第三章 圓錐曲線的方程章末題型歸納總結(jié) 目錄 模塊一:本章知識思維導(dǎo)圖 模塊二:典型例題 題型一:求軌跡方程 題型二:焦點(diǎn)三角形問題 題型三:線段和差最值問題 題型四:離心率取值與范圍問題 題型五:直線與圓錐曲線的位置關(guān)系 題型六:三角形與四邊形面積問題 題型七:圓錐曲線定點(diǎn)定值問題 題型八:斜率問題 題型九:中點(diǎn)弦問題 模塊三:數(shù)學(xué)思想方法 ①分類討論思想②轉(zhuǎn)化與化歸思想③數(shù)形結(jié)合思想 模塊一:本章知識思維導(dǎo)圖 模塊二:典型例題 題型一:求軌跡方程 【典例1-1】(2024·廣東江門·二模)已知圓內(nèi)切于圓,圓內(nèi)切于圓,則動圓的圓心的軌跡方程為 . 【答案】 【解析】設(shè)圓的半徑為,則,則, 所以點(diǎn)的軌跡為以A,B為焦點(diǎn),長軸長為6的橢圓. 則,所以, 所以動圓的圓心的軌跡方程為. 故答案為:. 【典例1-2】(2024·高二·山東臨沂·階段練習(xí))已知定點(diǎn),點(diǎn)為圓上的動點(diǎn),則的中點(diǎn)的軌跡方程為 . 【答案】 【解析】由題意,設(shè), 則,所以,代入圓的方程, 整理得,即. 故答案為:. 【變式1-1】(2024·高二·全國·專題練習(xí))已知點(diǎn)點(diǎn),是動點(diǎn),且直線與的斜率之積等于動點(diǎn)的軌跡方程為 . 【答案】 【解析】設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為, 因?yàn)椋? 所以,化簡得. 故動點(diǎn)的軌跡方程為. 故答案為: 【變式1-2】(2024·高二·全國·課后作業(yè))已知動圓與直線恒過同一定點(diǎn),且與圓外切,求動圓圓心的軌跡方程. 【解析】易得定點(diǎn),圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為, 所以圓的圓心為2,0,半徑為. 因?yàn)閳A與圓外切,所以, 所以由雙曲線定義知:動圓圓心的軌跡是以為焦點(diǎn)的雙曲線的左半支. 因?yàn)椋? 故動圓圓心的軌跡方程為. 【變式1-3】(2024·高二·全國·課堂例題)動點(diǎn)在曲線上移動,點(diǎn)和定點(diǎn)連線的中點(diǎn)為,求點(diǎn)的軌跡方程. 【解析】設(shè)Px,y,, 因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以,即, 又因?yàn)辄c(diǎn)在曲線上,所以, 所以. 所以點(diǎn)的軌跡方程為即. 題型二:焦點(diǎn)三角形問題 【典例2-1】(多選題)(2024·高二·重慶·階段練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,上頂點(diǎn)為,動點(diǎn)在橢圓上,則下列描述正確的有(????) A.若的周長為6,則 B.若當(dāng)時(shí),的內(nèi)切圓半徑為,則 C.若存在點(diǎn),使得,則 D.若的最大值為2b,則 【答案】ABD 【解析】對于A,由橢圓,可得, 因?yàn)榈闹荛L為6,所以,解得, 因?yàn)?,所以,解得,故A正確; 對于B,由,可得, 當(dāng)時(shí),由余弦定理可得 , 則,解得, 所以, 又的內(nèi)切圓半徑為, 所以, 所以,所以,解得(舍去)或, 所以,故B正確; 對于C,若,則以為圓心,為半徑的圓與橢圓有交點(diǎn),則, 所以,所以,解得, 所以存在點(diǎn),使得,則,故C錯誤; 對于D,設(shè), , 又因?yàn)?,因?yàn)橄马旤c(diǎn)到上頂點(diǎn)的距離為2b,又的最大值為2b, 故時(shí)取最大值,所以,解得,故D正確. 故選:ABD. 【典例2-2】(多選題)(2024·高二·河南南陽·階段練習(xí))已知橢圓的長軸端點(diǎn)分別為,兩個焦點(diǎn)分別為是上任意一點(diǎn),則(????) A.橢圓的離心率為 B.的周長為 C.面積的最大值為 D. 【答案】ABD 【解析】橢圓的長半軸長,短半軸長,半焦距, 對于A,橢圓的離心率為,故A正確; 對于B,的周長為,故B正確; 對于C,,設(shè),則面積的最大值為,故C錯誤; 對于D,設(shè), , 因此,故D正確. 故選:ABD. 【變式2-1】(多選題)(2024·高二·河北張家口·期中)已知橢圓的左、右兩個焦點(diǎn)分別為,,為橢圓上一動點(diǎn),M1,1,則下列說法正確的是(????) A.存在點(diǎn)使 B.的周長為16 C.的最大面積為12 D.的最大值為 【答案】BCD 【解析】由,得. 對于A:假設(shè)存在點(diǎn)使得,則, 所以點(diǎn)的軌跡是以原點(diǎn)為圓心,為直徑的圓,則, 因?yàn)闄E圓上的任一點(diǎn)到原點(diǎn)的最小距離是短軸頂點(diǎn)與原點(diǎn)的距離,即, 由可知,圓與橢圓沒有交點(diǎn), 所以假設(shè)不成立,即不存在點(diǎn)使得,故A錯誤; 對于B:的周長為,故B正確; 對于C:當(dāng)為橢圓短軸頂點(diǎn)時(shí),點(diǎn)到的距離最大,則的面積最大, 所以,故C正確; 對于D: ,又M1,1,所以, 所以,故D正確. 故選:BCD. 【變式2-2】(多選題)(2024·高二·重慶·階段練習(xí))設(shè)雙曲線的左焦點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,點(diǎn)在的右支上,且不與的頂點(diǎn)重合,則下列命題中正確的是(????) A.若且,則雙曲線的兩條漸近線的方程是 B.若,則的面積等于 C.若點(diǎn)的坐標(biāo)為,則雙曲線的離心率大于3 D.以為直徑的圓與以的實(shí)軸為直徑的圓外切 【答案】BCD 【解析】當(dāng)且時(shí),的漸近線斜率為,選項(xiàng)A錯誤; ,故選項(xiàng)B正確; 把點(diǎn)坐標(biāo)代入的方程得: ,選項(xiàng)C正確; 如圖,兩圓的圓心距是的中位線, 兩圓的半徑之和,故兩圓外切,選項(xiàng)D正確. 故選:BCD 【變式2-3】(多選題)(2024·高二·全國·課后作業(yè))設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),是上的一點(diǎn),且,若的內(nèi)切圓半徑為,設(shè)內(nèi)切圓圓心,則(????) A. B.為直角三角形 C.的面積為 D.的離心率為 【答案】BD 【解析】如圖,設(shè)點(diǎn)在第一象限,如圖,設(shè)的內(nèi)切圓與三邊相切于點(diǎn), 則,, 由雙曲線的定義得,設(shè),所以, 所以,A錯誤; 設(shè)的中點(diǎn)為,由,知. 因?yàn)?,,所以為直角三角形,B正確; 在中,,C錯誤; 在中,, 由為直角三角形, ,知, 由,得,D正確. 故選:BD 【變式2-4】(多選題)(2024·高二·全國·課后作業(yè))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為在上且不在軸上,則(????) A.面積的最大值為 B.直線與的斜率之積可能為 C.存在點(diǎn)使得 D.的取值范圍是 【答案】AD 【解析】對于A,易知當(dāng)點(diǎn)位于的上(下)頂點(diǎn)時(shí),的面積最大為,A正確; 對于B,設(shè),則, 又點(diǎn)在上,則,即,所以, 由得,所以, 因此不可能為,B錯誤; 對于C,滿足的點(diǎn)在以為原點(diǎn),1為半徑的圓上, 易知其與橢圓無公共點(diǎn),因此不存在上的點(diǎn),使得,C錯誤; 對于D,由橢圓的定義可得,, 易知,則,D正確. 故選:AD 題型三:線段和差最值問題 【典例3-1】(2024·高二·上海閔行·期末)設(shè)是以為焦點(diǎn)的拋物線上的動點(diǎn),是圓上的動點(diǎn),則的最小值為 . 【答案】4 【解析】拋物線的準(zhǔn)線為,設(shè)點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,圓心,圓心到準(zhǔn)線的距離為,則, 則, 則的最小值為4. 故答案為:4. 【典例3-2】(2024·高二·甘肅白銀·期中)已知曲線恒過點(diǎn),且在拋物線上.若是上的一點(diǎn),點(diǎn),則點(diǎn)到的焦點(diǎn)與到點(diǎn)的距離之和的最小值為 . 【答案】7 【解析】曲線可變形為 令,解得, 可知曲線恒過點(diǎn), 因?yàn)樵趻佄锞€上,則,解得, 所以的方程為,可知的焦點(diǎn)為F1,0,準(zhǔn)線為, 又因?yàn)椋芍c(diǎn)在拋物線內(nèi), 設(shè)點(diǎn)在準(zhǔn)線上的投影為,則, 因?yàn)椋?當(dāng)且僅當(dāng)與的準(zhǔn)線垂直時(shí),等號成立, 所以點(diǎn)到的焦點(diǎn)與到點(diǎn)的距離之和的最小值為7. 故答案為:7. 【變式3-1】(2024·高二·四川遂寧·階段練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為F,是拋物線上的兩點(diǎn),若,則的中點(diǎn)到軸距離的最小值為 . 【答案】3 【解析】易知拋物線的焦點(diǎn)為F0,1,準(zhǔn)線方程為, 過兩點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,如下圖所示: 由可知,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立; 則有,可得; 所以的中點(diǎn)到軸距離為,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立; 即的中點(diǎn)到軸距離的最小值為. 故答案為: 【變式3-2】(2024·高二·河北秦皇島·開學(xué)考試)設(shè)點(diǎn)是曲線右支上一動點(diǎn),為左焦點(diǎn),點(diǎn)是圓上一動點(diǎn),則的最小值是 . 【答案】8 【解析】由雙曲線的方程可得,,則, 設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn),則, 圓的圓心,半徑, 由題意可得, 當(dāng)且僅當(dāng),,三點(diǎn)共線,且在,之間時(shí)取等號, 即的最小值為. 故答案為:. 【變式3-3】(2024·高二·河北保定·期中)已知P是雙曲線C:右支上一點(diǎn),直線l是雙曲線C的一條漸近線,過點(diǎn)P作與l夾角為30°的直線,該直線交l于點(diǎn)A,是雙曲線C的左焦點(diǎn),則的最小值為 . 【答案】 【解析】設(shè)右焦點(diǎn)為,如圖:連接,過點(diǎn)做于點(diǎn), 結(jié)合題意:為直角三角形,且,所以, 因?yàn)榈綕u近線的距離為, 結(jié)合雙曲線的定義可得:. 故答案為:. 【變式3-4】(2024·高二·全國·課堂例題)雙曲線C:的左、右焦點(diǎn)為,,點(diǎn)P在雙曲線C的右支上,點(diǎn)P關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)為Q,則 . 【答案】4 【解析】由題意. 如圖, 連接,,則點(diǎn)Q在雙曲線C的左支上, 由雙曲線的對稱性知,,,所以四邊形為平行四邊形, 所以,所以由雙曲線的定義得. 故答案為:4 【變式3-5】(2024·高二·上海·階段練習(xí))已知橢圓的右焦點(diǎn)為,是橢圓上一點(diǎn),點(diǎn),當(dāng)周長最大時(shí),直線的方程為 . 【答案】 【解析】橢圓方程:,,,,如圖所示設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為, , 則,,如圖,當(dāng),,共線時(shí)取等號, 的周長,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn),,共線時(shí)取等號. 則直線的方程:,整理得. 故答案為: 【變式3-6】(2024·高二·安徽六安·期中)已知橢圓,點(diǎn)在橢圓上,已知點(diǎn)與點(diǎn),則的最小值為 . 【答案】 【解析】 由題意,點(diǎn)為橢圓的左焦點(diǎn), 由于滿足:,故在橢圓內(nèi)部, 設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為,連接, 由于動點(diǎn)在橢圓上,則, 從而, 因?yàn)椋?當(dāng)共線,且在線段上時(shí)取等號, 故的最小值為, 故答案為: 【變式3-7】(2024·高二·江蘇揚(yáng)州·期中)動點(diǎn)分別與兩定點(diǎn),連線的斜率的乘積為,設(shè)點(diǎn)的軌跡為曲線,已知,,則的取值范圍為 . 【答案】 【解析】設(shè),,則,, 由已知可得,,即, 整理可得,. 所以,點(diǎn)的軌跡方程為(). 所以,,,,所以. 則為橢圓的左焦點(diǎn),設(shè)右焦點(diǎn)為, 根據(jù)橢圓的定義有, 所以, 所以,. ①當(dāng)時(shí),根據(jù)三邊關(guān)系可知有, 當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立, 即位于圖中點(diǎn)時(shí),有最大值為, 所以,; ②當(dāng)時(shí),根據(jù)三邊關(guān)系可知有, 所以,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立, 即位于圖中點(diǎn)時(shí),有最小值為, 所以,. 綜上所述,. 故答案為:. 【變式3-8】(2024·高二·浙江金華·階段練習(xí))已知Q是圓上任意一點(diǎn),F(xiàn)是橢圓上的左焦點(diǎn),M是橢圓上任意一點(diǎn),則的最小值 . 【答案】 【解析】 因?yàn)閳A,化為標(biāo)準(zhǔn)式為, 即圓心,半徑,且橢圓,則, 設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為,則, 所以 , 當(dāng)且僅當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí),取得等號, 所以的最小值為. 故答案為: 題型四:離心率取值與范圍問題 【典例4-1】(2024·高二·江蘇揚(yáng)州·期中)已知雙曲線C:(,)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M,N兩點(diǎn).若,則C的離心率為 . 【答案】/ 【解析】如圖所示, 由題意可知,,, ,, 設(shè)雙曲線的一條漸近線的傾斜角為, 則,又, ,解得, . 故答案為:. 【典例4-2】(2024·高二·山東濱州·階段練習(xí))設(shè)分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),在橢圓上運(yùn)動時(shí),至少有兩個位置使得,則橢圓C的離心率范圍是 . 【答案】 【解析】因?yàn)閯狱c(diǎn)滿足,所以在以為直徑的圓上. 又因?yàn)樵跈E圓上運(yùn)動時(shí),至少有兩個位置使得, 所以, 則,即, 同除得,解之得. 故答案為: 【變式4-1】(2024·高三·貴州黔東南·開學(xué)考試)已知雙曲線的左頂點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,點(diǎn),雙曲線的漸近線上存在一點(diǎn),使得順次連接構(gòu)成平行四邊形,則雙曲線的離心率為 . 【答案】3 【解析】由題意得,雙曲線的漸近線方程為, 因?yàn)樗倪呅螢槠叫兴倪呅危耘c互相平分, 因?yàn)榈闹悬c(diǎn)坐標(biāo)為,所以的中點(diǎn)坐標(biāo)為, 因?yàn)?,所以點(diǎn), 因?yàn)?,所以點(diǎn)在漸近線上, 所以,化簡得, 所以離心率. 故答案為:3 【變式4-2】(2024·高二·上?!卧獪y試)已知橢圓C:的左、右頂點(diǎn)分別為,,且以線段為直徑的圓與直線相切,則橢圓C的離心率為 . 【答案】/ 【解析】以線段為直徑的圓的圓心為原點(diǎn),半徑,該圓與直線相切, 則圓心到直線的距離, 整理可得, 所以. 故答案為: 【變式4-3】(2024·高二·安徽阜陽·期末)已知圓與雙曲線的漸近線有公共點(diǎn),則雙曲線的離心率的取值范圍為 . 【答案】 【解析】圓,雙曲線的漸近線為, 圓與雙曲線的漸近線有公共點(diǎn), 圓心到漸近線的距離, ,,即, . 故答案為:. 【變式4-4】(2024·湖南衡陽·三模)如圖所示,已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的右焦點(diǎn)F,過點(diǎn)F作直線l交雙曲線C于兩點(diǎn),過點(diǎn)F作直線l的垂線交雙曲線C于點(diǎn)G,,且三點(diǎn)共線(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則雙曲線C的離心率為 . ?? 【答案】 【解析】 設(shè)另一個焦點(diǎn),連接,設(shè)則 再根據(jù)雙曲線的定義可知: 由雙曲線的對稱性可知,是的中點(diǎn),也是的中點(diǎn), 所以四邊形是平行四邊形,又因?yàn)?,所以可得?所以由勾股定理得:, 化簡得:, 再由勾股定理得:, 代入得:, 故答案為:. 【變式4-5】(2024·高二·上?!て谥校┤簦瑱E圓與雙曲線的離心率分別為,,則的最大值為 . 【答案】/ 【解析】由橢圓可得, 由雙曲線可得, 所以, 又,由對勾函數(shù)性質(zhì)可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立; 所以, 即的最大值為,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立; 故答案為: 【變式4-6】(2024·高二·湖北武漢·期末)如圖所示,設(shè)點(diǎn)F是雙曲線 與拋物線 的公共焦點(diǎn),B是上的一點(diǎn),若雙曲線一條漸近線恰好垂直平分BF,雙曲線的離心率為e,則 【答案】 【解析】由題意可得,所以, 設(shè),的斜率為,中點(diǎn), 因?yàn)殡p曲線一條漸近線恰好垂直平分BF, 所以,所以,所以, 所以,所以, 所以, 所以,所以,, 所以,所以, 所以,所以, 所以,所以. 故答案為:. 【變式4-7】(2024·四川宜賓·模擬預(yù)測)已知為雙曲線的左?右焦點(diǎn),為雙曲線右支上任意一點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為.若有最大值,則雙曲線的離心率的取值范圍是 . 【答案】 【解析】由雙曲線的定義,為雙曲線右支上任意一點(diǎn),可得,即, 則, 當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得最大值, 由點(diǎn)為雙曲線右支上任意一點(diǎn),可得直線的斜率小于漸近線的斜率, 即,所以,即雙曲線的離心率的取值范圍為. 故答案為:. 題型五:直線與圓錐曲線的位置關(guān)系 【典例5-1】(2024·高二·上海·課堂例題)已知動點(diǎn)在橢圓C:之外,作直線l:.證明:直線l與橢圓C有兩個不同的公共點(diǎn). 【解析】由消去得,,(*) , 因?yàn)樵跈E圓之外,所以,即, 所以,方程(*)有兩個不等的實(shí)根,即直線與橢圓有兩個不同的公共點(diǎn); 【典例5-2】(2024·高二·全國·隨堂練習(xí))能否從圖形的直觀分析中判斷出直線:與橢圓C:的交點(diǎn)個數(shù)?若存在交點(diǎn),則求出交點(diǎn)坐標(biāo);若不存在交點(diǎn),則求橢圓C上的點(diǎn)到直線l的最小距離. 【解析】聯(lián)立直線與橢圓方程組成方程組,即, 整理得,, 因?yàn)椋?所以直線與橢圓無交點(diǎn). 設(shè)與直線平行的直線為:, 聯(lián)立直線與橢圓方程組成方程組,得, 整理得,, 當(dāng)與橢圓相切時(shí),即, 解得:, 橢圓C上的點(diǎn)到直線的最小距離即為直線與直線之間的距離, 橢圓C上的點(diǎn)到直線的最小距離為. 【變式5-1】(2024·高三·江西撫州·期中)已知橢圓,四點(diǎn)中恰有三點(diǎn)在橢圓C上.點(diǎn)P為圓上任意一點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn). (1)求橢圓C及圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)設(shè)直線l經(jīng)過點(diǎn)P,且與橢圓C相切,與圓M相交于另一點(diǎn)A,點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)為B,試判斷直線與橢圓C的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論. 【解析】(1)由對稱知:都在橢圓C上, 若在橢圓上,則,顯然方程組無解. 若三點(diǎn)在橢圓上,由在橢圓上則, 代入點(diǎn)得:,則 所以橢圓C方程為,則圓M方程為. (2)直線與橢圓C相切.證明如下: 由題意可得,點(diǎn)B在圓M上,且線段為圓M的直徑,所以, 當(dāng)直線軸時(shí),此時(shí)直線過橢圓長軸的頂點(diǎn),直線的方程為, 則直線的方程為,顯然直線與橢圓C相切. 同理,當(dāng)直線軸時(shí),直線也與橢圓C相切. 當(dāng)直線與x軸既不平行也不垂直時(shí), 設(shè)點(diǎn),直線的斜率為k,則,直線的斜率為, 所以直線方程為:,直線方程為:, 由,消去y得:. 因?yàn)橹本€與橢圓C相切, 所以, 即???①. 同理,由直線與橢圓C的方程聯(lián)立, 消去y得: 即???② 因?yàn)辄c(diǎn)P為圓上任意一點(diǎn), 所以,即???③. 將③代入①式,得 將③代入②式,得 所以此時(shí)直線與橢圓C相切, 綜上所述,直線與橢圓C相切. 【變式5-2】(2024·高三·全國·專題練習(xí))過雙曲線的左焦點(diǎn)作直線交雙曲線于兩點(diǎn).若①,②,③,④,問此時(shí)直線共有幾條?由此你能探索總結(jié)出一般性結(jié)論嗎?若能,請給予歸納;若不能,請說明理由. 【解析】由雙曲線,可得, 過雙曲線的左焦點(diǎn)作直線交雙曲線于兩點(diǎn), 若交點(diǎn)位于雙曲線的兩支時(shí),此時(shí)最短距離為, 過左焦點(diǎn)的直線,若與軸垂直時(shí),可得, 所以,當(dāng)時(shí),這樣的直線不存在; 當(dāng)時(shí),這樣的直線僅有1條; 當(dāng)時(shí),這樣的直線僅有2條; 當(dāng)時(shí),這樣的直線僅有4條, 由此歸納出一般性結(jié)論如下表所示: 【變式5-3】(2024·高二·全國·課后作業(yè))已知雙曲線,討論直線與這條雙曲線的交點(diǎn)的個數(shù). 【解析】由方程組, 消去,可得(*), (i)當(dāng),即時(shí), 方程(*)為, 此時(shí)直線與雙曲線僅有一個交點(diǎn). (ii)當(dāng),即時(shí), , ①若, 即且時(shí),直線與雙曲線有兩個交點(diǎn). ②若, 即時(shí),直線與雙曲線只有一個交點(diǎn). ③若, 即或時(shí),直線與雙曲線沒有交點(diǎn). 由以上討論可知,當(dāng)且時(shí),直線與雙曲線有兩個交點(diǎn); 當(dāng)或時(shí),直線與雙曲線只有一個交點(diǎn); 當(dāng)或時(shí),直線與雙曲線沒有交點(diǎn). 【變式5-4】(2024·高二·江蘇·課后作業(yè))已知直線y=ax+1與雙曲線3x2-y2=1相交于A, B兩點(diǎn),當(dāng)a為何值時(shí),點(diǎn)A, B在雙曲線的同一支上?當(dāng)a為何值時(shí),點(diǎn)A, B分別在雙曲線的兩支上? 【解析】聯(lián)立得. 由題意知 解得且. 若點(diǎn)A, B在雙曲線的同一支上,則>0, 解得或, 所以或 若點(diǎn)A, B分別在雙曲線的兩支上,則, 解得. 【變式5-5】(2024·高二·全國·課后作業(yè))當(dāng)k為何值時(shí),直線與拋物線有兩個公共點(diǎn)?僅有一個公共點(diǎn)?無公共點(diǎn)? 【解析】由,得. 當(dāng)時(shí),方程化為一次方程, 該方程只有一解,原方程組只有一組解, ∴直線與拋物線只有一個公共點(diǎn); 當(dāng)時(shí),二次方程的判別式, 當(dāng)時(shí),得,, ∴當(dāng)或時(shí),直線與拋物線有兩個公共點(diǎn); 由得,此時(shí)直線與拋物線相切,只有一個公共點(diǎn); 由得或,此時(shí)直線與拋物線無公共點(diǎn). 綜上,當(dāng)或時(shí),直線與拋物線僅有一個公共點(diǎn); 當(dāng)或時(shí),直線與拋物線有兩個公共點(diǎn); 當(dāng)或時(shí),直線與拋物線無公共點(diǎn). 【變式5-6】(2024·高二·全國·課后作業(yè))已知直線上有一個動點(diǎn)Q,過Q作直線l垂直于x軸,動點(diǎn)P在直線l上,且,記點(diǎn)P的軌跡為C. ?? (1)求曲線C的方程. (2)設(shè)直線l與x軸交于點(diǎn)A,且.試判斷直線PB與曲線C的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論. 【解析】(1)設(shè)P的坐標(biāo)為,則點(diǎn)Q的坐標(biāo)為. 因?yàn)椋?所以. 所以. ∴點(diǎn)P的軌跡方程為. (2) 直線PB與曲線C相切,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為, 點(diǎn)A的坐標(biāo)為. 因?yàn)椋?所以. 所以點(diǎn)B的坐標(biāo)為. 所以直線PB的斜率為. 因?yàn)?所以. 所以直線PB的方程為 代入, 得. 因?yàn)?所以直線PB與曲線C相切. 題型六:三角形與四邊形面積問題 【典例6-1】(2024·高二·浙江杭州·期末)已知橢圓的焦距為,且過點(diǎn). (1)求的方程. (2)記和分別是橢圓的左、右焦點(diǎn).設(shè)是橢圓上一個動點(diǎn)且縱坐標(biāo)不為.直線交橢圓于點(diǎn)(異于),直線交橢圓于點(diǎn)(異于).若的中點(diǎn)為,求三角形面積的最大值. 【解析】(1)橢圓的焦距,; 橢圓過點(diǎn),,又, (舍)或,,橢圓的方程為:. (2) 由(1)知:F1-1,0,F(xiàn)21,0, 設(shè),Ax1,y1,Bx2,y2, 由題意可設(shè)直線,其中,, 由得:,, ; 同理可得:; , , (當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號), 面積的最大值為. 【典例6-2】(2024·高二·四川涼山·期中)已知中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸的橢圓與雙曲線有共同的焦點(diǎn),且過橢圓的焦點(diǎn)作的弦中,弦長的最小值為,橢圓的長半軸長與雙曲線的實(shí)半軸長之差為2,橢圓和雙曲線的離心率之比為. (1)分別求橢圓和雙曲線的離心率. (2)若為橢圓和雙曲線在第一象限的交點(diǎn),求三角形的外接圓的面積. 【解析】(1)設(shè)橢圓方程為:(),雙曲線的方程為:() 根據(jù)橢圓與雙曲線有共同的焦點(diǎn),則① 由過橢圓的焦點(diǎn)作的直線中,弦長的最小值為,則② 由橢圓的長半軸長與雙曲線的實(shí)半軸之差為2,則③ 再根據(jù)橢圓和雙曲線的離心率之比為,則④ 解得,,, 橢圓的離心率.雙曲線的離心率. (2) 因?yàn)闉闄E圓和雙曲線在第一象限的交點(diǎn), ,故,, 在三角形中,記為, 由余弦定理有.故, 則三角形的外接圓的直徑為,半徑為 三角形的外接圓的面積為. 【變式6-1】(2024·高二·浙江嘉興·期中)已知點(diǎn)到直線:的距離和它到定點(diǎn)的距離之比為常數(shù). (1)求點(diǎn)的軌跡的方程; (2)若點(diǎn)是直線上一點(diǎn),過作曲線的兩條切線分別切于點(diǎn)與點(diǎn),試求三角形面積的最小值.(二次曲線在其上一點(diǎn)處的切線為) 【解析】(1)設(shè),則,化簡得:, 所以點(diǎn)M 的軌跡E的方程為. (2)設(shè),,,則切線為,切線為, 將點(diǎn)分別代入得,所以直線為, 點(diǎn)到的距離,當(dāng)時(shí),. 另一方面,聯(lián)立直線與得, 所以,則, 當(dāng)時(shí),.所以. 故時(shí),最小值為. 【變式6-2】(2024·高二·天津和平·期中)如圖,已知橢圓的左右頂點(diǎn)分別是,,焦點(diǎn),其中,設(shè)點(diǎn),連接交橢圓于點(diǎn),坐標(biāo)原點(diǎn)是. (1)求橢圓的離心率; (2)證明:; (3)設(shè)三角形的面積為,四邊形的面積為,若的最小值為1,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程. 【解析】(1)因?yàn)?,則,所以,則. (2)因?yàn)?,則,∴橢圓的方程為, 由,整理得:, 由 可得,則點(diǎn)的坐標(biāo)是,故直線的斜率為, ∵直線的斜率為 ∴,∴. (3)由(2)知, , ∴. ∴當(dāng)時(shí),,∴ , ∴橢圓方程為. 【變式6-3】(2024·高三·安徽亳州·開學(xué)考試)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)為,離心率為,點(diǎn)為橢圓上任意一點(diǎn),且的周長為. (1)求橢圓的方程; (2)直線與直線分別交橢圓于和兩點(diǎn),求四邊形的面積. 【解析】(1)由題意知, 解得, 則橢圓的方程為. (2)易知四邊形為平行四邊形,設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2, 聯(lián)立直線與橢圓消去并整理得, 由韋達(dá)定理得 , 因?yàn)榕c平行,所以這兩條直線的距離, 則平行四邊形的面積. 【變式6-4】(2024·高二·河北唐山·期末)已知橢圓經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),橢圓的焦距為2. (1)求橢圓的方程; (2)和是橢圓上異于的兩點(diǎn),四邊形是平行四邊形,直線分別交軸于點(diǎn)和點(diǎn)是橢圓的右焦點(diǎn),求四邊形面積的最小值. 【解析】(1)由已知,所以,所以橢圓的方程為. (2)如圖所示, 因?yàn)樗倪呅问瞧叫兴倪呅危?所以線段與線段的中點(diǎn)重合,所以關(guān)于原點(diǎn)對稱. 設(shè)Px1,y1,則且,, 所以直線的方程為y=y1x1+2x+2, 令,得,即. 又,直線的方程為, 令,得,即. 四邊形面積為, ①, 因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上, 所以且, 所以②, 將②代入①得, 所以當(dāng)時(shí),. 所以四邊形面積的最小值為. 題型七:圓錐曲線定點(diǎn)定值問題 【典例7-1】(2024·高二·浙江·期中)已知直線與拋物線相交于兩點(diǎn). (1)求AB(用表示); (2)過點(diǎn)分別作直線的垂線交拋物線于兩點(diǎn). (i)求四邊形面積的最小值; (ii)試判斷直線與直線的交點(diǎn)是否在定直線上?若是,求出定直線方程;若不是,請說明理由. 【解析】(1)由,得.設(shè),則 , (2)(i)顯然,設(shè), 則,得,同理, , (方法一) 設(shè)的中點(diǎn)為,則, 點(diǎn)到直線的距離為, 所以四邊形面積 (方法二) 令,則,, 所以當(dāng)時(shí)取最小值為 (ii)在定直線上 由(i)得直線的斜率, 的中點(diǎn), 所以直線的方程為, 即, 由,消去得 所以直線與直線的交點(diǎn)在定直線上. 【典例7-2】(2024·高二·重慶·階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為.過拋物線上一點(diǎn)作,垂足為點(diǎn).已知是邊長為4的等邊三角形. (1)求拋物線的方程; (2)如圖, 拋物線上有兩點(diǎn)位于軸同側(cè),且直線和直線的傾斜角互補(bǔ).求證:直線恒過定點(diǎn),并求出點(diǎn)的坐標(biāo). 【解析】(1)如圖,記準(zhǔn)線與軸交于點(diǎn),在中,, 所以. 故拋物線. (2)因?yàn)榇怪庇谳S的直線與拋物線僅有一個公共點(diǎn),所以必有斜率, 設(shè), 由且, 因?yàn)槲挥谳S同側(cè),所以,則, 由得,所以, 又點(diǎn)F0,1,直線和的傾斜角互補(bǔ),所以, 所以,所以, 即,解得, 所以直線恒過定點(diǎn). 【變式7-1】(2024·高二·陜西西安·階段練習(xí))設(shè)動點(diǎn)到定點(diǎn)的距離與它到定直線的距離之比為. (1)求點(diǎn)的軌跡的方程; (2)過的直線與曲線交右支于兩點(diǎn)(在軸上方),曲線與軸左、右交點(diǎn)分別為,設(shè)直線的斜率為,直線的斜率為,試判斷是否為定值,若是定值,求出此值,若不是,請說明理由. 【解析】(1)設(shè)Mx,y,到定直線的距離為則, 故,平方后化簡可得, 故點(diǎn)的軌跡的方程為: (2)由題意,, 設(shè)直線的方程為,,,,, 由,可得, 所以,. 則,, 所以 ; 當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,此時(shí), 綜上,為定值. 【變式7-2】(2024·高二·全國·課后作業(yè))已知,點(diǎn)在圓上運(yùn)動,線段的垂直平分線交線段于點(diǎn),設(shè)動點(diǎn)的軌跡為曲線. (1)求的方程; (2)設(shè)與軸交于兩點(diǎn)(A在點(diǎn)左側(cè)),直線交于兩點(diǎn)(均不在軸上),設(shè)直線的斜率分別為,若,證明:直線過定點(diǎn). 【解析】(1)易知圓的圓心為,半徑為4, 由題得, 所以動點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn)的橢圓, 不妨設(shè)橢圓的長軸、短軸、焦距為, 其中, 所以的方程為. (2)易知直線的斜率不為0, 設(shè)的方程為,, 聯(lián)立,得, 則, 又可知點(diǎn),所以, 由得, 又,所以, 即, 又, 代入得, 整理可得, 因?yàn)閮牲c(diǎn)不在軸上,所以, 所以,化簡得, 所以,直線的方程為, 故直線恒過定點(diǎn). 【變式7-3】(2024·高二·廣西·期末)設(shè),為曲線上兩點(diǎn),與的橫坐標(biāo)之和為4. (1)若與的縱坐標(biāo)之和為4,求直線的方程. (2)證明:線段的垂直平分線過定點(diǎn). 【解析】(1)∵曲線,由題可得直線的斜率不為0,設(shè)直線方程為:,,, 聯(lián)立,化為:, , ,, 解得, ,解得, 直線的方程為:,即. (2)設(shè)線段的中點(diǎn)為, ,, 則線段的垂直平分線的方程為:, 化為:, 可得直線經(jīng)過定點(diǎn). 【變式7-4】(2024·高二·湖北武漢·階段練習(xí))一動圓與圓外切,同時(shí)與圓內(nèi)切,動圓的圓心的軌跡與軸交于兩點(diǎn),位于軸右側(cè)的動點(diǎn)滿足,并且直線分別與交于兩點(diǎn). (1)求軌跡的方程及動點(diǎn)的軌跡方程; (2)直線是否過定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請說明理由. 【解析】(1)設(shè)動圓圓心為,半徑為, 而圓的圓心,半徑,圓的圓心,半徑 由動圓與圓外切,得,由動圓與圓內(nèi)切,得, 則,即點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn),長軸長等于12的橢圓, 顯然該橢圓的長半軸長,半焦距,則短半軸長, 所以軌跡的方程為; 顯然,設(shè),由,得, 當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),點(diǎn)符合要求, 所以動點(diǎn)的軌跡方程是. (2)依題意,,設(shè)點(diǎn),顯然,即, 當(dāng)點(diǎn)不在軸上時(shí),,則, 設(shè)直線,由消去得, ,, 由,得,即 ,整理得, 則,化簡得, 解得或,當(dāng)時(shí),直線過點(diǎn),不符合題意,則,滿足, 直線過定點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)在軸上時(shí),直線與軸重合,也過點(diǎn), 所以直線過定點(diǎn). 題型八:斜率問題 【典例8-1】(2024·高二·浙江麗水·階段練習(xí))已知焦點(diǎn)在軸上的橢圓過點(diǎn),離心率為, (1)求橢圓的方程; (2)斜率為的直線與曲線相交于點(diǎn)D,E,弦長,求直線的方程. 【解析】(1)由題意得,解得,, 橢圓方程為. (2)設(shè)直線:,, 聯(lián)立并整理得,,, , 解得,符合, 直線方程為,即. 【典例8-2】(2024·高二·全國·課后作業(yè))已知雙曲線的一條漸近線方程為,若過點(diǎn)的直線交于兩點(diǎn),設(shè)的斜率為. (1)求的取值范圍; (2)若交的兩條漸近線于兩點(diǎn),且,求. 【解析】(1)由題意可得,則,所以雙曲線方程為. 當(dāng)直線斜率不存在時(shí)顯然不符合題意, 設(shè)直線的斜率為,設(shè),聯(lián)立 得,且 由得, 所以的取值范圍為且, (2)由題知點(diǎn)恰好為線段的兩個三等分點(diǎn), 設(shè), 由得,同理可得, 易知,即,則, 其中, 由(1)可得, 則, 故, 解得. 【變式8-1】(2024·高二·云南昆明·階段練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,左、右頂點(diǎn)分別為M,N,且經(jīng)過點(diǎn). (1)求C的方程; (2)動點(diǎn)A在圓上,動點(diǎn)B在雙曲線C上,設(shè)直線MA,MB的斜率分別為,若N,A,B三點(diǎn)共線,試探索之間的關(guān)系. 【解析】(1)由題意知,,由雙曲線定義得, 所以,所以C的方程為. (2)設(shè)點(diǎn),則,即, 由,則①, 又②, 因?yàn)镹,A,B三點(diǎn)共線,所以,由①②得,即. 【變式8-2】(2024·高二·河南·期中)已知A,B分別為橢圓的上頂點(diǎn)和右頂點(diǎn),過點(diǎn)作直線HA,HB分別交于另一點(diǎn)D,C. (1)求直線HA,HB的一般式方程; (2)求直線CD的斜率. 【解析】(1)由題意可得,又, 故,整理得直線HA的一般式方程為; ,整理得直線HB的一般式方程為; (2)設(shè), 聯(lián)立, 整理得,故, 由得,代入, 得,即; 聯(lián)立,整理得, 故,由,得, 代入,得,故, 則. 【變式8-3】(2024·高二·陜西寶雞·期中)已知雙曲線,其焦點(diǎn)到漸近線的距離為,雙曲線C的離心率為2,右焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn). (1)求雙曲線C的方程; (2)若經(jīng)過右焦點(diǎn)F的直線l交雙曲線C的右支于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)N滿足,求直線ON的斜率的取值范圍. 【解析】(1)根據(jù)題意得,得,???????? ∴雙曲線C的方程為; (2)∵,∴,∴,????? 設(shè)點(diǎn), 設(shè)直線l的方程為,與雙曲線C的方程聯(lián)立,????? 整理得, 則,整理得,????????? 由根與系數(shù)的關(guān)系得,于是 注意到,于是,解得,????? 又點(diǎn)N滿足,即,整理得,???????? 兩式消除得,代入消去m得,????????? 因此點(diǎn)N的軌跡是以為焦點(diǎn),實(shí)軸長為4的雙曲線的右支,????????? 其漸近線斜率為, ∴直線的斜率范圍為. 【變式8-4】(2024·高二·廣西梧州·階段練習(xí))已知動點(diǎn)在拋物線上,,點(diǎn)到的準(zhǔn)線的距離為,且的最小值為5. (1)求的方程; (2)若過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),且直線的斜率與直線的斜率之積為,求的斜率. 【解析】(1)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,由拋物線的定義可得, 則, 當(dāng)三點(diǎn)共線且點(diǎn)在線段上時(shí),取得最小值, 則,整理得,解得或, 因?yàn)椋?,故的方程? (2)設(shè)過點(diǎn)的直線. 聯(lián)立,消元得,則, 由, 得 代入韋達(dá)定理得: 化簡得, 得或. 故的斜率為4或. 題型九:中點(diǎn)弦問題 【典例9-1】(2024·高二·廣東中山·期中)對稱軸都在坐標(biāo)軸上的雙曲線過點(diǎn),,斜率為的直線過點(diǎn). (1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)若直線與雙曲線有兩個交點(diǎn),求斜率的取值范圍; (3)是否存在實(shí)數(shù)使得直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),且點(diǎn)P恰好為AB中點(diǎn)?為什么? 【解析】(1)設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為代入,, 得,解得, ∴雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程. (2)如圖: 設(shè)直線方程:,聯(lián)立得 , 直線與雙曲線有兩個交點(diǎn), 所以或或. (或:且). (3)設(shè)A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為,由(2)可得, 若P為AB中點(diǎn),則, 此時(shí), 所以不存在實(shí)數(shù),使得直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),且點(diǎn)P恰好為AB中點(diǎn).. 【典例9-2】(2024·高二·貴州黔東南·期末)已知點(diǎn),動點(diǎn)滿足,記點(diǎn)的軌跡為曲線. (1)求的方程; (2)若是上不同的兩點(diǎn),且直線的斜率為5,線段的中點(diǎn)為,證明:點(diǎn)在直線上. 【解析】(1)因?yàn)椋?所以根據(jù)雙曲線的定義可知點(diǎn)的軌跡為以為焦點(diǎn),實(shí)軸長為4的雙曲線的右支, 由,得, 所以的方程為. (2)證明:設(shè)兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為, 則 兩式相減并整理得,, 設(shè),依題意可得 所以, 即,所以, 即,所以點(diǎn)在直線上. 【變式9-1】(2024·高二·陜西寶雞·期末)已知雙曲線的漸近線方程是,實(shí)軸長為2. (1)求雙曲線的方程; (2)若直線與雙曲線交于兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,求直線的斜率. 【解析】(1)因?yàn)殡p曲線的漸近線方程是,實(shí)軸長為2, 所以,, 所以雙曲線的方程為; (2)雙曲線的漸近線方程為,由雙曲線關(guān)于坐標(biāo)軸的對稱性可知, 若線段的中點(diǎn)為,則直線的斜率存在, 設(shè)為,且,, 可得直線的方程為, 與雙曲線方程聯(lián)立, 可得, 設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2, 則, 解得,經(jīng)檢驗(yàn)符合題意. 【變式9-2】(2024·高二·四川雅安·開學(xué)考試)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,是拋物線上的點(diǎn),且. (1)求拋物線的方程; (2)已知直線交拋物線于,兩點(diǎn),且的中點(diǎn)為,求直線的方程. 【解析】(1)因?yàn)?,所以?故拋物線的方程為. (2)易知直線的斜率存在,設(shè)直線的斜率為, 則 兩式相減得,整理得. 因?yàn)榈闹悬c(diǎn)為,所以, 所以直線的方程為,即. 【變式9-3】(2024·高二·陜西西安·階段練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為,是拋物線上的點(diǎn),且. (1)求拋物線的方程 (2)已知直線交拋物線于,兩點(diǎn),且的中點(diǎn)為,求直線的方程. 【解析】(1)因?yàn)椋?所以, 故拋物線C的方程為; (2)易知直線的斜率存在,設(shè)直線的斜率為,,, 則,兩式相減得, 整理得, 因?yàn)榈闹悬c(diǎn)為,故, 所以, 所以直線的方程為,即. 【變式9-4】(2024·高二·重慶·階段練習(xí))已知點(diǎn)P到的距離與它到x軸的距離的差為4,P的軌跡為曲線C. (1)求C的方程; (2)若直線與C交于A,B兩點(diǎn),且弦中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,求的斜率. 【解析】(1)設(shè),由題意可知:, 兩邊同時(shí)平方, 得 所以的方程為或. (2)由題可知曲線為, 設(shè),,則. 由 得, 所以的斜率為. 模塊三:數(shù)學(xué)思想方法 ①分類討論思想 【典例10-1】(2024·黑龍江哈爾濱·高二哈師大附中??茧A段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,圓,若曲線上存在四個點(diǎn),過動點(diǎn)作圓的兩條切線,為切點(diǎn),滿足,則的取值范圍是( ). A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如圖所示,設(shè),則,,, 化簡得,或(舍去), 即在以O(shè)為圓心的圓上,軌跡方程為, 如上圖所示,易知曲線過定點(diǎn),記為, 若,最多與圓有一個交點(diǎn),不符合題意,可排除C、D選項(xiàng); 若,先判定與相切的情況, 則圓心到直線的距離為, 由圖形可知當(dāng)時(shí),曲線與有四個交點(diǎn). 故選:B 【典例10-2】(2024·四川達(dá)州·高二四川省宣漢中學(xué)??奸_學(xué)考試)定義: 橢圓 中長度為整數(shù)的焦點(diǎn)弦(過焦點(diǎn)的弦)為 “好弦”. 則橢圓中所有 “好弦” 的長度之和為(????) A.162 B.166 C.312 D.364 【答案】B 【解析】由已知可得 , 所以, 即橢圓的右焦點(diǎn)坐標(biāo)為,對于過右焦點(diǎn)的弦,則有: 當(dāng)弦與軸重合時(shí),則弦長, 當(dāng)弦不與軸重合時(shí),設(shè), 聯(lián)立方程,消去x得:, 則, 故, ∵,則,可得,即, ∴, 綜上所述:,故弦長為整數(shù)有, 由橢圓的對稱性可得:“好弦” 的長度和為 . 故選 :B. 【變式10-1】(2024·上海浦東新·高二海市建平中學(xué)??茧A段練習(xí))過定點(diǎn)且與拋物線有且僅有一個公共點(diǎn)的直線有(????) A.1條 B.2條 C.3條 D.4條 【答案】C 【解析】當(dāng)斜率不存在時(shí),直線方程為,只有一個公共點(diǎn),符合題意; 當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)為k,則直線方程為, 聯(lián)立,得, ①當(dāng)時(shí),直線方程為,只有一個公共點(diǎn),符合題意; ②當(dāng)時(shí),令,解得,即直線與拋物線有一個公共點(diǎn). 所以滿足題意的直線有3條. 故選:C 【變式10-2】(2024·全國·高二專題練習(xí))已知直線與雙曲線有且僅有一個公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值為(????) A. B. C.或 D.或 【答案】D 【解析】因?yàn)殡p曲線的方程為,所以漸近線方程為; 由,消去整理得. ①當(dāng)即時(shí),此時(shí)直線與雙曲線的漸近線平行,此時(shí)直線與雙曲線相交于一點(diǎn),符合題意; ②當(dāng)即時(shí),由,解得, 此時(shí)直線雙曲線相切于一個公共點(diǎn),符合題意, 綜上所述:符合題意的的所有取值為或, 故選:D 【變式10-3】(2024·重慶渝中·高二重慶市求精中學(xué)校校考階段練習(xí))過點(diǎn)的直線與雙曲線有且僅有一個公共點(diǎn),這樣的直線的條數(shù)是(????) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【解析】當(dāng)不存在時(shí),直線不滿足條件; 設(shè)直線,與雙曲線方程聯(lián)立可得 , 即 , 當(dāng)時(shí),即,當(dāng)時(shí),方程無解,不符合題意, 當(dāng)時(shí),方程只有一解,滿足條件; 當(dāng)時(shí),, 即 解得:或(舍去), 綜上可知,滿足條件的有或,共2條直線. 故選:B ②轉(zhuǎn)化與化歸思想 【典例11-1】(2024·安徽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,橢圓:()的右焦點(diǎn)為F,離心率為e,點(diǎn)P是橢圓上第一象限內(nèi)任意一點(diǎn)且,,.若,則離心率e的最小值是 . ?? 【答案】 【解析】∵點(diǎn)P是上第一象限內(nèi)任意一點(diǎn)且,∴,設(shè)直線OP的斜率為k,則. 由可得,故,∴, ∵,故, ∴,解得, ∵對任意的恒成立,故, 整理得到對任意的恒成立, 故只需,即,即,故離心率e最小值為. 故答案為: 【典例11-2】(2024·陜西寶雞·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知點(diǎn)在橢圓上運(yùn)動,點(diǎn)在圓上運(yùn)動,則的最大值為 【答案】6 【解析】圓的方程為, 圓心,半徑, 設(shè),則,, 到圓心的距離, 又 當(dāng)時(shí),取得最大值, 的最大值為: , 故答案為:. 【變式11-1】(2024·全國·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)P為橢圓上的任意一點(diǎn),O為原點(diǎn),M滿足,則點(diǎn)M的軌跡方程為 . 【答案】. 【解析】設(shè)點(diǎn), 由得點(diǎn),而點(diǎn)P為橢圓上的任意一點(diǎn), 于是得,整理得:, 所以點(diǎn)M的軌跡方程是. 故答案為: 【變式11-2】(2024·江蘇·高二專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,動圓與圓內(nèi)切,且與圓:外切,記動圓的圓心的軌跡為.則軌跡的方程為 ; 【答案】 【解析】設(shè)動圓的半徑為,由已知得: 圓可化為標(biāo)準(zhǔn)方程:, 即圓心,半徑, 圓可化為標(biāo)準(zhǔn)方程:, 即圓心,半徑,, 經(jīng)分析可得,,則. 由題意可知:, 兩式相加得,, 所以點(diǎn)的軌跡為以為焦點(diǎn)的橢圓, 可設(shè)方程為, 則,,,,, 所以軌跡的方程為. 故答案為: 【變式11-3】(2024·陜西榆林·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線C:的準(zhǔn)線為l,圓E:,點(diǎn)P,Q分別是拋物線C和圓E上的動點(diǎn),點(diǎn)P到準(zhǔn)線l的距離為d,則的最小值為 . 【答案】4 【解析】拋物線C:的準(zhǔn)線為,焦點(diǎn) 圓E:,圓心,半徑, 由拋物線的定義知,所以, 由圓的性質(zhì)知,即 所以,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立. 又,所以 故答案為:4. 【變式11-4】(2024·河北邢臺·高二統(tǒng)考階段練習(xí))已知的頂點(diǎn)都在拋物線上,若重心的縱坐標(biāo)為,則 . 【答案】/0.5 【解析】設(shè)坐標(biāo)分別為, 又點(diǎn)都在拋物線上, 則, 則, 同理, 所以. 故答案為:. ③數(shù)形結(jié)合思想 【典例12-1】(2024·內(nèi)蒙古赤峰·高三赤峰二中??茧A段練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,為雙曲線右支上一點(diǎn),且滿足,則的周長為 . 【答案】/ 【解析】由題意可得,, , ,, 為雙曲線右支上一點(diǎn), , 又 , , 則的周長為. 故答案為:. 【典例12-2】(2024·河南焦作·高二??茧A段練習(xí))雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,過的直線交雙曲線于A,B兩點(diǎn),A,B分別位于第一、二象限,為等邊三角形,則雙曲線的離心率e為 . 【答案】 【解析】 由雙曲線的定義可得, 所以取的中點(diǎn),連接, 又因?yàn)闉榈冗吶切危?則, 在直角三角形中,, 即, 解得:,即, 故答案為:. 【變式12-1】(2024·江西吉安·高三吉安一中??奸_學(xué)考試)點(diǎn)P是雙曲線:(,)和圓:的一個交點(diǎn),且,其中,是雙曲線的兩個焦點(diǎn),則雙曲線的離心率為 . 【答案】/ 【解析】 由題中條件知,圓的直徑是雙曲線的焦距,則, ∴,,, . 故答案為: 【變式12-2】(2024·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,過點(diǎn)的直線與雙曲線的右支相交于A,B兩點(diǎn),,且的周長為10,則雙曲線C的焦距為 . 【答案】/ 【解析】 設(shè),,, 根據(jù)雙曲線的定義可知:, 可得, 有,解得, 在和中,由余弦定理有 , 解得, 可得雙曲線的焦距為. 故答案為:. 【變式12-3】(2024·福建福州·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知雙曲線C:的左焦點(diǎn)為F,兩條漸近線分別為,.點(diǎn)A在上,點(diǎn)B在上,且點(diǎn)A位于第一象限,原點(diǎn)O與B關(guān)于直線AF對稱、若,則C的離心率為 . 【答案】2 【解析】 依題意,的方程為,, 設(shè)垂足為P,根據(jù)三角函數(shù)對應(yīng)關(guān)系,,, 因?yàn)?,的方程為,即?則,故, 因?yàn)辄c(diǎn)F,A關(guān)于直線對稱,, 又,關(guān)于y軸對稱,所以的傾斜角為, 故,則,則, 所以離心率. 故答案為:. 【變式12-4】(2024·高二課時(shí)練習(xí))已知是雙曲線的左焦點(diǎn),是雙曲線右支上的動點(diǎn),則的最小值為 . 【答案】/ 【解析】由題意知,. 設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為, 由是雙曲線右支上的點(diǎn),則, 則, 當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立. 又,則. 所以,的最小值為. 故答案為:. 【變式12-5】(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)是橢圓的左焦點(diǎn),P為橢圓上任一點(diǎn),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,則的最大值為 . 【答案】11 【解析】由題意可得,, 所以, 因?yàn)椋?所以; 因?yàn)椋?所以. 故答案為:11. 焦點(diǎn)弦長直線的條數(shù)不存在1條3條2條4條不存在2條4條不存在1條2條3條4條

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