文档内容
专题 17 圆锥曲线常考压轴小题全归类
【目录】
..............................................................................................................................................2
...............................................................................................................................................3
..............................................................................................................................................4
..............................................................................................................................................5
..............................................................................................................................................6
考点一:阿波罗尼斯圆与圆锥曲线.........................................................................................................................6
考点二:蒙日圆.......................................................................................................................................................7
考点三:阿基米德三角形........................................................................................................................................8
考点四:仿射变换问题............................................................................................................................................9
考点五:圆锥曲线第二定义....................................................................................................................................9
考点六:焦半径问题..............................................................................................................................................10
考点七:圆锥曲线第三定义..................................................................................................................................10
考点八:定比点差法与点差法..............................................................................................................................11
考点九:切线问题.................................................................................................................................................11
考点十:焦点三角形问题......................................................................................................................................12
考点十一:焦点弦问题..........................................................................................................................................12
考点十二:圆锥曲线与张角问题...........................................................................................................................13
考点十三:圆锥曲线与角平分线问题...................................................................................................................13
考点十四:圆锥曲线与通径问题...........................................................................................................................14
考点十五:圆锥曲线的光学性质问题...................................................................................................................14
考点十六:圆锥曲线与四心问题...........................................................................................................................15圆锥曲线的定义、方程与几何性质是每年高考必考的内容.一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆
或双曲线的离心率、与双曲线的渐近线有关的问题;三是抛物线的性质及应用问题.多以选择、填空题的
形式考查,难度中等.
考点要求 考题统计 考情分析
2023年北京卷第6题,4分 【命题预测】
圆锥曲线的定义 2022年I卷第11题,5分 预测2024年高考,多以小题
2021年I卷第5题,5分 形式出现,也有可能会将其
渗透在解答题的表达之中,
2023年I卷第6题,5分
相对独立.具体估计为:
圆问题 2023年乙卷第12题,5分
(1)以选择题或填空题形式
2023年乙卷第11题,5分
出现,考查数学抽象、数学
2023年甲卷第12题,5分 建模、逻辑推理与数学运算
四大核心素养.
焦点三角形 2023年甲卷第7题,5分
(2)热点是圆锥曲线的三定
2021年I卷第5题,5分
义与性质.
1、在利用圆锥曲线的定义求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据定义判定轨迹
曲线并写出方程.有时还要注意轨迹是不是完整的曲线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量 或
进行限制.
2、应用圆锥曲线的定义时,要注意定义中的限制条件.在椭圆的定义中,要求 ;在双曲线的定
义中,要求 ;在抛物线的定义中,定直线不经过定点.此外,通过到定点和到定直线的距离之
比为定值可将三种曲线统一在一起,称为圆锥曲线.
3、圆锥曲线定义的应用主要有:求标准方程,将定义和余弦定理等结合使用,研究焦点三角形的周长、面积,求弦长、最值和离心率等.
4、用解析法研究圆锥曲线的几何性质是通过方程进行讨论的,再通过方程来研究圆锥曲线的几何性质.
不仅要能由方程研究曲线的几何性质,还要能运用儿何性质解决有关问题,如利用坐标范围构造函数或不
等关系等.
x2 y2
+ =1(a>b>0)
5、椭圆a2 b2
焦点为
F
1,
F
2,P为椭圆上的点,
∠F
1
PF
2
=θ
,则
sinθ θ
S =b2 ¿ =b2tan
ΔF 1 PF 2 1+cosθ 2
x2 y2
− =1(a>0,b>0)
a2 b2 的焦点为F、F,B为双曲线上的点, ∠F 1 BF 2 =α ,则
1 2
6、双曲线
sinα b2
S =b2 ¿ =
△F 1 BF 2 1−cosa tan α
2.
7、椭圆焦半径
椭圆上的点到焦点的距离;设 为椭圆上的一点,
①焦点在 轴:焦半径 (左加右减);② 焦点在 轴:焦半径 (上加下减).
8、双曲线焦半径
设 为双曲线上的一点,
①焦点在 轴: 在左支 , 在右支 ;
②焦点在 轴: 在下支 , 在上支 .
9、设 、 是椭圆 的两个焦点,O 是椭圆的中心,P 是椭圆上任意一点,
∠F PF =θ
1 2 ,则 .
10、设 、 是双曲线 的两个焦点,O是双曲线的中心,P是双曲线上任意一点,
∠F PF =θ
1 2 ,则 .
11、等轴双曲线满足: ;
12、若椭圆(双曲线)与直线 交于 两点,其中 , , ,为 中点,
(椭圆); (双曲线)1.(2023•北京)已知抛物线 的焦点为 ,点 在 上,若 到直线 的距离为5,则
A.7 B.6 C.5 D.4
2.(2023•新高考Ⅰ)过点 与圆 相切的两条直线的夹角为 ,则
A.1 B. C. D.
3.(2023•甲卷)已知椭圆 , , 为两个焦点, 为原点, 为椭圆上一点,
,则
A. B. C. D.
4.(2023•乙卷)已知 的半径为1,直线 与 相切于点 ,直线 与 交于 , 两点,
为 的中点,若 ,则 的最大值为
A. B. C. D.
5.(2023•乙卷)已知实数 , 满足 ,则 的最大值是
A. B.4 C. D.7
6.(2023•新高考Ⅱ)已知椭圆 的左焦点和右焦点分别为 和 ,直线 与 交于
点 , 两点,若△ 面积是△ 面积的两倍,则
A. B. C. D.
7.(2023•甲卷)设 , 为椭圆 的两个焦点,点 在 上,若 ,则
A.1 B.2 C.4 D.5
8.(2021•新高考Ⅰ)已知 , 是椭圆 的两个焦点,点 在 上,则 的最
大值为
A.13 B.12 C.9 D.69.(多选题)(2022•新高考Ⅰ)已知 为坐标原点,点 在抛物线 上,过点
的直线交 于 , 两点,则
A. 的准线为 B.直线 与 相切
C. D.
10.(2022•全国)已知 为坐标原点,点 在圆 上,则 的最小值为 .
11.(2021•新高考Ⅰ)已知 为坐标原点,抛物线 的焦点为 , 为 上一点,
与 轴垂直, 为 轴上一点,且 .若 ,则 的准线方程为 .
考点一:阿波罗尼斯圆与圆锥曲线
【例1】(2024·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知平面上两定点A,B,则所有满足 (
且 )的点P的轨迹是一个圆心在直线AB上,半径为 的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿
波罗尼斯发现,故称作阿氏圆.已知动点P在棱长为6的正方体 的一个侧面 上运动,
且满足 ,则点P的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2024·新疆乌鲁木齐·统考)希腊著名数学家阿波罗尼斯发现“平面内到两个定点 的距离
之比为定值 的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿
氏圆.已知在平面直角坐标系 中,点 , ,若点 是满足 的阿氏圆上的任意一
点,点 为抛物线 上的动点, 在直线 上的射影为 ,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2024·陕西·统考模拟预测)阿波罗尼斯(约公元前262-190年)证明过这样一个命题:在平
面内到两定点距离之比为常数 的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点
A,B间的距离为2,动点P满足 ,则 面积的最大值是( )A. B.2 C. D.4
【变式1-3】(2024·全国·高三专题练习)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为
亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻且系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲
线》一书中,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点 与两定点 , 的距离之比为
,那么点 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.如动点 与两定点 , 的距离之比为
时的阿波罗尼斯圆为 .下面,我们来研究与此相关的一个问题:已知圆 上的动
点 和定点 , ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
考点二:蒙日圆
【例2】(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,离心
率为 ,其蒙日圆方程为 ,M为蒙日圆上的一个动点,过点 作椭圆 的两条切线,与蒙
日圆分别交于P,Q两点,若 面积的最大值为36,则椭圆 的长轴长为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2024·四川·成都市锦江区嘉祥外国语高级中学校考)19世纪法国著名数学家加斯帕尔•蒙日,
创立了画法几何学,推动了空间几何学的独立发展,提出了著名的蒙日圆定理:椭圆的两条切线互相垂直,
则切线的交点位于一个与椭圆同心的圆上,称为蒙日圆,椭圆 的蒙日圆方程为
.若圆 与椭圆 的蒙日圆有且仅有一个公共点,则b的值为
( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2024·贵州毕节·校考模拟预测)加斯帕尔-蒙日是1819世纪法国著名的几何学家.如图,他
在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,
这个圆被称为“蒙日圆”.若长方形 的四边均与椭圆 相切,则下列说法错误的是( )A.椭圆 的离心率为 B.椭圆 的蒙日圆方程为
C.若 为正方形,则 的边长为 D.长方形 的面积的最大值为18
考点三:阿基米德三角形
【例3】(多选题)(2024·湖南长沙·高三周南中学校考阶段练习) 为抛物线 的弦,
, 分别过 作的抛物线的切线交于点 ,称 为阿基米德三角形,弦
为阿基米德三角形的底边.若弦 过焦点 ,则下列结论正确的是( )
A.
B.底边 的直线方程为 ;
C. 是直角三角形;
D. 面积的最小值为 .
【变式3-1】(多选题)(2024·湖南长沙·长沙市实验中学校考)过抛物线C: ( )的焦点F
的直线与抛物线C相交于A,B两点,以A,B为切点作抛物线C的两条切线 , ,设 , 的交点为
M,称 AMB为阿基米德三角形.则关于阿基米德三角形AMB,下列说法正确的有( )
A. AMB是直角三角形
△
B.顶点M的轨迹是抛物线C的准线
△
C.MF是 AMB的高线
D. AMB△面积的最小值为
【变式3△-2】(多选题)(2024·山东·模拟预测)抛物线的弦与过弦的端点的两条切线所围成的三角形称为
阿基米德三角形.设抛物线 ,弦 过焦点 为其阿基米德三角形,则下列结论一定
成立的是( )
A.存在点 ,使得
B.
C.对于任意的点 ,必有向量 与向量 共线D. 面积的最小值为
考点四:仿射变换问题
【例4】(2024·全国·高三专题练习)过椭圆 的右焦点F的直线与椭圆交于A,B两点,则
面积最大值为 .
【变式4-1】(2024·全国·高三专题练习)已知直线l与椭圆 交于M,N两点,当
, 面积最大,并且最大值为 .记 ,当 面积最大时, ﹐
.Р是椭圆上一点, ,当 面积最大时, .
【变式4-2】(2024·全国·高三专题练习)已知A,B,C分别是椭圆 上的三个动点,则 面
积最大值为 .
考点五:圆锥曲线第二定义
【例5】(2024·黑龙江齐齐哈尔·统考)已知椭圆 : 的短轴长为2,上顶点为 ,左
顶点为 , , 分别是 的左、右焦点,且 的面积为 ,点 为 上的任意一点,则
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(2024·广东广州·统考)已知F为抛物线C: 的焦点,过点F的直线l与C相交于A,
B两点,且 ,则
A.6 B.8 C.10 D.12
【变式5-2】(2024·福建漳州·高二福建省华安县第一中学校考阶段练习)过椭圆 的左焦点F
作倾斜角为60°的直线l与椭圆C交于A、B两点,则 ( )A. B. C. D.
考点六:焦半径问题
【例6】(2024·全国·高三专题练习)已知点 是双曲线 上的动点, , 为该双曲线的左右焦
点, 为坐标原点,则 的最大值为( )
A. B.2 C. D.
【变式6-1】(2024·全国·高三专题练习)已知双曲线 的右支上的点 , 满足
, 分别是双曲线的左右焦点),则 为双曲线 的半焦距)的取值范围是( )
A. , B. , C. , D. ,
【变式6-2】(2024·江苏·高二专题练习)已知 为抛物线 的焦点,过 作两条互相垂直的直线
, ,直线 与 交于 , 两点,直线 与 交于 , 两点,则当 取得最小值时,四边
形 的面积为( )
A.32 B.16 C.24 D.8
考点七:圆锥曲线第三定义
【例7】(江苏省南京市中华中学2023-2024学年高二下学期初数学试题)椭圆 : 的左、右顶
点分别为 , ,点 在 上且直线 的斜率的取值范围是 ,那么直线 斜率的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(2024·全国·高三专题练习)椭圆 的左、右顶点分别为 、 ,点 在 上,
且直线 的斜率为 ,则直线 斜率为( )
A. B.3 C. D.【变式7-2】(2024·安徽六安·高三六安一中阶段练习)已知 为双曲线 上不同三点,且满
足 ( 为坐标原点),直线 的斜率记为 ,则 的最小值为
A.8 B.4 C.2 D.1
考点八:定比点差法与点差法
【例8】已知点P(0,1),椭圆 (m>1)上两点A,B满足 ,则当m= 时,点
B横坐标的绝对值最大.
【变式8-1】(2024·全国·高三校联考阶段练习)已知椭圆 ,点 为椭圆外一点,
斜率为 的直线与椭圆交于 , 两点,过点 作直线 , 分别交椭圆于 , 两点.当直线 的
斜率为 时,此椭圆的离心率为 .
【变式8-2】(2024·浙江·校联考)过点 的直线 与椭圆 交于点 和 ,且 .点
满足 ,若 为坐标原点,则 的最小值为 .
考点九:切线问题
【例9】(2024·山东济南·高三山东省实验中学校考阶段练习)已知椭圆 ,过C中
心的直线交C于M,N两点,点P在x轴上其横坐标是点M横坐标的3倍,直线NP交C于点Q,若直线
QM恰好是以MN为直径的圆的切线,则C的离心率为 .
【变式9-1】(2024·浙江台州·统考)抛物线有一条重要性质:从焦点出发的光线,经过抛物线上的一点反
射后,反射光线平行于抛物线的轴.过抛物线 : 上的点 (不为原点)作 的切线 ,过坐标原
点 作 ,垂足为 ,直线 ( 为抛物线的焦点)与直线 交于点 ,点 ,则 的取
值范围是 .
【变式9-2】(2024·全国·高三专题练习)设抛物线 ,M为直线 上任意一点,过M
引抛物线的切线,切点分别为A,B,记A,B,M的横坐标分别为 ,则下列关系:①
;② ;③ .其中正确的是 (填序号).考点十:焦点三角形问题
【例10】(2024·全国·高三专题练习)已知 、 是椭圆 的两个焦点, 是椭圆
上的一点,若 ,且 的面积为 ,则
A.2 B.3 C.6 D.9
【变式10-1】(2024·云南·高二云南省下关第一中学校考期末)已知 , 是椭圆
的两个焦点,P为椭圆C上一点,且 ,若 的面积为 ,则 ( )
A.9 B.3 C.4 D.8
【变式10-2】(2024·江西赣州·高二校联考期末)已知椭圆 上一动点P到两个焦点F,F 的距离
1 2
之积为q,则q取最大值时, 的面积为( )
A.1 B. C.2 D.
考点十一:焦点弦问题
【例11】(2024·安徽安庆·高三校联考阶段练习)已知双曲线 的左、右焦点分别为
, ,过 的直线与双曲线的左、右两支分别交于 , 两点,若 为边长为4的等边三角形,
则 的面积为( )
A. B. C. D.
【变式11-1】(2024·高二课时练习)已知双曲线 的右焦点为 , 是双曲线 的左支上一点,
,则 的周长的最小值为( )
A. B.
C. D.
【变式11-2】(2024·四川遂宁·统考)过抛物线 的焦点 作直线交抛物线于 , 两点(
, 的横坐标不相等),弦 的垂直平分线交 轴于点 ,若 ,则 ( )
A.14 B.16 C.18 D.20考点十二:圆锥曲线与张角问题
【例12】(2024·湖南·高三校联考期末)设 是椭圆 的两个焦点,若 上存在点 满足
,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式12-1】(2024·河北衡水·河北衡水中学校考)已知 , 为椭圆 : 的两个焦点,
若 上存在点 满足 ,则实数 取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式12-2】(2024·湖南常德·统考)定义:点 为曲线 外的一点, 为 上的两个动点,则
取最大值时, 叫点 对曲线 的张角.已知点 为抛物线 上的动点,设 对圆
的张角为 ,则 的最小值为 .
考点十三:圆锥曲线与角平分线问题
【例13】(2024·河北·石家庄一中校联考模拟预测)已知双曲线 : 的左、右焦点
分别为 , ,其右支上有一点 满足 ,过点 向 的平分线引垂线交于点 ,若
,则双曲线 的离心率 .
【变式13-1】(2024·江苏苏州·校联考模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,
是 上异于顶点的一点, 为坐标原点, 为线段 的中点, 的平分线与直线 交于点 ,当
四边形 的面积为 时, .
【变式13-2】(2024·福建龙岩·统考)已知抛物线 ,直线 过点 且与 相交于 , 两
点,若 的平分线过点 ,则直线 的斜率为 .考点十四:圆锥曲线与通径问题
【例14】(2024·重庆沙坪坝·高二重庆八中校考期末)过抛物线 的焦点 的直线与 交
于 两点,且 , 的准线 与 轴交于 , 的面积为 ,则 的通径长为 .
【变式14-1】(2024·黑龙江哈尔滨·高二哈师大附中校考阶段练习)已知椭圆 的左、右焦点
分别为 过 的通径 (过焦点垂直于长轴的弦叫做通径),则 的内切圆方程为
.
【变式14-2】已知 , 是椭圆C的焦点,过F 且垂直于x轴的直线交椭圆C于A,B两点,
2
且 ,则C的方程为( )
A. B.
C. D.
考点十五:圆锥曲线的光学性质问题
【例15】(2024·河南郑州·高三河南省新郑市第一中学校考阶段练习)双曲线的光学性质为:从双曲线的
一个焦点发出的光线经过双曲线反射后,反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点.如图: 为双
曲线 的左,右焦点,若从右焦点 发出的光线在 上的点 处反射后射出(
共线),且 ,则 的离心率为 .
【变式15-1】(2024·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)椭圆的光学性质,从椭圆一个焦点发出的光,
经过椭圆反射后,反射光线都汇聚到椭圆的另一个焦点上.已知椭圆C: , 为其
左、右焦点.M是C上的动点,点 ,若 的最大值为6.动直线l为此椭圆C的切线,右焦点 关于直线l的对称点 , ,则椭圆C的离心率为 ;S的取值范围为
.
【变式15-2】(2024·广西玉林·高三校联考开学考试)双曲线的光学性质为:如图①,从双曲线右焦点
发出的光线经双曲线镜面反射,反射光线的反向延长线经过左焦点 . 我国首先研制成功的“双曲线新闻
灯”,就是利用了双曲线的这个光学性质.某“双曲线灯”的轴截面是双曲线一部分,如图②,其方程为
, 为其左右焦点,若从右焦点 发出的光线经双曲线上的点A和点 反射后,满足
, ,则该双曲线的离心率为 .
考点十六:圆锥曲线与四心问题
【例16】(2024·四川成都·模拟预测)已知 、 分别为双曲线 的左、右焦点,且
,点 为双曲线右支上一点, 为 内心,若 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【变式16-1】(2024·广西·统考)已知点A,B在抛物线 上,O为坐标原点,若 ,且
的垂心恰好是此抛物线的焦点F,则直线AB的方程是( )
A. B. C. D.
【变式16-2】(2024·浙江台州·高三台州一中校考开学考试)已知 是双曲线 的左、
右焦点,过点 且垂直于实轴的直线与双曲线的两条渐近线分别相交于A,B两点,则坐标原点O可能为
的( )
A.垂心 B.内心 C.外心 D.重心