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考向 35 利用圆锥曲线的二级
结论秒解选择、填空题
1.(2022年甲卷理科第10题)椭圆 的左顶点为 ,点 , 均在 上,且关于
轴对称.若直线 , 的斜率之积为 ,则的离心率为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】椭圆 的右顶点为 ,由于点 , 均在 上,且关于 轴对称,所以直线 , 也关于
轴对称,即 , , .
1.焦点三角形的面积、离心率
(1)设P点是椭圆+=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F、F 为其焦点,记∠FPF=θ,则
1 2 1 2①|PF||PF|=;②S =b2tan ;③e=.
1 2 △PF1F2
(2)设P点是双曲线-=1(a>0,b>0)上异于实轴端点的任一点,F,F 为其焦点,记∠FPF=θ,则
1 2 1 2
①|PF||PF|=;②S =;③e=.
1 2 △PF1F2
2.中心弦的性质
设A,B为圆锥曲线关于原点对称的两点,点P是曲线上与A,B不重合的任意一点,则k ·k =e2-1.
AP BP
3.中点弦的性质
设圆锥曲线以M(x,y)(y≠0)为中点的弦AB所在的直线的斜率为k.
0 0 0
(1)若圆锥曲线为椭圆+=1(a>b>0),则k =-,k ·k =e2-1.
AB AB OM
(2)若圆锥曲线为双曲线-=1(a>0,b>0),则k =,k ·k =e2-1.
AB AB OM
(3)若圆锥曲线为抛物线y2=2px(p>0),则k =.
AB
4.焦点弦的性质
(1)过椭圆+=1(a>b>0)的右焦点F且倾斜角为α(α≠90°)的直线交椭圆于A,B两点,且|AF|=λ|FB|,则椭
圆的离心率等于.
(2)过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点F且倾斜角为α(α≠90°)的直线交双曲线右支于A,B两点,且|AF|=λ|
FB|,则双曲线的离心率等于||.
(3)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F倾斜角为θ的直线交抛物线于A,B两点,则两焦半径长为,,+=,|
AB|=,S =.
△AOB
5.若圆锥曲线中内接直角三角形的直角顶点与圆锥曲线的顶点重合,则斜边所在直线过定点.
(1)对于椭圆 ( )上异于右顶点的两动点 , ,以 为直径的圆经过右顶点 ,
则直线 过定点 .同理,当以 为直径的圆过左顶点 时,直线 过定点
.
(2)对于双曲线 上异于右顶点的两动点 , ,以 为直径的圆经过右顶点
,则直线 过定点 .同理,对于左顶点 ,则定点为 .
(3)对于抛物线 上异于顶点的两动点 , ,若 ,则弦 所在直线过点
.同理,抛物线 上异于顶点的两动点 , ,若 ,则直线 过定点
.1.已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为
M(-12,-15),则E的方程为( )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
【答案】B
【解析】由题意可知k ==1,k ==,由双曲线中点弦中的斜率规律得k ·k =,即=,又9=a2+
AB MO MO AB
b2,联立解得a2=4,b2=5,故双曲线的方程为-=1.
2.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A,B两点,若AB的中点坐标
为(1,-1),则E的方程为( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
【答案】D
【解析】c=3,a2-b2=9,AB的中点记为P(-1,1),由k ·k =e2-1则
AB OP
(-1)×=-,∴a2=2b2,解得a2=18,b2=9.
3.已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为e=,经过右焦点且斜率为k(k>0)的直线交椭圆于A,B两点,已知
AF=3FB,则k=( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【解析】 ∵λ=3,e=,由规律得cos α=,cos α=,k=tan α=.
4.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A、B两点,O为坐标原点,则
△AOB的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】抛物线C:y2=3x中,2p=3,p=,故S ===.
△OAB
5.设椭圆+=1(a>b>0)的左,右顶点分别为A,B,点P在椭圆上异于A,B两点,若AP与BP的斜率之
积为-,则椭圆的离心率为________.
【答案】
【解析】 k ·k =-,e2-1=-,∴e2=,e=.
AP BP
6.若P是+=1上的一点,F,F 是其焦点,若∠FPF=60°,则△FPF 的面积为________.
1 2 1 2 1 2【答案】
【解析】S△FPF=b2tan =64×=.
1 2
7.在椭圆Ax2+By2=1上,△PFF 为焦点三角形,∠PFO=45°,∠PFO=15°,则椭圆的离心率e=
1 2 2 1
________.
【答案】
【解析】由公式e=,即得e=.
8.如图,在平面直角坐标系xOy中,F ,F 分别为椭圆+=1(a>b>0)的左,右焦点,B、C分别为椭圆的
1 2
上、下顶点,直线BF 与椭圆的另一交点为D,e=,若cos∠FBF=,则直线CD的斜率为________.
2 1 2
【答案】
【解析】设∠DBO=θ,则cos∠FBF =cos 2θ=2cos2θ-1=,cos2θ=,cos θ=,利用Rt△FOB易知k =
1 2 2 BD
-,e=,由k ·k =e2-1,得k =.
BD CD CD
1.(2022·内蒙古·海拉尔第二中学高三期末(文))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,下列结论正确的是( )
A.直线AB与OM垂直;
B.若直线方程为 ,则 .
C.若直线方程为 ,则点M坐标为
D.若点M坐标为 ,则直线方程为 ;
【答案】D
【解析1】不妨设 坐标为 ,则 , ,两式作差可得:
,设 ,则 .对A: ,故直线 不垂直,则A错误;
对B:若直线方程为 ,联立椭圆方程 ,
可得: ,解得 ,故 ,
则 ,故 错误;
对 :若直线方程为y=x+1,故可得 ,即 ,又 ,
解得 ,即 ,故 错误;
x2 y2
此题对 另解,直接利用二级结论,由于本题椭圆方程为 1,是y型椭圆,所以:
2 4
a2 4 y
k k 2,故可得 0 12,即 ,又 ,
0 b2 2 x y 2x y x 1
0 0 0 0 0
1 2 1 2
解得x ,y ,即M , ,故 错误;
0 3 0 3 3 3 C
1
对 :若点M坐标为1,1,则 k 2,则
k 2
,
D 1 AB
又AB过点
1,1 ,则直线AB的方程为y12x1
,即2xy30,故D正确.
故选:D.
x2 y2
2.(2021·安徽·淮北师范大学附属实验中学高二期中)已知椭圆E: 1ab0的右焦点 与抛
a2 b2 F
物线y212x的焦点重合,过点F 的直线交E于
A
、
B
两点, 若AB的中点坐标为
1,1
,则E的方程为
( )
x2 y2
A. 1 B. C. D.
45 36
【答案】D
【解析1】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.
【解析2】设 、 ,若 轴,则 、 关于 轴对称,不合乎题意,因为抛物线
的焦点为 ,所以 ,所以 ,设线段 的中点坐标为 ,利用二级结论
,又因为 ,解得
, ,因此,椭圆 的方程为 ,故选:D.
3.(2021·湖北·高二阶段练习)已知斜率为 的直线与双曲线 相交于 、 两
点, 为坐标原点, 的中点为 ,若直线 的斜率为 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析1】设 、 、 ,则 ,
两式相减得 ,所以 .
因为 , ,所以 .
因为 , ,所以 ,故 ,
故 .故选:A.
【解析2】直接利用双曲线中的二级结论,
.
4.(四川省蓉城名校联盟2021-2022学年高二上学期期末联考理科数学试题)已知抛物线
,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标为3,则该抛物线的准线
方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,设 ,所以 ①, ②,
所以,① ②得: ,即 ,
因为直线AB的斜率为1,线段AB的中点的横坐标为3,
所以 ,即 ,所以抛物线 ,准线方程为 .
故选:B
5.(2021·江西·南昌市新建区第一中学高二期末(理))已知斜率为 的直线 与抛物线
交于 两点, 为坐标原点, 是线段 的中点, 是 的焦点, 的面积等于3,则
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析1】由抛物线 知:焦点 ,设
因为 是线段 的中点,所以
将 和 两式相减可得: ,即
∵ ∴ ,
.
故选:B
【解析2】因为抛物线方程 ,设 的中点 ,由中点弦二级结论,可知:代入: ,另焦点 ,因为面积 ,可知 ,
再代入 .
6.(2022·安徽蚌埠·高二期末)已知直线l与抛物线 交于不同的两点A,B,O为坐标原点,若直
线 的斜率之积为 ,则直线l恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析1】设直线方程为 ,
联立 ,整理得: ,
需满足 ,即 ,则 ,
由 ,得: ,
所以 ,即 ,故 ,
所以直线l为: ,当 时, ,即直线l恒过定点 ,
故选:A.
【解析2】对于抛物线 上异于顶点的两动点 , ,若 ,则弦 所在直线过
点 ,本题中由于直线 的斜率之积为 ,所以 ,直接使用二级结论, 所在直
线过点 ,即 .
7.(2021·安徽·合肥市第六中学高三开学考试(文))已知抛物线 , 和 分别为抛物线
上的两个动点,若 ( 为坐标原点),弦 恒过定点 ,则抛物线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析1】若直线 与 轴重合,此时直线 与抛物线 只有一个交点,不合乎题意.
设点 、 ,设直线 的方程为 ,
联立 ,消去 可得 ,
,所以, ,因为 ,则 ,解得 .
因此,抛物线的方程为 .
故选:B.
【解析2】对于抛物线 上异于顶点的两动点 , ,若 ,则弦 所在直线过
点 ,本题中由于 ,符合使用条件,由于弦 恒过定点 ,所以 .
8.(2022·江苏·高三专题练习)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,第九章“勾股”,讲
述了“勾股定理”及一些应用.直角三角形的两直角边与斜边的长分别称“勾”“股”“弦”,且“勾2+股
2=弦2”,设直线 交抛物线 于 , 两点,若 , 恰好是 的“勾”“股”( 为坐
标原点),则此直线 恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析1】设直线 的方程为 , , ,
由 得 ,
由根与系数的关系可得: , ,
若 , 恰好是 的“勾”“股”( 为坐标原点),
可得 ,所以 ,即 ,
所以 ,
,
所以 ,
即 ,解得 或 (舍)
所以直线 的方程为 ,恒过点 ,
故选:D
【解析2】抛物线 上异于顶点的两动点 , ,若 ,则直线 过定点
,本例中,若 , 恰好是 的“勾”“股”( 为坐标原点),
可得 ,所以 ,即 ,所以直线 过定点 ,即 .1.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)设双曲线C: (a>0,b>0) 的左、右焦点分别为F
1
,F
2
,离
心率为 .P是C上一点,且FP⊥FP.若△PFF 的面积为4,则a= ( )
1 2 1 2
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【解析1】 , ,根据双曲线的定义可得 ,
,即 ,
, ,
,即 ,解得 ,
【解析2】
2.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)已知 是双曲线 的左,右焦点,点 在 上,
与 轴垂直, ,则 的离心率为 ( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析1】由题可令 ,则 所以 , ,所以 ,所以故选A.
【解析2】离心率 ,由正弦定理得 .故选A.
3.(2017·全国Ⅰ卷)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l ,l ,直线l 与C交
1 2 1
于A,B两点,直线l 与C交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )
2
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】 A
【解析】(极坐标法)设l 的倾斜角为θ,那么|AB|=|AF|+|BF|=+=+=,因此l 的倾斜角为θ+或θ-,
1 2
即|DE|=,因此即求4在上的最小值,令f(θ)=,取最小值时sin θcos θ取最大值,因此θ=,结果=16.
4.(20142)设F为抛物线C: 的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原
点,则 的面积为______.
【答案】
【解析 1】易知抛物线中 ,焦点 ,直线 的斜率 ,故直线 的方程为
,代人抛物线方程 ,整理得 .
设 ,则 ,由物线的定义可得弦长
,结合图象可得 到直线 的距离 ,
所以 的面积 .
【解析2】秒杀公式的应用
5.(2018·全国卷Ⅲ)已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两
点.若∠AMB=90°,则k=________.
答案】2
【
【解析1】取AB的中点M′(x ,y),分别过点A,B作准线x=-1的垂线,垂足分别是A′,B′,又∠AMB
0 0
=90°,点M在准线上,∴|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|),∴MM′平行于x轴,∴y =1,又由中
0
点弦的性质得k ==2.
AB
【解析2】设抛物线的焦点为F,A(x ,y),B(x ,y),则所以y-y=4(x -x),则k==,取AB的中点M′
1 1 2 2 1 2(x ,y),分别过点A,B作准线x=-1的垂线,垂足分别为A′,B′,又∠AMB=90°,点M在准线x=-1
0 0
上,所以|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|).又M′为AB的中点,所以MM′平行于x轴,且y =1,
0
所以y+y=2,所以k=2.
1 2
【解析3】由题意知抛物线的焦点为(1,0),则过C的焦点且斜率为k的直线方程为y=k(x-1)(k≠0),由消
去y得k2(x-1)2=4x,即k2x2-(2k2+4)x+k2=0,设A(x ,y),B(x ,y),则x +x =,xx =1.由消去x得
1 1 2 2 1 2 1 2
y2=4,即y2-y-4=0,则y +y =,yy =-4,则∠AMB=90°,得MA·MB=(x +1,y -1)·(x +1,y -
1 2 1 2 1 1 2 2
1)=xx+x+x+1+yy-(y+y)+1=0,将x+x=,xx=1与y+y=,yy=-4代入,得k=2.
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2