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2025高考--圆锥曲线的方程(一轮复习)课时三
知识点一 根据椭圆过的点求标准方程,椭圆中的直线过定点问题
典例1、已知椭圆 经过点 和点 .
(1)求椭圆 的标准方程和离心率;
(2)若 、 为椭圆 上异于点 的两点,且点 在以 为直径的圆上,求证:直线 恒过定点.
随堂练习:已知椭圆 过点 ,且离心率为 .
(1)求该椭圆的方程;(2)在x轴上是否存在定点M,过该点的动直线l与椭圆C交于A,B两点,
使得 为定值?如果存在,求出点M坐标;如果不存在,请说明理由.典例2、已知椭圆 经过点 ,其右顶点为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若点 、 在椭圆 上,且满足直线 与 的斜率之积为 ,证明直线 经过定点.
随堂练习:已知F是椭圆 的左焦点,焦距为4,且C过点 .
(1)求C的方程;
(2)过点F作两条互相垂直的直线l,l,若l与C交于A,B两点,l与C交于D,E两点,记AB
1 2 1 2
的中点为M,DE的中点为N,试判断直线MN是否过定点,若过点,请求出定点坐标;若不过定点,
请说明理由.典例3、已知 为椭圆 上任一点, , 为椭圆的焦点, ,离心率为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线 : 与椭圆的两交点为A, ,线段 的中点 在直线 上, 为坐
标
原点,当 的面积等于 时,求直线 的方程.
随堂练习:已知椭圆 的对称中心为原点 ,焦点在 轴上,左、右焦点分别为 , ,且 ,点 在该椭圆上.
(1)求椭圆 的方程; (2)过 的直线 与椭圆 相交于 , 两点,若 的面积为 ,求
以 为圆心且与直线 相切的圆的方程.
知识点二 根据双曲线的渐近线求标准方程,求双曲线中的弦长,由中点弦坐标或中点弦方程、
斜率求参数,根据韦达定理求参数
典例4、已知双曲线C的两焦点在坐标轴上,且关于原点对称.若双曲线C的实轴长为2,焦距为 ,
且点P(0,-1)到渐近线的距离为 .
(1)求双曲线C的方程;
(2)若过点P的直线l分别交双曲线C的左、右两支于点A、B,交双曲线C的两条渐近线于点D、E
(D在y轴左侧).记 和 的面积分别为 、 ,求 的取值范围.随堂练习:双曲线 的中心在原点 ,焦点在 轴上,且焦点到其渐近线 的距离为2.
(1)求双曲线 的标准方程; (2)过点 的直线 与双曲线 的左、右两支分别交于 , 两
点,与其渐近线分别交于 , (从左至右)两点. ①证明: ;
②是否存在这样的直线 ,使得 ,若存在,求出直线 的方程;若不存在,请说明理由.
典例5、已知两定点 ,满足条件 的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1
与曲线E交于A,B两点,
(1)求k的取值范围;
(2)如果 ,且曲线E上存在点C,使 ,求m的值和 的面积S.典例6、已知双曲线 : 的一条渐近线方程为 ,焦点到渐近线的距离为
1.
(1)求双曲线 的标准方程与离心率;(2)已知斜率为 的直线 与双曲线 交于 轴上方的A,
两点, 为坐标原点,直线 , 的斜率之积为 ,求 的面积.随堂练习:在平面直角坐标系中 中,已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,
过焦点垂直于实轴的弦长为 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线 与双曲线 交于两点 ,且 ,若 的面积为 ,求直线 的方程.
2025高考--圆锥曲线的方程(一轮复习)课时三答案
典例1、答案:(1)椭圆 的标准方程为 ,离心率为 (2)证明见解析
解:(1)将点 、 的坐标代入椭圆 的方程可得 ,解得 ,则 ,所以,椭圆 的标准方程为 ,离心率为 .
(2)分以下两种情况讨论:
①当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,设点 、 ,
联立 可得 ,
可得 ,
由韦达定理可得 , ,
,同理可得 ,
由已知 ,则
,
所以, ,即 ,解得 或 .
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过点 ,不合乎题意;
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过定点 ,合乎题意;
②当直线 轴,则点 、 关于 轴对称,所以, , ,即点 ,
由已知 可得 , , ,由已知 ,
则 ,所以, ,因为 ,解得 ,
此时直线 的方程为 ,则直线 过点 . 综上所述,直线 过定点 .随堂练习:答案:(1) (2)存在,
解:(1) , ,椭圆 ,将 代入可得 ,故 ,
椭圆方程为: ;
(2)当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为 , , , ,
联立方程可得: ,
, , 为常数,
代入韦达定理可知 ,即 为常数,
,故
且 ,直线l过定点
当直线l斜率为0时,可检验 也成立,故存在定点 .
典例2、答案:(1) (2)证明见解析解:(1)由题意可知, ,将点 的坐标代入椭圆 的方程可得 ,可得 ,
因此,椭圆 的方程为 .
(2)证明:若 轴,则点 、 关于 轴对称,则直线 与 也关于 轴对称,
从而直线 与 的斜率互为相反数,不合乎题意.
设直线 方程为 ,设点 、 ,
联立 ,可得 , ,可得
,
由韦达定理可得 , ,因为 ,
整理可得 ,
即 ,化简得 ,
即 ,可得 或 .
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过点 ,不合乎题意;
当 时,直线 的方程为 ,此时直线 过定点 ,合乎题意.
随堂练习:答案:(1) (2) 过定点,定点坐标为
解:(1)依题意 , 由 解得 , 所以椭圆 的方程为 .
(2)由题意知,当 其中一条的斜率不存在时,另外一条的斜率为 ,此时直线 为 轴;当 的斜率都存在且不为 时,设 ,
设 ,联立 ,整理得 ,
, ,
则 , 所以 的中点 ,
同理由 ,可得 的中点 , 则 ,
所以直线 的方程为 ,
化简得 ,
故直线 恒过定点 . 综上,直线 过定点 .
典例3、答案:(1) (2) 或
解:(1)由椭圆定义得 , ,所以 ,故 , 所以椭圆的方程为 .
(2)设 代入方程 , 得
所以 , , 所以 ,解得 ,
则 式变为 则 ,
底边 上的高 ,所以 的面积 .令 ,解得 , 把 , 代入 式,经检验,均满足 ,
此时直线 的方程为 或 .
随堂练习:答案:(1) ; (2) .
解:(1)由题意知 ,所以 , , 所以,由椭圆定义知:
,
则 , , 故椭圆 的方程为 .
(2)①当直线 轴时,令 ,可得 ,解得 ,
可取 , ,此时 的面积 ,与题设矛盾,舍去.
②当直线 与 轴不垂直时,
设直线 的方程为 ,代入椭圆方程得 ,
成立,
设 , ,则 , ,
可得 . 又圆 的半径 ,
∴ 的面积为 , 化简得 ,解得 ,
∴ , ∴圆 的方程为 .
典例4、答案: (1) ;(2) .
解:(1)由 , 知 , , ,故双曲线C的方程为 或 .
由点 到渐近线的距离为 ,知双曲线方程为 .
(2)设l: , , .
由 可得 ;由 可得 .
由 得 ,∴ , .
∴ .
由 和 的高相等,可 , 由 得 ,
所以 , .
随堂练习:答案: (1) ;(2)①见详解;② .
详解:(1)因为双曲线C的渐近线为y=±2x, 由双曲线的焦点在x轴上时,则双曲线 ,
渐近线的方程为 ,焦点F(±c,0), 所以 解得a=1,b=2,
所以双曲线的方程为 ;
(2)①由(1)知双曲线的方程为 , 其渐近线的方程为y=±2x,设直线l:y=kx+2,
因为直线l交C双曲线的左右两支分别于A,B,所以﹣2<k<2,联立 ,得(4﹣k2)x2﹣4kx﹣8=0,
设A(x,y),B(x,y), 所以x+x= ,xx= ,
1 1 2 2 1 2 1 2
联立 ,解得x= ,y= ,则M( , ),
联立 ,解得x= ,y= ,则N( , ),
所以|AM|= ,|BM|= ,
所以|AM|2﹣|BN|2=(1+k2)[(x﹣ )2﹣(x+ )2]
1 2
=(1+k2)[( ﹣x﹣ )2﹣(x+ )2]=(1+k2)[(﹣ ﹣x)2﹣(x+ )
2 2 2 2
2]
=(1+k2)[( +x)2﹣(x+ )2]=0, 所以|AM|=|BN|.
2 2
②由 共线,可得 ,
由①可得 ,
解得 ,所以 符合题意, 所以直线 的方程为 .
典例5、答案:(1) ;(2) ,面积为 .
解:(1)由双曲线的定义可知,曲线 是以 为焦点的双曲线的左支,
且 ,得 , 故曲线 的方程为 ;
设 ,由题意建立方程组 ,
消去 ,得 ,又直线与双曲线左支交于两点 ,有 ,解得 ,
(2) ,
依题意得 ,整理后得 ,
∴ 或 ,但 ∴ , 故直线 的方程为 ,
设 ,由已知 ,得 ,
∴ ,
又 , ∴点 ,
将点 的坐标代入曲线 的方程,得 得 ,
但当 时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意,
∴ ,点的坐标为 , 到 的距离为 ,
∴ 的面积 .
典例6、答案: (1) ,离心率为 (2)
解:(1)由题意知焦点 到渐近线 的距离为 , 则
因为一条渐近线方程为 ,所以 , 又 ,解得 , ,所以双曲线 的标准方程为 , 离心率为 .
(2)设直线 : , , , 联立
则 , 所以 ,
由
解得 或 (舍去), 所以 ,
: ,令 ,得 ,
所以 的面积为
随堂练习:答案: (1) (2) 或
解:(1)过C的焦点垂直于实轴的弦长为6,将 代入双曲线,得 ,则 ①,
又C的一条渐近线方程为 ,则 ②, 由①②解得 , ,
所以双曲线C的方程为 .
(2)显然,当直线OA斜率为0或不存在时均不符合题意.
当直线OA斜率存在且不为0时,设直线OA的斜率为k,则方程为 .
联立 ,整理得 ,于是得则 ,同理可得 ,
因为 整理得 ,解得 .
即 或 (满足 ).
考虑到 ,只需分以下两种情形:
①当OA、OB的斜率为 、 时,
结合 得 或 ,
同理可得 或 ,
于是由点 、 ,据直线的两点式方程并化简可得AB方程 ,
同理可得AB的方程为 或 或 .
②同理,当OA、OB的斜率为 、 时,
直线AB的方程为 ,或 或 或
综上,直线AB的方程为 或