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2025二轮复习专项训练26
直线与圆锥曲线的位置关系
[考情分析] 直线与圆锥曲线的位置关系是命题的热点,尤其是有关弦长计算及存在性问
题,运算量大,能力要求高,突出方程思想、转化化归与分类讨论思想方法的考查,难度
为高档.
【练前疑难讲解】
一、弦长、面积问题
判断方法:通过解直线方程与圆锥曲线方程联立得到的方程组进行判断.
弦长公式:|AB|=|x-x|,
1 2
或|AB|=|y-y|.
1 2
二、中点弦问题
解决圆锥曲线“中点弦”问题的方法
1.根与系数的关系法:联立直线与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(x ,y),B(x ,y),将这两点坐
1 1 2 2
标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.
三、圆锥曲线中二级结论的应用
1.椭圆焦点三角形面积为b2tan (α为|FF|的对角).
1 2
2.双曲线焦点三角形面积为(α为|FF|的对角).
1 2
3.抛物线的有关性质:已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过点F且与抛物线交
于两点A(x,y),B(x,y),则
1 1 2 2
(1)|AB|=x+x+p=(α为直线l的倾斜角).
1 2
(2)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
(3)+=.
一、单选题
1.(22-23高三上·湖北武汉·期末)已知A是椭圆 : 的上顶点,点
, 是 上异于A的两点, 是以A为直角顶点的等腰直角三角形.若满足条件的
有且仅有1个,则椭圆 离心率的取值范围是( )
学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
2.(21-22高二上·天津和平·期末)双曲线 的两个焦点分别是 ,点 是双
曲线上一点且满足 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
3.(21-22高二上·安徽淮北·期中)已知椭圆 的右焦点 与抛物线
的焦点重合,过点 的直线交 于 、 两点, 若 的中点坐标为 ,则
的方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
4.(2022·全国·高考真题)已知O为坐标原点,点 在抛物线 上,
过点 的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为 B.直线AB与C相切
C. D.
5.(2023·云南昆明·模拟预测)在直角坐标系 中,已知抛物线 : 的
焦点为 ,过点 的倾斜角为 的直线 与 相交于 , 两点,且点 在第一象限,
学科网(北京)股份有限公司的面积是 ,则( )
A. B.
C. D.
6.(2023·广东深圳·二模)设抛物线C: 的焦点为F,过抛物线C上不同的两点A,
B分别作C的切线,两条切线的交点为P,AB的中点为Q,则( )
A. 轴 B. C. D.
三、填空题
7.(2022高三·全国·专题练习)过椭圆 的左焦点作倾斜角60°的直线,直线与椭
圆交于A,B两点,则 .
8.(22-23高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知 , 为椭圆 : 的两个焦点,
P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且 ,则四边形 的面积为
.
9.(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)已知椭圆 的一条弦所在的
直线方程是 ,弦的中点坐标是 ,则椭圆的离心率是 .
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B C D BCD AC AC
1.B
【分析】根据题意联立方程求点 的横坐标,由 结合弦长公式整理可得关于
学科网(北京)股份有限公司的方程 有且仅有一个解,分类讨论运算求解.
【详解】由题意可得: ,
∵直线 的斜率存在且不为0,设为 ,则直线 ,
联立方程 ,消去y得: ,解得 或 (舍
去),
即点B的横坐标为 ,
同理可得:点C的横坐标为 ,
由题意可得: ,即 ,
整理得: ,
由题意结合椭圆的对称性可得:关于 的方程 有且
仅有一个解,则有:
当 是方程 的根,即 ,则 ,
若 ,则 有且仅有一个解 ,即 符合题意;
当 不是方程 的根,则 在 内无零点,
∵ ,则 的对称轴 ,
∴ ,解得 ;
学科网(北京)股份有限公司综上所述: ,故椭圆 离心率 .
故选:B.
【点睛】易错点点睛:
在处理关于 的方程 有且仅有一个解的问题时,注
意到该方程一定有一解 ,则需要讨论 是否为 的根.
2.C
【分析】设 , ,可得 , 中再利用余弦定理可得
,由面积公式即可求得答案.
【详解】 ,所以 , , ,
在双曲线上,设 , ,
①,
由 ,在 中由余弦定理可得:
,
故 ②,
由①②可得 ,
直角 的面积 .
故选:C.
3.D
【分析】利用点差法可求得 ,再由 可得出 、 的值,即可得出椭圆的标准
方程.
学科网(北京)股份有限公司【详解】解:设 、 ,若 轴,则 、 关于 轴对称,不合乎题意,
将 、 的坐标代入椭圆方程得 ,两式相减得 ,
可得 ,
因为线段 的中点坐标为 ,所以, , ,
因为抛物线 的焦点为 ,所以 ,
又直线 过点 ,因此 ,所以, ,
整理得 ,又 ,解得 , ,
因此,椭圆 的方程为 ,
故选:D.
4.BCD
【分析】求出抛物线方程可判断A,联立AB与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公
式及弦长公式可判断C、D.
【详解】将点 的代入抛物线方程得 ,所以抛物线方程为 ,故准线方程为
,A错误;
,所以直线 的方程为 ,
联立 ,可得 ,解得 ,故B正确;
设过 的直线为 ,若直线 与 轴重合,则直线 与抛物线 只有一个交点,
所以,直线 的斜率存在,设其方程为 , ,
学科网(北京)股份有限公司联立 ,得 ,
所以 ,所以 或 , ,
又 , ,
所以 ,故C正确;
因为 , ,
所以 ,而 ,故D正确.
故选:BCD
5.AC
【分析】根据 和点 到直线 的距离公式结合 的面积是 可得
, ;
由公式 , 可得 , .
【详解】由题意得 ,设直线 : 即 ,
则点 到直线 的距离是 ,
所以 ,得 ,所以 ,
, ,所以AC正确,
学科网(北京)股份有限公司故选:AC.
6.AC
【分析】设切线求交点根据两根之和判断A选项;特殊值法判断B,C选项;根据定义数形
结合判断D选项.
【详解】对于A选项:设 ,
, ,
过点A切线为: ①,
过点B切线为: ②,
① ②得
化简可得
轴,A选项正确.
设
过A点的切线为 ,过B点的切线为 ,交点为
AB的中点为 ,所以 不垂直 ,B选项错误;
,所以
,D选项错误;
学科网(北京)股份有限公司作抛物线准线的垂线 ,连接
则
显然 ,所以
又因为由抛物线定义,得 ,故知 是线段 的中垂线,得到 则
同理可证: , ,
所以 ,即 ,
所以 ,即 .
故选:AC.
7. /
【分析】设 , ,利用“设而不求法”求弦长即可.
【详解】∵椭圆方程为 ,∴焦点分别为 , ,
∵直线AB过左焦点 的倾斜角为60°,∴直线AB的方程为 ,将AB方程与椭
学科网(北京)股份有限公司圆方程联立消去y,得 .设 , ,可得 ,
,
∴ ,因此, .
故答案为: .
8.18
【分析】判断满足条件的点 存在,再借助对称的性质确定四边形形状,利用椭圆定义
求解作答.
【详解】椭圆 : 的长短半轴长 ,半焦距 ,
于是椭圆 上存在点到原点距离等于椭圆半焦距c,
由P,Q为 上关于坐标原点对称的两点,得四边形 为平行四边形,
又 ,则 为矩形,即有 ,
而 ,所以四边形 的面积
.
故答案为:18
9.
【分析】先利用点差法应用弦中点,再求椭圆离心率.
【详解】设直线与椭圆交于 两点,其中 ,
学科网(北京)股份有限公司将 两点代入椭圆可得 ,两式作差可得 ,
即 ,又 中点坐标是 ,
所以 ,所以 ,
令 ,则 ,所以 ,
所以 ,
故答案为:
【基础保分训练】
一、单选题
1.(21-22高二下·海南·期中)已知椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,过
且斜率为1的直线 交椭圆 于A、 两点,则 等于( )
A. B. C. D.
2.(22-23高三下·海南海口·期中)已知 , 为椭圆 的两个焦点,P为椭圆上
一点且 ,则 的面积为( )
A. B. C.4 D.
3.(2023·浙江宁波·二模)设椭圆 的右焦点为 ,点 在
椭圆外,P,Q在椭圆上,且P是线段AQ的中点.若直线PQ,PF的斜率之积为 ,则
椭圆的离心率为( )
学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
二、多选题
4.(2023·云南·二模)已知椭圆 , 为C的左、右焦点,P为C上一点,
且 ,若 交C点于点Q,则( )
A. 周长为8 B.
C. 面积为 D.
5.(2022·全国·模拟预测)双曲线 的左,右焦点分别为 , ,点P在C上.
若 是直角三角形,则 的面积为( )
A. B. C.4 D.2
6.(23-24高二上·江苏·阶段练习)设椭圆的方程为 ,斜率为k的直线不经过原
点O,而且与椭圆相交于A,B两点,M为线段AB的中点,下列结论不正确的是( )
A.直线AB与OM垂直
B.若点M坐标为 ,则直线方程为
C.若直线方程为 ,则点M坐标为
D.若直线方程为 ,则
三、填空题
7.(23-24高三上·湖北·开学考试)已知圆 ,直线
学科网(北京)股份有限公司,当圆 被直线 截得的弦长最短时,直线 的方程为
.
8.(2023高三·全国·专题练习)已知 是椭圆 上的点, 分别是椭圆的左、
右焦点,若 ,则 的面积为
9.(22-23高二下·陕西榆林·期末)已知 为双曲线 上两点,且线段 的中点
坐标为 ,则直线 的斜率为 .
四、解答题
10.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知椭圆C: ( , )的长轴为
,短轴长为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l: 与椭圆C交于不同两点A、B,且 ,求直线 的方程.
11.(24-25高二上·北京·阶段练习)已知椭圆 长轴长为4,且椭圆
的离心率 ,其左右焦点分别为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设斜率为 且过 的直线 与椭圆 交于 两点,求 的面积.
12.(23-24高二上·安徽滁州·阶段练习)已知圆 的圆心 是抛物线 的焦
点.
(1)求抛物线 的方程;
学科网(北京)股份有限公司(2)若直线 交抛物线 于 两点,且点 是弦 的中点,求直线 的方程.
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A B B AD AC ACD
1.A
【分析】利用弦长公式求解即可.
【详解】设直线AB方程为 ,联立椭圆方程
整理可得: ,设 ,
则 , ,根据弦长公式有:
= .故B,C,D错误.
故选:A.
2.B
【分析】利用椭圆定义求得 的值,判断 为等腰三角形,即可求得答案.
【详解】由椭圆 可知 ,
故 ,结合 ,
可得 ,而 ,
故 为等腰三角形,其面积为 ,
故选:B
3.B
【分析】利用中点弦问题,结合点差法可得 ,即可求离心率.
学科网(北京)股份有限公司【详解】
如图,取 的中点为 ,连接 ,
则由题意可得, ,
所以 相似,所以 ,
因为直线PQ,PF的斜率之积为 ,
所以 ,
设 ,
则有 ,两式相减可得 ,
即 ,即 ,
即 ,所以椭圆的离心率为 ,
故选:B.
4.AD
【分析】根据椭圆方程,求出对应的 ,利用几何性质即可得出正确的选项
【详解】由题意,在椭圆 中, ,不妨设 在 轴上方,
学科网(北京)股份有限公司则 , ,
所以 ,故B错;
的周长为 ,A正确;
设 ,
在 中,
得 ,
所以 ,D正确;
,
所以 ,
故C不正确,
故选:AD.
5.AC
【分析】根据双曲线方程求出 ,再根据对称性只需考虑 或 .当
时,将 代入双曲线方程,求出 ,即可求出三角形面积,当 时,
由双曲线的定义可知 ,再由勾股定理求出 ,即可得解;
学科网(北京)股份有限公司【详解】解:由双曲线 可得 .根据双曲线的对称性只
需考虑 或 .
当 时,将 代入 可得 ,所以 的面积为
.
当 时,由双曲线的定义可知,
,由勾股定理可得 .
因为 ,
所以 ,此时 的面积为
综上所述, 的面积为4或 .
故选: .
6.ACD
【分析】根据椭圆中点弦的性质 ,可以判断ABC,对于D,直线方程与椭圆
方程联立,利用弦长公式即可求得 ,从而判断正误.
【详解】对于A:设A(x ,y ),B(x ,y ),则 ,相减可得 ,
1 1 2 2
所以 ,故 A错误;
对于B:根据 , ,所以 ,所以直线方程为 ,即
学科网(北京)股份有限公司,故B正确;
对于C:若直线方程为 ,点 ,则 ,所以C错误;
对于D:若直线方程为 ,与椭圆方程 联立,得到 ,
整理得: ,解得 ,
所以 ,故D错误;
故选:ACD.
7.
【分析】直线 过的定点 ,当直线 垂直于 时,圆 被直线 截得的弦长最短,可求
直线 的方程.
【详解】由题意,直线 的方程化为 ,
由 得
∴直线 过定点 ,显然点 在圆 内,
要使直线 被圆 截得弦长最短,只需 与圆心 的连线垂直于直线 ,
,解得 ,
代入到直线 的方程并化简得 .
故答案为: .
8.
【分析】由已知得到 , , ,利用余弦定理求出
学科网(北京)股份有限公司,面积公式求 的面积.
【详解】椭圆 中, ,则 ,有 ,
是椭圆 上的点, , ,
在 中,由余弦定理得: ,
即 ,得 ,
所以 .
故答案为:
9. /2.25
【分析】利用点差法和两点坐标求直线斜率公式化简计算即可.
【详解】设 ,
则
两式相减得 ,
由线段 的中点坐标为 ,
即 ,
.
故答案为:
10.(1)
学科网(北京)股份有限公司(2)
【分析】(1)由长轴长和短轴长可得椭圆方程;
(2)联立直线方程与椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式即可求得m的值,则直线 的
方程可求.
【详解】(1)由已知长轴为 ,短轴长为4,
可得 , ,
则椭圆C的标准方程为: ;
(2)依题意 ,
解得 ,
因为 ,可得 ,
且 ,
因为 ,
解得 ,
所以直线 的方程为l: .
11.(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的基本性质得到椭圆 的值,写出椭圆方程.
学科网(北京)股份有限公司(2)写出直线方程,联立方程组,由韦达定理得到 和 ,用交点弦长
公式得到线段长,由点到直线距离得到三角形高,从而算出三角形面积.
【详解】(1)由题意可知: ,则 ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∴椭圆
(2) ,∴直线 : ,
联立方程组 得 ,
设 ,
则 ,
点 到直线 的距离
∴
学科网(北京)股份有限公司12.(1)
(2)
【分析】(1)由圆心 是抛物线 的焦点,找到抛物线的焦点,从而得到抛物线的方程;
(2)利用点差法,找到直线 的斜率,进而求得直线的方程.
【详解】(1)圆 的方程可化为 ,
故圆心的坐标为 .
设抛物线 的方程为 ( ),所以 ,所以 ,
所以抛物线 的方程为 .
(2)设 , ,则 两式相减,
得 ,即 ,
所以直线 的斜率 .
因为点 是 的中点,所以 ,所以 .
所以直线 的方程为 ,即 .
学科网(北京)股份有限公司【能力提升训练】
一、单选题
1.(2023·山东临沂·一模)已知双曲线 的左、右焦点分别为
,过 的直线与 的左、右两支分别交于点 ,且 ,则
的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2023·山西·模拟预测)已知抛物线 的焦点为F,准线为l,过F且斜
率为 的直线与C交于A,B两点,D为AB的中点,且 于点M,AB的垂直平分
线交x轴于点N,四边形DMFN的面积为 ,则 ( )
A. B.4 C. D.
3.(21-22高二上·江苏盐城·期末)椭圆 中以点 为中点的弦所在直线斜
率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
学科网(北京)股份有限公司4.(2023·山东临沂·一模)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,
沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射
后必过抛物线的焦点.已知抛物线 , 为坐标原点,一束平行于 轴的光线 从
点 射入,经过 上的点 反射后,再经过 上另一点 反射后,沿直
线 射出,经过点 ,则()
A.
B.延长 交直线 于点 ,则 , , 三点共线
C.
D.若 平分 ,则
5.(2022·湖南永州·二模)画法几何的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:椭圆的
两条切线互相垂直,则两切线的交点位于一个与椭圆同中心的圆上,称此圆为该椭圆的蒙
日圆.已知椭圆 的离心率为 , 、 分别为椭圆的左、右焦点,
点 在椭圆上,直线 ,则( )
A.直线 与蒙日圆相切
B. 的蒙日圆的方程为
C.记点 到直线 的距离为 ,则 的最小值为
D.若矩形 的四条边均与 相切,则矩形 的面积的最大值为
6.(23-24高三上·湖北武汉·阶段练习)直线 过抛物线 的焦点
学科网(北京)股份有限公司且与该抛物线交于M,N两点,设O为坐标原点,则下列说法中正确的是( )
A. B.抛物线E的准线方程是
C.以MN为直径的圆与定直线相切 D. 的大小为定值
三、填空题
7.(2024·辽宁大连·一模)已知抛物线 的焦点分别为 ,点
分别在( 上,且线段 平行于x轴.若 是等腰三角形,则 .
8.(2023·湖北·模拟预测)已知 为抛物线 的焦点,直线 与 交于 , ,
与 的另一个交点为 , 与 的另一个交点为 .若 与 的面积之比为
,则 .
9.(21-22高二上·上海杨浦·期末)过点 作斜率为 的直线与双曲线
相交于A,B两点,若M是线段 的中点,则双曲线 的离心率为 .
四、解答题
10.(23-24高二上·吉林长春·阶段练习)已知椭圆 的离心率为 ,
椭圆上的点到焦点的最小距离是 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)倾斜角为 的直线 交椭圆于 两点,已知 ,求直线 的一般式方程.
11.(22-23高二下·陕西安康·期中)已知椭圆 的一个焦点为 ,
且离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
学科网(北京)股份有限公司(2)不过原点 的直线 与椭圆C交于 两点,求 面积的最大值及此时直
线 的方程.
12.(23-24高二上·河北·期中)已知P是圆C: 上一动点,过P作x轴的垂线,
垂足为Q,点M满足 ,记点M的轨迹为E.
(1)求E的方程;
(2)若A,B是E上两点,且线段AB的中点坐标为 ,求 的值.
13.(2023·广东肇庆·二模)设抛物线方程为 ,过点 的直线 分别与抛物线
相切于 两点,且点 在 轴下方,点 在 轴上方.
(1)当点 的坐标为 时,求 ;
(2)点 在抛物线上,且在 轴下方,直线 交 轴于点 .直线 交 轴于点 ,且
.若 的重心在 轴上,求 的取值范围.
14.(2024·全国·高考真题)已知双曲线 ,点 在 上, 为常
数, .按照如下方式依次构造点 :过 作斜率为 的直线与 的左
支交于点 ,令 为 关于 轴的对称点,记 的坐标为 .
(1)若 ,求 ;
(2)证明:数列 是公比为 的等比数列;
(3)设 为 的面积,证明:对任意正整数 , .
学科网(北京)股份有限公司15.(21-22高三上·河南·阶段练习)已知椭圆 的右焦点为F,直线l与椭圆
C交于A,B两点.
(1)若 ,且直线l的斜率为4,求直线 (点 为坐标原点)的斜率.
(2)若直线 , 的斜率互为相反数,且直线l不与x轴垂直,探究:直线l是否过定点?
若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D A A AB AC BC
1.D
【分析】由 ,设 ,利用双曲线的定义
得到 ,然后设 ,与双曲线方程联立,利用弦长公式求解.
【详解】解:因为 ,
所以 ,
由双曲线的定义得 ,
解得 ,
则 ,
设 , , ,
联立 ,消去x得 ,
由韦达定理得: ,
由 ,得 ,解得 ,
学科网(北京)股份有限公司所以 ,
,
解得 ,
则 ,
故选:D
2.A
【分析】设出直线AB的方程,联立抛物线方程,表达出 点坐标,作出辅助线,求出
,得到四边形DMFN为平行四边形,利用面积列出方程,求出 .
【详解】由题意知 ,直线AB的方程为 .
设 ,由 ,得 ,
所以 ,所以 ,
由 ,得 .
如图所示,作 轴于点E,则 .
学科网(北京)股份有限公司因为 ,
故 , ,
又 ,故 ,
又 ,得四边形DMFN为平行四边形.
所以其面积为 ,解得 .
故选:A
3.A
【分析】先设出弦的两端点的坐标,分别代入椭圆方程,两式相减后整理即可求得弦所在
的直线的斜率.
【详解】设弦的两端点为 , ,
代入椭圆得
两式相减得 ,
即 ,
即 ,
即 ,
学科网(北京)股份有限公司即 ,
弦所在的直线的斜率为 ,
故选:A .
4.AB
【分析】根据题设和抛物线的性质得到点 , ,将点 代入抛物线
的方程得到 ,从而求出直线 的方程,联立直线 和抛物线 得到点 的坐标,即可
判断选项A和C,又结合直线 和直线 得到点 ,即可判断B选项,若 平分
,得到 ,转化为直线 斜率 和直线 的斜率的关系式即可求出
.
【详解】由题意知,点 , ,如图:
将 代入 ,得 ,所以 ,则直线 的斜率 ,
则直线 的方程为 ,即 ,
联立 ,得 ,解得 , ,
学科网(北京)股份有限公司又 时, ,则
所以 ,所以A选项正确;
又 ,所以C选项错误;
又知直线 轴,且 ,则直线 的方程为 ,
又 ,所以直线 的方程为 ,
令 ,解得 ,即 , 在直线 上,
所以 , , 三点共线,所以B选项正确;
设直线 的倾斜角为 ( ),斜率为 ,直线 的倾斜角为 ,
若 平分 ,即 ,即 ,
所以 ,则 ,且 ,解得 ,
又 ,解得: ,所以D选项错误;
故选:AB.
5.AC
【分析】分析可得出 ,求出蒙日圆的方程,可判断B选项的正误;利用直线与圆的
位置关系可判断A选项;利用椭圆的定义和点到直线的距离公式可判断C选项的正误;分
析可知矩形 的四个顶点都在蒙日圆上,利用基本不等式可判断D选项的正误.
【详解】当两切线分别与两坐标轴垂直时,两切线的方程分别为 、 ,
所以,点 在蒙日圆上,故蒙日圆的方程为 ,
学科网(北京)股份有限公司因为 ,可得 .
对于A选项,蒙日圆圆心到直线 的距离为 ,
所以,直线 与蒙日圆相切,A对;
对于B选项, 的蒙日圆的方程为 ,B错;
对于C选项,由椭圆的定义可得 ,则 ,
所以, ,
因为 ,直线 的方程为 ,
点 到直线 的距离为 ,
所以, ,
当且仅当 时,等号成立,C对;
对于D选项,若矩形 的四条边均与 相切,则矩形 的四个顶点都在蒙日圆
上,
所以, ,
所以,矩形 的面积为 ,D错.
故选:AC.
6.BC
【分析】由直线 过定点 ,得到 ,可判定A正确;根据抛物线的几何性质,可
得判定B正确;过 点作准线的垂线,根据抛物线的定义得到
学科网(北京)股份有限公司,可判定C正确;联立方程组,结合韦达定理,得到 ,
求得 ,可判定D错误.
【详解】对于A中,由直线 ,可化为 ,可得直线 过定点 ,
因为抛物线 的焦点 在直线 上,可得 ,则 ,所以A错误;
对于B中,由抛物线 的准线方程为 ,所以B正确;
对于C中,过 点作准线的垂线,垂足分别为 , 的中点为 点,
过 点作准线的垂线,垂足为 ,可得 ,故以MN为直径的
圆与准线相切,所以C正确;
对于D中,设 ,联立方程组 ,
整理得 , , ,
可得 ,则 ,
则 ,但 的大小不是定值,
设 ,而 ,
则 ,则 ,
而 ,并不是定值,所以D错误.
故选:BC.
学科网(北京)股份有限公司7.
【分析】由题意设出点的坐标,不妨设 ,然后分三种情况讨论即可求解.
【详解】设F (1,0), , .
2
不妨设 ,然后分三种情况讨论:
若 ,则有 ,解得 ,此时 ;
若 ,则 ,解得 ,这不可能;
若 ,则 ,这同样不可能.
综上, .
故答案为: .
8.
学科网(北京)股份有限公司【分析】由题意可判断得 ,写出点 , 的坐标,从而得 ,表示出直线
的方程,与抛物线联立方程组,从而求解出点 的横坐标,代入抛物线方程计算,即可得
,从而根据三角形面积公式表示 与 的面积,再根据面积比列式计算
可得 的值.
【详解】如图,抛物线 的焦点为 ,可知 ,
由题意,得 ,即
所以直线 的方程为 ,
联立 ,化简得 ,
,因为 ,可得点 的横坐标为 ,
代入抛物线方程可得, ,所以 ,
,
,又 ,所以 .
故答案为:
学科网(北京)股份有限公司9. /
【分析】利用点差法,结合 是线段 的中点,斜率为 ,即可求出双曲线 的离心率.
【详解】解:设 , , , ,则 ①, ②,
是线段 的中点,
, ,
直线 的方程是 ,
,
过点 作斜率为 的直线与双曲线 相交于 , 两点, 是
线段 的中点,
√ 2
①②两式相减可得 ,即 ,
.
故答案为: .
10.(1)
学科网(北京)股份有限公司(2) 或
【分析】(1)根据题意,得到 且 ,求得 的值,即可求解;
(2)设 的方程 ,联立方程组,结合韦达定理和弦长公式,根据题意,列出方程,
求得 ,即可求解.
【详解】(1)由椭圆 的离心率为 ,即 ,可得 ,
由椭圆上的点到焦点的最小距离是 ,可得 ,
解得 , , ,
所以椭圆的方程 .
(2)解:因为直线 的倾斜角为 ,可设 的方程 ,
由方程组 ,整理得 ,
可得 ,解得 ,
设 , ,则 , ,
又由 ,
解得 ,满足 ,
所以直线 的一般式方程为 或 .
11.(1)
(2) ,
【分析】(1)由焦点和离心率即可求出 ,从而可得椭圆方程;
学科网(北京)股份有限公司(2)设出直线 的方程,联立椭圆方程,由点直线的距离公式,结合韦达定理,把
面积表示为 的函数,再利用基本不等式即可求出结果.
【详解】(1)由已知得 ,又离心率 ,得到 , ,
所以椭圆 的方程为 .
(2)设 ,
联立 ,消 得 ,
,得到 ,
由韦达定理得, ,
又因为 ,
又原点到直线的距离为 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 ,满足 ,
所以, 面积的最大值为 ,此时直线 的方程为 .
12.(1)
(2)
学科网(北京)股份有限公司【分析】(1)设 ,利用 ,得出 的坐标,在利用P在圆C:
上,即可求出M的轨迹方程.
(2)利用点差法求出直线AB,再联立直线和椭圆方程,利用弦长公式即可求解.
【详解】(1)设 ,则 ,
因为 ,则 ,
因为P在圆C上,所以 ,
故E的方程为 .
(2)设 , ,
若A,B是E上两点,则 ,
两式相减得 ,即 .
因为线段AB的中点坐标为 ,所以 ,
所以 ,则直线AB的方程为 .
联立方程组 ,整理得 ,其中 ,
则 , ,
.
学科网(北京)股份有限公司13.(1) ;
(2) .
【分析】(1)设 ,根据导数的几何意义可得切线方程,利用切线方程
与抛物线方程可得 , ,进而即得;或利用条件可得切点所在直线,
利用韦达定理法即得;
(2)设 ,根据三角形面积公式结合条件可表示 ,然后根据二次函数的性质
结合条件即得.
【详解】(1)解法一:设 , , ,
由 ,可得 ,
所以 ,直线PA的斜率 ,
直线PA: ,又 在 上,
,
所以 ,又 ,
所以 ,
同理可得 ,
,
学科网(北京)股份有限公司;
解法二:设 , , ,
由 ,可得 ,
所以 ,直线PA的斜率 ,
直线PA: ,又 在 上,
故 ,即 ,
因为 ,所以 ,同理可得 ,
故直线 的方程为 ,
联立 消去 ,得 ,
故 ,
故 ;
(2)设 ,由条件知 ,
学科网(北京)股份有限公司,
,
∴ ,
,当 时, ,AC重合,不合题意,
或 ,
的取值范围为 .
14.(1) ,
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出 的坐标即可;
(2)思路一:根据等比数列的定义即可验证结论;思路二:利用点差法和合比性质即可证
明;
(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明 的取值为与 无关的定值即可.
思路二:使用等差数列工具,证明 的取值为与 无关的定值即可.思路三:利用点差法得
到 , ,再结合(2)中的结论得
,最后证明出 即可.
【详解】(1)
学科网(北京)股份有限公司由已知有 ,故 的方程为 .
当 时,过 且斜率为 的直线为 ,与 联立得到
.
解得 或 ,所以该直线与 的不同于 的交点为 ,该点显然在 的左支
上.
故 ,从而 , .
(2)方法一:由于过 且斜率为 的直线为 ,与 联立,
得到方程 .
展开即得 ,由于 已经是直线
和 的公共点,故方程必有一根 .
从而根据韦达定理,另一根 ,相应的
.
学科网(北京)股份有限公司所以该直线与 的不同于 的交点为 ,而注意到 的
横坐标亦可通过韦达定理表示为 ,故 一定在 的左支上.
所以 .
这就得到 , .
所以
.
再由 ,就知道 ,所以数列 是公比为 的等比数列.
方法二:因为 , , ,则 ,
由于 ,作差得 ,
,利用合比性质知 ,
因此 是公比为 的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点 ,若 , ,
则 .(若 在同一条直线上,约定 )
证明:
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证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到 , ,
故 .
再由 ,就知道 ,所以数列 是公比为 的等比数列.
所以对任意的正整数 ,都有
.
而又有 , ,
故利用前面已经证明的结论即得
学科网(北京)股份有限公司.
这就表明 的取值是与 无关的定值,所以 .
方法二:由于上一小问已经得到 , ,
故 .
再由 ,就知道 ,所以数列 是公比为 的等比数列.
所以对任意的正整数 ,都有
.
这就得到 ,
学科网(北京)股份有限公司以及 .
两式相减,即得 .
移项得到 .
故 .
而 , .
所以 和 平行,这就得到 ,即 .
方法三:由于 ,作差得 ,
变形得 ①,
同理可得 ,
由(2)知 是公比为 的等比数列,令 则 ②,
同时 是公比为 的等比数列,则 ③,
将②③代入①,
即 ,从而 ,即 .
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方
面知识方可得解.
15.(1) ;
学科网(北京)股份有限公司(2)过定点, ﹒
【分析】(1)由 值M为AB中点,由点差法即可得OM的斜率;
(2)根据椭圆对称性,结合已知条件可知l过定点时,定点应该在x轴上,设定点为(t,0),
写出直线方程,联立直线与椭圆方程根据韦达定理得到根与系数的关系,再由直线 ,
的斜率互为相反数列出方程,即可求得定点坐标﹒
【详解】(1)设 , ,依题意,M为线段 的中点,
∵A,B在椭圆C上,故
两式相减可得 ,
则 ,
故 ,解得 .
(2)假设定点存在,根据椭圆对称性,可知该直线所过定点在x轴上,设定点坐标为 ,
则直线l的方程为 ,
联立 ,消去y整理得 ,
则 , .
设直线 , 的斜率分别为 , ,由题可知 ,
则
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即 ,
∴ , ,
即直线l过定点 .
【点睛】解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二
次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
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