文档内容
专题 9-1 圆锥曲线(选填)
目录
专题9-1圆锥曲线(选填)....................................................................................................................1
.....................................................................................1
题型一:椭圆、双曲线、抛物线定义问题............................................................................................1
题型二:椭圆、双曲线离心率问题........................................................................................................6
题型三:椭圆、双曲线中焦点三角形面积问题..................................................................................12
题型四:椭圆、双曲线中焦点三角形的其它问题..............................................................................16
题型五:抛物线上点与定点距离最值..................................................................................................20
题型六:直线与椭圆,双曲线,抛物线位置关系..............................................................................25
题型七:中点弦问题..............................................................................................................................29
题型八:弦长和面积问题......................................................................................................................34
................................................................40
一、单选题..............................................................................................................................................40
二、多选题..............................................................................................................................................46
三、填空题..............................................................................................................................................49
四、双空题..............................................................................................................................................51
题型一:椭圆、双曲线、抛物线定义问题
【典例分析】
例题1.(2022·浙江·金华市江南中学高二期末)已知 为圆 的一个
动点,定点 ,线段 的垂直平分线交线段 于 点,则 点的轨迹方程为
( )
A. B.C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,作图如下:
易知 ,则 ,即 ,
故点 的轨迹是以 为焦点且长轴长为6的椭圆,
设其方程为 ,则 ,则 ,
故 ,则椭圆方程为: .
故选:C.
例题2.(2022·福建·厦门外国语学校石狮分校高二期中)已知点 是抛物线 上的
动点,焦点为 ,点 ,则 的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【详解】∵ ,则 ,
∴焦点 ,准线l方程 ,点 在抛物线上方,
设过A作l的垂线,垂足为E,∴由抛物线的定义知, ,
如图所示,∴ ,当且仅当B、A、E三点共线时取等号,
当B、A、E三点共线时, ,故 的最小值为 ,
故选:C.
例题3.(2022·黑龙江实验中学高二期中)已知直线 : ,抛物线
上一动点 到直线 的距离为 ,则 的最小值是______.
【答案】1
【详解】 抛物线 ,
抛物线的准线为 ,焦点 ,
过点 作直线 的垂线交于点 ,如图所示:
由抛物线的定义可知, ,
则 ,当 , , 三点共线时, 取得最小值,即 取得最小值,
.
故答案为:
【提分秘籍】
(| PF |+| PF |=2a>|F F |)
①平面内一个动点 到两个定点F 、F 的距离之和等于常
P 1 2 1 2
1 2
这个动点P的轨迹叫椭圆. 这两个定点( , )叫椭圆的焦点,两焦点的距离(
)
叫作椭圆的焦距.
②一般地,我们把平面内与两个定点 , 的距离的差的绝对值等于非零常数(
)的点的轨迹叫做双曲线.
这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
③抛物线的定义:平面内与一个定点 和一条定直线 (其中定点 不在定直线 上)的
距
离相等的点( )的轨迹叫做抛物线,定点 叫做抛物线的焦点,定直线 叫做
抛物线的准线.
【变式演练】
1.(2022·四川·成都外国语学校高二期中(理))已知双曲线 上一点P到焦点
的距离为9,则它到另一个焦点 的距离为( )
A.15 B.5 C.3或5 D.3或15
【答案】D
【详解】由双曲线的定义可知 ,而 ,所以 ,或 ,由 ,
双曲线上的点到焦点的距离最小值为 ,
显然 和 都符合题意,
故选:D
2.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 的圆心为A,过点B 的直线l
交圆A于C、D两点,过点B作AC的平行线,交直线AD于点E,则点E的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】C
【详解】圆 的圆心为A ,半径为r=1,
因为BE∥AC,所以∠EBD=∠ACD,又|AC|=|AD|=1,所以∠ACD=∠ADC,
则∠EBD=∠ADC,即|EB|=|ED|,所以||EB|﹣|EA||=||ED|﹣|EA||=|AD|=1<2=|AB|,
所以点E的轨迹是双曲线.
故选: .
3.(2022·吉林·长春市文理高中有限责任公司高二期中)点M在椭圆 上, 是
椭圆的左焦点,O为坐标原点,N是 中点,且ON长度是4,则 的长度是
__________.
【答案】
【详解】设椭圆右焦点为 ,连接由已知得 ,则
因为N是 中点, 为 的中点,
,
再根据椭圆定义得
故答案为: .
4.(2022·上海市朱家角中学高一期末)已知双曲线 的左右两个焦点分别是
,双曲线上一点 满足 ,则 _____.
【答案】
【详解】在双曲线 中, , , ,因为 ,
所以点 只能在左支上,则 ,得 ,
故答案为:18
题型二:椭圆、双曲线离心率问题
【典例分析】
例题1.(2022·福建·福州四中高三阶段练习)设椭圆 的左、右
焦点分别为 , ,点 , 在 上( 位于第一象限),且点 , 关于原点
对称,若 , ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.【答案】C
【详解】依题意作图,由于 ,并且线段MN, 互相平分,
∴四边形 是矩形,其中 , ,
设 ,则 ,
根据勾股定理, , ,
整理得 ,
由于点M在第一象限, ,
由 ,得 ,即 ,
整理得 ,即 ,解得 .
故选:C.
例题2.(2022·云南昆明·昆明一中模拟预测)已知双曲线 的左右焦
点分别为 , 是双曲线上位于第一象限内的一点,且直线 与 轴的正半轴交于
点,三角形 的内切圆在边 上的切点为 ,双曲线的左焦点 到双曲线的一条渐
近线的距离为 , ,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】假设直线 , 与圆的切点分别为 , ,
由对称性可知 ,容易得 , , ,
因为点 在双曲线的右支,由双曲线的定义得
,
所以 ,
又因为双曲线的左焦点 到双曲线的一条渐近线的距离为 ,
设一条准线为: ,则焦点到准线距离 ,
所以 ,
所以双曲线的离心率为 ,
故选:A .
例题3.(2022·陕西·长安一中高三期中(文))设椭圆 : 的右
焦点为 ,椭圆 上的两点 , 关于原点对称,且满足 ,
,则椭圆 的离心率的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】如图所示:设椭圆的左焦点 ,由椭圆的对称性可知,
四边形 为平行四边形,又 ,即 ,
所以平行四边形 为矩形,所以 ,
设 , , 在直角 中, , ,
得 ,所以 ,
令 ,得 ,又由 ,得 ,
所以 ,所以 ,即 ,
所以 ,所以离心率最大值为 .
故选:D
【提分秘籍】
①直接法:若已知条件可直接利用 求解.
②构造齐次式:根据已知条件,可以通过几何法或者代数法,建立齐次方程(不等式),
再同除以 (或 ),构造关于 的方程(不等式)进行求解。
【变式演练】
1.(2022·贵州·遵义一中高二阶段练习)已知椭圆C: 的左、右焦点
分别为 (-c,0), (c,0),若椭圆C上存在一点M使得 的内切圆半径为 ,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】 的面积为 .
因为 的内切圆半径为 ,所以 的面积可表示为 .
所以 ,所以 .
因为 ,所以 .
两边平方得: ,
而 ,所以 ,整理得: ,
因为离心率 ,所以 ,解得: .
故选:A.
2.(2022·重庆八中模拟预测)已知双曲线 : 的右焦点为 ,点
,若双曲线的左支上存在一点 ,使得 ,则双曲线 的离心率的取
值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】
设双曲线左焦点为 ,因为点 在双曲线左支上,所以有 ,
即 .
由已知得,存在点 ,使得 ,即 ,显然 ,所以
.
又 ,即当点 位于图中 位置时,等号成立,
所以 ,又 ,
所以 ,整理可得, ,解得 或 (舍去),
所以 ,则 ,则 ,所以 ,
所以 .
故选:C.
3.(2022·贵州·高三阶段练习(文))双曲线C: ( , )的左、右焦
点分别为 , ,点P在双曲线C的右支上,若 ,
,则双曲线C的离心率为( )
A.2或3 B.3 C.3或 D.2或
【答案】A
【详解】设 ,则 ,因为点P在双曲线C的右支上,所以 ,所以 ,则 ,由
,
由正弦定理和余弦定理,可得:
或 ,
故选:A
题型三:椭圆、双曲线中焦点三角形面积问题
【典例分析】
例题1.(2022春·宁夏·高二六盘山高级中学校考阶段练习)已知 、 是椭圆
的左右焦点,点 是椭圆上的一点,若 ,则 ____.
【答案】
【详解】解:由题知 ,所以 ,
因为点 是椭圆上的一点,若 ,
所以 ,
因为 ,
所以 中,
所以 ,
所以
故答案为:
例题2.(2022春·河南郑州·高二新密市第一高级中学校考阶段练习)已知焦点为 ,
的双曲线 的离心率为 ,点 为 上一点,且满足 ,若 的面积为 ,则双曲线 的实轴长为________
【答案】
【详解】由题意,
由双曲线定义可知,
又
又
又
故双曲线 的实轴长为
故答案为: .
【提分秘籍】
椭圆,双曲线焦点三角形面积公式常涉及到的公式有:
①椭圆,双曲线定义
②
③余弦定理:
④基本不等式:
【变式演练】
1.(2022春·四川乐山·高二四川省乐山沫若中学校考期中)若P是 上的一点, 是其焦点,若 ,则 的面积为________.
【答案】 ##
【详解】根据椭圆的定义有 ①, ,
根据余弦定理得 ,②
结合①②解得 ,所以 的面积
,
故答案为:
2.(2022·全国·高三专题练习)已知 , 分别为椭圆 的左右焦
点, 为坐标原点,椭圆上存在一点 ,使得 ,设 的面积为 ,若
,则该椭圆的离心率为___________.
【答案】
【详解】由题意 ,故 为直角三角形
又 ,
又 为直角三角形,故
即故答案为:
3.(2022秋·河南·高二临颍县第一高级中学校联考阶段练习)已知 , 分别为双曲线
的左、右焦点,P是双曲线C上一点,若 的周长为 ,则
的面积为______.
【答案】60
【详解】由题可知 ,则 .
根据对称性,不妨设P在双曲线C的右支上,
则 ,解得 , .
在 中,由余弦定理知, ,
因为
所以 ,
则 的面积为 .
故答案为:60
4.(2022秋·江西景德镇·高一景德镇一中校考期末)已知 是双曲线 的
两个焦点,P为双曲线C上的一点.若 为直角三角形,则 的面积等于
______________.
【答案】 或9##9或
【详解】由 ,得 ,则 ,所以 ,
由双曲线的对称性,不妨设点 在双曲线的右支上,
若 时,当 时, ,得 ,所以 ,
所以 的面积为 ,
当 时,则 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 的面积为 ,
综上所述, 的面积为 或9,
故答案为: 或9,
题型四:椭圆、双曲线中焦点三角形的其它问题
【典例分析】
例题1.(2022江苏常州·高二统考期中)已知椭圆 : 的上顶点为 ,两个
焦点为 , .过 且垂直于 的直线与 交于 两点,则 的周长
为.________.
【答案】
【详解】由 ,得 , , ,
解得 , ,因为椭圆 的上顶点为 ,两个焦点为 , ,所以 ,
所以 ,即 为等边三角形,
因为过 且垂直于 的直线与 交于 两点,
所以
由椭圆的定义可知, , ,
所以 的周长为 .
故答案为:
例题2.(2022春·福建莆田·高二莆田二中校考阶段练习)已知双曲线
的离心率为2, 的左右焦点分别为 , ,点 在 的右支
上, 的中点 在圆 上,其中 为半焦距,则 ______.
【答案】 ##
【详解】解:如图所示:
连接 ,
则 是 的中位线,
又因为 ,
所以 ,
由双曲线的定义可得 ,又因为双曲线的离心率为2,
所以 ,
所以 ,
在 中,由余弦定理可得: .
故答案为:
【提分秘籍】
椭圆,双曲线焦点三角形面积公式常涉及到的公式有:
①椭圆,双曲线定义
②
③余弦定理:
④基本不等式:
【变式演练】
1.(2022天津和平·高二天津市汇文中学校考期中)已知椭圆 的左右焦点为
,过点 的直线交椭圆 于 两点,则 的周长为______.
【答案】
【详解】解:根据椭圆的定义, ,
∴ 的周长为 ,
∵ ,∴ 的周长为 .
故答案为: .
2.(2022湖北·高二校联考期中)如图, , 分别是椭圆的左、右焦点,点P是以
为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长 与椭圆交于点Q,若 ,
则直线 的斜率为_______.【答案】
【详解】如图,连接 .
设 ( ),则 .
因为 , ,所以 , .
在 中, ,所以 ,即
,整理得 ,所以 ,所以直线 的斜率为
.
故答案为:-2.
3.(2022福建泉州·高三开学考试)在平面直角坐标系xOy中,已知 为双曲线
的左、右焦点, 为C的左、右顶点,P为C左支上一点,若PO平分
,直线 与 的斜率分别为 ,且 ,则C的离心率等于
_______.
【答案】2
【详解】如图所示: , ,易知: ,
而 ,
又 ,所以有 ,
过点 作 轴,垂足为 ,
因为 ,所以 和 关于 对称,
即有 , ,
又因为 ,解得: ,
, ,
设直线 的倾斜角为 ,则 , ,
所以在Rt 中, ,即 ,
化简得: ,即离心率 .
故答案为:2
题型五:抛物线上点与定点距离最值
【典例分析】
例题1.(2022湖北襄阳·高二校考阶段练习)设定点 ,抛物线 的焦点为 ,点 为抛物线上的动点,若 的最小值为 ,则实数 的值为__________
【答案】 或
【详解】①若 在抛物线内部,如下图,
过 作 垂直准线,由抛物线的定义有, ,
所以当 , , 三点共线时, 最小,
因为准线方程为 ,
所以 ,解得 ;
若 在抛物线的外部,则当 , , 共线,且 在 , 之间时, 最
小, ,则 的最小值为 ,
解得 或 ,
由于 时, 在抛物线的内部,所以舍去,
综上, 或 .
故答案为: 或 .
例题2.(2022春·上海浦东新·高二上海市建平中学校考期中)已知抛物线 的焦
点是 ,点 ,若抛物线上存在一点 使得 最小,则 点的横坐标为
______.
【答案】 ##0.5
【详解】抛物线 的焦点 ,准线 ,显然点 在抛物线内,过点A
作 于点N,交抛物线于M,连MF,如图,
在抛物线上取点 ,过 作 于 ,连接 ,有
,
则有 ,当且仅当点
与M重合时取等号,
因此 ,此时点M的纵坐标为2,则其横坐标 ,
所以M点的横坐标为 .故答案为:
【提分秘籍】
抛物线的选填问题,主要涉及到抛物线的定义,抛物线上点到焦点的距离 抛物线上点
到准线距离;注意解题时相互转化;
【变式演练】
1.(2022秋·河南平顶山·高二统考期末)已知抛物线 , 为该抛物线上一
点,B为圆 上的一个动点,则 的最小值为___________.
【答案】3
【详解】由题意得: ,抛物线 焦点为 ,准线为 ,
则
,当A,F,C三点共线时取等号,
而 ,故 的最小值为 ,
故答案为:3
2.(2022·四川达州·统考一模)已知点 是坐标平面内一定点, 若抛物线
的焦点为 , 点 是抛物线上的一动点, 则 的最小值是__________.
【答案】 ##【详解】
抛物线的准线方程为 ,
过点 作 垂直准线于点 ,
显然,当 平行于 轴时,
取得最小值,此时 ,
此时
故答案为: .
3.(2022春·四川眉山·高二眉山中学校考期中)已知 为抛物线 上任意一点,抛物
线的焦点为 ,点 是平面内一点,则 的最小值为_____________.
【答案】6
【详解】由抛物线 得 ,则 ,准线方程为 ,作 准线 ,
为垂足,如图,
由抛物线的定义可得 ,
显然当 三点共线时, 取得最小值为 ,所以 的最小值是6.
故答案为:6.
题型六:直线与椭圆,双曲线,抛物线位置关系
【典例分析】
例题1.(2022春·四川南充·高三四川省南充高级中学校考阶段练习)若直线
和圆 没有公共点,则过点 的直线与椭圆 的交点个
数是( )
A.0 B.1 C.2 D.不确定
【答案】C
【详解】因为直线 和圆 没有交点,
所以圆心 到直线 的距离 ,
可得: ,
即点 在圆 内,
又因为圆 内切于椭圆 ,
所以点 在椭圆 内,
即过点 的直线与椭圆 有两个交点.故选:C.
例题2.(2022春·江西赣州·高二赣州市第三中学校考期中)已知直线 与双
曲线 有且仅有一个公共点,则实数 的取值为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】D
【详解】因为双曲线 的方程为 ,所以渐近线方程为 ;
由 ,消去 整理得 .
①当 即 时,此时直线 与双曲线的渐近线平行,此时直线与双曲线相交于一
点,符合题意;
②当 即 时,由 ,解得 ,
此时直线 双曲线相切于一个公共点,符合题意,
综上所述:符合题意的 的所有取值为 或 ,
故选:D
例题3.(2022春·四川成都·高二树德中学校考阶段练习)在平面直角坐标系 中,
点 到点 的距离比它到 轴的距离多 ,记点 的轨迹为 .直线
与轨迹恰好有两个公共点,则 的取值范围是__________.
【答案】
【详解】设点 ,则 ,即 ,
整理可得: , ;记 , ,
当 时, 与 有且仅有一个交点,与 无交点, 与 有且仅有一个交点,不
合题意;
当 时: ,
由 得: ;
由 得: ,即 ,则 ;
①当 ,即 或 时, 与 有一个交点,
与 有且仅有一个交点, ,解得: 或 ;
②当 ,即 时, 与 无交点,
与 有两个不同交点, ,解得: , ;
综上所述: 的取值范围为 .
故答案为: .
【提分秘籍】
直线圆锥曲线的位置关系,主要使用代数法,即联立直线方程与圆锥曲线方程,通过消
元,利用 进行判断.
【变式演练】
1.(2022·高二课时练习)已知 ,则直线 与椭圆 的位置
关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.以上三种情况均有可能
【答案】A
【详解】解:因为 ,所以直线 可化为 ,
所以,直线 过定点 ,
因为点 在椭圆 内部,
所以,直线 与椭圆 的位置关系是相交.
故选:A
2.(2022春·河南·高二校联考阶段练习)已知双曲线 上的点到
焦点的最小距离为 ,且 与直线 无交点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设双曲线 上一点 ,设点双曲线 的右焦点为 ,
若 取最小值,则点 在双曲线 的右支上,则 ,
则
,
当且仅当 时,等号成立,
联立 可得 ,
因为 与直线 无交点,则 ,即 ,因为 ,解得 .
故选:B.
3.(2022秋·上海杨浦·高二上海市杨浦高级中学校考期末)过抛物线 上的点
且与抛物线只有一个公共点的直线的方程为_________.
【答案】 或
【详解】由题,当直线斜率存在时,设直线为 ,联立 ,
可得 ,
因为直线与抛物线只有一个公共点,所以 ,所以 ,
则直线为 ,即 ;
当直线斜率不存在时,直线 与抛物线也只有一个公共点,
故答案为: 或
题型七:中点弦问题
【典例分析】
例题1.(2022·全国·高二假期作业)已知双曲线 ,过点 的直线 与该
双曲线相交于 两点,若 是线段 的中点,则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.该直线不存在
【答案】D
【详解】解:设 ,且 ,代入双曲线方程得 ,两式相减
得:若 是线段 的中点,则 ,所以 ,即直线 的斜率为
,
所以直线 方程为: ,即 ;
但联立 ,得 ,则 ,方程无解,所以直
线 不存在.
故选:D.
例题2.(2022·全国·高三专题练习)已知 , 在抛物线 上,且线段 的中
点为 ,则 =( )
A.4 B.5
C. D.
【答案】C
【详解】由题意,设
线段AB的中点为M(1,1)
故
且
两式相减得:
故
故直线AB的方程为: ,即
将直线与抛物线联立:即
则
故选:C
例题3.(2022春·河南·高二校联考期中)已知椭圆 的离心率
为 ,直线 与椭圆 交于 , 两点,直线 与直线 的交点恰好为线段 的
中点,则直线 的斜率为______.
【答案】 ##0.5
【详解】由题意可得 ,整理可得 .
设 , ,则 , ,两式相减可得
.
因为直线 与直线l的交点恰好为线段AB的中点,所以 ,
则直线l的斜率 .
故答案为: .
【提分秘籍】
点差法(注意要回代检验)
x y
2 2
设直线和曲线的两个交点 , ,代入椭圆方程,得 1 + 1 =1;
A(x
1
,y
1
) B(x
2
,y
2
) a2 b2x y
2 2
2 + 2 =1;
a2 b2
x
2
−x
2
y
2
−y
2 (x +x )(x −x ) (y +y )(y −y )
将两式相减,可得 1 2 + 1 2 =0; 1 2 1 2 =− 1 2 1 2 ;
a2 b2 a2 b2
a2 (y +y )(y −y ) a2 y
最后整理得:1=− 1 2 1 2 1=−k⋅ ⋅ 0
b2 (x +x )(x −x ) b2 x
1 2 1 2 ⇒ 0
a2 (y +y )(y −y ) a2 y
同理,双曲线用点差法,式子可以整理成:1= 1 2 1 2 1=k⋅ ⋅ 0
b2 (x +x )(x −x ) b2 x
1 2 1 2 ⇒ 0
设直线和曲线的两个交点A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),代入抛物线方程,得 y 1 2 =2px 1;
y =2px
2 2;
2
y −y 2p
1 2
将两式相减,可得 ;整理得: =
(y −y )(y +y )=2p(x −x ) x −x y +y
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
【变式演练】
1.(2022·高二课时练习)已知直线 交椭圆 于 两点,定点 ,若
的重心为椭圆的右焦点,则直线 的方程为______.
【答案】
【详解】解:由题知,椭圆的右焦点为 ,设 ,
因为 的重心为 ,所以 ,
所以 ,即 的中点为 ,
因为 , ,
所以 ,即 ,
所以, ,所以,直线 的方程为 ,即 .
故答案为:
2.(2022春·河北邯郸·高二校考阶段练习)已知双曲线 和斜率为 的直线l交于
A,B两点,当l变化时,线段AB的中点M的坐标 满足的方程是________.
【答案】
【详解】设 , ,
则 两式相减,
得 .
因为 , 的坐标为 ,
所以 ,
又直线 的斜率为 ,所以 ,即 .
故答案为:
3.(2022春·北京东城·高三北京二中校考阶段练习)已知A,B是抛物线 上的
两点,线段AB的中点为 ,则直线AB的方程为__________.
【答案】
【详解】依题意,设 ,
若 ,则直线 ,由抛物线的对称性可知,线段AB的中点为 ,显然不符
合题意,故 ,
因为A,B是抛物线 上的两点,所以 ,两式相减得, ,整理得 ,
因为线段AB的中点为 ,
所以 ,即 ,
又 ,所以 ,
所以直线AB的方程为 ,即 .
故答案为: .
题型八:弦长和面积问题
【典例分析】
例题1.(2022春·四川乐山·高三期末)斜率为1的直线 与椭圆 相交于 ,
两点,则 的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【详解】设A,B两点的坐标分别为 ,直线l的方程为y=x+t,
由 消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,
则x+x= ,xx= ,
1 2 1 2
∴|AB|= |x-x|=
1 2
= = · ,
当t=0时,|AB| = .
max故选:C.
例题2.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线 的右焦点为 ,过原点
的直线与双曲线 交于 , 两点,且 ,则 的面积为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【详解】如图,设双曲线的左焦点为 ,连接 , ,
依题可知,四边形 为平行四边形.
由 可得 , .
在 中,由余弦定理可得: ,
即 ,①
又因为点 在双曲线上,则 ,
所以 ,②
两式相减得 ,即 ,
所以 ,
也即为 的面积,故选:C.
例题3.(2022·全国·模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,过抛物线
上一点 作抛物线 的切线 ,若 与 轴交于点 , 与抛物线 的一个交点为
(异于点 ),则 的面积为( )
A.4 B. C. D.6
【答案】B
【详解】解:把 代入 ,可得 ,则抛物线方程为 ,所以
由题可知切线 的斜率存在,设切线 的方程为 ,代入 ,可得
,
由 ,解得 ,故切线 的方程为 ,所以
又 ,所以直线AF的方程为 ,
由 可得 或 ,故 ,
所以 ,又点 到直线AC的距离 ,
故 的面积 .
故选:B.【提分秘籍】
①弦长公式:|AB|= √ (x −x ) 2 +( y −y ) 2 = √ (x −x ) 2 +(kx−kx ) 2
1 2 1 2 1 2 1 2
= √1+k2 |x −x |= √1+k2√ (x +x ) 2 −4x x
1 2 1 2 1 2
或:
②面积公式: (其中底可以选择弦长,利用弦长公式求解,高可以利用点
到
直线的距离公式求解)
③面积也可以通过分割求解.
【变式演练】
1.(2022春·山东菏泽·高二山东省鄄城县第一中学校考期中)已知从椭圆 :
的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线交C的另一个焦点
,A,B为椭圆的长轴端点,C,D为椭圆的短轴端点,E,F分别为椭圆的左右焦
点,动点P满足 ,若 的面积的最大值为 ,则 面积的最小值为
( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】设 ,不妨令 , ,
故 ,整理得: ,
点轨迹为圆,圆心为 ,半径为 ,
由题意得: ,则 点到 轴的距离最大值为 ,
所以 ,解得: ,
故 ,
则 ,
则 点到 轴的距离最小值为 ,
故 面积的最小值为 .
故选:A
2.(2022·全国·高三专题练习)过点P(4,2)作一直线AB与双曲线C: -y2=1相交于
A,B两点,若P为线段AB的中点,则|AB|=( )
A.2 B.2
C.3 D.4
【答案】D
【详解】解法一:由题意可知,直线AB的斜率存在.设直线AB的斜率为k,则直线AB的
方程为y=k(x-4)+2.由 消去y并整理,得(1-2k2)x2+8k(2k-1)x-32k2+
32k-10=0.设A(x,y),B(x,y).因为P(4,2)为线段AB的中点,所以x+x=-
1 1 2 2 1 2
=8,解得k=1.
所以xx= =10.
1 2
所以|AB|= · =4 .
故选:D.解法二:设A(x,y),B(x,y),则 , ①
1 1 2 2
. ②
①-②得 (x-x)(x+x)-(y-y)(y+y)=0.
1 2 1 2 1 2 1 2
因为P(4,2)为线段AB的中点,所以x+x=8,y+y=4.
1 2 1 2
所以4(x-x)-4(y-y)=0,即x-x=y-y,所以直线AB的斜率k= =1.则直线
1 2 1 2 1 2 1 2
AB的方程为y=x-2.
由 消去y并整理,得x2-8x+10=0,
所以x+x=8,xx=10.所以|AB|= · =4 .
1 2 1 2
故选:D
3.(2022秋·江西九江·高二九江一中校考阶段练习)已知抛物线C: 的焦点为
F,若直线l过点F,且与抛物线C交于A、B两点,过点A作直线 的垂线,垂足为
点M,点N在y轴上,线段AF、MN互相垂直平分,则 ( )
A. B. C.16 D.32
【答案】B
【详解】抛物线C: 的焦点为F,准线为 ,根据对称性可设A在第二象限
如图所示,因为AF,MN互相垂直平分,所以四边形AMFN为菱形,
又由抛物线定义可知 ,故△AMF为正三角形,从而 ,
所以直线 的倾斜角为 ,则 的方程为:
设 ,由 可得
所以 ,所以
故选:B
一、单选题
1.(2022·陕西宝鸡·统考一模)双曲线 的离心率是( )
A. B. C.2 D.
【答案】B【详解】把双曲线的方程 化为标准方程为 ,
由此可知,实半轴 ,虚半轴 , ,
所以双曲线的离心率为 .
故选:B.
2.(2022·四川达州·统考一模)由伦敦著名建筑事务所Steyn Studio设计的南非双曲线大
教堂惊艳世界,该建筑是数学与建筑完美结合造就的艺术品. 若将如图所示的大教堂外形
弧线的一段近似看成双曲线 下支的一部分,且此双曲线的下焦点
到渐近线的距离为2,离心率为2,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设双曲线的一个焦点为 ,一条渐近线方程为 ,
则焦点到渐近线的距离 ,
所以 ,即双曲线方程为: .故选:B
3.(2022·四川南充·统考一模)已知直线 与椭圆 恒有公共点,则
实数m的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】直线 过定点 ,
所以 ,解得 ①.
由于方程 表示椭圆,所以 且 ②.
由①②得 的取值范围是 .
故选:C
4.(2022·上海虹口·统考一模)已知 是椭圆 与抛物线
的一个共同焦点, 与 相交于A,B两点,则线段AB的长等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】椭圆 的右焦点坐标为 ,
则抛物线 的焦点坐标为 ,
则 ,则 ,抛物线由 ,解得 或
则
故选:B
5.(2022·浙江杭州·模拟预测)在平面直角坐标系中, 分别是双曲线
的左、右焦点,过 作渐近线的垂线,垂足为 ,与双曲线的右
支交于点 ,且 , ,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设 ,其中 ,
则焦点 到渐近线 的距离
又因为 ,所以 ,又 ,得 .
则在 中,有 , , .
则由余弦定理得
则渐近线方程 .故选:C
6.(2022·四川广安·广安二中校考模拟预测)已知抛物线 的焦点是 ,点 是
其准线 上一点,线段 交抛物线 于点 ,当 时, 的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】抛物线 的焦点是 ,设点 , ,
所以 , ,
因为 ,所以 ,解得 ,
代入抛物线方程 得 ,
所以 ,即 ,
的面积为 .
故选:A.
7.(2022·全国·模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点分别为
, ,点M在双曲线C的右支上, ,若 与C的一条渐近线l垂直,垂足为
N,且 ,其中O为坐标原点,则双曲线C的标准方程为( )A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为 , ,且 为 中点,所以 ,且
,
因为 ,所以 ,解得 ,
直线l的方程为 ,所以 ,则 ,在直角三角形
中利用勾股定理得 ,解得 ,所以双曲线的标准方程为 .
故选:C.
8.(2022·江苏南京·模拟预测)已知 为坐标原点,抛物线 : .过点 (
)的直线 与 交于 , 两点,且 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当直线 的斜率不存在时,直线 的方程为 ,则 ,
因为 所以 ,即 ,
解得: ,因为 ,所以 ;
当直线 的斜率 存在时,则 ,设直线 的方程为 , ,由
消去 ,得 ,所以 ,因为 ,所以 ,
即 ,
解得: ,又因为 ,所以 ,
综上可知:实数 的取值范围为 ,
故选: .
二、多选题
9.(2022·全国·模拟预测)已知抛物线 的准线 与 轴相交于点
,过抛物线 的焦点 的直线 与抛物线 相交于 两点,且 两点在准线上的投影
点分别为 ,则下列结论正确的是( )
A. B. 的最小值为4
C. 为定值 D.
【答案】ABD
【详解】对于A,因为抛物线 的准线 ,
所以 ,则 ,故A正确;
对于 ,抛物线 ,过焦点的直线为 ,则 ,
整理可得 ,设 ,
可得 , ,
,
所以 ,当 时取等号,最小值为4,所以 正确;
对于C, ,
所以
所以 ,所以C不正确;
对于D, , , ,
所以 ,故D正确.
故选:ABD.
10.(2022·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第一二二中学校校考模拟预测)已知椭圆
的左、右焦点分别是 ,左、右顶点分别是 ,点 是椭圆 上异于的任意一点,则下列说法正确的是( )
A.
B.存在点 满足
C.直线 与直线 的斜率之积为
D.若 的面积为 ,则点 的横坐标为
【答案】ACD
【详解】依题意 ,
所以 ,A选项正确.
,“ ” 中的等号成立的条件是 ,
所以不存在 满足 ,B选项错误.
设 ,
,
,C选项正确.
, ,
,D选项正确.故选:ACD
三、填空题
11.(2022·四川遂宁·四川省遂宁市第二中学校校考一模)双曲线
的左顶点为 , 右焦点 , 若直线 与该双曲线交于
两点, 为等腰直角三角形, 则该双曲线离心率为__________
【答案】2
【详解】联立 , 可得 , 则 ,
因为点 关于 轴对称, 且 为线段 的中点, 则 .
又因为 为等腰直角三角形, 所以, , 即 ,
即 , 所以, , 可得 ,
因此, 该双曲线的离心率为 .
故答案为:212.(2022·上海长宁·统考一模)已知 , 为椭圆 : 的左右焦点,A
为 的上顶点,直线l经过点 且与 交于B,C两点;若l垂直平分线段 ,则 ABC
的周长是___________. △
【答案】 ## .
【详解】如图,连接 ,
因为l垂直平分线段 ,
所以 ,
所以 ABC的周长为 ,
△
由题意得 ,则
的中点为 , ,
所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,
因为直线 过 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
所以 ABC的周长为 ,
△
故答案为: .四、双空题
13.(2022·河南新乡·统考一模)已知椭圆C: 的左、右焦点分别为
, ,P为椭圆C上异于左、右顶点的任意一点, , 的中点分别为M,N,O为
坐标原点,四边形OMPN的周长为4b,则椭圆C的离心率为______;若椭圆C过点
,过点 作直线l与椭圆C交于A,B两点,则 的最大值与最小值的
和为______.
【答案】 ## ; ## .
【详解】因为M,O分别为 , 的中点,
所以 , ,则四边形OMPN是平行四边形,
所以 ,所以 ,
所以 .
因为椭圆C过点 ,所以 .因为 ,所以 , , ,
所以椭圆C的方程为 .
设直线l的方程为 ,联立方程组 ,
得 .
设 , ,则 , .
因为
,
所以 .
令 ,则 .
因为 ,所以 .
设 的最大值与最小值分别为 , ,
则 , 是方程 的两根,
所以 .
故答案为: ; .
14.(2022·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模)已知双曲线 的焦点为
,实轴长为2,则双曲线 的离心率是___________;若点 是双曲线
的渐近线上一点,且 ,则 的面积为___________.
【答案】 2【详解】因为双曲线 的焦点为 ,实轴长为2,所以 ,所以离
心率 .
因为 ,所以 ,
所以直线l: ,即 为双曲线的一条渐近线.不妨设点 是l上一点,
且 ,则 .
因为 ,O为 的中点,所以 ,所以 为等边三角形,
所以 ,由勾股定理解得: .
所以 的面积为 .
如图示:
故答案为:2; .