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第 08 讲 直线与圆锥曲线的位置关系
(模拟精练+真题演练)
1.(2023·河南开封·统考三模)过抛物线 的焦点F的直线与抛物线在第一象限,第四象限
分别交于A,B两点,若 ,则直线AB的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】分别过A,B两点作横轴的垂线,垂足分别为 ,
设直线AB的倾斜角为 ,
由题意可设 ,
因为 ,所以 为钝角,如下图所示:
由 ,
因为 ,
所以有 ,
所以 ,
在直角三角形中 中, ,所以 .
故选:C
2.(2023·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测)已知双曲线 的右焦点为 ,点 ,若直
线 与 只有一个交点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】双曲线 可得 , , ,
所以双曲线的渐近线方程为 ,右焦点为 ,
因为直线 与 只有一个交点,所以直线 与双曲线的渐近线平行,
所以 ,解得 .
故选:B.
3.(2023·重庆·统考模拟预测)已知过抛物线 焦点的直线与抛物线C交于A,B两点,
且 ,圆 ,若抛物线C与圆 交于P,Q两点,且 ,则线段 的中点
D的横坐标为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】圆 过原点,则点P,Q之一为原点,不妨令点 ,设 ,
依题意, ,又 ,解得 ,即 ,
则 ,解得 ,抛物线 的焦点 ,准线方程为 ,
设 ,于是 ,而 ,
因此 ,所以线段 的中点D的横坐标 .故选:B
4.(2023·河南·襄城高中校联考三模)清代青花瓷盖碗是中国传统茶文化的器物载体,具有“温润”“淡
远”“清新”的特征.如图,已知碗体和碗盖的内部均近似为抛物线形状,碗盖深为 ,碗盖口直径为
,碗体口直径为 ,碗体深 ,则盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为(碗和
碗盖的厚度忽略不计)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】以碗体的最低点为原点,向上方向为 轴,建立直角坐标系,如图所示.
设碗体的抛物线方程为 ( ),将点 代入,得 ,
解得 ,则 ,
设盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为 ,
则两抛物线在第一象限的交点为 ,代入到 ,解得 ,解得 .
故选:C
5.(2023·广东深圳·统考模拟预测)已知两个点 , ,若直线上存在点 ,使得
,则称该直线为“ 直线” 给出下列直线:① ,② ,③ ,则这
三条直线中有几条“ 直线”( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知 ,
根据双曲线的定义,可得点 是以 , 为焦点的双曲线 的右支,
所以点 是双曲线右支与直线的交点,即“ 直线”须满足与双曲线的右支相交,
又由双曲线 的渐近线方程为 ,中,直线 为双曲线的一条渐近线,直线与双曲线没有公共点,
如图所示,所以不是“ 直线”;
中,如图所示,直线 与双曲线的右支无交点,所以不是“ 直线”;
中,直线 与双曲线的右支有一交点,如图所示,所以是“ 直线”.
故选:C.
6.(2023·广东深圳·深圳中学校考模拟预测)已知 为抛物线 的焦点,直线 与
交于 , 两点,则 的最小值是( )
A.10 B.9 C.8 D.5
【答案】B
【解析】设 , ,
联立 得 ,
则 .
所以 .
当且仅当 ,即 , 时,上式取等号,
故 .
故选:B
7.(2023·四川·校联考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 为 上一点,
且 ,直线 交 于另一点 ,记坐标原点为 ,则 ( )
A.5 B.-4 C.3 D.-3
【答案】D
【解析】由题意得,抛物线 的准线为 ,因为 为 上一点,且 ,所
以 ,解得 ,故抛物线 ,焦点为 ,所以 的方程为 ,
代入 ,得 ,整理得 ,解得 或 ,
因为 为 上一点,则 ,由于A在第一象限,所以 ,所以 ,所以
.
故选:D.
8.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知点 在椭圆 : 上,且在第一象
限,直线 , 过原点 ,且 ,过点 分别作直线 , 的垂线,垂足分别为 , ,若
,则直线 的斜率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 , , ,所以 ,
所以四边形 为矩形,因为 ,所以 ,
设 ,则 ,解得 ,所以 ,
所以 ,即直线 的斜率为 .
故选:D
9.(多选题)(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)设 为抛物线 : (
)的焦点, 为坐标原点, 为 上一点,且 ,则( )
A.
B.C.直线 的斜率为
D. 的面积为
【答案】ABD
【解析】由题意得 ,又 ,故解得 ,所以抛物线 的方程为 ,焦点 ,故
A,B正确;
由抛物线定义及 ,所以 代入抛物线方程可得 得 ,
所以 ,故C不正确;
则 的面积 ,故D正确.
故选:ABD.
10.(多选题)(2023·福建泉州·统考模拟预测)已知 , 分别是双曲线 : 的左、右焦点,
点 是该双曲线的一条渐近线上的一点,并且以线段 为直径的圆经过点 ,则( )
A. 的面积为 B.点 的横坐标为2或
C. 的渐近线方程为 D.以线段 为直径的圆的方程为
【答案】AB
【解析】由双曲线方程知 , ,所以双曲线 的渐近线方程为 ,故C错误;
又 ,所以 为直径的圆方程为 ,故D错误;
由 ,得 或 ,所以点 的横坐标为2或 ,故B正确;
又 ,所以 ,故A正确.
故选:AB.
11.(多选题)(2023·全国·模拟预测)已知双曲线 的左、右顶点分别为A,B,M是双曲线右支上一点,且在第一象限,线段MA被两条渐近线三等分,则( )
A. B.
C. 的面积为3ab D.若MA垂直于一条渐近线,则双曲线的离心率为3
【答案】AB
【解析】对于A:易知直线 的方程为 ,
设直线 与 分别交直线 于点 , ,如图所示:
将 与 联立,解得 .
将 与 联立,解得 .
因为线段MA被两条渐近线三等分,
所以 ,即 ,得 ,故A正确.
对于B:设 ,则 ,
由 ,得 ,则 ,得 ,故B正确.
对于C: ,
所以 ,故C错误.
对于D:设 为坐标原点,易知 ,因为 ,
所以 ,又 ,所以 ,故 ,
所以双曲线的离心率 ,故D错误.故选:AB
12.(多选题)(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,直线 ,
过点 与圆 分别切于 , ,两点,交 于点 , 和 , ,则( )
A. 与 没有公共点
B.经过 , , 三点的圆的方程为
C.
D.
【答案】BCD
【解析】对于A,联立 ,得 ,
因为 是方程的一个根,所以 与 有公共点,A项错误;
对于B,连接 , ,则 , ,
所以 , , , 四点在以 为直径的圆上,
且 , ,所以圆的方程为 ,
化简得 ,B项正确;
对于C,由题得 ,
所以 ,所以 ,C项正确;
对于D,设过点 且与圆 相切的切线方程
为 ,由 ,解得 或 .
不妨设 , ,则 ,
联立 得 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,D项正确.故选:BCD.
13.(2023·四川成都·统考一模)已知直线l过抛物线C: 的的焦点且与C交于A,B两点,线段
AB中点的横坐标3,则 .
【答案】8
【解析】设 ,则 ,抛物线 中 ,
所以 .
故答案为:8.
14.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知点 为抛物线 的焦点,
过点 且倾斜角为 的直线交抛物线 于 两点,若 ,则 .
【答案】 /
【解析】由题意知 的方程为 ,
代入 的方程,得 ,
设 ,则 ;
因为 ,且 ,
所以 ,
整理得 ,
所以 ,
结合 ,解得 .
故答案为: .15.(2023·河南新乡·新乡市第一中学校考模拟预测)已知双曲线 : ( )的离心率为3,
焦点分别为 , ,点 在双曲线 上.若 的周长为 ,则 的面积是 .
【答案】
【解析】设 ,
因为双曲线 : ( )的离心率为3,
所以 ,即 ,
又 的周长为 ,
所以 ,
由双曲线的定义得 ,
解得 ,
由余弦定理得 ,
则 ,
所以 ,
故答案为:
16.(2023·辽宁·大连二十四中校联考模拟预测)已知 在椭圆 上运动,且 ,
延长 至 ,使得 为 与椭圆 的交点,则 .
【答案】
【解析】设 ,因为延长 至 ,使得 ,所以 ,
设 ,因为 为 与椭圆 的交点,所以设 ,
因此有 ,
即 ,
因为 在椭圆上,
所以 ,
化简,得 ,
因为 在椭圆 上运动,所以 ,
因为 ,所以 ,
于是有 ,即 ,
故答案为: .
17.(2023·四川绵阳·绵阳南山中学实验学校校考模拟预测)设椭圆 的左、右焦点
分别为 是椭圆上的一点, ,原点 到直线 的距离为 .
(1)求椭圆 的离心率;
(2)平面上点B满足 ,过 与 平行的直线交 于 两点,若 ,求椭圆 的
方程.
【解析】(1)由题设 及 ,不妨设 ,所以 , ,解得 或 (舍去),从而 ,
直线 的方程为 ,整理得 ,
原点 到直线 的距离为 ,将 代入整理得 ,
即 ,
所以离心率 .
(2)由(1)问可设椭圆方程为 ,则 ,
因为 ,所以 为平行四边形,
所以直线 过 点,则 斜率为 ,
则设直线 方程为 ,
联立椭圆方程得 ,显然 ,则 ,
则 ,解得 (负值舍去),
所以 ,所以椭圆方程为 .
18.(2023·河南·襄城高中校联考三模)已知抛物线 的顶点在坐标原点,焦点在 轴的正半轴上,圆
经过抛物线 的焦点.
(1)求 的方程;
(2)若直线 与抛物线 相交于 两点,过 两点分别作抛物线 的切线,两条切线相交
于点 ,求 面积的最小值.
【解析】(1)由题意,设 的方程为 ,因为圆 经过抛物线 的焦点 ,
所以 ,解得 ,
所以 的方程为 .
(2)如图所示,
设 ,则 ,联立方程组 整理得 ,
所以 ,且 ,
所以 .
由 ,可得 ,则 ,所以抛物线 的过点A的切线方程是 ,
将 代入上式整理得 ,
同理可得抛物线 的过点 的切线方程为
由 解得 ,所以 ,
所以 到直线 的距离 ,
所以 的面积 ,
当 时, ,
所以 面积的最小值为 .
19.(2023·山西·校联考模拟预测)已知椭圆 的离心率为 为 的右焦点,过点作与 轴不重合的直线 ,交 于 两点,当 与 轴平行时, .
(1)求 的方程;
(2) 为 的左顶点,直线 分别交直线 于 两点,求 的值.
【解析】(1)设 ,
当 与 轴平行时,直线 的方程为 ,则 在椭圆上,
代入椭圆方程得 ,
又因为离心率 ,解得 .
所以 的方程为 .
(2)设 ,由椭圆 的方程得 ,
当直线斜率不存在时, ,
直线 的方程为 ,
令 得 ,同理 .
若直线 斜率存在时,设直线 ,
联立 得 ,
即 ,
,
直线 的方程为 ,令 得 ,
同理 ,
则
.
综上,得 的值为
20.(2023·海南省直辖县级单位·统考模拟预测)已知 分别为椭圆 的左,右
顶点, 为其右焦点, ,且点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若过 的直线 与椭圆 交于 两点,且 与以 为直径的圆交于 两点,证明: 为
定值.
【解析】(1)由 ,可得 ,解得 ,
又因为 ,所以 ,
因为点 在椭圆 上,所以 ,
解得 , , ,所以椭圆 的标准方程为 .
(2)证明:当 与 轴重合时, ,所以
当 不与 轴重合时,设 ,直线 的方程为 ,
由 整理得 ,
则 ,
故圆心 到直线 的距离为 ,则 ,
所以 ,即 为定值.
21.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知抛物线 : 的焦点为 ,
直线 与 交于 , 两点,线段 的垂直平分线与 轴交于 ,且 .
(1)求 的值;
(2)若 的中点为 ,直线 : 被以 为直径的圆截得的弦长为 ,被抛物线 截得的弦
长为 ,求 的最小值.
【解析】(1)抛物线 : 的焦点, ,准线方程为 ,
联立 可得 , ,
设 ,则 ,则中点 ,又 ,
所以 ,①又 ,②
由①②解得 ;
(2)由(1)知 , ,所以以 为直径的圆的方程为
,所以 ,
联立 ,得 ,即有 ,所以 ,
当且仅当 (满足 ),则 的最小值为 .
22.(2023·安徽安庆·安庆一中校考三模)已知椭圆 过点 两点,
椭圆的离心率为 , 为坐标原点,且 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设P为椭圆 上第一象限内任意一点,直线 与y轴交于点M,直线 与x轴交于点N,求证:四边
形 的面积为定值.
【解析】(1)根据题意可知 ,
又 ,即可得 ,结合 ,
解得 ;
即椭圆 的方程为 .
(2)证明:由(1)可知 ,如下图所示:
设 ,且 ;易知直线 的斜率 ,所以 的直线方程为 ;
同理直线 的斜率 ,所以 的直线方程为 ;
由题意解得 ;
所以可得 ,
四边形 的面积
又 ,可得 ,
故 ,
即四边形 的面积为定值.
1.(2022•新高考Ⅱ)已知直线 与椭圆 在第一象限交于 , 两点, 与 轴、 轴分别相交
于 , 两点,且 , ,则 的方程为 .
【答案】 .
【解析】设 , , , ,线段 的中点为 ,
由 , ,
相减可得: ,
则 ,
设直线 的方程为: , , , , , ,
, , ,
,解得 ,, ,化为: .
, ,解得 .
的方程为 ,即 ,
故答案为: .
2.(2023•新高考Ⅰ)在直角坐标系 中,点 到 轴的距离等于点 到点 的距离,记动点 的
轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)已知矩形 有三个顶点在 上,证明:矩形 的周长大于 .
【解析】(1)设点 点坐标为 ,由题意得 ,
两边平方可得: ,
化简得: ,符合题意.
故 的方程为 .
(2)解法一:不妨设 , , 三点在 上,且 .
设 , , ,
则 , .
由题意, ,即 ,
显然 ,于是 .
此时, . .于是 , .
不妨设 ,则 ,
则.
设 ,则 ,即 ,
又 .
显然, 为最小值点.故 ,
故矩形 的周长为 .
注意这里有两个取等条件,一个是 ,另一个是 ,
这显然是无法同时取到的,所以等号不成立,命题得证.
解法二:不妨设 , , 在抛物线 上, 不在抛物线 上,欲证命题为 .
由图象的平移可知,将抛物线 看作 不影响问题的证明.
设 , ,平移坐标系使 为坐标原点,
则新抛物线方程为 ,写为极坐标方程,
即 ,即 .
欲证明的结论为 ,
也即 .
不妨设 ,将不等式左边看成关于 的函数,根据绝对值函数的性质,
其最小值当 即 时取得,
因此欲证不等式为 ,即 ,
根据均值不等式,有
,由题意,等号不成立,故原命题得证.
3.(2023•新高考Ⅱ)已知双曲线 中心为坐标原点,左焦点为 , ,离心率为 .
(1)求 的方程;
(2)记 的左、右顶点分别为 , ,过点 的直线与 的左支交于 , 两点, 在第二象限,
直线 与 交于 ,证明 在定直线上.
【解析】(1)双曲线 中心为原点,左焦点为 , ,离心率为 ,
则 ,解得 ,
故双曲线 的方程为 ;
(2)证明:过点 的直线与 的左支交于 , 两点,
则可设直线 的方程为 , , , , ,
记 的左,右顶点分别为 , ,
则 , ,
联立 ,化简整理可得, ,
故△ 且 ,
, ,
直线 的方程为 ,直线 方程 ,
故
,故 ,解得 ,
所以 ,
故点 在定直线 上运动.
4.(2023•甲卷)设抛物线 ,直线 与 交于 , 两点,且 .
(1)求 的值;
(2) 为 的焦点, , 为抛物线上的两点,且 ,求 面积的最小值.
【解析】设 , , , ,联立 ,
消去 得: ,
, ,△ ,
, ,
,
, , ,
;
(2)由(1)知 ,所以 ,显然直线 的斜率不可能为零,
设直线 , , , , ,
由 ,可得 ,所以 , ,
△ ,
因为 ,所以 ,
即 ,即 ,
将 , ,代入得 ,
,所以 ,且 ,解得 或 .
设点 到直线 的距离为 ,所以 ,
,
所以 的面积 ,又 或 ,所以当 时, 的面积 .
5.(2023•天津)设椭圆 的左、右顶点分别为 , ,右焦点为 ,已知 ,
.
(Ⅰ)求椭圆方程及其离心率;
(Ⅱ)已知点 是椭圆上一动点(不与顶点重合),直线 交 轴于点 ,若△ 的面积是△
面积的二倍,求直线 的方程.
【解析】(Ⅰ)由题意可知, ,解得 ,
.
则椭圆方程为 ,椭圆的离心率为 ;
(Ⅱ)由题意可知,直线 的斜率存在且不为0,
当 时,直线方程为 ,取 ,得 .
联立 ,得 .
△ ,
,得 ,则 .
.
.
,即 ,得 ;
同理求得当 时, .直线 的方程为 .
6.(2023•上海)已知抛物线 ,在 上有一点 位于第一象限,设 的纵坐标为 .
(1)若 到抛物线 准线的距离为3,求 的值;
(2)当 时,若 轴上存在一点 ,使 的中点在抛物线 上,求 到直线 的距离;
(3)直线 , 是第一象限内 上异于 的动点, 在直线 上的投影为点 ,直线 与直线
的交点为 .若在 的位置变化过程中, 恒成立,求 的取值范围.
【解析】(1)抛物线 的准线为 ,
由于 到抛物线 准线的距离为3,
则点 的横坐标为2,则 ,
解得 ;
(2)当 时,点 的横坐标为 ,则 ,
设 ,则 的中点为 ,
由题意可得 ,解得 ,
所以 ,
则 ,
由点斜式可得,直线 的方程为 ,即 ,
所以原点 到直线 的距离为 ;
(3)如图,
设 ,则 ,
故直线 的方程为 ,令 ,可得 ,即 ,
则 ,
依题意, 恒成立,
又 ,
则最小值为 ,即 ,即 ,
则 ,解得 ,
又当 时, ,当且仅当 时等号成立,
而 ,即当 时,也符合题意.
故实数 的取值范围为 , .
7.(2023•北京)已知椭圆 的离心率为 , 、 分别为 的上、下顶点, 、
分别为 的左、右顶点, .
(1)求 的方程;
(2)点 为第一象限内 上的一个动点,直线 与直线 交于点 ,直线 与直线 交于点 .
求证: .
【解析】(1)由题意可得: , , ,
解得 , ,
椭圆 的方程为 .
(2)证明: , , , ,
直线 的方程为 ,化为 .
设直线 的方程为: , , , .
联立 ,化为: ,
解得 或 ,, .
直线 方程为: ,即 ,
与 联立,解得 , .
, .
,
,
.
8.(2022•新高考Ⅰ)已知点 在双曲线 上,直线 交 于 , 两点,直
线 , 的斜率之和为0.
(1)求 的斜率;
(2)若 ,求 的面积.
【解析】(1)将点 代入双曲线方程得 ,
化简得 , ,故双曲线方程为 ,
由题显然直线 的斜率存在,设 ,设 , , ,
则联立双曲线得: ,
故 , ,
,
化简得: ,
故 ,
即 ,而直线 不过 点,故 ;
(2)设直线 的倾斜角为 ,由 ,,得
由 , ,
得 ,即 ,
联立 ,及 得 ,
同理 ,
故 ,
而 ,由 ,得 ,
故 .
9.(2022•北京)已知椭圆 的一个顶点为 ,焦距为 .
(Ⅰ)求椭圆 的方程;
(Ⅱ)过点 作斜率为 的直线与椭圆 交于不同的两点 , ,直线 , 分别与 轴交于点
, .当 时,求 的值.
【解析】(Ⅰ)由题意得,
, , , ,
椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)设过点 的直线为 , , , , ,
联立得 ,即 ,
直线与椭圆相交, △ , ,
由韦达定理得 , ,
, 直线 为 ,令 ,则 , , ,同理 , ,
,
, ,
.
10.(2022•新高考Ⅱ)已知双曲线 的右焦点为 ,渐近线方程为 .
(1)求 的方程;
(2)过 的直线与 的两条渐近线分别交于 , 两点,点 , , , 在 上,且
, .过 且斜率为 的直线与过 且斜率为 的直线交于点 .从下面①②③中选取
两个作为条件,证明另外一个成立.
① 在 上;② ;③ .
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
【解析】(1)由题意可得 , ,
解得 , ,
因此 的方程为 ,
(2)解法一:设直线 的方程为 , ,将直线 的方程代入 可得
,
△ ,
, ,
,,
设点 的坐标为 , ,则 ,
两式相减可得 ,
,
,
解得 ,
两式相加可得 ,
,
,
解得 ,
,其中 为直线 的斜率;
若选择①②:
设直线 的方程为 ,并设 的坐标为 , , 的坐标为 , ,
则 ,解得 , ,
同理可得 , ,
, ,
此时点 的坐标满足 ,解得 , ,
为 的中点,即 ;
若选择①③:
当直线 的斜率不存在时,点 即为点 ,此时不在直线 上,矛盾,
当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,并设 的坐标为 , , 的坐标
为 , ,则 ,解得 , ,
同理可得 , ,
此时 ,
,
由于点 同时在直线 上,故 ,解得 ,
因此 .
若选择②③,
设直线 的方程为 ,并设 的坐标为 , , 的坐标为 , ,
则 ,解得 , ,
同理可得 , ,
设 的中点 , ,则 , ,
由于 ,故 在 的垂直平分线上,即点 在直线 上,
将该直线 联立,解得 , ,
即点 恰为 中点,故点 在直线 上.
(2)解法二:由已知得直线 的斜率存在且不为零,直线 的斜率不为零,
若选由①② ③,或选由②③ ①:由②成立可知直线 的斜率存在且不为0.
若选①③ ②,则 为线段 的中点,假设 的斜率不存在,
则由双曲线的对称性可知 在 轴上,即为焦点 ,
此时由对称性可知 、 关于 轴对称,从而 ,已知不符.
综上,直线 的斜率存在且不为0,
直线 的斜率为 ,直线 的方程为 .
则条件① 在直线 上,等价于 ,
两渐近线的方程合并为 ,
联立方程组,消去 并化简得: ,设 , , , ,线段中点为 , ,
则 . ,
设 , ,
则条件③ 等价于 ,
移项并利用平方差公式整理得:
,
,
,
,
,
,
由题意知直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
由 , ,
,
直线 的斜率 ,
直线 ,即 ,
代入双曲线的方程为 ,即 中,
得 ,
解得 的横坐标为 ,
同理, , ,
,
条件② 等价于 ,
综上所述:
条件① 在 上等价于 ,
条件② 等价于 ,条件③ 等价于 .
选①② ③:
由①②解得 , ③成立;
选①③ ②:
由①③解得: , , , ②成立;
选②③ ①:
由②③解得: , , , ①成立.
11.(2022•天津)椭圆 的右焦点为 、右顶点为 ,上顶点为 ,且满足
.
(1)求椭圆的离心率 ;
(2)直线 与椭圆有唯一公共点 ,与 轴相交于 异于 .记 为坐标原点,若 ,且
的面积为 ,求椭圆的标准方程.
【解析】(1) , ,
,
, ,
;
(2)由(1)可知椭圆为 ,
即 ,
设直线 ,联立 ,消去 可得:
,又直线 与椭圆只有一个公共点,
△ , ,
又 , ,
又 , ,解得 , ,
又 的面积为 ,
, ,
又 , , , ,
椭圆的标准方程为 .
12.(2022•浙江)如图,已知椭圆 .设 , 是椭圆上异于 的两点,且点 在线
段 上,直线 , 分别交直线 于 , 两点.
(Ⅰ)求点 到椭圆上点的距离的最大值;
(Ⅱ)求 的最小值.
【 解 析 】 ( Ⅰ ) 设 椭 圆 上 任 意 一 点 , 则
, , ,
而函数 的对称轴为 ,则其最大值为 ,
,即点 到椭圆上点的距离的最大值为 ;
(Ⅱ)设直线 ,
联立直线 与椭圆方程有 ,消去 并整理可得, ,由韦达定理可得, ,
,
设 , , , ,直线 ,直线 ,
联立 以及 ,
可得 ,
由弦长公式可得
,
当且仅当 时等号成立,
的最小值为 .