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重难点突破07 圆锥曲线三角形面积与四边形面积题型全归类
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1、三角形的面积处理方法
(1) 底·高(通常选弦长做底,点到直线的距离为高)
(2) 水平宽·铅锤高 或(3)在平面直角坐标系 中,已知 的顶点分别为 , , ,三角
形的面积为 .
2、三角形面积比处理方法
(1)对顶角模型
(2)等角、共角模型
3、四边形面积处理方法
(1)对角线垂直(2)一般四边形
(3)分割两个三角形
4、面积的最值问题或者取值范围问题
一般都是利用面积公式表示面积,然后将面积转化为某个变量的一个函数,再求解函数的最值(一般
处理方法有换元,基本不等式,建立函数模型,利用二次函数、三角函数的有界性求最值或利用导数法求
最值,构造函数求导等等),在算面积的过程中,优先选择长度为定值的线段参与运算,灵活使用割补法
计算面积,尽可能降低计算量.
题型一:三角形的面积问题之 底·高
例1.(2023·福建漳州·高三统考开学考试)已知椭圆 的左焦点为 ,且过
点 .
(1)求C的方程;
(2)不过原点O的直线 与C交于P,Q两点,且直线OP,PQ,OQ的斜率成等比数列.
(i)求 的斜率;
(ii)求 的面积的取值范围.例2.(2023·湖南常德·高三常德市一中校考阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点 ,点 在直
线 上运动,过点 与 垂直的直线和 的中垂线相交于点 .
(1)求动点 的轨迹 的方程;
(2)设点 是轨迹 上的动点,点 在 轴上,圆 内切于 ,求 的面积的最
小值.
例3.(2023·浙江·模拟预测)我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结
合百般好,隔离分家万事休.”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,已知曲线C上任意一
点 满足 .
(1)化简曲线 的方程;
(2)已知圆 ( 为坐标原点),直线 经过点 且与圆 相切,过点A作直线 的
垂线,交 于 两点,求 面积的最小值.
变式1.(2023·河北秦皇岛·校联考二模)已知双曲线 实轴的一个端点是 ,虚轴的一
个端点是 ,直线 与双曲线的一条渐近线的交点为 .
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线 与曲线 有两个不同的交点 是坐标原点,求 的面积最小值.变式2.(2023·四川成都·成都市锦江区嘉祥外国语高级中学校考三模)设椭圆 过
点 ,且左焦点为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2) 内接于椭圆 ,过点 和点 的直线 与椭圆 的另一个交点为点 ,与 交于点 ,满
足 ,求 面积的最大值.
题型二:三角形的面积问题之分割法
例4.(2023·全国·高三专题练习)设动点M与定点 的距离和M到定直线l: 的距离的
比是 .
(1)求动点M的轨迹方程,并说明轨迹的形状;
(2)当 时,记动点M的轨迹为 ,动直线m与抛物线 : 相切,且与曲线 交于点A,B.求
面积的最大值.
例5.(2023·四川成都·高三校联考阶段练习)已知椭圆 的对称中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,焦点
在 轴上,离心率 ,且过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若直线 与椭圆交于 两点,且直线 的倾斜角互补,点 ,求三角形 面积的最大值.
例6.(2023·广东·高三校联考阶段练习)已知双曲线 的离心率为2,右焦点 到渐
近线的距离为 .
(1)求双曲线的标准方程;(2)若点 为双曲线右支上一动点,过点 与双曲线相切的直线 ,直线 与双曲线的渐近线分别交于M,N
两点,求 的面积的最小值.
变式3.(2023·广东广州·高三中山大学附属中学校考阶段练习)过椭圆 的右焦点 作两条相互
垂直的弦 , . , 的中点分别为 , .
(1)证明:直线 过定点;
(2)若 , 的斜率均存在,求 面积的最大值.
题型三:三角形、四边形的面积问题之面积坐标化
例7.(2023·全国·高三专题练习)如图,已知双曲线 的左右焦点分别为 、 ,若点 为
双曲线 在第一象限上的一点,且满足 ,过点 分别作双曲线 两条渐近线的平行线 、
与渐近线的交点分别是 和 .
(1)求四边形 的面积;
(2)若对于更一般的双曲线 ,点 为双曲线 上任意一点,过点 分别作双
曲线 两条渐近线的平行线 、 与渐近线的交点分别是 和 .请问四边形 的面积为定值吗?
若是定值,求出该定值(用 、 表示该定值);若不是定值,请说明理由.例8.(2023·浙江·高三竞赛)已知直线 与椭圆 : 交于 、 两点,直线 不经
过原点 .
(1)求 面积的最大值;
(2)设 为线段 的中点,延长 交椭圆 于点 ,若四边形 为平行四边形,求四边形
的面积.
例9.(2023·全国·高三专题练习) 分别是椭圆于 的左、右焦点.
(1)若Р是该椭圆上的一个动点,求 的取值范围;
(2)设 是它的两个顶点,直线 与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点.求四
边形AEBF面积的最大值.
变式4.(2023·江苏苏州·模拟预测)如图,在平面直角坐标系 中,已知抛物线 的焦点为 ,
过 的直线交 于 , 两点(其中点 在第一象限),过点 作 的切线交 轴于点 ,直线 交 于
另一点 ,直线 交 轴于点 .
(1)求证: ;(2)记 , , 的面积分别为 , , ,当点 的横坐标大于2时,求 的最小值
及此时点 的坐标.
变式5.(2023·上海浦东新·高三上海市进才中学校考阶段练习)设椭圆 : 的一个
顶点为 ,离心率为 , 为椭圆 的右焦点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设过 且斜率为 的直线与椭圆 交于 , 两点,若满足 ,求 的值;
(3)过点 的直线与椭圆 交于 , 两点,过点 , 分别作直线 : 的垂线(点 , 在直线
的两侧).垂足分别为 , ,记 , , 的面积分别为 , , ,试问:是否存
在常数 ,使得 , , 总成等比数列?若存在,求出 的值,若不存在,请说明理由.
变式6.(2023·福建泉州·泉州七中校考模拟预测)已知圆 ,点 ,圆周上任
一点P,若线段PG的垂直平分线和CP相交于点Q,点Q的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若过点 的动直线 与椭圆 相交于 两点,直线 的方程为 .过点 作 于点 ,过点
作 于点 .记 的面积分别为 , , .问是否存在实数 ,使得
成立?若存在,请求出 的值;若不存在,请说明理由.
变式7.(2023·上海浦东新·高三上海市洋泾中学校考开学考试)设抛物线 : 的焦点为 ,经过
轴正半轴上点 的直线 交 于不同的两点 和 .(1)若 ,求 点的坐标;
(2)若 ,求证:原点 总在以线段 为直径的圆的内部;
(3)若 ,且直线 , 与 有且只有一个公共点 ,问: 的面积是否存在最小值?若存
在,求出最小值,并求出 点的坐标;若不存在,请说明理由.(三角形面积公式:在 中,设
, ,则 的面积为
变式8.(2023·四川眉山·高三校考阶段练习)在 中,已知点 , , 边上的
中线长与 边上的中线长之和为6;记 的重心 的轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)若圆 : , ,过坐标原点 且与 轴不重合的任意直线 与圆 相交于点 , ,直
线 , 与曲线 的另一个交点分别是点 , ,求 面积的最大值.
题型四:三角形的面积比问题之共角、等角模型
例10.(2023·河北·统考模拟预测)已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 两
点,当直线 与 轴垂直时, (其中 为坐标原点).
(1)求 的准线方程;
(2)若点 在第一象限,直线 的倾斜角为锐角,过点 作 的切线与 轴交于点 ,连接 交 于另一点
为 ,直线 与 轴交于点 ,求 与 面积之比的最大值.例11.(2023·北京东城·高三北京市第十一中学校考阶段练习)已知椭圆
,且过 两点.
(1)求椭圆E的方程和离心率e;
(2)若经过 有两条直线 ,它们的斜率互为倒数, 与椭圆E交于A,B两点, 与椭圆E交于C,
D两点,P,Q分别是AB,CD的中点试探究: 与 的面积之比是否为定值?
若是,请求出此定值;若不是,请说明理由.
例12.(2023·江苏徐州·高三校考开学考试)设椭圆 的左右顶点分别为 ,右焦
点为 ,已知 .
(1)求椭圆方程及其离心率;
(2)已知点 是椭圆上一动点(不与端点重合),直线 交 轴于点 ,若三角形 的面积是三角形
面积的二倍,求直线 的方程.
变式9.(2023·广东深圳·深圳中学校考模拟预测)已知定点 ,关于原点 对称的动点 , 到定直
线 的距离分别为 , ,且 ,记 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程,并说明曲线 是什么曲线?
(2)已知点 , 是直线 与曲线 的两个交点, , 在 轴上的射影分别为 , (
, 不同于原点 ),且直线 与直线 相交于点 ,求 与 面积的比值.变式10.(2023·河北·高三校联考阶段练习)已知抛物线C: 上一点 到焦点
F的距离为 .
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点F的直线 与抛物线C交于 两点,直线 与圆E: 的另一交点分别为
为坐标原点,求 与 面积之比的最小值.
变式11.(2023·陕西商洛·陕西省丹凤中学校考模拟预测)已知椭圆 的左、右顶点
分别为 ,长轴长为短轴长的2倍,点 在 上运动,且 面积的最大值为8.
(1)求 的方程;
(2)若直线 经过点 ,交 于 两点,直线 分别交直线 于 , 两点,试问
与 的面积之比是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
变式12.(2023·福建厦门·厦门一中校考模拟预测)已知 , 分别是椭圆 : 的右
顶点和上顶点, ,直线 的斜率为 .
(1)求椭圆的方程;
(2)直线 ,与 , 轴分别交于点 , ,与椭圆相交于点 , .
(i)求 的面积与 的面积之比;
(ⅱ)证明: 为定值.
题型五:三角形的面积比问题之对顶角模型
例13.(2023·安徽黄山·屯溪一中校考模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,且经过点 .
(1)求椭圆 方程;
(2)直线 与椭圆 交于点 为 的右焦点,直线 分别交 于另一点 、 ,
记 与 的面积分别为 ,求 的范围.
例14.(2023·全国·高三对口高考)在平面直角坐标系 中,点B与点 关于原点O对称,P是动
点,且直线 与 的斜率之积等于 .
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)设直线 和 分别与直线 交于点M,N,问:是否存在点P使得 与 的面积相等?若存
在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
例15.(2023·重庆·高三重庆一中校考阶段练习)已知O为坐标原点,抛物线的方程为 ,
F是抛物线的焦点,椭圆的方程为 ,过F的直线l与抛物线交于M,N两点,反向延
长 , 分别与椭圆交于P,Q两点.(1)求 的值;
(2)若 恒成立,求椭圆的方程;
(3)在(2)的条件下,若 的最小值为1,求抛物线的方程(其中 , 分别是 和
的面积).
变式13.(2023·四川·校联考一模)已知点 在椭圆 上,点
在椭圆C内.设点以 为 的短轴的上、下端点,直线 分别与椭圆C相交于点 ,且
的斜率之积为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)记 , 分别为 , 的面积,若 ,求 的取值范围.
变式14.(2023·贵州贵阳·高三贵阳一中校考开学考试)已知点 在椭圆C: 上,
点 在椭圆C内.设点A,B为C的短轴的上、下端点,直线AM,BM分别与椭圆C相交于
点E,F,且EA,EB的斜率之积为 .
(1)求椭圆C的方程;(2)记 , 分别为 , 的面积,若 ,求m的值.
变式15.(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)已知椭圆 的左、右焦点
为 ,离心率为 .点 是椭圆 上不同于顶点的任意一点,射线 分别与椭圆 交于点 ,
的周长为8.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设 , , 的面积分别为 .求证: 为定值.
题型六:四边形的面积问题之对角线垂直模型
例16.(2023·河南·襄城高中校联考三模)设双曲线 的左、右焦点分别为 ,
,且E的渐近线方程为 .
(1)求E的方程;
(2)过 作两条相互垂直的直线 和 ,与E的右支分别交于A,C两点和B,D两点,求四边形ABCD面积
的最小值.
例17.(2023·山西朔州·高三校联考开学考试)已知椭圆E: 的左、右焦点分别为 ,
,M为椭圆E的上顶点, ,点 在椭圆E上.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设经过焦点 的两条互相垂直的直线分别与椭圆E相交于A,B两点和C,D两点,求四边形ACBD的
面积的最小值.例18.(2023·江西·高三统考阶段练习)已知直线 与抛物线 交于 两点,
.
(1)求 ;
(2)设抛物线 的焦点为 ,过点 且与 垂直的直线与抛物线 交于 ,求四边形 的面积.
题型七:四边形的面积问题之一般四边形
例19.(2023·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习)已知椭圆 过 和
两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A,B,当动点M在定直线 上运动时,直线 , 分别
交椭圆于两点P和Q.
(i)证明:点B在以 为直径的圆内;
(ii)求四边形 面积的最大值.
例20.(2023·新疆伊犁·高三校考阶段练习)已知椭圆C: 经过点 ,O为
坐标原点,若直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,直线l与直线OM的斜率乘积为 .(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若四边形OAPB为平行四边形,求四边形OAPB的面积.
例21.(2023·上海黄浦·高三格致中学校考开学考试)定义:若椭圆 上的两个点
满足 ,则称 为该椭圆的一个“共轭点对”,记作 .已知椭圆 的
一个焦点坐标为 ,且椭圆 过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)求“共轭点对” 中点 所在直线 的方程;
(3)设 为坐标原点,点 在椭圆 上,且 ,(2)中的直线 与椭圆 交于两点 ,且 点
的纵坐标大于0,设四点 在椭圆 上逆时针排列.证明:四边形 的面积小于 .
变式16.(2023·四川成都·高三石室中学校考开学考试)已知椭圆 : ( )左、右
焦点分别为 , ,且 为抛物线 的焦点, 为椭圆 上一点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)已知 , 为椭圆 上不同两点,且都在 轴上方,满足 .
(ⅰ)若 ,求直线 的斜率;
(ⅱ)若直线 与抛物线 无交点,求四边形 面积的取值范围.
变式17.(2023·湖北·高三孝感高中校联考开学考试)已知椭圆 的离心率 ,
且经过点 .
(1)求椭圆E的方程;(2)设直线 与椭圆E交于A,B两点,且椭圆E上存在点M,使得四边形 为平行四边形.
试探究:四边形OAMB的面积是否为定值?若是定值,求出四边形 的面积;若不是定值,请说明理
由.
变式18.(2023·浙江·高三浙江省普陀中学校联考开学考试)类似于圆的垂径定理,椭圆 :
( )中有如下性质:不过椭圆中心 的一条弦 的中点为 ,当 , 斜率均存在时,
,利用这一结论解决如下问题:已知椭圆 : ,直线 与椭圆 交于 , 两
点,且 ,其中 为坐标原点.
(1)求点 的轨迹方程 ;
(2)过点 作直线 交椭圆 于 , 两点,使 ,求四边形 的面积.
变式19.(2023·浙江·高三舟山中学校联考开学考试)已知抛物线 : 与圆 :
相交于 , , , 四个点.
(1)当 时,求四边形 的面积;
(2)四边形 的对角线交点是否可能为 ,若可能,求出此时 的值,若不可能,请说明理由;
(3)当四边形 的面积最大时,求圆 的半径 的值.变式20.(2023·四川成都·校联考模拟预测)已知椭圆 : ( )与椭圆 : (
)的离心率相同,且椭圆 的焦距是椭圆 的焦距的 倍.
(1)求实数a和b的值;
(2)若梯形 的顶点都在椭圆 上, , ,直线BC与直线AD相交于点P.且点P
在椭圆 上,试探究梯形 的面积是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
变式21.(2023·广东佛山·统考模拟预测)在平面直角坐标系中,点 为坐标原点, , ,
为线段 上异于 的一动点,点 满足 .
(1)求点 的轨迹 的方程;
(2)点 是曲线 上两点,且在 轴上方,满足 ,求四边形 面积的最大值.
变式22.(2023·广东广州·高三华南师大附中校考阶段练习)已知 为坐标原点, , 是椭
圆 的两个焦点,斜率为 的直线 与 交于 , 两点,线段 的中点坐标为 ,直线 过原点
且与 交于 , 两点,椭圆 过 的切线为 , 的中点为 .
(1)求椭圆 的方程.
(2)过 作直线 的平行线 与椭圆 交于 , 两点,在直线 上取一点 使 ,求证:四边形
是平行四边形.
(3)判断四边形 的面积是否为定值,若是定值请求出面积,若不是,请说明理由.
变式23.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线 : 与圆 : 相交于
四个点.(1)当 时,求四边形 面积;
(2)当四边形 的面积最大时,求圆 的半径 的值.
变式24.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,抛物线
的准线与 相交,所得弦长为 .
(1)求 的方程;
(2)若 在 上,且 ,分别以 为切点,作 的切线相交于点 ,点 恰好在
上,直线 分别交 轴于 两点.求四边形 面积的取值范围.
变式25.(2023·山东潍坊·三模)已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若动直线 : 与椭圆 交于 两点,且在坐标平面内存在两个定点 ,使得
(定值),其中 分别是直线 的斜率, 分别是直线 的斜率.
①求 的值;
②求四边形 面积的最大值.