圆锥曲线经典高考常考题选编
- 格式:docx
- 大小:291.74 KB
- 文档页数:25
高考圆锥曲线经典真题知识整合:直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,主要涉及位置关系的判定,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等.突出考查了数形结合、分类讨论、函数与方程、等价转化等数学思想方法,要求考生分析问题和解决问题的能力、计算能力较高,起到了拉开考生“档次”,有利于选拔的功能.1.(江西卷15)过抛物线22(0)x py p =>的焦点F 作倾角为30o 的直线,与抛物线分别交于A 、B 两点(A 在y 轴左侧),则AFFB= .132 (2008年安徽卷)若过点A(4,0)的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为 ( ) A. [3,3] B. (3,3) C.33[33-D. 33(,33-3(2008年海南---宁夏卷)设双曲线221916x y -=的右顶点为A,右焦点为F,过点F平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则三角形AFB 的面积为-___________. 热点考点探究:考点一:直线与曲线交点问题例1.已知双曲线C :2x2-y2=2与点P(1,2)(1)求过P(1,2)点的直线l 的斜率取值范围,使l 与C 分别有一个交点,两个交点,没有交点.解:(1)当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x=1,与曲线C 有一个交点.当l的斜率存在时,设直线l 的方程为y -2=k(x -1),代入C 的方程,并整理得 (2-k2)x2+2(k2-2k)x -k2+4k -6=0 (*) (ⅰ)当2-k2=0,即k=±2时,方程(*)有一个根,l 与C 有一个交点(ⅱ)当2-k2≠0,即k ≠±2时Δ=[2(k2-2k)]2-4(2-k2)(-k2+4k -6)=16(3-2k) ①当Δ=0,即3-2k=0,k=23时,方程(*)有一个实根,l 与C 有一个交点.②当Δ>0,即k <23,又k ≠±2,故当k <-2或-2<k <2或2<k <23时,方程(*)有两不等实根,l 与C 有两个交点. ③当Δ<0,即k >23时,方程(*)无解,l与C 无交点.综上知:当k=±2,或k=23,或k 不存在时,l 与C 只有一个交点; 当2<k <23,或-2<k <2,或k <-2时,l 与C 有两个交点;当k >23时,l与C 没有交点.(2)假设以Q 为中点的弦存在,设为AB ,且A(x1,y1),B(x2,y2),则2x12-y12=2,2x22-y22=2两式相减得:2(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2) 又∵x1+x2=2,y1+y2=2 ∴2(x1-x2)=y1-y1 即kAB=2121x x y y --=2但渐近线斜率为±2,结合图形知直线AB 与C 无交点,所以假设不正确,即以Q 为中点的弦不存在.(2)若Q(1,1),试判断以Q 为中点的弦是否存在. 考点二:圆锥曲线中的最值问题对于圆锥曲线问题上一些动点,在变化过程中会引入一些相互联系、相互制约的变量,从而使变量与其中的参变量之间构成函数关系,此时,用函数思想与函数方法处理起来十分方便。
答案解析1将方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0转化为标准方程:x b ay b y a x -==+22222,111.因为a >b >0,因此,ab 11>>0,所以有:椭圆的焦点在y 轴,抛物线的开口向左,得D 选项. 4.答案:B 2.答案:D ∵θ∈(0,4π),∴sin θ∈(0,22),∴a 2=tan θ,b 2=c ot θ∴c 2=a 2+b 2=tan θ+c ot θ,∴e 2=θθθθ222sin 1tan cot tan =+=a c ,∴e =θsin 1,∴e ∈(2,+∞) 3.答案:D 由双曲线方程判断出公共焦点在x 轴上∴椭圆焦点(2253n m -,0),双曲线焦点(2232n m +,0)∴3m 2-5n 2=2m 2+3n 2∴m 2=8n 2又∵双曲线渐近线为y =±||2||6m n ⋅²x∴代入m 2=8n 2,|m |=22|n |,得y =±43x 4答案:C 由F 1、F 2的坐标得2c =3-1,c =1,又∵椭圆过原点a -c =1,a =1+c =2,又∵e =21=a c ,∴选C. 5.答案:D 由题意知a =2,b =1,c =3,准线方程为x =±ca 2,∴椭圆中心到准线距离为6.答案:C 渐近线方程为y =±b a x ,由b a ²(-ba )=-1,得a 2=b 2,∴c =2a ,14.答案:B y =-x 2的标准式为x 2=-y ,∴p =21,焦点坐标F (0,-41). 7.答案:A 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|,故选A.8.答案:A 将已知椭圆中的x 换成-y ,y 换成-x 便得椭圆C 的方程为9)3(4)2(22+++y x=1,所以选A.9.答案:A 由已知有⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2142a c c a a =2,c =1,b 2=3,于是椭圆方程为3422y x +=1, 10.答案:C 如图8—14,原点O 逆时针方向旋转90°到O ′,则O ′(-4,4)为旋转后椭圆的中心,故旋转后所得椭圆方程为25)4(9)4(22-++y x =1.所以选C. 11.答案:B 把已知方程化为25)1(9)3(22++-y x =1,∴a =5,b =3,c =4 ∵椭圆的中心是(3,-1),∴焦点坐标是(3,3)和(3,-5).12.答案:A 由已知,直线l 的方程为ay +bx -ab =0,原点到直线l 的距离为43c ,则有c b a ab 4322=+,又c 2=a 2+b 2,∴4ab =3c 2,两边平方,得16a 2(c 2-a 2)=3c 4,两边同除以a 4,并整理,得3e 4-16e 2+16=0∴e 2=4或e 2=34.而0<a <b ,得e 2=222221ab a b a +=+>2,∴e 2=4.故e =2.13.答案:D ,得2)cos 2(2θ-x +(y +sin θ)2=1.∴椭圆中心的坐标是(2cos θ,-sinθ).其轨迹方程是⎩⎨⎧-==θθsin cos 2y x θ∈[0,2π].即22x +y 2=1(0≤x ≤2,-1≤y ≤0).30.答案:C 将双曲线方程化为标准形式为x 2-32y=1,其焦点在x 轴上,且a =1,b =3,故其渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以应选C.14.答案:D 原方程可变为ky x 2222+=1,因为是焦点在y 轴的椭圆,所以⎪⎩⎪⎨⎧>>220k k ,解此不等式组得0<k <1,因而选D.15.答案:A 解法一:由双曲线方程知|F 1F 2|=25,且双曲线是对称图形,假设P (x ,142-x ),由已知F 1P ⊥F 2 P ,有151451422-=+-⋅--x x x x ,即1145221,52422=-⋅⋅==x S x ,因此选A.16.答案:23因为F 1、F 2为椭圆的焦点,点P 在椭圆上,且正△POF 2的面积为3,所以S =21|OF 2|²|PO |sin60°=43c 2,所以c 2=4.∴点P 的横、纵坐标分别为23,2c c ,即P (1,3)在椭圆上,所以有2231b a +=1,又b 2+c 2=a 2,⎩⎨⎧+==+22222243ba b a a b17.答案:(3,2)解法一:设直线y =x -1与抛物线y 2=4x 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点为P (x 0,y 0).由题意得⎩⎨⎧=-=xy x y 412,(x -1)2=4x ,x 2-6x +1=0.∴x 0=221x x +=3.y 0=x 0-1=2.∴P (3,2). 18.答案:1625)2(22y x +- =1由两焦点坐标得出椭圆中心为点(2,0),焦半径c =3 ∵长轴长为10,∴2a =10,∴a =5,∴b =22c a -=4∴椭圆方程为1625)2(22y x +-=1 19答案:(±7,0)由双曲线方程得出其渐近线方程为y =±2m x ∴m =3,求得双曲线方程为3422y x -=1,从而得到焦点坐标. 20.答案:(2,1)抛物线(y -1)2=4(x -1)的图象为抛物线y 2=4x 的图象沿坐标轴分别向右、向上平移1个单位得来的.∵抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0)∴抛物线(y -1)2=4(x -1)的焦点为(2,1)21.答案:-1椭圆方程化为x 2+ky 52-=1∵焦点(0,2)在y 轴上,∴a 2=k -5,b 2=1又∵c 2=a 2-b 2=4,∴k =-122答案:x 2-4y 2=1设P (x 0,y 0) ∴M (x ,y )∴2,200y y x x == ∴2x =x 0,2y =y 0∴442x -4y 2=1⇒x 2-4y 2=1 23.答案:516设|PF 1|=M ,|PF 2|=n (m >n )a =3 b =4 c =5∴m -n =6 m 2+n 2=4c 2 m 2+n 2-(m -n )2=m 2+n 2-(m 2+n 2-2mn )=2mn =4³25-36=64 mn =32.又利用等面积法可得:2c ²y =mn ,∴y =516 24.答案:16922y x -=1由已知a =3,c =5,∴b 2=c 2-a 2=16又顶点在x 轴,所以标准方程为16922y x -=1. 25.解:(1)椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1、F 2两点的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又点A (1,23)在椭圆上,因此222)23(21b +=1得b 2=3,于是c 2=1.所以椭圆C 的方程为3422y x +=1,焦点F 1(-1,0),F 2(1,0). (2)设椭圆C 上的动点为K (x 1,y 1),线段F 1K 的中点Q (x ,y )满足:2,2111yy x x =+-=, 即x 1=2x +1,y 1=2y . 因此3)2(4)12(22y x ++=1.即134)21(22=++y x 为所求的轨迹方程.(3)类似的性质为:若M 、N 是双曲线:2222by a x -=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN之积是与点P 位置无关的定值.设点M 的坐标为(m ,n ),则点N 的坐标为(-m ,-n ),其中2222bn a m -=1.又设点P 的坐标为(x ,y ),由mx ny k m x n y k PN PM++=--=,, 得k PM ²k PN =2222m x n y m x n y m x n y --=++⋅--,将22222222,ab n b x a b y =-=m 2-b 2代入得k PM ²k PN =22ab .26解:(1)设F 2(c ,0)(c >0),P (c ,y 0),则2222by a c -=1.解得y 0=±a b 2∴|PF 2|=a b 2在直角三角形PF 2F 1中,∠PF 1F 2=30°解法一:|F 1F 2|=3|PF 2|,即2c =ab 23将c 2=a 2+b 2代入,解得b 2=2a 2 解法二:|PF 1|=2|PF 2|由双曲线定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=2a .∵|PF 2|=a b 2,∴2a =ab 2,即b 2=2a 2,∴2=a b故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .27.(Ⅰ)解:由椭圆定义及条件知2a =|F 1B |+|F 2B |=10,得a =5,又c =4所以b =22c a -=3.故椭圆方程为92522y x +=1. (Ⅱ)由点B (4,y B )在椭圆上,得|F 2B |=|y B |=59.(如图8—18) 因为椭圆右准线方程为x =425,离心率为54根据椭圆定义,有|F 2A |=54(425-x 1),|F 2C |=54(425-x 2)由|F 2A |,|F 2B |,|F 2C |成等差数列,得54(425-x 1)+54(425-x 2)=2³59由此得出x 1+x 2=8.设弦AC 的中点为P (x 0,y 0) 则x 0=28221=+x x =4. (Ⅲ)由A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,得⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯=+25925925925922222121y x y x 图8—18④⑤由④-⑤得9(x 12-x 22)+25(y 12-y 22)=0. 即)))(2(25)2(921212121x x y y y y x x --+++=0(x 1≠x 2) 将kx x y y y y y x x x 1,2,422121021021-=--=+==+(k ≠0)代入上式,得 9³4+25y 0(-k1)=0(k ≠0). 由上式得k =3625y 0(当k =0时也成立). 由点P (4,y 0)在弦AC 的垂直平分线上,得y 0=4k +m . 所以m =y 0-4k =y 0-925y 0=-916y 0. 由P (4,y 0)在线段BB ′(B ′与B 关于x 轴对称,如图8—18)的内部,得-59<y 0<59. 所以-516<m <516. 28.解法一:由已知|PF 1|+|PF 2|=6,|F 1F 2|=25,根据直角的不同位置,分两种情况:若∠PF 2F 1为直角,则|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2即|PF 1|2=(6-|PF 1|)2+20, 得|PF 1|=314,|PF 2|=34,故27||||21=PF PF ;若∠F 1PF 2为直角,则|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,即20=|PF 1|2+(6-|PF 1|)2,得|PF 1|=4,|PF 2|=2,故||||21PF PF =2.29.证法一:依题设得椭圆的半焦距c =1,右焦点为F (1,0),右准线方程为x =2,点E 的坐标为(2,0),EF 的中点为N (23,0). 若AB 垂直于x 轴,则A (1,y 1),B (1,-y 1),C (2,-y 1),∴AC 中点为N (23,0),即AC 过EF 中点N .若AB 不垂直于x 轴,由直线AB 过点F ,且由BC ∥x 轴知点B 不在x 轴上,故直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0.记A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则(2,y 2)且x 1,x 2满足二次方程22x +k 2(x -1)2=1,即(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0∴2221222121)1(2,214kk x x k k x x +-=+=+. 又x 12=2-2y 12<2,得x 1-23≠0,故直线AN 、CN 的斜率分别为 )1(2232,32)1(22322211111-=-=--=-=x k yk x x k x y k .∴k 1-k 2=2k ²32)32)(1()1(1121-----x x x x∵(x 1-1)-(x 2-1)(2x 1-3)=3(x 1+x 2)-2x 1x 2-4 =2211k+[12k 2-4(k 2-1)-4(1+2k 2)]=0, ∴k 1-k 2=0,即k 1=k 2.故A 、C 、N 三点共线.所以,直线AC 经过线段EF 的中点N .30.解:设椭圆C 的方程为12222=+b y a x ,由题意a =3,c =22,于是b =1.∴椭圆C 的方程为92x +y 2=1.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=19222y x x y 得10x 2+36x +27=0, 因为该二次方程的判别式Δ>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=518-, 故线段AB 的中点坐标为(51,59-).图8—22。
(1)当5AC =时,求cos POM ∠(2)求⋅PQ MN 的最大值.7.已知抛物线1C :28x y =的焦点点,1C 与2C 公共弦的长为4(1)求2C 的方程;(2)过F 的直线l 与1C 交于A ,(i )若AC BD =,求直线l 的斜率;(ii )设1C 在点A 处的切线与系.8.已知圆()(2:M x a y b -+-点O 且与C 的准线相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)点()0,1Q -,点P (与Q 不重合)在直线切线,切点分别为,A B .求证:9.已知椭圆2212:12x y C b+=的左、右焦点分别为2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为于y 轴的直线l 交曲线1C 于点Q 两点.a b (1)求椭圆的方程;(2)P 是椭圆C 上的动点,过点P 作椭圆为坐标原点)的面积为5217,求点12.过坐标原点O 作圆2:(2)C x ++参考答案:)(),0a-,(),0F c,所以AF时,在双曲线方程中令x c=,即2bBFa=,又AF BF= ()所以BFA V 为等腰直角三角形,即易知2BFA BAF ∠=∠;当BF 与AF 不垂直时,如图设()()0000,0,0B x y x y >>00tan(π)y BFA x c -∠=-即tan -又因为00tan y BAF x a∠=+,002tan 2y x aBAF +∠=4.(1)21±2(2)证明见解析.【分析】(1)求出椭圆左焦点F1 1x5.(1)21 2x y =(2)1510,33 P⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式可解;【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:三角换元法;(5)平面向量;(7.(1)2213x y -=(2)(i )36±;(ii )点F 在以【分析】(1)根据弦长和抛物线方程可求得交点坐标,结合同焦点建立方程组求解可得;(2)(i )设()11,A x y ,(2,B x 物线方程和双曲线方程,利用韦达定理,结合以及点M 坐标,利用FA FM ⋅【详解】(1)1C 的焦点为(0,2F 又1C 与2C 公共弦的长为46,且所以公共点的横坐标为26±,代入所以公共点的坐标为(26,3±所以229241a b -=②联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,Δ=联立22213y kx x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()2231129k x kx -++则3421231kx x k +=--,342931x x k =-,9.(1)2212x y +=,2212x y -=(2)12y x =-或12y x=(3)2【分析】(1)用b 表示12,e e ,由12e e ⋅=10.(1)2222114222x y x y +=-=,;(2)1;(3)是,=1x -【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得343+因为AB 既是过1C 焦点的弦,又是过所以2212||1()AB k x x =+⋅+-且121||()()22p p AB x x x =+++=所以212(1)k +=2240123(34)k k +,【点睛】因为//l OT ,所以可设直线l 的方程为由22x y =,得212y x =,得y '所以曲线E 在T 处的切线方程为联立22y x m y x =+⎧⎨=-⎩,得2x m y m =+⎧⎨=⎩()2,22N m m ++NT。
圆锥曲线高考题精选一、选择题:1、(1995)双曲线3322=-y x 的渐近线方程是(A )x y 3±= (B )x y 31±= (C )x y 3±= (D )x y 33±= 2、(1996)椭圆⎩⎨⎧ϕ+-=ϕ+=.sin 51,cos 33y x 的两个焦点坐标是(A )(-3,5),(-3,-3) (B )(3,3),(3,-5) (C )(1,1),(-7,1) (D )(7,-1),(-1,-1)3、(1996)设双曲线)0(12222b a by a x <<=-的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b )两点。
已知原点到直线l 的距离为c 43,则双曲线的离心率为 (A )2 (B )3 (C )2 (D )332 4、(1996文)中心在原点,准线方程为4±=x ,离心率为21的椭圆方程是 (A )13422=+y x (B )14322=+y x (C )1422=+y x (D )1422=+y x 5、(1996文)椭圆091891502522=+++-y y x x 的两个焦点坐标是 (A )(-3,5),(-3,-5) (B )(3,3),(3,-5)(C )(1,1),(-7,1) (D )(7,-1),(-1,-1)6、(1997)曲线的参数方程是)0,(.1,112≠⎪⎩⎪⎨⎧-=-=t t t y t x 是参数,它的普通方程是(A )1)1()1(2=--y x (B )2)1()2(x x x y --=(C )1)1(12--=x y (D )112+-=xxy7、(1997)椭圆C 与椭圆14)2(9)3(22=-+-y x 关于直线0=+y x 对称,椭圆C 的方程是 (A )19)3(4)2(22=+++y x (B )14)3(9)2(22=-+-y x (C )14)3(9)2(22=+++y x (D )19)3(4)2(22=-+-y x 8、(1998)曲线的极坐标方程θ=ρsin 4化成直角坐标方程为 (A )4)2(22=++y x (B )4)2(22=-+y x (C )4)2(22=+-y x (D )4)2(22=++y x9、(1998)椭圆131222=+y x 的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上。
以下题目全是经典的高考题目,希望对您有帮助!!圆锥曲线1.如图,设抛物线方程为x 2=2py (p >0),M 为直线p y 2-=上任意一点,过M 引抛物线的切线,切点分别为A ,B .(1)求证:A ,M ,B 三点的横坐标成等差数列; (2)已知当M 点的坐标为(2,p 2-)时,AB = (3)是否存在点M ,使得点C 关于直线AB 的对称点D 在抛物线22(0)x py p =>上,其中,点C 满足OC OA OB =+(O 为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M 的坐标;若不存在,请说明理由. 解:(1)证明:由题意设221212120(,),(,),,(,2).22x x A x B x x x M x p p p-<由22x py =得22x y p =,则,x y p'= 所以12,.MA MB x x k k p p ==因此直线MA :102(),x y p x x p +=- 直线MB :202().xy p x x p+=-所以211102(),2x x p x x p p +=- ① 222202().2x x p x x p p+=- ② 由①、②得: 0122.x x x =+所以A 、M 、B 三点的横坐标成等差数列. (2)解:由(1)知,当x 0=2时, 将其代入①、②并整理得:2211440,x x p --= 2222440,x x p --=所以x 1、x 2是方程22440x x p --=的两根,因此212124,4,x x x x p +==-又22210122122,2ABx x x x x p p k x x p p-+===-所以2.AB k p =由弦长公式AB==又AB=p=1或p=2,因此所求抛物线方程为22x y=或24.x y=(3)解:设D(x3,y3),由题意得C(x1+ x2, y1+ y2),则CD的中点坐标为123123(,),22x x x y y yQ++++设直线AB的方程为011(),xy y x xp-=-由点Q在直线AB上,并注意到点1212(,)22x x y y++也在直线AB上,代入得033.xy xp=若D(x3,y3)在抛物线上,则2330322,x py x x==因此x3=0或x3=2x0. 即D(0,0)或22(2,).xD xp(1’ 当x0=0时,则12020x x x+==,此时,点M(0,-2p)适合题意.(2’ 当x≠,对于D(0,0),此时221222221212002(2,),,224CDx xx x x xpC x kp x px+++==又0,ABxkp=AB⊥CD,所以22220121221,44AB CDx x x x xk kp px p++===-即222124,x x p+=-矛盾.对于22(2,),xD xp因为2212(2,),2x xC xp+此时直线CD平行于y轴,又00,ABxkp=≠所以直线AB与直线CD不垂直,与题设矛盾,所以x≠时,不存在符合题意的M点. 综上所述,仅存在一点M(0,-2p)适合题意.2.已知曲线11(0)xyC a ba b+=>>:所围成的封闭图形的面积为1C的内切圆半径为3.记2C为以曲线1C与坐标轴的交点为顶点的椭圆.(O为坐标原点)(Ⅰ)求椭圆2C 的标准方程;(Ⅱ)设AB 是过椭圆2C 中心的任意弦,l 是线段AB 的垂直平分线.M 是l 上异于椭圆中心的点.(1)若MO OA λ=,当点A 在椭圆2C 上运动时,求点M 的轨迹方程; (2)若M 是l 与椭圆2C 的交点,求AMB △的面积的最小值.解:(Ⅰ)由题意得23ab ⎧=⎪⎨= 又0a b >>,解得25a =,24b =.因此所求椭圆的标准方程为22154x y +=. (Ⅱ)(1)假设AB 所在的直线斜率存在且不为零,设AB 所在直线方程为(0)y kx k =≠,()A A A x y ,.解方程组22154x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,,得222045A x k =+,2222045A k y k =+, 所以22222222202020(1)454545AAk k OA x y k k k +=+=+=+++.设()M x y ,由(0)MO OA λλ=≠,所以222MO OA λ=,即2222220(1)45k x y kλ++=+, 因为l 是AB 的垂直平分线,所以直线l 的方程为1y x k=-,即x k y =-,因此22222222222220120()4545x y x y x y x y x y λλ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭+==++, 又220x y +≠,所以2225420x y λ+=,故22245x y λ+=. 又当0k =或不存在时,上式仍然成立.综上所述,M 轨迹222(0)45x y λλ+=≠. (2)当k 存在且0k ≠时,由(1)得222045Ax k =+,2222045A k y k =+,由221541x y y x k ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,,解得2222054M k x k =+,222054M y k =+, 所以2222220(1)45AAk OA x y k +=+=+,222280(1)445k AB OA k +==+,22220(1)54k OM k+=+. 解法一:由于22214AMBSAB OM =△2222180(1)20(1)44554k k k k ++=⨯⨯++ 2222400(1)(45)(54)k k k +=++22222400(1)45542k k k +⎛⎫+++ ⎪⎝⎭≥222221600(1)4081(1)9k k +⎛⎫== ⎪+⎝⎭, 当且仅当224554k k +=+时等号成立,即1k =±时等号成立,此时最小409AMB S =△.当0k =,140229AMB S =⨯=>△. 当k不存在时,140429AMB S ==>△.综上,AMB △的面积的最小值为409.解法二:因为222222111120(1)20(1)4554k k OAOMk k +=+++++2224554920(1)20k k k +++==+,又22112OA OMOAOM+≥,409OA OM ≥,当且仅当224554k k +=+时等号成立,即1k =±时等号成立,此时AMB △面积的最小值是409AMB S =△.下同解法一. 3.已知m ∈R ,直线l :2(1)4mx m y m -+=和圆C :2284160x y x y +-++=.(1)求直线l 斜率的取值范围;(2)直线l 能否将圆C 分割成弧长的比值为12的两段圆弧?为什么?解: (1)直线l 的方程可化为22411m m y x m m =-++,此时斜率21mk m =+ 因为()2112m m ≤+,所以2112m k m =≤+,当且仅当1m =时等号成立 所以,斜率k 的取值范围是11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;(2)不能.由(1)知l 的方程为()4y k x =-,其中12k ≤; 圆C的圆心为()4,2C -,半径2r =;圆心C到直线l的距离d =由12k ≤,得1d ≥>,即2rd >,从而,若l 与圆C相交,则圆C截直线l 所得 的弦所对的圆心角小于23π,所以l 不能将圆C分割成弧长的比值为12的两段弧; 4.双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为12l l ,,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ,于A B ,两点.已知OA AB OB 、、成等差数列,且BF 与FA 同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.解:(Ⅰ)设OA m d =-,AB m =,OB m d =+则由题有:222()()m d m m d -+=+ 得:14d m =,tan b AOF a ∠=,4tan tan 23AB AOB AOF OA ∠=∠== 由倍角公式∴22431ba b a =⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得12b a =,则离心率e = (Ⅱ)过F 直线方程为()ay x c b=--,与双曲线方程22221x y a b -=联立将2a b =,c =代入,化简有22152104x x b b-+=124x =-=将数值代入,有4=解得3b = 故所求的双曲线方程为221369x y -=。
高二数学专题学案圆锥曲线部分高考试题汇编(椭圆部分)1、(2016全国I卷)(20)(本小题满分12分)设圆x2 + y2 + 2x—15 = 0的圆心为4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PQ两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.x2 y22、(2015全国I卷)(14)一个圆经过椭圆7十一二1的三个顶点,且圆心在乂轴上,则该圆的标准方程16 4为。
3、(2014全国I卷)20.(本小题满分12分)已知点A(0,-2),椭圆E:上+ y2= 1(a > b > 0)的离心率为3,,F是椭圆a2 b2 2的焦点,直线AF的斜率为233,O为坐标原点.(I)求E的方程;(II)设过点A的直线l与E相交于P, Q两点,当A OPQ的面积最大时,求l的方程.4、(2016山东卷)(21)(本小题满分14分)平面直角坐标系g中,椭圆C::喙=1(a>b>°)的离心率是浮,抛物线E3x=2'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6,记^PFG的面积为S j ^PDM的面积为S2,求S-的最大值及取得最大值2时点P的坐标.八- x 2 Y 2 一,,〜5、(2015山东卷)(20)(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C :— + ) =1(a > b > 0)a 2 b2的离心率为*,左、右焦点分别是F , F ,以F 为圆心,以3为半径的圆与以F 为圆心,以1为半径的 2 1212圆相交,交点在椭圆C 上. (I )求椭圆C 的方程;x 2 y 2(H )设椭圆E :江+而二1,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P的直线厂"m 交椭圆E 于A,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q.圆锥曲线部分高考试题汇编(双曲线部分)1、(2016全国I 卷)(5)已知方禾m 2+n--就工=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的i )求|OQ | | OP |的值;(ii )求A ABQ 面积最大值.取值范围是(2、(2015全国I 卷)(5)已知M (x 0 丫0)是双曲线C : --W= 1上的一点,F 1、F 2是C 上的两个焦点,若西 • MF 2 <0,则y 0的取值范围是(2J3(D )(一二33、(2014全国I 卷)4.已知F 是双曲线C : x 2 - my 2 = 3m (m > 0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A . <3B .3C . <3mD . 3mx 2 y 24、(2016山东卷)(13)已知双曲线E_,: ---= 1 (a >0, b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上, 1a 2b 2AB , CD 的中点为E 的两个焦点,且21AB |=3|BC |,则E 的离心率是.x 2 y 25、(2015山东卷)(15)平面直角坐标系xOy 中,双曲线C : 一--—= 1(a > 0,b > 0)的渐近线与抛物线1a 2 b2C : x 2 = 2py (p > 0)交于点O , A , B ,若A OAB 的垂心为C 的焦点,则C 的离心率为. 2 21x 2 y 2 x 2 y 26、(2014山东卷)(10)已知a > b ,椭圆C 的方程为—+ -- = 1 ,双曲线C 的方程为——^- = 1, C1 a2 b 2 2 a 2 b 2 1与C 的离心率之积为二,则C 的渐近线方程为()222(A ) x 土 <2y = 0 (B ) J2x 土 y = 0 (C ) x 土2y = 0 (D ) 2x 土 y = 0圆锥曲线部分高考试题汇编(抛物线部分)(A )(-1,3)(B )(-1八”)(C )(0,3)(D )(0,\与)2<2 (C )(-—— 32<31、(2016全国I卷)(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A, B两点,交C的准线于D, E两点.已知| AB | = 4";2 , | DEI= 2d5,则C的焦点到准线的距离为()(A)2 (B)4 (C)6 (D)82、(2015全国I卷)(20)(本小题满分12分)x2在直角坐标系xoy中,曲线C:y =—与直线y = kx + a(a >0)交与M,N两点,(I)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(II)y轴上是否存在点R使得当k变动时,总有N OPM =Z OPN ?说明理由。
全国卷圆锥曲线高考题选1、 (15全国新课标1)已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.2、(14全国新课标)已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,直线4y =与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且5||||4QF PQ =. (1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 相交于A 、B 两点,若AB 的 垂直平分线'l 与C 相较于M 、N 两点,且A 、M 、B 、N 四点在同一圆上,求的方程.3、(13新课标1)已知圆M :22(1)1x y ++=,圆N :22(1)9x y -+=,动圆P 与M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线 C.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.4.(13新课标Ⅱ卷数学)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的右焦点F 作直30x y +交M 于,A B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ),C D 为M 上的两点,若四边形ABCD 的对角线CD AB ⊥,求四边形ABCD 面积的最大值.5、(12全国新课标)设抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,准线为l ,A C ∈,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于,B D 两点;(1)若090=∠BFD ,ABD ∆的面积为24;求p 的值及圆F 的方程;(2)若,,A B F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到,m n 距离的比值。
高考数学《圆锥曲线》试题汇编1.(湖北文)(19)(本小题共14分)已知椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>的离心率为63,右焦点为(22,0)。
斜率为1的直线l 与椭圆G交于,A B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为(3,2)P -。
(Ⅰ)求椭圆G 的方程;(Ⅱ)求PAB 的面积。
2.福建文11.设圆锥曲线I 的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线I 上存在点P 满足1PF :12F F :2PF =4:3:2,则曲线I 的离心率等于A.1322或 B.223或 C.122或 D.2332或 3.福建文18.(本小题满分12分)如图,直线l :y=x+b 与抛物线C :x2=4y 相切于点A 。
(1) 求实数b 的值;(11)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.4.上海文22.(本题满分16分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题6分)已知椭圆222:1x C y m+=(常数1m >),P 是曲线C 上的动点,M 是曲线C 上的右顶点,定点A 的坐标为(2,0)(1)若M 与A 重合,求曲线C 的焦点坐标; (2)若3m =,求PA 的最大值与最小值;(3)若PA 的最小值为MA ,求实数m 的取值范围. 5.天津文(18) 设椭圆)0(12222>>=+b a by ax 的左右焦点分别为21,F F ,点),(b a P 满足212F F PF =。
(1)求椭圆的离心率e ;(2)设直线2PF 与椭圆相交于B A ,两点。
若直线2PF 与圆16)3()1(22=-++y x 相交于N M ,两点,且AB MN 85=,求椭圆的方程。
6.全国新课标文(20)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线261y x x =-+与坐标轴的交点都在圆C 上(Ⅰ)求圆C 的方程;(Ⅱ)若圆C 与直线0x y a -+=交与A ,B 两点,且OA OB ⊥,求a 的值。
高考数学复习---圆锥曲线压轴解答题常考套路归类真题专项练习题(含答案解析)1.(2022·浙江·统考高考真题)如图,已知椭圆22112x y +=.设A ,B 是椭圆上异于(0,1)P 的两点,且点0,21Q ⎛⎫⎪⎝⎭在线段AB 上,直线,PA PB 分别交直线132y x =−+于C ,D 两点.(1)求点P 到椭圆上点的距离的最大值; (2)求||CD 的最小值.【解析】(1)设,sin )H θθ是椭圆上任意一点,(0,1)P ,222221144144||12cos (1sin )1311sin 2sin 11sin 111111PH θθθθθ⎛⎫=+−=−−=−+≤⎭+ ⎪⎝,当且仅当1sin 11θ=−时取等号,故PH(2)设直线1:2AB y kx =+,直线AB 方程与椭圆22112x y +=联立,可得22130124k x kx ⎛⎫++−= ⎪⎝⎭,设()()1122,,,A x y B x y ,所以12212211231412k x x k x x k ⎧+=−⎪+⎪⎪⎨⎪=−⎛⎫⎪+ ⎪⎪⎝⎭⎩, 因为直线111:1y PA y x x −=+与直线132y x =−+交于C , 则111114422(21)1C x x x x y k x ==+−+−,同理可得,222224422(21)1D x x x x y k x ==+−+−.则224||(21)1C D x CD x k x −=+−====≥=当且仅当316k=时取等号,故CD2.(2022·全国·统考高考真题)已知双曲线2222:1(0,0)x yC a ba b−=>>的右焦点为(2,0)F,渐近线方程为y=.(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点()()1122,,,P x y Q x y在C上,且1210,0x x y>>>.过P且斜率为Q M.从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:①M在AB上;②PQ AB∥;③||||MA MB=.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.【解析】(1)右焦点为(2,0)F,∴2c=,∵渐近线方程为y=,∴ba=∴b=,∴222244c a b a=+==,∴1a=,∴b=∴C的方程为:2213yx−=;(2)由已知得直线PQ的斜率存在且不为零,直线AB的斜率不为零,若选由①②推③或选由②③推①:由②成立可知直线AB的斜率存在且不为零;若选①③推②,则M为线段AB的中点,假若直线AB的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知M在x轴上,即为焦点F,此时由对称性可知P、Q关于x轴对称,与从而12x x=,已知不符;总之,直线AB的斜率存在且不为零.设直线AB的斜率为k,直线AB方程为()2y k x=−,则条件①M在AB上,等价于()()2000022y k x ky k x=−⇔=−;两渐近线的方程合并为2230x y−=,联立消去y 并化简整理得:()22223440k x k x k −−+=设()()3344,,,A x y B x y ,线段中点为(),N N N x y ,则()2342226,2233N N N x x k kx y k x k k +===−=−−, 设()00,M x y ,则条件③AM BM =等价于()()()()222203030404x x y y x x y y −+−=−+−, 移项并利用平方差公式整理得:()()()()3403434034220x x x x x y y y y y ⎡⎤⎡⎤−−++−−+=⎣⎦⎣⎦,()()3403403434220y y x x x y y y x x −⎡⎤⎡⎤−++−+=⎣⎦⎣⎦−,即()000N N x x k y y −+−=,即200283k x ky k +=−;由题意知直线PM的斜率为直线QM∴由))10102020,y y x x y y x x −=−−=−,∴)121202y y x x x −=+−, 所以直线PQ的斜率)1201212122x x x y y m x x x x +−−==−−,直线)00:PM y x x y =−+,即00y y =, 代入双曲线的方程22330x y −−=,即)3yy +−=中,得:()()00003y y ⎡⎤−=⎣⎦, 解得P的横坐标:100x y ⎛⎫+⎪⎪⎭,同理:200x y ⎛⎫=⎪⎪⎭,∴0012012002222000033,2,33y x x x y x x x x y x y x ⎫−=++−=−−⎪−−⎭∴03x m y =, ∴条件②//PQ AB 等价于003m k ky x =⇔=, 综上所述:条件①M 在AB 上,等价于()2002ky k x =−;条件②//PQ AB 等价于003ky x =;条件③AM BM =等价于200283k x ky k +=−;选①②推③:由①②解得:2200002228,433k k x x ky x k k =∴+==−−,∴③成立; 选①③推②:由①③解得:20223k x k =−,20263k ky k =−,∴003ky x =,∴②成立; 选②③推①:由②③解得:20223k x k =−,20263k ky k =−,∴02623x k −=−,∴()2002ky k x =−,∴①成立.3.(2022·全国·统考高考真题)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =. (1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ−取得最大值时,求直线AB 的方程.【解析】(1)抛物线的准线为2px =−,当MD 与x 轴垂直时,点M 的横坐标为p , 此时=32pMF p +=,所以2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =;(2)[方法一]:【最优解】直线方程横截式设222231241234,,,,,,,4444y y y y M y N y A y B y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,直线:1MN x my =+,由214x my y x=+⎧⎨=⎩可得2440y my −−=,120,4y y ∆>=−,由斜率公式可得12221212444MN y y k y y y y −==+−,34223434444AB y y k y y y y −==+−, 直线112:2x MD x y y −=⋅+,代入抛物线方程可得()1214280x y y y −−⋅−=, 130,8y y ∆>=−,所以322y y =,同理可得412y y =,所以()34124422MN AB k k y y y y ===++ 又因为直线MN 、AB 的倾斜角分别为,αβ,所以tan tan 22MN AB k k αβ===, 若要使αβ−最大,则0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,设220MN AB k k k ==>,则()2tan tan 1tan 11tan tan 122k k k k αβαβαβ−−===≤=+++, 当且仅当12k k =即k =所以当αβ−最大时,AB k =:AB x n +,代入抛物线方程可得240y n −−=, 34120,4416y y n y y ∆>=−==−,所以4n =,所以直线:4AB x +. [方法二]:直线方程点斜式 由题可知,直线MN 的斜率存在.设()()()()11223344,,,,,,,M x y N x y A x y B x y ,直线():1MN y k x =− 由 2(1)4y k x y x=−⎧⎨=⎩得:()2222240k x k x k −++=,121x x =,同理,124y y =−.直线MD :11(2)2y y x x =−−,代入抛物线方程可得:134x x =,同理,244x x =. 代入抛物线方程可得:138y y =−,所以322y y =,同理可得412y y =,由斜率公式可得:()()21432143212121.22114AB MN y y y y y y k k x x x x x x −−−====−−⎛⎫− ⎪⎝⎭(下同方法一)若要使αβ−最大,则0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,设220MN AB k k k ==>,则()2tan tan 1tan 11tan tan 122k k k k αβαβαβ−−===≤=+++ 当且仅当12k k =即k =所以当αβ−最大时,AB k =:AB x n +,代入抛物线方程可得240y n −−=,34120,4416y y n y y ∆>=−==−,所以4n =,所以直线:4AB x =+. [方法三]:三点共线设222231241234,,,,,,,4444y y y y M y N y A y B y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,设(),0P t ,若 P 、M 、N 三点共线,由221212,,44y y t y t PM PN y ⎛⎫⎛⎫=−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以22122144y y t y t y ⎛⎫⎛⎫−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得124y y t =-, 反之,若124y y t =-,可得MN 过定点(),0t 因此,由M 、N 、F 三点共线,得124y y =−,由M 、D 、A 三点共线,得138y y =−, 由N 、D 、B 三点共线,得248y y =−,则3412416y y y y ==−,AB 过定点(4,0)(下同方法一)若要使αβ−最大,则0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,设220MN AB k k k ==>,则()2tan tan 1tan 11tan tan 122k k k k αβαβαβ−−===≤=+++ 当且仅当12k k =即2k =时,等号成立,所以当αβ−最大时,AB k =:4AB x =+. 【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线,MN AB的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB 的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通性通法;法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一;法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线AB 过定点,省去联立过程,也不失为一种简化运算的好方法.4.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛−−⎫⎪⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(2)设过点()1,2P −的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =.证明:直线HN 过定点.【解析】(1)设椭圆E 的方程为221mx ny +=,过()30,2,,12A B ⎛−−⎫⎪⎝⎭,则41914n m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得13m =,14n =,所以椭圆E 的方程为:22143y x +=.(2)3(0,2),(,1)2A B −−,所以2:23+=AB y x ,①若过点(1,2)P −的直线斜率不存在,直线1x =.代入22134x y +=,可得(1,M,N ,代入AB 方程223y x =−,可得(3,T ,由MT TH =得到(5,H −.求得HN 方程:(22y x =−,过点(0,2)−. ②若过点(1,2)P −的直线斜率存在,设1122(2)0,(,),(,)kx y k M x y N x y −−+=. 联立22(2)0,134kx y k x y −−+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(34)6(2)3(4)0k x k k x k k +−+++=, 可得1221226(2)343(4)34k k x x k k k x x k +⎧+=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,()()12221228234444234k y y k k k y y k ⎧−++=⎪+⎪⎨+−⎪=⎪+⎩,且1221224(*)34kx y x y k −+=+联立1,223y y y x =⎧⎪⎨=−⎪⎩可得111113(3,),(36,).2y T y H y x y ++− 可求得此时1222112:()36y y HN y y x x y x x −−=−+−−, 将(0,2)−,代入整理得12121221122()6()3120x x y y x y x y y y +−+++−−=, 将(*)代入,得222241296482448482436480,k k k k k k k +++−−−+−−= 显然成立,综上,可得直线HN 过定点(0,2).−5.(2022·全国·统考高考真题)已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x yC a a a −=>−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.【解析】(1)因为点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x yC a a a −=>−上,所以224111a a −=−,解得22a =,即双曲线22:12x C y −=.易知直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,()()1122,,,P x y Q x y , 联立2212y kx m x y =+⎧⎪⎨−=⎪⎩可得,()222124220k x mkx m −−−−=, 所以,2121222422,2121mk m x x x x k k ++=−=−−,()()222222Δ16422210120m k m k m k =−+−>⇒−+>且≠k .所以由0AP AQk k +=可得,212111022y y x x −−+=−−, 即()()()()122121210x kx m x kx m −+−+−+−=, 即()()()1212212410kx x m k x x m +−−+−−=,所以()()2222242124102121m mk k m k m k k +⎛⎫⨯+−−−−−= ⎪−−⎝⎭, 化简得,()2844410k k m k +−++=,即()()1210k k m +−+=,所以1k =−或12m k =−,当12m k =−时,直线():21l y kx m k x =+=−+过点()2,1A ,与题意不符,舍去, 故1k =−.(2)[方法一]:【最优解】常规转化不妨设直线,PA AQ 的倾斜角为π,2αβαβ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,因为0AP AQ k k +=,所以παβ+=,由(1)知,212220x x m =+>,当,A B 均在双曲线左支时,2PAQ α∠=,所以tan 2α=2tan 0αα+,解得tan α=(负值舍去) 此时P A 与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去; 当,A B 均在双曲线右支时,因为tan PAQ ∠=()tan βα−=tan 2α=−2tan 0αα−,解得tan α,于是,直线):21PA y x =−+,直线):21QA y x =−+,联立)222112y x x y ⎧=−+⎪⎨−=⎪⎩可得,)23241002x x ++−,因为方程有一个根为2,所以P x =,P y=,同理可得,103Q x +=,Q y=53−. 所以5:03PQ x y +−=,163PQ =,点A 到直线PQ的距离d = 故PAQ △的面积为11623⨯=. [方法二]:设直线AP 的倾斜角为α,π02α⎛⎫<< ⎪⎝⎭,由tan PAQ ∠=tan 2PAQ ∠由2PAQ απ+∠=,得tan AP k α=1112y x −−,联立1112y x −=−221112x y −=得1x1y ,同理,2x 2y =12203x x +=,12689x x =而1||2|AP x −,2||2|AQ x −,由tan PAQ ∠=sin PAQ ∠故12121||||sin 2()4|2PAQSAP AQ PAQ x x x x =∠=−++= 【整体点评】(2)法一:由第一问结论利用倾斜角的关系可求出直线,PA PB 的斜率,从而联立求出点,P Q 坐标,进而求出三角形面积,思路清晰直接,是该题的通性通法,也是最优解;法二:前面解答与法一求解点,P Q 坐标过程形式有所区别,最终目的一样,主要区别在于三角形面积公式的选择不一样.。
圆锥曲线高考常考题型:一、基本概念、基本性质题型二、平面几何知识与圆锥曲线基础知识的结合题型三、直线与圆锥曲线的相交关系题型(一)中点、中点弦公式(二)弦长(三)焦半径与焦点三角形四、面积题型(一)三角形面积(二)四边形面积五、向量题型(一)向量数乘形式(二)向量数量积形式(三)向量加减法运算(四)点分向量(点分线段所成的比)六、切线题型(一)椭圆的切线(二)双曲线的切线(三)抛物线的切线七、最值问题题型(一)利用三角形边的关系(二)利用点到线的距离关系为了让各位同学建立关于圆锥曲线专题的基本解题策略和解题方法体系,我收录高考经典题,结合前一篇《平面解析几何讲义》希望大家掌握解决圆锥曲线题目的常用思路和方法。
一、基本概念题型:主要涉及到圆锥曲线定义、焦点、焦距、长短轴、实虚轴、准线、渐近线、离心率等基本概念知识的考查。
2 2例1:已知椭圆笃爲1(a b 0)的焦距为2,准线为x 4,则该椭圆的离心 a b率为________________2 2 ^5例2:已知双曲线方程冷与1(a,b 0)的离心率为$ ,则渐近线方程为_a b 22例3:已知双曲线方程为%2y21(a 1),则双曲线离心率取值范围为(a 1)a例4:已知抛物线方程为y28x,则焦点坐标为x2例5:已知椭圆C:— 2 y31上一点P到左焦点的距离为—,则点P到左准线432的距离为到右准线的距离为22例6:已知双曲线M L 1上一点P到左准线的距离为2,则点P到右焦点6 3的距离为____________二、平面几何知识与圆锥曲线基本知识的结合。
该考点主要涉及到平面几何知识中的中位线、中垂线、角平分线定理, 射影定理、勾股定理、余弦定理、相似三角形、三角形四心性质、等腰梯形、直角梯形性质、圆的性质、长度和坐标的相互转换等当然还会涉及圆锥曲线基本知识,包括定义、基本概念、基本性质。
例1:①过三点A(1,3),B(4,2),C(1, 7)的圆交y轴于M, N两点,贝U | MN | ( ) A. 2 .6 B . 8 C . 4、6 D . 10x②设点M( x 0,1 ),若在圆O: x 2 y 2 1上存在点N,使得/ OMN=4°,则x 0的取 值范围是 _________2 2③已知点P 为椭圆笃% 1(a b 0)上一点,F 2为椭圆的两焦点,若abF 1PF 2 120 ,且 PF 13PF 2 ,则椭圆的离心率为2X 例2:已知R 、F 2为双曲线2y1的左右焦点,P 为双曲线上一点,M(2, 0),PM 为27 9F 1PF 2的角平分线,则PF2=-22例3:已知P 为椭圆X y 1上一点,F i 、F 2为椭圆的交点,M 为线段PF i 的中点,92OM 1,则 PF 1 ________2 2例4:①已知F 2为椭圆-x _1(a b 0)的焦点,点P ( a,b ), △ PF 1F 2为等角a b三角形,则椭圆的离心率为 _______________MF 2F 1 1 ,贝U E 的离心率为3(A )(B ) - (C )3(D ) 22③已知A , B 为双曲线 E 的左, 右顶点, 点M 在E 上, ?ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为()A . .5 B.2C .、、3D . .. 22 2例5:已知椭圆方程为 务与1(a b 0),点A 为椭圆右准线与x 轴的交点, a b若椭圆上存在点P,使得线段AP 的中垂线经过右焦点F ,则椭圆离心率的取值范 围为 ________________________2 2例6:已知F 1 (-c , 0)、F 2(C ,0)为椭圆C:笃 1(a b 0)的左右焦点,若在直线a b2X②已知F 1, F 2是双曲线E-yab 21的左,右焦点,点M 在E 上,M F 与X 轴垂直,sin2a 2存在一点P 使得线段PF 1的中垂线经过 F 2,则椭圆离心率的取值范围为 _______________例7:已知斜率为2的直线过抛物线y ax (a 0)的焦点且与y 轴的交点为A , 若厶OAF 的面积为4,则抛物线方程为 __________________三、直线与圆锥曲线(一)直线与圆锥曲线相交,中点,中点弦公式1、直线与圆锥曲线相交,即有两个交点,一般设两个交点坐标为(x“ yj 、(x 2, y 2),联立方程,方程有两个根,以下三点 需注意:① 联立时,直线一般采用斜截式,将y 用kx+m 替换,得到一个关于x 的一元 次方程,当然也可以将x 用y 的表达式替换,得到关于y 的一元二次方程; ② 联立得到的一元二次方程中,暗含了一个不等式, 0; ③ 我们很少需要求解x 1> x 2,一般通过韦达定理得到人x 2、x 1x 2的值 或者表达式。
2、两交点中点坐标: M(x 0, y 0)= ( £ , y ^y )(联立、韦达疋理)3、中点弦公式:(所谓中点弦公式是直线与圆锥曲线相交时, 两交点中点与弦所 在直线的关系,一般不联立方程,而用点差法求解) ① 椭圆:焦点在x 轴上时kx~i m kx 2 m 2 X 22k(X i X 2)2 m) 直线y2kx m 与椭圆冷 a2b 21(9 b 0)相交于点A B设点 A(X i ,yJ ,B( X 2, y)••• A 、 B 在椭圆上2• x_ . 2a2y i b 2i ……①2y i2 y 2b 22X 2 2a2y 2 b 2i ……②2 2即—X i X①-②得:2 Xi2X 2 a2y i2 y 2b 2即—)(7) b 2为 x 2 x ix 2则 kAB kOMbi 2a(其中M 为A 、 B 中点,O 为原点)当直线交椭圆于A B 两点,M 为A 、B 中点用文字描述:直线AB 的斜率与中点M 和原点0所成直线斜率的乘积等于y 2下的 系数比上x 2下的系数的相反数。
2 2例:已知直线x+y- ■ 3 =0过椭圆C:笃爲 a bP 为AB 的中点,且直线0P 的斜率为1,求椭圆方程。
② 双曲线两点,且 AB 的中点为N(-12,-15), 则E 的方程为()2 2②已知A 、A 为双曲线E : — L 1(a,b 0)的左右顶点,P 为双曲线右支上43动点,贝U k PA ?k PB = _____________2 2③ P(x 。
, y °)(x 0a)是双曲线E :笃 与 1(a 0,b 0)上一点,M,N 分别是双a b1曲线E 的左、右顶点,直线PM’PN 的斜率之积为£^~2Ua k b例:①已知双曲线E 的中心为原点,F(3,0)是E 的焦点,过F 的直线I 与E 相交于A ,B则 k AB^Mb 21的右焦点且与椭圆交于 A 、B 两点, 焦点在x 轴上,双曲线方程:a 2b 21(a,b 0)(B )(D )(I )求双曲线的离心率;4 5 (C )6 3(II )过双曲线E 的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A, B 两点,O 为坐标原 点,C 为双曲线上的一点,满足OC OA OB ,求 的值. ③ 抛物线焦点在x 轴上,抛物线方程:y 2 2px同理,焦点在y 轴上,抛物线方程:X 2 2py例:①已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点为 F (1,0),直线I 与抛物线C 相交于A ,B 两点。
若AB 的中点为(2,2),则直线 的方程为 _________________________________________ .(二)弦长 1、弦长的一般形式设 A (0 y 1),B( X 2, y 2)②双曲线弦长相切条件:亘二0二> b 十加-a^k'二0」2,:22 2 2、1 k 2ab 、a k b m1 . __i Jl \ k 2》皿4 冷F—弦长 AB ■ (X i X 2)2 (y i y 2)2 = 1 k 2x 2)2 4%X 2y 2)24y“2①椭圆弦长 2x ~~2 a y2占 1(a b b 2kx m0) 2x ~~2 ay2b 1(a,b 0) kx m x-i x 22a 2km 2 2 2a kb y i2b 2m2/ 2 , 2 xa (mb ) x 1x2 2,2 , 2a k by”2b 2(m 2 2. 2、a k )2 2 2a k b相切条件: AB联立圆锥曲线方程与直线方程,消掉x 或者y 达到关于y 或者x 的一元二次方程, 用韦达定理表示出X i X" X 1X 2,代入弦长公式即可。
2 2例2:已知椭圆E^ 乂 1的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k(k>0) t 3 的直线交E 于A,M 两点,点N 在E 上, MALNA. (|)当t=4, AM AN 时,求△ AMN 勺面积; (II )当2 AM AN 时,求k 的取值范围.2、过焦点的弦长过焦点的弦长一般处理成两部分焦半径的和(利用第二定义求解)① 坐标形式焦半径(已知圆锥曲线上一点 P ( x o ,y 。
))双曲线焦半径利U 用第二定义:至U 焦点的距离与到对应准线的距离之比为离心率求解得出PF i a ex o , PF 2 a ex 3例:已知直线y=x-1与双曲线C: x 22七1交于A B 两点,求A BF 1PF 2随着x 的增大先增大后减小,在上顶点处取得最大值曲线上存在一点 P 使Sin和2sin PF 2F-I旦,则该双曲线的离心率的取值范围是cBF 2c cos e2士c e,AF 2c 1 coseABSOAB2p sin 2 2p 2sinAB,b 21 2 —cosFlPF 1 [a c,),[c a,)PF 2PF 1F 2c y pb 2旦1 cosb 2 tan 2PF 1F 2sinc y p例:已知双曲线c ea「2 sin b1 cosbF2 x2ay 21(a 0,b 0)的左、右焦点分别为F i ( c,0), F 2(c,0),若双当点p 在椭圆外时, F 1PF 2 [0,)当点p 在椭圆上时, F 1PF 2 [0,] 当点p 在椭圆内时, F 1PF 2 [0,]2例:①已知P 为椭圆C: L y 2 1上的点,F l 、F 2为椭圆的左右焦点,若厶PF 1F 24为直角三角形,则满足条件的P 点有 _________ 个2 2②已知F i 、F 2为椭圆C:笃爲1(a b 0)的左右焦点,若只能在椭圆a b内部找到一点P 使得F 1PF 2 =1200,则椭圆离心率的取值范围为 ③设F 为抛物线C: y 2 3x 的焦点,过F 且倾斜角为30 两点,O 为坐标原点,则△ OAB 的面积为()则P 到x 轴的距离为B 、-624、抛物线的特殊特征B(x 2, y 2 ),求乂乂凶‘力丫? ① 当直线斜率不存在时,x 1 x 2 a, y 1 .. 2pa, y 2, 2 pa(a 0)X 1X 2 a 2,y 』22 pa② 当斜率存在时,设直线 AB 为y k (x a )的直线交C 于A,B④已知F1、F2为双曲线 9.3T C.6332D.C:x 2y 21的左、右焦点,点P 在C 上, F 1PF 2 60 ,在计算弦长的过程中, 个特殊的规律:当直线经过抛物线对称轴上一个定点与抛物线有两个交点时,我们发现无论直 线斜率如何改变,两点的横坐标之积,纵坐标之积为一个确定的常数。