专题五 解析几何 课时17 直线与圆锥曲线(课件 学案 练习)2026届高中数学(通用版)二轮专题复习

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专题五 解析几何 课时17 直线与圆锥曲线(课件 学案 练习)2026届高中数学(通用版)二轮专题复习

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课后限时练17 直线与圆锥曲线
1.(2025·内蒙古包头二模)已知直线l与双曲线-y2=1交于P,Q两点,线段PQ的中点为M(4,1),则直线l的方程为(  )
A.y=x-3 B.y=-x-3
C.y=x+5 D.y=-x+5
2.(2025·广东湛江二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2025·天津二模)若直线y=2x与双曲线=1(a>0,b>0)无公共点,则双曲线的离心率的取值范围为(  )
A.(1,) B.(1,]
C.(,+∞) D.[,+∞)
4.(2025·重庆模拟)已知椭圆C:+x2=1的一个焦点是F,过原点的直线与C相交于点A,B,△ABF的面积是,则|AB|=(  )
A. B. C. D.
5.(多选)已知椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线l交椭圆于P,Q两点,则(  )
A.△PQF2的周长为8
B.若直线l经过点F1,则|PQ|的最小值是1
C.若线段PQ的中点坐标为,则直线l的方程为2x+8y-5=0
D.若点M是椭圆C上的任意一点,点N是圆D:x2+(y-2)2=1上的任意一点,则|MN|的最大值为+1
6.(2025·湖北武汉二模)已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>0)焦点的直线与该抛物线交于A,B两点,若|AB|=12,△OAB的面积为4,则p=________.
7.(2025·湖北襄阳模拟)如图,斜率为的直线与椭圆C:=1(08.(2025·湖北襄阳二模)已知椭圆E:=1(a>b>0)的离心率为,A为椭圆E上一点,且点A到椭圆E的两个焦点的距离之和等于2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:y=x+m与椭圆相交于P,Q两点,求线段PQ的中点N的轨迹方程;
(3)若A关于原点O的对称点为B,过点A与AB垂直的直线与椭圆E的另一个交点为C,AH⊥x轴于点H,直线BC与x轴交于点M.用S△BOM与S△AOH分别表示△BOM与△AOH的面积,证明:S△BOM=2S△AOH.
课后限时练17
1.A [设P(x1,y1),Q(x2,y2),
因为线段PQ的中点为M(4,1),
所以x1+x2=8,y1+y2=2,
所以
两式相减可得,
即=(y1+y2)(y1-y2),
所以·=1,所以直线l的斜率为1,所以直线l的方程为y-1=x-4,
化简为y=x-3,经检验符合题意.故选A.]
2.D [设A(x1,y1),B(x2,y2),

整理得=1,
因为线段AB中点的横坐标为7,
所以线段AB中点的纵坐标为4,
则y1+y2=8,
从而可得p=4,故选D.]
3.B [由题意可知,双曲线的渐近线斜率k=±,
因为直线y=2x与双曲线=1(a>0,b>0)无公共点,所以≤2,e=,
所以双曲线的离心率的取值范围为(1,].故选B.]
4.D [如图所示,
由题意,不妨设F(0,2),直线AB的斜率存在,
设直线AB的方程为y=kx,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立整理得(k2+9)x2-9=0,Δ=36(k2+9)>0,
则x1+x2=0,x1x2=,
所以S△ABF=|OF|·|x1-x2|=,
解得k=±6,故|AB|=.
故选D.]
5.BCD [对于A,若直线l经过点F1,如图1,则△PF2Q的周长为4a=4×2=8,
若直线l不经过点F1,如图2,则△PF2Q的周长为|PQ|+|PF2|+|QF2|<|PF1|+|QF1|+|PF2|+|QF2|=4a=8,故A错误;
对于B,过左焦点F1的椭圆的焦点弦中,通径最短,即=1,故B正确;
对于C,显然直线l的斜率存在,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
易知 整理得
+(y1+y2)(y1-y2)=0,
所以··kPQ,
因为PQ的中点坐标为,则x1+x2=y1+y2=1,所以kPQ=-,
则直线l的方程为y-·,即2x+8y-5=0,故C正确;
对于D,设M(x0,y0),圆心D(0,2),
则|MD|=

=,
因为-1≤y0≤1,所以当y0=-时,|MD|取得最大值,
此时|MN|取得最大值+1,故D正确.故选BCD.]
6.4 [抛物线y2=2px的焦点F,设直线AB:x=ty+,A(x1,y1),B(x2,y2),
由 消去x得y2-2pty-p2=0,Δ>0,则y1+y2=2pt,y1y2=-p2,
|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=t(y1+y2)+2p=2p(t2+1)=12,即p(t2+1)=6,
|y1-y2|=,
S△OAB=p2·,
则p2,因此p3=64,所以p=4.]
7.2 [设A(x1,y1),B(x2,y2),因为|AN|=|NM|=|MB|,
所以M(-x1,0),N,
则B,

由两式相减得
=0,
即·,
因为,
所以=1,
·,
解得b=1,
所以c=,所以椭圆C的焦距为2.]
8.解:(1)依题意,2a=2,解得a=,得c=2,则b2=a2-c2=2,
所以椭圆E的方程为=1.
(2)由
消去y得2x2+2mx+3m2-6=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),N(xN,yN),
Δ=12m2-24(m2-2)=12(4-m2)>0,解得-2x1+x2=-m,y1+y2=(x1+x2)+2m=m,由N是线段PQ的中点,得xN=-m,yN=m,
因此xN+yN=0,-1所以线段PQ的中点N的轨迹方程为x+y=0(-1(3)证明:由题意,设点A(x0,y0)(x0y0≠0),则点B(-x0,-y0),H(x0,0),
设直线BC的方程为y+y0=k(x+x0),点C(xC,yC),
由得(3k2+1)x2+6k(kx0-y0)x+3(kx0-y0)2-6=0,
则-x0+xC=,-x0xC=,xC=+x0,yC=kxC+kx0-y0=+2kx0-y0.
由AB⊥AC,得·=(x0,y0)·+2kx0-2y0=0,
整理得(y0-kx0)·(y0-3kx0)=0,解得y0=kx0或y0=3kx0,
当y0=kx0时,直线BC过原点,不符合题意;
当y0=3kx0时,直线BC的方程为y=kx-2kx0,
则点M的坐标为(2x0,0),
因此S△AOH=|OH|·|y0|=|x0y0|,S△BOM=|OM|·|y0|=|x0y0|.
所以S△BOM=2S△AOH.
1/2课时17 直线与圆锥曲线
[备考指南] 直线与圆锥曲线的位置关系是高考的必考内容,涉及直线与圆锥曲线的相交、相切、弦长、面积以及中点弦等问题.备考中学会几何问题代数化,注重转化与化归能力的培养.
命题点1 弦长问题
【典例1】 (2025·天津静海三模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,且经过点,直线l与x轴交于点E,与椭圆C交于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点E坐标为(2,0),线段AB的垂直平分线分别交直线x=-和l于点P,M,若|PM|=2|AB|,求直线l的斜率.
[听课记录]                                    
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
反思领悟 过焦点的弦的问题,可考虑结合圆锥曲线的定义求解,如抛物线中过焦点F的弦长|AB|=xA+xB+p.
(多选)(2025·安徽黄山二模)已知抛物线C:y2=2px的焦点为F,点A(8,8)在抛物线上,过点F作直线交抛物线于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,则(  )
A.|MN|的最小值为4
B.以线段MN为直径的圆与直线x=-2相切
C.当=2时,|MN|=9
D.·=-12
命题点2 面积问题
【典例2】 (2025·浙江温州三模)已知抛物线C1:x2=2p1y与C2:y2=2p2x的焦点分别为F1,F2,A(4,m)(m>0)为C1,C2的一个交点,且|AF2|=5.
(1)求p1,p2,m的值;
(2)P,Q是C1上的两点,若四边形F1PF2Q(按逆时针排列)为平行四边形,求此四边形的面积.
[听课记录]                                    
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
反思领悟
1.三角形面积
如图1,采用三角形面积最基本的算法:S△ABP=|AB|·d.
如图2,采用割补算法可得S△ABP=|PG|·|yA-yB|.
2.四边形面积
四边形面积的求解中常见的结构是将其分为三角形处理,个别特殊的算法为:
(1)四边形ABCD对角线夹角为θ:S四边形ABCD=|AC|·|BD|·sin θ.
(2)平行四边形的面积公式:S四边形ABCD=底×高(高可以为点线距离或线线距离).
(2025·全国二卷)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点(0,-2)的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积为,求|AB|.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
命题点3 中点弦问题
【典例3】 已知双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,且经过点(,1).
(1)求双曲线的方程.
(2)若直线l:y=kx+1与双曲线左支有两个交点,求k的取值范围.
(3)是否存在过点M的直线m与双曲线交于P,Q两点,且使得M是PQ的中点?若存在,求出直线m的方程;若不存在,请说明理由.
[听课记录]                                    
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
反思领悟 利用根与系数的关系解题时,需关注直线的斜率是否存在(为零);点差法在确定范围方面略显不足.
[教材母题改编]已知圆M:(x+3)2+y2=4,圆N:(x-3)2+y2=100,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程.
(2)是否存在过点Q的直线交曲线C于A,B两点,使得Q为AB的中点?若存在,求该直线的方程;若不存在,请说明理由.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
课时17 直线与圆锥曲线
典例1 解:(1)由题意知
解得
∴椭圆C的方程为=1.
(2)由题意得E(2,0)为椭圆的焦点,当l的斜率不存在时,显然|PM|=2+,|AB|=,
显然|PM|≠2|AB|,
∴直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为x=my+2,A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),
由得(m2+3)y2+4my-2=0,Δ=16m2+8(m2+3)=24(m2+1)>0,
∴y1+y2=-,y1y2=-,
∴|AB|=·|y1-y2|=·,
此时y0=,
∴x0=-,
∴M,
∴kPM=-m,
∴|PM|=·
=·
=2·,
解得m=±1或m=±,
∴直线l的斜率为±1或±.
考教衔接
 BCD [由题设82=2p×8 p=4,则C:y2=8x,F(2,0),可设直线MN:x=ty+2,联立抛物线方程得y2-8ty-16=0,显然Δ>0,
所以y1+y2=8t,y1y2=-16,
则|MN|=·
=8(1+t2)≥8,当且仅当t=0时等号成立,A错误;
由抛物线的定义知|MN|=x1+x2+4,而MN的中点的横坐标为,所以MN的中点与直线x=-2的距离为+2,即为|MN|的一半,所以以线段MN为直径的圆与直线x=-2相切,B正确;
若,且y1>0>y2,则y1=2|y2|,而y1y2=-16,所以y1=4,y2=-2,
则y1+y2=8t=2,
所以x1+x2=t(y1+y2)+4=+4=5,
则|MN|=x1+x2+4=9,C正确;
由·=x1x2+y1y2=(t2+1)y1y2+2t(y1+y2)+4=-16t2-16+16t2+4=-12,D正确.故选BCD.]
典例2 解:(1)抛物线C2:y2=2p2x,准线方程为x=-,
|AF2|=4+=5,所以p2=2,所以y2=4x,
因为点A(4,m)在抛物线C2上,所以m2=4×4=16,
又m>0,所以m=4,
将A(4,4)代入抛物线C1:x2=2p1y,可得p1=2,
故p1=2,p2=2,m=4.
(2)由(1)可知F1(0,1),F2(1,0),设F1F2的中点为M,
因为四边形F1PF2Q为平行四边形,所以M为PQ的中点,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),所以x1+x2=1,y1+y2=1,
因为P,Q在抛物线C1上,所以
则=4(y1-y2),
即(x1-x2)(x1+x2)=4(y1-y2),
所以,所以kPQ=,且直线PQ过点M,
所以lPQ:y-,即2x-8y+3=0,
联立整理得2x2-2x-3=0,
所以x1+x2=1,x1x2=-,
所以|PQ|=|x1-x2|
=·
=,
F1到PQ的距离d=,
所以=|PQ|·d=.
考教衔接
 解:(1)由2a=4,得a=2.
由题意得e=,则c=,又b2=a2-c2,所以b=.
所以C的方程为=1.
(2)由题意得直线l的斜率存在,设l:y=kx-2,代入=1,消去y并化简得(1+2k2)x2-8kx+4=0,
由Δ=16(2k2-1)>0,得k2>,
设A(x1,y1),B(x2,y2),

S△OAB=,解得k2=.
所以|AB|=|x2-x1|
=.
典例3 解:(1)因为双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,1),
所以
所以双曲线的方程为x2-y2=1.
(2)设直线l交双曲线左支于点A(x1,y1),B(x2,y2),
联立可得(k2-1)x2+2kx+2=0,
因为直线l:y=kx+1与双曲线左支有两个交点,

解得1(3)若直线m⊥x轴,则直线m与双曲线x2-y2=1相切,不符合题意,所以直线m的斜率存在.
设点P(x3,y3),Q(x4,y4),
因为M为线段PQ的中点,

将点P,Q的坐标代入双曲线的方程,可得
)-()=0,
即(x3-x4)(x3+x4)=(y3-y4)(y3+y4),即2(x3-x4)=(y3-y4),
所以直线PQ的斜率kPQ==3,
所以直线m的方程为y-=3(x-1),
即y=3x-,
联立可得8x2-16x+=0,
则Δ=162-4×8×<0,
因此,不存在满足题设条件的直线m.
考教衔接
解:(1)设动圆P的半径为r,依题意得
所以|PM|+|PN|=12,且12>|MN|=6,
所以动点P的轨迹C是以M,N为焦点,长轴长为12的椭圆,所以2a=12,2c=6,即a=6,c=3,
所以b2=a2-c2=36-9=27,
所以椭圆C的方程为=1.
(2)假设存在过点Q的直线交曲线C于A,B两点,使得Q为AB的中点.由题意知,直线AB的斜率存在且不为0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=2,y1+y2=3,
则,
得,
即kAB=-,
所以直线AB的方程为y-·(x-1),即x+2y-4=0.
代入椭圆方程中,得4y2-12y-15=0,因为Δ>0,所以直线AB存在.
所以存在过点Q的直线交曲线C于A,B两点,使得Q为AB的中点,且该直线的方程为x+2y-4=0.
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专题五 解析几何
课时17 直线与圆锥曲线
[备考指南] 直线与圆锥曲线的位置关系是高考的必考内容,涉及直线与圆锥曲线的相交、相切、弦长、面积以及中点弦等问题.备考中学会几何问题代数化,注重转化与化归能力的培养.
命题点1 弦长问题
【典例1】 (2025·天津静海三模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,且经过点,直线l与x轴交于点E,与椭圆C交于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点E坐标为(2,0),线段AB的垂直平分线分别交直线x=-和l于点P,M,若|PM|=2|AB|,求直线l的斜率.
[解] (1)由题意知解得
∴椭圆C的方程为=1.
(2)由题意得E(2,0)为椭圆的焦点,当l的斜率不存在时,显然|PM|=2+=,|AB|===,
显然|PM|≠2|AB|,∴直线l的斜率存在且不为0,
设直线l的方程为x=my+2,A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),
由得(m2+3)y2+4my-2=0,Δ=16m2+8(m2+3)=24(m2+1)>0,∴y1+y2=-,y1y2=-,
∴|AB|=·|y1-y2|=·=,
此时y0==-,∴x0=-+2=,
∴M,∴kPM=-m,∴|PM|=·=·=2·,解得m=±1或m=±,
∴直线l的斜率为±1或±.
反思领悟 过焦点的弦的问题,可考虑结合圆锥曲线的定义求解,如抛物线中过焦点F的弦长|AB|=xA+xB+p.
(多选)(2025·安徽黄山二模)已知抛物线C:y2=2px的焦点为F,点A(8,8)在抛物线上,过点F作直线交抛物线于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,则(  )
A.|MN|的最小值为4
B.以线段MN为直径的圆与直线x=-2相切
C.当=2时,|MN|=9
D.·=-12



BCD [由题设82=2p×8 p=4,则C:y2=8x,f (2,0),可设直线MN:x=ty+2,联立抛物线方程得y2-8ty-16=0,显然Δ>0,
所以y1+y2=8t,y1y2=-16,
则|MN|=·
=8(1+t2)≥8,当且仅当t=0时等号成立,A错误;
由抛物线的定义知|MN|=x1+x2+4,而MN的中点的横坐标为,所以MN的中点与直线x=-2的距离为+2,即为|MN|的一半,所以以线段MN为直径的圆与直线x=-2相切,B正确;
若=2,且y1>0>y2,则y1=2|y2|,而y1y2=-16,所以y1=4,y2=-2,
则y1+y2=8t=2 t=,
所以x1+x2=t(y1+y2)+4=×2+4=5,
则|MN|=x1+x2+4=9,C正确;
由·=x1x2+y1y2=(t2+1)y1y2+2t(y1+y2)+4=-16t2-16+16t2+4=-12,D正确.故选BCD.]
【教用·备选题】
(2025·北京三模)已知椭圆W:=1(a>b>0)过A(0,-1),B两点.
(1)求椭圆W的方程;
(2)设C(0,2),D(0,-4),过点C的直线l与椭圆交于P,Q两点,连接QD,PD分别交x轴于M,N两点(M,N不重合),已知|ON|=2|OM|,求直线l的方程.
[解] (1)将A(0,-1),B代入椭圆W的方程可得
解得
所以椭圆W的方程为+y2=1.
(2)结合题意可知,直线l的斜率存在,
又C(0,2),设直线l的方程为y=kx+2,P(x1,y1),
Q(x2,y2),如图所示.
联立整理可得(4k2+1)x2+16kx+12=0,
所以x1+x2=,x1x2=,且Δ=(16k)2-4×12(4k2+1)>0,
可得k2>,即k>或k<-.
因为D(0,-4),所以QD,PD的斜率分别为kQD=,kPD=,
因此直线QD,PD的方程分别为y=x-4,y=x-4,
则与x轴的交点M,N的坐标为M,N,
结合|ON|=2|OM|可知=2,即=,
也即=,整理可得kx1x2+12x2-6x1=0,
又x1x2=,可得+12x2-6x1=0,
又因为x1+x2=,将x1=-x2代入+12x2-6x1=0,
可得+12x2-6=0,
解得x2=-,
所以x1=-,
代入x1x2=计算可得=,解得k2=1,
即k=1或k=-1,经检验符合题意,
所以直线l的方程为y=-x+2或y=x+2.
命题点2 面积问题
【典例2】 (2025·浙江温州三模)已知抛物线C1:x2=2p1y与C2:y2=2p2x的焦点分别为F1,F2,A(4,m)(m>0)为C1,C2的一个交点,且|AF2|=5.
(1)求p1,p2,m的值;
(2)P,Q是C1上的两点,若四边形F1PF2Q(按逆时针排列)为平行四边形,求此四边形的面积.
[解] (1)抛物线C2:y2=2p2x,准线方程为x=-,
|AF2|=4+=5,所以p2=2,所以y2=4x,
因为点A(4,m)在抛物线C2上,所以m2=4×4=16,
又m>0,所以m=4,
将A(4,4)代入抛物线C1:x2=2p1y,可得p1=2,
故p1=2,p2=2,m=4.
(2)由(1)可知F1(0,1),F2(1,0),设F1F2的中点为M,
因为四边形F1PF2Q为平行四边形,所以M为PQ的中点,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),所以x1+x2=1,y1+y2=1,
因为P,Q在抛物线C1上,所以
则=4(y1-y2),
即(x1-x2)(x1+x2)=4(y1-y2),
所以=,所以kPQ=,且直线PQ过点M,
所以lPQ:y-=,即2x-8y+3=0,
联立整理得2x2-2x-3=0,
所以x1+x2=1,x1x2=-,
所以|PQ|=|x1-x2|=·==,
F1到PQ的距离d==,
所以=|PQ|·d==.
反思领悟
1.三角形面积
如图1,采用三角形面积最基本的算法:S△ABP=|AB|·d.
如图2,采用割补算法可得S△ABP=|PG|·|yA-yB|.
2.四边形面积
四边形面积的求解中常见的结构是将其分为三角形处理,个别特殊的算法为:
(1)四边形ABCD对角线夹角为θ:S四边形ABCD=|AC|·|BD|·sin θ.
(2)平行四边形的面积公式:S四边形ABCD=底×高(高可以为点线距离或线线距离).
(2025·全国二卷)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点(0,-2)的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积为,求|AB|.
[解] (1)由2a=4,得a=2.
由题意得e==,则c=a=,又b2=a2-c2,所以b=.
所以C的方程为=1.
(2)由题意得直线l的斜率存在,设l:y=kx-2,代入=1,消去y并化简得(1+2k2)x2-8kx+4=0,
由Δ=16(2k2-1)>0,得k2>,
设A(x1,y1),B(x2,y2),

S△OAB=×2×|x2-x1|===,解得k2=.
所以|AB|=|x2-x1|
==.
【教用·备选题】
(2023·新高考Ⅱ卷)已知椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于A,B两点,若△F1AB的面积是△F2AB的面积的2倍,则m=(  )
A. B. C.- D.-

C [将直线方程与椭圆方程联立得
消去y可得4x2+6mx+3m2-3=0.
因为直线与椭圆相交于A,B两点,则Δ=36m2-4×4>0,解得-2设F1到直线AB的距离为d1,F2到直线AB的距离为d2,易知F1,F2,
则d1=,d2=,
===2,
解得m=-或m=-3(舍去).故选C.]
命题点3 中点弦问题
【典例3】 已知双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,且经过点(,1).
(1)求双曲线的方程.
(2)若直线l:y=kx+1与双曲线左支有两个交点,求k的取值范围.
(3)是否存在过点M的直线m与双曲线交于P,Q两点,且使得M是PQ的中点?若存在,求出直线m的方程;若不存在,请说明理由.
[解] (1)因为双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,且经过点(,1),
所以解得
所以双曲线的方程为x2-y2=1.
(2)设直线l交双曲线左支于点A(x1,y1),B(x2,y2),
联立可得(k2-1)x2+2kx+2=0,
因为直线l:y=kx+1与双曲线左支有两个交点,

解得1(3)若直线m⊥x轴,则直线m与双曲线x2-y2=1相切,不符合题意,所以直线m的斜率存在.
设点P(x3,y3),Q(x4,y4),
因为M为线段PQ的中点,

将点P,Q的坐标代入双曲线的方程,可得
作差可得=0,
即(x3-x4)(x3+x4)=(y3-y4)(y3+y4),
即2(x3-x4)=(y3-y4),
所以直线PQ的斜率kPQ==3,
所以直线m的方程为y-=3(x-1),
即y=3x-,
联立可得8x2-16x+=0,
则Δ=162-4×8×=-<0,
因此,不存在满足题设条件的直线m.
反思领悟 利用根与系数的关系解题时,需关注直线的斜率是否存在(为零);点差法在确定范围方面略显不足.
[教材母题改编]已知圆M:(x+3)2+y2=4,圆N:(x-3)2+y2=100,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程.
(2)是否存在过点Q的直线交曲线C于A,B两点,使得Q为AB的中点?若存在,求该直线的方程;若不存在,请说明理由.
[解] (1)设动圆P的半径为r,依题意得
所以|PM|+|PN|=12,且12>|MN|=6,
所以动点P的轨迹C是以M,N为焦点,长轴长为12的椭圆,所以2a=12,2c=6,即a=6,c=3,
所以b2=a2-c2=36-9=27,
所以椭圆C的方程为=1.
(2)假设存在过点Q的直线交曲线C于A,B两点,使得Q为AB的中点.由题意知,直线AB的斜率存在且不为0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=2,y1+y2=3,
则两式相减得=,
得=-=-=-,
即kAB=-,
所以直线AB的方程为y-=-(x-1),即x+2y-4=0.
代入椭圆方程中,得4y2-12y-15=0,因为Δ>0,所以直线AB存在.
所以存在过点Q的直线交曲线C于A,B两点,使得Q为AB的中点,且该直线的方程为x+2y-4=0.
【教用·备选题】
(2023·全国乙卷)设A,B为双曲线x2-=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是(  )
A.(1,1) B.(-1,2)
C.(1,3) D.(-1,-4)

D [依题意可设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点坐标为(x0,y0),设直线AB的方程为y=kx+m(提示:根据选项中点与双曲线的位置关系可知,若为线段AB的中点,则直线AB的斜率存在),与双曲线方程联立可得(9-k2)x2-2kmx-m2-9=0,则9-k2≠0,Δ=4k2m2+4(9-k2)(m2+9)>0,即k≠±3,且-k2+m2+9>0.由点A,B在双曲线上可得两式作差可得(x1+x2)(x1-x2)-=0,
整理得=·,即9·=(提示:弦中点问题常利用点差法).
对于A选项,直线AB的斜率为=9,则直线AB的方程为y-1=9(x-1),即y=9x-8,-k2+m2+9=-81+64+9<0,不符合题意;
对于B选项,直线AB的斜率为=-,则直线AB的方程为y-2=
-(x+1),即y=-x-,-k2+m2+9=-+9<0,不符合题意;
对于C选项,直线AB的斜率为=3,不符合题意;
对于D选项,直线AB的斜率为=,则直线AB的方程为y+4=(x+1),即y=x-,-k2+m2+9=-+9>0,符合题意.故选D.]
8
课后限时练17 直线与圆锥曲线
题号
1
3
5
2
4
6
7

1.(2025·内蒙古包头二模)已知直线l与双曲线-y2=1交于P,Q两点,线段PQ的中点为M(4,1),则直线l的方程为(  )
A.y=x-3 B.y=-x-3
C.y=x+5 D.y=-x+5
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
A [设P(x1,y1),Q(x2,y2),
因为线段PQ的中点为M(4,1),所以x1+x2=8,y1+y2=2,
所以两式相减可得=,
即=(y1+y2)(y1-y2),
所以·=,即=1,
所以直线l的斜率为1,所以直线l的方程为y-1=x-4,
化简为y=x-3,经检验符合题意.故选A.]
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
题号
1
3
5
2
4
6
7

2.(2025·广东湛江二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
D [设A(x1,y1),B(x2,y2),则
整理得==1,
因为线段AB中点的横坐标为7,
所以线段AB中点的纵坐标为4,则y1+y2=8,
从而可得p=4,故选D.]
8
题号
1
3
5
2
4
6
7

3.(2025·天津二模)若直线y=2x与双曲线=1(a>0,b>0)无公共点,则双曲线的离心率的取值范围为(  )
A.(1,) B.(1,]
C.(,+∞) D.[,+∞)
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [由题意可知,双曲线的渐近线斜率k=±,
因为直线y=2x与双曲线=1(a>0,b>0)无公共点,
所以≤2,e===,
所以双曲线的离心率的取值范围为(1,].故选B.]
8
4.(2025·重庆模拟)已知椭圆C:+x2=1的一个焦点是F,过原点的直线与C相交于点A,B,△ABF的面积是,则|AB|=(  )
A. B.
C. D.
题号
1
3
5
2
4
6
7

8
题号
1
3
5
2
4
6
7
D [如图所示,
由题意,不妨设f (0,2),直线AB的斜率存在,
设直线AB的方程为y=kx,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立整理得(k2+9)x2-9=0,Δ=36(k2+9)>0,
则x1+x2=0,x1x2=,
所以S△ABF=|OF|·|x1-x2|=×2==,
解得k=±6,故|AB|=|x1-x2|==.故选D.]
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
5.(多选)已知椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线l交椭圆于P,Q两点,则(  )
A.△PQF2的周长为8
B.若直线l经过点F1,则|PQ|的最小值是1
C.若线段PQ的中点坐标为,则直线l的方程为2x+8y-5=0
D.若点M是椭圆C上的任意一点,点N是圆D:x2+(y-2)2=1上的任意一点,则|MN|的最大值为+1



8
题号
1
3
5
2
4
6
7
BCD [对于A,若直线l经过点F1,如图1,则△PF2Q的周长为4a=4×2=8,
若直线l不经过点F1,如图2,则△PF2Q的周长为|PQ|+|PF2|+|QF2|<|PF1|+|QF1|+|PF2|+|QF2|=4a=8,故A错误;
对于B,过左焦点F1的椭圆的焦点弦中,通径最短,即==1,故B正确;
对于C,显然直线l的斜率存在,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
易知 整理得+(y1+y2)(y1-y2)=0,
所以·=-=·kPQ,
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
因为PQ的中点坐标为,则x1+x2=y1+y2=1,所以kPQ=-,
则直线l的方程为y-=-,即2x+8y-5=0,故C正确;
对于D,设M(x0,y0),圆心D(0,2),
则|MD|===,
因为-1≤y0≤1,所以当y0=-时,|MD|取得最大值=,
此时|MN|取得最大值+1,故D正确.故选BCD.]
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
6.(2025·湖北武汉二模)已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>0)焦点的直线与该抛物线交于A,B两点,若|AB|=12,△OAB的面积为4,则p=________.
4 [抛物线y2=2px的焦点F,设直线AB:x=ty+,A(x1,y1),B(x2,y2),
由 消去x得y2-2pty-p2=0,Δ>0,
4
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
则y1+y2=2pt,y1y2=-p2,
|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=t(y1+y2)+2p=2p(t2+1)=12,即p(t2+1)=6,
|y1-y2|===2p,
S△OAB=|OF||y1-y2|=p2=4,
则p2=8,因此p3=64,所以p=4.]
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
7.(2025·湖北襄阳模拟)如图,斜率为的直线与椭圆C:=1(02 
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
2 [设A(x1,y1),B(x2,y2),因为|AN|=|NM|=|MB|,
所以M(-x1,0),N,则B,
则 由
两式相减得=0,
即·=-,
因为=,所以=,所以=1,
==-=-,所以·=-,解得b=1,
所以c==,所以椭圆C的焦距为2.]
8
题号
1
3
5
2
4
6
7
8.(2025·湖北襄阳二模)已知椭圆E:=1(a>b>0)的离心率为,A为椭圆E上一点,且点A到椭圆E的两个焦点的距离之和等于2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:y=x+m与椭圆相交于P,Q两点,求线段PQ的中点N的轨迹方程;
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
(3)若A关于原点O的对称点为B,过点A与AB垂直的直线与椭圆E的另一个交点为C,AH⊥x轴于点H,直线BC与x轴交于点M.用S△BOM与S△AOH分别表示△BOM与△AOH的面积,证明:S△BOM=2S△AOH.
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
[解] (1)依题意,2a=2,解得a=,由离心率为,得c=2,则b2=a2-c2=2,
所以椭圆E的方程为=1.
(2)由消去y得2x2+2mx+3m2-6=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),N(xN,yN),
Δ=12m2-24(m2-2)=12(4-m2)>0,解得-2x1+x2=-m,y1+y2=(x1+x2)+2m=m,
由N是线段PQ的中点,得xN=-m,yN=m,
因此xN+yN=0,-1所以线段PQ的中点N的轨迹方程为x+y=0(-1题号
1
3
5
2
4
6
7
8
(3)证明:由题意,设点A(x0,y0)(x0y0≠0),则点B(-x0,-y0),H(x0,0),
设直线BC的方程为y+y0=k(x+x0),点C(xC,yC),

得(3k2+1)x2+6k(kx0-y0)x+3(kx0-y0)2-6=0,
则-x0+xC=,-x0xC=,
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
xC=+x0,yC=kxC+kx0-y0=+2kx0-y0.
由AB⊥AC,得·=(x0,y0)·=0,
整理得(y0-kx0)(y0-3kx0)=0,解得y0=kx0或y0=3kx0,
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
当y0=kx0时,直线BC过原点,不符合题意;
当y0=3kx0时,直线BC的方程为y=kx-2kx0,
则点M的坐标为(2x0,0),
因此S△AOH=|OH|·|y0|=|x0y0|,S△BOM=|OM|·|y0|=|x0y0|.
所以S△BOM=2S△AOH.
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
谢 谢!

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