模块五 解析几何--微专题21 圆锥曲线热点问题(二)位置关系类 (课件 学案 练习)2026届高中数学二轮专题复习

资源下载
  1. 二一教育资源

模块五 解析几何--微专题21 圆锥曲线热点问题(二)位置关系类 (课件 学案 练习)2026届高中数学二轮专题复习

资源简介

微专题21 圆锥曲线热点问题(二)位置关系类
【考法探析·明规律】
例1 解:(1)方法一:设P(x,y),则|y|=,化简得y=x2+,
即W的方程为y=x2+.
方法二:根据抛物线的定义可知,点P在以F为焦点,x轴为准线的抛物线上,其中p=,
从而x2=2p=y-,故W的方程为y=x2+.
(2)证明:不妨设A,B,D三点在W上,且有BA⊥DA,
设A,直线BA,DA的斜率分别为k,-,由对称性不妨设|k|≤1.
由可得x2-kx+ka-a2=0,
由根与系数的关系得xA+xB=k,
所以B,
所以|AB|=·|k-2a|.
同理可得|AD|=·=·,
所以|AB|+|AD|=·|k-2a|+·≥
≥·=.
令m=k2,设f(m)==m2+3m++3(0所以f(m)在上单调递减,在上单调递增,所以f(m)在(0,1]上的最小值为f=.
所以|AB|+|AD|=≥,分析可知,|AB|+|AD|取不到,
所以矩形ABCD的周长为2(|AB|+|AD|)>3,故得证.
自测题
1.解:(1)由题意可得
解得所以椭圆C的方程为+=1.
(2)假设在椭圆C上存在关于直线l对称的相异两点,分别设为B(x1,y1),C(x2,y2),由(1)知F1(-,0),F2(,0),
设直线l与x轴的交点为Q(x0,0)(-因为l为∠F1AF2的平分线,
所以∠F1AQ=∠QAF2,
又∠F1QA+∠AQF2=π,
所以sin∠F1AQ=sin∠QAF2,
sin∠F1QA=sin∠AQF2,在△F1QA中,由正弦定理得=,
在△F2QA中,由正弦定理得=,两式相除得=,
所以=,
化简得2-11x0+12=0,
解得x0=4(舍去)或x0=,所以kl=2,
所以直线l的方程为y-1=2(x-2),即2x-y-3=0.
因为B,C关于直线l对称,所以kBC=-,
设直线BC的方程为y=-x+m,
由消去y得2x2-4mx+4m2-8=0,
由Δ=16m2-4×2×(4m2-8)>0,解得-2由根与系数的关系得x1+x2=2m,x1x2=2m2-4.
设线段BC的中点为N(x0,y0),
则x0==m,代入直线BC的方程得y0=,所以N,
将N的坐标代入l的方程,可得m=2,与-2故假设不成立,所以椭圆C上不存在关于直线l对称的相异两点.
2.解:(1)因为四边形ABCD为平行四边形,B,D分别是椭圆Ω的左、右顶点,
所以线段BD,AC的中点为坐标原点,又点A,C在椭圆Ω上,
椭圆Ω为中心对称图形,所以点A,C关于原点对称.
(2)(i)由对称性可知|CF2|=|AF1|,
又|AF2|+|CF2|=6,
所以|AF2|+|AF1|=6,
由椭圆的定义可知2a=6,即a=3,所以D(3,0).
设A(x,y)(y≠0),则C(-x,-y),
因为点A在椭圆上,所以+=1,所以y2=b2,
又kAD·kCD=-,所以·=-,即=,
所以b2=,
解得b2=,所以椭圆Ω的方程为+=1.
(ii)过点A作AH⊥BD,垂足为H,直线x=4与x轴交于点M,
因为AD⊥DE,所以∠ADH+∠EDM=90°,又∠ADH+∠HAD=90°,所以∠HAD=∠EDM,
所以Rt△AHD∽Rt△DME,所以==,
又|AD|=2|DE|,M(4,0),D(3,0),
所以|AH|=2|DM|=2,|HD|=2|ME|,
所以|yA|=2,
又点A在椭圆上,所以+=1,解得xA=±1.
当点A的坐标为(1,2)时,|HD|=2,所以|ME|=1,
又B(-3,0),所以S△ABE=S△ABH+S四边形AHME-S△MBE=×4×2+×(1+2)×3-×7×1=5.
当点A的坐标为(-1,2)时,|HD|=4,所以|ME|=2,所以四边形AHME是矩形,
又B(-3,0),所以S△ABE=S△ABH+S四边形AHME-S△MBE=×2×2+5×2-×7×2=5.
由对称性可得当A(1,-2)或A(-1,-2)时,S△ABE=5.
综上可得,S△ABE=5.
例2 解:(1)设F(c,0)(c>0),
当直线PF与x轴垂直时,不妨取P,则+=1,
又a2=b2+c2,所以4b4=a2.
因为|PR|的最小值为2-b=1,所以b=1,
则a=2,c=,故椭圆E的方程为+y2=1.
(2)设M(m,0),N(n,0),R(t,2),易知直线RM,RN的斜率均不为0,
则直线RM的方程为x=y+m,直线RN的方程为x=y+n,
由消去x整理得[16+(t-m)2]y2+4(t-m)my+4(m2-4)=0,
因为RM与椭圆E相切,所以Δ=[4(t-m)m]2-4[16+(t-m)2]·4(m2-4)=0,
即16(t-m)2m2-16[16+(t-m)2](m2-4)=0,
化简得3m2+2tm-t2-16=0,
同理有3n2+2tn-t2-16=0,
故m,n是一元二次方程3x2+2tx-t2-16=0的两根,由根与系数的关系得m+n=-,mn=-,所以|MN|=|m-n|==
=,
又t2≥0,所以S△RMN=|MN|×2=≥=,所以△RMN的面积的取值范围为.
自测题
解:(1)因为椭圆+y2=1的上顶点为(0,1),所以抛物线C:x2=2py的焦点为F(0,1),
所以抛物线C的标准方程为x2=4y,其准线方程为y=-1.
(2)易知直线l的斜率一定存在,
设直线l的方程为y=kx+1,P(x1,y1),Q(x2,y2),
由消去y得x2-4kx-4=0,由根与系数的关系得x1+x2=4k,x1x2=-4,则|PQ|=·=·=4(1+k2)=8,解得k=±1,
所以直线l的方程为x-y+1=0或x+y-1=0.
(3)证明:依题意,设M(t,-1),A(x3,y3),B(x4,y4),
由y=x2,求导得y'=x,
所以抛物线C在点A处的切线方程为y-y3=x3(x-x3),
即2y-2y3=x3x-4y3,整理得x3x=2(y+y3),
同理抛物线C在点B处的切线方程为x4x=2(y+y4),
又点M(t,-1)是两切线的交点,所以tx3=2(-1+y3),tx4=2(-1+y4),
故直线AB的方程为tx=2(y-1),显然直线AB过点(0,1),
所以A,B,F三点共线.限时集训(二十一)
1.解:(1)设双曲线C的焦距为2c,
因为双曲线C的离心率为2,所以==4-1=3,
即b2=3a2,所以双曲线C的方程为-=1.
当直线l的斜率为0时,直线l的方程为y=1,代入-=1,得x=±,
所以|AB|=2=,解得a2=4,
所以双曲线C的标准方程为-=1.
(2)假设存在直线l,使得A,B两点关于直线y=x+2对称,
则直线l与直线y=x+2垂直,所以k=-1,
所以直线l的方程为y=-x+2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得2x2+4x-16=0,则x1+x2=-2,
则y1+y2=-(x1+x2)+4=6,
所以线段AB的中点坐标为(-1,3),
又因为3≠-1+2,即点(-1,3)不在直线y=x+2上,
所以不存在l,使得A,B两点关于直线y=x+2对称.
2.解:(1)由题意得2c=2,解得c=,
因为双曲线的渐近线方程为ay±bx=0,
所以=1,可得a=b,
又a2+b2=c2=2,所以a=b=1,所以双曲线E的标准方程为x2-y2=1.
(2)由λ>1得,同向,
且||>||,所以直线F1A,F2B与双曲线E均有两个交点.
设直线F1A:x=ty-,它与E的另一个交点记为C.
由双曲线的对称性可知,点B与点C关于原点对称,则|F1C|=|F2B|,所以三角形AF2B的面积等于三角形CF1F2的面积,
所以四边形AF1F2B的面积等于三角形ACF2的面积.
设A(x1,y1),C(x2,y2),
由消去x整理得(t2-1)y2-2ty+1=0,则t2-1≠0,
则y1+y2=,y1y2=,
则三角形ACF2的面积S=×2·|y1-y2|===,
整理得14t4-37t2+5=0,解得t2=或t2=.
当t2=>1时,y1y2=>0,故A,C均在x轴上方或下方,
不妨令A,C均在x轴上方,画出大致图象如图,
此时,反向,不符合题意,
所以t2=,经验证得,同向,符合题意.
当t=-时,由解得y=-或y=,
因为λ>1,所以y1=-,y2=,
故λ====3;
当t=时,同理可得λ===3.
综上,λ=3.
3.解:(1)由题知,PQ⊥x轴,由|PQ|=2,可设P(x0,1),则x0=,
由y=,得y'=,
所以kPG==p,
所以p==,可得p=,
所以抛物线E的标准方程为y2=x.
(2)(i)设AB的方程为x=my+n(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由得y2-my-n=0,
所以y1+y2=m,y1y2=-n,Δ=m2+4n>0.
因为|AB|=|y1-y2|=2,
所以|AB|2=(1+m2)[(y1+y2)2-4y1y2]=(1+m2)(m2+4n)=4,
即m4+4m2n+m2=4-4n.
因为x1+x2=m(y1+y2)+2n=m2+2n,所以C,
所以==4=m4+4n2+m2+4m2n=4n2-4n+4=4,
所以当n=时,|+|取得最小值.
(ii)证明:方法一:由(i)知直线AB的方程为x=my+n(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),C,
设D(x4,y4),易知直线OC的方程为y=x,代入抛物线方程可得y4=.
直线AD的斜率k===,
则直线AD的方程为y=(x-x1)+y1,
易知直线OB的方程为y=x=x=x,将直线OB的方程代入直线AD的方程,可得xM=,yM=,
即M.
同理N.
所以直线MN的斜率kMN=
=·=
===kAB,
所以AB∥MN.
方法二(极点极线):
因为C,
所以点C关于抛物线E的极线MN的方程为y·=,
即y=,
又因为直线AB的斜率kAB===,
所以kMN=kAB,则AB∥MN.
4.解:(1)由题得所以所以椭圆E的标准方程为+=1.
(2)当外切矩形ABCD的四边所在直线的斜率不存在或为零时,矩形ABCD的面积为2a·2b=4ab=32.
当外切矩形ABCD的四边所在直线的斜率都存在时,
设直线AB的方程为y=kx+m(k≠0),
由消去y整理得(3+4k2)x2+8mkx+4m2-48=0,
由AB与椭圆相切得Δ=64m2k2-4(3+4k2)(4m2-48)=-48m2+576+768k2=0,得m2=12+16k2,
由题可设直线CD的方程为y=kx+s(s≠m),同理可得s2=12+16k2,
直线CD和直线AB间的距离d1=.
设直线BC的方程为=-x+n,
由消去x整理得(4+3k2)y2-6nk2y+3n2k2-48=0,
由BC与椭圆相切得Δ=36n2k4-4(4+3k2)(3n2k2-48)=-48n2k2+768+576k2=0,得n2=+12,
由题可设直线AD的方程为y=-x+t(n≠t),
同理可得t2=+12,直线BC和直线AD间的距离d2=.
所以矩形ABCD的面积S=d1d2=·=
=
16,
令h=k2+≥2=2,当且仅当k2=,即k=±1时,等号成立,所以0<≤,则S=16=16∈(32,56],
综上,矩形ABCD的面积的取值范围为[32,56].
(3)证明:设切线PM的方程为y=k0x+m0,
由消去y得(3+4)x2+8m0k0x+4-48=0,
则Δ=64-4(3+4)(4-48)=-48+576+768=0,得=12+16,此时xM=-,
yM=k0+m0=,
所以kOM=-,
同理可得kON=,
所以kOM·kON=-,为定值.微专题21 圆锥曲线热点问题(二)位置关系类
微点1 对称问题
例1 [2023·新课标Ⅰ卷] 在直角坐标系xOy中,点P到x轴的距离等于点P到点的距离,记动点P的轨迹为W.
(1)求W的方程;
(2)已知矩形ABCD有三个顶点在W上,证明:矩形ABCD的周长大于3.
【规律提炼】
在解决圆锥曲线问题中,对称关系是常见的关系,可以利用四边形中的对称关系、角平分线中的对称关系等设点,减少参数,结合距离相等、垂直关系等条件降低运算量.
自测题
1.[2025·山东淄博二模] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2,点A(2,1)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程.
(2)设l为∠F1AF2的平分线所在的直线,C上是否存在关于直线l对称的相异两点 若存在,请找出;若不存在,请说明理由.
2.[2025·贵州黔南三模] 已知F1,F2分别是椭圆Ω:+=1(a>b>0)的左、右焦点,B,D分别是椭圆Ω的左、右顶点,点A,C在椭圆Ω上,且不与B,D两点重合.
(1)当四边形ABCD为平行四边形时,请写出点A,C的位置关系(说明理由即可,不需证明).
(2)在(1)的条件下,若|AF2|+|CF2|=6,且kAD·kCD=-.
(i)求椭圆Ω的方程;
(ii)若点E在直线x=4上,且|AD|=2|DE|,AD⊥DE,求△ABE的面积.
微点2 双相切问题
例2 [2025·广东深圳二模] 已知椭圆E:+=1(a>b>0),F为椭圆E的右焦点,P为椭圆E上的动点,当直线PF与x轴垂直时,|PF|=,R是直线y=2上一动点,|PR|的最小值为1.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过R作E的两条切线分别交x轴于M,N两点,求△RMN的面积的取值范围.
【规律提炼】
求圆锥曲线切点弦所在直线的方程时,会用到“同构”的思想,步骤为:
1.切线“参数化”:对给定的圆锥曲线,由斜率k或其他参数表示过某点的切线方程;
2.构造统一方程:将切线方程化为关于参数k的方程;
3.利用根与系数的关系:若两条切线对应参数k1,k2是方程F(k)=0的两个根,此时可用根与系数的关系得到k1+k2,k1k2的值,从而绕开单独求k1,k2的复杂计算.
自测题
已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F与椭圆+y2=1的上顶点重合,点O为坐标原点.
(1)求抛物线C的标准方程及其准线方程;
(2)过点F的直线l交抛物线C于P,Q两点,且|PQ|=8,求直线l的方程;
(3)设点M是抛物线C的准线上任意一点,直线MA,MB分别与抛物线C相切于点A,B,证明:A,B,F三点共线. 限时集训(二十一) 微专题21 圆锥曲线热点问题(二)位置关系类
1.[2025·邢台二模] 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,过点P(1,1)的直线l与双曲线C相交于A,B两点,且当直线l的斜率为0时,|AB|=.
(1)求双曲线C的标准方程.
(2)是否存在直线l,使得A,B两点关于直线y=x+2对称 若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
2.[2025·浙江衢州、丽水、湖州三地二模] 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=2,圆(x-)2+y2=1与双曲线E的渐近线相切.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)若双曲线E上的两点A,B满足=λ(λ>1),且四边形AF1F2B的面积为,求λ的值.
3.[2025·宜宾二诊] 已知抛物线E:y2=2px(p>0),过点G(-1,0)作抛物线E的切线,切点分别为P,Q,且|PQ|=2.
(1)求抛物线E的标准方程.
(2)设A,B为E上两点,C为线段AB的中点(C不在x轴上),O为坐标原点,直线OC交抛物线E于另一点D,直线DA与直线OB交于点M,直线AO与直线DB交于点N.
(i)若|AB|=2,求|+|的最小值;
(ii)求证:AB∥MN.
4.已知椭圆E:+=1(a>b>0)过G(-4,0),H(2,3)两点,椭圆E的所有外切矩形的顶点在一个定圆Q:x2+y2=a2+b2上,称此圆为椭圆E的蒙日圆.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)矩形ABCD为椭圆E的外切矩形,求矩形ABCD面积的取值范围;
(3)过椭圆E的蒙日圆上一点P作椭圆的两条切线,切点分别为M,N,且直线OM,ON的斜率kOM,kON都存在(O为坐标原点),证明:kOM·kON为定值.(共48张PPT)
微专题21 圆锥曲线热点问题(二)
位置关系类
微点1 对称问题
微点2 双相切问题


考法探析·明规律
备用习题
微点1 对称问题
例1 [2023· 新课标Ⅰ卷] 在直角坐标系中,点到 轴的距离等于
点到点的距离,记动点的轨迹为 .
(1)求 的方程;
解:方法一:设,则,化简得,
即的方程为 .
方法二:根据抛物线的定义可知,点在以为焦点, 轴为准
线的抛物线上,其中 ,
从而,故的方程为 .
例1 [2023· 新课标Ⅰ卷] 在直角坐标系中,点到 轴的距离等于
点到点的距离,记动点的轨迹为 .
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形 的周长大
于 .
证明:不妨设,,三点在上,且有 ,
设直线,的斜率分别为 ,由对称性不妨设 .
由可得 ,
由根与系数的关系得 ,所以 ,
所以 .
同理可得 ,
所以
.
令,设 ,
可得 ,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在 上的最小值为 .
所以分析可知, 取不到 ,
所以矩形的周长为 ,故得证.
【规律提炼】
在解决圆锥曲线问题中,对称关系是常见的关系,可以利用四边形
中的对称关系、角平分线中的对称关系等设点,减少参数,结合距
离相等、垂直关系等条件降低运算量.
自测题
1.[2025·山东淄博二模] 已知椭圆 的左、右
焦点分别为,,焦距为,点在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程.
解:由题意可得 解得
所以椭圆的方程为 .
1.[2025·山东淄博二模] 已知椭圆 的左、右
焦点分别为,,焦距为,点在椭圆 上.
(2)设为的平分线所在的直线,上是否存在关于直线 对
称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,请说明理由.
解:假设在椭圆上存在关于直线 对称的相异两点,分别设为
,,由(1)知, ,
设直线与轴的交点为 ,
因为为 的平分线,所以 ,
又所以 ,

在 中,由正弦定理得 ,
在中,由正弦定理得 ,
两式相除得 ,所以 ,
化简得 ,
解得(舍去)或,所以 ,
所以直线的方程为,即 .
因为,关于直线对称,所以 ,
设直线的方程为 ,
由消去得 ,
由,解得 ,
由根与系数的关系得, .
设线段的中点为 ,
则,代入直线的方程得,所以 ,
将的坐标代入的方程,可得,与 矛盾,
故假设不成立,所以椭圆上不存在关于直线 对称的相异两点.
(1)当四边形为平行四边形时,请写出点, 的位置关系
(说明理由即可,不需证明).
解:因为四边形为平行四边形,,分别是椭圆 的左、右
顶点,所以线段,的中点为坐标原点,又点,在椭圆 上,
椭圆 为中心对称图形,所以点, 关于原点对称.
2.[2025·贵州黔南三模] 已知 分别是椭圆
的左、右焦点,,分别是椭圆 的左、右顶点,点,在椭圆
上,且不与, 两点重合.
2.[2025·贵州黔南三模] 已知 分别是椭圆
的左、右焦点,,分别是椭圆 的左、右顶点,点,在椭圆
上,且不与, 两点重合.
(2)在(1)的条件下,若,且 .
(ⅰ)求椭圆 的方程;
解:由对称性可知 ,
又 ,所以 ,
由椭圆的定义可知,即,所以 .
设,则 ,
因为点在椭圆上,所以,所以 ,
又,所以,即 ,所以
,解得,所以椭圆 的方程为 .
(2)在(1)的条件下,若,且 .
(ⅱ)若点在直线上,且,,求
的面积.
2.[2025·贵州黔南三模] 已知 分别是椭圆
的左、右焦点,,分别是椭圆 的左、右顶点,点,在椭圆
上,且不与, 两点重合.
解:过点作,垂足为,直线与轴交于点 ,
因为,所以 ,
又 ,所以 ,
所以,所以 ,
又,, ,
所以, ,所以 ,
又点在椭圆上,所以,解得 .
当点的坐标为时,,所以 ,
又 ,所以
.
当点的坐标为时,,所以 ,所以四边形
是矩形,
又 ,所以
.
由对称性可得当或时, .
综上可得, .
微点2 双相切问题
例2 [2025·广东深圳二模] 已知椭圆, 为
椭圆的右焦点,为椭圆上的动点,当直线与 轴垂直时,
,是直线上一动点, 的最小值为1.
(1)求椭圆 的方程;
解:设 ,当直线与轴垂直时,不妨取,
则 ,又,所以 .
因为的最小值为,所以 ,则,,
故椭圆的方程为 .
例2 [2025·广东深圳二模] 已知椭圆, 为
椭圆的右焦点,为椭圆上的动点,当直线与 轴垂直时,
,是直线上一动点, 的最小值为1.
(2)过作的两条切线分别交轴于,两点,求 的面积
的取值范围.
解:设,,,易知直线, 的斜率均不为0,
则直线的方程为,直线的方程为 ,
由消去 整理得

因为与椭圆 相切,所以

即 ,
化简得 ,
同理有 ,
故,是一元二次方程 的两根,
由根与系数的关系得, ,所以

又,所以 ,
所以的面积的取值范围为 .
【规律提炼】
求圆锥曲线切点弦所在直线的方程时,会用到“同构”的思想,步骤
为:
1.切线“参数化”:对给定的圆锥曲线,由斜率或其他参数表示过某
点的切线方程;
2.构造统一方程:将切线方程化为关于参数的方程;
3.利用根与系数的关系:若两条切线对应参数,是方程
的两个根,此时可用根与系数的关系得到,的值,从而绕
开单独求,的复杂计算.
自测题
已知抛物线的焦点与椭圆 的上顶点
重合,点 为坐标原点.
(1)求抛物线 的标准方程及其准线方程;
解:因为椭圆的上顶点为,所以抛物线
的焦点为 ,
所以抛物线的标准方程为,其准线方程为 .
已知抛物线的焦点与椭圆 的上顶点
重合,点 为坐标原点.
(2)过点的直线交抛物线于,两点,且,求直线 的方程;
解:易知直线 的斜率一定存在,
设直线的方程为,, ,
由消去得 ,
由根与系数的关系得,,
则,解得 ,
所以直线的方程为或 .
已知抛物线的焦点与椭圆 的上顶点
重合,点 为坐标原点.
(3)设点是抛物线的准线上任意一点,直线, 分别与抛物
线相切于点,,证明:,, 三点共线.
证明:依题意,设,, ,
由,求导得 ,
所以抛物线在点处的切线方程为 ,
即,整理得 ,
同理抛物线在点处的切线方程为 ,
又点是两切线的交点,
所以 , ,
故直线的方程为,显然直线过点 ,
所以,, 三点共线.
[备选理由]例1是经典的对称过定点问题;例2是点差法求直线方
程,以及抛物线的双切线求面积最值问题,注意所求的三角形两点
并非抛物线上的点,与常规所求图形略微有所区别;例3和椭圆的蒙
日圆有关,体现有关切线的性质.
(1)求双曲线 的方程.
解:由题知,,,则, .
因为,所以,所以,所以 ,
所以双曲线的方程为 .
例1 [配例1使用][2025·湖南长沙模拟] 已知双曲线
的焦距为4,一条渐近线的倾斜角为 .
例1 [配例1使用][2025·湖南长沙模拟] 已知双曲线
的焦距为4,一条渐近线的倾斜角为 .
(2)过点作直线,与双曲线的左支相交于,两点,点
与点关于轴对称,问:直线 是否过定点?若是,求出该定点的
坐标;若不是,请说明理由.
解:设直线的方程为,代入 ,得
,即 ,
设,,则, .
假设直线过定点,因为点与点及双曲线的左支均关于 轴对
称,所以猜想:定点在 轴上.
设,由题知,则 ,
.
因为向量与共线,所以 ,
即 ,
即,
所以 ,即 .
因为为变量,所以,所以直线过定点 .
经检验,符合题意,所以直线过定点 .
例2 [配例2使用][2025·浙江台州二模] 已知抛物线
的焦点为,直线与抛物线 交于, 两
点,且为线段 的中点.
(1)求抛物线 的标准方程;
解:因为抛物线的焦点为 ,
所以,解得 ,
所以抛物线 的标准方程为 .
例2 [配例2使用][2025·浙江台州二模] 已知抛物线
的焦点为,直线与抛物线 交于, 两
点,且为线段 的中点.
(2)求直线 的方程;
解:由题易知直线的斜率存在.设, ,则
两式相减得,即 .
因为线段的中点为,所以, ,
所以,则直线的方程为 ,
即直线的方程为 .
例2 [配例2使用][2025·浙江台州二模] 已知抛物线
的焦点为,直线与抛物线 交于, 两
点,且为线段 的中点.
(3)过点作抛物线 的两条切线,分别交直线 于
,两点,求 的面积的最小值.
解:设过点的抛物线的切线方程为 ,
由消去整理得,由 ,
可得,则, .
设直线的方程为 ,
由 可得,同理得 ,

.
因为点到直线的距离 ,所以 ,
令,,则 ,
令,可得 .
当时,,单调递减;
当 时,, 单调递增.
所以,所以的面积的最小值为 .
例3 [配例2使用][2025·陕西西安模拟] 已知左、右焦点分别为
,的椭圆的离心率为,点在椭圆
上,且面积的最大值为 .
(1)求椭圆 的方程.
解:根据题意得可得
所以椭圆的方程为 .
例3 [配例2使用][2025·陕西西安模拟] 已知左、右焦点分别为
,的椭圆的离心率为,点在椭圆
上,且面积的最大值为 .
(2)过点作椭圆的两条切线 ,
,为切点 .
①求证:以为直径的圆过点 ;
证明:易知点在以原点为圆心, 为半径
的圆上,所以点的轨迹方程为 .
当切线,中一条切线的斜率不存在时, ,
此时,在椭圆顶点处,,故以为直径的圆过点 .
当切线,的斜率存在时,设,设过点 的切线的方程
为,与椭圆方程联立,消去 整理得

因为切线与椭圆相切,所以 ,
所以 ,
所以切线与互相垂直,所以以为直径的圆过点 .
综上,以为直径的圆过点 .
例3 [配例2使用][2025·陕西西安模拟] 已知左、右焦点分别为
,的椭圆的离心率为,点在椭圆
上,且面积的最大值为 .
(2)过点作椭圆的两条切线 ,
,为切点 .
②求 面积的取值范围.
解:当直线的斜率不存在时,,
又 ,所以切线斜率为 ,
不妨取直线,与 联立得
,可得 ,
此时 .
当直线的斜率存在时,设直线的方程为 ,
, ,
由得 ,则
, ,

因为 ,
点到直线的距离 ,
所以 .
又直线,直线,切线, 相交
于点,所以,,
则直线 的方程为 ,即,
所以, ,
则 ,
令,,则 ,
设, ,
所以在上单调递增,则 ,
综上,面积的取值范围为 .

展开更多......

收起↑

资源列表