高考圆锥曲线大题
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高考数学最新真题专题解析—圆锥曲线综合(新高考卷)【母题来源】2022年新高考I卷【母题题文】已知点A(2,1)在双曲线C:x2a2−y2a2−1=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=2√2,求△PAQ的面积.【答案】解:(1)将点A代入双曲线方程得4a2−1a2−1=1,化简得a4−4a2+4=0得:a2=2,故双曲线方程为x22−y2=1;由题显然直线l的斜率存在,设l:y=kx+m,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则联立直线与双曲线得:(2k2−1)x2+4kmx+2m2+2=0,△>0,故x1+x2=−4km2k2−1,x1x2=2m2+22k2−1,k AP+k AQ=y1−1x1−2+y2−1x2−2=kx1+m−1x1−2+kx2+m−1x2−2=0,化简得:2kx1x2+(m−1−2k)(x1+x2)−4(m−1)=0,故2k(2m2+2)2k2−1+(m−1−2k)(−4km2k2−1)−4(m−1)=0,即(k+1)(m+2k−1)=0,而直线l不过A点,故k=−1.(2)设直线AP的倾斜角为α,由tan∠PAQ=2√2,得tan∠PAQ2=√22,由2α+∠PAQ=π,得k AP=tanα=√2,即y1−1x1−2=√2,联立y 1−1x1−2=√2,及x 122−y 12=1得x 1=10−4√23,y 1=4√2−53, 同理,x 2=10+4√23,y 2=−4√2−53, 故x 1+x 2=203,x 1x 2=689而|AP|=√3|x 1−2|,|AQ|=√3|x 2−2|, 由tan∠PAQ =2√2,得sin∠PAQ =2√23, 故S △PAQ =12|AP||AQ|sin∠PAQ =√2|x 1x 2−2(x 1+x 2)+4|=16√29. 【母题来源】2022年新高考II 卷【母题题文】.设双曲线C:x 2a 2−y2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y =±√3x. (1)求C 的方程;(2)经过F 的直线与C 的渐近线分别交于A ,B 两点,点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)在C 上,且x 1>x 2>0,y 1>0.过P 且斜率为−√3的直线与过Q 且斜率为√3的直线交于点M ,从下面三个条件 ① ② ③中选择两个条件,证明另一个条件成立: ①M 在AB 上; ②PQ//AB; ③|AM|=|BM|.【答案】解:(1)由题意可得ba =√3,√a 2+b 2=2,故a =1,b =√3. 因此C 的方程为x 2−y 23=1.(2)设直线PQ 的方程为y =kx +m(k ≠0),将直线PQ 的方程代入C 的方程得(3−k 2)x 2−2kmx −m 2−3=0, 则x 1+x 2=2km3−k 2,x 1x 2=−m 2+33−k 2,x 1−x 2=√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=2√3(m 2+3−k 2)3−k 2.不段点M 的坐标为(x M ,y M ),则{y M −y 1=−√3(x M −x 1)y M −y 2=√3(x M −x 2).两式相减,得y 1−y 2=2√3x M −√3(x 1+x 2),而y 1−y 2=(kx 1+m)−(kx 2+m)=k(x 1−x 2),故2√3x M =k(x 1−x 2)+√3(x 1+x 2),解得x M =k√m 2+3−k 2+km3−k 2.两式相加,得2y M −(y 1+y 2)=√3(x 1−x 2),而y 1+y 2=(kx 1+m)+(kx 2+m)=k(x 1+x 2)+2m ,故2y M =k(x 1+x 2)+√3(x 1−x 2)+2m ,解得y M =3√m 2+3−k 2+3m3−k 2=3k x M ⋅因此,点M 的轨迹为直线y =3k x ,其中k 为直线PQ 的斜率. 若选择 ① ②:设直线AB 的方程为y =k(x −2),并设A 的坐标为(x A ,y A ),B 的坐标为(x B ,y B ). 则{y A =k(x A −2)y A =√3x A,解得x A =k−√3,y A =√3kk−√3.同理可得x B =k+√3,y B =√3kk+√3.此时x A +x B =4k 2k 2−3,y A +y B =12kk 2−3.而点M 的坐标满足{y M =k(x M −2)y M =3k x M , 解得x M =2k 2k 2−3=x A +x B2,y M =6kk 2−3=y A +y B2,故M 为AB 的中点,即|MA|=|MB|. 若选择 ① ③:当直线AB 的斜率不存在时,点M 即为点F(2,0),此时M 不在直线y =3k x 上,矛盾.故直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y =p(x −2)(p ≠0), 并设A 的坐标为(x A ,y A ),B 的坐标为(x B ,y B ). 则{y A =p(x A −2)y A =√3x A,解得x A =p−√3,y A =√3pp−√3.同理可得x B =p+√3,y B =−√3pp+√3.此时x M =x A +x B2=2p 2p 2−3,y M =y A +y B2=6pp 2−3.由于点M 同时在直线y =3k x 上,故6p =3k ·2p 2,解得k =p.因此PQ//AB . 若选择 ② ③:设直线AB 的方程为y =k(x −2),并设A 的坐标为(x A ,y A ),B 的坐标为(x B ,y B ). 则{y A =k(x A −2)y A =√3x A解得x A =k−√3,y A =√3kk−√3.同理可得x B =k+√3,y B =√3kk+√3,设AB 的中点为C(x C ,y C ),则x C =x A +x B2=2k 2k 2−3,y C =y A +y B2=6kk 2−3.由于|MA|=|MB|,故M 在AB 的垂直平分线上,即点M 在直线y −y C =−1k (x −x C )上.将该直线与y =3k x 联立,解得x M =2k 2k 2−3=x C ,y M =6kk 2−3=y C ,即点M 恰为AB 中点,故点而在直线AB 上. 【命题意图】本题考查双曲线的标准方程和几何性质,考查直线与双曲线的位置关系,考查开放探究能力,属于压轴题.主要考查直线与双曲线的位置关系及双曲线中面积问题,属于难题【命题方向】圆锥曲线综合大题是属于高考历年的压轴题之一,难度较大,对学生的综合要求较高。
圆锥曲线小题一、选择题1.(2024年高考全国甲卷理科)已知12,F F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且121260,3F PF PF PF ∠=︒=,则C 的离心率为 ( )A B C D 【答案】A解析:因为213PF PF =,由双曲线的定义可得12222PF PF PF a -==, 所以2PF a =,13PF a =;因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理可得2224923cos60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即2e =.故选:A2.(2024年高考全国乙卷理科)设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的随意一点P 都满意||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是 ( )A .⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦【答案】C3.(2024年高考数学课标Ⅰ卷理科)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p = ( )A .2B .3C .6D .9【答案】C【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p =+,解得6p.故选:C .4.(2024年高考数学课标Ⅱ卷理科)设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为 ( )A .4B .8C .16D .32【答案】B 解析:2222:1(0,0)x y C a b a b-=>> ∴双曲线的渐近线方程是by x a=±直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于D ,E 两点不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限联立x ab y x a =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=⎩ 故(,)D a b联立x ab y x a =⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=-⎩ 故(,)E a b -∴||2ED b =∴ODE 面积为:1282ODE S a b ab =⨯==△ 双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>∴其焦距为28c =≥==当且仅当a b ==∴C 的焦距的最小值:8故选:B .5.(2024年高考数学课标Ⅲ卷理科)设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)左、右焦点分别为F 1,F 2P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a = ( )A .1B .2C .4D .8【答案】A解析:5ca=,c ∴=,依据双曲线的定义可得122PF PF a -=, 12121||42PF F PF F S P =⋅=△,即12||8PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()22212||2PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A .6.(2024年高考数学课标Ⅲ卷理科)设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为 ( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭ B .1,02⎛⎫⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)【答案】B解析:因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 依据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B .7.(2024年高考数学课标Ⅲ卷理科)双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为 ( )A .4B C .D .【答案】A【解析】由2,a b c ====,2P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在b y x a =上,则2P y ==1133262224PFO P S OF y ∴=⋅=⨯⨯=△,故选A . 8.(2024年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)设F 为双曲线:C 22221x y a b-=()0,0a b >>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点,若PQ OF =,则C的离心率为()( )A .2B .3C .2D .5【答案】A【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴,又∵||PQ OF c ==,∴||2c PA =, PA 为以OF 为直径的圆的半径,∴A 为圆心||2c OA =.∴,22c c P ⎛⎫⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,∴22244c c a +=,即222c a =,∴2222c e a==,∴2e =,故选A .9.(2024年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)若抛物线()220y px p =>的焦点是椭圆2213x y p p+=的一个焦点,则p = ( ) A .2 B .3 C .4 D .8【答案】D【解析】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点,02p ⎛⎫⎪⎝⎭是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以232p p p ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,解得8p =,故选D .10.(2024年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)已知椭圆C 的焦点为1(1,0)F -,2(1,0)F ,过2F 的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =,1AB BF =,则C 的方程为( )A .2212x y +=B .22132x y += C .22143x y += D .22154x y +=【答案】B解析:如图,设2BF t =,则212,3AF t BF t ==,由12122AF AF BF BF a +=+=,可得12AF t =,12AF AF =,所以点A 为椭圆的上顶点或下顶点.在1ABF △中,由余弦定理可得2222129491cos 12sin 2323t t t BAF OAF t t +-∠=-∠==⨯⨯,)的左、右OP ,则C 的离心率为 ( )A B .2CD【答案】C解析:法一:依据双曲线的对称性,不妨设过点2F 作渐近线by x a=的垂线,该垂线的方程为()a y x c b =--,联立方程()b y x aa y x cb ⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,解得2P Pab y c ax c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩由22116PF PF OP =⇒=222222266a ab ab a c a c c c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⇒++=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭整理可得42222240a a c c a b -++=即()422222240a a c c a c a -++-= 即4223c a c =即223c a =,所以23e =,所以e =C .法二:由双曲线的性质易知2PF b =,2OF c =,所以222OP c b a =-= 在2Rt POF ∆中,222cos PF bPF O OF c∠== 在12PF F ∆中,由余弦定理可得22221212212cos 2PF F F PF bPF O PF F F c+-∠==所以)222422b c bb cc+-=⋅,整理可得2222464b c a b =-=,即()222224633c a b c a -==-所以223c a =,所以e =C .12.(2024年高考数学课标Ⅱ卷(理))已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为( )A .23 B .12 C .13D .14【答案】D解析:因为12PF F ∆为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以2122PF F F c ==,由余弦定理得1PF =,所以(2)P c ,而(,0)A a -,由已知AP k =,得4a c =,即14e =,故选D .13.(2024年高考数学课标Ⅱ卷(理))双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>线方程为( ) A.y = B.y =C.y = D.y = 14.(2024年高考数学课标卷Ⅰ(理))已知双曲线22:13x C y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N .若OMN ∆为直角三角形,则MN =( )A .32B .3C.D .4【答案】B解析:双曲线22:13x C y -=的渐近线方程为:y x =,渐近线的夹角为:60,不妨设过()2,0F 的直线为:)2y x =-,则)2y x y x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩解得3,22M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭;)23y x y x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩解得:(3,N ,则3MN ==,故选B .15.(2024年高考数学课标卷Ⅰ(理))设抛物线2:4C y x =的焦点为F .过点()2,0-且斜率为23的直线与C 交于,M N 两点,则FM FN = ( ) A .5 B .6 C .7D .8【答案】D解析:抛物线2:4C y x =的焦点为()1,0F ,过点()2,0-且斜率为23的直线为:324y x =+,联立直线与抛物线2:4C y x =,消去x 可得:2680y y -+=,解得122,4y y ==,不妨()1,2M ,()4,4N ,()0,2FM =,()3,4FN =,则()()0,23,48FM FN ==,故选D . 16.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)已知F 为抛物线2:4C y x =的焦点,过F 作两条相互垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,D E 两点,则AB DE +的是小值为( )A .16B .14C .12D .10【答案】A【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,3344(,),(,)D x y E x y ,直线1l 方程为1(1)y k x =-取方程214(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得2222111240k x k x x k --+=∴21122124k x x k --+=-212124k k += 同理直线2l 与抛物线的交点满意22342224k x x k ++= 由抛物线定义可知1234||||2AB DE x x x x p +=++++22122222121224244448816k k k k k k ++=++=++≥= 当且仅当121k k =-=(或1-)时,取得等号.17.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知椭圆2222:1x y C a b+=,()0a b >>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为( )A.3B.3C.3D .13【答案】A【解析】以线段12A A 为直径的圆的圆心为原点,半径为R a =,该圆与直线20bx ay ab -+=相切所以圆心()0,0到直线20bx ay ab -+=的距离d R a ===,整理可得223a b =所以c e a ==3==,故选A .18.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为 ( ) A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -= 【答案】B【解析】由渐近线的方程y x =,可设双曲线的方程为2245x y λ-= 又椭圆221123x y +=的焦点坐标为()3,0± 所以0λ>,且24531λλλ+=⇒=,故所求双曲线C 的方程为:22145x y -=,故选B . 19.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科)若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为 ( )A .2BCD.3【解析】解法一:常规解法依据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为by x a=±,依据直线与圆的位置关系可求得圆心到=,解得2e =.解法二:待定系数法设渐进线的方程为y kx =∴=23k =;由于渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =. 解法三:几何法从题意可知:112OA OO O A ===,1OO A ∆为等边三角形,所以一条渐近线的倾斜较为3π由于tan k θ=,可得3k渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =. 解法四:坐标系转化法依据圆的直角坐标系方程:()2224x y -+=,可得极坐标方程4cos ρθ=,由4cos 2θ=可得极 角3πθ=,从上图可知:渐近线的倾斜角与圆的极坐标方程中的极角相等,所以3k =渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =. 解法五:参数法之直线参数方程如上图,依据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为by x a =±,可以表示点A 的坐标为()2cos ,2sin θθ,∵ cos a c θ=,sin b c θ= ∴ 点A 的坐标为22,a b c c ⎛⎫⎪⎝⎭,代入圆方程中,解得2e =.20.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A B 、分别为C 的左、右顶点.P 为C 上一点,且PF x ⊥轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )A .13B .12C .23D .34【答案】A【解析】由题意,设直线l 的方程为()y k x a =+,分别令x c =-与0x =,得点()FM k a c =-,OE ka =,由△OBE ∽△CBM ,得12OE OB FM BC =,即2()ka ak a c a c=-+,整理得13c a =,所以椭圆的离心率13e =,故选A. 21.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左,右焦点,点M 在E上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为 ( ) A .2 B .32C .3D .2【答案】A【解析1】由题可令21|MF |=3,|MF |=1,则22a 所以1a ,248c ,所以2c ,所以2e故选A.22.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于,A B 两点,交C 的准线于,D E 两点.已知42AB =,25DE =,则C 的焦点到准线的距离为 ( ) (A)2(B)4(C)6(D)8【解析】以开口向右的抛物线为例来解答,其他开口同理设抛物线为22y px =()0p >,设圆的方程为222x y r +=,题目条件翻译如图:设(0,22A x ,52p D ⎛-⎝, 点(0,22A x 在抛物线22ypx =上,∴082px =……①点52p D ⎛- ⎝在圆222x y r +=上,∴2252p r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭……②点(0A x 在圆222x y r +=上,∴2208x r +=……③ 联立①②③解得:4p =,焦点到准线的距离为4p =. 故选B .23.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)已知方程222213-x y m n m n-=+错误!未指定书签。
答案解析1将方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0转化为标准方程:x b ay b y a x -==+22222,111.因为a >b >0,因此,ab 11>>0,所以有:椭圆的焦点在y 轴,抛物线的开口向左,得D 选项. 4.答案:B 2.答案:D ∵θ∈(0,4π),∴sin θ∈(0,22),∴a 2=tan θ,b 2=c ot θ∴c 2=a 2+b 2=tan θ+c ot θ,∴e 2=θθθθ222sin 1tan cot tan =+=a c ,∴e =θsin 1,∴e ∈(2,+∞) 3.答案:D 由双曲线方程判断出公共焦点在x 轴上∴椭圆焦点(2253n m -,0),双曲线焦点(2232n m +,0)∴3m 2-5n 2=2m 2+3n 2∴m 2=8n 2又∵双曲线渐近线为y =±||2||6m n ⋅²x∴代入m 2=8n 2,|m |=22|n |,得y =±43x 4答案:C 由F 1、F 2的坐标得2c =3-1,c =1,又∵椭圆过原点a -c =1,a =1+c =2,又∵e =21=a c ,∴选C. 5.答案:D 由题意知a =2,b =1,c =3,准线方程为x =±ca 2,∴椭圆中心到准线距离为6.答案:C 渐近线方程为y =±b a x ,由b a ²(-ba )=-1,得a 2=b 2,∴c =2a ,14.答案:B y =-x 2的标准式为x 2=-y ,∴p =21,焦点坐标F (0,-41). 7.答案:A 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|,故选A.8.答案:A 将已知椭圆中的x 换成-y ,y 换成-x 便得椭圆C 的方程为9)3(4)2(22+++y x=1,所以选A.9.答案:A 由已知有⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2142a c c a a =2,c =1,b 2=3,于是椭圆方程为3422y x +=1, 10.答案:C 如图8—14,原点O 逆时针方向旋转90°到O ′,则O ′(-4,4)为旋转后椭圆的中心,故旋转后所得椭圆方程为25)4(9)4(22-++y x =1.所以选C. 11.答案:B 把已知方程化为25)1(9)3(22++-y x =1,∴a =5,b =3,c =4 ∵椭圆的中心是(3,-1),∴焦点坐标是(3,3)和(3,-5).12.答案:A 由已知,直线l 的方程为ay +bx -ab =0,原点到直线l 的距离为43c ,则有c b a ab 4322=+,又c 2=a 2+b 2,∴4ab =3c 2,两边平方,得16a 2(c 2-a 2)=3c 4,两边同除以a 4,并整理,得3e 4-16e 2+16=0∴e 2=4或e 2=34.而0<a <b ,得e 2=222221ab a b a +=+>2,∴e 2=4.故e =2.13.答案:D ,得2)cos 2(2θ-x +(y +sin θ)2=1.∴椭圆中心的坐标是(2cos θ,-sinθ).其轨迹方程是⎩⎨⎧-==θθsin cos 2y x θ∈[0,2π].即22x +y 2=1(0≤x ≤2,-1≤y ≤0).30.答案:C 将双曲线方程化为标准形式为x 2-32y=1,其焦点在x 轴上,且a =1,b =3,故其渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以应选C.14.答案:D 原方程可变为ky x 2222+=1,因为是焦点在y 轴的椭圆,所以⎪⎩⎪⎨⎧>>220k k ,解此不等式组得0<k <1,因而选D.15.答案:A 解法一:由双曲线方程知|F 1F 2|=25,且双曲线是对称图形,假设P (x ,142-x ),由已知F 1P ⊥F 2 P ,有151451422-=+-⋅--x x x x ,即1145221,52422=-⋅⋅==x S x ,因此选A.16.答案:23因为F 1、F 2为椭圆的焦点,点P 在椭圆上,且正△POF 2的面积为3,所以S =21|OF 2|²|PO |sin60°=43c 2,所以c 2=4.∴点P 的横、纵坐标分别为23,2c c ,即P (1,3)在椭圆上,所以有2231b a +=1,又b 2+c 2=a 2,⎩⎨⎧+==+22222243ba b a a b17.答案:(3,2)解法一:设直线y =x -1与抛物线y 2=4x 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点为P (x 0,y 0).由题意得⎩⎨⎧=-=xy x y 412,(x -1)2=4x ,x 2-6x +1=0.∴x 0=221x x +=3.y 0=x 0-1=2.∴P (3,2). 18.答案:1625)2(22y x +- =1由两焦点坐标得出椭圆中心为点(2,0),焦半径c =3 ∵长轴长为10,∴2a =10,∴a =5,∴b =22c a -=4∴椭圆方程为1625)2(22y x +-=1 19答案:(±7,0)由双曲线方程得出其渐近线方程为y =±2m x ∴m =3,求得双曲线方程为3422y x -=1,从而得到焦点坐标. 20.答案:(2,1)抛物线(y -1)2=4(x -1)的图象为抛物线y 2=4x 的图象沿坐标轴分别向右、向上平移1个单位得来的.∵抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0)∴抛物线(y -1)2=4(x -1)的焦点为(2,1)21.答案:-1椭圆方程化为x 2+ky 52-=1∵焦点(0,2)在y 轴上,∴a 2=k -5,b 2=1又∵c 2=a 2-b 2=4,∴k =-122答案:x 2-4y 2=1设P (x 0,y 0) ∴M (x ,y )∴2,200y y x x == ∴2x =x 0,2y =y 0∴442x -4y 2=1⇒x 2-4y 2=1 23.答案:516设|PF 1|=M ,|PF 2|=n (m >n )a =3 b =4 c =5∴m -n =6 m 2+n 2=4c 2 m 2+n 2-(m -n )2=m 2+n 2-(m 2+n 2-2mn )=2mn =4³25-36=64 mn =32.又利用等面积法可得:2c ²y =mn ,∴y =516 24.答案:16922y x -=1由已知a =3,c =5,∴b 2=c 2-a 2=16又顶点在x 轴,所以标准方程为16922y x -=1. 25.解:(1)椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1、F 2两点的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又点A (1,23)在椭圆上,因此222)23(21b +=1得b 2=3,于是c 2=1.所以椭圆C 的方程为3422y x +=1,焦点F 1(-1,0),F 2(1,0). (2)设椭圆C 上的动点为K (x 1,y 1),线段F 1K 的中点Q (x ,y )满足:2,2111yy x x =+-=, 即x 1=2x +1,y 1=2y . 因此3)2(4)12(22y x ++=1.即134)21(22=++y x 为所求的轨迹方程.(3)类似的性质为:若M 、N 是双曲线:2222by a x -=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN之积是与点P 位置无关的定值.设点M 的坐标为(m ,n ),则点N 的坐标为(-m ,-n ),其中2222bn a m -=1.又设点P 的坐标为(x ,y ),由mx ny k m x n y k PN PM++=--=,, 得k PM ²k PN =2222m x n y m x n y m x n y --=++⋅--,将22222222,ab n b x a b y =-=m 2-b 2代入得k PM ²k PN =22ab .26解:(1)设F 2(c ,0)(c >0),P (c ,y 0),则2222by a c -=1.解得y 0=±a b 2∴|PF 2|=a b 2在直角三角形PF 2F 1中,∠PF 1F 2=30°解法一:|F 1F 2|=3|PF 2|,即2c =ab 23将c 2=a 2+b 2代入,解得b 2=2a 2 解法二:|PF 1|=2|PF 2|由双曲线定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=2a .∵|PF 2|=a b 2,∴2a =ab 2,即b 2=2a 2,∴2=a b故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .27.(Ⅰ)解:由椭圆定义及条件知2a =|F 1B |+|F 2B |=10,得a =5,又c =4所以b =22c a -=3.故椭圆方程为92522y x +=1. (Ⅱ)由点B (4,y B )在椭圆上,得|F 2B |=|y B |=59.(如图8—18) 因为椭圆右准线方程为x =425,离心率为54根据椭圆定义,有|F 2A |=54(425-x 1),|F 2C |=54(425-x 2)由|F 2A |,|F 2B |,|F 2C |成等差数列,得54(425-x 1)+54(425-x 2)=2³59由此得出x 1+x 2=8.设弦AC 的中点为P (x 0,y 0) 则x 0=28221=+x x =4. (Ⅲ)由A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,得⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯=+25925925925922222121y x y x 图8—18④⑤由④-⑤得9(x 12-x 22)+25(y 12-y 22)=0. 即)))(2(25)2(921212121x x y y y y x x --+++=0(x 1≠x 2) 将kx x y y y y y x x x 1,2,422121021021-=--=+==+(k ≠0)代入上式,得 9³4+25y 0(-k1)=0(k ≠0). 由上式得k =3625y 0(当k =0时也成立). 由点P (4,y 0)在弦AC 的垂直平分线上,得y 0=4k +m . 所以m =y 0-4k =y 0-925y 0=-916y 0. 由P (4,y 0)在线段BB ′(B ′与B 关于x 轴对称,如图8—18)的内部,得-59<y 0<59. 所以-516<m <516. 28.解法一:由已知|PF 1|+|PF 2|=6,|F 1F 2|=25,根据直角的不同位置,分两种情况:若∠PF 2F 1为直角,则|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2即|PF 1|2=(6-|PF 1|)2+20, 得|PF 1|=314,|PF 2|=34,故27||||21=PF PF ;若∠F 1PF 2为直角,则|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,即20=|PF 1|2+(6-|PF 1|)2,得|PF 1|=4,|PF 2|=2,故||||21PF PF =2.29.证法一:依题设得椭圆的半焦距c =1,右焦点为F (1,0),右准线方程为x =2,点E 的坐标为(2,0),EF 的中点为N (23,0). 若AB 垂直于x 轴,则A (1,y 1),B (1,-y 1),C (2,-y 1),∴AC 中点为N (23,0),即AC 过EF 中点N .若AB 不垂直于x 轴,由直线AB 过点F ,且由BC ∥x 轴知点B 不在x 轴上,故直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0.记A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则(2,y 2)且x 1,x 2满足二次方程22x +k 2(x -1)2=1,即(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0∴2221222121)1(2,214kk x x k k x x +-=+=+. 又x 12=2-2y 12<2,得x 1-23≠0,故直线AN 、CN 的斜率分别为 )1(2232,32)1(22322211111-=-=--=-=x k yk x x k x y k .∴k 1-k 2=2k ²32)32)(1()1(1121-----x x x x∵(x 1-1)-(x 2-1)(2x 1-3)=3(x 1+x 2)-2x 1x 2-4 =2211k+[12k 2-4(k 2-1)-4(1+2k 2)]=0, ∴k 1-k 2=0,即k 1=k 2.故A 、C 、N 三点共线.所以,直线AC 经过线段EF 的中点N .30.解:设椭圆C 的方程为12222=+b y a x ,由题意a =3,c =22,于是b =1.∴椭圆C 的方程为92x +y 2=1.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=19222y x x y 得10x 2+36x +27=0, 因为该二次方程的判别式Δ>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=518-, 故线段AB 的中点坐标为(51,59-).图8—22。
⾼考数学圆锥曲线⼤题集⼤全⾼考⼆轮复习专项:圆锥曲线⼤题集1. 如图,直线l1与l2是同⼀平⾯内两条互相垂直的直线,交点是A,点B、D在直线l1上(B、D 位于点A右侧,且|AB|=4,|AD|=1,M是该平⾯上的⼀个动点,M在l1上的射影点是N,且|BN|=2|DM|.2. (Ⅰ建⽴适当的坐标系,求动点M的轨迹C的⽅程.(Ⅱ过点D且不与l1、l2垂直的直线l交(Ⅰ中的轨迹C于E、F两点;另外平⾯上的点G、H满⾜:求点G的横坐标的取值范围.2. 设椭圆的中⼼是坐标原点,焦点在轴上,离⼼率,已知点到这个椭圆上的点的最远距离是4,求这个椭圆的⽅程.3. 已知椭圆的⼀条准线⽅程是其左、右顶点分别是A、B;双曲线的⼀条渐近线⽅程为3x-5y=0.(Ⅰ)求椭圆C1的⽅程及双曲线C2的离⼼率;(Ⅱ)在第⼀象限内取双曲线C2上⼀点P,连结AP交椭圆C1于点M,连结PB 并延长交椭圆C1于点N,若. 求证:4. 椭圆的中⼼在坐标原点O,右焦点F(c,0)到相应准线的距离为1,倾斜⾓为45°的直线交椭圆于A,B两点.设AB中点为M,直线AB与OM的夹⾓为 a.(1)⽤半焦距c表⽰椭圆的⽅程及tg;(2)若2 <3 ,求椭圆率⼼率 e 的取值范围 .5. 已知椭圆(a>b>0)的离⼼率,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为(1)求椭圆的⽅程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D两点问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由6. 在直⾓坐标平⾯中,的两个顶点的坐标分别为,,平⾯内两点同时满⾜下列条件:①;②;③∥(1)求的顶点的轨迹⽅程;(2)过点的直线与(1)中轨迹交于两点,求的取值范围7. 设,为直⾓坐标平⾯内x轴.y轴正⽅向上的单位向量,若,且(Ⅰ)求动点M(x,y的轨迹C的⽅程;(Ⅱ)设曲线C上两点A.B,满⾜(1直线AB过点(0,3),(2若,则OAPB为矩形,试求AB⽅程.8. 已知抛物线C:的焦点为原点,C的准线与直线的交点M在x轴上,与C交于不同的两点A、B,线段AB的垂直平分线交x轴于点N(p,0).(Ⅰ)求抛物线C的⽅程;(Ⅱ)求实数p的取值范围;(Ⅲ)若C的焦点和准线为椭圆Q的⼀个焦点和⼀条准线,试求Q的短轴的端点的轨迹⽅程.9. 如图,椭圆的中⼼在原点,长轴AA1在x轴上.以A、A1为焦点的双曲线交椭圆于C、D、D1、C1四点,且|CD|=|AA1|.椭圆的⼀条弦AC交双曲线于E,设,当时,求双曲线的离⼼率e的取值范围.10. 已知三⾓形ABC的三个顶点均在椭圆上,且点A是椭圆短轴的⼀个端点(点A在y轴正半轴上).若三⾓形ABC的重⼼是椭圆的右焦点,试求直线BC的⽅程;若⾓A为,AD垂直BC于D,试求点D的轨迹⽅程.11. 如图,过抛物线的对称轴上任⼀点作直线与抛物线交于两点,点是点关于原点的对称点.(1 设点分有向线段所成的⽐为,证明:;(2 设直线的⽅程是,过两点的圆与抛物线在点处有共同的切线,求圆的⽅程.12. 已知动点P(p,-1),Q(p,),过Q作斜率为的直线l,P Q中点M的轨迹为曲线C.(1)证明:l经过⼀个定点⽽且与曲线C⼀定有两个公共点;(2)若(1)中的其中⼀个公共点为A,证明:AP是曲线C的切线;(3)设直线AP的倾斜⾓为,AP与l的夹⾓为,证明:或是定值.13. 在平⾯直⾓坐标系内有两个定点和动点P,坐标分别为、,动点满⾜,动点的轨迹为曲线,曲线关于直线的对称曲线为曲线,直线与曲线交于A、B两点,O是坐标原点,△ABO的⾯积为,(1)求曲线C的⽅程;(2)求的值。
历年高考圆锥曲线2000年:(10)过原点的直线与圆相切,若切点在第三象限,则该直03422=+++x y x 线的方程是( )(A ) (B ) (C )(D )x y 3=x y 3-=x 33x 33-(11)过抛物线的焦点F 作一条直线交抛物线于P 、Q 两点,若线()02>=a ax y段PF 与FQ 的长分别是、,则等于( )p q qp 11+(A )(B )(C ) (D )a 2a21a 4a4(14)椭圆的焦点为、,点P 为其上的动点,当为钝角14922=+y x 1F 2F 21PF F ∠ 时,点P 横坐标的取值范围是________。
(22)(本小题满分14分)如图,已知梯形ABCD 中,点E 分有向线段所成的比为,CD AB 2=AC λ双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点。
当时,求双曲线离心率4332≤≤λ的取值范围。
e 2004年3.过点(-1,3)且垂直于直线的直线方程为( )032=+-y x A .B .C .D .12=-+y x 052=-+y x 052=-+y x 072=+-y x 8.已知圆C 的半径为2,圆心在轴的正半轴上,直线与圆C 相切,则圆x 0443=++y x C 的方程为( )A .B .03222=--+x y x 0422=++x y x C .D .3222=-++x y x 0422=-+x y x 8.(理工类)已知椭圆的中心在原点,离心率,且它的一个焦点与抛物线21=e 的焦点重合,x y 42-= 则此椭圆方程为( )A .B .13422=+y x 16822=+y x C .D .1222=+y x 1422=+y x 22.(本小题满分14分)双曲线的焦距为2c ,直线过点(a ,0)和(0,b ),且点)0,1(12222>>=-b a by a x l (1,0)到直线的距离与点(-1,0)到直线的距离之和求双曲线的离心率e l l .54c s ≥的取值范围.2005年:9.已知双曲线的焦点为,点在双曲线上且则点1222=-y x 12,F F M 120,MF MF ⋅= 到M 轴的距离为(x )A .B .CD435310.设椭圆的两个焦点分别为过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△为12,,F F 2F 12F PF等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A B C .D 2121、(理工类)(本小题满分12分)设,两点在抛物线上,是的垂直平分线。
圆锥曲线全国卷高考真题解答题一、解答题1,2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.2.2019年全国统一高考数学试卷(理科)(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3AP PB =,求|AB |.3.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b += (a >b >0)F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)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.已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,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 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.5.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ带解析)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0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.6.2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3) 已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.7.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)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k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.设圆的圆心为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 . (I )证明为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1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.9.2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .10.2018年全国卷Ⅲ理数高考试题文已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.已知椭圆C :2222=1x y a b +(a>b>0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1P 4(1中恰有三点在椭圆C 上. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.12.2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II )设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.13.2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I 卷)设椭圆22:12x C y +=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 ∠=∠.14.2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷)设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点. (1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.15.2018年全国卷Ⅲ文数高考试题已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:2FP FA FB =+.16.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷)设A 、B 为曲线C :24x y =上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM BM ⊥,求直线AB 的方程.17.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .18.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷)在直角坐标系xOy 中,曲线22y x mx =+-与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.19.(2016新课标全国卷Ⅰ文科)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H . (Ⅰ)求OH ON;(Ⅱ)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.20.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅱ)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,点在C 上(1)求C 的方程(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.21.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)已知曲线2:,2x C y D =,为直线12y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50,2E ⎛⎫⎪⎝⎭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.22.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷带解析)设1F , 2F 分别是椭圆C : 22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点, M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a , b .23.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ) 已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.(1)求的轨迹方程;(2)当时,求的方程及的面积24.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM ON ⋅=12,其中O 为坐标原点,求|MN |.一、解答题1,2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.【答案】(1)见详解;(2) 3或【分析】(1)可设11(,)A x y ,22(,)B x y ,1(,)2D t -然后求出A ,B 两点处的切线方程,比如AD :1111()2y x x t +=-,又因为BD 也有类似的形式,从而求出带参数直线AB 方程,最后求出它所过的定点.(2)由(1)得带参数的直线AB 方程和抛物线方程联立,再通过M 为线段AB 的中点,EM AB ⊥得出t 的值,从而求出M 坐标和EM 的值,12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==,结合弦长公式和韦达定理代入求解即可.【详解】(1)证明:设1(,)2D t -,11(,)A x y ,则21112y x =. 又因为212y x =,所以y'x =.则切线DA 的斜率为1x , 故1111()2y x x t +=-,整理得112210tx y -+=. 设22(,)B x y ,同理得222210tx y -+=.11(,)A x y ,22(,)B x y 都满足直线方程2210tx y -+=.于是直线2210tx y -+=过点,A B ,而两个不同的点确定一条直线,所以直线AB 方程为2210tx y -+=.即2(21)0tx y +-+=,当20,210x y =-+=时等式恒成立.所以直线AB 恒过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=, 于是2121212122,1,()121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+212|||2(1)AB x x t =-==+.设12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭, 由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1,)t 平行,所以()220t t t +-=,解得0t =或1t =±.当0t =时,3S =;当1t =±时S =因此,四边形ADBE 的面积为3或. 【点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量不小. 2.2019年全国统一高考数学试卷(理科)(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3AP PB =,求|AB |. 【答案】(1)12870x y --=;(2【分析】(1)设直线l :32y x m =+,()11,A x y ,()22,B x y ;根据抛物线焦半径公式可得1252x x +=;联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理可构造关于m 的方程,解方程求得结果;(2)设直线l :23x y t =+;联立直线方程与抛物线方程,得到韦达定理的形式;利用3AP PB =可得123y y =-,结合韦达定理可求得12y y ;根据弦长公式可求得结果. 【详解】(1)设直线l 方程为:32y x m =+,()11,A x y ,()22,B x y 由抛物线焦半径公式可知:12342AF BF x x +=++= 1252x x ∴+= 联立2323y x m y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:()229121240x m x m +-+= 则()2212121440m m ∆=--> 12m ∴<121212592m x x -∴+=-=,解得:78m =-∴直线l 的方程为:3728y x =-,即:12870x y --= (2)设(),0P t ,则可设直线l 方程为:23x y t =+联立2233x y t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:2230y y t --= 则4120t ∆=+> 13t ∴>-122y y ∴+=,123y y t =-3AP PB = 123y y ∴=- 21y ∴=-,13y = 123y y ∴=-则AB ===【点睛】本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的综合应用问题,涉及到平面向量、弦长公式的应用.关键是能够通过直线与抛物线方程的联立,通过韦达定理构造等量关系. 3.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b += (a >b >0)的离心率为2,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)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.【答案】(1)2214x y += (2)2y x =-【解析】试题分析:设出F ,由直线AFc ,结合离心率求得a ,再由隐含条件求得b ,即可求椭圆方程;(2)点l x ⊥轴时,不合题意;当直线l 斜率存在时,设直线:2l y kx =-,联立直线方程和椭圆方程,由判别式大于零求得k 的范围,再由弦长公式求得PQ ,由点到直线的距离公式求得O 到l 的距离,代入三角形面积公式,化简后换元,利用基本不等式求得最值,进一步求出k 值,则直线方程可求. 试题解析:(1)设(),0F c ,因为直线AF,()0,2A -所以23c =,c =又222,2c b a c a ==- 解得2,1a b ==,所以椭圆E 的方程为2214x y +=.(2)解:设()()1122,,,P x y Q x y 由题意可设直线l 的方程为:2y kx =-,联立221{42,x y y kx +==-,消去y 得()221416120k x kx +-+=,当()216430k ∆=->,所以234k >,即k <或k > 1212221612,1414k x x x x k k+==++. 所以PQ ==214k =+ 点O 到直线l的距离d =所以12OPQS d PQ ∆==0t =>,则2243k t =+,244144OPQ t S t t t∆==≤=++, 当且仅当2t =2=,解得k =时取等号, 满足234k >所以OPQ ∆的面积最大时直线l的方程为:2y x =-或2y x =-. 【方法点晴】本题主要考查待定系数法求椭圆方程及圆锥曲线求最值,属于难题.解决圆锥曲线中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将圆锥曲线中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用参数法、配方法、判别式法、三角函数有界法、函数单调性法以及均值不等式法,本题(2)就是用的这种思路,利用均值不等式法求三角形最值的.4.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅱ)已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,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 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,47-或47+. 【解析】试题分析:(1)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,直线方程与椭圆方程联立,根据韦达定理求根与系数的关系,并表示直线OM 的斜率,再表示;(2)第一步由 (Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x ,直线OM 与椭圆方程联立求点P 的坐标,第二步再整理点的坐标,如果能构成平行四边形,只需,如果有值,并且满足0k >,3k ≠的条件就说明存在,否则不存在.试题解析:解:(1)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,11(,)A x y ,22(,)B x y ,(,)M M M x y .∴由2229y kx b x y m=+⎧⎨+=⎩得2222(9)20k x kbx b m +++-=, ∴12229M x x kbx k +==-+,299M M b y kx b k =+=+. ∴直线OM 的斜率9M OM M y k x k==-,即9OM k k ⋅=-. 即直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值9-. (2)四边形OAPB 能为平行四边形. ∵直线l 过点(,)3mm ,∴l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是0k >,3k ≠ 由 (Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x . ∴由2229,{9,y x k x y m =-+=得,即将点(,)3m m 的坐标代入直线l 的方程得(3)3m k b -=,因此2(3)3(9)M mk k x k -=+.四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即2P M x x = 239k =+2(3)23(9)mk k k -⨯+.解得147k =247k =.∵0,3i i k k >≠,1i =,2,∴当l 的斜率为47-或47+时,四边形OAPB 为平行四边形. 考点:直线与椭圆的位置关系的综合应用【一题多解】第一问涉及中点弦,当直线与圆锥曲线相交时,点是弦的中点,(1)知道中点坐标,求直线的斜率,或知道直线斜率求中点坐标的关系,或知道求直线斜率与直线OM 斜率的关系时,也可以选择点差法,设,,代入椭圆方程,两式相减,化简为,两边同时除以得,而,,即得到结果,(2)对于用坐标法来解决几何性质问题,那么就要求首先看出几何关系满足什么条件,其次用坐标表示这些几何关系,本题的关键就是如果是平行四边形那么对角线互相平分,即2P M x x =,分别用方程联立求两个坐标,最后求斜率.5.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ带解析)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0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. 【答案】(Ⅰ0ax y a --=0ax y a ++=(Ⅱ)存在 【详解】试题分析:(Ⅰ)先求出M,N 的坐标,再利用导数求出M,N.(Ⅱ)先作出判定,再利用设而不求思想即将y kx a =+代入曲线C 的方程整理成关于x 的一元二次方程,设出M,N 的坐标和P 点坐标,利用设而不求思想,将直线PM ,PN 的斜率之和用a 表示出来,利用直线PM ,PN 的斜率为0,即可求出,a b 关系,从而找出适合条件的P 点坐标. 试题解析:(Ⅰ)由题设可得(2,)M a a ,(2,)N a -,或(22,)M a -,,)N a a .∵12y x '=,故24x y =在x =2a a C 在(22,)a a 处的切线方程为(2)y a a x a -=-,即0ax y a --=.故24x y =在x =-22a 处的导数值为-a ,C 在(22,)a a -处的切线方程为(2)y a a x a -=-+,即0ax y a ++=.故所求切线方程为0ax y a --=或0ax y a ++=. (Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:设P (0,b )为复合题意得点,11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线PM ,PN 的斜率分别为12,k k . 将y kx a =+代入C 得方程整理得2440x kx a --=. ∴12124,4x x k x x a +==-. ∴121212y b y b k k x x --+=+=1212122()()kx x a b x x x x +-+=()k a b a+.当=-b a 时,有12k k +=0,则直线PM 的倾斜角与直线PN 的倾斜角互补, 故∠OPM=∠OPN ,所以(0,)P a -符合题意.考点:抛物线的切线;直线与抛物线位置关系;探索新问题;运算求解能力 6.2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3) 已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:设的方程为.(1)由在线段上,又;(2)设与轴的交点为(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时.当与轴垂直时与重合所求轨迹方程为.试题解析:由题设,设,则,且.记过两点的直线为,则的方程为.............3分(1)由于在线段上,故,记的斜率为的斜率为,则,所以..................5分(2)设与轴的交点为,则,由题设可得,所以(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时,由可得.而,所以.当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为.........12分考点:1.抛物线定义与几何性质;2.直线与抛物线位置关系;3.轨迹求法.7.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)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k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ))2.【解析】试题分析:(Ⅰ)先求直线AM 的方程,再求点M 的纵坐标,最后求AMN 的面积;(Ⅱ)设()11,M x y ,写出A 点坐标,并求直线AM 的方程,将其与椭圆方程组成方程组,消去y ,用,t k 表示1x ,从而表示AM ,同理用,t k 表示AN ,再由2AM AN =及t 的取值范围求k 的取值范围.试题解析:(Ⅰ)设()11,M x y ,则由题意知10y >,当4t =时,E 的方程为22143x y +=,()2,0A -.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为4π.因此直线AM 的方程为2y x =+. 将2x y =-代入22143x y +=得27120y y -=.解得0y =或127y =,所以1127y =.因此AMN 的面积AMNS11212144227749=⨯⨯⨯=.(Ⅱ)由题意3t >,0k >,()A .将直线AM的方程(y k x =代入2213x y t +=得()22222330tk xx t k t +++-=.由(221233t k tx tk -⋅=+得)21233tk x tk-=+,故1AM x =+=.由题设,直线AN 的方程为(1y x k =-+,故同理可得AN ==,由2AM AN =得22233k tk k t=++,即()()32321k t k k -=-. 当32k =时上式不成立,因此()33212k k t k -=-.3t >等价于()()232332122022k k k k k k k -+-+-=<--, 即3202k k -<-.由此得320{20k k ->-<,或320{20k k -<->,解得322k <<. 因此k 的取值范围是()32,2.【考点】椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系【名师点睛】由直线(系)和圆锥曲线(系)的位置关系,求直线或圆锥曲线中某个参数(系数)的范围问题,常把所求参数作为函数值,另一个元作为自变量求解.8.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷) 设圆的圆心为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 . (I )证明为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1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. 【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:(Ⅰ)利用椭圆定义求方程;(Ⅱ)把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。
直线与圆锥曲线的位置关系第一部分真题分类1.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB =.则双曲线的离心率为()AB C .2D .3【答案】A【解析】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c y a b -=,解得2b y a =±,所以22b AB a=,又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a =c =,所以222212a c b c =-=,所以双曲线的离心率ce a==故选:A.2.(2021·全国高考真题(文))已知12,F F 为椭圆C :221164x y +=的两个焦点,P ,Q 为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQ F F =,则四边形12PFQF 的面积为________.【答案】8【解析】因为,P Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且12||||PQ F F =,所以四边形12PFQF 为矩形,设12||,||PF m PF n ==,则228,48m n m n +=+=,所以22264()2482m n m mn n mn =+=++=+,8mn =,即四边形12PFQF 面积等于8.故答案为:8.3.(2021·江苏高考真题)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>.(1)证明:a =;(2)若点9,10M ⎛ ⎝⎭在椭圆C 的内部,过点M 的直线l 交椭圆C 于P 、Q 两点,M 为线段PQ 的中点,且OP OQ ⊥.①求直线l 的方程;②求椭圆C 的标准方程.【答案】(1)证明见解析;(20y -=;②2213x y +=.【解析】(1)3c e a =====,3b a ∴=,因此,a =;(2)①由(1)知,椭圆C 的方程为222213x y b b+=,即22233x y b +=,当9,10⎛ ⎝⎭在椭圆C的内部时,2229331010b ⎛⎫⎛⎫+⋅-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得10b >.设点()11,P x y 、()22,Q x y,则12129210210x x y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=-⎪⎩,所以,1212y y x x +=+由已知可得22211222223333x y b x y b ⎧+=⎨+=⎩,两式作差得()()()()1212121230x x x x y y y y +-++-=,所以()12121212133y y x x x x y y -+⎛=-=-⨯= -+⎝,所以,直线l方程为910y x ⎛⎫-=- ⎪ ⎭⎝⎭,即y =所以,直线l0y -=;②联立)222331x y by x ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,消去y 可得221018930x x b -+-=.()222184093120360b b ∆=--=->,由韦达定理可得1295x x +=,2129310b x x -=,又OP OQ ⊥ ,而()11,OP x y = ,()22,OQ x y =,))()12121212121211433OP OQ x x y y x x x x x x x x ∴⋅=+=--=-++()22293271566055b b --+-===,解得21b =合乎题意,故2233a b ==,因此,椭圆C 的方程为2213x y +=.4.(2021·天津高考真题)已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,上顶点为B ,,且BF =(1)求椭圆的方程;(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.【答案】(1)2215x y +=;(2)0x y -=.【解析】(1)易知点(),0F c 、()0,B b,故BF a ===因为椭圆的离心率为c e a ==2c =,1b ==,因此,椭圆的方程为2215x y +=;(2)设点()00,M x y 为椭圆2215xy +=上一点,先证明直线MN 的方程为0015x xy y +=,联立00221515x xy y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 并整理得220020x x x x -+=,2200440x x ∆=-=,因此,椭圆2215x y +=在点()00,M x y 处的切线方程为0015x x y y +=.在直线MN 的方程中,令0x =,可得01y y =,由题意可知00y >,即点010,N y ⎛⎫⎪⎝⎭,直线BF 的斜率为12BF b k c =-=-,所以,直线PN 的方程为012y x y =+,在直线PN 的方程中,令0y =,可得012x y =-,即点01,02P y ⎛⎫-⎪⎝⎭,因为//MP BF ,则MPBF k k =,即20000002112122y y x y x y ==-++,整理可得()20050x y +=,所以,005x y =-,因为222000615x y y +==,00y ∴>,故06y =,06x =-,所以,直线l的方程为166x y +=,即0x y -=.5.(2021·全国高考真题)已知椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,右焦点为F ,且离心率为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线222(0)x y b x +=>相切.证明:M ,N ,F三点共线的充要条件是||MN .【答案】(1)2213x y +=;(2)证明见解析.【解析】(1)由题意,椭圆半焦距c =3c e a ==,所以a 又2221b a c =-=,所以椭圆方程为2213x y +=;(2)由(1)得,曲线为221(0)x y x +=>,当直线MN 的斜率不存在时,直线:1MN x =,不合题意;当直线MN 的斜率存在时,设()()1122,,,M x y N x y ,必要性:若M ,N ,F三点共线,可设直线(:MN y k x =-即0kx y -=,由直线MN 与曲线221(0)x y x +=>1=,解得1k =±,联立(2213y x x y ⎧=±⎪⎨⎪+=⎩可得2430x -+=,所以1212,324x x x x +=⋅=,所以MN =所以必要性成立;充分性:设直线():,0MN y kx b kb =+<即0kx y b -+=,由直线MN 与曲线221(0)x y x +=>1=,所以221b k =+,联立2213y kx b x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()222136330k x kbx b +++-=,所以2121222633,1313kb b x x x x k k -+=-⋅=++,所以MN ==213k=+=化简得()22310k -=,所以1k =±,所以1k b =⎧⎪⎨=⎪⎩或1k b =-⎧⎪⎨=⎪⎩,所以直线:MN y x =y x =-,所以直线MN 过点F ,M ,N ,F 三点共线,充分性成立;所以M ,N,F 三点共线的充要条件是||MN =6.(2021·全国高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()10F、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在直线12x =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.【答案】(1)()221116y x x -=≥;(2)0.【解析】因为12122MF MF F F -=<=所以,轨迹C 是以点1F 、2F 为左、右焦点的双曲线的右支,设轨迹C 的方程为()222210,0x y a b a b -=>>,则22a =,可得1a =,4b ==,所以,轨迹C 的方程为()221116y x x -=≥;(2)设点1,2T t ⎛⎫⎪⎝⎭,若过点T 的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线C 无公共点,不妨直线AB 的方程为112y t k x ⎛⎫-=-⎪⎝⎭,即1112y k x t k =+-,联立1122121616y k x t k x y ⎧=+-⎪⎨⎪-=⎩,消去y 并整理可得()()222111111621602k x k t k x t k ⎛⎫-+-+-+= ⎪⎝⎭,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则112x >且212x >.由韦达定理可得2111221216k k t x x k -+=-,211221116216t k x x k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=-,所以,()()()()22122121121122112111111222416t k x x TA TB k x x k x x k +++⎛⎫⋅=+⋅-⋅-=+⋅-+= ⎪-⎝⎭,设直线PQ 的斜率为2k ,同理可得()()2222212116tk TP TQ k ++⋅=-,因为TA TB TP TQ ⋅=⋅,即()()()()22221222121211211616tk t k k k ++++=--,整理可得2212k k =,即()()12120k k k k -+=,显然120k k -≠,故120k k +=.因此,直线AB 与直线PQ 的斜率之和为0.7.(2021·全国高考真题(理))已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB △面积的最大值.【答案】(1)2p =;(2)【解析】(1)抛物线C 的焦点为0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,42pFM =+,所以,F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4142p+-=,解得2p =;(2)抛物线C 的方程为24x y =,即24x y =,对该函数求导得2x y '=,设点()11,A x y 、()22,B x y 、()00,P x y ,直线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即112x xy y =-,即11220x x y y --=,同理可知,直线PB 的方程为22220x x y y --=,由于点P 为这两条直线的公共点,则10102020220220x x y y x x y y --=⎧⎨--=⎩,所以,点A 、B 的坐标满足方程00220x x y y --=,所以,直线AB 的方程为00220x x y y --=,联立0022204x x y y x y --=⎧⎪⎨=⎪⎩,可得200240x x x y -+=,由韦达定理可得1202x x x +=,1204x x y =,所以,AB ==,点P 到直线AB的距离为d =,所以,()3220011422PABS AB d x y =⋅==-△,()()2222000000041441215621x y y y y y y -=-+-=---=-++ ,由已知可得053y -≤≤-,所以,当05y =-时,PAB△的面积取最大值321202⨯=8.(2020·海南高考真题)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>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.【答案】(1)2211612x y +=;(2)18.【解析】(1)由题意可知直线AM 的方程为:13(2)2y x -=-,即24-=-x y .当y =0时,解得4x =-,所以a =4,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>过点M (2,3),可得249116b +=,解得b 2=12.所以C 的方程:2211612x y +=.(2)设与直线AM 平行的直线方程为:2x y m -=,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM 距离比较远的直线与椭圆的切点为N ,此时△AMN 的面积取得最大值.联立直线方程2x y m -=与椭圆方程2211612x y+=,可得:()2232448m y y ++=,化简可得:2216123480y my m ++-=,所以()221444163480m m ∆=-⨯-=,即m 2=64,解得m =±8,与AM 距离比较远的直线方程:28x y -=,直线AM 方程为:24-=-x y ,点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离,利用平行线之间的距离公式可得:5514d ==+,由两点之间距离公式可得22||(24)335AM ++=.所以△AMN 的面积的最大值:1125351825⨯.9.(2020·江苏高考真题)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.【答案】(1)6;(2)-4;(3)()2,0M 或212,77⎛⎫-- ⎪⎝⎭.【解析】(1)∵椭圆E 的方程为22143x y +=∴()11,0F -,()21,0F 由椭圆定义可得:124AF AF +=.∴12AF F △的周长为426+=(2)设()0,0P x ,根据题意可得01x ≠.∵点A 在椭圆E 上,且在第一象限,212AF F F ⊥∴31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭∵准线方程为4x =∴()4,QQ y ∴()()()()200000,04,4244Q OP QP x x y x x x ⋅=⋅--=-=--≥-,当且仅当02x =时取等号.∴OP QP ⋅的最小值为4-.(3)设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d .∵31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,()11,0F -∴直线1AF 的方程为()314y x =+∵点O 到直线AB 的距离为35,213S S =∴2113133252S S AB AB d==⨯⨯⨯=⋅∴95d =∴113439x y -+=①∵2211143x y +=②∴联立①②解得1120x y =⎧⎨=⎩,1127127x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.∴()2,0M 或212,77⎛⎫-- ⎪⎝⎭.第二部分模拟训练一、单选题1.已知抛物线26y x =的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且12FA FB ⋅=,则AB =()A .6B .7C .8D .9【答案】C【解析】由26y x =得3p =,所以3(,0)2F ,准线为32x =-,设直线3:2AB x ty =+,联立2326x ty y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消去x 并整理得2690y ty --=,设1122(,),(,)A x y B x y ,则126y y t +=,129y y =-,所以21212()363x x t y y t +=++=+,222121212()966364y y y y x x =⨯==,因为13||2AF x =+,23||2BF x =+,12FA FB ⋅=,所以1233()()1222x x ++=,所以()1212391224x x x x +++=,所以()1293912424x x +++=,所以125x x +=,所以121233||||||3822AB AF BF x x x x =+=+++=++=.故选:C2.已知过抛物线2y =焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且2AF FB =,则AOB (O 为坐标原点)的面积为()A .32B.2C .3D.【答案】D【解析】由题意,抛物线2y =的焦点坐标为F ,设直线AB为x my =,()11,A x y ,()22,B x y ,因为2AF FB =,可得122y y =-,由2y x my ⎧=⎪⎨=+⎪⎩280y --=,所以128y y =-,又由121282y y y y =-⎧⎨=-⎩,可得224y =,解得22y =-或22y =,当22y =-时,14y =,可得1211||622AOB S OF y y ∆=⨯⨯-==;当22y =时,14y =-,可得1211||622AOB S OF y y ∆=⨯⨯-==.故选:D.3.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,直线(2)y k x =+与抛物线C 交于点()1,2A ,B ,则FB =()A .3B .4C .5D .6【答案】C【解析】由点()1,2A 在抛物线C 上得2p =,设2,4t B t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由直线过定点()2,0-得()()221224tk t==----,解得4t =(舍去2),()4,4B ,所以||452pFB =+=.故选:C .4.已知点()15,0F -,()25,0F .设点P 满足126PF PF -=,且12MF =,21NF =,则PM PN -的最大值为()A .7B .8C .9D .10【答案】C【解析】解:因为12610PF PF -=<,所以点P 在以1F ,2F 为焦点,实轴长为6,焦距为10的双曲线的右支上,则双曲线的方程为221916x y -=.由题意知M 在圆()221:54F x y ++=上,N 在圆()222:51F x y -+=上,如图所示,12PM PF ≤+,21PN PF ≥-,则()()12122139PM PN PF PF PF PF -≤+--=-+=.当M 是1PF 延长线与圆1F 的交点,N 是2PF 与圆2F 的交点时取等号.故选:C .5.已知双曲线C 的方程为2214y x -=,点P ,Q 分别在双曲线的左支和右支上,则直线PQ 的斜率的取值范围是()A .()2,2-B .11,22⎛⎫-⎪⎝⎭C .()(),22,-∞-+∞ D .11,,22⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A【解析】由双曲线的方程2214y x -=可得其渐近线方程为2y x =±,故当点P ,Q 分别在双曲线的左支和右支上时,直线PQ 的斜率的取值范围是()2,2-.故选:A.6.已知F 是抛物线()2:20C y px p =>的焦点,M 是抛物线C 上一点,MF 的延长线交y 轴于点N .若:2:1MF NF =,2NF =,则抛物线C 的方程为()A .2y x =B .24y x =C .28y x =D .216y x=【答案】B【解析】由题意,抛物线()2:20C y px p =>,可得焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为2p x =-,作MA 垂直于y 轴交y 轴于点A ,因为:2:1MF NF =,2NF =,所以F 为线段MN 的三等分点,且24MF NF ==,由NFO NMA △△∽,得13OF MA =,即332p MA OF ==,所以32422p pMF p =+==,所以抛物线C 的方程为24y x =.故选:B.二、填空题7.过抛物线22y px =(0p >)的焦点作与抛物线对称轴垂直的直线交抛物线于A 、B 两点,且||4AB =,则p =___________.【答案】2【解析】设抛物线的焦点坐标为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,由条件可知2A B F p x x x ===,所以222A B p pAB AF BF x x p =+=+++=,又AB 4=,所以2p =,故答案为:2.8.已知抛物线C :y 2=x ,过C 的焦点的直线与C 交于A ,B 两点.弦AB 长为2,则线段AB 的中垂线与x 轴交点的横坐标为__________.【答案】54【解析】抛物线的焦点为1,04⎛⎫⎪⎝⎭,则可设直线AB 为:()104x ky k =+≠,联立2y x =,消x 得,2104y ky --=,设()()1122,,,A x y B x y ,12y y k +=,212121111122442AB x x ky ky k ⎛⎫⎛⎫=++=++++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得1k =±,当1k =时,得12122y y +=,所以AB 中点坐标为31,42⎛⎫ ⎪⎝⎭,则AB 的中垂线方程为1324y x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,则与x 轴的交点的横坐标为54;同理,当1k =-时,线段AB 的中垂线与x 轴交点的横坐标为54.故答案为:549.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右顶点为A ,若以点A 为圆心、双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于点B ,与x 轴正半轴交于点D ,且线段BD 交双曲线于点C ,3DC CB =,则双曲线的离心率是______.【解析】由题意知(),0A a 、()2,0D a ,以点A 为圆心、双曲线的实半轴长为半径的圆的方程为()222x a y a -+=.不妨设点B 在第一象限,联立()2220x a y a b y x a x ⎧-+=⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩,解得322222a x ca by c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即点322222,a a b B cc ⎛⎫⎪⎝⎭,设点(),C m n ,()2,DC m a n =- ,322222,a a bCB m n c c ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ ,可得322222323a m a m c a b n n c ⎧⎛⎫-=-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩,解得2231232a m e bn e ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪=⎪⎩,根据点C 在双曲线()222210,0x y a b a b -=>>上,得22223314e e ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得22e =,所以,e =..10.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>右顶点为()2,0A ,上顶点为B ,该椭圆上一点P 与A 的连线的斜率114k =-,中点为E ,记OE 的斜率为OE k ,且满足140OE k k +=.若C 、D 分别是x 轴、y 轴负半轴上的动点,且四边形ABCD 的面积为2,则三角形COD 面积的最大值是______.【答案】3-【解析】解:设()11,P x y ,()22,A x y ,PA 中点()00,E x y ,则有2211221x y a b +=,2222221x y a b+=,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=,即2121221212y y y y b x x x x a+-⋅=-+-,则212OEb k k a⋅=-,由()2,0A 为椭圆右顶点,所以2a =,又114k =-,140OE k k +=,得到1OE k =,1b =.设(),0C m -,()0,D n -,0m >,0n >,则由四边形ABCD 的面积为2,又B 为上顶点,则()()12122m n ++=,即22mn m n ++=,由基本不等式得2mn ≥+2≤,所以三角形COD 的面积(2112322S mn =≤=-,当且仅当2m n =,即2m =-,1n =时取等号.故答案为:3-。
2024年全国一卷新高考题型细分S13——圆锥曲线 大题31、试卷主要是2024年全国一卷新高考地区真题、模拟题,合计202套。
其中全国高考真题4套,广东47套,山东22套,江苏18套,浙江27套,福建15套,河北23套,湖北19套,湖南27套。
2、题目设置有尾注答案,复制题干的时候,答案也会被复制过去,显示在文档的后面,双击尾注编号可以查看。
方便老师备课选题。
3、题型纯粹按照个人经验进行分类,没有固定的标准。
4、《圆锥曲线——大题》题目主要按长短顺序排版,具体有:短,中,长,涉后导数等,大概206道题。
每道题目后面标注有类型和难度,方便老师备课选题。
1. (2024年冀J12大数据应用调研)19. 已知圆()()22:4,1,0,1,0O x y B C +=-.点M 在圆O 上,延长CM 到A ,使CM MA =,点P 在线段AB 上,满足()0PA PC AC +⋅=.(1)求点P 的轨迹E 的方程;(①)(2)设Q 点在直线1x =上运动,()()122,0,2,0D D -.直线1QD 与2QD 与轨迹E 分别交于G H ,两点,求OGH 面积的最大值.(椭圆,中下;面积,最值,中档;)2. (2024年冀J16邯郸三调)18. 已知椭圆2222:1(0,0)x y E a b a b +=>>经过2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,31,2Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(②)(2)若圆221x y +=的两条相互垂直的切线12,l l 均不与坐标轴垂直,且直线12,l l 分别与E 相交于点A ,C 和B ,D ,求四边形ABCD 面积的最小值. (椭圆,基础;面积,最值,中档;)3. (2024年冀J11衡水一模)17. 已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭和⎭两点.12,F F 分别为椭圆的左、右焦点,P 为椭圆上的点(P 不在x 轴上),过椭圆右焦点2F 的直线l 与椭圆交于A B 、两点.(1)求椭圆的标准方程;(③)(2)求AB 的范围.(椭圆,基础;长度,范围,中档;)4. (2024年粤J105湛江二模)18. 双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上一点(D 到左、右焦点的距离之差为6,(1)求双曲线C 的方程,(④)(2)已知()(),3,03,0A B -,过点()5,0的直线l 与C 交于,M N (异于,A B )两点,直线MA 与NB 交于点P ,试问点P 到直线2x =-的距离是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由, (双曲线,易;距离,定值,中档;)5. (2024年粤J104名校一联考)16. 现有一“v ”型的挡板如图所示,一椭圆形物件的短轴顶点被固定在A 点.物件可绕A 点在平面内旋转.AP 间距离可调节且与两侧挡板的角度固定为60°.已知椭圆长轴长为4,短轴长为2.(1)在某个角度固定椭圆,则当椭圆不超过挡板时AP 间距离最短为多少;(⑤)(2)为了使椭圆物件能自由绕A 点自由转动,AP 间距离最短为多少.求出最短距离并证明其可行性. (椭圆,距离最值,中档;距离最值,中档;)6. (2024年闽J13厦门二检)17.(15分)双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,点T在C 上.(1)求C 的方程;(⑥)(2)设圆O :222x y +=上任意一点P 处的切线交C 于M 、N 两点,证明:以MN 为直径的圆过定点.(双曲线,基础;圆切线,定点,中档;)7. (2024年湘J42岳阳三检)18.已知动圆P 过定点(0,1)F 且与直线3y =相切,记圆心P 的轨迹为曲线E .(⑦)(1)已知A 、B 两点的坐标分别为(2,1)-、(2,1),直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,证明:121k k -=; (2)若点()11,M x y 、()22,N x y 是轨迹E 上的两个动点且124x x =-,设线段MN 的中点为Q ,圆P 与动点Q 的轨迹Γ交于不同于F 的三点C 、D 、G ,求证:CDG 的重心的横坐标为定值. (斜率,中下;中点,定值,中档;)8.(2024年湘J47长沙雅礼二模)17.已知椭圆2222:1(0)x y G a b a b +=>>右焦点为(),斜率为1的直线l 与椭圆G 交于,A B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为(3,2)P -. (1)求椭圆G 的方程;(⑧) (2)求PAB 的面积. (椭圆,易;面积,中下;)9. (2024年鲁J46烟台二模)19.已知椭圆()222103x y a a Γ+=>:的右焦点为()1,0F ,过点F 且不垂直于坐标轴的直线交Γ于,A B 两点,Γ在,A B 两点处的切线交于点Q . (1)求证:点Q 在定直线上,并求出该直线方程;(⑨)(2)设点M 为直线OQ 上一点,且AB AM ⊥,求AM 的最小值. (椭圆,定直线,中档;长度,中档;)10. (2024年鲁J38济宁三模)18.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为B ,离心率2e =,直线FB 过点(1,2)P . (1)求椭圆E 的标准方程;(⑩)(2)过点F 的直线l 与椭圆E 相交于M ,N 两点(M 、N 都不在坐标轴上),若MPF NPF =∠∠,求直线l 的方程.(椭圆,基础;角度,直线,中档;)11. (2024年鲁J42青岛二适)16.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左,右焦点分别为12,F F ,椭圆E的离心率为12,椭圆E 上的点到右焦点的最小距离为1. (1)求椭圆E 的方程;(11)(2)若过右焦点2F 的直线l 与椭圆E 交于B ,C 两点,E 的右顶点记为A ,1//AB CF ,求直线l 的方程. (椭圆,中下;直线,中档;)12. (2024年浙J40台州二评)18.已知椭圆C :229881x y +=,直线l :=1x -交椭圆于M ,N 两点,T为椭圆的右顶点,TMN △的内切圆为圆Q . (1)求椭圆C 的焦点坐标;(12) (2)求圆Q 的方程;(3)设点()1,3P ,过P 作圆Q 的两条切线分别交椭圆C 于点A ,B ,求PAB 的周长. (椭圆,易;圆,中下;圆切线,周长,中档;)13. (2024年浙J31五校联考)16.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,椭圆上的点到点F 距离11. (1)求该椭圆的方程;(13)(2)对椭圆上不在上下顶点的任意一点P ,其关于y 轴的对称点记为P ',求PF P F '+; (3)过点()2,0Q 作直线交椭圆于不同的两点A ,B ,求FAB 面积的最大值. (椭圆,中下;椭圆,基础;面积最值,中档;)14. (2024年苏J35南京二模)18.已知抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,且4p b =.过F 的直线1与抛物线C 交于A ,B 两点,与E 的两条近线交于P ,Q 两点(均位于y 轴右侧). (1)求E 的渐近线方程;(14)(2)若实数λ满足1111||||||||OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,求λ的取值范围. (双曲线,基础;范围分析,中档;)15. (2024年粤J138汕头金南三模)19.已知动圆M (M 为圆心)过定点(2,0)P ,且与定直线:2l x =-相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹方程;(15)(2)设过点P 且斜率为1)中的曲线交于A 、B 两点,求AOBS ;(3)设点(,0)N a 是x 轴上一定点,求M 、N 两点间距离的最小值()d a . (抛物线,中下;面积,中下;距离最值,中档;)16. (2024年粤J137梅州二模)15.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的离心率为12,且经过点31,2T ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程:(16)(2)求椭圆C 上的点到直线l :2y x =的距离的最大值. (椭圆,基础;最值,中下;)17. (2024年粤J136茂名高州一模)21.已知抛物线()2:20C y px p =>,F 为抛物线的焦点,,P Q 其为准线上的两个动点,且PF QF ⊥.当2PF QF =时,5PQ =. (1)求抛物线C 的标准方程;(17)(2)若线段,PF QF 分别交抛物线C 于点,A B ,记PQF △的面积为1S ,ABF △的面积为2S ,当129S S =时,求PQ 的长.(抛物线,基础;面积,长度,中档;)18. (2024年粤J135茂名二测)17.已知椭圆22:12x C y +=,右焦点为F ,过点F 的直线l 交C 于,A B 两点.(1)若直线l 的倾斜角为π4,求AB ;(18)(2)记线段AB 的垂直平分线交直线=1x -于点M ,当AMB ∠最大时,求直线l 的方程. (椭圆,常规,基础;最值求直线,中档)19. (2024年粤J133江门开平忠源)18.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的焦点与椭圆2215x y +=的焦点重合,其渐近线方程为y =. (1)求双曲线C 的方程;(19)(2)若,A B 为双曲线C 上的两点且不关于原点对称,直线1:3l y x =过AB 的中点,求直线AB 的斜率.(双曲线,常规,基础;直线中点,斜率,中下)20. (2024年冀J47唐山二模)18.已知椭圆C 的右焦点为()1,0F ,其四个顶点的连线围成的四边形面积为ABDE 内接于椭圆C . (1)求椭圆C 的标准方程;(20)(2)(ⅰ)坐标原点O 在边AB 上的投影为点P ,求点P 的轨迹方程; (ⅰ)求菱形ABDE 面积的取值范围.(椭圆,基础;轨迹,中档;面积范围,中上)①【答案】(1)22143x y +=(2【解析】【分析】(1)由题意可得PA PC =,再根据M 为AC 的中点,可得12OM AB =,再根据PB PC PB PA AB +=+=,结合椭圆的定义即可得解;(2)设()()()011221,,,,,Q y G x y H x y ,根据1,,Q G D 三点共线,2,,Q H D 三点共线,求出,G H 两点坐标的关系,设GH 的方程为ty x m =+,联立方程,利用韦达定理求得1212,y y y y +,再根据弦长公式及点到直线的距离公式分析即可得解. 【小问1详解】因为()0PA PC AC +⋅=,所以()()0PA PC PC PA +⋅-=, 所以22PA PC =,所以PA PC =, 因为CM MA =,所以M 为AC 的中点, 又因O 为BC 的中点,所以122OM AB ==,所以AB 4=,则4PB PC PB PA AB BC +=+==>,所以点P 的轨迹是以,B C 为焦点的椭圆,而22213-=,所以点P 的轨迹E 的方程为22143x y +=;【小问2详解】由(1)得()()122,0,2,0D D -是椭圆E 的左右顶点, 设()()()011221,,,,,Q y G x y H x y ,由1,,Q G D 三点共线,得11//D Q D G ,而()()101113,,2,D Q y D G x y ==+, 所以()10132y y x =+,所以10132y y x =+, 由2,,Q H D 三点共线,得22//D Q D H ,而()()101221,,2,DQ y DG x y =-=-, 所以()1012y y x -=-,所以2022y y x =--, 所以1212322y y x x =-+-,即()()12213220y x y x -++=, 设GH 的方程为ty x m =+,联立22143ty x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2223463120t y tmy m +-+-=,则()()()222222Δ3643431248340t m t m t m =-+-=-+>,21212226312,3434tm m y y y y t t -+==++,所以()2121242m ty y y y m-=+,由()()12213220y x y x -++=,得()()12213220y ty m y ty m --+-+=, 即()()122142320ty y m y m y ---+=, 所以()()()()21221242320m y y m ym y m-+---+=,所以()()()214220m m y m y ⎡⎤+--+=⎣⎦恒成立,所以4m =-, 则()2Δ483120t =->,所以24t >, 则21221234243634,t y y y y t t ==++-+,GH 的方程为4ty x =-,所以GH ==,原点O 到直线GH 的距离d =则12424323416OGHSGH d t ====-++≤===t =时取等号,所以OGH【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.②【答案】(1)22143x y +=.(2)24049. 【解析】【分析】(1)依据椭圆经过两点,将点的坐标代入椭圆方程,待定系数法解方程即可;(2)设其中一条的斜截式方程,首先由直线与圆相切,得出直线的斜率与截距关系;再设而不求,用韦达定理表示出两条直线与椭圆相交的弦长,再利用条件知两弦垂直,故四边形ABCD 的面积1||||2S AC BD =⋅,利用弦长将面积表示成其中一条直线斜率的函数,利用函数求最值. 【小问1详解】因为E过点P ⎛ ⎝⎭,31,2Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以2222231,2191,4a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得224,3.a b ⎧=⎨=⎩ 故E 的方程为22143x y +=.【小问2详解】由题知12,l l 的斜率存在且不为0. 设1:(0)l y kx m k =+≠. 因为1l 与圆221x y +=1=,得221m k =+.联立1l 与E 的方程,可得()2223484120kxkmx m +++-=,设()11,A x y ,()22,C x y ,则122834km x x k -+=+,212241234m x x k-=+.所以12AC x =-==,将221m k =+代入,可得AC =.用1k-替换k,可得BD =四边形ABCD 的面积123434S AC BD k k =⋅=++令21t k=+,则(1,)t ∈+∞,可得212S t t==+-, 再令u =(1,)t ∈+∞,则52u ⎤∈⎥⎦,可得2242424240652649625u S u u u ==≥=+++⨯,即四边形ABCD 面积的最小值为24049.③【答案】(1)22143x y +=(2)[]3,4 【解析】【分析】(1)将点3(1,2代入椭圆方程,即可求出椭圆C 的标准方程;(2)分类讨论直线斜率是否为0,从而假设直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理与弦长公式得到关于m 的关系式,再分析即可得解; 【小问1详解】由题意可知,将点3(1,2代入椭圆方程,得222291416241a b a b ⎧⎪+=⎪⎪⎨⎪⎪+=⎪⎩,解得224,3a b ==,所以椭圆的标准方程为22143x y +=.【小问2详解】由(1)知()11,0F -,()21,0F , 当直线l 的斜率为0时,24AB a ==,当直线l 的斜率不为0时,设直线l 的方程为1x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去x ,得22(34)690m y my ++-=, 易得()22Δ636(34)0m m =++>,则12122269,3434m y y y y m m --+==++, 所以AB ==2221212443434m m m +===-++, 因为20m ≥,所以2344m +≥,所以240134m <≤+,所以34AB ≤<,综上,34AB ≤≤,即AB 的范围是[]3,4.④【答案】(1)2219x y -=(2)是定值,定值为195【解析】【分析】(1)利用双曲线的定义与点在双曲线上得到关于,a b 的方程,解之即可得解;(2)假设直线l 方程5x my =+,联立双曲线方程得到1212,y y y y +,再由题设条件得到直线AM 与BN 的方程,推得两者的交点P 在定直线上,从而得解. 【小问1详解】依题意可得22222661a ab =⎧⎪⎨-=⎪⎩,解得23,1a b ==,故双曲线C 的方程为2219x y -=.【小问2详解】由题意可得直线l 的斜率不为0,设直线l 的方程为5x my =+,联立22519x my x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去x ,得()22910160m y my -++=, 则290m -≠,()()()222Δ10416936160m m m =-⨯-=+>,设()()1122,,,M x y N x y ,则1212221016,99m y y y y m m -+==--, 又()()3,0,3,0A B -, 直线11:(3)3y AM y x x =++,直线22:(3)3y BN y x x =--, 联立1122(3)3(3)3y y x x y y x x ⎧=+⎪+⎪⎨⎪=-⎪-⎩,两式相除,得()()()()2121122121212138833322y x y my my y y x x y x y my my y y ++++===--++()1122212121121112216806488889994161622299m m my y my y y y y m m m m m my y y y y m m ----++----====-+++--, 即343x x +=--,解得95x =, 所以点P 在定直线95x =上,因为直线95x =与直线2x =-之间的距离为919255+=, 所以点P 到直线2x =-的距离为定值,且定值为195. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意∆的判断; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式; (5)代入韦达定理求解.⑤【答案】(1)13- (2)13+,证明见解析 【解析】【分析】(1)如图,设00(,)P x y 和过点P 的直线,切线,PM PN 的斜率分别为12,k k ,联立椭圆方程,利用韦达定理表示1212,k k k k +,进而可得121200tan 1k k MPN k k -∠==+,结合tan 0MPN ∠>或tan MPN ∠≤(2)当PA 恒为正实数R 时,设11(,)B x y 1(11)y -≤≤为椭圆上任意一点,则2163PB ≤,进而1R x >=.由(1)可得222012(320)(320)160R y R -+--≤或20320620R y -++≥,利用换元法,结合011R y R -≤≤+建立不等式组,化简可得2310R ≥+.【小问1详解】由题意,如图,该椭圆的方程为2214x y +=,(0,1)A ,,PM PN 分别为椭圆的2条切线,切点分别为,M N ,设直线,PM PN 的斜率分别为12,k k .设00(,)P x y ,当02x =±时,12,k k 其中1个不存在,另1个趋于∞; 当02x ≠±时,设过点P 的直线为00()y k x x y =-+(0)k ≠,00222200002()(14)8()4()4014y k x x y k x k y kx x y kx x y =-+⎧⎪⇒++-+--=⎨+=⎪⎩, 所以2222000064()16(14)[()1]0k y kx k y kx ∆=--+--=,整理,得220000(4)210x k x y k y --+-=,①由12,k k 是方程①的2个实根,得20001212220021,44x y y k k k k x x -+==--, 所以220002222200121212222012122021()444()4tan 11(1)(1)4x y y x x k k k k k k MPN y k k k k x -----+-∠===-+++- 2222222000000022222222000004()4(1)(4)(4)4(44)(4)(5)(5)x y y x x x y x x y x y ----+-=⨯=-+-+-, 又220014x y +>,所以2200440x y +->, 当220050x y +->时,点P 在圆225x y +=的外部,则tan 0MPN ∠>,此时00tan MPN ∠=;当220050x y +-<时,点P 在圆225x y +=的内部,则tan 0MPN ∠>,此时00tan MPN ∠=,所以00tan MPN ∠=.又tan 0MPN ∠>或tan tan120MPN ︒∠≤=,000>00≤整理,得220050x y +-≥或2222200004(44)3(5)x y x y +-≥+-.要求PA 的最小值,只需考虑MPN ∠为钝角的情况,即2222200004(44)3(5)x y x y +-≥+-且220050x y +-<,得22222220000003(5)4(44)4(444)x y x y x y +-≤+-≤+-.令2OP t =,则5t <且23(5)4(44)t t -≤-,即2346910t t -+≤,解得7133t ≤≤,所以OP ≥13PA OP OA ≥-=-,当且仅当,,P O A 三点共线时等号成立.故00tan MPN ∠=053=-,得120MPN ︒∠=. 综上,PA的最小值为13-. 【小问2详解】当PA 恒为正实数R 时,设11(,)B x y 1(11)y -≤≤为椭圆上任意一点, 则22222211111111216(1)213255333PB x y x y y y y =+-=+-+=--+≤-++=,当且仅当1113x y ==时等号成立,所以13R x >=. 由(1)知,2222200004(44)3(5)x y x y +-≥+-或220050x y +-≥,由22200(1)x y R +-=,得22222200004[(1)44]3[(1)5]R y y R y y --+-≥--+-或22200(1)50R y y --+-≥,即22220004(325)3(26)y y R R y ++-≥+-或20260R y +-≥,整理,得222012(320)(320)160R y R -+--≤或20320620R y -++≥,令2320u R =-,则4u >-,得2012160uy u +-≤或0620u y ++≥,011R y R -≤≤+.当2203R ≤即0u <时,201612u y u-≥或026u y --≥,令v u =-,则04v <<,得201612v y v -≥-或026v y -≥,又011y ≤得216112v v --或216v -≥,而12111136v -=<-<-<,所以216112v v--,整理,得010v <≤-10u ≥- 当0u ≥时,010u ≥>,符合题意.综上,10u ≥,则232010u R =-≥,即2310R ≥+解得1R ≥+,所以R1,即PA1.【点睛】方法点睛:解决圆锥曲线中范围问题的方法:一般题目中没有给出明确的不等关系,首先需要根据已知条件进行转化,利用圆锥曲线的几何性质及曲线 上点的坐标确定不等关系;然后构造目标函数,把原问题转化为求函数的值域或引入参数根据参数范围求解,解题时应注意挖掘题目中的隐含条件,寻找量与量之间的转化.⑥17. 方法一:(1)依题意:22222221a b c a b ca⎧-=⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎩,……2分解得:21a =,22b =,……3分所以双曲线方程为2212y x -=.……4分 (2)设()11,M x y ,()22,N x y ,①当切线斜率存在时,设直线方程为y kx m =+,=2222m k =+,……6分联立()22222122202y x k x kmx m y kx m ⎧-=⎪⇒----=⎨⎪=+⎩, 则12222kmx x k+=-,212222m x x k --=-,()()()222222442282k m k m m k ∆=+-+=+-.……8分 由对称性知,若以MN 为直径的圆过定点,则定点必为原点.……9分1212OM ON x x y y ⋅=+……10分()()()()22121212121x x kx m kx m k x x mk x x m =+++=++++……11分 ()2222222122m km kmk m k k--=+++-- 222222m k k --=-.……12分又2222m k =+,所以0OM ON ⋅=,所以OM ON ⊥,故以MN 为直径的圆过原点.……13分②当直线斜率不存在时,直线方程x =(222x y ±+=,恒过原点.综上所述,以MN 为直径的圆过原点.……15分 方法二:(1)同方法一;(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,①当切线斜率存在时,设直线方程为y kx m =+,=2222m k =+,……6分联立()22222122202y x k x kmx m y kx m ⎧-=⎪⇒----=⎨⎪=+⎩, 则12222km x x k+=-,212222m x x k --=-,()()()222222442282k m k m m k ∆=+-+=+-.……8分 以()11,M x y ,()22,N x y 为直径的圆的方程为()()()()12120x x x x y y y y --+--=, 即()()22121212120x x x x x x y y y y y y -+++-++=,……9分因为()()()()221212*********x x y y x x kx m kx m k x x km x x m +=+++=++++,所以()222221212222222210222m km m k x x y y k km m k k k ----+=+⋅+⋅+==---,……11分 且()121222242222km my y k x x m k m k k +=++=⋅+=--, 所以所求的圆的方程为222224022km m x x y y k k -+-=--,……12分所以MN 为直径的圆过原点.……13分②当直线斜率不存在时,直线方程x =(222x y ±+=,恒过原点.综上所述,以MN 为直径的圆过原点.……15分⑦18.(1)证明见解析;(2)证明见解析【分析】(1)先有两点间距离公式求出圆心的轨迹方程,再由斜率的定义表示出斜率,利用轨迹方程化简斜率之差即可证明;(2)先设直线MN 的方程为y kx b =+,直曲联立,用韦达定理表示出线段MN 中点坐标()22,21Q k k --+进而得到Q 的轨迹方程是222x y =-+,再与动圆P 的方程联立,得到C 、D 、G 的横坐标分别为c ,d ,g ,最后利用()()()0x c x d x g ---=的展开式系数与3(42)40x b x a +-+=相同,得到2x 系数为零即可. 【详解】(1)设点(,)P x y ,|3|y =-, 化简并整理成248x y =-+, 圆心P 的轨迹E 的方程为248x y =-+1211,22y y k k x x --==+-,122114(1)224y y y k k x x x -----=-=+--, 又248x y =-+, 所以24(1)4(1)1444y y x y ,所以121k k -=.(2)显然直线MN 的斜率存在,设直线MN 的方程为y kx b =+,由248x y y kx b ⎧=-+⎨=+⎩,消y 并整理成24480x kx b ++-=, 在判别式大于零时,1248x x b =-, 又124x x =-,所以1b =, 所以2440x kx +-=,1y kx =+,()21212124,242x x k y y k x x k +=-+=++=-+,所以线段MN 的中点坐标为()22,21Q k k --+,设(,)Q x y ,则2221x k y k =-⎧⎨=-+⎩,消k 得222x y =-+, 所以Q 的轨迹方程是222x y =-+,圆P 过定点(0,1)F ,设其方程为22(1)(1)0x y ax b y +-++-=,由222(1)(1)022x y ax b y x y ⎧+-++-=⎨=-+⎩,得42(42)40x b x ax +-+=, 设C 、D 、G 的横坐标分别为c ,d ,g ,因为C 、D 、G 异于F ,所以c ,d ,g 都不为零, 故3(42)40x b x a +-+=的根为c ,d ,g , 令()()()0x c x d x g ---=,即有32()()0x c d g x cd dg gc x cdg -+++++-=, 所以0c d g ++=,故CDG 的重心的横坐标为定值.【点睛】关键点点睛:本题第二问关键是圆P 过定点(0,1)F ,设其方程为22(1)(1)0x y ax b y +-++-=,然后与Q 的轨迹方程联立,表示出重心横坐标的方程,然后利用待定系数法求出结果.⑧17.(1)221.124x y +=(2)92【分析】(1)根据椭圆的简单几何性质知a =2224b a c =-=,写出椭圆的方程;(2)先斜截式设出直线y x m =+,联立方程组,根据直线与圆锥曲线的位置关系,可得出AB 中点为00(,)E x y 的坐标,再根据ⅰPAB 为等腰三角形知PE AB ⊥,从而得PE 的斜率为241334mk m -==--+,求出2m =,写出AB :20x y -+=,并计算||AB = 【详解】(1)由已知得c =ca=a =2224b ac =-=, 所以椭圆G 的方程为221124x y +=.(2)设直线l 的方程为y x m =+,由22,{1124y x m x y ,=++=得22463120x mx m ++-=,ⅰ设A 、B 的坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y (12x x <),AB 中点为00(,)E x y , 则120324x x m x +==-,004my x m =+=, 因为AB 是等腰ⅰPAB 的底边,所以PE AB ⊥.所以PE 的斜率为241334mk m-==--+,解得2m =,此时方程ⅰ为24120x x +=. 解得13x =-,20x =,所以11y =-,22y =,所以||AB =, 此时,点(3,2)P -到直线AB :20x y -+=的距离d =所以ⅰPAB 的面积1922S AB d =⋅=. 考点:1、椭圆的简单几何性质;2、直线和椭圆的位置关系;3、椭圆的标准方程;4、点到直线的距离. 【思路点晴】本题主要考查的是椭圆的方程,椭圆的简单几何性质,直线与椭圆的位置关系,点到直线的距离,属于难题.解决本类问题时,注意使用椭圆的几何性质,求得椭圆的标准方程;求三角形的面积需要求出底和高,在求解过程中要充分利用三角形是等腰三角形,进而知道定点与弦中点的连线垂直,这是解决问题的关键.⑨19.(1)证明见解析,4x =(2)12【分析】(1)由题得出椭圆方程,设直线AB 方程为()()()()112210,,,,y k x k A x y B x y =-≠,写出,A B 两点处的切线方程,由对称性得,点Q 处于与x 轴垂直的直线上,法一:两切线方程联立得Q x ,再代入()()1122=1,=1y k x y k x --即可证明;法二:由点(),Q Q Q x y 在两切线上得直线AB 的方程143Q Q x y x y +=,结合直线AB 过点()1,0F ,即可得出Q x ;(2)由(1)得出直线OQ 的方程,设直线AB 和OQ 交于点P ,得出P 为线段AB 的中点,由弦长公式得出AB 进而得出AP ,由两直线夹角公式得出tan APM ∠,得出243k AM AP k+=⋅,根据基本不等式求解即可.【详解】(1)由题意可知,231a -=, 所以24a =,所以椭圆方程为22143x y +=, 设直线AB 方程为()()()()112210,,,,y k x k A x y B x y =-≠, 联立()221431x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消y 可得,()22223484120k x k x k +-+-=, 所以221212228412,3434k k x x x x k k -+==++, 因为过点A 的切线为11143x x y y+=,过点B 的切线为22143x x y y +=, 由对称性可得,点Q 处于与x 轴垂直的直线上, 法一:联立1122143143x x y y x x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 得,()2112214Q y y x x y x y -=-,将()()1122=1,=1y k x y k x --代入上式得()()()()212112211244411Q k x x k x x x kx x kx x kx kx --===----+,所以Q 点在直线4x =上.法二:因为点(),Q Q Q x y 在两切线上,所以1122114343Q QQ Q x x y y x x y y+=+=,, 所以直线AB 的方程为143Q Q x y x y +=,又直线AB 过点()1,0F ,所以10143QQ x y ⨯+⨯=,解得4Q x .(2)将4x =代入11143x x y y+=得,()()()1111313131Q x x y y k x k --===--,直线OQ 的方程为34y x k =-, 设直线AB 和OQ 交于点P ,联立()134y k x y x k ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩,解得22434P kx k =+, 又221222418342342P k k x x x k k +==⋅=++,所以P 为线段AB 的中点,因为()212212134k AB x k +=-==+, 所以()226134k AP k +=+,又因为23434tan 314k AM k kAPM k AP k k ++∠===⎛⎫+⋅- ⎪⎝⎭,所以()2222614343161234k k k AM AP k k k k k +⎛⎫++=⋅=⋅=+≥ ⎪ ⎪+⎝⎭, 当且仅当1k =±时,等号成立, 故AM 的最小值为12.⑩18.(1)2212x y +=;(2)550x y ++=.【分析】(1)根据给定条件,求出,,a b c 即得椭圆E 的标准方程.(2)根据给定条件,借助倾斜角的关系可得1MP NP k k ⋅=,设出直线l 的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理结合斜率的坐标公式求解即得. 【详解】(1)令(,0)F c -,由c e a ==,得,a b c ==,则直线FB 的斜率1k =, 由直线FB 过点(1,2)P ,得直线FB 的方程为1y x =+,因此1,b c a ===所以椭圆C 的标准方程为2212x y +=.(2)设MPF NPF θ∠=∠=,直线MP 的倾斜角为β,直线NP 的倾斜角为α,由直线FP 的斜率1k =知直线FP 的倾斜角为π4,于是ππ,44αθβθ=+=+,即有π2αβ+=,显然,αβ均不等于π2, 则πsin()sin 2tan tan 1πcos cos()2αααβαα-=⋅=-,即直线,MP NP 的斜率满足1MP NP k k ⋅=, 由题设知,直线l 的斜率不为0,设直线l 的方程为1,1x my m =-≠,由22122x my x y =-⎧⎨+=⎩,消去x 并整理得,22(2)210m y my +--=,显然0∆>, 设1122(,),(,)M x y N x y ,则12122221,22m y y y y m m +==-++, 由1MP NP k k ⋅=,得121222111y y x x --⋅=--,即1212(1)(1)(2)(2)0x x y y -----=, 则1212(2)(2)(2)(2)0my my y y -----=,整理得21212(1)(22)(0)m y y m y y ---+=,即2221(22)2022m m m m m --⋅--=++,于是25410m m --=,而1m ≠,解得,15m =-, 所以直线l 的方程为115x y =--,即550x y ++=.【点睛】关键点点睛:本题第2问,由MPF NPF =∠∠,结合直线倾斜角及斜率的意义求得1MP NP k k ⋅=是解题之关键.1116.(1)22143x y +=(2)10x y -=或10x y -=【分析】(1)利用椭圆焦半径公式及性质计算即可;(2)设直线l 方程,B、C坐标,根据平行关系得出两点纵坐标关系,联立椭圆方程结合韦达定理解方程即可.【详解】(1)设焦距为2c ,由椭圆对称性不妨设椭圆上一点()()000,0P x y a x ≥≥,易知()2,0F c ,则2PF =00c c x a a x a a =-=-,显然0x a =时2min PF a c =-,由题意得222121c a a c a b c⎧=⎪⎪⎨-=⎪⎪=+⎩解得2,1,a c b ===所以椭圆C 的方程为22143x y +=; (2)设()()1122,,,C x y B x y ,因为AB //1CF ,所以1122::2:1CF AB F F F A == 所以122y y =-ⅰ设直线l 的方程为1x my =+,联立得221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理得()2234690m y my ++-=, 由韦达定理得()122122634934m y y m y y m ⎧+=-⎪+⎪⎨=-⎪+⎪⎩, 把ⅰ式代入上式得222226349234m y m y m ⎧-=-⎪⎪+⎨⎪-=-⎪-+⎩,得()()22222236923434m y m m ==++, 解得m =, 所以直线l 的方程为:10x y +-=或10x y -=.1218.(1)0,⎛ ⎝⎭(2)221924x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭(3)【分析】(1)化简椭圆的标准方程,根据,,a b c 的关系即可求得焦点坐标;(2)先联立方程求得()1,3M -,()1,3N --,求出直线MT 的方程,然后利用待定系数法求得内切圆的方程;(3)设过P 作圆Q 的切线方程为()13y k x =-+,利用相切关系求得点A ,B 坐标,进而结合内切圆的半径利用三角形中等面积法求解即可.【详解】(1)椭圆的标准方程为2218198x y +=,因为819988-=,所以焦点坐标为0,⎛ ⎝⎭. (2)将=1x -代入椭圆方程229881x y +=得3=±y ,由对称性不妨设()1,3M -,()1,3N --, 直线MT 的方程为()3313y x =---,即3490x y +-=, 设圆Q 方程为()222x t y r -+=,由于内切圆Q 在TMN △的内部,所以1t >-, 则Q 到直线MN 和直线MT的距离相等,即1t r +=,解得12t =,32r =,所以圆Q 方程为221924x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(3)显然直线PA 和直线PB 的斜率均存在, 设过P 作圆Q 的切线方程为()13y k x =-+,其中k 有两个不同的取值1k 和2k 分别为直线PA 和PB 的斜率. 由圆Q32=,化简得:2812270k k +-=,则121232278k k k k ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,由()122139881y k x x y ⎧=-+⎨+=⎩得()()222111119816384890k x k k x k k ++-+--=, 可得21121848989A P A k k x x x k --==+,所以()221111112211848924182713138989A A k k k k y k x k k k ⎛⎫----+=-+=-+= ⎪++⎝⎭ ()()()111113271218271833271291232k k k k k ---+-===--+-.同理22222848989B k k x k --=+,32B y =-,所以直线AB 的方程为32y =-, 所以AB 与圆Q 相切,将32y =-代入229881x y +=得x =所以AB =P 到直线AB 的距离为92,设PAB 的周长为m ,则PAB的面积13192222ABC S m =⨯=⨯△,解得m =所以PAB的周长为.1316.(1)2212x y +=;(2)【分析】(1)设出椭圆上的点00(,)M x y ,求出||MF 的最值,进而求出,a c 即可. (2)利用椭圆的对称性及椭圆定义求解即得.(3)设出直线AB 的方程,与椭圆方程联立求出三角形面积的表达式,再求出最大值即得.【详解】(1)令(,0)F c -,设00(,)M x y 是椭圆22221x y a b+=上的点,则22220002(),b y a x a x a a =--≤≤,则0||c MF a x a===+,显然当0x a =-时,min ||MF a c =-,当0x a =时,max ||MF a c =+,则11a c a c ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得1a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆的方程为2212x y +=.(2)记椭圆的右焦点为F ',由椭圆对称性知,||||P F PF ''=,所以2PF P F PF PF a +=+==''(3)显然直线AB 不垂直于y 轴,设直线AB 的方程为2x my =+,1122(,),(,)A x y B x y ,由22222x my x y =+⎧⎨+=⎩消去x 得22(2)420m y my +++=,222168(2)8(2)0m m m ∆=-+=->,则12122242,22m y y y y m m +=-=++,12||y y -=因此12|1|||2ABFS QF y y =-=,令0t =>,于是ABFS=≤=,当且仅当2t =,即m =所以FAB1418.(1)y =(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】(1)由两曲线有公共的焦点F ,且4p b =,得2c b =,3a b ,可求渐近线方程;(2)通过设直线方程,联立方程组,借助韦达定理,表示出11||||OP OQ +和11||||AF BF -,由1111OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎪⎝⎭求λ的取值范围. 【详解】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,设双曲线E 的焦距为2c ,则有2pc =,又4p b =,则2c b =. 由222+=a b c ,得3ab ,所以E的渐近线的方程为y = (2)设:l x my c =+,()()1122,,,P x y Q x y ,1与E 的两条近线交于P ,Q 两点均位于y 轴右侧,有23m <,由x my cy x =+⎧⎪⎨=⎪⎩,解得1y =2y =,12111122OP OQ y y +=+===设()()3344,,,A x y B x y , 由22x my cy px=+⎧⎨=⎩,消去x 得2220y pmx p --=,则有234342,y y pm y y p +==-,343411y y AF BFy y --=3423422y y pm y y p p +== 由1111OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭,2pc =,有2p λ==由23m <⎡∈⎢⎣⎭,所以10,2λ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.1519.(1)28y x =(3)4(),4a d a a a ≥=<⎪⎩【分析】(1)根据抛物线的定义即得动圆圆心M 的轨迹方程; (2)将直线方程与抛物线方程联立,求出交点坐标,再由12AOBA B SOP y y =-计算可得; (3)根据题设先求出MN 的解析式,可将距离最小值问题转化为二次函数最小值问题,分类讨论即得. 【详解】(1)因为动圆M (M 为圆心)过定点(2,0)P ,且与定直线:2l x =-相切,即点M 到定点(2,0)P 的距离与到直线:2l x =-的距离相等,且点(2,0)P 不在直线:2l x =-上, 所以由抛物线定义知:圆心M 的轨迹是以定点()2,0P 为焦点,定直线:2l x =-为准线的抛物线,抛物线方程形如()220y px p =>,又22p=,则4p =, 故圆心M 的轨迹方程为28y x =.(2)如图,由题知,直线AB的方程为)2y x =-,由)228y x y x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,解得6x y =⎧⎪⎨=-⎪⎩23x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩23A ⎛ ⎝⎭,(6,B -, 所以()11222AOBA B SOP y y =-=⨯-=(3)设(),M x y ,则28y x =()0x ≥,又(,0)N a ,则MN ==)0x =≥,因二次函数()24816y x a a =-++-的对称轴为4x a =-,故当40a -≥,即4a ≥时,min 816y a =-,此时min ()MN d a =当40a -<,即4a <时,2min y a=,此时min ||()MN d a a ==.所以4(),4a d a a a ≥=⎨<⎪⎩.1615.(1)22143x y +=【分析】(1)由椭圆的离心率可得a ,b 的关系,设椭圆的方程,将点T 的坐标代入椭圆的方程,可得参数的值,即可得a ,b 的值,求出椭圆的方程;(2)设与2y x =平行的直线的方程,与椭圆的方程联立,由判别式为0,可得参数的值,进而求出两条直线的距离,即求出椭圆上的点到直线的最大距离.【详解】(1)由椭圆的离心率为12,可得12c e a=,可得2234a b =,设椭圆的方程为:2222143x y t t+=,20t >,又因为椭圆经过点3(1,)2T ,所以2213144t t +=,解得21t =,所以椭圆的方程为:22143x y +=;(2)设与直线2y x =平行的直线的方程为()20y x m m =+≠,联立222143y x mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理可得:2219164120x mx m ++-=,22216419(412)0m m ∆=-⨯⨯-=,可得219m =,则m =所以直线2y x m =+到直线2y x =的距离d ==所以椭圆C 上的点到直线:2l y x =1721.(1)24y x = (2)649【分析】(1)首先利用勾股定理求出QF ,PF ,再由等面积法求出p ,即可得解;(2)设直线AB 的解析式为x ky b =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,依题意0FA FB ⋅=,即可得到22614b b k -+=,再由129S S =得到线段的比例关系,从而求出b ,再计算出12y y -,最后根据P Q PQ y y =-及韦达定理计算可得. 【详解】(1)方法一:5PQ =,PF QF ⊥,2PF QF =,22225QF PF PQ ∴+==,解得QF =PF = ∴在PQF △中,根据等面积法1122PQ MF PF QF ⋅=⋅,5p ⨯=2p =,∴抛物线的标准方程为24y x =;方法二:设x 轴与准线的交点为M .,PF QF ⊥∴当2PF QF =时,tan 2tan PQF AFM ∠==∠,2PM MF ∴=,2MF MQ =.552PQ PM MQ MF ∴=+==,2MF p ∴==, ∴抛物线C 的标准方程为24y x =;(2)由(1)可得抛物线的焦点()1,0F ,准线为=1x -, 依题意,直线AB 的斜率不为0,∴设直线AB 的解析式为x ky b =+,()11,A x y ,()22,B x y .联立24y x x ky b⎧=⎨=+⎩,消去x 得2440y ky b --=,显然0∆>,124y y k ∴+=,124y y b =-.由PF QF ⊥,则0FA FB ⋅=,可得()()11221,1,0x y x y -⋅-=,()()1212110x x y y ∴--+=,整理得22614b b k -+=.ⅰ易知直线AF 的解析式为()1111y y x x =--,令=1x -,可得1121P y y x -=-, 同理可得2221Q y y x -=-. 129S S =,9PF QF AF BF ∴⋅=⋅,即9PF BFAFQF =⨯,219P Qy y y y ∴=.129P Q y y y y ∴=,12121222119y y x x y y --⋅--∴=,()()124911x x ∴=--,即1249y y -=,19b ∴=.12169y y ∴-=. 所以()()1212211212122222221111P Q y y x y x y y y PQ y y x x x x ---+-=-=-=---- ()121212121264249y y y y y y y y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==-=-.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.1817.(2)10x-=或10x -=【分析】(1)由椭圆方程,即可求出椭圆右焦点坐标,根据直线的点斜式,联立直线方程和椭圆方程,求得交点,A B 的坐标,根据两点之间距离公式可求得AB ;(2)联立直线方程和椭圆方程,根据椭圆的弦长公式可求得|AB |,计算AB 的中点,G MG ,利用AMB ∠最大求得直线方程【详解】(1)由题意可得()1,0F ,因为直线l 的倾斜角为π4,所以πtan 14k ==,因此,l 的方程为1y x =-,联立方程22121x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消去y 得2340x x -=解得1240,3x x ==所以()410,1,,33A B ⎛⎫- ⎪⎝⎭因此,AB =(2)设()()1122,,,A x y B x y ,由题意得,直线l 的斜率不为0,故设l 为1x my =+, 联立方程22121x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去x 得,()222210m y my ++-=,0∆>,因此12122221,22m y y y y m m -+==-++, 所以)2212m AB m +==+,设线段AB 的中点为G , 则12222,1222G G G y y m y x my m m +==-=+=++,所以()22242122m MG m m +=-=++,所以12tan 2ABAMB MG∠==设t =,则tan 2AMB t t ∠===≤+,当且仅当t =m = 当2AMB∠最大时,AMB ∠也最大,此时直线l 的方程为1x =+, 即10x-=或10x -=1918.(1)2213x y -=(2)1【分析】(1)先求出焦点坐标,再根据渐近线方程可求基本量,从而可得双曲线的方程. (2)利用点差法可求直线的斜率,注意检验.【详解】(1)椭圆2215x y +=的焦点为()2,0±,故224a b +=,由双曲线的渐近线为y x =,故b a =1,b a == 故双曲线方程为:2213x y -=.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,AB 的中点为M , 因为M 在直线1:3l y x =,故13M M y x =,而121231y x -=,222231y x -=,故()()()()1212121203x x x x y y y y -+--+=, 故()()121203M M x x xy y y ---=,由题设可知AB 的中点不为原点,故0M M x y ≠,所以121213M My y xx x y -==-, 故直线AB 的斜率为1.此时12:33M M M AB y x x x x x =-+=-,由222333M x y x x y ⎧=-⎪⎨⎪-=⎩可得222333M x x x ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,整理得到:22424303M M x x x x -++=, 当222416Δ168324033M M M x x x ⎛⎫=-+=-> ⎪⎝⎭即M x <M x >即当M x <M x >AB 存在且斜率为1.2018.(1)22143x y +=(2)(ⅰ)2212 7x y+=;(ⅰ)48,7⎡⎢⎣.【分析】(1)利用题意列出两个方程,联立求解得,a b的值,即得椭圆方程;(2)(ⅰ)设AB方程,与椭圆方程联立,写出韦达定理,利用菱形对角线互相垂直得到()221217km+=,再由题意推出22212||17mOPk==+,即得点P的轨迹方程;(ⅰ)利用弦长公式求出AB =算出AOB的面积表达式S=t的函数S=图象即可求其取值范围.【详解】(1)根据题意设椭圆C的标准方程为22221x ya b+=,由已知得,1222a b⨯⨯==ab1c=可得,221a b-=,联立解得,2a=,b=故椭圆C的标准方程为:22143x y+=.(2)ⅰ 如图,当直线AB的斜率存在时,设其方程为y kx m=+,由22143y kx mx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2223484120k x kmx m+++-=,由题意()()()222222Δ6443441248430k m k m k m=-+-=-+>,设1122(,),(,)A x yB x y,则122834kmx xk+=-+,212241234mx xk-=+,于是,()()2212121212()y y kx m kx m k x x km xx m=++=+++。
(完整版)圆锥曲线⾼考真题(1)求M 的⽅程(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对⾓线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 的⾯积最⼤值.2.设1F ,2F 分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上⼀点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另⼀个交点为N.(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离⼼率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a,b .3.已知椭圆C :,直线不过原点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 .(1) 证明:直线OM 的斜率与的斜率的乘积为定值;(2)若过点(),延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否平⾏四边⾏?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.4.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.(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.5.已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的⽅程.6.已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上⼀点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r .证明:FA u u u r,FP u u u r ,FB u u u r 成等差数列,并求该数列的公差.7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离⼼率为,且经过点(0,1),圆22221:C x y a b +=+。
圆锥曲线经典大题1•已知过点A(— 4,0)的动直线I与抛物线G: x2 = 2py(p>0)相交于B、C两点•当直线I的斜率是2时,AC = 4AB.(1)求抛物线G的方程;(2)设线段BC的中垂线在y轴上的截距为b,求b的取值范围.2.如图,已知F(1,0),直线l:x 1,点P为平面上的动点,过点P作I的垂线, ujuruuir urn uuu垂足为点Q,且QP QF FP FQ .(I)求动点P的轨迹C的方程。
(n)过点F的直线交轨迹C于A, B两点,交直线I于点M .UULT luur ULUT (1)已知MA 1AF,MBuuu2BF,求i 2的值;uuur (2)求MA HITMB的最小值.3.设点F是抛物线G:x2=4y的焦点.(1)过点P (0, -4)作抛物线G的切线,求切线的方程;(2)设A, B为抛物线G上异于原点的两点,且满足FA^B o,分别延长AF,BF交抛物线G于C,D两点,求四边形ABCD面积的最小值.4.设抛物线方程为x2 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;(U)已知当M点的坐标为(2, 2p)时,AB 4/10 .求此时抛物线的方程;2 2 25.设椭圆M:笃 y 1 a .2的右焦点为F i ,直线l:x a 2 uuur uuur A ,若OF , 2AF 1 0 (其中O 为坐标原点). (1)求椭圆M 的方程;(2)设P 是椭圆M 上的任意一点,EF 为圆 N : x 2 y 2 2 1的任意一条直径(E 、F 为直径的两个端点),求PE PF 的最大值.一a 与x 轴交于点 ..a 2 26•已知双曲线C的方程为爲笃1(a 0,b 0),离心率e丄5,顶点到渐近线a b 2的距离为。
5(I)求双曲线C的方程;(II)如图,P是双曲线C上一点,A,B两点在双曲线C的两条渐近线上,且分uuu uu 1别位于第一、二象限,若AP PB, [-,2],求AOB面积的取值范围。
圆锥曲线经典大题
1.已知过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :x 2=2py (p >0)相交于B 、C 两点.当
直线l 的斜率是12
时,AC
→=4AB →.
(1)求抛物线G 的方程;
(2)设线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.
2.如图,已知(10)F ,,直线:1l x =-,点P 为平面上的动点,过点P 作l 的垂线,垂足为点Q ,且QP QF FP FQ ⋅=⋅.
(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程。
(Ⅱ)过点F 的直线交轨迹C 于A B ,两点,交直线l 于点M .
(1)已知1MA AF λ=,2MB BF λ=,求12λλ+的值;
(2)求MA MB ⋅的最小值.
3.设点F 是抛物线G :x 2=4y 的焦点.
(1)过点P (0,-4)作抛物线G 的切线,求切线的方程;
(2)设A ,B 为抛物线G 上异于原点的两点,且满足
0·=FB FA ,分别延长
AF ,BF 交抛物线G 于C ,D 两点,求四边
形ABCD 面积的最小值.
4.设抛物线方程为22(0)x py p =>,M 为直线2y p =-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(22)p -,
时,AB =
5.设椭圆22
2:12
x y M a +=(a >的右焦点为1F ,直线2
:2
2-=
a a x l 与x 轴交于点
A ,若112OF AF +=0(其中O 为坐标原点)
.
(1)求椭圆M 的方程;(2)设P 是椭圆M 上的任意一点,EF 为圆
()12:2
2=-+y x N 的任意一条直径(E 、F 为直径的两个端点),求⋅的
最大值.
6.已知双曲线C 的方程为22221(0,0)y x a b a b -=>>,离心率e =顶点到渐近线
(I )
(II ) 求双曲线C 的方程;
(II)如图,P 是双曲线C 上一点,A ,B 两点在双曲线C 的两条渐近线上,且分
别位于第一、二象限,若1
,[,2]3
AP PB λλ=∈,求AOB ∆面积的取值范围。
7.一条双曲线2
212
x 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 1P 与A 2Q 交点的轨迹E 的方程式;(2)若过点H(0, 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。
8.已知:椭圆122
22=+b
y a x (0>>b a ),过点)0,(a A -,),0(b B 的直线倾斜角
为
6
π
,原点到该直线的距离为23.(1)求椭圆的方程;(2)斜率大于零的直线
过)0,1(-D 与椭圆交于E ,F 两点,若2=,求直线EF 的方程;(3)是否存在实数k ,直线2+=kx y 交椭圆于P ,Q 两点,以PQ 为直径的圆过点
)0,1(-D ?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.。