不存在时切线为263x =±与椭圆22184xy+=的两个交点为2626(,)33±或2626(,)33-±满足OA OB ⊥ ,综上, 存在圆心在原点的圆2283x y +=,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B,且OA OB ⊥. 因为12221224122812km x x k m x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩, 所以22222212121222224288(84)()()4()41212(12)km m k m x x x x x x kkk --+-=+-=--⨯=+++,()2222222121212228(84)||()(1)()(1)(12)k m AB x x y y k x x k k -+=-+-=+-=++42242423245132[1]34413441k k kk k k k ++=⋅=+++++,①当0k ≠时22321||[1]1344AB k k=+++ 因为221448k k++≥所以221101844k k<≤++,所以2232321[1]1213344k k<+≤++, 所以46||233A B <≤当且仅当22k =±时取”=”.② 当0k =时,46||3AB =.③ 当AB 的斜率不存在时, 两个交点为2626(,)33±或2626(,)33-±,所以此时46||3AB =,综上, |AB |的取值范围为46||233A B ≤≤即: 4||[6,23]3A B ∈【命题立意】:本题属于探究是否存在的问题,主要考查了椭圆的标准方程的确定,直线与椭圆的位置关系直线与圆的位置关系和待定系数法求方程的方法,能够运用解方程组法研究有关参数问题以及方程的根与系数关系. (10年)(21)(本小题满分12分) 如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为22,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点12,F F 为顶点的三角形的周长为4(21)+.一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P 为该双曲线上异于顶点的任一点,直线1PF 和2PF 与椭圆的交点分别为B A 、和C D 、.(Ⅰ)求椭圆和双曲线的标准方程;(Ⅱ)设直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k 、2k ,证明12·1k k =;(Ⅲ)是否存在常数λ,使得·AB CD AB CD λ+=恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.【解析】(Ⅰ)由题意知,椭圆离心率为c a =22,得2a c =,又22a c +=4(21)+,所以可解得22a =,2c =,所以2224b a c =-=,所以椭圆的标准方程为22184xy+=;所以椭圆的焦点坐标为(2±,0),因为双曲线为等轴双曲线,且顶点是该椭圆的焦点,所以该双曲线的标准方程为 22144xy-=。
【命题意图】本题考查了椭圆的定义、离心率、椭圆与双曲线的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系,是一道综合性的试题,考查了学生综合运用知识解决问题的能力。
其中问题(3)是一个开放性问题,考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力, (11年)22. (本小题满分12分) 已知动直线l 与椭圆C :22132xy+=交于()()1122,,,P x y Q x y 两不同点,且OPQ ∆的面积62O PQ S ∆=,其中O 为坐标原点.(Ⅰ)证明:2212x x +和2212y y +均为定值;(Ⅱ)设线段PQ 的中点为M ,求OM PQ ⋅的最大值;(Ⅲ)椭圆C 上是否存在三点,,D E G ,使得62O D E O D G O EG S S S ∆∆∆===?若存在,判断D E G ∆的形状;若不存在,请说明理由.解析:(Ⅰ)当直线l 的斜率不存在时,,P Q 两点关于x 轴对称,则1212,x x y y ==-, 由()11,P x y 在椭圆上,则2211132x y +=,而1162O PQ S x y ∆==,则116,12x y ==于是22123x x +=,22122y y +=.当直线l 的斜率存在,设直线l 为y kx m =+,代入22132xy+=可得2223()6x kx m ++=,即222(23)6360k x km m +++-=,0∆>,即2232k m +>2121222636,2323km m x x x x kk-+=-=++22212121211()4PQ kx x kx x x x =+-=++-22222632123k mkk+-=++21m d k=+,222112632622232PO Q k mS d PQ mk∆+-=⋅⋅==+则22322k m +=,满足0∆>222221212122263(2)()2()232323km m x x x x x x kk-+=+-=--⨯=++,222222121212222(3)(3)4()2333y y x x x x +=-+-=-+=,综上可知22123x x +=,22122y y +=.(Ⅱ))当直线l 的斜率不存在时,由(Ⅰ)知1626;2O M x PQ =⋅=⨯=当直线l 的斜率存在时,由(Ⅰ)知12322x x k m+=-,2121231()222y y x x kk m m mm ++=+=-+=,222212122229111()()(3)2242x x y y k om mmm++=+=+=-22222222224(32)2(21)1(1)2(2)(23)k m m PQk k mm+-+=+==++22221125(3)(2)4O M PQ m m=-+≤,当且仅当221132mm-=+,即2m =±时等号成立,综上可知OM PQ ⋅的最大值为52。