2024年高考数学复习冲刺过关(新高考专用)培优冲刺11 圆锥曲线综合大题归类 讲义(原卷版+解析版)

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2024年高考数学复习冲刺过关(新高考专用)培优冲刺11 圆锥曲线综合大题归类 讲义(原卷版+解析版)

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培优冲刺11圆锥曲线综合大题归类
目录
题型一:韦达定理基础版 1
题型二:面积最值型 4
题型三:面积比值型求范围 6
题型四:四边形面积范围型 10
题型五:“三定”型:直线定点 14
题型六:“三定”型:定值 17
题型七:“三定”型:定直线 19
题型八:斜率型:斜率和定 23
题型九:斜率型:斜率积型 26
题型十:斜率型:斜率比型 29
题型十一:斜率型:三斜率型 32
题型十二:切线型 34
题型十三:韦达定理不能直接用:定比分点型 37
题型十四:韦达定理不能直接用:点代入型 40
题型十五:韦达定理不能直接用:坐标运算型 42
题型十六:韦达定理不能直接用:非对称型代入 45
题型十七:19题卷型圆锥新定义题 48
题型一:韦达定理基础版
基本模板实战模板 1、设点, 2、方程1:设直线:-----此处还有千言万语,在后边分类细说。 3、方程2:曲线:椭圆,双曲线,抛物线,或者其他(很少出现),注意一个计算技巧,方程要事先去分母 4、方程3:联立方程,整理成为关于x(或者y)的一元二次方程。要区分,椭圆,双曲线,和抛物线联立后方程 的二次项能否为零-----这就是实战经验。 5、(1); (2)二次项系数是否为0;------这两条,根据题确定是直接用,或者冷处理。但是必须考虑。 6、方程4、5:韦达定理 7、寻找第六个方程,第六个方程其实就是题目中最后一句话
1.已知圆:,一动圆与直线相切且与圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)若经过定点的直线与曲线交于两点,是的中点,过作轴的平行线与曲线相交于点,试问是否存在直线,使得?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
2.(安徽省合肥市2023届高三下学期第一次教学质量检测数学试题)已知曲线C:,从曲线C上的任意点作压缩变换得到点.
(1)求点所在的曲线E的方程;
(2)设过点的直线交曲线E于A,B两点,试判断以AB为直径的圆与直线的位置关系,并写出分析过程.
3.(2024年普通高等学校招生全国统一考试新高考仿真模拟卷数学)已知分别为双曲线左、右焦点,在双曲线上,且.
(1)求此双曲线的方程;
(2)若双曲线的虚轴端点分别为(在轴正半轴上),点在双曲线上,且,,试求直线的方程.
【答案】(1)(2)或
【分析】(1)根据平面向量数量积坐标运算和点在双曲线上,可构造方程组求得的值,由此可得双曲线方程;
(2)由三点共线可设,与双曲线方程联立可得韦达定理的结论,利用向量垂直的坐标表示,代入韦达定理结论可解方程求得的值,由此可得直线方程.
【详解】(1)设,,则,,
,解得:,;又在双曲线上,则,,,
双曲线的方程为:.
(2)由(1)得:,,,三点共线,
直线斜率显然存在,可设,,,
由得:,,即且,
,,
,,又,,

解得:,满足且,直线方程为:或.
题型二:面积最值型
求最值求范围,属于前边知识额综合应用,主要是以下两点要注意 注意变量的范围。 式子转化为求值域或者求最值的专题复习 一些常见的思维: 1.可以借助均值不等式求最值。 2.分式型,多可以通过构造来求最值,如下几种常见的。 分式型:以下几种求最值的基本方法 (1)反比例函数型:,可以分离常数,利用“左加右减上加下减”画图 (2)与型,可以设,换元,简化一次项,然后构造均值或者对勾函数求解。 (3)型,判别式法,或者分离常数,然后转化分子为一次,再换元求解
1.已知双曲线 ,抛物线的顶点在原点,的焦点是的左焦点 .
(1)求证:与总有两个不同的交点;
(2)是否存在过的焦点的弦,使的面积有最大值或最小值 如果存在,求出所在的直线方程与最值的大小;如果不在在,说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】(l),.由消去,得.
, ①
方程①有实根 、.
又,则两根异号.不妨设,.
当时, 无实根.
当时, 有两个不同实根,从而,和有两个不同的交点.
(2)假设符合条件的弦存在.
(i)当直线斜率存在时,易知.设直线的方程为.
由方程组消去,得.
.
又原点到直线的距离..
(i i)当直线斜率不存在,即轴时,有.,
的最小值为,此时直线的方程为.当时,.因此,无最大值.
2.(河南省部分重点中学2022-2023学年高三下学期2月开学联考数学试题)已知椭圆:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线与椭圆交于A,B两点,且椭圆的左、右焦点分别为,,,的面积分别为,,求的最大值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)将点代入椭圆方程,结合离心率、得出方程;
(2)当直线的斜率不存在时,由对称性得出;当直线斜率存在且不等于零时,联立直线和椭圆方程,由韦达定理以及三角形面积公式得,再由基本不等式求解即可;
【详解】(1)由椭圆的离心率为,且过点得
椭圆的方程为
(2)当直线的斜率不存在时,,则;
当直线斜率存在且不等于零时,设直线:,
联立可得,
设,,则,,
,,
显然,在轴两侧,,异号,
所以

当且仅当,时,取等号.
所以的最大值为.
3.(新疆乌鲁木齐市第八十中学2022-2023学年高三联考数学试题)设P为椭圆上任一点,为椭圆的焦点,,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于A、B两点,O为坐标原点.求的面积S的最大值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的定义和离心率公式计算出的值即可;
(2)将直线代入椭圆的方程可得,,利用弦长公式求,再利用点到直线的距离求得高,然后用面积公式和二次函数的性质即可求解
【详解】(1)根据题意,可得,所以a=2,
又,所以,
所以椭圆的方程为:;
(2)设,
将直线代入方程,
得,
,解得,
由韦达定理可知,
所以,
则底边的高,所以,
由二次函数的性质可得当(满足)时,的面积S取最大值,该值为
题型三:面积比值型求范围
圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略: (1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围; (2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系; (3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
1.(2023上·重庆九龙坡·高三重庆市育才中学校考)已知O为坐标原点,点皆为曲线上点,为曲线上异于的任意一点,且满足直线的斜率与直线的斜率之积为.
(1)求曲线的方程:
(2)设直线与曲线相交于两点,直线的斜率分别为(其中),的面积为,以为直径的圆的面积分别为、,若恰好构成等比数列,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1) 设,由题意可知,化简即可;
(2) 设直线的方程为:,联立直线和椭圆方程得,由可得,设,
结合韦达定理、点到线的距离公式及三角形的面积公、圆的面积公式可得,,,由成等比数列,可得,进而可得,再根据,即可求得答案.
【详解】(1)解:设,则有
所以,所以,化简得:,
所以曲线的方程为:;
(2)解:设直线的方程为:,则由,可得,
则,所以,即,设,
则有,,所以,
又因为原点到直线的距离,所以,又因为,
所以,同理可得,又因为以,,
又因为成等比数列,所以,所以,所以,
即,即有,又因为,,所以,,解得,
所以,所以
,当时取等号.又因为,
即,所以,即.
2.(2023上·四川成都·高三成都外国语学校校考)已知,为椭圆C:的左、右顶点,且椭圆C过点.
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),试求的取值范围.(其中与分别表示和的面积)
【答案】(1)(2)
【分析】(1)先直接得到,再把带入椭圆方程可得,则椭圆方程可求;
(2)设l:,将直线方程和椭圆方程联立,利用韦达定理以及求出的范围,然后带入求解即可.
【详解】(1)由题意得,把代入,解得,所以C的方程为;
(2)由(1)知:,,
明显直线l的斜率不为零,设l:,,,
由,得,显然,所以,,
因为,,所以,
因为,当时,,
解得,此时,当时,,所以.
又,设,则,,解得且,
所以,综上所述可得的取值范围为.
3.(2023上·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知,为椭圆C:的左、右顶点,且椭圆C过点.
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由题意得,把代入椭圆方程可得答案;
(2)①当l斜率不存在时,易知;②当l斜率存在时,设l,,,与椭圆方程联立,求出、,由利用韦达定理可得,设,转化为,可得答案.
【详解】(1)由题意得,把代入,解得,所以C的方程为;.
(2)由(1)知:,,
①当l斜率不存在时,易知;
②当l斜率存在时,设l:,,,
由,得,显然,所以,,
因为,,所以,
因为,所以.又,设,则,,解得且,
所以,因为,可得的取值范围为.

题型四:四边形面积范围型
圆锥曲线的最值问题的方法与策略: (1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决; (2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域), 常用方法: 配方法; 基本不等式法; 单调性法; 三角换元法; (5)导数法等,要特别注意自变量的取值范围.
1.(2024·全国·高三专题练习)设双曲线的左、右焦点分别为,,且E的渐近线方程为.
(1)求E的方程;
(2)过作两条相互垂直的直线和,与E的右支分别交于A,C两点和B,D两点,求四边形ABCD面积的最小值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据题意得到,结合,求得的值即可;
(2)设直线,,求得,联立方程组,利用弦长公式,求得,,得到,令,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)由题意,得的渐近线方程为,
因为双曲线的渐近线方程为,所以,即,
又因为,所以,则,
故的方程为.
(2)根据题意,直线,的斜率都存在且不为0,
设直线,,其中,
因为,均与的右支有两个交点,所以,,所以,
将的方程与联立,可得,
设,则,,
所以
,用替换,可得,
所以.令,所以,
则,
当,即时,等号成立,故四边形面积的最小值为.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知O是平面直角坐标系的原点,F是抛物线的焦点,过点F的直线交抛物线于A,B两点,且的重心G在曲线上.
(1)求抛物线C的方程;
(2)记曲线与y轴的交点为D,且直线AB与x轴相交于点E,弦AB的中点为M,求四边形DEMG面积的最小值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)设直线,与抛物线联立可得韦达定理,根据重心的性质求出的坐标,代入曲线即可求解;
(2)先证明四边形为梯形,求出点到直线的距离,和,代入梯形的面积公式,利用基本不等式即可求解.
【详解】(1)由题知,焦点,显然直线的斜率存在,
设直线,,,,
联立消去得,则△,
则,所以,
所以且,故,即,
整理得对任意的恒成立,故故所求抛物线的方程为.
(2)由题知,,,,,,则.
又弦AB的中点为M,的重心为G,则,故,所以.

点D到直线AB的距离,

所以四边形DEMG的面积
当且仅当,即时取等号,此时四边形DEMG面积的最小值为.
3.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,M为椭圆E的上顶点,,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设经过焦点的两条互相垂直的直线分别与椭圆E相交于A,B两点和C,D两点,求四边形ACBD的面积的最小值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得椭圆的标准方程.
(2)根据直线的斜率进行分类讨论,结合根与系数关系求得,进而求得四边形面积的表达式,并利用基本不等式求得面积的最小值.
【详解】(1)设,由,有.
又由,有(O为坐标原点),可得,,
可得椭圆E的方程为,
代入点N的坐标,有,解得,,
故椭圆E的标准方程为;
(2)①当直线AB的斜率不存在或为0时,为长轴长或,
不妨设,,
故;
②当直线AB的斜率存在且不为0时,设直线AB:,,,
联立方程,消去y得,
则,,
所以
,同理可得,
所以,因为,
当且仅当,即时等号成立,所以,而,
综上:四边形ACBD的面积的最小值为.
题型五:“三定”型:直线定点
当题中的直线既无斜率,又不过定点线,就要设成“双变量”型:,依旧得讨论是否存在情况 当直线既不过定点,也不知斜率时,设直线,就需要引入两个变量了。 (1)设成,此时直线包含斜率不存在,注意适当的对此补充讨论 (2)设成,此时直线不包含水平,也要适当的补充讨论。 (3)设“双变量”时,第一种设法较多。因为一般情况下,没有了定点在x轴上,那么第二种设法实际上也没有特别大的计算优势。如第1题。 (4)重要!双变量设法,在授课时,一定要讲清楚以下这个规律: 一般情况下,试题中一定存在某个条件,能推导出俩变量之间的函数关系。这也是证明直线过定点的理论根据之一。
1.(2023春·山东聊城·高三统考)已知双曲线的左、右焦点分别为,,且,是C上一点.
(1)求C的方程;
(2)不垂直于坐标轴的直线l交C于M, N两点,交x轴于点A,线段MN的垂直平分线交x轴于点D,若,证明:直线l过四个定点中的一个.
【答案】(1)(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意求出,即可得解;
(2)设,,,直线l的方程为,联立方程,利用韦达定理求出,,再根据,求出的关系,即可得出结论.
【详解】(1)设C的焦距为2c,则,即,,,
由双曲线的定义,得,
即,所以,
故C的方程为;
(2)设,,,直线l的方程为,
联立,整理得,
由题意,得,则,
则,,

设MN的中点为,则,,
所以线段MN的垂直平分线的方程为,
令,得,即,所以,
由题意,得,即,从而,
当,即时,解得或;
当,即时,解得或,
所以直线l的方程为,或,或,或,
故直线l过四个定点中的一个.
2.(四川省部分重点中学2022-2023学年高三上学期9月联考数学试题)已知椭圆C:的右顶点是M(2,0),离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)过点T(4,0)作直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,点B关于x轴的对称点为D,问直线AD是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)(2)是,定点
【分析】(1)由离心率的值和右顶点坐标,得出椭圆的方程;
(2)显然直线的斜率存在,设直线的方程为:,与椭圆方程联立,设,,,,,利用韦达定理求出直线的方程,得到与轴交点为定值,从而得出直线过定点.
(1)
由右顶点是M(2,0),得a=2,又离心率,所以,
所以,所以椭圆C的标准方程为.
(2)
设,,显然直线l的斜率存在.
直线l的方程为,联立方程组
消去y得,由,得,所以,.
因为点,所以直线AD的方程为.
又,
所以直线AD的方程可化为,
即,所以直线AD恒过点(1,0).
(方法二)设,,直线l的方程为,
联立方程组消去x得,
由,得或,所以,.
因为点,则直线AD的方程为.
又,
所以直线AD的方程可化为
,此时直线AD恒过点(1,0),
当直线l的斜率为0时,直线l的方程为y=0,也过点(1,0).综上,直线AD恒过点(1,0).
3.(江苏省盐城市伍佑中学2023-2024学年高三第一次阶段考试数学试题)在平面直角坐标系中,抛物线C的准线为,对称轴为坐标轴,焦点在直线上.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若动直线与抛物线C交于A,B两点.在x轴上是否存在定点P,使得对任意实数m,总有成立?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)存在,
【分析】(1)根据题意可得抛物线的焦点在x轴上,求得焦点坐标,从而可得出答案;
(2)假设存在满足条件的点P,不妨设,,,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理求得,,由,直线AP与直线BP的斜率,满足,整理分析从而可得出结论.
(1)解:因为抛物线C的准线为,对称轴为坐标轴,则C的对称轴为x轴,且焦点在x轴上,
又焦点在直线上,则焦点坐标为,所以C的顶点为原点,
所以抛物线C的方程为;
(2)解:假设存在满足条件的点P,由得,不妨设,,,
则,
①,②,由,直线AP与直线BP的斜率,满足,
即,
即③,
将①②代入③得:对任意m成立,则,
即存在满足条件的定点.
题型六:“三定”型:定值
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.
1.(江苏省南京市中华中学2022-2023学年高三10月月考数学试题)已知抛物线C:x2=4y,A,B是抛物线上异于原点的O的两个动点.
(1)若M点坐标为(0,3),求AM的最小值:
(2)若OA⊥OB,且OH⊥AB于H,问:是否存在定点R,使得RH为定值.若存在,求出R点坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在定点,使得RH为定值
【分析】(1)设,求出后结合函数性质得最小值;
(2)设AB方程为,,,直线方程与抛物线方程联立方程组消元后应用韦达定理,结论代入可求得,得定点,由得在以为直径的圆上,圆心为所求点坐标.
(1)
设,,则,时,等号成立;
(2)
由题意可设AB方程为,,
由,得.
由得,,,
∴(舍去)或
则直线AB过定点
又,则H在以ON为直径的圆上(不含y轴交点)
令ON的中点为,则,
所以,存在定点,使得RH为定值。
2.已知F1(-,0),F2(,0)为双曲线C的焦点,点P(2,-1)在C上.
(1)求C的方程;
(2)点A,B在C上,直线PA,PB与y轴分别相交于M,N两点,点Q在直线AB上,若+,=0,证明:存在定点T,使得|QT|为定值.
【答案】(1)(2)证明见解析
【分析】(1)待定系数法列方程组求得的值,即可得到双曲线C的方程;
(2)设出直线AB的方程并与双曲线C的方程联立,利用设而不求的方法得到M、N的坐标,利用题给条件+求得直线AB的过定点,再由=0可得使|QT|为定值的定点T.
(1)设双曲线C的方程为,由题意知,
∴双曲线C的方程为
(2)设直线AB的方程为,A(、),B(,),P(2,-1)
,则,,
∴直线PA方程为,令,则,同理N(0,),
由,可得∴

∴∴

∴,
当时,,
此时直线AB方程为恒过定点P(2,-1),显然不可能
∴,直线AB方程为恒过定点E(0,-3)
∵,∴,取PE中点T,∴T(1,-2)
∴为定值,∴存在T(1,-2)使|QT|为定值.
3.(重庆市第八中学校2023届高三上学期高考适应性月考数学试题)已知椭圆的中心为坐标原点,对称轴为轴,轴,且过两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)为椭圆的右焦点,直线交椭圆于(不与点重合)两点,记直线的斜率分别为,若,证明:的周长为定值,并求出定值.
【答案】(1)(2)证明见解析,定值为
【分析】(1)结合两点的坐标,利用待定系数法求得椭圆的方程.
(2)设直线,联立直线的方程和椭圆的方程,化简写出根与系数关系,利用求得的关系式,从而判断出直线过左焦点,由此求得的周长为定值.
(1)
由已知设椭圆方程为:,
代入,得,故椭圆方程为.
(2)设直线,由得,
,,又,

,由,得,
故或,
①当时,直线,过定点,与已知不符,舍去;
②当时,直线,过定点,即直线过左焦点,
此时,符合题意.
所以的周长为定值.
题型七:“三定”型:定直线
求定直线是圆锥曲线求定点定值定直线的一个较难的题型。一般有两种思维: 利用参数法消参求定直线 根据题意引入参数,用参数表示经过定直线的定点,代入已知条件或者根据条件所建立的关系式,消去参数即可得到定直线 2.相关点法 类似于求轨迹的相关点代入法,一个点的运动变化引起了另外一些点的运动变化,在解题时,用一个点的坐标把另外一些点的坐标表示出来,再代入一致的曲线和直线方程中,便可求出定直线的方程。
1(河南省洛阳市2023届高三二模理科数学试题).已知椭圆:的离心率为,右焦点为,A,B分别为椭圆的左、右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率不为0的直线,直线与椭圆交于P,Q两点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为,BQ的斜率为.求证:
①为定值;
②点M在定直线上.
【答案】(1)
(2)①证明见解析,;②证明见解析,点M在定直线上.
【分析】(1)根据椭圆的几何性质列出方程组求出,即可得出椭圆的方程;
(2)①设,,直线的方程为,与椭圆方程联立得到,带入的表达式,即可得出为定值;
②根据①中的结论,设,则,求出直线AP、BQ的方程,联立即可求出点M的坐标,从而可知其在定直线上.
【详解】(1)依题可得,解得:,所以,
即椭圆的方程为.
(2)①设,,因为直线过点且斜率不为0,所以可设的方程为,代入椭圆方程得,,其判别式,所以,.
两式相除得,即.
因为分别为椭圆的左、右顶点,所以点的坐标为,点的坐标为,所以,.
从而.
②由①知,设,则,所以直线的方程为:,直线的方程为,联立可得,所以直线与直线的交点的坐标为,所以点在定直线上.
2.已知双曲线C:的离心率为,过点的直线l与C左右两支分别交于M,N两个不同的点(异于顶点).
(1)若点P为线段MN的中点,求直线OP与直线MN斜率之积(O为坐标原点);
(2)若A,B为双曲线的左右顶点,且,试判断直线AN与直线BM的交点G是否在定直线上,若是,求出该定直线,若不是,请说明理由
【答案】(1)1(2)是在定直线上,定直线
【分析】(1)根据题意列出方程组得到,设,,,利用点差法即可求解;
(2)根据(1)的结论得出,,设直线l:,,设,,联立直线与曲线方程,利用韦达定理联立直线与直线的方程得出,进而得证.
【详解】(1)由题意得,所以,设,,,
则,作差得,又MN的斜率,,
所以.
(2)∵,∴,,,直线l:,,设,,
联立得,所以,所以,
设直线AN:,BM:,
所以,
所以.故存在定直线,使直线AN与直线BM的交点G在定直线上.
3.如图,已知双曲线的右焦点为,O为坐标原点,过点F作直线与双曲线的渐近线交于P,Q两.点,且点P在线段FQ上,,.
(1)求C的方程;
(2)设是C的左 右顶点,过点的直线l与C交于M,N两点,试探究直线与的交点S是否在某条定直线上,若是,求出该定直线方程,若不是,请说明理由.
【答案】(1)(2)是,在定直线上
【分析】(1)计算得到,,得到,解得,,得到答案.
(2)直线的方程为,,联立方程得到根与系数的关系,确定直线方程,计算交点坐标,得到,得到答案.
【详解】(1)双曲线右焦点为,故,渐近线方程为,则,
,故,即,
,故,
解得,,故,故,
故,,,解得,.故双曲线方程为.
(2),,设直线的方程为,,
联立,得. 故,故,
直线,直线,
联立两直线方程,解得

故直线与直线的交点在定直线上.
题型八:斜率型:斜率和定
给定椭圆,与椭圆上定点,过P点走两条射线PA、PB,与椭圆交与A和B两点,记直线PA、PB的斜率分别为,若,则直线过定点 设抛物线,其上不同的三点:,,,当的斜率满足:时,过定点或者
1.设椭圆方程为,,分别是椭圆的左、右顶点,直线过点,当直线经过点时,直线与椭圆相切.
(1)求椭圆的方程.
(2)若直线与椭圆交于,(异于,)两点.
(i)求直线与的斜率之积;
(ii)若直线与的斜率之和为,求直线的方程.
【答案】(1)(2)(i);(ii)
【分析】(1)由直线的两点式方程可得的方程,联立椭圆方程,利用直线与椭圆的位置关系求出b,即可求解;
(2)设,,,联立椭圆方程,利用韦达定理表示,根据两点表示斜率公式化简计算可得、,则,由求得直线的方程,联立椭圆方程求出点Q的坐标即可求解.
【详解】(1)依题意可得,
当直线经过点时,的方程为,
代入,整理得,

解得,所以椭圆的方程为.
(2)(i)依题意可得直线的斜率不为0,设,,.由得,
则则

(ii)因为,所以,又因为,所以,
则直线的方程为,与联立得.所以的方程为,即.
2.(河北省石家庄市2023届高三质量检测(一)数学试题变式题17-22)已知双曲线的离心率为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)设,为上一点,为圆上一点(,均不在轴上).直线,的斜率分别记为,,且,判断:直线是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)(2)恒过定点
【分析】(1)根据点在双曲线上,结合离心率列方程,解方程即可;
(2)分别计算点,的坐标,可得,即,又点在圆上,且圆与轴的另一个交点为,则,所以可得恒过定点.
【详解】(1)由双曲线离心率为,得,所以双曲线方程为,
又点在双曲线上,即,解得,,所以双曲线的方程为;
(2)由已知得,,设直线,点,由得,,则,即,,所以
由,得,所以设直线,联立直线与圆,
得,,则,即,,
所以,所以,即,所以,又点在圆上,
设圆与轴的另一个交点为,则,且,即直线与重合,
所以直线恒过点.
3.(四川省雅安市部分校2022-2023学年高三下学期4月联考数学试题)设椭圆方程为,,分别是椭圆的左、右顶点,动直线l过点,当直线l经过点时,直线l与椭圆相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线l与椭圆交于P,Q(异于A,B)两点,且直线与的斜率之和为,求直线l的方程.
【答案】(1)(2).
【分析】(1)由左右顶点得,再由直线与椭圆位置关系联立方程利用韦达定理得即可;
(2)联立直线与椭圆方程,由椭圆定义及斜率关系计算即可.
【详解】(1)依题意可得.
当直线l经过点时,l的方程为,
代入,整理得,

解得,所以椭圆的方程为.
(2)依题意可得直线l的斜率不为0,可设,,.
由,得,则
则.
因为,
所以.又因为,所以
则直线的方程为与联立得,
所以l的方程为,即.
题型九:斜率型:斜率积型
给定椭圆,与椭圆上定点,过P点走两条射线PA、PB,与椭圆交与A和B两点,记直线PA、PB的斜率分别为,若,则直线过定点 设抛物线,其上不同的三点:,,,当的斜率满足:时,过定点
1.(四川省凉山彝族自治州2022-2023学年高三阶段性检测数学试题)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,为椭圆的左右顶点,直线交椭圆于,两点,设直线,的斜率分别为,,求证:为定值.
【答案】(1)(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和点在椭圆上建立方程组可求椭圆的方程;
(2)设出点,根据对称性得到点,表示出,,结合椭圆的方程可证为定值.
【详解】(1)由题意得:且,得,
所以椭圆的方程为.
(2)证明:由椭圆方程可知,,,设,则且;
则,,则,所以为定值.
2.(陕西省渭南市2023届高三下学期教学质量检测(Ⅱ)理科数学试题)在直角坐标系中,已知椭圆的右顶点 下顶点 右焦点分别为A,B,F.
(1)若直线与椭圆E的另一个交点为C,求四边形的面积;
(2)设M,N是椭圆E上的两个动点,直线与的斜率之积为,若点P满足:.问:是否存在两个定点G,H,使得为定值?若存在,求出G,H的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在,G,H的坐标分别为,.
【分析】(1)写出直线方程,与椭圆方程联立求得点坐标后,可求得四边形面积;
(2)设,,,由向量的坐标运算得出,,利用点是已知椭圆上的点,计算出,得是一个椭圆上的点,从而两定点为该椭圆的焦点即满足题意.
【详解】(1)由题意,,,,
直线方程为,
由得或,所以,

(2)设,,,
由得,即,,
点在椭圆上,所以,,
所以,
直线斜率之积为,,
所以,
所以点在椭圆上,该椭圆的左右焦点为,则为定值,又,因此这两个定点坐标为,.
3.在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,左 右焦点分别是,以为圆心,6为半径的圆与以为圆心,2为半径的圆相交,且交点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过椭圆的右焦点的直线的斜率分别为,且,直线交椭圆于两点,直线交椭圆于两点,线段的中点分别为,直线与椭圆交于两点,是椭圆的左 右顶点,记与的面积分别为,证明:为定值.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)根据离心率的定义和椭圆定义求得,再计算出后得椭圆方程;
(2)设,直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理求得中点的坐标,当直线斜率存在时,设直线,点在直线上,代入整理得是一个一元二次方程的根,由韦达定理得,从而得出关系,得出直线过定点,再确定直线斜率不存在时也过这个定点,然后结合该定点得出三角形面积比.
【详解】(1)依题意得,则
则,所以椭圆的方程为;
(2)直线,设,
由得,
所以,,且,
则中点,同理可算
①当直线斜率存在时,设直线,点在直线上,
点坐标代入整理得
易知为方程的两个根,
则,所以,
所以直线,则直线恒过点
②当直线的斜率不存在时,由对称性可知,由,
不妨设,所以,
直线过,根据①②可知,直线恒过点,因为的面积,
的面积,所以.
题型十:斜率型:斜率比型
1.(河南省洛阳市2023届高三二模理科数学试题)已知椭圆:的离心率为,右焦点为,A,B分别为椭圆的左、右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率不为0的直线,直线与椭圆交于P,Q两点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为,BQ的斜率为.求证:
①为定值;
【答案】(1)(2)①证明见解析,;②证明见解析,点M在定直线上.
【分析】(1)根据椭圆的几何性质列出方程组求出,即可得出椭圆的方程;
(2)①设,,直线的方程为,与椭圆方程联立得到,带入的表达式,即可得出为定值;
②根据①中的结论,设,则,求出直线AP、BQ的方程,联立即可求出点M的坐标,从而可知其在定直线上.
【详解】(1)依题可得,解得:,所以,
即椭圆的方程为.
(2)①设,,因为直线过点且斜率不为0,所以可设的方程为,代入椭圆方程得,,其判别式,所以,.
两式相除得,即.
因为分别为椭圆的左、右顶点,所以点的坐标为,点的坐标为,所以,. 从而.
②由①知,设,则,所以直线的方程为:,直线的方程为,联立可得,所以直线与直线的交点的坐标为,所以点在定直线上.
2.(江苏省南通市如东县2022-2023学年高三上学期数学试题)在平面直角坐标系中,已知椭圆的左顶点为,上顶点为,右焦点为,连接并延长交椭圆于点椭圆.
(1)若,,求椭圆的方程
(2)若直线与直线的斜率之比是,求与的面积之比.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由和在椭圆上求出,即可.
(2)求出直线BF的方程,并与椭圆方程联立求得点坐标,再由给定条件结合面积公式求解即可.
【详解】(1)由,,得:,解得,
又点在椭圆上,则,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)依题意,令,直线,由,得,
直线AB的斜率,直线AP的斜率,
则,即,有,得,,
于是得点,,,
所以与的面积之比是.
3.(河北省唐山市开滦第二中学2023届高三上学期第三次线上考试数学试题)已知椭圆的短轴长为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)设是上不同于短轴端点(点在点上方)的两点,直线与直线的斜率分别为,且满足,证明:直线过定点.
【答案】(1)(2)证明见解析
【分析】(1)易知,代入点即可求出方程;
(2)当直线的斜率不存在时,求出,利用可舍去,当直线的斜率存在时,可设直线:,与椭圆联立方程组,求出,分别表示斜率,代入到可求出的值,进而求出直线过的定点即可.
【详解】(1)由题意可知,,
把点代入中,可得,解得,
所以的方程为:;
(2)依题意,,,如果直线的斜率不存在,则直线垂直于轴,
设直线:,由题意可知,且,
把代入中,可得的坐标分别为,
所以,,因为,无解,故舍去,
从而可设直线:,代入中,得
,由题设可知,设,,
则有,,因为,所以
则,,
因为,所以,化简得,

解得(舍)或,所以直线:恒过顶点.
题型十一:斜率型:三斜率型
1.(海南省海南中学、海口一中、文昌中学、嘉积中学四校2023届高三下学期联合考试数学试题)
已知椭圆的离心率为,椭圆的右焦点
(1)求椭圆的方程;
(2)、是椭圆的左 右顶点,过点且斜率不为的直线交椭圆于点 ,直线与直线交于点.记、、的斜率分别为、、,是否存在实数,使得?
【答案】(1)(2)存在,且
【分析】(1)根据题意求出、、的值,可得出椭圆的方程;
(2)设、,设直线的方程为,其中,将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,求出、、的表达式,进而可求得实数的值.
【详解】(1)解:因为椭圆的离心率为,椭圆的右焦点,
所以,,,则,故,
因此,椭圆的方程为.
(2)证明:设、,设直线的方程为,其中,
联立,得,,
由韦达定理可得,,所以,
易知点、,,所以,直线的方程为,
将代入直线的方程可得,即点,
,,所以,,
所以,.
2.(河北省高碑店市崇德实验中学2023届高三下学期3月月考数学试题)已知椭圆的离心率为,且过点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的,两点,且直线,,的斜率依次成等比数列.椭圆上是否存在一点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)存在,或.
【分析】(1)由离心率的值,可得,的关系,设椭圆的方程,将点的坐标代入椭圆的方程,可得的值,进而求出椭圆的方程;
(2)由题意可得直线的斜率存在且不为0,设直线的方程,与椭圆的方程联立,可得两根之和及两根之积,由四边形为平行四边形可得的坐标,将的坐标代入椭圆的方程,可得参数的关系,求出直线,的斜率之积,由直线,,的斜率依次成等比数列可得参数的关系,进而求出参数的值,即求出直线的方程.
【详解】(1)由离心率,可得,所以椭圆的方程为:,
将点,代入椭圆的方程可得:,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)由题意可得直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为:,设,,,,
联立,整理可得:,,即,
且,,,
因为四边形为平行四边,与互相平分,所以,
因为在椭圆上,则,整理可得:,①
又因为直线,,的斜率依次成等比数列,即,即,
而,可得,②
由①②可得:,,符合△,可得,,
所以直线的方程为:或.
3.(山西省际名校2023届高三联考二(冲刺卷)数学试题(A))已知双曲线E:的左、右焦点分别为,,A是直线l:上不同于原点O的一个动点,斜率为的直线与双曲线E交于M,N两点,斜率为的直线与双曲线E交于P,Q两点.
(1)求的值;
(2)若直线OM,ON,OP,OQ的斜率分别为,,,,问是否存在点A,满足+++=0,若存在,求出A点坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)(2)存在,或
【分析】(1)设 ,利用斜率公式求解;
(2)设,直线方程为,与双曲线方程联立,结合韦达定理得到,,结合求解.
【详解】(1)解:双曲线E:的左、右焦点分别为,,设,
,同理可得.∴;
(2)设,直线方程为,
代入双曲线方程可得:,所以,则,
则,,,.
同理,即, 即,∴或,
又, 若.无解,舍去.
∴,解得,,或,,若,,由A在直线上可得,,
∴.此时,若,,由A在直线上可得,,
∴此时∴存在点,或,满足.
题型十二:切线型
在利用椭圆(双曲线)的切线方程时,一般利用以下方法进行直线: (1)设切线方程为与椭圆方程联立,由进行求解; (2)椭圆(双曲线)在其上一点的切线方程为,再应用此方程时,首先应证明直线与椭圆(双曲线)相切. 双曲线的以为切点的切线方程为
1.(安徽省安庆市宿松中学2022-2023学年高三学期开学考试数学试题)已知椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为、,三角形的周长为6,面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点M是椭圆C外一点,过点M所作椭圆的两条切线互相垂直,求三角形面积的最大值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由已知列出关于的方程组,求解后可得椭圆方程;
(2)考虑切线斜率不存在时有,斜率存在时,设过的切线方程为,代入椭圆方程后,设两切线斜率为,由韦达定理得,由得点轨迹方程为圆,利用圆的性质可得到直线的距离的最大值,从而得面积最大值.
【详解】(1)由题意,可列方程,
解方程组得,,所以椭圆C的方程为;
(2)当两条切线中有一条斜率不存在时,即切点为椭圆的顶点,此时,
当两切线都有斜率时,设过的切线方程为,
联立,得,
由得,
化简得,
设两切线的斜率分别为,,则,
化简得,由此,M的轨迹方程为,
又因为满足此方程,所以M的轨迹为圆,
M在圆上运动,当M与A、不共线时,构成,其中,
直线的方程为,圆心到直线的距离为,
此时,点M到直线的最大距离为,
故此三角形面积的最大值为M离最远时,由此它的面积最大值为.
2.(2023年四省联考变试题17-22)双曲线C:的离心率为,圆O:与x轴正半轴交于点A,圆O在点A处的切线被双曲线C截得的弦长为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设圆O上任意一点P处的切线交双曲线C于两点M、N,试判断是否为定值?若为定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由;
(3)若将(2)中的双曲线改为椭圆,其他条件不变,试探讨的值.
【答案】(1);(2)是,定值为2;(3)是,定值为2.
【分析】(1)由离心率为,可得,由圆在点处的切线被双曲线截得的弦长确定过的点,即可求解作答.
(2)切线斜率存在时,设出其方程并与双曲线方程联立,利用韦达定理、直角三角形射影定理可得为定值,验证切线斜率不存在的情况作答.
(3)切线斜率存在时,设出其方程并与椭圆方程联立,利用韦达定理、直角三角形射影定理可得为定值,验证切线斜率不存在的情况作答.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为,依题意,,即有,
圆交x轴于点,则圆O在点A处的切线被双曲线截得的弦长为,
由双曲线的对称性知被截弦的端点在双曲线上,
因此,而,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)当圆在点处切线斜率不存在时,点或,切线方程为或,
由(1)及已知,得,则有,
当圆在点处切线斜率存在时,设切线方程为,
则有,即,由消去y得:
,显然,
,而,


因此,在中,于点P,则,
综上得为定值2.
(3)当圆在点处切线斜率不存在时,点或,切线方程为或,
把代入椭圆方程,得,即,则有,
当圆在点处切线斜率存在时,设切线方程为,
则有,即,由消去y得:
,显然,
,而,


因此,在中,于点P,则,
综上得为定值2.
3.(江苏省苏州市昆山中学2022届高三下学期2月阶段性调研测试数学试题)已知抛物线C:与双曲线有相同的焦点,点为抛物线C上一点.
(1)求证:点处的切线的方程为;
(2)若点P在双曲线的左支上,且PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)设切线方程为,联立方程组,由求得,结合抛物线的方程,求得,即可求解.
(2)设,由(1)可得到和,进而求得的方程,联立方程组,求得,利用点到直线的距离公式和弦长公式,求得,进而求得最小值.
(1)解:设过抛物线上一点的切线的斜率为,则由点斜式得切线方程为,
联立方程组,整理得,
整理得,所以,因为点在抛物线上,可得,所以,所以,代入切线方程得,整理得,
又因为,所以,代入上式得,即,即点处的切线的方程为.
(2)解:设,由(1)可得,切线方程分别为和,
因为切线过点,可得,所以过点的方程为,
其中,其中,联立方程组,可得,
可得,且,
所以,
点到直线的距离为,所以
,令,当,可得,
所以面积的最小值为.
题型十三:韦达定理不能直接用:定比分点型
若有 1.利用公式,可消去参数 2.可以直接借助韦达定理反解消去两根 定比分点型,即题中向量(或者线段长度满足)可以利用公式,可消去
1.(陕西省铜川市王益中学2023届高三下学期一模数学试题)已知点M,N分别是椭圆的右顶点与上顶点,原点O到直线的距离为,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)斜率不为0的直线经过椭圆右焦点,并且与椭圆交于A,B两点,若,求直线的方程.
【答案】(1)(2)或.
【分析】(1)结合点到直线距离公式和离心率的定义列方程求,可得椭圆方程.
(2) 设直线的方程为,联立方程组,利用设而不求法结合条件列方程求可得结论.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,由已知点的坐标为,点的坐标为,
所以直线的方程为,因为原点O到直线的距离为所以,
则,因为离心率,所以,.故解得,
故椭圆方程为.
(2)设直线的方程为,联立,消x得,
方程的判别式,
设,
所以,因为,所以,
故得方程组解得,综上,直线方程为,或.
2.已知P是椭圆上的动点,P到坐标原点的距离的最值之比为,P到焦点的距离的最值之差的绝对值为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若D为椭圆C的弦AB的中点,,证明:的面积为定值.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)根据已知条件求得,由此求得椭圆的方程.
(2)设出直线的方程,计算出三角形的面积,由此证得结论成立.
【详解】(1)由P到坐标原点的距离的最值之比为,得,所以.
由P到焦点的距离的最值之差的绝对值为2,得,所以.
又,所以.所以椭圆C的方程为.
(2)证明:当直线AB与x轴不垂直时,设其方程为y=kx+m,易知m≠0.
联立得方程组,消去y并整理,得.
由题意可知.设,则,
所以.由可知.
设,则有,.
因为点P在椭圆上,所以.
整理,得.所以,且符合.
点到直线y=kx+m的距离,所以△PAB的面积.由,即,得.
当直线AB与x轴垂直时,
由于,不妨设,则,
所以,,所以的面积.综上可知,△PAB的面积为定值.
3.(重庆市第八中学2024届高三下学期月考数学试题)在直角坐标系中,曲线与直线交于,两点.
(Ⅰ)若, ,求;
(Ⅱ)曲线在点,处的切线相交于点,,分别交轴于点,两点是否存在实数,使得,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)存在,2.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)将直线方程与抛物线方程联立,写出韦达定理,利用弦长公式计算即可得到答案.
(Ⅱ)利于导数和点在抛物线上可写出切线的方程,设,可得直线MN的方程,又直线MN为,可得点在直线上,求出点和点的坐标,写出两个三角形的面积,即可得到所求的值.
【详解】
(Ⅰ)设,,,,
由,
,所以.
解得.
(Ⅱ)由和,可得
切线的方程: ,整理得,
同理可得切线的方程:.
设,则有,
即,N在直线上,,N又在直线上,
即和为同一直线,直线过点,
所以,即点在直线上,又交轴于点,
则,再由可得,同理可得.
所以,而,
所以,即.
题型十四:韦达定理不能直接用:点代入型
1.已知椭圆的离心率为,过右焦点F的直线与相交于、两点,当的斜率为1时,坐标原点到的距离为
(I)求,的值;
(II)上是否存在点P,使得当绕F转到某一位置时,有成立?
若存在,求出所有的P的坐标与的方程;若不存在,说明理由。
解 (I)设,直线,由坐标原点到的距离为
则,解得 .又.
(II)由(I)知椭圆的方程为.设、由题意知的斜率为一定不为0,故不妨设 代入椭圆的方程中整理得,显然。
由韦达定理有:........①
.假设存在点P,使成立,则其充要条件为:
点,点P在椭圆上,即。
整理得。又在椭圆上,即.
故...②将及①代入②解得
,=,即.
当;
当.
2.P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:-=1(a>0,b>0)上一点,M、N分别是双曲线E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率之积为.(1)求双曲线的离心率;
(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上一点,满足 =λ + ,求λ的值.
解:(1)点P(x0,y0)(x≠±a)在双曲线-=1上,有-=1.由题意又有·=,
可得a2=5b2,c2=a2+b2=6b2,则e==.
(2)联立,得4x2-10cx+35b2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则①设 =(x3,y3), =λ+ ,即
又C为双曲线上一点,即x-5y=5b2,有(λx1+x2)2-5(λy1+y2)2=5b2.
化简得:λ2(x-5y)+(x-5y)+2λ(x1x2-5y1y2)=5b2,又A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,所以x-5y=5b2,x-5y=5b2.
由①式又有x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)=-4x1x2+5c(x1+x2)-5c2=10b2,得:λ2+4λ=0,解出λ=0,或λ=-4.
3.已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在轴上,斜率为且过椭圆右焦点的直线交椭圆于、两点,与共线.
求椭圆的离心率;
设为椭圆上任意一点,且,证明为定值.
解析:(1)设椭圆方程为,,则直线的方程为,代 人,化简得.
令、,则,.……2分
由,,与共线,得.…………4分
又,,所以,所以,
即,所以.所以,故离心率.…6分
证明:由(1)知,所以椭圆可化为.
设,由已知得,所以………8分
因为在椭圆上,所以.
即. ①
由(1)知,.所以.…………10分
所以.
又,,又代入①得.……………12分
题型十五:韦达定理不能直接用:坐标运算型
1.在平面直角坐标系xOy中,抛物线上异于坐标原点O的两不同动点A、B满足(如图4所示).
(Ⅰ)求得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;
(Ⅱ)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
解:(I)设△AOB的重心为G(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),则 …(1)
∵OA⊥OB ∴,即,……(2)
又点A,B在抛物线上,有,代入(2)化简得

所以重心为G的轨迹方程为
(II)
由(I)得
当且仅当即时,等号成立。
所以△AOB的面积存在最小值,存在时求最小值1;
2.(安徽省合肥市2023届高三调研性检测数学题)已知为椭圆上的动点,过点作轴的垂线段,为垂足,点满足.
(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)若两点分别为椭圆的左右顶点,为椭圆的左焦点,直线与椭圆交于点,直线的斜率分别为,求的取值范围.
【答案】(Ⅰ)动点的轨迹的方程为 (Ⅱ)
【详解】【试题分析】(1)先设,进而求得点,再依据题设条件求得,然后借助为椭圆上的点,进而消去参数从而求得动点的轨迹的方程为;(2)先求出点,再设,进而依据求出,进而借助且,及在和都是单调减函数,求出的范围为:
解:(Ⅰ)设依题意,且,
∵,即,
则有.又∵为椭圆上的点,可得,即,
即动点的轨迹的方程为.
(Ⅱ)依题意,设∵为圆的直径,则有,故的斜率满足,
,∵点不同于两点且直线的斜率存在,故且,
在和都是单调减函数,的范围为,
故 .
3.(江苏省南京市高淳高级中学2022-2023学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)如图,在平面直角坐标系中,椭圆:的离心率为,上顶点到右焦点的距离为.过点作不垂直于轴,轴的直线,交椭圆于,两点,为线段的中点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求实数的取值范围;
(3)延长交椭圆于点,记与的面积分别为,,若,求直线的方程.
【答案】(1);(2);(3)或.
(1)由椭圆的离心率可得,由上顶点到右焦点的距离为可得a值,从而可求得椭圆方程;
(2)利用点差法及直线垂直的关系,即可求得y0=2m﹣1,x02=(1﹣2m)(2m﹣2),由x02>0即可求得m的取值范围;
(3)设B点坐标,代入椭圆方程,根据直线的斜率公式即可求得,根据三角形的面积公式,即可求得m的值,从而可得直线AB的方程;
【详解】(1)由椭圆的离心率,则,由上顶点到右焦点的距离为,
即,则,则椭圆的标准方程:;
(2)由,设,,,且,由,在椭圆上,
∴,,,,
两式相减得:,由,则,整理得:,①
由,则,整理得:,②
由①②解得:,,解得:,∴的取值范围:;
(3)设,由在椭圆上,,由,则,即,
代入上式消去,得,所以,
由(2)可知:,,,
∴,由,即,解得:,
此时,,解得:,
此时点坐标为,,∴直线方程为或.
题型十六:韦达定理不能直接用:非对称型代入
1.(2023秋·福建厦门·高三厦门外国语学校校考)已知双曲线的离心率为,右顶点到的一条渐近线的距离为.
(1)求的方程;
(2)是轴上两点,以为直径的圆过点,若直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为,试判断直线与圆的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)(2)直线与圆相交,理由见解析
【分析】(1)由题意列出关于的方程,求解即可.
(2)设,由点在圆上,得出,由的坐标,得出直线方程,将直线方程与双曲线方程联立,得点坐标,同理可得点坐标.从而得到直线方程,通过直线过定点,,从而得出点在圆内,故直线与圆相交.
【详解】(1)因为的离心率为,所以,所以,渐近线方程,
因为点到一条渐近线距离为,所以,解得,所以的方程为.
(2)直线与圆相交,理由如下:设,则,
因为点在以为直径的圆上,所以,所以,
即,
由(1)得,直线方程为:与双曲线方程联立,
消去得,,因为直线与都有除以外的公共点,
所以,所以,即,
同理当,.,
所以直线方程为:,令得,,
即直线经过定点.因为,
所以点在圆内,故直线与圆相交.
2.(北京市丰台区2023届高三年级第二学期综合练习数学试题)已知椭圆的左、右顶点分别为,长轴长为4,离心率为.过右焦点的直线交椭圆于两点(均不与重合),记直线的斜率分别为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在常数,当直线变动时,总有成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(Ⅰ) .(Ⅱ)存在常数使得恒成立.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由题意由题知解得,即可求得椭圆方程;(Ⅱ)根据椭圆的准线方程,设出直线l的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理即可求得C及D,存在λ,使得k1=λk恒成立.
【详解】
(Ⅰ)由题知解得所以求椭圆E的方程为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(﹣2,0),B(2,0),当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1.
由解得或得或;均有.
猜测存在.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x﹣1),C(x1,y1),D(x2,y2).
由得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0.则
故0.
所以存在常数使得恒成立.
3.(2023秋·江西南昌·高三南昌市八一中学校考阶段练习)已知随圆的左 右焦点分别为点在上,的周长为,面积为.
(1)求的方程.
(2)设的左 右顶点分别为,过点的直线与交于两点(不同于左右顶点),记直线的斜率为,直线的斜率为,则是否存在实常数,使得恒成立.
【答案】(1)(2)存在,
【分析】(1)根据椭圆的周长、面积可得答案;
(2)设直线的方程为,与椭圆方程联立,设,由韦达定理代入可得答案.
【详解】(1)依题意,得,即,
解得,所以的方程;
(2)依题意,可设直线的方程为,联立方程,化简整理,得,
易得恒成立,设,由韦达定理,得,可得,
于是
,故存在实数,使得恒成立.

题型十七:19题卷型圆锥新定义题
1.(2024·河南·二模)已知双曲线的两条渐近线分别为和,右焦点坐标为为坐标原点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线的右支交于点(在的上方),过点分别作的平行线,交于点,过点且斜率为4的直线与双曲线交于点(在的上方),再过点分别作的平行线,交于点,这样一直操作下去,可以得到一列点.
证明:①共线;
②为定值.
【答案】(1)(2)①证明见解析;②证明见解析
【分析】(1)根据渐近线方程与焦点坐标列方程组求解,即可得双曲线标准方程;
(2)①设斜率为4,与双曲线右支相交于两点的直线方程为,与双曲线方程联立得交点坐标关系,从而可得直线与直线的方程,联立两直线可得坐标关系,从而证得结论;②设坐标为,直线方程为,结合①中坐标关系,利用两点之间的距离公式可得结论.
【详解】(1)由题意得解得
所以双曲线的标准方程为;
(2)证明①:设斜率为4,与双曲线右支相交于两点的直线方程为,其中,
联立方程消去可得,该方程有两个正根,解得,
根据韦达定理:,
直线的方程为,而,即,
直线的方程为,而,即,
联立方程两式相加得,
代回方程组得,
根据,易得,
即都在直线上,所以共线;
证明②:由①得:设坐标为,直线方程为,即①中,根据①中的计算,
,,
,所以.
2.(23-24高三上海·)在椭圆(双曲线)中,任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,该圆的圆心是椭圆(双曲线)的中心,半径等于椭圆(双曲线)长半轴(实半轴)与短半轴(虚半轴)平方和(差)的算术平方根,则这个圆叫蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆的面积为,该椭圆的上顶点和下顶点分别为,且,设过点的直线与椭圆交于两点(不与两点重合)且直线.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:的交点的纵坐标为定值;
(3)求直线围成的三角形面积的最小值.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)
【分析】(1)由椭圆的性质结合蒙日圆的性质解出即可;
(2)设直线方程,直曲联立,表示出韦达定理,再用点斜式表示出直线,直线,最后用韦达定理化简即可;
(3)设直线与直线,的交点分别为,,联立与,解出,再用弦长公式表示出,和点到直线的距离公式表示出点到直线的距离,最后表示出三角形面积公式,设,结合二次函数的性质求出最值即可.
【详解】(1)根据题意,蒙日圆的半径为,所以.
因为,可知,则,所以椭圆E的标准方程为,
(2)因为直线过点,可知直线的斜率存在,且直线与椭圆必相交,
可设直线,,,
联立方程,消去y可得,则,
由根与系数的关系可得:,
因为,,可得直线,直线,
所以
.即,解得,
所以直线,的交点P在直线上.
(3)设直线与直线,的交点分别为,,
则由(1)可知:直线,直线.联立方程,
解得,,因为,
又因为点到直线的距离,可得,只需求的最小值.
由弦长公式可得

令,则.
可得,
当且仅当,即时等号成立.即的最小值为,可得面积的最小值为.
故直线,,围成的三角形面积的最小值为
.3.(2024·辽宁丹东·一模)我们所学过的椭圆、双曲线、抛物线这些圆锥曲线,都有令人惊奇的光学性质,且这些光学性质都与它们的焦点有关.如从双曲线的一个焦点处出发的光线照射到双曲线上,经反射后光线的反向延长线会经过双曲线的另一个焦点(如图所示,其中是反射镜面也是过点处的切线).已知双曲线(,)的左右焦点分别为,,从处出发的光线照射到双曲线右支上的点P处(点P在第一象限),经双曲线反射后过点.

(1)请根据双曲线的光学性质,解决下列问题:
当,,且直线的倾斜角为时,求反射光线所在的直线方程;
(2)从处出发的光线照射到双曲线右支上的点处,且三点共线,经双曲线反射后过点,,,延长,分别交两条渐近线于,点是的中点,求证:为定值.
(3)在(2)的条件下,延长交y轴于点,当四边形的面积为8时,求的方程.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)
【分析】(1)先求出双曲线的方程及直线的方程,联立方程求出点的坐标,进而可得出答案;
(2)易得,可令,则,根据双曲线的定义求出,即可求得,再在直角中,求出,即可得直线的方程,再利用勾股定理求出的关系,进而可得渐近线方程,再联立直线和渐近线方程,设,利用韦达定理求得,即可得点的坐标,进而可得出结论;
(3)先利用角平分线定理可得,即可得点的坐标,再求出,即可得直线的方程,进而可得点的坐标,再根据四边形的面积求出,即可得解.
【详解】(1)因为,,所以,,
故双曲线方程为,直线的方程为,
由,解得,即,所以,
所以反射光线所在的直线方程为,即;
(2)因为为直角三角形,,可令,则,
由双曲线的定义可得,即,所以,所以,
所以,在直角中,,所以直线的方程为,
由,得,所以,所以,
所以两条渐近线得方程为,联立,得,
设,则,故,所以,
所以,所以,所以为定值;
(3)由双曲线得光学性质可得,直线平分,所以,
在中,由正弦定理得,则,
在中,由正弦定理得,则,
因为,所以,
所以,所以,所以,故,而,
所以,所以直线的方程为,故点的坐标为,
设四边形的面积为,则,以,故,
所以求的方程为. 培优冲刺11圆锥曲线综合大题归类
目录
题型一:韦达定理基础版 1
题型二:面积最值型 2
题型三:面积比值型求范围 3
题型四:四边形面积范围型 4
题型五:“三定”型:直线定点 5
题型六:“三定”型:定值 5
题型七:“三定”型:定直线 6
题型八:斜率型:斜率和定 7
题型九:斜率型:斜率积型 8
题型十:斜率型:斜率比型 9
题型十一:斜率型:三斜率型 9
题型十二:切线型 10
题型十三:韦达定理不能直接用:定比分点型 10
题型十四:韦达定理不能直接用:点代入型 11
题型十五:韦达定理不能直接用:坐标运算型 12
题型十六:韦达定理不能直接用:非对称型代入 13
题型十七:19题卷型圆锥新定义题 13
题型一:韦达定理基础版
基本模板实战模板 1、设点, 2、方程1:设直线:-----此处还有千言万语,在后边分类细说。 3、方程2:曲线:椭圆,双曲线,抛物线,或者其他(很少出现),注意一个计算技巧,方程要事先去分母 4、方程3:联立方程,整理成为关于x(或者y)的一元二次方程。要区分,椭圆,双曲线,和抛物线联立后方程 的二次项能否为零-----这就是实战经验。 5、(1); (2)二次项系数是否为0;------这两条,根据题确定是直接用,或者冷处理。但是必须考虑。 6、方程4、5:韦达定理 7、寻找第六个方程,第六个方程其实就是题目中最后一句话
1.已知圆:,一动圆与直线相切且与圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)若经过定点的直线与曲线交于两点,是的中点,过作轴的平行线与曲线相交于点,试问是否存在直线,使得?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
2.(安徽省合肥市2023届高三下学期第一次教学质量检测数学试题)已知曲线C:,从曲线C上的任意点作压缩变换得到点.
(1)求点所在的曲线E的方程;
(2)设过点的直线交曲线E于A,B两点,试判断以AB为直径的圆与直线的位置关系,并写出分析过程.
3.(2024年普通高等学校招生全国统一考试新高考仿真模拟卷数学)已知分别为双曲线左、右焦点,在双曲线上,且.
(1)求此双曲线的方程;
(2)若双曲线的虚轴端点分别为(在轴正半轴上),点在双曲线上,且,,试求直线的方程.
题型二:面积最值型
求最值求范围,属于前边知识额综合应用,主要是以下两点要注意 注意变量的范围。 式子转化为求值域或者求最值的专题复习 一些常见的思维: 1.可以借助均值不等式求最值。 2.分式型,多可以通过构造来求最值,如下几种常见的。 分式型:以下几种求最值的基本方法 (1)反比例函数型:,可以分离常数,利用“左加右减上加下减”画图 (2)与型,可以设,换元,简化一次项,然后构造均值或者对勾函数求解。 (3)型,判别式法,或者分离常数,然后转化分子为一次,再换元求解
1.已知双曲线 ,抛物线的顶点在原点,的焦点是的左焦点 .
(1)求证:与总有两个不同的交点;
(2)是否存在过的焦点的弦,使的面积有最大值或最小值 如果存在,求出所在的直线方程与最值的大小;如果不在在,说明理由.
2.(河南省部分重点中学2022-2023学年高三下学期2月开学联考数学试题)已知椭圆:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线与椭圆交于A,B两点,且椭圆的左、右焦点分别为,,,的面积分别为,,求的最大值.
3.(新疆乌鲁木齐市第八十中学2022-2023学年高三联考数学试题)设P为椭圆上任一点,为椭圆的焦点,,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于A、B两点,O为坐标原点.求的面积S的最大值.
题型三:面积比值型求范围
圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略: (1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围; (2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系; (3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
1.(2023上·重庆九龙坡·高三重庆市育才中学校考)已知O为坐标原点,点皆为曲线上点,为曲线上异于的任意一点,且满足直线的斜率与直线的斜率之积为.
(1)求曲线的方程:
(2)设直线与曲线相交于两点,直线的斜率分别为(其中),的面积为,以为直径的圆的面积分别为、,若恰好构成等比数列,求的取值范围.
2.(2023上·四川成都·高三成都外国语学校校考)已知,为椭圆C:的左、右顶点,且椭圆C过点.
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),试求的取值范围.(其中与分别表示和的面积)
3.(2023上·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知,为椭圆C:的左、右顶点,且椭圆C过点.
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),求的取值范围.
题型四:四边形面积范围型
圆锥曲线的最值问题的方法与策略: (1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决; (2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域), 常用方法: 配方法; 基本不等式法; 单调性法; 三角换元法; (5)导数法等,要特别注意自变量的取值范围.
1.(2024·全国·高三专题练习)设双曲线的左、右焦点分别为,,且E的渐近线方程为.
(1)求E的方程;
(2)过作两条相互垂直的直线和,与E的右支分别交于A,C两点和B,D两点,求四边形ABCD面积的最小值.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知O是平面直角坐标系的原点,F是抛物线的焦点,过点F的直线交抛物线于A,B两点,且的重心G在曲线上.
(1)求抛物线C的方程;
(2)记曲线与y轴的交点为D,且直线AB与x轴相交于点E,弦AB的中点为M,求四边形DEMG面积的最小值.
3.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,M为椭圆E的上顶点,,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设经过焦点的两条互相垂直的直线分别与椭圆E相交于A,B两点和C,D两点,求四边形ACBD的面积的最小值.
题型五:“三定”型:直线定点
当题中的直线既无斜率,又不过定点线,就要设成“双变量”型:,依旧得讨论是否存在情况 当直线既不过定点,也不知斜率时,设直线,就需要引入两个变量了。 (1)设成,此时直线包含斜率不存在,注意适当的对此补充讨论 (2)设成,此时直线不包含水平,也要适当的补充讨论。 (3)设“双变量”时,第一种设法较多。因为一般情况下,没有了定点在x轴上,那么第二种设法实际上也没有特别大的计算优势。如第1题。 (4)重要!双变量设法,在授课时,一定要讲清楚以下这个规律: 一般情况下,试题中一定存在某个条件,能推导出俩变量之间的函数关系。这也是证明直线过定点的理论根据之一。
1.(2023春·山东聊城·高三统考)已知双曲线的左、右焦点分别为,,且,是C上一点.
(1)求C的方程;
(2)不垂直于坐标轴的直线l交C于M, N两点,交x轴于点A,线段MN的垂直平分线交x轴于点D,若,证明:直线l过四个定点中的一个.
2.(四川省部分重点中学2022-2023学年高三上学期9月联考数学试题)已知椭圆C:的右顶点是M(2,0),离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)过点T(4,0)作直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,点B关于x轴的对称点为D,问直线AD是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
3.(江苏省盐城市伍佑中学2023-2024学年高三第一次阶段考试数学试题)在平面直角坐标系中,抛物线C的准线为,对称轴为坐标轴,焦点在直线上.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若动直线与抛物线C交于A,B两点.在x轴上是否存在定点P,使得对任意实数m,总有成立?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
题型六:“三定”型:定值
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.
1.(江苏省南京市中华中学2022-2023学年高三10月月考数学试题)已知抛物线C:x2=4y,A,B是抛物线上异于原点的O的两个动点.
(1)若M点坐标为(0,3),求AM的最小值:
(2)若OA⊥OB,且OH⊥AB于H,问:是否存在定点R,使得RH为定值.若存在,求出R点坐标,若不存在,说明理由.
2.已知F1(-,0),F2(,0)为双曲线C的焦点,点P(2,-1)在C上.
(1)求C的方程;
(2)点A,B在C上,直线PA,PB与y轴分别相交于M,N两点,点Q在直线AB上,若+,=0,证明:存在定点T,使得|QT|为定值.
3.(重庆市第八中学校2023届高三上学期高考适应性月考数学试题)已知椭圆的中心为坐标原点,对称轴为轴,轴,且过两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)为椭圆的右焦点,直线交椭圆于(不与点重合)两点,记直线的斜率分别为,若,证明:的周长为定值,并求出定值.
题型七:“三定”型:定直线
求定直线是圆锥曲线求定点定值定直线的一个较难的题型。一般有两种思维: 利用参数法消参求定直线 根据题意引入参数,用参数表示经过定直线的定点,代入已知条件或者根据条件所建立的关系式,消去参数即可得到定直线 2.相关点法 类似于求轨迹的相关点代入法,一个点的运动变化引起了另外一些点的运动变化,在解题时,用一个点的坐标把另外一些点的坐标表示出来,再代入一致的曲线和直线方程中,便可求出定直线的方程。
1(河南省洛阳市2023届高三二模理科数学试题).已知椭圆:的离心率为,右焦点为,A,B分别为椭圆的左、右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率不为0的直线,直线与椭圆交于P,Q两点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为,BQ的斜率为.求证:
①为定值;
②点M在定直线上.
2.已知双曲线C:的离心率为,过点的直线l与C左右两支分别交于M,N两个不同的点(异于顶点).
(1)若点P为线段MN的中点,求直线OP与直线MN斜率之积(O为坐标原点);
(2)若A,B为双曲线的左右顶点,且,试判断直线AN与直线BM的交点G是否在定直线上,若是,求出该定直线,若不是,请说明理由
3.如图,已知双曲线的右焦点为,O为坐标原点,过点F作直线与双曲线的渐近线交于P,Q两.点,且点P在线段FQ上,,.
(1)求C的方程;
(2)设是C的左 右顶点,过点的直线l与C交于M,N两点,试探究直线与的交点S是否在某条定直线上,若是,求出该定直线方程,若不是,请说明理由.
题型八:斜率型:斜率和定
给定椭圆,与椭圆上定点,过P点走两条射线PA、PB,与椭圆交与A和B两点,记直线PA、PB的斜率分别为,若,则直线过定点 设抛物线,其上不同的三点:,,,当的斜率满足:时,过定点或者
1.设椭圆方程为,,分别是椭圆的左、右顶点,直线过点,当直线经过点时,直线与椭圆相切.
(1)求椭圆的方程.
(2)若直线与椭圆交于,(异于,)两点.
(i)求直线与的斜率之积;
(ii)若直线与的斜率之和为,求直线的方程.
2.(河北省石家庄市2023届高三质量检测(一)数学试题变式题17-22)已知双曲线的离心率为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)设,为上一点,为圆上一点(,均不在轴上).直线,的斜率分别记为,,且,判断:直线是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
3.(四川省雅安市部分校2022-2023学年高三下学期4月联考数学试题)设椭圆方程为,,分别是椭圆的左、右顶点,动直线l过点,当直线l经过点时,直线l与椭圆相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线l与椭圆交于P,Q(异于A,B)两点,且直线与的斜率之和为,求直线l的方程.
题型九:斜率型:斜率积型
给定椭圆,与椭圆上定点,过P点走两条射线PA、PB,与椭圆交与A和B两点,记直线PA、PB的斜率分别为,若,则直线过定点 设抛物线,其上不同的三点:,,,当的斜率满足:时,过定点
1.(四川省凉山彝族自治州2022-2023学年高三阶段性检测数学试题)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,为椭圆的左右顶点,直线交椭圆于,两点,设直线,的斜率分别为,,求证:为定值.
2.(陕西省渭南市2023届高三下学期教学质量检测(Ⅱ)理科数学试题)在直角坐标系中,已知椭圆的右顶点 下顶点 右焦点分别为A,B,F.
(1)若直线与椭圆E的另一个交点为C,求四边形的面积;
(2)设M,N是椭圆E上的两个动点,直线与的斜率之积为,若点P满足:.问:是否存在两个定点G,H,使得为定值?若存在,求出G,H的坐标;若不存在,请说明理由.
3.在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,左 右焦点分别是,以为圆心,6为半径的圆与以为圆心,2为半径的圆相交,且交点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过椭圆的右焦点的直线的斜率分别为,且,直线交椭圆于两点,直线交椭圆于两点,线段的中点分别为,直线与椭圆交于两点,是椭圆的左 右顶点,记与的面积分别为,证明:为定值.
题型十:斜率型:斜率比型
1.(河南省洛阳市2023届高三二模理科数学试题)已知椭圆:的离心率为,右焦点为,A,B分别为椭圆的左、右顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率不为0的直线,直线与椭圆交于P,Q两点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为,BQ的斜率为.求证:
①为定值;
2.(江苏省南通市如东县2022-2023学年高三上学期数学试题)在平面直角坐标系中,已知椭圆的左顶点为,上顶点为,右焦点为,连接并延长交椭圆于点椭圆.
(1)若,,求椭圆的方程
(2)若直线与直线的斜率之比是,求与的面积之比.
3.(河北省唐山市开滦第二中学2023届高三上学期第三次线上考试数学试题)已知椭圆的短轴长为2,点在上.
(1)求的方程;
(2)设是上不同于短轴端点(点在点上方)的两点,直线与直线的斜率分别为,且满足,证明:直线过定点.
题型十一:斜率型:三斜率型
1.(海南省海南中学、海口一中、文昌中学、嘉积中学四校2023届高三下学期联合考试数学试题)
已知椭圆的离心率为,椭圆的右焦点
(1)求椭圆的方程;
(2)、是椭圆的左 右顶点,过点且斜率不为的直线交椭圆于点 ,直线与直线交于点.记、、的斜率分别为、、,是否存在实数,使得?
2.(河北省高碑店市崇德实验中学2023届高三下学期3月月考数学试题)已知椭圆的离心率为,且过点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的,两点,且直线,,的斜率依次成等比数列.椭圆上是否存在一点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
3.(山西省际名校2023届高三联考二(冲刺卷)数学试题(A))已知双曲线E:的左、右焦点分别为,,A是直线l:上不同于原点O的一个动点,斜率为的直线与双曲线E交于M,N两点,斜率为的直线与双曲线E交于P,Q两点.
(1)求的值;
(2)若直线OM,ON,OP,OQ的斜率分别为,,,,问是否存在点A,满足+++=0,若存在,求出A点坐标;若不存在,说明理由.
题型十二:切线型
在利用椭圆(双曲线)的切线方程时,一般利用以下方法进行直线: (1)设切线方程为与椭圆方程联立,由进行求解; (2)椭圆(双曲线)在其上一点的切线方程为,再应用此方程时,首先应证明直线与椭圆(双曲线)相切. 双曲线的以为切点的切线方程为
1.(安徽省安庆市宿松中学2022-2023学年高三学期开学考试数学试题)已知椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为、,三角形的周长为6,面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点M是椭圆C外一点,过点M所作椭圆的两条切线互相垂直,求三角形面积的最大值.
2.(2023年四省联考变试题17-22)双曲线C:的离心率为,圆O:与x轴正半轴交于点A,圆O在点A处的切线被双曲线C截得的弦长为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设圆O上任意一点P处的切线交双曲线C于两点M、N,试判断是否为定值?若为定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由;
(3)若将(2)中的双曲线改为椭圆,其他条件不变,试探讨的值.
3.(江苏省苏州市昆山中学2022届高三下学期2月阶段性调研测试数学试题)已知抛物线C:与双曲线有相同的焦点,点为抛物线C上一点.
(1)求证:点处的切线的方程为;
(2)若点P在双曲线的左支上,且PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最小值.
题型十三:韦达定理不能直接用:定比分点型
若有 1.利用公式,可消去参数 2.可以直接借助韦达定理反解消去两根 定比分点型,即题中向量(或者线段长度满足)可以利用公式,可消去
1.(陕西省铜川市王益中学2023届高三下学期一模数学试题)已知点M,N分别是椭圆的右顶点与上顶点,原点O到直线的距离为,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)斜率不为0的直线经过椭圆右焦点,并且与椭圆交于A,B两点,若,求直线的方程.
2.已知P是椭圆上的动点,P到坐标原点的距离的最值之比为,P到焦点的距离的最值之差的绝对值为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若D为椭圆C的弦AB的中点,,证明:的面积为定值.
3.(重庆市第八中学2024届高三下学期月考数学试题)在直角坐标系中,曲线与直线交于,两点.
(Ⅰ)若, ,求;
(Ⅱ)曲线在点,处的切线相交于点,,分别交轴于点,两点是否存在实数,使得,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
题型十四:韦达定理不能直接用:点代入型
1.已知椭圆的离心率为,过右焦点F的直线与相交于、两点,当的斜率为1时,坐标原点到的距离为
(I)求,的值;
(II)上是否存在点P,使得当绕F转到某一位置时,有成立?
若存在,求出所有的P的坐标与的方程;若不存在,说明理由。
2.P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:-=1(a>0,b>0)上一点,M、N分别是双曲线E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率之积为.(1)求双曲线的离心率;
(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上一点,满足 =λ + ,求λ的值.
3.已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在轴上,斜率为且过椭圆右焦点的直线交椭圆于、两点,与共线.
求椭圆的离心率;
设为椭圆上任意一点,且,证明为定值.
题型十五:韦达定理不能直接用:坐标运算型
1.在平面直角坐标系xOy中,抛物线上异于坐标原点O的两不同动点A、B满足(如图4所示).
(Ⅰ)求得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;
(Ⅱ)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
2.(安徽省合肥市2023届高三调研性检测数学题)已知为椭圆上的动点,过点作轴的垂线段,为垂足,点满足.
(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)若两点分别为椭圆的左右顶点,为椭圆的左焦点,直线与椭圆交于点,直线的斜率分别为,求的取值范围.
3.(江苏省南京市高淳高级中学2022-2023学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)如图,在平面直角坐标系中,椭圆:的离心率为,上顶点到右焦点的距离为.过点作不垂直于轴,轴的直线,交椭圆于,两点,为线段的中点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求实数的取值范围;
(3)延长交椭圆于点,记与的面积分别为,,若,求直线的方程.
题型十六:韦达定理不能直接用:非对称型代入
1.(2023秋·福建厦门·高三厦门外国语学校校考)已知双曲线的离心率为,右顶点到的一条渐近线的距离为.
(1)求的方程;
(2)是轴上两点,以为直径的圆过点,若直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为,试判断直线与圆的位置关系,并说明理由.
2.(北京市丰台区2023届高三年级第二学期综合练习数学试题)已知椭圆的左、右顶点分别为,长轴长为4,离心率为.过右焦点的直线交椭圆于两点(均不与重合),记直线的斜率分别为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在常数,当直线变动时,总有成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
3.(2023秋·江西南昌·高三南昌市八一中学校考阶段练习)已知随圆的左 右焦点分别为点在上,的周长为,面积为.
(1)求的方程.
(2)设的左 右顶点分别为,过点的直线与交于两点(不同于左右顶点),记直线的斜率为,直线的斜率为,则是否存在实常数,使得恒成立.
题型十七:19题卷型圆锥新定义题
1.(2024·河南·二模)已知双曲线的两条渐近线分别为和,右焦点坐标为为坐标原点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线的右支交于点(在的上方),过点分别作的平行线,交于点,过点且斜率为4的直线与双曲线交于点(在的上方),再过点分别作的平行线,交于点,这样一直操作下去,可以得到一列点.
证明:①共线;
②为定值.
2.(23-24高三上海·)在椭圆(双曲线)中,任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,该圆的圆心是椭圆(双曲线)的中心,半径等于椭圆(双曲线)长半轴(实半轴)与短半轴(虚半轴)平方和(差)的算术平方根,则这个圆叫蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆的面积为,该椭圆的上顶点和下顶点分别为,且,设过点的直线与椭圆交于两点(不与两点重合)且直线.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:的交点的纵坐标为定值;
(3)求直线围成的三角形面积的最小值.
.3.(2024·辽宁丹东·一模)我们所学过的椭圆、双曲线、抛物线这些圆锥曲线,都有令人惊奇的光学性质,且这些光学性质都与它们的焦点有关.如从双曲线的一个焦点处出发的光线照射到双曲线上,经反射后光线的反向延长线会经过双曲线的另一个焦点(如图所示,其中是反射镜面也是过点处的切线).已知双曲线(,)的左右焦点分别为,,从处出发的光线照射到双曲线右支上的点P处(点P在第一象限),经双曲线反射后过点.

(1)请根据双曲线的光学性质,解决下列问题:
当,,且直线的倾斜角为时,求反射光线所在的直线方程;
(2)从处出发的光线照射到双曲线右支上的点处,且三点共线,经双曲线反射后过点,,,延长,分别交两条渐近线于,点是的中点,求证:为定值.
(3)在(2)的条件下,延长交y轴于点,当四边形的面积为8时,求的方程.

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