资源简介 8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.1 最值、范围、证明问题复习目标 掌握解决圆锥曲线中最值、范围、证明问题的思想方法.热点问题(一)活动一 基础引入1 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,若椭圆C上存在无数个点P,满足∠F1PF2>,则的取值范围为( )A. (0,) B. (,1)C. (,1) D. (0,)2 已知抛物线C:y2=16x的焦点为F,直线x-my-4=0(m∈R)与抛物线C交于A,B两点,则AF+4BF的最小值是( )A. 40 B. 36C. 28 D. 243 [2025厦门二模] 已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,P为抛物线C上一点,M为PF的中点,O为坐标原点,则tan ∠MOF的最大值为( )A. B. 1 C. D. 24 已知椭圆+=1(a>b>c>0)的左、右焦点分别为F1,F2,若以点F2为圆心,b-c为半径作圆F2,过椭圆上一点P作此圆的切线,切点为T,且PT的最小值不小于(a-c),则椭圆的离心率e的取值范围是________.5 过点(2,2)能作双曲线x2-=1的两条切线,则该双曲线离心率e的取值范围为____________.活动二 典例悟法题组一 最值问题1 过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,O是坐标原点,求AF·BF的最小值.已知椭圆C:+y2=1(a>1)的离心率为,F1,F2是椭圆C的两个焦点,过点F1 的直线l与椭圆C交于A,B两点,则AF2+BF2的最大值为________.2 在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,焦距为2.(1) 求椭圆E的标准方程;(2) 如图,动直线l:y=k1x-交椭圆E于A,B两点,C是椭圆E上的一点,直线OC的斜率为k2,且k1k2=.M是线段OC延长线上的一点,且MC∶AB=2∶3,圆M的半径为MC,OS,OT分别是圆M的两条切线,切点分别为S,T.求∠SOT的最大值,并求取得最大值时直线l的斜率.3 [2025苏北七市三模]设O为坐标原点,抛物线C1:y2=2x与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点分别为F1,F2,F1为线段OF2的中点,点A1,B1在抛物线C1上(点A1在第一象限),点A2,B2在抛物线C2上,=2.(1) 求抛物线C2的标准方程;(2) 设直线A1B1的方程为y=2x-2,求直线A1A2的斜率;(3) 若直线A1A2与B1B2的斜率之积为-2,求四边形A1A2B2B1面积的最小值.圆锥曲线中的最值问题常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何方法,即利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数方法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.题组二 范围问题4 [2026云南长水教育集团月考]已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左焦点为F(-2,0),O为坐标原点,过点F的直线l交椭圆E于M,N两点.当直线l与x轴垂直时,MN=2.(1) 求椭圆E的标准方程;(2) 若直线l的斜率存在且不为0,线段MN的垂直平分线与x轴交于点P,求点P横坐标的取值范围.5 [2026福州四中月考]已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,点(-,-)在双曲线C上.(1) 求双曲线C的标准方程及渐近线方程;(2) 若直线l:y=kx+m交双曲线C的右支于M,N两点,线段MN的垂直平分线过点K(0,4).①求k与m之间的数量关系式;②求∠MKN的取值范围.解决圆锥曲线的有关几何量的取值范围问题的途径:先要恰当地引入变量(如点的坐标、角、斜率等),建立目标函数,然后利用函数的有关知识和方法进行求解.一般有五种思考方法:1. 利用判别式来构造不等式,从而确定参数的取值范围.2. 利用已知参数的取值范围,求新参数的取值范围,解决这类问题的关键是在两个参数之间建立起相应的联系.3. 利用隐含的不等关系建立不等式,从而确定参数的取值范围.4. 利用已知不等关系构造不等式,从而确定参数的取值范围.5. 利用函数的值域,从而确定参数的取值范围.题组三 证明问题6 [2025蚌埠质检]椭圆的两个焦点和短轴的一个顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.记椭圆C1的“特征三角形”为△1,椭圆C2的“特征三角形”为△2,若△1∽△2,则称椭圆C1与C2相似,并将△1与△2的相似比称为椭圆C1与C2的相似比.已知椭圆C1:+=1与椭圆C2:+=1(a>b>0)相似,且椭圆C1与C2的相似比为2.(1) 求椭圆C2的标准方程;(2) 已知F是椭圆C2的右焦点,过点F的直线l与椭圆C1交于A,B两点,直线l与椭圆C2交于D,E两点,其中点D在x轴上方,求证:AD=BE.[2023新课标Ⅰ卷·22]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) 求轨迹W的方程;(2) 已知矩形ABCD有三个顶点在轨迹W上,求证:矩形ABCD的周长大于3.8.9.2 定点、定值、定线问题复习目标 掌握解决圆锥曲线中的定点、定值、定线问题的思想方法.热点问题(二)活动一 基础引入1 已知点A,B在抛物线y2=x上,且位于x轴的两侧,·=2(其中O为坐标原点),则直线AB过定点( )A. (2,0) B.C. (0,2) D.2 已知过坐标原点O的直线l与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,P是椭圆C上异于A,B的动点,直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,则k1·k2的值为( )A. -B. -C.D. 与点P的位置有关系3 [2026贵阳清华中学月考]已知A,B分别为双曲线E:-=1(a>0,b>0)的左、右顶点,其中一条渐近线方程为 x+2y=0,焦距为2.(1) 求双曲线E的标准方程;(2) 设过T(4,0)的直线与双曲线交于C,D两点(点C,D与点A,B不重合),记直线AC,BD的斜率分别为k1,k2,求证:为定值.活动二 典例悟法题组一 定点问题1 已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(-1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 设直线l不经过点P2,且与椭圆C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1,求证:直线l过定点.2 [2026包头一中期中]已知椭圆E:+=1(a>b>0)经过点A(-2,0),长轴长是短轴长的2倍.(1) 求椭圆E的标准方程;(2) 设垂直于y轴的直线l交椭圆E于B,C两点,试求△ABC面积的最大值;(3) 过点A作两条斜率分别为k1,k2的直线交椭圆E于另外两点D,F.若k1k2=2,求证:直线DF恒过定点.定点问题常见的两种解法1. 假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点.2. 从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意.题组二 定值问题3 [2025合肥一模]已知动圆C1:(x+2)2+y2=r(r1>0)与动圆C2:(x-2)2+y2=r(r2>0)满足|r1-r2|=2,记圆C1与圆C2公共点的轨迹为曲线T,曲线T与x轴的交点记为A,B(点A在点B的左侧).(1) 求曲线T的方程;(2) 若直线l与圆x2+y2=3相切,且与曲线T交于P1,P2两点(点P1在y轴左侧,点P2在y轴右侧).①若直线l与直线y=-x和y=x分别交于Q1,Q2两点,求证:P1Q1=P2Q2;②记直线AP1,BP2的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2是定值.4 [2026广州黄埔期中]设A1,A2是双曲线-y2=1的左、右顶点,P1,P2是双曲线上垂直于x轴的弦的端点,直线A1P1与A2P2的交点为P,设点P的轨迹为曲线Γ.(1) 求曲线Γ的方程;(2) 过点M(1,0)的直线l交曲线Γ于C,D两点,其中点C在x轴的上方.设直线A1D的斜率为k1,直线A2C的斜率为k2,探究是否为定值?若为定值,求出定值;若不是定值,请说明理由.定值问题常见的两种求法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.题组三 定线问题5 [2026上海复旦大学附属中学月考]已知双曲线Γ:x2-=1,点A(1,0),点Q(1,2),过点Q作动直线l与双曲线的右支交于不同的两点B,C,点H在线段BC上,且与端点B,C不重合.(1) 求双曲线Γ的焦距和离心率;(2) 当H为BC的中点时,△AQH的面积为7,求直线l的斜率;(3) 设直线AB,AH,AC分别与y轴交于点D,E,F,若E为DF的中点,求证:点H在一条定直线上,并求出该定直线的方程.[2023新课标Ⅱ卷·21]已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为(-2,0),离心率为.(1) 求双曲线C的标准方程;(2) 记双曲线C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(-4,0)的直线与双曲线C的左支交于M,N两点,点M在第二象限,直线MA1与NA2交于点P,求证:点P在定直线上.定线问题的两种解法1. 设点法:通过已知点轨迹,消去参数,得到定直线方程.2. 特殊法:从特殊情况入手,确定可能的定直线,然后再验证该直线对一般情况也合适,属于“先猜再证”.8.9.3 探索性问题复习目标 掌握解决探索性问题的思想方法.热点问题(三)——探索活动一 基础引入1 [2026山西大学附属中学月考]已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点M在椭圆上, △MF1F2的周长为6,椭圆的离心率为.(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 过点F2的直线l交椭圆于A,B两点,交y轴于点P,设=λ1,=λ2,试判断λ1+λ2是否为定值?请说明理由.2 已知双曲线C:-=1(00)的右顶点为A,左焦点F(-c,0)到其渐近线bx+ay=0的距离为2,斜率为的直线l1交双曲线C于A,B两点,且AB=.(1) 求双曲线C的标准方程;(2) 过点T(6,0)的直线l2与双曲线C交于P,Q两点,直线AP,AQ分别与直线x=6相交于M,N两点,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.活动二 典例悟法1 [2025青岛一模]已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,短轴长为2,离心率为.(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 记椭圆C的左顶点为A,直线l与椭圆C交于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之积为-.①求证:直线l过定点;②若点P在x轴的上方,直线PF1与圆M:(x+1)2+y2=16交于点B,点B在x轴的上方,是否存在点P,使得△PBF2与△QF1F2的面积之比为3∶5?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2 [2026南京期初]已知双曲线C:x2-y2=a2(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且F1F2=4,过点F2的直线l与双曲线C交于A,B两点.(1) 求双曲线C的标准方程;(2) 若点A,B均在双曲线C的右支上,且△ABF1的周长为16,求直线l的方程;(3) 是否存在x轴上的定点M,使得·为定值?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.探索性问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件成立,再验证结论是否成立,成立则存在,否则不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且过点.(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 已知A,B是椭圆C的左、右顶点,过右焦点F且斜率不为0的直线交椭圆C于点M,N,直线AM与直线x=4交于点P,记直线PA,PF,BN的斜率分别为k1,k2,k3,则是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.1 最值、范围、证明问题1. D 解析:设椭圆的半焦距为c.因为椭圆C上存在无数个点P满足∠F1PF2>,所以以F1F2为直径的圆与椭圆有4个交点,所以c>b,所以a2-b2>b2,所以0<<.2. B 解析:方法一:设点A(x1,y1),B(x2,y2).由抛物线的定义,知AF=x1+4,BF=x2+4,当直线x-my-4=0(m∈R)的斜率不存在,即m=0时,直线方程为x=4,则点A(4,8),B(4,-8),AF+4BF=x1+4+4(x2+4)=40;当直线x-my-4=0(m∈R)的斜率存在,即m≠0时,联立消去y并整理,得x2-(16m2+8)x+16=0,则x1x2=16,AF+4BF=x1+4+4(x2+4)=x1+4x2+20≥2+20=36,当且仅当x1=4x2,即x1=8,x2=2时,等号成立.综上,AF+4BF的最小值为36.方法二:因为抛物线的焦点F(4,0)在直线x-my-4=0上,所以+==(结论:AB为抛物线的焦点弦,+为定值),所以+=1,所以AF+4BF=(AF+4BF)·=4+++16≥20+2=36,当且仅当AF=12,BF=6时,等号成立,所以(AF+4BF)min=36.3. B 解析:当点P为原点时,tan ∠MOF=0.由对称性不妨令点P在第一象限,设点P,t>0.因为点F(1,0),所以点M(,),所以tan ∠MOF===≤=1,当且仅当t=2时,等号成立,所以tan ∠MOF的最大值为1.4. 解析:由题意可知,当点P位于椭圆的右顶点时,PF2最小,且最小值为PF2=a-c.因为PT=,所以≥(a-c),即(a-c)2≥4(b-c)2,可得a-c≥2(b-c),所以a+c≥2b,则(a+c)2≥4(a2-c2),化简,得5c2+2ac-3a2≥0,即5e2+2e-3≥0,解得e≥,可得≤e<1①.因为b>c,所以b2>c2,即a2-c2>c2,即a2>2c2,所以e2<,解得05. (1,)∪ 解析:当过点(2,2)的直线的斜率不存在时,直线的方程为 x=2,由可得故直线x=2与双曲线x2-=1相交,不符合题意;当过点(2,2)的直线的斜率存在时,设直线方程为y-2=k(x-2),即y=kx+(2-2k),联立消去y并整理,得(k2-a2)x2-4k(k-1)x+4(1-k)2+a2=0.因为过点(2,2)能作双曲线x2-=1的两条切线,所以可得3k2-8k+4+a2=0.由题意可知,关于k的二次方程3k2-8k+4+a2=0有两个不等的实数根,所以Δ′=64-12(4+a2)>0,可得0例1 设直线AB的倾斜角为θ,不妨设点A在x轴上方,可得AF=,BF=,则AF·BF=×=≥4,故AF·BF的最小值为4.变式训练 7 解析:因为椭圆C的离心率为,所以=,解得a=2.由椭圆定义,得AF2+BF2+AB=4a=8,即AF2+BF2=8-AB.由焦点弦性质知,当AB⊥x轴时,AB取最小值2×=1,此时AF2+BF2取最大值,所以AF2+BF2的最大值为7.例2 (1)由题意可知e==,2c=2,所以c=1,所以a=,b=1,所以椭圆E的标准方程为+y2=1.(2) 设点A(x1,y1),B(x2,y2).联立消去y并整理,得(4k+2)x2-4k1x-1=0.由题意,得Δ>0,且x1+x2=,x1x2=-,所以AB=|x1-x2|=×.设圆M的半径为r,则r=AB=×.由题设可知k1k2=,所以k2=,所以直线OC的方程为y=x.联立得x2=,y2=,所以OC==.由题意可知,sin ==.==×,令t=1+2k,则t>1,∈(0,1),所以=×=×=×≥1,当且仅当=,即t=2时,等号成立,此时k1=±,所以sin ≤,所以0<≤,所以∠SOT的最大值为.综上,∠SOT的最大值为,取得最大值时直线l的斜率k1=±.例3 (1) 由题意,得点F1,又F1为线段OF2的中点,所以点F2(1,0),所以抛物线C2的标准方程为y2=4x.(2) 设点A1(x1,y1),A2(x2,y2),B1(x3,y3),B2(x4,y4),联立消去x并整理,得y2-y-2=0,解得y1=2,y3=-1,所以A1(2,2),B1.因为=2,所以又x2=,x4=,所以-=-3,所以y4+y2=2,所以y2=4,x2==4,即点A2(4,4),所以直线A1A2的斜率为=1.(3) 因为点A1(x1,y1),A2(x2,y2),B1(x3,y3),B2(x4,y4),所以=(x3-x1,y3-y1),=(x4-x2,y4-y2).因为=2,所以因为x1=,x2=,x3=,x4=,所以-=2,将y4-y2=2(y3-y1)代入上式,得y4+y2=2(y3+y1).联立解得y1=,所以x1=,所以=2,同理可得=2,所以S四边形A1A2B2B1=3S△OA1B1.因为kA1A2·kB1B2=-2,所以kOA1·kOB1=-2,所以·=-2,即·=-2,即y1y3=-2.设直线A1A2:x=my+n,联立消去x并整理,得y2-2my-2n=0,所以y1y3=-2n=-2,所以直线A1A2过定点(1,0),则S△OA1B1=|y1-y3|=|y1+|≥×2=,当且仅当y1=,即y1=时,等号成立,所以S四边形A1A2B2B1=3S△OA1B1≥3,所以四边形A1A2B2B1面积的最小值为3.例4 (1) 由题意,得半焦距c=2.当直线l与x轴垂直时,易得MN==2,则2(a2-4)=2a,解得a=2或a=-(舍去),所以b=2,故椭圆E的标准方程为+=1.(2) 如图,设直线l的方程为x=my-2(m≠0),与+=1联立,消去x并整理,得(m2+2)y2-4my-4=0,则Δ=32(m2+1)>0.设点M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为G(x0,y0).由根与系数的关系,得y1+y2=,y1y2=-,所以y0==,x0=my0-2=-.直线MN的垂直平分线GP的方程为y-y0=-m(x-x0),令y=0,则xP=x0+=-,因为m≠0,所以-∈(-1,0),即点P横坐标的取值范围是(-1,0).例5 (1) 因为点(-,-)在双曲线C上,所以-=1.又双曲线C的离心率为2,所以=2.联立解得a=1,b=,故双曲线C的标准方程为x2-=1,渐近线方程为y=±x.(2) ①设点M(x1,y1),N(x2,y2),联立消去y并整理,得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0,所以Δ=4k2m2+4(3-k2)(m2+3)>0,即m2+3>k2,且x1+x2=,x1x2=-,则y1+y2=kx1+m+kx2+m=k(x1+x2)+2m=,则MN的中点为D,即点D,因为线段MN的垂直平分线过点K(0,4),所以·k=-1,整理,得k2+m=3.②由①知m=3-k2,则x1+x2=2k,x1x2=-,D(k,3),所以k>0,m<0,则m2+3>k2=3-m,解得m<-1.因为MN=·=·=·=2·,所以MD=MN=·.又KD=,所以tan ∠MKD==∈(0,),即∠MKD∈.又∠MKN=2∠MKD,所以∠MKN∈.例6 (1) 由题意,得椭圆C1的长轴长为4,短轴长为4,椭圆C2的长轴长为2a,短轴长为2b.又椭圆C1与C2的相似比为2,所以==2,解得a=,b=1,所以椭圆C2的标准方程为+y2=1.(2) 由(1)知点F(1,0),显然直线l的斜率不为0,则设直线l的方程为x=my+1.联立消去x并整理,得(m2+2)y2+2my-7=0,则Δ1=4m2+28(m2+2)>0.设点A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-,所以AB中点的纵坐标为=-,AB中点的横坐标为-·m+1=,即AB的中点坐标为.联立消去x并整理,得(m2+2)y2+2my-1=0,则Δ2=4m2+4(m2+2)>0.设点D(x3,y3),E(x4,y4),则y3+y4=-,所以DE中点的纵坐标为 =-,DE中点的横坐标为-·m+1=,即DE的中点坐标为.所以AB的中点与DE的中点重合,故AD=BE.链接高考(1) 设点P(x,y),则|y|=,化简,得x2=y-,所以轨迹W的方程为x2=y-.(2) 如图,不妨设点A,B,D在轨迹W上,且BA⊥DA,设点A.由题意,得直线BA,DA的斜率存在,分别设为k和-,根据对称性,不妨设|k|≤1.联立消去y并整理,得x2-kx+ka-a2=0,所以xA+xB=k,所以B,所以AB=|k-2a|.同理,AD=|--2a|=|+2a|,所以AB+AD=|k-2a|+|+2a|≥(|k-2a|+|+2a|)(当|k|=1时,等号成立)≥|k+|=.设f(x)==x2+3x++3(0则f′(x)=2x+3-=,所以f(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以f(x)≥f=,可得AB+AD≥≥(当k2=时,等号成立).又两个等号不能同时取到,所以AB+AD>,故矩形ABCD的周长2(AB+AD)大于3.8.9.2 定点、定值、定线问题1. A 解析:设点A(y,y1),B(y,y2),则 ·=y1y2+yy=2,解得y1y2=1或y1y2=-2.又A,B两点位于 x轴两侧,所以y1y2<0,则y1y2=-2.当y≠y时,直线AB的方程为y-y1=·(x-y)=·(x-y),令 y=0,得x=-y1y2=2,即直线AB过定点(2,0),易知y=y时,也过该定点.2. A 解析:设点P(x0,y0),A(x1,y1),则点B(-x1,-y1),所以k1=kPA=,k2=kPB=,k1·k2=.因为+=1,+=1,两式作差,得+=0,即=-,所以=-, 即k1·k2=-.3. (1) 由双曲线E的焦距为2,得2c=2,即c=.由其中一条渐近线方程为 x+2y=0,得=.又c2=a2+b2,所以7=a2+a2,解得a2=4,b2=3,所以双曲线E的标准方程为-=1.(2) 由(1)可知点A(-2,0),B(2,0),设点C(x1,y1),D(x2,y2).因为点C,D与点A,B不重合,所以可设直线CD:x=ty+4.联立消去x并整理,得(3t2-4)y2+24ty+36=0,则t≠±,且Δ=144t2+576>0,所以y1+y2=,y1y2=,ty1y2==-(y1+y2),所以=====-,即为定值-.例1 (1) 因为P3,P4两点关于y轴对称,所以椭圆C经过P3,P4两点.又由+>+,知椭圆C不经过点P1,所以点P2在椭圆C上,所以解得故椭圆C的标准方程为+y2=1.(2) 设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2.若直线l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知t≠0,且|t|<2,可得点A,B的坐标分别为,,则k1+k2=-=-1,解得t=2,不符合题设;设直线l:y=kx+m(m≠1),代入+y2=1,得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.由题设可知Δ=16(4k2-m2+1)>0.设点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=,所以k1+k2=+=+=.由题设可知k1+k2=-1,所以(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0,即(2k+1)·+(m-1)·=0,解得k=-.当且仅当m>-1时,Δ>0,所以直线l:y=-x+m,即y+1=-(x-2),所以直线l过定点(2,-1).例2 (1) 由题意可知椭圆的焦点在x轴上,又椭圆过点A(-2,0),所以a=2.又长轴长是短轴长的2倍,所以b=1,所以椭圆E的标准方程为+y2=1.(2) 设点B(m,n),C(-m,n),则S△ABC=×2|m|×|n|=|m||n|.又1=+n2≥2=|m||n|,所以|m||n|≤1,当且仅当|m|=2|n|=时,等号成立,所以S△ABC≤1,即△ABC面积的最大值为1.(3) 因为点A(-2,0),所以直线AD:y=k1(x+2),直线AF:y=k2(x+2).联立消去y并整理,得(1+4k)x2+16kx+16k-4=0,显然Δ>0,解得x=-2或x=,所以点D,同理可得点F.又k1k2=2,所以点F,所以直线DF的方程为y-=,即y-=,令y=0,则x=-×+==-,所以直线DF恒过定点.例3 (1) 设圆C1,C2的交点为M,则MC1=r1,MC2=r2.因为|r1-r2|=2,所以|MC1-MC2|=2所以点M的轨迹(曲线T)是以C1,C2为焦点的双曲线,所以2a=2,c=2,a2+b2=4,解得a=,b=1,所以曲线T的方程为-y2=1.(2) ①如图,设点P1(x1,y1),P2(x2,y2),Q1(x3,y3),Q2(x4,y4).由题意,得直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+m.方法一:P1Q1=P2Q2等价于线段P1P2的中点与线段Q1Q2的中点重合.设线段P1P2的中点为M,线段Q1Q2的中点为N.因为直线l与圆x2+y2=3相切,所以=,即m2=3(1+k2).联立消去y并整理,得(3k2-1)x2+6kmx+(3m2+3)=0,所以所以xM==.又直线y=kx+m与y=-x和y=x交点的横坐标分别为x3=-,x4=,所以xN==.又点M,N均在直线l上,且xM=xN,所以点M,N重合,故P1Q1=P2Q2.方法二:P1Q1=P2Q2等价于(x3-x1)=(x2-x4),即x1+x2=x3+x4.联立解得x3=-,同理可得x4=-,所以x3+x4=--=.联立消去y并整理,得(3k2-1)x2+6kmx+(3m2+3)=0,则x1+x2=,所以x1+x2=x3+x4,即P1Q1=P2Q2.②由x1<0所以x2-x1====.由题意可知,点A(-,0),B(,0),所以k1·k2=·=======-1,即k1k2为定值-1.例4 (1) 设点P(x,y),P1(x0,y0),P2(x0,-y0).由题意,得点A1(-2,0),A2(2,0).因为A1,P1,P三点共线,所以=①.因为A2,P2,P三点共线,所以=②.由①②两式相乘,得=(*).因为点P1(x0,y0)在双曲线-y2=1上,所以-y=1,即-1=y,将其代入(*)式,得==-,即+y2=1,即曲线γ的方程为+y2=1(xy≠0).(2) 由题意可设直线l的方程为x=my+1,联立消去x并整理,得(m2+4)y2+2my-3=0.设点C(x1,y1),D(x2,y2),则y1+y2=-,y1y2=-,my1y2=(y1+y2),所以=======,为定值.例5 (1) 由双曲线的方程,得a=1,b=,c==2,所以焦距2c=4,离心率e==2.(2) 若直线l的斜率不存在,则直线l与双曲线的右支只有一个交点,不符合题意,故直线l的斜率存在,设直线l的方程为y-2=k(x-1),与x2-=1联立,消去y并整理,得(3-k2)x2+(2k2-4k)x-k2+4k-7=0.设点B(x1,y1),C(x2,y2),由题意,得解得k<-.因为H为BC的中点,所以xH=.由S△AQH=AQ·|xH-1|=-1=7,得7k2+2k-24=(7k-12)(k+2)=0.又k<-,解得k=-2,所以直线l的斜率为-2.(3) 直线AB的方程为y=(x-1),令x=0,得yD=,同理可得yE=,yF=.由E为DF的中点,得2yE=yD+yF,即=+=+=2k+,所以=k+=k+=,即3xH-2yH-3=0,所以点H在定直线3x-2y-3=0上.链接高考(1) 设双曲线C的标准方程为-=1(a>0,b>0).由题意,得解得所以双曲线C的标准方程为-=1.(2) 设直线MN的方程为x=my-4,点M(x1,y1),N(x2,y2).易知点A1(-2,0),A2(2,0),联立消去x并整理,得(4m2-1)y2-32my+48=0,则4m2-1≠0,Δ>0,y1+y2=,y1y2=.易得直线MA1的方程为y=(x+2),直线NA2的方程为y=(x-2).因为直线MA1与直线NA2交于点P,设点P(xp,yp),所以=====-,所以xp=-1,即点P在定直线x=-1上.8.9.3 探索性问题1. (1) 由题意,得解得又b2=a2-c2=4-1=3,所以椭圆C的标准方程为+=1.(2) 由题意,得直线l的斜率存在.由(1)知点F2(1,0),则设直线l的方程为y=k(x-1).联立消去y并整理,得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,则Δ=(-8k2)2-4(3+4k2)(4k2-12)=144(k2+1)>0.设点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.又点F2(1,0),P(0,-k),则 =(x1,y1+k),=(1-x1,-y1).由=λ1,得x1=λ1(1-x1),则λ1=,同理可得λ2=,所以λ1+λ2=+====-,所以λ1+λ2为定值-.2. (1) 由题意,得双曲线C的左焦点F(-c,0)到双曲线C的一条渐近线bx+ay=0的距离为d==b.因为d=2,所以b=2,所以双曲线C的标准方程为-=1(0设直线l1的方程为y=(x-a),点B(xB,yB),联立 消去y并整理,得(36-a2)x2+2a3x-a2(a2+36)=0,则36-a2≠0,Δ>0,a·xB=,所以xB=,所以AB=|a-xB|=|a-xB|=,所以|a-xB|=8,即|a-|=8.因为00,所以双曲线C的标准方程为-=1.(2) 由题意,得直线l2的斜率不等于0,设直线l2的方程为x=my+6,点P(x1,y1),Q(x2,y2).联立消去x并整理,得(4m2-9)y2+48my+108=0,则4m2-9≠0,Δ1>0,y1+y2=,y1y2=.易得直线AP的方程为y=(x-3),令x=6,得y=,所以点M,同理可得点N.由对称性可知,若以线段MN为直径的圆过定点,则该定点一定在x轴上.设该定点为R(t,0),则=,=,所以·=(6-t)2+=(6-t)2+=(6-t)2+=(6-t)2+=(6-t)2-12=0,解得t=6-2或t=6+2,故以线段MN为直径的圆过定点(6-2,0)和(6+2,0).例1 (1) 由题意,得2b=2,=,则b=,a=2c.又a2=b2+c2,解得c=1,a=2,所以椭圆C的标准方程为+=1.(2) ①方法一:由(1),得点A(-2,0),当直线l的斜率不存在时,设点P(x1,y1),Q(x1,-y1),则·=-,即x+4x1+4=4y.又+=1,所以y=3-,所以x+4x1+4=12-3x,解得x1=1或x1=-2,当x1=-2时,y1=0,此时点P,Q与点A(-2,0)重合,直线AP,AQ不存在,不符合要求;当x1=1时,直线l的方程为x=1;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+s,联立消去y并整理,得(3+4k2)x2+8ksx+4s2-12=0,则Δ=64k2s2-4(3+4k2)(4s2-12)>0,得4k2-s2+3>0.设点P(x3,y3),Q(x4,y4),则x3+x4=,x3x4=,所以y3y4=k2x3x4+ks(x3+x4)+s2=++s2=.由·==-,得=-,化简,得=-,即s2-ks-2k2=0,解得s=2k或s=-k.当s=2k时,y=kx+2k=k(x+2),过定点A(-2,0),直线AP或直线AQ不存在,不符合要求;当s=-k时,y=kx-k=k(x-1),过定点(1,0),显然此时满足Δ=4k2-s2+3=3s2+3>0,符合要求.综上,直线l过定点(1,0).方法二:设直线PQ的方程为m(x+2)+ny=1,点P(x1,y1),Q(x2,y2),A(-2,0),由椭圆C:3[(x+2)-2]2+4y2=12,得3(x+2)2+4y2-12(x+2)=0,将直线PQ的方程代入椭圆方程,得3(x+2)2+4y2-12(x+2)[m(x+2)+ny]=0,所以4y2-12n(x+2)y+(3-12m)(x+2)2=0,两边同除以(x+2)2,得4-12n·+3-12m=0,所以kAP·kAQ=·==-,解得m=,所以直线PQ:(x+2)+ny=1,l恒过定点(1,0).②存在点P,使得△PBF2与△QF1F2的面积之比为3∶5.理由如下:因为点P(x1,y1)在x轴的上方,所以点Q(x2,y2)在x轴下方,即y1>0,y2<0.由(1),得点F1(-1,0),F2(1,0),由椭圆定义可知,PF1+PF2=2a=4.又圆M:(x+1)2+y2=16的圆心为F1(-1,0),半径为4,则PF1+PB=4,所以PF2=PB.因为===,=,所以=·=·=.令=,当直线l的斜率不存在时,PF2=QF2,此时==,解得PF2=.在椭圆C:+=1中,令x=1,得y=±.又点P在x轴的上方,故点P满足题意;当直线l的斜率存在时,设∠PF2x=θ,在△PF1F2中,∠PF2F1=π-θ,PF1=4-PF2,F1F2=2,由余弦定理,得cos ∠PF2F1=,即cos (π-θ)=,解得PF2=,同理可得QF2=,由=,得=,解得cos θ=0或cos θ=-,均不符合要求,舍去.综上,存在点P,使得△PBF2与△QF1F2的面积之比为3∶5.例2 (1) 因为F1F2=4,所以2c=4,即c=2.又c2=2a2,所以a2=2,所以双曲线C的标准方程为-=1.(2) 因为点A,B均在双曲线C的右支上,且△ABF1的周长为16,所以AB+AF1+BF1=16,即AB+AF2+2+BF2+2=16,所以AB=6.如图,因为点F2(2,0),所以设直线l:x=ty+2,代入x2-y2=2,消去x并整理,得(t2-1)y2+4ty+2=0.设点A(x1,y1),B(x2,y2).因为点A,B均在双曲线C的右支上,所以t2-1≠0,且y1y2=<0,所以t2<1,y1+y2=-.因为(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=-==,所以AB=·|y1-y2|==6,解得t=±,所以直线l的方程为x=±y+2,即x±y-2=0.(3) 假设存在x轴上的定点M(m,0),使得·为定值.因为=(x1-m,y1),=(x2-m,y2),所以·=(x1-m,y1)·(x2-m,y2)=(x1-m)(x2-m)+y1y2=(ty1+2-m)·(ty2+2-m)+y1y2=(t2+1)y1y2+(2-m)t(y1+y2)+(2-m)2=-+(2-m)2=+(2-m)2.因为·为常数,所以(4m-6)+2=0,解得m=1,此时·=-2+1=-1,所以存在点M(1,0),使得·为定值.变式训练 (1) 由椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,得=,则=.又椭圆C过点,所以+=1,解得a2=4,b2=3,所以椭圆C的标准方程为+=1.(2) 由(1)知,点A(-2,0),B(2,0),F(1,0).设点M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的方程为x=my+1,联立消去x并整理,得(3m2+4)y2+6my-9=0,则y1+y2=,y1y2=,可得my1y2=(y1+y2).因为直线AM:y=(x+2)与直线x=4交于点P,所以k1=,k2=.又k3=,所以=·=+·=+====2,所以为定值,且定值为2.(共54张PPT)第八章8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.2 定点、定值、定线问题平面解析几何复习目标 掌握解决圆锥曲线中的定点、定值、定线问题的思想方法.内容索引核心体系活动方案核 心 体 系活 动 方 案活动一 基础引入AA活动二 典例悟法12 1 如何解决定点问题?定点问题常见的两种解法1.假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点.2.从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意.3(2) ①如图,设点P1(x1,y1),P2(x2,y2),Q1(x3,y3),Q2(x4,y4).由题意,得直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+m.方法一:P1Q1=P2Q2等价于线段P1P2的中点与线段Q1Q2的中点重合.设线段P1P2的中点为M,线段Q1Q2的中点为N.因为直线l与圆x2+y2=3相切,4 2 如何求解定值问题?定值问题常见的两种求法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.5 3 如何求定线的问题?定线问题的两种解法1.设点法:通过已知点轨迹,消去参数,得到定直线方程.2.特殊法:从特殊情况入手,确定可能的定直线,然后再验证该直线对一般情况也合适,属于“先猜再证”.谢谢观看Thank you for watching(共44张PPT)第八章8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.3 探索性问题平面解析几何复习目标 掌握解决探索性问题的思想方法.内容索引核心体系活动方案核 心 体 系活 动 方 案活动一 基础引入活动二 典例悟法1当s=2k时,y=kx+2k=k(x+2),过定点A(-2,0),直线AP或直线AQ不存在,不符合要求;当s=-k时,y=kx-k=k(x-1),过定点(1,0),显然此时满足Δ=4k2-s2+3=3s2+3>0,符合要求.综上,直线l过定点(1,0).方法二:设直线PQ的方程为m(x+2)+ny=1,点P(x1,y1),Q(x2,y2),A(-2,0),由椭圆C:3[(x+2)-2]2+4y2=12,得3(x+2)2+4y2-12(x+2)=0,将直线PQ的方程代入椭圆方程,得3(x+2)2+4y2-12(x+2)[m(x+2)+ny]=0,所以4y2-12n(x+2)y+(3-12m)(x+2)2=0, [2026南京期初]已知双曲线C:x2-y2=a2(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且F1F2=4,过点F2的直线l与双曲线C交于A,B两点.(1) 求双曲线C的标准方程;2探索性问题一般分为探究条件、探究结论两种.若探究条件,则可先假设条件成立,再验证结论是否成立,成立则存在,否则不存在;若探究结论,则应先求出结论的表达式,再针对其表达式进行讨论,往往涉及对参数的讨论.谢谢观看Thank you for watching8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.1 最值、范围、证明问题一、 单选题1 已知线段AB是抛物线y2=4x的一条弦,且AB的中点M在直线x=1上,则点A的横坐标( )A. 有最大值,无最小值 B. 无最大值,有最小值C. 无最大值,无最小值 D. 有最大值,有最小值2 已知F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,双曲线C的离心率为5,点P(x0,y0)在双曲线C上,1·2<0,则x0的取值范围是( )A. (-3a,3a)B. (-3a,-a]∪[a,3a)C.D. ∪3 [2026石家庄四十三中学月考]已知P为椭圆+=1上的任意一点,M,N分别为(x-1)2+y2=1和(x+1)2+y2=1上的点,则PM+PN的最大值为( )A. 4 B. 5 C. 6 D. 74 设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上的任意一点,且点P在第一象限,M是线段PF上的点.若PM=3MF,则直线OM的斜率的最大值为( )A. B. C. D.二、 多选题5 [2026西北工业大学附属中学月考]已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(2,0)的直线交抛物线C于A,B两点,点Q在直线AB上且OQ⊥AB(O为坐标原点),则下列结论中正确的是( )A. FQ=1B. FA+FB的最小值为6C. ·=-4D. △OAB面积的取值范围为[4,+∞)6 若点P(2,3)在双曲线-=1(a>0,b>0)的一条斜率为正的渐近线的右侧,c为半焦距,则下列结论中正确的是( )A. >1 B. >2C. < D. >7 [2026哈尔滨师范大学附属中学月考]已知椭圆C:+=1(m>0)的两个焦点分别为F1,F2,则下列说法中正确的是( )A. 若椭圆C的焦点在x轴上,且离心率为,则 m= B. 若m=1,P为椭圆C上一点,则△PF1F2面积的最大值为C. 若直线kx-y-k+1=0与椭圆C恒有公共点,则m的取值范围为D. 若以线段F1F2为直径的圆与椭圆C有四个交点,则m的取值范围是(0,)∪(2,+∞)三、 填空题8 [2025苏州期初]已知直线l:(2k+1)x-ky-1=0(其中k为常数),圆O:x2+y2=8,直线l与圆O相交于A,B两点,则AB长度的最小值为________.9 已知F为抛物线y2=8x的焦点,M(2,2),P为抛物线上的一动点,则PF+PM的最小值为________.10 [2025华安一中期中]已知正方形PQRS的边长为2,两个不同的点A,B都在直线QS的同侧(但点A,B与点P在直线QS的异侧),点A,B关于直线PR对称.若·=0,则△PAS面积的取值范围是________.四、 解答题11 [2025石家庄一模]已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点为F(-2,0),短轴长为2.(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 直线l:x=-与x轴交于点Q,过焦点F(-2,0)的直线与椭圆交于M,N两点.求证:点Q在以线段MN为直径的圆外.12 [2025南通调研]已知动点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和点M到定直线l:x=的距离的比是常数.(1) 求动点M的轨迹E的方程;(2) 在轨迹E上是否存在一点使得它到直线4x-5y+40=0的距离最小?若存在,请求出最小距离;若不存在,请说明理由.8.9.2 定点、定值、定线问题建议用时:40+2分钟 答案P212一、 单选题1 已知F1,F2是平面内两个不同的定点,P为平面内的动点,则“|PF1-PF2|的值为定值m,且mA. 充分且不必要条件B. 必要且不充分条件C. 充要条件D. 既不充分又不必要条件2 已知动圆的圆心在抛物线y=x2上,且与直线y=-3相切,则此圆恒过定点( )A. (0,3) B. (0,2)C. (0,-3) D. (0,6)3 已知P为椭圆+=1(a>b>0)上异于左、右顶点A1,A2的任意一点,则直线PA1与PA2的斜率之积为定值-.将这个结论类比到双曲线,得出的结论:若P为双曲线-=1(a>0,b>0)上异于左、右顶点A1,A2的任意一点,则下列结论中正确的是( )A. 直线PA1与PA2的斜率之和为定值B. 直线PA1与PA2的斜率之积为定值C. 直线PA1与PA2的斜率之和为定值D. 直线PA1与PA2的斜率之积为定值4 [2025海门二调]已知椭圆C:+=1(a>b>0)的上顶点为A,左、右焦点分别为F1,F2.若线段AF2上任一点P到直线AF1的距离与到x轴的距离之和为b,则下列结论中正确的是( )A. a=2b B. a=2bC. a=b D. 2a=3b二、 多选题5 如图,已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆E上异于顶点的一动点,圆I(圆心为I)与△PF1F2的三边PF1,F1F2,PF2分别切于点A,B,C,延长PI交x轴于点D,作DH⊥PF1交PF1于点H,则下列结论中正确的是( )A. PF1+PF2为定值 B. PF1·PF2为定值C. PA为定值 D. PH为定值6 已知抛物线C:y2=4x,焦点为F,过焦点的直线l与抛物线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则下列说法中一定正确的是( )A. AB的最小值为2B. 以AB为直径的圆与直线x=-1相切C. x1x2为定值D. 若点M(-1,0),则∠AMF=∠BMF7 已知圆C1:(x-5)2+(y-5)2=16,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1,则下列结论中正确的是( )A. 圆C1与圆C2相交B. 圆C1与圆C2有三条公切线C. 若PC-PC为定值,则点P的轨迹为一条直线D. 若P为圆C1上的一点,Q为圆C2上的一点,则QC-PC为定值三、 填空题8 设A,B为抛物线y2=2px上的点,且∠AOB=90°(O为坐标原点),则直线AB必过的定点坐标为________.9 如图,已知椭圆C:+=1的左、右顶点分别为A,B,P是直线x=-8上的一点,直线PB交椭圆C于另外一点M,记直线PA,AM的斜率分别为k1,k2,则k1k2=________.10 已知双曲线C:x2-y2=1,过点B(0,2)的动直线与双曲线C交于点P,Q.若双曲线C上存在某定点A,使得kPA+kQA为定值λ,则λ2的值为________.四、 解答题11 [2026贵阳七校联盟月考]动点T到定点F(1,0)的距离与动点T到定直线l:x=4的距离之比是常数,记动点T的轨迹为曲线C.(1) 求曲线C的方程;(2) 过点F的直线l′(不与x轴重合)与曲线C交于P,Q两点,过点A(-2,0)的直线AP和AQ与直线 x=4的交点分别为M,N,记直线MF和NF的斜率分别为k1和k2,求证:k1·k2为定值.12 [2025上海金山中学三模]已知双曲线C:-y2=1的右焦点为F.(1) 求双曲线的渐近线方程;(2) 已知点P,点Q在双曲线C上且PQ不与坐标轴垂直,若△PQF为直角三角形,求△PQF的面积;(3) 过点F的动直线l交双曲线C于M,N两点,过点M,N分别作直线x=的垂线,垂足分别为A与B(不同于点A),连接AN,BM,这两条直线相交于点Q,问Q是否为定点?若是,请求出点Q 的坐标;若不是,请说明理由.8.9.3 探索性问题建议用时:40+2分钟 答案P2141 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左顶点为A(-2,0),右焦点为F,点B在双曲线C上.当BF⊥AF时,AF=BF.不垂直于x轴的直线与双曲线同一支交于P,Q两点.(1) 求双曲线C的标准方程;(2) 直线PQ过点F,请问在x轴上是否存在点N,使得x轴平分∠PNQ?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2 已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,E为抛物线C上的动点,EQ垂直于动直线y=t(t<0),垂足为Q,当△EQF为等边三角形时,其面积为4.(1) 求抛物线C的标准方程;(2) 设O为坐标原点,过点E的直线l与抛物线C相切,且与椭圆+=1交于A,B两点,直线OQ与AB交于点M,请问是否存在实数t,使得AM=BM?若存在,求出实数t的值;若不存在,请说明理由.3 [2026上海洋泾中学期初]如图,已知抛物线C:y2=4x,过点P(2,1)作斜率为k1,k2的直线l1,l2,分别交抛物线于点A,B与M,N.(1) 若D是抛物线C上位于第一象限内一点,且其到焦点F的距离为2,求点D的坐标;(2) 若PM·PN=PA·PB,求证:k1+k2=0;(3) 若直线AM过点Q(-2,0),请判断直线BM是否过定点?若是,请求出此定点坐标;若不是,请说明理由.4 [2025邯郸一模]对于给定的椭圆E1:+=1(a>b>0),与之对应的另一个椭圆E2:+=λ(λ>0,且λ≠1),则称E1与E2互为共轭椭圆.已知椭圆+=1与椭圆C:+=1(a>b>0)互为共轭椭圆,A(2,0)是椭圆C的右顶点.(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 设直线l:x=my+t(t≠2)与椭圆C交于B,D两点,且直线AB与直线AD的斜率之积为-.①求证:t2-3m2<4且直线l过定点;②试问在x轴上是否存在异于点A的点E,使得直线BE,DE的斜率之积也为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.1 最值、范围、证明问题1. D 解析:由题意,设A(x1,y1),B(x2,y2).由抛物线上点的横坐标的取值范围可知x≥0,如图1,当点A在坐标原点时,横坐标有最小值,最小值为0.由AB的中点M在直线x=1上,可知=1,即x1=2-x2,所以x1≤2,如图2,当点B在坐标原点时,点A的横坐标有最大值,最大值为2.图1 图22. D 解析:设双曲线C的焦距为2c,离心率为e.当1·2=0时,由平面几何知识,得(c-x0)(c+x0)=b2,解得x==.因为e=5,所以x=.根据双曲线C上点的横坐标的取值范围以及平面向量内积的几何意义可知,当1·2<0时,实数x0的取值范围是∪.3. C 解析:设圆(x-1)2+y2=1和圆(x+1)2+y2=1的圆心分别为A,B,半径分别为r1,r2,则椭圆+=1的焦点为A(1,0),B(-1,0).又PA+r1≥PM,PB+r2≥PN,PA+PB=2a=4,故PM+PN≤PA+PB+r1+r2,当且仅当M,N分别在PA,PB的延长线上时,等号成立,此时PM+PN取得最大值,为PA+PB+r1+r2=4+1+1=6.4. B 解析:如图,由题意,得F,设点P的坐标为(y0>0),则=+=+=+(-)=+=(+,),所以kOM==≤=,当且仅当y=3p2时,等号成立.故直线OM的斜率的最大值为.5. ABC 解析:对于A,设P(2,0),由题意,得F(1,0),因为OQ⊥AB,所以点Q在以OP为直径的圆上,因为F(1,0)为圆心,所以FQ=OP=1,故A正确;对于B,因为直线AB的斜率不为0,所以设其方程为x=ty+2,A(x1,y1),B(x2,y2),联立消去x并整理,得y2-4ty-8=0,则Δ=16t2+32>0,y1+y2=4t,y1y2=-8,故FA+FB=x1+1+x2+1=t(y1+y2)+6=4t2+6≥6,当且仅当t=0时,等号成立,即FA+FB的最小值为6,故B正确;对于C,·=x1x2+y1y2=+y1y2=-8=-4,故C正确;对于D,S△OAB=S△OAP+S△OBP=×2×|y1-y2|==≥4,当且仅当t=0时,等号成立,即△OAB面积的取值范围为,故D错误.故选ABC.6. ABD 解析:易知双曲线斜率为正的渐近线方程为y=x.因为点P(2,3)在直线y=x的右侧,所以>,故C错误;e==>=,故D正确;要证>1,即证(a+b)2>c2=a2+b2,即证2ab>0,显然成立,故A正确;因为=+=+>+>2,故B正确.故选ABD.7. BD 解析:对于A,因为椭圆的焦点在x轴上,所以离心率e===,且m>0,解得m=1,故A错误;对于B,若m=1,则椭圆C:+y2=1,则a=2,b=1,c=,当点P为椭圆的上顶点或下顶点时,△PF1F2的面积最大,此时S△PF1F2=F1F2·b=bc=,故B正确;对于C,直线kx-y-k+1=0,即直线k(x-1)-y+1=0,过定点(1,1).因为直线与椭圆C恒有公共点,所以点(1,1)在椭圆内部或椭圆上,则+≤1,解得m≤-或m≥,又m>0且m≠2,所以m的取值范围为∪(2,+∞),故C错误;对于D,以线段F1F2为直径的圆的半径为c,当椭圆的焦点在x轴上时,c2=4-m2,因为圆与椭圆C有四个交点,所以c=>b=m,且0b=2,且m>2,解得m>2.综上,m的取值范围是(0,)∪(2,+∞),故D正确.故选BD.8. 2 解析:由题意,得直线l:(2k+1)x-ky-1=0过定点P(1,2),圆O:x2+y2=8的圆心为O(0,0),半径为r=2,点P在圆内,如图,易知当直线l与OP垂直时,弦长AB最小.因为OP==,所以AB长度的最小值为2=2.9. 4 解析:过点P作抛物线的准线x=-2的垂线,垂足为Q,连接MQ,由抛物线的定义可知PF=PQ,则PM+PF=PM+PQ≥2+2=4,当且仅当M,P,Q三点共线时,等号成立,故PM+PF的最小值为4.10. (2,4)∪(4,+∞) 解析:如图,以PR所在直线为x轴,QS所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则P(-2,0),R(2,0).设A(x,y),B(x,-y),且x>0,y≠0,则=(x+2,y),=(x-2,-y).因为·=0,所以(x+2)(x-2)-y2=0,即点A位于双曲线x2-y2=4(y≠0)的右支上,渐近线方程为y=x或y=-x.设点A到直线PS的距离为h,又直线y=x与直线PS的距离为,点(2,0)到直线PS的距离为2,设△PAS边PS上的高为h,则h∈(,2)∪(2,+∞),所以S△PAS=PS·h=h∈(2,4)∪(4,+∞),所以△PAS面积的取值范围是(2,4)∪(4,+∞).11. (1) 由题意,得c=2,b=,所以a==,则椭圆C的标准方程为+=1.(2) 由题意,得Q(-3,0).当直线MN的斜率为0时,不妨令M(,0),N(-,0),此时以MN为直径的圆的方程为x2+y2=6,显然点Q在此圆外;当直线MN的斜率不为0时,设直线MN的方程为x=my-2.联立消去x并整理,得(m2+3)y2-4my-2=0,则Δ=16m2+8(m2+3)=24m2+24>0恒成立.设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=.因为·=(x1+3)(x2+3)+y1y2=(my1+1)(my2+1)+y1y2=(m2+1)y1y2+m(y1+y2)+1=++1=>0,所以点Q在以MN为直径的圆外.综上,点Q在以线段MN为直径的圆外.12. (1) 设d是点M到直线l:x=的距离.由题意,得=,即=,两边平方并化简,得9x2+25y2=225,所以点M的轨迹E的方程为+=1.(2) 由直线方程4x-5y+40=0可知直线与坐标轴的交点为(-10,0),(0,8),易知此直线与椭圆E无公共点.设直线m与该直线平行,则直线m的方程为4x-5y+k=0.联立消去y并整理,得25x2+8kx+k2-225=0.令Δ=64k2-100(k2-225)=0,解得k1=25或k2=-25,当k=25时,直线4x-5y+25=0与椭圆E的公共点到直线4x-5y+40=0的距离最小,最小距离d==.8.9.2 定点、定值、定线问题1. B 解析:若“|PF1-PF2|的值为定值m,m2. A 解析:由题意,得抛物线的标准方程为x2=12y,所以抛物线的准线l的方程为y=-3,焦点为F(0,3).设动圆的圆心为A,则点A到直线l的距离等于AF.因为动圆A与直线y+3=0相切,所以点A到直线l的距离为动圆的半径,即动圆的半径为AF,即F为圆上的点,所以此圆恒过定点F(0,3).3. D 解析:设P(x0,y0),则-=1,即y=b2=(x-a2).因为A1(-a,0),A2(a,0),所以kPA1·kPA2=·===,所以kPA1·kPA2为定值.4. B 解析:由题意,得F1(-c,0),F2(c,0),A(0,b),直线AF1的方程为y=x+b,即bx-cy+bc=0,直线AF2的方程为y=-x+b,即bx+cy-bc=0.设点P的坐标为,0≤m≤c,则点P到直线AF1的距离为=,则+=b,解得a=2c,则b==c,所以a=2b.5. ACD 解析:对于A,根据椭圆的定义,得PF1+PF2=2a,为定值,故A正确;对于B,设F1F2=2c,∠F1PF2=θ,PF1=m,PF2=n,在△F1PF2中,由余弦定理,得F1F=m2+n2-2mn cos θ,即(2c)2=(m+n)2-2mn(1+cos θ),解得mn=.因为点P在椭圆E上运动,所以θ的值也随之变化,从而mn不是定值,故B错误;对于C,根据切线长定理和椭圆的定义,得PA+AF1+PC+CF2=2a,且AF1+CF2=BF1+BF2=2c,则PA+PC+2c=2a,所以PA=PC=a-c,为定值,故C正确;对于D,连接IA,则IA⊥PF1.由IA·(PF1+PF2+F1F2)=DH·(PF1+PF2),得=.由==,得PH==,为定值,故D正确.故选ACD.6. BCD 解析:抛物线C:y2=4x的焦点坐标为(1,0),准线方程为x=-1,过焦点的弦中,通径最短,所以AB的最小值为2p=4,故A不正确;如图,设AB的中点为D,过点A,B,D作准线的垂线,垂足分别为A1,B1,D1.由抛物线的定义可知AA1=AF,BB1=BF,所以DD1=(AA1+BB1)=AB,所以以AB为直径的圆与直线x=-1相切,故B正确;设AB所在直线的方程为x=ny+1,联立消去x并整理,得y2-4ny-4=0,则y1y2=-4,所以x1x2==1,故C正确;又y1+y2=4n,所以kAM+kBM=+====0,所以∠AMF=∠BMF,故D正确.故选BCD.7. BC 解析:圆C1:(x-5)2+(y-5)2=16的圆心为C1(5,5),半径r1=4,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1的圆心为C2(1,2),半径r2=1.对于A,C1C2==5=r1+r2,所以圆C1与圆C2外切,故A错误;对于B,因为圆C1与圆C2外切,所以圆C1与圆C2有三条公切线,故B正确;对于C,PC-PC为定值,设P(x,y),PC-PC=t,t∈R,则[(x-5)2+(y-5)2]-[(x-1)2+(y-2)2]=t,整理,得8x+6y-45+t=0,所以点P的轨迹为一条直线,故C正确;对于D,因为P为圆C1上的一点,所以PC2∈[C1C2-4,C1C2+4],即PC2∈[1,9],所以PC∈[1,81].同理可得QC1∈[4,6],QC∈[16,36].因为P,Q之间的变化无联系,所以无法确定QC-PC为定值,故D错误.故选BC.8. (2p,0) 解析:如图,设直线OA的方程为y=kx,联立解得x=,y=,即A.因为∠AOB=90°,所以直线OB的方程为y=-x,联立解得x=2pk2,y=-2pk,即B(2pk2,-2pk),所以直线AB的方程为y+2pk=,令y=0,可得x=2p,即直线AB必经过定点(2p,0).9. - 解析:由题意,得A(-4,0),B(4,0).设P(-8,t),则k1==-,直线PB的斜率kPB==-=.设M(x0,y0),则+=1,由k2=,kPB=,得k2kPB=·===-,所以=-,即k1k2=-.10. 解析:由题意,得直线PQ的斜率存在.设A(m,n),lPQ:y=kx+2,P(x1,y1),Q(x2,y2),则m2-n2=1.联立消去y并整理,得(1-k2)x2-4kx-5=0,则x1+x2=,x1x2=-,所以kPA+kQA=+==,要使kPA+kQA为定值λ,则解得m=,n=,λ=或m=-,n=,λ=-,故λ2=.11. (1) 设T(x,y),由题意,得=,化简整理,得3x2+4y2=12,即+=1,故曲线C的方程为+=1.(2) 设直线PQ的方程为x=ty+1,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立消去x并整理,得(3t2+4)y2+6ty-9=0,显然Δ=36t2+36(3t2+4)=144(t2+1)>0,则y1+y2=,y1y2=.因为直线AP的方程为y=(x+2),所以M,同理可得N,则k1·k2=·=====-1,所以k1·k2为定值-1.12. (1) 双曲线的渐近线方程为y=±x.(2) 如图1,当∠PFQ=时,把x=2代入双曲线C的方程,得Q,则S△PQF=××=;如图2,当∠FQP=时,设Q(x0,y0),则=(x0-2,y0),=,则解得x0=,y0=±,则S△PQF=××=.图1 图2(3) 当直线l的斜率不存在时,不妨设M,N,则A,B,此时Q;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-2),设M(x1,y1),N(x2,y2),则A,B,联立消去y并整理,得(1-3k2)x2+12k2x-12k2-3=0,则由题意,得kAN=,则lAN:y-y1=,①同理可得kBM=,则lBM:y-y2=,②②-①,得y1-y2=+,即1=,化简,得(x1+x2-3)=x1x2-(x1+x2)+,即=-·+,则·=,可得x-=,解得x=,代入①或②中,得y=0.综上,Q为定点.8.9.3 探索性问题1. (1) 由题意,得a=2,a+c=,b2=c2-a2,所以c2-2c-8=0,解得c=4(负值舍去),所以b2=12,所以双曲线C的标准方程是-=1.(2) 假设存在点N(n,0),F(4,0).设直线PQ:x=my+4(m≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),联立消去x并整理,得(3m2-1)y2+24my+36=0,则易得-由题意,得kPN+kQN=0,即+=0,即y1(my2+4-n)+y2(my1+4-n)=0,即2my1y2+(4-n)(y1+y2)=0,所以2m·-=0,即3m-m(4-n)=0.因为m≠0,所以n=1.故存在点N(1,0),使得x轴平分∠PNQ.2. (1) 因为当△EQF为等边三角形时,其面积为4,所以EQ2sin =4,解得EQ=4.根据EF=EQ和抛物线的定义可知,点Q落在准线上,即y=t=-.如图,设准线和y轴的交点为H,易证∠HFQ=,所以FQ cos =2=FH=p,故抛物线C的标准方程为x2=4y.(2) 假设存在t,使得AM=BM,即M为线段AB的中点.设E(x0≠0),则Q(x0,t),可得kOQ=.由y=,得y′=,所以切线l的斜率为kl=x0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则线段AB的中点M(,),由得+=0,所以+=0,整理,得·=-,即kl·kOM=-,所以x0·kOM=-,可得kOM=-.又kOQ=kOM=,所以当t=-1时,kOQ=kOM=-,此时O,M,Q三点共线,满足M为AB的中点,故存在实数t,使得AM=BM,且t=-1.3. (1) 由题意,得xD+1=2,解得xD=1,所以y=4.又yD>0,所以yD=2,即点D的坐标为(1,2).(2) 由题意,得k1≠0,k2≠0.设直线AB:x=n1(y-1)+2,直线MN:x=n2(y-1)+2,A(x1,y1),B(x2,y2),n1=,n2=,代入抛物线,得y2-4n1y+4n1-8=0,则y1+y2=4n1,y1·y2=4n1-8.因为PA·PB=-·=-[(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)]=-4+2(x1+x2)-x1x2-1+(y1+y2)-y1y2,又x1+x2=n1(y1+y2)-2n1+4=4n-2n1+4,x1·x2=yy=(n1-2)2,所以PA·PB=-5+8n-4n1+8-n+4n1-4+4n1-4n1+8=7n+7,同理可得PM·PN=7n+7,所以n=n.因为n1≠n2,所以n1=-n2,所以k1+k2=0.(3) 因为kAB===,所以直线AB:y-y1=(x-x1),即直线AB:(y1+y2)y=4x+y1y2,代入点P(2,1),得y1+y2=8+y1y2.①设M(x3,y3),N(x4,y4),同理可得直线AM:(y1+y3)y=4x+y1y3,因为直线AM过点Q(-2,0),所以y1y3=8.②同理可得直线BM:(y2+y3)y=4x+y2y3.结合①②可得+y2=8+,所以8+y2y3=8(y3+y2).又因为(y2+y3)y=4x+y2y3,所以直线BM:(y2+y3)y=4x+8(y2+y3)-8,即直线BM:(y2+y3)(y-8)=4(x-2),故直线BM过定点(2,8).4. (1) 由题意可设+=1的共轭椭圆C的方程为+=λ,即+=1(λ>0,且λ≠1).因为A(2,0)是该椭圆的右顶点,即16λ=4,所以λ=,故椭圆C的标准方程为+=1.(2) ①联立l:x=my+t(t≠2)和+=1,消去x并整理,得(3m2+4)y2+6mty+3t2-12=0,需满足Δ=36m2t2-12(t2-4)(3m2+4)>0,即t2-3m2<4.设B(x1,y1),D(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=,则x1+x2=m(y1+y2)+2t=,x1x2=(my1+t)(my2+t)=m2y1y2+mt(y1+y2)+t2=m2×+mt×+t2=.由题意,得直线AB与直线AD的斜率之积为-,则·=-,即(x1-2)(x2-2)+4y1y2=0,即-2×+4+4×=0,化简,得t2-t-2=0,解得t=2(舍去)或t=-1,则直线l:x=my+t(t≠2)为直线l:x=my-1,过定点(-1,0).②假设在x轴上存在异于点A的点E,使得直线BE,DE的斜率之积也为定值,设E(c,0),c≠2.由①知y1+y2=,y1y2=,x1+x2=,x1x2=,则kBE·kDE=·===.要使得kBE·kDE为定值,则3c2-12=0,解得c=2(舍去)或c=-2,即当c=-2时,kBE·kDE为定值-.故在x轴上存在异于点A的点E(-2,0),使得直线BE,DE的斜率之积也为定值,该定值为-.(共55张PPT)第八章8.9 圆锥曲线的热点问题8.9.1 最值、范围、证明问题平面解析几何复习目标 掌握解决圆锥曲线中最值、范围、证明问题的思想方法.内容索引核心体系活动方案核 心 体 系活 动 方 案活动一 基础引入D2 已知抛物线C:y2=16x的焦点为F,直线x-my-4=0(m∈R)与抛物线C交于A,B两点,则AF+4BF的最小值是 ( )A.40 B.36 C.28 D.24BB活动二 典例悟法题组一 最值问题 过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,O是坐标原点,求AF·BF的最小值.1723 1 如何解决圆锥曲线中的最值问题?圆锥曲线中的最值问题常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何方法,即利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数方法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.45 2 如何处理圆锥曲线中的范围问题?解决圆锥曲线的有关几何量的取值范围问题的途径:先要恰当地引入变量(如点的坐标、角、斜率等),建立目标函数,然后利用函数的有关知识和方法进行求解.一般有五种思考方法:1.利用判别式来构造不等式,从而确定参数的取值范围.2.利用已知参数的取值范围,求新参数的取值范围,解决这类问题的关键是在两个参数之间建立起相应的联系.3.利用隐含的不等关系建立不等式,从而确定参数的取值范围.4.利用已知不等关系构造不等式,从而确定参数的取值范围.5.利用函数的值域,从而确定参数的取值范围.6(1) 求椭圆C2的标准方程;(2) 已知F是椭圆C2的右焦点,过点F的直线l与椭圆C1交于A,B两点,直线l与椭圆C2交于D,E两点,其中点D在x轴上方,求证:AD=BE.谢谢观看Thank you for watching 展开更多...... 收起↑ 资源列表 8.9.1 最值、范围、证明问题.pptx 8.9.2 定点、定值、定线问题.pptx 8.9.3 探索性问题.pptx 8.9 圆锥曲线的热点问题 练习 .docx 8.9 圆锥曲线的热点问题.docx