20 直线与圆锥曲线的位置关系--高三数学三轮冲刺(答案版)

资源下载
  1. 二一教育资源

20 直线与圆锥曲线的位置关系--高三数学三轮冲刺(答案版)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
二十 直线与圆锥曲线的位置关系
题型一 切线问题
1.过+=1(a>b>0)椭圆上点P(x0,y0)处的切线方程是+=1;
2.过双曲线-=1(a>0,b>0)上一点P(x0,y0)处的切线方程是-=1
3.过抛物线y2=2px(p>0)上一点P(x0,y0)处的切线方程是y0y=p(x+x0)
【例1】(2025·湖北孝感一模)已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为,则椭圆在其上一点处的切线方程为,试运用该性质解决以下问题:椭圆:,其焦距为,且过点.点为在第一象限中的任意一点,过作的切线,分别与轴和轴的正半轴交于两点,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题指导】求椭圆的方程为→切线方程→的面积为→基本不等式→面积的最小值为.
【解析】根据题意得,根据待定系数法得,解得,
所以椭圆的方程为,
设点,由题知过点与椭圆相切的切线的方程为:,
【技巧】过椭圆=1上一点的切线方程为;
所以,,
所以的面积为,
因为,当且仅当时等号成立;
所以,所以面积的最小值为,故选B.
题型二 中点弦问题
用“点差法”解决有关中点弦问题的一般步骤
【例2】(2023·全国乙卷T11)设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
【思维探究】
看到什么 想到什么
双曲线 将符号语言翻译成图形语言,作出图形
线段AB中点 由中点弦联想点差法,通过点差法得到斜率之间的关系,将几何条件转化为代数运算
【答案】D
【解析】设,则的中点,
可得,
【技巧】借用中点公式可求得斜率
因为在双曲线上,则,两式相减得,
所以.
对于选项A: 可得,则,
联立方程,消去y得,
此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故A错误;
对于选项B:可得,则,
联立方程,消去y得,
此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故B错误;
对于选项C:可得,则
由双曲线方程可得,则为双曲线的渐近线,
所以直线AB与双曲线没有交点,故C错误;
对于选项D:,则,
联立方程,消去y得,
此时,故直线AB与双曲线有交两个交点,故D正确;
法二 选项中的点均位于双曲线两支之间,故A,B分别在双曲线的两支上且不关于原点对称,设线段AB的中点坐标为(x0,y0),则|kAB|=9||<3,即|y0|>3|x0|,结合选项可知选D.
题型三 弦长问题
圆锥曲线中的弦长问题
已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0),


【例3】(2024·全国一卷T16)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
【思维探究】
看到什么 想到什么
和为椭圆上两点 待定系数法求方程,求椭圆离心率
过P的直线交C于另一点B 作出椭圆和直线;将直线与椭圆方程联立、消元
的面积为9 借助面积公式表示出,进而应用距离公式,实现几何条件代数化
直线的方程 求值离不开解方程,寻找参数k的方程
【解】(1)由题意得,解得,
所以.
(2)当的斜率不存在时,到距离,
【易错提醒】忽视直线斜率不存在情况的讨论导致失分
此时不满足条件.
当直线斜率存在时,设,
设与轴的交点为,令,则,
联立,则有,

其中,且,
则,
则,
解得或,经代入判别式验证均满足题意.
则直线为或,即或.
【例4】(2025·新课标Ⅱ卷T16)已知椭圆的离心率为,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于两点,为坐标原点,若的面积为,求.
【解题指导】(1)长轴长和离心率→求→椭圆方程;
(2)设直线方程联立椭圆方程→韦达定理→用参数表示面积→求的值→求弦长.
【解】(1)因为长轴长为4,故,而离心率为,故,
故,故椭圆方程为:.
由题设直线的斜率不为0,故设直线,,
【技巧】直线过定点,可巧设为,避免斜率是否存在的讨论
由可得,
故即,
且,
故,
解得,
故.
【解后反思】当直线的斜率存在时,联立直线与圆锥曲线方程,消元得到关于x(或y)的一元二次方程,利用根与系数的关系得到(x1-x2)2,(y1-y2)2,代入两点间的距离公式求解.
【通关训练】
1.双曲线的左、右焦点,是双曲线上一点,且.则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为双曲线的左、右焦点,是双曲线上一点,
由,又有,所以.
由,为等腰三角形,则底边上的高,
,故选B
2.(2025·广东湛江·二模)已知抛物线与直线交于,两点,且线段中点的横坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,,则,得,
因为线段中点的横坐标为,所以线段中点的纵坐标为,则,
从而可得,故选:D.
3.(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面积是△F2AB面积的2倍,则m=(  )
A. B.
C.- D.-
【答案】C
【解析】由题意,F1(-,0),F2(,0),△F1AB面积是△F2AB面积的2倍,
所以点F1到直线AB的距离是点F2到直线AB的距离的2倍,即=2×,
解得m=-或m=-3(此时直线与椭圆C不相交,舍去),故选C.
4.过双曲线上一点作双曲线的切线,若直线与直线的斜率均存在,且斜率之积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,由于双曲线在点处的切线方程为,
故切线的斜率;因为,则,则,
即双曲线的离心率。
5.(2025·湖南邵阳·一模)经过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线,直线与椭圆相交于,两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,,∴,即,
,∴,
联立方程组得,整理得,
设,,∴,,
.
故选:A.
6.(2025·河南洛阳二模)经过抛物线的焦点F的直线交C于A,B两点,与抛物线C的准线交于点P,若成等差数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意得,,抛物线的准线方程为,
因为过抛物线焦点的直线与抛物线交于两点,且与抛物线的准线相交,
所以直线的斜率存在且不为0,设直线方程为,
与联立得,
设,显然,则,,
故,
设直线倾斜角为,则,
所以,
故,解得,
故,
又,故,解得,
故.故选D
7.(多选)已知抛物线的焦点为,,为上的两点,过,作的两条切线交于点,设两条切线的斜率分别为,,直线的斜率为,则( )
A.的准线方程为
B.,,成等差数列
C.若在的准线上,则
D.若在的准线上,则的最小值为
【答案】BCD
【解析】对A,抛物线:,抛物线的准线方程为,A选项错误;
对B,设,,
∵,∴,,,
∴,B选项正确;
对C,由上可知直线:,:,
解得,,,,C选项正确;
对D,,
当且仅当时取等号,D选项正确.故选:BCD.
8.(多选)已知椭圆,斜率为且不经过原点的直线与椭圆相交于两点,为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.直线与垂直
B.若点的坐标为,则直线的方程为
C.若直线的方程为,则点的坐标为
D.若直线过椭圆的焦点,则
【答案】BD
【解析】对于A,设,则, ,
因此,即,直线与不垂直,A错误;
对于,由点,得,则,则直线的方程为,即,B正确;
对于C,由直线的方程为,得,点的坐标不可能为,C错误;
对于D,过椭圆焦点的弦中,最短弦长为通径长,最长弦长为长轴长,
而椭圆最短弦长为1,最长弦长为4,又直线的斜率存在且不过原点,则,D正确.
故选:BD
9.(多选)(2025·山东滨州·二模)已知点A,B,C都在双曲线上,点在第一象限,点在第四象限,A,B关于原点对称,,过作垂直于轴的直线分别交,于点D,E.若,则下列结论正确的是( )
A.点的纵坐标为 B.
C. D.双曲线的离心率为
【答案】ABD
【解析】对于A,因为A,B关于原点对称,,,
设,,
因为,所以,,
解得:,,,故A正确;
对于B,因为,所以,
所以,所以,故B正确;
对于C,因为三点共线,,,,
所以,则,故C错误;
对于D,因为,在双曲线上,所以,,

因为,即,其中,
所以,所以,
则,故D正确.
故选:ABD.
10.过点作抛物线的切线,切线在轴上的截距为___.
【答案】1
【解析】设切线斜率为,则切线方程,
联立方程可得,
则,解得,
即切线方程为,取,得.
∴切线在轴上的截距为1.
【结论速解】点在抛物线上,切线方程:,,,,代入得:,取,得.
11.(2024·北京卷T13)若直线与双曲线只有一个公共点,则的一个取值为 .
【答案】(或,答案不唯一)
【解析】联立,化简并整理得:,
由题意得或,
解得或无解,即,经检验,符合题意.
12.(2025·黑龙江·二模)双曲线C:的右焦点为F,双曲线C上有两点A,B关于直线l:对称,则
【答案】
【解析】,设的中点为,连接
因为为线段的垂直平分线,故可设,,
由可得(*),
故,故,
故的中点为,
因的中点在直线上,故,
故,此时,且,

13.(2025·四川成都·期中)已知双曲线与双曲线的渐近线相同,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知双曲线的左右焦点分别为,,直线经过,斜率为,与双曲线交于A,两点,求的值.
【解】(1)解:设所求双曲线方程为,
代入点得:,即,
双曲线方程为,即;
(2)解:由(1)知:,,
即直线的方程为,
设,,
联立,得,
满足,且,,
由弦长公式得.
14.(2025·河南·三模)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,离心率为,长轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知直线的过定点,若椭圆上存在两点,关于直线对称,求直线斜率的取值范围.
【解】(1)解:因为椭圆的离心率为,长轴长为,
解得,则,
所以椭圆的标准方程是;
(2)易知直线的斜率存在,设直线方程为:,,
AB中点的坐标为,
则,两式相减得,
即,又,
解得,
因为线段AB的中点在椭圆内部,
所以,即,
解得,
所以直线斜率的取值范围
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源预览