
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文档简介
专题10解析几何1
二级结论1:焦点三角形的面积公式
【结论阐述】1.椭圆中焦点三角形面积公式
在椭圆靛+记―1(a>b>O')中,6,工分别为左、右焦点,P为椭圆上一点,ΛFiPF2=θ,∖PFiF2
11n
的面积记为SMf;&,贝∣J:①阴曰中=dy∕;②SAm=耳∣PK∣∣∣P引sin。;③S""?=〃tan,,其
θ=ZF1PF2,
22
在双曲线「-斗=1(α>O,b>0)中,Fl,F,分别为左、右焦点,尸为双曲线上一点,ZF1PF2=θ,
ab
]1Sɪɪ
APF、B的面积记为SAm,则:①SMFM=5由ElyJ=彻,I;②SA呷小i";MKISin,;③AMLtanθ-
2
注意:在求圆锥曲线中焦点三角形面积时,根据题意选择适合的公式,注意结合圆锥曲线的定义,余
弦定理,基本不等式等综合应用.
【应用场景】
【典例指引1】
(2022・湖北・天门教育科学研究院高二期末)
1.已知《、既是椭圆。:三+上=1的两个焦点,P是椭圆上一点,NKP6=60,则耳巴的面积
43
是()
4I-
A.B.2C.-√3D.√3
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义结合余弦定理可求得ImI忖身的值,再利用三角形的面积公式可求得结果.
【详解】由椭圆C:¥■+*=1的方程可得方=4,b2=3,C=I,贝IJlP周+∣P用=2a=4,
43
因为N"居=60°,则IP用2十|Pg「一2|对HP用cos60=旧用?,
即(附∣+I%∣f-3∣叫∙∣"I=内用2,即16-3IP耳HPgI=4,解得|尸耳∣∙∣P用=4,
因此,S"内=」归用IP用sin60=1×4×-=√3.
故选:D.
【典例指引2]
(2022•安徽亳州一中高二月考)
22
2.已知双曲线S-点∙=l(α>0力>0),过原点的直线与双曲线交于A,B两点,以线段4B为直径的
圆恰好过双曲线的右焦点尸,若aABF的面积为2片,则双曲线的离心率为()
A.√2B.√3C.2D.√5
【答案】B
【分析】设双曲线的左焦点为尸,连接A尸',BF',由题意可得AF_LM,设IA用="?,∖BF∖^n,
根据对称性可得IAUI=〃,∖BF'∖^m,根据双曲线的定义可得〃-帆=2α,n2+m2^4c2,
2
SABF=-mn=2a,整理可得关于。,的齐次方程,再由离心率公式即可求解.
【详解】解:设双曲线的左焦点为F',连接AF',BF',
因为以A8为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点F(Go),
所以AF_LB尸,圆心为。(0,0),半径为,
根据双曲线的对称性可得四边形AEB尸'是矩形,设IAFl=机,∖BF∖=n,
n-m-fIa
222
则<∕/+nr=4c,由(〃-∕%y=>+-2mn可得4/-Sa=4a,
1ɔ,
—tnn=2a~
12
所以d=3∕,所以e2=∙4=3,所以e=√L
a~
故选:B.
【针对训练】
(2022•吉林吉林・高三期末)
22
3.已知P是椭圆「+左=1但>6>°)上一动点,6,工是椭圆的左、右焦点,当4"=。时,
S.空=46;当线段PK的中点落到y轴上时,tan/耳尸工=§,则点P运动过程中,国+西的
取值范围是()
-121(82一
123j<153」
「18、Γl2}
C.D.二,彳
\_215J\_23)
【答案】A
2211
【分析】设∣W∣=%∣PR∣=〃.先由题意求出椭圆标准方程为.^+5=1.把国+国转化为
118
∖PF∖∖+\PF]=^iτm'由"+”=8求出12≤W"≤16'即可求得.
【详解】τ^∖PFi∖=m,∖PF2∖=n.
在△耳P心中,当NEPE=AH寸,由椭圆的定义,余弦定理得:
m+n=2aC2
πAlj
(22。∕π\2整理得:mtl=--
m+n-2mncos-=[2c)3
由三角形的面积公式得:S&FPF=1〃?〃Sin工="0=4—,解得:Z?2=12.
△*233
因为线段P片的中点落到y轴上,又。为KK的中点,所以P∕"∕y轴,即
由tan"”=;得耦J,解得:∣^2∣=y.所以尸(堂
代入椭圆标准方程得:⅞<=.∙
22
又有"二〃2一,2=12,解得:/=16,θ2=4,所以椭圆标准方程为:—+ɪ=1.
1612
所以m+〃=8.
因为α-c≤"2≤α+c,所以2≤m≤6.
11_1∖m-∖-n_8
所以西+网=7+7=蔡T=嬴.
因为力优=机(8—m)=一>+8〃?=—(/%—4)~+16,
当2<相<6时,12≤/切7≤16,
118「12一
所以西+西=嬴七外
故选:A.
【点睛】解析几何中与动点有关的最值问题一般的求解思路:
①几何法:利用图形作出对应的线段,利用几何法求最值;
②代数法:把待求量的函数表示出来,利用函数求最值.
(2022•天津和平•高二期末)
4.双曲线W-[=l的两个焦点分别是片,心,点尸是双曲线上一点且满足NKPK=60,则△耳Pg的
169
面积为()
A.25√3B.16√3C.9月D.3√3
【答案】C
【分析】设|明|=,",归闾=〃,可得WiI=2"=2,AξP8中再利用余弦定理可得∕≡=36,由面
积公式即可求得答案.
【详解】⅛-⅞=l,所以α=4,6=3,c=5,
169
P在双曲线上,设归四=%,归闾=〃,
.∙.∣∕Π-Λ∣≈2α=8①,
由NGP居=6(),在△耳P用中由余弦定理可得:
∖FtF2f=∖PFif+∖PF2f-2∣Pξ∣∣P^∣cos60,
22
⅛100=m+??-Im=(Jn-n)~+tnn®9
由①②可得∕τιn=36,
.∙.直角△耳桃的面积S或=3俨耳HPEkinNKPE=;相〃∙Sin60=9√3.
故选:C.
(2022•江西鹰潭•高二期末)
5.椭圆C::+5=1的焦点为片,F2,点尸在椭圆上,若IP用=8,则4/VM的面积为()
A.48B.40C.28D.24
【答案】D
【分析】根据给定条件结合椭圆定义求出IPKI,再判断鸟形状计算作答.
【详解】椭圆C工+f=1的半焦距c=5,长半轴长α=7,由椭圆定义得IPgl=2αTPKI=6,
4924
而I4入1=10,且IKEF=I/F+∣p居『,则有鸟是直角三角形,S郎弓=:|P∕"∙∣P居=24,
所以aPf;E的面积为24.
故选:D
(2022.安徽亳州第一中学高二期末)
6.设月,6是椭圆[+(=I的两个焦点,尸是椭圆上一点,且es/月桃=g.则APKg的面积为
()
A.6B.6√2C.8D.8√2
【答案】B
【分析】利用椭圆的几何性质,得到I尸4+IpEl=2α=4&,巧图=2c=4g,进而利用CosZFiPF2=ɪ
得出IPKHPE|=18,进而可求出SPF1F2
【详解】解:由椭圆工+片=1的方程可得42=24,U=12,
1224
所以<?=6-6?=12,得a=2娓,c=
S.∖PFl∖+∖PF2∖=2a=4y[6,怩闾=2c=4√5,
在APKg中,由余弦定理可得
户P户」PKi2+1P8/T耳段2_(lWl+1Pg1>—2IPGlPgH6名产
2∖PFl∖∖PF2∖2∖PF^PF2∖
_4q2-4c2-2∣P6∣∣Pg∣_4/-2|呷26|=4χl2-2∣WIlPKl
2∣WIIPEI-2∖PFi∖∖PF2∖2∖PFi∖∖PF2∖
]{↑iCosZFlPF2=^,所以,∣P耳HP闾=18,
又因为,cos/耳尸片=:,所以SinNKPE=手,
11ɔ/ɔ
所以,SPFtF2=-∣P^∣∣P∕ζ∣∙sinZ^P7ς=-×l8×-^-=6√2
故选:B
(2022・甘肃・永昌县第一高级中学高二期末)
2_
7.椭圆工+产=1的左右焦点为K、鸟,尸为椭圆上的一点,NF∖PF,=j则4PFf的面积为()
4'3
/7
A.IB.√3C.—D.2
3
【答案】C
【分析】由椭圆方程可得|「制+归q=4,结合余弦定理求得∣P∕讣IP图=;最后根据三角形面积公
式求△P”鸟的面积.
【详解】∙.∙点尸是椭圆三+V=I上的一点,1、6是焦点,
4
.∙.∖PFl∖+∖PF2∖=4,即(归用+|ρ用)2=16①,
;在APEE中N与Pg=
.∙.∣wf+∣”--2∣W∣∙∣P&CoSm=(2&『=12②,
①一②得:∖PFl∖.∖PF2∖^,一鸣=JM.|尸周呜=;XgX曰=当
故选:C.
(2022.北京第五十七中学高二月考)
8.已知椭圆C:1+[=1,Fi)8分别为它的左右焦点,A,8分别为它的左右顶点,点尸是椭
圆上的一个动点,下列结论中错误的是()
4
A.离心率c=1B.△耳P行的周长为18
C.直线R4与直线尸8斜率乘积为定值总D.若/月P入=90°,则△怔的面积为8
【答案】D
【分析】根据离心率的定义可判断A:利用椭圆的定义可判断B;求出⑥“•即8可判断C;利用勾股
定理以及椭圆的定义求出IpElIPEl可判断D.
22_________
【详解】由+=可得a=5,b=3,c=∖∣c^-b?=4,
c4
A,离心率e=—=—,故A正确;
a5
B,△片P鸟的周长为IP制+∣P闾+忻川=2α+2c=18,故B正确.
9J”
C,设P(Xo,儿),,,%=短I25人9,故C正确;
papb
x0+5x0-5√-25√-2525
2
D,ZFtPF2=9O°,.∙.∖PFl∖+∖PF2^=∖FlF2^=64,
又因为∣PK∣+∣Pg∣=2α=10,所以(Iwl+1尸图)2=100,
即尸周尸欧+尸周忸周解得用=
.∙J2+|2|=Io0,IPGP18,
所以SM隼=Jp用IP图=9,故D错误.
故选:D
(2022•黑龙江♦大庆中学高二期末)
22
9.已知片,心分别为椭圆C:'+春∙=l(4>%>0)的左右焦点,。为坐标原点,椭圆上存在一点P,
使得2∣OP∣=∣4闾,设△耳桃的面积为,若S=(IP耳尸&Y,则该椭圆的离心率为()
A.-B.ɪC.—D.也
3223
【答案】D
21
【分析】由2∣oH=年用可得△尸耳鸟为直角三角形,故S=(IP用TP用)-=Jp用归段,且
∖PFlf+∖PF2f=∖FtF2f,结合IP用+∣P用=24,联立可得c?=孚,即得解
【详解】由题意2|oH=田闾,故△?/=;鸟为直角三角形,
∙∙∙s=(∣wk∣p局)2=J∣WllP周,
又(「修-俨用)2=(|3|+归周)2-4|尸制|「周=3对疗用,|尸胤+归段=24
•••1明附1=9
又△?/谯为直角三角形,故归用2+归闾2=恒闾2,
2i
.∙.(∖PFl∖+∖PF2∖)-2∖PFl∖∖PF2∖=∖FlF2∖,
g|J4«2--=4C2.∙.c2=—,
99
cʌ/ʒ
.∖e=-=——.
a3
(2022.山西运城.高二期末)
10.已知点耳、鸟是双曲线W-I=I(α>0,6>0)的左、右焦点,以线段6苞为直径的圆与双曲线在第一
a~h-
象限的交点为P,若附∣=3M,则()
A.|尸制与双曲线的实轴长相等
B.^的面积为
C.双曲线的离心率为I
D.直线3x+2y=O是双曲线的一条渐近线
【答案】B
【分析】由题意及双曲线的定义可得IP币,I尸8I的值,进而可得A不正确,计算SW可判断B正
确,再求出。,的关系可得C不正确,求出。,b的关系,进而求出渐近线的方程,可得D不正确.
【详解】因为∣P"I=3∣P鸟|,又由题意及双曲线的定义可得:IPGITPKl=2”,
贝”P6∣=”,∣P∕>∣=3α≠2α,所以A不正确;
因为P在以耳鸟为直径的圆上,所以PGJ
所以S女=g∣M∣∣%∣=J∙3α∙α=q/,所以B正确;
,2222
22
在Rr△P"K中,由勾股定理可得I月用F=IP耳2+1PF21=IOtI,
gp4c2=10«2,所以离心率e=£=如,
a2
所以C不正确;
由C的分析可知:4C∙2=10/,故从=C~=∣∕,所以渐近线的方程为y=±'x=±与,
即G龙士JΣy=O,所以D不正确;
故选:B.
(2022.内蒙古赤峰.高三期末)
11.已知双曲线£=1的两个焦点为耳,F2,P为双曲线上一点,PF2IFtF2,△尸耳心的内切圆
916
的圆心为/,则|出=()
A及B.甄U也D.叵
3322
【答案】A
【分析】根据题意得/'(5,野∣P周=?归国=10,阀I=昔,进而在△尸斗心中,利用等面积法
得心的内切圆的半径z∙=2,再设心的内切圆与边Pg相切于点”,进而在中结合
勾股定理求解即可.
【详解】解:因为双曲线二-2=1的两个焦点为「,居,户为双曲线上一点,PF^F,F2,
916
所以N吟)归周号,内用=1(),
因为四-M=2a=6,所以用=6+|明=”,
设aPKE的内切圆的半径为,
则S好=NlP用+∣"∣+忻段)r=g∣K用IP周,即日―巾修,解得z∙=2,
如图,设耳片的内切圆与边尸用相切于点”,则|出|=2,闾=2,
(2022・广东・执信中学高三月考)
12.已知双曲线C的离心率为E是C的两个焦点,P为C上一点,IPEl=3∣p用,若△尸/例的
面积为亚,则双曲线C的实轴长为()
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义,在△尸与鸟中,运用余弦定理,并结合IP用=3∣P用和鸟的面积建
立方程,解出方程即可
【详解】根据双曲线的定义,可得:∣P周TP闾=2α
又:∖PFl∖=3∖PF2∖
解得:∣"∣=34,仍用=。
双曲线C的离心率为则有:C=吗
c。SNFPF一⅛⅜⅛Lɪ
在△?/=;6中,由余弦定理,可得:KL2附-
3
则有:SinNKPE=半
2
△W心的面积为0,可得:^∖PF,∖∖PF2∖sinZFtPF2=√2α=√2
解得:a=∖
故双曲线C的实轴长为:2
故选:B
(2022•广西玉林•模拟预测)
13.已知双曲线C:1-£=l的左,右焦点为耳,鸟,尸为双曲线右支上的一点,NP耳舄=30。,/是
2
△尸耳鸟的内心,则下列结论错误的是()
A.耳鸟是直角三角形B.点/的横坐标为1
C.∣P∕∣=2√3-2D.4鸟的内切圆的面积为万
【答案】D
【分析】由双曲线的定义得,I附HP周=2,1耳片=26,设IP闾=x,IPKI=X+2,由余弦定理可求
解x=2,即可判断出F鸟,耳鸟,再由等面积法计算内接圆的半径,即可得点/的坐标和面积,写出
点尸坐标,利用距离公式可求解出∣P∕I.
【详解】由已知可得,|尸耳HP闾=2,闺段=26,设IPq=X,IPN=X+2,则
CoSNP耳6=号号号=乎,得x=2,所以附∣=2,1M=4,即附『+|质HP用2,所以
”_LK5,所以A正确;设内接圆半径为,则;∙(∣P用+1明+1枢∣)"=g∙∣P用MEl,得r=6-l,
所以/的坐标为(1,6-1),面积为S=k(√5-l)2=(4-2百%所以B正确,D错误;由题意P(62),
IPlI=7(>^-1)2+(3-√3)2=2(√3-1).所以C正确;
故选:D.
二级结论2:圆锥曲线的切线问题
【结论阐述】
22
1.过圆C:(x-a)+(y-b)2=K上一点P(x0,y0)的切线方程为(⅞-a)(x-a)+(y0-h)(y-h)=R.
2.过椭圆1+£=1上一点P(x°,%)的切线方程为誓+萼=1.
ab~ab^
3.已知点Mo⅛,%),抛物线C:)2=2/Zr(PHO)和直线:为y=P(X+x1)).
(1)当点M(Xo,%)在抛物线C上时,直线与抛物线C相切,其中M为切点,为切线.
(2)当点M(X0,%)在抛物线C外时,直线与抛物线C相交,其中两交点与点M的连线分别是抛物线
的切线,即直线为切点弦所在的直线.
(3)当点M(Xo,%)在抛物线C内时,直线与抛物线C相离.
【应用场景】圆锥曲线的切线问题常用方法有几何法,代数法:比如求圆的切线,常用圆心到直线的
距离等于半径来解决切线问题,也可以联立直线与圆的方程根据Δ=0来求解;比如涉及到椭圆的切
线问题,也常常联立直线与椭圆的方程根据△=()来求解;对于抛物线的切线问题,可以联立,有时
也可以通过求导来求解.也可以运用上述结论快速得出切线方程.
【典例指引1】
14.过点尸(2,2)作抛物线V=2χ的切线,切线在y轴上的截距为一.
【答案】1
【分析】设出切线方程,与抛物线联立,利用A=O求得%=ɪ,即可得出所求.
【详解】设切线斜率为上,则切线方程y-2=k(x-2),
联立方程七2:MA=2)可得62—2)-必+4=0,
[y=2x
则A=4-4%("+4)=0,解得A=g,
即切线方程为y-2=*x-2),
取X=0,得y=L
切线在y轴上的截距为1.
故答案为:1.
【典例指引2]
(2022・安徽•六安一中高二期末)
22
15.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为=+5=l(4>b>0),则椭圆在其上一点A(XO,%)处
ab~
的切线方程为学+等=1,试运用该性质解决以下问题;椭圆G:[+V=1,点B为G在第一象
限中的任意一点,过2作G的切线/,/分别与X轴和y轴的正半轴交于c,。两点,则OCD面积的
最小值为()
A.1B.√3C.√2D.2
【答案】C
【解析】设Ba,y),(x∣>0,y>0),根据题意,求得过点8的切线/的方程,即可求得C、。坐标,
代入面积公式,即可求得08面积S的表达式,利用基本不等式,即可求得答案.
【详解】设8(芭,乂),(内>0/>0),由题意得,过点B的切线/的方程为:^+yly=l,
21
令y=0,可得C(—,0),令X=0,可得。(0,1),
ɪiM
01211
所以OeD面积S=不x—x-=,
又点B在椭圆上,所以子+短=1,
所以S=-I-=Z^=J*2区∙X=B
XBXIyl2y∣x1∖2ylX1
当且仅当2=M,即%=1,%=变时等号成立,
Zylχι2
所以OCD面积的最小值为√L
故选:C
【点睛】解题的关键是根据题意,直接写出过点B的切线方程,进而求得面积S的表达式,再利用基
本不等式求解,考查分析理解,计算化简的能力,属基础题.
【针对训练】
16.已知过圆锥曲线片+炉=1上一点P(X”为)的切线方程为更+结=L过椭圆江+片=1上的点
mnmn124
4(3,-1)作椭圆的切线,则过A点且与直线垂直的直线方程为()
A.x-j-3=0B.x+y-2=0
C.2x+3y-3=0D.3x-y-10=0
【答案】B
【解析】根据题中所给的结论,求出过A(3,-l)的切线方程,进而可以求出切线的斜率,利用互相垂
直的直线之间斜率的关系求出过A点且与直线垂直的直线的斜率,最后求出直线方程.
【详解】过椭圆片+t=1上的点4(3,-1)的切线的方程为包+上»=[,即χ-y-4=0,切线的斜
率为.与直线垂直的直线的斜率为-1,过A点且与直线垂直的直线方程为y+1=-(x-3),即
x÷y-2=0.
故选:B
【点睛】本题考查了求过点与已知直线垂直的直线方程,考查了数学阅读能力,属于基础题.
17.过圆/+上一定点P(X的圆的切线方程为不χ+y,y=r2此结论可推广到圆锥曲线上
过椭圆会+^=1上的点A(3,T)作椭圆的切线•则过A点且与直线垂直的直线方程为()
A.x+y-2=0*iB.x-y-3=0
C.2x+3y-3=0D.3x-γ-10=0
【答案】A
【解析】根据类比推理,可得直线的方程,然后根据垂直关系,可得所求直线方程.
【详解】过椭圆专+]∙=1上的点A(3,-l)的
切线的方程为募+?=1,
即χ-y-4=0,切线的斜率为,
与直线垂直的直线的斜率为-1,
过A点且与直线垂直的
直线方程为y+ι=-(L3),
即x+y-2=0.
故选:A
【点睛】本题考查类比推理以及直线的垂直关系,属中档题.
(2022•新疆♦乌苏市第一中学高二月考)
18.已知点P(X,y)是椭圆片+[=1上任意一点,则点尸到直线:y=χ+5的最大距离为()
A.5国乒B.5垃一辰c.5√2+^6D.5√2-√26
22
【答案】A
【分析】求出椭圆与直线平行的切线,它们与的距离一个最大值一个是最小值.
2
-V,√1
【详解】设直线y=x+m与椭圆相切,由,94得13χ2+i8,nx+9"-36=0,
y=x+m
.*.Δ=(18m)2—4×13(9∕W2—36)=0,tn=±VΓ3>
切线方程为y=x+g和y=x-√i5,与距离较规远的是y=x—屈,
所求最大距离为d==5√∑+疡.
√22
故选:A.
【点睛】本题考查椭圆上的点到直线距离的最值,解题方法是转化为平行直线与椭圆相切,求出两平
行线间的距离即可.
(2022∙广东佛山•模拟预测)
22
19.过双曲线C=]-*∙=l(α>0,6>0)上一点尸作双曲线C的切线,若直线OP与直线的斜率均存在,
2
且斜率之积为二,则双曲线C的离心率为()
A叵B.叵C.叵D.叵
5355
【答案】C
【分析】设P(%,%),则可得切线为华-答=1,从而可求出直线的斜率左=",再由题意可得
aba~y0
卒・九=之则得与=2,进而可求出双曲线的离心率
«y0⅞ɔa5
【详解】设p(∙⅝,%),由于双曲线C在点P(%%)处的切线方程为今-繁=ι,故切线的斜率
k=胃;因为—|,则篙缁=|,哈9即双曲线C的离心率-R=亭,
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线的方程与性质,考查考生直观想象、数学运算的核心素养,解
题的关键是求出双曲线C在点尸(跖,%)处的切线方程为华-簪=1,则有切线的斜率k=",再
abay0
结题意可得答案,属于中档题
20.若直线N=丘+2与曲线X=曲石交于不同的两点,那么左的取值范围是
A.J叵,叵)B.(0,—)C.J叵,0)D.(-ɔʌɪ,-l)
33333
【答案】D
【详解】由直线V=履+2与曲线/-丁=6相切得
X2-(fcv+2)2=6,Δ=16⅛2-4(l-fc2)(-10)=0=>⅛=±^
由图知,&的取值范围是(-姮,7),选D.
3
(2022•山西临汾•一模)
21.过点尸(LT)作抛物线C:f=2y的两条切线,切点分别为M,N.若。为PMN的重心,则点。的
坐标为()
A.(1,1)B.(0,0)D.(2,2)
【答案】A
【分析】根据题意,设M,根据导数的几何意义,求出切线PM和PN的方程,
ɪ_xl+X2
x+X=2
联立方程可得,根据P(l,-1),可得l2再根据重心坐标公式,即可求出结果.
xlx2=-2
2
【详解】由题意,设,N∖x2,
又抛物线C:Y=2y,所以y=gχ2,所以y'=χ
所以切线PM的方程为>-立=玉(尤-xj,
;
BPy=xlx-^-
同理切线PN的方程y=X4-今;
1
不_X1+X2
x^2
联立PΛ∕,PN的方程,,,,解得<
尸竽
L
西+尤21
X=------=1x+x=2
又P(l,-1),所以`,所以l2
xx=-2
y——Ii2
•2
又。为.PMN的重心,所以。的横坐标为*+,+∣=1,
22
X1X2XXX2
纵坐标为ɪɪɪɪɪɪzx2+√+XΛ_(^+x)2-XX_4-(_2)_
112_212__ɪ
3666
所以点。的坐标为(1,1).
故选:A.
(2022・甘肃・金昌市教育科学研究所高三月考)
22.倾斜角为135。的直线与抛物线V=8x相切,分别与X轴、y轴交于A、B两点,过A,8两点的
最小圆截抛物线V=8x的准线所得的弦长为()
A.4B.2C.20D.√2
【答案】B
【分析】由题可求直线Ly=-x-2,进而可得圆的方程为(x+iy+(y+l)2=2,再利用弦长公式即求.
【详解】由题可设直线的方程/:y=-x+f,
y=-X+/ʌ
由√=8Λ--得f。,
ΛΔ=82-4×(-8f)=O,解得,=-2,
令y=0,得x=-2,令y=0,得x=-2,即A(-2,0),8(0,-2),
•••过A,B两点的最小圆即以AB为直径的圆,其圆心为(T,T),半径为正,方程为
(x+l)2+(y+l)2=2,
又抛物线y2=8x的准线为x=-2,
过A,B两点的最小圆截抛物线V=8χ的准线所得的弦长为2,2-(-1)2=2
故选:B.
23.设抛物线尤2=2py(P>0),M为直线y=-2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,
B,A,B,M的横坐标分别为XQXB,XM贝IJ()
A.XΛ+XU=2XMB.×a.Xβ=×l
112
C.—+—=—D.以上都不对
λAABΛM
【答案】A
【分析】利用导数求出切线斜率,写出切线方程,消去y,联立方程组即可得解.
【详解】由炉=2p),得y=在,得了=土,
2pP
VX
所以直线的方程为,+2P=?(X-XM),直线的方程为y+2p=-^∙(x-X"),
V2YY2Y
所以,—jl-+2p=-(X-X)(T),-s-+2p=-(X-X)(2)
2PPAw2PPβw
由①、②得2XΛJ=X"+X,,.
故选:A
(2022•河南•高三月考)
24.已知抛物线C:Y=2Py(O<p<6)的焦点为尸,P为C上一点,点A(3,0),B(l,-2),设/AfiP取
最小值和最大值时对应的点分别为4,6,且曲.丽=0,则。=()
A.4B.3C.2D.1
【答案】A
【分析】如图所示,8《与抛物线相切时,NABl最小,BE与抛物线相切时,NABg最大.设切点为
(玉”;婕),切线的斜率为LX°,由切线方程得到与2-2%-4p=(),即得到韦达定理,设
2pP
'(*'/**E(X*/七2),化简BPi-BP,=O代入韦达定理得解.
【详解】解:如图所示,与抛物线相切时,乙48片最小,与抛物线相切时,NABg最大.
由χ2=2Py(O<p<6)得y=//,所以y'=£x.
1,1
设切点为(%,丁X)),切线的斜率为一X。,
2ptP
所以切线方程为='Xo(X-X0),
2pP
因为切线过点8(1,-2),所以-2-∕xj=qx0(l-X°),即x°2-2x°-4p=0.
因为有两个切点,所以A=4+16p>0,
1,1,
设6(内,丁玉),P,(x^-x),则有X1+X,=2,X∣∙X,=-4p,
2p2p2
→1→1
22
B/]=(X,-1,—X,+2),B∕>=(Λ1-1,—X,+2),
2p2p
所以曲・丽=α-1)(%-1)+(1X;+2)(-5-X,2+2)=0,
2〃Zp
所以F/-(x∣+X)+ɪ+~7(XIX9)2H(ʃ12+∙¾2)+4=0,
24p-P
yf弋入韦达定理得4p2—15〃_4=。,.二〃=_:或〃=4.
4
因为。<p<6,所以p=4.
故选:A
二级结论3:圆锥曲线的中点弦问题
【结论阐述】
2-5
1.在椭圆C:二+与=1(。>6>0)中(特别提醒此题结论适用焦点在X轴上椭圆):
a-⅛
(I)如图①所示,若直线y=依(Z≠0)与椭圆C交于A,B两点,过A,B两点作椭圆的切线,,有
//,设其斜率为即,则耕=-∙⅛.
a
(2)如图②所示,若直线y=h(kwθ)与椭圆C交于A,B两点,P为椭圆上异于A,8的点,若直
b2
线R4,PB的斜率存在,且分别为匕,包,则他=-勺.
a
(3)如图③所示,若直线y=H+伙A≠0,^x0)与椭圆C交于4,B两点,P为弦AB的中点,设直线
PO的斜率为幻,则端:=-4■.
图①图②图③
r22∣2
2.在双曲线C:=-[=l(α>O∕>O)中,类比上述结论有(特别提醒此题结论):(1)%k=[;
a-b-a
b2b?
(2)klk2=-;(3)k0k=∖.
aa
3.在抛物线C:y2=2px(p>0)中类比1(3)的结论有忆='。。^。).
%
【应用场景】以上关于椭圆(双曲线)的结论适用于焦点在X轴上椭圆(双曲线).圆锥曲线的中点弦
问题常用点差法,但是注意使用点差法后要检验答案是否符合题意;另外也可以通过联立+韦达定理
求解.
【典例指引1】
(2022•内蒙古•海拉尔二中高三期末)
25.设椭圆的方程为5+1=1,斜率为k的直线不经过原点O,而且与椭圆相交于A,8两点,M为
线段48的中点,下列结论正确的是()
A.直线AB与0例垂直;
B.若直线方程为y=2x+2,则=
C.若直线方程为y=x+l,则点M坐标为(罟)
D.若点M坐标为(1,1),则直线方程为2x+y-3=0;
【答案】D
【分析】利用椭圆中中点弦问题的处理方法,结合弦长的求解方法,对每个选项进行逐一分析,即可
判断和选择.
【详解】不妨设A,B坐标为(XQJ,(孙%),贝IJ会+,=1,号+,=,两式作差可得:
7TT×7≡Γ=^2)设M(X。,%),则心χ*=-2.
人II√vɔ人I人ɔ人n
对A:kABxkOM=⅛×A=-2,故直线A8,OM不垂直,则A错误;
⅞
对B:若直线方程为y=2x+2,联立椭圆方程2f+∕=4,
42
可得:6X2+8X=0,解得石=。,+=_§,故X=2,%=-
则IM=居+《=竽,故B错误;
对C:若直线方程为y=x+l,故可得&xl=-2,即%=-2%,又y°=%+l,
⅞
解得X。=-;,%=1,即用(一μ),故C错误;
对D:若点M坐标为(1,1),则卜衣=一2,则L=-2,
又AB过点(1,1),则直线AB的方程为yT=-2(xT),即2尤+y-3=0,故D正确.
故选:D.
【点睛】本题考察椭圆中弦长的求解,以及中点弦问题的处理方法;解决问题的关键是利用点差法,
属中档题.
【典例指引2]
(2022.安徽.淮北师大附中高二期中)
v-22
26.已知椭圆£:r+4=l(a>6>0)的右焦点厂与抛物线V=I2x的焦点重合,过点F的直线交E于
ab
A、B两点,若AB的中点坐标为(L-I),则E的方程为()
a+1B.—+
∙⅛⅛=36
CX—
D.——+
2718
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