文档内容
专题 18 圆锥曲线核心考点压轴小题全面梳理与分类解析
目录
01考情透视·目标导航..........................................................................................................................2
02知识导图·思维引航..........................................................................................................................3
03 知识梳理·方法技巧.........................................................................................................................4
04 真题研析·精准预测.........................................................................................................................6
05 核心精讲·题型突破.........................................................................................................................9
题型一:阿波罗尼斯圆与圆锥曲线 9
题型二:蒙日圆 10
题型三:阿基米德三角形 12
题型四:仿射变换问题 13
题型五:圆锥曲线第二定义 14
题型六:焦半径问题 16
题型七:圆锥曲线第三定义 16
题型八:定比点差法与点差法 17
题型九:切线问题 18
题型十:焦点三角形问题 19
题型十一:圆锥曲线的光学性质问题 20重难点突破:圆锥曲线与四心问题 22
高考数学中,圆锥曲线的定义、方程及其几何性质是核心考点。这主要包括三个方面:一是求解圆锥
曲线的标准方程;二是涉及椭圆或双曲线的离心率计算,以及与双曲线渐近线相关的问题;三是探讨抛物
线的性质及其应用。这些考点通常以选择题或填空题的形式出现,难度适中。
考点要求 目标要求 考题统计 考情分析
2024年II卷第10题,6分
2024年I卷第11题,6分
掌握圆锥曲线定
圆锥曲线的定义 2023年北京卷第6题,4分 对于 2025 年高考数
义性质
学的预测,圆锥曲线相关
2022年I卷第11题,5分
知识点可能会以小题形式
2021年I卷第5题,5分 出现,同时也有可能在解
答题中作为独立部分进行
2023年I卷第6题,5分 考查。具体来说:一是圆
掌握圆的方程,
锥曲线相关题目将以选择
圆问题 熟练解决圆的问 2023年乙卷第12题,5分
题或填空题的形式出现,
题
2023年乙卷第11题,5分 重点考查学生的数学抽
象、数学建模、逻辑推理
和数学运算等核心素养;
2024年天津卷第8题,5分
二是圆锥曲线的定义和性
掌握焦点三角形
2023年甲卷第12题,5分 质将成为考查的热点。
焦点三角形 性质,熟练解决
2023年甲卷第7题,5分
相关问题
2021年I卷第5题,5分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.(2024年天津高考数学真题)双曲线 的左、右焦点分别为 点 在双曲线
右支上,直线 的斜率为2.若 是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C: 的准线为l,P为C上的动点,过P
作 的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.l与 相切
B.当P,A,B三点共线时,
C.当 时,
D.满足 的点 有且仅有2个
3.(多选题)(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设计一条美丽的丝带,其造型
可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于 ,到点 的距离
与到定直线 的距离之积为4,则( )A. B.点 在C上
C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1 D.当点 在C上时,
4.(多选题)(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设O为坐标原点,直线 过抛物线
的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A. B.
C.以MN为直径的圆与l相切 D. 为等腰三角形
5.(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)设 为椭圆 的两个焦点,点 在 上,若
,则 ( )
A.1 B.2 C.4 D.5
6.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)设O为坐标原点, 为椭圆 的两个焦点,点
P在C上, ,则 ( )
A. B. C. D.
7.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)设A,B为双曲线 上两点,下列四个点中,可为线段
AB中点的是( )
A. B. C. D.
8.(2023年天津高考数学真题)已知双曲线 的左、右焦点分别为 .过 向
一条渐近线作垂线,垂足为 .若 ,直线 的斜率为 ,则双曲线的方程为( )A. B.
C. D.
9.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,直线
与C交于A,B两点,若 面积是 面积的2倍,则 ( ).
A. B. C. D.
10.(2022年新高考天津数学高考真题)已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,
抛物线 的准线l经过 ,且l与双曲线的一条渐近线交于点A,若 ,则双曲线的方程
为( )
A. B.
C. D.
11.(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)已知椭圆 的离心率为 , 分别
为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若 ,则C的方程为( )
A. B. C. D.
12.(多选题)(2022年新高考全国II卷数学真题)已知O为坐标原点,过抛物线 焦
点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点 ,若 ,则( )A.直线 的斜率为 B.
C. D.
13.(2022年新高考全国II卷数学真题)已知直线l与椭圆 在第一象限交于A,B两点,l与x轴,
y轴分别交于M,N两点,且 ,则l的方程为 .题型一:阿波罗尼斯圆与圆锥曲线
【典例1-1】古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点
的距离之比为定值 的点所形成的图形是圆.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.已知点 分别是抛物线 和 上的动点,若抛物线 的焦
点为 ,则 的最小值为( )
A.6 B. C. D.5
【典例1-2】古希腊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.人们将这个圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知 , ,动点 满足 ,
记动点 的轨迹为曲线 ,给出下列四个结论:
①曲线 的方程为
②曲线 上存在点 ,使得 到点 距离为6;
③曲线 上存在点 ,使得 到直线 的距离为 ;
④曲线 上存在点 ,使得 到点 与点 距离之和为8.
其中所有正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1-1】已知平面上两定点 ,则所有满足 且 的点 的轨迹是一个圆心在直线上,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.已知棱长为
6的正方体 表面上的动点 满足 ,则点 的轨迹长度为( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点A,B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, ,若点P是满足 的阿氏圆上的任意一点,
点Q为抛物线 上的动点,Q在直线 上的射影为R,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
1.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:若动点 与两定点
A, 的距离之比为 ,那么点 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.若 , ,点 满足
,则直线 与点 的轨迹的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2题型二:蒙日圆
【典例2-1】蒙日是法国著名的数学家,他首先发现椭圆的两条相互垂直的切线的交点的轨迹是圆,这个
圆被称为“蒙日圆”.已知椭圆 的焦点在 轴上, 为椭圆上任意两点,动点 在直线
上.若 恒为锐角,根据蒙日圆的相关知识得椭圆 的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】法国数学家加斯帕·蒙日被称为“画法几何创始人”、“微分几何之父”.他发现与椭圆相切
的两条互相垂直的切线的交点的轨迹是以该椭圆中心为圆心的圆,这个圆称为该椭圆的蒙日圆.若椭圆
的蒙日圆为 ,过 上的动点 作 的两条切线,分别与 交于
, 两点,直线 交 于 , 两点,则下列说法中,正确的个数为( )
①椭圆 的离心率为
② 到 的左焦点的距离的最小值为
③ 面积的最大值为
④若动点 在 上,将直线 , 的斜率分别记为 , ,则
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2-1】法国数学家加斯帕尔·蒙日在研究圆锥曲线时发现:椭圆的两条相互垂直切线的交点轨迹为圆,
我们通常称这个圆为该椭圆的蒙日圆.根据此背景,设 为椭圆 的一个外切长方形( 的
四条边所在直线均与椭圆 相切),若 在第一象限内的一个顶点纵坐标为2,则 的面积为( )A. B.26 C. D.
【变式2-2】法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条互相垂直的直线交点的轨迹是以椭圆中心
为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆 的蒙日圆方程为
,现有椭圆 的蒙日圆上一个动点M,过点M作椭圆C的两条切线,与
该蒙日圆分别交于P、Q两点,若 面积的最大值为34,则a的值为( )
A. B. C. D.
1.画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是
以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆 的蒙日圆是
,若圆 与椭圆 的蒙日圆有且仅有一个公共点,则 的值为
( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
题型三:阿基米德三角形
【典例3-1】抛物线上任意两点 , 处的切线交于点 ,称 为“阿基米德三角形”,当线段 经
过抛物线的焦点 时, 具有以下特征:① 点必在抛物线的准线上;② .
若经过抛物线 的焦点的一条弦为 ,“阿基米德三角形”为 ,且点 的纵坐标为4,则直线
的方程为( )
A. B.
C. D.
【典例3-2】我们把圆锥曲线的弦AB与过弦的端点A,B处的两条切线所围成的三角形 (P为两切线
的交点)叫做“阿基米德三角形”.抛物线有一类特殊的“阿基米德三角形”,当线段AB经过抛物线的
焦点F时, 具有以下性质:
P点必在抛物线的准线上;
①② ;
③ .
已知直线 与抛物线 交于A,B点,若 ,则抛物线的“阿基米德三角形”
的面积为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】阿基米德(公元前287年~公元前212年)是古希腊伟大的物理学家、数学家和天文学家.他
研究抛物线的求积法得出著名的阿基米德定理,并享有“数学之神”的称号.抛物线的弦与过弦的端点的两
条切线所围成的三角形被称为阿基米德三角形.如图, 为阿基米德三角形.抛物线 上有
两个不同的点 ,以A,B为切点的抛物线的切线 相交于P.给出如下结论,其中正
确的为( )
(1)若弦 过焦点,则 为直角三角形且 ;
(2)点P的坐标是 ;
(3) 的边 所在的直线方程为 ;
(4) 的边 上的中线与y轴平行(或重合).A.(2)(3)(4) B.(1)(2) C.(1)(2)(3) D.(1)
(3)(4)
1.过抛物线 的焦点 作抛物线的弦与抛物线交于 、 两点, 为 的中点,分别过 、
两点作抛物线的切线 、 相交于点 . 又常被称作阿基米德三角形.下面关于 的描述:
① 点必在抛物线的准线上;
② ;
③设 、 ,则 的面积 的最小值为 ;
④ ;
⑤ 平行于 轴.
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
题型四:仿射变换问题
【典例4-1】MN是椭圆 上一条不过原点且不垂直于坐标轴的弦,P是MN的中点,则,A,B是该椭圆的左右顶点,Q是椭圆上不与A,B重合的点,则
.CD是该椭圆过原点O的一条弦,直线CQ,DQ斜率均存在,则 .
【典例4-2】如图,作斜率为 的直线 与椭圆 交于 两点,且 在直线 的上方,
则△ 内切圆的圆心所在的定直线方程为 .
【变式4-1】Р是椭圆 上任意一点,O为坐标原点, ,过点Q的直线交椭圆于A,B
两点,并且 ,则 面积为 .
【变式4-2】已知椭圆 , 分别为椭圆左右焦点,过 作两条互相平行的弦,
分别与椭圆交于 四点,若当两条弦垂直于 轴时,点 所形成的平行四边形面积
最大,则椭圆离心率的取值范围为 .
1.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, .
题型五:圆锥曲线第二定义
【典例5-1】已知椭圆 的上顶点为 ,左焦点为 ,线段 的中垂线与椭圆 交于 两
点,则 的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.24
【典例5-2】已知双曲线 的离心率为2,其左右焦点分别为 , ,过点 的直
线与双曲线左支交于 , 两点,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【变式5-1】如图, 、 是双曲线 的左、右焦点,过 的直线 与双曲线分别交于点 、
,若 为等边三角形,则 的面积为( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】已知抛物线 的焦点为 ,直线 过点 与抛物线 相交于 , 两点,且 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
1.已知抛物线 的弦 的中点横坐标为5,则 的最大值为( )
A.12 B.11 C.10 D.9
题型六:焦半径问题
【典例6-1】设椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,直线l经过点 ,且与Γ交于P、Q
两点.若 ,且 ,则Γ的长轴长的最小值为 .
【典例6-2】已知椭圆 的焦点为 , ,若点 在椭圆上,则满足
(其中 为坐标原点)的点 的个数为 .
【变式6-1】已知椭圆 的离心率为 .设l为过椭圆右焦点F的直线,交椭圆于M,
N两点,且l的倾斜角为 .则 .1.已知双曲线 的左、右焦点分别为 双曲线上存在M,N两点(在x轴同侧)使得
,且 与 交于P点,则 , 的最小值为 .
题型七:圆锥曲线第三定义
【典例7-1】椭圆C: 的左右顶点分别为 ,点P在C上且直线 斜率的取值范围是
,那么直线 斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例7-2】双曲线C: 的左、右顶点分别为 , ,点P在C上且直线 斜率的取值范围是
[-4,-2],那么直线 斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】已知A,B是双曲线Γ: =1(a>0,b>0)的左、右顶点,动点P在Γ上且P在第一象
限.若PA,PB的斜率分别为k,k,则以下总为定值的是( )
1 2
A.k+k B.|k-k|
1 2 1 2
C.kk D.
1 2
【变式7-2】设椭圆 的左,右顶点为 是椭圆上不同于 的一点,设直线的斜率分别为 ,则当 取得最小值时,椭圆 的离心率为
A. B. C. D.
1.已知平行四边形 内接于椭圆 ,且 , 斜率之积的范围为 ,
则椭圆 离心率的取值范围是
A. B. C. D.
题型八:定比点差法与点差法
【典例8-1】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.
【典例8-2】已知斜率为 的直线 与椭圆 交于 , 两点,线段 的中点为 (
),那么 的取值范围是( )
A. B. C. D. ,或
【变式8-1】已知椭圆 内有一定点 ,过点P的两条直线 , 分别与椭圆 交于A、C和B、D两点,且满足 , ,若 变化时,直线CD的斜率总为 ,则椭圆 的
离心率为
A. B. C. D.
【变式8-2】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 .
1.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 .
题型九:切线问题
【典例9-1】已知 为坐标原点,抛物线 的焦点 到准线 的距离为1,过点 的直线
与 交于 两点,过点 作 的切线 与 轴分别交于 两点,则 ( )
A. B. C. D.
【典例9-2】已知圆 ,圆 ,过动点P分别作圆 圆 的切线PA,PB
(A,B为切点),使得 ,则动点P的轨迹方程为( )A. B. C. D.
【变式9-1】已知椭圆 的上,下焦点分别为 , ,抛物线 的焦点与椭圆
的上焦点重合,过 的倾斜角为 的直线交椭圆于A,B两点,且 ,点 是抛物
线上在第一象限的点,且在该点处的切线与x轴的交点为 ,若 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【变式9-2】已知 为椭圆 上一动点,过点 作圆 的两条切线,切点分别为 ,
,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
1.已知圆 与双曲线 ,若在双曲线 上存在一点 ,使得过点 能
作圆 的两条切线,切点为 ,且 ,则双曲线 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.题型十:焦点三角形问题
【典例10-1】已知 分别是离心率为 的椭圆 的左、右焦点, 是 上一点且
,若 的面积为 ,则 .
【典例10-2】已知椭圆 过点 ,焦点 , , 为坐标原点,圆 的直径为 .
若斜率为 的直线 与圆 相切于第一象限内的点 ,交 于 两点,则 的面积为 .
【变式10-1】已知椭圆 ,点 和 分别是椭圆的左、右焦点,点P是椭圆上一点,则
内切圆半径的最大值为
【变式10-2】已知 分别是双曲线 的左,右焦点, 是双曲线 上第一象限内的点,点
是 的内心,则点 的横坐标是 ; 的面积的取值范围是 .
1.设 为双曲线 上一点, 两点在双曲线的渐近线上,且分别位于第一、四象限.若 ,
则 的面积为 .
题型十一:圆锥曲线的光学性质问题
【典例11-1】如图,双曲线具有光学性质,从双曲线一个焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.若双曲线 的左、右焦点分别为 ,
,从 发出的光线经过图中的 , 两点反射后,分别经过点 和 ,且 , ,
则 的离心率为( ).
A. B. C. D.
【典例11-2】抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经拋物线反射之后得到的光线平行于抛物线的对称轴:
反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线 的焦点为 ,
一条平行于 轴的光线从点 射出,经过拋物线上的点 反射后,再经抛物线上的另一点 射出,则
的周长为( )
A. B. C. D.
【变式11-1】椭圆具有如下光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆
的另一个焦点(如图).已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,过点 的直线与 交
于点 , ,过点 作 的切线 ,点 关于 的对称点为 ,若 , ,则
( )
注: 表示面积.A.2 B. C.3 D.
【变式11-2】班级物理社团在做光学实验时,发现了一个有趣的现象:从椭圆的一个焦点发出的光线经椭
圆形的反射面反射后将汇聚到另一个焦点处.根据椭圆的光学性质解决下面问题:已知椭圆 的方程为
,其左、右焦点分别是 , ,直线 与椭圆 切于点 ,且 ,过点 且与直线 垂
直的直线 与椭圆长轴交于点Q,则 (注;若 的角平分线 交 于点 ,则 )
( )
A.1 B.2 C. D.
1.用于加热水和食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物面
(抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲而叫抛物面)的反射后,集中于它的焦点.用一过抛物线对称轴的
平面截抛物面,将所截得的抛物线 放在平面直角坐标系中,对称轴与 轴重合,顶点与原点重合,如图,若抛物线 的方程为 ,平行于 轴的光线从点 射出,经过 上的点 反射后,再从 上的
另一点 射出,则 ( )
A.6 B.8 C. D.29
重难点突破:圆锥曲线与四心问题
【典例12-1】抛物线 的焦点恰好也是椭圆 的一个焦点, , 分别
是椭圆 的上、下焦点, 是椭圆上的任一点, 是 的内心,PI交 轴于 ,且 ,点
是抛物线在第一象限上的点,且抛物线在该点处的切线与 轴的交点为 ,若 ,
则 .
【典例12-2】定义离心率是 的椭圆为“黄金椭圆”.已知椭圆 是“黄金椭
圆”,则 .若“黄金椭圆” 的两个焦点分别为 , ,
为椭圆 上异于顶点的任意一点,点 是 的内心,连接 并延长交 于点 ,则
.【变式12-1】已知点 , , , 是 轴上的动点,且满足 , 的外心 在
轴上的射影为 ,则点 的轨迹方程为 , 的最小值为 .
【变式12-2】双曲线C: ,斜率为1的直线l交C于A,B两点,D为C上另一点, ,
, 重心分别为P,Q, 外心为M,若 ,则双曲线的离心率为
.
1.在 中, , , 于 ,若 为 的垂心,且 .则 到直线
距离的最小值是 .