高考圆锥曲线大题训练
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全国卷高考数学圆锥曲线大题(带答案)1. 如图,直线l 1与l 2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l 1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l 1上的射影点是N ,且|BN|=2|DM|.(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点M 的轨迹C 的方程.(Ⅱ)过点D 且不与l 1、l 2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:①(R);AG AD λλ=∈②2;GE GF GH +=③0.GH EF ⋅= 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x 轴上,离心率23=e ,已知点)3,0(P 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)0(1:22221>>=+b a b y a x C 的一条准线方程是,425=x 其左、右顶点分别 是A 、B ;双曲线1:22222=-b y a x C 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:.0=•4. 椭圆的中心在坐标原点O,右焦点F(c,0)到相应准线的距离为1,倾斜角为45°的直线交椭圆于A,B两点.设AB中点为M,直线AB与OM的夹角为αa.(1)用半焦距c表示椭圆的方程及tanα;(2)若2<tanα<3,求椭圆率心率e的取值范围.5. 已知椭圆2222byax+(a>b>0)的离心率36=e,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为23(1)求椭圆的方程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D两点问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由6. 在直角坐标平面中,ABC ∆的两个顶点B A ,的坐标分别为)0,1(-A ,)0,1(B ,平面内两点M G ,同时满足下列条件: ①0=++GC GB GA MCMB MA ==GM ∥AB(1)求ABC ∆的顶点C 的轨迹方程;(2)过点)0,3(P 的直线l 与(1)中轨迹交于F E ,两点,求PF PE ⋅的取值范围7. 设R y x ∈,,j i,为直角坐标平面内x 轴.y 轴正方向上的单位向量,若jy i x b j y i x a)2(,)2(-+=++=,且8||||=+b a(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OB OA OP +=,则OAPB 为矩形,试求AB 方程.8. 已知抛物线C :)0,0(),(2>≠+=n m n x m y 的焦点为原点,C 的准线与直线 )0(02:≠=+-k k y kx l 的交点M 在x 轴上,l 与C 交于不同的两点A 、B ,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N (p ,0).(Ⅰ)求抛物线C 的方程; (Ⅱ)求实数p 的取值范围;(Ⅲ)若C 的焦点和准线为椭圆Q 的一个焦点和一条准线,试求Q 的短轴的端点的轨迹方程.9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴AA 1在x 轴上.以A 、A 1为焦点的双曲线交椭圆于C 、D 、D 1、C 1四点,且|CD|=21|AA 1|.椭圆的一条弦AC 交双曲线于E ,设λ=EC AE ,当4332≤≤λ时,求双曲线的离心率e 的取值范围.x10. 已知三角形ABC 的三个顶点均在椭圆805422=+y x 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090,AD 垂直BC 于D ,试求点D 的轨迹方程.11. 如图,过抛物线24x y =的对称轴上任一点(0,)(0)P m m >作直线与抛物线交于,A B两点,点Q 是点P 关于原点的对称点.(1) 设点P 分有向线段AB 所成的比为λ,证明:()QP QA QB λ⊥-;(2) 设直线AB 的方程是2120x y -+=,过,A B 两点的圆C 与抛物线在点A 处有共同的切线,求圆C 的方程.12. 已知动点P (p ,-1),Q (p ,212p +),过Q 作斜率为2p 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α,AP 与l 的夹角为β,证明:βα+或βα-是定值.13. 在平面直角坐标系内有两个定点12F F 、和动点P ,12F F 、坐标分别为)0,1(1-F 、)0,1(F 2,动点P 满足22|PF ||PF |21=,动点P 的轨迹为曲线C ,曲线C 关于直线y x =的对称曲线为曲线'C ,直线3-+=m x y 与曲线'C 交于A 、B 两点,O 是坐标原点,△ABO 的面积为7,(1)求曲线C 的方程;(2)求m 的值。
高三数学文科圆锥曲线大题训练(含详细解答)1.已知椭圆22:416C xy.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设椭圆C 与y 轴下半轴的交点为B ,如果直线10y kx k 交椭圆C 于不同的两点,E F ,且,,B E F 构成以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,判断直线EF 与圆2212xy的位置关系.1.解:(I)由题意,椭圆C 的标准方程为221164xy,所以2222216,4,12从而a b ca b ,因此4,23ac,故椭圆C 的离心率32c ea............4分(II)由221,416y kx xy得22148120kxkx ,由题意可知0. ..............5分设点,E F 的坐标分别为1122,,,x y x y ,EF 的中点M 的坐标为,M M x y ,则1224214Mx x k x k,1221214My y y k......................7分因为BEF 是以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,所以BM EF , 因此BM 的斜率1BMk k. ............... ...........................................8分又点B 的坐标为0,2,所以222122381440414M BMMy kkk kx kk,..........10分即238104k kkk ,亦即218k,所以24k,....................12分故EF 的方程为2440x y................ ...........................................13分又圆2212xy的圆心0,0O 到直线EF 的距离为42223218d, 所以直线EF 与圆相离.....................14分2.已知椭圆的中心在坐标原点O ,长轴长为22,离心率22e,过右焦点F 的直线l 交椭圆于P ,Q 两点.(1)求椭圆的方程;(2)当直线l 的斜率为1时,求POQ 的面积;(3)若以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形,求满足该条件的直线l 的方程.2.解:(1)由已知,椭圆方程可设为222210x y a b ab.--------1分∵长轴长为22,离心率22e,∴1,2b c a .所求椭圆方程为2212xy.----------- 4分(2)因为直线l 过椭圆右焦点1,0F ,且斜率为1,所以直线l 的方程为1yx .设1122,,,P x y Q x y ,由2222,1,x yyx 得23210yy,解得1211,3y y .∴1212112223POQ S OFy y y y .--------------9分(3)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 的方程为1x ,此时POQ 小于90,,OP OQ 为邻边的平行四边形不可能是矩形.当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为1yk x .由2222,1,x y yk x 可得2222124220k x k x k.∴22121222422,1212kkx x x x k k.11(1)y k x ,22(1)y k x 212212ky y k因为以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形0OP OQuu u r uuu r.由221212222201212kkOP OQx x y y k kuu u r uuu r 得22k,2k .所求直线的方程为2(1)yx .----------------14分3.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)xy ab ab的一个顶点为(2,0)A ,离心率为63.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 过点A ,过O 作l 的平行线交椭圆C 于P ,Q 两点,如果以PQ 为直径的圆与直线l 相切,求l 的方程.3. 解:(1)依题意,椭圆的焦点在x 轴上,因为2a,63c a,所以263c,22243b ac.所以椭圆的方程为223144xy .…………4分(2)依题意,直线l 的斜率显然存在且不为0,设l 的斜率为k ,则可设直线l 的方程为(2)y k x ,则原点O 到直线l 的距离为2|2|1k dk.设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则2234y kx xy消y得22(31)4kx.可得2222(,)3131k P kk,2222(,)3131k Q kk.因为以PQ 为直径的圆与直线l 相切,所以1||2PQ d ,即||OP d .所以22222222|2|()()()31311k k kk k,解得1k .所以直线l 的方程为20xy或20x y .………14分4.已知离心率为32的椭圆2222:1(0)xy C a bab与直线2x 相交于,P Q 两点(点P在x 轴上方),且2PQ .点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,且APQ BPQ .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)求四边形APBQ 面积的取值范围.4.解:(1)由已知得32e,则12b a,设椭圆方程为22221(0)4xy b bb由题意可知点(2,1)P 在椭圆上,所以224114bb.解得22b.故椭圆C 的标准方程为22182xy.………4分(2)由题意可知,直线PA ,直线PB 的斜率都存在且不等于0.因为APQ BPQ ,所以PAPB k k .设直线PA 的斜率为k ,则直线:1(2)PA y k x (0k).由2248(12),xyy kx k 得222(14)8(12)161640k xk k x k k ……(1).依题意,方程(1)有两个不相等的实数根,即根的判别式0成立.即222264(12)4(14)161640k k k kk ,化简得216(21)0k ,解得12k.因为2是方程(1)的一个解,所以2216164214Akkx k.所以2288214Akkx k.当方程(1)根的判别式0时,12k,此时直线PA 与椭圆相切.由题意,可知直线PB 的方程为1(2)y k x .同理,易得22228()8()288214()14Bk k kkx k k.由于点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,APQ BPQ ,且能存在四边形APBQ ,则直线PA 的斜率k 需满足12k.设四边形APBQ 面积为S ,则112222APQBPQABS SSPQ x PQx 2222188288221414B A k k k k PQ x x kk21614k k由于12k,故216161144k Skkk.当12k时,144k k,即110144kk ,即04S .(此处另解:设t k ,讨论函数1()4f t t t 在1,2t时的取值范围.222141()4t f t tt,则当12t时,()0f t ,()f t 单调递增.则当12t 时,()(4,)f t ,即S 0,4.)所以四边形APBQ 面积S 的取值范围是0,4.………14分5.已知椭圆的一个顶点为)1,0(A ,焦点在x 轴上,若右焦点到直线022y x的距离为 3.(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线0ykxm k与椭圆相交于不同的两点M 、N ,当A MA N 时,求m 的取值范围.5.解: (1)依题意可设椭圆方程为2221x ya,………….2分则右焦点F 的坐标为21,0a,由题意得212232a,解得23a,故所求椭圆的标准方程为2213xy.………………………….5分6.已知椭圆1C 的中心在坐标原点,两焦点分别为双曲线222:12xC y的顶点,直线20x y与椭圆1C 交于A ,B 两点,且点A 的坐标为(2,1),点P 是椭圆1C 上异于点A ,B 的任意一点,点Q 满足0AQ AP,0BQ BP ,且A ,B ,Q 三点不共线.(1)求椭圆1C 的方程;(2)求点Q 的轨迹方程;(3)求ABQ 面积的最大值及此时点Q 的坐标.6.(1)解法1:∵双曲线222:12xC y的顶点为1(2,0)F ,2(2,0)F , ……1分∴椭圆1C 两焦点分别为1(2,0)F ,2(2,0)F .设椭圆1C 方程为12222by ax 0a b ,∵椭圆1C 过点A (2,1),∴1224a AF AF ,得2a.……2分∴22222ba.………………………3分∴椭圆1C 的方程为22142xy.………………………4分解法2:∵双曲线222:12xC y的顶点为1(2,0)F ,2(2,0)F , …………………1分∴椭圆1C 两焦点分别为1(2,0)F ,2(2,0)F .设椭圆1C 方程为12222by ax 0ab ,∵椭圆1C 过点A (2,1),∴22211ab . ①………………………2分. ∵222ab,②………………………3分由①②解得24a, 22b .∴椭圆1C 的方程为22142x y.………………………4分(2)解法1:设点),(y x Q ,点),(11y x P ,由A (2,1)及椭圆1C 关于原点对称可得B (2,1),∴(2,1)AQxy ,11(2,1)AP x y ,(2,1)BQxy ,11(2,1)BP x y . 由0AQ AP , 得11(2)(2)(1)(1)0xx y y ,……………………5分即11(2)(2)(1)(1)xx y y .①同理, 由0BQ BP , 得11(2)(2)(1)(1)x x y y . ②……………6分①②得222211(2)(2)(1)(1)xxy y.③………………………7分由于点P 在椭圆1C 上, 则2211142xy,得221142xy , 代入③式得2222112(1)(2)(1)(1)yxy y.当2110y时,有2225x y,当2110y ,则点(2,1)P 或(2,1)P ,此时点Q 对应的坐标分别为(2,1)或(2,1),其坐标也满足方程2225xy.………………………8分当点P 与点A 重合时,即点P (2,1),由②得23yx ,解方程组2225,23,x yyx得点Q 的坐标为2,1或2,22.同理, 当点P 与点B 重合时,可得点Q 的坐标为2,1或2,22.∴点Q 的轨迹方程为2225xy, 除去四个点2,1,2,22, 2,1,2,22.………………………9分解法2:设点),(y x Q ,点),(11y x P ,由A(2,1)及椭圆1C 关于原点对称可得B (2,1),∵0AQ AP,0BQ BP,∴AQ AP,BQ BP.∴1111122y y x x12x ,①……………………5分1111122y y x x 12x . ②……………………6分①②得12222111122y y xx. (*)………………………7分∵点P 在椭圆1C 上,∴2211142x y ,得221122x y,代入(*)式得2212211112122xy xx,即2211122y x,化简得2225xy .若点(2,1)P 或(2,1)P , 此时点Q 对应的坐标分别为(2,1)或(2,1),其坐标也满足方程2225xy.………………………8分当点P 与点A 重合时,即点P (2,1),由②得23yx ,解方程组2225,23,x yyx得点Q 的坐标为2,1或2,22.同理, 当点P 与点B 重合时,可得点Q 的坐标为2,1或2,22.∴点Q 的轨迹方程为2225xy, 除去四个点2,1,2,22, 2,1,2,22.………………………9分(3) 解法1:点Q,x y 到直线:AB 20xy 的距离为23x y .△ABQ 的面积为2221(22)(11)23xy S………………………10分2xy22222xyxy .………………………11分而22222(2)()422y yxy x x(当且仅当22y x时等号成立)∴22222222522224522yS xyxyxyxxy522. ……12分当且仅当22y x时, 等号成立.由222,225,y x xy解得2,22,x y或2,22.xy………………………13分∴△ABQ 的面积最大值为522, 此时,点Q 的坐标为2,22或2,22.…14分解法2:由于22221123AB ,故当点Q 到直线AB 的距离最大时,△ABQ 的面积最大.………………………10分设与直线AB 平行的直线为20x y m ,由2220,25,x y m xy消去x ,得22542250y my c ,由223220250mm,解得522m.………………………11分若522m,则2y ,22x ;若522m,则2y ,22x.…12分故当点Q 的坐标为2,22或2,22时,△ABQ 的面积最大,其值为2222221522212SAB.………………………14分7.如图,B A,分别是椭圆C :)0(12222ba by ax 的左右顶点,F 为其右焦点,2是AF 与FB 的等差中项,3是AF 与FB 的等比中项.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P 是椭圆C 上异于B A,的动点,直线l 过点A 且垂直于x 轴,若过F 作直线FQ垂直于AP ,并交直线l 于点Q .证明:B P Q ,,三点共线.7.【解析】:(1)解:F (1,0),|AF|=a+c ,|BF|=a ﹣c .由2是|AF|与|FB|的等差中项,是|AF|与|FB|的等比中项.∴,解得a=2,c=1,∴b 2=a 2﹣c 2=3.∴椭圆C 的方程为=1.(2)证明:直线l 的方程为:x=﹣2,直线AP 的方程为:y=k (x+2)(k ≠0),联立,化为(3+4k 2)x 2+16k 2x+16k 2﹣12=0,∴,∴x P =,∴y P =k (x P +2)=,∵QF ⊥AP ,∴k PF =﹣.直线QF 的方程为:y=﹣,把x=﹣2代入上述方程可得y Q =,∴Q.∴k PQ ==,k BQ =.∴k PQ =k BQ ,∴B ,P ,Q 三点共线.8.已知椭圆2222:10x y C a b ab的离心率为32,且经过点0,1.圆22221:C xyab. (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l:0y kx m k 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,且l 与圆1C 相交于,A B 两点,问AM BM 0是否成立?请说明理由.8.解析:(1)解:∵椭圆2222:1x y C ab过点0,1,∴21b.∵2223,2c ab c a,∴24a.∴椭圆C 的方程为2214xy.……………4分(2)解法1:由(1)知,圆1C 的方程为225xy,其圆心为原点O . ……………5分∵直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,∴方程组22,14ykx m x y(*)有且只有一组解.由(*)得222148440kxkmxm .…………6分从而2228414440km k m,化简得2214mk .①………7分228414214Mkm kmx kk,22241414M Mk m m y kx mmkk. ……9分∴点M 的坐标为224,1414km m kk. ……………10分由于0k ,结合①式知0m ,∴OMk k2211414414mk kkmk.…………11分∴OM 与AB 不垂直. ……12分∴点M 不是线段AB 的中点. ………13分∴AMBM0不成立.………14分解法2:由(1)知,圆1C 的方程为225xy,其圆心为原点O .………5分∵直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,∴方程组22,14ykx m x y(*)有且只有一组解.由(*)得222148440kxkmxm .………6分从而2228414440km k m,化简得2214mk .①………7分228414214Mkm km x kk,………………8分由于0k ,结合①式知0m ,设1122,,,A x y B x y ,线段AB 的中点为,N N N x y , 由22,5,y kx m xy消去y ,得2221250kxkmx m.…………9分∴12221N x x km x k . …………10分若N M x x ,得224114km km kk,化简得30,矛盾. ………11分∴点N 与点M 不重合. ………12分∴点M 不是线段AB 的中点. …………13分∴AMBM 0不成立.………14分9.已知抛物线C :22(0)ypx p 的焦点为F ,若过点F 且斜率为1的直线与抛物线相交于,M N 两点,且8MN.(1)求抛物线C 的方程;(2)设直线l 为抛物线C 的切线,且l ∥MN ,P 为l 上一点,求PM PN 的最小值.9.【解析】(1)由题可知(,0)2p F ,则该直线方程为:2p yx,………1分代入22(0)ypx p得:22304pxpx,设1122(,),(,)M x y N x y ,则有123x x p …3分∵8MN,∴128x x p ,即38p p ,解得p 2∴抛物线的方程为:24yx .………5分(2)设l 方程为yxb ,代入24yx ,得22(24)0xb x b ,因为l 为抛物线C 的切线,∴0,解得1b ,∴:l 1yx ………7分由(1)可知:126x x ,121x x 设(,1)P m m ,则1122(,(1)),(,(1))PMx m y m PN x m y m 所以1212()()[(1)][(1)]PM PNx m x m y m y m 2212121212()(1)()(1)x x m x x my y m y y m 126x x ,121x x ,21212()1616y y x x ,124y y ,2212124()yy x x ,∴12121244x x y y y y 221644(1)(1)PM PN m m m m ………10分222[43]2[(2)7]14mm m 当且仅当2m 时,即点P 的坐标为(2,3)时,PM PN 的最小值为14.………12分10.已知动圆C 过定点)(2,0M ,且在x 轴上截得弦长为4.设该动圆圆心的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 方程;(2)点A 为直线l :20xy 上任意一点,过A 作曲线C 的切线,切点分别为P 、Q ,APQ 面积的最小值及此时点A 的坐标.10.解析:(1)设动圆圆心坐标为(,)C x y ,根据题意得222(2)4x y y +-=+,(2分)化简得24x y =.(2分)(2)解法一:设直线PQ 的方程为y kx b =+,由24x y y kx bì?=?í?=+?消去y 得2440x kx b --=设1122(,),(,)P x y Q x y ,则121244x x k x x bì+=??í?=-?,且21616k b D =+(2分)以点P 为切点的切线的斜率为1112y x ¢=,其切线方程为1111()2y y x x x -=-即2111124y x x x=-同理过点Q 的切线的方程为2221124y x x x =-设两条切线的交点为(,)A A A x y 在直线20x y --=上,12x x 1Q ,解得1212224A A x x x k x x y b ì+??==???í??==-???,即(2,)A k b -则:220k b +-=,即22b k=-(2分)代入222161616323216(1)160k b k k k D =+=+-=-+>22212||1||41PQ k x x kk b=+-=++(2,)A k b -到直线PQ 的距离为22|22|1k b d k +=+(2分)3322224(22)4[(1)1]k k k =-+=-+当1k =时,APQ S D 最小,其最小值为4,此时点A 的坐标为(2,0). (4分)解法二:设00(,)A x y 在直线20x y --=上,点1122(,),(,)P x y Q x y 在抛物线24x y=上,则以点P 为切点的切线的斜率为1112y x ¢=,其切线方程为1111()2y y x x x -=-即1112y x x y =-同理以点Q 为切点的方程为2212y x x y =-(2分)设两条切线的均过点00(,)A x y ,则010101011212y x x y y x x y ì??=-??í??=-???,点,P Q 的坐标均满足方程0012y xx y =-,即直线PQ 的方程为:0012y x x y =-(2分)代入抛物线方程24x y =消去y 可得:200240x x x y -+=00(,)A x y 到直线PQ 的距离为200201|2|2114x y d x -=+(2分)33222200011(48)[(2)4]22x x x =-+=-+所以当02x =时,APQ S D 最小,其最小值为4,此时点A 的坐标为(2,0).(4分)11.已知点)1,2(A 在抛物线:2x ay 上,直线1:l 1y kx (R k ,且0k )与抛物线E 相交于C B,两点,直线AC AB,分别交直线2:l 1y 于点S ,T .(1)求a 的值;(2)若25S,求直线1l 的方程;(3)试判断以线段ST 为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.11.(1)解:∵点2,1A 在抛物线2:E x ay 上,∴4a . ……1分第(2)、(3)问提供以下两种解法:解法1:(2)由(1)得抛物线E 的方程为24xy.设点,B C 的坐标分别为1122,,,x y x y ,依题意,2211224,4xy xy ,由21,4,y kx xy 消去y 得2440xkx ,解得221,24412212kk x k k.∴12124,4x x k x x .……………2分直线AB 的斜率2111111124224ABxy x k x x ,故直线AB 的方程为12124x y x.……………3分令1y,得1822xx ,∴点S 的坐标为182,12x . ……………4分同理可得点T 的坐标为282,12x .……………5分∴121212888222222x x STx x x x 121212121288248x x xxx x x x x x kk . ……………6分∵25ST ,∴1225x x k .由221212124x x x x x x ,得22201616kk,解得2k , 或2k ,…………… 7分∴直线1l 的方程为21yx ,或21yx .……………9分(3)设线段ST 的中点坐标为0,1x ,则1212124418822222222x x x x x x x 1212444444222248k k x x x x k k . ……………10分而2ST2221212122221614kx x x x x x k kk,……………11分∴以线段ST 为直径的圆的方程为2222114xy ST k 2241kk.展开得22222414414kx x y kkk.……………12分令0x,得214y ,解得1y 或3y.……………13分∴以线段ST 为直径的圆恒过两个定点0,1,0,3.……………14分解法2:(2)由(1)得抛物线E 的方程为24xy.设直线AB 的方程为112y k x ,点B 的坐标为11,x y ,由112,1,y k x y解得122,1.x k y∴点S 的坐标为122,1k . ………2分由1212,4,y k x xy 消去y ,得2114840x k x k ,即12420x x k ,解得2x或142x k .∴1142x k ,22111114414y x k k .∴点B 的坐标为211142,441k k k . ………3分同理,设直线AC 的方程为212y k x ,则点T 的坐标为222,1k ,点C 的坐标为222242,441k kk . …………4分∵点,B C 在直线1:1l y kx 上,∴22222211212121214414414242kk kk kkk k k k k k k 121k k .∴121k k k . ………5分又211144142k k k k 1,得21111214442412k k kk kk k k k ,化简得122k k k .……………6分12121222222k k STk k k k ,…………7分∵25ST ,∴1212225k k k k .∴2212125k k k k .由2221212121212454k k k k k k k k k k ,得225124k kk ,解得2k.……8分∴直线1l 的方程为21yx ,或21yx .…… 9分(3)设点,P x y 是以线段ST 为直径的圆上任意一点,则0SP TP ,………10分得122222110x x y y k k ,…11分整理得,224410x xy k . …12分令0x,得214y ,解得1y 或3y.……13分∴以线段ST 为直径的圆恒过两个定点0,1,0,3.…14分12.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2,离心率为22(1)求椭圆C 的方程;(2)B A,为椭圆C 上满足AOB 的面积为64的任意两点,E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P ,设OPtOE ,求实数t 的值.12.【解】(I)设椭圆C 的方程为)0(12222baby ax 由题意可得:2222222b a cecba,解得:1,2c b a 因此:椭圆C 的方程为1222yx(II)(1)当B A,两点关于x 轴对称时,设直线AB 的方程为m x,由题意可得:)2,0()0,2(m 将x m 代入椭圆方程1222yx ,得22||2m y 所以:4622||2m m S AOB ,解得:232m 或212m①又)0,()0,2(21)(21mt m t OB OA t OEt OP因为P 为椭圆C 上一点,所以12)(2mt ②由①②得:42t或342t,又知0t,于是2t或332t(2)当B A,两点关于x 轴不对称时,设直线AB 的方程为h kxy,由hkx y y x 1222得:0124)21(222hkhx xk 设),(),,(2211y x B y x A ,由判别式0可得:2221hk 此时:2212122212212122)(,2122,214kh hx x k y y kh x x kkh x x ,所以222221221221211224)(1||khk kx x x x kAB 因为点O 到直线AB 的距离21||kh d所以:222221||212112221||21kh khkkd AB SAOB46||21212222h khk③令221k n,代入③整理得:016163422h n h n 解得:24h n 或234h n ,即:22421h k 或223421h k ④又)21,212(),(21)(21222121khtk kht y y x x t OB OA t OE t OP 因为P 为椭圆C 上一点,所以1])21()212(21[22222kh kkh t ,即121222tkh⑤将④代入⑤得:42t 或342t,又知0t ,于是2t 或332t,经检验,符合题意综上所述:2t或332t13.已知点2,1P 在抛物线21:20C xpy p上,直线l 过点0,2Q 且与抛物线1C 交于A 、B 两点。
1.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其中O 为原点). 求k 的取值范围.解:(Ⅰ)设双曲线方程为12222=-by a x ).0,0(>>b a由已知得.1,2,2,32222==+==b b ac a 得再由故双曲线C 的方程为.1322=-y x (Ⅱ)将得代入13222=-+=y x kx y .0926)31(22=---kx x k 由直线l 与双曲线交于不同的两点得⎪⎩⎪⎨⎧>-=-+=∆≠-.0)1(36)31(36)26(,0312222k k k k即.13122<≠k k 且①设),(),,(B B A A y x B y x A ,则 ,22,319,312622>+>⋅--=-=+B A B A B A B A y y x x OB OA kx x k k x x 得由 而2)(2)1()2)(2(2++++=+++=+B A B A B A B A B A B A x x k x x k kx kx x x y y x x.1373231262319)1(22222-+=+-+--+=k k k k k k k于是解此不等式得即,01393,213732222>-+->-+k k k k .3312<<k ② 由①、②得.1312<<k故k 的取值范围为).1,33()33,1(⋃-- 2..已知椭圆C :22a x +22by =1(a >b >0)的左.右焦点为F 1、F 2,离心率为e. 直线l :y =e x +a 与x 轴.y 轴分别交于点A 、B ,M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点,设=λ.(Ⅰ)证明:λ=1-e 2;(Ⅱ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形.(Ⅰ)证法一:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是2222222.,,1,).,0(),0,(b a c c b y c x b y ax a ex y a e a +=⎪⎩⎪⎨⎧=-=⎪⎩⎪⎨⎧=++=-这里得由. 所以点M 的坐标是(a b c 2,-). 由).,(),(2a eaa b e a c AB AM λλ=+-=得即221e a ab e ac e a-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-λλλ解得证法二:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是).,0(),0,(a ea-设M 的坐标是00(,),x y00(,)(,),a aAM AB x y a e eλλ=+=u u u u r u u u r 由得所以⎪⎩⎪⎨⎧=-=.)1(00a y e a x λλ因为点M 在椭圆上,所以,122220=+by a x即.11)1(,1)()]1([22222222=-+-=+-e e b a a e aλλλλ所以 ,0)1()1(2224=-+--λλe e解得.1122e e -=-=λλ即(Ⅱ)解法一:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|,即.||211c PF = 设点F 1到l 的距离为d ,由,1||1|0)(|||21221c eec a e a c e d PF =+-=+++-==得.1122e ee =+-所以.321,3122=-==e e λ于是即当,32时=λ△PF 1F 2为等腰三角形. 解法二:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|, 设点P 的坐标是),(00y x ,则0000010.22y x ce y x c e a -⎧=-⎪+⎪⎨+-⎪=+⎪⎩,2022023,12(1).1e x c e e a y e ⎧-=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩解得由|PF 1|=|F 1F 2|得,4]1)1(2[]1)3([2222222c e a e c e c e =+-+++- 两边同时除以4a 2,化简得.1)1(2222e e e =+- 从而.312=e 于是32112=-=e λ 即当32=λ时,△PF 1F 2为等腰三角形. 3.设R y x ∈,,j i ρρ、为直角坐标平面内x 轴、y 轴正方向上的单位向量,若j y i x b j y i x a ρρρρϖρ)3( ,)3(-+=++=,且4=+b a ϖϖ.(Ⅰ)求点),(y x P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)若A 、B 为轨迹C 上的两点,满足MB AM =,其中M (0,3),求线段AB 的长. [启思]4.已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,OB OA +与)1,3(-=a 共线. (Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设M 为椭圆上任意一点,且),( R ∈+=μλμλ,证明22μλ+为定值. 解:本小题主要考查直线方程、平面向量及椭圆的几何性质等基本知识,考查综合运用数学知识解决问题及推理的能力. 满分12分.(1)解:设椭圆方程为)0,(),0(12222c F b a by a x >>=+ 则直线AB 的方程为c x y -=,代入12222=+b y a x ,化简得02)(22222222=-+-+b a c a cx a x b a .令A (11,y x ),B 22,(y x ),则.,22222222122221b a b a c a x x b a c a x x +-=+=+ 由OB OA a y y x x OB OA +-=++=+),1,3(),,(2121与共线,得,0)()(32121=+++x x y y 又c x y c x y -=-=2211,,.23,0)()2(3212121c x x x x c x x =+∴=++-+∴ 即232222cba c a =+,所以36.32222a b a c b a =-=∴=, 故离心率.36==a c e (II )证明:(1)知223b a =,所以椭圆12222=+by a x 可化为.33222b y x =+设),(y x =,由已知得),,(),(),(2211y x y x y x μλ+=⎩⎨⎧+=+=∴.,2121x x y x x x μλμλ),(y x M Θ在椭圆上,.3)(3)(2221221b y y x x =+++∴μλμλ 即.3)3(2)3()3(221212222221212b y y x x y x y x =+++++λμμλ① 由(1)知.21,23,23222221c b c a c x x ===+ [变式新题型3]抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,准线l 与x 轴相交于点A(–1,0),过点A 的直线与抛物线相交于P 、Q 两点.(1)求抛物线的方程;(2)若FP •FQ =0,求直线PQ 的方程;(3)设=λAQ (λ>1),点P 关于x 轴的对称点为M ,证明:FM =-λFQ ..6.已知在平面直角坐标系xoy 中,向量32),1,0(的面积为OFP ∆=,且,3OF FP t OM j ⋅==+u u u r u u u r u u u u r u u ur r .(I )设4t OF FP θ<<u u u r u u u r求向量与 的夹角的取值范围;(II )设以原点O 为中心,对称轴在坐标轴上,以F 为右焦点的椭圆经过点M ,且||,)13(,||2c t c 当-==取最小值时,求椭圆的方程.7.已知(0,2)M -,点A 在x 轴上,点B 在y 轴的正半轴,点P 在直线AB 上,且满足,AP PB =-u u u r u u u r ,0MA AP ⋅=u u ur u u u r . (Ⅰ)当点A 在x 轴上移动时,求动点P 的轨迹C 方程;(Ⅱ)过(2,0)-的直线l 与轨迹C 交于E 、F 两点,又过E 、F 作轨迹C 的切线1l 、2l ,当12l l ⊥,求直线l 的方程.8.已知点C 为圆8)1(22=++y x 的圆心,点A (1,0),P 是圆上的动点,点Q 在圆的半径CP 上,且.2,0AM AP AP MQ ==⋅(Ⅰ)当点P 在圆上运动时,求点Q 的轨迹方程; (Ⅱ)若直线12++=k kx y 与(Ⅰ)中所求点Q的轨迹交于不同两点F ,H ,O 是坐标原点,且4332≤⋅≤OH OF ,求△FOH 的面积已知椭圆E 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过()2,0A -、()2,0B 、31,2C ⎛⎫ ⎪⎝⎭三点.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)若直线l :()1y k x =-(0k ≠)与椭圆E 交于M 、N 两点,证明直线AM 与直线BN 的交点在直线4x =上.10.如图,过抛物线x 2=4y 的对称轴上任一点P(0,m)(m>0)作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点。
20XX 年高考圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程.(2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程.(1)解:1C的焦点坐标为(0,2e =由1273e e =得1e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN ⊥MQ ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩………3分 由(1)-(2)可得1.3M N Q Nk k∙=-…6分又MN ⊥MQ ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3y y x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 二、中点弦问题:3、已知椭圆22221(0)y x a b a b+=>>的一个焦点1(0,F -,对应的准线方程为y =.(1)求椭圆的方程;(2)直线l 与椭圆交于不同的两点M 、N ,且线段MN 恰被点13,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭平分,求直线l 的方程.解:(1)由2222.c ac a b c ⎧-=-⎪⎪-=⎨⎪⎪=+⎩3,1a b ==即椭圆的方程为221.9y x +=(2)易知直线l 的斜率一定存在,设l :313,.2222k y k x y kx ⎛⎫-=+=++ ⎪⎝⎭即设M (x 1, y 1),N (x 2, y 2),由223,221.9k y kx y x ⎧=++⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得2222327(9)(3)0.424k k x k k x k +++++-= ∵x 1、x 2为上述方程的两根,则2222327(3)4(9)0424k k k k k ⎛⎫∆=+-+⋅+-> ⎪⎝⎭①∴21223.9k k x x k++=-+ ∵MN 的中点为13,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴1212 1.2x x ⎛⎫+=⨯-=- ⎪⎝⎭∴223 1.9k k k +-=-+∴2239k k k +=+,解得k=3.代入①中,229927184(99)180424⎛⎫∆=-+⋅+-=> ⎪⎝⎭∴直线l :y=3x+3符合要求.4、已知椭圆的一个焦点为)22,0(1-F ,对应的准线为429-=y ,离心率e 满足34,,32e 成等比数列. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)是否存在直线l ,使l 与椭圆交于不同的两点B A ,,且线段AB 恰好被直线21-=x 平分?若存在,求出直线l 的倾斜角α的取值范围;若不存在,说明理由.解 : (Ⅰ)由题意知,9834322=⋅=e ,所以322=e .设椭圆上任意一点P 的坐标为),(y x ,则由椭圆的第二定义得, 322429)22(22=+++y y x ,化简得1922=+y x ,故所求椭圆方程为1922=+y x . (Ⅱ)设),(),,(2211y x B y x A ,AB 中点),(00y x M ,依题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=+=2212210210y y y x x x ,可得⎩⎨⎧=+-=+0212121y y y x x .若直线l 存在,则点M 必在椭圆内,故19)21(202<+-y ,解得0233233000<<-<<y y 或.将),(),,(2211y x B y x A 代入椭圆方程,有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+)2(19)1(1922222121y x y x )1()2(-得,09))(())((12121212=+-++-y y y y x x x x , 故0121212122)1(9)(9y y y x x x x y y k AB -⨯-=++-=--=,所以ABk y 290=,则有029233233290<<-<<ABAB k k 或, 解得33-<>AB AB k k 或,故存在直线l 满足条件,其倾斜角)32,2()2,3(ππππα⋃∈. 三、定义与最值:5、已知动点P 与双曲线22x -32y =1的两个焦点F 1、F 2的距离之和为6.(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)若1PF •2PF =3,求⊿PF 1F 2的面积; (Ⅲ)若已知D(0,3),M 、N 在轨迹C 上且DMDN ,求实数的取值范围.解:①92x +42y =1;②2;③[51,5]四、弦长及面积:6、已知椭圆1422=+y x 及直线m x y +=. (1)当m 为何值时,直线与椭圆有公共点? (2)若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程. 解:(1)把直线方程m x y +=代入椭圆方程1422=+y x 得 ()1422=++m x x ,即012522=-++m mx x .()()020*********≥+-=-⨯⨯-=∆m m m ,解得2525≤≤-m . (2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为1x ,2x ,由(1)得5221mx x -=+,51221-=m x x .根据弦长公式得 :51025145211222=-⨯-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+m m .解得0=m .方程为x y =. 7、已知ABC △的顶点A B ,在椭圆2234x y +=上,C 在直线2l y x =+:上,且AB l ∥. (Ⅰ)当AB 边通过坐标原点O 时,求AB 的长及ABC △的面积; (Ⅱ)当90ABC ∠=,且斜边AC 的长最大时,求AB 所在直线的方程.解:(Ⅰ)因为AB l ∥,且AB 边通过点(00),,所以AB 所在直线的方程为y x =.设A B ,两点坐标分别为1122()()x y x y ,,,. 由2234x y y x⎧+=⎨=⎩,得1x =±.所以12AB x =-=. 又因为AB 边上的高h 等于原点到直线l的距离.所以h =122ABC S AB h ==△. (Ⅱ)设AB 所在直线的方程为y x m =+,由2234x y y x m⎧+=⎨=+⎩,得2246340x mx m ++-=.因为A B ,在椭圆上,所以212640m ∆=-+>.设A B ,两点坐标分别为1122()()x y x y ,,,,则1232mx x +=-,212344m x x -=,所以122AB x =-=.又因为BC 的长等于点(0)m ,到直线l 的距离,即BC =22222210(1)11AC AB BC m m m =+=--+=-++.所以当1m =-时,AC 边最长,(这时12640∆=-+>) 此时AB 所在直线的方程为1y x =-. 五、范围问题:8、已知椭圆13422=+y x C :,试确定m 的取值范围,使得对于直线m x y l +=4:,椭圆C 上有不同的两点关于该直线对称.分析:若设椭圆上A ,B 两点关于直线l 对称,则已知条件等价于:(1)直线l AB ⊥;(2)弦AB 的中点M 在l 上.利用上述条件建立m 的不等式即可求得m 的取值范围. 解:(法1)设椭圆上),(11y x A ,),(22y x B 两点关于直线l 对称,直线AB 与l 交于),(00y x M 点. ∵l 的斜率4=l k ,∴设直线AB 的方程为n x y +-=41.由方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=,134,4122yx n x y 消去y 得 0481681322=-+-n nx x ①。
【2023届新高考必刷】圆锥曲线大题综合1.(2023春·江苏扬州·高三统考开学考试)已知AB为抛物线G:y2=2px(p>0)的弦,点C在抛物线的准线l上.当AB过抛物线焦点F且长度为8时,AB中点M到y轴的距离为3.(1)求抛物线G的方程;(2)若∠ACB为直角,求证:直线AB过定点.2.(2023·江苏泰州·统考一模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左顶点为A,过左焦点F的直线与C交于P,Q两点.当PQ⊥x轴时,PA=10,△PAQ的面积为3.(1)求C的方程;(2)证明:以PQ为直径的圆经过定点.3.(2023秋·浙江绍兴·高三期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-2,0),B (2,0),直线PA 与直线PB 的斜率之积为-14,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +m 与曲线C 交于M ,N 两点,直线MA ,NB 与y 轴分别交于E ,F 两点,若EO=3OF ,求证:直线l 过定点.4.(2023秋·浙江·高三期末)已知点A 463,233 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,B 与A 关于原点对称,F 是右焦点,∠AFB =π2.(1)求双曲线的方程;(2)已知圆心在y 轴上的圆C 经过点P (-4,0),与双曲线的右支交于点M ,N ,且直线MN 经过F ,求圆C 的方程.5.(2023春·广东揭阳·高三校考阶段练习)已知抛物线E:y2=2px p>0的焦点为F,点F关于直线y=12x+34的对称点恰好在y轴上.(1)求抛物线E的标准方程;(2)直线l:y=k x-2k≥6与抛物线E交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点C,若D6,0,求ABCD的最大值.6.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=10<a10,b的右顶点为A,左焦点F-c,0到其渐近线bx+ay=0的距离为2,斜率为13的直线l1交双曲线C于A,B两点,且AB=8103.(1)求双曲线C的方程;(2)过点T6,0的直线l2与双曲线C交于P,Q两点,直线AP,AQ分别与直线x=6相交于M,N 两点,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.7.(2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)定义:一般地,当λ>0且λ≠1时,我们把方程x2a2+y2b2=λ(a>b>0)表示的椭圆Cλ称为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的相似椭圆.(1)如图,已知F1-3,0,F23,0,M为⊙O:x2+y2=4上的动点,延长F1M至点N,使得MN= MF1,F1N的垂直平分线与F2N交于点P,记点P的轨迹为曲线C,求C的方程;(2)在条件(1)下,已知椭圆Cλ是椭圆C的相似椭圆,M1,N1是椭圆Cλ的左、右顶点.点Q是Cλ上异于四个顶点的任意一点,当λ=e2(e为曲线C的离心率)时,设直线QM1与椭圆C交于点A,B,直线QN1与椭圆C交于点D,E,求AB+DE的值.8.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)过坐标原点O 作圆C :(x +2)2+y 2=3的两条切线,设切点为P ,Q ,直线PQ 恰为抛物E :y 2=2px ,(p >0)的准线.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点T 是圆C 上的动点,抛物线E 上四点A ,B ,M ,N 满足:TA =2TM ,TB =2TN ,设AB 中点为D .(i )求直线TD 的斜率;(ii )设△TAB 面积为S ,求S 的最大值.9.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)已知F 为抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,O 为坐标原点,M 为C 的准线l 上的一点,直线MF 的斜率为-1,△OFM 的面积为1.(1)求C 的方程;(2)过点F 作一条直线l ,交C 于A ,B 两点,试问在l 上是否存在定点N ,使得直线NA 与NB 的斜率之和等于直线NF 斜率的平方?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2023·山东菏泽·统考一模)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1-3,0,F 23,0 ,A 为椭圆C 上一点,△F 1AF 2的面积最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;(2)若B 、D 分别为椭圆C 的上、下顶点,不垂直坐标轴的直线l 交椭圆C 于P 、Q (P 在上方,Q 在下方,且均不与B ,D 点重合)两点,直线PB ,QD 的斜率分别为k 1,k 2,且k 2=-3k 1,求△PBQ 面积的最大值.11.(2023·福建泉州·统考三模)已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A ,B .直线l 与C 相切,且与圆O :x 2+y 2=4交于M ,N 两点,M 在N 的左侧.(1)若|MN |=455,求l 的斜率;(2)记直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1k 2为定值.12.(2023·江苏南通·统考模拟预测)已知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,C x 3,y 3 三个点在椭圆x 22+y 2=1,椭圆外一点P 满足OP =2AO ,BP =2CP,(O 为坐标原点).(1)求x 1x 2+2y 1y 2的值;(2)证明:直线AC 与OB 斜率之积为定值.13.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知抛物线C :y 2=2px p >0 ,过焦点F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,且AB =AF ⋅BF .(1)求抛物线C 的方程;(2)若点P 4,4 ,直线PA ,PB 分别交准线l 于M ,N 两点,证明:以线段MN 为直径的圆过定点.14.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0的焦距为23,且经过点P-3,12.(1)求椭圆E的标准方程:(2)过椭圆E的左焦点F1作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求ABMF1的最大值.15.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)已知点P2,-1在椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上,C的长轴长为42,直线l:y=kx+m与C交于A,B两点,直线PA,PB的斜率之积为14.(1)求证:k为定值;(2)若直线l与x轴交于点Q,求QA|2+QB|2的值.16.(2023春·江苏苏州·高三统考开学考试)已知抛物线y2=a2x的焦点也是离心率为32的椭圆x2a2+y2 b2=1a>b>0的一个焦点F.(1)求抛物线与椭圆的标准方程;(2)设过F的直线l交抛物线于A、B,交椭圆于C、D,且A在B左侧,C在D左侧,A在C左侧.设a=AC,b=μCD,c=DB.①当μ=2时,是否存在直线l,使得a,b,c成等差数列?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由;②若存在直线l,使得a,b,c成等差数列,求μ的范围.17.(2023秋·江苏无锡·高三统考期末)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1a>b>0的右焦点F和抛物线C2:y2=2px p>0的焦点重合,且C1和C2的一个公共点是23,263.(1)求C1和C2的方程;(2)过点F作直线l分别交椭圆于A,B,交抛物线C2于P,Q,是否存在常数λ,使1AB-λPQ为定值?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.18.(2023秋·江苏·高三统考期末)如图,已知椭圆x24+y2=1的左、右顶点分别为A,B,点C是椭圆上异于A,B的动点,过原点O平行于AC的直线与椭圆交于点M,N,AC的中点为点D,直线OD与椭圆交于点P,Q,点P,C,M在x轴的上方.(1)当AC=5时,求cos∠POM;(2)求PQ⋅MN的最大值.19.(2023·浙江·校联考模拟预测)设双曲线C:x2a2-y2b2=1的右焦点为F3,0,F到其中一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C的方程;(2)过F的直线交曲线C于A,B两点(其中A在第一象限),交直线x=53于点M,(i)求|AF|⋅|BM||AM|⋅|BF|的值;(ii)过M平行于OA的直线分别交直线OB、x轴于P,Q,证明:MP=PQ.20.(2023春·浙江绍兴·高三统考开学考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y 2=1,B 1,0 .(1)设P 是椭圆C 上的一个动点,求PO ⋅PB的取值范围;(2)设与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,试问:是否存在满足条件的直线l ,使得△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.21.(2023春·浙江·高三开学考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且经过点M(-2,0),F 1,F 2为椭圆C 的左右焦点,Q x 0,y 0 为平面内一个动点,其中y 0>0,记直线QF 1与椭圆C 在x 轴上方的交点为A x 1,y 1 ,直线QF 2与椭圆C 在x 轴上方的交点为B x 2,y 2 .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)①若AF 2∥BF 1,证明:1y 1+1y 2=1y 0;②若QF 1 +QF 2 =3,探究y 0,y 1,y 2之间关系.22.(2023春·浙江温州·高三统考开学考试)如图,椭圆x 24+y 2=1的左右焦点分别为F 1,F 2,点P x 0,y 0 是第一象限内椭圆上的一点,经过三点P ,F 1,F 2的圆与y 轴正半轴交于点A 0,y 1 ,经过点B (3,0)且与x 轴垂直的直线l 与直线AP 交于点Q .(1)求证:y 0y 1=1.(2)试问:x 轴上是否存在不同于点B 的定点M ,满足当直线MP ,MQ 的斜率存在时,两斜率之积为定值?若存在定点M ,求出点M 的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.23.(2023春·广东·高三校联考阶段练习)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右顶点为A 2,0 ,直线l 过点P 4,0 ,当直线l 与双曲线E 有且仅有一个公共点时,点A 到直线l 的距离为255.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)若直线l 与双曲线E 交于M ,N 两点,且x 轴上存在一点Q t ,0 ,使得∠MQP =∠NQP 恒成立,求t .24.(2023·广东梅州·统考一模)已知动圆M经过定点F1-3,0,且与圆F2:x-32+y2=16内切.(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;(2)设轨迹C与x轴从左到右的交点为点A,B,点P为轨迹C上异于A,B的动点,设PB交直线x=4于点T,连结AT交轨迹C于点Q.直线AP、AQ的斜率分别为k AP、k AQ.(i)求证:k AP⋅k AQ为定值;(ii)证明直线PQ经过x轴上的定点,并求出该定点的坐标.25.(2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习)已知双曲线E:x24-y2=1与直线l:y=kx-3相交于A、B两点,M为线段AB的中点.(1)当k变化时,求点M的轨迹方程;(2)若l与双曲线E的两条渐近线分别相交于C、D两点,问:是否存在实数k,使得A、B是线段CD的两个三等分点?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.26.(2023·山东·日照一中校考模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,斜率为-3的直线l 与双曲线C 交于A ,B 两点,点M (4,-22)在双曲线C 上,且MF 1 ⋅MF 2 =24.(1)求△MF 1F 2的面积;(2)若OB +OB=0(O 为坐标原点),点N 3,1 ,记直线NA ,NB 的斜率分别为k 1,k 2,问:k 1⋅k 2是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.27.(2023秋·山东泰安·高三统考期末)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 过A 1,62 ,B 3,22两点.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知Q 4,0 ,过P 1,0 的直线l 与E 交于M ,N 两点,求证:MP NP=MQ NQ.28.(2023·浙江·模拟预测)已知双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的焦距为10,且经过点M(8,33).A,B为双曲线E的左、右顶点,P为直线x=2上的动点,连接PA,PB交双曲线E于点C,D(不同于A,B).(1)求双曲线E的标准方程.(2)直线CD是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.29.(2023·湖南·模拟预测)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的上顶点为B,O为坐标原点,P-a2,0为椭圆C的长轴上的一点,若∠BPO=45°,且△OPB的面积为12.(1)求椭圆C的标准方程;(2)椭圆C与x轴负半轴交于点A,过点A的直线AM,AN分别与椭圆C交于M,N两点,直线AM,AN的斜率分别为k AM,k AN,且k AM⋅k AN=-112,求证:直线MN过定点,并求出该定点坐标,求出△AMN面积的最大值.30.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为12.且经过点1,32 ,P ,Q 是椭圆C 上的两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线OP 与OQ 的斜率之积为-34(O 为坐标原点),点D 为射线OP 上一点,且OP =PD ,若线段DQ 与椭圆C 交于点E ,设QE =λED(λ>0).(i )求λ值;(ii )求四边形OPEQ 的面积.。
(一)数学全国1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 ∠=∠. 解:(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为x=1.由已知可得,点A 的坐标为或(1,.所以AM 的方程为y x =+y x =. (2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以OMA OMB ∠=∠.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,则12x x <<MA ,MB 的斜率之和为212122MA MB x x y yk k +=+--. 由1122,y k k x y k x k =-=-得121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--.将(1)y k x =-代入2212x y +=得 2222(21)4220k x k x k +-+-=.所以,21221222422,2121x x x k k k x k -+==++.则3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+. 从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以OMA OMB ∠=∠.综上,OMA OMB∠=∠.已知椭圆C:2222=1x ya b+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,P4(1,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:(1)由于3P,4P两点关于y轴对称,故由题设知C经过3P,4P两点.又由222211134a b a b+>+知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此222111314ba b⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241ab⎧=⎪⎨=⎪⎩.故C的方程为2214xy+=.(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0t≠,且||2t<,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).则121k k+-=-,得2t=,不符合题设.从而可设l:y kx m=+(1m≠).将y kx m=+代入2214xy+=得222(41)8440k x kmx m+++-=由题设可知22=16(41)0k m∆-+>.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2841kmk-+,x1x2=224441mk-+.而12121211y y k k x x --+=+121211kx m kx m x x +-+-=+ 1212122(1)()kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.即222448(21)(1)04141m kmk m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-.当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即11(2)2m y x ++=--,所以l 过定点(2,1-) 数学全国1卷设圆222150x y x ++-=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.【答案】(I )13422=+y x (0≠y );(II ))38,12[ 【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。
高考圆锥曲线大题设圆锥曲线方程为$Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0$,其中$A,B,C,D,E,F$为常数且$B^2 - 4AC < 0$。
1. 若圆锥曲线经过点$P(x_1, y_1)$,则将$P$代入方程得到$Ax_1^2 + Bx_1y_1 + Cy_1^2 + Dx_1 + Ey_1 + F = 0$。
2. 若圆锥曲线的切线斜率为$k$,则曲线上任一点$(x,y)$处的切线斜率可通过$f'(x) = -\left(\frac{Ax+By+D}{2Ay+Bx+E}\right)$求得。
3. 圆锥曲线的离心率可通过公式$e = \sqrt{\frac{A^2 +C^2}{B^2 - 4AC}}$计算。
4. 圆锥曲线的焦点坐标可通过$(x,y) = \left(\frac{B(E-By)-2C(D-Ax)}{B^2-4AC}, \frac{B(D-Ax)-2A(E-By)}{B^2-4AC}\right)$计算。
5. 若圆锥曲线的方程为$x^2 - 2xy - y^2 + 4x + 4y - 4 = 0$,则$A=1, B=-2, C=-1, D=4, E=4, F=-4$。
6. 若圆锥曲线是椭圆,则满足$B^2 - 4AC < 0$以及$A=C$的条件。
7. 若圆锥曲线是抛物线,则满足$B^2 - 4AC = 0$的条件。
8. 若圆锥曲线是双曲线,则满足$B^2 - 4AC < 0$以及$A\neqC$的条件。
9. 圆锥曲线方程的标准形式为$\frac{(x-h)^2}{a^2} + \frac{(y-k)^2}{b^2} = 1$或$\frac{(x-h)^2}{a^2} - \frac{(y-k)^2}{b^2} = 1$,其中$(h,k)$为中心坐标,$a$和$b$为椭圆的半长轴和半短轴。
10. 若已知圆锥曲线的焦点坐标$(x_1,y_1)$和$(x_2,y_2)$,则圆锥曲线方程可表示为$(x-x_1)^2 + (y-y_1)^2 = (x-x_2)^2 + (y-y_2)^2$。
圆锥曲线大题压轴练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)1.(2023·广东·统考一模)已知点A ,点B 和点C 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上不同的三个点.当点A ,点B 和点C 为椭圆的顶点时,△ABC 恰好是边长为2的等边三角形.(1)求椭圆C 标准方程;(2)若O 为原点,且满足0OA OB OC ++= ,求ABC 的面积.2.(2023·广东广州·统考一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,以C 的短轴为直径的圆与直线6y ax =+相切.(1)求C 的方程;(2)直线l :(1)(0)y k x k =-≥与C 相交于A ,B 两点,过C 上的点P 作x 轴的平行线交线段AB 于点Q ,直线OP 的斜率为k '(O 为坐标原点),△APQ 的面积为1S .BPQ V 的面积为2S ,若21||||AP S BP S ⋅=⋅,判断k k '⋅是否为定值?并说明理由.3.(2023·广东湛江·统考一模)已知12,F F 分别为椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆E 的离心率为12,过2F 且不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆E 交于A ,B 两点,1F AB 的周长为8.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)过1F 且与l 垂直的直线l '与椭圆E 交于C ,D 两点,求四边形ACBD 面积的最小值.4.(2023·广东深圳·深圳中学校联考模拟预测)已知双曲线C 以20x =为渐近线,其上焦点F 坐标为()0,3.(1)求双曲线C 的方程;(2)不平行于坐标轴的直线l 过F 与双曲线C 交于,P Q 两点,PQ 的中垂线交y 轴于点T ,问TF PQ 是否为定值,若是,请求出定值,若不是,请说明理由.5.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>的焦距为且经过点12P ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆E 的标准方程:(2)过椭圆E 的左焦点1F 作直线l 与椭圆E 相交于A ,B 两点(点A 在x 轴上方),过点A ,B 分别作椭圆的切线,两切线交于点M ,求1ABMF 的最大值.6.(2023·江苏南通·校联考模拟预测)已知A ,B 是椭圆22:143x y C +=上关于坐标原点O 对称的两点,点()4,0D ,连结DA 并延长交C 于点M ,连结DB 交C 于点N .(1)若A 为线段DM 的中点,求点A 的坐标;(2)设DMN ,DAB 的面积分别为12,S S ,若1237S S =,求线段OA 的长.7.(2023·辽宁·哈尔滨三中校联考一模)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>过点(3,A,且渐近线方程为0x =.(1)求双曲线C 的方程;(2)如图,过点()10B ,的直线l 交双曲线C 于点M 、N .直线MA 、NA 分别交直线1x =于点P 、Q ,求PB BQ的值.8.(2023·江苏·二模)如图,过y 轴左侧的一点P 作两条直线分别与抛物线24y x =交于,A C 和,B D 四点,并且满足3PC PA = ,3PD PB =.(1)设CD 的中点为M ,证明PM 垂直于y 轴.(2)若P 是双曲线2214x y -=左支上的一点,求PAB 面积的最小值.9.(2023·河北邢台·校联考模拟预测)已知双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>过点()2,2P ,且P 与E 的两个顶点连线的斜率之和为4.(1)求E 的方程;(2)过点()1,0M 的直线l 与双曲线E 交于A ,B 两点(异于点P ).设直线BC 与x 轴垂直且交直线AP 于点C ,若线段BC 的中点为N ,证明:直线MN 的斜率为定值,并求该定值.10.(2023·山东·日照一中校考模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,斜率为3-的直线l 与双曲线C 交于,A B 两点,点(4,M -在双曲线C 上,且1224MF MF ⋅=.(1)求12MF F △的面积;(2)若0'+= OB OB (O 为坐标原点),点()31N ,,记直线,'NA NB 的斜率分别为12,k k ,问:12k k ⋅是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.11.(2023·山东潍坊·统考一模)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的焦距为率为2,直线():1(0)l y k x k =+>与E 交于不同的两点,M N .(1)求E 的方程;(2)设点()1,0P ,直线,PM PN 与E 分别交于点,C D .①判段直线CD 是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点.请说明理由:②记直线,CD MN 的倾斜角分别为,αβ,当αβ-取得最大值时,求直线CD 的方程.12.(2023·山东·河北衡水中学统考一模)在平面直角坐标系中,已知点P 到点F的距离与到直线x =(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点(0,1)且斜率为122k k ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭的直线l 与C 交于A ,B 两点,与x 轴交于点M ,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点N ,求||||AB MN 的取值范围.13.(2023·湖北·统考模拟预测)已知椭圆22195x y +=的右顶点为A ,左焦点为F ,过点F 作斜率不为零的直线l 交椭圆于,M N 两点,连接AM ,AN 分别交直线92x =-于,P Q 两点,过点F 且垂直于MN 的直线交直线92x =-于点R .(1)求证:点R 为线段PQ 的中点;(2)记MPR △,MRN △,NRQ △的面积分别为1S ,2S ,3S ,试探究:是否存在实数λ使得213S S S λ=+?若存在,请求出实数λ的值;若不存在,请说明理由.14.(2023·江苏·统考一模)已知双曲线C :()22221,0x y a b a b-=>,直线1l :2y x =+C 仅有一个公共点.(1)求双曲线C 的方程(2)设双曲线C 的左顶点为A ,直线2l 平行于1l ,且交双曲线C 于M ,N 两点,求证:AMN 的垂心在双曲线C 上.15.(2023·湖南·模拟预测)已知椭圆2221x y aΓ+=:,(1)a >的上、下顶点是1B ,2B ,左,右顶点是1A ,2A ,点D 在椭圆Γ内,点M 在椭圆Γ上,在四边形12MB DB 中,若11MB B D ⊥,22MB B D ⊥,且四边形12MB DB 面积的最大值为52.(1)求a 的值.(2)已知直线1x my =+交椭圆Γ于P ,Q 两点,直线1A P 与2A Q 交于点S ,证明:当m 变化时,存在不同于2A 的定点T ,使得2A S ST =.16.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y W a b a b +=>>的离心率为2,椭圆W 上的点与点()0,2P 的距离的最大值为4.(1)求椭圆W 的标准方程;(2)点B 在直线4x =上,点B 关于x 轴的对称点为1B ,直线1,PB PB 分别交椭圆W 于,C D 两点(不同于P 点).求证:直线CD 过定点.17.(2023·湖南郴州·统考三模)已知椭圆方程为22122:1(0)x y C a b a b+=>>,过椭圆的1C的焦点12,F F 分别做x 轴的垂线与椭圆交于四点,依次连接这四个点所得的四边形恰好为正方形.(1)求该椭圆1C 的离心率.(2)若椭圆1C 的顶点恰好是双曲线2C 焦点,椭圆1C 的焦点恰好是双曲线2C 顶点,设椭圆1C 的焦点12,F F ,双曲线2C 的焦点12,,F F A ''为1C 与2C 的一个公共点,记12F AF ∠α=,12F AF ∠β''=,求cos cos αβ⋅的值.18.(2023·湖南岳阳·统考二模)已知点()0,2P -,点,A B 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右顶点,直线BP 交C 于点,Q ABP 是等腰直角三角形,且32PQ QB = .(1)过椭圆C 的上顶点M 引两条互相垂直的直线12,l l ,记C 上任一点N 到两直线12,l l 的距离分别为12,d d ,求2212d d +的最大值;(2)过点()4,0H 且斜率不为零的直线与椭圆C 相交于,E F 两点试问:是否存在x 轴上的定点G ,使得EGO FGH ∠∠=.若存在,求出定点G 的坐标;若不存在,说明理由.19.(2023·浙江·校联考模拟预测)设双曲线2222:1x y C a b-=的右焦点为()3,0F ,F 到其中一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C 的方程;(2)过F 的直线交曲线C 于A ,B 两点(其中A 在第一象限),交直线53x =于点M ,(i )求||||||||AF BM AM BF ⋅⋅的值;(ii )过M 平行于OA 的直线分别交直线OB 、x 轴于P ,Q ,证明:MP PQ =.20.(2023·浙江·校联考三模)设双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为),右焦点到双曲线的渐近线的距离为1.(1)求双曲线C 的方程;(2)若()()2,1,2,1A B -,点C 在线段AB 上(不含端点),过点C 分别作双曲线两支的切线,切点分别为,P Q .连接PQ ,并过PQ 的中点F 分别作双曲线两支的切线,切点分别为,D E ,求DEF 面积的最小值.21.(2023·广东·校联考模拟预测)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的短轴长为2,离心率为2.点()4,2P ,直线l :210x y +-=.(1)证明:直线l 与椭圆C 相交于两点,且每一点与P 的连线都是椭圆的切线;(2)若过点P 的直线与椭圆交于,A B 两点,与直线l 交于点Q ,求证:PA QB PB AQ ⋅=⋅ .22.(2023·江苏南通·二模)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率为2,焦距为2,过E 的左焦点F 的直线l 与E 相交于A 、B 两点,与直线2x =-相交于点M .(1)若()2,1M --,求证:MA BF MB AF ⋅=⋅;(2)过点F 作直线l 的垂线m 与E 相交于C 、D 两点,与直线2x =-相交于点N .求1111MA MB NC ND+++的最大值.23.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)已知抛物线22y px =()0p >,点1P 为抛物线焦点.过点1P 作一条斜率为正的直线l 从下至上依次交抛物线于点1A 与点1B ,过点1B 作与l 斜率互为相反数的直线分别交x 轴和抛物线于2P 、2A .(1)若直线12A A 斜率为k ,证明抛物线在点1B 处切线斜率为k -;(2)过点t A ()*N ,>1t t ∈作直线分别交x 轴和抛物线于21t P -、t B ,过点t B 作直线分别交x 轴和抛物线于2t P 、1t A +,且*N t ∀∈,直线t t A B 斜率与直线1t t A B +斜率互为相反数.证明数列{}1n n P P + 为等差数列.24.(2023·河北·河北衡水中学校考模拟预测)椭圆()222210x y a b a b+=>>的上、下顶点分别为A ,B .在椭圆上任取两点C ,D ,直线CD 斜率存在且不过A ,B .BC 交AD 于1P ,AC 交BD 于2P ,直线CD 交y 轴于R ,直线AC 交x 轴于1Q ,直线BD 交x 轴于2Q .(1)若a ,b 为已知量,求1OR OP ⋅ ;(2)分别作1P E ,12Q F P B ⊥于E ,F ,求112112PE Q Q Q F PP ⋅⋅ .25.(2023·福建漳州·统考三模)已知椭圆C 的中心为坐标原点O ,对称轴为x 轴、y 轴,且点和点)2在椭圆C 上,椭圆的左顶点与抛物线()2:20y px p Γ=>的焦点F 的距离为4.(1)求椭圆C 和抛物线Γ的方程;(2)直线():0l y kx m k =+≠与抛物线Γ变于,P Q 两点,与椭圆C 交于,M N 两点.(ⅰ)若m k =,抛物线Γ在点,P Q 处的切线交于点S ,求证:22PF SQ QF SP ⋅=⋅;(ⅱ)若2m k =-,是否存在定点()0,0T x ,使得直线,MT NT 的倾斜角互补?若存在,求出0x 的值;若不存在,请说明理由.26.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知曲线22:163x y E +=,直线:l y x m =+与曲线E 交于y 轴右侧不同的两点,A B .(1)求m 的取值范围;(2)已知点P 的坐标为()2,1,试问:APB △的内心是否恒在一条定直线上?若是,请求出该直线方程;若不是,请说明理由.27.(2023·湖北·宜昌市一中校联考模拟预测)设点A 为双曲线22:13y C x -=的左顶点,直线l 经过点(1,2)-,与C 交于不与点A 重合的两点P ,Q .(1)求直线,AP AQ 的斜率之和;(2)设在射线AQ 上的点R 满足APQ ARP ∠=∠,求直线PR 的斜率的最大值.28.(2023·湖南·模拟预测)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的上顶点为B ,O 为坐标原点,,02a P ⎛⎫- ⎪⎝⎭为椭圆C 的长轴上的一点,若45BPO ∠=︒,且△OPB 的面积为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 与x 轴负半轴交于点A ,过点A 的直线AM ,AN 分别与椭圆C 交于M ,N 两点,直线AM ,AN 的斜率分别为AM k ,AN k ,且112AM AN k k ⋅=-,求证:直线MN 过定点,并求出该定点坐标,求出△AMN 面积的最大值.29.(2023·湖南长沙·湖南师大附中校考一模)已知双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的一个焦点为()2,0,F O 为坐标原点,过点F 作直线l 与一条渐近线垂直,垂足为A ,与另一条渐近线相交于点B ,且,A B 都在y 轴右侧,OA OB +=(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线1l 与双曲线C 的右支相切,切点为1,P l 与直线23:2l x =交于点Q ,试探究以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点.30.(2023·浙江温州·统考二模)已知点12,F F 分别是双曲线2212:C x y -=的左右焦点,过2F 的直线交双曲线右支于,P A 两点,点P 在第一象限.(1)求点P 横坐标的取值范围;(2)线段1PF 交圆222:(2)8C x y ++=于点B ,记2211,,PF B AF F PAF 的面积分别为12,,S S S ,求12S S S S +的最小值.。
圆锥曲线经典大题1.过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :*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 的取值围.2.如图,(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〕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 :*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〕当M 点的坐标为(22)p -,时,AB = 5.设椭圆222:12x y M a +=(a >的右焦点为1F ,直线2:22-=a a x l 与x 轴交于点A ,假设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()12:22=-+y x N 的任意一条直径〔E 、F 为直径的两个端点〕,求PF PE ⋅的最大值.6.双曲线C 的方程为22221(0,0)y x a b a b -=>>,离心率2e =,顶点到渐近线的距离为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,且分别位于第一、二象限,假设1,[,2]3AP PB λλ=∈,求AOB ∆面积的取值围。
圆锥曲线1(新课标全国Ⅱ卷)已知曲线C :x 2+y 2=16(y >0),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ,P 为垂足,则线段PP 的中点M 的轨迹方程为()A.x 216+y 24=1(y >0)B.x 216+y 28=1(y >0)C.y 216+x 24=1(y >0)D.y 216+x 28=1(y >0)【答案】A【分析】设点M (x ,y ),由题意,根据中点的坐标表示可得P (x ,2y ),代入圆的方程即可求解.【详解】设点M (x ,y ),则P (x ,y 0),P (x ,0),因为M 为PP 的中点,所以y 0=2y ,即P (x ,2y ),又P 在圆x 2+y 2=16(y >0)上,所以x 2+4y 2=16(y >0),即x 216+y 24=1(y >0),即点M 的轨迹方程为x 216+y 24=1(y >0).故选:A2(全国甲卷数学(理))已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的上、下焦点分别为F 10,4 ,F 20,-4 ,点P -6,4 在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A.4B.3C.2D.2【答案】C【分析】由焦点坐标可得焦距2c ,结合双曲线定义计算可得2a ,即可得离心率.【详解】由题意,F 10,-4 、F 20,4 、P -6,4 ,则F 1F 2 =2c =8,PF 1 =62+4+4 2=10,PF 2 =62+4-4 2=6,则2a =PF 1 -PF 2 =10-6=4,则e =2c 2a =84=2.故选:C .3(新高考天津卷)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2.P 是双曲线右支上一点,且直线PF 2的斜率为2.△PF 1F 2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A.x 28-y 22=1B.x 28-y 24=1C.x 22-y 28=1D.x 24-y 28=1【答案】C【分析】可利用△PF 1F 2三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设PF 2 =m ,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【详解】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,∠F 1PF 2=90°,设PF 2 =m ,∠PF 2F 1=θ1,∠PF 1F 2=θ2,由k PF 2=tan θ1=2,求得sin θ1=25,因为∠F 1PF 2=90°,所以k PF 1⋅k PF 2=-1,求得k PF 1=-12,即tan θ2=12,sin θ2=15,由正弦定理可得:PF 1 :PF 2 :F 1F 2 =sin θ1:sin θ2:sin90°=2:1:5,则由PF 2 =m 得PF 1 =2m ,F 1F 2 =2c =5m ,由S △PF 1F 2=12PF 1 ⋅PF 2 =12m ⋅2m =8得m =22,则PF 2 =22,PF 1 =42,F 1F 2 =2c =210,c =10,由双曲线第一定义可得:PF 1 -PF 2 =2a =22,a =2,b =c 2-a 2=8,所以双曲线的方程为x 22-y 28=1.故选:C4(新课标全国Ⅰ卷)(多选)造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足横坐标大于-2,到点F (2,0)的距离与到定直线x =a (a <0)的距离之积为4,则()A.a =-2B.点(22,0)在C 上C.C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D.当点x 0,y 0 在C 上时,y 0≤4x 0+2【答案】ABD【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求a,故可判断A的正误,结合曲线方程可判断B的正误,利用特例法可判断C的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D的正误.【详解】对于A:设曲线上的动点P x,y,则x>-2且x-22+y2×x-a=4,因为曲线过坐标原点,故0-22+02×0-a=4,解得a=-2,故A正确.对于B:又曲线方程为x-22+y2×x+2=4,而x>-2,故x-22+y2×x+2=4.当x=22,y=0时,22-22×22+2=8-4=4,故22,0在曲线上,故B正确.对于C:由曲线的方程可得y2=16x+22-x-22,取x=32,则y2=6449-14,而6449-14-1=6449-54=256-24549×4>0,故此时y2>1,故C在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.对于D:当点x0,y0在曲线上时,由C的分析可得y20=16x0+22-x0-22≤16x0+22,故-4x0+2≤y0≤4x0+2,故D正确.故选:ABD.【点睛】思路点睛:根据曲线方程讨论曲线的性质,一般需要将曲线方程变形化简后结合不等式的性质等来处理.5(新课标全国Ⅱ卷)(多选)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上的动点,过P作⊙A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则()A.l与⊙A相切B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=15C.当|PB|=2时,PA⊥ABD.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个【答案】ABD【分析】A选项,抛物线准线为x=-1,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,P,A,B三点共线时,先求出P 的坐标,进而得出切线长;C选项,根据PB=2先算出P的坐标,然后验证k PA k AB=-1是否成立;D选项,根据抛物线的定义,PB=PF,于是问题转化成PA=PF的P点的存在性问题,此时考察AF的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设P点坐标进行求解.【详解】A选项,抛物线y2=4x的准线为x=-1,⊙A的圆心(0,4)到直线x=-1的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l和⊙A相切,A选项正确;B选项,P,A,B三点共线时,即PA⊥l,则P的纵坐标y P=4,由y2P=4x P,得到x P=4,故P(4,4),此时切线长PQ=PA2-r2=42-12=15,B选项正确;C选项,当PB=2时,xP=1,此时y2P=4x P=4,故P(1,2)或P(1,-2),当P(1,2)时,A(0,4),B(-1,2),k PA=4-20-1=-2,k AB=4-20-(-1)=2,不满足k PA k AB=-1;当P(1,-2)时,A(0,4),B(-1,2),k PA=4-(-2)0-1=-6,k AB=4-(-2)0-(-1)=6,不满足k PA k AB=-1;于是PA⊥AB不成立,C选项错误;D选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB=PF,这里F(1,0),于是PA=PB时P点的存在性问题转化成PA=PF时P点的存在性问题,A(0,4),F(1,0),AF中点12,2,AF中垂线的斜率为-1kAF =14,于是AF的中垂线方程为:y=2x+158,与抛物线y2=4x联立可得y2-16y+30=0,Δ=162-4×30=136>0,即AF的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P点,使得PA=PF,D选项正确.方法二:(设点直接求解)设Pt24,t,由PB⊥l可得B-1,t,又A(0,4),又PA=PB,根据两点间的距离公式,t416+(t-4)2=t24+1,整理得t2-16t+30=0,Δ=162-4×30=136>0,则关于t的方程有两个解,即存在两个这样的P点,D选项正确.故选:ABD6(新课标全国Ⅰ卷)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB|=10,则C的离心率为.【答案】3 2【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出AF2,结合双曲线第一定义求出AF1,即可得到a,b,c的值,从而求出离心率.【详解】由题可知A ,B ,F 2三点横坐标相等,设A 在第一象限,将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,即A c ,b 2a ,B c ,-b 2a ,故AB =2b 2a =10,AF 2 =b 2a=5,又AF 1 -AF 2 =2a ,得AF 1 =AF 2 +2a =2a +5=13,解得a =4,代入b 2a=5得b 2=20,故c 2=a 2+b 2=36,,即c =6,所以e =c a =64=32.故答案为:327(新高考北京卷)已知抛物线y 2=16x ,则焦点坐标为.【答案】4,0【分析】形如y 2=2px ,p ≠0 的抛物线的焦点坐标为p2,0,由此即可得解.【详解】由题意抛物线的标准方程为y 2=16x ,所以其焦点坐标为4,0 .故答案为:4,0 .8(新高考北京卷)已知双曲线x 24-y 2=1,则过3,0 且和双曲线只有一个交点的直线的斜率为.【答案】±12【分析】首先说明直线斜率存在,然后设出方程,联立双曲线方程,根据交点个数与方程根的情况列式即可求解.【详解】联立x =3与x 24-y 2=1,解得y =±52,这表明满足题意的直线斜率一定存在,设所求直线斜率为k ,则过点3,0 且斜率为k 的直线方程为y =k x -3 ,联立x 24-y 2=1y =k x -3 ,化简并整理得:1-4k 2x 2+24k 2x -36k 2-4=0,由题意得1-4k 2=0或Δ=24k 2 2+436k 2+4 1-4k 2 =0,解得k =±12或无解,即k =±12,经检验,符合题意.故答案为:±12.9(新高考天津卷)(x -1)2+y 2=25的圆心与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为.【答案】45/0.8【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【详解】圆(x -1)2+y 2=25的圆心为F 1,0 ,故p2=1即p =2,由x -12+y 2=25y 2=4x可得x 2+2x -24=0,故x =4或x =-6(舍),故A 4,±4 ,故直线AF :y =±43x -1 即4x -3y -4=0或4x +3y -4=0,故原点到直线AF 的距离为d =45=45,故答案为:4510(新高考上海卷)已知抛物线y 2=4x 上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为.【答案】42【分析】根据抛物线的定义知x P =8,将其再代入抛物线方程即可.【详解】由y 2=4x 知抛物线的准线方程为x =-1,设点P x 0,y 0 ,由题意得x 0+1=9,解得x 0=8,代入抛物线方程y 2=4x ,得y 20=32,解得y 0=±42,则点P 到x 轴的距离为42.故答案为:42.11(新课标全国Ⅰ卷)已知A (0,3)和P 3,32 为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且△ABP 的面积为9,求l 的方程.【答案】(1)12(2)直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.【分析】(1)代入两点得到关于a ,b 的方程,解出即可;(2)方法一:以AP 为底,求出三角形的高,即点B 到直线AP 的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到B 点坐标,则得到直线l 的方程;方法二:同法一得到点B 到直线AP 的距离,再设B x 0,y 0 ,根据点到直线距离和点在椭圆上得到方程组,解出即可;法三:同法一得到点B 到直线AP 的距离,利用椭圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线AB 斜率不存在的情况,再设直线y =kx +3,联立椭圆方程,得到点B 坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首先考虑直线PB 斜率不存在的情况,再设PB :y -32=k (x -3),利用弦长公式和点到直线的距离公式即可得到答案;法六:设线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘12表达面积即可.【详解】(1)由题意得b=39a2+94b2=1,解得b2=9a2=12,所以e=1-b2a2=1-912=12.(2)法一:k AP=3-320-3=-12,则直线AP的方程为y=-12x+3,即x+2y-6=0,AP=0-32+3-3 22=352,由(1)知C:x212+y29=1,设点B到直线AP的距离为d,则d=2×9352=1255,则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移1255单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点B,设该平行线的方程为:x+2y+C=0,则C+65=1255,解得C=6或C=-18,当C=6时,联立x212+y29=1x+2y+6=0,解得x=0y=-3或x=-3y=-32,即B0,-3或-3,-3 2,当B0,-3时,此时k l=32,直线l的方程为y=32x-3,即3x-2y-6=0,当B-3,-3 2时,此时k l=12,直线l的方程为y=12x,即x-2y=0,当C=-18时,联立x212+y29=1x+2y-18=0得2y2-27y+117=0,Δ=272-4×2×117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.综上直线l的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.法二:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B x0,y0,则x0+2y0-65=1255x2012+y209=1,解得x0=-3y0=-32或x0=0y0=-3,即B0,-3或-3,-3 2,以下同法一.法三:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B 23cos θ,3sin θ ,其中θ∈0,2π ,则有23cos θ+6sin θ-6 5=1255,联立cos 2θ+sin 2θ=1,解得cos θ=-32sin θ=-12或cos θ=0sin θ=-1,即B 0,-3 或-3,-32,以下同法一;法四:当直线AB 的斜率不存在时,此时B 0,-3 ,S △PAB =12×6×3=9,符合题意,此时k l =32,直线l 的方程为y =32x -3,即3x -2y -6=0,当线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =kx +3,联立椭圆方程有y =kx +3x 212+y 29=1,则4k 2+3 x 2+24kx =0,其中k ≠k AP ,即k ≠-12,解得x =0或x =-24k 4k 2+3,k ≠0,k ≠-12,令x =-24k 4k 2+3,则y =-12k 2+94k 2+3,则B -24k 4k 2+3,-12k 2+94k 2+3同法一得到直线AP 的方程为x +2y -6=0,点B 到直线AP 的距离d =1255,则-24k4k 2+3+2×-12k 2+94k 2+3-65=1255,解得k =32,此时B -3,-32 ,则得到此时k l =12,直线l 的方程为y =12x ,即x -2y =0,综上直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.法五:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当l 的斜率存在时,设PB :y -32=k (x -3),令P x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,y =k (x -3)+32x 212+y 29=1 ,消y 可得4k 2+3 x 2-24k 2-12k x +36k 2-36k -27=0,Δ=24k 2-12k 2-44k 2+3 36k 2-36k -27 >0,且k ≠k AP ,即k ≠-12,x 1+x 2=24k 2-12k 4k 2+3x 1x 2=36k 2-36k -274k 2+3,PB =k 2+1x 1+x 2 2-4x 1x 2=43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3 ,A 到直线PB 距离d =3k +32k 2+1,S △PAB =12⋅43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3⋅3k +32 k 2+1=9,∴k =12或32,均满足题意,∴l :y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.法六:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当直线l 斜率存在时,设l :y =k (x -3)+32,设l 与y 轴的交点为Q ,令x =0,则Q 0,-3k +32,联立y =kx -3k +323x 2+4y 2=36,则有3+4k 2 x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,3+4k 2x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,其中Δ=8k 23k -322-43+4k 2 36k 2-36k -27 >0,且k ≠-12,则3x B =36k 2-36k -273+4k 2,x B =12k 2-12k -93+4k 2,则S =12AQ x P -x B =123k +32 12k +183+4k 2=9,解的k =12或k =32,经代入判别式验证均满足题意.则直线l 为y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.12(新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C :x 2-y 2=m m >0 ,点P 15,4 在C 上,k 为常数,0<k <1.按照如下方式依次构造点P n n =2,3,... ,过P n -1作斜率为k 的直线与C 的左支交于点Q n -1,令P n 为Q n -1关于y 轴的对称点,记P n 的坐标为x n ,y n .(1)若k =12,求x 2,y 2;(2)证明:数列x n -y n 是公比为1+k1-k的等比数列;(3)设S n 为△P n P n +1P n +2的面积,证明:对任意的正整数n ,S n =S n +1.【答案】(1)x 2=3,y 2=0(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出P 2的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明S n 的取值为与n 无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明S n 的取值为与n 无关的定值即可.【详解】(1)由已知有m =52-42=9,故C 的方程为x 2-y 2=9.当k =12时,过P 15,4 且斜率为12的直线为y =x +32,与x 2-y 2=9联立得到x 2-x +322=9.解得x =-3或x =5,所以该直线与C 的不同于P 1的交点为Q 1-3,0 ,该点显然在C 的左支上.故P 23,0 ,从而x 2=3,y 2=0.(2)由于过P n x n ,y n 且斜率为k 的直线为y =k x -x n +y n ,与x 2-y 2=9联立,得到方程x 2-k x -x n +y n 2=9.展开即得1-k 2 x 2-2k y n -kx n x -y n -kx n 2-9=0,由于P n x n ,y n 已经是直线y =k x -x n +y n 和x 2-y 2=9的公共点,故方程必有一根x =x n .从而根据韦达定理,另一根x =2k y n -kx n 1-k 2-x n =2ky n -x n -k 2x n1-k 2,相应的y =k x -x n +y n =y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以该直线与C 的不同于P n 的交点为Q n2ky n -x n -k 2x n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2,而注意到Q n 的横坐标亦可通过韦达定理表示为-y n -kx n 2-91-k 2x n ,故Q n 一定在C 的左支上.所以P n +1x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2.这就得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以x n +1-y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2-y n +k 2y n -2kx n1-k 2=x n +k 2x n +2kx n 1-k 2-y n +k 2y n +2ky n 1-k 2=1+k 2+2k 1-k2x n -y n =1+k 1-k x n -y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1-y 1≠0,所以数列x n -y n 是公比为1+k 1-k 的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点U ,V ,W ,若UV =a ,b ,UW =c ,d ,则S △UVW =12ad -bc .(若U ,V ,W 在同一条直线上,约定S △UVW =0)证明:S △UVW =12UV ⋅UW sin UV ,UW =12UV ⋅UW 1-cos 2UV ,UW =12UV⋅UW 1-UV ⋅UWUV ⋅UW 2=12UV 2⋅UW 2-UV ⋅UW 2=12a 2+b 2c 2+d 2-ac +bd2=12a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2-a 2c 2-b 2d 2-2abcd =12a 2d 2+b 2c 2-2abcd =12ad -bc2=12ad -bc .证毕,回到原题.由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k 2x n +y n=1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k 的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n=921-k 1+k m -1+k 1-k m .而又有P n +1P n =-x n +1-x n ,-y n +1-y n ,P n +1P n +2=x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 ,故利用前面已经证明的结论即得S n =S △P n P n +1P n +2=12-x n +1-x n y n +2-y n +1 +y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1-x n y n +2-y n +1 -y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1y n +2-y n +1x n +2 +x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2=12921-k 1+k -1+k 1-k +921-k 1+k -1+k 1-k -921-k 1+k 2-1+k 1-k 2.这就表明S n 的取值是与n 无关的定值,所以S n =S n +1.方法二:由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n =921-k 1+k m -1+k 1-k m.这就得到x n +2y n +3-y n +2x n +3=921-k 1+k -1+k1-k=x n y n +1-y n x n +1,以及x n +1y n +3-y n +1x n +3=921-k 1+k 2-1+k 1-k 2=x n y n +2-y n x n +2.两式相减,即得x n +2y n +3-y n +2x n +3 -x n +1y n +3-y n +1x n +3 =x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2 .移项得到x n +2y n +3-y n x n +2-x n +1y n +3+y n x n +1=y n +2x n +3-x n y n +2-y n +1x n +3+x n y n +1.故y n +3-y n x n +2-x n +1 =y n +2-y n +1 x n +3-x n .而P n P n +3 =x n +3-x n ,y n +3-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 .所以P n P n +3 和P n +1P n +2平行,这就得到S △P n P n +1P n +2=S △P n +1P n +2P n +3,即S n =S n +1.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.13(全国甲卷数学(理)(文))设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,点M 1,32 在C 上,且MF ⊥x 轴.(1)求C 的方程;(2)过点P 4,0 的直线与C 交于A ,B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ ⊥y 轴.【答案】(1)x 24+y 23=1(2)证明见解析【分析】(1)设F c ,0 ,根据M 的坐标及MF ⊥x 轴可求基本量,故可求椭圆方程.(2)设AB :y =k (x -4),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立直线方程和椭圆方程,用A ,B 的坐标表示y 1-y Q ,结合韦达定理化简前者可得y 1-y Q =0,故可证AQ ⊥y 轴.【详解】(1)设F c ,0 ,由题设有c =1且b 2a =32,故a 2-1a =32,故a =2,故b =3,故椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)直线AB 的斜率必定存在,设AB :y =k (x -4),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由3x 2+4y 2=12y =k (x -4) 可得3+4k 2 x 2-32k 2x +64k 2-12=0,故Δ=1024k 4-43+4k 2 64k 2-12 >0,故-12<k <12,又x 1+x 2=32k 23+4k 2,x 1x 2=64k 2-123+4k 2,而N 52,0 ,故直线BN :y =y 2x 2-52x -52 ,故y Q =-32y 2x 2-52=-3y 22x 2-5,所以y 1-y Q =y 1+3y 22x 2-5=y 1×2x 2-5 +3y 22x 2-5=k x 1-4 ×2x 2-5 +3k x 2-42x 2-5=k 2x 1x 2-5x 1+x 2 +82x 2-5=k2×64k 2-123+4k 2-5×32k 23+4k 2+82x 2-5=k128k 2-24-160k 2+24+32k 23+4k 22x 2-5=0,故y 1=y Q ,即AQ ⊥y 轴.【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x 1,y 1 ,x 2,y 2 ;(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Δ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x 1+x 2、x 1x 2(或y 1+y 2、y 1y 2)的形式;(5)代入韦达定理求解.14(新高考北京卷)已知椭圆方程C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过0,t t >2 的直线l 与椭圆交于A ,B ,C 0,1 ,连接AC 交椭圆于D .(1)求椭圆方程和离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t .【答案】(1)x 24+y 22=1,e =22(2)t =2【分析】(1)由题意得b =c =2,进一步得a ,由此即可得解;(2)说明直线AB 斜率存在,设AB :y =kx +t ,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立椭圆方程,由韦达定理有x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,而AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,令x =0,即可得解.【详解】(1)由题意b =c =22=2,从而a =b 2+c 2=2,所以椭圆方程为x 24+y 22=1,离心率为e =22;(2)显然直线AB 斜率存在,否则B ,D 重合,直线BD 斜率不存在与题意不符,同样直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾,从而设AB :y =kx +t ,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立x 24+y 22=1y =kx +t ,化简并整理得1+2k 2x 2+4ktx +2t 2-4=0,由题意Δ=16k 2t 2-82k 2+1 t 2-2 =84k 2+2-t 2 >0,即k ,t 应满足4k 2+2-t 2>0,所以x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设D -x 2,y 2 ,所以AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,在直线AD 方程中令x =0,得y C =x 1y 2+x 2y 1x 1+x 2=x 1kx 2+t +x 2kx 1+t x 1+x 2=2kx 1x 2+t x 1+x 2 x 1+x 2=4k t 2-2 -4kt +t =2t =1,所以t =2,此时k 应满足4k 2+2-t 2=4k 2-2>0k ≠0 ,即k 应满足k <-22或k >22,综上所述,t =2满足题意,此时k <-22或k >22.15(新高考天津卷)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)椭圆的离心率e =12.左顶点为A ,下顶点为B ,C 是线段OB 的中点,其中S △ABC =332.(1)求椭圆方程.(2)过点0,-32的动直线与椭圆有两个交点P ,Q .在y 轴上是否存在点T 使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.【答案】(1)x 212+y 29=1(2)存在T 0,t -3≤t ≤32,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【详解】(1)因为椭圆的离心率为e =12,故a =2c ,b =3c ,其中c 为半焦距,所以A -2c ,0 ,B 0,-3c ,C 0,-3c 2 ,故S △ABC=12×2c ×32c =332,故c =3,所以a =23,b =3,故椭圆方程为:x 212+y 29=1.(2)若过点0,-32 的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:y =kx -32,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,T 0,t ,由3x 2+4y 2=36y =kx -32可得3+4k 2 x 2-12kx -27=0,故Δ=144k 2+1083+4k 2 =324+576k 2>0且x 1+x 2=12k 3+4k 2,x 1x 2=-273+4k 2,而TP =x 1,y 1-t ,TQ=x 2,y 2-t ,故TP ⋅TQ =x 1x 2+y 1-t y 2-t =x 1x 2+kx 1-32-t kx 2-32-t =1+k 2 x 1x 2-k 32+t x 1+x 2 +32+t 2=1+k 2 ×-273+4k 2-k 32+t ×12k 3+4k 2+32+t 2=-27k 2-27-18k 2-12k 2t +332+t 2+3+2t 2k 23+4k 2=3+2t2-12t -45 k 2+332+t 2-273+4k 2,因为TP ⋅TQ ≤0恒成立,故3+2t 2-12t -45≤0332+t 2-27≤0,解得-3≤t ≤32.若过点0,-32的动直线的斜率不存在,则P 0,3 ,Q 0,-3 或P 0,-3 ,Q 0,3 ,此时需-3≤t ≤3,两者结合可得-3≤t ≤32.综上,存在T 0,t-3≤t ≤32 ,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.16(新高考上海卷)已知双曲线Γ:x 2-y 2b2=1,(b >0),左右顶点分别为A 1,A 2,过点M -2,0 的直线l 交双曲线Γ于P ,Q 两点.(1)若离心率e =2时,求b 的值.(2)若b =263,△MA 2P 为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标.(3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若A 1R ⋅A 2P=1,求b 的取值范围.【答案】(1)b =3(2)P 2,22 (3)0,3 ∪3,303【详解】(1)由题意得e =c a =c1=2,则c =2,b =22-1=3.(2)当b =263时,双曲线Γ:x 2-y 283=1,其中M -2,0 ,A 21,0 ,因为△MA 2P 为等腰三角形,则①当以MA 2为底时,显然点P 在直线x =-12上,这与点P 在第一象限矛盾,故舍去;②当以A 2P 为底时,MP =MA 2 =3,设P x ,y ,则 x 2-3y 28=1(x +2)2+y 2=9, 联立解得x =-2311y =-81711 或x =-2311y =81711或x =1y =0 ,因为点P 在第一象限,显然以上均不合题意,舍去;(或者由双曲线性质知MP >MA 2 ,矛盾,舍去);③当以MP 为底时,A 2P =MA 2 =3,设P x 0,y 0 ,其中x 0>0,y 0>0,则有x 0-1 2+y 20=9x 20-y 2083=1,解得x 0=2y 0=22,即P 2,22 .综上所述:P 2,22 .(3)由题知A 1-1,0 ,A 21,0 , 当直线l 的斜率为0时,此时A 1R ⋅A 2P=0,不合题意,则k l ≠0,则设直线l :x =my -2,设点P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,根据OQ 延长线交双曲线Γ于点R ,根据双曲线对称性知R -x 2,-y 2 , 联立有x =my -2x 2-y 2b2=1⇒b 2m 2-1 y 2-4b 2my +3b 2=0,显然二次项系数b 2m 2-1≠0,其中Δ=-4mb 2 2-4b 2m 2-1 3b 2=4b 4m 2+12b 2>0,y 1+y 2=4b 2m b 2m 2-1①,y 1y 2=3b 2b 2m 2-1②,A 1R =-x 2+1,-y 2 ,A 2P=x 1-1,y 1 ,则A 1R ⋅A 2P=-x 2+1 x 1-1 -y 1y 2=1,因为P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 在直线l 上,则x 1=my 1-2,x 2=my 2-2,即-my 2-3 my 1-3 -y 1y 2=1,即y 1y 2m 2+1 -y 1+y 2 3m +10=0,将①②代入有m 2+1 ⋅3b 2b 2m 2-1-3m ⋅4b 2m b 2m 2-1+10=0,即3b 2m 2+1 -3m ⋅4b 2m +10b 2m 2-1 =0化简得b 2m 2+3b 2-10=0,所以 m 2=10b 2-3, 代入到 b 2m 2-1≠0, 得 b 2=10-3b 2≠1, 所以 b 2≠3,且m 2=10b 2-3≥0,解得b 2≤103,又因为b >0,则0<b 2≤103,综上知,b 2∈0,3 ∪3,103 ,∴b ∈0,3 ∪3,303.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是采用设线法,为了方便运算可设l :x =my -2,将其与双曲线方程联立得到韦达定理式,再写出相关向量,代入计算,要注意排除联立后的方程得二次项系数不为0.一、单选题1(2024·福建泉州·二模)若椭圆x 2a 2+y 23=1(a >0)的离心率为22,则该椭圆的焦距为()A.3B.6C.26或3D.23或6【答案】D【分析】分焦点在x 轴或y 轴两种情况,求椭圆的离心率,求解参数a ,再求椭圆的焦距.【详解】若椭圆的焦点在x 轴,则离心率e =a 2-3a =22,得a 2=6,此时焦距2c =26-3=23,若椭圆的焦点在y 轴,则离心率e =3-a 23=22,得a 2=32,此时焦距2c =23-32=6,所以该椭圆的焦距为23或6.故选:D2(2024·河北衡水·三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),圆O 1:(x -2)2+y 2=4与圆O 2:x 2+(y -1)2=1的公共弦所在的直线是C 的一条渐近线,则C 的离心率为()A.3B.2C.5D.6【答案】C【详解】因为O 1:(x -2)2+y 2=4,O 2:x 2+(y -1)2=1,所以两圆方程相减可得y =2x ,由题意知C 的一条渐近线为y =2x ,即ba =2,双曲线C 的离心率e =c a =c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2=5.故选:C .3(2024·北京·三模)已知双曲线E :3mx 2-my 2=3的一个焦点坐标是0,2 ,则m 的值及E 的离心率分别为()A.-1,233B.-1,2C.1,2D.102,10【答案】A【详解】依题意,双曲线E :3mx 2-my 2=3化为:y 2-3m -x 2-1m=1,则-3m +-1m =22,解得m =-1,双曲线y 23-x 2=1的离心率e =23=233.故选:A4(2024·贵州贵阳·三模)过点A (-3,-4)的直线l 与圆C :(x -3)2+(y -4)2=9相交于不同的两点M ,N ,则线段MN 的中点P 的轨迹是()A.一个半径为10的圆的一部分B.一个焦距为10的椭圆的一部分C.一条过原点的线段D.一个半径为5的圆的一部分【答案】D【详解】设P (x ,y ),根据线段MN 的中点为P ,则CP ⊥MN ,即CP ⊥AP ,所以CP ⋅AP =0,又A (-3,-4),C (3,4),AP =(x +3,y +4),CP =(x -3,y -4),所以(x +3)(x -3)+(y +4)(y -4)=0,即x 2+y 2=25,所以点P 的轨迹是以(0,0)为圆心,半径为5的圆在圆C 内的一部分,故选:D .5(2024·湖南·模拟预测)已知点A 1,0 ,点B -1,0 ,动点M 满足直线AM ,BM 的斜率之积为4,则动点M 的轨迹方程为()A.x 24-y 2=1B.x 24-y 2=1(x ≠±1)C.x 2-y 24=1D.x 2-y 24=1(x ≠±1)【答案】D【详解】设动点M (x ,y )由于A 1,0 ,B -1,0 ,根据直线AM 与BM 的斜率之积为4.整理得y x +1⋅y x -1=4,化简得:x 2-y 24=1(x ≠±1).故选:D6(2024·陕西榆林·三模)在平面直角坐标系xOy 中,把到定点F 1-a ,0 ,F 2a ,0 距离之积等于a 2(a >0)的点的轨迹称为双纽线.若a =2,点P x 0,y 0 为双纽线C 上任意一点,则下列结论正确的个数是()①C 关于x 轴不对称②C 关于y 轴对称③直线y =x 与C 只有一个交点④C 上存在点P ,使得PF 1 =PF 2 A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】C【详解】①设M x ,y 到定点F 1-2,0 ,F 22,0 的距离之积为4,可得(x +2)2+y 2.(x -2)2+y 2=4,整理得x 2+y 2 2=8x 2-y 2 ,即曲线C 的方程为x 2+y 2 2=8x 2-y 2 ,由x 用-x 代换,方程没变,可知曲线C 关于y 轴对称,由y 用-y 代换,方程没变,可知曲线C 关于x 轴对称,由x 用-x 代换,y 用-y 同时代换,方程没变,可知曲线C 关于原点对称,图象如图所示:所以①不正确,②正确;③联立方程组x 2+y 2 2=8x 2-y 2y =x,可得x 4=0,即x =0,所以y =0,所以直线y =x 与曲线C 只有一个交点O (0,0),所以③正确.④原点O 0,0 满足曲线C 的方程,即原点O 在曲线C 上,则OF 1 =OF 2 ,即曲线C 上存在点P 与原点O 重合时,满足PF 1 =PF 2 ,所以④正确.故选:C .7(2024·福建泉州·二模)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),左、右顶点分别为A ,B ,O 为坐标原点,如图,已知动直线l 与双曲线C 左、右两支分别交于P ,Q 两点,与其两条渐近线分别交于R ,S 两点,则下列命题正确的是()A.存在直线l ,使得BQ ⎳OSB.当且仅当直线l 平行于x 轴时,|PR |=|SQ |C.存在过(0,b )的直线l ,使得S △ORB 取到最大值D.若直线l 的方程为y =-22(x -a ),BR =3BS ,则双曲线C 的离心率为3【答案】D【详解】解:对于A 项:与渐近线平行的直线不可能与双曲线有两个交点,故A 项错误;对于B 项:设直线l :y =kx +t ,与双曲线联立y =kx +tx 2a2-y 2b2=1,得:b 2-a 2k 2 x 2-2a 2ktx -a 2t 2+a 2b 2 =0,其中b 2-a 2k 2≠0,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,由根与系数关系得:x 1+x 2=2a 2kt b 2-a 2k 2,x 1x 2=-a 2b 2+a 2t 2b 2-a 2k 2,所以线段PQ 中点N x 1+x 22,y 1+y 22 =a 2kt b 2-a 2k 2,a 2k 2tb 2-a 2k2+t,将直线l :y =kx +t ,与渐近线y =b a x 联立得点S 坐标为S at b -ak ,btb -ak,将直线l :y =kx +t 与渐近线y =-b a x 联立得点R 坐标为R -at b +ak ,btb +ak ,所以线段RS 中点M a 2kt b 2-a 2k 2,a 2k 2tb 2-a 2k2+t,所以线段PQ 与线段RS 的中点重合.所以,对任意的直线l ,都有|PR |=|PQ |-|RS |2=|SQ |,故B 项不正确;对于C 项:因为|OB |为定值,当k 越来越接近渐近线y =-b a x 的斜率-ba 时,S △ORB 趋向于无穷,所以S △ORB 会趋向于无穷,不可能有最大值,故C 项错误;对于D 项:联立直线l 与渐近线y =bax ,解得Sa 22b +a ,ab2b +a,联立直线l 与渐近线y =-b a x ,解得R a 2-2b +a ,ab2b -a由题可知,BR =3BS ,3y S =y R +2y B ,3ab2b +a =ab2b -a ,解得b =2a ,所以e =1+b 2a2=1+(2a )2a 2=3,故D 项正确.故选:D .【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的三种方法:①定义法:通过已知条件列出方程组,求得a ,c 得值,根据离心率的定义求解离心率e ;②齐次式法:由已知条件得出关于a ,c 的二元齐次方程,然后转化为关于e 的一元二次方程求解;③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.8(2024·河南·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,焦距为82,点P 在双曲线C 上,OP =OF 2 ,且△POF 2的面积为8,则双曲线的离心率为()A.2B.22C.2D.4【答案】C【详解】因为△POF 2的面积为8,所以△PF 1F 2的面积为16.又OP =OF 2 ,所以OP =OF 2 =OF 1 =12F 1F 2,所以△PF 1F 2为直角三角形,且PF 1⊥PF 2.设PF 1 =m ,PF 2 =n ,所以m -n =2a ,m 2+n 2=4c 2,所以mn =m 2+n 2 -(m -n )22=4c 2-4a 22=2b 2,所以S △PF 1F 2=12mn =b 2=16,又b >0,所以b =4.焦距为2c =82,所以c =42,则a 2=c 2-b 2=(42)2-16=16,所以a =4,则离心率e =424=2.故选:C .9(2024·重庆·三模)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,点A 在第一象限,点O 为坐标原点,且S △AOF =2S △BOF ,则直线l 的斜率为()A.22B.3C.1D.-1【答案】A 【详解】如图:设直线倾斜角为α,抛物线的准线l :x =-1作AM ⊥l 于M ,根据抛物线的定义,AM =AF =DF +AF ⋅cos α=2+AF ⋅cos α,所以|AF |=21-cos α,类似的|BF |=21+cos α.由S △AOF =2S △BOF 知|AF |=2|BF |,得cos α=13,故k =tan α=22.故选:A10(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)设F 为抛物线C :y =ax 2的焦点,若点P (1,2)在C 上,则|PF |=()A.3B.52C.94D.178【答案】D【详解】依题意,2=a ×12,解得a =2,所以C :x 2=y 2的准线为y =-18,所以|PF |=2+18=178,故选:D .11(2024·山东泰安·二模)设抛物线x 2=4y 的焦点为F ,过抛物线上点P 作准线的垂线,设垂足为Q ,若∠PQF =30°,则PQ =()A.43B.433C.3D.233【答案】A【详解】如图所示:设 M 为准线与x 轴的交点,因为∠PQF =30°,且PF =PQ ,所以∠PFQ =30°,∠QPF =120°,因为FM ⎳PQ ,所以∠QFM =30°,而在Rt△QMF中,QF=FMcos30°=232=433,所以PF=PQ=QF2÷cos30°=233÷32=43.故选:A.二、多选题12(2024·江西·模拟预测)已知A-2,0,B2,0,C1,0,动点M满足MA与MB的斜率之积为-3 4,动点M的轨迹记为Γ,过点C的直线交Γ于P,Q两点,且P,Q的中点为R,则()A.M的轨迹方程为x24+y23=1B.MC的最小值为1C.若O为坐标原点,则△OPQ面积的最大值为32D.若线段PQ的垂直平分线交x轴于点D,则R点的横坐标是D点的横坐标的4倍【答案】BCD【详解】对于选项A,设M x,y,因为A-2,0,B2,0,所以k MA⋅k MB=yx+2⋅yx-2=-34,化简得x24+y23=1x≠±2,故A错误;对于选项B,因为x24+y23=1x≠±2,则a=2,b=3,则c=a2-b2=1,所以C1,0为椭圆的右焦点,则MCmin=a-c=2-1=1,故B正确;对于选项C,设PQ的方程 x=my+1,代入椭圆方程,得3m2+4y2+6my-9=0,设P x1,y1,Q x2,y2,则y1+y2=-6m3m2+4,y1y2=-93m2+4,Δ=36m2+363m2+4>0,所以S△OPQ=12OCy1-y2=12y1+y22-4y1y2=12-6m3m2+42+363m2+4=6m2+13m2+4,令m2+1=t≥1,则S△OPQ=6t3t2+1=63t+1t,令g t =3t+1tt≥1,则S△OPQ=6g t,t≥1,g t =3-1t2=3t2-1t2>0,g t 在1,+∞为增函数,g t ≥g1 =4,g t min=4,所以S△OPQmax=64=32,当且仅当t=1时即m=0等号成立,故C正确;对于选项D,因为Rx1+x22,y1+y22,x1+x22=m y1+y22+1=-3m23m2+4+1=43m2+4,y1+y22=-3m3m2+4,所以R43m2+4,-3m3m2+4,则x R=43m2+4,设D x D ,0 ,则k PQ ⋅k RD =1m ⋅3m3m 2+4x D -43m 2+4=-1,则x D =13m 2+4,所以x R x D=43m 2+413m 2+4=4,则R 点的横坐标是D 点的横坐标的4倍,故D 正确.故选:BCD .【点睛】关键点点睛:本题求解的关键有两个:一是利用面积公式得出面积表达式,结合导数得出最值;二是根据垂直平分得出点之间的关系.13(2024·江苏常州·二模)双曲线具有光学性质:从双曲线一个焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.如图,双曲线E :x 24-y 26=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,从F 2发出的两条光线经过E 的右支上的A ,B 两点反射后,分别经过点C 和D ,其中AF 2 ,BF 2共线,则()A.若直线AB 的斜率k 存在,则k 的取值范围为-∞,-62 ∪62,+∞ B.当点C 的坐标为210,10 时,光线由F 2经过点A 到达点C 所经过的路程为6C.当AB ⋅AD =AB 2时,△BF 1F 2的面积为12D.当AB ⋅AD =AB 2时,cos ∠F 1F 2A =-1010【答案】ABD【详解】如图所示,过点F 2分别作E 的两条渐近线的平行线l 1,l 2,则l 1,l 2的斜率分别为62和-62,对于A 中,由图可知,当点A ,B 均在E 的右支时,k <-62或k >62,所以A 正确;对于B 中,光线由F 2经过点A 到达点C 所经过的路程为F 2A +AC =F 1A -2a +AC =F 1C -2a =(210+10)2+(10-0)2-4=6,所以B 正确;对于C 中,由AB ⋅AD =AB 2,得AB ⋅AD -AB =0,即AB ⋅BD=0,所以AB ⊥BD ,设BF 1 =n ,则BF 2 =n -2a =n -4,因为∠ABD =π2,所以n 2+(n -4)2=(2c )2=40,整理得n 2-4n -12=0,解得n =6或n =-2(舍去),所以BF 1 =6,BF 2 =2,所以△BF 1F 2的面积S =12BF 1 ⋅BF 2 =6,所以C 错误;对于D 项,在直角△F 1BF 2中,cos ∠F 1F 2B =BF 2 F 1F 2=2210=1010,所以cos ∠F 1F 2A =-cos ∠F 1F 2B =-1010,所以D 正确.故选:ABD .14(2024·重庆·三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 216=1(a >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线C 上点,且△PF 1F 2的内切圆圆心为I (3,1),则下列说法正确的是()A.a =3B.直线PF 1的斜率为14C.△PF 1F z 的周长为643D.△PF 1F 2的外接圆半径为6512【答案】ACD【详解】如图1,由条件,点P 应在双曲线C 的右支上,设圆I 分别与△PF 1F 2的三边切于点M 、N 、A ,则由题A 3,0 ,且PM =PN ,F 1M =F 1A ,F 2N =F 2A ,又∵PF 1 -PF 2 =F 1M -F 2N =AF 1 -F 2A =x A +c -c -x A =2x A =2a ∴a =x A =3,A 选项正确;由选项A 得F 1-5,0 ,F 25,0 ,连接IF 1、IF 2、IA ,则tan ∠IF 1A =IA AF 1=18,所以k PF 1=tan ∠PF 1A =tan2∠IF 1A =2tan ∠IF 1A 1-tan 2∠IF 1A=1663,B 选项错误;同理,tan ∠PF 2A =tan2∠IF 2A =43,∴tan ∠F 1PF 2=-tan ∠PF 1A +∠PF 2A =-125,∴⇒tan∠F 1PF 22=32,所以由焦三角面积公式得S △F 1PF 2=b 2tan∠F 1PF 22=323,又S △F 1PF 2=PF 1+PF 2+F 1F 2 r2,故得PF 1 +PF 2 +F 1F 2 =643,∴△PF 1F 2的周长为643,C 选项正确;由tan ∠F 1PF 2=-125⇒sin ∠F 1PF 2=1213,由正弦定理F 1F 2sin ∠F 1PF 2=2R 得R =6512,D 选项正确.故选:ACD .【点睛】关键点睛:求直线PF 1的斜率、△PF 1F z 的周长、△PF 1F 2的外接圆半径的关键是根据已知条件F 1A 、F 2A 、IA 以及与各个所需量的关系即可求出∠PF 1A =2∠IF 1A 、∠PF 2A =2∠IF 2A 和∠F 2PF 1.15(2024·湖北襄阳·二模)抛物线C :x 2=2py 的焦点为F ,P 为其上一动点,当P 运动到(t ,1)时,|PF |=2,直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,下列结论正确的是()A.抛物线的方程为:x 2=8yB.抛物线的准线方程为:y =-1。
高考文科数学圆锥曲线专题训练用时:60分钟一、选择题1. θ是任意实数,则方程4sin 22=+θy x 所表示的曲线不可能是 A. 椭圆 B. 双曲线 C. 抛物线 D. 圆2. 已知椭121)(1222=-+t y x 的一条准线方程是8=y ,则实数t 的值是 A. 7或-7B. 4或12C. 1或15D. 03. 双曲线1422=+ky x 的离心率)2,1(∈e ,则k 的取值范围为 A. )0,(-∞ B. (-12,0) C. (-3,0) D. (-60,-12)4. 以112422=-y x 的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为 A.1121622=+y xB.1161222=+y x C.141622=+y xD.116422=+y x 5. 抛物线28mx y =的焦点坐标为 A. )0,81(mB. )321,0(mC. )321,0(m±D. )0,321(m±6. 已知点A (-2,1),x y 42-=的焦点为F ,P 是x y 42-=的点,为使PF PA +取得最小值,P 点的坐标是 A. )1,41(-B. )22,2(-C. )1,41(-- D. )22,2(-- 7. 已知双曲线的渐近线方程为043=±y x ,一条准线方程为095=-y ,则双曲线方程为A.116922=-x yB.116922=-y x C.125922=-x yD.125922=-y x8. 抛物线2x y =到直线42=-y x 距离最近的点的坐标为 A. )45,23(B. )1,1(C. )49,23(D. )4,2(9. 动圆的圆心在抛物线x y 82=上,且动圆与直线02=+x 相切,则动圆必过定点 A. (4,0) B. (2,0) C. (0,2) D. (0,-2)10.中心在原点,焦点在坐标为(0,±52)的椭圆被直线3x -y -2=0截得的弦的中点的横坐标为21,则椭圆方程为 12575D. 17525C.1252752B. 1752252A.22222222=+=+=+=+y x y x y x y x二、填空题11. 到定点(2,0)的距离与到定直线8=x 的距离之比为22的动点的轨迹方程为_______. 12.双曲线2222=-my mx 的一条准线是1=y ,则=m ___________.13. 已知点(-2,3)与抛物线)0(22>=p px y 的焦点距离是5,=p ____________. 14.直线l 的方程为y =x +3,在l 上任取一点P ,若过点P 且以双曲线12x 2-4y 2=3的焦点作椭圆的焦点,那么具有最短长轴的椭圆方程为_______________. 三、解答题15. 已知双曲线的中心在原点,过右焦点F (2,0)作斜率为53的直线,交双曲线于M 、N 两点,且MN =4,求双曲线方程。
(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 +=+。
圆锥曲线大题拔高练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)1.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,且点(2,1)A 在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的方程;(2)若点M ,N 在双曲线C 上,且AM AN ⊥,直线MN 不与y 轴平行,证明:直线MN 的斜率k 为定值.2.(2023·广东佛山·统考一模)已知椭圆2222Γ:1x y a b +=()0a b >>的左焦点为()1,0F -,左、右顶点及上顶点分别记为A 、B 、C ,且1CF CB ⋅= .(1)求椭圆Γ的方程;(2)设过F 的直线PQ 交椭圆Γ于P 、Q 两点,若直线PA 、QA 与直线l :40x +=分别交于M 、N 两点,l 与x 轴的交点为K ,则MK KN ⋅是否为定值?若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.3.(2023·广东江门·统考一模)已知M 是平面直角坐标系内的一个动点,直线MA 与直线y x =垂直,A 为垂足且位于第一象限,直线MB 与直线y x =-垂直,B 为垂足且位于第四象限,四边形OAMB (O 8,动点M 的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程;(2)已知()5,3T 是轨迹C 上一点,直线l 交轨迹C 于P ,Q 两点,直线TP ,TQ 的斜率之和为1,tan 1PTQ ∠=,求TPQ 的面积.4.(2023·浙江·永嘉中学校联考模拟预测)已知双曲线E 的顶点为()1,0A -,()10B ,,过右焦点F 作其中一条渐近线的平行线,与另一条渐近线交于点G ,且OFG S =△点P 为x 轴正半轴上异于点B 的任意点,过点P 的直线l 交双曲线于C ,D 两点,直线AC 与直线BD 交于点H .(1)求双曲线E 的标准方程;(2)求证:OP OH ⋅ 为定值.5.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)已知双曲线2222:1(,0)x y C a b a b-=>的实轴长为4,左、右顶点分别为12,A A ,经过点()4,0B 的直线l 与C 的右支分别交于,M N 两点,其中点M 在x 轴上方.当l x ⊥轴时,MN =(1)设直线12,MA NA 的斜率分别为12,k k ,求21k k 的值;(2)若212BA N BA M ∠∠=,求1A MN 的面积.6.(2023·江苏泰州·统考一模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,过左焦点F 的直线与C 交于,P Q 两点.当PQ x ⊥轴时,PA =PAQ △的面积为3.(1)求C 的方程;(2)证明:以PQ 为直径的圆经过定点.7.(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)在平面直角坐标系中,已知点(2,0)A -,(2,0)B ,直线PA 与直线PB 的斜率乘积为34-,点P 的轨迹为M .(1)求M 的方程;(2)分别过1(1,0)F -,2(1,0)F 做两条斜率存在的直线分别交M 于C ,D 两点和E ,F 两点,且117||||12CD EF +=,求直线CD 的斜率与直线EF 的斜率之积.8.(2023·江苏南通·统考模拟预测)已知()11,A x y ,()22,B x y ,()33,C x y 三个点在椭圆2212x y +=,椭圆外一点P 满足2OP AO = ,2BP CP = ,(O 为坐标原点).(1)求12122x x y y +的值;(2)证明:直线AC 与OB 斜率之积为定值.9.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)已知抛物线C :()220y px p =>和椭圆E :()22101x y a a a+=>+有共同的焦点F (1)求抛物线C 的方程,并写出它的准线方程(2)过F 作直线l 交抛物线C 于P ,Q 两点,交椭圆E 于M ,N 两点,证明:当且仅当l x ⊥轴时,PQMN 取得最小值10.(2023·河北石家庄·统考一模)已知点(4,3)P 在双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)上,过P 作x 轴的平行线,分别交双曲线C 的两条渐近线于M ,N 两点,||||4PM PN ⋅=.(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y kx m =+与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,从下面两个条件中选一个(多选只按先做给分),证明:直线l 过定点.①121k k +=;②121k k =.11.(2023·福建漳州·统考二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,且124F F =.过右焦点2F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,1ABF 的周长为(1)求C 的标准方程;(2)过坐标原点O 作一条与垂直的直线l ',交C 于P ,Q 两点,求||||AB PQ 的取值范围;(3)记点A 关于x 轴的对称点为M (异于B 点),试问直线BM 是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是请说明理由.12.(2023·福建泉州·统考三模)已知椭圆22:143x y C +=的左、右顶点分别为A ,B .直线l 与C 相切,且与圆22:4O x y +=交于M ,N 两点,M 在N 的左侧.(1)若||MN =l 的斜率;(2)记直线,AM BN 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值.13.(2023·山东·烟台二中校考模拟预测)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>过点(4,1)P ,且1C 的焦距是椭圆2222222222:x y a b C a b a b ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭的焦距的3倍.(1)求1C 的标准方程;(2)设M ,N 是1C 上异于点P 的两个动点,且0PM PN ⋅= ,试问直线MN 是否过定点?若过,求出定点坐标;若不过,请说明理由.14.(2023·山东青岛·统考一模)已知O 为坐标原点,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,A 为椭圆C 的上顶点,12AF F △为等腰直角三角形,其面积为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,点W 在过原点且与l 平行的直线上,记直线WP ,WQ 的斜率分别为1k ,2k ,WPQ △的面积为S .从下面三个条件①②③中选择两个条件,证明另一个条件成立.①S =1212k k =-;③W 为原点O .注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.15.(2023·山东济南·一模)已知抛物线2:2H x py =(p 为常数,0p >).(1)若直线:22l y kx pk p =-+与H 只有一个公共点,求k ;(2)贝塞尔曲线是计算机图形学和相关领域中重要的参数曲线.法国数学象卡斯特利奥对贝塞尔曲线进行了图形化应用的测试,提出了De Casteljau 算法:已知三个定点,根据对应的比例,使用递推画法,可以画出地物线.反之,已知抛物线上三点的切线,也有相应成比例的结论.如图,A ,B ,C 是H 上不同的三点,过三点的三条切线分别两两交于点D ,E ,F ,证明:||||||||||||AD EF DB DE FC BF ==.16.(2023·山东聊城·统考一模)已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的右焦点为F ,一条渐近线的倾斜角为60°,且C 上的点到F 的距离的最小值为1.(1)求C 的方程;(2)设点()0,0O ,()0,2M ,动直线l :y kx m =+与C 的右支相交于不同两点A ,B ,且AFM BFM ∠=∠,过点O 作OH l ⊥,H 为垂足,证明:动点H 在定圆上,并求该圆的方程.17.(2023·湖北·校联考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>过点2A ⎛ ⎝⎭.(1)若椭圆E 的离心率10,2e ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,求b 的取值范围;(2)已知椭圆E 的离心率e =M ,N 为椭圆E 上不同两点,若经过M ,N 两点的直线与圆222x y b +=相切,求线段MN 的最大值.18.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)过坐标原点O 作圆22:(2)3C x y ++=的两条切线,设切点为,P Q ,直线PQ 恰为抛物2:2,(0)E y px p =>的准线.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点T 是圆C 上的动点,抛物线E 上四点,,,A B M N 满足:2,2TA TM TB TN == ,设AB 中点为D .(i )求直线TD 的斜率;(ii )设TAB △面积为S ,求S 的最大值.19.(2023·江苏·统考一模)已知直线l 与抛物线21:2C y x =交于两点()11,A x y ,()22,B x y ,与抛物线22:4C y x =交于两点()33,C x y ,()44,D x y ,其中A ,C 在第一象限,B ,D 在第四象限.(1)若直线l 过点()1,0M,且11BM AM -=l 的方程;(2)①证明:12341111y y y y +=+;②设AOB ,COD △的面积分别为1S ,2S ,(O 为坐标原点),若2AC BD =,求12S S .20.(2023·湖北·荆州中学校联考二模)已知点()2,2A 为抛物线2:2Γ=y px 上的点,B ,C 为抛物线Γ上的两个动点,Q 为抛物线Γ的准线与x 轴的交点,F 为抛物线Γ的焦点.(1)若90BOC ∠=︒,求证:直线BC 恒过定点;(2)若直线BC 过点Q ,B ,C 在x 轴下方,点B 在Q ,C 之间,且24tan 7BFC ∠=,求AFC △的面积和BFC △的面积之比.21.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校联考模拟预测)已知A ,B 为椭圆22221x y a b+=左右两个顶点,动点D 是椭圆上异于A ,B 的一点,点F 是右焦点.当点D的坐标为()1-时,3DF =.(1)求椭圆的方程.(2)已知点C 的坐标为()4,0,直线CD 与椭圆交于另一点E ,判断直线AD 与直线BE 的交点P 是否在一定直线上,如果是,求出该直线方程;如果不是,请说明理由.22.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知双曲线()2222:1010,0x y C a b a b-=<的右顶点为A ,左焦点(),0F c -到其渐近线0bx ay +=的距离为2,斜率为13的直线1l 交双曲线C 于A ,B两点,且AB =(1)求双曲线C 的方程;(2)过点()6,0T 的直线2l 与双曲线C 交于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 分别与直线6x =相交于M ,N 两点,试问:以线段MN 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.23.(2023·湖南·模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F ,,上顶点为1B ,若△112F B F 为等边三角形,且点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆E 上.(1)求椭圆E 的方程;(2)设椭圆E 的左、右顶点分别为12A A ,,不过坐标原点的直线l 与椭圆E 相交于A 、B 两点(异于椭圆E 的顶点),直线12AA BA 、与y 轴的交点分别为M 、N ,若||3||ON OM =,证明:直线过定点,并求该定点的坐标.24.(2023·湖南张家界·统考二模)已知曲线C 的方程:()221045x y x -=>,倾斜角为α的直线l 过点()23,0F ,且与曲线C 相交于A ,B 两点.(1)90α=︒时,求三角形ABO 的面积;(2)在x 轴上是否存在定点M ,使直线l 与曲线C 有两个交点A 、B 的情况下,总有OMA OMB ∠=∠如果存在,求出定点M ;如果不存在,请说明理由.25.(2023·湖南·校联考模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知直线5y x =与椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>交于,P Q 两点(P 在x 轴上方),且65PQ a =,设点P 在x轴上的射影为点N ,PQN V ,抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点与椭圆C 的焦点重合,斜率为k 的直线l 过抛物线E 的焦点与椭圆C 交于,A B 两,点,与抛物线E 交于,C D 两点.(1)求椭圆C 及抛物线E 的标准方程;(2)是否存在常数λ||CD λ为常数?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.26.(2023·湖南常德·统考一模)已知双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:的右顶点到渐近线C 的右焦点F 作直线MN (不与x 轴重合)与双曲线C 相交于M ,N 两点,过点M 作直线l :()x t a t a =-<<的垂线ME ,E 为垂足.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)是否存在实数t ,使得直线EN 过x 轴上的定点P ,若存在,求t 的值及定点P 的坐标;若不存在,说明理由.27.(2023·广东揭阳·校考模拟预测)椭圆、双曲线、抛物线三种圆锥曲线有许多相似性质.比如三种曲线都可以用如下方式定义(又称圆锥曲线第二定义):到定点的距离与到定直线的距离之比为常数e 的点的轨迹为圆锥曲线.当01e <<为椭圆,当1e =为抛物线,当1e >为双曲线.定点为焦点,定直线为对应的准线,常数e 为圆锥曲线的离心率.依据上述表述解答下列问题.已知点(1,0)F ,直线:4l x =动点E 满足到点F 的距离与到定直线l 的距离之比为12(1)求曲线E 的轨迹方程;(2)在抛物线中有如下性质:如图,在抛物线22(0)y px p =>中,O 为抛物线顶点,过焦点F 的直线交抛物线与A ,B 两点,连接AO ,BO 并延长交准线l 与D ,C ,则以CD 为直径的圆与AB 相切于点F ,以AB 为直径的圆与CD 相切于CD 中点.那么如图在曲线E 中是否具有相同的性质?若有,证明它们成立;若没有,说明理由.28.(2023·广东广州·统考二模)已知直线l 与抛物线2:4C y x =交于A ,B 两点,且与x 轴交于点()(),00M a a >,过点A ,B 分别作直线1:l x a =-的垂线,垂足依次为1A ,1B ,动点N 在1l 上.(1)当1a =,且N 为线段11A B 的中点时,证明:AN BN ⊥;(2)记直线NA ,NB ,NM 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,是否存在实数λ,使得123k k k λ+=?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.29.(2023·广东惠州·统考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点()2,0A -在椭圆上且||3AF =.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P Q 、分别在椭圆C 和直线4x =上,OQ AP ∥,M 为AP 的中点,若T 为直线OM 与直线QF 的交点.是否存在一个确定的曲线,使得T 始终在该曲线上?若存在,求出该曲线的轨迹方程;若不存在,请说明理由.30.(2023·江苏南通·海安高级中学校考一模)某城市决定在夹角为30°的两条道路EB 、EF 之间建造一个半椭圆形状的主题公园,如图所示,2AB =千米,O 为AB 的中点,OD 为椭圆的长半轴,在半椭圆形区域内再建造一个三角形游乐区域OMN ,其中M ,N在椭圆上,且MN的倾斜角为45°,交OD于G.(1)若3OE 千米,为了不破坏道路EF,求椭圆长半轴长的最大值;(2)OG长为何值时,游乐区域OMN的面积最大?。
圆锥曲线--高考真题汇编第一节椭圆1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25 C.35【解析】解法一(利用焦点三角形面积公式):设122F PF θ∠=,π02θ<<.22212222cos sin 1tan 3cos cos 2cos sin 1tan 5F PF θθθθθθθ--∠====++,解得1tan 2θ=.由椭圆焦点三角形面积公式得1222121tantan 6322F PF F PF S b b θ∠===⨯=△.121211322F PF P P S F F y ===△,解得23P y =.则代入椭圆方程得292P x =,因此302OP ==.故选B.解法二(几何性质+定义):因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.解法三(向量法):由解法二知12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.而()1212PO PF PF =+,所以1213022PO PF PF =+===.故选B.2.(2023全国甲卷文科7)设12,F F 为椭圆22:15x C y +=的两个焦点,点P 在C 上,若120PF PF ⋅= ,则12PF PF ⋅=()A.1B.2C.4D.5【分析】解法一:根据焦点三角形面积公式求出12PF F △的面积,即可解出;解法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.【解析】解法一:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,从而122121tan 4512F PF S b PF PF ===⨯⋅ △,所以122PF PF ⋅=.故选B.解法二:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,由椭圆方程可知,25142c c =-=⇒=,所以22221212416PF PF F F +===,又122PF PF a +==22121212216220PF PF PF PF PF PF ++=+=,所以122PF PF ⋅=.故选B.3.(2023新高考I 卷5)设椭圆()2212:11x C y a a +=>,222:14x C y +=的离心率分别为1e ,2e .若21e =,则a =()A.233B.【解析】11a e a =,232e =,由21e =可得32=,解得233a =.故选A.4.(2023新高考II 卷5)已知椭圆22:13x C y +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线y x m =+与C 交于,A B 两点,若1F AB △的面积是2F AB △面积的2倍,则m =()A.23B.3C.3-D.23-【解析】设AB 与x 轴相交于点(),0D m -,由122F AB F AB S S =△△,得122F DF D=.又12F F =23F D =,则有()3m --=,解得3m =.故选C.第二节双曲线1.(2023新高考I 卷16)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在C 上,点B 在y 轴上,11F A F B ⊥ ,2223F A F B =- ,则C 的离心率为.【解析】解法一:建立如图所示的平面直角坐标系,设()()()12,0,,0,0,F c F c B n -,由2223F A F B =- 可得52,33A c n ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又11F A F B ⊥ 且182,33F A c n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,()1,F B c n = ,则()22118282,,03333F A F B c n c n c n ⎛⎫⋅=-⋅=-= ⎪⎝⎭ ,所以224n c =,又点A 在C 上,则2222254991c n a b -=,整理可得2222254199c n a b-=,代入224n c =,可得222225169c c a b -=,即222162591e e e -=-,解得295e =或()215e =舍.故355e =.解法二:由2223F A F B =-可得2223F A F B =,设222,3F A x F B x ==,由对称性可得,13F B x =,由定义可得,122AF x a =+,5AB x =,设12F AF θ∠=,则33sin 55x x θ==,所以422cos 55x a xθ+==,解得x a =,所以1224AF x a a =+=,222F A x a ==,在12AF F △中,由余弦定理可得222216444cos 165a a c a θ+-==,2295a c =,所以355e =.2.(2023全国甲卷理科8)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255 D.455【解析】由5e =,则222222215c a b b a a a +==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离22235521d ⨯-==+,所以弦长221452155AB r d =--.故选D.3.(2023全国甲卷文科9)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255D.455【解析】由e =,则222222215c a b b a a a+==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离55d ==,所以弦长5AB =.故选D.4.(2023北京卷12)已知双曲线C 的焦点为()2,0-和()2,0,离心率为,则C 的方程为.【分析】根据给定条件,求出双曲线C 的实半轴、虚半轴长,再写出C 的方程作答.【解析】令双曲线C 的实半轴、虚半轴长分别为,a b ,显然双曲线C 的中心为原点,焦点在x 轴上,其半焦距2c =,由双曲线C ,得ca,解得a =,则b =所以双曲线C 的方程为22122x y -=.故答案为:22122x y -=.因为()2,0F c ,不妨设渐近线方程为所以222bc bcPF c a b ==+设2POF θ∠=,则tan θ=第三节抛物线2.(2023全国乙卷理科13,文科13)已知点A 在抛物线2:2C y px =上,则A 到C 的准线的距离为.【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为54x =-,最后利用点的坐标和准线方程计算点A 到C 的准线的距离即可.【解析】由题意可得:221p =⨯,则25p =,抛物线的方程为25y x =,准线方程为54x =-,点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫--= ⎪⎝⎭.故答案为:94.3.(2023新高考II 卷10)设O 为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p=,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.第四节直线与圆锥曲线的位置关系1.(2023全国乙卷理科11,文科12)已知,A B 是双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.()1,1 B.()1,2- C.()1,3 D.()1,4--【分析】设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,根据点差法分析可得9AB k k ⋅=,对于A ,B ,D 通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C :结合双曲线的渐近线分析判断.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +-+===+-+,因为,A B 在双曲线上,则221122221919y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得()2222121209y y x x ---=,所以221222129AB y y k k x x -⋅==-.对于选项A :可得1k =,9AB k =,则:98AB y x =-,联立方程229819y x y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得272272730x x -⨯+=,此时()2272472732880∆=-⨯-⨯⨯=-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误;对于选项B :可得2k =-,92AB k =-,则95:22AB y x =--,联立方程22952219y x y x ⎧=--⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=,此时()()22454456144545610∆=⨯-⨯⨯=⨯⨯-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得3k =,3AB k =,则:3AB y x =.由双曲线方程可得1a =,3b =,则:3AB y x =为双曲线的渐近线,所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误;对于选项D :4k =,94AB k =,则97:44AB y x =-,联立方程22974419y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得2631261930x x +-=,此时21264631930∆=+⨯⨯>,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确.故选D.2.(2023新高考I 卷22)在直角坐标系xOy 中,点P 到x 轴的距离等于点P 到点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的距离,记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)已知矩形ABCD 有三个顶点在W 上,证明:矩形ABCD的周长大于【解析】(1)设(,)P x y ,则22212x y y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,故21:4W y x =+.(2)解法一:不妨设三个顶点,,A B C 在抛物线214y x =+上,且AB BC ⊥,显然,AB BC 的斜率存在且不为0,令222111,,,,,444A a a B b b C c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,AB BC k a b k b c =+=+,1AB BC k k =-,即()()1a b b c ++=-,即1a b b c-+=+,本题等价于证明332AB BC +>,令||||AB BC b c m +=--=,则m b c =-+-,(未知数有,,a b c ,通过转化(放缩),将变量归一)由221ABBC kk =⋅,即()()22221AB BC k k a b b c =++=⋅,不妨设()221AB k a b =+≤,则m b c=-+-b =-+b c ≥--c ≥-()b b c =+-+1b a b=+++()3221a b a b⎡⎤⎣⎦++=+.令a b t +=,则()()1232323323222211223411332t t a b ta b tt t⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎢⎥++⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭+++==≥=+⎣⎦,当212t =时取等号,又()2321t m t+≥取等时必有21t =,因此取不到等号,所以332m >.解法二:如图所示,先将第一问中的曲线下移14个单位,其表达式为2x y =.不妨设,,A B D 三点在抛物线上,再设()2,A t t 及AB 的斜率为k .由题意知AD 的斜率为1k -,因为11k k ⎛⎫⋅-= ⎪⎝⎭,故而可再使01k <≤,直线AB 的方程()2y t k x t -=-,即2y kx kt t =-+,与曲线联立可得220x kx kt t -+-=,由此可知()222222221211414412AB k x x k k kt t k k kt t k k t=+-=+--=+-+=+-同理,21112AD t k k=++,由此可知矩形ABCD 的周长ρ满足2211122122k k t t k kρ+-++=+2211122212k k t k t k k=+-+++22t t≥-+①12+2k t tk⎫-+⎪⎭1+k≥②()323222112122=2kkk k⎛⎫++⎪+⎝⎭=322k⎛⎫⎝⎭≥⨯③22⨯==.当1k=时①处取等号,当12,2k t tk-+同号时②处取等号,当212k=时③处取等号,显然三处不能同时取等号,所以矩形ABCD的周长大于.由题意得31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得所以椭圆的方程为24x y +(2)由题意得,直线2A A P 的方程为y =第五节圆锥曲线综合探究型问题1.(2023全国甲卷理科20)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B 两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px -+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y y ==-=,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一(向量法):由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=,又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅=++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R△()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNF S =-△(当且仅当2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标法):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有21cos MF θ=-,21sin NF θ=+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4θ3π=,即4MFO π∠=时取等号.2.(2023全国甲卷文科21)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px-+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y ==-==,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一:由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=.又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅==++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R △()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNFS-=-△2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有22,1cos 1sin MF NF θθ==-+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4MFO π∠=时取等号.3.(2023全国乙卷理科20,文科21)已知椭圆()2222:10y x C a b a b+=>>的离心率为3,点()2,0A -在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,求证:线段MN 中点为定点.【解析】(1)依题意,2b =,3c e a ==,则2224b a c =-=,得3a =,c =,曲线C 的方程为22194y x +=.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,直线():32PQ y k x -=+,()11:22y AP y x x =++,令0x =,得1122M yy x =+,()22:22y AQ y x x =++,令0x =,得2222N yy x =+.MN 的中点坐标为12120,22y y x x ⎛⎫+ ⎪++⎝⎭,联立直线PQ 的方程和椭圆方程得()22239436y k x x y ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消y 建立关于x 的一元二次方程,()229423360x k x +⎡++⎤-=⎣⎦,即()()222249162416480k x k k x k k +++++=,21222122162449164849k kx x k k k x x k ⎧++=-⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,又()()121212121223231123222222k x k x y y k x x x x x x ++++⎛⎫+=+=++ ⎪++++++⎝⎭()2221222121222162416364492323164832482444949k k k x x k k k k k k k x x x x k k --+++++=+⋅=+⋅+++++-+++3=.所以线段MN 过定点()0,3.【评注】本题为2022全国乙卷的变式题,难度有所降低,考查仍为极点、极线的性质,定点()0,3为()2,3P -关于椭圆22194y x +=的极线123x y +=-与y 轴的交点.本题以椭圆中极点极线理论的射影不变性为命题背景,考查椭圆中对称式的计算方法,要求考生具有较强的计算能力.除此之外,如果考生具有先猜再证的解题意识,本题中的定点可以通过极限思想进行猜想.4.(2023新高考II 卷21)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为()-.(1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为1A ,2A ,过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线1MA 与2NA 交于点P ,求证:点P 在定直线上.【解析】(1)设双曲线方程为()22221,0x y a b a b-=>,且22220c a b =+=.又c e a a===,得2a =,因为c =,所以4b =,因此双曲线的方程为221416x y -=.(2)(设点设线).设()()1122,,,M x y N x y ,:4MN x ty =-.由(1)可得,()()122,0,2,0A A -,则()111:22y MA y x x =++,()222:22yNA y x x =--.联立12,MA NA 的方程,消y 得()()12122222y yx x x x +=-+-,即2121122212112122222266y x y ty ty y y x x x y ty y ty y y +--+=⋅=⋅=----.联立MN 的方程与双曲线221416x y -=,得224416x ty x y =-⎧⎨-=⎩,消x 得()224416ty y --=,即()224132480t y ty --+=.由韦达定理()()221221223244148032414841t t t y y t y y t ∆⎧=---⨯>⎪⎪⎪+=⎨-⎪⎪=⎪-⎩(非对称结构处理).()12122483412t ty y y y t ==+-,则()()1221212112331221222393236222y y y y y x x y y yy y +--+===--+--+,得1x =-.因此点P 在定直线1x =-上.5.(2023北京卷19)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率为53,,A C 分别是E 的上、下顶点,,B D分别是E 的左、右顶点,4AC =.(1)求椭圆E 的方程;(2)点P 为第一象限内E 上的动点,直线PD 与直线BC 交于点M ,直线AP 与直线2y =-交于点N .求证://MN CD .【分析】(1)结合题意得到c a =24b =,再结合222a c b -=,解之即可;(2)依题意求得直线BC 、PD 与PA 的方程,从而求得点,M N 的坐标,进而求得MN k ,再根据题意求得CD k ,得到MN CD k k =,由此得解.【解析】(1)依题意,得53c e a ==,则53c a =,又,A C 分别为椭圆上下顶点,4AC =,所以24b =,即2b =,所以2224a c b -==,即22254499a a a -==,则29a =,所以椭圆E 的方程为22194x y +=.(2)因为椭圆E 的方程为22194x y +=,所以()()()()0,2,0,2,3,0,3,0A C B D --,因为P 为第一象限E 上的动点,设()(),03,02P m n m n <<<<,则22194m n +=,易得022303BC k +==---,则直线BC 的方程为223y x =--,033PD n n k m m -==--,则直线PD 的方程为()33n y x m =--,联立()22333y x n y x m ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩,解得()332632612326n m x n m n y n m ⎧-+=⎪⎪+-⎨-⎪=⎪+-⎩,即()332612,326326n m n M n m n m ⎛-+⎫- ⎪+-+-⎝⎭,而220PA n n k m m --==-,则直线PA 的方程为22n y x m-=+,令=2y -,则222n x m --=+,解得42m x n -=-,即4,22m N n -⎛⎫- ⎪-⎝⎭,又22194m n +=,则22994n m =-,2287218m n =-,所以()()()()()()12264122326332696182432643262MN n n m n n m k n m n m n m n m m n m n -+-+--+-==-+-+-++---+--222222648246482498612369612367218n mn m n mn m n m mn m n m n n m -+-+-+-+==++---++--()()22222324126482429612363332412n mn m n mn m n mn m n mn m -+-+-+-+===-+-+-+-+,又022303CD k +==-,即MN CD k k =,显然,MN 与CD 不重合,所以//MN CD .第六节平面几何性质在圆锥曲线中的应用1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25C.35【解析】因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.2.(2023新高考II 卷10)设O为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p =,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.。
圆锥曲线大题基础练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)1.(2023春·广东揭阳·高三校考开学考试)已知抛物线C :22(0)y px p =>与直线2y x =+相切.(1)求C 的方程;(2)过C 的焦点F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,AB 的中垂线与C 的准线交于点P ,若PA =,求l 的方程.2.(2023春·安徽亳州·高三校考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的长轴长倍,且右焦点为()1,0F .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线():2l y k x =+交椭圆C 于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为23-.求直线l 的方程.3.(2022秋·海南海口·高三校考期中)椭圆C 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆C 经过点()0,1且长轴长为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()1,0M 且斜率为1的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求弦长AB .4.(2022·江苏苏州·苏州市第六中学校校考三模)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>过点(),渐近线方程为12y x =±,直线l 是双曲线C 右支的一条切线,且与C 的渐近线交于A ,B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)设点A ,B 的中点为M ,求点M 到y 轴的距离的最小值.5.(2022·江苏泰州·统考模拟预测)已知1l ,2l 是过点()0,2的两条互相垂直的直线,且1l 与椭圆22:14x y Γ+=相交于A ,B 两点,2l 与椭圆Γ相交于C ,D 两点.(1)求直线1l 的斜率k 的取值范围;(2)若线段AB ,CD 的中点分别为M ,N ,证明直线MN 经过一个定点,并求出此定点的坐标.6.(2022秋·重庆长寿·高三统考期末)已知曲线22:1C ax by +=过点1,2⎛ ⎝⎭和1,2⎛- ⎝⎭.(1)求曲线C 的方程,并指出曲线类型;(2)若直线2x -y -2=0与曲线C 的两个交点为A ,B ,求△OAB 的面积(其中O 是坐标原点).7.(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第十中学校考阶段练习)已知椭圆Γ的方程为22184x y +=,圆C 与x 轴相切于点(2,0)T ,与y 轴正半轴相交于,A B 两点,且3AB =,如图.(1)求圆C 的方程;(2)如图,过点(0,1)的直线l 与椭圆Γ相交于,P Q 两点,求证:射线AO 平分PAQ ∠.8.(2022春·河北唐山·高三校考开学考试)如图,抛物线的顶点在原点,圆22(2)4x y -+=的圆心恰是抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)一条直线的斜率等于2,且过抛物线焦点,它依次截抛物线和圆于A 、B 、C 、D 四点,求||||AB CD +的值.9.(2022春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知抛物线C ;()220y px p =>,F 为抛物线的焦点,直线x m =和抛物线交于不同两点A ,B ,直线2p x =-和x 轴交于点N ,直线AF 和直线BN 交于点()00,M x y .(1)若m p =,求三角形AMN 的面积AMN S (用p 表示);(2)求证:点M 在抛物线C 上10.(2022·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>经过点3(1,2P ,离心率12e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)不过原点的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若AB 的中点M 在抛物线E :24y x =上,求直线l 的斜率k 的取值范围.11.(2022·重庆·统考模拟预测)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,直线l 过F 且与抛物线C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,当3AB p =时,点M 的横坐标为2.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与抛物线C 的准线交于点D ,点D 关于x 轴的对称点为E ,当DME 的面积取最小值时,求直线l 的方程.12.(2023秋·浙江绍兴·高三统考期末)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,右焦点F(1)求双曲线C 的标准方程;(2)过右焦点F 作直线AB 交双曲线于,A B 两点,过点A 作直线1:2l x =的垂线,垂足为M ,求证直线MB 过定点.13.(2023秋·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>两个焦点分别为12,F F ,且过点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)P 是椭圆C 上的点,且123F PF π∠=,求三角形12F PF 的面积.14.(2022秋·广东梅州·高三大埔县虎山中学校考阶段练习)如图所示,椭圆221169x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,一条直线l 经过1F 与椭圆交于A 、B 两点.(1)求2ABF ∆的周长;(2)若直线l 的倾斜角为45 ,求2ABF ∆的面积.15.(2022·海南·海南华侨中学校考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左焦点为()12,0F -,点(在椭圆上.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)若直线()():20=+≠l y k x k 和椭圆交于,A B 两点,设点T 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,求线段OT 长度的取值范围.16.(2023春·广东惠州·高三校考阶段练习)已知焦点在x 轴上的椭圆C :222210)x y a b a b +=>>(,短轴长为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)如图,已知点2(,0)3P ,点A 是椭圆的右顶点,直线l 与椭圆C 交于不同的两点,E F ,,E F 两点都在x 轴上方,且APE OPF ∠=∠.证明直线l 过定点,并求出该定点坐标.17.(2022·海南海口·统考二模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为3,且经过点3⎫⎪⎪⎭.(1)求C 的方程;(2)动直线l 与圆22:1O x y +=相切,与C 交于M ,N 两点,求O 到线段MN 的中垂线的最大距离.18.(2022·湖南·校联考模拟预测)已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,1A ,右焦点为点F ,点P 是椭圆E 上一动点,1APA △面积的最大值为2,当PF x ⊥轴时,12PF =.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点,直线l 与直线x =N ,过点F 作x 轴的垂线,交直线l 于点M .求证:FM FN 为定值.19.(2022·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)点()00,N x y 是曲线22:1ax by Γ+=上任一点,已知曲线Γ在点()00,N x y 处的切线方程为001ax x by y +=.如图,点P 是椭圆22:12x C y +=上的动点,过点P 作椭圆C 的切线l 交圆22:4O x y +=于点A 、B ,过A 、B 作圆O 的切线交于点M .(1)求点M 的轨迹方程;(2)求OPM 面积的最大值.20.(2022秋·江苏宿迁·高三沭阳县建陵高级中学校考阶段练习)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点坐标为()1,0F -,且其离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)若在y 轴上的截距为2的直线l 与椭圆C 分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点,且直线OA ,OB 的斜率之和等于12,求ABF △的面积.21.(2023春·河北承德·高三河北省隆化存瑞中学校考阶段练习)已知双曲线:C :22221x y a b -=(0a >,0b >)与22142-=y x 有相同的渐近线,且经过点M .(1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线0x y m -+=与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,且线段AB 的中点在圆2220x y +=上,求实数m 的值.22.(2022秋·河北承德·高三承德市双滦区实验中学校考期末)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>2.(1)椭圆C 的方程;(2)设直线l :12y x m =+交椭圆C 于A ,B两点,且AB =m 的值.23.(2022·河北石家庄·石家庄二中校考模拟预测)已知P (1,2)在抛物线C :y 2=2px 上.(1)求抛物线C 的方程;(2)A ,B 是抛物线C 上的两个动点,如果直线PA 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.24.(2022·河北·模拟预测)已知抛物线2:2(0)C x py p =>,点(4,1)A -,P 为抛物线上的动点,直线l 为抛物线的准线,点P 到直线l 的距离为d ,||PA d +的最小值为5.(1)求抛物线C 的方程;(2)直线1y kx =+与抛物线相交于M ,N 两点,与y 轴相交于Q 点,当直线AM ,AN 的斜率存在,设直线AM ,AN ,AQ 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,是否存在实数λ,使得12311k k k λ+=,若存在,求出λ;若不存在,说明理由.25.(2022秋·河北·高三校联考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别为()11,0F -、()21,0F ,左、右顶点分别为,A B ,若T 为椭圆上一点,12FTF ∠的最大值为π3,点P 在直线4x =上,直线PA 与椭圆C 的另一个交点为M ,直线PB 与椭圆C 的另一个交点为N ,其中,M N 不与左右顶点重合.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)从点A 向直线MN 作垂线,垂足为Q ,证明:存在点D ,使得DQ 为定值.26.(2022秋·福建龙岩·高三上杭县第二中学校考阶段练习)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>,离心率为2,点P 在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若12(1,0),(1,0)F F -,过1F 的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,且直线l 倾斜角为45︒,求2MF N 的面积.27.(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考阶段练习)已知双曲线2222C :1x y a b-=(a>0,b>0)(1)求双曲线C 的渐近线方程.(Ⅱ)当a=1时,直线x-y+m=0与双曲线C 交于不同的两点A,B,且线段AB 的中点在圆225x y +=上,求m 的值.28.(2022秋·江苏苏州·高三苏州中学校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,已知点P 在抛物线21:4C y x =上,圆2222:(2)(02).C x y r r -+=<<(1)若1r =,Q 为圆2C 上的动点,求线段PQ 长度的最小值;(2)若点P 的纵坐标为4,过P 的直线,m n 与圆2C 相切,分别交抛物线1C 于,A B (异于点P ),求证:直线AB 过定点.29.(2022秋·湖北襄阳·高三期末)若两个椭圆的离心率相等,则称它们为“相似椭圆”.如图,在直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:22163x y +=,A 1,A 2分别为椭圆C 1的左,右顶点.椭圆C 2以线段A 1A 2为短轴且与椭圆C 1为“相似椭圆”.(1)求椭圆2C 的方程;(2)设P 为椭圆C 2上异于A 1,A 2的任意一点,过P 作PQ ⊥x 轴,垂足为Q ,线段PQ 交椭圆C 1于点H .求证:12A H PA ⊥30.(2022·湖北十堰·高三十堰东风高级中学校考阶段练习)已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点M 是抛物线的准线2x =-上的动点.(1)求p 的值和抛物线的焦点坐标;(2)设直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,且,MF AB AF MB ⊥⊥,求直线l 在x 轴上截距b 的取值范围.。
专题18 圆锥曲线高频压轴解答题目录01 轨迹方程 (2)02 向量搭桥进行翻译 (3)03 弦长、面积背景的条件翻译 (4)04 斜率之和差商积问题 (5)05 弦长、面积范围与最值问题 (6)06 定值问题 (7)07 定点问题 (9)08 三点共线问题 (10)09 中点弦与对称问题 (11)10 四点共圆问题 (12)11 切线问题 (13)12 定比点差法 (14)13 齐次化 (16)14 极点极线问题 (16)15 同构问题 (18)16 蝴蝶问题 (19)01 轨迹方程1.(2024·重庆·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条浙近线方程为y x =,且点P在双曲线上.(1)求双曲线的标准方程;(2)设双曲线左右顶点分别为,A B ,在直线1x =上取一点()()1,0P t t ¹,直线AP 交双曲线右支于点C ,直线BP 交双曲线左支于点D ,直线AD 和直线BC 的交点为Q ,求证:点Q 在定直线上.2.(2024·重庆·统考模拟预测)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的长轴长是短轴长的2倍,直线12y x =被椭圆截得的弦长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N ,P ,Q 为椭圆C 上的动点,且四边形MNPQ 为菱形,原点О在直线MN 上的垂足为点H ,求H 的轨迹方程.3.(2024·福建莆田·统考一模)曲线C 上任意一点P 到点(2,0)F 的距离与它到直线4x =的距离之比等于(4,0)M 且与x 轴不重合的直线l 与C 交于不同的两点,A B .(1)求C 的方程;(2)求证:ABF △内切圆的圆心在定直线上.02 向量搭桥进行翻译4.(2024·陕西咸阳·校考模拟预测)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率是双曲线2213x y -=的离心率的倒数,椭圆C 的左、右焦点分别为12,F F ,上顶点为P ,且122PF PF ×=-uuu r uuu u r.(1)求椭圆C 的方程;(2)当过点()0,2Q 的动直线l 与椭圆C 相交于两个不同点,A B 时,设AQ QB l =uuu ruuu r,求l 的取值范围.5.(2024·上海奉贤·统考一模)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的焦距为,椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,直角坐标原点记为O .设点()0,P t ,过点P 作倾斜角为锐角的直线l 与椭圆交于不同的两点B 、C .(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆上有一动点T ,求()12PT TF TF ×-uuu r uuu r uuu r的取值范围;(3)设线段BC 的中点为M ,当t ³Q ,使得非零向量OM uuuu r与向量PQ uuu r 平行,请说明理由.6.(2024·云南昆明·高三统考期末)已知动点P 到定点()0,4F 的距离和它到直线1y =距离之比为2;(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)直线l 在x 轴上方与x 轴平行,交曲线C 于A ,B 两点,直线l 交y 轴于点D .设OD 的中点为M ,是否存在定直线l ,使得经过M 的直线与C 交于P ,Q ,与线段AB 交于点N ,PM PN l =uuuu r uuu r ,MQ QN l =uuuur uuu r 均成立;若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.03 弦长、面积背景的条件翻译7.(2024·陕西榆林·统考一模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过()830,1,,55A P æö-ç÷èø两点.(1)求C 的方程;(2)斜率不为0的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点,且点A 不在l 上,AM AN ^,过点P 作y 轴的垂线,交直线=1x -于点S ,与椭圆C 的另一个交点为T ,记SMN V 的面积为1S ,TMN △的面积为2S ,求12S S .8.(2024·四川绵阳·高三绵阳南山中学实验学校校考阶段练习)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点为1F ,2F ,若E 上任意一点到两焦点的距离之和为4,且点æççè在E 上.(1)求椭圆E 的方程;(2)在(1)的条件下,若点A ,B 在E 上,且14OA OB k k ×=-(O 为坐标原点),分别延长AO ,BO 交E 于C ,D 两点,则四边形ABCD 的面积是否为定值?若为定值,求四边形ABCD的面积,若不为定值,请说明理由.9.(2024·上海·高三上海市大同中学校考期末)已知双曲线H :2214x y -=的左、右焦点为1F ,2F ,左、右顶点为1A ,2A ,椭圆E 以1A ,2A 为焦点,以12F F 为长轴.(1)求椭圆E 的离心率;(2)设椭圆E 交y 轴于1B ,2B ,过1B 的直线l 交双曲线H 的左、右两支于C ,D 两点,求2B CD △面积的最小值;(3)设点(),M m n 满足224m n <.过M 且与双曲线H 的渐近线平行的两直线分别交H 于点P ,Q .过M 且与PQ 平行的直线交H 的渐近线于点S ,T .证明:MSMT为定值,并求出此定值.04 斜率之和差商积问题10.(2024·贵州铜仁·校联考模拟预测)在平面直角坐标系中,已知过动点(),M x y 作x 轴垂线,分别与1y =和4y =-交于P ,Q 点,且()12,0A -,()22,0A ,若实数l 使得212OP OQ MA MA l ×=×uuu r uuu r uuuu r uuuu r成立(其中O 为坐标原点).(1)求M l 为何值时M 点的轨迹为椭圆;(2)当l =()4,0B 的直线l 与轨迹M 交于y 轴右侧C ,D 两点,证明:直线1A C ,2A D 的斜率之比为定值.11.(2024·安徽·高三校联考期末)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点()04,P y 是抛物线C 上一点,点Q 是PF 的中点,且Q 到抛物线C 的准线的距离为72.(1)求抛物线C 的方程;(2)已知圆22:(2)4M x y -+=,圆M 的一条切线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求证:OA ,OB 的斜率之差的绝对值为定值.12.(2024·海南海口·统考模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,焦点到渐近线的距离为2.直线l 过点(),0(02)P t t <<,且垂直于x 轴,过P 的直线l ¢交C 的两支于,G H 两点,直线,AG AH 分别交l 于,M N 两点.(1)求C 的方程;(2)设直线,AN OM 的斜率分别为12,k k ,若1212k k ×=,求点P 的坐标.05 弦长、面积范围与最值问题13.(2024·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知12,F F 分别为椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>的左、右焦点,直线1l 过点2F 与椭圆交于,A B 两点,且12AF F △的周长为(2a +.(1)求椭圆M 的离心率;(2)直线2l 过点2F ,且与1l 垂直,2l 交椭圆M 于,C D 两点,若a =ACBD 面积的范围.14.(2024·河南·统考模拟预测)已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过F 的直线l 交C 于,A B 两点,过F 与l 垂直的直线交C 于,D E 两点,其中,B D 在x 轴上方,,M N 分别为,AB DE 的中点.(1)证明:直线MN 过定点;(2)设G 为直线AE 与直线BD 的交点,求GMN V 面积的最小值.15.(2024·上海嘉定·统考一模)抛物线24y x =上有一动点(,),0P s t t >.过点P 作抛物线的切线l ,再过点P 作直线m ,使得m l ^,直线m 和抛物线的另一个交点为Q .(1)当1s =时,求切线l 的直线方程;(2)当直线l 与抛物线准线的交点在x 轴上时,求三角形OPQ 的面积(点O 是坐标原点);(3)求出线段||PQ 关于s 的表达式,并求||PQ 的最小值;06 定值问题16.(2024·全国·模拟预测)如图,已知12,F F 分别为椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的左、右焦点,P 为椭圆C 上一点,若12124PF PF PF PF +=-=uuu r uuu u r uuu r uuu u r,122PF F S =△.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点P 坐标为),设不过点P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,A 关于原点的对称点为A ¢,记直线l ,PB ,PA ¢的斜率分别为k ,1k ,2k ,若1213k k ×=,求证:直线l 的斜率k 为定值.17.(2024·安徽·高三校联考阶段练习)已知双曲线221222:1(0,0),,x y C a b F F a b -=>>分别是C 的左、右焦点.若C 的离心率2e =,且点()4,6在C 上.(1)求C 的方程.(2)若过点2F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于,A B 两点(不同于双曲线的顶点),问:2211AF BF -是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.18.(2024·全国·高三阶段练习)如图所示,已知抛物线()21,0,1,,y x M A B =-是抛物线与x 轴的交点,过点M 作斜率不为零的直线l 与抛物线交于,C D 两点,与x 轴交于点Q ,直线AC 与直线BD 交于点P .(1)求CM DM CD×的取值范围;(2)问在平面内是否存在一定点T ,使得TP TQ ×uur uuu r为定值?若存在,求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.07 定点问题19.(2024·广东广州·广东实验中学校考一模)设抛物线2:2(0)E y px p =>,过焦点F 的直线与抛物线E 交于点()11,A x y 、()22,B x y .当直线AB 垂直于x 轴时,2AB =.(1)求抛物线E 的标准方程.(2)已知点()1,0P ,直线AP 、BP 分别与抛物线E 交于点C 、D .求证:直线CD 过定点.20.(2024·宁夏银川·高三银川一中校考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左,右顶点分别为A 、B ,点F 是椭圆的右焦点,3AF FB =uuu r uuu r ,3AF FB ×=uuu r uuu r .(1)求椭圆C 的方程;(2)经过椭圆右焦点F 且斜率不为零的动直线l 与椭圆交于M 、N 两点,试问x 轴上是否存在异于点F 的定点T ,使||||||||MF NT NF MT ×=×恒成立?若存在,求出T 点坐标,若不存在,说明理由.21.(2024·四川甘孜·统考一模)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点为,F E 的准线l 交x 轴于点K ,过K 的直线l 与抛物线E 相切于点A ,且交y 轴正半轴于点P .已知E 上的动点B 到点F 的距离与到直线2x =-的距离之和的最小值为3.(1)求抛物线E 的方程;(2)过点P 的直线交E 于,M N 两点,过M 且平行于y 轴的直线与线段OA 交于点T ,点H 满足MT TH =uuur uuu r.证明:直线HN 过定点.08 三点共线问题22.(2024·广东·高三校联考阶段练习)点F 是抛物线G :22y px =(0p >)的焦点,O 为坐标原点,过点F 作垂直于x 轴的直线l ,与抛物线G 相交于A ,B 两点,AB 4=,抛物线G 的准线与x 轴交于点K .(1)求抛物线G 的方程;(2)设C 、D 是抛物线G 上异于A 、B 两点的两个不同的点,直线AC 、BD 相交于点E ,直线AD 、BC 相交于点G ,证明:E 、G 、K 三点共线.23.(2024·贵州毕节·校考模拟预测)已知F 是抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线C 于,A B 两点,当AB 平行于y 轴时,2AB =.(1)求抛物线C 的方程;(2)若O 为坐标原点,过点B 作y 轴的垂线交直线AO 于点D ,过点A 作直线DF 的垂线与抛物线C 的另一交点为,E AE 的中点为G ,证明:,,G B D 三点共线.24.(2024·贵州贵阳·高三贵阳一中校考期末)已知A ,B 为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右顶点,P 为椭圆上异于A ,B 的一点,直线AP 与直线BP 的斜率之积为14-,且椭圆C 过点12ö÷ø.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线AP ,BP 分别与直线:4l x =相交于M ,N 两点,且直线BM 与椭圆C 交于另一点Q ,证明:A ,N ,Q 三点共线.09 中点弦与对称问题25.(2024·福建福州·高三福建省福州格致中学校考期末)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,椭圆上的点到焦点的最小距离是3.(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在过点31,2Q æöç÷èø的直线交曲线C 于AB 两点,使得Q 为AB 中点?若存在,求该直线方程,若不存在,请说明理由.26.(2024·全国·高三专题练习)已知圆22:(3)4M x y ++=,圆22:(3)100N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C (1)求C 的方程;(2)是否存在过点31,2Q æöç÷èø的直线交曲线C 于AB 两点,使得Q 为AB 中点?若存在,求该直线方程,若不存在,请说明理由.27.(2024·贵州黔东南·高三校考阶段练习)已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的一个焦点为()1,0F -,且点F 到C 的左、右顶点的距离之积为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 作斜率乘积为1-的两条直线1l ,2l ,1l 与C 交于A ,B 两点,2l 与C 交于D ,E 两点,线段AB ,DE 的中点分别为M ,N .证明:直线MN 与x 轴交于定点,并求出定点坐标.10 四点共圆问题28.(2024·湖北·高三校联考阶段练习)已知双曲线22:1x C a =的离心率为2,过C 上的动点M 作曲线C 的两渐近线的垂线,垂足分别为A 和,B ABM V .(1)求曲线C 的方程;(2)如图,曲线C 的左顶点为D ,点N 位于原点与右顶点之间,过点N 的直线与曲线C 交于,G R 两点,直线l 过N 且垂直于x 轴,直线DG ,DR 分别与l 交于,P Q 两点,若,,,O D P Q 四点共圆,求点N 的坐标.29.(2024·河南·高三校联考阶段练习)已知椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点D 在C 上,132DF =,252DF =,212DF F F >,且12DF F △的面积为32.(1)求C 的方程;(2)设C 的左顶点为A ,直线:6l x =-与x 轴交于点P ,过P 作直线交C 于G ,H 两点直线AG ,AH 分别与l 交于M ,N 两点,O 为坐标原点,证明:O ,A ,N ,M 四点共圆.30.(2024·江苏南通·统考模拟预测)已知动圆M 过点(1,0)F 且与直线=1x -相切,记动圆圆心M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若直线():0l x m m =<与x 轴相交于点P ,点B 为曲线C 上异于顶点O 的动点,直线PB 交曲线C 于另一点D ,直线BO 和DO 分别交直线l 于点S 和T .若,,,O F S T 四点共圆,求m 的值.11 切线问题31.(2024·河南周口·高三校联考阶段练习)已知点()2,1A 的椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>上,点,B C 为椭圆M 上异于点A 的两点.(1)求椭圆M 的方程;(2)若AB AC ^,过点,B C 两点分别作椭圆M 的切线,这两条切线的交点为D ,求AD 的最小值.32.(2024·山东德州·高三德州市第一中学校考阶段练习)如图所示,已知椭圆C :22163x y +=与直线l :163xy +=.点P 在直线l 上,由点P 引椭圆C 的两条切线PA 、PB ,A 、B 为切点,O 是坐标原点.(1)若点P 为直线l 与y 轴的交点,求PAB V 的面积S ;(2)若OD AB ^,D 为垂足,求证:存在定点Q ,使得DQ 为定值.(注:椭圆22221x ya b+=在其上一点处()00,M x y 的切线方程为00221x x y ya b+=)33.(2024·辽宁辽阳·高三统考期末)在平面直角坐标系xOy 内,已知定点()2,0F ,定直线3:2l x =,动点P 到点F 和直线l P 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程.(2)以曲线E 上一动点M 为切点作E 的切线l ¢,若直线l ¢与直线l 交于点N ,试探究以线段MN 为直径的圆是否过x 轴上的定点.若过定点.求出该定点坐标;若不过,请说明理由.12 定比点差法34.(2024·吉林·统考一模)已知抛物线21:2(0)C y px p =>的焦点F 到其准线的距离为4,椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>经过抛物线1C 的焦点F .(1)求抛物线1C 的方程及a ;(2)已知O 为坐标原点,过点(1,1)M 的直线l 与椭圆2C 相交于A ,B 两点,若=uuuu r uuurAM mMB ,点N 满足=-uuu r uuu r AN mNB ,且||ON 最小值为125,求椭圆2C 的离心率.35.(2024·江苏·高二专题练习)已知椭圆()2222:10x y a b a bG +=>>的离心率为23,半焦距为()0c c >,且1a c -=.经过椭圆的左焦点F ,斜率为()110k k ¹的直线与椭圆交于A 、B 两点,O 为坐标原点.(1)求椭圆G 的标准方程;(2)当11k =时,求AOB S V 的值;(3)设()1,0R ,延长AR ,BR 分别与椭圆交于C ,D 两点,直线CD 的斜率为2k ,求证:12k k 为定值.36.(2024·安徽合肥·统考一模)在平面直角坐标系xOy 中,F 是抛物线()2:20C x py p =>的焦点,M是抛物线C 上位于第一象限内的任意一点,过,,M F O 三点的圆的圆心为N ,点N 到抛物线C 的准线的距离为34.(1)求抛物线C 的方程;(2)当过点()4,1P 的动直线l 与抛物线C 相交于不同点,A B 时,在线段AB 上取点Q ,满足AP QB AQ PB ×=×u u u r u u u r u u u r u u r,证明:点Q 总在某定直线上.13 齐次化37.已知椭圆22:13x C y +=,()0,1B ,P ,Q 为上的两个不同的动点,23BP BQ k k =,求证:直线PQ 过定点.38.已知椭圆22:14x C y +=,设直线l 不经过点2(0,1)P 且与C 相交于A ,B 两点.若直线2P A 与直线2P B 的斜率的和为1-,证明:直线l 过定点.39.如图,椭圆22:12x E y +=,经过点(1,1)M ,且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ,Q(均异于点(0,1)A -,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.14 极点极线问题40.(2024·江苏南通·高二统考开学考试)已知双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)实轴端点分别为()1,0A a -,()2,0A a ,右焦点为F ,离心率为2,过1A 点且斜率1的直线l 与双曲线C 交于另一点B ,已知1A BF △的面积为92.(1)求双曲线的方程;(2)若过F 的直线l ¢与双曲线C 交于M ,N 两点,试探究直线1A M 与直线2A N 的交点Q 是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;如不在,请说明理由.41.(2024·安徽六安·校联考一模)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,短轴长为(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ,B 分别为椭圆C 的左、右顶点,若过点()4,0P 且斜率不为0的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,直线AM 与BN 相交于点Q .证明:点Q 在定直线上.42.(2024·北京海淀·统考模拟预测)已知椭圆M :22221x y a b +=(a >b >0)过A (-2,0),B (0,1)两点.(1)求椭圆M 的离心率;(2)设椭圆M 的右顶点为C ,点P 在椭圆M 上(P 不与椭圆M 的顶点重合),直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点S ,求证:直线SQ 过定点.15 同构问题43.(2024·广东广州·统考一模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,圆M 与y 轴相切,且圆心M 与抛物线C 的焦点重合.(1)求抛物线C 和圆M 的方程;(2)设()()000,2P x y x ¹为圆M 外一点,过点P 作圆M 的两条切线,分别交抛物线C 于两个不同的点()()1122,,,A x y B x y 和点()()3344,,,Q x y R x y .且123416y y y y =,证明:点P 在一条定曲线上.44.(2024·湖北襄阳·襄阳五中校考一模)已知抛物线21:C y x =,圆()222:41C x y -+=.(1)求圆心2C 到抛物线1C 准线的距离;(2)已知点P 是抛物线1C 上一点(异于原点),过点P 作圆2C 的两条切线,交抛物线1C 于A 、B 两点,若直线2PC 的斜率为1k ,直线AB 的斜率为2k ,125·24k k =-,求点P 的坐标.45.(2024·内蒙古呼和浩特·统考一模)拋物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点在x 轴上,直线l :2x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ^.已知点M 的坐标为()4,0,M e 与直线l 相切.(1)求抛物线C 和M e 的标准方程;(2)已知点()8,4N ,点1A ,2A 是C 上的两个点,且直线1NA ,2NA 均与M e 相切.判断直线12A A 与M e 的位置关系,并说明理由.46.(2024·浙江杭州·高二萧山中学校考期末)已知圆C 的方程为:()()22210x y r r ++=>(1)已知过点15,22M æö-ç÷èø的直线l 交圆C 于,A B 两点,若1r =,求直线l 的方程;(2)如图,过点()1,1N -作两条直线分别交抛物线2y x =于点P ,Q ,并且都与动圆C 相切,求证:直线PQ 经过定点,并求出定点坐标.16 蝴蝶问题47.(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)如图,B ,A 是椭圆22:14x C y +=的左、右顶点,P ,Q 是椭圆C 上都不与A ,B 重合的两点,记直线BQ ,AQ ,AP 的斜率分别是BQ k ,AQ k ,AP k .(1)求证:14BQ AQ k k ×=-;(2)若直线PQ 过定点6,05æöç÷èø,求证:4AP BQ k k =.48.(2024·江苏宿迁·高二统考期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为1(F ,且过点P .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知12,A A 分别为椭圆C 的左、右顶点,Q 为直线1x =上任意一点,直线12,AQ A Q 分别交椭圆C 于不同的两点,M N .求证:直线MN 恒过定点,并求出定点坐标.49.如图,椭圆的长轴12A A 与x 轴平行,短轴12B B 在y 轴上,中心为(0,)(0)M r b r >>.(1)写出椭圆的方程,求椭圆的焦点坐标及离心率;(2)直线1y k x =交椭圆于两点()()()11222,,,0C x y D x y y >;直线2y k x =交椭圆于两点()33,G x y ,()()444,0H x y y >.求证:1122341234k x x k x x x x x x =++;(3)对于(2)中的中的在C ,D ,G ,H ,设CH 交x 轴于P 点,GD 交x 轴于Q 点,求证:||||OP OQ =(证明过程不考虑CH 或GD 垂直于x轴的情形)。
2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△.2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上.1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.()2:20C x py p ->AB OP 22‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点 【3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值.()2:20C x py p ->E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,31,2Q ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值.题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +参考答案题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.【答案解析】【要点分析】(1)依题意可得,根据椭圆的定义、三角形面积公式及勾股定理求出,即可求出,从而得解;(2)首先求出的坐标,分直线的斜率为与不为两种情况讨论,当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,,联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理可得,,由,推出,解得,进而可得答案.【小问1详解】解:因为,所以,即,所以,所以又,,,所以,即,所以,所以,所以椭圆方程为.【小问2详解】解:由(1)知,,所以,即, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=122F MF π∠=2a 2b M l 00l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B x y l 12y y +12y y MA MB⊥1212(0x x y y +-=m 120MF MF ⋅= 12MF MF ⊥ 122F MF π∠=1212122MF F MF MF S ⋅==△124MF MF ⋅=122MF MF a +=122F F c ==2221212MF MF F F +=()2121228MF MF MF MF +-=⋅24248a -⨯=24a =2222b a c =-=22142x y +=124MF MF ⋅=124MF MF +=122MF MF ==(M l 090AMB ∠≠︒当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,联立,得,所以,, 因为, 所以,所以,所以,所以, 所以, 解得或,当时,直线过点,不符合题意, 所以直线的方程为.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△. 【答案解析】【要点分析】(1)通过解方程组进行求解即可;(2)将直线2l 方程与椭圆方程联立,结合椭圆弦长公式、相似三角形判定定理进行运算证明即可. 【小问1详解】l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B xy 22142x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩22(2)20m y ++-=1222y y m+=-+12222y y m -=+90AMB ∠=︒MA MB⊥1212(0x x y y +-=21212(1)1)()40m y y m y y ++-++=2222(1)4(1)4022m m m m m -+--+=++2230m m --=1m =-3m =1m =-l Ml 30x y --=解:222224y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:220x -+=,解得:x =,故)M ;【小问2详解】联立222y x y x t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解之得:,122t N t ⎫-+⎪⎪⎝⎭联立22224y x t x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:2220x t +-=, 由题可得:2Δ820t =->,∴12x x +=,2122x x t =-.12NA t ⎫=-⎪⎪⎭,22NB t ⎫=--⎪⎪⎭,()()212122223222332,2224NA NB x x t x x t t t t t ⎫⎫=--++⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎫⎫=--+=⎪⎪⎪⎪⎭⎭2NM t ⎫=--=⎪⎪⎭, 2NM NA NB =,∴AN MNNM NB =,又ANB MNB ∠=∠,∴ANM MNB ∽△△ 1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上. .(本小题满分12分) 解:设),(),,(2211y x N y x M2222222221422x y x y x y k k -=-⋅+=⋅....................2分 2222154x y +=又22224(15x y =⋅-所以所以54451(4222221-=--=⋅x x k k .....................4分(2)设3:+=kx y PM 224520x y +=联立 得到02530)54(22=+++kx x k1223045kx x k -+=+所以2215425k x x +=⋅ 0)1(400)54(100900222>-=+-=∆k k k .....................6分直线:MB 2211-+=x x y y 直线:NA 2222+-=x x y y联立得:1212)2()2(22x y y x y y -+=-+.....................8分2121(2)(2)2524y y y y x x +++=-⋅-法一:525)(5452121212-=+++⋅-=x x x x k x x k..............10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分法二:由韦达定理得k x x x x 562121-=+2112221121(5)5221x kx kx x x y y kx x kx x x +++==-++所以5)(655)(65121221-=++-++-x x x x x x .........10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.解:(1)由题显然直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则联立直线与双曲线得:222(21)4220k x kmx m -+++=,0> ,故122421km x x k +=--,21222221m x x k +=-,12121212111102222AP AQ y y kx m kx m k k x x x x --+-+-+=+=+=----, 化简得:12122(12)()4(1)0kx x m k x x m +--+--=,故2222(22)4(12)()4(1)02121k m kmm k m k k ++-----=--, 即(1)(21)0k m k ++-=,而直线l 不过A 点, 故l 的斜率 1.k =-(2)设直线AP 的倾斜角为α,由tan PAQ ∠=tan 22PAQ ∠=,由2PAQ απ+∠=,得tan AP k α==,即1112y x -=-联立1112y x -=-221112x y -=得1103x -=,153y =,同理,2103x +=,253y --=, 故12203x x +=,12689x x =而1|||2|AP x =-,2|||2|AQ x =-,由tan PAQ ∠=sin 3PAQ ∠=,故12121||||sin |2()4|29PAQ S AP AQ PAQ x x x x =∠=-++= 题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值..答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分) (2),∴,设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+2AB =OP1c =1EF 2212x y +=1OP =y kx m=+2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩()222214220kx kmx m +++-=2216880k m ∆=-+>122421kmx x k -+=+21222221m x x k -=+∵,化简得.又设M 是弦AB 的中点,∴,, ∴,令, 则,∴(仅当时取等),又∵(仅当时取等号). 综上,.2‐3、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点P 在椭圆E 上,212PF F F ⊥,且12||3||.PF PF =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设直线:1()l x my m R =+∈与椭圆E 相交于A ,B 两点,与圆222x y a +=相交于C ,D 两点,求2||||AB CD ⋅的取值范围.解:(1)因为P 在椭圆上,所以12||||2PF PF a +=, 又因为12||3||PF PF =,所以2||2a PF =,13||2aPF =, 因为212PF F F ⊥,所以2222121||||||PF F F PF +=,又12||2F F =,所以22a =,2221b a c =-=,所以椭圆的标准方程为:22 1.2x y +=(2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,2221AB k ==+2222122k m k +=+222,2121kmm M k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭()222224121k OM m k +=⋅+()()()22222222241214122212221k k k OM k k k k +++=⋅=++++2411k t +=≥()()24443134t OMt t t t==≤=-++++1OM ≤=-t=1OP OM MP OM ≤+=+≤214k -=max OP =联立直线l 与椭圆E 的方程:221220x my x y =+⎧⎨+-=⎩,整理可得22(2)210m y my ++-=, 12222m y y m -+=+,12212y y m-=+,所以弦长2122)||||2m AB y y m+=-=+, 设圆222x y +=的圆心O 到直线l的距离为d =,所以||CD ==,所以2222222212)2)3||||41222m m m AB CD m m m m+++⋅=⋅⋅==-++++ 因为233022m <+…,2132222m ∴-<+…,2||||AB CD ∴⋅<,所以2||||AB CD ⋅的取值范围2‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分)(2),∴,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为, 即,(10分) ∴直线恒过定点, ∴点到直线距离的最大值为.(12分)题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点【答案解析】(1)由已知得22222()1c e a ba c c a b⎧==⎪⎪⎪⋅-=-⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得3a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即22:139x y C -=;(2)由题意设()()1122:2,,,,AB l y kx A x y B x y =+()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+()()2110t x y ---=AB 1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭OAB 2OM ==则()12122222222121222124233341301312913933k y kx y y x x k k k x kx x y kx x y y k k ⎧⎧⎧=++=+=⎪⎪⎪⎪⎪⎪--⇒---=⇒⇒⎨⎨⎨---=⎪⎪⎪==⎪⎪⎪--⎩⎩⎩由题意得2120030k x x ∆>⎧⇒<<⎨<⎩①221212222131299128193333k k OA OB x x y y k k k -+-+⋅=+===+<---- ; ②由对称性得直线AD 过定点在y 轴上,设定点(0,)T t ,则有A ,T ,D 三点共线, 即1221122121211212AT DT y t y t x y x yk k x y x t x y x t t x x x x ---+=⇒=⇒+=+⇒=+()()21121212122222x kx x kx kx x t x x x x +++⇒==+++代入韦达定理得92t =-,即直线AD 过定点90,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)根据条件列出关于a,b 的方程,求得a,b 的值,即得答案; (2)设直线方程,,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,表示P点坐标,结合,可得N 点坐标,从而可证明结论. 【小问1详解】E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y MB NBMC NC=由椭圆:的离心率为,短轴长为2,可知 ,则 ,故的方程为;【小问2详解】证明:由题意可知直线的斜率一定存在,故设直线的方程为,设,联立,可得,, 则, 所以,又,所以, 解得, 从而 , 故,即为定值.3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,E ()222210x y a b a b +=>>2,222c b a==22231,44b a a -=∴=E 2214x y +=l l (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y 2214(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩2222(41)326440k x k x k +++-=22116(112)0,012k k ∆=->∴<<2212122232644,4141k k x x x x k k --+==++220002222164164,,(,414114)4(41k k k kx y x P k k k k k --==∴++++=+MB NB MC NC=31122344x x x x x x -+=+-2222121233212264432424()41411,3328841k k x x x x k k x y k k x x k --⨯+⨯++++===-=-++++(1,3)N k -03120313(3)44y y k k k x x k ⋅=⋅=-⨯-=12k k31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)将椭圆上两点代入方程,得到方程组,求解,可得到a 、b ;(2)设出直线AB 方程y =k (x -1),得到D 点坐标()4,3k ,联立直线AB 与椭圆方程,得到A ,B 两点坐标之间的关系,根据坐标,分别表示出1k ,2k ,3k ,化简代入即可得到定值. 【小问1详解】将点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,点31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程()222210x y a b a b +=>>, 得222233141914a b ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆方程为22143x y +=.【小问2详解】由题意直线AB 的斜率一定存在,由(1)知,c =1,则椭圆的右焦点坐标为()1,0, 设直线AB 方程为:y =k (x -1),D 坐标为()4,3k .所以23312412k k k -==--, 设()11,A x y ,()22,B x y ,将直线AB 方程与椭圆方程联立得()22223484120kxk x k +-+-=.()()()()22222844341214410k k k k ∆=--+-=+>恒成立,由韦达定理知2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,且()111y k x =-,()221y k x =-, 则()()121213121233331122221111y y k x k x k k x x x x ------+=+=+----()12121223221x x k x x x x +-=-⋅-++2222228233424128213434k k k k k k k-+=-⋅--+++21k =-.故13221212k k k k k +-==-(定值). 题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.【答案解析】(1)由题意知,点M 在第一象限.M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,M ∴的横坐标为c ,当c x =时,a b y 2=,即.,2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛a b c M …………………(2分) 又直线MN 的斜率为42,所以4222tan 2221===∠acb c a b F MF , 即22222c a ac b -==,即02222=-+a ac c ,………………………………(4分)则01222=-+e e ,解得22=e 或2-=e (舍去), 即.22=e …………………………………(5分)(2)已知)1,0(D 是椭圆的上顶点,则1=b ,椭圆的方程为1222=+y x ,………(6分)设直线AB 的方程为m kx y +=,),(),,(2211y x B y x A ,由⎩⎨⎧=++=2222y x m kx y 可得)*(0)1(24)21(222=-+++m kmx x k , 所以221214kkm x x +-=+,222121)1(2k m x x +-=, 又)1,(11-=y x DA )1,(.22-=y x DB , ………………………………(8分))1)(1()1)(1(21212121-+-++=--+=⋅m kx m kx x x y y x x DB DA221212)1())(1()1(-++-++=m x x m k x x k021)1)(21()(4)1)(1(2)1(214).1(21)1(2).1(222222222222=+-++--+-=-++--++-+=k m k m m k k m m k km m k k m k , 化简整理有01232=--m m ,得31-=m 或.1=m 当1=m 时,直线AB 经过点D ,不满足题意; ………………………………(10分) 当31-=m 时满足方程(*)中0>∆,故直线AB 经过y 轴上定点.31,0⎪⎭⎫ ⎝⎛-G 又Q 为过点D 作线段AB 的垂线的垂足,故Q 在以DG 为直径的圆上,取DG 的中点为⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0R ,则||RQ 为定值,且=||RQ .32||21=DG …………………………(12分)4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.【答案解析】【要点分析】(1)结合中点坐标公式表示出点A 的坐标带入抛物线的方程即可求出结果; (2)设出直线的方程与抛物线联立,进而结合根与系数的关系得到TA TB ⋅的表达式,从而可得4040m ⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,因此解方程组即可求出结果.【小问1详解】 因为(),0,0,22p F P ⎛⎫⎪⎝⎭,且点A 恰好为线段PF 中点,所以,14p A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又因为A 在抛物线上,所以2124p p =⋅,即22p =,解得P =【小问2详解】设(),T m n ,可知直线l 斜率存在;设l :2y kx =+,()()1122,,,A x y B x y联立方程得:22y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,所以220y k -+=,所以1212,y y y y k k+==, 又:()()()1212)(TA TB x m x m y n y n ⋅=--+--()()22121244y m y m y n y n ⎛⎫⎛⎫--+-- ⎪⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝()()222222*********y y m y y m n y y n -++-++=2222484m m n k k k k k ⎛⎫=--++-+ ⎪ ⎪⎝⎭22244m m n k k+-+++=-,令4040m ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解之得:4m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即)4T ,此时2218TA TB m n ⋅=+=4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +答案解析:(1)设点P 为,动点M 为,则Q 点为求得:又即点M 的轨迹方程为:4分(2)设直线AB 方程为:则消x 得 或设A 点,B 点则求得: 8分()00,x y (,)x y ()0,0x ()()00,,0,MQ x x y PQ y =--=-())0022,0,MQ x x y y =∴--=-002x x y =⎧⎪⎨-=⎪⎩2222004443x y x y +=∴+= 221(0)43x y y +=≠4x my =+224143x my x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩()223424360m y my +++=()22(24)436340m m =-⨯+> △2m ∴>2m <-()11,x y ()22,x y 1212222436,3434m y y y y m m +=-⋅=++()121232my y y y =-+()()1212121221212123332392223339my y m y y y y k k my my m y y m y y ⎛⎫+-+--- ⎪⎝⎭∴+=+=+++++()()()1212123923392m y y m y y m y y -+-=-++++()()1212392392m y y m y y -+-=++1=-。
2015、2016高考圆锥曲线大题训练
【2015福建】
18.已知椭圆E :过点,且离心率为. (Ⅰ)求椭圆E 的方程;
(Ⅱ)设直线交椭圆E 于A ,B 两点,判断点G 与以线段AB 为直径的圆的位置关系,并说明理由.
22221(a 0)x y b a b
+=>
>
21
x my m R =-?,()9(4
-,0)
(21)(本小题满分12分,(I )小问5分,(II )小问7分)
如题(21)图,椭圆()22
2210x y a b a b
+=>>的左、右焦点分别为12,,F F 过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点,且1PQ PF ⊥
(I )若1222PF PF ==求椭圆的标准方程
(II )若1,PF PQ =求椭圆的离心率
.e
20.(本小题满分12分)已知椭圆()的半焦距为,原点到经过两点,的直线的距离为. (I )求椭圆的离心率;
(II )如图,是圆的一条直径,若椭圆经过,两
点,求椭圆的方程.
:E 22
221x y a b
+=0a b >>c O (),0c ()0,b 12
c E AB :M ()()225212x y ++-=E A B E
19、已知椭圆
2
21
2
x
y
+=上两个不同的点A,B关于直线y=mx+
1
2
对称.
(I)求实数m的取值范围;
(II)求V AOB面积的最大值(O为坐标原点).
平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :()222210x y a b a b
+=>> 3,抛物线E :22x y =的焦点F 是C 的一个顶点。
(I )求椭圆C 的方程;
(II )设P 是E 上的动点,且位于第一象限,E 在点P 处的切线l 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.
(i )求证:点M 在定直线上;
(ii )直线l 与y 轴交于点G ,记△PFG 的面积为1S ,△PDM 的面积为2S ,求12
S S 的最大值及取得最大值时点P 的坐标.
20. (本小题满分12分)
设圆22
2150x y x ++-=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.
(20)(本小题满分12分)
在直角坐标系xoy中,曲线C:y=
2
4
x
与直线y kx a
=+(a>0)交与M,N两点,
(Ⅰ)当1
a=-时,求k的取值范围;
(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。