圓錐曲線的切線問題有兩種處理思路:思路1,導數(shù)法,將圓錐曲線方程化為函數(shù),利用導數(shù)法求出函數(shù)在點處的切線方程,特別是焦點在軸上常用此法求切線;思路2,根據(jù)題中條件設(shè)出切線方程,將切線方程代入圓錐切線方程,化為關(guān)于(或y)的一元二次方程,利用切線與圓錐曲線相切的充要條件為判別式,即可解出切線方程,注意關(guān)于(或y)的一元二次方程的二次項系數(shù)不為0這一條件,圓錐曲線的切線問題要根據(jù)曲線不同,選擇不同的方法.
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類型一 導數(shù)法求拋物線切線
例1 【2017課表1,文20】設(shè)A,B為曲線C:y=上兩點,A與B的橫坐標之和為4.
(1)求直線AB的斜率;
(2)設(shè)M為曲線C上一點,C在M處的切線與直線AB平行,且AMBM,求直線AB的方程.
【解析】
類型二 橢圓的切線問題
例2(2014廣東20)(14分)已知橢圓的一個焦點為,離心率為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)若動點為橢圓外一點,且點P到橢圓C的兩條切線相互垂直,求點P的軌跡方程.
【解析】
類型三 直線與橢圓的一個交點
例3.【2013年高考安徽卷】已知橢圓的焦距為4,且過點.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)設(shè)為橢圓上一點,過點作軸的垂線,垂足為.取點,連接,過點作的垂線交軸于點.點是點關(guān)于軸的對稱點,作直線,問這樣作出的直線是否與橢圓C一定有唯一的公共點?并說明理由.
【解析】
類型四 待定系數(shù)求拋物線的切線問題
例4 【2013年高考廣東卷】已知拋物線的頂點為原點,其焦點到直線的距離為.設(shè)為直線上的點,過點作拋物線的兩條切線,其中為切點.
(1) 求拋物線的方程;
(2) 當點為直線上的定點時,求直線的方程;
(3) 當點在直線上移動時,求的最小值.
【解析】
【擴展鏈接】
橢圓的切線方程:橢圓上一點處的切線方程是;橢圓外一點所引兩條切線方程是.
雙曲線的切線方程:雙曲線上一點處的切線方程是;雙曲線上一點所引兩條切線方程是.
拋物線的切線方程:拋物線上一點處的切線方程是;拋物線上一點所引兩條切線方程是.
4.設(shè)拋物線的焦點為,若過點的直線分別與拋物線相切于兩點,則.
5.設(shè)橢圓:的焦點為,若過點的直線分別與橢圓相切于兩點,則.
6.設(shè)雙曲線:的焦點為,若過點的直線分別與橢圓相切于兩點,則.
【新題展示】
1.【2019福建龍巖質(zhì)檢】已知橢圓的兩焦點為、,拋物線:()的焦點為,為等腰直角三角形.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)已知過點的直線與拋物線交于兩點,又過作拋物線的切線,使得,問這樣的直線是否存在?若存在,求出直線的方程;若不存在,說明理由.
【思路引導】
(Ⅰ)先寫出、的坐標,利用為等腰直角三角形,求得p即可.
(Ⅱ)依題意,直線l的斜率必存在,設(shè)直線l的方程為y=k(x+2),,可得切線l1,l2的斜率分別為,.x1x2=﹣4.再將直線與拋物線聯(lián)立,結(jié)合韋達定理解得k即可.
2.【2019河南九師聯(lián)盟2月質(zhì)檢】已知點是拋物線:的焦點,點是拋物線上的定點,且.
(1)求拋物線的方程;
(2)直線與拋物線交于不同兩點,,且(為常數(shù)),直線與平行,且與拋物線相切,切點為,試問的面積是否是定值.若是,求出這個定值;若不是,請說明理由.
【思路引導】
(1)先設(shè)出點M的坐標,表示出,求得M坐標,帶入拋物線方程,求得p的值,得出結(jié)果.
(2)先設(shè)直線AB的方程,聯(lián)立求解得AB中點Q的坐標為,再設(shè)切線方程,聯(lián)立得切點的坐標為,再利用面積公式和已知條件,進行計算化簡可得結(jié)果.
3.【2019東北師大附中、重慶一中、吉大附中、長春十一中聯(lián)考】已知橢圓的離心率為,右焦點為,且橢圓過點.
(I)求橢圓的方程;
(II)若點分別為橢圓的左右頂點,點是橢圓上不同于的動點,直線與直線x=a交于點,證明:以線段為直徑的圓與直線相切.
【思路引導】
(I)設(shè)橢圓的焦距為,依題意,列出方程組,求得的值,即可求解橢圓的標準方程;
(II)方法一 ①設(shè)點的坐標為,當時,得到直線的方程,求得點的坐標, 進而求得線段的中點為,利用點到直線的距離等于半徑,即可證明;②又由可得點Q的坐標,求得線段中點的坐標,利用圓心到直線的距離等于半徑,可作出證明.
方法二:依題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,利用根與系數(shù)的關(guān)系,求得點P的坐標,進而求得以為直徑的圓的圓心坐標為,半徑為,再由直線與圓的位置關(guān)系的判定,即可得到結(jié)論.
4.【2019河南洛陽一?!恳阎獔A,圓心在拋物線上,圓過原點且與的準線相切.
(1)求拋物線的方程;
(2)點,點(與不重合)在直線上運動,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,求證:.
【思路引導】
(1)根據(jù)圓和拋物線的位置關(guān)系,以及圓和準線相切這一條件得到方程,,從而得到結(jié)果;(2)求出兩條切線方程,再抽出方程,其兩根為切點的橫坐標,,通過韋達定理得到結(jié)果即可.
5.【2019江蘇如皋調(diào)研(三)】在平面直角坐標系中,已知定點,點在軸上運動,點在軸上運動,點為坐標平面內(nèi)的動點,且滿足,.
(1)求動點的軌跡的方程;
(2)過曲線第一象限上一點(其中)作切線交直線于點,連結(jié)并延長交直線于點,求當面積取最大值時切點的橫坐標.
【思路引導】
(1)設(shè),,.因為,,所以,,,得.
(2)切線:,將代入得,直線:,將代入得,
所以,由,得,
設(shè),求取最小值時,的取值即為所求
【同步訓練】
1.已知橢圓與拋物線y2=2px(p>0)共焦點F2,拋物線上的點M到y(tǒng)軸的距離等于|MF2|﹣1,且橢圓與拋物線的交點Q滿足|QF2|=.
(1)求拋物線的方程和橢圓的方程;
(2)過拋物線上的點P作拋物線的切線y=kx+m交橢圓于A、B兩點,求此切線在x軸上的截距的取值范圍.
【思路點撥】(1)由拋物線的性質(zhì),求得x=﹣1是拋物線y2=2px的準線,則,求得p的值,求得焦點坐標,代入拋物線方程求得Q點坐標,利用橢圓的定義,即可求得a的值,由b2=a2﹣c2=8,即可求得橢圓方程;
(2)將直線分別代入拋物線,由△=0,求得km=1,將直線方程代入橢圓方程,求得△>0,代入即可求得m的取值范圍,切線在x軸上的截距為,又,即可求得切線在x軸上的截距的取值范圍.
【詳細解析】
2.(2017?雞澤縣校級模擬)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,其中一個頂點是雙曲線﹣=1的焦點.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)過點P(0,3)的直線l與橢圓C相交于不同的兩點A,B,過點A,B分別作橢圓的兩條切線,求其交點的軌跡方程.
【思路點撥】(1)由橢圓的離心率為,其中一個頂點是雙曲線﹣=1的焦點,旬出方程組求出a,b,c,由此能求出橢圓C的標準方程.
(2)當直線l的斜率存在時,設(shè)直線l的方程為y=kx+3,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),求出橢圓在點A處的切線方程為=1,①橢圓在點B處的切線方程為=1,②,聯(lián)立①②,得y=,求出交點的軌跡方程為y=.當直線l的斜率不存在時,無交點.由此能過求出過點A,B所作橢圓的兩條切線的交點的軌跡方程.
【詳細解析】
3.設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0),定義橢圓的“伴隨圓”方程為x2+y2=a2+b2;若拋物線x2=4y的焦點與橢圓C的一個短軸重合,且橢圓C的離心率為.
(1)求橢圓C的方程和“伴隨圓”E的方程;
(2)過“伴隨圓”E上任意一點P作橢圓C的兩條切線PA,PB,A,B為切點,延長PA與“伴隨圓”E交于點Q,O為坐標原點.
①證明:PA⊥PB;
②若直線OP,OQ的斜率存在,設(shè)其分別為k1,k2,試判斷k1k2是否為定值,若是,求出該值;若不是,請說明理由.
【思路點撥】(1)由拋物線的方程,求得b的值,利用離心率公式,即可求得a的值,求得橢圓方程;
(2)①設(shè)直線y=kx+m,代入橢圓方程,利用韋達定理及直線的斜率公式,即可求得kPA?kPB=﹣1,即可證明PA⊥PB;
②將直線方程代入圓方程,利用韋達定理及直線的斜率公式求得k1k2=,代入即可求得k1k2=﹣.
【詳細解析】
4.左、右焦點分別為F1、F2的橢圓C:+=1(a>b>0)經(jīng)過點Q(0,),P為橢圓上一點,△PF1F2的重心為G,內(nèi)心為I,IG∥F1F2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)M為直線x﹣y=4上一點,過點M作橢圓C的兩條切線MA、MB,A、B為切點,問直線AB是否過定點?若過定點,求出定點的坐標;若不過定點,請說明理由.
【思路點撥】(1)由過點Q,則b=,求得,△PF1F2的重心為G點坐標,由IG∥F1F2,|y0|=3r,根據(jù)三角形的面積公式可知a=2c,即可求得a和b的值,求得橢圓方程;
(2)利用橢圓的切線發(fā)濃縮,求得直線AB的方程,由點M為直線x﹣y=4上,代入整理即可求得定點坐標.
【詳細解析】
5.平面直角坐標系xy中,橢圓C1:+=1(a>b>0)的離心率為,過橢圓右焦點F作兩條相互垂直的弦,當其中一條弦所在直線斜率為0時,兩弦長之和為6.
(1)求橢圓的方程;
(2)A,B是拋物線C2:x2=4y上兩點,且A,B處的切線相互垂直,直線AB與橢圓C1相交于C,D兩點,求弦|CD|的最大值.
【思路點撥】(1)由橢圓的離心率為,過橢圓右焦點F作兩條相互垂直的弦,當其中一條弦所在直線斜率為0時,兩弦長之和為6,列出方程組,求出a,b,由此能求出橢圓方程.
(2)設(shè)直線AB為:y=kx+m,由,得x2﹣4kx﹣4m=0,由此利用韋達定理、直線垂直推導出直線AB過拋物線C1的焦點F,再由,得(1+2k2)x2+4kx﹣2=0,由此利用弦長公式能求出弦|CD|的最大值.
【詳細解析】
6.已知橢圓C:(a>b>0)的上、下兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線交橢圓于M,N兩點,且△MNF2的周長為8,橢圓C的離心率為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)已知O為坐標原點,直線l:y=kx+m與橢圓C有且僅有一個公共點,點M',N'是直線l上的兩點,且F1M'⊥l,F(xiàn)2N'⊥l,求四邊形F1M'N'F2面積S的最大值.
【思路點撥】(1)由△MNF2的周長為8,求出a=2,再由,求出b,由此能求出橢圓C的標準方程.
(2)將直線l的方程y=kx+m代入到橢圓方程中,得(4+k2)x2+2kmx+m2﹣4=0.由直線與橢圓僅有一個公共點,利用根的判別式求出m2=4+k2.由此利用弦長公式,結(jié)合已知條件能求出四邊形F1M'N'F2面積的最大值.
【詳細解析】
7.已知A,B分別是橢圓 的長軸與短軸的一個端點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓C的左、右焦點,D橢圓上的一點,△DF1,F(xiàn)2的周長為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若P是圓x2+y2=7上任一點,過點作P橢圓C的切線,切點分別為M,N,求證:PM⊥PN.
【思路點撥】(1)由2a+2c=6,,b2+c2=a2,即可求得a和b的值,即可求得橢圓方程;
(2)分類討論,當切線PM斜率不存在或者為零時,根據(jù)對稱性即可求得PM⊥PN;當斜率不為零時,分別求得直線PM,PN的方程,由△=0即可求得k1,k2是方程的兩個根,則,則PM⊥PN.
【詳細解析】
8.已知圓M:(x﹣a)2+(y﹣b)2=9,M在拋物線C:x2=2py(p>0)上,圓M過原點且與C的準線相切.
(Ⅰ) 求C的方程;
(Ⅱ) 點Q(0,﹣t)(t>0),點P(與Q不重合)在直線l:y=﹣t上運動,過點P作C的兩條切線,切點分別為A,B.求證:∠AQO=∠BQO(其中O為坐標原點).
【思路點撥】(1)由圓M與拋物線準線相切,得,
且圓過又圓過原點,故,可得,解得p=4,即可
(2) 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),P(m,﹣t),
可得,,即x1,x2為方程x2﹣2mx﹣4t=0的兩根,所以x1+x2=2m,x1x2=﹣4t,可得,化簡=.可證得∠AQO=∠BQO.
【詳細解析】
9.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的長軸長為4,離心率為,右焦點為F.
(1)求橢圓C的方程;
(2)直線l與橢圓C相切于點P(不為橢圓C的左、右頂點),直線l與直線x=2交于點A,直線l與直線x=﹣2交于點B,請問∠AFB是否為定值?若不是,請說明理由;若是,請證明.
【思路點撥】(1)由2a=4,離心率e==,b=即可求得a和b,即可求得橢圓C的方程;
(2)l的斜率為0時,∠AFB為直角,則∠AFB為定值,當斜率不為0時,將切點代入橢圓方程,求得交點坐標,求得AF和BF的斜率kAF及kBF,即可求得kAF?kBF=﹣1,即可求得∠AFB為定值.
【詳細解析】
10.已知過拋物線x2=4y的焦點F的直線l與拋物線相交于A、B兩點.
(1)設(shè)拋物線在A、B處的切線的交點為M,若點M的橫坐標為2,求△ABM的外接圓方程.
(2)若直線l與橢圓+=1的交點為C,D,問是否存在這樣的直線l使|AF|?|CF|=|BF|?|DF|,若存在,求出l的方程;若不存在,說明理由.
【思路點撥】(1)設(shè),直線AB:,從而得到過A,B,M的圓是以AB為直徑的圓,由此結(jié)合已知條件能求出圓的方程.
(2)設(shè),由此利用韋達定理,結(jié)合已知條件能求出滿足條件的直線方程.
【詳細解析】
11.在平面直角坐標系中,已知點F(1,0),直線l:x=﹣1,動直線l′垂直l于點H,線段HF的垂直平分線交l′于點P,設(shè)點P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)以曲線C上的點P(x0,y0)(y0>0)為切點作曲線C的切線l1,設(shè)l1分別與x,y軸交于A,B兩點,且l1恰與以定點M(a,0)(a>2)為圓心的圓相切,當圓M的面積最小時,求△ABF與△PAM面積的比.
【思路點撥】(1)由丨PH丨=丨PF丨,根據(jù)拋物線的定義,點P的軌跡是以l為準線,F(xiàn)為焦點的拋物線,即可求得拋物線方程;
(2)由y>0時,求導,求得切線斜率,利用點斜式方程即可求得切線方程,取得A和B點坐標,利用點到直線的距離公式,根據(jù)基本不等式的性質(zhì),當P(a﹣2,2)時,滿足題意的圓M的面積最小,求得A和B點坐標,利用三角形的面積公式即可求得△ABF與△PAM面積的比.
【詳細解析】
12.在平面直角坐標系中,已知橢圓:()的左焦點為,且點在上.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線同時與橢圓和拋物線:相切,求直線的方程.
【思路點撥】(1)因為橢圓C1的左焦點為F1(﹣1,0),所以c=1,點P(0,1)代入橢圓,得b=1,由此能求出橢圓C1的方程;(2)設(shè)直線l的方程為y=kx+m,由,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0.因為直線l與橢圓C1相切,所以△=0,得到兩個變量的等量關(guān)系.再由直線和拋物線相切,聯(lián)立方程,運用判別式為0,再構(gòu)造兩個變量的等量關(guān)系,從而解出兩個變量的值,由此能求出直線l的方程.
【詳細解析】
【題型綜述】
圓錐曲線的切線問題有兩種處理思路:思路1,導數(shù)法,將圓錐曲線方程化為函數(shù),利用導數(shù)法求出函數(shù)在點處的切線方程,特別是焦點在軸上常用此法求切線;思路2,根據(jù)題中條件設(shè)出切線方程,將切線方程代入圓錐切線方程,化為關(guān)于(或y)的一元二次方程,利用切線與圓錐曲線相切的充要條件為判別式,即可解出切線方程,注意關(guān)于(或y)的一元二次方程的二次項系數(shù)不為0這一條件,圓錐曲線的切線問題要根據(jù)曲線不同,選擇不同的方法.
【典例指引】
類型一 導數(shù)法求拋物線切線
例1 【2017課表1,文20】設(shè)A,B為曲線C:y=上兩點,A與B的橫坐標之和為4.
(1)求直線AB的斜率;
(2)設(shè)M為曲線C上一點,C在M處的切線與直線AB平行,且AMBM,求直線AB的方程.
類型二 橢圓的切線問題
例2(2014廣東20)(14分)已知橢圓的一個焦點為,離心率為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)若動點為橢圓外一點,且點P到橢圓C的兩條切線相互垂直,求點P的軌跡方程.
類型三 直線與橢圓的一個交點
例3.【2013年高考安徽卷】已知橢圓的焦距為4,且過點.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)設(shè)為橢圓上一點,過點作軸的垂線,垂足為.取點,連接,過點作的垂線交軸于點.點是點關(guān)于軸的對稱點,作直線,問這樣作出的直線是否與橢圓C一定有唯一的公共點?并說明理由.
【解析】(1)因為橢圓過點

橢圓C的方程是
(2)
由題意,各點的坐標如上圖所示,
則的直線方程:
化簡得
又,
所以帶入
求得最后
所以直線與橢圓只有一個公共點.
類型四 待定系數(shù)求拋物線的切線問題
例4 【2013年高考廣東卷】已知拋物線的頂點為原點,其焦點到直線的距離為.設(shè)為直線上的點,過點作拋物線的兩條切線,其中為切點.
(1) 求拋物線的方程;
(2) 當點為直線上的定點時,求直線的方程;
(3) 當點在直線上移動時,求的最小值.
(3)由拋物線的定義可知,
所以
聯(lián)立,消去得,

當時,取得最小值為
【擴展鏈接】
橢圓的切線方程:橢圓上一點處的切線方程是;橢圓外一點所引兩條切線方程是.
雙曲線的切線方程:雙曲線上一點處的切線方程是;雙曲線上一點所引兩條切線方程是.
拋物線的切線方程:拋物線上一點處的切線方程是;拋物線上一點所引兩條切線方程是.
4.設(shè)拋物線的焦點為,若過點的直線分別與拋物線相切于兩點,則.
5.設(shè)橢圓:的焦點為,若過點的直線分別與橢圓相切于兩點,則.
6.設(shè)雙曲線:的焦點為,若過點的直線分別與橢圓相切于兩點,則.
【新題展示】
1.【2019福建龍巖質(zhì)檢】已知橢圓的兩焦點為、,拋物線:()的焦點為,為等腰直角三角形.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)已知過點的直線與拋物線交于兩點,又過作拋物線的切線,使得,問這樣的直線是否存在?若存在,求出直線的方程;若不存在,說明理由.
【思路引導】
(Ⅰ)先寫出、的坐標,利用為等腰直角三角形,求得p即可.
(Ⅱ)依題意,直線l的斜率必存在,設(shè)直線l的方程為y=k(x+2),,可得切線l1,l2的斜率分別為,.x1x2=﹣4.再將直線與拋物線聯(lián)立,結(jié)合韋達定理解得k即可.
【解析】
(Ⅰ)橢圓,,兩焦點為,,
∵為等腰直角三角形,,,
(Ⅱ)過點的直線與拋物線交于兩點,的斜率必存在,
設(shè)直線的方程為,
由得
,或
拋物線方程得為所以
切線的斜率分別為,
當時,,即
又,解得合題意,
所以存在直線的方程是,即
2.【2019河南九師聯(lián)盟2月質(zhì)檢】已知點是拋物線:的焦點,點是拋物線上的定點,且.
(1)求拋物線的方程;
(2)直線與拋物線交于不同兩點,,且(為常數(shù)),直線與平行,且與拋物線相切,切點為,試問的面積是否是定值.若是,求出這個定值;若不是,請說明理由.
【思路引導】
(1)先設(shè)出點M的坐標,表示出,求得M坐標,帶入拋物線方程,求得p的值,得出結(jié)果.
(2)先設(shè)直線AB的方程,聯(lián)立求解得AB中點Q的坐標為,再設(shè)切線方程,聯(lián)立得切點的坐標為,再利用面積公式和已知條件,進行計算化簡可得結(jié)果.
【解析】
(1)設(shè),由題知,所以.
所以,即.
代入中得,解得.
所以拋物線的方程為.
(2)由題意知,直線的斜率存在,設(shè)其方程為.
由,消去,整理得,
則,.
∴,
設(shè)的中點為,
則點的坐標為.
由條件設(shè)切線方程為,
由,消去整理得.
∵直線與拋物線相切,
∴.
∴.
∴,∴,∴.
∴切點的坐標為.
∴軸,∴.
∵,
又∵.
∴.
∴ .
∵為常數(shù),∴的面積為定值,且定值為.
3.【2019東北師大附中、重慶一中、吉大附中、長春十一中聯(lián)考】已知橢圓的離心率為,右焦點為,且橢圓過點.
(I)求橢圓的方程;
(II)若點分別為橢圓的左右頂點,點是橢圓上不同于的動點,直線與直線x=a交于點,證明:以線段為直徑的圓與直線相切.
【思路引導】
(I)設(shè)橢圓的焦距為,依題意,列出方程組,求得的值,即可求解橢圓的標準方程;
(II)方法一 ①設(shè)點的坐標為,當時,得到直線的方程,求得點的坐標, 進而求得線段的中點為,利用點到直線的距離等于半徑,即可證明;②又由可得點Q的坐標,求得線段中點的坐標,利用圓心到直線的距離等于半徑,可作出證明.
方法二:依題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,利用根與系數(shù)的關(guān)系,求得點P的坐標,進而求得以為直徑的圓的圓心坐標為,半徑為,再由直線與圓的位置關(guān)系的判定,即可得到結(jié)論.
【解析】
(I)設(shè)橢圓的焦距為,依題意,,
解得,,,故橢圓C的標準方程為.
(II)方法一①設(shè)點的坐標為,,
因為在橢圓上,,,
由兩點的坐標為,直線的方程為:,
當時,則點的坐標為,
設(shè)線段的中點為,則點的坐標為,有,
直線的方程為:,整理為,
由,
則點到直線的距離為
,
由,故以為直徑的圓與直線相切.
②若時,則點的坐標為或,直線的方程為,直線的方程為或.將代入直線的方程得點的坐標為或,線段中點的坐標為或,所以.又點到直線的距離
由,故以為直徑的圓與直線相切.
方法二:由(I)知.
依題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
設(shè)點的坐標為,由,消去得.
,,
的坐標為.
因為直線與交點為,的坐標為,,
所以以為直徑的圓的圓心坐標為,半徑為.
①當直線的斜率存在,即,時,
直線的方程為,即,整理得
設(shè)圓心到直線的距離為,則
所以以為直徑的圓與直線相切.
②當直線的斜率不存在即時,此時直線的方程為.
圓心坐標為,圓的半徑為,此時以為直徑的圓與直線相切.
4.【2019河南洛陽一模】已知圓,圓心在拋物線上,圓過原點且與的準線相切.
(1)求拋物線的方程;
(2)點,點(與不重合)在直線上運動,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,求證:.
【思路引導】
(1)根據(jù)圓和拋物線的位置關(guān)系,以及圓和準線相切這一條件得到方程,,從而得到結(jié)果;(2)求出兩條切線方程,再抽出方程,其兩根為切點的橫坐標,,通過韋達定理得到結(jié)果即可.
【解析】
(1)∵圓與拋物線準線相切,
∴.
又圓過和原點,
∴.
∴,解得.
∴拋物線的方程為.
(2)設(shè),,方程為.
∴,
∴拋物線在點處的切線的斜率,
∴切線的方程為,
即,
化簡得:,
又因過點,故可得,
即.
同理可得:.
∴為方程的兩根,
∴,.

∴.
5.【2019江蘇如皋調(diào)研(三)】在平面直角坐標系中,已知定點,點在軸上運動,點在軸上運動,點為坐標平面內(nèi)的動點,且滿足,.
(1)求動點的軌跡的方程;
(2)過曲線第一象限上一點(其中)作切線交直線于點,連結(jié)并延長交直線于點,求當面積取最大值時切點的橫坐標.
【思路引導】
(1)設(shè),,.因為,,所以,,,得.
(2)切線:,將代入得,直線:,將代入得,
所以,由,得,
設(shè),求取最小值時,的取值即為所求
【解析】
(1)設(shè),,.因為,,
所以,,,所以.
(2)切線:,將代入得,
直線:,將代入得,
,
因為在拋物線上且在第一象限,
所以,所以,
設(shè),
,,,.
【同步訓練】
1.已知橢圓與拋物線y2=2px(p>0)共焦點F2,拋物線上的點M到y(tǒng)軸的距離等于|MF2|﹣1,且橢圓與拋物線的交點Q滿足|QF2|=.
(1)求拋物線的方程和橢圓的方程;
(2)過拋物線上的點P作拋物線的切線y=kx+m交橢圓于A、B兩點,求此切線在x軸上的截距的取值范圍.
【思路點撥】(1)由拋物線的性質(zhì),求得x=﹣1是拋物線y2=2px的準線,則,求得p的值,求得焦點坐標,代入拋物線方程求得Q點坐標,利用橢圓的定義,即可求得a的值,由b2=a2﹣c2=8,即可求得橢圓方程;
(2)將直線分別代入拋物線,由△=0,求得km=1,將直線方程代入橢圓方程,求得△>0,代入即可求得m的取值范圍,切線在x軸上的截距為,又,即可求得切線在x軸上的截距的取值范圍.
( 2)顯然k≠0,m≠0,
由,消去x,得ky2﹣4y+4m=0,
由題意知△1=16﹣16km=0,得km=1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)
由,消去y,得(9k2+8)x2+18kmx+9m2﹣72=0,
其中(9k2+8)(9m2﹣72)>0,
化簡得9k2﹣m2+8>0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
又,得m4﹣8m2﹣9<0,解得0<m2<9,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)
切線在x軸上的截距為,又,
∴切線在x軸上的截距的取值范圍是(﹣9,0).﹣﹣(12分)
2.(2017?雞澤縣校級模擬)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,其中一個頂點是雙曲線﹣=1的焦點.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)過點P(0,3)的直線l與橢圓C相交于不同的兩點A,B,過點A,B分別作橢圓的兩條切線,求其交點的軌跡方程.
【思路點撥】(1)由橢圓的離心率為,其中一個頂點是雙曲線﹣=1的焦點,旬出方程組求出a,b,c,由此能求出橢圓C的標準方程.
(2)當直線l的斜率存在時,設(shè)直線l的方程為y=kx+3,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),求出橢圓在點A處的切線方程為=1,①橢圓在點B處的切線方程為=1,②,聯(lián)立①②,得y=,求出交點的軌跡方程為y=.當直線l的斜率不存在時,無交點.由此能過求出過點A,B所作橢圓的兩條切線的交點的軌跡方程.
(2)當直線l的斜率存在時,設(shè)直線l的方程為y=kx+3,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
設(shè)在A(x1,y1)處切線方程為y﹣y1=k1(x﹣x1),
與橢圓C:=1聯(lián)立,
消去y,得()x2+8k1(﹣k1x1+y1)x+4(﹣k1x1+y1)2﹣75=0,
由△=0,得[8k1(﹣k1x1+y1)]2﹣4(4+3)[4(﹣k1x1+y1)2﹣75]=0,
化簡,得(),
由,得4x12﹣100=﹣,4y12﹣75=﹣3x12,
∴上式化為﹣=0,

3.設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0),定義橢圓的“伴隨圓”方程為x2+y2=a2+b2;若拋物線x2=4y的焦點與橢圓C的一個短軸重合,且橢圓C的離心率為.
(1)求橢圓C的方程和“伴隨圓”E的方程;
(2)過“伴隨圓”E上任意一點P作橢圓C的兩條切線PA,PB,A,B為切點,延長PA與“伴隨圓”E交于點Q,O為坐標原點.
①證明:PA⊥PB;
②若直線OP,OQ的斜率存在,設(shè)其分別為k1,k2,試判斷k1k2是否為定值,若是,求出該值;若不是,請說明理由.
【思路點撥】(1)由拋物線的方程,求得b的值,利用離心率公式,即可求得a的值,求得橢圓方程;
(2)①設(shè)直線y=kx+m,代入橢圓方程,利用韋達定理及直線的斜率公式,即可求得kPA?kPB=﹣1,即可證明PA⊥PB;
②將直線方程代入圓方程,利用韋達定理及直線的斜率公式求得k1k2=,代入即可求得k1k2=﹣.
當切線的斜率不存在或等于零結(jié)論顯然成立,
∴PA⊥PB,
②當直線PQ的斜率存在時,
由①可知直線PQ的方程為y=kx+m,
,整理得:(k2+1)x2+2kmx+m2﹣4=0,
則△=4k2m2﹣4(k2+1)(m2﹣4),將m2=3k2+1,代入整理△=4k2+12>0,
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則x1+x2=﹣,x1?x2=,
∴k1k2===,
=,
將m2=3k2+1,即可求得求得k1k2=﹣,
當直線PQ的斜率不存在時,易證k1k2=﹣,
∴綜上可知:k1k2=﹣.
4.左、右焦點分別為F1、F2的橢圓C:+=1(a>b>0)經(jīng)過點Q(0,),P為橢圓上一點,△PF1F2的重心為G,內(nèi)心為I,IG∥F1F2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)M為直線x﹣y=4上一點,過點M作橢圓C的兩條切線MA、MB,A、B為切點,問直線AB是否過定點?若過定點,求出定點的坐標;若不過定點,請說明理由.
【思路點撥】(1)由過點Q,則b=,求得,△PF1F2的重心為G點坐標,由IG∥F1F2,|y0|=3r,根據(jù)三角形的面積公式可知a=2c,即可求得a和b的值,求得橢圓方程;
(2)利用橢圓的切線發(fā)濃縮,求得直線AB的方程,由點M為直線x﹣y=4上,代入整理即可求得定點坐標.
(2)設(shè)M(x1,y1),A(x2,y2),B(x3,y3)則切線MA,MB的方程分別為,.…(7分)
∵點M在兩條切線上,
∴,,
故直線AB的方程為.…(9分)
又∵點M為直線x﹣y=4上,
∴y1=x1﹣4
即直線AB的方程可化為,整理得(3x+4y)x1=16y+12,
由解得,
因此,直線AB過定點.…(12分)
5.平面直角坐標系xy中,橢圓C1:+=1(a>b>0)的離心率為,過橢圓右焦點F作兩條相互垂直的弦,當其中一條弦所在直線斜率為0時,兩弦長之和為6.
(1)求橢圓的方程;
(2)A,B是拋物線C2:x2=4y上兩點,且A,B處的切線相互垂直,直線AB與橢圓C1相交于C,D兩點,求弦|CD|的最大值.
【思路點撥】(1)由橢圓的離心率為,過橢圓右焦點F作兩條相互垂直的弦,當其中一條弦所在直線斜率為0時,兩弦長之和為6,列出方程組,求出a,b,由此能求出橢圓方程.
(2)設(shè)直線AB為:y=kx+m,由,得x2﹣4kx﹣4m=0,由此利用韋達定理、直線垂直推導出直線AB過拋物線C1的焦點F,再由,得(1+2k2)x2+4kx﹣2=0,由此利用弦長公式能求出弦|CD|的最大值.

故切線PA,PB的斜率分別為,kPB=,
再由PA⊥PB,得kPA?kPB=﹣1,
∴,
解得m=1,這說明直線AB過拋物線C1的焦點F,
由,得(1+2k2)x2+4kx﹣2=0,
∴|CD|=?=≤3.
當且僅當k=時取等號,
∴弦|CD|的最大值為3.
6.已知橢圓C:(a>b>0)的上、下兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線交橢圓于M,N兩點,且△MNF2的周長為8,橢圓C的離心率為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)已知O為坐標原點,直線l:y=kx+m與橢圓C有且僅有一個公共點,點M',N'是直線l上的兩點,且F1M'⊥l,F(xiàn)2N'⊥l,求四邊形F1M'N'F2面積S的最大值.
【思路點撥】(1)由△MNF2的周長為8,求出a=2,再由,求出b,由此能求出橢圓C的標準方程.
(2)將直線l的方程y=kx+m代入到橢圓方程中,得(4+k2)x2+2kmx+m2﹣4=0.由直線與橢圓僅有一個公共點,利用根的判別式求出m2=4+k2.由此利用弦長公式,結(jié)合已知條件能求出四邊形F1M'N'F2面積的最大值.
所以==.
因為四邊形F1M'N'F2的面積,
所以=.
令k2+1=t(t≥1),
則==,
所以當時,S2取得最大值為16,故Smax=4,
即四邊形F1M'N'F2面積的最大值為4.
7.已知A,B分別是橢圓 的長軸與短軸的一個端點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓C的左、右焦點,D橢圓上的一點,△DF1,F(xiàn)2的周長為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若P是圓x2+y2=7上任一點,過點作P橢圓C的切線,切點分別為M,N,求證:PM⊥PN.
【思路點撥】(1)由2a+2c=6,,b2+c2=a2,即可求得a和b的值,即可求得橢圓方程;
(2)分類討論,當切線PM斜率不存在或者為零時,根據(jù)對稱性即可求得PM⊥PN;當斜率不為零時,分別求得直線PM,PN的方程,由△=0即可求得k1,k2是方程的兩個根,則,則PM⊥PN.
∴.∵y0=k1x0+m,∴m=y0﹣k1x0,
∴.即;
同理:切線PN:y=k2x+t中,,
∴k1,k2是方程的兩個根,
又∵P在圓上,∴,∴,
∴,
∴PM⊥PN.
綜上所述:PM⊥PN.
8.已知圓M:(x﹣a)2+(y﹣b)2=9,M在拋物線C:x2=2py(p>0)上,圓M過原點且與C的準線相切.
(Ⅰ) 求C的方程;
(Ⅱ) 點Q(0,﹣t)(t>0),點P(與Q不重合)在直線l:y=﹣t上運動,過點P作C的兩條切線,切點分別為A,B.求證:∠AQO=∠BQO(其中O為坐標原點).
【思路點撥】(1)由圓M與拋物線準線相切,得,
且圓過又圓過原點,故,可得,解得p=4,即可
(2) 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),P(m,﹣t),
可得,,即x1,x2為方程x2﹣2mx﹣4t=0的兩根,所以x1+x2=2m,x1x2=﹣4t,可得,化簡=.可證得∠AQO=∠BQO.
又因過點P(m,﹣t),故可得,,(7分)
即,同理可得,(8分)
所以x1,x2為方程x2﹣2mx﹣4t=0的兩根,所以x1+x2=2m,x1x2=﹣4t,(9分)
因為Q(0,﹣t),所以,(10分)
化簡=.(11分)
所以∠AQO=∠BQO.(12分)
9.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的長軸長為4,離心率為,右焦點為F.
(1)求橢圓C的方程;
(2)直線l與橢圓C相切于點P(不為橢圓C的左、右頂點),直線l與直線x=2交于點A,直線l與直線x=﹣2交于點B,請問∠AFB是否為定值?若不是,請說明理由;若是,請證明.
【思路點撥】(1)由2a=4,離心率e==,b=即可求得a和b,即可求得橢圓C的方程;
(2)l的斜率為0時,∠AFB為直角,則∠AFB為定值,當斜率不為0時,將切點代入橢圓方程,求得交點坐標,求得AF和BF的斜率kAF及kBF,即可求得kAF?kBF=﹣1,即可求得∠AFB為定值.

10.已知過拋物線x2=4y的焦點F的直線l與拋物線相交于A、B兩點.
(1)設(shè)拋物線在A、B處的切線的交點為M,若點M的橫坐標為2,求△ABM的外接圓方程.
(2)若直線l與橢圓+=1的交點為C,D,問是否存在這樣的直線l使|AF|?|CF|=|BF|?|DF|,若存在,求出l的方程;若不存在,說明理由.
【思路點撥】(1)設(shè),直線AB:,從而得到過A,B,M的圓是以AB為直徑的圓,由此結(jié)合已知條件能求出圓的方程.
(2)設(shè),由此利用韋達定理,結(jié)合已知條件能求出滿足條件的直線方程.
(2)設(shè)
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),則
又,
∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4
將,…①

將,
由①②得k=0或k2=1,k=±1,
經(jīng)檢驗k=0,k=±1時,A、B、C、D四點各異,且滿足要求
故直線l存在,且方程為y=±x+1或y=1…(13分)
11.在平面直角坐標系中,已知點F(1,0),直線l:x=﹣1,動直線l′垂直l于點H,線段HF的垂直平分線交l′于點P,設(shè)點P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)以曲線C上的點P(x0,y0)(y0>0)為切點作曲線C的切線l1,設(shè)l1分別與x,y軸交于A,B兩點,且l1恰與以定點M(a,0)(a>2)為圓心的圓相切,當圓M的面積最小時,求△ABF與△PAM面積的比.
【思路點撥】(1)由丨PH丨=丨PF丨,根據(jù)拋物線的定義,點P的軌跡是以l為準線,F(xiàn)為焦點的拋物線,即可求得拋物線方程;
(2)由y>0時,求導,求得切線斜率,利用點斜式方程即可求得切線方程,取得A和B點坐標,利用點到直線的距離公式,根據(jù)基本不等式的性質(zhì),當P(a﹣2,2)時,滿足題意的圓M的面積最小,求得A和B點坐標,利用三角形的面積公式即可求得△ABF與△PAM面積的比.

A(﹣x0,0),…(7分)
點M(a,0)到切線l的距離d==+≥2,
(當且僅當y0=2時,取等號).
∴當P(a﹣2,2)時,滿足題意的圓M的面積最?。?…(9分)
∴A(2﹣a,0),B(0,),
∴S△ABF=丨1﹣(2﹣a)丨?丨丨=(a﹣1),
S△PAM=丨a﹣(2﹣a)丨?丨2丨=2(a﹣1),…(11分)
∴=,
△ABF與△PAM面積的比.…(12分)
12.在平面直角坐標系中,已知橢圓:()的左焦點為,且點在上.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線同時與橢圓和拋物線:相切,求直線的方程.
【思路點撥】(1)因為橢圓C1的左焦點為F1(﹣1,0),所以c=1,點P(0,1)代入橢圓,得b=1,由此能求出橢圓C1的方程;(2)設(shè)直線l的方程為y=kx+m,由,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0.因為直線l與橢圓C1相切,所以△=0,得到兩個變量的等量關(guān)系.再由直線和拋物線相切,聯(lián)立方程,運用判別式為0,再構(gòu)造兩個變量的等量關(guān)系,從而解出兩個變量的值,由此能求出直線l的方程.

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