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2025高考--圆锥曲线的方程(一轮复习)课时四
知识点一 椭圆中三角形(四边形)的面积,求椭圆中的最值问题,椭圆中的定值问题
典例1、已知椭圆 的左右焦点为 ,且 ,直线 过 且与椭圆 相交
于 两点,当 是线段 的中点时, .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)当线段 的中点 不在 轴上时,设线段 的中垂线与 轴交于点 ,与 轴交于点 为椭
圆的中心,记 的面积为 的面积为 ,当 取得最大值时,求直线 的方程.
随堂练习:已知椭圆 : 的左右焦点分别为 , ,右顶点为 ,上顶点为 ,
为
坐标原点,(1)若 的面积为 ,求椭圆 的标准方程:
(2)过点 作斜率 的直线 交椭圆 于不同两点 , ,点 在椭圆的内部,在椭圆上存
在点 ,使 ,记四边形 的面积为 ,求 的最大值.
典例2、已知椭圆 : 与抛物线 : 有相同的焦点 ,抛物线 的准线
交椭圆于 , 两点,且 .
(1)求椭圆 与抛物线 的方程;
(2) 为坐标原点,过焦点 的直线 交椭圆 于 , 两点,求 面积的最大值.随堂练习:在平面直角坐标系 中,椭圆 的离心率为 ,过点 ,且
是椭圆 的内接三角形.
(1)若点 为椭圆 的上顶点,且原点 为 的垂心,求线段 的长;
(2)若点 为椭圆 上的一动点,且原点 为 的重心,求原点 到直线 距离的最小值.
典例3、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.
知识点二 直线与抛物线交点相关问题,根据韦达定理求参数
典例4、已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点P(2,0)的直线l交抛物线C于A(x,y)和B
1 1
(x,y)两点.
2 2
(1)当x+x=8时,求直线l的方程;(2)若过点P(2,0)且垂直于直线l的直线l'与抛物线C
1 2
交于M,N两点,记△ABF与△MNF的面积分别为S与S,求SS的最小值.
1 2 1 2随堂练习:已知抛物线 的焦点为 ,斜率为2的直线 与抛物线 相交于 、 两点.
(1)若直线 与抛物线 的准线相交于点 ,且 ,求直线 的方程;
(2)若直线 不过原点,且 ,求 的周长.
典例5、已知抛物线C: 的焦点为F,点 在抛物线C上,且 .
(1)求抛物线C的方程;(2)直线FM与抛物线C交于A点,O为坐标原点,求 面积.随堂练习:已知抛物线 的焦点为 ,O为坐标原点.
(1)求抛物线方程;(2)斜率为1的直线过点F,且与抛物线交于A,B两点,求 的面积.
典例6、已知抛物线 的焦点为 , 为坐标原点.
(1)过 作垂直于 轴的直线与抛物线 交于 两点, 的面积为 .求抛物线 的标准方程;
(2)抛物线上有 两点,若 为正三角形,求 的边长.随堂练习:已知抛物线 的焦点为 , 为抛物线 上的动点, 为 在动直线
上的投影,当 为等边三角形时,其面积为 .
(1)求抛物线 的方程;(2)设 为原点,过点 的直线 与 相切,且与椭圆 交于A,
两点,直线 与线段 交于点 ,试问:是否存在 ,使得 和 的面积相等恒成立?
若存在,求 的值;若不存在,请说明理由.
2025高考--圆锥曲线的方程(一轮复习)课时四答案
典例1、答案:(1) (2)解:(1)由于 ,所以 ,则右焦点的坐标为 ,
当 时,代入椭圆方程为 ,故当 是线段 的中点时,此时 轴,
故 ,又 ,联立即可求解
解得 , , , 椭圆 的标准方程: ;
(2)由线段 的中点 不在 轴上可知直线 有斜率且不为0,
设过椭圆 的右焦点的直线 的方程为 , , 设 , , , ,
联立 整理得: ,
由韦达定理得 , . .
为线段 的中点,则可得点 ,.
,
又直线 的斜率为 ,直线 的方程为: .
令 得, ,故 令 得, ,故
因此 ,
, 故令 , 故 ,记 ,
故当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递减,
故当 时, 取最大值 ,故此时 取最大值 ,
此时 , 此时直线 的方程为
随堂练习:答案:(1) (2)
解:(1) ,∴ , , ,又 ,
解得 ,所以椭圆 的标准方程为: .
(2) ,∴ ,椭圆 ,
令 ,直线l的方程为: ,
联立方程组: , 消去y得 ,
由韦达定理得 , , 有 ,
因为: ,所以 , ,
将点Q坐标代入椭圆方程化简得: ,
而此时: . ,而 , O点到直线l的距离 ,
所以: ,
因为点P在椭圆内部,所以 ,得 , 又 ,所以
,当 ,即 时等号成立. 所以 的最大值是 .
典例2、答案:(1)椭圆 的方程为: ,抛物线 的方程为: ;(2)最大值为1.
解:(1)因为 ,所以不妨设 的坐标为 , 的坐标为 ,
所以有: ,∴ , ,
∴椭圆 的方程为: ,抛物线 的方程为: ;
(2)由(1)可知: 的坐标为: ,
设直线 的方程为: , 到 的距离为 ,则 ,
联立 可得: ,则 ,
,
当且仅当 时取等号,故 面积的最大值为1.随堂练习:答案:(1) ;(2) .
解:(1)设焦距为 ,由题意知: ,
因此,椭圆 的方程为: ;
由题意知: ,故 轴,设 ,则 , ,
,解得: 或 ,
, 不重合,故 , ,故 ;
(2)设 中点为 ,直线 与椭圆交于 , 两点, 为 的重心,则 ,
当 斜率不存在时,点 在 轴上,所以此时点 在长轴的端点处
由 ,则 ,则 到直线 的距离为1;
当 斜率存在时,设 : , , ,
则 ,所以 ,
所以 ,即
也即
,则
,则: , ,代入式子得: ,
设 到直线 的距离为 ,则 时, ;
综上,原点 到直线 距离的最小值为 .
典例3、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.
综上所述,直线 过定点 .
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4、答案:(1)x﹣y﹣2=0或x+y﹣2=0;(2)12.
解:(1)直线l过定点P(2,0),在x轴上,且直线l与抛物线相交,则斜率一定不为0,
可设直线l的方程为x=my+2,联立抛物线的方程y2=4x,可得y2﹣4my﹣8=0,
可得y+y=4m,yy=﹣8,所以x+x=my+2+my+2=m(y+y)+4=4m2+4,
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
因为x+x=8,所以4m2+4=8,解得m=±1,
1 2
所以直线l的方程为x﹣y﹣2=0或x+y﹣2=0;
(2)设直线l的方程为x=my+2,联立抛物线的方程可得y2﹣4my﹣8=0,
可得y+y=4m,yy=﹣8,则S |PF| |y﹣y| 2 ,
1 2 1 2 1 1 2
因为直线MN与直线l垂直,且当m=0时,直线l的方程为x=2,此时直线l'的方程为x=0,
但此时直线l'与抛物线C没有两个交点,所以不符题意,所以m≠0,所以直线l的斜率为 ,
因此直线MN的斜率为﹣m(m≠0),由点斜式方程可得直线l'的方程为y﹣0=﹣m(x﹣2),
即mx+y﹣2m=0, 联立抛物线的方程y2=4x,消去y,可得m2x2﹣(4m2+4)x+4m2=0,
设M(x,y),N(x,y),可得x+x ,xx=4,
3 3 4 4 3 4 3 4
则y﹣y=m(2﹣x)﹣m(2﹣x)=﹣m(x﹣x),
3 4 3 4 3 4
因此|y﹣y|=|m| |x﹣x|=|m| |m| ,
3 4 3 4
所以S |PF| |y﹣y| 1 ,
2 3 4
所以SS=2 4 4 4 4
1 2
12,
当且仅当2m2 即m=±1时等号恒成立,所以SS的最小值为12.
1 2随堂练习:答案: (1) ;(2) .
解:(1)由抛物线 可知 ,准线为 ,
设直线 的方程为 ,则点 的坐标为 ,
联立方程 ,消去 后整理为 ,
又由 ,可得 ,
由点 的坐标为 ,有 ,
解得 或 (舍去),故直线 的方程为 .
(2)设直线 的方程为 , 点 、 的坐标分别为 , ,
联立方程 ,消去 后整理为 , 可得 , ,
又由 ,可得 . 又由 , ,
可得 ,
得 (舍去)或 .由 ,可得 , ,
所以 ,
, 故 的周长为 .
典例5、答案: (1) (2)解:(1) , 又点 在抛物线C上,
根据抛物线的定义, , 所以 , 所以 , 所以 ,
代入 得, , 所以 , 所以抛物线C: .
(2)根据题意,F坐标为 , , 所以直线 .
联立 和 ,所以 ,
所以 所以 , 所以
随堂练习:答案: (1) (1)
解:(1) ,则由抛物线性质得 , ∴ ,∴ ,
即抛物线的标准方程是 .
(2)由题意得,抛物线的焦点为 , ∴斜率为1的直线 的方程为 , ,
,
, 所以 , ,
∴ 原点 到直线 的距离为 ,
所以 的面积
典例6、答案:(1) (2)解:(1)由抛物线方程知: , 为抛物线的通径,则 ,
,解得: , 抛物线 的标准方程为: .
(2) 为正三角形, ,由抛物线对称性可知: 轴,
设 ,则 ,解得: , ,
, ,解得: , ,即 的边长为
.
随堂练习:答案:(1) (2)
解:(1)由题意得: ,由抛物线定义可知:此时 ,
过点F作FD⊥P Q于点D,由三线合一得:D为PQ中点,
且 ,可得: 所以抛物线方程为
(2)由题意得:当M为AB中点时,满足题意,
设 ,由 得:直线 斜率为 ,则可设直线 : ,
整理得: ,联立 得: ,
设 , 则 , 则 , 由 得直线OQ: ,联立直线OQ与直线l得: , 从而 ,可得: ,解得: .