资源简介 第8节 直线与圆锥曲线(时间:60分钟,满分:97分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]1.(2026·河南郑州模拟)直线+=1与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系为( )A.相离 B.相切C.相交 D.无法确定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.23.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.-1C.1 D.24.已知双曲线C的方程为5x2-y2=1,过点P(0,-1)作直线l与双曲线左、右两支交于点M,N.若=2,则直线l的方程为( )A.y=x-1B.y=x-1或y=-x-1C.y=x-1或y=-x-1D.y=x-15.(2025·湖北武汉二调)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面积为4,则p=( )A.4 B.3C.2 D.36.〔多选〕已知直线l:y=x+m与椭圆C:+=1,则( )A.若C与l至少有一个公共点,则m≤2B.若C与l有且仅有两个公共点,则|m|<2C.若m=3,则C上到l的距离为5的点只有1个D.若m=-,则C上到l的距离为1的点只有3个7.〔一题多解〕已知倾斜角为的直线l与椭圆C:+y2=1交于A,B两点,P为AB的中点,O为坐标原点,则直线OP的斜率为 .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.(15分)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求直线l的方程;(2)若=3,求|AB|.10.已知双曲线C:-=1,过点P(3,3)作直线l,使l与C有且只有一个公共点,则满足条件的直线l共有( )A.1条 B.2条C.3条 D.4条11.设抛物线E:y2=8x的焦点为F,过点M(4,0)的直线与E相交于A,B两点,与E的准线相交于点C,点B在线段AC上,|BF|=3,记△BCF与△ACF的面积分别为S△BCF,S△ACF,则=( )A. B.C. D.12.双曲线C:-=1的右焦点为F,双曲线C上有两点A,B关于直线l:3x+y-8=0对称,则|+|=( )A.2 B.4C.2 D.413.(2025·广东茂名模拟)已知F1,F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,A,B,C是椭圆上x轴上方的三点,且AF1∥BO∥CF2(O为坐标原点),如图所示,则的取值范围是 .14.(15分)(2025·山东烟台二模)已知双曲线Γ:-=1(a>0,b>0)的焦距为4,点(,1)在Γ上.(1)求Γ的方程;(2)设过Γ的左焦点F1的直线交Γ的左支于点A,B,过Γ的右焦点F2的直线交Γ的右支于点C,D,若以A,B,C,D为顶点的四边形是面积为4的平行四边形,求直线AB的方程.15.〔创新定义〕〔多选〕阿基米德的“平衡法”体现了近代积分法的基本思想,他用“平衡法”求得抛物线弓形(抛物线与其弦AB所在直线围成的图形)面积等于此弓形的内接三角形(内接△ABC的顶点C在抛物线上,且在过弦AB的中点与抛物线对称轴平行或重合的直线上)面积的.现已知直线y=-x+p与抛物线E:y2=2px(p>0)交于A,B两点,且A为第一象限内的点,E在A处的切线为l,线段AB的中点为D,直线DC∥x轴所在的直线交E于点C,下列说法正确的是( )A.若抛物线弓形面积为8,则其内接三角形的面积为6B.切线l的方程为2x-2y+p=0C.若4n-1·An=S△ABC(n∈N*),则弦AB对应的抛物线弓形面积大于A1+A2+…+An-1+An(n≥2)D.若分别取AC,BC的中点V1,V2,过V1,V2且垂直y轴的直线分别交E于C1,C2,则+=S△ABC第8节 直线与圆锥曲线1.C 2.C 3.A 4.C5.A 抛物线y2=2px的焦点为F( ,0),设直线AB:x=ty+,点A(x1,y1),B(x2,y2),由消去x得y2-2pty-p2=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|===2p,S△OAB=|OF|·|y1-y2|=p2=4,则p2=8,因此p3=64,所以p=4.故选A.6.BCD 联立得4x2+6mx+3m2-6=0,则Δ=12(8-m2).令Δ=12(8-m2)≥0,则|m|≤2,A错误;令Δ=12(8-m2)>0,则|m|<2,B正确;令l与C相切,则Δ=12(8-m2)=0,即m=±2,直线y=x+3与直线y=x-2的距离d==5,C正确;如图,直线y=x-与直线y=x-2和直线y=x间的距离均为1,因此C上到l的距离为1的点只有3个,D正确.7.- 解析:法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则kAB==1,x0=,y0=,所以kOP==,所以kABkOP=,将A,B两点坐标代入椭圆方程可得两式作差可得+-=0,所以kABkOP==-,则kOP=-.法二 由题意得a2=4,b2=1,kAB=1,由kAB·kOP=-,即1×kOP=-,所以kOP=-.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:设直线l的方程为y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(1)由题设得F( ,0),故|AF|+|BF|=x1+x2+.又|AF|+|BF|=4,所以x1+x2=.由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,其中Δ=144(1-2t)>0,则x1+x2=-,从而-=,得t=-(满足Δ>0),所以l的方程为y=x-.(2)由=3,可得y1=-3y2.由可得y2-2y+2t=0,其中Δ=4-8t>0,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.代入C的方程得x1=3,x2=.所以A(3,3),B( ,-1),故|AB|=.10.D 由题意知双曲线的焦点F1(-5,0),F2(5,0),顶点A(3,0),渐近线方程为y=±x,由P(3,3)可得该点在双曲线右顶点上方,易得过点P与双曲线有且只有一个公共点的直线中,有两条和双曲线的渐近线分别平行的直线(图1),有两条双曲线右支的切线(图2),共4条.11.C 抛物线E的焦点为F(2,0),准线方程为x=-2.设A(x1,y1),B(x2,y2),C(-2,y3).直线AB的斜率一定存在且不为0,设直线AB的方程为y=k(x-4),k≠0,联立消去y得k2(x-4)2=8x,即k2x2-(8k2+8)x+16k2=0,显然Δ>0,∴x1x2=16.∵|BF|=x2+=x2+2=3,∴x2=1,∴x1=16.设点F到直线AB的距离为d,则=====.12.B 由题意知,半焦距c==4,F(4,0),如图,连接AB,设线段AB的中点为S,连接FS,由题意知,直线l为线段AB的垂直平分线,所以可设直线AB:x-3y+m=0,A(x1,y1),B(x2,y2),由可得6y2-6my+m2-12=0,Δ=(-6m)2-4×6×(m2-12)=12(m2+24)>0,故y1+y2=m,故x1+x2=3(y1+y2)-2m=m,故S( ,).因为线段AB的中点在直线l:3x+y-8=0上,故3×+-8=0,得m=4,所以S(2,2),=(-2,2),故|+|=2||=2×=4.13.[,2) 解析:如图所示,延长AF1交椭圆于D,则由椭圆的对称性知|AF1|+|CF2|=|AD|,设直线AD:x=my-1,则OB:x=my,所以 (3m2+4)·y2-6my-9=0,所以|AD|=·=,又 (3m2+4)y2-12=0,所以|OB|=·,所以==2·,令t=m2+1≥1,所以=2·,故∈[,2).14.解:(1)由双曲线Γ:-=1(a>0,b>0)的焦距为4,点(,1)在Γ上,可得2c=4,所以c=2,且-=1,又因为c2=a2+b2,即a2+b2=4,联立方程解得所以Γ的方程为-y2=1.(2)由题意知,四边形ABCD为平行四边形,可得直线AB与CD平行,当直线AB斜率不存在时,令x=-2,代入双曲线方程-y2=1,可得y=±,此时四边形ABCD为矩形,面积为4×=,不合题意;当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x+2),则直线CD方程为y=k(x-2),直线AB和CD的距离d=,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程整理得(1-3k2)x2-12k2x-12k2-3=0,则Δ=12(k2+1)>0且x1+x2=,x1x2=,又由双曲线的渐近线的方程为y=±x,要使得过Γ的左焦点F1的直线交Γ的左支于点A,B,可得k2>,则|AB|=|x1-x2|===,所以S ABCD=|AB|×d=×==4,化简可得7k4-8k2+1=0,解得k2=或k2=1,因为k2>,所以k2=1,解得k=±1,故直线AB的方程为y=±(x+2),即x-y+2=0或x+y+2=0.15.ABD A选项,内接三角形的面积为8×=6,正确;B选项,联立方程解得又A为第一象限内的点,∴A(,p),y=,y'=,y'=1,故切线方程为y-p=x-,即2x-2y+p=0,正确;C选项,由4n-1·An=S△ABC(n∈N*),得A1=4A2,令n=2,S△ABC=4·A2,弓形面积为S△ABC=A2=4A2+A2=A1+A2,所以不等式不成立,错误;D选项,由A(,p),B(,-3p)知D(,-p),DC∥x轴,C(,-p),又AC,BC的中点分别为V1,V2,易求得V1(,0),V2(,-2p),C1(0,0),C2(2p,-2p),=×C1V1×2p=,=×C2V2×2p=,S△ABC=×CD×4p=4p2,因此+=S△ABC成立,正确.故选A、B、D.1 / 1第8节 直线与圆锥曲线1.理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.掌握直线与圆锥曲线相交的综合问题.知识梳理1.直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线与圆锥曲线的位置关系有 、 、 ;相交有两个交点(特殊情况除外),相切有一个交点,相离无交点;(2)判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0代入圆锥曲线C的方程,消去y(或x)得到一个关于变量x(或y)的方程ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0).①当a≠0时,可考虑一元二次方程的判别式Δ,有Δ>0时,直线l与曲线C ;Δ=0时,直线l与曲线C ;Δ<0时,直线l与曲线C ;②当a=0时,即得到一个一次方程,则l与C相交,且只有一个交点,此时,若C为双曲线,则直线l与双曲线的 平行;若C为抛物线,则直线l与抛物线的 平行或重合.2.直线与圆锥曲线相交弦设直线与圆锥曲线的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0),则|AB|=|x1-x2|= ,或|AB|=|y1-y2|= .1.若O为坐标原点,A(x1,y1),B(x2,y2)为平面直角坐标系中的任意两点,且O,A,B三点不共线,则S△OAB=|x1y2-x2y1|.2.中点弦的有关结论 (1)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=e2-1=-;若曲线为双曲线,则kMN·kOP=e2-1=; (2)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).诊断自测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)“直线l与双曲线C相切”的充要条件是“直线l与双曲线C只有一个公共点”.( )2.直线y=kx+2与椭圆+=1有且只有一个交点,则k=( )A. B.-C.± D.±3.(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.2C.3 D.44.经过椭圆+y2=1的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,则线段AB的长为 .直线与圆锥曲线的位置关系(师生共研过关)(1)已知直线l的方程为mx+y+2m=1,椭圆C的方程为+=1,则直线l与椭圆C的位置关系为( )A.相离 B.相交C.相切 D.不能确定(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的取值范围为( )A.(-,-1) B.(-2,-1)C.( -,-1) D.(-,-1)听课记录判断直线与圆锥曲线位置关系的方法 (1)代数法:在判断直线和圆锥曲线的位置关系时,先联立方程组,再消去x(或y),得到关于y(或x)的方程,如果是直线与圆或椭圆,则所得方程一定为一元二次方程;如果是直线与双曲线或抛物线,则需讨论二次项系数等于零和不等于零两种情况,只有二次方程才有判别式,另外还应注意斜率不存在的情形; (2)几何法:通过直线与圆锥曲线的交点情况进行判断,特别地,若直线经过圆锥曲线内部的定点,则直线与圆锥曲线相交.训练1 (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)〔一题多解〕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·全国Ⅱ卷16题)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|.弦长的求法 (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,可利用弦长公式求解.训练2 (2026·山东淄博模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),离心率e=,点P( ,)在双曲线上.(1)求双曲线C的标准方程;(2)点F1,F2分别是双曲线C的左、右焦点,过点F2的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,若△ABF1的周长为12,求直线l的方程.中点弦问题(师生共研过关)(1)〔一题多解〕已知直线l:x-y+3=0与双曲线C:-=1(a>0,b>0)交于A,B两点,点P(1,4)是弦AB的中点,则双曲线C的渐近线方程为 ;(2)设过点P( 0,)的直线l与椭圆+y2=1交于M,N两点,点B为该椭圆的下顶点且|BM|=|BN|,则直线l的方程为 .听课记录解决圆锥曲线“中点弦”问题的方法 (1)根与系数的关系法:联立直线和圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,由根与系数的关系及中点坐标公式求解; (2)点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点坐标分别代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和直线AB的斜率有关的式子,可以大大减少计算量.训练3 (2025·河南郑州一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离为1,若抛物线C上存在关于直线l:x-y-2=0对称的不同的两点P和Q,则线段PQ的中点坐标为( )A.(1,-1) B.(2,0)C.( ,-) D.(1,1)第8节 直线与圆锥曲线【夯实必备知识】知识梳理1.(1)相交 相切 相离 (2)①相交 相切 相离 ②渐近线 对称轴2.诊断自测1.(1)√ (2)× (3)√ (4)×2.C 3.D 4.【研透核心考点】考点1【例1】 (1)B (2)C 解析:(1)直线l:mx+y+2m=1,即m(x+2)+y-1=0,令解得则直线l过定点(-2,1),因为+=<1,则该定点在椭圆内,则直线l与椭圆C的位置关系为相交.(2)联立整理得(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)交于不同的两点,则满足解得-<k<-1,所以k的取值范围是(-,-1).训练1 (1)D (2)k=0,|b|<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)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符合题意.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),则S△OAB=×2×|x2-x1|===,解得k2=.所以|AB|=|x2-x1|=×=.训练2 解:(1)由题意可得==,则=,即a2=4b2,又因为点P( ,)在双曲线上,所以-=1,解得a2=4,b2=1,所以双曲线C的标准方程为-y2=1.(2)因为△ABF1的周长为12,所以|AB|+|AF1|+|BF1|=12, ①由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a=4,|BF1|-|BF2|=2a=4,所以|AF1|+|BF1|-(|AF2|+|BF2|)=|AF1|+|BF1|-|AB|=8, ②由①②可得|AB|=2,由(1)知,c2=a2+b2=5,所以F2(,0),因为直线l的斜率不为0,所以设l:x=my+,则联立直线与双曲线可得(m2-4)y2+2my+1=0,当m2-4=0,即m=±2时,直线与双曲线只有一个交点,不符合题意,所以m2-4≠0,y1+y2=-,y1y2=,所以|AB|===2,所以===2,解得m2=-6(舍去)或,所以m=±,故直线l的方程为x=±y+,即3x±y-3=0.考点3【例3】 (1)y=±2x (2)y=±x+解析:(1)法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),可得-=1,-=1,两式相减可得=,由点P(1,4)是弦AB的中点,且直线l:x-y+3=0,可得x1+x2=2,y1+y2=8,y1-y2=x1-x2,即有b2=4a2,即b=2a,所以双曲线的渐近线方程为y=±2x.法二 由题意知kAB=1,kOP=4(O为坐标原点),则=kAB·kOP=4,所以b2=4a2,b=2a,故双曲线C的渐近线方程为y=±2x.(2)设弦MN的中点E的坐标为(m,n),连接OE,BE,如图.由椭圆的“垂径定理”与已知条件,有kBE·kPE=-1,kOE·kPE=-,于是·=-1,·=-.解得m=±,n=.于是直线l的方程为y=±x+.由于+()2<1,所以点E在椭圆内,直线l与椭圆相交,满足条件.所以直线l的方程为y=±x+.训练3 A ∵焦点到准线的距离为p,则p=1,∴y2=2x.设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则两式相减可得(y1-y2)(y1+y2)=2(x1-x2),∴kPQ=,又∵P,Q关于直线l对称,∴kPQ=-1,即y1+y2=-2,∴PQ中点的纵坐标为=-1,又∵PQ的中点在直线l上,∴PQ中点的横坐标为-1+2=1.∴线段PQ的中点坐标为(1,-1).1 / 1(共70张PPT)第8节 直线与圆锥曲线课标要求1. 理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. 掌握直线与圆锥曲线相交的综合问题.目录/CONTENTS夯实必备知识01研透核心考点02课时跟踪检测0301PART夯实必备知识知识梳理1. 直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线与圆锥曲线的位置关系有 、 、 ;相交有两个交点(特殊情况除外),相切有一个交点,相离无交点;(2)判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0代入圆锥曲线C的方程,消去y(或x)得到一个关于变量x(或y)的方程ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0).①当a≠0时,可考虑一元二次方程的判别式Δ,有Δ>0时,直线l与曲线C ;Δ=0时,直线l与曲线C ;Δ<0时,直线l与曲线C ;相交 相切 相离 相交 相切 相离 ②当a=0时,即得到一个一次方程,则l与C相交,且只有一个交点,此时,若C为双曲线,则直线l与双曲线的 平行;若C为抛物线,则直线l与抛物线的 平行或重合.渐近线 对称轴 2. 直线与圆锥曲线相交弦设直线与圆锥曲线的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0),则|AB|= |x1-x2|= ,或|AB|= |y1-y2|= . 1. 若O为坐标原点,A(x1,y1),B(x2,y2)为平面直角坐标系中的任意两点,且O,A,B三点不共线,则S△OAB= |x1y2-x2y1|.2. 中点弦的有关结论(1)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=e2-1=- ;若曲线为双曲线,则kMN·kOP=e2-1= ;(2)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).诊断自测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)“直线l与双曲线C相切”的充要条件是“直线l与双曲线C只有一个公共点”. ( × )√×√×2. 直线y=kx+2与椭圆 + =1有且只有一个交点,则k=( )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. (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√解析: 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=4.4. 经过椭圆 +y2=1的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,则线段AB的长为 . 解析:在 +y2=1中,a2=2,b2=1,所以c2=a2-b2=1,即c=1,故左焦点为F1(-1,0),而tan 60°= ,故直线l为y= (x+1),联立 +y2=1整理得7x2+12x+4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得x1+x2=- ,x1x2= .则由弦长公式得|AB|=· = .02PART研透核心考点直线与圆锥曲线的位置关系(师生共研过关)(1)已知直线l的方程为mx+y+2m=1,椭圆C的方程为 + =1,则直线l与椭圆C的位置关系为( B )A. 相离 B. 相交C. 相切 D. 不能确定B解析: 直线l:mx+y+2m=1,即m(x+2)+y-1=0,令解得 则直线l过定点(-2,1),因为 += <1,则该定点在椭圆内,则直线l与椭圆C的位置关系为相交.(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( C )A. (- ,-1) B. (-2 ,-1)C. ( - ,-1) D. (- ,-1)C解析:联立 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)交于不同的两点,则满足解得- <k<-1,所以k的取值范围是(- ,-1).判断直线与圆锥曲线位置关系的方法(1)代数法:在判断直线和圆锥曲线的位置关系时,先联立方程组,再消去x(或y),得到关于y(或x)的方程,如果是直线与圆或椭圆,则所得方程一定为一元二次方程;如果是直线与双曲线或抛物线,则需讨论二次项系数等于零和不等于零两种情况,只有二次方程才有判别式,另外还应注意斜率不存在的情形;(2)几何法:通过直线与圆锥曲线的交点情况进行判断,特别地,若直线经过圆锥曲线内部的定点,则直线与圆锥曲线相交.训练1 (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)〔一题多解〕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符合题意.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·全国Ⅱ卷16题)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;解: 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)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:由题意得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),则S△OAB= ×2×|x2-x1|= = = ,解得k2= .所以|AB|= |x2-x1|= × = .弦长的求法(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,可利用弦长公式求解.训练2 (2026·山东淄博模拟)已知双曲线C: - =1(a>0,b>0),离心率e= ,点P( , )在双曲线上.(1)求双曲线C的标准方程;解: 由题意可得 = = ,则 = ,即a2=4b2,又因为点P( , )在双曲线上,所以 - =1,解得a2=4,b2=1,所以双曲线C的标准方程为 -y2=1.(2)点F1,F2分别是双曲线C的左、右焦点,过点F2的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,若△ABF1的周长为12,求直线l的方程.解:因为△ABF1的周长为12,所以|AB|+|AF1|+|BF1|=12, ①由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a=4,|BF1|-|BF2|=2a=4,所以|AF1|+|BF1|-(|AF2|+|BF2|)=|AF1|+|BF1|-|AB|=8, ②由①②可得|AB|=2,由(1)知,c2=a2+b2=5,所以F2( ,0),因为直线l的斜率不为0,所以设l:x=my+ ,则联立直线与双曲线 可得(m2-4)y2+2 my+1=0,当m2-4=0,即m=±2时,直线与双曲线只有一个交点,不符合题意,所以m2-4≠0,y1+y2=- ,y1y2= ,所以|AB|= = =2,所以= = =2,解得m2=-6(舍去)或 ,所以m=± ,故直线l的方程为x=± y+ ,即3x± y-3 =0.中点弦问题(师生共研过关)(1)〔一题多解〕已知直线l:x-y+3=0与双曲线C: - =1(a>0,b>0)交于A,B两点,点P(1,4)是弦AB的中点,则双曲线C的渐近线方程为 ;y=±2x 解析: 法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),可得 - =1, -=1,两式相减可得 = ,由点P(1,4)是弦AB的中点,且直线l:x-y+3=0,可得x1+x2=2,y1+y2=8,y1-y2=x1-x2,即有b2=4a2,即b=2a,所以双曲线的渐近线方程为y=±2x.法二 由题意知kAB=1,kOP=4(O为坐标原点),则 =kAB·kOP=4,所以b2=4a2,b=2a,故双曲线C的渐近线方程为y=±2x.(2)设过点P(0, )的直线l与椭圆 +y2=1交于M,N两点,点B为该椭圆的下顶点且|BM|=|BN|,则直线l的方程为 .y=± x+解析: 设弦MN的中点E的坐标为(m,n),连接OE,BE,如图.由椭圆的“垂径定理”与已知条件,有kBE·kPE=-1,kOE·kPE=- ,于是 · =-1,· =- .解得m=± ,n= .于是直线l的方程为y=± x+ .由于 +( )2<1,所以点E在椭圆内,直线l与椭圆相交,满足条件.所以直线l的方程为y=± x+ .解决圆锥曲线“中点弦”问题的方法(1)根与系数的关系法:联立直线和圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,由根与系数的关系及中点坐标公式求解;(2)点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点坐标分别代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和直线AB的斜率有关的式子,可以大大减少计算量.训练3 (2025·河南郑州一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离为1,若抛物线C上存在关于直线l:x-y-2=0对称的不同的两点P和Q,则线段PQ的中点坐标为( )A. (1,-1) B. (2,0)C. ( ,- ) D. (1,1)√解析: ∵焦点到准线的距离为p,则p=1,∴y2=2x.设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则 两式相减可得(y1-y2)(y1+y2)=2(x1-x2),∴kPQ= ,又∵P,Q关于直线l对称,∴kPQ=-1,即y1+y2=-2,∴PQ中点的纵坐标为 =-1,又∵PQ的中点在直线l上,∴PQ中点的横坐标为-1+2=1.∴线段PQ的中点坐标为(1,-1).03PART课时跟踪检测(时间:60分钟,满分:97分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]1. (2026·河南郑州模拟)直线 + =1与椭圆 + =1(a>b>0)的位置关系为( )A. 相离 B. 相切C. 相交 D. 无法确定123456789101112131415√解析: 因为直线 + =1过点(a,0),(0,b),而(a,0),(0,b)为椭圆 + =1(a>b>0)的右顶点和上顶点,故直线 +=1与椭圆 + =1(a>b>0)相交.故选C.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=1.1234567891011121314153. 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. -1C. 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=-2.1234567891011121314154. 已知双曲线C的方程为5x2-y2=1,过点P(0,-1)作直线l与双曲线左、右两支交于点M,N. 若 =2 ,则直线l的方程为( )A. y= x-1B. y= x-1或y=- x-1C. y=x-1或y=-x-1D. y=x-1√123456789101112131415解析: 设M(x1,y1),N(x2,y2),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=kx-1,联立 (5-k2)x2+2kx-2=0,则5-k2≠0,且Δ=4(10-k2)>0,x1+x2= ①,x1x2= ②,因为 =2 ,则-x1=2x2 ③,①③联立解得x1= ,x2= ,代入②得k2=1 k=±1,则直线l的方程为y=x-1或y=-x-1.1234567891011121314155. (2025·湖北武汉二调)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面积为4 ,则p=( )A. 4 B. 3 C. 2 D. 3√123456789101112131415解析: 抛物线y2=2px的焦点为F( ,0),设直线AB:x=ty+ ,点A(x1,y1),B(x2,y2),由消去x得y2-2pty-p2=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|= = =2p ,S△OAB= |OF|·|y1-y2|= p2 =4 ,则p2 =8 ,因此p3=64,所以p=4.故选A.1234567891011121314156. 〔多选〕已知直线l:y=x+m与椭圆C: + =1,则( )A. 若C与l至少有一个公共点,则m≤2B. 若C与l有且仅有两个公共点,则|m|<2C. 若m=3 ,则C上到l的距离为5的点只有1个D. 若m=- ,则C上到l的距离为1的点只有3个√√√123456789101112131415解析: 联立 得4x2+6mx+3m2-6=0,则Δ=12(8-m2).令Δ=12(8-m2)≥0,则|m|≤2 ,A错误;令Δ=12(8-m2)>0,则|m|<2 ,B正确;令l与C相切,则Δ=12(8-m2)=0,即m=±2 ,直线y=x+3 与直线y=x-2 的距离d= =5,C正确;如图,直线y=x- 与直线y=x-2 和直线y=x间的距离均为1,因此C上到l的距离为1的点只有3个,D正确.1234567891011121314157. 〔一题多解〕已知倾斜角为 的直线l与椭圆C: +y2=1交于A,B两点,P为AB的中点,O为坐标原点,则直线OP的斜率为 .解析:法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则kAB==1,x0= ,y0= ,所以kOP= = ,所以kABkOP= ,将A,B两点坐标代入椭圆方程可得 两式作差可得 + - =0,所以kABkOP= =- ,则kOP=- .- 123456789101112131415法二 由题意得a2=4,b2=1,kAB=1,由kAB·kOP=- ,即1×kOP=- ,所以kOP=- .1234567891011121314158. 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|= · = · =1234567891011121314154 ,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 .1234567891011121314159. (15分)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为 的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求直线l的方程;解:设直线l的方程为y= x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(1)由题设得F( ,0),故|AF|+|BF|=x1+x2+ .又|AF|+|BF|=4,所以x1+x2= .由 可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,123456789101112131415其中Δ=144(1-2t)>0,则x1+x2=- ,从而- = ,得t=- (满足Δ>0),所以l的方程为y= x- .123456789101112131415(2)若 =3 ,求|AB|.解:由 =3 ,可得y1=-3y2.由 可得y2-2y+2t=0,其中Δ=4-8t>0,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.代入C的方程得x1=3,x2= .所以A(3,3),B( ,-1),故|AB|= .12345678910111213141510. 已知双曲线C: - =1,过点P(3,3)作直线l,使l与C有且只有一个公共点,则满足条件的直线l共有( )A. 1条 B. 2条C. 3条 D. 4条√123456789101112131415解析: 由题意知双曲线的焦点F1(-5,0),F2(5,0),顶点A(3,0),渐近线方程为y=± x,由P(3,3)可得该点在双曲线右顶点上方,易得过点P与双曲线有且只有一个公共点的直线中,有两条和双曲线的渐近线分别平行的直线(图1),有两条双曲线右支的切线(图2),共4条.12345678910111213141511. 设抛物线E:y2=8x的焦点为F,过点M(4,0)的直线与E相交于A,B两点,与E的准线相交于点C,点B在线段AC上,|BF|=3,记△BCF与△ACF的面积分别为S△BCF,S△ACF,则 =( )A. B.C. D.√123456789101112131415解析: 抛物线E的焦点为F(2,0),准线方程为x=-2.设A(x1,y1),B(x2,y2),C(-2,y3).直线AB的斜率一定存在且不为0,设直线AB的方程为y=k(x-4),k≠0,联立 消去y得k2(x-4)2=8x,即k2x2-(8k2+8)x+16k2=0,显然Δ>0,∴x1x2=16.∵|BF|=x2+ =x2+2=3,∴x2=1,∴x1=16.设点F到直线AB的距离为d,则 = = = = = .12345678910111213141512. 双曲线C: - =1的右焦点为F,双曲线C上有两点A,B关于直线l:3x+y-8=0对称,则| + |=( )A. 2 B. 4C. 2 D. 4√123456789101112131415解析: 由题意知,半焦距c= =4,F(4,0),如图,连接AB,设线段AB的中点为S,连接FS,由题意知,直线l为线段AB的垂直平分线,所以可设直线AB:x-3y+m=0,A(x1,y1),B(x2,y2),由 可得6y2-6my+m2-12=0,Δ=(-6m)2-4×6×(m2-12)=12(m2+24)>0,故y1+y2=m,故x1+x2=3(y1+y2)-2m=m,故S( , ).因为线段AB的中点在直线l:3x+y-8=0上,故3× + -8=0,得m=4,所以S(2,2), =(-2,2),故| + |=2| |=2× =4 .12345678910111213141513. (2025·广东茂名模拟)已知F1,F2分别是椭圆 + =1的左、右焦点,A,B,C是椭圆上x轴上方的三点,且AF1∥BO∥CF2(O为坐标原点),如图所示,则 的取值范围是 [,2) .[,2) 123456789101112131415解析:如图所示,延长AF1交椭圆于D,则由椭圆的对称性知|AF1|+|CF2|=|AD|,设直线AD:x=my-1,则OB:x=my,所以 (3m2+4)·y2-6my-9=0,所以|AD|= · = ,又 (3m2+4)y2-12=0,所以|OB|= · ,所以 = =2 · ,令t=m2+1≥1,所以 =2 · ,故 ∈[,2).12345678910111213141514. (15分)(2025·山东烟台二模)已知双曲线Γ: - =1(a>0,b>0)的焦距为4,点( ,1)在Γ上.(1)求Γ的方程;解: 由双曲线Γ: - =1(a>0,b>0)的焦距为4,点( ,1)在Γ上,可得2c=4,所以c=2,且 - =1,又因为c2=a2+b2,即a2+b2=4,联立方程 解得所以Γ的方程为 -y2=1.123456789101112131415(2)设过Γ的左焦点F1的直线交Γ的左支于点A,B,过Γ的右焦点F2的直线交Γ的右支于点C,D,若以A,B,C,D为顶点的四边形是面积为4 的平行四边形,求直线AB的方程.解: 由题意知,四边形ABCD为平行四边形,可得直线AB与CD平行,当直线AB斜率不存在时,令x=-2,代入双曲线方程-y2=1,可得y=± ,此时四边形ABCD为矩形,面积为4× = ,不合题意;当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x+2),则直线CD方程为y=k(x-2),直线AB和CD的距离d= ,123456789101112131415设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程整理得(1-3k2)x2-12k2x-12k2-3=0,则Δ=12(k2+1)>0且x1+x2= ,x1x2= ,又由双曲线的渐近线的方程为y=± x,要使得过Γ的左焦点F1的直线交Γ的左支于点A,B,可得k2> ,则|AB|= |x1-x2|==123456789101112131415= ,所以S ABCD=|AB|×d= × ==4 ,化简可得7k4-8k2+1=0,解得k2= 或k2=1,因为k2> ,所以k2=1,解得k=±1,故直线AB的方程为y=±(x+2),即x-y+2=0或x+y+2=0.12345678910111213141515. 〔创新定义〕〔多选〕阿基米德的“平衡法”体现了近代积分法的基本思想,他用“平衡法”求得抛物线弓形(抛物线与其弦AB所在直线围成的图形)面积等于此弓形的内接三角形(内接△ABC的顶点C在抛物线上,且在过弦AB的中点与抛物线对称轴平行或重合的直线上)面积的 .现已知直线y=-x+ p与抛物线E:y2=2px(p>0)交于A,B两点,且A为第一象限内的点,E在A处的切线为l,线段AB的中点为D,直线DC∥x轴所在的直线交E于点C,下列说法正确的是( )123456789101112131415A. 若抛物线弓形面积为8,则其内接三角形的面积为6B. 切线l的方程为2x-2y+p=0C. 若4n-1·An=S△ABC(n∈N*),则弦AB对应的抛物线弓形面积大于A1+A2+…+An-1+ An(n≥2)D. 若分别取AC,BC的中点V1,V2,过V1,V2且垂直y轴的直线分别交E于C1,C2,则 + = S△ABC√√√123456789101112131415解析: A选项,内接三角形的面积为8× =6,正确;B选项,联立方程 解得 又A为第一象限内的点,∴A( ,p),y= ,y'= ,y' =1,故切线方程为y-p=x- ,即2x-2y+p=0,正确;C选项,由4n-1·An=S△ABC(n∈N*),得A1=4A2,令n=2,S△ABC=4·A2,弓形面积为 S△ABC=A2=4A2+ A2=A1+ A2,所以不等式不成立,错误;123456789101112131415D选项,由A( ,p),B( ,-3p)知D( ,-p),DC∥x轴,C( ,-p),又AC,BC的中点分别为V1,V2,易求得V1( ,0),V2( ,-2p),C1(0,0),C2(2p,-2p), = ×C1V1×2p= , = ×C2V2×2p= ,S△ABC= ×CD×4p=4p2,因此 + = S△ABC成立,正确.故选A、B、D.123456789101112131415THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第8节 直线与圆锥曲线.docx 第8节 直线与圆锥曲线.pptx 第8节 直线与圆锥曲线(练习,含解析).docx