
【考點(diǎn)1直線與橢圓的位置關(guān)系判斷】
【考點(diǎn)2 根據(jù)直線與橢圓位置關(guān)系求參】
【考點(diǎn)3直線與橢圓相切的應(yīng)用】
【考點(diǎn)4 直線與橢圓相交弦長問題】
【考點(diǎn)5 直線與雙曲線的位置關(guān)系判斷】
【考點(diǎn)6 根據(jù)直線與雙曲線位置關(guān)系求參】
【考點(diǎn)7 直線與雙曲線相交弦長問題】】
【考點(diǎn)8 直線與拋物線的位置關(guān)系】
【考點(diǎn)9 拋物線的焦點(diǎn)弦及應(yīng)用】
【考點(diǎn)10直線與拋物線的相交弦長問題】
知識點(diǎn)1 直線與橢圓的位置關(guān)系
1、直線與橢圓的位置判斷
設(shè)直線方程為,橢圓方程為
聯(lián)立消去y得一個關(guān)于x的一元二次方程
①直線和橢圓相交直線和橢圓有兩個交點(diǎn)(或兩個公共點(diǎn));
②直線和橢圓相切直線和橢圓有一個切點(diǎn)(或一個公共點(diǎn));
③直線和橢圓相離直線和橢圓無公共點(diǎn).
2、直線與橢圓相交的弦長公式
(1)定義:連接橢圓上兩個點(diǎn)的線段稱為橢圓的弦.
(2)求弦長的方法
= 1 \* GB3 ①交點(diǎn)法:將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,求出兩交點(diǎn)的坐標(biāo),然后運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式來求.
= 2 \* GB3 ②根與系數(shù)的關(guān)系法:如果直線的斜率為k,被橢圓截得弦AB兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則弦長公式為:
知識點(diǎn)2 直線與雙曲線的位置關(guān)系
1、直線與雙曲線的位置關(guān)系判斷
將雙曲線方程與直線方程聯(lián)立消去得到關(guān)于的一元二次方程
,
(1)當(dāng),即,直線與雙曲線的漸近線平行,直線與雙曲線只有一個交點(diǎn);
(2)當(dāng),即,設(shè)該一元二次方程的判別式為,
若,直線與雙曲線相交,有兩個公共點(diǎn);
若,直線與雙曲線相切,有一個公共點(diǎn);
若,直線與雙曲線相離,沒有公共點(diǎn);
注意:直線與雙曲線有一個公共點(diǎn)時(shí),可能相交或相切.
2、直線與雙曲線弦長求法
若直線與雙曲線(,)交于,兩點(diǎn),
則或().(具體同橢圓相同)
知識點(diǎn)3 直線與拋物線的位置關(guān)系
1、直線與拋物線的位置關(guān)系有三種情況
相交(有兩個公共點(diǎn)或一個公共點(diǎn));相切(有一個公共點(diǎn));相離(沒有公共點(diǎn)).
2、以拋物線與直線的位置關(guān)系為例:
(1)直線的斜率不存在,設(shè)直線方程為,
若,直線與拋物線有兩個交點(diǎn);
若,直線與拋物線有一個交點(diǎn),且交點(diǎn)既是原點(diǎn)又是切點(diǎn);
若,直線與拋物線沒有交點(diǎn).
(2)直線的斜率存在.
設(shè)直線,拋物線,
直線與拋物線的交點(diǎn)的個數(shù)等于方程組,的解的個數(shù),
即二次方程(或)解的個數(shù).
①若,
則當(dāng)時(shí),直線與拋物線相交,有兩個公共點(diǎn);
當(dāng)時(shí),直線與拋物線相切,有個公共點(diǎn);
當(dāng)時(shí),直線與拋物線相離,無公共點(diǎn).
②若,則直線與拋物線相交,有一個公共點(diǎn).
3、直線與拋物線相交弦長問題
(1)一般弦長
設(shè)為拋物線的弦,,,弦AB的中點(diǎn)為.
= 1 \* GB3 ①弦長公式:(為直線的斜率,且).
= 2 \* GB3 ②,
推導(dǎo):由題意,知,① ②
由①-②,得,故,即.
= 3 \* GB3 ③直線的方程為.
(2)焦點(diǎn)弦長
如圖,是拋物線過焦點(diǎn)的一條弦,
設(shè),,的中點(diǎn),
過點(diǎn),,分別向拋物線的準(zhǔn)線作垂線,垂足分別為點(diǎn),,,
根據(jù)拋物線的定義有,,
故.
又因?yàn)槭翘菪蔚闹形痪€,所以,
從而有下列結(jié)論;
= 1 \* GB3 ①以為直徑的圓必與準(zhǔn)線相切.
= 2 \* GB3 ②(焦點(diǎn)弦長與中點(diǎn)關(guān)系)
= 3 \* GB3 ③.
= 4 \* GB3 ④若直線的傾斜角為,則.
= 5 \* GB3 ⑤,兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積,縱坐標(biāo)之積均為定值,即,.
= 6 \* GB3 ⑥為定值.
【考點(diǎn)1直線與橢圓的位置關(guān)系判斷】
【典例1】已知兩定點(diǎn)M?1,0,N1,0,直線l:y=?2x+3,在l上滿足PM+PN=4的點(diǎn)P有( )
A.0個B.1個C.2個D.3個
【變式1-1】直線xa+yb=1與橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的位置關(guān)系為( )
A.相離B.相切C.相交D.無法確定
【變式1-2】若直線ax+by?1=0與圓O:x2+y2=1相離,則過點(diǎn)Pa,b的直線與橢圓y26+x25=1的交點(diǎn)個數(shù)是( )
A.0或1B.0C.1D.2
【變式1-3】直線y=kx+1?k與橢圓x29+y23=1的公共點(diǎn)個數(shù)為 .
【考點(diǎn)2 根據(jù)直線與橢圓位置關(guān)系求參】
【典例2】設(shè)橢圓Γ:x2a2+y2b2=1a>b>0的弦AB與x軸,y軸分別交于C,D兩點(diǎn),AC:CD:DB=1:2:2,若直線AB的斜率k>0,則k的取值范圍是( )
A.0,33B.33,1C.0,22D.22,1
【變式2-1】已知橢圓C:x2+y22=1,直線l:y=x+m,若橢圓C上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線l對稱,則m的取值范圍是( )
A.?23,23B.?24,24C.?33,33D.?34,34
【變式2-2】直線y=kx+1與橢圓x25+y2m=1總有公共點(diǎn),則m的取值范圍是( )
A.m>1B.m>0
C.m≥1且m≠5D.0b>0)的離心率為12,上?下頂點(diǎn)與其中一個焦點(diǎn)圍成的三角形面積為3,過點(diǎn)P?4,?3作橢圓C的兩條切線,切點(diǎn)為A,B.
(1)求橢圓C的方程;
(2)求AB所在直線的方程;
(3)過點(diǎn)P作直線l交橢圓C于M,N兩點(diǎn),交直線AB于點(diǎn)Q,求PQPM+PQPN的值.
【變式3-2】已知橢圓C:x22+y2=1的右焦點(diǎn)為F,C在點(diǎn)Px0,y0y0≠0處的切線l分別交直線x=1和直線x=2于M,N兩點(diǎn).
(1)求證:直線x0x+2y0y?2=0與C相切;
(2)探究:MFNF是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
【變式3-3】已知直線y=ax(a>0)與橢圓C:x24+y23=1相交于點(diǎn)P,Q,點(diǎn)P在第一象限內(nèi),F(xiàn)1,F2分別為橢圓的左、右焦點(diǎn).
(1)設(shè)點(diǎn)Q到直線PF1,PF2的距離分別為d1,d2,求d1d2的取值范圍;
(2)已知橢圓C在點(diǎn)Px0,y0處的切線為l.
(i)求證:切線l的方程為x0x4+y0y3=1;
(ii)設(shè)射線QF1交l于點(diǎn)R,求證:△F1RP為等腰三角形.
【考點(diǎn)4 直線與橢圓相交弦長問題】
【典例4】已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的中心在原點(diǎn)O,焦點(diǎn)在x軸上,離心率為55,焦距為2.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過橢圓的左焦點(diǎn)F1,且斜率為1的直線l交橢圓于A,B兩點(diǎn),求△OAB的面積.
【變式4-1】已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓C:x2a2+y2b2=1a>b>0的離心率e=22,短軸長為23.若直線l與C在第一象限交于A,B兩點(diǎn),l與x軸、y軸分別相交于M,N兩點(diǎn),MA=NB,且S△MNO=22,則AB= .
【變式4-2】已知橢圓C:x24+y2=1的左焦點(diǎn)為F,直線l與圓M:x2+y2=1相切于點(diǎn)P,且與C交于A,B兩點(diǎn),其中A在第一象限,B在第四象限.
(1)求AB的最小值;
(2)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),若∠ABF=2∠AOP,求l的方程.
【變式4-3】已知橢圓C:x28+y24=1,點(diǎn)N0,1,斜率不為0的直線l與橢圓C交于點(diǎn)A,B,與圓N相切且切點(diǎn)為M,M為AB中點(diǎn).
(1)求圓N的半徑r的取值范圍;
(2)求AB的取值范圍.
【考點(diǎn)5 直線與雙曲線的位置關(guān)系判斷】
【典例5】已知雙曲線E:x24?y25=1,則過點(diǎn)2,5與E有且只有一個公共點(diǎn)的直線共有( )
A.4條B.3條C.2條D.1條
【變式5-1】已知點(diǎn)P1,2和雙曲線C:x2?y24=1,過點(diǎn)P且與雙曲線C只有一個公共點(diǎn)的直線有( )
A.2條B.3條C.4條D.無數(shù)條
【變式5-2】多選題若直線l與雙曲線x23?y215=1的左、右兩支各有一個交點(diǎn),則l的方程可以是( )
A.y=5x+1B.y=x+1C.y=3xD.y=2x+2?1
【考點(diǎn)6 根據(jù)直線與雙曲線位置關(guān)系求參】
【典例6】已知雙曲線的中心在原點(diǎn),右焦點(diǎn)為2,0,過點(diǎn)3,1.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線y=kx?1與雙曲線有且只有一個公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的值.
【變式6-1】若直線y=kx+2與雙曲線x2?y2=1的左、右兩支各有一個交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 .
【變式6-2】直線y=kx+1與雙曲線4x2?y2=16只有一個交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的值為 .
【考點(diǎn)7 直線與雙曲線相交弦長問題】
【典例7】已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)過點(diǎn)P2,3,右焦點(diǎn)F到漸近線的距離為3.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l過雙曲線C的右焦點(diǎn)F,與雙曲線C交于A,B兩點(diǎn),滿足AB=6,求直線l的方程.
【變式7-1】已知中心在原點(diǎn)的雙曲線C的兩焦點(diǎn)之間的距離為4,離心率為2,直線l經(jīng)過雙曲線C在x軸上的右焦點(diǎn),且與雙曲線C相交于A,B兩點(diǎn).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l與該雙曲線的漸近線垂直,求線段AB的長度.
【變式7-2】已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0與圓O:x2+y2=1相切,且C的漸近線方程為y=±3x.
(1)求C的方程;
(2)若C的右頂點(diǎn)為P,過C的右焦點(diǎn)的直線l交C于A,B兩點(diǎn),且PA?PB=4,求AB.
【變式7-3】過雙曲線x2-y23=1的左焦點(diǎn)F1,作傾斜角為π6的直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),則AB=( )
A.2B.3C.4D.5
【考點(diǎn)8 直線與拋物線的位置關(guān)系】
【典例8】已知拋物線C:y2=mx(m>0)的焦點(diǎn)為F,以F和C的準(zhǔn)線上的兩點(diǎn)為頂點(diǎn)可以構(gòu)成邊長為433的等邊三角形.
(1)求C的方程;
(2)討論過點(diǎn)?2,1的直線l與C的交點(diǎn)個數(shù).
【變式8-1】過點(diǎn)1,4且與拋物線y2=4x恰有一個公共點(diǎn)的直線的條數(shù)為( )
A.0B.1C.2D.3
【變式8-2】對于拋物線C:y2=4x,若點(diǎn)x0,y0滿足y020,b>0的左、右焦點(diǎn),P為C上一點(diǎn),PF1⊥PF2,且△F1PF2的面積等于8,則b=( )
A.2B.2C.22D.4
2.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知橢圓C的左?右焦點(diǎn)分別為F1,F2,P是C上一點(diǎn)且位于y軸右側(cè),直線PF2的斜率為2,△PF1F2是面積為4的直角三角形,則C的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.y29+x24=1B.x29+y24=1C.x216+y24=1.D.x216+y29=1
3.(24-25高二上·江蘇蘇州·階段練習(xí))已知P是雙曲線x216a2?y29a2=1a>0上的點(diǎn),F(xiàn)1,F2是其左?右焦點(diǎn),且PF1?PF2=0.若△PF1F2的面積為18,則a=( )
A.2B.22C.2D.3
4.(24-25高二上·湖北·階段練習(xí))如圖所示,P是雙曲線x24?y25=1右支在第一象限內(nèi)一點(diǎn),F(xiàn)1,F2分別為其左?右焦點(diǎn),A為右頂點(diǎn),圓C是△PF1F2的內(nèi)切圓,設(shè)圓與PF1,PF2分別切于點(diǎn)D,E,當(dāng)圓C的面積為3π時(shí),直線PF2的斜率為( )
A.5311B.32C.233D.3
5.(24-25高二上·內(nèi)蒙古赤峰·階段練習(xí))若方程x2k?1+y2k?4=1表示雙曲線,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.k4
C.10的左?右焦點(diǎn)分別是F1和F2,若在其漸近線上存在一點(diǎn)P,滿足PF1?PF2=2b,則該雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.1,2B.2,2C.2,3D.2,3
8.(24-25高二上·福建泉州·階段練習(xí))已知F1,F(xiàn)2分別為雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),P為第一象限內(nèi)一點(diǎn),且滿足F1F2=PF1=2c,F(xiàn)2P=a,線段F2P與雙曲線C交于點(diǎn)Q,若F2P=5F2Q,則雙曲線C的離心率為( )
A.3B.233C.52D.102
9.(24-25高二上·福建龍巖·階段練習(xí))公元前 300 年前后,歐幾里得撰寫的《幾何原本》是最早有關(guān)黃金分割的論著,書中描述:把一條線段分割為兩部分,使較大部分與全長的比值等于較小部分與較大的比值, 則這個比值即為“黃金分割比”, 把離心率為 “黃金分割比” 倒數(shù)的雙曲線叫做 “黃金雙曲線”. 黃金雙曲線 E:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的一個頂點(diǎn)為A,與A不在y軸同側(cè)的焦點(diǎn)為F,E的一個虛軸端點(diǎn)為B,PQ為雙曲線任意一條不過原點(diǎn)且斜率存在的弦, M為PQ中點(diǎn). 設(shè)雙曲線E的離心率為e, 則下列說法中,錯誤的有( )
A.e=5+12B.|OA||OF|=|OB|2
C.kOM?kPQ=eD.若OP⊥OQ, 則1|OP|2+1|OQ|2=e恒成立
10.(11-12高二上·浙江衢州·期末)已知雙曲線x2a2?y2b2=1的焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,以F1F2為直徑的圓與雙曲線的一個交點(diǎn)為M,且有tan∠MF1F2=12,則雙曲線的離心率( )
A.2B.3C.2D.5
二、填空題
11.(24-25高二上·重慶·階段練習(xí))已知雙曲線C:y2a2?x2b2=1與動直線x=mm∈R相交于點(diǎn)M,N,若存在m,使得△OMN(O為坐標(biāo)原點(diǎn))為等邊三角形,則雙曲線C的離心率的取值范圍為 .
12.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知拋物線C:y2=2pxp>0的焦點(diǎn)為F,A1,y1,B4,y2 y1>0,y20,b>0的左、右兩個焦點(diǎn)分別為F1,F2,P是C上任意一點(diǎn)且滿足P點(diǎn)到F1的距離與P點(diǎn)到直線x=a2c的距離之比為2,則雙曲線C的漸近線方程為 .
14.(21-22高二下·四川遂寧·階段練習(xí))已知P是雙曲線x2a2?y2b2=1a,b>0上的點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2是其焦點(diǎn),雙曲線的離心率是54,且PF1?PF2=0,若△PF1F2的面積為9,則a+b的值為 .
15.(23-24高二上·江蘇南通·階段練習(xí))已知直線l與雙曲線x24?y23=1交于A、B兩點(diǎn),且弦AB的中點(diǎn)為M3,32,則直線l的方程為 .
三、解答題
16.(2025高二·全國·專題練習(xí))已知F為橢圓C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左焦點(diǎn),橢圓C過點(diǎn)P2,2,且直線PF的斜率為24.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點(diǎn)Mx1,y1,Nx2,y2在橢圓C上,且∠MFN=90°,過M,N分別作橢圓C的切線l1,l2,l1與l2相交于點(diǎn)Q.求點(diǎn)Q的軌跡方程;
17.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的離心率為32,點(diǎn)A3,52在C上,F(xiàn)是C的右焦點(diǎn).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)不過點(diǎn)A的直線l與C交于兩個不同的點(diǎn)M,N,若直線AM和AN的斜率之和為3.
(i)求證:l經(jīng)過定點(diǎn)B;
(ii)若線段BF的中點(diǎn)為D,直線MD交直線AF于點(diǎn)E,求證:NE⊥y軸.
18.(24-25高三上·重慶·期末)已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的右焦點(diǎn)為F2,0,漸近線方程為y=±3x.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設(shè)直線l與雙曲線C、圓O:x2+y2=r2相切,切點(diǎn)分別為A,B,與漸近線相交于M,N.兩點(diǎn).
(i)證明:OM?ON為定值;
(ii)若AB=2r,求直線l的方程.
19.(24-25高二·全國·假期作業(yè))已知焦點(diǎn)為F的拋物線Γ:y2=4x上存在不同的兩點(diǎn)Ax1,y1,Bx2,y2(異于原點(diǎn)O).
(1)若x1+x2=2且y1+y2=?2,求直線AB的方程;
(2)若OA⊥OB,求線段AB的最小值;
(3)若點(diǎn)A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線,求cs∠AOB的取值范圍.
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