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(人教A版2019选择性必修第一册)高二数学上册数学同步精讲 拓展四:圆锥曲线的方程(面积问题)(精讲)(原卷版+解析)
展开拓展四:圆锥曲线的方程(面积问题)(精讲)第一部分:知识点精准记忆第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(定值)重点题型二:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)重点题型三:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(定值)重点题型四:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)重点题型五:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(定值)重点题型六:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)第一部分:知 识 点 精 准 记 忆知识点一:三角形面积问题直线方程: 知识点二:焦点三角形的面积直线过焦点的面积为 注意:为联立消去后关于的一元二次方程的二次项系数知识点三:平行四边形的面积直线为,直线为注意:为直线与椭圆联立后消去后的一元二次方程的系数.知识点四:范围问题首选均值不等式,其实用二次函数,最后选导数均值不等式 变式:作用:当两个正数的积为定值时求出这两个正数的和的最小值;当两个正数的和为定值时求出这两个正数的积的最大值注意:应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等”圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举:(1)(注意分三种情况讨论)(2)当且仅当时,等号成立(3)当且仅当时等号成立.(4)当且仅当时,等号成立(5)当且仅当时等号成立.第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(定值)典型例题例题1.(2022·安徽省芜湖市教育局模拟预测(文))已知椭圆的离心率为,、为左右焦点.直线交椭圆于、两点,且.(1)求椭圆的方程;(2)若,斜率之积为,求证:的面积为定值.例题2.(2022·天津·高考真题)已知椭圆的上顶点为,右顶点为,右焦点为,.(1)求椭圆的离心率;(2)已知直线与椭圆有唯一公共点,直线交轴于点(异于),若,且的面积为,求椭圆的标准方程.例题3.(2022·浙江·宁波市北仑中学高一期中)已知椭圆E:的离心率为,且点在椭圆上,为椭圆的右顶点,为坐标原点,过点的直线与椭圆的另外一个交点为,线段的中点为(1)若直线的斜率为1,求直线的斜率;(2)若,求三角形的面积.同类题型归类练1.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(文))已知抛物线:的焦点与椭圆的一个焦点重合,(为原点)和都是半径为1的圆.(1)求抛物线的方程;(2)若和的公切线与抛物线交于,两点,求四边形的面积.2.(2022·江苏南通·高二期末)在平面直角坐标系xOy中,已知点,直线,点M满足到点F的距离与它到直线l的距离之比为,记M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)过点M且与C相切的直线交椭圆于A,B两点,射线MO交椭圆E于点N,试问的面积是否为定值?请说明理由.3.(2022·河南开封·高二期末(理))已知椭圆,由E的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为的正方形.(1)求E的方程;(2)过E的右焦点F做相互垂直的两条直线,,分别和E交点A,B,C,D,若由点A,B,C,D构成的四边形的面积是,求,的方程.4.(2022·河南开封·高二期末(文))已知椭圆,由C的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为的正方形.(1)求C的方程;(2)直线l过C的右焦点F,且和C交于点A,B,设O是坐标原点,若三角形OAB的面积是,求l的方程.重点题型二:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)典型例题例题1.(2022·福建·厦门外国语学校高二期中)已知椭圆的左、右顶点分别为,上顶点为,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)点,为坐标原点,为椭圆上的两个动点,线段的中点在直线上,求面积的最大值.例题2.(2022·四川·威远中学校高二阶段练习(理))在平面直角坐标系中,设为椭圆的左焦点,直线与轴交于点,为椭圆的左顶点,已知椭圆长轴长为8,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若过点的直线与椭圆交于两点、,设直线、的斜率分别为、.①求证:为定值;②求面积的最大值.例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆,点为椭圆上非顶点的动点,点,分别为椭圆的左、右顶点,过点,分别作,,直线, 相交于点,连接(为坐标原点),线段与椭圆交于点,若直线,的斜率分别为,.(1)求的值;(2)求面积的最大值.例题4.(2022·浙江·杭州市西湖高级中学高二期中)已知点是椭圆:一点,且椭圆的离心率为.(1)求此椭圆方程;(2)设椭圆的左顶点为,过点向上作一射线交椭圆于点,以为边作矩形,使得对边经过椭圆中心,求矩形面积的最大值.例题5.(2022·河南开封·模拟预测(理))已知椭圆的离心率为,上的点与外的点距离的最小值为2.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l与椭圆交于点,,当直线l被圆截得的弦长为时,求面积的取值范围.同类题型归类练1.(2022·云南师大附中高三阶段练习)在上任取一点,记,当P在圆C上运动时,点Q的轨迹记为.(1)写出的标准方程,并说明的离心率是定值(与无关);(2)当时,分别记为,若直线与交于4个点,在直线l上从上到下顺次记为A,B,C,D.①与是否相等?证明你的结论;②已知,求面积的最大值.2.(2022·海南中学高三阶段练习)已知椭圆:的离心率为,左、右焦点分别为,,过作不平行于坐标轴的直线交于A,B两点,且的周长为.(1)求的方程;(2)若轴于点M,轴于点N,直线AN与BM交于点C.①求证:点C在一条定直线上,并求此定直线;②求面积的最大值.3.(2022·全国·高三专题练习),是椭圆:的左、右顶点,是椭圆上位于轴上方的动点,直线,与直线:分别交于,两点,当点的坐标为时,.(1)求椭圆的方程;(2)记和的面积分别为和.求的取值范围.4.(2022·浙江·效实中学模拟预测)已知分别为椭圆的左、右焦点,长轴长为,分别为椭圆的上、下顶点,且四边形的面积为.(1)求椭圆的方程;(2)若椭圆的离心率为,过点的直线与曲线交于两点,设的中点为M,两点为曲线上关于原点对称的两点,且,求四边形面积的取值范围.5.(2022·河南·鹤壁高中模拟预测(文))已知椭圆的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)在圆上取一动点P作椭圆C的两条切线,切点分别记为M,N,(与PN的斜率均存在),求△OMN面积的取值范围.重点题型三:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(定值)典型例题例题1.(2022·山东潍坊·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线的右顶点在圆上,且.(1)求双曲线的方程;(2)动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点、,设为坐标原点.求证:的面积为定值.例题2.(2022·广东·模拟预测)已知双曲线:的一条渐近线方程为,焦点到渐近线的距离为1.(1)求双曲线的标准方程与离心率;(2)已知斜率为的直线与双曲线交于轴上方的,两点,为坐标原点,直线,的斜率之积为,求的面积.例题3.(2022·全国·模拟预测)已知双曲线:的离心率为,焦点到其渐近线的距离为1.(1)求双曲线的标准方程;(2)已知直线:与双曲线交于,两点,为坐标原点,直线,的斜率之积为,求的面积.例题4.(2022·江西·景德镇一中高二期末(文))若是双曲线的两个焦点.(1)若双曲线上一点到它的一个焦点的距离等于10,求点到另一个焦点距离;(2)如图若是双曲线左支上一点,且,求的面积.例题5.(2022·浙江·高三专题练习)设点为双曲线上任意一点,双曲线的离心率为,右焦点与椭圆的右焦点重合.(1)求双曲线的标准方程;(2)过点作双曲线两条渐近线的平行线,分别与两渐近线交于点,,求证:平行四边形的面积为定值,并求出此定值.同类题型归类练1.(2022·全国·模拟预测)已知双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(3,0),其中一条渐近线的倾斜角的正切值为,O为坐标原点.(1)求双曲线C的方程;(2)直线l与x轴正半轴相交于一点D,与双曲线C右支相切(切点不为右顶点),且l分别交双曲线C的两条渐近线于M、N两点,证明:△MON的面积为定值,并求出该定值.2.(2022·上海市建平中学高二阶段练习)双曲线上一点到左、右两焦点距离的差为2.(1)求双曲线的方程;(2)设、是双曲线的左、右焦点,P是双曲线上的点,若,求的面积.3.(2022·河南信阳·高二期末(文))已知椭圆的离心率为,右焦点为,过作轴的垂线交双曲线的两条渐近线于,,得到三角形的面积为1.(1)求,;(2)设,,的三个点都在椭圆上,设的中点为,且.求证:的面积为定值.重点题型四:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)典型例题例题1.(2022·山东·胜利一中模拟预测)在平面直角坐标系中,已知,,,,点满足,记的轨迹为.(1)求的方程;(2)过点作两条互相垂直的直线和,直线与C相交于两个不同的点和,在线段上取点,满足,直线交直线于点,试问面积是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,说明理由.例题2.(2022·广东惠州·高三阶段练习)在一张纸上有一圆:,定点,折叠纸片使圆上某一点恰好与点重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕,设折痕与直线的交点为.(1)求点的轨迹方程;(2)曲线上一点,点、分别为直线:在第一象限上的点与:在第四象限上的点,若,,求面积的取值范围.例题3.(2022·重庆一中高二阶段练习)已知双曲线的离心率为,点的坐标是,为坐标原点.(1)若双曲线的离心率,求实数的取值范围;(2)当时,设过点的直线与双曲线的左支交于,两个不同的点,线段的中点为点,求的面积的取值范围.例题4.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知,,动点满足.(1)求动点的轨迹的方程;(2)若轨迹的左,右顶点分别为,,点为轨迹上异于,的一个动点,直线,分别与直线相交于,两点,以为直径的圆与轴交于,两点,求四边形面积的最小值.同类题型归类练1.(2022·全国·高三专题练习)在一张纸上有一圆:,定点,折叠纸片使圆C上某一点恰好与点M重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕PQ,设折痕PQ与直线的交点为T.(1)求证:为定值,并求出点的轨迹方程;(2)曲线上一点P,点A、B分别为直线:在第一象限上的点与:在第四象限上的点,若,,求面积的取值范围.2.(2022·广东江门·高二期末)若椭圆E:过抛物线x2=4y的焦点,且与双曲线x2-y2=1有相同的焦点.(1)求椭圆E的方程;(2)不过原点O的直线l:y=x+m与椭圆E交于A,B两点,求△OAB面积的最大值以及此时直线的方程.3.(2022·全国·高三专题练习)O为坐标原点椭圆的左右焦点分别为,离心率为;双曲线的左右焦点分别为,离心率为,已知,切.(1)求的方程;(2)过作的不垂直于y轴的弦,M为的中点,当直线与交于P,Q两点时,求四边形面积的最小值.4.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线:的右焦点与抛物线的焦点重合,一条渐近线的倾斜角为.(1)求双曲线的方程;(2)经过点的直线与双曲线的右支交与两点,与轴交与点,点关于原点的对称点为点,求证:.5.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线C:的离心率为,且经过.(1)求双曲线C的方程;(2)若过点的直线交双曲线C于x轴下方不同的两点P、Q,设P、Q中点为M,求三角形面积的取值范围.重点题型五:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(定值)典型例题例题1.(2022·四川·威远中学校高二阶段练习(理))已知抛物线上的点到焦点的距离为6.(1)求抛物线的方程;(2)设为抛物线的焦点,直线与抛物线交于,两点,求的面积.例题2.(2022·河北邯郸·高二期末)已知抛物线的准线方程为,过抛物线的焦点的直线与抛物线交于不同两点,,且.(1)求抛物线的方程及焦点F的坐标:(2)求的面积(为坐标原点).例题3.(2022·江苏·高二)已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上且经过点.(1)求抛物线的方程;(2)若点和点在抛物线上,且点到焦点的距离是,求的面积.例题4.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线:的焦点到准线的距离为2.(1)求抛物线的方程;(2)设是抛物线上横坐标为4的一点,过点作圆:的两条切线与抛物线分别交于异于点的,两点,求的面积.例题5.(2022·河南·平顶山市教育局教育教学研究室高二开学考试(文))已知抛物线的焦点为,是抛物线上在第一象限内的点,且.(1)求抛物线的方程;(2)已知直线交抛物线于,两点,若的中点坐标为,,求的面积.例题6.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))在平面直角坐标系中,已知抛物线:,经过的直线与交于,两点.(1)若,求长度的最小值:(2)过焦点的直线交抛物线于,两点,若,求的面积.同类题型归类练1.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线上一点到焦点F的距离.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F且倾斜角为的直线l与抛物线C交于A,B两点,点M为抛物线C准线上一点,且,求的面积.2.(2022·河北邢台·高二阶段练习)已知点F为抛物线的焦点,点在抛物线上,且.(1)求该抛物线的方程;(2)若点A在第一象限,且抛物线在点A处的切线交y轴于点M,求的面积.3.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二阶段练习)已知抛物线的准线与轴交于点,其焦点为,椭圆以,为焦点,且离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线与椭圆交于,两点,若,求(点为坐标原点)的面积.4.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(文))已知抛物线:的焦点与椭圆的一个焦点重合,(为原点)和都是半径为1的圆.(1)求抛物线的方程;(2)若和的公切线与抛物线交于,两点,求四边形的面积.5.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二期中(理))已知过抛物线的焦点,斜率为的直线交抛物线于,两点,且.(1)求该抛物线的方程;(2)为坐标原点,求的面积.6.(2022·上海虹口·高二期末)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合.(1)求椭圆的离心率与抛物线的方程;(2)过焦点的动直线与抛物线交于,两点,从原点作直线的垂线,垂足为,求动点的轨迹方程;(3)点为椭圆上的点,设直线与平行,且直线与椭圆交于,两点,若的面积为1,求直线的方程.重点题型六:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)典型例题例题1.(2022·陕西西安·高二期末(理))已知抛物线的焦点为,抛物线上的点的横坐标为1,且.(1)求抛物线的方程;(2)过焦点作两条相互垂直的直线(斜率均存在),分别与抛物线交于、和、四点,求四边形面积的最小值.例题2.(2022·吉林省实验中学高二期末)已知抛物线的焦点为,点是抛物线上的点,且.(1)求抛物线方程;(2)直线与抛物线交于、两点,且.求面积的最小值.例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆:与抛物线:有相同的焦点,抛物线的准线交椭圆于,两点,且.(1)求椭圆与抛物线的方程;(2)为坐标原点,过焦点的直线交椭圆于,两点,求面积的最大值.例题4.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(文))已知抛物线,点为其焦点,为上的动点,若的最小值为1.(1)求抛物线的方程;(2)过轴上一动点作互相垂直的两条直线,与抛物线T分别相交于点和,,点,分别为的中点,求面积的最小值.例题5.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆且经过,,,中的三点,抛物线,椭圆的右焦点是抛物线的焦点.(1)求曲线,的方程;(2)点是椭圆的点,且过点P可以作抛物线的两条切线,切点为A,B,求三角形面积的最大值.同类题型归类练1.(2022·云南德宏·高三期末(理))已知中心在原点O的椭圆E的长轴长为,且与抛物线有相同的焦点.(1)求椭圆E的方程;(2)若点H的坐标为(2,0),点、()是椭圆E上的两点,点A,B,H不共线,且∠OHA=∠OHB,证明:直线AB过定点,并求面积的取值范围.2.(2022·浙江·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上的点到两焦点,的距离之和为4.(1)求椭圆的标准方程;(2)若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,过点作直线交抛物线于点M,N,直线交抛物线于点Q,以Q为切点作抛物线的切线,且,求面积S的最小值.3.(2022·河南洛阳·高二期末(文))已知点,点B为直线上的动点,过B作直线的垂线,线段AB的中垂线与交于点P.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)若过点的直线l与曲线C交于M,N两点,求面积的最小值.(O为坐标原点)4.(2022·陕西宝鸡·二模(理))已知曲线C上任一点到点的距离比它到直线的距离小2.经过点的直线l与曲线C交于A,B两点.(1)求曲线C的方程;(2)若曲线C在点A,B处的切线交于点P,求面积的最小值.5.(2022·浙江·高三专题练习)已知点为抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上.(1)求的值及抛物线的准线方程;(2)求证:直线与直线的倾斜角互补;(3)当点的横坐标时,求面积的最大值.6.(2022·吉林·长春吉大附中实验学校高二期末)在平面直角坐标系中,原点为,抛物线C的方程为,直线与抛物线C相交于A,B不同两点.(1)求抛物线C的准线方程;(2)当时,求线段AB的最小值;(3)若直线经过抛物线C的焦点F,过点F作直线与垂直,且直线与抛物线交于不同两点C,D,设M,N分别为线段AB,CD的中点,求面积的最小值.拓展四:圆锥曲线的方程(面积问题)(精讲)第一部分:知识点精准记忆第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(定值)重点题型二:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)重点题型三:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(定值)重点题型四:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)重点题型五:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(定值)重点题型六:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)第一部分:知 识 点 精 准 记 忆知识点一:三角形面积问题直线方程: 知识点二:焦点三角形的面积直线过焦点的面积为 注意:为联立消去后关于的一元二次方程的二次项系数知识点三:平行四边形的面积直线为,直线为注意:为直线与椭圆联立后消去后的一元二次方程的系数.知识点四:范围问题首选均值不等式,其实用二次函数,最后选导数均值不等式 变式:作用:当两个正数的积为定值时求出这两个正数的和的最小值;当两个正数的和为定值时求出这两个正数的积的最大值注意:应用均值不等式求解最值时,应注意“一正二定三相等”圆锥曲线经常用到的均值不等式形式列举:(1)(注意分三种情况讨论)(2)当且仅当时,等号成立(3)当且仅当时等号成立.(4)当且仅当时,等号成立(5)当且仅当时等号成立.第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(定值)典型例题例题1.(2022·安徽省芜湖市教育局模拟预测(文))已知椭圆的离心率为,、为左右焦点.直线交椭圆于、两点,且.(1)求椭圆的方程;(2)若,斜率之积为,求证:的面积为定值.【答案】(1)(2)证明见解析(1),又,,故椭圆C的方程为:.(2)设,由,则由,,,,即,,整理得:所以又O到AB的距离,所以为定值.例题2.(2022·天津·高考真题)已知椭圆的上顶点为,右顶点为,右焦点为,.(1)求椭圆的离心率;(2)已知直线与椭圆有唯一公共点,直线交轴于点(异于),若,且的面积为,求椭圆的标准方程.【答案】(1)(2)(1)解:,离心率为.(2)解:由(1)可知椭圆的方程为,易知直线的斜率存在,设直线的方程为,联立得,由,①,,由可得,②由可得,③联立①②③可得,,,故椭圆的标准方程为.例题3.(2022·浙江·宁波市北仑中学高一期中)已知椭圆E:的离心率为,且点在椭圆上,为椭圆的右顶点,为坐标原点,过点的直线与椭圆的另外一个交点为,线段的中点为(1)若直线的斜率为1,求直线的斜率;(2)若,求三角形的面积.【答案】(1)(2)三角形OPM的面积为(1)由离心率可得:,又,,解得:,所以椭圆方程为,则,将与椭圆方程联立得:,设,则,所以,所以,设,则有,,所以直线OM的斜率为;(2)设直线l的方程为,则联立椭圆方程得:,设,则,则,则,则,则,解得:或(舍去),所以,当时,此时,直线为,所以,点O到直线l的距离为,则三角形OPM的面积为,同理,当时,求得三角形OPM的面积为,综上:三角形OPM的面积为同类题型归类练1.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(文))已知抛物线:的焦点与椭圆的一个焦点重合,(为原点)和都是半径为1的圆.(1)求抛物线的方程;(2)若和的公切线与抛物线交于,两点,求四边形的面积.【答案】(1)(2)(1)∵,∴椭圆的焦点坐标为.又抛物线的焦点,∴,即.∴抛物线的方程为.(2)由(1)知,依题意可设:,即.∵直线是和的公切线,且和的半径都是1,∴,解得,.联立,消去可得.∴.∴,.∴.∴.2.(2022·江苏南通·高二期末)在平面直角坐标系xOy中,已知点,直线,点M满足到点F的距离与它到直线l的距离之比为,记M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)过点M且与C相切的直线交椭圆于A,B两点,射线MO交椭圆E于点N,试问的面积是否为定值?请说明理由.【答案】(1);(2)面积为定值.(1)解:设,根据题意,,其中表示M到直线l的距离.整理得,曲线C的方程为:.(2)解:的面积为定值,理由如下:设,①当直线斜率不存在时,过直线方程为,不妨令,则此时,,由题可得,故;②当直线斜率不存在时,设过直线方程为该直线与椭圆C相切得:①,,则直线MO的方程为:,,由题可得,M,N位于y轴两侧,故.即设,,,,将直线代入椭圆的方程,可得,由,可得,②则有,,所以,将①代入得:由直线与轴交于,则的面积为.故综上:面积为定值.3.(2022·河南开封·高二期末(理))已知椭圆,由E的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为的正方形.(1)求E的方程;(2)过E的右焦点F做相互垂直的两条直线,,分别和E交点A,B,C,D,若由点A,B,C,D构成的四边形的面积是,求,的方程.【答案】(1)(2)与的方程分别为:,(1)解:由已知,,,所以E的方程为.(2)解:又题意中,,①若或斜率不存在,易知,不符合题意;②若斜率存在,设,和的方程联立得:,,,,设,同理可得,所以解得,,所以与的方程分别为:,,4.(2022·河南开封·高二期末(文))已知椭圆,由C的上、下顶点,左、右焦点构成一个边长为的正方形.(1)求C的方程;(2)直线l过C的右焦点F,且和C交于点A,B,设O是坐标原点,若三角形OAB的面积是,求l的方程.【答案】(1)(2)或(1)由已知,,,所以C的方程为(2),①若l斜率不存在,易知;②若l斜率存在,设,,和C的方程联立得:,,,所以点O到直线l的距离为,所以,解之得,,所以l的方程为或,重点题型二:椭圆中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)典型例题例题1.(2022·福建·厦门外国语学校高二期中)已知椭圆的左、右顶点分别为,上顶点为,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)点,为坐标原点,为椭圆上的两个动点,线段的中点在直线上,求面积的最大值.【答案】(1);(2).(1)由题知:,由得:,即,所以,故椭圆的标准方程为;(2)若直线不存在斜率,且线段的中点在直线上,则直线为轴,此时不存在.故直线存在斜率,且不过原点;设直线,与椭圆联立,化简得:,由,整理可得,即,且,∴,∵的中点在直线上,∴,得,;,记到直线的距离为,则当且仅当,即时,,面积有最大值为.例题2.(2022·四川·威远中学校高二阶段练习(理))在平面直角坐标系中,设为椭圆的左焦点,直线与轴交于点,为椭圆的左顶点,已知椭圆长轴长为8,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若过点的直线与椭圆交于两点、,设直线、的斜率分别为、.①求证:为定值;②求面积的最大值.【答案】(1)(2)①证明见解析;②(1)因为,所以,又,所以,所以,,所以椭圆的标准方程为.(2)①当的斜率为0时,显然,.当的斜率不为0时,设,由得,设,,故有,,所以.因为,所以.综上所述,恒有为定值.②,即,当且仅当,即时取等号(此时适合),所以面积的最大值为.例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆,点为椭圆上非顶点的动点,点,分别为椭圆的左、右顶点,过点,分别作,,直线, 相交于点,连接(为坐标原点),线段与椭圆交于点,若直线,的斜率分别为,.(1)求的值;(2)求面积的最大值.【答案】(1)(2)(1)由题意知,,,设,设直线的方程为:,设直线的方程为:,所以解得点,所以,,即.(2)由(1)知,设直线的方程为:,直线的方程为:,由,得,又对称性,设,所以,所以,由(1)知和异号,由,得,所以,点到直线的距离为:,即等号成立条件为,当且仅当即等号成立,故面积的最大值为:.例题4.(2022·浙江·杭州市西湖高级中学高二期中)已知点是椭圆:一点,且椭圆的离心率为.(1)求此椭圆方程;(2)设椭圆的左顶点为,过点向上作一射线交椭圆于点,以为边作矩形,使得对边经过椭圆中心,求矩形面积的最大值.【答案】(1)(2)(1)令椭圆半焦距为c,依题意,,解得,所以椭圆E的方程为:.(2)由(1)知,,设直线AB的斜率为,则直线AB的方程为:,由消去y并整理得:,点的横坐标,则点的横坐标有:,解得,则有,因矩形的边CD过原点O,则,因此,矩形的面积,当且仅当,即时取“=”,所以矩形ABCD面积的最大值是.例题5.(2022·河南开封·模拟预测(理))已知椭圆的离心率为,上的点与外的点距离的最小值为2.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l与椭圆交于点,,当直线l被圆截得的弦长为时,求面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)由题意,,又,所以,所以椭圆的方程为;(2)易知直线不过原点,设方程为,原点到直线距离为,,所以,,,原点到直线距离为1,若,则,方程为,此时,,,时,由,及得,设,,则,,,,令,由得,,令,则,时,,单调递增,所以,,综上, .同类题型归类练1.(2022·云南师大附中高三阶段练习)在上任取一点,记,当P在圆C上运动时,点Q的轨迹记为.(1)写出的标准方程,并说明的离心率是定值(与无关);(2)当时,分别记为,若直线与交于4个点,在直线l上从上到下顺次记为A,B,C,D.①与是否相等?证明你的结论;②已知,求面积的最大值.【答案】(1),答案见解析(2)①,证明见解析;②最大值为.(1)设,则,所以,化为,所以的标准方程为. ,,,为定值.(2)①设与的交点为,,与的交点为,,联立消,整理得,,所以,, 所以的中点与的中点坐标均为,即的中点与的中点重合,故②直线:被椭圆:截得的弦长为,所以,,,点到直线的距离为,所以的面积为,所以当时,的面积最大,最大值为.2.(2022·海南中学高三阶段练习)已知椭圆:的离心率为,左、右焦点分别为,,过作不平行于坐标轴的直线交于A,B两点,且的周长为.(1)求的方程;(2)若轴于点M,轴于点N,直线AN与BM交于点C.①求证:点C在一条定直线上,并求此定直线;②求面积的最大值.【答案】(1);(2)①证明见解析,;②.(1)由椭圆定义可知的周长为,即,因为离心率,所以,又因为,所以,故的方程为.(2)①依题意,设直线AB方程为.联立,得,易知设,,则,.因为轴,轴,所以,.所以直线AN:,直线BM:,联立解得.从而点C在定直线上.②因为,又,则,设,则,当且仅当,即时,等号成立,故面积的最大值为3.(2022·全国·高三专题练习),是椭圆:的左、右顶点,是椭圆上位于轴上方的动点,直线,与直线:分别交于,两点,当点的坐标为时,.(1)求椭圆的方程;(2)记和的面积分别为和.求的取值范围.【答案】(1)(2)(1)由可得,∴,把代入椭圆的方程得,解得,所以椭圆的方程为.(2)显然直线存在斜率,设直线的方程为,由得,设,则,,从而,即,∴,又,直线的方程为,得,,,则,当且仅当,即时取等号,故的取值范围为.4.(2022·浙江·效实中学模拟预测)已知分别为椭圆的左、右焦点,长轴长为,分别为椭圆的上、下顶点,且四边形的面积为.(1)求椭圆的方程;(2)若椭圆的离心率为,过点的直线与曲线交于两点,设的中点为M,两点为曲线上关于原点对称的两点,且,求四边形面积的取值范围.【答案】(1)或(2)(1)由,得,又,则由,可得或则椭圆的方程为或.(2)由椭圆的离心率,则椭圆的方程为当直线AB斜率存在时,设直线,代入,整理得则,则直线 代入,整理得,取,则,则,则,即当直线AB斜率不存在时,AB的方程为,此时,,,综上,四边形面积的取值范围为.5.(2022·河南·鹤壁高中模拟预测(文))已知椭圆的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)在圆上取一动点P作椭圆C的两条切线,切点分别记为M,N,(与PN的斜率均存在),求△OMN面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)由题意得,,∴,又∵,∴,则椭圆C的标准方程为;(2)设,,,,再设,联立,得,由,得,此方程的判别式则,,即,同理,设 ,,在直线,上,即,,直线的方程为,与椭圆方程联立,可得,,,当时,且,,到的距离,,令,则,则 ,结合对勾函数的性质可知,在递减,在时递增,故,而 ,故,;当时 ,,故方程为:,,则,∴综上所述,.重点题型三:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(定值)典型例题例题1.(2022·山东潍坊·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线的右顶点在圆上,且.(1)求双曲线的方程;(2)动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点、,设为坐标原点.求证:的面积为定值.【答案】(1)(2)证明见解析(1)不妨设 , 因为,从而 故由 , 又因为, 所以 ,又因为 在圆 上, 所以 所以双曲线的标准方程为:(2)设直线与轴交于点,双曲线的渐近线方程为由于动直线与双曲线恰有1个公共点, 且与双曲线的两条渐近线分别交于点,当动直线的斜率不存在时, ,,,当动直线的斜率存在时, 且斜率, 不妨设直线 , 故由 依题意,且, 化简得 ,故由 , 同理可求,,所以又因为原点到直线的距离,所以,又由所以,故的面积是为定值,定值为例题2.(2022·广东·模拟预测)已知双曲线:的一条渐近线方程为,焦点到渐近线的距离为1.(1)求双曲线的标准方程与离心率;(2)已知斜率为的直线与双曲线交于轴上方的,两点,为坐标原点,直线,的斜率之积为,求的面积.【答案】(1),离心率为(2)(1)由题意知焦点到渐近线的距离为,则因为一条渐近线方程为,所以,又,解得,,所以双曲线的标准方程为,离心率为.(2)设直线:,,,联立则,所以,由解得或(舍去),所以,:,令,得,所以的面积为例题3.(2022·全国·模拟预测)已知双曲线:的离心率为,焦点到其渐近线的距离为1.(1)求双曲线的标准方程;(2)已知直线:与双曲线交于,两点,为坐标原点,直线,的斜率之积为,求的面积.【答案】(1)(2)(1)双曲线C:的焦点坐标为,其渐近线方程为,所以焦点到其渐近线的距离为.因为双曲线C的离心率为,所以,解得,所以双曲线C的标准方程为.(2)设,,联立,得,,所以,.由,解得t=1(负值舍去),所以,.直线l:,所以原点O到直线l的距离为,,所以△OAB的面积为.例题4.(2022·江西·景德镇一中高二期末(文))若是双曲线的两个焦点.(1)若双曲线上一点到它的一个焦点的距离等于10,求点到另一个焦点距离;(2)如图若是双曲线左支上一点,且,求的面积.【答案】(1)(2)(1)是双曲线的两个焦点,则,点M到它的一个焦点的距离等于10,设点到另一个焦点的距离为,则由双曲线定义可知,,解得或(舍去)即点到另一个焦点的距离为;(2)P是双曲线左支上的点,则, 则,而,所以,即,所以为直角三角形,,所以.例题5.(2022·浙江·高三专题练习)设点为双曲线上任意一点,双曲线的离心率为,右焦点与椭圆的右焦点重合.(1)求双曲线的标准方程;(2)过点作双曲线两条渐近线的平行线,分别与两渐近线交于点,,求证:平行四边形的面积为定值,并求出此定值.【答案】(1);(2)证明见解析;定值为.(1)则,,.所以双曲线的标准方程为:.(2)设点坐标为,过与渐近线平行的直线分别为,,方程分别为,,联立方程:,得,同理可得:,得,又渐近线方程为,则,,又点在双曲线上,则,所以,即平行四边形的面积为定值,且此定值为.同类题型归类练1.(2022·全国·模拟预测)已知双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(3,0),其中一条渐近线的倾斜角的正切值为,O为坐标原点.(1)求双曲线C的方程;(2)直线l与x轴正半轴相交于一点D,与双曲线C右支相切(切点不为右顶点),且l分别交双曲线C的两条渐近线于M、N两点,证明:△MON的面积为定值,并求出该定值.【答案】(1);(2)证明见解析,﹒(1)由题可知,解得,则:;(2)由于直线与双曲线右支相切(切点不为右顶点),则直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,令,则,则.联立得,,则,即.双曲线两条渐近线方程为,联立得,,联立得,,,故的面积为定值.2.(2022·上海市建平中学高二阶段练习)双曲线上一点到左、右两焦点距离的差为2.(1)求双曲线的方程;(2)设、是双曲线的左、右焦点,P是双曲线上的点,若,求的面积.【答案】(1)(2)(1)由题意得,得,因为点在双曲线上,所以,解得,所以双曲线的方程为,(2)由(1)可得,所以,不妨设点在双曲线的右支上,则,因为,所以,因为,所以由余弦定理得,因为,所以,所以的面积为3.(2022·河南信阳·高二期末(文))已知椭圆的离心率为,右焦点为,过作轴的垂线交双曲线的两条渐近线于,,得到三角形的面积为1.(1)求,;(2)设,,的三个点都在椭圆上,设的中点为,且.求证:的面积为定值.【答案】(1)(2)证明见解析(1)椭圆的离心率为,其中, 双曲线的两条渐近线的方程为,设,则因为三角形的面积为1,所以,所以,,故椭圆的方程为;(2)①当直线的斜率不存在时,因为,所以,此时的方程为,或,此时的方程为.将,代入椭圆方程得,,,所以的面积为由椭圆轴对称性得:当的方程为时,的面积也为.②当直线的斜率存在时:设直线方程为,设,,,因为的中点为,且,所以的重心是坐标原点所以,联立和,得,,当时,,,所以,,故因为点在椭圆上,所以代入椭圆整理得,满足因而与满足的等式关系为①当时,因为的重心是坐标原点,所以的面积为的面积的3倍设直线与轴交于点,则.那么的面积为,关系式①代入得,综合①②得的面积为定值.重点题型四:双曲线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)典型例题例题1.(2022·山东·胜利一中模拟预测)在平面直角坐标系中,已知,,,,点满足,记的轨迹为.(1)求的方程;(2)过点作两条互相垂直的直线和,直线与C相交于两个不同的点和,在线段上取点,满足,直线交直线于点,试问面积是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,说明理由.【答案】(1)(2)的面积不存在最小值,理由见解析(1)由,,,,,,,得,即.(2)设,,,,,,且.,,,,则,得,,得.即.将A,B两点的坐标代入双曲线中,得,即,,(且),则,得动点Q的轨迹方程为.设直线的斜率为,直线的斜率为,,,(当且仅当时取“=”,此时直线与双曲线不存在相交于两个不同点A,B,因此,的面积不存在最小值.例题2.(2022·广东惠州·高三阶段练习)在一张纸上有一圆:,定点,折叠纸片使圆上某一点恰好与点重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕,设折痕与直线的交点为.(1)求点的轨迹方程;(2)曲线上一点,点、分别为直线:在第一象限上的点与:在第四象限上的点,若,,求面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)解:依题意可得点与关于对称,则,∴.则点的轨迹为以,为焦点,实轴长为8的双曲线,∴,,又,故,,,所以双曲线方程为;(2)解:由题意知,,分别为双曲线:的渐近线,设,,,且,,由得,,∴,.∴,整理得,即又,同理,设的倾斜角为,则.∴因为,易知函数在上单调递减,在上单调递增,当时,,当时,;∴面积取值范围是.例题3.(2022·重庆一中高二阶段练习)已知双曲线的离心率为,点的坐标是,为坐标原点.(1)若双曲线的离心率,求实数的取值范围;(2)当时,设过点的直线与双曲线的左支交于,两个不同的点,线段的中点为点,求的面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1),,,解得(2)由(1)可知,,双曲线E的方程为设,过点A的直线方程为由可得,由,解得故例题4.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知,,动点满足.(1)求动点的轨迹的方程;(2)若轨迹的左,右顶点分别为,,点为轨迹上异于,的一个动点,直线,分别与直线相交于,两点,以为直径的圆与轴交于,两点,求四边形面积的最小值.【答案】(1);(2)6.(1)由动点P满足,得动点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,且,所以,所以,故动点P的轨迹C方程为:;(2)由(1)知,,所以直线的方程为,即,与直线的交点S的坐标为,直线的方程为,即,与直线的交点T的坐标为,设以ST为直径的圆的方程为,令,则,所以,,令,则,设,则,所以,又点在双曲线上,所以,故,又,所以,当且仅当即时等号成立,所以四边形面积的最小值为6.同类题型归类练1.(2022·全国·高三专题练习)在一张纸上有一圆:,定点,折叠纸片使圆C上某一点恰好与点M重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕PQ,设折痕PQ与直线的交点为T.(1)求证:为定值,并求出点的轨迹方程;(2)曲线上一点P,点A、B分别为直线:在第一象限上的点与:在第四象限上的点,若,,求面积的取值范围.【答案】(1)证明见解析,(2)(1)证明:如图,由点与关于对称, 则,,故为定值.由,由双曲线定义知,点的轨迹为以为焦点,实轴长为8的双曲线,设双曲线方程为,,所以双曲线方程为;(2)由题意知,分别为双曲线的渐近线设,由,设.,由于P点在双曲线上又同理,设的倾斜角为,则.由对勾函数的性质可知函数在上单调递减,在上单调递增,当时, ;当时,;.2.(2022·广东江门·高二期末)若椭圆E:过抛物线x2=4y的焦点,且与双曲线x2-y2=1有相同的焦点.(1)求椭圆E的方程;(2)不过原点O的直线l:y=x+m与椭圆E交于A,B两点,求△OAB面积的最大值以及此时直线的方程.【答案】(1)(2)面积最大值为,此时直线的方程为.(1)解:抛物线的焦点为,双曲线的焦点为或,依题意可得,又,所以,所以椭圆方程为;(2)解:根据题意,设点,,,,联立直线方程与椭圆方程可得,,消去得,,即得,,则由相交弦长公式可得,又由点到直线距离公式可得,点到直线的距离即为,所以,当且仅当,即时,面积取得最大值为,此时直线的方程为.3.(2022·全国·高三专题练习)O为坐标原点椭圆的左右焦点分别为,离心率为;双曲线的左右焦点分别为,离心率为,已知,切.(1)求的方程;(2)过作的不垂直于y轴的弦,M为的中点,当直线与交于P,Q两点时,求四边形面积的最小值.【答案】(1)的方程为:,的方程为:(2)1(1)因为,,,所以①因为,所以②由①得:,解得:,代入②式中,解得:,所以的方程为:,的方程为:(2),因为直线不垂直于y轴所以设方程为:联立 得:设,,则,,,则,因为点M在直线上,所以,直线:联立得:解得:,显然,故当时,,当时,则,,点直线距离分别是:,因为,点直线两侧,故 显然,所以所以则则四边形面积当时,四边形面积取得最小值,此时此时方程为:,符合题意,故四边形面积的最小值为14.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线:的右焦点与抛物线的焦点重合,一条渐近线的倾斜角为.(1)求双曲线的方程;(2)经过点的直线与双曲线的右支交与两点,与轴交与点,点关于原点的对称点为点,求证:.【答案】(1);(2)证明见解析.解:(1)由题意得,,解得所以双曲线的方程为:(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为:,得,,设,,联立,整理可得,所以所以直线与双曲线右支有两个交点,所以所以,设,所以5.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线C:的离心率为,且经过.(1)求双曲线C的方程;(2)若过点的直线交双曲线C于x轴下方不同的两点P、Q,设P、Q中点为M,求三角形面积的取值范围.【答案】(1);(2).(1)由题题意,得,解得.所以,双曲线C的方程为.(2)设直线的方程为与双曲线C方程联立:,消元得设P、Q两点的纵坐标为,则:,解得.设点M的纵坐标为,由题点M为的中点,即所以,易知表达式在上单调递减,故三角形面积的取值范围为.重点题型五:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(定值)典型例题例题1.(2022·四川·威远中学校高二阶段练习(理))已知抛物线上的点到焦点的距离为6.(1)求抛物线的方程;(2)设为抛物线的焦点,直线与抛物线交于,两点,求的面积.【答案】(1)(2)(1)因为,所以,故抛物线方程为:.(2)设,且,由可得,故或,故,故,故,而到直线的距离为,故的面积为.例题2.(2022·河北邯郸·高二期末)已知抛物线的准线方程为,过抛物线的焦点的直线与抛物线交于不同两点,,且.(1)求抛物线的方程及焦点F的坐标:(2)求的面积(为坐标原点).【答案】(1),焦点(2)(1)根据条件,得,∴抛物线C的方程为,焦点.(2)根据题意,直线l的斜率存在,设为k,设A,,则l的方程为.代入抛物线C的方程,得,,∴,.∴,∴,∴直线l的方程为.又∵O到l的距离为,∴的面积为.例题3.(2022·江苏·高二)已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上且经过点.(1)求抛物线的方程;(2)若点和点在抛物线上,且点到焦点的距离是,求的面积.【答案】(1)或(2)(1)若抛物线焦点在轴上,则可设,,解得:,抛物线方程为:;若抛物线焦点在轴上,则可设,,解得:,抛物线方程为:;综上所述:抛物线的方程为:或.(2)由题意得:直线方程为:;;在抛物线上,抛物线的方程为设,则,解得:,.例题4.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线:的焦点到准线的距离为2.(1)求抛物线的方程;(2)设是抛物线上横坐标为4的一点,过点作圆:的两条切线与抛物线分别交于异于点的,两点,求的面积.【答案】(1)(2)(1)由于抛物线:的焦点到准线的距离为2,所以,所以抛物线的方程为.(2)由(1)得抛物线的方程为,焦点.当时,,,不妨设,圆:的圆心为,半径为,依题意可知直线的斜率存在,设直线的斜率为,则直线的斜率为,直线的方程为,圆心到直线的距离,不妨设直线的斜率为,则直线的斜率为,则直线的方程为,直线的方程为,由,由,,到直线的距离为,所以.例题5.(2022·河南·平顶山市教育局教育教学研究室高二开学考试(文))已知抛物线的焦点为,是抛物线上在第一象限内的点,且.(1)求抛物线的方程;(2)已知直线交抛物线于,两点,若的中点坐标为,,求的面积.【答案】(1)(2)(1)因为,所以,故抛物线C的方程为.(2)设,,则,两式相减得,所以.因为MN的中点坐标为,所以,即直线l的斜率为.因为直线l过点,所以直线l的方程为,即.联立方程组,得,则,.因为,且点到直线l的距离,所以的面积为.例题6.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))在平面直角坐标系中,已知抛物线:,经过的直线与交于,两点.(1)若,求长度的最小值:(2)过焦点的直线交抛物线于,两点,若,求的面积.【答案】(1)(2)(1)设,由,可得,当时,取得最小值.(2)抛物线关于轴对称,不妨设A点在第一象限、B点在第四象限,设,故①,②,又,,故③,④,联立①②③④得,故直线的斜率为,直线方程为,化简得,到直线的距离为,,故.同类题型归类练1.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线上一点到焦点F的距离.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F且倾斜角为的直线l与抛物线C交于A,B两点,点M为抛物线C准线上一点,且,求的面积.【答案】(1);(2)或.(1)由抛物线的定义得.由题意得,解得,∴抛物线的方程为;(2)由(1)知点,∴直线l的方程为.由,可得,设,则不妨设,点A,B的坐标分别为.设点M的坐标为,则,则,解得或.∴,点M到直线l的距离为,故或,当时,的面积为.当时,的面积为.2.(2022·河北邢台·高二阶段练习)已知点F为抛物线的焦点,点在抛物线上,且.(1)求该抛物线的方程;(2)若点A在第一象限,且抛物线在点A处的切线交y轴于点M,求的面积.【答案】(1)(2)8(1)由抛物线的定义可知, 即,抛物线的方程为,(2),且A在第一象限,,即A(4,4),显然切线的斜率存在,故可设其方程为,.由,消去得,即, 令,解得,切线方程为.令x=0,得,即,.3.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二阶段练习)已知抛物线的准线与轴交于点,其焦点为,椭圆以,为焦点,且离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线与椭圆交于,两点,若,求(点为坐标原点)的面积.【答案】(1)(2)(1)由题意得,,设椭圆方程为,则,得,所以,所以椭圆的标准方程为(2)设,由,得,整理得,由,得,,因为,所以,所以,所以,化简得,满足所以,当时,直线为,则点到直线的距离为,所以,当时,直线为,则点到直线的距离为,所以,综上,的面积为4.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(文))已知抛物线:的焦点与椭圆的一个焦点重合,(为原点)和都是半径为1的圆.(1)求抛物线的方程;(2)若和的公切线与抛物线交于,两点,求四边形的面积.【答案】(1)(2)(1)∵,∴椭圆的焦点坐标为.又抛物线的焦点,∴,即.∴抛物线的方程为.(2)由(1)知,依题意可设:,即.∵直线是和的公切线,且和的半径都是1,∴,解得,.联立,消去可得.∴.∴,.∴.∴.5.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二期中(理))已知过抛物线的焦点,斜率为的直线交抛物线于,两点,且.(1)求该抛物线的方程;(2)为坐标原点,求的面积.【答案】(1)(2)(1)抛物线的焦点为,所以直线的方程为,由消去得,所以,由抛物线定义得,即,所以. 所以抛物线的方程为.(2)由知,方程,可化为,解得,,故,.所以,. 则面积6.(2022·上海虹口·高二期末)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合.(1)求椭圆的离心率与抛物线的方程;(2)过焦点的动直线与抛物线交于,两点,从原点作直线的垂线,垂足为,求动点的轨迹方程;(3)点为椭圆上的点,设直线与平行,且直线与椭圆交于,两点,若的面积为1,求直线的方程.【答案】(1)离心率为;抛物线的方程为(2)(3)(1)因,,故,从而椭圆的离心率为. 且椭圆的右焦点坐标为.于是由椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,得,即.从而抛物线的方程为.(2)设动点的坐标为,由条件,且点,在直线上,可得.于是. 即.故动点的轨迹方程为:.(3)由于,设直线方程为,,.由得,故.则. 又点到直线的距离,故由,解得,从而.因此,直线的方程为.重点题型六:抛物线中三角形(四边形)的面积问题(最值或范围)典型例题例题1.(2022·陕西西安·高二期末(理))已知抛物线的焦点为,抛物线上的点的横坐标为1,且.(1)求抛物线的方程;(2)过焦点作两条相互垂直的直线(斜率均存在),分别与抛物线交于、和、四点,求四边形面积的最小值.【答案】(1)(2)2(1)解:由已知知:,解得,故抛物线的方程为:.(2)解:由(1)知:,设直线的方程为:,、,则直线的方程为:,联立得,则,所以,,∴,同理可得,∴四边形的面积,当且仅当,即时等号成立,∴四边形面积的最小值为2.例题2.(2022·吉林省实验中学高二期末)已知抛物线的焦点为,点是抛物线上的点,且.(1)求抛物线方程;(2)直线与抛物线交于、两点,且.求面积的最小值.【答案】(1);(2).(1)依题意.(2)与联立得,,得,又,又m>0,m=4.且,,当k=0时,S最小,最小值为.例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆:与抛物线:有相同的焦点,抛物线的准线交椭圆于,两点,且.(1)求椭圆与抛物线的方程;(2)为坐标原点,过焦点的直线交椭圆于,两点,求面积的最大值.【答案】(1)椭圆的方程为:,抛物线的方程为:;(2)最大值为1.解析:(1)因为,所以不妨设的坐标为,的坐标为,所以有:,∴,,∴椭圆的方程为:,抛物线的方程为:;(2)由(1)可知:的坐标为:,设直线的方程为:,到的距离为,则,联立可得:,则,,当且仅当时取等号,故面积的最大值为1.例题4.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(文))已知抛物线,点为其焦点,为上的动点,若的最小值为1.(1)求抛物线的方程;(2)过轴上一动点作互相垂直的两条直线,与抛物线T分别相交于点和,,点,分别为的中点,求面积的最小值.【答案】(1)(2)4(1)抛物线定义,,∵,∴,∴抛物线T的方程为:(2)由题意可知,直线AB不与y轴垂直,所以设直线AB的方程为.设A(),B()由∴,同理∴同理∴当且仅当时取等号,故△EHK面积的最小值为4.例题5.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆且经过,,,中的三点,抛物线,椭圆的右焦点是抛物线的焦点.(1)求曲线,的方程;(2)点是椭圆的点,且过点P可以作抛物线的两条切线,切点为A,B,求三角形面积的最大值.【答案】(1),(2)(1)根据对称性可得,,在椭圆上,故,且,故,所以.椭圆的右焦点为,所以即,故..(2)设点,,,其中, 由可得,整理得到:,所以,故,且,故, 同理,,故为方程的两个根,故,而的中点的纵坐标为,故平行于轴,故三角形面积为由可得,故或(舍),故,故当时,有.同类题型归类练1.(2022·云南德宏·高三期末(理))已知中心在原点O的椭圆E的长轴长为,且与抛物线有相同的焦点.(1)求椭圆E的方程;(2)若点H的坐标为(2,0),点、()是椭圆E上的两点,点A,B,H不共线,且∠OHA=∠OHB,证明:直线AB过定点,并求面积的取值范围.【答案】(1)(2)证明见解析,(1)抛物线的焦点为,∴E的焦点为,又,∴,又,∴.∴椭圆E的方程为.(2)设直线AB的方程为(),,,由得 即∴,又∵, ∴.∴ .∴.∴,满足题意.∴直线AB恒过定点.所以,∴,令,则∴,又∵.∴面积的取值范围是.2.(2022·浙江·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上的点到两焦点,的距离之和为4.(1)求椭圆的标准方程;(2)若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,过点作直线交抛物线于点M,N,直线交抛物线于点Q,以Q为切点作抛物线的切线,且,求面积S的最小值.【答案】(1);(2).(1)因为椭圆上的点到两焦点,的距离之和为4,所以有,即,将点代入椭圆的方程,得,从而,所以椭圆的标准方程为;(2)由(1)知椭圆的右焦点为,因为抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,所以,即,从而抛物线的方程为.设,,设直线为:,联立,消去x得,所以①,直线与抛物线联立,消去x得,所以得Q点的纵坐标为,所以,因为,所以直线为:与抛物线联立,消去x得,故,得,代入①式可以得,,即,又有,直线为,得,所以,当且仅当时取到最小值.3.(2022·河南洛阳·高二期末(文))已知点,点B为直线上的动点,过B作直线的垂线,线段AB的中垂线与交于点P.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)若过点的直线l与曲线C交于M,N两点,求面积的最小值.(O为坐标原点)【答案】(1)(2)(1)解:由已知可得,,即点到定点的距离等于到直线的距离,故点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,所以点的轨迹方程为. (2)解:当直线的倾斜角为时,与曲线只有一个交点,不符合题意;当直线的倾斜角不为时,设直线方程为,,,,,由,可得,,所以,,,,所以当且仅当时取等号,即面积的最小值为;4.(2022·陕西宝鸡·二模(理))已知曲线C上任一点到点的距离比它到直线的距离小2.经过点的直线l与曲线C交于A,B两点.(1)求曲线C的方程;(2)若曲线C在点A,B处的切线交于点P,求面积的最小值.【答案】(1)(2)36(1)因为曲线C上任一点到点的距离比它到直线的距离小2.所以曲线C上任一点到点的距离与它到直线的距离相等.是抛物线,且,,所以的方程是;(2)设,,设过点的切线方程是,由得,,又,所以,,切线方程为,,,即,同理过点的切线方程是,由得,即,斜率存在时,设直线的方程是,显然,由得,所以,,,,点到直线的距离为,,当斜率不存在时,易得(不妨设在第一象限),方程是,即,方程是,即,由,得,即,此时到的距离为6,,,综上,的最小值是36.5.(2022·浙江·高三专题练习)已知点为抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上.(1)求的值及抛物线的准线方程;(2)求证:直线与直线的倾斜角互补;(3)当点的横坐标时,求面积的最大值.【答案】(1);准线方程为;(2)证明见解析;(3).(1)为抛物线的焦点,,,抛物线的准线方程为;(2)由(1)知:抛物线方程为;设直线方程为:,,,,由得:,,,的重心在轴上,,即,,直线与直线的倾斜角互补;(3)由(2)知:,又,,,点到直线的距离;,,,即,,即,解得:;又,,令,则,设,则,当时,,此时单调递减,,即面积的最大值为.6.(2022·吉林·长春吉大附中实验学校高二期末)在平面直角坐标系中,原点为,抛物线C的方程为,直线与抛物线C相交于A,B不同两点.(1)求抛物线C的准线方程;(2)当时,求线段AB的最小值;(3)若直线经过抛物线C的焦点F,过点F作直线与垂直,且直线与抛物线交于不同两点C,D,设M,N分别为线段AB,CD的中点,求面积的最小值.【答案】(1)(2)(3)4(1)由可得:,焦点为,所以准线方程:.(2)显然直线斜率存在,否则没有2个交点,设直线AB方程为,,由得,所以,,,即,解得:, 所以直线,,所以当时,.(3)由题意知直线、的斜率都存在且不为0,设直线的方程为,,,则直线的方程为,由得,所以,,所以,,所以,用替换可得,,所以,所以,当且仅当即时,等号成立,所以的面积取最小值4.
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