高二上学期期末复习【第三章 圆锥曲线的方程】十二大题型归纳(拔尖篇)(解析版)_第1页
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高二上学期期末复习第三章十二大题型归纳(拔尖篇)【人教A版(2019)】题型1题型1椭圆中的焦点三角形问题1.(2023上·广东广州·高二统考期末)椭圆x225+y216=1的一个焦点是F,过原点O作直线(不经过焦点)与椭圆相交于AA.14 B.15 C.18 D.20【解题思路】不妨取F为左焦点,F1为右焦点,连接AF1,BF1,则AFBF【解答过程】如图所示:不妨取F为左焦点,F1为右焦点,连接AF1则AFBF△ABF的周长为AF+当A,B为椭圆上下顶点时等号成立.故选:C.2.(2023上·河北唐山·高二校考期末)已知F1,F2是椭圆C:x24+y23=1的左、右焦点,点A.12 B.33 C.3 D【解题思路】利用椭圆的定义结合余弦定理可得PF1=P【解答过程】由椭圆C:x24+y23=1的方程可得所以cos=12当且仅当则PF1=PF此时,S△P故选:C.3.(2023上·四川南充·高二校考期末)已知点P是椭圆x2a2+y2b2=1(1)求椭圆的标准方程;(2)若动直线l过F2与椭圆交于A、B两点,求△ABF【解题思路】(1)根据焦距可求c=3,根据所过点可求a=5,进而得到方程;(2)利用椭圆的定义可得△ABF1的周长为4a,代入a【解答过程】(1)设焦距为2c,由2c=6,得c=3,又椭圆x2a2+y2得b2∴椭圆的标准方程为x2(2)动直线l过F2与椭圆交于A、B∴AF1+∴AF∴△ABF1

4.(2022上·高二课时练习)已知点P在椭圆x249+y2(1)P(2)△PF【解题思路】(1)根据椭圆定义结合勾股定理运算求解;(2)结合(1)中结果运算求解即可.【解答过程】(1)因为椭圆方程为x249+即a=7,b=26,c=5,可得因为PF1即142-2P(2)由(1)得PF因为PF1⊥P题型2椭圆中的最值问题题型2椭圆中的最值问题1.(2022·陕西西安·西安中学校考一模)已知点M在椭圆x218+y29=1上运动,点NA.1+19 B.1+25 C.5 D【解题思路】根据圆的性质,结合两点间距离公式、配方法进行求解即可.【解答过程】解:设圆x2+y-12=1设M(x0,所以MC=-y0所以MN≤故选:B.2.(2023下·广东汕头·高二统考期末)已知椭圆方程x24+y23=1,F是其左焦点,点A1,1是椭圆内一点,点P是椭圆上任意一点,若PA+A.43 B.4 C.8 D.【解题思路】利用椭圆的定义转化为PA-P【解答过程】由题意,设椭圆的右焦点为F'(1,0),连接则PA+如图:

当点P在位置M时,PA-PF当点P在位置N时,PA-PF所以PA-PF'的取值范围是所以|PA|+|PF|的最大值Dmax=5,|PA|+|PF|最小值Dmin所以Dmax故选:C.3.(2022·高二课时练习)已知椭圆C:x225+y29=1的左右焦点分别为F【解题思路】根据椭圆的定义,结合焦半径的取值范围,建立PF1【解答过程】对椭圆C:x225+又PF1∈[a-c,a+c],即x∈[PF1⋅对y=x(10-x),其在[1,5]单调递增,在[故当x=5时,ymax=5×5=25,当x=1或9时,即PF1⋅PF4.(2023上·江苏徐州·高二统考阶段练习)已知椭圆x225+y216=1内有一点P(1(1)求|MP|-|MF|的最大值;(2)求|MP|+MF(3)求使得|MP|+53|MF|的值最小时点【解题思路】(1)利用数形结合,根据三点共线分析|MP|-|MF|的最大值;(2)利用椭圆的定义转化MP+MF=MP-MF1+2a≤P【解答过程】(1)a2=25,b2=16当点M,F,P三点不共线时,MP-MF<PF,如图当M,F,P三点共线时,MP-MF=

(2)设椭圆的左焦点F1-3,0,根据椭圆定义可知即MP+MF=PF1=-3-12

(3)椭圆的右准线x=253,设椭圆上的点M到右准线的距离为d,因为MFd=35,所以MF=35d,

所以|MP|+53|MF|的最小值是223,此时点M的纵坐标是1,代入椭圆方程可得x=5154题型3题型3双曲线中的最值问题1.(2023上·山西晋中·高二校考期末)已知双曲线C:x24-y24=1的左焦点为F,点P是双曲线C右支上的一点,点A.5 B.5+22 C.7 D.【解题思路】由双曲线定义PF等于P到右焦点F1的距离PF1+4,而PF1【解答过程】记双曲线C的右焦点为F122,0,所以当且仅当点P为线段EF1与双曲线故选:C.2.(2023·山东泰安·统考二模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0,其一条渐近线方程为x+3y=0,右顶点为A,左,右焦点分别为F1,F2A.3-62,1-C.3+32,1+【解题思路】根据三角形F1AB的面积结合渐近线方程可得a,b,c的值,再根据双曲线的定义转换可得当且仅当P,B,F2共线且B在P,F2【解答过程】设F1-c,0,F2c,0,则由三角形F1AB的面积为1+32可得12a+c×1=1+32,即a+c=2+3,又双曲线一条渐近线方程为又由双曲线的定义可得PF1-PB=23+P此时直线BF2的方程为y=13-2x-2,即y=x-2,联立x23-y2=1y=x-2可得2x2-12x+15=0故选:B.3.(2023上·高二课时练习)已知点P是双曲线x29-y216=1右支上的一点,点M、N【解题思路】先由已知条件可知双曲线的两个焦点为两个圆的圆心,再利用平面几何知识把|PM|-|PN|转化为双曲线上的点到两焦点之间的距离,结合双曲线的定义即可求|PM|-|PN|的最大值.【解答过程】∵x29-y216=1,∴故双曲线的两个焦点为F1(-5,0),F1(-5,0),F2所以|PM|max=则(|PM|-|PN|)max=|PM=PF1即PM-PN的最大值为

4.(2023·上海·统考一模)双曲线Γ:x216-y29=1的左、右焦点分别为F1、(1)设P为Γ右支上的任意一点,求|PF(2)设O为坐标原点,求O到l的距离,并求l与Γ的交点坐标.【解题思路】(1)设P(x0,y0),由两点距离公式有|PF(2)根据双曲线方程写出渐近线方程为y=±34x,由题设知l:3x+4y-15=0,由点线距离公式求O到【解答过程】(1)根据题设条件,可得F1(-5,0).设P(x0|PF1|=(所以当x0=4时,(2)F2(5,0),Γ的两条渐近线方程为根据题设,得l:3x+4y-15=0,O到l的距离d=|3×0+4×0-15|将l与Γ的方程联立,得{3x+4y-15=09x2-16y2=144,消去所以l与Γ的交点坐标为(4.1, 题型4题型4与抛物线有关的最值问题1.(2023下·河南开封·高三统考期末)已知抛物线E:x2=4y,圆C:x2+y-32=1,P为EA.5 B.22-1 C.22 D【解题思路】先利用配方法求得P到圆心C的最小距离,从而求得P到Q的最小距离.【解答过程】由题意知C(0,3),r=1,设Px0,所以PC=

故当y0=1时,所以PQmin故选:B.2.(2023下·云南曲靖·高二统考期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到其准线的距离为4,M是抛物线C上一点,若A2,3,则A.8 B.6 C.5 D.4【解题思路】由抛物线的焦点坐标求得p,设M,A在准线l上的射影为M1,【解答过程】由焦点F到其准线的距离为4,得p=4;设M,A在准线l:x=-2上的射影为M1,则MA+MF当且仅当A1,M,A共线时取得等号.所以所求最小值是故选:D.3.(2023上·四川成都·高二校考期中)已知抛物线C的顶点在坐标原点,焦点F在x轴上,且抛物线C上横坐标为4的点P到焦点F的距离为92(1)求抛物线C的标准方程.(2)已知点P(2,0),点Q在抛物线C上.①若点Q在第一象限内,且|PQ|=2,求点Q的坐标.②求|PQ|的最小值.【解题思路】(1)由抛物线定义:抛物线上点到焦点距离等于点到其准线的距离有|PF|=4+p2,即可求p(2)令Q(x,y),利用两点距离公式得|PQ|=(x-2)2+y2,结合已知求【解答过程】(1)由题意,可设抛物线C:y2=2px,焦点F(p2,0)∴抛物线C的标准方程为y2(2)令Q(x,y),①由已知条件得|PQ|=(x-2)将y2=2x代入上式,并变形得,x2-2x=0,解得x=0(舍去当x=2时,y=±2,只有x=2,y=2满足条件,∴点Q的坐标为(2,2).②|PQ|=(x-2)2+|PQ|2当x=1时,|PQ|min4.(2022·高二课时练习)设点P是抛物线y2=4x(1)求点P到A-1,1的距离与点P到直线x=-1(2)若B3,2,求PB+【解题思路】(1)利用抛物线的定义,转化点P到准线的距离为到焦点的距离,再利用数形结合,即可求解;(2)利用抛物线的定义,转化点P到焦点的距离为到准线的距离,再利用数形结合,即可求解;【解答过程】(1)如图,易知抛物线的焦点为F1,0,准线为x=-1,由抛物线的定义知点P到直线x=-1的距离等于点P到焦点F的距离于是,问题转化为在曲线上求一点P,使点P到点A-1,1的距离与点P到F1,0显然,连接AF与抛物线的交点即为所求点P,故最小值为22+1

(2)如图,过点P作PE垂直于准线于点E,过点B作BQ垂直准线于点Q,交抛物线于点P1

此时,PE=PF,那么PB+题型5题型5椭圆的弦长与“中点弦”问题1.(2023上·浙江·高二校联考期中)瑞士数学家欧拉(Euler)在1765年在其所著作的《三角形的几何学》一书中提出:三角形的外心(中垂线的交点)、重心(中线的交点)、垂心(高的交点)在同一条直线上,后来,人们把这条直线称为欧拉线.已知△ABC的顶点C0,14,且AC=BC,则△ABC的欧拉线被椭圆E:A.794 B.232 C.302【解题思路】设出欧拉线的方程,联立方程,表示出弦长,求出最值即可.【解答过程】因为AC=BC,由等腰三角形的性质可得欧拉线一定过点C,当斜率不存在时,x=0被椭圆E:x22当斜率存在时,设方程为y=kx+14,直线与椭圆的交点为与椭圆方程联立可得1+2k则Δ=16k2MN=1+=令t=1+2k2,则k2MN=因为t≥1,所以0<1t≤1,所以当1t=1时,即k=0故选:C.2.(2023上·重庆·高二校联考期末)设椭圆的方程为x22+y24=1,斜率为k的直线l不经过原点O,且与椭圆相交于A,BA.直线l与OM一定垂直B.若直线l方程为y=2x+2,则AB=C.若直线l方程为y=x+1,则点M坐标为-D.若点M坐标为1,1,则直线l方程为2x-y-3=0【解题思路】设Mx0,y0结合弦长的求解方法求出AB=45利用点差法的结论可以求出M-13利用点差法的结论可以求出kAB=-2,进而判断D【解答过程】不妨设A,B坐标为x1,y1,y1+y2x对A:kAB×kOM=k×对B:若直线方程为y=2x+2,联立椭圆方程2x可得:6x2+8x=0,解得x则AB=169对C:若直线方程为y=x+1,故可得y0x0×1=-2,即解得x0=-13,对D:若点M坐标为1,1,则11×k=-2,则又AB过点1,1,则直线AB的方程为y-1=-2x-1,即2x+y-3=0,故D错误故选:C.3.(2023上·内蒙古乌兰察布·高二集宁一中校考期末)已知椭圆M:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为63,焦距为2(1)求椭圆M的方程;(2)若k=1,求|AB|的最大值.【解题思路】(1)由题意可知离心率e=ca=63且焦距为(2)由题意已知k=1,所以设出直线方程(只含有一个参数即截距,不妨设为m),将其与椭圆方程联立后,再结合韦达定理可将|AB|表示成m的函数,进一步求其最大值即可.【解答过程】(1)由题意得a2解得c=2,a=3,b=∴椭圆M的方程为x2(2)因为k=1,所以设直线l的方程为y=x+m,A(x1,联立得y=x+m,x23+又直线l与椭圆M有两个不同的交点,所以Δ=36m2-16∴x1+x∴|AB|==故当m=0,即直线l过原点时,|AB|最大,最大值为6.4.(2023下·湖北恩施·高二校考期末)已知椭圆C:x2a2(1)求C的方程;(2)已知直线l1:y=x+1与椭圆C相交于两点M,N,求线段MN(3)经过点P(1,12)作直线l2,交椭圆于A、B两点.如果P【解题思路】(1)由题意可得2a,2b的值,即求出a,b的值,可得椭圆的方程;(2)联立直线l1的方程与椭圆的方程,可得两根之和及两根之积,代入弦长公式,可得MN(3)设A,B的坐标代入椭圆的方程,作差整理可得直线l2的斜率,代入点斜式方程求出直线l【解答过程】(1)由题意可得2a=42b=12⋅2a,可得所以椭圆的C的方程为:x2(2)设Mx1,联立x2+4y2=4y=x+1,整理可得所以|MN|=1+

(3)设A(x3,y3),将A,B的坐标代入可得:x3作差整理可得:y3即直线AB的斜率为-1所以直线l2的方程为y-1题型6双曲线题型6双曲线的弦长与“中点弦”问题1.(2024上·内蒙古呼和浩特·高三统考开学考试)设A,B为双曲线x28-y216=1上的两点,若线段ABA.x+y-3=0 B.2x+y-3=0 C.x-y+1=0 D.x-2y+3=0【解题思路】利用点差法,结合一元二次方程根与系数关系进行求解判断即可.【解答过程】设Ax则有x128因为线段AB的中点为M1,2所以x1因此由x1即直线AB的斜率为1,方程为y-2=x-1⇒x-y+1=0,代入双曲线方程中,得y2因为-42所以线段AB存在,故选:C.2.(2022下·重庆沙坪坝·高二校考阶段练习)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=2x,过其左焦点F(-3,0)作斜率为2A.7 B.8 C.9 D.10【解题思路】根据渐近线方程和焦点坐标可解得a2,【解答过程】∵双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=2x,∴ba=2,即b=2a.∵左焦点F-3,0,∴c=3,∴c2=a2+b故选:D.3.(2023上·内蒙古包头·高二统考期末)如图1、2,已知圆A方程为(x+2)2+y2=12,点B2,0.M是圆A上动点,线段

(1)求点N的轨迹方程;(2)记点N的轨迹为曲线Γ,过点P32,12是否存在一条直线l,使得直线l与曲线Γ交于两点C【解题思路】(1)根据双曲线的定义求得点N的轨迹方程.(2)利用点差法求得直线CD的方程,联立直线CD的方程和点N的轨迹方程联立,根据方程组无解求得正确答案.【解答过程】(1)由中垂线性质知,NB所以|NB|-|NA|所以点N的轨迹是以A、B为焦点,实轴长为设此双曲线方程为x2a所以点N的轨迹方程为x2(2)设Cx1两式相减得1由题意x1+直线CD方程为y-1由y=x-1x2∵Δ=-3<0.∴不存在这样的直线l4.(2023上·辽宁·高二校联考期末)已知双曲线C的渐近线为y=±3x,且过点(1)求双曲线C的方程;(2)若直线y=ax+1与双曲线C相交于A,B两点,O为坐标原点,若OA与OB垂直,求a的值以及弦长AB.【解题思路】(1)根据渐近线方程可设双曲线方程为3x2-y2(2)联立直线与双曲线的方程,设Ax1,y1,Bx2,y2,故可得【解答过程】(1)由双曲线渐近线方程为y=±3x,可设双曲线方程为:又双曲线过点M1,2∴双曲线的方程为:3(2)设Ax1,y1,Bx2∵直线y=ax+1与双曲线C相交于A,B两点,∴Δ=4a2∴x1+x2=∵OA⊥OB,∴OA⋅OB又y1=ax1+1,把(*)代入上式得-21+a23-a2+2由弦长公式可得AB=题型7题型7抛物线的弦长与焦点弦问题1.(2023上·陕西西安·高二长安一中校考期末)设经过点F1,0的直线与抛物线y2=4x相交于A,B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则ABA.6 B.8 C.10 D.12【解题思路】利用抛物线焦点弦长公式直接求解即可.【解答过程】由抛物线方程知:F1,0为抛物线y设Ax∵线段AB中点的横坐标为3,∴x∵直线AB过抛物线的焦点F1,0,∴故选:B.2.(2023下·西藏日喀则·高二统考期末)已知抛物线C:x2=-2pyp>0的焦点F与y28+x24=1的一个焦点重合,过焦点F的直线与C交于A,B两不同点,抛物线C在A,B两点处的切线相交于点A.12 B.14 C.15 D.16【解题思路】由题意可得p的值及抛物线方程,设直线AB的方程为y=kx-2,利用导数求得在点A及点B处的切线方程,联立可得xM=x1+x22,由M的横坐标为4得x【解答过程】由题意可得,F0,-2,则p=4,抛物线方程为x2=-8y由题意,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=kx-2,设Ax1,y1,B由y=-x28∴在点A处的切线方程为y-y1=-x同理可得在点B处的切线为y=-x2联立①②得xM=x1+x2将AB的方程代入抛物线方程,可得x2∴Δ=64k2+64>0,∴y1则AB=故选:D.3.(2023上·四川内江·高三期末)已知直线l与抛物线C:y2=8x相交于A、(1)若直线l过点Q4,1,且倾斜角为45∘,求(2)若直线l过点Q4,1,且弦AB恰被Q平分,求AB所在直线的方程【解题思路】(1)先求直线l的方程,联立抛物线的方程,用弦长公式可得AB.(2)可用点差法解决中点弦问题.【解答过程】(1)因直线l的倾斜角为45∘,所以直线l的斜率k=又因直线l过点Q4,1所以直线l的方程为:y-1=x-4,即y=x-3,联立y2=8x得设AxA,所以xA+x所以AB(2)因A、B在抛物线C:y所以yA2=8两式相减得:yA得yA故直线l的斜率为4,所以直线l的方程为:y-1=4x-4,即4x-y-15=04.(2023上·福建福州·高二统考期末)如图,点A(-2,1),B,C三点都在抛物线x2=2py(p>0)上,抛物线的焦点为F,且F是△ABC(1)求抛物线的方程和焦点F的坐标;(2)求BC中点M的坐标及线段BC的长.【解题思路】(1)由点A在抛物线上可得抛物线方程,后可得焦点坐标;(2)设BC直线方程为y=kx+b,将其与抛物线联立,结合韦达定理及重心坐标公式可得答案.【解答过程】(1)因A-2,1在抛物线上,则4=2p⇒p=2则抛物线方程为x2=4y,焦点坐标为(2)设BC线段所在直线方程为y=kx+b,将其与抛物线方程联立x2=4yy=kx+b设Bx1,因F是△ABC的重心,则-2+x1+x23=01+y1+y23=1⇒x1+BC=1题型8题型8圆锥曲线中的面积问题1.(2023上·北京丰台·高二校考期末)已知椭圆E:x24+y2=1,直线l与两个坐标轴分别交于点M,N.且与椭圆EA.42 B.4 C.22 D【解题思路】根据题意首先设直线l方程为y=kx+b,和椭圆方程联立结合韦达定理求得参数k和b之间的关系,利用面积公式结合基本不等式求最值即可得解.【解答过程】若要直线l与两个坐标轴分别交于点M,N,则直线l的斜率存在,故设直线l方程为y=kx+b,代入到椭圆方程x2(4k根据提意可得Δ=64所以4k根据题意对方程y=kx+b,k≠0,b≠0,所以令x=0得y=b,令y=0得x=-b所以S=1当且仅当4k=1k时取等,所以△OMN故选:D.2.(2022上·内蒙古包头·高二统考期末)M、N是双曲线x2-y23=1上关于原点O对称的两点,F1、FA.23 B.3 C.4 D.【解题思路】判断四边形MF1NF2为矩形,设|MF1|=m,|MF【解答过程】解:由x2-y23=1可知因为M,N是C上关于原点对称的两点,且MN=F1设|MF1|=m,|M所以m2又因为MF12+M所以四边形MF1N故选:D.3.(2023下·湖南·高二校联考期末)已知抛物线C:x2=2pyp>0上一点(1)求抛物线C的方程;(2)过点-1,0的直线交抛物线C于A,B两点,点Q0,-2,连接QA交抛物线C于另一点E,连接QB交抛物线C于另一点F,且△QAB与△QEF的面积之比为1:3,求直线AB的方程【解题思路】(1)根据抛物线的定义结合题意列方程可求出p,从而可求得抛物线的方程;(2)设直线AB的方程为y=kx+1k≠0,Ax1,y1,Bx2,y2,将直线方程代入抛物线方程化简,然后利用根与系数的关系,表示出直线AQ【解答过程】(1)由题可知焦点的坐标为0,p所以由抛物线的定义可知MF=1+即p=2,所以抛物线C的方程为x2(2)易知直线AB的斜率存在且不为零,设直线AB的方程为y=kx+1Ax1,由y=kx+1x2则Δ=16k2+16k>0,即k>0或因为Q0,-2,所以k所以直线AQ的方程为y=y由y=y1+2设Ex3,y3设Fx4,则S=====x得k2=4故直线AB的方程为y=233

4.(2023下·北京海淀·高二清华附中校考期末)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0),离心率e=1(1)求椭圆E的标准方程;(2)过点F的直线l(不与x轴重合)与椭圆E交于M、N两点,直线AM、AN分别交直线x=4于P,Q两点,线段PQ中点为R,△MPR,△MRN,△NRQ的面积分别为S1,S【解题思路】(1)依题意可得ca=12a+c=3,即可求出a(2)当直线l的斜率不存在直接求出S2,S1+S3,当直线l的斜率存在且不为0,设直线l为x=my+1m≠0,Mx1,y1,Nx2,y2,联立直线与椭圆方程,可得根于系数的关系式,表示出P、Q的坐标,计算yP+yQ,从而得到【解答过程】(1)依题意e=ca=12所以椭圆E的标准方程为x2(2)由(1)可得F1,0,A若直线l的斜率不存在,则直线l为x=1,此时M1,32则AM为y=12x+2,令x=4,可得P4,3,则所以S2=1所以2S2=若直线l的斜率存在且不为0,所以设直线l为x=my+1m≠0,Mx1,联立x=my+1x24+y则y1+y2直线AM的方程为y=y令x=4,得yP=6同理,Q4,又y===12m×-93所以kRF=-3m4-1=-mMN=又RF=所以S2又R为线段PQ中点,故S====9所以2S2=综上可得S1题型9圆锥曲线题型9圆锥曲线中的最值问题1.(2023上·山东临沂·高二校考期末)已知椭圆C:x24+y2=1的左、右焦点分别为F1,A.离心率e=32 B.PC.△PF1F2的面积的最大值为23【解题思路】根据椭圆方程求出a、b、c,即可求出离心率,从而判断A,根据椭圆的性质判断B,设Px,y,则S△PF1F2=3【解答过程】解:椭圆C:x24+y2=1,则a=2,b=1由椭圆性质:到椭圆右焦点距离最大的点是左顶点,可得PF2的最大值为a+c=2+3由F1-3,0,则S△PF1F2当且仅当P在上、下顶点时取最大值,故C错误;因为PF2=所以PF所以PF即PF1+PF2的最小值为故选:C.2.(2023下·福建泉州·高二校联考期末)已知抛物线Γ:y=14x2的焦点为F,过F的直线l交Γ于点A,B,分别在点A,B处作Γ的两条切线,两条切线交于点A.0,1 B.0,12 C.0,1【解题思路】设直线l的方程为y=kx+1,Ax1,y1,Bx2,y【解答过程】显然直线l的斜率存在,因此设直线l的方程为y=kx+1,Ax由y=kx+1x2=4y得x故x1因为y'=x2,所以过A,B与Γ相切的直线方程分别为:因此由y=x1x2-所以1==x1=16因为k∈R,所以4k2+1所以1PA2+故选:C.3.(2023下·湖北武汉·高二统考期末)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为1

(1)求椭圆C的方程;(2)过点F1分别作两条互相垂直的直线l1,l2,且l1与椭圆交于A,B两点,l2与直线x=1交于点P,若AF1=λ【解题思路】(1)由通径性质、离心率和椭圆参数关系列方程求参数,即可得椭圆方程;(2)讨论直线斜率,设Ax1,y1,Bx2,y2,Qx0,y0,l1为x=my-1,注意m=0情况,联立椭圆方程应用韦达定理求y1+y2【解答过程】(1)对于方程x2a2+y2b由题意可得2b2a=3c所以椭圆的方程为x2(2)由(1)得F1-1,0,若直线l1的斜率为0,则l2为设直线l1:x=my-1,若m=0,则λ=1,则不满足QA=λQB设Ax1,y1由3x2+4y2所以y1+y因为AF1=λF1BQA所以λ=-y1y2=y1-y直线l2:x=-1my-1,联立x=-1∴PQ=当且仅当m=62或m=-6∴PQ的最小值为5.

4.(2023上·浙江嘉兴·高三统考期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)过点2,3,左、右顶点分别是A,B,右焦点F到渐近线的距离为3,动直线l:y=kx+m与以AB(1)求双曲线C的方程;(2)记直线AP,BQ的斜率分别为k1,k2【解题思路】(1)由点2,3在双曲线C上,以及焦点到渐近线的距离得出双曲线C的方程;(2)由直线与圆的位置关系得出m2=k2+1,联立直线和双曲线方程,由韦达定理、斜率公式得出k1【解答过程】(1)因为点2,3在双曲线C上,故22a2而双曲线C的渐近线方程为bx±ay=0,Fc,0到一条渐近线的距离为3所以b⋅cb2+a2=所以a2=1,故所求双曲线C的方程为(2)因为双曲线C的方程为x2所以A-1,0,B1,0x2+y2=1,而直线l:y=kx+m而P,Q坐标满足3x2-y2求得Δ=12m2-12k2+36,而m由于Px1,y1,Qx所以x1-x2=又m2=k2+1,3-由题意得A-1,0,B1,0,故所以k1将*及x2-x1=故k1又x1-x即k1题型10题型10圆锥曲线中的定点、定值问题1.(2023上·江西萍乡·高三统考期末)已知椭圆E的中心在原点,周长为8的△ABC的顶点,A-3,0为椭圆E的左焦点,顶点B,C在E上,且边BC(1)求椭圆E的标准方程;(2)椭圆E的上、下顶点分别为M,N,点Pm,2m∈R,m≠0,若直线PM,PN与椭圆E的另一个交点分别为点【解题思路】(1)根据椭圆定义直接求解即可;(2)设出直线PS方程,与椭圆方程联立,求出点S、T的坐标,写出直线ST方程即可求出定点坐标.【解答过程】(1)由题意知,椭圆E的焦点在x轴上,所以设椭圆方程为x2a2+所以△ABC周长为4a=8,即a=2,a2=4因为左焦点A-3,0,所以所以b2=所以椭圆E的标准方程为x2(2)由题意知,M0,1,N0,-1,直线所以直线PS:y=xm+1,与椭圆方程联立得Δ=64m2则xS+xM=-8mm2同理xT=24mm2所以kST=所以直线ST方程为:y=12-m所以直线ST过定点,定点坐标为0,12.(2023上·浙江宁波·高二统考期末)已知双曲线C:x2-y2(1)求λ;(2)动点M,N在曲线C上,已知点A(2,-1),直线AM,AN分别与y轴相交的两点关于原点对称,点Q在直线MN上,AQ⊥MN,证明:存在定点T,使得|QT|为定值.【解题思路】(1)由双曲线方程求其渐近线方程,由点到直线距离公式列方程求λ;(2)证明当MN斜率不存在时不合题意,设直线MN方程与双曲线C的方程联立,根据直线AM,AN与y轴的两交点关于原点对称结合韦达定理即可求解.【解答过程】(1)由已知双曲线C的渐近线方程为y=±x,因为焦点F到其中一条渐近线的距离为3,所以±2λ所以λ=3,(2)当直线MN的斜率k不存在时,此时M,N两点关于x轴对称,若直线AM,AN与y轴的两交点关于原点对称,则A在x轴上,与题意矛盾,因此直线MN的斜率存在.设直线MN的方程为y=kx+m,联立y=kx+mx整理得1-k由已知1-k2≠0所以k≠±1,且3k设Mx1,x1+x直线AM,AN分别与y轴相交的两点为M1,N∴直线AM方程为y=y令x=0,则M10,x可得x1∴x1即2k+1x∴4k+2-2mx∴4k-2m+2⋅∴2k-m+1⋅2km+∴4k∴m2+2k+4当m+2k+1=0时,m=-2k-1,此时直线MN方程为y=kx-2-1恒过定点∴m=-3,直线MN方程为y=kx-3,恒过定点E∵AQ⊥MN,设AE中点为T,∴T1,-2∴QT=∴存在T1,-2使QT为定值23.(2023下·河南新乡·高二统考期末)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0(1)求椭圆E的方程.(2)设A、B是椭圆E上关于x轴对称的不同两点,P在椭圆E上,且点P异于A、B两点,O为原点,直线AP交x轴于点M,直线BP交x轴于点N,试问OM⋅【解题思路】(1)求出椭圆E上任意一点到其焦点距离的最大值,结合离心率可得出a、c的值,进而求出b的值,由此可得出椭圆E的标准方程;(2)设点Ax1,y1,Bx1,-y1,Px2,y2,Mm,0,Nn,0,将直线AP的方程与椭圆【解答过程】(1)解:设点Px0,y0为椭圆EP=a+所以,椭圆E上的点到焦点的距离的最大值为a+c=3,又因为椭圆E的离心率为e=c所以,a=2,c=1,则b=a因此,椭圆E的标准方程为x2(2)解:设点Ax1,y1,Bx1则直线AP的方程为y=y1x1-m

联立y=y1x1-m因为点A在椭圆E上,则直线AP与椭圆E必有公共点,所以,x1同理可得x所以,8my所以,m3化简可得3m-n当m≠n时,则3mn=3x12当m=n时,M、N、P三点重合,此时,m=综上所述,OM⋅ON=mn=44.(2023下·广东广州·高二统考期末)已知抛物线C:y2=2pxp>0的焦点为F,点A2,m(1)求抛物线C的标准方程;(2)直线l与抛物线C相交于M、N两点,以MN为直径的圆过点P1,2,作PD⊥MN,D为垂足.是否存在定点Q,使得DQ为定值?若存在,求出点Q【解题思路】(1)利用抛物线的定义结合两点间的距离公式可得出关于p的方程,解出p的值,即可得出抛物线C的标准方程;(2)分析可知,直线MN不与y轴垂直,设直线MN的方程为x=ty+n,设点Mx1,y1、Nx2,y2,将直线MN的方程与抛物线C的方程联立,列出韦达定理,根据已知条件得出PM⋅PN【解答过程】(1)解:抛物线C的准线方程为x=-p2,由抛物线的定义可得将点A的坐标代入抛物线方程可得m2所以,AO=所以,AFAO=2+p2因此,抛物线C的标准方程为y2(2)解:若直线MN⊥y轴,则直线MN与抛物线C只有一个公共点,不合乎题意,设直线MN的方程为x=ty+n,设点Mx1,联立x=ty+ny2=4x可得y2-4ty-4n=0由韦达定理可得y1+yPM=x1因为以MN为直径的圆过点P1,2,则PM所以,116显然y1≠2且y2即y1y2+2y所以,直线MN的方程为x=ty+2t+5=ty+2由y+2=0可得y=-2,x=5,所以,直线MN过定点E5,-2所以,PQ=因为PD⊥MN,当点Q为线段PE的中点时,即当点Q的坐标为3,0时,DQ=1因此,存在定点Q,且当点Q的坐标为3,0时,DQ为定值.题型11题型11圆锥曲线中的定直线问题1.(2023·山东·山东省实验中学校考二模)已知抛物线E:y2=2pxp>0,过点-1,0的两条直线l1、l2分别交E于A、B两点和C、D两点.当(1)求E的标准方程;(2)设G为直线AD与BC的交点,证明:点G在定直线上.【解题思路】(1)当直线l1的斜率为12时,写出直线l1的方程,设点Ax1,y1、Bx2,y2(2)分析可知直线l1、l2都不与x轴重合,设直线AB的方程为x=my-1,将该直线的方程与抛物线的方程联立,设Ay122,y1、By22【解答过程】(1)解:当直线l1的斜率为12时,直线l1的方程为y=12联立y2=2pxy=Δ=41-4p2-4=416由韦达定理可得x1+xAB=整理可得2p2-p-1=0,解得p=1因此,抛物线E的方程为y2(2)证明:当直线l1与x轴重合时,直线l1与抛物线所以,直线l1不与x轴重合,同理可知直线l2也不与设直线AB的方程为x=my-1,联立x=my-1y2=2x则Δ=4m2设点Ay122,设直线CD的方程为x=ny-1,设点Cy322,直线AD的方程为y-y1=化简可得2x-y同理可知,直线BC的方程为2x-y因为点-1,0在抛物线的对称轴上,由抛物线的对称性可知,

交点G必在垂直于x轴的直线上,所以只需证明点G的横坐标为定值即可,由2x-y1+因为直线AD与BC相交,则y1解得x==2所以,点G的横坐标为1,因此,直线AD与BC的交点G必在定直线x=1上.2.(2023下·湖北荆门·高二统考期末)已知双曲线C:x2a2-y(1)求双曲线C的方程:(2)当a<b时,记双曲线C的左、右顶点分别为A1,A2,动直线l:x=my+2与双曲线C的右支交于M,N两点(异于A2),直线A1M,A【解题思路】(1)根据实轴长度确定a的取值,再根据渐近线夹角确定渐近线斜率,从而确定b的取值,写出解析式;(2)首先联立直线与双曲线方程,根据韦达定理确定M,N两点坐标关系,联立方程,再利用点斜式表示出直线A1M,A2N的方程,代入T【解答过程】(1)由题知2a=2,得a=1,ba=tanπ6或b所以双曲线C的方程为C:x2-3y2=1(2)由(1)知,当a<b时,C:x2设Mx1,联立直线l与双曲线C得:x=my+23Δ=36m2+1>0,方程的两根为y1,A1-1,0,A21,0,则A1M:因为直线A1M,A2故y0=y消去y0,整理得:xx=9m因此x0故点T在定直线x=13.(2023上·河南许昌·高二统考期末)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0,F22(1)求椭圆E的标准方程;(2)设点A,B为椭圆E的左右端点,过点M2,0作直线交椭圆E于P,Q两点(不同于A,B),求证:直线AP与直线BQ的交点N在定直线上运动,并求出该直线的方程【解题思路】(1)由对称性得到点332,12,-33(2)设直线PQ的方程为x=my+2,联立椭圆方程,设Px1,y1,Qx2,y2,Nx0,【解答过程】(1)因为F22,0为椭圆E由对称性得,点332,12,-联立①②解得,a2=9,所以椭圆E的标准方程为:x2(2)由条件知直线PQ与直线AB不重合,故直线PQ的斜率不为0,

设直线PQ的方程为x=my+2,联立x29+设Px1,y1则y1+y2=由(1)可得A-3,0,B由A,P,N共线得:x0+3由B,Q,N共线得:x0-3由③÷④消去y0并整理得,x即x0+3x综上所述,直线AP与直线BQ的交点N在定直线x=924.(2023上·上海杨浦·高二复旦附中校考期末)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0和双曲线y22-x2=1的焦距相同,且椭圆C经过点3,12,椭圆C的左、右顶点分别为A、(1)求椭圆C的标准方程;(2)求线段MN长的最小值;(3)如图,设直线l:x=-4与x轴交于点H,过点H作直线交椭圆与E、F,直线EB与FA交于一点Q,证明:点Q在一条定直线上.【解题思路】(1)求出椭圆C的焦点坐标,利用椭圆定义可求得a的值,进一步可求得b的值,由此可得出椭圆C的标准方程;(2)计算得出kPAkPB=-14,设直线AP的方程为x=m1y-2,直线BP的方程为x=(3)分析可知直线EF不与x轴重合,设直线EF的方程为x=ky-4,设点Ex1,y1、Fx2,y2,将直线EF【解答过程】(1)解:双曲线y22-所以,椭圆C的焦点分别为F1-3由椭圆定义可得2a=3-32+因此,椭圆C的标准方程为x2(2)解:设点Px0,y0,则y0≠0kPA设直线AP的方程为x=m1y-2,直线BP的方程为x=设点M-4,m、N-4,n,则mm1-2=-4所以,MN=当且仅当m1=±233(3)解:易知点H-4,0,当直线EF与x轴重合时,E、F为椭圆C设直线EF的方程为x=ky-4,设点Ex1,联立x=ky-4x2+4y2=4可得由韦达定理可得y1+ykAF=y直线BE的方程为y=y1ky1联立直线AF、BE的方程可得x+2x-2解得x=因此,点Q在直线x=-题型12题型12圆锥曲线中的存在性问题1.(2023下·海

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