高考数学二轮复习核心专题讲练：解析几何第5讲 圆锥曲线综合问题解析版

第5讲圆锥曲线综合问题目录重难点题型突破突破一：求椭圆，双曲线，抛物线轨迹方程突破二：离心率问题突破三：圆锥曲线上点到定点（定直线）距离最值突破四：圆锥曲线中三角形（四边形）面积最值问题突破五：圆锥曲线中定点，定值问题突破六：圆锥曲线中定直线问题突破七：圆锥曲线中的向量问题突破一：求椭圆，双曲线，抛物线轨迹方程1．（2022·北京·海淀教师进修学校附属实验学校高二阶段练习）平面直角坐标系中，动圆T与x轴交于两点A，B，与y轴交于两点C，D，若|AB|和均为定值，则T的圆心轨迹一定是（

）A．椭圆（或圆） B．双曲线 C．抛物线 D．前三个答案都不对【答案】D【详解】设圆心，半径，由圆在轴上截得弦长为得，所以，同理：两式相减消去得当时，，圆心轨迹为直线，当时，，因为|AB|和均为定值，故圆心轨迹为双曲线，故选：D.2．（2022·全国·高三专题练习）已知两圆，动圆与圆外切，且和圆内切，则动圆的圆心的轨迹方程为（

）A． B．C． D．【答案】D【详解】如图，设动圆的半径为，则，，则，所以动圆圆心的轨迹是以，为焦点，以为实轴长的双曲线的右支.因为，所以.故动圆圆心的轨迹方程为.故选：D.3．（2022·湖北省天门外国语学校高二阶段练习）直线和上各有一点（其中点的纵坐标分别为且满足），的面积为4，则的中点的轨迹方程为（

）A． B．C． D．【答案】B【详解】因为直线和互相垂直，所以，又，所以点在一，四象限或者二，三象限，设，因为为的中点，所以，所以因为，所以，所以，所以，所以，即，故选：B4．（多选）（2022·湖北·高二阶段练习）圆的半径为定长是圆上任意一点，是圆所在平面上与不重合的一个定点，线段的垂直平分线和直线相交于点，当点在圆上运动时，点的轨迹可能是（

）A．一个点 B．椭圆 C．抛物线 D．双曲线【答案】ABD【详解】（1）因为为圆内的一定点，为上的一动点，线段的垂直平分线交半径于点，可得，即动点到两定点的距离之和为定值，①当不重合时，根据椭圆的定义，可知点的轨迹是：以为焦点的椭圆；②当重合时，点的轨迹是圆；（2）当为圆外的一定点，为上的一动点，线段的垂直平分线交直线于点，可得，即动点到两定点的距离之差绝对值为定值，根据双曲线的定义，可得点的轨迹是：以为焦点的双曲线；（3）当为圆上的一定点，为上的一动点，此时点的轨迹是圆心.综上可得：点的轨迹可能是点、圆、椭圆和双曲线.故选：ABD5．（多选）（2022·江苏南通·高二期中）过椭圆外一点作椭圆的两条切线，切点分别为，如果，那么点的轨迹可能是（

）A．直线 B．圆 C．椭圆 D．线段【答案】BC【详解】依题意可知直线和直线的斜率存在，设过的椭圆的切线方程为，由消去并化简得：，其，整理得，，其，整理得，符合题意，所以，整理得①，，当时，，①即，即点的轨迹是圆的一部分.当或时，，由于，所以点的轨迹是椭圆的一部分.故选：BC6．（2022·上海市嘉定区第一中学高二期末）已知、，，函数．若、、成等比数列，则平面上点的轨迹是______．【答案】双曲线和直线【详解】解：由题意得，即，对其进行整理变形：，，，，所以或，其中为双曲线，为直线.故答案为：双曲线和直线.7．（2022·福建三明·高二期中）双曲线：实轴的两个顶点为，，点为双曲线上除，外的一个动点，若，，则动点的轨迹方程是______.【答案】且【详解】设,由双曲线方程知，实轴的两个顶点，，∵QA⊥PA，∴，可得，同理根据QB⊥PB，可得，两式相乘可得∵点为双曲线M上除A、B外的一个动点，，整理得，，化简可得，由点不与重合，知.动点的轨迹方程是且.故答案为：且.8．（2022·河北·任丘市第一中学高二期中）已知，B是圆C：上的任意一点，线段BF的垂直平分线交BC于点P.则动点P的轨迹方程为______.【答案】【详解】解：圆，圆心为，半径为4，因为线段的垂直平分线交于点，所以，所以．所以由椭圆定义知，的轨迹是以，为焦点的椭圆，方程为．故答案为：．9．（2022·全国·高三专题练习）已知双曲线与直线有唯一的公共点，过点且与垂直的直线分别交轴､轴于两点，当点运动时，点的轨迹方程是___________.【答案】【详解】由得，，因为与双曲线有唯一的公共点，即相切于点，所以化简得，，所以过点且与垂直的直线为，所以，所以所以点的轨迹是.故答案为：10．（2022·吉林·辽源市第五中学校高三期中）已知过定点的直线交曲线于A，B两点．(1)若直线的倾斜角为，求；(2)若线段的中点为，求点的轨迹方程．【答案】(1)(2)，其中【详解】（1）由题得l方程为：，将其与联立有，消去y得：，解得或.则令A，B，则=.（2）由题，直线存在，故设l方程为：.将其与联立有：，消去y得：因l与双曲线有两个交点，则，得且.设.又设M坐标为，则.因A，B在双曲线上，则有.又M，在直线l上，则.故由韦达定理有，，.则M坐标为.又，且，则或.综上点的轨迹方程为：，其中.11．（2022·四川·雅安中学高二期中）已知抛物线经过点（a为正数），F为抛物线的焦点，且．(1)求抛物线C的标准方程；(2)若点Q为抛物线C上一动点，点M为线段的中点，求点M的轨迹方程．【答案】(1)(2)【详解】（1）由抛物线经过点，可得，可得，又，可得，解得，故抛物线C的标准方程为；（2）由（1）知，则，设，根据点M为线段的中点，可得即由点Q为抛物线C上一动点，可得，整理可得点M的轨迹方程为．12．（2022·全国·高二单元测试）已知动点是曲线上任一点，动点到点的距离和到直线的距离相等，求的方程，并说明是什么曲线；【答案】曲线的方程为，表示以为焦点，直线为准线的抛物线【详解】解：因为曲线上任意一点到点的距离和到直线的距离相等，满足抛物线定义，所以曲线是以为焦点，直线为准线的抛物线，故曲线的方程为：.13．（2022·全国·高三专题练习）已知直线和与抛物线（p＞0）分别相交于A，B两点（异于原点O）与直线l：y＝2x+p分别相交于P，Q两点，且．求线段AB的中点M的轨迹方程；【答案】【详解】联立，解得：，把代入得：，所以，同理可得：，则线段AB的中点M的坐标为，因为，所以，

消去得：所以线段AB的中点M的轨迹方程为.14．（2022·全国·高三专题练习）已知点到定点的距离比它到x轴的距离大，求点P的轨迹C的方程；【答案】或【详解】依题意，得，即①，，两边平方得，②，两边平方得，整理得，即，可得或，当时，②转化为，所以，此时①转化为，所以，所以点的轨迹的方程为或.15．（2022·全国·高三专题练习）已知点，，为直线上的两个动点，且，动点满足，（其中为坐标原点），求动点的轨迹的方程．【答案】【详解】设、、，则，，，由，得，且点、均不在轴上，故，且，．由，得，即．由，得，即．∴，∴动点的轨迹的方程为：.突破二：离心率问题1．（2022·湖南·模拟预测）若，椭圆C：与椭圆D：的离心率分别为，，则（

）A．的最小值为 B．的最小值为C．的最大值为 D．的最大值为【答案】D【详解】解：因为，所以，，所以，当且仅当时，等号成立，故的最大值为，无最小值．故选：D2．（2022·河北·模拟预测）设､分别是椭圆的左､右焦点，为椭圆上的一点，若的最大值为，则椭圆的离心率的取值范围是（

）A． B．C． D．【答案】A【详解】根据题意可知，当且仅当时等号成立，所以，即，所以，即，故选：A．3．（2022·全国·模拟预测）已知椭圆的左、右焦点分别为，，上顶点为，直线与的另一个交点为．若，则的离心率为（

）A． B． C． D．【答案】B【详解】左、右焦点分别为，，上顶点为，∴，设，则，由，根据勾股定理，有，即解得，即，由，，，，三点共线，∴，代入椭圆方程，有，化简得，所以椭圆离心率为.故选：B4．（2022·湖南永州·一模）已知椭圆分别为其左､右焦点，过作直线轴交椭圆于两点，将椭圆所在的平面沿轴折成一个锐二面角，设其大小为，翻折后两点的对应点分别为，记.若，则椭圆的离心率为（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】将代入中，解得：，所以，且，则在中分别由余弦定理得，，所以又由得：，所以，即，所以，即离心率为.故选：A.5．（2022·四川省泸县第二中学模拟预测（文））已知椭圆的左右焦点为，若椭圆C上恰好有6个不同的点P，使得为等腰三角形，则椭圆C的离心率的取值范围是（

）A． B．C． D．【答案】A【详解】法一：显然，是短轴端点时，，满足为等腰三角形，因此由对称性，还有四个点在四个象限内各有一个，设是第一象限内使得为等腰三角形的点，若，则，又，消去整理得：，解得(舍去)或，由得，所以，即，若，则，又，消去整理得：，解得或，舍去．所以，所以，即，时，，是等边三角形，只能是短轴端点，只有2个，不合题意．综上，的范围是．法二：①当点与短轴的顶点重合时，构成以为底边的等腰三角形，此种情况有2个满足条件的；②当构成以为一腰的等腰三角形时，根据椭圆的对称性，只要在第一象限内的椭圆上恰好有一点满足为等腰三角形即可，则或当时，则，即，则，当时，则有，则，综上所述，椭圆的离心率取值范围是.故选：A.6．（2022·安徽·合肥市第六中学模拟预测（理））已知斜率为的直线l与椭圆相交于A，B两点，与x轴，y轴分别交于C，D两点，若C，D恰好是线段的两个三等分点，则椭圆E的离心率e为（

）A． B． C． D．【答案】C【详解】如图，设，，∵C，D分别是线段的两个三等分点，∴，，则，得，利用点差法，由两式相减得，整理得到，即，所以.故选：C．7．（2022·安徽·蚌埠二中模拟预测（理））一个底面半径为1，高为3的圆柱形容器内装有体积为的液体，当容器倾斜且其中液体体积不变时，液面与容器壁的截口曲线是椭圆，则该椭圆离心率的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】C【详解】当液面倾斜至如图所示位置时，设，.因为圆柱底面积为，故液体体积为，解得，即，，故，所以，，即，所以离心率，即椭圆离心率的取值范围是.故选：8．（2022·河北·模拟预测）已知、分别为椭圆的左、右焦点，为右顶点，为上顶点，若在线段上（不含端点）存在不同的两点，使得，则椭圆的离心率的取值范围为（

）A． B． C． D．【答案】D【详解】易知点、、、，则线段的方程为，在线段上取一点，满足，则，，，所以，，整理可得，由题意可知，关于的方程在时有两个不等的实根，则，可得，可得，所以，.故选：D.9．（2022·江苏盐城·三模）已知点为椭圆：的上顶点，点，在椭圆上，满足且，若满足条件的△有且只有一个，则的离心率的取值范围为（

）A． B． C． D．【答案】B【详解】设直线：，则：，而，不妨取，直线与椭圆联立，消去得，解得，所以，则，因为，所以，整理得，，易知符合，因为满足条件的△有且只有一个，所以无之外的解，整理得，所以，即，所以离心率．故选：B10．（2022·广西广西·模拟预测（理））双曲线的左右顶点分别为，曲线上的一点关于轴的对称点为，若直线的斜率为，直线的斜率为，则当取到最小值时，双曲线离心率为（）A． B．2 C．3 D．6【答案】B【详解】设，则，，所以，将曲线方程代入得，又由均值定理得，当且仅当，即时等号成立，所以离心率，故选：B11．（2022·陕西·宝鸡中学模拟预测（理））已知双曲线的左､右焦点分别为，为双曲线右支上的一点，若在以为直径的圆上，且，则该双曲线离心率的取值范围为（

）A． B． C． D．【答案】D【详解】在以为直径的圆上，，，，，，由双曲线定义知：，即，；，，，则，，即双曲线离心率的取值范围为.故选：D.12．（2022·四川省宜宾市第四中学校模拟预测（文））已知是双曲线的右焦点，点，连接与渐近线交于点，，则C的离心率为（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】由题可知，，所以直线AF的方程为.，解得，，即，同除可得：解得或（舍）.故选：A.13．（2022·四川雅安·三模（文））已知双曲线的右焦点为F，若过点F且倾斜角为的直线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． B． C． D．【答案】D【详解】由题可得渐近线的斜率满足，所以离心率.故选：D.14．（2022·山西·模拟预测（理））双曲线的右顶点为在轴上，若上存在一点（异于点）使得，则的离心率的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】D【详解】设，∵，点的轨迹方程为.联立得，解得（舍去），，由题意知点在双曲线的右支上，即，故，化简得，因为，所以，故选：D.15．（2022·全国·赣州市第三中学模拟预测（理））双曲线：的左､右焦点分别为，，若在双曲线上有一点使得三角形为直角三角形，且该三角形某个锐角的正切值为，那么该双曲线离心率的最大值为（

）A． B． C． D．5【答案】C【详解】设焦点的坐标为，由于双曲线是对称图形，故我们只需要考虑点在第一象限的情况，此时可分为三类：①为直角，的正切值为.设，，则，，化简可得所以，而，由正切函数的定义知，又，所以，所以，由于，所以；②为直角，的正切值为，因为，，由正切函数的定义知，同理可得，所以；③∵当时，因为点在右支，所以，所以，所以，故，又所以，，又，所以，所以，综上所述，该双曲线离心率的最大值为.故选：C.16．（2022·内蒙古呼和浩特·二模（理））已知点F为双曲线（，）的右焦点，若双曲线左支上存在一点P，使直线与圆相切，则双曲线离心率的取值范围是（

）A． B． C． D．【答案】B【详解】设直线为，因为直线与圆相切，所以，所以解得，因为点在双曲线的右支上，所以，所以，所以，所以，所以，故选：B17．（2022·甘肃兰州·一模（理））已知椭圆：与双曲线有公共的焦点､，为曲线､在第一象限的交点，且的面积为2，若椭圆的离心率为，双曲线的离心率为，则的最小值为（

）A．9 B． C．7 D．【答案】B【详解】记椭圆中的几何量为a，b，c，双曲线中的几何量为，，则由椭圆和双曲线定义可得…①，…②，两式平方相减整理得，记，则由余弦定理得…③①2-③得…④由面积公式可得，即，代入④整理得，因为，所以，所以，得，所以，即，所以，即，所以，当且仅当时等号成立.故选：B突破三：圆锥曲线上点到定点（定直线）距离最值1．（2022·河南郑州·三模（文））斜率为1的直线l与椭圆相交于A，B两点，则的最大值为（

）A．2 B． C． D．【答案】D【详解】设两点的坐标分别为，，直线l的方程为，由消去y得，则，.∴，∴当时，取得最大值，故选:D.2．（2022·四川·成都外国语学校高二期中（理））已知，，分别为椭圆C：的左，右焦点，过垂直于长轴的直线交椭圆C于A、B两点，且；Q为C上任意一点，求的最小值为（

）A．3 B．4 C．5 D．6【答案】A【详解】连接，由椭圆方程可得，故在椭圆方程，令，则，因为，故，解得，故椭圆方程为：.而，因为，故，当且仅当三点共线且在中间时等号成立，故即的最小值为3.故选：A.3．（2022·江苏南通·高二期中）若点，分别在椭圆和直线上运动，则的最小值为（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】由椭圆方程可设，则到直线的距离为，当时，，所以的最小值为，故选：A4．（2022·四川攀枝花·高二期末（理））已知双曲线的左、右焦点分别为，点在的左支上，过点作的一条渐近线的垂线，垂足为，则的最小值为（

）A． B． C． D．【答案】D【详解】由题意得，故，如图所示：到渐近线的距离,则，当且仅当，，三点共线时取等号，∴的最小值为.故选：D5．（2022·福建·莆田第六中学高二阶段练习）已知点是抛物线上的动点，点A的坐标为，则点到点A的距离与到轴的距离之和的最小值为（

）A．13 B．12 C．11 D．【答案】B【详解】如图，⊥轴，连接，由抛物线定义得：抛物线的准线方程为，焦点坐标为，故，则点到点A的距离与到轴的距离之和，连接，与抛物线交于点，此时，故点到点A的距离与到轴的距离之和的最小值为，其中，故最小值为.故选：B6．（2022·陕西·交大附中模拟预测（文））已知抛物线的焦点为，若，是抛物线上一动点，则的最小值为（

）A． B．2 C． D．3【答案】B【详解】根据题意,作图如下：设点P在其准线x=-1上的射影为A,由抛物线的定义得:.所以要使取得最小值,只需最小.因为(当且仅当M,P,A三点共线时取“=”),此时点P的纵坐标为1,设其横坐标为x0.因为P(x0,1)为抛物线上的点,则有，解得：.当P为(,1)时,取得最小值2.故选：B．7．（2022·全国·高三阶段练习）已知双曲线，过双曲线C上任意一点P作两条渐近线的垂线，垂足分别为M，N.则的最小值为______.【答案】##【详解】双曲线，，双曲线的渐近线方程为，设是双曲线上任意一点，，则，.由点到直线的距离公式得，两边平方得所以，即的最小值为.故答案为：8．（2022·江苏南通·高三阶段练习）已知是抛物线上一点，则的最小值为______.【答案】【详解】如下图示，过抛物线上的动点作直线的垂线交直线于，过点作轴的垂线交轴于Q，交准线于G点，F为抛物线焦点.则，动点到轴的距离为.，当且仅当三点共线时，有最小值，即（为点到直到的距离）.而到直线距离为：.，.最小值为：.故答案为：.9．（2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二期末（理））已知P为抛物线y2＝4x上的一个动点，直线l1：x＝－1，l2：x＋y＋3＝0，则P到直线l1，l2的距离之和的最小值为_______【答案】【详解】将P点到直线l1：的距离转化为点P到焦点F(1，0)的距离，过点F作直线l2的垂线，交抛物线于点P，此即为所求最小值点，∴P到两直线的距离之和的最小值为＝2，故答案为：.10．（2022·全国·高三专题练习）已知椭圆的焦点为，，点P为椭圆上任意一点，过作的外角平分线所在直线的垂线，垂足为点Q.抛物线上有一点M，它在x轴上的射影为点H，则的最小值是________.【答案】【详解】解：如图所示，延长交于点，连接.因为的外角平分线是,且,所以,因为,所以,因为,所以点的轨迹为以点为圆心2为半径的圆，所以点的轨迹方程为.由题得抛物线的焦点坐标为,准线方程为.所以,所以因为.所以.所以的最小值是.故答案为：突破四：圆锥曲线中三角形（四边形）面积最值问题1．（2022·湖北·高二阶段练习）在中，已知点与边上的中线长之和为6.记的重心的轨迹为曲线.(1)求的方程；(2)若圆，过坐标原点且与轴不重合的任意直线与圆相交于点，直线与曲线的另一个交点分别是点，求面积的最大值.【答案】(1)(2)【详解】（1）解：根据三角形重心的性质及已知条件，得∵，∴曲线C是以为焦点，长轴长的椭圆（不含x轴上的两点）由，得∴的方程为；（2）解：法一､因为，由题意知直线的斜率存在且不为，，不妨设直线PE的斜率为，则.由，解得或，∴∴，用代替，可得，∴，设，由，可得，当且仅当，即时，取等号，∴，∴，令，函数在上递增，∴，∴，当时，取等号，∴面积的最大值为.法二､设，易知斜率存在，设直线为由得，∴，∵，∴，得，即整理得：，（舍去）∴与轴交于∴设∴在时单调递减，当，即时，2．（2022·重庆巴蜀中学高二阶段练习）定义：若点在椭圆上，并满足，则称这两点是关于的一对共轭点，或称点关于的一个共轭点为．已知点在椭圆上，是坐标原点．(1)求点关于的所有共轭点的坐标：(2)设点在上，且，求点关于的所有共轭点和点所围成封闭图形面积的最大值．【答案】(1)；(2).【详解】（1）设点关于的共轭点的坐标为，由题意有，消去得，解得，即点关于的共轭点有且只有一个，坐标为，即为本身；（2）因为，所以，所以设直线方程为：，将其与椭圆方程联立有，消去得．由题有．又设，则．则．又设到直线距离为，则．则所围成的图形面积为，当且仅当，即取等号．故点关于的所有共轭点和点所围成封闭图形面积的最大值为．3．（2022·河北·衡水市第二中学高二期中）已知抛物线的准线过椭圆的左焦点,且椭圆的一个焦点与短轴的两个端点构成一个正三角形.(1)求椭圆的方程;(2)直线交椭圆于两点,点在线段上移动,连接交椭圆于两点,过作的垂线交轴于,求面积的最小值.【答案】(1)(2)【详解】（1）解:由题知抛物线的准线为,,因为椭圆的一个焦点与短轴的两个端点构成一个正三角形,,故椭圆的标准方程为:;（2）由(1)得椭圆的方程为,的垂线交轴于,的斜率存在,连接交椭圆于两点,的斜率不为0,不妨设,则,联立,即,,,设,,,解得:,到直线的距离为:,,当且仅当,即时取等,故面积的最小值为.4．（2022·山西省运城中学校高二期中）已知椭圆，点P为E上的一动点，分别是椭圆E的左､右焦点，的周长是12，椭圆E上的点到焦点的最短距离是2.(1)求椭圆的标准方程；(2)过点的动直线l与椭圆交于P，Q两点，求面积的最大值及此时l的方程.【答案】(1)(2)，此时直线的方程为：.【详解】（1）由题意得,解得：，椭圆的方程是：.（2）设，联立消去得：由题意可知：点,所以令，则，所以，，易知在单调递增，所以当，此时，所以直线的方程为：.5．（2022·辽宁·鞍山一中高二期中）已知椭圆经过点且离心率为(1)求椭圆的方程(2)过点的直线与椭圆相交于、两点，为椭圆的左焦点，记的面积为，求的取值范围．【答案】(1)(2)【详解】（1）椭圆的离心率，即，故，椭圆过点，故，，椭圆为.（2）易知直线斜率不为0，设直线方程为，联立得，得到，，，，设，，则函数在上单调递增，故，故.6．（2022·全国·高三专题练习）如图，椭圆和圆，已知椭圆的离心率为，直线与圆相切．(1)求椭圆的标准方程；(2)椭圆的上顶点为，是圆的一条直径，不与坐标轴重合，直线、与椭圆的另一个交点分别为、，求的面积的最大值及此时所在的直线方程．【答案】(1)(2)，所在的直线方程为【详解】（1）直线与圆相切，则，由椭圆的离心率，解得：，椭圆的标准方程：；（2）由题意知直线，的斜率存在且不为0，，不妨设直线的斜率为，则直线．由，得，或，所以.用代替，则，，，设，则．当且仅当即时取等号，所以.即，．直线的斜率，所在的直线方程：.7．（2022·全国·高三专题练习）在平面直角坐标系中，已知椭圆和抛物线，椭圆的左，右焦点分别为，，且椭圆上有一点满足，抛物线的焦点为．(1)求椭圆的方程；(2)过作两条互相垂直的直线和，其中直线交椭圆于，两点，直线交抛物线于，两点，求四边形面积的最小值．【答案】(1)(2)8【详解】（1）由题意可知，抛物线的焦点为，因为抛物线的焦点为，所以椭圆的半焦距，又椭圆有一点满足，所以椭圆的离心率，所以，，则求得椭圆的方程是．（2）当直线的斜率不存在时，直线即为轴，与抛物线只有一个交点，不满足条件；当直线的斜率为时，，为椭圆长轴两端点，直线轴，，四边形的面积；当直线的斜率时，设直线的方程为，，，，，联立直线与椭圆，消去可得，则，．则弦长，设，，，，联立直线与抛物线，消去可得，则，由抛物线的定义，弦长，由于，则四边形的面积，令，则，即，令，则，可知时，，则单调递增，则（3），综上，当直线斜率时，四边形面积有最小值8．8．（2022·全国·高三专题练习）在直角坐标系中，已知点，，动点满足：．(1)求动点的轨迹的方程；(2)若分别过点、，作两条平行直线，，设，与轨迹的上半部分分别交于、两点，求四边形面积的最大值．【答案】(1)；(2)3.【详解】（1）设点，由点，．动点满足：．．由椭圆定义可知点的轨迹是以点，为焦点，长轴长为4的椭圆，故其方程为：．（2）设直线，它与轨迹的另一个交点为，设为到直线的距离，也即到直线的距离；由椭圆的对称性知：，与联立，消去，得，设两点的坐标为则△显然成立，且，，又，，令，则，设，在上任取，则，因为，故可得，，即，故在上单调递增.在,上单调递增当即时，取得最大值3，故所以四边形面积的最大值为3．9．（2022·湖南师大附中高二阶段练习）已知双曲线，其虚轴长为，直线与曲线的左支相交于相异两点.(1)求的取值范围；(2)为坐标原点，若双曲线上存在点，使（其中），求的面积的取值范围.【答案】(1)；(2).【详解】（1）因为双曲线的虚轴长为，所以，故双曲线方程为.联立消去整理得，因为直线与曲线的左支相交于相异两点，所以该方程有两个不相等的负数根，设.，解得.实数的取值范围是.（2）设，由得：.所以，，故，，.点在双曲线上，，整理得，因为，，所以，即.，又点到直线的距离为，，由于，，，令，则，.令，.，且设，则，因为，，所以，所以有，所以，所以，在上单调递增，所以，当时，有最小值；当时，有最大值.故.10．（2022·上海·复旦附中高二期中）如图，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，且过作的不垂直于轴的弦，为的中点，直线与交于、两点.(1)求、的方程；(2)若四边形为平行四边形，求直线的方程；(3)求四边形面积的最小值.【答案】(1)，(2)或(3)【详解】（1）解：由题意可得，，，则，，，，所以，椭圆的方程为，双曲线的方程为.（2）解：由（1）可知，因为直线不垂直于轴，设直线的方程为，设点、、，联立可得，，由韦达定理可得，，则，，所以，点，因为四边形为平行四边形，则为线段的中点，故点，将点的坐标代入双曲线的方程可得，即，解得，因此，直线的方程为或.（3）解：由（2）可得，，所以，直线的方程为，联立可得，所以，，不妨取点、，所以点到直线的距离为，点到直线的距离为，则，所以，四边形的面积为，故当时，四边形的面积取最小值.11．（2022·江苏省邗江中学高二期中）在一张纸片上，画有一个半径为4的圆（圆心为M）和一个定点N，且，若在圆上任取一点A，将纸片折叠使得A与N重合，得到折痕BC，直线BC与直线AM交于点P．(1)若以MN所在直线为轴，MN的垂直平分线为x轴，建立如图所示的平面直角坐标系，求点P的轨迹方程；(2)在（1）中点P的轨迹上任取一点D，以D点为切点作点P的轨迹的切线，分别交直线，于S，T两点，求证：的面积为定值，并求出该定值；(3)在（1）基础上，在直线，上分别取点G，Q，当G，Q分别位于第一、二象限时，若，，求面积的取值范围．【答案】(1)(2)证明见解析，定值为2(3)【详解】（1）过点N作圆M的切线，切点分别为E，F．由题意知，BC是线段AN的垂直平分线，因为直线BC与直线AM交于点P，所以，当点A在劣弧EF上时，点P在射线MA上，所以；当点A在优弧EF上时，点P在射线AM上，所以．所以，所以点P的轨迹是以M，N为焦点的双曲线．设该双曲线的标准方程为，则，，所以a＝2，，，所以点P的轨迹方程为；（2）双曲线的渐近线为．由题意知直线l的斜率存在，设当直线l的斜率为0时，易知是以ST为底边的等腰三角形，,，则，此时．当直线l的斜率不为0时，设直线l的方程为，联立消去x得，．①设直线l与y轴交于点H，则，则．（直接求的面积不易求得，将进行拆分）联立，联立．则（定值）．综上所述，的面积为定值2；（3）由题可设，，，，．因为，所以将点的坐标代入双曲线方程有，化简得．故．（三角形面积公式）因为，所以由对勾函数性质得，故．12．（2022·四川·德阳五中高二期中（文））已知椭圆：，以椭圆的右焦点为焦点的抛物线的顶点为原点，点是抛物线的准线上任意一点，过点作抛物线的两条切线、，其中、为切点，设直线，的斜率分别为，.(1)求抛物线的方程及的值；(2)求证：直线过定点，并求出这个定点的坐标；(3)若直线交椭圆于、两点，分别是、的面积，求的最小值.【答案】(1)抛物线的方程为；(2)证明见解析，定点的坐标为(3)【详解】（1）依题意椭圆：的右焦点为，可得抛物线的焦点坐标为，所以抛物线的方程为.抛物线的准线方程为，故设，过点与抛物线相切的直线斜率一定存在，设方程为，将其代入得，由得，即，，其两根即为，所以.（2）证明：设，，不妨设在第一象限，则，对于抛物线在第一象限内部分有，由可得，故，同理可得，则点A为切点的切线方程为，即，同理，以为切点的切线方程为，因为两切线均过点，所以，，即两点的坐标皆满足方程，又由于两点确定一条直线，故切点弦的方程为，所以直线恒过定点.（3）设点到直线的距离为，则，因为直线恒过定点，且斜率不为零，故设直线的方程为.联立,得，，则，则；联立，得，，设，，则，则，则，故当时，有最小值.13．（2022·四川·成都七中高三阶段练习（理））已知点是抛物线与椭圆的公共焦点，椭圆上的点到点的最大距离为3.(1)求椭圆的方程；(2)过点作的两条切线，记切点分别为，求面积的最大值.【答案】(1)(2)（1）抛物线的焦点为，即，椭圆上的点到点的最大距离为，所以，，所以椭圆方程为.（2）抛物线的方程为，即，对该函数求导得，设点，，，直线的方程为，即，即，同理可知，直线的方程为，由于点为这两条直线的公共点，则，所以点，的坐标满足方程，所以直线的方程为，联立，可得，由韦达定理可得，，所以，点到直线的距离为，所以，因为，由已知可得，所以当时，面积的最大值为.14．（2022·贵州铜仁·高二期末（文））已知抛物线的顶点为坐标原点，焦点在坐标轴上，设是抛物线上一点．(1)求抛物线方程；(2)若抛物线的焦点在x轴上，过点M做两条直线分别交抛物线于A，B两点，若直线与的倾斜角互补，求面积的最大值．【答案】(1)或(2)6（1）由题意抛物线过点，所以设抛物线方程为：或，带入点M得，或，抛物线方程为：或．（2）由抛物线焦点在x轴上，抛物线方程为，设，因为直线与的倾斜角互补，所以，得，即，整理得，所以则设直线，即，点M到直线的距离为：，，所以，令，由，得，所以．因为是偶函数，所以只需讨论的情况．当时，令，则，所以在上单调递增，所以的最大值为，即的最大值为．综上可知，的面积的最大值为6．15．（2022·湖南·长沙市同升湖高级中学有限公司高三阶段练习）已知抛物线的焦点为，为抛物线上一点，.(1)求抛物线的标准方程；(2)过的两直线交抛物线于，，且的平分线平行于y轴，试判断的面积是否有最大值？若有，求出最大值；若没有，说明理由.【答案】(1)(2)的面积有最大值，最大值为【详解】（1）因为为抛物线上一点，所以.因为，所以，即，解得，所以抛物线C的标准方程为.（2）由（1）得，.设，.因为的平分线平行于y轴，所以，得，即，整理得，则设直线，即，点M到直线的距离为：，令，由，不妨设，则，得，所以.当时，令，则，所以在上单调递增，在上单调递减，所以的最大值为，即的最大值为.综上可知，的面积有最大值，最大值为.突破五：圆锥曲线中定点，定值问题1．（2022·湖南长沙·高二阶段练习）双曲线：的离心率为，且点在双曲线上.(1)求曲线的方程；(2)动点M，N在曲线上，已知点，直线PM，PN分别与y轴相交的两点关于原点对称，点在直线MN上，，证明：存在定点，使得为定值.【答案】(1)；(2)证明见解析.【详解】（1）由题意可知：且，解得，故双曲线方程为：.（2）证明：当直线的斜率不存在时，此时两点关于轴对称，若直线PM，PN与y轴的两交点关于原点对称，则在轴上，与题意矛盾，因此直线的斜率存在.设直线的方程为，，，联立，整理得，则，，，.直线PM，PN分别与y轴相交的两点为，，∴直线方程为，令，则，同理，可得，∴，即，∴，∴，∴，∴，∴，，当时，，此时直线方程为恒过定点，显然不可能，∴，直线方程为，恒过定点∵，设中点为T，∴，∴为定值，∴存在使为定值.2．（2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高二阶段练习）已知双曲线的焦距为8，双曲线的左焦点到渐近线的距离为2.(1)求双曲线的方程；(2)设分别是双曲线的左､右顶点，为双曲线上任意一点（不与重合），线段的垂直平分线交直线于点，交直线于点，设点的横坐标分别为，求证：为定值.【答案】(1)；(2)证明见解析【详解】（1）双曲线的渐近线为，左焦点为，所以，所以.又焦距为8，所以，所以，故所求双曲线的方程为.（2）证明：设，由（1）得，又点是线段的中点，则点，直线的斜率为，直线的斜率为，又，则直线的方程为，即又直线的方程为，联立方程得，又，代入消去，得，因为，所以.所以，解得，即点的横坐标为，则，所以为定值.3．（2022·广东·江门市第一中学高二阶段练习）已知，，点满足，记点的轨迹为曲线.斜率为的直线过点，且与曲线相交于，两点.(1)求曲线的方程；(2)求斜率的取值范围；(3)在轴上是否存在定点，使得无论直线绕点怎样转动，总有轴平分？如果存在，求出定点；如果不存在，请说明理由.【答案】(1)(2)(3)存在，定点【详解】（1）由可知，的轨迹为以，为焦点，实轴长为4的双曲线的右支，虚轴长为，所以曲线的方程为：；（2）设直线的方程为：，联立方程，整理得，因为直线与曲线有两个交点，设，，所以，解得或，故斜率的取值范围为；（3）由轴平分可知，由（2）可得，又，，则，，假设在轴上存在定点，则，，即，展开可得因为斜率的取值范围为，所以，即，整理可得：，即，得，所以轴上存在定点，且4．（2022·福建·高二阶段练习）已知圆，点是圆外的一个定点，是圆上任意一点，线段的垂直平分线与直线相交于点．(1)求点的轨迹的方程(2)过点的直线交曲线于两点，问在轴是否存在定点使？若存在，求出定点坐标；若不存在，说明理由．【答案】(1)(2)存在；【详解】（1）线段的垂直平分线与直线相交于点．，∴点的轨迹是以为焦点的双曲线，，，又，则，∴轨迹的方程是；（2）当直线斜率不为0时，令，则由得∵直线与双曲线有两个交点，假设存在点使，则，，即，即，轴上存在点，使得，当直线斜率为0时，点使得，综上，轴上存在点，使得．5．（2022·广东·东涌中学高三期中）已知椭圆的离心率为，短轴长为10，右顶点为.(1)求椭圆的方程；(2)不经过点的直线与椭圆交于两点，以为直径的圆过点.求证：直线过定点，并求此定点坐标.【答案】(1)(2)证明见解析，【详解】（1）依题意，得，解得，，所以椭圆C的方程为.（2）当直线l的斜率存在时，可设直线l：，点，，，联立，消去，得，所以，即，又，，所以，因为，，所以，因为，所以，则，解得或，满足，所以直线l：或，由于直线l不过点，所以直线l：，则直线l过定点；当直线l斜率不存在时，，，因为，所以，即，又，解得或，由于直线l不过点，所以，则直线l过定点；综上：直线l过定点.6．（2022·湖南·衡阳师范学院祁东附属中学高二期中）已知椭圆：的长轴为双曲线的实轴，且椭圆过点．(1)求椭圆的标准方程：(2)设点，是椭圆上异于点的两个不同的点，直线与的斜率均存在，分别记为，，若，试问直线是否经过定点，若经过，求出定点坐标；若不经过，请说明理由．【答案】(1)(2)直线AB恒过定点．【详解】（1）因为椭圆C：的长轴为双曲线的实轴，所以，因为椭圆C过点，所以，即，得所以椭圆方程为，（2）①当直线AB的斜率存在时，设其方程为，，，由，得，，所以，所以，，因为，所以，即，则，所以，化简得，即，所以或，当时，直线AB的方程为，则直线过定点（舍去），当时，直线AB的方程为，所以直线过定点，②当直线AB的斜率不存在时，设直线为，由，得所以，所以，解得（舍去），或，所以直线也过定点，综上，直线AB恒过定点．7．（2022·江苏·南京市建邺高级中学高二阶段练习）知椭圆E：的左右焦点分别为，，过且斜率为的直线与椭圆的一个交点在x轴上的射影恰好为(1)求椭圆E的方程；(2)如图，下顶点为A，过点作一条与y轴不重合的直线.该直线交椭圆E于C，D两点.直线AD，AC分别交x轴于点H，求证：与的面积之积为定值，并求出该定值.【答案】(1)(2)证明见解析，【详解】（1）过且斜率为的直线的方程为，令，得，由题意可得，解得，椭圆E的方程为：；（2）由题意知，直线BC的斜率存在，设直线BC：，，，联立，得，，由，得，，，直线AD的方程为，令，解得，则，同理可得，8．（2022·四川·简阳市阳安中学高二阶段练习（理））已知以坐标原点为圆心的圆与抛物线：相交于不同的两点，与抛物线的准线相交于不同的两点，且.(1)求抛物线的方程；(2)若不经过坐标原点的直线与抛物线相交于不同的两点､，且满足，证明直线过定点，并求出点的坐标.【答案】(1)(2)证明见解析，【详解】（1）依题意，易知圆心到直线（即抛物线的准线）的距离为，不妨设圆心到直线的距离为，则，，所以，则由圆与抛物线的对称性可知，轴，故直线的方程为，即过抛物线的焦点，所以，故，故抛物线的方程为.（2）由题意知，直线不与轴垂直，设直线的方程为，，联立，消去，得，则，，，因为，所以，又，则，所以，解得或（舍去），当时，，满足题意，所以直线的方程为，令，则，故直线过轴上一定点.9．（2022·福建·莆田第六中学高二阶段练习）若位于轴右侧的动点到的距离比它到轴距离大.(1)求动点的轨迹方程D.(2)过轨迹D上一点作倾斜角互补的两条直线，交轨迹于两点，求证：直线的斜率是定值.【答案】(1)(2)证明见解析【详解】（1）设，，则，故，化简得：，故动点的轨迹方程D为；（2）设，则，两式相减得：，即，因为直线的倾斜角互补，且，所以，故，所以，故直线的斜率是定值.10．（2022·四川·成都七中高二期中（文））设抛物线​的准线为l，A、B为抛物线上两动点，，​为垂足，已知​有最小值​，其中​的坐标为​.(1)求抛物线的方程;(2)当（​，且）时，是否存在一定点​满足​为定值?若存在，求出​的坐标和该定值;若不存在，请说明理由.【答案】(1)​(2)存在定点​，使得​为定值​【详解】（1）设抛物线焦点为​，有​，得​，则抛物线的方程为​.（2）存在一定点T使得为定值.∵∴K、A、B三点共线.∴设直线​方程为​设​，联立​得​，且有​，而​​​​为满足题设，取​可得​即存在定点​，使得​为定值​.【点睛】（1）抛物线上的点到定点与到准线的距离之和的最小值转化为抛物线上的点到定点与它到焦点的距离之和的最小值.（2）求定值问题常见的方法有两种：(1)从特殊入手，求出定值，再证明这个值与变量无关．(2)直接推理、计算，并在计算推理的过程中消去变量，从而得到定值.11．（2022·河南安阳·高二期中）已知抛物线：（）的焦点为，点在上，且．(1)求的方程；(2)若不过点的直线与相交于两点，且直线，的斜率之积为1，证明：直线过定点．【答案】(1)；(2)证明见解析.【详解】（1）因为抛物线：，所以准线方程为，因为点在上，所以由抛物线焦半径公式得，，联立，解得或（由于，舍去），所以抛物线的方程为.（2）依题意，易知，直线的斜率存在（若不存在，则与抛物线至多只有一个交点），设直线为，，联立，消去，得，则，，因为直线，的斜率之积为1，即，故，整理得，所以，得，故直线为，所以直线过定点.突破六：圆锥曲线中定直线问题1．（2022·江苏南京·高二期中）已知圆A：，T是圆A上一动点，BT的中垂线与AT交于点Q，记点Q的轨迹为曲线C．(1)求曲线C的方程；(2)过点（0，2）的直线l交曲线C于M，N两点，记点P（0，）.问：是否存在直线l，满足PM=PN？如果存在，求出直线l的方程；如果不存在，请说明理由.【答案】(1)(2)存在，y=±x+2.【详解】（1）由条件得，所以的轨迹是椭圆，且，所以，所以的方程为.（2）假设存在满足题意的直线，显然的斜率存在且不为0，设，由得，则，得，设，则，所以的中点坐标为，因此，的中垂线方程为，要使，则点应在的中垂线上，所以，解得，故，因此，存在满足题意的直线l，其方程为y=±x+2.2．（2022·山东聊城·三模）已知椭圆C：的离心率为，左顶点为，左焦点为，上顶点为，下顶点为，M为C上一动点，面积的最大值为.(1)求椭圆C的方程；(2)过的直线l交椭圆C于D，E两点（异于点，），直线，相交于点Q，证明：点Q在一条平行于x轴的直线上.【答案】(1)；(2)证明见解析.（1）由椭圆C的离心率为得

①，由椭圆的几何性质知，当M为椭圆上（或下）顶点时，的面积最大，

②，又，结合①②可解得，，所以椭圆C的方程为.（2）由过的直线l不过，，可设其直线方程为，把代入，得，，即，设，，则，，直线的方程为，直线的方程为，设直线和的交点为，则，把及代入上式，得，整理得，故点Q在一条平行于x轴的直线上，得证.3．（2022·全国·高三专题练习）已知椭圆的离心率，长轴的左、右端点分别为(1)求椭圆的方程；(2)设直线与椭圆交于两点，直线与交于点，试问：当变化时，点是否恒在一条直线上？若是，请写出这条直线的方程，并证明你的结论；若不是，请说明理由.【答案】(1)(2)恒在直线（1）解：设椭圆的标准方程为，根据题意，可得且，所以，所以，所以椭圆的标准方程为.（2）解：根据题意，可设直线的方程为，取，可得，可得直线的方程为，直线的方程为，联立方程组，可得交点为；若，由对称性可知交点，若点在同一直线上，则直线只能为；以下证明：对任意的，直线与直线的交点均在直线上，由，整理得，设，则，设与交于点，由，可得，设与交于点，由，可得，因为，因为，即与重合，所以当变化时，点均在直线上，.4．（2022·广东·肇庆市第一中学高三阶段练习）已知双曲线的离心率是2，直线过双曲线的右焦点，且与双曲线的右支交于两点.当直线垂直于轴时，.(1)求双曲线的标准方程.(2)记双曲线的左､右顶点分别是，直线与交于点，试问点是否恒在某直线上？若是，求出该直线方程；若不是，请说明理由.【答案】(1)；(2)在定直线上.【详解】（1）因为过点的垂直与的直线方程为，代入双曲线方程可得，所以此时，又直线垂直于轴时，，所以①，因为双曲线的离心率为2，所以②，又③，由①②③解方程可得，故双曲线的标准方程为；（2）由（1）可知，若直线的斜率为0，则直线与双曲线的右支只有一个交点，不满足要求，所以直线的斜率不为0，设直线，联立整理得，，且，则，故.由题意可得直线的方程为，直线的方程为，则，即，把代入上式，得，解得.故点在定直线上.5．（2022·海南·海口中学高三开学考试）已知双曲线的一条渐近线方程为，一个焦点到该渐近线的距离为.(1)求C的方程；(2)设A，B是直线上关于x轴对称的两点，直线与C交于M，N两点，证明：直线AM与BN的交点在定直线上.【答案】(1)(2)证明见解析（1）双曲线的渐近线方程为，所以.又焦点到直线的距离，所以，又，所以，，所以双曲线C的标准方程为.（2）证明：联立方程组消去y，并整理得.设，，则，.设，（），则得直线AM的方程为，直线BN的方程为，两个方程相减得，①因为，把上式代入①得：，所以，因此直线AM与BN的交点在直线上.6．（2022·全国·高三专题练习）已知抛物线和圆，抛物线的焦点为.（1）求的圆心到的准线的距离；（2）若点在抛物线上，且满足，过点作圆的两条切线，记切点为，求四边形的面积的取值范围；（3）如图，若直线与抛物线和圆依次交于四点，证明:的充要条件是“直线的方程为”【答案】（1）4；（2）；（3）见解析【详解】（1）由可得:，的圆心与的焦点重合，的圆心到的准线的距离为.（2）四边形的面积为:，当时，四边形的面积的取值范围为.（2）证明(充分性):若直线的方程为，将分别代入得，，，.，.(必要性):若，则线段与线段的中点重合，设的方程为，，，，，则，将代入得，，即，同理可得，，即或，而当时，将其代入得不可能成立；.当时，由得：，，将代入得，，，，，或（舍去）直线的方程为.的充要条件是“直线的方程为”.7．（2022·全国·高三专题练习）曲线C上任一点到定点的距离等于它到定直线的距离．（1）求曲线C的方程；（2）经过P（1,2）作两条不与坐标轴垂直的直线分别交曲线C于A、B两点，且，设是AB中点，问是否存在一定点和一定直线，使得M到这个定点的距离与它到定直线的距离相等．若存在，求出这个定点坐标和这条定直线的方程．若不存在，说明理由．【答案】（1）；（2）所求的定点为，定直线方程为．【详解】（1）因为到定点的距离等于它到定直线的距离，利用抛物线的定义，设方程为，而，故曲线C的方程为即；（2）设：y-2=k(x-1)(k≠0)：y-2=(x-1)由得2x2-kx+k-2=0，设，则，同理得B点坐标为，故M点坐标为，整理得，消去k得：y=4x2+4x+，M轨迹是抛物线，故存在一定点和一定直线，使得M到定点的距离等于它到定直线的距离．将抛物线方程化为，此抛物线可看成是由抛物线左移个单