第八章 第八节 直线与圆锥曲线的位置关系(课件 学案 练习,共3份)2026届高中数学(通用版)一轮复习

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第八章 第八节 直线与圆锥曲线的位置关系(课件 学案 练习,共3份)2026届高中数学(通用版)一轮复习

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第八节 直线与圆锥曲线的位置关系
1.已知椭圆C:+=1,直线l:(m+2)x-(m+4)y+2-m=0(m∈R),则直线l与椭圆C的位置关系为(  )
A.相交  B.相切  C.相离  D.不确定
2.直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于A,B两点,若使|AB|=2的直线l有且仅有1条,则p=(  )
A. B.
C.1 D.2
3.直线x+4y+m=0交椭圆+y2=1于A,B两点,若线段AB中点的横坐标为1,则m=(  )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
4.已知点F1(-1,0),F2(1,0),直线l:y=x+2.若以F1,F2为焦点的椭圆C与直线l有公共点,则椭圆C的离心率的最大值为(  )
A. B.
C. D.
5.如图所示,已知抛物线C1:y2=4x和圆C2:(x-1)2+y2=1,直线l经过C1的焦点F,自下而上依次交C1和C2于A,B,C,D四点,则·=(  )
A. B.
C.1 D.2
6.〔多选〕(2024·德州二模)已知双曲线Γ:-=1(a>0,b>0)的离心率为e,过其右焦点F的直线l与Γ交于点A,B,下列结论正确的是(  )
A.若a=b,则e=
B.|AB|的最小值为2a
C.若满足|AB|=2a的直线l恰有一条,则e>
D.若满足|AB|=2a的直线l恰有三条,则1<e<
7.在平面直角坐标系中,动点P在椭圆C:+=1上运动,则点P到直线x-y-5=0的距离的最大值为    .
8.已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于P,Q两点,当|PQ|最小时,四边形F1PF2Q的面积为    .
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知直线l过定点E(,0),若椭圆C上存在两点A,B关于直线l对称,求直线l的斜率k的取值范围.
10.已知椭圆C:+=1(a>)的离心率为,过点P(,)的直线与椭圆C交于A,B两点,且满足|PA|=|PB|,若M为直线AB上任意一点,O为坐标原点,则|OM|的最小值为(  )
A.1 B.
C.2 D.2
11.已知点A(-,0),B(,0),若曲线(+)·(-)=0(a>0,b>0)上存在点P满足|PA|-|PB|=2,则下列选项中一定正确的是(  )
A.b<a+1 B.b>a
C.b>a+1 D.b<a
12.〔多选〕(2025·滨州二模)已知点A,B,C都在双曲线Γ:-=1(a>0,b>0)上,点A(x1,y1)在第一象限,点C(x2,y2)在第四象限,A,B关于原点对称,AB⊥AC,过A作垂直于x轴的直线分别交Γ,BC于点D,E.若2=3,则下列结论正确的是(  )
A.点E的纵坐标为-y1
B.=-
C.=-
D.双曲线Γ的离心率为
13.(创新设问方式)(2025·上饶一模)已知抛物线C:y=x2,则过抛物线C的焦点,弦长为整数且不超过2 025的直线的条数是    .
14.(2024·新高考Ⅰ卷16题)已知A(0,3)和P(3,)为椭圆C:+=1(a>b>0)上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求l的方程.
15.(创新考法)(2025·汕头模拟)已知点M(x0,y0)为双曲线-y2=1上的动点.
(1)判断直线-y0y=1与双曲线的公共点个数,并说明理由;
(2)①如果把(1)的结论推广到一般双曲线,你能得到什么相应的结论?请写出你的结论,不必证明;
②将双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线称为“退化的双曲线”,其方程为-=0,请利用该方程证明如下命题:若T(m,n)为双曲线C上一点,直线l:-=1与C的两条渐近线分别交于点P、Q,则T为线段PQ的中点.
第八节 直线与圆锥曲线的位置关系
1.A 对于直线l:(m+2)x-(m+4)y+2-m=0,整理得m(x-y-1)+2(x-2y+1)=0,令解得故直线l过定点A(3,2).因为+=<1,则点A(3,2)在椭圆C的内部,所以直线l与椭圆C相交.
2.C 由抛物线的对称性知,要使|AB|=2的直线l有且仅有1条,则AB必须垂直于x轴,故A,B两点坐标为(,±1),代入抛物线方程解得p=1.
3.A ∵x+4y+m=0,∴y=-x-,设A(x1,y1),B(x2,y2),则两式相减得=-=-,∵AB中点的横坐标为1,则纵坐标为,将(1,)代入直线y=-x-,解得m=-2.
4.A 设椭圆C:+=1(a>b>0),由题意知其左、右焦点分别是F1(-1,0),F2(1,0),可得c=1,联立得(a2+b2)x2+4a2x+4a2-a2b2=0,Δ=16a4-4(a2+b2)·(4a2-a2b2)≥0,可得4a2-(2a2-1)(5-a2)≥0,解得a≥,e=≤=.
5.C 设A(x1,y1),D(x2,y2),直线l:x=my+1.联立 y2-4my-4=0,所以y1y2=-4.由已知可得·=|AB|·|CD|,F(1,0),圆C2半径为1,因为|AB|=|AF|-1=x1+1-1=x1,同理可得|CD|=x2,所以|AB|·|CD|=x1x2=·==1.
6.ACD 当a=b时,因为c2=a2+b2,所以e===,故A正确;当过其右焦点F的直线l与Γ交于左右两支时,|AB|的最小值为2a(此时A,B为双曲线的两顶点);当过其右焦点F的直线l与Γ交于同一支时,最短弦长为通径,即交点的横坐标为c,代入双曲线方程为-=1,解得y=±,此时弦长为,由于a不一定等于b,故B错误;若满足|AB|=2a的直线l恰有一条,由选项B可知直线与双曲线的两支分别相交,与同一支不相交,所以2a< b2>a2,此时e===>,故C正确;若满足|AB|=2a的直线l恰有三条,则该直线与双曲线的两支分别相交,且有两条直线l与双曲线的同一支相交,所以2a> b2<a2,所以e===<,又e>1,所以1<e<,故D正确.故选A、C、D.
7.5 解析:设直线x-y+m=0与椭圆+=1相切,联立消去y得25x2+32mx+16m2-144=0,∴Δ=(32m)2-4×25×(16m2-144)=0,解得m=5或m=-5,∴与直线x-y-5=0平行且与椭圆相切的直线方程为x-y+5=0,且两平行直线间的距离为d===5,∴点P到直线x-y-5=0的最大距离为5.
8.12 解析:设P(x1,y1),Q(x2,y2),由得x2-8mx-4m2-20=0,由根与系数的关系得x1+x2=8m,x1·x2=-4m2-20,所以|PQ|=·=·=4,当m=0时,|PQ|有最小值4.设F1(-3,0),F2(3,0)到直线y=x的距离分别为d1,d2,则d1==,d2==,所以四边形F1PF2Q的面积为S=+=|PQ|·(d1+d2)=×4×(+)=12.
9.解:(1)因为椭圆的离心率为e==,长轴长为2a=4,
解得a=2,c=1,则b2=3,
所以椭圆C的标准方程是+=1.
(2)易知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=k(x-),A(x1,y1),B(x2,y2),
当直线l的斜率k=0时,易得在椭圆C上有无数对A,B关于直线y=0对称;
当k≠0时,有kAB==-,
设AB中点的坐标为(x0,y0),
又两式相减得3(x1+x2)·(x1-x2)=-4(y1+y2)(y1-y2),即3kx0=4y0,
又y0=k(x0-),解得x0=1,y0=,
因为线段AB的中点在椭圆内部,
所以+<1,即+<1,解得-2<k<0或0<k<2,
综上,直线l的斜率k的取值范围为(-2,2).
10.B 由题设,=,即=1-=1-=,可得a2=6>2,过点P(,)的直线与椭圆C交于A,B两点,且满足|PA|=|PB|,则P为线段AB的中点,所以xA+xB=3,yA+yB=1,又+=1,+=1,则+=0,即=-,所以=-=-1,故直线AB的方程为y-=-(x-),即x+y-2=0,所以|OM|的最小值为=.
11.D 已知点A(-,0),B(,0)且|PA|-|PB|=2,根据双曲线的定义知,点P在双曲线的右支上,且2a1=2,c1=,所以b1==,所以双曲线的方程为x2-=1(x>0),其渐近线方程为y=±x,又(+)(-)=0即为-=0,即点P在直线y=±x上,曲线(+)(-)=0上存在点P满足|PA|-|PB|=2,即直线y=±x与双曲线x2-=1(x>0)相交,所以<,即b<a,故选D.
12.ABD 对于A,由题意得B(-x1,-y1),D(x1,-y1),设E(x1,y0),=(0,-2y1),=(0,y0+y1),因为2=3,所以-4y1=3(y0+y1),解得y0=-y1,E(x1,-y1),故A正确;对于B,因为AB⊥AC,所以kAB·kAC=-1,所以·=-1,所以=-,故B正确;对于C,因为B,E,C三点共线,B(-x1,-y1),C(x2,y2),E(x1,-y1),所以kBC=kBE,则===-,故C错误;对于D,因为A(x1,y1),C(x2,y2)在双曲线上,所以=(-a2),=(-a2),kCB·kCA=·===,因为AB⊥AC,即kCB·(-)=,
其中kCB=kBE===-,kAB=,所以-·(-)==,则e===,故D正确.故选A、B、D.
13.4 039 解析:由抛物线C:y=x2,可得2p=6,根据抛物线几何性质得通径长为2p=6,又2 025-6=2 019,所以根据对称性知,弦长为整数且不超过2 025的直线的条数是2 019×2+1=4 039.
14.解:(1)由题意得解得
所以e===.
(2)法一 kAP==-,则直线AP的方程为y=-x+3,即x+2y-6=0,
|AP|==,
由(1)知C:+=1,
设点B到直线AP的距离为d,则d==,
则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移个单位长度即可,
此时该平行线与椭圆的交点即为点B,
设该平行线的方程为:x+2y+m=0,
则=,解得m=6或m=-18,
当m=6时,联立
解得或
即B(0,-3)或(-3,-),
当B(0,-3)时,此时kl=,直线l的方程为y=x-3,即3x-2y-6=0,
当B(-3,-)时,此时kl=,直线l的方程为y=x,即x-2y=0,
当m=-18时,联立得2y2-27y+117=0,
Δ=272-4×2×117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.
综上直线l的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.
法二 同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,
点B到直线AP的距离d=,
设B(x0,y0),则
解得或
即B(0,-3)或(-3,-),以下同法一.
15.解:(1)直线与双曲线只有1个公共点.
理由:∵点M(x0,y0)在双曲线-y2=1上,∴-=1(ⅰ),由得(-)x2+x0x-(1+)=0,将(ⅰ)式代入,整理得x2-2x0x+=0,∵Δ=4-4=0,∴该直线与双曲线有且只有1个公共点.
(2)①过双曲线-=1(a>0,b>0)上一点(x0,y0)的切线方程为-=1.
②证明:当n=0时,直线l的斜率不存在,此时T为双曲线与x轴的交点,
由对称性知,点T为线段PQ的中点,
当n≠0时,设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点N(t,s),
由得(-)x2+2mx-a2=0,由-=1将上式整理得x2-2mx+a2=0,∴t==m,又∵-=1,
∴s=(-1)=n,则N(m,n),
∴点T与点N重合,∴点T为线段PQ的中点.
综上,点T为线段PQ的中点.
2 / 2第八节 直线与圆锥曲线的位置关系
课标要求
1.了解直线与圆锥曲线位置关系的判断方法.
2.掌握直线被圆锥曲线所截的弦长公式.
3.能利用方程及数形结合思想解决焦点弦、中点弦问题.
1.直线与圆锥曲线的位置关系
位置关系 相离 相切 相交
椭圆 方程观点 Δ   0 Δ   0 Δ   0
几何观点 没有交点 有一个交点 有两个交点
双曲线 方程 观点 二次 方程 Δ   0 Δ   0 Δ   0
一次 方程 方程无解 方程有解
几何观点 没有交点 有一个交点,且直线与双曲线的渐近线不平行 有两个交点,或直线与双曲线的渐近线平行
抛物线 方程 观点 二次 方程 Δ   0 Δ   0 Δ   0
一次 方程 方程有解
几何观点 没有交点 有一个交点,且直线与抛物线的对称轴不平行(重合) 有两个交点,或直线与抛物线的对称轴平行(重合)
2.直线与圆锥曲线相交弦
已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0).
(1)弦长公式:|AB|=
=|x1-x2|=        ,
或|AB|=|y1-y2|=    .
(2)直线与圆锥曲线相交的中点弦问题包括的类型
①已知圆锥曲线内一点P,求过定点P且以P为中点的弦所在直线的方程;②利用已知条件求弦的中点;③求线段的垂直平分线方程;④对称问题.
1.若O为坐标原点,A(x1,y1),B(x2,y2)为平面直角坐标系的中任意两点,且O,A,B三点不共线,则S△OAB=|x1y2-x2y1|.
2.已知M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上的两点,点O为坐标原点,且P是M,N的中点,则kMN·kOP=-;若曲线为双曲线,则kMN·kOP=.
3.若曲线为抛物线,P(x0,y0)为弦MN的中点:kMN=(开口向右),kMN=-(开口向左),kMN=(开口向上),kMN=-(开口向下).
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)过点(1,)的直线一定与椭圆+y2=1相交.(  )
(2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.(  )
(3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点.(  )
(4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦.(  )
2.(人A选一 P114例7改编)直线y=kx+2与椭圆+=1有且只有一个交点,则k的值是(  )
A. B.-
C.± D.±
3.(人A选一 P136练习3题改编)已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的长是(  )
A.2 B.4
C.8 D.16
4.(人A选一 P128习题13题改编)已知点A,B是双曲线C:-=1上的两点,线段AB的中点是M(3,2),则直线AB的斜率为(  )
A. B.
C. D.
5.椭圆ax2+by2=1与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则=    .
直线与圆锥曲线的位置关系
(师生共研过关)
(1)已知抛物线方程为y2=4x,过点P(0,2)的直线与抛物线只有一个交点,这样的直线有(  )
A.0条 B.1条
C.2条 D.3条
(2)若直线l:y=kx+2与曲线C:x2-y2=6(x>0)交于不同的两点,则k的取值范围是    .
听课记录                                                                                                                                                                                    解题技法
1.直线与圆锥曲线有两个不同的公共点的判定:通常的方法是直线与圆锥曲线方程联立消元后得到一元二次方程,其中Δ>0;另一方面就是数形结合,如直线与双曲线有两个不同的公共点,可通过判定直线的斜率与双曲线渐近线的斜率的大小得到.
2.直线与圆锥曲线只有一个公共点,若直线与椭圆(圆)必相切;若直线与双曲线(抛物线)有两种可能情况(相切或相交).
1.直线kx-y+1=0(k∈R)与椭圆+=1恒有公共点,则实数m的取值范围为(  )
A.(1,4] B.[1,4)
C.[1,4)∪(4,+∞) D.(4,+∞)
2.若曲线y2=|x|+1与直线y=kx+b没有公共点,则k,b分别应满足的条件是    .
弦长问题
(师生共研过关)
(2025·宝鸡模拟)已知点B是圆C:(x-1)2+y2=16上的任意一点,点F(-1,0),线段BF的垂直平分线交BC于点P.
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)直线l:y=2x+m与E交于点M,N,且|MN|=,求m的值.
解题技法
1.弦长的求解方法
(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解;
(2)当直线的斜率存在时,斜率为k的直线l与椭圆+=1(a>b>0)相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,弦中点M(x0,y0),则:①弦长l=|x1-x2|=|y1-y2|;②直线AB的斜率kAB=-.
2.注意两种特殊情况:(1)直线与椭圆的对称轴平行或垂直;(2)直线过椭圆的焦点.
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,左、右顶点分别为A,B,|FA|=3,|FB|=1,则直线y=x+被椭圆C截得的弦长为    .
2.已知双曲线C:-=1的右焦点为F,过F的直线l与C交于A,B两点,若|AB|=5,则满足条件的l的条数为    .
中点弦问题
(师生共研过关)
已知椭圆+=1(a>b>0)的一条弦所在的直线方程是2x-y+9=0,弦的中点坐标是M(-4,1),试求椭圆的离心率.
解题技法
中点弦问题常用的求解方法
(1)点差法:即设出弦的两端点坐标后,代入椭圆方程,并将两式相减,式中含有x1+x2,y1+y2,三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式可求得斜率;
(2)根与系数的关系:即联立直线与椭圆的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解.
1.已知双曲线方程是x2-=1,过定点P(2,1)作直线交双曲线于P1,P2两点,并使P为P1P2的中点,则此直线方程是    .
2.已知m∈R,在抛物线y2=4x上存在两个不同的点关于直线y=x+m对称,则m的取值范围是    .
第八节 直线与圆锥曲线的位置关系
【知识·逐点夯实】
知识梳理夯基
1.< = > < = > < = >
2.
对点自测诊断
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√
2.C 3.C 4.D 5.
【考点·分类突破】
考点1
【例1】 (1)D (2)(-,-1)
解析:(1)因为点P(0,2)不在抛物线上,易知当直线斜率不存在时,直线方程为x=0,满足题意;当直线斜率k=0时,易知y=2满足条件;当直线斜率存在且k≠0时,设直线方程为y=kx+2,由整理得到k2x2+(4k-4)x+4=0,由解得k=.综上所述:满足条件的直线有3条.故选D.
(2)联立方程组整理得(k2-1)x2+4kx+10=0,设方程(k2-1)x2+4kx+10=0的两根为x1,x2,因为直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6(x>0)的右支交于不同的两点,则满足解得k<-1,又由解得-<k<-1,所以k的取值范围是(-,-1).
跟踪训练
1.C 由于直线y=kx+1恒过点M(0,1),要使直线y=kx+1与椭圆+=1恒有公共点,只要M(0,1)在椭圆的内部或在椭圆上即可,即解得m≥1且m≠4,故实数m的取值范围为[1,4)∪(4,+∞).故选C.
2.k=0,|b|<1 解析:法一 当k=0时, b2=|x|+1≥1,∴只需|b|<1,方程b2=|x|+1无解,即k=0,|b|<1即可.当k≠0时,∵y=kx+b与y=kx平行,若y=kx与y2=|x|+1有公共点,则y=kx+b与y2=|x|+1也有公共点, k2|x|2-|x|-1=0,Δ=1+4k2>0,∴有公共点.∴k=0,|b|<1.
法二 如图所示,当x≥0时,曲线为y2=x+1;当x<0时,曲线为y2=-x+1.当k=0时,y=b,-1<b<1时无公共点;当k≠0时,有公共点.∴k=0,|b|<1.
考点2
【例2】 解:(1)由条件可得|PC|+|PF|=|PC|+|PB|=|BC|=4>|FC|=2,所以动点P的轨迹E是以F,C为焦点的椭圆,
设其方程为+=1(a>b>0),所以2a=4,2c=2,所以a=2,c=1,b=,
所以方程为+=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),联立可得19x2+16mx+4m2-12=0,
所以由Δ=256m2-76(4m2-12)>0得m∈(-,),x1+x2=-,x1x2=,
因为|MN|===,解得m=±1.
跟踪训练
1. 解析:设椭圆的半焦距为c,由|FA|=3,|FB|=1,可得a+c=3,a-c=1,解得a=2,c=1,则b===,故椭圆的方程为+=1.联立y=x+和3x2+4y2=12,可得7x2+4x-11=0,设被椭圆C截得的弦的端点的横坐标分别为x1,x2,则x1+x2=-,x1x2=-,可得弦长为·=×=.
2.3 解析:法一 ①若A,B都在右支上.当AB垂直于x轴时,AB最短.因为F(3,0),将x=3代入-=1得y=±,则|AB|=5,满足;②若A,B分别在两支上.因为a=2,所以两顶点的距离为2+2=4<5,所以满足|AB|=5的直线有2条,且关于x轴对称.综上有3条.
法二 设A(x1,y1),B(x2,y2),①若直线AB斜率不存在,因为F(3,0),将x=3代入-=1得y=±,则|AB|=5,满足;②若直线AB斜率存在,设AB:y=k(x-3),联立得(5-4k2)x2+24k2x-36k2-20=0,所以x1+x2=,x1x2=,所以|AB|=·|x1-x2|=·==5,解得k2=,即k=±.综上,满足条件的直线有3条.
考点3
【例3】 解:设直线2x-y+9=0与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,弦的中点坐标是M(-4,1),
则x1+x2=-8,y1+y2=2,
直线AB的斜率k==2.
由两式相减得+=0,
∴=-×=2,∴=,
故椭圆的离心率e===.
跟踪训练
1.y=4x-7 解析:由题得2x2-y2=2,设P1(x1,y1),P2(x2,y2),所以两式相减得2(x1+x2)·(x1-x2)-(y1+y2)(y1-y2)=0,由题得x1+x2=4,y1+y2=2,所以8(x1-x2)-2(y1-y2)=0,因为x1≠x2,所以=k=4,所以直线的方程为y-1=4(x-2),即y=4x-7.
2.(-∞,-3) 解析:设抛物线上关于直线y=x+m对称的两点为A(x1,y1),B(x2,y2).则两式相减得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),由条件可知,=-1,即y1+y2=-4,所以AB中点的纵坐标为-2,横坐标为-2-m,即中点坐标为(-2-m,-2).由题意可知,AB中点应在抛物线内,即(-2)2<4×(-2-m),得m<-3.
4 / 4(共70张PPT)
第八节 直线与圆锥曲线的位置关系
高中总复习·数学
课标要求
1. 了解直线与圆锥曲线位置关系的判断方法.
2. 掌握直线被圆锥曲线所截的弦长公式.
3. 能利用方程及数形结合思想解决焦点弦、中点弦问题.
目 录
CONTENTS
知识·逐点夯实
01.
考点·分类突破
02.
课时·跟踪检测
03.
PART 01
知识·逐点夯实
必备知识 | 课前自修
1. 直线与圆锥曲线的位置关系
位置关系 相离 相切 相交

圆 方程观点 Δ 0 Δ 0 Δ 0
几何观点 没有交点 有一个交点 有两个交点


线 方程 观点 二次方程 Δ 0 Δ 0 Δ 0
一次方程 方程无解 方程有解
几何观点 没有交点 有一个交点,且
直线与双曲线的
渐近线不平行 有两个交点,或直线与双曲线的渐近线平行
< 
= 
> 
< 
= 
> 
位置关系 相离 相切 相交
抛 物
线 方程 观点 二次 方程 Δ 0 Δ 0 Δ 0
一次 方程 方程有解
几何观点 没有交点 有一个交点,且
直线与抛物线的
对称轴不平行
(重合) 有两个交点,
或直线与抛物
线的对称轴平
行(重合)
< 
= 
> 
2. 直线与圆锥曲线相交弦
已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0).
(1)弦长公式:|AB|=
= |x1-x2|=    ,
或|AB|= |y1-y2|
= .
 
 
(2)直线与圆锥曲线相交的中点弦问题包括的类型
①已知圆锥曲线内一点P,求过定点P且以P为中点的弦所在直线的方
程;②利用已知条件求弦的中点;③求线段的垂直平分线方程;④对
称问题.
1. 若O为坐标原点,A(x1,y1),B(x2,y2)为平面直角坐标系的中
任意两点,且O,A,B三点不共线,则S△OAB= |x1y2-x2y1|.
2. 已知M,N是椭圆C: + =1(a>b>0)上的两点,点O为坐标
原点,且P是M,N的中点,则kMN·kOP=- ;若曲线为双曲线,则
kMN·kOP= .
3. 若曲线为抛物线,P(x0,y0)为弦MN的中点:kMN= (开口向
右),kMN=- (开口向左),kMN= (开口向上),kMN=- (开
口向下).
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)过点(1, )的直线一定与椭圆 +y2=1相交. ( √ )
(2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.
( × )
(3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点. ( √ )
(4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦. ( √ )

×


2. (人A选一 P114例7改编)直线y=kx+2与椭圆 + =1有且只有一
个交点,则k的值是(  )
A. B. -
C. ± D. ±
解析:  由 得(2+3k2)x2+12kx+6=0,由题意知Δ=
(12k)2-4×6×(2+3k2)=0,解得k=± ,故选C.

3. (人A选一 P136练习3题改编)已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交
于A,B两点,则线段AB的长是(  )
A. 2 B. 4
C. 8 D. 16
解析:  联立 消去y整理得x2-6x+1=0,Δ>0,设A
(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=6,又因直线y=x-1恰过y2=4x
的焦点.所以|AB|=x1+x2+2=8,故选C.

4. (人A选一 P128习题13题改编)已知点A,B是双曲线C: - =1
上的两点,线段AB的中点是M(3,2),则直线AB的斜率为(  )
A. B.
C. D.

解析:  法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),∵点A,B是双曲线C上
的两点,∴ - =1, - =1,两式相减得 =
,∵M(3,2)是线段AB的中点,∴x1+x2=6,y1+y2
=4,∴ = ,∴kAB= = .
法二 由kAB·kOM= = ,得kAB= · = × = .
5. 椭圆ax2+by2=1与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中
点的直线的斜率为 ,则 =    .
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0).结合题
意,由点差法得 =- =-1,所以 = .

PART 02
考点·分类突破
精选考点 | 课堂演练
直线与圆锥曲线的位置关系(师生共研过关)
(1)已知抛物线方程为y2=4x,过点P(0,2)的直线与抛物线只
有一个交点,这样的直线有( D )
A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 3条
D
解析: 因为点P(0,2)不在抛物线上,易知当直线斜率不存在时,
直线方程为x=0,满足题意;当直线斜率k=0时,易知y=2满足条件;
当直线斜率存在且k≠0时,设直线方程为y=kx+2,由 整
理得到k2x2+(4k-4)x+4=0,由 解得
k= .综上所述:满足条件的直线有3条.故选D.
(2)若直线l:y=kx+2与曲线C:x2-y2=6(x>0)交于不同的两
点,则k的取值范围是 .
解析: 联立方程组 整理得(k2-1)x2+4kx+10=
0,设方程(k2-1)x2+4kx+10=0的两根为x1,x2,因为直线y=kx+2
与双曲线x2-y2=6(x>0)的右支交于不同的两点,则满足
解得k<-1,又由 解得- <k<-1,所以k的取值范围是(- ,-1).
(- ,-1)
解题技法
1. 直线与圆锥曲线有两个不同的公共点的判定:通常的方法是直线与圆锥
曲线方程联立消元后得到一元二次方程,其中Δ>0;另一方面就是数形结
合,如直线与双曲线有两个不同的公共点,可通过判定直线的斜率与双曲
线渐近线的斜率的大小得到.
2. 直线与圆锥曲线只有一个公共点,若直线与椭圆(圆)必相切;若直线
与双曲线(抛物线)有两种可能情况(相切或相交).
1. 直线kx-y+1=0(k∈R)与椭圆 + =1恒有公共点,则实数m的
取值范围为(  )
A. (1,4] B. [1,4)
C. [1,4)∪(4,+∞) D. (4,+∞)

解析: 由于直线y=kx+1恒过点M(0,1),要使直线y=kx+1与
椭圆 + =1恒有公共点,只要M(0,1)在椭圆的内部或在椭圆上即
可,即 解得m≥1且m≠4,故实数m的取值范围为[1,4)∪
(4,+∞).故选C.
2. 若曲线y2=|x|+1与直线y=kx+b没有公共点,则k,b分别应满
足的条件是 .
解析:法一 当k=0时, b2=|x|+1≥1,∴只需|
b|<1,方程b2=|x|+1无解,即k=0,|b|<1即可.当k≠0时,
∵y=kx+b与y=kx平行,若y=kx与y2=|x|+1有公共点,则y=kx
+b与y2=|x|+1也有公共点, k2|x|2-|x|-1
=0,Δ=1+4k2>0,∴有公共点.∴k=0,|b|<1.
k=0,|b|<1
法二 如图所示,当x≥0时,曲线为y2=x+1;当x<0时,曲线为y2=-x
+1.当k=0时,y=b,-1<b<1时无公共点;当k≠0时,有公共
点.∴k=0,|b|<1.
弦长问题(师生共研过关)
(2025·宝鸡模拟)已知点B是圆C:(x-1)2+y2=16上的任意一
点,点F(-1,0),线段BF的垂直平分线交BC于点P.
(1)求动点P的轨迹E的方程;
解: 由条件可得|PC|+|PF|=|PC|+|
PB|=|BC|=4>|FC|=2,所以动点P的轨迹E
是以F,C为焦点的椭圆,
设其方程为 + =1(a>b>0),所以2a=4,2c=2,
所以a=2,c=1,b= ,所以方程为 + =1.
(2)直线l:y=2x+m与E交于点M,N,且|MN|= ,求m的值.
解: 设M(x1,y1),N(x2,y2),联立 可得19x2
+16mx+4m2-12=0,
所以由Δ=256m2-76(4m2-12)>0得m∈(- , ),x1+x2=
- ,x1x2= ,
因为|MN|= =
= ,解得m=±1.
解题技法
1. 弦长的求解方法
(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解;
(2)当直线的斜率存在时,斜率为k的直线l与椭圆 + =1(a>b>
0)相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,弦中点M(x0,y0),则:
①弦长l= |x1-x2|= |y1-y2|;②直线AB的斜率
kAB=- .
2. 注意两种特殊情况:(1)直线与椭圆的对称轴平行或垂直;(2)直线
过椭圆的焦点.
1. 已知椭圆C: + =1(a>b>0)的右焦点为F,左、右顶点分别
为A,B,|FA|=3,|FB|=1,则直线y=x+ 被椭圆C截得的弦
长为 .

解析:设椭圆的半焦距为c,由|FA|=3,|FB|=1,可得a+c=
3,a-c=1,解得a=2,c=1,则b= = = ,故椭
圆的方程为 + =1.联立y=x+ 和3x2+4y2=12,可得7x2+4x-11
=0,设被椭圆C截得的弦的端点的横坐标分别为x1,x2,则x1+x2=-
,x1x2=- ,可得弦长为 · =
× = .
2. 已知双曲线C: - =1的右焦点为F,过F的直线l与C交于A,B
两点,若|AB|=5,则满足条件的l的条数为 .
解析:法一 ①若A,B都在右支上.当AB垂直于x轴时,AB最短.因为F
(3,0),将x=3代入 - =1得y=± ,则|AB|=5,满足;②
若A,B分别在两支上.因为a=2,所以两顶点的距离为2+2=4<5,所
以满足|AB|=5的直线有2条,且关于x轴对称.综上有3条.
3
法二 设A(x1,y1),B(x2,y2),①若直线AB斜率不存在,因为F
(3,0),将x=3代入 - =1得y=± ,则|AB|=5,满足;②若
直线AB斜率存在,设AB:y=k(x-3),联立 得(5-
4k2)x2+24k2x-36k2-20=0,所以x1+x2= ,x1x2= ,所
以|AB|= ·|x1-x2|= =
=5,解得k2= ,即k=± .综上,满足条件的直线有3条.
中点弦问题(师生共研过关)
已知椭圆 + =1(a>b>0)的一条弦所在的直线方程是2x-y
+9=0,弦的中点坐标是M(-4,1),试求椭圆的离心率.
解:设直线2x-y+9=0与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
弦的中点坐标是M(-4,1),
则x1+x2=-8,y1+y2=2,
直线AB的斜率k= =2.由 两式相减得
+ =0,
∴ =- × =2,∴ = ,
故椭圆的离心率e= = = .
解题技法
中点弦问题常用的求解方法
(1)点差法:即设出弦的两端点坐标后,代入椭圆方程,并将两式相
减,式中含有x1+x2,y1+y2, 三个未知量,这样就直接联系了中点
和直线的斜率,借用中点公式可求得斜率;
(2)根与系数的关系:即联立直线与椭圆的方程得到方程组,化为一元
二次方程后由根与系数的关系求解.
1. 已知双曲线方程是x2- =1,过定点P(2,1)作直线交双曲线于
P1,P2两点,并使P为P1P2的中点,则此直线方程是 .
解析:由题得2x2-y2=2,设P1(x1,y1),P2(x2,y2),所以
两式相减得2(x1+x2)(x1-x2)-(y1+y2)(y1-
y2)=0,由题得x1+x2=4,y1+y2=2,所以8(x1-x2)-2(y1-y2)
=0,因为x1≠x2,所以 =k=4,所以直线的方程为y-1=4(x-
2),即y=4x-7.
y=4x-7
2. 已知m∈R,在抛物线y2=4x上存在两个不同的点关于直线y=x+m
对称,则m的取值范围是 .
解析:设抛物线上关于直线y=x+m对称的两点为A(x1,y1),B
(x2,y2).则 两式相减得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-
x2),由条件可知, =-1,即y1+y2=-4,所以AB中点的纵坐标
为-2,横坐标为-2-m,即中点坐标为(-2-m,-2).由题意可
知,AB中点应在抛物线内,即(-2)2<4×(-2-m),得m<-3.
(-∞,-3)
PART 03
课时·跟踪检测
关键能力 | 课后练习
1
2
3
4
5
6
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25
1. 已知椭圆C: + =1,直线l:(m+2)x-(m+4)y+2-m=
0(m∈R),则直线l与椭圆C的位置关系为(  )
A. 相交 B. 相切 C. 相离 D. 不确定
解析: 对于直线l:(m+2)x-(m+4)y+2-m=0,整理得m
(x-y-1)+2(x-2y+1)=0,令 解得
故直线l过定点A(3,2).因为 + = <1,则点A(3,2)在椭圆
C的内部,所以直线l与椭圆C相交.

2. 直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于A,B两点,
若使|AB|=2的直线l有且仅有1条,则p=(  )
A. B.
C. 1 D. 2
解析:  由抛物线的对称性知,要使|AB|=2的直线l有且仅有1条,
则AB必须垂直于x轴,故A,B两点坐标为( ,±1),代入抛物线方程
解得p=1.

3. 直线x+4y+m=0交椭圆 +y2=1于A,B两点,若线段AB中点的横
坐标为1,则m=(  )
A. -2 B. -1
C. 1 D. 2
解析:  ∵x+4y+m=0,∴y=- x- ,设A(x1,y1),B
(x2,y2),则 两式相减得 =- =-
,∵AB中点的横坐标为1,则纵坐标为 ,将(1, )代入直线y=- x
- ,解得m=-2.

4. 已知点F1(-1,0),F2(1,0),直线l:y=x+2.若以F1,F2为
焦点的椭圆C与直线l有公共点,则椭圆C的离心率的最大值为(  )
A. B. C. D.
解析:  设椭圆C: + =1(a>b>0),由题意知其左、右焦点
分别是F1(-1,0),F2(1,0),可得c=1,联立 得
(a2+b2)x2+4a2x+4a2-a2b2=0,Δ=16a4-4(a2+b2)(4a2-
a2b2)≥0,可得4a2-(2a2-1)(5-a2)≥0,解得a≥ ,e=
≤ = .

5. 如图所示,已知抛物线C1:y2=4x和圆C2:(x-1)2+y2=1,直线l经过C1的焦点F,自下而上依次交C1和C2于A,B,C,D四点,则 · =(  )
A. B.
C. 1 D. 2

解析:  设A(x1,y1),D(x2,y2),直线l:x=my+1.联立
y2-4my-4=0,所以y1y2=-4.由已知可得 · =|
AB|·|CD|,F(1,0),圆C2半径为1,因为|AB|=|AF|-1
=x1+1-1=x1,同理可得|CD|=x2,所以|AB|·|CD|=x1x2=
· = =1.
6. 〔多选〕(2024·德州二模)已知双曲线Γ: - =1(a>0,b>
0)的离心率为e,过其右焦点F的直线l与Γ交于点A,B,下列结论正确
的是(  )
A. 若a=b,则e=
B. |AB|的最小值为2a
C. 若满足|AB|=2a的直线l恰有一条,则e>
D. 若满足|AB|=2a的直线l恰有三条,则1<e<



解析:  当a=b时,因为c2=a2+b2,所以e= = = ,
故A正确;当过其右焦点F的直线l与Γ交于左右两支时,|AB|的最小值
为2a(此时A,B为双曲线的两顶点);当过其右焦点F的直线l与Γ交于
同一支时,最短弦长为通径,即交点的横坐标为c,代入双曲线方程为
- =1,解得y=± ,此时弦长为 ,由于a不一定等于b,故B错
误;
若满足|AB|=2a的直线l恰有一条,由选项B可知直线与双曲线的两支
分别相交,与同一支不相交,所以2a< b2>a2,此时e= =
= > ,故C正确;若满足|AB|=2a的直线l恰有三
条,则该直线与双曲线的两支分别相交,且有两条直线l与双曲线的同一
支相交,所以2a> b2<a2,所以e= = = < ,
又e>1,所以1<e< ,故D正确.故选A、C、D.
7. 在平面直角坐标系中,动点P在椭圆C: + =1上运动,则点P到
直线x-y-5=0的距离的最大值为 .
解析:设直线x-y+m=0与椭圆 + =1相切,联立消去y得25x2+
32mx+16m2-144=0,∴Δ=(32m)2-4×25×(16m2-144)=0,解
得m=5或m=-5,∴与直线x-y-5=0平行且与椭圆相切的直线方程
为x-y+5=0,且两平行直线间的距离为d= = =5 ,
∴点P到直线x-y-5=0的最大距离为5 .
5
8. 已知双曲线C: - =1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+
m与C交于P,Q两点,当|PQ|最小时,四边形F1PF2Q的面积
为 .
12
解析:设P(x1,y1),Q(x2,y2),由 得x2-8mx-4m2
-20=0,由根与系数的关系得x1+x2=8m,x1·x2=-4m2-20,所以|
PQ|= · = · =
4 ,当m=0时,|PQ|有最小值4 .设F1(-3,
0),F2(3,0)到直线y=x的距离分别为d1,d2,则d1= = ,
d2= = ,所以四边形F1PF2Q的面积为S= + =
|PQ|·(d1+d2)= ×4 ×( + )=12 .
9. 已知椭圆C: + =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离
心率为 ,长轴长为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
解: 因为椭圆的离心率为e= = ,长轴长为2a=4,
解得a=2,c=1,则b2=3,
所以椭圆C的标准方程是 + =1.
(2)已知直线l过定点E( ,0),若椭圆C上存在两点A,B关于直线l
对称,求直线l的斜率k的取值范围.
解: 易知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=k(x- ),A(x1,y1),B(x2,y2),
当直线l的斜率k=0时,易得在椭圆C上有无数对A,B关于直线y=0对称;
当k≠0时,有kAB= =- ,
设AB中点的坐标为(x0,y0),
又 两式相减得3(x1+x2)(x1-x2)=-4(y1+y2)
(y1-y2),即3kx0=4y0,
又y0=k(x0- ),
解得x0=1,y0= ,
因为线段AB的中点在椭圆内部,
所以 + <1,即 + <1,解得-2<k<0或0<k<2,
综上,直线l的斜率k的取值范围为(-2,2).
10. 已知椭圆C: + =1(a> )的离心率为 ,过点P( , )
的直线与椭圆C交于A,B两点,且满足|PA|=|PB|,若M为直线
AB上任意一点,O为坐标原点,则|OM|的最小值为(  )
A. 1 B.
C. 2 D. 2

解析:  由题设, = ,即 =1- =1- = ,可得a2=6>2,
过点P( , )的直线与椭圆C交于A,B两点,且满足|PA|=|
PB|,则P为线段AB的中点,所以xA+xB=3,yA+yB=1,又 + =
1, + =1,则 + =0,即 =-
,所以 =- =-1,故直线AB的方程
为y- =-(x- ),即x+y-2=0,所以|OM|的最小值为
= .
11. 已知点A(- ,0),B( ,0),若曲线( + )·( - )
=0(a>0,b>0)上存在点P满足|PA|-|PB|=2,则下列选项中
一定正确的是(  )
A. b<a+1 B. b> a
C. b>a+1 D. b< a

解析:  已知点A(- ,0),B( ,0)且|PA|-|PB|=
2,根据双曲线的定义知,点P在双曲线的右支上,且2a1=2,c1= ,
所以b1= = ,所以双曲线的方程为x2- =1(x>0),其渐
近线方程为y=± x,又( + )( - )=0即为 - =0,即点
P在直线y=± x上,曲线( + )( - )=0上存在点P满足|
PA|-|PB|=2,即直线y=± x与双曲线x2- =1(x>0)相交,
所以 < ,即b< a,故选D.
12. 〔多选〕(2025·滨州二模)已知点A,B,C都在双曲线Γ: -
=1(a>0,b>0)上,点A(x1,y1)在第一象限,点C(x2,y2)在
第四象限,A,B关于原点对称,AB⊥AC,过A作垂直于x轴的直线分别
交Γ,BC于点D,E. 若2 =3 ,则下列结论正确的是(  )
A. 点E的纵坐标为- y1
B. =-
C. =-
D. 双曲线Γ的离心率为



解析:  对于A,由题意得B(-x1,-y1),D
(x1,-y1),设E(x1,y0), =(0,-
2y1), =(0,y0+y1),因为2 =3 ,所以
-4y1=3(y0+y1),解得y0=- y1,E(x1,-
y1),故A正确;对于B,因为AB⊥AC,所以kAB·kAC=-1,所以 · =-1,所以 =- ,故B正确;对于C,因为B,E,C三点共线,B(-x1,-y1),C(x2,y2),E(x1,- y1),所以kBC=
kBE,则 = = =- ,故C错误;对于D,因为A(x1,y1),C(x2,y2)在双曲线上,所以 = ( -a2), = ( -a2),kCB·kCA= · = = = ,因为AB⊥AC,即kCB·(- )= ,其中kCB=kBE= =
=- ,kAB= ,所以- ·(- )= = ,则e= = = ,故D正确.故选A、B、D.
13. (创新设问方式)(2025·上饶一模)已知抛物线C:y= x2,则过抛
物线C的焦点,弦长为整数且不超过2 025的直线的条数是 .
解析:由抛物线C:y= x2,可得2p=6,根据抛物线几何性质得通径长
为2p=6,又2 025-6=2 019,所以根据对称性知,弦长为整数且不超过
2 025的直线的条数是2 019×2+1=4 039.
4 039
解: 由题意得
解得
所以e= = = .
14. (2024·新高考Ⅰ卷16题)已知A(0,3)和P(3, )为椭圆C:
+ =1(a>b>0)上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求l的方程.
解: 法一 kAP= =- ,则直线AP的方程为y=- x+3,
即x+2y-6=0,
|AP|= = ,
由(1)知C: + =1,
设点B到直线AP的距离为d,
则d= = ,
则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移 个单位长度即可,
此时该平行线与椭圆的交点即为点B,
设该平行线的方程为:x+2y+m=0,
则 = ,
解得m=6或m=-18,
当m=6时,联立
解得 或
即B(0,-3)或(-3,- ),
当B(0,-3)时,此时kl= ,直线l的方程为y= x-3,
即3x-2y-6=0,
当B(-3,- )时,此时kl= ,直线l的方程为y= x,即x-2y=0,
当m=-18时,联立 得2y2-27y+117=0,
Δ=272-4×2×117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.
综上直线l的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.
法二 同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,
点B到直线AP的距离d= ,
设B(x0,y0),则
解得 或
即B(0,-3)或(-3,- ),以下同法一.
15. (创新考法)(2025·汕头模拟)已知点M(x0,y0)为双曲线 -y2
=1上的动点.
(1)判断直线 -y0y=1与双曲线的公共点个数,并说明理由;
解: 直线与双曲线只有1个公共点.
理由:∵点M(x0,y0)在双曲线 -y2=1上,∴ - =1(ⅰ),由
得( - )x2+x0x-(1+ )=0,将(ⅰ)式代
入,整理得x2-2x0x+ =0,∵Δ=4 -4 =0,∴该直线与双曲线
有且只有1个公共点.
(2)①如果把(1)的结论推广到一般双曲线,你能得到什么相应的结
论?请写出你的结论,不必证明;
②将双曲线C: - =1(a>0,b>0)的两条渐近线称为“退化的双
曲线”,其方程为 - =0,请利用该方程证明如下命题:若T(m,
n)为双曲线C上一点,直线l: - =1与C的两条渐近线分别交于点
P、Q,则T为线段PQ的中点.
解: ①过双曲线 - =1(a>0,b>0)上一点(x0,y0)的切
线方程为 - =1.
②证明:当n=0时,直线l的斜率不存在,此时T为双曲线与x轴的交点,
由对称性知,点T为线段PQ的中点,
当n≠0时,设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点N(t,s),
由 得( - )x2+2mx-a2=0,由 - =1将上式
整理得x2-2mx+a2=0,∴t= =m,又∵ - =1,
∴s= ( -1)=n,则N(m,n),
∴点T与点N重合,∴点T为线段PQ的中点.
综上,点T为线段PQ的中点.
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