圆锥曲线大题题型分类归纳大全
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12 圆锥曲线的七种常考题型题型一:定义的应用 1、圆锥曲线的定义:(1) 椭圆(2) 双曲线(3) 抛物线2、定义的应用(1) 寻找符合条件的等量关系(2) 等价转换,数形结合3、定义的适用条件: 典型例题例 1、动圆 M 与圆 C : ( x +1)2+ y 2 = 36 内切,与圆 C : ( x -1)2+ y 2 = 4 外切,求圆心 M 的轨迹方程。
例 2、= 8 表示的曲线是题型二:圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):1、椭圆:由 x2、y 2 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
2、双曲线:由 x 2、y 2 系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;3、抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
典型例题x 2例 1、已知方程+ y 2 2 - m= 1表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范围是例 2、k 为何值时,方程 x 2 9 - k- y25 - k = 1 表示的曲线:(1)是椭圆;(2)是双曲线.m -1332 题型三:圆锥曲线焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题 1、常利用定义和正弦、余弦定理求解2、 PF 1 = m ,PF 2 = n , m + n ,m - n ,mn ,m 2 + n 2 四者的关系在圆锥曲线中的应用典型例题x 2 例 1、椭圆 a 2 + y2b 2 = 1(a > b > 0) 上一点 P 与两个焦点 F 1,F 2 的张角∠F 1PF 2 =,求∆F 1PF 2 的面积。
例 2、已知双曲线的离心率为 2,F 1、F 2 是左右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F 1PF 2 = 60 ,S ∆F PF = 12 .求该双曲线的标准方程 1 2题型四:圆锥曲线中离心率,渐近线的求法1、a ,b ,c 三者知道任意两个或三个的相等关系式,可求离心率,渐进线的值;2、a ,b ,c 三者知道任意两个或三个的不等关系式,可求离心率,渐进线的最值或范围;3、注重数形结合思想不等式解法 典型例题 例 1、已知 F 、 Fx 2 是双曲线-y2=( )的两焦点,以线段 F F 为边作12a2b1 a > 0,b > 0 12 正三角形MF 1F 2 ,若边 MF 1 的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是( )A. 4 + 2B.x 2 y 2- 1 C.3 + 1D. + 12例 2、双曲线 - a 2 b 2= 1 (a > 0,b > 0) 的两个焦点为 F 1、F 2,若 P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为 A. (1,3)B. (1,3] C.(3,+ ∞ )D. [3, +∞)3 31 + k 2(x - x ) 1 21 + 1( y - y ) k 21 2 2 + < 2 + = 2 + >x 2 y 2例 3、椭圆G : + a 2 b2= 1(a > b > 0) 的两焦点为 F 1 (-c , 0), F 2 (c , 0) ,椭圆上存在点 M 使 F 1M ⋅ F 2 M = 0 . 求椭圆离心率e 的取值范围;x 2 例 4、已知双曲线 a 2- y 2= 1(a > 0,b > 0) 的右焦点为 F ,若过点 F 且倾斜角为60︒ 的直线b 2与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是(A ) (1, 2](B ) (1, 2) (C )[2, +∞) (D ) (2, +∞)题型五:点、直线与圆锥的位置关系判断 1、点与椭圆的位置关系点在椭圆内⇔x y 2 a2b21点在椭圆上⇔x y 2 a 2 b 2 1点在椭圆外⇔x y 2 a2b212、直线与圆锥曲线有无公共点或有几个公共点的问题:∆ >0 ⇔ 相交 ∆ =0 ⇔ 相切 (需要注意二次项系数为 0 的情况)∆ <0 ⇔ 相离3、弦长公式:AB = x 1 - x 2 = =AB = y 1 - y 2 = = 1 + k 21 + k2 ∆a1 + 1 k2 1 + 1 k 2 ∆ a2 2 4、圆锥曲线的中点弦问题: 1、韦达定理:2、点差法:(1) 带点进圆锥曲线方程,做差化简(2) 得到中点坐标比值与直线斜率的等式关系典型例题例 1、双曲线 x 2-4y 2=4 的弦 AB -被点 M (3,-1)平分,求直线 AB 的方程.例 2、已知中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆与直线 l :x+y=1 交于 A,B 两点,C 是 AB的中点,若|AB|=2 ,O 为坐标原点,OC 的斜率为 ,求椭圆的方程。
圆锥曲线中的定点、定值问题1、定值问题解析几何中定值问题的证明可运用函数的思想方法来解决.证明过程可总结为“变量—函数—定值”,具体操作程序如下:(1)变量----选择适当的量为变量.(2)函数----把要证明为定值的量表示成变量的函数.(3)定值----化简得到的函数解析式,消去变量得到定值.2、求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊情况入手,求出定值,再证明该定值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理过程中消去变量,从而得到定值.常用消参方法:①等式带用消参:找到两个参数之间的等式关系(,)0F k m =,用一个参数表示另外一个参数()k f m =,即可带用其他式子,消去参数k .②分式相除消参:两个含参数的式子相除,消掉分子和分母所含参数,从而得到定值.③因式相减消参:两个含参数的因式相减,把两个因式所含参数消掉.④参数无关消参:当与参数相关的因式为0时,此时与参数的取值没什么关系,比如:2()0y kg x -+=,只要因式()0g x =,就和参数k 没什么关系了,或者说参数k 不起作用.3、求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.一般解题步骤:①斜截式设直线方程:y kx m =+,此时引入了两个参数,需要消掉一个.②找关系:找到k 和m 的关系:m =()f k ,等式带入消参,消掉m .③参数无关找定点:找到和k 没有关系的点.题型一:面积定值【典例1-1】如图所示,已知椭圆22:14x C y +=,A ,B 是四条直线2x =±,1y =±所围成的矩形的两个顶点.若M ,N 是椭圆C 上的两个动点,且直线OM ,ON 的斜率之积等于直线OA ,OB 的斜率之积,试探求OM N V 的面积是否为定值,并说明理由.【典例1-2】(2024·湖北荆州·三模)从抛物线28y x =上各点向x 轴作垂线段,垂线段中点的轨迹为Γ.(1)求Γ的轨迹方程;(2),,A B C 是Γ上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点,,D E F ,①若//AC DF ,求BDBF的值;②证明:三角形ABC 与三角形DEF 的面积之比为定值.【变式1-1】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 ,M 在椭圆E 上,且12MF F △(1)求椭圆E 的方程;(2)直线:l y kx m =+与椭圆E 相交于P ,Q 两点,且22434k m +=,求证:OPQ △(O 为坐标原点)的面积为定值.【变式1-2】(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ^;(ii )记PMQ V ,HNQ V ,MNQ V 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【变式1-3】(2024·广东广州·模拟预测)已知()1,0A -,()10B ,,平面上有动点P ,且直线AP 的斜率与直线BP 的斜率之积为1.(1)求动点P 的轨迹Ω的方程.(2)过点A 的直线与Ω交于点M (M 在第一象限),过点B 的直线与Ω交于点N (N 在第三象限),记直线AM ,BN 的斜率分别为1k ,2k ,且124k k =.试判断AMN V 与BMN V 的面积之比是否为定值,若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.题型二:向量数量积定值【典例2-1】(2024·高三·江苏盐城·开学考试)已知椭圆C :22142x y +=,()0,1A ,过点A 的动直线l 与椭圆C 交于P 、Q 两点.(1)求线段PQ 的中点M 的轨迹方程;(2)是否存在常数,使得AP AQ OP OQ l ×+×uuu r uuu r uuu r uuu r为定值?若存在,求出l 的值;若不存在,说明理由.【典例2-2】(2024·上海闵行·二模)已知点12F F 、分别为椭圆22:12x y G +=的左、右焦点,直线:l y kx t =+与椭圆G 有且仅有一个公共点,直线12,F M l F N l ^^,垂足分别为点M N 、.(1)求证:2221t k =+;(2)求证:12F M F N ×uuuu r uuuu r为定值,并求出该定值;【变式2-1】(2024·陕西宝鸡·一模)椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过点P æççè,且两焦点与短轴的两个端点的连线构成一个正方形.(1)求椭圆C 的方程;(2)设5,04M æöç÷èø,过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交C 于A 、B 两点,试问:MA MB ×uuu r uuu r 是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【变式2-2】(2024·高三·河南南阳·期末)P 为平面直角坐标系内一点,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,交直线b y x a =-(0a b >>)于Q ,过P 作y 轴的垂线,垂足为N ,交直线by x a=-于R ,若△OMQ ,V ONR 的面积之和为2ab.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)若2a =,1b =,()4,0A -,(),0G n ,过点G 的直线l 交C 于D ,E 两点,是否存在常数n ,对任意直线l ,使AD AE ×uuu r uuu r为定值?若存在,求出n 的值及该定值,若不存在,请说明理由.【变式2-3】(2024·高三·天津河北·期末)设椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,短轴的两个端点为,A B ,且四边形12F AF B 是边长为2的正方形.,C D 分别是椭圆的左右顶点,动点M 满足MD CD ^,连接CM ,交椭圆E 于点P .(1)求椭圆E 的方程;(2)求证:OM OP ×uuuu r uuu r为定值.【变式2-4】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右顶点分别为,A B ,右焦点为F ,且3AF =uuu r ,以F为圆心,OF 为半径的圆F 经过点B .(1)求C 的方程;(2)过点A 且斜率为()0k k ¹的直线l 交椭圆C 于P ,(ⅰ)设点P 在第一象限,且直线l 与y x =-交于HHAO Ð,求k 的值;(ⅱ)连接PF 交圆F 于点T ,射线AP 上存在一点Q ,且QT BT ×为定值,已知点Q 在定直线上,求Q 所在定直线方程.题型三:斜率和定值【典例3-1】已知椭圆()222:11x M y a a +=>与双曲线222:1y N x a-=的离心率的平方和为234.(1)求a 的值;(2)过点1,02Q æöç÷èø的直线l 与椭圆M 和双曲线N 分别交于点A ,B ,C ,D ,在x 轴上是否存在一点T ,直线TA ,TB ,TC ,TD 的斜率分别为TA k ,TB k ,TC k ,TD k ,使得1111TA TB TC TDk k k k +++为定值?若存在,请求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.【典例3-2】(2024·河南·二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦距为2,两个焦点与短轴一个顶点构成等边三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设()3,P t ,过点P 的两条直线1l 和2l 分别交椭圆C 于点,D E 和点,M N (1l 和2l .不重合),直线1l 和2l 的斜率分别为1k 和2k .若PM PN PD PE =,判断12k k +是否为定值,若是,求出该值;若否,说明理由.【变式3-1】椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的左焦点为(),且椭圆C 经过点()0,1P ,直线21y kx k =+-(0k ¹)与C 交于A ,B 两点(异于点P ).(1)求椭圆C 的方程;(2)证明:直线PA 与直线PB 的斜率之和为定值,并求出这个定值.【变式3-2】(2024·宁夏银川·一模)已知1F ,2F 分别是椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,左顶点为A ,则上顶点为1B ,且1AB 20y -+=.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若P 是直线3x =上一点,过点P 的两条不同直线分别交C 于点D ,E 和点M ,N ,且PD PMPN PE=,求证:直线DE 的斜率与直线MN 的斜率之和为定值.题型四:斜率积定值【典例4-1】(2024·高三·陕西·开学考试)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,左顶点为E ,虚轴的上端点为P ,且3PF =,PE =(1)求双曲线C 的标准方程;(2)设M N 、是双曲线C 上不同的两点,Q 是线段MN 的中点,O 是原点,直线MN OQ 、的斜率分别为12k k 、,证明:12k k ×为定值.【典例4-2】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>,过点,A ,B 分别是E 的左顶点和下顶点,F 是E右焦点,π3AFB Ð=.(1)求E 的方程;(2)过点F 的直线与椭圆E 交于点P ,Q ,直线AP ,AQ 分别与直线4x =交于不同的两点M ,N .设直线FM ,FN 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.【变式4-1】已知椭圆22122:1(0)22x y C a b a b +=>>左右焦点12,F F 分别为椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>的左右顶点,过点1F 且斜率不为零的直线与椭圆1C 相交于,A B 两点,交椭圆2C 于点M ,且2ABF △与12BF F △的周长之差为4-(1)求椭圆1C 与椭圆2C 的方程;(2)若直线2MF 与椭圆1C 相交于,D E 两点,记直线1MF 的斜率为1k ,直线2MF 的斜率为2k ,求证:12k k 为定值.【变式4-2】(2024·湖南长沙·二模)如图,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点1F ,2F 分别为双曲线22222:144x y C a b -=的左、右顶点,过点1F 的直线分别交双曲线1C 的左、右两支于,A B 两点,交双曲线2C 的右支于点M (与点2F 不重合),且12BF F △与2ABF △的周长之差为2.(1)求双曲线1C 的方程;(2)若直线2MF 交双曲线1C 的右支于,D E 两点.①记直线AB 的斜率为1k ,直线DE 的斜率为2k ,求12k k 的值;②试探究:DE AB -是否为定值?并说明理由.【变式4-3】已知双曲线C:x 2a 2―y 2b 2=1(a >0,b >0)过点((1)求双曲线C 的标准方程;(2)设过点()2,0P 且斜率不为0的直线l 与双曲线C 的左右两支交于A ,B 两点.问:在x 轴上是否存在定点Q ,使直线QA 的斜率1k 与QB 的斜率2k 的积为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.题型五:斜率比定值【典例5-1】设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0M p ,过点F 且斜率存在的直线交C 于不同的,A B 两点,当直线AM 垂直于x 轴时,3AF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,AM BM 与C 的另一个交点分别为,D E ,设直线,AB DE 的斜率分别为12,k k ,证明:(ⅰ)12k k 为定值;(ⅱ)直线DE 恒过定点.【典例5-2】如图所示,已知点()1,0K ,F 是椭圆22195x y+=的左焦点,过F 的直线与椭圆交于,A B 两点,直线,AK BK 分别与椭圆交于,P Q 两点.(1)证明:直线PQ 过定点.(2)证明:直线PQ 和直线AB的斜率之比为定值.【变式5-1】(2024·重庆·模拟预测)如图,DM x ^轴,垂足为D ,点P 在线段DM 上,且||1||2DP DM =.(1)点M 在圆224x y +=上运动时,求点P 的轨迹方程;(2)记(1)中所求点P 的轨迹为,(0,1)A G ,过点10,2æöç÷èø作一条直线与G 相交于,B C 两点,与直线2y =交于点Q .记,,AB AC AQ 的斜率分别为123,,k k k ,证明:123k k k +是定值.【变式5-2】(2024·云南·二模)已知椭圆EO ,焦点在x 轴上,右焦点为F ,A 、B 分别是E 的上、下顶点.E 的短半轴长是圆O 的半径,点M 是圆O 上的动点,且点M 不在y 轴上,延长BM 与E 交于点,N AM AN ×uuuu r uuu r的取值范围为(0,4).(1)求椭圆E 、圆O 的方程;(2)当直线BM 经过点F 时,求AFN V 的面积;(3)记直线AM 、AN 的斜率分别为12k k 、,证明:21k k 为定值.【变式5-3】(2024·河南·三模)已知点())A B ,,动点V 满足直线VA 与直线VB 的斜率之积为13,动点V 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程:(2)直线PQ 与曲线C 交于,P Q 两点,且BP BQ BM PQ ^^,交PQ 于点M ,求定点N 的坐标,使MN 为定值;(3)过(2)中的点N 作直线交曲线C 于,G H 两点,且两点均在y 轴的右侧,直线,AG BH 的斜率分别为12,k k ,求12k k 的值.题型六:斜率差定值【典例6-1】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为()()122,0,2,0F F -,D 为椭圆C 的右顶点,且124DF DF ×=uuu u r uuuu r.(1)求椭圆C 的方程;(2)设()4,2M -,过点()4,0Q -的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A 点在B 点左侧),直线AM 与直线2x =-交于点N ,设直线NA ,NB 的斜率分别为1k ,2k ,求证:21k k -为定值.【典例6-2】已知双曲线2222;1(0,0)x y C a b a b -=>>经过点æççè,右焦点为(),0F c ,且222,,c a b 成等差数列.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 的右支交于,P Q 两点(P 在Q 的上方),PQ 的中点为,M M 在直线:2l x =上的射影为,N O 为坐标原点,设POQ △的面积为S ,直线,PN QN 的斜率分别为12,k k ,试问12k k S-是否为定值,如果是,求出该定值,如果不是,说明理由.【变式6-1】已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>的离心率为12,A ,B ,C 分别为椭圆的左顶点,上顶点和右顶点,1F 为左焦点,且1ABF V P 是椭圆M 上不与顶点重合的动点,直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点N .(1)求椭圆M 的标准方程;(2)求证:2QN QC k k -为定值,并求出此定值(其中QN k 、QC k 分别为直线QN 和直线QC 的斜率).【变式6-2】(2024·高三·上海闵行·期中)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,点()3,1-在双曲线C 上.过C 的左焦点F 作直线l 交C 的左支于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若()2,0M -,试问:是否存在直线l ,使得点M 在以AB 为直径的圆上?请说明理由.(3)点()4,2P -,直线AP 交直线2x =-于点Q .设直线QA 、QB 的斜率分别1k 、2k ,求证:12k k -为定值.题型七:线段定值【典例7-1】(2024·高三·山西·期末)已知椭圆E :()2221024x y b b +=<<.(1)若椭圆E 22y x =-与椭圆E 交于M ,N 两点,求证:OM ON ^;(2)P 为直线l :4x =上的一个动点,A ,B 为椭圆E 的左、右顶点,PA ,PB 分别与椭圆E 交于C ,D 两点,证明CA PD PC BD××为定值,并求出此定值.【典例7-2】如图,已知圆22:210T x y ++-=,圆心是点T ,点G 是圆T 上的动点,点H 的坐标为),线段CH 的垂直平分线交线段TC 于点R ,记动点R 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)过点H 作一条直线与曲线E 相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,若CA AH l =uuu r uuur ,CB BH m =uuur uuur ,试探究l m +是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由;(3)过点()2,1M 作两条直线MP ,MQ ,分别交曲线E 于P ,Q 两点,使得1MP MQ k k ×=.且MD PQ ^,点D 为垂足,证明:存在定点F ,使得DF 为定值.【变式7-1】已知点N 在曲线22:11612x y C +=上,O 为坐标原点,若点M 满足2ON OM =uuu r uuuu r ,记动点M 的轨迹为G .(1)求G 的方程;(2)设,C D 是上G 的两个动点,且以CD 为直径的圆经过点O ,证明:2211OCOD+为定值.【变式7-2】(2024·湖北·模拟预测)平面直角坐标系xOy 中,动点(,)P x y 满足=,点P 的轨迹为C ,过点(2,0)F 作直线l ,与轨迹C 相交于A ,B 两点.(1)求轨迹C 的方程;(2)求OAB △面积的取值范围;(3)若直线l 与直线1x =交于点M ,过点M 作y 轴的垂线,垂足为N ,直线NA ,NB 分别与x 轴交于点S ,T ,证明:||||SF FT 为定值.【变式7-3】(2024·浙江宁波·模拟预测)已知12(2,0),(2,0),(1,0),(1,0)A B F F --,动点P 满足34PA PB k k ×=-,动点P 的轨迹为曲线1,PF t 交t 于另外一点2,Q PF 交t 于另外一点R .(1)求曲线t 的标准方程;(2)已知1212PF PF QF RF +是定值,求该定值;题型八:坐标定值【典例8-1】(2024·陕西安康·模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为A ,122AF AF AF -=uuur uuuu r uuuu r ,12AF F △(1)求C 的方程;(2)B 是C 上位于第一象限的一点,其横坐标为1,直线l 过点2F 且与C 交于M ,N 两点(均异于点B ),点P 在l 上,设直线BM ,BP ,BN 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若2312k k k -=,问点P 的横坐标是否为定值?若为定值,求出点P 的横坐标;若不为定值,请说明理由.【典例8-2】(2024·全国·模拟预测)一般地,抛物线的三条切线围成的三角形称为抛物线的切线三角形,对应的三个切点形成的三角形称为抛物线的切点三角形.如图,012P PP V ,ABC V 分别为抛物线y 2=2px(p >0)的切线三角形和切点三角形,F 为该抛物线的焦点.当直线AB 的斜率为1-时,AB 中点的纵坐标为2-.(1)求p .(2)若直线AC 过点F ,直线,AB BC 分别与该抛物线的准线交于点,D E ,记点,D E 的纵坐标分别为,D E y y ,证明:D E y y 为定值.(3)若,,A B C 均不与坐标原点重合,证明:012FA FB FC FP FP FP ××=××【变式8-1】(2024·四川凉山·三模)已知平面内动点P 与两定点()11,0A -,()21,0A 连线的斜率之积为3.(1)求动点P 的轨迹E 的方程:(2)过点()2,0的直线与轨迹E 交于A ,B 两点,点A ,B 均在y 轴右侧,且点A 在第一象限,直线2AA 与1BA 交于点M ,证明:点M 横坐标为定值.题型九:角度定值【典例9-1】抛物线C :()20x py p =>的焦点为()0,1F ,直线l 的倾斜角为a 且经过点F ,直线l 与抛物线C 交于两点A ,B .(1)若16AB =,求角a ;(2)分别过A ,B 作抛物线C 的切线1l ,2l ,记直线1l ,2l 的交点为E ,直线EF 的倾斜角为b .试探究a b -是否为定值,并说明理由.【典例9-2】(2024·高三·广东广州·期中)已知椭圆C :()222210+=>>x y a b a b的离心率为12,焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的左顶点为A ,过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于B ,D (异于点A )两点,直线AB ,AD 分别与直线4x =交于M ,N 两点,试问MFN Ð是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【变式9-1】(2024·辽宁沈阳·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,利用公式x ax byy cx dy¢=+ìí¢=+î①(其中a ,b ,c ,d 为常数),将点(,)P x y 变换为点(),P x y ¢¢¢的坐标,我们称该变换为线性变换,也称①为坐标变换公式,该变换公式①可由a ,b ,c ,d 组成的正方形数表a b c d æöç÷èø唯一确定,我们将a b c d æöç÷èø称为二阶矩阵,矩阵通常用大写英文字母A ,B ,…表示.(1)如图,在平面直角坐标系xOy 中,将点(,)P x y 绕原点O 按逆时针旋转a 角得到点(),P x y ¢¢¢(到原点距离不变),求坐标变换公式及对应的二阶矩阵A ;(2)在平面直角坐标系xOy 中,求双曲线1xy =绕原点O 按逆时针旋转π4(到原点距离不变)得到的双曲线方程C ;(3)已知由(2)得到的双曲线C ,上顶点为D ,直线l 与双曲线C 的两支分别交于A ,B 两点(B 在第一象限),与x 轴交于点T ö÷÷ø.设直线DA ,DB 的倾斜角分别为a ,b ,求证:a b +为定值.【变式9-2】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>上的点到它的两个焦点的距离之和为4,以椭圆C 的短轴为直径的圆O 经过这两个焦点,点A ,B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求圆O 和椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 分别是椭圆C 和圆O 上的动点(P ,Q 位于y 轴两侧),且直线PQ 与x 轴平行,直线AP ,BP 分别与y 轴交于点M ,N .求证:MQN Ð为定值.题型十:直线过定点【典例10-1】(2024·陕西·模拟预测)已知动圆M 经过定点1(F ,且与圆222:(16F x y +=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,设直线PB 交直线4x =于点T ,连接AT 交轨迹C 于点Q ;直线AP ,AQ 的斜率分别为AP k ,AQ k .(i )求证:AP AQ k k ×为定值;(ii )设直线:PQ x ty n =+,证明:直线PQ 过定点.【典例10-2】(2024·广西·模拟预测)已知圆E 恒过定点()1,0,且与直线=1x -相切,记圆心E 的轨迹为G ,直线11:10l x m y --=与G 相交于A ,B 两点,直线22:10l x m y --=与G 相交于C ,D 两点,且121m m =-,M ,N 分别为弦,AB CD 的中点,其中A ,C 均在第一象限,直线AC 与直线BD 的交点为G .(1)求圆心E 的轨迹G 的方程;(2)直线MN 是否恒过定点?若是,求出定点坐标?若不是,请说明理由.【变式10-1】(2024·江西·二模)已知()12,0F -,()22,0F ,M 是圆O :221x y +=上任意一点,1F 关于点M 的对称点为N ,线段1F N 的垂直平分线与直线2F N 相交于点T ,记点T 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设(),0E t (0t >)为曲线C 上一点,不与x 轴垂直的直线l 与曲线C 交于G ,H 两点(异于E 点).若直线GE ,HE 的斜率之积为2,求证:直线l 过定点.【变式10-2】在平面直角坐标系xoy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>,F 是椭圆的右焦点且椭圆C与圆M :()22616x y -+=外切,又与圆N :(223x y +-=外切.(1)求椭圆C 的方程.(2)已知A ,B 是椭圆C 上关于原点对称的两点,A 在x 轴的上方,连接AF ,BF 并分别延长交椭圆C 于D ,E 两点,证明:直线DE 过定点.题型十一:动点在定直线上【典例11-1】已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,A ,B 分别为C 的上、下顶点,O 为坐标原点,直线4y kx =+与C 交于不同的两点M ,N .(1)设点P 为线段MN 的中点,证明:直线OP 与直线MN 的斜率之积为定值;(2)若AB 4=,证明:直线BM 与直线AN 的交点G 在定直线上.【典例11-2】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过点31,2H æö-ç÷èø,离心率12e =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过点()4,3P 且倾斜角为135o 的直线l 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,点R 为椭圆C 上任意一点,求RMN V 面积的最小值.(3)如图,过点()4,3P 作两条直线,AB CD 分别与椭圆C 相交于点,,,A B C D ,设直线AD 和BC 相交于点Q .证明点Q 在定直线上.【变式11-1】已知A ,B 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右顶点,P 是C 上异于A ,B 的一点,直线PA ,PB 的斜率分别为12,k k ,且12||4k k AB ==.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知过点(4,0)的直线:4l x my =+,交C 的左,右两支于D ,E 两点(异于A ,B ).(i )求m 的取值范围;(ii )设直线AD 与直线BE 交于点Q ,求证:点Q 在定直线上.【变式11-2】已知椭圆G :()222210+=>>x y a b a b 的右焦点为F ,过点F 作x 轴的垂线交椭圆G 于点3(1,)2P .过点P 作椭圆G 的切线,交x 轴于点Q .(1)求点Q 的坐标;(2)过点Q 的直线(非x 轴)交椭圆G 于A 、B 两点,过点A 作x 轴的垂线与直线BP 交于点D ,求证:线段AD 的中点在定直线上.【变式11-3】(2024·河北·三模)已知椭圆C 的中心在原点O 、对称轴为坐标轴,A æççè、12B ö÷÷ø是椭圆上两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 的左、右顶点分别为1A 和2A ,M ,N 为椭圆上异于1A 、2A 的两点,直线MN 不过原点且不与坐标轴垂直.点M 关于原点的对称点为S ,若直线1A S 与直线2A N 相交于点T .(i )设直线1MA 的斜率为1k ,直线2MA 的斜率为2k ,求12k k -的最小值;(ii )证明:直线OT 与直线MN 的交点在定直线上.题型十二:圆过定点【典例12-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>A 、B 分点是椭圆C 的左、右顶点,P 是椭圆C 上不同于A 、B 的一点,ABP V 面积的最大值是2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)记直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,且直线AP 、BP 与直线6x =分别交于D 、E 两点.①求D 、E 的纵坐标之积;②试判断以DE 为直径的圆是否过定点.若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.【典例12-2】(2024·西藏拉萨·二模)已知抛物线2:2(0)C x py p =>上的两点,A B 的横坐标分别为4,8,AB -=.(1)求抛物线C 的方程;(2)若过点()0,8Q 的直线l 与抛物线C 交于点,M N ,问:以MN 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出这个定点;若不过定点,请说明理由.【变式12-1】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,离心率为12,点P 是椭圆上异于顶点的任意一点,过点P 作椭圆的切线l ,交y 轴于点A ,直线l ¢过点P 且垂直于l ,交y 轴于点B .(1)求椭圆的方程;(2)试判断以AB 为直径的圆能否过定点?若能,求出定点坐标;若不能,请说明理由.【变式12-2】(2024·山东泰安·模拟预测)已知抛物线2:2(0)E x py p =>,焦点为F ,点(2,1)C 在E 上,直线1l ∶1y kx =+(0)k ¹与E 相交于,A B 两点,过,A B 分别向E 的准线l 作垂线,垂足分别为11,A B .(1)设1111,,FA B FAA FBB V V V 的面积分别为123,,S S S ,求证:21234S S S =×;(2)若直线AC ,BC 分别与l 相交于,M N ,试证明以MN 为直径的圆过定点P ,并求出点P 的坐标.1.(2024·全国·模拟预测)已知复平面上的点Z 对应的复数z 满足2297z z --=,设点Z 的运动轨迹为W .点O 对应的数是0.(1)证明W 是一个双曲线并求其离心率e ;(2)设W 的右焦点为1F ,其长半轴长为L ,点Z 到直线Lx e=的距离为d (点Z 在W 的右支上),证明:1ZF ed =;(3)设W 的两条渐近线分别为12l l ,,过Z 分别作12l l ,的平行线34l l ,分别交21l l ,于点P Q ,,则平行四边形OPZQ 的面积是否是定值?若是,求该定值;若不是,说明理由.2.(2024·湖南常德·三模)已知O 为坐标原点,椭圆C :2221(1)x y a a +=>的上、下顶点为A 、B ,椭圆上的点P 位于第二象限,直线PA 、PB 、PO 的斜率分别为123,,k k k ,且312114k k k =-+.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过原点O 分别作直线PA 、PB 的平行线与椭圆相交,得到四个交点,将这四个交点依次连接构成一个四边形,则此四边形的面积是否为定值?若为定值,请求出该定值;否则,请求出其取值范围.3.已知一张纸上画有半径为4的圆E ,在圆E 内有一个定点F ,且EF =,折叠纸片,使圆上某一点F ¢刚好与F 点重合,这样的每一种折法,都留下一条直线折痕,当F ¢取遍圆上所有点时,所有折痕与EF ¢的交点形成的曲线为C .(1)若曲线C 的焦点在x 轴上,求其标准方程;(2)在(1)的条件下,是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与曲线C 恒有两个交点,A B ,且OA OB ^,(O 为坐标原点),若存在,求出该圆的方程;若不存在,说明理由;(3)在(1)的条件下,P 是曲线C 上异于上顶点1A 、下顶点2A 的任一点,直线12,PA PA 分别交x 轴于点,N M ,若直线OT 与过点,M N 的圆G 相切,切点为T ,证明:线段OT 的长为定值,并求出定值.4.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,短轴长为1F ,2F ,P 是椭圆C 上的一个动点,12PFF V 面积的最大值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)求12PF PF ×uuu r uuu u r的取值范围;(3)过椭圆的左顶点A 作直线l x ^轴,M 为直线l 上的动点,B 为椭圆右顶点,直线BM 交椭圆C 于点Q .试判断数量积AQ OM ×uuu v uuuu v ,OQ OM ×uuu v uuuu v是否为定值,如果为定值,求出定值;如果不是定值,说明理由.5.(2024·重庆沙坪坝·模拟预测)如图, 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0y x a b a b -=>>的上下焦点分别为()10,F c ,()20,F c -. 已知点(e 和(都在双曲线上, 其中e 为双曲线的离心率.(1)求双曲线的方程;(2)设,A B 是双曲线上位于y 轴右方的两点,且直线1AF 与直线2BF 平行,2AF 与1BF 交于点P .(i) 若122AF BF -=,求直线1AF 的斜率;(ii) 求证:12PF PF +是定值.6.已知椭圆22142x y +=,设动点P 满足OP OM ON =+uuu r uuuu r uuu r ,其中M ,N 是椭圆上的点,直线OM 与ON 的斜率之积为12-.问:是否存在两个点1F ,2F ,使得21PF PF +为定值?若存在,求1F ,2F 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的实轴长为2,设F 为C 的右焦点,T 为C 的左顶点,过F 的直线交C 于A ,B 两点,当直线AB 斜率不存在时,TAB △的面积为9.(1)求C 的方程;(2)当直线AB 斜率存在且不为0时,连接TA ,TB 分别交直线12x =于P ,Q 两点,设M 为线段PQ 的中点,记直线AB ,FM 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值.8.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,(,2)M m 是抛物线C 上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程.(2)若()()004,0P y y >是抛物线C 上一点,过点(1,4)Q -的直线与拋物线C 交于,A B 两点(均与点P 不重合),设直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,试问12k k 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.9.(2024·河南新乡·三模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别是12,A A ,椭圆C 的焦距是2,P (异于12,A A )是椭圆C 上的动点,直线1A P 与2A P 的斜率之积为34-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)12,F F 分别是椭圆C 的左、右焦点,Q 是12PFF V 内切圆的圆心,试问平面上是否存在定点,M N ,使得QM QN +为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.10.(2024·江苏盐城·一模)已知抛物线O :2x y =,圆C :()2221x y +-=,O 为坐标原点.(1)若直线l :()0y kx m k =+¹分别与抛物线O 相交于点A ,B (A 在B 的左侧)、与圆C 相交于点S ,T (S 在T 的左侧),且OAT !与OBS V 的面积相等,求出m 的取值范围;(2)已知1A ,2A ,3A 是抛物线O 上的三个点,且任意两点连线斜率都存在.其中12A A ,13A A 均与圆C 相切,请判断此时圆心C 到直线23A A 的距离是否为定值,如果是定值,请求出定值;若不是定值,请说明理由.11.设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,1F ,2F 分别是C 的左、右焦点,C 上的点到1F 的最小距离为1,P是C 上一点,且12PFF V 的周长为6.(1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为k 的直线l 与C 交于M ,N 两点,过原点且与l 平行的直线与C 交于A ,B 两点,求证:2ABMN为定值.12.(2024·内蒙古赤峰·三模)已知点P 为圆()22:24C x y -+=上任意一点,()2,0A -,线段PA 的垂直平分线交直线PC 于点M ,设点M 的轨迹为曲线H .(1)求曲线H 的方程;(2)若过点M 的直线l 与曲线H 的两条渐近线交于S ,T 两点,且M 为线段ST 的中点.(i )证明:直线l 与曲线H 有且仅有一个交点;(ii ) 求证:OS OT ×是定值.13.(2024·湖北·模拟预测)已知F 为抛物线G :()20y mx m =>的焦点,A ,B ,C 是G 上三个不同的点,直线AB ,BC ,AC 分别与x 轴交于F ,D ,E ,其中AB 的最小值为4.(1)求G 的标准方程;(2)ABC V 的重心G 位于x 轴上,且D ,G ,E 的横坐标分别为d ,g ,e ,32g d e --是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.14.(2024·湖南岳阳·三模)已知动圆P 过定点(0,1)F 且与直线3y =相切,记圆心P 的轨迹为曲线E .(1)已知A 、B 两点的坐标分别为(2,1)-、(2,1),直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,证明:121k k -=;(2)若点()11,M x y 、()22,N x y 是轨迹E 上的两个动点且124x x =-,设线段MN 的中点为Q ,圆P 与动点Q 的轨迹G 交于不同于F 的三点C 、D 、G ,求证:CDG V 的重心的横坐标为定值.。
目录圆锥曲线十大题型全归纳题型一弦的垂直平分线问题 (2)题型二动弦过定点的问题 (3)题型三过已知曲线上定点的弦的问题 (4)题型四共线向量问题 (5)题型五面积问题 (7)题型六弦或弦长为定值、最值问题 (10)题型七直线问题 (14)题型八轨迹问题 (16)题型九对称问题 (19)题型十存在性问题 (21)圆锥曲线题型全归纳题型一:弦的垂直平分线问题例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ∆是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
题型二:动弦过定点的问题例题2、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线:(2)l x t t =>与x 轴交于点T,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题例题4、已知点A 、B 、C 是椭圆E :22221x y a b+= (0)a b >>上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且0AC BC =,2BC AC =,如图。
(I)求点C 的坐标及椭圆E 的方程;(II)若椭圆E 上存在两点P 、Q ,使得直线PC 与直线QC 关于直线3x =对称,求直线PQ 的斜率。
题型四:共线向量问题1:如图所示,已知圆M A y x C ),0,1(,8)1(:22定点=++为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足N AM NP AP AM 点,0,2=⋅=的轨迹为曲线E.I )求曲线E 的方程;II )若过定点F (0,2)的直线交曲线E 于不同的两点G 、H (点G 在点F 、H 之间),且满足FH FG λ=,求λ的取值范围.2:已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线214y x =的焦点,离心率为5.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点作直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,交y 轴于M 点,若1MA AF λ=,2MB BF λ= ,求证:1210λλ+=-.题型五:面积问题例题1、已知椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。
题组:圆锥曲线综合大题练题型1:定点问题1.椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,其左焦点到点P(2,1)的距离为√10.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.2.已知抛物线C:y2=2px经过点M(2,2),C在点M处的切线交x轴于点N,直线l1经过点N且垂直于x轴.(Ⅰ)求线段ON的长;(Ⅱ)设不经过点M和N的动直线l2:x=my+b交C于点A和B,交l1于点E,若直线MA、ME、MB的斜率依次成等差数列,试问:l2是否过定点?请说明理由.3.已知椭圆C:2222=1x ya b(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,32),P4(1,32)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为–1,证明:l过定点.4.如图,椭圆E:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=12.过F1的直线交椭圆于A、B两点,且∆ABF2的周长为8.(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.5.如图,已知椭圆Γ:x 2b2+y2a2=1(a>b>0)的离心率e=√22,短轴右端点为A,M(1.0)为线段OA的中点.(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;(Ⅱ)过点M任作一条直线与椭圆Γ相交于P,Q两点,试问在x轴上是否存在定点N,使得∠PNM=∠QNM,若存在,求出点N的坐标;若不存在,说明理由.题型2:定值问题1.已知椭圆C :22221+=x y a b (0a b >>)的离心率为 32 ,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,OAB ∆的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 的椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N.求证:BM AN ⋅为定值.2.如图, 在平面直角坐标系中, 抛物线的准线与轴交于点,过点的直线与抛物线交于两点, 设到准线的距离. (1)若,求抛物线的标准方程;(2)若,求证:直线的斜率的平方为定值.xOy ()220y px p =>l x M M ,A B ()11,A x y l ()20d p λλ=>13y d ==0AM AB λ+=AB3.椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率√22,点(2,√2)在C上.(1)求椭圆C的方程;(2)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.4.已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率√22,的离心率为,点A(1,√32)在椭圆C上,O为坐标原点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设动直线l与椭圆C有且仅有一个公共点,且l与圆x2+y2=5的相交于不在坐标轴上的两点P1,P2,记直线OP1,OP2的斜率分别为k1,k2,求证:k1∙k2为定值.5.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率√22,若圆x 2+y 2=a 2被直线x − y −√2=0截得的弦长为2。
圆锥曲线大题综合归类:五个方程型目录重难点题型归纳 1【题型一】基础型 1【题型二】直线设为:x=ty+m型 4【题型三】直线无斜率不过定点设法:双变量型 7【题型四】面积最值 10【题型五】最值与范围型 13【题型六】定点:直线定点 15【题型七】定点:圆过定点 18【题型八】定值 21【题型九】定直线 23【题型十】斜率型:斜率和定 26【题型十一】斜率型:斜率和 29【题型十二】斜率型:斜率比 31【题型十三】斜率型:三斜率 34【题型十四】定比分点型:a=tb 36【题型十五】切线型 38【题型十六】复杂的“第六个方程” 41好题演练 45重难点题型归纳重难点题型归纳题型一基础型【典例分析】1已知椭圆x2a21+y2b21=1a1>b1>0与双曲线x2a22-y2b22=1a2>0,b2>0有共同的焦点,双曲线的左顶点为A-1,0,过A斜率为3的直线和双曲线仅有一个公共点A,双曲线的离心率是椭圆离心率的3倍.(1)求双曲线和椭圆的标准方程;(2)椭圆上存在一点P x P,y P-1<x P<0,y P>0,过AP的直线l与双曲线的左支相交于与A不重合的另一点B,若以BP为直径的圆经过双曲线的右顶点E,求直线l的方程.1已知F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点,过点P t ,b 的直线l 交C 于不同两点A ,B .当t =a ,且l 经过原点时,AB =6,AF +BF =22.(1)求C 的方程;(2)D 为C 的上顶点,当t =4,且直线AD ,BD 的斜率分别为k 1,k 2时,求1k 1+1k 2的值.题型二直线设为:x =ty +m 型【典例分析】1已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为P ,点Q 0,b ,PF 2=1,∠F 1PQ =60°.(1)求双曲线C 的方程;(2)直线l 经过点F 2,且与双曲线C 相交于A ,B 两点,若△F 1AB 的面积为610,求直线l 的方程.1已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左焦点为F,右顶点为A,离心率为22,B为椭圆C上一动点,△FAB面积的最大值为2+1 2.(1)求椭圆C的方程;(2)经过F且不垂直于坐标轴的直线l与C交于M,N两点,x轴上点P满足PM=PN,若MN=λFP,求λ的值.题型三直线无斜率不过定点设法:双变量型【典例分析】1已知抛物线:y 2=2px p >0 ,过其焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,与椭圆x 2a 2+y 2=1a >1 交于C 、D 两点,其中OA ⋅OB =-3.(1)求抛物线方程;(2)是否存在直线AB ,使得CD 是FA 与FB 的等比中项,若存在,请求出AB 的方程及a ;若不存在,请说明理由.1已知双曲线E 的顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,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S △OFG =324.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.题型四面积最值【典例分析】1已知椭圆x 23+y 22=1的左、右焦点分别为F 1,F 2.过F 1的直线交椭圆于B ,D 两点,过F 2的直线交椭圆于A ,C 两点,且AC ⊥BD ,垂足为P .(1)设P 点的坐标为(x 0,y 0),证明:x 203+y 202<1;(2)求四边形ABCD 的面积的最小值.1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.2020年新高考全国卷Ⅱ数学试题(海南卷)题型五最值与范围型【典例分析】1设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点.(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求PF 1 ⋅PF 2 =-54,求点P 的坐标;(2)设过定点M (0,2)的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且∠AOB 为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.1已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)一个顶点A(0,-2),以椭圆E的四个顶点为顶点的四边形面积为45.(1)求椭圆E的方程;(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交y=-3交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围.2021年北京市高考数学试题题型六定点:直线定点【典例分析】1已知F为抛物线C:y2=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.1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),四点P 12,2 ,P 20,2 ,P 3-2,2 ,P 42,2 中恰有三点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与椭圆C 相交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,若∠AMP 2=2∠ABP 2,试问直线l 是否经过定点?若经过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.题型七定点:圆过定点【典例分析】1如图,等边三角形OAB的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上.(1) 求抛物线E的方程;(2) 设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相交于点Q.证明以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点【变式演练】1已知动点P到点F1,0的距离与到直线l:x=4的距离之比为12,记点P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)曲线E与x轴正半轴交于点M,过F的直线交曲线E于A,B两点(异于点M),连接AM,BM并延长分别交l于D,C,试问:以CD为直径的圆是否恒过定点,若是,求出定点,若不是,说明理由.【典例分析】1如图,已知抛物线C :x 2=4y ,过点M (0,2)任作一直线与C 相交于A ,B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴)与直线y =2相交于点N 1,与(1)中的定直线相交于点N 2,证明:|MN 2|2-|MN 1|2为定值,并求此定值.【变式演练】1已知抛物线C :y 2=2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM =λQO ,QN =μQO ,求证:1λ+1μ为定值..【典例分析】1已知直线l:x=my-1,圆C:x2+y2+4x=0.(1)证明:直线l与圆C相交;(2)设直线l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为l1,在点B处的切线为l2,l1与l2的交点为Q.证明:Q,A,B,C四点共圆,并探究当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.【变式演练】1已知双曲线E:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点分别为F1、F2,F1F2=23且双曲线E经过点A3,2.(1)求双曲线E的方程;(2)过点P2,1作动直线l,与双曲线的左、右支分别交于点M、N,在线段MN上取异于点M、N的点H,满足PMPN=MHHN,求证:点H恒在一条定直线上.【典例分析】1已知点F是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,P是椭圆E的上顶点,O为坐标原点且tan∠PFO=33.(1)求椭圆的离心率e;(2)已知M1,0,N4,3,过点M作任意直线l与椭圆E交于A,B两点.设直线AN,BN的斜率分别为k1,k2,若k1+k2=2,求椭圆E的方程.【变式演练】1在平面直角坐标系中,己知圆心为点Q的动圆恒过点F(1,0),且与直线x=-1相切,设动圆的圆心Q的轨迹为曲线Γ.(Ⅰ)求曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点F的两条直线l1、l2与曲线Γ相交于A、B、C、D四点,且M、N分别为AB、CD的中点.设l1与l2的斜率依次为k1、k2,若k1+k2=-1,求证:直线MN恒过定点.【典例分析】1设椭圆方程为x2a2+y2b2=1a>b>0,A-2,0,B2,0分别是椭圆的左、右顶点,动直线l过点C6,0,当直线l经过点D-2,2时,直线l与椭圆相切.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l与椭圆交于P,Q(异于A,B)两点,且直线AP与BQ的斜率之和为-12,求直线l的方程.【变式演练】1已知点M1,3 2在椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上,A,B分别是椭圆的左、右顶点,直线MA和MB的斜率之和满足:k MA+k MB=-1.(1)求椭圆的标准方程;(2)斜率为1的直线交椭圆于P,Q两点,椭圆上是否存在定点T,使直线PT和QT的斜率之和满足k PT+k QT=0(P,Q与T均不重合)?若存在,求出T点坐标;若不存在,说明理由.【典例分析】1已知圆F 1:x 2+y 2+2x -15=0和定点F 2(1,0),P 是圆F 1上任意一点,线段PF 2的垂直平分线交PF 1于点M ,设动点M 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)设A (-2,0),B (2,0),过F 2的直线l 交曲线E 于M ,N 两点(点M 在x 轴上方),设直线AM 与BN 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.【变式演练】1已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0),离心率e =55,P 为椭圆上一点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,若△PF 1F 2的周长为2+25.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知四边形ABCD (端点不与椭圆顶点重合)为椭圆的内接四边形,且AF 2 =λF 2C ,BF 2 =μF 2D ,若直线CD 斜率是直线AB 斜率的52倍,试问直线AB 是否过定点,若是,求出定点坐标,若不是,说明理由.江西省重点中学协作体2023届高三下学期第一次联考数学(理)试题题型十三斜率型:三斜率【典例分析】1已知F是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,且P1,32在椭圆C上,PF垂直于x轴.(1)求椭圆C的方程.(2)过点F的直线l交椭圆C于A,B(异于点P)两点,D为直线l上一点.设直线PA,PD,PB的斜率分别为k1,k2,k3,若k1+k3=2k2,证明:点D的横坐标为定值.【变式演练】1在平面内动点P与两定点A1(-3,0),A2(3,0)连线斜率之积为-23.(1)求动点P的轨迹E的方程;(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),过点P作轨迹E的切线其斜率记为k(k≠0),当直线PF1,PF2斜率存在时分别记为k1,k2.探索1k⋅1k1+1k2是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.题型十四定比分点型:a =tb【典例分析】1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),倾斜角为30°的直线过椭圆的左焦点F 1和上顶点B ,且S △ABF 1=1+32(其中A 为右顶点).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点M (0,m )的直线l 与椭圆C 交于不同的两点P ,Q ,且PM =2MQ ,求实数m 的取值范围.【变式演练】1已知点M ,N 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右顶点与上顶点,原点O 到直线MN 的距离为32,且椭圆的离心率为63.(1)求椭圆C 的方程;(2)斜率不为0的直线经过椭圆右焦点F 2,并且与椭圆交于A ,B 两点,若AF 2 =12F 2B ,求直线AB 的方程.题型十五切线型【典例分析】1法国数学家加斯帕尔·蒙日被誉为画法几何之父.他在研究椭圆切线问题时发现了一个有趣的重要结论:一椭圆的任两条互相垂直的切线交点的轨迹是一个圆,尊称为蒙日圆,且蒙日圆的圆心是该椭圆的中心,半径为该椭圆的长半轴与短半轴平方和的算术平方根.已知在椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,离心率e =12,左、右焦点分别是F 1、F 2,上顶点为Q ,且QF 2 =2,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程,并请直接写出椭圆C 的蒙日圆的方程;(2)设P 是椭圆C 外一动点(不在坐标轴上),过P 作椭圆C 的两条切线,过P 作x 轴的垂线,垂足H ,若两切线斜率都存在且斜率之积为-12,求△POH 面积的最大值.【变式演练】1已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的上顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,三角形AF1F2的周长为6,面积为3.(1)求椭圆C的方程;(2)已知点M是椭圆C外一点,过点M所作椭圆的两条切线互相垂直,求三角形AF2M面积的最大值.题型十六复杂的“第六个方程”【典例分析】1如图,已知点B2,1,点N为直线OB上除O,B两点外的任意一点,BK,NH分别垂直y轴于点K,H,NA⊥BK于点A,直线OA,NH的交点为M.(1)求点M的轨迹方程;(2)若E3,0,C,G是点M的轨迹在第一象限的点(C在G的右侧),且直线EC,EG的斜率之和为0,若△CEG的面积为152,求tan∠CEG.【变式演练】1已知椭圆C的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为32,且椭圆C上的点到两个焦点的距离之和为4.(1)求椭圆C的方程;(2)设A为椭圆C的左顶点,过点A的直线l与椭圆交于点M,与y轴交于点N,过原点且与l平行的直线与椭圆交于点P.求SΔPAN⋅SΔPAM(SΔAOP)2的值.好题演练1(2023·贵州毕节·统考模拟预测)已知椭圆C的下顶点M,右焦点为F,N为线段MF的中点,O为坐标原点,ON=32,点F与椭圆C任意一点的距离的最小值为3-2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)直线l:y=kx+m k≠0与椭圆C交于A,B两点,若存在过点M的直线l ,使得点A与点B关于直线l 对称,求△MAB的面积的取值范围.2(2023·天津南开·统考二模)已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为32,左、右顶点分别为A,B,上顶点为D,坐标原点O到直线AD的距离为255.(1)求椭圆的方程;(2)过A点作两条互相垂直的直线AP,AQ与椭圆交于P,Q两点,求△BPQ面积的最大值.3(2023·河北·统考模拟预测)已知直线l :x =12与点F 2,0 ,过直线l 上的一动点Q 作直线PQ ⊥l ,且点P 满足PF +2PQ ⋅PF -2PQ =0.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 作直线与C 交于A ,B 两点,设M -1,0 ,直线AM 与直线l 相交于点N .试问:直线BN 是否经过x 轴上一定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.4(2023·北京东城·统考二模)已知焦点为F 的抛物线C :y 2=2px (p >0)经过点M (1,2).(1)设O 为坐标原点,求抛物线C 的准线方程及△OFM 的面积;(2)设斜率为k (k ≠0)的直线l 与抛物线C 交于不同的两点A ,B ,若以AB 为直径的圆与抛物线C 的准线相切,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.5(2023·四川自贡·统考三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率e =22,设A 62,12 ,B -62,12,P 0,2 ,其中A ,B 两点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 的直线交椭圆C 于M ,N 两点(M 在线段AB 上方),在AN 上取一点H ,连接MH 交线段AB 于T ,若T 为MH 的中点,证明:直线MH 的斜率为定值.6(2023·江西赣州·统考二模)在平面直角坐标系xOy 中,F 1(-1,0),F 2(1,0),点P 为平面内的动点,且满足∠F 1PF 2=2θ,PF 1 ⋅PF 2 cos 2θ=2.(1)求PF 1 +PF 2 的值,并求出点P 的轨迹E 的方程;(2)过F 1作直线l 与E 交于A 、B 两点,B 关于原点O 的对称点为点C ,直线AF 2与直线CF 1的交点为T .当直线l 的斜率和直线OT 的斜率的倒数之和的绝对值取得值最小值时,求直线l 的方程.7(2023·四川乐山·统考三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F (2,0),短轴长等于焦距.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线交C 于P ,Q ,交直线x =22于点N ,记OP ,OQ ,ON 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,若(k 1+k 2)k 3=1,求|OP |2+|OQ |2的值.8(2023·贵州贵阳·统考模拟预测)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 与椭圆C 2:x 22+y 2=1的离心率相等,C 1的焦距是22.(1)求C 1的标准方程;(2)P 为直线l :x =4上任意一点,是否在x 轴上存在定点T ,使得直线PT 与曲线C 1的交点A ,B 满足PA PB =AT TB?若存在,求出点T 的坐标.若不存在,请说明理由.。
第27讲 圆锥曲线压轴大题十类【题型一】 五个方程题型框架【典例分析】已知圆C 经过两点A (2,2),B (3,3),且圆心C 在直线x -y +1=0上. (1)求圆C 的标准方程;(2)设直线l :y =kx +1与圆C 相交于M ,N 两点,O 为坐标原点,若645OM ON ⋅=,求|MN |的值. 【答案】(1)22(2)(3)1x y -+-=(225【分析】(1)设圆C 的方程为()222()()0x a y b r r -+->=,由已知列出关于a ,b ,r 的方程组求解即可得答案;(2)设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,将1y kx =+代入22(2)(3)1x y -+-=,利用根与系数的关系结合向量数量积的坐标运算求出k 值,再利用弦长公式即可求解.(1)解:设所求圆C 的标准方程为()222()()0x a y b r r -+->=,由题意,有222222(2)(2)(3)(3)10a b r a b r a b ⎧-+-=⎪-+-=⎨⎪-+=⎩,解得231a b r =⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以圆C 的标准方程为22(2)(3)1x y -+-=;(2)解:设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,将1)1y kx =+。
方程( 代入22)(22)(3)1x y -+-=。
方程(, 整理得22)(1)4(1)703k x k x +-++=。
方程(, 所以1224(1)4)1k x x k ++=+。
方程(,1225)71x x k =+。
方程( 0∆>,所以2121212122(1)()14(1)648156)OM ON x x y y k x x k x x k k k ⋅=+=+++++=+=+。
方程(,解得2k =或3k =,检验3k =时,∆<0不合题意,所以2k =,所以12125x x +=,1275x x =,所以2212725||12()455MN =+-⨯【变式演练】1.椭圆C :22143x y +=的左右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆C 上一点.(1)当P 为椭圆C 的上顶点时,求12F PF ∠;(2)若12F P F P ⊥,求满足条件的点P 的个数;(直接写答案) (3)直线()1y k x =-与椭圆C 交于A ,B ,若165AB =,求k . 【答案】(1)1260F PF ∠=︒(2)0(3)3k =【分析】(1)由椭圆的方程可得122PF PF ==,1223F F =(2)结合(1)的答案可得点P 的个数;(3)联立直线与椭圆的方程消元,利用弦长公式求解即可.解(1)因为椭圆C :22143x y +=的左右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆C 的上顶点所以()11,0F -,()21,0F ,(3P所以122PF PF ==,122F F =,所以1260F PF ∠=︒ (2)若12F P F P ⊥,满足条件的点P 的个数为0(3)设()()1122,,,A x y B x y ,联立()221431x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩可得()22224384120k x k x k +-+-= 所以221212228412,4343k k x x x x k k -+==++所以()()()()2222222121222212181648161414343435k k k AB k x x x x k k k k ⎡⎤+⎛⎫-⎡⎤=++-+-==⎢⎥ ⎪⎣⎦+++⎢⎥⎝⎭⎣⎦解得3k =2.已知动点P 到点(0,1)的距离与到直线y =22,动点P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)直线y =kx +1与曲线C 交于A ,B 两点,点M (0,2),证明:直线MA ,MB 的斜率之和为0.【答案】(1)2212y x +=(2)证明见解析【分析】(1)根据题意,结合两点间距离公式进行求解即可;(2)直线y =kx +1与曲线C 方程联立,根据一元二次方程根与系数关系,结合斜率公式进行求解即可.解(1)设点P 的坐标为P (x ,y )22(1)2x y +-,整理可得曲线C 的轨迹方程为2212y x +=; (2)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),与直线方程联立可得:(k 2+2)x 2+2kx ﹣1=0,则:12122221,22k x x x x k k --+==++, 121212122211MA MBy y kx kx k k x x x x ----+=+=+=22121212121222()220kk kx x x x k k x x x x --⋅--+++==, 从而直线MA ,MB 的斜率之和为0.3.设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,离心率为12,过点F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为3.(1)求椭圆的方程;(2)设A 为椭圆的下顶点,B 为椭圆的上顶点,过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D 两点.若10AC DB AD CB ⋅+⋅=,求k 的值.【答案】(1)22143x y +=;(2)2k = 【分析】(1)根据椭圆离心率公式,结合代入法进行求解即可;(2)根据平面向量数量积坐标表示公式,结合一元二次方程根与系数关系进行求解即可.【详解】:(1)由题意可得,(c,0)F ,当x c =时,2222222221(1)c y c b y b y a b a a +=⇒=-⇒=±,所以得:22221223c e a b a a b c ⎧==⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得231a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩22143x y +=;(2)由(1)可知,()1,0F -,(0,3A ,(3B ,过点F 且斜率为k 的直线方程为()1y k x =+,联立方程()221143y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,可得()22224384120k x k x k +++-=,设()11,C x y ,()22,D x y ,则2122843k x x k +=-+,212241243k x x k -=+,故()()()222121212122911143k y y k x x k x x x x k =++=+++=-+,又(11,3AC x y =,()223DB x y =-,(22,3AD x y =,()113CB x y =-, 所以AC DB AD CB ⋅+⋅ ()()()121212213333x x y y x x y y =-+-+1212622x x y y =--22224129622104343k k k k ⎛⎫-=-⨯-⨯-= ⎪++⎝⎭,整理可得22512243k k +=+,解得2k =± 【题型二】 直线设法【典例分析】已知抛物线2:2C y x =,过点()2,0P 的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点. (1)求抛物线的焦点坐标及准线方程; (2)证明:以线段AB 为直径的圆过原点O .【答案】(1)焦点坐标1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线方程12x =-;(2)证明见解析.【分析】(1)由抛物线的标准方程即可求解.(2)方法一:讨论直线l 斜率存在或不存在,将直线与抛物线联立,证出12120OA OB x x y y ⋅=+=即可证明;方法二:当直线斜率为0或者设:2l x my =+,将直线与抛物线联立,证明0OA OB ⋅=即可证明. 【详解】(1)由抛物线的标准方程:22y x =焦点坐标1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线方程12x =-.(2)法一:①当直线l 斜率不存在时,:2l x =,()2,2A ,()2,2B -,0OA OB ⋅=. ①当直线l 斜率存在时,设():2l y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,由()222y x y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得()22224240k x k x k -++=,200k ⎧≠⎨∆>⎩得0k ≠,①212242k x x k ++=,124x x =, ①()()()()222212121212121222124OA OB x x y y x x k x x k x x k x x k ⋅=+=+--=+-++()222224241240k k k k k+=+-+=.综上所述0OA OB ⋅=,①OA OB ⊥,故以线段AB 为直径的圆过原点O . 法二:当直线斜率为0时,直线与抛物线交于一点,不符合题意.设:2l x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立222y xx my ⎧=⎨=+⎩,得2240y my --=,24160m ∆=+>,122y y m +=,124y y =-.①()()()()212121212121222124OA OB x x y y my my y y m y y m y y ⋅=+=+++=++++()()2412240m m m =-+++=.①OA OB ⊥,故以线段AB 为直径的圆过原点O .【变式演练】1.已知椭圆E :过点,且离心率为.22221(a 0)x y b ab 2)22(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设过点(0,-1)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.试题解析:解法一:(Ⅰ)由已知得解得所以椭圆E 的方程为..(Ⅱ)设点,则 由所以 从而2.已知双曲线E :()222210,0x y a b a b -=>>的离心率为2,点()2,3P 在E 上,F 为E 的右焦点.(1)求双曲线E 的方程;(2)设Q 为E 的左顶点,过点F 作直线l 交E 于,A B (,A B 不与Q 重合)两点,点M 是AB 的中点,求证:2AB MQ =.【答案】(1)2213y x -=;(2)证明见解析. 【分析】(1)根据离心率和椭圆上的点可构造方程组求得双曲线方程;(2)易知直线l 斜率不为0,设:2l x ty =+,与双曲线方程联立后可得韦达定理的形式,根据向量数量积的坐标运算,结合韦达定理可得0QA QB ⋅=,证得QA QB ⊥,由直角三角形的性质可得结论. 解(1)由已知可得2c e a ==,2222214c b e a a∴==+=,解得:223b a =…①,又点()2,3P 在E 上,22491a b ∴-=…①,由①①可得:21a =,23b =,∴双曲线E 的方程为2213y x -=; (2)当l 的斜率为0时,此时,A B 中有一点与Q 重合,不符合题意. 当l 斜率不为0时,设:2l x ty =+,()11,A x y ,()22,B x y ,9(4-,0)2222,2,2,bca abc 222a b c 22142x y 1122(y ),B(,y ),A x x 112299GA(,),GB (,).44x y x y 22221(m 2)y 230,142x my my x y得12122223y +y =,y y =m 2m 2m ,121212129955GA GB()()(my )(my )4444x x y y y y 22212122252553(m +1)25(m +1)y (y )4162(m 2)m 216m y m y 22172016(m 2)m联立22233x ty x y =+⎧⎨-=⎩得:()22311290t y ty -++=,则22Δ36360310t t ⎧=+>⎨-≠⎩,解得:213t ≠. ∴1221231t y y t -+=-,122931y y t =- ∴()()()()()()1122121212121,1,1133QA QB x y x y x x y y ty ty y y ⋅=+⋅+=+++=+++()()()()2212122291312139903131t t t t y y t y y t t +-=++++=++=--,QA QB ∴⊥,则QAB 是直角三角形,AB 是斜边, 点M 是斜边AB 的中点,12MQ AB ∴=,即2AB MQ =. 3. 如图,设椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,上顶点为A ,左右焦点分别为,线段的中点分别为,且△ 是面积为4的直角三角形。
01 思维导图知识点02:椭圆的简单几何性质焦点的位置焦点在x 轴上焦点在图形221x y (0a b >>)22221y x a b +=(02 知识速记x a ≥或x a≤-y a ≤-或y a≥x≥,03 题型归纳A .若直线AB 的斜率k 存在,则B .当点C 的坐标为(210,C .当2AB AD AB ×=uuu r uuu r uuu r时,△D .当2AB AD AB ×=uuu r uuu r uuu r 时,2(1)当直线l的倾斜角为(2)试确定在x轴上是否存在点请说明理由.(1)求证:6pa =;(2)求抛物线C 的方程;(3)过点(2,2)D 作直线交抛物线()121232k k k k -+的值.(1)若P的坐标为(-2(2)记PQ直线为m,其在若QF恰好经过M点,求直线2.(23-24高三上·广东惠州·阶段练习)已知点()1,0A -,()10B ,,动点(),P x y 满足直线PA 与PB 的斜率之积为3,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点()2,0F 的直线与曲线C 交于,M N 两点,直线AM 与BN 相交于Q .求证:点Q 在定直线上.3.(2024·浙江绍兴)已知抛物线2:4C x y =,过点(1,2)P -的直线l 交抛物线C 于,A B 两点,交y 轴于点(0,)(0)M t t >,分别过点,A B 作直线y t =-的垂线,垂足分别为,C D ,如图.(1)若OC OD ^(O 为坐标原点),求t 的值;(2)过M 作直线AB 的垂线交CD 于点N .记ACO △,,BDO ABN V V 的面积分别为123,,S S S .若()12323S S S +=,求直线l 的方程.3.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知点()1,2Q 在抛物线22y px =上,过点()8,0的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,点M 为线段AB 的中点,过M 作平行于x 轴的直线交抛物线于点N .(1)求抛物线的方程;(2)是否存在直线l 使得点N 满足0NA NB ×=uuu r uuu r 若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.。
题型一:弦的垂直平分线问题题型二:动弦过定点的问题题型三:过已知曲线上定点的弦的问题题型四:向量问题题型五:面积问题题型六:弦或弦长为定值、最值问题题型七:直线问题圆锥曲线九大题型归纳题型八:对称问题题型九:存在性问题:(存在点,存在直线y =kx +m ,存在实数,存在图形:三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)题型一:弦的垂直平分线问题1过点T (-1,0)作直线l 与曲线N :y 2=x 交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E (x 0,0),使得ΔABE 是等边三角形,若存在,求出x 0;若不存在,请说明理由。
2024年高考数学专项复习圆锥曲线九大题型归纳(解析版)【涉及到弦的垂直平分线问题】这种问题主要是需要用到弦AB 的垂直平分线L 的方程,往往是利用点差或者韦达定理产生弦AB 的中点坐标M ,结合弦AB 与它的垂直平分线L 的斜率互为负倒数,写出弦的垂直平分线L 的方程,然后解决相关问题,比如:求L 在x 轴y 轴上的截距的取值范围,求L 过某定点等等。
有时候题目的条件比较隐蔽,要分析后才能判定是有关弦AB 的中点问题,比如:弦与某定点D 构成以D 为顶点的等腰三角形(即D 在AB 的垂直平分线上)、曲线上存在两点AB 关于直线m 对称等等。
2例题分析1:已知抛物线y =-x 2+3上存在关于直线x +y =0对称的相异两点A 、B ,则|AB |等于题型二:动弦过定点的问题1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;(II )若直线l :x =t (t >2)与x 轴交于点T ,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论题型三:过已知曲线上定点的弦的问题1已知点A 、B 、C 是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的三点,其中点A (23,0)是椭圆的右顶点,直线BC 过椭圆的中心O ,且AC ∙BC =0,BC =2AC ,如图。
圆锥曲线大题题型归纳基本方法:1.待定系数法:求所设直线方程中的系数,求标准方程中的待定系数、、、、等等;a b c e p 2.齐次方程法:解决求离心率、渐近线、夹角等与比值有关的问题;3.韦达定理法:直线与曲线方程联立,交点坐标设而不求,用韦达定理写出转化完成。
要注意:如果方程的根很容易求出,就不必用韦达定理,而直接计算出两个根;4.点差法:弦中点问题,端点坐标设而不求。
也叫五条等式法:点满足方程两个、中点坐标公式两个、斜率公式一个共五个等式;5.距离转化法:将斜线上的长度问题、比例问题、向量问题转化水平或竖直方向上的距离问题、比例问题、坐标问题;基本思想:1.“常规求值”问题需要找等式,“求范围”问题需要找不等式;2.“是否存在”问题当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解;3.证明“过定点”或“定值”,总要设一个或几个参变量,将对象表示出来,再说明与此变量无关;4.证明不等式,或者求最值时,若不能用几何观察法,则必须用函数思想将对象表示为变量的函数,再解决;5.有些题思路易成,但难以实施。
这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;6.大多数问题只要忠实、准确地将题目每个条件和要求表达出来,即可自然而然产生思路。
题型一:求直线、圆锥曲线方程、离心率、弦长、渐近线等常规问题例1、已知F 1,F 2为椭圆+=1的两个焦点,P 在椭圆上,且∠F 1 PF 2=60°,则△F 1 PF 2的面积为多少?2100x 264y 点评:常规求值问题的方法:待定系数法,先设后求,关键在于找等式。
变式1-1 已知分别是双曲线的左右焦点,是双曲线右支上的一点,且12,F F 223575x y -=P=120,求的面积。
12F PF ∠︒12F PF ∆处理定点问题的方法:⑴常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点;⑵也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明。
圆锥曲线大题题型归纳梳理圆锥曲线中的求轨迹方程问题解题技巧求动点的轨迹方程这类问题可难可易是高考中的高频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、相关点法、定义法、参数法等。
【例1.】已知平面上两定点),,(),,(2020N M -点P 满足MN MP =•求点P 的轨迹方程。
【例2.】已知点P 在椭圆1422=+y x 上运动,过P 作y 轴的垂线,垂足为Q ,点M 满足,PQ PM 31=求动点M 的轨迹方程。
【例3.】已知圆),,(,)(:0236222B y x A =++点P 是圆A 上的动点,线段PB 的中垂线交PA 于点Q ,求动点Q 的轨迹方程。
【例4.】过点),(10的直线l 与椭圆1422=+y x 相交于B A ,两点,求AB 中点M 的轨迹方程。
巩固提升1. 在平面直角坐标系xOy 中,点()(),,,,4010B A 若直线02++-m y x 上存在点P ,使得,PB PA 21=则实数m 的取值范围为_________________.2. 已知()Q P ,,24-为圆422=+y x O :上任意一点,线段PQ 的中点为,M 则OM 的取值范围为________________.3. 抛物线x y C 42:的焦点为,F 点A 在抛物线上运动,点P 满足,FA AP 2-=则动点P 的轨迹方程为_____________________.4. 已知定圆,)(:100422=++y x M 定点),,(40F 动圆P 过定点F 且与定圆M 内切,则动圆圆心P 的轨迹方程为____________________.5. 已知定直线,:2-=x l 定圆,)(:4422=+-y x A 动圆H 与直线l 相切,与定圆A 外切,则动圆圆心H 的轨迹方程为____________________6. 直线033=+-+t y tx l :与抛物线x y 42=的斜率为1的平行弦的中点轨迹有公共点,则实数t 的取值范围为_________________.7. 抛物线y x 42=的焦点为,F 过点),(10-M 作直线l 交抛物线于B A ,两点,以BF AF ,为邻边作平行四边形,FARB 求顶点R 的轨迹方程。
8. 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 与椭圆1122422=+y x C :相交于B A ,两点,O 为坐标原点。
(1)若直线l 的方程为,062=-+y x 求OB OA •的值;(2)若,12-=•OB OA 求线段AB 的中点M 的轨迹方程。
直线过定点问题解题技巧证明动直线在一定的条件下过定点是解析几何中的一类重要题型,这类问题解题一般有两 种解法.法1设直线,求解参数;法2求两点,猜定点,证向量共线。
【例一】已知椭圆()012222>>=+b a b y a x C :的半焦距为c ,离心率为21,左顶点A 到直线ca x 2=距离为6,点Q P ,是椭圆上的两个动点。
(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线AQ AP ⊥,求证:直线PQ 过定点R ,并求出R 点的坐标。
【例二.】已知一动圆经过点()02,M ,且在y 轴上截得的弦长为4,设该动圆圆心的轨迹为曲线C 。
(1)求曲线C 的方程;(2)过点()01,N 任意作两条互相垂直的直线21l l ,,分别交曲线C 于不同的两点B A ,和E D ,,设线段DE AB ,的中点分别为Q P ,.①求证:直线PQ 过定点R ,并求出定点R 的坐标;②求PQ 的最小值。
巩固提升1. 设椭圆()012222>>=+b a by ax E :的右焦点到直线022=+-y x 的距离为3,且过点⎪⎪⎭⎫⎝⎛--261,。
(1)求E 的方程;(2)设椭圆E 的左顶点是A ,直线0=--t my x l :与椭圆E 交于不同的两点N M ,(均不与A 重合),且以MN 为直径的圆过点A 。
试判断直线l 是否过定点,若是,求出定点坐标;若否,说明理由。
2. 椭圆()012222>>=+b a by ax C :的上顶点为B ,右焦点为F ,点F B ,都在直线033=-+y x 上。
(1)求椭圆C 的标准方程;(2)N M ,为椭圆C 上的两点,且直线BN BM ,的斜率之积为41,证明:直线MN 过定点,并求定点坐标。
3. 抛物线()022>=p px y C :上一点()()0100>y y M ,满足2=MF ,其中F 为抛物线的焦点。
(1)求抛物线C 的方程;(2)设直线MA 和MB 分别与抛物线C 交于不同于M 点的B A ,两点,若MB MA ⊥,证明:直线AB 过定点,并求此定点的坐标。
4. 已知直线l 的方程为2+=x y ,点P 是抛物线x y 42=上距离直线l 最近的点,点A 是抛物线上异于点P 的点,直线AP 与直线l 交于点Q ,过点Q 与x 轴平行的直线与抛物线交于点B 。
(1)求P 点的坐标;(2)证明:直线AB 恒过定点,并求这个定点的坐标。
圆锥曲线中的定值问题【例 1.】设抛物线,:2x y C =直线l 经过点)(0,2且与抛物线交于A 、B 两点,证明:OB OA •为定值。
【例2.】椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 离心率AOB O b B a A ∆),0,0(),0),0,(23,(,的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为C 上一点,直线PA 与y 轴交于点,M 直线PB 与x 轴交于点.N 求证:BM AN •为定值。
巩固提升1. 已知椭圆()012222>>=+b a by ax C :的离心率为22,且过点()12,。
(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 长轴上的动点,过P 作斜率为22的直线l 交椭圆C 于B A ,两点,求证:22PB PA +为定值。
2. 已知点()01,F ,直线P x l ,:1-=为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且FQ FP QF QP ⋅=⋅。
(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 的直线交轨迹C 与B A ,两点,交l 于点M ,若BF MB AF MA 21λλ==,,求21λλ+的值。
3.已知抛物线px y C 22=:经过点()21,P 过点()10,Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点B A ,,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N 。
(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QO QN QO QM μλ==,,求证:μλ11+为定值。
4.已知椭圆()012222>>=+b a by ax E :的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线3+-=x y l :与椭圆E 有且只有一个公共点T 。
(1)求椭圆E 的方程及点T 的坐标;(2)设O 为坐标原点,直线l '平行于OT ,与椭圆E 交于不同的两点B A ,,且与直线l 交于点P ,证明:存在常数λ,使得PB PA PT ⋅=λ2,并求λ的值。
5.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆()012222>>=+b a by a x C :过点⎪⎭⎫⎝⎛231,,右焦点为()01,F ,过焦点F 且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于B A ,两点,点B 关于原点的对称点为P ,直线PB PA ,分别交直线4=x 于N M ,两点。
(1)求椭圆C 的方程;(2)若B 的坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛53358,,求直线PA 的方程;(3)记N M ,两点的纵坐标分别为N M y y ,,问:N M y y 是不是定值6.过抛物线x y 42=上一定点()222,P 作两条直线分别交抛物线于不与P 重合的()()2211y x B y x A ,,,两点。
(1)求该抛物线上纵坐标为1的点到其焦点的距离d ;(2)当PA 与PB 的倾斜角互补时,证明直线AB 的斜率为非零的常数,并求出此常数。
圆锥曲线中的最值问题解题技巧求最值(范围)问题是圆锥曲线常考题型,这类题解题的一般步骤是: (1)设出直线的方程b kx y +=或t my x +=、点的坐标;(2)将直线的方程代入圆锥曲线中,计算弦长、点到直线的距离等中间量; (3)将求范围的目标量表示成直线中引入的参数的函数关系式; (4)运用函数、均值不等式等基本方法求出最值(范围).【例1.】已知点),2,0(-A 椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x E 的离线率为F ,23是椭圆的焦点,直线AF 的斜率为O ,332为坐标原点。
(1)求E 方程;(2)设过点A 的直线l 与E 相交于Q P ,两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程。
巩固提升1. 在平面直角坐标系xOy 中,已知点()B A ,,10-点在直线3-=y 上,M 点满足M BA MB AB MA OA MB ,,//•=•点的轨迹为曲线C 。
(1)求C 的方程;(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 距离的最小值。
2. 已知椭圆()013222>=+a y ax M :的一个焦点为()01,-F ,左、右顶点分别为B A ,经过点F 的直线l 与椭圆M 交于D C ,两点。
(1)求椭圆的方程;(2)记ABD ∆与ABC ∆的面积分别为1S 和2S ,求21S S -的最大值。
3. 已知抛物线()022>=p py x C :,过其焦点作斜率为1的直线l 与C 交于N M ,两点,16=MN 。
(1)求抛物线C 的方程;(2)已知动圆P 的圆心在C 上,且过定点()40,D ,若动圆P 与x 轴交于B A ,两点,DB DA <,求DBDA的最小值。
4. 已知椭圆()012222>>=+b a by ax C :的左、右焦点分别为21F F ,,左顶点为A ,离心率为22,点B 是椭圆上的动点,1ABF ∆面积的最大值为212-。
(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点的直线1F 的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点N M ,,线段MN 的中垂线为l ',若直线l '与l 相交于点P ,与直线2=x 相交于点Q ,求MNPQ的最小值。
5. 设圆015222=-++x y x 的圆心为A ,直线l 过点()01,B 且与x 轴不重合,l 交圆A 于D C ,两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E 。
(1)证明EB EA +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(2)设点E 的轨迹为曲线1C ,直线l 交1C 于N M ,两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于Q P ,两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围。