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2026届高考压轴题冲刺演练(四)圆锥曲线(教师版)_数学_一轮复习_2027年高考数学一轮更新中_142027届高考数学压轴题冲刺演练

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2026届高考压轴题冲刺演练(四)
圆锥曲线
1.(2026·河北·一模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,上
顶点为E,且 ,点 在C上.
(1)求C的方程.
(2)已知A,B是椭圆 上的点, 是C 上一点,若线段 PA,PB 的中
点都在 上,记
(i)当点 P 运动时,证明: 的面积是定值;
(ii)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i) 的面积定值为 ,证明见解析;(ii)
【分析】(1)利用焦点距离关系与椭圆基本量关系求出 ,再代入已知点得方程
(2)(i)由中点条件推出 共线方程,联立直线与椭圆,用弦长公式和点到直线距离,
结合 的椭圆方程化简得面积为定值;(ii)用三角形面积公式与向量点积将 表示为
关于点积的函数,利用韦达定理求点积范围,从而得 的取值范围.
【详解】(1)由题意得 , ,
因为 ,所以 ,整理得 ,
联立 ,整理得 ,即 ,
所以 ,代入 得 ,解得 ,则 ,所以椭圆 的方程为:
(2)(i)设 在 上,
则 的中点为 在 上,
代入得 ,整理得 ,
代入得 ,整理得 ,
因为 在 上,则 , 在 上,则 ,
联立 ,整理得 ,
联立 ,整理得 ,
因此 在直线 上,
联立 ,得 ,则 ,,
直线 的斜率为 ,
则 ,
点 到 的距离 ,
则 ,
因为 即 ,代入得 ,
即 的面积是定值 .
(ii)设 ,则 ,
,
故 ,
由(i)知 ,
,则
,
结合 , 整理得 ,
其中 ,故 ,则 .
2.(2026·浙江温州·二模)已知曲线 与点 ,O为原点,动点
,且 的最大值为 .
(1)求曲线E的方程;
(2)已知有 个点 , , ,…, 按逆时针顺序依次在E上,且 , .
(ⅰ)当 , 关于y轴对称,且 的面积为1时,求直线 的斜率;
(ⅱ)当 的面积都相等时,记多边形 的周长为 .若对于
,都有 ,求整数 的最小值.
【答案】(1) ;
(2)(i) ;(ii)9.
【分析】(1)设过点 的切线方程,联立曲线方程,根据判别式等于0即可得到答案;
(2)(i)利用参数方程法,设出点坐标,代入计算即可;
(ii)设 ,写出相关面积表达式,再分 和 时讨论即可.
【详解】(1)设过点 的切线为 .
联立 .因为是切线,则 ,
化简得 ,则 ,
又 取最大值时, 为切线,且 .
.
(2)(i)由(1)知椭圆为 .
设 .
则 .
又 .
因 ,则得 ,
故 ,即直线 的斜率为 .
(ii)设 ,
.
则 .
题目条件为各面积相等, .
当 时,设 .记 .
则 ,
设 ,则 ,
.
又 ,
.
当 时,若存在 ,由 得 .
又 ,其余各 ,这与 矛盾.
.
记 .则
.
故 .
又 ,
.
由柯西不等式, .又 .
又 .
取 ,则满足面积相等,
且 .
又对一切满足条件的 ,都有 .
3.(2026·山东青岛·一模)已知 为坐标原点,椭圆 : ( )的离心
率为 ,长轴长为4.
(1)求 的方程;
(2)若过 的直线 交 于 , 两点,点 在 上,点 为直线 与 轴的交点,点
的横坐标为点 横坐标的3倍.
(ⅰ)证明: ;
(ⅱ)若点 , 都在曲线 : ( )上,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析(ⅱ)
【分析】(1)利用离心率及长轴长计算即可得;
(2)(ⅰ)法一:设 , ,借助点差法计算即可得;法二:设 :,联立椭圆方程,可得与交点横坐标有关韦达定理,再表示出 与 后,由
可得 ,即可得证;(ⅱ)设 , ,则有
,两式相乘可得 ,则可得
,设
,可得 在 上单调递增,故可得
,即可得解.
【详解】(1)由题得, , ,得 , , ,
所以 的方程为 ;
(2)(ⅰ)(法1)设 , , , ,
因为 ,两式作差得: ,
又因为 ,即 ,所以 ,
所以 ;
(法2)由题可知直线 斜率存在且不为0,
设 : , , , , ,由 ,得 ,所以 ,
所以 , ,
因为 ,则 ,即有 ,所以 ;
(ⅱ)设 , ,其中 , , ,
因为 ,所以 ,
两式相乘得: ,又因为 ,
所以 ,
所以 ,
令 ( ),
所以 ,
令 ,又因为 在区间 上单调递增;
所以 ,
显然 在 上单调递增,因为 ,得 ,
所以 ,所以 (当且仅当 , 时取等号),综上, 的最大值为 .
4.(25-26高三下·江西·月考)若椭圆: 上一点 处的切线
方程为 .已知椭圆 分别为左、右顶点且离心率
.直线 过 交椭圆 于 两点.当直线 垂直于 轴时, .
(1)求椭圆 的方程;
(2)连接 ,并过 两点分别作椭圆的切线,这两条切线相交于点 ,过 作
的平行线交 于 点,直线 ( 为坐标原点)交直线 于点 ,直线 和直
线 的斜率分别为 和 两点横坐标分别为 .
证明(i) 为定值:
(ii) 为定值.
【答案】(1) ;(2)(i)(ii)证明见解析.
【分析】(1)代入点坐标并结合离心率公式即可得到方程组,解出即可;
(2)(i)设直线 ,联立椭圆方程得到韦达定理式,得到和积关系式,再代
入 计算即可;
(ii)根据切线方程结论得到两直线方程,联立得到 ,再计算得 ,从而有
,即得 .
【详解】(1)由题意可知 在椭圆上,且由 ,可得 ,
联立方程 ,所以椭圆 .
(2)(i)由题意可知直线 不与 轴重合,设直线 ,
点 , .
,
.
又因为 ,所以 ,
(ii)由题意可知过点 的切线和点 的切线分别为: ,和 ,联立方程 .
,所以 .
直线 ,直线 ,
,
,又由(i)可知 ,所以 ,
即 .
可得 为 中点,所以 ,即 .
5.(2026·广东广州·一模)已知双曲线 : ( , )的焦点到其渐近线的距离为 ,点 在 上.
(1)求 的方程;
(2)点 , 分别在 的两条渐近线上运动,且 ,线段 的中点为 .
(ⅰ)设 , ,求 的最大值;
(ⅱ)设 , ( ),点 不在 轴上,若 ,求 的
取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)4;(ⅱ)
【分析】(1)由焦点到渐近线的距离求得 ,再将点 代入到双曲线方程即可
求解;
(2)(i)设出渐近线上的点 ,由中点坐标和 得出 的轨迹为椭圆
,发现 为其焦点,结合椭圆的定义即可求得 ,再使用基本不等
式即可求解;(ⅱ)由 及正弦定理,用坐标表示 ,并使用三
角函数恒等变换和椭圆方程消去 ,得到比值关于 的表达式,结合 的取值范围即可求解.
【详解】(1)设右焦点 ,其中一条渐近线方程为 ,即 ,
由题意得 到 的距离 ,
即 ,因为点 在 上,
将 代入,得 ,解得 ,即双曲线 .
(2)(i)由(1)得渐近线方程为 ,设 ,
设 ,则有 ,即 ,
则 ,
所以 ,
即 ,整理得 ,
即 的轨迹是椭圆 ,易得其焦点为 ,长半轴长为2,
所以 是点 轨迹的焦点,所以 ,
则 ,当且仅当 时等号成立.
(ⅱ)在 中,由正弦定理得 ,因为 ,所以 应在 轴右侧,即 ,
且 ,
所以 ,设 ,则 ,
不妨令 ,因为 在 上,且 ,
所以 ,
又 ,
联立 ,整理得 ,
而 ,解得 ,
设 ,则 ,
易得当 时 ,则 在 上单调递增,
所以 ,即 ,因为 短半轴长为1,因此 ,
由 整理得 ,
因为 ,解得 ,
因为 ,代入 ,所以整理得 ,
令 ,则 ,则 ,代入 ,
整理得 ,设 其中 ,
易得当 时 单调递增,则 单调递减, 单调递增, 单调递增,
单调递增, 单调递增,最终有 在 上单调递增,
所以 ,即 .
由于椭圆的对称性,当 时结果一致,
综上,
6.(2026·湖北宜昌·二模)已知双曲线 的焦点 到一条渐近线
的距离为 ,且点 在双曲线 上.
(1)求双曲线 的方程;
(2)斜率为 的直线与双曲线 的右支交于 、 两点(异于点 ).
①求直线 、 的斜率之和;
②若 的外接圆圆心为 ,试问在 轴上是否存在定点 使 为定值,若
存在,求出 点坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)
(2)① ;②存在,且点 .
【分析】(1)利用点到直线的距离公式求出 的值,将点 的坐标代入双曲线 的方程,
求出 的值,即可得出双曲线 的方程;
(2)①设点 、 ,设直线 的方程为 ,将该直线方程与双曲
线 的方程联立,列出韦达定理,结合斜率公式可求得直线 、 的斜率之和;
②设 的外接圆方程为 ,分析可知方程
与方程 为同解方程,可得出关于
、 、 的方程组,解出 、 ,可得出点 的坐标,求出直线 的方程,当
时,求出直线 的方程,取点 为直线 与 轴的交点,结合勾股定理可得出结论.
【详解】(1)双曲线 的右焦点为 ,双曲线 的渐近线方程为 ,即
,
所以焦点 到一条渐近线的距离为 ,
因为点 在双曲线 上,所以 ,解得 ,
故双曲线 的标准方程为 .
(2)①设点 、 ,设直线 的方程为 ,
因为点 不在直线 上,则 ,可得 ,
联立 ,可得 ,则 ,解得 或 ,
由题意可得 ,所以 且 ,
所以
,
即直线 、 的斜率之和为 .
②设 的外接圆方程为 ,
则 ,
由 代入 ,
可得 ,
可得 ,
同理可得 ,
所以 、 为关于 的方程 的两根,
又因为 、 为关于 的方程 的两根,
所以方程 与方程 为同解方程,所以 ,解得 ,
易知点 ,即点 , ,
所以直线 的方程为 ,即 ,
当 时,直线 的方程为 ,即 ,
直线 与 轴的交点为 ,不妨取点 ,此时 ,
则 ,
故在 轴上存在定点 ,使得 为定值 .
7.(2026·四川广安·二模)已知双曲线 的离心率为 ,点
为双曲线 上的点,按如下方式依次构造点 ( 且 ),过点 作斜率
为 的直线与双曲线 的另一支交于点 ,点 关于 轴的对称点为 ,记 的坐标
为 .
(1)求曲线 的方程;
(2)证明 为等比数列;(3)记 的面积为 ,四边形 的面积为 ,求 取何值时 最小.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3) 时
【分析】(1)借助离心率与 及双曲线上的点 计算即可得;
(2)由题意可得 ,联立曲线方程,可表示出 ,
从而可用 、 表示出 、 ,再表示出 后利用等比数列定义即可得证;
(3)表示出 可得数列 也为等比数列,则可表示出 、 坐标,再利用
三角形面积公式计算可得 ,由点 关于 轴的对称点为 ,可得
,则可表示出 ,最后得到 后,利用 及对勾函
数性质计算即可得.
【详解】(1)由题意可得 ,则 ,故 ,
故有 ,解得 ,则 ,
即曲线 的方程为 ;
(2)由题意可得 ,
由点 关于 轴的对称点为 ,则 ,联立 ,则 ,
则 ,则 ,
,
故 ,
又 ,故 为以 为首项, 为公比的等比数列;
(3)由(2)知 为以 为首项, 为公比的等比数列,则 ,
由 , ,
则 ,
又 ,故 为以 为首项, 为公比的等比数列,
则 ,
故 , ,
设 ,则 , ,
则 ,即 ,
,即 ,
,即 ,则
,
故 ,
由 ,
,
,
,
则
,
由点 关于 轴的对称点为 ,故 轴,
故 ,
,, ,
则
则 ,
由 在 上单调递减,在 上单调递增,
且 , ,则当 ,即 时,
有最小值,则 .
8.(2026·江苏南京·一模)已知圆 ,点 ,对于圆 上的点
,按照如下方式构造点 ;过点 作直线 垂直于 轴, 为点 在
轴上的射影,点 满足 ( 为常数, ),直线 交 于点 ,
其中 为坐标原点,点 异于点 .(1)若 ,求 的坐标;
(2)证明:数列 为等比数列;
(3)已知 ,设 及 的面积分别为 , ,若存在正整数 ,
使得 ,求 所有可能的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3) 或 .
【分析】(1)根据 ,代入坐标运算,即可求解;
(2)根据向量关系 ,并联立直线 和圆的方程,求得点 的坐标,再
根据等比数列的定义证明;
(3)根据(2)的结果求通项公式,表示点 和 的坐标,并代入求 ,同时将条
件等式变形为 的形式表示,并构造函数 ,判断函数的单调性,分情况代入
数值求 .
【详解】(1)因为 , , ,
所以 , ,
由 得 或因此 .
(2)因为 , , ,
所以 , ,
由 得 或
因此 , ,
因为 ,即 ,
所以 ,
因此 ,
又 ,所以 ,
因此 ,即数列 为等比数列.
(3)由(2)得 ,即 ,
于是 ,
注意到 ,因此 ,由 , ,
得 ,
因此 ,
因为 ,
所以 ,即 ,
设 , , ,
则 ,
因为 , ,
所以 ,
所以 ,即 单调递增.
又 , ,
所以 或2,
若 ,则 , ,
当 时, ,
因此 或3,
当 时, ,解得 ,
当 时, ,解得 .若 ,则 , ,
当 时, ,
因此 ,
所以 ,解得 (舍),
综上, 或 .
9.(2026·广东·一模)设双曲线 的离心率为2,其左、右焦点分别
是 ,过 的直线 与双曲线 的右支交于点 .当 与 轴垂直时, .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)求 的最小值;
(3)记 的内切圆 与双曲线 的一个公共点为 ,双曲线 的左顶点为 ,证明:
.
【答案】(1)
(2)9
(3)证明见解析
【分析】(1)依题意列出关于 的方程组,求解即得双曲线的标准方程;
(2)设直线 的方程为 与双曲线方程联立,推得 ,写出
的表达式,利用 的范围,即可求得 的最小值;
(3)先证明 与边 的切点即为点 ,再证 ,由此推得点 在直线上,再证 ,结合 , 且 ,可得点
均在 上,即得证.
【详解】(1)不妨设点 在第一象限,点 在第四象限,离心率 ① ,
在 中,当 时, ,故 ,即 ② ,
又因 ③ ,联立① ②③,解得 ,
故双曲线 的标准方程为 .
(2)由(1)得 ,当直线 的斜率为0时,直线 与双曲线的两个交点分别在
左支和右支,不符合条件;
当直线 的斜率不为0时,设直线 的方程为 ,
由 ,化简得 ,
设 ,则 ,解得 ,
则 ,
因 ,则 ,故 ,即 .
故 的最小值为9.
(3)如图,设 与边 切于点 ,
由双曲线的定义及内切圆切线长相等的性质得,,即点 与点 重合,即 与边 切于点 .
设 与边 切于点 ,则 ,
在 中, .
设点 ,点 ,则 ,解得 ,
即点 在直线 上,过点 作直线 的垂线,交直线 于点 ,
其中, ,
设点 关于直线 的对称点为点 ,所以 .
因为点 与点 ,点 与点 分别关于直线 对称,
所以 , 且 ,
所以点 均在 上,且 ,
所以 .
10.(2026·江苏·一模)已知双曲线 的离心率为 , 是
上一点,直线 的斜率为 ,且与 交于 两点.(1)求 的方程;
(2)若 ,求 的方程;
(3)证明: 的外接圆的圆心 在定直线上.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意,利用双曲线的几何性质,列出方程组,求得 ,即可
求解;
(2)设 ,联立方程组,由 ,求得 ,且 ,
结合 ,根据向量数量积的运算公式,列出方程,求得 的值,即可求解;
(3)由(2)求得线段 的垂直平分线的方程为 ,设点 的坐标为 ,根
据 及 ,列出方程,化简得到 ,代入
,求得 ,得到圆心 在定直线 上,即可得证.
【详解】(1)因为双曲线 的离心率为 ,且 是 上一点,
可得 ,解得 ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)设直线 的方程为 ,且 ,联立方程组 ,整理得 ,
则 ,解得 ,所以 或 ,
且 ,
因为 ,可得 ,
又因为 ,
可得 ,
所以
,
将 代入上式得,
,
因为 ,可得 ,即 ,
解得 或 ,
又因为 或 ,所以 ,
所以直线 的方程为 .
(3)由(2)知 ,可得 的中点 的横坐标为 ,
则点 的纵坐标为 ,即 ,
所以线段 的垂直平分线的方程为 ,即 ,
设点 的坐标为 ,
因为 ,可得 ,又因为 ,
代入得 ,
整理得 ,
又由 ,可得 ,
则 ,可得 ,
其中 ,
则 ,
整理得 ,
①当 时,两边同除以 ,可得 ,
代入 ,可得 ,即 ,
所以 的外接圆的圆心 在定直线 上;
②当 时,即 时,可得直线 的方程为 ,
此时点 满足直线 的方程,此时 三点共线,不能构成三角形,舍去,
综上可得, 的外接圆的圆心 在定直线 上.
11.(25-26高三下·山东·月考)已知动圆 过点 ,且与 相切,记该动圆的圆
心轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;(2)若 ,直线 与 交于 两点(点 在点 的右侧),直线
与 交于 两点, 在第一象限,记直线 与 的交点为 ,直
线 与 的交点为 ,线段 的中点为 .
(ⅰ)证明: 三点共线;
(ⅱ)若 ,过点 作 的平行线,分别交线段 于点 ,记
与 的面积分别为 和 ,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ) 的最大值36
【分析】(1)根据已知条件可得 的轨迹为抛物线,可求得 的方程;
(2)(ⅰ)设线段 的中点为 ,利用向量证明 三点共线,同理可证 三
点共线,进而可得结论;
(ⅱ)将 转化为四边形 面积,将直线和抛物线联立,利用韦达定理,求出直
线 和直线 的方程,则可求出 坐标,然后利用面积公式求解最值即可.
【详解】(1)已知圆 过点 ,且与 相切,
所以圆心 到点 的距离与点 到直线 的距离相等,
根据抛物线的定义可知,圆心 的轨迹为抛物线,且点 为焦点,直线 为准线,
设抛物线方程为 ,则 ,所以 .
所以曲线 的方程为 .
(2)(ⅰ)设线段 的中点为 ,因为 ,所以可设 ,
因为 ,
所以 三点共线,同理, 三点共线,所以 三点共线.
(ⅱ)设 , 的中点为 , 的中点为 ,
将 代入 得 ,
所以 ,解得 ,
所以 , ,所以 ,
同理 , ,所以 ,( 均在定直线 上),
因为 ,所以 与 面积相等, 与 面积相等;
所以 等于四边形 的面积,
设 ,直线 : ,即 ,
整理得,直线 : ,又 ,所以 ,
同理,直线 : ,又 ,所以 ,
所以,
所以四边形 面积
,
当且仅当 ,即 ,等号成立,
所以四边形 面积的最大值为36,即 的最大值为36.
12.(2026·四川·模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,短轴长为
2.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若动直线l与椭圆 有且仅有一个公共点,过原点O作l的垂线,垂足为M,设点M的
轨迹为E.
(ⅰ)求轨迹E的方程;
(ⅱ)以坐标原点O为公共端点作两条互相垂直的射线 , ,分别与E交于点P,Q,与
椭圆 交于点 , ,求以P, ,Q, 为顶点的四边形的面积的最大
值.
【答案】(1)(2)(i) (ii)
【分析】(1)根据短轴长求出 ,再由离心率得到 与 的关系,最后结合椭圆的基本关
系式 解出 ,从而确定椭圆方程;
(2)(i)先设出直线方程并与椭圆联立,利用相切条件得到参数关系,再结合垂足在直
线上且与直线垂直的条件,消去参数后得到轨迹方程,最后验证斜率不存在的情况;(ii)
先设两互相垂直的射线斜率为 与 ,分别求出四条线段长度的平方,利用发现的倒数关
系表示四边形面积,再通过换元法转化为二次函数最大值,进而得到面积的最大值.
【详解】(1)已知椭圆 ,离心率 ,短轴长 ,
由短轴长得 ,由离心率 ,得 ,
结合 ,得 ,解得 ,
因此,椭圆 的方程为: .
(2)(i)若动直线 的斜率存在,设其方程为 ,
联立直线与椭圆方程: ,得 ,
直线与椭圆相切,故判别式 ,即 ,可得 ,
因为 ,所以直线 的斜率为 ,设点 的坐标为 ,则有:
,即 ,
点 也在直线 上,所以 ,即代入 , ,
整理得轨迹 的方程: (当 时, , ,代入上式
也成立);
若动直线 的斜率不存在,切线方程为 ,过原点 作垂线,垂线即 轴,垂足 的
坐标为 ,满足 ,
综上,轨迹 的方程: .
(ii)点 在轨迹 上,将 代入得:
,即 ,则 ,
同理可得 ,
点 在椭圆 上,代入 得 ,即 ,
则 ,同理可得 ,
因为 ,四边形面积
因为 ,令 ,则 ,
因为 与 在 时都是增函数,所以 是增函数.
因为 ,令 ,则 , ,则 ,
令 , ,则当 时,即 时, 取得最大值,
最大值为 ,此时 ,
.
13.(2026·河南南阳·一模)用圆规画一个圆 ,然后在圆外标记点 ,并把圆周上的点
折叠到点 ,连接 ,标记出直线 与折痕所在直线 的交点 (如图),若不断在
圆周上取新的点 , ,…进行折叠并得到标记点 , ,…,设圆 的半径为4,点
到圆心 的距离为6,以 所在的直线为 轴, 的中垂线为 轴建立平面直角坐标
系,所有的点 , , ,…形成的轨迹记为曲线 .
(1)求曲线 的轨迹方程;
(2)设 为曲线 上第一象限内的一点,记 的重心为 ,内心为 .
①若 ,求点 的坐标;②连接 交曲线 于第四象限一点 ,设 的内心为 ,求四边形 的面积 的
取值范围.
【答案】(1)
(2)① ;② .
【分析】(1)由已知可得 ,进而由双曲线的定义知点 ,
, , 形成的轨迹是以 , 为焦点,以 为实轴长的双曲线,进而可求
曲线 的标准方程;
(2)①由 得 ,可求得内心 的纵坐标及 的内切圆半径为 ,
结合三角形面积公式计算可解得 ,再联立的距离方程与双曲线方程即可求得 的坐
标;②利用双曲线定义与三角形内切圆性质,先求 内切圆在 轴上的切点横
坐标均为 ,进而可得 和 均为角平分线,通过直线 倾斜角为 ,将 转化为
,再通过 计算即可得出结果.
【详解】(1)把圆周上的点 折叠到点 ,折痕所在直线 是 的垂直平分线,
∴ , ,
若不断在圆周上取新的点 , ,…,进行折叠并得到标记点 , ,…,
总有 , 成立,
符合双曲线定义,故点 , , ,…形成的轨迹是以 , 为焦点,
以 为实轴长的双曲线,故 ,
由 ,得 ,∴ , ,即曲线 的标准方程为: .
(2)方法一:
①设点 ( , ),则 的重心 的坐标为 ,
由题 知 ,即内心 的纵坐标为 ,也即内切圆半径为 ,
于是由 ,
得 ,而 , ,
即 ,解得 ,
从而有 ,解得 ,
所以点 的坐标为 .
②设内切圆 与 轴的切点为 ,其横坐标为 .
根据双曲线定义和内切圆性质:
, ,
联立解得: , ,
所以圆心 的横坐标为: ,
同理 的内切圆与 轴的切点横坐标也为2,
连接 和 ,则 和 均为角平分线,
设直线 倾斜角为 ,通过几何关系得:,
由题 , 均在右支上,可知 ,或 ,从而可得 ,即
,
所以 ,
即 的取值范围 .
方法二:
①连接 并延长交 轴于 ,由题 知 ,即 ,
由角平分线性质知: ,于是有 ,且 ,
解得 , ,故 ,易得 ;
设内切圆 与 轴的切点为 ,其横坐标为 .
根据双曲线定义和内切圆性质: ,
,联立解得: , ,
所以圆心 的横坐标为: ,
于是 ,即 ,故 ,
代入曲线 得 ,
所以点 的坐标为 .
②,由①知 的横坐标为2,同理 的内切圆与 轴的切点横坐标也为2,
连接 和 ,则 和 均为角平分线,设直线 倾斜角为 ,通过几何关系得:
,
由题 , 均在右支上,可知 ,或 ,从而可得 即
,
所以 ,
即 的取值范围是 .
14.(2026·河北张家口·一模)已知抛物线 的焦点F到直线
的距离为 .
(1)求抛物线 的方程.
(2)点 为直线 上的一点,过点 作 的切线,切点分别为 .
①问:直线 是否过定点?若过定点,请求出此定点坐标;若不过定点,请说明理由.②若点 在抛物线 的准线上,切点 在第一象限内,存在过点 的直线与 相交于
两点,过点 作平行于 的直线,分别与直线 和直线 交于点 ,若
,求 的值.
【答案】(1) ;
(2)① ;② .
【分析】(1)由题意,根据点到直线距离公式计算即可求解;
(2)①求得切线方程,由题意 在切线方程上可得直线 的方程为
,由此计算可解;②直线 的方程为 ,联立 ,可
得 ,设 ,直线 的方程为 ,可得
,设直线 的方程为 ,联立可得
,设直线 的方程为 ,联立可得
,由此可计算 ,计算可解.
【详解】(1)由题意可得 ,
故焦点 到直线 的距离 ,所以 ,解得 或 (舍去);
所以抛物线 的方程为 ;
(2)设抛物线 在点 的切线方程为 ,
切线与抛物线联立方程组 ,得
,
则 ,
化简可得 ,所以 ,
因为点 在抛物线 上,则 ,所以 ,
所以切线方程为 ,即 ,
将 代入化简可得 ,
所以抛物线 在点 的切线方程为 ;
①设 ,因为抛物线 ,
所以点 处的切线方程为 ,点 处的切线为 ,
设点 ,由题意可得,点 在直线 和直线 上,
所以 ,所以直线 过点 ,
所以直线 的方程为 ,故 ,
令 ,解得 ,
所以直线 过定点 ;
②由题意可得 ,直线 的方程为 ,联立 ,解得 ,所
以 ,
设 ,直线 的方程为 ,
联立方程 ,解得 ,
设直线 的方程为 ,
所以 ,
所以直线 的方程为 ,
联立方程 ,解得 ,
设直线 的方程为 ,联立方程 ,消去 可得 ,
由韦达定理可得, ,
整理可得 ,
所以
,
所以 ,即 .
15.(25-26高三下·河北沧州·月考)平面直角坐标系 中,抛物线 :
上的点到 的最小距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)过点 不垂直于坐标轴的直线 与 交于 , 两点,记点 关于 轴的对称点为 .
(i)证明:直线 过定点;(ii)记 的外接圆圆心为 ,求直线 斜率的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析(ii)
【分析】(1)首先设抛物线 上任意一点为 ,利用两点间距离公式表示该点到
的距离平方,转化为关于 的二次函数,根据二次函数的单调性求最小值,进
而求出 .
(2)(i)设直线 的方程为 ,与抛物线联立,利用韦达定理得到 和 ,
再写出直线 的方程,分析定点.
(ii)先求 的外接圆圆心 的坐标,再表示出直线 的斜率,结合 的取值和 的
范围求斜率范围.
【详解】(1)设抛物线 上任意一点为 .
由 得 .
则点 到点 的距离的平方为
.
令 , .
其对称轴方程为 .①
当 ,即 时, 在 处取得最小值,即 ,
由题意知 的最小值为 ,则 ,即 .解得 或 .
因为 ,所以 .②
当 ,即 时, 在区间 上单调递增;
在 处取得最小值 ,此情况无解.
综上所述, ,故抛物线 的方程为 .
(2)
(ⅰ)由(1)知 的方程为 ,点 的坐标为 .
设直线 的方程为 .
联立直线与抛物线方程 ,即 .
设 , ,则 , .
由题意知点 的坐标为 ,直线 的方程为 .
因为 , ,所以 ,
代入得直线 的斜率为 ,
整理得 ,即 ,将 代入得 ,
所以直线 恒过定点 .
(ⅱ)设 的外接圆圆心为 ,
则 到 , , 三点的距离相等,即 ,
由 得 ,
也即 .
因为 ,代入得
,
,
也即 .
因为点 在抛物线上,且 在 轴上,故 ,
所以 ,解得 .
同理,由 可得 .
由 ,化简得 .
因为直线 与抛物线交于两点,且构成三角形,故 ,
所以 ,即 .
因为 ,所以 .由 得 ,也即 ,
将 代入得 ,
则点 的轨迹方程为 (其中 ).
设直线 的斜率为 ,则 ,所以 .
将轨迹方程代入,得 .
令 ,
,
令 .因为 ,
当 时, ,即 在 上单调递增,又 ,
故当 时, ,函数 在 上单调递增,则 ,
又 ,即 ,解得 或 .
综上所述,直线 斜率的取值范围是 .
16.(2026·广东佛山·二模)已知椭圆 的左顶点 ,上顶点
.
(1)求椭圆 的方程和直线 的方程;
(2)过椭圆 上异于 的点 作 轴的垂线交直线 于 点,延长 至点 ,使
,直线 交椭圆 于点 .(i)求证:直线 的斜率之和为定值;
(ii)求 面积的最大值.
【答案】(1) , ;
(2)(i)证明见解析;(ii) .
【分析】(1)根据给定条件,直接写出椭圆及直线方程.
(2)(i)设出直线 方程,与椭圆方程联立求出点 的坐标,进而求出点 的坐标,
再利用斜率坐标公式计算得证;(ii)由(i)求出点 坐标,进而求出三角形面积关系,
利用换元法,结合导数求出最大值.
【详解】(1)由椭圆 的左顶点 ,上顶点 ,得 ,
所以椭圆 的方程为 ,直线 的方程为 .
(2)(i)直线 斜率存在,设其方程为 ,点
由 ,得 ,则 ,
解得 ,即点 ,
直线 交直线 于点 ,
由点 是线段 的中点,得点 ,
因此直线 的斜率 ,即 ,
所以直线 的斜率之和为定值.(ii)由(i)同理得 , ,
点 到直线 的距离 ,
则 的面积
,
显然 , ,令 ,
,求导得 ,
当 时, ;当 时, ,函数 在 上递增,在
上递减,
当 时, ,所以 面积的最大值为 .
17.(2026·湖北襄阳·一模)如图,设抛物线方程为 ,点P为直线
上任意一点,过P作抛物线的切线,切点分别为 , .(1)若 的坐标为 ,求证:直线 的方程为 ;
(2)已知P点的坐标为 , ,求此时抛物线的方程;
(3)是否存在点 ,使得点 关于直线 的对称点D在抛物线 上,
其中点 满足 ( 为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点P的坐
标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2) 或
(3)存在,
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)设 ,则可得 的方程为 ,结合 点坐标及 、 在抛物线
上,可得 , 是方程 的两根,则可得与 , 有关韦达定理,再表示
出直线 的斜率后,利用弦长公式计算即可得解;
(3)设 ,结合(1)、(2)中所得,可得 ,再利用 在抛物线
上,可得 或 ,即有 或 ,再分 及 讨论即可得.
【详解】(1)由 得 ,当 时, ,
所以 ,则 的方程为: ,
则 ,又 ,
故 ;
当 时, ,
所以 ,则 的方程为: ,
则 ,又 ,
故 ;
综上可得, ;
(2)设 ,由(1)可得 的方程为 ,
又P点的坐标为 , ,则 ,
又 ,所以 ,同理 ,
所以 , 是方程 的两根,
因此 , ,又 ,
由弦长公式得 ,
化简得 ,即 ,所以 或 (负值舍去),因此所求抛物线方程为 或 ;
(3)设 ,由题意得 ,
则 的中点坐标为 ,
由(1)(2)可知:直线 的方程为 ,
由点 在直线 上, 中点 也在直线 上,
则 , ,
作差得 ,即 ,
若 在抛物线上,则 ,
因此 或 ,即 或 ;
① 时,则 ,此时,点 适合题意;
②当 ,对于 ,此时 , ,
又 ,由 ,所以 ,
即 ,矛盾,故不符;
对于 ,因为 ,此时直线DH平行于x轴,
又 ,所以直线 与直线 不垂直,与题设矛盾;
所以 时,不存在符合题意的P点;
综上所述,仅存在一点 适合题意.18.(2026·浙江·模拟预测)已知抛物线: 焦点为 ,直线 与抛物
线有且只有一个交点.
(1)求抛物线的方程;
(2)设抛物线的准线与 轴交于点 ,过点 作直线 与抛物线交于 两点.
(i)若 的面积为4,求直线 的方程;
(ii)设 内切圆的半径为 ,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)(i) 或 ;(ii)
【分析】(1)联立直线方程 与抛物线的方程 ,得 ,
由 求得 ,从而得到抛物线的方程;
(2)(i)易得 ,设 ,代入 得, .设
,结合韦达定理,根据 的面积,求得 的值,即可得到直线 的方
程;(ii)利用三角形的面积公式,将 表示为 的函数,利用导数分析其单调性,并求得
其最大值.
【详解】(1)由 得 ,由已知可得 ,
所以抛物线方程为 ;(2)(i)抛物线 的准线方程为 ,所以 .
设 ,代入 得, ,
设 ,且 ,则 .
,所以
,
所以直线l的方程为: 或 ;
(ii)由(i)得
,
,
.
设 ,则
显然 关于m是增函数.
令 ,则 ,
两边平方,化简整理得 ,此时对应的 值满足题意.由于 关于m是递增函数, ; ,
所以当 时, 取得最小值,最小值为 ,
所以 的最大值为 .
19.(2026·四川泸州·二模)设抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于
两点( 点在 轴上方),点 ,直线 与 的另一个交点为 ,直线 与 的
另一个交点为 .
(1)若 的倾斜角为 ,求 ;
(2)探究直线 是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,请说明理由;
(3)若线段 的中点分别为 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设 ,结合抛物线关系化简出直线 的方程,由于直线过 ,代入得 ,由 的倾斜角得出斜率关系,得 ,结合抛物线定义求弦长 ;
(2)结合(1),设 ,得出 , , ,得出直线 所过定点;
(3)结合(1)(2),令 ,设 与 轴交于 ,逐步表示出点的坐标,
利用 得出 的表达式,换元求范围即可.
【详解】(1)设 ,
当 不与 轴垂直时,直线 的两点式方程为 ,
代入 整理得 ,
当 与 轴垂直时也符合,
故直线 的方程为 .
由于直线 过 ,代入得 ,
若 的倾斜角为 ,则 ,则 , ,
则 .
(2)设 ,由(1)同理可得直线 的方程为 ,
由于直线 过点 ,代入得 ,
设 ,则直线 的方程为 ,
由于直线 过 ,代入得 ,
则 ,直线 的方程为 ,
即 ,过定点 .
(3)由(1)(2),令 ,则 , , ,
则 , ,
, ,
设 与 轴交于 ,
直线 的两点式方程为 ,
代入得 ,
则 ,
设 ,则 ,
则 ,
由于 ,则 单调递增,
则 ,
的取值范围为 .20.(2026·河北衡水·模拟预测)已知动圆 过点 ,且与 相切,记该动圆圆心
轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)若 ,直线 与 交于点 ,直线 与 交于点 ,
点 在第一象限,记直线 与 的交点为 ,直线 与 的交点为 ,线段
的中点为 .
①证明: 三点共线;
②若 ,过点 作 的平行线,分别交线段 于点 ,记 与
的面积分别为 和 ,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析 ;②16
【分析】(1)设 ,根据题目条件列式化简可得轨迹;
(2)①设线段 的中点为 ,利用向量证明 , , 三点共线,同理可证 , ,
三点共线,进而可得结论;
②将 转化为四边形 面积,将直线和抛物线联立,利用韦达定理,求出直线
和直线 的方程,则可求出 坐标,然后利用面积公式 求解最值即
可.【详解】(1)已知圆 过点 ,且与 相切,所以圆心 到点 与点 到直
线 的距离相等,
根据抛物线的定义可知,圆心 的轨迹为抛物线,且点 为焦点,直线 为准线.
设抛物线方程为 ,则 ,所以 ,故 .
所以曲线 的方程为 .
(2)①设线段 的中点为 ,
因为 ,所以可设 , ,
因为
所以G,E,F三点共线,同理,H,E,F三点共线,
所以G,E,H三点共线.
②设 , , , , 中点为 , 中点为 ,
将 代入 得: ,所以 , ,
所以 ,
同理 , , ( 均在定直线 上)
因为 ,所以 与 面积相等, 与 面积相等;
所以 等于四边形 的面积,设 , ,
直线 : ,即
整理得,直线 : ,又 ,所以 ,
同理,直线 : ,又 ,所以 ,
所以
所以四边形 面积
,
当且仅当 ,即 ,即 时取等号,
所以四边形 面积的最大值为16,即 的最大值为16.
21.(2025·浙江宁波·一模)已知椭圆 的离心率为 ,
是 上的点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过 作两条倾斜角互补的直线,分别交椭圆 在 轴上方部分于 , 两点.
(i)求 面积的最大值;
(ii)过 延长线上的点 作椭圆 的两条切线 , ,若 与 交于点 , 与 交于点 ,求证:直线 过定点.
【答案】(1)
(2)(i) ;(ii)证明见解析
【分析】(1)由离心率及点在椭圆上,椭圆参数关系列方程组求得 ,即可得椭
圆方程;
(2)(i)设DE的方程为 ,与椭圆方程联立,利用弦长公式表示出 ,
利用点到直线的距离公式表示出T到DE的距离,表示出 面积,利用基本不等式即可
求得 面积的最大值;
(ii)设 ,设出过点 的椭圆 的切线方程,与椭圆方程联立,消元得到一元方程,
由相切得 ,再设 ,与切线方程联立,表示出点 ,点 的横坐标,再
由则 ,化简可得 ,可得直线MN过定点 .
【详解】(1)已知椭圆 的离心率为 , 是 上的点.
则 ,解得 ,
所以椭圆 的方程为 ;
(2)(i)显然当DE与 轴垂直时,TD,TE的倾斜角不互补,
设DE的方程为: ,设 ,联立 ,消x得: ,
所以 , ,
则 ,
所以 ,
代入得: ,
所以 ,即直线DE过定点 .
所以 , ,
所以 ,
又T到DE的距离为 ,
所以 ,当 时取等号.
即 面积的最大值为 ;
(ii)设 ,设过点 的椭圆 的两条切线为 , ,
联立 ,
得 ,
由相切得 ,化简得 ,所以 , ,
设 ,联立 ,解得 ,
联立 ,解得 ,
则 ,化简得: ,
所以直线MN过定点 .
22.(2025·山东济南·一模)已知双曲线 的离心率为 ,点
为坐标原点,过 的右焦点的直线 交 的右支于 两点,当 轴时, .
(1)求 的方程;
(2)过点 作直线 的垂线,垂足为 .
①证明:直线 过定点;
②求 面积的最小值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②【分析】(1)由离心率及双曲线参数关系求得 ,结合已知令 ,代
入双曲线求参数值,即可得方程;
(2)①设 ,则 ,设 ,联立双曲线并应用韦达定理,
结合直线 、双曲线对称性确定定点位置并得到 ,再作化简求值,即可得定
点坐标;
②应用三角形面积公式、弦长公式,结合 求面积的最小值.
【详解】(1)由题可知 ,
则 ,
由 轴时, ,可令 ,
代入双曲线得 ,
解得 ,
则所求方程为 ;
(2)①证明:设 ,则 ,
由 斜率不为0,可设 ,
联立双曲线并整理得 ,
则 , ,
所以 ,
由 ,直线 ,
根据双曲线的对称性,直线 所过定点必在 轴上,
令 ,则 ,解得 ,因为 ,所以 ,
而 ,所以 ,则 ,
所以 过定点 ;
② ,
由①得 ,解得 ,
令 ,
则 ,
因为 ,所以 ,则 ,当 时取等号,
所以 的最小值为 .