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第三章 圆锥曲线的方程 章末重点题型大总结(精讲)-2024-2025学年高二数学上学期同步精讲精练(人教A版选择性必修第一册)
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第三章 圆锥曲线的方程 章末总结(精讲)目录第一部分:知识框架第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:圆锥曲线的定义 重点题型二:圆锥曲线的标准方程重点题型三:圆锥曲线的几何性质重点题型四:椭圆、抛物线中的离心率问题重点题型五:直线与圆锥曲线的位置关系重点题型六:圆锥曲线中的中点弦问题重点题型七:圆锥曲线中的弦长问题重点题型八:圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题重点题型九:圆锥曲线中的定点问题重点题型十:圆锥曲线中的定值问题重点题型十一:圆锥曲线中的定直线问题重点题型十二:圆锥曲线中的向量问题第一部分:知 识 框 架第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:圆锥曲线的定义1.设为定点,,动点M满足,则动点M的轨迹是( )A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段【答案】D因为,所以动点M的轨迹是线段,故选:D2.若椭圆上一点A到焦点的距离为2,则点A到焦点的距离为( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D由椭圆方程知:.根据椭圆的定义有.因为,所以.故选:D3.若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )A. B. C. D.【答案】A由题意得:到与的距离之和为8,且8>4,故动点P的轨迹方程是以与为焦点的椭圆方程,故,,所以,,所以椭圆方程为.故选:A4.已知A(0,-4),B(0,4),|PA|﹣|PB|=2a,当a=3和4时,点P轨迹分别为( )A.双曲线和一条直线 B.双曲线和两条射线C.双曲线一支和一条直线 D.双曲线一支和一条射线【答案】D∵A(0,-4),B(0,4),∴|AB|=8,又|PA|-|PB|=2a,∴当a=3时,|PA|-|PB|=6<8,由双曲线定义可得点P的轨迹为双曲线的上支;当a=4时,|PA|-|PB|=8,∴点P的轨迹为y轴上的以点B为端点的方向向上的射线;故选:D.5.动点到点及点的距离之差为,则点的轨迹是( )A.双曲线 B.双曲线的一支 C.两条射线 D.一条射线【答案】D由已知,,所以点的轨迹是一条以为端点向轴正方向的射线.故选:D.6.若动点满足,则点的轨迹应为( )A.椭圆 B.抛物线 C.双曲线 D.圆【答案】B动点满足,可知:动点到定点与到定直线距离相等,其中定点不在定直线上.因此P点的轨迹应为抛物线.故选:B.7.双曲线上一点与它的一个焦点的距离等于1,那么点与另一个焦点的距离等于___________.【答案】17由双曲线的方程可得实半轴长为,虚半轴长为,故.因为点与一个焦点的距离等于1,而,故点与该焦点同在轴的上方或下方,故点与另一个焦点的距离为,故答案为:.重点题型二:圆锥曲线的标准方程1.已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为8,离心率为2,则该双曲线的方程为( )A. B.C. D.【答案】B由题意可设双曲线的标准方程为,因为双曲线的焦距为8,则2c=8,所以c=4,又双曲线的离心率为,所以a=2,则,所以双曲线的标准方程为.故选:B.2.若抛物线的焦点坐标为,则的值为( )A. B. C. D.【答案】C由题意抛物线的焦点坐标为,故 ,抛物线方程即,故 ,故选:C3.已知抛物线y2=2px(p>0)经过点M(x0,2),若点M到准线l的距离为3,则该抛物线的方程为( )A.y2=4x B.y2=2x或y2=4xC.y2=8x D.y2=4x或y2=8x【答案】D∵抛物线y2=2px(p>0)经过点M(x0,2),∴,可得.又点M到准线l的距离为3,∴,解得p=2或p=4.则该抛物线的方程为 y2=4 x或 y2 = 8x.故选:D.二、解答题4.求以坐标轴为对称轴,并且经过两点A(0,2)和B(,)的椭圆的标准方程.【答案】.令椭圆方程为,所以,可得,故椭圆的标准方程为.5.(1)求以(-4,0),(4,0)为焦点,且过点的椭圆的标准方程.(2)已知双曲线焦点在y轴上,焦距为10,双曲线的渐近线方程为,求双曲线的方程.【答案】【小问1】【小问2】(1)由题意可设所求椭圆的标准方程为.又椭圆过点,将x=3,y=代入方程得,解得λ=11或(舍去).故所求椭圆的标准方程为.(2)由题意,设双曲线的标准方程为,设焦距为2c,∴,解得,∴该双曲线的方程为.6.求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点在轴上,虚轴长为,离心率为;(2)顶点间的距离为,渐近线方程为.【答案】(1)(2)焦点在轴上的双曲线的方程为;焦点在轴上双曲线的方程为(1)解:由题意,双曲线的焦点在轴上,设所求双曲线的方程为1,因为虚轴长为,离心率为,可得,解得,所以双曲线的方程为.(2)解:当双曲线的焦点在轴上时,设双曲线的方程为1,因为顶点间的距离为,渐近线方程为,可得,解得,所以双曲线的方程为;当双曲线的焦点在 轴上时,设双曲线的方程为1,因为顶点间的距离为,渐近线方程为,可得,解得,所以双曲线的方程为.7.根据下列条件求双曲线的标准方程.(1)双曲线经过点,,焦点在x轴上;(2)经过点,且与双曲线有相同的焦点.【答案】(1);(2).(1)因双曲线的焦点在轴上,且,则设所求双曲线的方程为,而双曲线过点,则有,解得,所以所求双曲线的标准方程为.(2)所求双曲线与双曲线有相同的焦点,则设所求双曲线的方程为,而此双曲线过点,于是有,解得或(舍去),所以所求双曲线的标准方程为.8.回答下列各题.(1)求经过点的抛物线的标准方程;(2)求经过点,且与有相同的焦点的椭圆的标准方程.【答案】(1)或(2)(1)解:因为点在第三象限,所以经过点的抛物线的焦点在轴的负半轴或轴的负半轴,当抛物线的焦点在轴的负半轴时,设抛物线的方程为,将点代入得,解得,所以抛物线的方程为,当抛物线的焦点在轴的负半轴时,设抛物线的方程为,将点代入得,解得,所以抛物线的方程为,综上所述,经过点的抛物线的标准方程为或;(2)解:椭圆的焦点为,可设所求椭圆方程为,将点代入得:,整理得,解得或(舍去),所以椭圆的标准方程为.9.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点;(2)焦点在直线上.【答案】(1)抛物线方程或,对应的准线方程分别是, .(2)抛物线的方程为或,对应的准线方程分别是,.(1)设所求的抛物线方程为或,因为过点,所以或,所以或.所以所求的抛物线方程为或,对应的准线方程分别是或.(2)令得,令得,所以抛物线的焦点为或.当焦点为时,,所以,此时抛物线方程;焦点为时,,所以,此时抛物线方程为.所以所求的抛物线的方程为或,对应的准线方程分别是,.重点题型三:圆锥曲线的几何性质1.线段|AB|=4,|PA|+|PB|=6,M是AB的中点,当点P在同一平面内运动时,|PM|的最小值是( )A.5 B. C.2 D.【答案】B若以为原点为x轴建立平面直角坐标系,由,则,若,故轨迹是以为焦点,焦距为4,长轴长为6的椭圆,且轨迹方程为,所以|PM|的最小值是.故选:B2.过双曲线的右支上的一点P分别向圆和圆作切线,切点分别为M,N,则的最小值为( )A.8 B.9 C.10 D.11【答案】B设双曲线的左、右焦点分别为, .故选:B3.已知双曲线:的左右焦点为,,点在双曲线的右支上,点关于原点的对称点为,则( )A.4 B. C.6 D.【答案】C由双曲线的对称性可得点Q在双曲线的左支上,且,由可知,,∴.故选:C.4.已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最小值为___________.【答案】##不妨设点为,,则,则设圆的圆心为,则坐标为则的最小值,即为的最小值与圆的半径之差.又当时,,当且仅当时取得等号;故.故答案为:.5.已知为椭圆的左焦点,P为椭圆上一点,则的取值范围为_________.【答案】[1,3]由题意,,设,则,所以,因为,所以的范围是.故答案为:.6.已知椭圆,点,为椭圆上一动点,则的最大值为____.【答案】设点,则,可得,其中,,当且仅当时,取得最大值.故答案为:.7.双曲线上一点P到的距离最小值为___________.【答案】2设,则,即,于是得,而,则当时,,所以双曲线上一点P到的距离最小值为2.故答案为:28.已知圆C: ,点在抛物线T:上运动,过点引直线,与圆C相切,切点分别为,,则的取值范围为__________.【答案】如图,连接CP,CQ,CM,依题意,,而,而,则CM垂直平分线段PQ,于是得四边形MPCQ的面积为面积的2倍,从而得,即,设点,而,,则,当且仅当t=1时取“=”,,因此得,即,得,所以的取值范围为.故答案为:9.已知抛物线上距离点最近的点恰好是其顶点,则的取值范围是_____________.【答案】设点P(x,y)为抛物线上的任意一点,则点P离点A(0,a)的距离的平方为|AP|2=x2+(y﹣a)2=x2+y2﹣2ay+a2,∵x2=2y,∴|AP|2=2y+y2﹣2ay+a2(y≥0)=y2+2(1﹣a)y+a2(y≥0),∴对称轴为a﹣1,∵离点A(0,a)最近的点恰好是顶点,∴a﹣1≤0解得a≤1,又a>0,∴0<a≤1,故答案为:.10.抛物线E:与圆M:交于A,B两点,圆心,点P为劣弧上不同于A,B的一个动点,平行于y轴的直线PN交抛物线于点N,则的周长的取值范围是______.【答案】如图,可得圆心也是抛物线的焦点,PN交抛物线的准线于H,根据抛物线的定义,可得,故的周长,由,解得,∵,且 ∴PH的取值范围为,∴,∴的周长的取值范围为.故答案为:.重点题型四:椭圆、抛物线中的离心率问题1.已知椭圆,焦距为,以点O为圆心,b为半径作圆O,若过点作圆O的两条切线,切点分别为A,B,且,则椭圆C的离心率为( )A. B. C. D.【答案】B由题意,可得,,,故,在直角中,由,可得,故,整理得,所以,即,所以,可得,解得.即椭圆的离心率为.故选:B.2.设分别为椭圆的左、右焦点,若在直线(c为半焦距)上存在点P,使的长度恰好为椭圆的焦距,则椭圆离心率的取值范围为( )A. B. C. D.【答案】B如图所示,椭圆,可得焦距,因为在直线上存在点P,使的长度恰好为椭圆的焦距,可得,即,可得,即,解得又因为椭圆的离心率,所以.故选:B.3.已知椭圆,点C在椭圆上,以C为圆心的圆与y轴相切于椭圆的上焦点,若圆C与x轴相交于M,N两点,且为直角三角形,则椭圆的离心率为()A. B. C. D.【答案】C不妨设在第一象限,以C为圆心的圆与y轴相切于椭圆的上焦点,则,又在椭圆上,则,所以圆M的半径,因为为直角三角形,,即,化简可得,即,解得.故选:C.4.圆上有四个点到双曲线的一条渐近线的距离为2,则双曲线E的离心率的取值范围是( ).A. B. C. D.【答案】C双曲线的一条渐近线为,圆,圆心,半径为5,因为圆C上有四个点到的距离为2,所以圆心到的距离,即,而,所以,即.故选:C5.已知双曲线的左右焦点分别为, ,过的直线交双曲线的右支于,两点.点满足,且,若,则双曲线的离心率是( )A. B. C.2 D.【答案】C因,则点是线段中点,由得,即AM垂直平分,则有,,而,则,又,令双曲线的半焦距为c,在中,,,由余弦定理得:,即,化简得,所以双曲线的离心率是.故选:C6.(多选)设圆锥曲线C的两个焦点分别为,若曲线C上存在点P满足,则曲线C的离心率可以是( )A. B. C. D.2【答案】AC若曲线是椭圆则其离心率为;若曲线是双曲线则其离心率为;故选:AC7.设、分别是椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点,且,,则椭圆的离心率为______.【答案】设,,所以,,,所以,,.,则,即,解得,由,即,所以,,则,解得.因此,该椭圆的离心率为.故答案为:.8.设双曲线的焦距长为,直线过点、两点,已知原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为___________.【答案】直线的方程为,即,则原点到直线的距离为,所以,,所以,,解得或(舍去),所以.故答案:.9.已知斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,AB的中点为P,若直线OP的斜率为,则双曲线C的离心率为___________.【答案】设,,,则,两式相减得,所以.因为,,所以.因为,,所以,,故.故答案为:.重点题型五:直线与圆锥曲线的位置关系1.已知椭圆,直线,那么直线与椭圆位置关系( )A.相交 B.相离 C.相切 D.不确定【答案】A由,则,则直线,恒过定点,由,则点,在椭圆1内部,∴直线与椭圆相交.故选:A2.若直线与曲线只有一个公共点,则m的取值范围是( )A. B.C.或 D.或【答案】D根据曲线,得到,解得:;,画出曲线的图象,为椭圆在轴上边的一部分,如图所示:当直线在直线的位置时,直线与椭圆相切,故只有一个交点,把直线代入椭圆方程得:,得到,即,化简得:,解得或(舍去),则时,直线与曲线只有一个公共点;当直线在直线位置时,直线与曲线刚好有两个交点,此时,当直线在直线位置时,直线与曲线只有一个公共点,此时,则当时,直线与曲线只有一个公共点,综上,满足题意得的范围是或.故选:D.3.过点的直线与双曲线有且仅有一个公共点,这样的直线的条数是( )A.1 B.2C.3 D.4【答案】B当不存在时,直线不满足条件;设直线,与双曲线方程联立可得 ,即 ,当时,即,当时,方程无解,不符合题意,当时,方程只有一解,满足条件;当时,,即 解得:或(舍去),综上可知,满足条件的有或,共2条直线.故选:B4.若直线与双曲线的右支交于不同的两点,则的取值范围是( )A. B.C. D.【答案】D联立方程组,整理得,设方程的两根为,因为直线与双曲线的右支交于不同的两点,则满足,解得,又由,解得,所以的取值范围是.故选:D.5.关于的方程有解,则的取值范围是___________.【答案】表示过点的直线,两边平方并化简得,所以表示椭圆的上半部分.,由两边平方得,,令,或(舍去).所以的取值范围是.故答案为:6.若直线y=kx+1与焦点在x轴上的椭圆总有公共点,则实数m的取值范围为_______【答案】因为焦点在x轴上的椭圆,所以因为直线过定点,且直线与椭圆总有公共点,所以点P在椭圆上或在椭圆的内部,即解得,综上,故答案为:7.直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,求的取值范围.【答案】由于椭圆的焦点在轴上,故由,得,则对恒成立,即对恒成立.因为,所以对恒成立,故,即.又因为,所以.8.已知双曲线及直线.若直线与双曲线有两个不同的交点,求实数的取值范围.【答案】联立,得,由题意,知, 解得,且.即实数的取值范围是.重点题型六:圆锥曲线中的中点弦问题1.已知双曲线方程,则以为中点的弦所在直线的方程是( )A. B. C. D.【答案】B设直线交双曲线于点、,则,由已知得,两式作差得,所以,,即直线的斜率为,故直线的斜率为,即.经检验满足题意故选:B.2.如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )A. B.C. D.【答案】B依题意,点在椭圆内,设这条弦的两个端点,由得:,又,于是得弦AB所在直线斜率,方程为:,即,所以这条弦所在的直线方程是.故选:B3.直线与双曲线的同一支相交于两点,线段的中点在直线上,则直线的斜率为( )A. B. C. D.【答案】D设、,线段的中点,由已知,两点在双曲线上,所以x122-y12=1x222-y22=1,两式做差可得,点在直线上,所以,代入上式可得,故直线的斜率为.故选:D.4.直线l交双曲线 于A、B两点,且为AB的中点,则l的斜率为( )A.4 B.3 C.2 D.1【答案】D设,,因点A,B在双曲线 上,则,,两式相减得:,因P为AB中点,则,,于是得=1,即直线l的斜率为1,此时,直线l的方程为:,由消去y并整理得:,,即直线l与双曲线 交于两点,所以直线l的斜率为1.故选:D5.已知点是抛物线上的两点,点是线段的中点,则的值为A. B. C. D.【答案】C设 则 ,由中点坐标公式可得 两式相减可得, 则直线的斜率 直线的方程为 即 联立方程可得 故选C.6.已知椭圆,过点的直线与椭圆交于两点,若点恰为弦中点,则直线斜率是______________【答案】设的坐标分别为 ,则 ,将两式相减得:,整理得:,根据点恰为弦中点,可知 ,,即直线斜率是 ,故答案为:7.已知抛物线,直线过抛物线的焦点与抛物线交于,两点,以为直径的圆与抛物线的准线的公共点是,则直线的斜率__________.【答案】设,因为,以为直径的圆与抛物线的准线的公共点是,所以,因为,所以,故答案为:.8.已知双曲线方程为,求以为中点的双曲线的弦所在直线的方程.【答案】设以为中点的弦的两端点为,,则,,根据对称性知,由,在双曲线上,则有,,两式相减得,,过点且斜率的直线方程为,即,由消去y并整理得:,,从而得直线与双曲线相交,所以以为中点的双曲线的弦所在直线的方程为.重点题型七:圆锥曲线中的弦长问题1.已知双曲线,过点的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为线段MN的中点,则弦长|MN|等于( )A. B. C. D.【答案】D由题设,直线l的斜率必存在,设过的直线MN为,联立双曲线:设,则,所以,解得,则,.弦长|MN|.故选:D.2.已知椭圆x2+4y2=16,直线l过点其左焦点F1,且与椭圆交于A、B两点,若直线l的斜率是1,则弦长|AB|=__.【答案】##椭圆的标准方程为1,其中a=4,b=2,则c2,,又由直线的斜率为1,则直线的方程为与椭圆的方程联立可得:弦长|AB|;故答案为:3.设椭圆过点,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)过点且斜率为的直线l交椭圆C于A、B两点,求弦的长度.【答案】(1)(2)(1)解:将点代入椭圆的方程得,所以.又由,得,即,所以.所以椭圆C的方程为.(2)解:过点且斜率为的直线方程为,设直线与的交点为,,联立方程,消去得,得,.由弦长公式4.给定椭圆,称圆为椭圆E的“伴随圆”.已知椭圆E中,离心率为.(1)求椭圆E的方程;(2)若直线与椭圆E交于A、B两点,与其“伴随圆”交于C、D两点,.①请将用含有k的关系式表示(不需给出k的范围);②求弦长的最大值.【答案】(1)(2);(1)由题可知,,,又,解得,故椭圆的标准方程为:;(2)①由(1)可求“伴随圆”为:,因为,所以圆心到直线距离为,由圆心到直线距离公式得,解得;②联立直线与椭圆方程,得,由得,由得,,设,则,由弦长公式可得:,当且仅当时取到等号,故5.已知双曲线(,)的右焦点为,离心率,虚轴长为.(1)求的方程;(2)过右焦点,倾斜角为的直线交双曲线于、两点,求.【答案】(1);(2).(1)由题意可得:,解得:,所以双曲线的方程为.(2)由(1)知:,所以,可得直线的方程为:,设,,由可得:,所以, ,所以 ,所以弦长.6.直线交抛物线于两点,若线段中点的横坐标等于,求弦的长.【答案】直线代入抛物线,整理可得,设,,由AB的中点的横坐标为2,所以4得:k=-1或2,当k=-1时,有两个相等的实数根,不合题意,当k=2时,|AB|.综上,弦的长为.7.已知抛物线的焦点为,为抛物线上的点,且.(1)求抛物线的方程;(2)若直线与抛物线相交于,两点,求弦长.【答案】(1)(2)(1)解:在抛物线上,且,,则,故抛物线的方程为;(2)解:联立,可得.设,,,,则,,.8.已知双曲线:的一条渐近线的倾斜角为,且一个焦点与抛物线:的焦点重合.(1)求双曲线的标准方程;(2)若过抛物线的焦点且斜率为1的直线l与抛物线交于A,B两点,求.【答案】(1)(2)(1)由双曲线:的一条渐近线的倾斜角为,,又抛物线:的焦点为,则,由已知可得:,解得,所以双曲线的标准方程为.(2)抛物线的焦点坐标为,直线l的斜率为1,直线l的方程为,设,,由得:,,.重点题型八:圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题1.已知定点,圆:,点Q为圆上动点,线段MQ的垂直平分线交NQ于点P,记P的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点M与N作平行直线和,分别交曲线C于点A,B和点D,E,求四边形ABDE面积的最大值.【答案】(1)(2)6(1)由题意可得,所以动点P的轨迹是以M,N为焦点,长轴长为4的椭圆,即曲线C的方程为:;(2)由题意可设的方程为,联立方程得,设,,则由根与系数关系有,所以,根据椭圆的对称性可得,与的距离即为点M到直线的距离,为,所以四边形ABDE面积为,令得,由对勾函数性质可知:当且仅当,即时,四边形ABDE面积取得最大值为6.2.已知椭圆C:经过点,其长半轴长为2.(1)求椭圆C的方程:(2)设经过点的直线与椭圆C相交于D,E两点,点E关于x轴的对称点为F,直线DF与x轴相交于点G,求的面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)解:由已知得,∴椭圆C的方程为∵椭圆经过点,∴,解得∴椭圆C的方程为(2)解:由题意知,直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,,由,消去得,∴,,,∵为点关于轴的对称点,∴,直线的方程为,即令,则∴,∴的面积,令,则,∴,又函数在上单调递增,所以,∴,∴的面积的取值范围是3.已知椭圆的两焦点分别为、,为椭圆上一点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点在第二象限,,求△的面积.【答案】(1)(2)(1)解:∵椭圆的两焦点分别为、,∴设椭圆的方程为,,,.,椭圆的标准方程为.(2)解:在△中,由余弦定理得,即,,,.4.已知P是圆O:上一动点,P点在x轴上的射影是D,点M满足.(1)求动点M的轨迹C的方程;(2)若A是椭圆E的右顶点,过左焦点F且斜率为的直线交椭圆E于M,N两点,求△AMN的面积.【答案】(1)(2)(1)设,,,因为所以从而,代入得即为所求.(2)由,得,所以,,所以过且斜率为的直线的方程为,联立消去x,得,显然,设,,则,∴,∵A是椭圆E的右顶点,∴,∴△AMN的面积.5.在平面直角坐标系xOy中,设双曲线C1以椭圆C2:1长轴的两个端点为焦点,以C2的焦点为顶点.(1)求C1的标准方程;(2)过(0,1)的直线l与C1的右支相切,且与C2交于点M,N,求 OMN的面积.【答案】(1)(2)(1)解:由题意得双曲线a=1,c=2,则b²=c²﹣a²=3,所以C1的标准方程为:;(2)设过(0,1)的直线l的方程为y=kx+1,联立,可得(3﹣k²)x²﹣2kx﹣4=0,因为直线与双曲线相切,所以Δ=4k²+16(3﹣k²)=0,解得k=±2,因为直线l与双曲线右支相切,所以l方程为:y=﹣2x+1,联立,可得19x²﹣16x﹣8=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2,x1x2,则|MN||x1﹣x2|•,又原点O到直线l的距离d,所以 OMN的面积Sd•|MN|.6.已知双曲线的一条渐近线方程是,焦距为4.(1)求双曲线的方程;(2)直线过双曲线的右焦点与双曲线的右支交于A,B两点,与轴交于点,O为坐标原点,若,求面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)解:因为双曲线的一条渐近线方程是,所以,即 因为焦距为4,所以,即 因为,所以,所以双曲线的方程为(2)解:由题知双曲线的右焦点为,故设直线的方程为, 则联立方程得,设,,所以,因为直线与双曲线的右支交于A,B两点, 所以,即且,所以,解得:且因为直线与轴交于点,所以,因为,所以所以,点到直线的方程为距离为,所以面积为,令,则,所以,因为在是单调递减函数,所以,所以.所以面积的取值范围为7.已知抛物线C: 的焦点为F,并且经过点A(1,﹣2).(1)求抛物线C的方程;(2)过原点O作倾斜角为 的直线l交抛物线C于M,N两点,求 的面积.【答案】(1)(2)2(1)把点A(1,﹣2)代入抛物线C:,可得 ,解得p=2,所以抛物线C的方程为C: ;(2)抛物线的焦点为F(1,0),过原点O作倾斜角为的直线l方程为y=x,联立,解得或.不妨设M(0,0),N(4,4).则△FMN的面积为 ,所以所求△FMN的面积为2.8.已知椭圆C:的右焦点F与抛物线E:的焦点相同,曲线C的离心率为,为E上一点且.(1)求曲线C和曲线E的方程;(2)若直线l:交曲线C于P、Q两点,1交y轴于点R.求三角形POQ面积的最大值(其中O为坐标原点).【答案】(1)C:,E:(2)(1),椭圆C:又,椭圆C:抛物线E:.(2)设,联立由,且,,原点O到直线l距离,,令,所以,当且仅当,,时,等号成立,此时面积最大为.9.已知直线是抛物线的准线,是坐标原点,是上一点,过作,垂足为,已知.(1)求的方程;(2)直线经过的焦点,且与交于两点,若,求的面积.【答案】(1)(2)(1)由题可知准线的方程为.因为,所以.又,所以,故的方程为.(2)由(1)可知.因为,所以直线的方程为,设,联立方程组整理得,则,故.点到直线的距离,则的面积.10.已知抛物线E:()上一点到其焦点F的距离为2.(1)求实数的值;(2)若过焦点F的动直线与抛物线交于A、B两点,过A、B分别作抛物线的切线、,且、的交点为Q,、与y轴的交点分别为M、N.求面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)因为点到其焦点F的距离为2,由抛物线的定义知解得(2)由上问可知,抛物线方程E:设,,(,),设l:,联立,得,判别式,故R,设:联立方程组,消x得,所以所以则:,即,令,得,同理:,,联立,得交点Q的横坐标为,∴∴面积的取值范围是.重点题型九:圆锥曲线中的定点问题1.已知椭圆的短轴长为,左顶点A到右焦点的距离为.(1)求椭圆的方程(2)设直线与椭圆交于不同两点,(不同于A),且直线和的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,求证:经过定点.【答案】(1)(2)证明见解析(1)解:依题意、,又,解得,,所以椭圆方程为,离心率;(2)解:由(1)可知,当直线斜率存在时,设直线为,联立方程得,消去整理得,设,,所以,;因为直线和的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,所以;即所以,即,所以,即,所以或,当时,直线:,恒过定点,因为直线不过A点,所以舍去;当时,直线:,恒过定点;当直线斜率不存在时,设直线,,,则,且,解得或(舍去);综上可得直线恒过定点.2.已知椭圆:的焦距为,圆:经过点.(1)求椭圆与圆的方程;(2)若直线:与椭圆C交于点A,B,其中,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由.【答案】(1)椭圆C:,圆O:(2)为定值,且该定值为0(1)设椭圆C的半焦距为c,根据题意得又∵经过点,∴,解得∴椭圆C的方程为,圆O的方程为.(2)设联立l与椭圆方程,化简整理得则∵∴综上所述,为定值,且该定值为0.3.已知点,点P是圆B:上的任意一点,线段PA的垂直平分线与直线BP交于点Q.(1)求点Q的轨迹方程C;(2)过点A的直线l与曲线C交于M,N两点,点E在x轴上且使得对任意直线l,OE都平分.求点E的坐标.【答案】(1)(2)(1)由题意知,,所以,由椭圆定义知点Q的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,设椭圆C:,其中,,即,,则,所以点Q的轨迹方程C为.(2)设,当l与x轴垂直时,恒成立,当l与x轴不垂直时,因为OE都平分,即,所以,设,,直线l的斜率为,则直线l的方程为,又,,所以,又,,所以,即,联立方程组消去y,得,,所以,,代入上式可得,即点.4.已知离心率为的双曲线的中心在坐标原点,左、右焦点、在轴上,双曲线的右支上一点使且的面积为1.(1)求双曲线的标准方程;(2)若直线:与双曲线相交于、两点(、不是左右顶点),且以为直径的圆过双曲线的右顶点.求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.【答案】(1);(2)证明见解析,.(1)由题意设双曲线的标准方程为,由已知得:解得,∵且的面积为1,∴,,∴∴,,∴双曲线的标准方程为.(2)证明:设,,联立与双曲线得,,即,则,又,∵以为直径的圆过双曲线的右顶点∴,即,∴,∴,化简,得,即 ∴,,且均满足,当时,直线的方程为,直线过定点,与已知矛盾.当时,直线的方程为,过定点,所以直线过定点,该定点的坐标为.5.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且点F与圆M:(x+4)2+y2=1上点的距离的最大值为1.(1)求p;(2)已知直线l:y=kx+4与C相交于A,B两点,过点B作平行于y轴的直线BD交直线l':y=﹣4于点D.问:直线AD是否过y轴上的一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,试说明理由.【答案】(1)p=2(2)直线AD恒过y轴上的一定点(0,0)(1)由抛物线的方程可得焦点F(0,),圆M:(x+4)2+y2=1可得圆心M(﹣4,0),半径r=1,F到圆M的最大距离为:|FM|+r1,由题意可得11,p>0,解得:p=2;(2)由(1)得抛物线的方程为:x2=4y,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理可得:x2﹣4kx﹣16=0,x1+x2=4k,x1x2=﹣16,由题意可得D(x2,﹣4),所以直线AD的方程为:y+4(x﹣x2)x,令x=0,可得y0,所以直线AD恒过y轴上的一定点(0,0).6.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到双曲线的渐近线的距离为1.(1)求抛物线C的方程;(2)若抛物线C上一点P到F的距离是4,求P的坐标;(3)若不过原点O的直线l与抛物线C交于A、B两点,且OA⊥OB,求证:直线l过定点.【答案】(1)y2=8x(2)(2,4)或(2,-4)(3)证明见解析(1)(1)抛物线的焦点F为,双曲线的渐近线方程为,即,则,解得p=4,故抛物线的方程为y2=8x,(2)设P(x0,y0),由抛物线的定义可知,即,解得x0=2,将x0=2代入方程y2=8x,得y0=±4,即P的坐标为(2, 4)或(2,-4).(3)由题意知直线l不能与x轴平行,故方程可设为x=my+n(n≠0),与抛物线联立得,消去x得y2﹣8my﹣8n=0,设A(x1,y1)B(x2,y2),则y1+y2=8m,y1y2=﹣8n,由OA⊥OB,所以,所以x1x2+y1y2=0,又,所以,即,亦即﹣8n(1)=0,又n≠0,解得n=8,所以直线方程为x=my+8,易得直线l过定点(8,0).重点题型十:圆锥曲线中的定值问题1.已知点,,动点满足直线与的斜率之积为,记动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过点作直线交曲线于两点,试问在轴上是否存在点,使为定值?若存在,求出点的坐标及该定值;若不存在,试说明理由.【答案】(1)(2)存在点,使得为定值.(1)设,易得,直线的斜率为,直线的斜率为,则,整理得,则曲线E方程为;(2)当直线的斜率为不为0时,设直线的方程为,设定点联立方程组,消可得,设,,可得,,所以.要使上式为定值,则,解得,此时当直线的斜率为0时,,,此时,也符合.所以,存在点,使得为定值.2.已知定点,动点满足:直线,的斜率之积为.(1)求动点的轨迹方程;(2)设的轨迹为.直线过抛物线的焦点且与相交于不同的两点,.在轴上是否存在一个定点,使得的值为定值?若存在,写出点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)1;(2)存在一个定点.(1)设 ,因为直线,的斜率之积为.所以,整理得方程为1 .即动点的轨迹方程为1.(2)因为抛物线的焦点,当直线与轴不垂直时,设直线的方程为,代入椭圆方程,得,设,则,,,故,令,则,所以,解得m,此时;当直线与轴垂直时,的方程为,代入椭圆方程解得,所以;综上所述:在轴上存在一个定点,使得为定值.3.已知为坐标原点,椭圆的右顶点为,离心率为.动直线与相交于两点,点关于轴的对称点为,点到的两焦点的距离之和为.(1)求的标准方程;(2)若直线与轴交于点,的面积分别为,问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)(2)为定值,定值为1(1)解:因为点在椭圆上,由椭圆的对称性,点关于x轴的对称点为也在椭圆上,再由点到的两焦点的距离之和为可得,即,又椭圆的离心率,所以,可得,所以椭圆的方程为:;(2)解:为定值,且定值为1,证明如下:设 ,则,联立,整理可得:,则,直线的方程为:,令,可得;所以当变化时直线与轴交于定点,所以,即为定值,且定值为.4.已知双曲线的虚轴长为4,直线2x-y=0为双曲线C的一条渐近线.(1)求双曲线C的标准方程;(2)记双曲线C的左、右顶点分别为A,B,过点T(2,0)的直线l交双曲线C于点M,N(点M在第一象限),记直线MA斜率为,直线NB斜率为,求证:为定值.【答案】(1);(2)见解析.(1)虚轴长为4,,即,直线为双曲线的一条渐近线,,,故双曲线的标准方程为.(2)由题意知,,,由题可知,直线l斜率不能为零,故可设直线的方程为,设,,,联立,得,,,,直线的斜率,直线的斜率,,为定值.5.已知双曲线的渐近线方程为:,且过点(1)求双曲线的标准方程(2)过右焦点且斜率不为的直线与交于,两点,点坐标为,求【答案】(1);(2)(1)由题意可得: 解得:,所以所以双曲线的标准方程为;(2),所以,设直线:,,,由 可得:,所以,,,所以.6.已知抛物线上一点到焦点的距离.(1)求C的方程;(2)点、在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.【答案】(1)(2)证明见解析(1)解:由抛物线定义,得,由题意得,,解得所以抛物线的方程为.(2)证明:①直线斜率不存在时,可设,,,,,又,,,解得,,为垂足,,故存在定点,使得为定值,②直线斜率存在时,设直线,解得,设,,,,则,,因为,所以,得,所以,得,即,当时,过定点,不符合题意;当时,直线过点,所以点在以为直径的圆上,故当为的中点时,定值.7.已知曲线E上的点到的距离比它到直线的距离小1.(1)求曲线E的方程;(2)若直线l经过点F,与曲线相交于A,B两点,与直线相交于点C,已知点,设直线PA,PB,PC的斜率分别为,,,求证:为定值,并求出该定值.【答案】(1);(2)证明见解析,.(1)由题设,令曲线E上的点为,则,当时,,整理得且,满足前提;当时,,整理得且,不满足前提;所以曲线E的方程为.(2)由题设,直线l的斜率必存在且不为0,设,则,联立,整理可得:,则,,所以,又,,且,,,则,故为定值.重点题型十一:圆锥曲线中的定直线问题1.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的离心率,且过点,A,B分别是C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)已知过点的直线交C于M,N两点(异于点A,B),试证直线MA与直线NB的交点在定直线上.【答案】(1);(2)证明见解析.(1)由题意知,,化简得,解得,故椭圆的方程为;(2)设过点G的直线方程为,,消去x,得,,设,则,所以又,得,所以直线AM的方程为,直线BN的方程为,两式相除,得,即,又,即,解得,即直线AM与BN的交点的横坐标为4,所以直线AM与BN的交点在定直线上.2.已知椭圆的左、右顶点分别是,,点(异于,两点)在椭圆上,直线与的斜率之积为,且椭圆的焦距为.(1)求椭圆的标准方程.(2)直线与椭圆交于,(其横坐标)两点,直线与的交点为,试问点是否在定直线上?若在,请给予证明,并求出定直线方程;若不在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在,证明见解析,点在定直线(1)由题意可得,,设,则,,所以.因为点在椭圆上,所以,所以,则.因为,且,所以,,故椭圆的标准方程为.(2)设,,联立,整理得,则,.由(1)可知,,则直线的方程为,直线的方程为,从而,即,解得:.故点在定直线上.3.已知,分别是双曲线的左,右顶点,直线(不与坐标轴垂直)过点,且与双曲线交于,两点.(1)若,求直线的方程;(2)若直线与相交于点,求证:点在定直线上.【答案】(1)或;(2)证明见解析.解:设直线的方程为,设,,把直线与双曲线联立方程组,,可得,则,(1),,由,可得,即①,②,把①式代入②式,可得,解得,,即直线的方程为或.(2)直线的方程为,直线的方程为,直线与的交点为,故,即,进而得到,又,故,解得故点在定直线上.4.如图所示,P(在函数的左边)与Q(在函数的右边)分别为函数的两个点,F为该抛物线的焦点.(1)若P的坐标为(-2,t),连接PF交抛物线另一点于H点,求H点的坐标;(2)记PQ直线为m,其在y轴上的截距为6,过P作抛物线的切线,交抛物线的准线于M点,连接QF,若QF恰好经过M点,求直线m的方程.【答案】(1)(2,1);(2).(1)∵P位于抛物线上,故P的坐标为(-2,1)-又∵F为抛物线的焦点,得2p=4,解得故F:(0,1)则过PF的直线为y=1根据抛物线的对称性,则H点坐标为(2,1)-(2)由(1)可知,抛物线的准线方程应当为y=-1令P:);Q:设过PQ的直线m为,将其代入抛物线得,故因为P为切点,故其切线方程为,根据化简得 当y=-1时,得,得故M点的坐标为(,-1)Q点的坐标为则MQ直线方程为,其过点(0,1),故有,化简得得,化简得得,故,(舍)故解得4k=2,得k=,直线m的方程为5.设抛物线的焦点为,过点的动直线与抛物线交于,两点,当在上时,直线的斜率为.(1)求抛物线的方程;(2)在线段上取点,满足,,证明:点总在定直线上.【答案】(1);(2)证明见解析.(1)由题意,得,则,解得,故抛物线的方程为.(2)证明:设,,,直线的方程为.由得,,.由,,得,,故,化简得.又,故,化简得,即,则或.当点在定直线上时,直线与抛物线只有一个交点,与题意不符.故点在定直线上.6.已知抛物线上的点到其焦点距离为3,过抛物线外一动点作抛物线的两条切线,切点分别为,且切点弦恒过点.(1)求和;(2)求证:动点在一条定直线上运动.【答案】(1),.(2)证明见解析(1)由题意得抛物线方程为,∴,(2)首先推导抛物线切线方程的一般性:设抛物线上的一点为,由,所以抛物线过点的切线的斜率为,切线方程为,化简得.设∴抛物线的切线的方程:抛物线的切线的方程:∵均经过,∴故直线即过,也过故方程:∵它恒过,∴,∴它在上运动.重点题型十二:圆锥曲线中的向量问题1.已知椭圆的左顶点为A,右焦点为F,过点A作倾斜角为的直线与C相交于A,B,且,其中O为坐标原点.(1)求椭圆的离心率e;(2)若,过点F作与直线平行的直线l,l与椭圆C相交于P,Q两点.①求的值;②点M满足,直线与椭圆的另一个交点为N,若,求的值.【答案】(1)(2)①;②.(1)解:由题意得:,所以,代入椭圆方程得,即,所以椭圆的离心率是;(2)①由(1)知:b=1, ,则椭圆方程为:,设直线方程为:,与椭圆方程联立,消去x得,设,则,则,,所以;②设,因为,所以,则,因为,所以,则,因为P,Q,N在椭圆上,所以,则,即,由①知,所以,解得.2.设,,分别为椭圆:()的左、右焦点,过的直线与椭圆相交于、两点,直线的倾斜角为,到直线的距离为.(1)求椭圆的焦距;(2)如果,求椭圆的方程.【答案】(1)(2)(1)解:因为直线的倾斜角为且过点,所以直线的方程为,到直线的距离为,,解得,椭圆的焦距.(2)由(1)可得,设,,联立,整理可得,解得①,②,因为,即,所以③,由①③得,④,将④代入②得,整理得⑤,因为,所以,代入⑤得,因为,所以,故椭圆的方程为.3.已知椭圆的焦距为为C上不同的三点,关于原点对称,直线与的斜率之积为.(1)求C的方程;(2)已知直线过点,与C交于两点,求的取值范围.【答案】(1);(2).(1)设,则,为C上的三点,,直线与的斜率之积为,,,化简整理得,由,,所以椭圆C的方程为.(2)①当直线的斜率不存在时,,,②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,.设,则, , .综上,.的取值范围为.4.已知双曲线的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,点的坐标为,过的直线与双曲线交于不同两点、.(1)求双曲线的方程;(2)求的取值范围(为坐标原点).【答案】(1);(2)或.(1)解:双曲线的右焦点为,一条渐近线方程为∵双曲线的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,∴, ,∵ ∴,∴双曲线的方程为.(2)解:点的坐标为,设过的直线的方程为,与双曲线方程联立可得消去可得 ①,不符合题意,舍去;②时,得.设,,则, ∴∴.∵,, ∴,∴或 ∴或∴或.5.已知双曲线C的方程为(),离心率为.(1)求双曲线的标准方程;(2)过的直线交曲线于两点,求的取值范围.【答案】(1);(2).(1)根据题意,由离心率为,知双曲线是等轴双曲线,所以,故双曲线的标准方程为.(2)当直线斜率存在时,设直线的方程为,则由消去,得到,∵直线与双曲线交于M、N两点,,解得.设,则有,,因此,∵,∴且,故或,故;②当直线的斜率不存在时,此时,易知,,故.综上所述,所求的取值范围是.6.已知椭圆C:的右焦点F与抛物线E:的焦点相同,曲线C的离心率为,为E上一点且.(1)求曲线C和曲线E的方程;(2)若直线l:交曲线C于P、Q两点,交y轴于点R.(i)求三角形POQ面积的最大值(其中O为坐标原点).(ii)若,求实数的取值范围.【答案】(1),(2)(i);(ii)(1),椭圆C:又,椭圆C:,抛物线E:.(2)(i)设,联立由,且,,原点O到直线l距离,,令,所以,当且仅当,,时,等号成立,此时面积最大为.(ii),,, ,,又,,().7.已知抛物线经过点.(1)求抛物线的方程;(2)若直线与抛物线相交于两点,且,证明:直线过定点.【答案】(1)(2)证明见解析(1)∵抛物线过点,..∴动点的轨迹的方程为.(2)设,,由得,,.,.,或.,舍去.,满足.∴直线的方程为.∴直线必经过定点.
第三章 圆锥曲线的方程 章末总结(精讲)目录第一部分:知识框架第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:圆锥曲线的定义 重点题型二:圆锥曲线的标准方程重点题型三:圆锥曲线的几何性质重点题型四:椭圆、抛物线中的离心率问题重点题型五:直线与圆锥曲线的位置关系重点题型六:圆锥曲线中的中点弦问题重点题型七:圆锥曲线中的弦长问题重点题型八:圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题重点题型九:圆锥曲线中的定点问题重点题型十:圆锥曲线中的定值问题重点题型十一:圆锥曲线中的定直线问题重点题型十二:圆锥曲线中的向量问题第一部分:知 识 框 架第二部分:典 型 例 题 剖 析重点题型一:圆锥曲线的定义1.设为定点,,动点M满足,则动点M的轨迹是( )A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段【答案】D因为,所以动点M的轨迹是线段,故选:D2.若椭圆上一点A到焦点的距离为2,则点A到焦点的距离为( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D由椭圆方程知:.根据椭圆的定义有.因为,所以.故选:D3.若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )A. B. C. D.【答案】A由题意得:到与的距离之和为8,且8>4,故动点P的轨迹方程是以与为焦点的椭圆方程,故,,所以,,所以椭圆方程为.故选:A4.已知A(0,-4),B(0,4),|PA|﹣|PB|=2a,当a=3和4时,点P轨迹分别为( )A.双曲线和一条直线 B.双曲线和两条射线C.双曲线一支和一条直线 D.双曲线一支和一条射线【答案】D∵A(0,-4),B(0,4),∴|AB|=8,又|PA|-|PB|=2a,∴当a=3时,|PA|-|PB|=6<8,由双曲线定义可得点P的轨迹为双曲线的上支;当a=4时,|PA|-|PB|=8,∴点P的轨迹为y轴上的以点B为端点的方向向上的射线;故选:D.5.动点到点及点的距离之差为,则点的轨迹是( )A.双曲线 B.双曲线的一支 C.两条射线 D.一条射线【答案】D由已知,,所以点的轨迹是一条以为端点向轴正方向的射线.故选:D.6.若动点满足,则点的轨迹应为( )A.椭圆 B.抛物线 C.双曲线 D.圆【答案】B动点满足,可知:动点到定点与到定直线距离相等,其中定点不在定直线上.因此P点的轨迹应为抛物线.故选:B.7.双曲线上一点与它的一个焦点的距离等于1,那么点与另一个焦点的距离等于___________.【答案】17由双曲线的方程可得实半轴长为,虚半轴长为,故.因为点与一个焦点的距离等于1,而,故点与该焦点同在轴的上方或下方,故点与另一个焦点的距离为,故答案为:.重点题型二:圆锥曲线的标准方程1.已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为8,离心率为2,则该双曲线的方程为( )A. B.C. D.【答案】B由题意可设双曲线的标准方程为,因为双曲线的焦距为8,则2c=8,所以c=4,又双曲线的离心率为,所以a=2,则,所以双曲线的标准方程为.故选:B.2.若抛物线的焦点坐标为,则的值为( )A. B. C. D.【答案】C由题意抛物线的焦点坐标为,故 ,抛物线方程即,故 ,故选:C3.已知抛物线y2=2px(p>0)经过点M(x0,2),若点M到准线l的距离为3,则该抛物线的方程为( )A.y2=4x B.y2=2x或y2=4xC.y2=8x D.y2=4x或y2=8x【答案】D∵抛物线y2=2px(p>0)经过点M(x0,2),∴,可得.又点M到准线l的距离为3,∴,解得p=2或p=4.则该抛物线的方程为 y2=4 x或 y2 = 8x.故选:D.二、解答题4.求以坐标轴为对称轴,并且经过两点A(0,2)和B(,)的椭圆的标准方程.【答案】.令椭圆方程为,所以,可得,故椭圆的标准方程为.5.(1)求以(-4,0),(4,0)为焦点,且过点的椭圆的标准方程.(2)已知双曲线焦点在y轴上,焦距为10,双曲线的渐近线方程为,求双曲线的方程.【答案】【小问1】【小问2】(1)由题意可设所求椭圆的标准方程为.又椭圆过点,将x=3,y=代入方程得,解得λ=11或(舍去).故所求椭圆的标准方程为.(2)由题意,设双曲线的标准方程为,设焦距为2c,∴,解得,∴该双曲线的方程为.6.求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点在轴上,虚轴长为,离心率为;(2)顶点间的距离为,渐近线方程为.【答案】(1)(2)焦点在轴上的双曲线的方程为;焦点在轴上双曲线的方程为(1)解:由题意,双曲线的焦点在轴上,设所求双曲线的方程为1,因为虚轴长为,离心率为,可得,解得,所以双曲线的方程为.(2)解:当双曲线的焦点在轴上时,设双曲线的方程为1,因为顶点间的距离为,渐近线方程为,可得,解得,所以双曲线的方程为;当双曲线的焦点在 轴上时,设双曲线的方程为1,因为顶点间的距离为,渐近线方程为,可得,解得,所以双曲线的方程为.7.根据下列条件求双曲线的标准方程.(1)双曲线经过点,,焦点在x轴上;(2)经过点,且与双曲线有相同的焦点.【答案】(1);(2).(1)因双曲线的焦点在轴上,且,则设所求双曲线的方程为,而双曲线过点,则有,解得,所以所求双曲线的标准方程为.(2)所求双曲线与双曲线有相同的焦点,则设所求双曲线的方程为,而此双曲线过点,于是有,解得或(舍去),所以所求双曲线的标准方程为.8.回答下列各题.(1)求经过点的抛物线的标准方程;(2)求经过点,且与有相同的焦点的椭圆的标准方程.【答案】(1)或(2)(1)解:因为点在第三象限,所以经过点的抛物线的焦点在轴的负半轴或轴的负半轴,当抛物线的焦点在轴的负半轴时,设抛物线的方程为,将点代入得,解得,所以抛物线的方程为,当抛物线的焦点在轴的负半轴时,设抛物线的方程为,将点代入得,解得,所以抛物线的方程为,综上所述,经过点的抛物线的标准方程为或;(2)解:椭圆的焦点为,可设所求椭圆方程为,将点代入得:,整理得,解得或(舍去),所以椭圆的标准方程为.9.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点;(2)焦点在直线上.【答案】(1)抛物线方程或,对应的准线方程分别是, .(2)抛物线的方程为或,对应的准线方程分别是,.(1)设所求的抛物线方程为或,因为过点,所以或,所以或.所以所求的抛物线方程为或,对应的准线方程分别是或.(2)令得,令得,所以抛物线的焦点为或.当焦点为时,,所以,此时抛物线方程;焦点为时,,所以,此时抛物线方程为.所以所求的抛物线的方程为或,对应的准线方程分别是,.重点题型三:圆锥曲线的几何性质1.线段|AB|=4,|PA|+|PB|=6,M是AB的中点,当点P在同一平面内运动时,|PM|的最小值是( )A.5 B. C.2 D.【答案】B若以为原点为x轴建立平面直角坐标系,由,则,若,故轨迹是以为焦点,焦距为4,长轴长为6的椭圆,且轨迹方程为,所以|PM|的最小值是.故选:B2.过双曲线的右支上的一点P分别向圆和圆作切线,切点分别为M,N,则的最小值为( )A.8 B.9 C.10 D.11【答案】B设双曲线的左、右焦点分别为, .故选:B3.已知双曲线:的左右焦点为,,点在双曲线的右支上,点关于原点的对称点为,则( )A.4 B. C.6 D.【答案】C由双曲线的对称性可得点Q在双曲线的左支上,且,由可知,,∴.故选:C.4.已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最小值为___________.【答案】##不妨设点为,,则,则设圆的圆心为,则坐标为则的最小值,即为的最小值与圆的半径之差.又当时,,当且仅当时取得等号;故.故答案为:.5.已知为椭圆的左焦点,P为椭圆上一点,则的取值范围为_________.【答案】[1,3]由题意,,设,则,所以,因为,所以的范围是.故答案为:.6.已知椭圆,点,为椭圆上一动点,则的最大值为____.【答案】设点,则,可得,其中,,当且仅当时,取得最大值.故答案为:.7.双曲线上一点P到的距离最小值为___________.【答案】2设,则,即,于是得,而,则当时,,所以双曲线上一点P到的距离最小值为2.故答案为:28.已知圆C: ,点在抛物线T:上运动,过点引直线,与圆C相切,切点分别为,,则的取值范围为__________.【答案】如图,连接CP,CQ,CM,依题意,,而,而,则CM垂直平分线段PQ,于是得四边形MPCQ的面积为面积的2倍,从而得,即,设点,而,,则,当且仅当t=1时取“=”,,因此得,即,得,所以的取值范围为.故答案为:9.已知抛物线上距离点最近的点恰好是其顶点,则的取值范围是_____________.【答案】设点P(x,y)为抛物线上的任意一点,则点P离点A(0,a)的距离的平方为|AP|2=x2+(y﹣a)2=x2+y2﹣2ay+a2,∵x2=2y,∴|AP|2=2y+y2﹣2ay+a2(y≥0)=y2+2(1﹣a)y+a2(y≥0),∴对称轴为a﹣1,∵离点A(0,a)最近的点恰好是顶点,∴a﹣1≤0解得a≤1,又a>0,∴0<a≤1,故答案为:.10.抛物线E:与圆M:交于A,B两点,圆心,点P为劣弧上不同于A,B的一个动点,平行于y轴的直线PN交抛物线于点N,则的周长的取值范围是______.【答案】如图,可得圆心也是抛物线的焦点,PN交抛物线的准线于H,根据抛物线的定义,可得,故的周长,由,解得,∵,且 ∴PH的取值范围为,∴,∴的周长的取值范围为.故答案为:.重点题型四:椭圆、抛物线中的离心率问题1.已知椭圆,焦距为,以点O为圆心,b为半径作圆O,若过点作圆O的两条切线,切点分别为A,B,且,则椭圆C的离心率为( )A. B. C. D.【答案】B由题意,可得,,,故,在直角中,由,可得,故,整理得,所以,即,所以,可得,解得.即椭圆的离心率为.故选:B.2.设分别为椭圆的左、右焦点,若在直线(c为半焦距)上存在点P,使的长度恰好为椭圆的焦距,则椭圆离心率的取值范围为( )A. B. C. D.【答案】B如图所示,椭圆,可得焦距,因为在直线上存在点P,使的长度恰好为椭圆的焦距,可得,即,可得,即,解得又因为椭圆的离心率,所以.故选:B.3.已知椭圆,点C在椭圆上,以C为圆心的圆与y轴相切于椭圆的上焦点,若圆C与x轴相交于M,N两点,且为直角三角形,则椭圆的离心率为()A. B. C. D.【答案】C不妨设在第一象限,以C为圆心的圆与y轴相切于椭圆的上焦点,则,又在椭圆上,则,所以圆M的半径,因为为直角三角形,,即,化简可得,即,解得.故选:C.4.圆上有四个点到双曲线的一条渐近线的距离为2,则双曲线E的离心率的取值范围是( ).A. B. C. D.【答案】C双曲线的一条渐近线为,圆,圆心,半径为5,因为圆C上有四个点到的距离为2,所以圆心到的距离,即,而,所以,即.故选:C5.已知双曲线的左右焦点分别为, ,过的直线交双曲线的右支于,两点.点满足,且,若,则双曲线的离心率是( )A. B. C.2 D.【答案】C因,则点是线段中点,由得,即AM垂直平分,则有,,而,则,又,令双曲线的半焦距为c,在中,,,由余弦定理得:,即,化简得,所以双曲线的离心率是.故选:C6.(多选)设圆锥曲线C的两个焦点分别为,若曲线C上存在点P满足,则曲线C的离心率可以是( )A. B. C. D.2【答案】AC若曲线是椭圆则其离心率为;若曲线是双曲线则其离心率为;故选:AC7.设、分别是椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点,且,,则椭圆的离心率为______.【答案】设,,所以,,,所以,,.,则,即,解得,由,即,所以,,则,解得.因此,该椭圆的离心率为.故答案为:.8.设双曲线的焦距长为,直线过点、两点,已知原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为___________.【答案】直线的方程为,即,则原点到直线的距离为,所以,,所以,,解得或(舍去),所以.故答案:.9.已知斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,AB的中点为P,若直线OP的斜率为,则双曲线C的离心率为___________.【答案】设,,,则,两式相减得,所以.因为,,所以.因为,,所以,,故.故答案为:.重点题型五:直线与圆锥曲线的位置关系1.已知椭圆,直线,那么直线与椭圆位置关系( )A.相交 B.相离 C.相切 D.不确定【答案】A由,则,则直线,恒过定点,由,则点,在椭圆1内部,∴直线与椭圆相交.故选:A2.若直线与曲线只有一个公共点,则m的取值范围是( )A. B.C.或 D.或【答案】D根据曲线,得到,解得:;,画出曲线的图象,为椭圆在轴上边的一部分,如图所示:当直线在直线的位置时,直线与椭圆相切,故只有一个交点,把直线代入椭圆方程得:,得到,即,化简得:,解得或(舍去),则时,直线与曲线只有一个公共点;当直线在直线位置时,直线与曲线刚好有两个交点,此时,当直线在直线位置时,直线与曲线只有一个公共点,此时,则当时,直线与曲线只有一个公共点,综上,满足题意得的范围是或.故选:D.3.过点的直线与双曲线有且仅有一个公共点,这样的直线的条数是( )A.1 B.2C.3 D.4【答案】B当不存在时,直线不满足条件;设直线,与双曲线方程联立可得 ,即 ,当时,即,当时,方程无解,不符合题意,当时,方程只有一解,满足条件;当时,,即 解得:或(舍去),综上可知,满足条件的有或,共2条直线.故选:B4.若直线与双曲线的右支交于不同的两点,则的取值范围是( )A. B.C. D.【答案】D联立方程组,整理得,设方程的两根为,因为直线与双曲线的右支交于不同的两点,则满足,解得,又由,解得,所以的取值范围是.故选:D.5.关于的方程有解,则的取值范围是___________.【答案】表示过点的直线,两边平方并化简得,所以表示椭圆的上半部分.,由两边平方得,,令,或(舍去).所以的取值范围是.故答案为:6.若直线y=kx+1与焦点在x轴上的椭圆总有公共点,则实数m的取值范围为_______【答案】因为焦点在x轴上的椭圆,所以因为直线过定点,且直线与椭圆总有公共点,所以点P在椭圆上或在椭圆的内部,即解得,综上,故答案为:7.直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,求的取值范围.【答案】由于椭圆的焦点在轴上,故由,得,则对恒成立,即对恒成立.因为,所以对恒成立,故,即.又因为,所以.8.已知双曲线及直线.若直线与双曲线有两个不同的交点,求实数的取值范围.【答案】联立,得,由题意,知, 解得,且.即实数的取值范围是.重点题型六:圆锥曲线中的中点弦问题1.已知双曲线方程,则以为中点的弦所在直线的方程是( )A. B. C. D.【答案】B设直线交双曲线于点、,则,由已知得,两式作差得,所以,,即直线的斜率为,故直线的斜率为,即.经检验满足题意故选:B.2.如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )A. B.C. D.【答案】B依题意,点在椭圆内,设这条弦的两个端点,由得:,又,于是得弦AB所在直线斜率,方程为:,即,所以这条弦所在的直线方程是.故选:B3.直线与双曲线的同一支相交于两点,线段的中点在直线上,则直线的斜率为( )A. B. C. D.【答案】D设、,线段的中点,由已知,两点在双曲线上,所以x122-y12=1x222-y22=1,两式做差可得,点在直线上,所以,代入上式可得,故直线的斜率为.故选:D.4.直线l交双曲线 于A、B两点,且为AB的中点,则l的斜率为( )A.4 B.3 C.2 D.1【答案】D设,,因点A,B在双曲线 上,则,,两式相减得:,因P为AB中点,则,,于是得=1,即直线l的斜率为1,此时,直线l的方程为:,由消去y并整理得:,,即直线l与双曲线 交于两点,所以直线l的斜率为1.故选:D5.已知点是抛物线上的两点,点是线段的中点,则的值为A. B. C. D.【答案】C设 则 ,由中点坐标公式可得 两式相减可得, 则直线的斜率 直线的方程为 即 联立方程可得 故选C.6.已知椭圆,过点的直线与椭圆交于两点,若点恰为弦中点,则直线斜率是______________【答案】设的坐标分别为 ,则 ,将两式相减得:,整理得:,根据点恰为弦中点,可知 ,,即直线斜率是 ,故答案为:7.已知抛物线,直线过抛物线的焦点与抛物线交于,两点,以为直径的圆与抛物线的准线的公共点是,则直线的斜率__________.【答案】设,因为,以为直径的圆与抛物线的准线的公共点是,所以,因为,所以,故答案为:.8.已知双曲线方程为,求以为中点的双曲线的弦所在直线的方程.【答案】设以为中点的弦的两端点为,,则,,根据对称性知,由,在双曲线上,则有,,两式相减得,,过点且斜率的直线方程为,即,由消去y并整理得:,,从而得直线与双曲线相交,所以以为中点的双曲线的弦所在直线的方程为.重点题型七:圆锥曲线中的弦长问题1.已知双曲线,过点的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为线段MN的中点,则弦长|MN|等于( )A. B. C. D.【答案】D由题设,直线l的斜率必存在,设过的直线MN为,联立双曲线:设,则,所以,解得,则,.弦长|MN|.故选:D.2.已知椭圆x2+4y2=16,直线l过点其左焦点F1,且与椭圆交于A、B两点,若直线l的斜率是1,则弦长|AB|=__.【答案】##椭圆的标准方程为1,其中a=4,b=2,则c2,,又由直线的斜率为1,则直线的方程为与椭圆的方程联立可得:弦长|AB|;故答案为:3.设椭圆过点,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)过点且斜率为的直线l交椭圆C于A、B两点,求弦的长度.【答案】(1)(2)(1)解:将点代入椭圆的方程得,所以.又由,得,即,所以.所以椭圆C的方程为.(2)解:过点且斜率为的直线方程为,设直线与的交点为,,联立方程,消去得,得,.由弦长公式4.给定椭圆,称圆为椭圆E的“伴随圆”.已知椭圆E中,离心率为.(1)求椭圆E的方程;(2)若直线与椭圆E交于A、B两点,与其“伴随圆”交于C、D两点,.①请将用含有k的关系式表示(不需给出k的范围);②求弦长的最大值.【答案】(1)(2);(1)由题可知,,,又,解得,故椭圆的标准方程为:;(2)①由(1)可求“伴随圆”为:,因为,所以圆心到直线距离为,由圆心到直线距离公式得,解得;②联立直线与椭圆方程,得,由得,由得,,设,则,由弦长公式可得:,当且仅当时取到等号,故5.已知双曲线(,)的右焦点为,离心率,虚轴长为.(1)求的方程;(2)过右焦点,倾斜角为的直线交双曲线于、两点,求.【答案】(1);(2).(1)由题意可得:,解得:,所以双曲线的方程为.(2)由(1)知:,所以,可得直线的方程为:,设,,由可得:,所以, ,所以 ,所以弦长.6.直线交抛物线于两点,若线段中点的横坐标等于,求弦的长.【答案】直线代入抛物线,整理可得,设,,由AB的中点的横坐标为2,所以4得:k=-1或2,当k=-1时,有两个相等的实数根,不合题意,当k=2时,|AB|.综上,弦的长为.7.已知抛物线的焦点为,为抛物线上的点,且.(1)求抛物线的方程;(2)若直线与抛物线相交于,两点,求弦长.【答案】(1)(2)(1)解:在抛物线上,且,,则,故抛物线的方程为;(2)解:联立,可得.设,,,,则,,.8.已知双曲线:的一条渐近线的倾斜角为,且一个焦点与抛物线:的焦点重合.(1)求双曲线的标准方程;(2)若过抛物线的焦点且斜率为1的直线l与抛物线交于A,B两点,求.【答案】(1)(2)(1)由双曲线:的一条渐近线的倾斜角为,,又抛物线:的焦点为,则,由已知可得:,解得,所以双曲线的标准方程为.(2)抛物线的焦点坐标为,直线l的斜率为1,直线l的方程为,设,,由得:,,.重点题型八:圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题1.已知定点,圆:,点Q为圆上动点,线段MQ的垂直平分线交NQ于点P,记P的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点M与N作平行直线和,分别交曲线C于点A,B和点D,E,求四边形ABDE面积的最大值.【答案】(1)(2)6(1)由题意可得,所以动点P的轨迹是以M,N为焦点,长轴长为4的椭圆,即曲线C的方程为:;(2)由题意可设的方程为,联立方程得,设,,则由根与系数关系有,所以,根据椭圆的对称性可得,与的距离即为点M到直线的距离,为,所以四边形ABDE面积为,令得,由对勾函数性质可知:当且仅当,即时,四边形ABDE面积取得最大值为6.2.已知椭圆C:经过点,其长半轴长为2.(1)求椭圆C的方程:(2)设经过点的直线与椭圆C相交于D,E两点,点E关于x轴的对称点为F,直线DF与x轴相交于点G,求的面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)解:由已知得,∴椭圆C的方程为∵椭圆经过点,∴,解得∴椭圆C的方程为(2)解:由题意知,直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,,,由,消去得,∴,,,∵为点关于轴的对称点,∴,直线的方程为,即令,则∴,∴的面积,令,则,∴,又函数在上单调递增,所以,∴,∴的面积的取值范围是3.已知椭圆的两焦点分别为、,为椭圆上一点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点在第二象限,,求△的面积.【答案】(1)(2)(1)解:∵椭圆的两焦点分别为、,∴设椭圆的方程为,,,.,椭圆的标准方程为.(2)解:在△中,由余弦定理得,即,,,.4.已知P是圆O:上一动点,P点在x轴上的射影是D,点M满足.(1)求动点M的轨迹C的方程;(2)若A是椭圆E的右顶点,过左焦点F且斜率为的直线交椭圆E于M,N两点,求△AMN的面积.【答案】(1)(2)(1)设,,,因为所以从而,代入得即为所求.(2)由,得,所以,,所以过且斜率为的直线的方程为,联立消去x,得,显然,设,,则,∴,∵A是椭圆E的右顶点,∴,∴△AMN的面积.5.在平面直角坐标系xOy中,设双曲线C1以椭圆C2:1长轴的两个端点为焦点,以C2的焦点为顶点.(1)求C1的标准方程;(2)过(0,1)的直线l与C1的右支相切,且与C2交于点M,N,求 OMN的面积.【答案】(1)(2)(1)解:由题意得双曲线a=1,c=2,则b²=c²﹣a²=3,所以C1的标准方程为:;(2)设过(0,1)的直线l的方程为y=kx+1,联立,可得(3﹣k²)x²﹣2kx﹣4=0,因为直线与双曲线相切,所以Δ=4k²+16(3﹣k²)=0,解得k=±2,因为直线l与双曲线右支相切,所以l方程为:y=﹣2x+1,联立,可得19x²﹣16x﹣8=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2,x1x2,则|MN||x1﹣x2|•,又原点O到直线l的距离d,所以 OMN的面积Sd•|MN|.6.已知双曲线的一条渐近线方程是,焦距为4.(1)求双曲线的方程;(2)直线过双曲线的右焦点与双曲线的右支交于A,B两点,与轴交于点,O为坐标原点,若,求面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)解:因为双曲线的一条渐近线方程是,所以,即 因为焦距为4,所以,即 因为,所以,所以双曲线的方程为(2)解:由题知双曲线的右焦点为,故设直线的方程为, 则联立方程得,设,,所以,因为直线与双曲线的右支交于A,B两点, 所以,即且,所以,解得:且因为直线与轴交于点,所以,因为,所以所以,点到直线的方程为距离为,所以面积为,令,则,所以,因为在是单调递减函数,所以,所以.所以面积的取值范围为7.已知抛物线C: 的焦点为F,并且经过点A(1,﹣2).(1)求抛物线C的方程;(2)过原点O作倾斜角为 的直线l交抛物线C于M,N两点,求 的面积.【答案】(1)(2)2(1)把点A(1,﹣2)代入抛物线C:,可得 ,解得p=2,所以抛物线C的方程为C: ;(2)抛物线的焦点为F(1,0),过原点O作倾斜角为的直线l方程为y=x,联立,解得或.不妨设M(0,0),N(4,4).则△FMN的面积为 ,所以所求△FMN的面积为2.8.已知椭圆C:的右焦点F与抛物线E:的焦点相同,曲线C的离心率为,为E上一点且.(1)求曲线C和曲线E的方程;(2)若直线l:交曲线C于P、Q两点,1交y轴于点R.求三角形POQ面积的最大值(其中O为坐标原点).【答案】(1)C:,E:(2)(1),椭圆C:又,椭圆C:抛物线E:.(2)设,联立由,且,,原点O到直线l距离,,令,所以,当且仅当,,时,等号成立,此时面积最大为.9.已知直线是抛物线的准线,是坐标原点,是上一点,过作,垂足为,已知.(1)求的方程;(2)直线经过的焦点,且与交于两点,若,求的面积.【答案】(1)(2)(1)由题可知准线的方程为.因为,所以.又,所以,故的方程为.(2)由(1)可知.因为,所以直线的方程为,设,联立方程组整理得,则,故.点到直线的距离,则的面积.10.已知抛物线E:()上一点到其焦点F的距离为2.(1)求实数的值;(2)若过焦点F的动直线与抛物线交于A、B两点,过A、B分别作抛物线的切线、,且、的交点为Q,、与y轴的交点分别为M、N.求面积的取值范围.【答案】(1)(2)(1)因为点到其焦点F的距离为2,由抛物线的定义知解得(2)由上问可知,抛物线方程E:设,,(,),设l:,联立,得,判别式,故R,设:联立方程组,消x得,所以所以则:,即,令,得,同理:,,联立,得交点Q的横坐标为,∴∴面积的取值范围是.重点题型九:圆锥曲线中的定点问题1.已知椭圆的短轴长为,左顶点A到右焦点的距离为.(1)求椭圆的方程(2)设直线与椭圆交于不同两点,(不同于A),且直线和的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,求证:经过定点.【答案】(1)(2)证明见解析(1)解:依题意、,又,解得,,所以椭圆方程为,离心率;(2)解:由(1)可知,当直线斜率存在时,设直线为,联立方程得,消去整理得,设,,所以,;因为直线和的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,所以;即所以,即,所以,即,所以或,当时,直线:,恒过定点,因为直线不过A点,所以舍去;当时,直线:,恒过定点;当直线斜率不存在时,设直线,,,则,且,解得或(舍去);综上可得直线恒过定点.2.已知椭圆:的焦距为,圆:经过点.(1)求椭圆与圆的方程;(2)若直线:与椭圆C交于点A,B,其中,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由.【答案】(1)椭圆C:,圆O:(2)为定值,且该定值为0(1)设椭圆C的半焦距为c,根据题意得又∵经过点,∴,解得∴椭圆C的方程为,圆O的方程为.(2)设联立l与椭圆方程,化简整理得则∵∴综上所述,为定值,且该定值为0.3.已知点,点P是圆B:上的任意一点,线段PA的垂直平分线与直线BP交于点Q.(1)求点Q的轨迹方程C;(2)过点A的直线l与曲线C交于M,N两点,点E在x轴上且使得对任意直线l,OE都平分.求点E的坐标.【答案】(1)(2)(1)由题意知,,所以,由椭圆定义知点Q的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,设椭圆C:,其中,,即,,则,所以点Q的轨迹方程C为.(2)设,当l与x轴垂直时,恒成立,当l与x轴不垂直时,因为OE都平分,即,所以,设,,直线l的斜率为,则直线l的方程为,又,,所以,又,,所以,即,联立方程组消去y,得,,所以,,代入上式可得,即点.4.已知离心率为的双曲线的中心在坐标原点,左、右焦点、在轴上,双曲线的右支上一点使且的面积为1.(1)求双曲线的标准方程;(2)若直线:与双曲线相交于、两点(、不是左右顶点),且以为直径的圆过双曲线的右顶点.求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.【答案】(1);(2)证明见解析,.(1)由题意设双曲线的标准方程为,由已知得:解得,∵且的面积为1,∴,,∴∴,,∴双曲线的标准方程为.(2)证明:设,,联立与双曲线得,,即,则,又,∵以为直径的圆过双曲线的右顶点∴,即,∴,∴,化简,得,即 ∴,,且均满足,当时,直线的方程为,直线过定点,与已知矛盾.当时,直线的方程为,过定点,所以直线过定点,该定点的坐标为.5.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且点F与圆M:(x+4)2+y2=1上点的距离的最大值为1.(1)求p;(2)已知直线l:y=kx+4与C相交于A,B两点,过点B作平行于y轴的直线BD交直线l':y=﹣4于点D.问:直线AD是否过y轴上的一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,试说明理由.【答案】(1)p=2(2)直线AD恒过y轴上的一定点(0,0)(1)由抛物线的方程可得焦点F(0,),圆M:(x+4)2+y2=1可得圆心M(﹣4,0),半径r=1,F到圆M的最大距离为:|FM|+r1,由题意可得11,p>0,解得:p=2;(2)由(1)得抛物线的方程为:x2=4y,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理可得:x2﹣4kx﹣16=0,x1+x2=4k,x1x2=﹣16,由题意可得D(x2,﹣4),所以直线AD的方程为:y+4(x﹣x2)x,令x=0,可得y0,所以直线AD恒过y轴上的一定点(0,0).6.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到双曲线的渐近线的距离为1.(1)求抛物线C的方程;(2)若抛物线C上一点P到F的距离是4,求P的坐标;(3)若不过原点O的直线l与抛物线C交于A、B两点,且OA⊥OB,求证:直线l过定点.【答案】(1)y2=8x(2)(2,4)或(2,-4)(3)证明见解析(1)(1)抛物线的焦点F为,双曲线的渐近线方程为,即,则,解得p=4,故抛物线的方程为y2=8x,(2)设P(x0,y0),由抛物线的定义可知,即,解得x0=2,将x0=2代入方程y2=8x,得y0=±4,即P的坐标为(2, 4)或(2,-4).(3)由题意知直线l不能与x轴平行,故方程可设为x=my+n(n≠0),与抛物线联立得,消去x得y2﹣8my﹣8n=0,设A(x1,y1)B(x2,y2),则y1+y2=8m,y1y2=﹣8n,由OA⊥OB,所以,所以x1x2+y1y2=0,又,所以,即,亦即﹣8n(1)=0,又n≠0,解得n=8,所以直线方程为x=my+8,易得直线l过定点(8,0).重点题型十:圆锥曲线中的定值问题1.已知点,,动点满足直线与的斜率之积为,记动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过点作直线交曲线于两点,试问在轴上是否存在点,使为定值?若存在,求出点的坐标及该定值;若不存在,试说明理由.【答案】(1)(2)存在点,使得为定值.(1)设,易得,直线的斜率为,直线的斜率为,则,整理得,则曲线E方程为;(2)当直线的斜率为不为0时,设直线的方程为,设定点联立方程组,消可得,设,,可得,,所以.要使上式为定值,则,解得,此时当直线的斜率为0时,,,此时,也符合.所以,存在点,使得为定值.2.已知定点,动点满足:直线,的斜率之积为.(1)求动点的轨迹方程;(2)设的轨迹为.直线过抛物线的焦点且与相交于不同的两点,.在轴上是否存在一个定点,使得的值为定值?若存在,写出点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)1;(2)存在一个定点.(1)设 ,因为直线,的斜率之积为.所以,整理得方程为1 .即动点的轨迹方程为1.(2)因为抛物线的焦点,当直线与轴不垂直时,设直线的方程为,代入椭圆方程,得,设,则,,,故,令,则,所以,解得m,此时;当直线与轴垂直时,的方程为,代入椭圆方程解得,所以;综上所述:在轴上存在一个定点,使得为定值.3.已知为坐标原点,椭圆的右顶点为,离心率为.动直线与相交于两点,点关于轴的对称点为,点到的两焦点的距离之和为.(1)求的标准方程;(2)若直线与轴交于点,的面积分别为,问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)(2)为定值,定值为1(1)解:因为点在椭圆上,由椭圆的对称性,点关于x轴的对称点为也在椭圆上,再由点到的两焦点的距离之和为可得,即,又椭圆的离心率,所以,可得,所以椭圆的方程为:;(2)解:为定值,且定值为1,证明如下:设 ,则,联立,整理可得:,则,直线的方程为:,令,可得;所以当变化时直线与轴交于定点,所以,即为定值,且定值为.4.已知双曲线的虚轴长为4,直线2x-y=0为双曲线C的一条渐近线.(1)求双曲线C的标准方程;(2)记双曲线C的左、右顶点分别为A,B,过点T(2,0)的直线l交双曲线C于点M,N(点M在第一象限),记直线MA斜率为,直线NB斜率为,求证:为定值.【答案】(1);(2)见解析.(1)虚轴长为4,,即,直线为双曲线的一条渐近线,,,故双曲线的标准方程为.(2)由题意知,,,由题可知,直线l斜率不能为零,故可设直线的方程为,设,,,联立,得,,,,直线的斜率,直线的斜率,,为定值.5.已知双曲线的渐近线方程为:,且过点(1)求双曲线的标准方程(2)过右焦点且斜率不为的直线与交于,两点,点坐标为,求【答案】(1);(2)(1)由题意可得: 解得:,所以所以双曲线的标准方程为;(2),所以,设直线:,,,由 可得:,所以,,,所以.6.已知抛物线上一点到焦点的距离.(1)求C的方程;(2)点、在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.【答案】(1)(2)证明见解析(1)解:由抛物线定义,得,由题意得,,解得所以抛物线的方程为.(2)证明:①直线斜率不存在时,可设,,,,,又,,,解得,,为垂足,,故存在定点,使得为定值,②直线斜率存在时,设直线,解得,设,,,,则,,因为,所以,得,所以,得,即,当时,过定点,不符合题意;当时,直线过点,所以点在以为直径的圆上,故当为的中点时,定值.7.已知曲线E上的点到的距离比它到直线的距离小1.(1)求曲线E的方程;(2)若直线l经过点F,与曲线相交于A,B两点,与直线相交于点C,已知点,设直线PA,PB,PC的斜率分别为,,,求证:为定值,并求出该定值.【答案】(1);(2)证明见解析,.(1)由题设,令曲线E上的点为,则,当时,,整理得且,满足前提;当时,,整理得且,不满足前提;所以曲线E的方程为.(2)由题设,直线l的斜率必存在且不为0,设,则,联立,整理可得:,则,,所以,又,,且,,,则,故为定值.重点题型十一:圆锥曲线中的定直线问题1.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的离心率,且过点,A,B分别是C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)已知过点的直线交C于M,N两点(异于点A,B),试证直线MA与直线NB的交点在定直线上.【答案】(1);(2)证明见解析.(1)由题意知,,化简得,解得,故椭圆的方程为;(2)设过点G的直线方程为,,消去x,得,,设,则,所以又,得,所以直线AM的方程为,直线BN的方程为,两式相除,得,即,又,即,解得,即直线AM与BN的交点的横坐标为4,所以直线AM与BN的交点在定直线上.2.已知椭圆的左、右顶点分别是,,点(异于,两点)在椭圆上,直线与的斜率之积为,且椭圆的焦距为.(1)求椭圆的标准方程.(2)直线与椭圆交于,(其横坐标)两点,直线与的交点为,试问点是否在定直线上?若在,请给予证明,并求出定直线方程;若不在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在,证明见解析,点在定直线(1)由题意可得,,设,则,,所以.因为点在椭圆上,所以,所以,则.因为,且,所以,,故椭圆的标准方程为.(2)设,,联立,整理得,则,.由(1)可知,,则直线的方程为,直线的方程为,从而,即,解得:.故点在定直线上.3.已知,分别是双曲线的左,右顶点,直线(不与坐标轴垂直)过点,且与双曲线交于,两点.(1)若,求直线的方程;(2)若直线与相交于点,求证:点在定直线上.【答案】(1)或;(2)证明见解析.解:设直线的方程为,设,,把直线与双曲线联立方程组,,可得,则,(1),,由,可得,即①,②,把①式代入②式,可得,解得,,即直线的方程为或.(2)直线的方程为,直线的方程为,直线与的交点为,故,即,进而得到,又,故,解得故点在定直线上.4.如图所示,P(在函数的左边)与Q(在函数的右边)分别为函数的两个点,F为该抛物线的焦点.(1)若P的坐标为(-2,t),连接PF交抛物线另一点于H点,求H点的坐标;(2)记PQ直线为m,其在y轴上的截距为6,过P作抛物线的切线,交抛物线的准线于M点,连接QF,若QF恰好经过M点,求直线m的方程.【答案】(1)(2,1);(2).(1)∵P位于抛物线上,故P的坐标为(-2,1)-又∵F为抛物线的焦点,得2p=4,解得故F:(0,1)则过PF的直线为y=1根据抛物线的对称性,则H点坐标为(2,1)-(2)由(1)可知,抛物线的准线方程应当为y=-1令P:);Q:设过PQ的直线m为,将其代入抛物线得,故因为P为切点,故其切线方程为,根据化简得 当y=-1时,得,得故M点的坐标为(,-1)Q点的坐标为则MQ直线方程为,其过点(0,1),故有,化简得得,化简得得,故,(舍)故解得4k=2,得k=,直线m的方程为5.设抛物线的焦点为,过点的动直线与抛物线交于,两点,当在上时,直线的斜率为.(1)求抛物线的方程;(2)在线段上取点,满足,,证明:点总在定直线上.【答案】(1);(2)证明见解析.(1)由题意,得,则,解得,故抛物线的方程为.(2)证明:设,,,直线的方程为.由得,,.由,,得,,故,化简得.又,故,化简得,即,则或.当点在定直线上时,直线与抛物线只有一个交点,与题意不符.故点在定直线上.6.已知抛物线上的点到其焦点距离为3,过抛物线外一动点作抛物线的两条切线,切点分别为,且切点弦恒过点.(1)求和;(2)求证:动点在一条定直线上运动.【答案】(1),.(2)证明见解析(1)由题意得抛物线方程为,∴,(2)首先推导抛物线切线方程的一般性:设抛物线上的一点为,由,所以抛物线过点的切线的斜率为,切线方程为,化简得.设∴抛物线的切线的方程:抛物线的切线的方程:∵均经过,∴故直线即过,也过故方程:∵它恒过,∴,∴它在上运动.重点题型十二:圆锥曲线中的向量问题1.已知椭圆的左顶点为A,右焦点为F,过点A作倾斜角为的直线与C相交于A,B,且,其中O为坐标原点.(1)求椭圆的离心率e;(2)若,过点F作与直线平行的直线l,l与椭圆C相交于P,Q两点.①求的值;②点M满足,直线与椭圆的另一个交点为N,若,求的值.【答案】(1)(2)①;②.(1)解:由题意得:,所以,代入椭圆方程得,即,所以椭圆的离心率是;(2)①由(1)知:b=1, ,则椭圆方程为:,设直线方程为:,与椭圆方程联立,消去x得,设,则,则,,所以;②设,因为,所以,则,因为,所以,则,因为P,Q,N在椭圆上,所以,则,即,由①知,所以,解得.2.设,,分别为椭圆:()的左、右焦点,过的直线与椭圆相交于、两点,直线的倾斜角为,到直线的距离为.(1)求椭圆的焦距;(2)如果,求椭圆的方程.【答案】(1)(2)(1)解:因为直线的倾斜角为且过点,所以直线的方程为,到直线的距离为,,解得,椭圆的焦距.(2)由(1)可得,设,,联立,整理可得,解得①,②,因为,即,所以③,由①③得,④,将④代入②得,整理得⑤,因为,所以,代入⑤得,因为,所以,故椭圆的方程为.3.已知椭圆的焦距为为C上不同的三点,关于原点对称,直线与的斜率之积为.(1)求C的方程;(2)已知直线过点,与C交于两点,求的取值范围.【答案】(1);(2).(1)设,则,为C上的三点,,直线与的斜率之积为,,,化简整理得,由,,所以椭圆C的方程为.(2)①当直线的斜率不存在时,,,②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,.设,则, , .综上,.的取值范围为.4.已知双曲线的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,点的坐标为,过的直线与双曲线交于不同两点、.(1)求双曲线的方程;(2)求的取值范围(为坐标原点).【答案】(1);(2)或.(1)解:双曲线的右焦点为,一条渐近线方程为∵双曲线的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,∴, ,∵ ∴,∴双曲线的方程为.(2)解:点的坐标为,设过的直线的方程为,与双曲线方程联立可得消去可得 ①,不符合题意,舍去;②时,得.设,,则, ∴∴.∵,, ∴,∴或 ∴或∴或.5.已知双曲线C的方程为(),离心率为.(1)求双曲线的标准方程;(2)过的直线交曲线于两点,求的取值范围.【答案】(1);(2).(1)根据题意,由离心率为,知双曲线是等轴双曲线,所以,故双曲线的标准方程为.(2)当直线斜率存在时,设直线的方程为,则由消去,得到,∵直线与双曲线交于M、N两点,,解得.设,则有,,因此,∵,∴且,故或,故;②当直线的斜率不存在时,此时,易知,,故.综上所述,所求的取值范围是.6.已知椭圆C:的右焦点F与抛物线E:的焦点相同,曲线C的离心率为,为E上一点且.(1)求曲线C和曲线E的方程;(2)若直线l:交曲线C于P、Q两点,交y轴于点R.(i)求三角形POQ面积的最大值(其中O为坐标原点).(ii)若,求实数的取值范围.【答案】(1),(2)(i);(ii)(1),椭圆C:又,椭圆C:,抛物线E:.(2)(i)设,联立由,且,,原点O到直线l距离,,令,所以,当且仅当,,时,等号成立,此时面积最大为.(ii),,, ,,又,,().7.已知抛物线经过点.(1)求抛物线的方程;(2)若直线与抛物线相交于两点,且,证明:直线过定点.【答案】(1)(2)证明见解析(1)∵抛物线过点,..∴动点的轨迹的方程为.(2)设,,由得,,.,.,或.,舍去.,满足.∴直线的方程为.∴直线必经过定点.
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