专题06 平面解析几何
7 大考点概览
考点01 直线方程与圆的方程
考点02 椭圆方程及其性质
考点03 双曲线方程及其性质
考点04 抛物线方程及其性质
考点05 圆锥曲线弦长面积问题
考点06 圆锥曲线定点定值问题
考点07 圆锥曲线证明,最值与探索问题
一、单选题
1.(2026·湖南怀化·一模)已知圆
与圆
相切,则
( )
A.4
B.6
C.4 或6
D.16 或36
【答案】C
【分析】求出两圆的圆心和半径,分内切与外切求解.
【详解】圆
的圆心为
,半径
,
圆
的圆心为
,半径
,
,
当两圆外切时,
,即
,解得
;
当两圆内切时,
,即
,解得
;
综上,则
或
.
2.(2026·湖南·模拟预测)已知圆
与直线
相切于点
,与直线
相交于
两点,且
,则圆
的半径为( )
A.
B.
C.
D.
考点1
直线方程与圆的方程
【答案】B
【分析】根据切点以及切线方程可知
,再由点到直线距离以及弦长公式可求得圆的半径.
【详解】设圆心
,由圆
与
相切于点
可得
,即
,
所以圆心
到直线
的距离为
,又弦
长为4,
故圆
的半径
.
3.(2026·湖南岳阳·一模)已知圆
和直线
,若圆
上存在三点到直
线的距离成公比为2 的等比数列,则的最小值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【分析】要使圆上存在三点到直线的距离成公比为2 的等比数列,需该圆上点到直线的最大距离与最小距
离之比大于等于4,由此建立不等式求的最小值.
【详解】设圆
上三点到直线的距离分别为
,
圆心
到直线的距离为
,
若直线与圆
相切或相交,此时
可以取非常小的正数,
则必存在三点到直线的距离成公比为2 的等比数列;
若直线与圆
相离,即
,
则圆上任意一点到直线的距离位于
,
若圆
上存在三点到直线的距离成公比为2 的等比数列,
则需
,得
,
则的最小值为.
故选:C
4.(2026·湖南邵阳·一模)已知直线
与圆
相交于
两点,则
劣弧
的长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由弧长公式进行求解.
【详解】圆
化为标准方程为:
,
圆心
,半径
,
如图所示:
则点
到直线
的距离为:
,
而
,
,得
,
则劣弧
的长为:
,
故选:B
二、多选题
5.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知圆
,抛物线
的焦点为F,P 为E
上一动点,当P 运动到点
时,
,直线l 与E 相交于A,B 两点,则( )
A.
B.若
,则直线PF 与圆C 相切
C.若M 为C 上一点,则
的最小值为1
D.存在直线l,使得A,B 两点关于
对称
【答案】ABD
【分析】根据焦半径公式求得
判断A,求出直线
的方程,然后利用圆心到直线的距离等于半径判
断B,设
,利用二次函数性质求得
最小值为4,进而利用圆的性质求得
最小值为
判断C,设
,与抛物线方程联立,利用韦达定理求出中点坐标,代入
求
出
,与
判断D.
【详解】因为当P 运动到点
时,
,所以
,故A 正确;
抛物线
,其焦点
,
圆
的圆心
,半径为
,
设
,则
,
解得
,则
,
故直线PF 的方程为
,因为圆心
到直线PF 的距离为
,
所以直线PF 与圆C 相切,故B 正确;
由上可知,
,即
的最小值为4,
所以
的最小值为
,故C 错误;
假设存在直线l 使得A,B 两点关于
对称,
设直线
,
,
,
由
,消去x 得,
,
则
,解得
,
又
,
,
则
,解得
,符合题意,故D 正确.
三、填空题
6.(2026·湖南邵阳·一模)在平面直角坐标系中,
为坐标原点,
,
,动点
满足
.当
取最大值时,
______.
【答案】
【分析】先求出点
的轨迹方程,判断出当
取最大值时点
的位置,结合直线与圆的位置关系求解
即可.
【详解】设
.
因为
,所以
,
整理得
,
所以点
的轨迹是以
为圆心,
为半径的圆.
则当
取最大值时,
与圆相切,则
.
在
中,
,
所以
.
一、单选题
1.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知点
在直线
上移动,椭圆
以
和
为焦点且经
过点
,则椭圆
的离心率的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先利用待定系数法求椭圆方程,联立方程得
的范围,进一步计算离心率
的范围.
【详解】椭圆
以
,
为焦点,即
,
,
所以设椭圆方程
,
联立方程
,
消去
得出
,
由题意可得
,
即
,得出
或
(舍去),解得
,
所以
,
考点2
椭圆方程及其性质
所以椭圆
的离心率的最大值为
.
2.(2026·湖南株洲·一模)已知椭圆
的焦点为
,一个短轴顶点为
,且离心率为
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】利用椭圆的性质把
用离心率表示出来,再利用二倍角公式以及诱导公式运算可得答案.
【详解】已知椭圆离心率
,短轴顶点为
,焦点为
,
在椭圆中,
,
,
代入
,
得
,
,
由于
是三角形内角,取值范围为
,
且
在
单调递减,
因此
故选 :C
二、多选题
3.(2026·湖南邵阳·一模)已知
,
分别是椭圆
:
的左、右焦点,过
的直线交
于
,
两点,则下列结论成立的是( )
A.
的周长为8
B.
C.
的最小值为
D.存在直线,使得
【答案】ABD
【分析】由椭圆的定义即可判断A;由基本不等式即可判断B;根据椭圆弦长公式即可判断C;根据
的最大角即可判断D.
【详解】A,根据椭圆的定义,
,
所以
的周长为
,故A 正确;
B,根据基本不等式,
,当且仅当
时等号成立,故B 正确;
C,设直线
的方程为
,
,
与椭圆方程联立
得,
,
,
,
,
当
时,
最小为1,故C 错误;
D,当直线过短轴顶点时,
最大,
此时
,即
最大为
,
所以存在直线,使得
,故D 正确.
4.(2026·湖南岳阳·一模)如图,圆
,圆
,动圆
与圆
外切于点
,
与圆
内切于点
,记圆心
的轨迹为曲线
,若直线
与曲线
交于
两点,则下面说法正确
的是( )
A.曲线
的方程为
B.
的最小值为
C.
D.当直线
斜率都存在时,
【答案】ABC
【分析】对A,直接根据椭圆的定义可得答案;对B,
与
互补,求出
的最大角即可;
对于C:直接利用向量的坐标运算求解;对于D:设
,
,结合斜率公式及点在椭
圆上即可判断.
【详解】
对于A,设动圆
的半径为,又动圆
与圆
外切且与圆
内切,
,
则
且
不重合,
故点
的轨迹是以
为焦点的椭圆(去掉
重合的点),
则曲线
的方程为
,故A 正确,
对于B,由图可知
与
互补,当点P 为椭圆短轴端点时,
最大,此时
,所以
,
则
的最大值为
,所以
的最小值为
,故B 正确;
对于C,
,
当且仅当
即
时等号成立,故C 正确;
对于D,设
,则
,即
,
由题意设
,则
,即
,
则
,故D 错误,
故选:ABC.
一、单选题
1.(2026·湖南怀化·一模)设
为坐标原点,
是
的左、右焦点,若在双曲线
上存在点
,满足三角形
的面积为
,则该双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用已知
,双曲线定义和
的面积,最后利用双曲线离心率公式计算得到离心率.
【详解】设
,双曲线焦点
,
,
由
,得
,
又因为
的面积
,
所以
,
平方得:
,
因为
在双曲线上,满足
,
考点3
双曲线方程及其性质
所以
,
所以
化简得
,
代入
,得:
,
,约去
得
,即
,
代入
得
,
因此离心率:
.
2.(2026·湖南永州·一模)已知
分别为双曲线
:
的左、右焦点,
为
右
支上的一点,线段
与
轴交于点
为坐标原点,过点
作
,垂足为
为线
段
上的一点,满足
,则
的渐近线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由题意可得
为
的重心,
为
的中点.从而得
,
,进而
得
,在
中,求得
,在
中,由余弦定理,得
,即有
解得
,
,即可得答案.
【详解】如图,设
,
为
的中点,
;
为
的重心,
为
的中点.
又
.
由双曲线的定义可知,
.
在
中,
.
在
中,由余弦定理,得
,
化简得
或
(舍去),
.
故
的渐近线方程为
.
故选:A.
二、多选题
3.(2026·湖南株洲·一模)下列关于双曲线
的说法,正确的是( )
A.双曲线
的焦距为2
B.双曲线
的两条渐近线相互垂直
C.双曲线
的离心率为
D.存在一条直线,与双曲线
有三个交点
【答案】BC
【分析】将双曲线化为标准形式得到
,结合双曲线的几何性质逐项判断即可.
【详解】将双曲线化为标准形式
,由此可得
对于A,焦距为
,故A 错误;
对于B,渐近线方程为
,斜率之积为
,相互垂直,故B 正确;
对于C,离心率
,故C 正确;
对于D,直线与双曲线联立得到的是二次方程,最多有 2 个解,所以最多有2 个交点,故D 错误;
故选:BC.
4.(2026·湖南永州·一模)已知双曲线
的左、右焦点分别为
,点
是
的渐近线上一点(
在
轴上方),直线
与圆
相切,且与
的左、右两支分别交于
两点,若
,则( )
A.以
为直径的圆与圆
相切
B.
的离心率
C.线段
的中点在直线
上
D.
的面积为
【答案】ABD
【分析】设
的中点为
,则
,即可判断A;设直线
与圆
的切点为
,直线
为双曲线的另一条渐近线,根据双曲线的对称性可得
,结合离心率的概念计算即可判断B;根据点
差法计算可得
,求出直线
的斜率即可判断C;设
,则
,
根据双曲线的定义可得
,结合
计算即可判断D.
【详解】设
的中点为
,则
,
以
为直径的圆与圆
的圆心距为两圆的半径之和,
故以
为直径的圆与圆
相切,故A 正确;
因为点
是双曲线的渐近线上的一点,
,
所以
,设直线
与圆
的切点为
,
则
,故直线
的斜率为
,
即直线
为双曲线的另一条渐近线,由双曲线的对称性知,
,即
,
所以双曲线的离心率为
,故B 正确;
设
的中点为
,设
,
则
,直线
的斜率为
,
且
,两式相减得
,
整理得
,即
,
又因为直线
的斜率为
,所以直线
的斜率为
,
所以
的中点在直线
上,故C 错误;
D:设
,因为
,
所以
,由双曲线的定义得,
,
因为
,代入得
,化简整理得
,
即
,即
,
解得
,又
,
所以
的面积为
,故D 正确.
故选:ABD
5.(2026·湖南湘潭·一模)已知
,
是双曲线
上两个不同的点,
是
的左顶点,则( )
A.
的焦距为
B.当
轴时,
与
可能垂直
C.当
时,
,
的横坐标之和的取值集合为
D.当
,
的纵坐标异号时,对任意的点
,都存在点
,使得
【答案】AC
【分析】对于A,根据双曲线方程进行判断;对于B,利用向量法进行判断;对于C,得到Q,R 的轨迹
方程,联立双曲线方程,求解;对于D,根据倾斜角和渐近线进行判断.
【详解】
的焦距为
,A 正确.
当
轴时,
.
(方法一)
,则
,因为
的两条渐近线互相垂直,所以
,B 错误.
(方法二)设
,
,则
,
,
则
,
若
,则
,解得
,
此时
,
,
三点重合,这与题意不符合,所以
与
不可能垂直,B 错误.
当
时,
,
在以
为圆心,3 为半径的圆上,
该圆的方程为
,
由
得
,
整理得
,解得
,
,
所以
,
的横坐标之和可能为
,
,
,
故
,
的横坐标之和的取值集合为
,C 正确.
如图,设
在第一象限,当直线
的倾斜角为
时,设直线
与
轴交于点
,
若
,则
,则直线
与
的一条渐近线
平行,从而点
不存在,D 错误.
故选:AC.
6.(2026·湖南邵阳·一模)已知双曲线
的离心率为
,左、右焦点分别为
,
,过
的直线与
的右支相交于
两点,则下列结论错误的有( )
A.
的方程为
B.
C.
的渐近线方程为
D.当
时,
的面积为3
【答案】BC
【分析】由已知条件可以知道
,离心率是
,所以
.
.进而可以得到双曲线的标准方程.
对选项逐一分析即可.
【详解】对于选项A,由已知条件可以知道
,离心率是
,所以
.
.所以双曲线的标准方程为
.故A 正确.
对于选项B,当
垂直于
轴时,将
,代入双曲线方程
可得
.
此时
.当
不垂直于
轴时,
,所以
.故选项B 错误.
对于选项C,双曲线的方程为
其渐近线方程为
.
已知
,则渐近线方程为
.即
.故选项C 错误.
对于选项D,因为
,所以
.
设
,根据双曲线的定义
即
.
又因为
,可以解得
.
所以
的面积
.故选项D 正确.
故选:BC.
7.(2026·湖南·模拟预测)已知双曲线有如下光学性质:从一个焦点发出的光线经过双曲线反射后,反射
光线的反向延长线通过另一个焦点.其几何事实为:若双曲线的两个焦点为
,
为双曲线上任意一
点,则
处的切线平分
,已知椭圆
的左、右焦点分别为
,双曲线
的左、右焦点分别为
,过
作直线与双曲线
相切于点
,与椭圆相交于点
,且
点
均位于第一象限,若
,则下列说法正确的是( )
A.直线的斜率为定值1
B.椭圆
的离心率为
C.双曲线
的离心率为
D.
为定值
【答案】ABD
【分析】设出直线的方程并与椭圆联立,由判别式可求得直线的斜率为定值1,切点
,故A
正确,结合双曲线的光学性质以及角平分线定理、正弦定理可求得椭圆
的离心率和双曲线
的离心率,
可判断选项BC,利用向量定比分点可求出
点的坐标,代入椭圆方程可求得D 正确,或作出辅助线利用
椭圆第二定义判断D 正确.
【详解】设椭圆
的半焦距为
,离心率为
,双曲线
的半焦距为
,离心率为
,
设直线为
,
联立
与
,得
,
由
得
,又点
均位于第一象限,所以
,
所以直线的斜率为定值1,切点
,故A 正确;
如下图所示:
由双曲线光学性质知,直线为
的平分线,由角平分线定理知
,
设
,则
,
,
从而
,椭圆
的离心率为
,
由选项A 知
,又
,所以
,
在
中,由正弦定理知
,
所以椭圆
的离心率为
,B 正确;
因为
,,所以
,双曲线
的离心率为
,故C 错误;
法一:设
,又点
,
由定比分点坐标公式知
,代入椭圆
的方程,得
,
化简得
,故
,故D 正确.
法二:切点
,在椭圆的右准线上,过点
作
轴的垂线,交
轴于点
,过点
作准线
的
垂线交准线于点
,
由椭圆第二定义知
,又
,故
,故D 正确.
三、填空题
8.(2026·湖南常德·一模)已知双曲线
:
左顶点为
,右焦点为
,过点
且倾
斜角为
的直线与双曲线
的右支相交于点
,若
,且
,则双曲线
的离心率为________.
【答案】
【分析】根据斜率公式,勾股定理以及双曲线中
关系式,即可联立求解.
【详解】由题知,
,
,
,
则
,
,
又
,设
,
则
,解得
,
所以
.
故答案为:
9.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知双曲线
的左、右焦点分别为
,
,过
作直线l 垂直于双曲线的一条渐近线,直线l 与双曲线的两条渐近线分别交于A,B 两点,若
,
则双曲线C 的离心率e 为______.
【答案】
/
【分析】设
,利用算两次思想计算
即可.
【详解】如图,由题意可知
,则
,
,
设
,则
,于是
,
即
,则
,解得离心率
.
四、解答题
10.(2026·湖南邵阳·一模)已知双曲线
的渐近线方程为
,右焦点为
,直线与
相切
于点
.
(1)若与
的渐近线分别交于
,
两点,证明:点
为线段AB 的中点;
(2)已知直线:
,
:
,若与,
分别交于点
,
,是否存在实数
,使得
恒成立?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,
【分析】(1)利用双曲线的渐近线方程和焦点坐标求出双曲线的标准方程,根据直线是否存在斜率进行
分类讨论,结合一元二次方程根与系数关系进行运算求解证明即可;
(2)根据两点间距离公式,结合(1)的结论进行求解即可.
【详解】(1)设双曲线
,
由题意得:
解得
故双曲线方程为
.
设
,则
ⅰ)当切线斜率不存在时,由对称性可知,
为AB 的中点.
ⅱ)当切线斜率存在时,设切线
(
或
)
联立方程组:
消去
得:
.
由
,即
.
又
,则
,
,
所以
,即
,解得
.
所以直线
,又
,则
.
联立方程组:
消去
得:
,因为
.
则上式化简为
,
恒成立.
设
,
,则
,所以
为AB 的中点.
(2)因为与相交,则切线的斜率存在,
由(1)知,切线
,将
,
分别代入切线的方程得
所以
,
,则
,
.
所以
.
故存在
,使得
恒成立.
一、单选题
1.(2026·湖南永州·一模)已知抛物线
的焦点为
,点
在
轴上且位于
右侧,点
在
上,
若
为等边三角形,则
( )
A.2
B.2
C.2
D.4
【答案】D
【分析】如图,设
,则
,结合抛物线的定义得
,进而建立
关于
的方程,解之即可求解.
【详解】如图,
,设
,
的中点为
,
则
,又
为等边三角形,所以
,
考点4
抛物线方程及其性质
由抛物线的定义知
,所以
,
解得
,所以
.
故选:D
2.(2026·湖南永州·一模)已知
分别为
内角
的对边,若
,
,
动点
满足
的大小与
的大小相等,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.2
【答案】C
【分析】根据降幂公式结合余弦定理可得
,根据面积可得
,可知点
在抛物线上,
结合抛物线的性质分析求解.
【详解】因为
,
整理可得
,则
,可知
为等边三角形.
设点
到直线
的距离为
,则
,可得
,
如图,过点
作
,垂足为
,则
,
过点
作
,垂足为
,可知点
在以
为焦点,
所在直线为准线的抛物线上,
可知当点
为抛物线顶点(即为
的中点)时,
取得最小值,此时
,
所以
的最小值为
.
故选:C.
二、多选题
3.(2026·河南南阳·模拟预测)已知抛物线C:
的焦点为
,过点
的直线与
C 交于
两点,其中
,
,则( )
A.直线的斜率为
B.点M 到y 轴的距离为7
C.
的面积为
D.直线
的倾斜角为30°或150°
【答案】AC
【分析】根据给定条件及抛物线的对称性,结合几何图形求出直线
的斜率,进而求出点
的坐标,
再逐项求解判断即可.
【详解】由抛物线
:
的焦点为
,得抛物线
,
设
,由对称性,不妨令点
在第一象限,
连接
并延长交抛物线于点
,连接
并延长交抛物线于点
,
直线
,由
消去
得
,则
,即
,
直线
,由
消去
得
,
则
,即
,因此
,点
与
关于
轴对称,则
,
同理得,点
与
关于
轴对称,
,
由
与
关于
轴对称,得
平分
,则
,
而
,且
,则
,
于是
,直线
的斜率
,直线
,
由
消去
得
,而
,
解得
,则
,
,点
,
对于A,直线的斜率为
,由对称性知,
也是直线的斜率,A 正确;
对于B,点
或
到
轴的距离均为
,B 错误;
对于C,由
,得
,C 正确;
对于D,直线
的倾斜角
,由对称性知,
也是直线
的倾斜角,D 错误.
故选:AC
4.(2026·湖南永州·一模)已知
为抛物线
的焦点,准线与
轴交于点
为第一
象限内抛物线上的点,且满足
,过点
作的垂线,垂足为
与
交于点
,则( )
A.直线
的斜率不是定值
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】根据抛物线的性质、斜率计算公式、余弦定理及几何关系求解即可.
【详解】由题意知,
,准线:
,
.
设
,则
.
因为点
为抛物线上的点,所以
.
又
,所以
,即
,
联立整理得,
,解得
,因为
,所以
.
所以
(
).
选项A:
,为定值,A 错误.
选项B:
,
,
.
所以
,B 正确.
选项C:因为
,所以
,
又
,所以
,所以
所以
,C 正确.
选项D:
,
因为
,
所以
,又
,
所以
.
因为
,所以
,所以
,D 正确.
故选:BCD
5.(2026·湖南永州·一模)已知
为抛物线
:
(
)的焦点,准线与
轴交于点
,
为
第一象限内抛物线上的点,且满足
,过点
作的垂线,垂足为
,
与
交于点
,则为
( )
A.直线
的斜率不是定值
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】先求得
,
,再求解直线
的斜率判断A;结合抛物线
的定义在直角三角形中计算判断B;通过几何关系得
为
的平分线,即可证明判断C;由
,即可判断D.
【详解】设
(
),易知
,由
得
.
由
得
,
,
显然
,故解得
,
则
,可得
,
,
,
为常数,故选项A 错误;
,
,
,故选项B 正确;
,
.
又
,
,
为
的平分线,
,故选项C 正确.
,
.
为
平分线,
.
又由前面分析知
,
,
.
,
,故选项D 正确.
故选:BCD
1.(2026·湖南怀化·一模)在抛物线
中,直线与
交于
两点,
为
的焦点.当直
线为
时,
.
(1)求抛物线
的标准方程;
(2)若线段
中点的纵坐标始终为1,求
的取值范围;
(3)已知直线
与
相交于
两点,直线
与
相交于
两点(点
在
轴的上方),若
,四边形
的外接圆圆心坐标为
,求证:
.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)联立直线与抛物线的方程,得韦达定理,进而根据弦长公式即可求解,
(2)联立方程可得韦达定理,根据中点坐标公式可求解
,进而根据焦半径公式,结合判别式即可得
解,
考点5
圆锥曲线弦长面积问题
(3)写出
的坐标,根据
得
,根据对称性判断圆心位于
,即可根据两点距
离公式代入化简求解.
【详解】(1)由题意可知
,
联立直线
与
的方程可得
,
设
,则
,
由弦长公式可得:
,
化简可得
,由于
,故
,(负值舍去).
故抛物线的方程为
.
(2)设直线
,
直线
与抛物线
联立可得
,
故
,
由于
,
故
,
因此
的取值范围为
(3)抛物线
与直线
相交于
故
,
抛物线
与直线
相交于
故
,
根据
可得
,
由于
轴,根据对称性可知四边形
的外接圆圆心
在
轴上,故
,
由
可得
,
化简可得
,
将
代入上式可得
,
由于
,可得
,故
,故
,
进而
.
2.(2026·湖南·模拟预测)已知椭圆
过点
,两个焦点坐标分别为
.
(1)求椭圆
的方程.
(2)已知
为椭圆
上异于
的两点,且直线
与
轴围成一个以
为顶点的等腰三角形.
(i)求证:直线
的斜率为定值;
(ii)求
面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)2.
【分析】(1)根据点
以及焦点坐标,解方程可求得椭圆
的方程;
(2)(i)法一:设直线
的方程为
,并与椭圆方程联立,结合韦达定理由
可得直
线
的斜率
;
法二:设直线
的方程为
,联立椭圆方程可解得
,同理可得
,化简可知直线
的斜率
;
法三:由
,可设直线
为
,
不同时为0,联立直线与椭圆方程化简
得
,可得
,即直线
的斜率为定值
.
(ii)设直线
为
,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理知
法一:易知
,当
时,
的面积取最大值2.
法二:由弦长公式可知
,又点
到直线
的距离
,所以
,当
时,
的面积取最大值2.
【详解】(1)设椭圆
的方程为
,
显然
,
将点
代入椭圆方程
,即
,解得
或
(舍去)
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)法一:
设直线
的方程为
(由对称性知
存在),如下图:
联立
得
,化简得
,
由
知
,则
,
因为
,所以
,即
,
化简得
,因为直线
不过点
,所以
,
故
.
法二:
设直线
的方程为
,
联立
,得
,化简
,
得
,
由
知
,即
,则
,
又
,所以
,
因为直线
与
轴围成一个以
为顶点的等腰三角形,所以
,
同理可得
,
由此可知
,
则直线
的斜率
,
故直线
的斜率为定值
.
法三:
因为直线
与
轴围成一个以
为顶点的等腰三角形,所以
,
因为
为椭圆上异于
的两点,
所以可设直线
为
,
不同时为0,
联立
与
,
得
,
等式两边同时除以
,记
,
化简得
,
由于
,所以
,说明直线
的斜率为定值
.
(ii)设直线
为
,
联立
与
,得
,
因为
,所以
.
由韦达定理知
法一:
过点
作
轴的垂线交直线
于点
,则点
的坐标为
,
,即
,
化简得
.
当且仅当
时,
的面积取最大值2.
法二:
易知
,
点
到直线
的距离
,
所以
,
当且仅当
时,
的面积取最大值2.
3.(2026·湖南邵阳·一模)已知椭圆
:
的左、右焦点分别为
,离心率
,
过
的直线交椭圆
于
两点,
的周长为8.
(1)求椭圆
的方程;
(2)过点
且与垂直的直线与椭圆
相交于
两点,
在
轴的上方,
分别为线段
,线段
的中点,直线
与直线
相交于点
.
(i)直线
是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由;
(ii)求
的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)直线
过定点,定点坐标为
;(ii)
【分析】(1)利用椭圆的定义,根据
的周长可列方程求出
,利用离心率求出,进而可得标准方
程.(2)(i)先根据题意判断直线与坐标轴不垂直,设出直线的方程,与椭圆方程联立,根据根与系数
的关系及中点坐标公式可得到点
的坐标,同理得到点
的坐标,进而可得到直线
的方程,可得定
点坐标;(ii)根据平行线间距离相等得到
,根据弦长公式可求得
,由
及基本不等式的变形可得最值.
【详解】(1)因为
的周长为
,所以
.
又
,所以
.
所以
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)直线
过定点.
由(1)知,
,又
在
轴的上方,所以直线与坐标轴不垂直.
设直线
.
将
代入
,整理得
.
则
.
所以
.
所以
,同理可得
.
所以
.
所以直线
的方程为
,即
,
因为该方程对任意非零实数
恒成立,
所以直线
过定点
.
(ii)连接
,设
为线段
的中点,直线
分别与
相交于点
,
连接
,如图所示.
因为
分别为
的中点,
所以
,
所以
到直线
的距离相等,
到直线
的距离相等.
则
.
所以
,
即
.
故
.
由(i)知,
,
同理可得
,
所以
当且仅当
时,即
时,等号成立.
所以
的面积的最小值为
.
4.(2026·湖南永州·一模)已知椭圆
经过点
为
的右焦点.
(1)求
的标准方程;
(2)过点
的直线与
交于
两点(的斜率存在且不为0),设点
关于
轴的对称点为
,
的外接圆圆心为
.
(i)求
面积的最大值;
(ii)直线
与直线
的斜率之积是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)是;定值为1,证明见解析.
【分析】(1)根据椭圆定义求
,再根据
关系联立方程求解椭圆方程;
(2)(i)直线
方程为
,跟椭圆方程联立可得
,根据直线
与
直线
的斜率之和为0,再结合韦达定理求得直线
过定点
,再利用韦达定理转化面积,再由
一般不等式求解面积最值;
(ii)求解
和
的垂直平分线方程为
,
,联立两直线方
程可得
,
,即得
,再结合
可得斜率乘积为定值.
【详解】(1)如图所示,因为
为
的右焦点,则
,且椭圆左焦点为
,
所以
,
所以
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)设直线
方程为
,
,
联立
,得
,
,即
,
,
,
因为点
关于
轴的对称点为
,则直线
与直线
的斜率之和为0,
所以
,
即
,即
,
得
,即
,所以直线
过定点
,且
,
所以
,
即
,令
,
,
当且仅当
时,即
时,
面积的最大值为
.
(ii)因为
的垂直平分线方程为
,
即
①,同理
的垂直平分线方程为
②,
+
①②得,
,故
,
-
①②得,
,
所以
,即
,
所以
,故
,
又因为
,故
,
所以直线
与直线
的斜率之积是定值1.
5.(2026·湖南岳阳·一模)已知椭圆
的离心率为
,且经过点
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)设椭圆
的左,右顶点分别为
,过
轴上的一点
作直线交椭圆
于
两点(异
于点
).设直线
斜率为
,直线
斜率为
.
(i)求
(用表示);
(ii)若
,
的面积为
,
的面积为
,求
的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)
【分析】(1)利用离心率推得
,结合点在椭圆上得
,解得
,即得椭圆方程;
(2)(i)设直线
的方程为
,与椭圆方程联立,写出韦达定理,根据斜率公式化简计算
即可;(ii)利用(i)的结论结合
求得
,分别表示出
,借助于韦达定理和基本不等式
即可求得
的最大值.
【详解】(1)由题可知,
,化简得
,
又因为
在椭圆
上,则
,
联立解得
,故椭圆
的方程为
.
(2)(i)依题意,设直线
的方程为
,
则联立
,消去
得
其中
,即
,
设
,则
.
则
;
(ii)由(i)可得
,解得
,即
,
,且
.
因
,
,
则
令
,则
,
,当且仅当
,即
时等号成立.
的最大值为
.
1.(2026·湖南邵阳·一模)已知椭圆
:
的左、右焦点分别为
,离心率
,
过
的直线交椭圆
于
两点,
的周长为8.
(1)求椭圆
的方程;
(2)过点
且与垂直的直线与椭圆
相交于
两点,
在
轴的上方,
分别为线段
,线段
的中点,直线
与直线
相交于点
.
(i)直线
是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由;
考点6
圆锥曲线定点定值问题
(ii)求
的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)直线
过定点,定点坐标为
;(ii)
【分析】(1)利用椭圆的定义,根据
的周长可列方程求出
,利用离心率求出,进而可得标准方
程.(2)(i)先根据题意判断直线与坐标轴不垂直,设出直线的方程,与椭圆方程联立,根据根与系数
的关系及中点坐标公式可得到点
的坐标,同理得到点
的坐标,进而可得到直线
的方程,可得定
点坐标;(ii)根据平行线间距离相等得到
,根据弦长公式可求得
,由
及基本不等式的变形可得最值.
【详解】(1)因为
的周长为
,所以
.
又
,所以
.
所以
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)直线
过定点.
由(1)知,
,又
在
轴的上方,所以直线与坐标轴不垂直.
设直线
.
将
代入
,整理得
.
则
.
所以
.
所以
,同理可得
.
所以
.
所以直线
的方程为
,即
,
因为该方程对任意非零实数
恒成立,
所以直线
过定点
.
(ii)连接
,设
为线段
的中点,直线
分别与
相交于点
,
连接
,如图所示.
因为
分别为
的中点,
所以
,
所以
到直线
的距离相等,
到直线
的距离相等.
则
.
所以
,
即
.
故
.
由(i)知,
,
同理可得
,
所以
当且仅当
时,即
时,等号成立.
所以
的面积的最小值为
.
2.(2026·湖南永州·一模)已知椭圆
经过点
为
的右焦点.
(1)求
的标准方程;
(2)过点
的直线与
交于
两点(的斜率存在且不为0),设点
关于
轴的对称点为
,
的外接圆圆心为
.
(i)求
面积的最大值;
(ii)直线
与直线
的斜率之积是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)是;定值为1,证明见解析.
【分析】(1)根据椭圆定义求
,再根据
关系联立方程求解椭圆方程;
(2)(i)直线
方程为
,跟椭圆方程联立可得
,根据直线
与
直线
的斜率之和为0,再结合韦达定理求得直线
过定点
,再利用韦达定理转化面积,再由
一般不等式求解面积最值;
(ii)求解
和
的垂直平分线方程为
,
,联立两直线方
程可得
,
,即得
,再结合
可得斜率乘积为定值.
【详解】(1)如图所示,因为
为
的右焦点,则
,且椭圆左焦点为
,
所以
,
所以
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)设直线
方程为
,
,
联立
,得
,
,即
,
,
,
因为点
关于
轴的对称点为
,则直线
与直线
的斜率之和为0,
所以
,
即
,即
,
得
,即
,所以直线
过定点
,且
,
所以
,
即
,令
,
,
当且仅当
时,即
时,
面积的最大值为
.
(ii)因为
的垂直平分线方程为
,
即
①,同理
的垂直平分线方程为
②,
+
①②得,
,故
,
-
①②得,
,
所以
,即
,
所以
,故
,
又因为
,故
,
所以直线
与直线
的斜率之积是定值1.
1.(2026·湖南·模拟预测)已知椭圆
过点
,两个焦点坐标分别为
.
(1)求椭圆
的方程.
(2)已知
为椭圆
上异于
的两点,且直线
与
轴围成一个以
为顶点的等腰三角形.
(i)求证:直线
的斜率为定值;
(ii)求
面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)2.
【分析】(1)根据点
以及焦点坐标,解方程可求得椭圆
的方程;
(2)(i)法一:设直线
的方程为
,并与椭圆方程联立,结合韦达定理由
可得直
线
的斜率
;
法二:设直线
的方程为
,联立椭圆方程可解得
,同理可得
,化简可知直线
的斜率
;
法三:由
,可设直线
为
,
不同时为0,联立直线与椭圆方程化简
考点7
圆锥曲线证明,最值与探索问题
得
,可得
,即直线
的斜率为定值
.
(ii)设直线
为
,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理知
法一:易知
,当
时,
的面积取最大值2.
法二:由弦长公式可知
,又点
到直线
的距离
,所以
,当
时,
的面积取最大值2.
【详解】(1)设椭圆
的方程为
,
显然
,
将点
代入椭圆方程
,即
,解得
或
(舍去)
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)法一:
设直线
的方程为
(由对称性知
存在),如下图:
联立
得
,化简得
,
由
知
,则
,
因为
,所以
,即
,
化简得
,因为直线
不过点
,所以
,
故
.
法二:
设直线
的方程为
,
联立
,得
,化简
,
得
,
由
知
,即
,则
,
又
,所以
,
因为直线
与
轴围成一个以
为顶点的等腰三角形,所以
,
同理可得
,
由此可知
,
则直线
的斜率
,
故直线
的斜率为定值
.
法三:
因为直线
与
轴围成一个以
为顶点的等腰三角形,所以
,
因为
为椭圆上异于
的两点,
所以可设直线
为
,
不同时为0,
联立
与
,
得
,
等式两边同时除以
,记
,
化简得
,
由于
,所以
,说明直线
的斜率为定值
.
(ii)设直线
为
,
联立
与
,得
,
因为
,所以
.
由韦达定理知
法一:
过点
作
轴的垂线交直线
于点
,则点
的坐标为
,
,即
,
化简得
.
当且仅当
时,
的面积取最大值2.
法二:
易知
,
点
到直线
的距离
,
所以
,
当且仅当
时,
的面积取最大值2.
2.(2026·湖南邵阳·一模)已知椭圆
:
的左、右焦点分别为
,离心率
,
过
的直线交椭圆
于
两点,
的周长为8.
(1)求椭圆
的方程;
(2)过点
且与垂直的直线与椭圆
相交于
两点,
在
轴的上方,
分别为线段
,线段
的中点,直线
与直线
相交于点
.
(i)直线
是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由;
(ii)求
的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)直线
过定点,定点坐标为
;(ii)
【分析】(1)利用椭圆的定义,根据
的周长可列方程求出
,利用离心率求出,进而可得标准方
程.(2)(i)先根据题意判断直线与坐标轴不垂直,设出直线的方程,与椭圆方程联立,根据根与系数
的关系及中点坐标公式可得到点
的坐标,同理得到点
的坐标,进而可得到直线
的方程,可得定
点坐标;(ii)根据平行线间距离相等得到
,根据弦长公式可求得
,由
及基本不等式的变形可得最值.
【详解】(1)因为
的周长为
,所以
.
又
,所以
.
所以
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)直线
过定点.
由(1)知,
,又
在
轴的上方,所以直线与坐标轴不垂直.
设直线
.
将
代入
,整理得
.
则
.
所以
.
所以
,同理可得
.
所以
.
所以直线
的方程为
,即
,
因为该方程对任意非零实数
恒成立,
所以直线
过定点
.
(ii)连接
,设
为线段
的中点,直线
分别与
相交于点
,
连接
,如图所示.
因为
分别为
的中点,
所以
,
所以
到直线
的距离相等,
到直线
的距离相等.
则
.
所以
,
即
.
故
.
由(i)知,
,
同理可得
,
所以
当且仅当
时,即
时,等号成立.
所以
的面积的最小值为
.
3.(2026·湖南永州·一模)已知椭圆
经过点
为
的右焦点.
(1)求
的标准方程;
(2)过点
的直线与
交于
两点(的斜率存在且不为0),设点
关于
轴的对称点为
,
的外接圆圆心为
.
(i)求
面积的最大值;
(ii)直线
与直线
的斜率之积是否为定值?若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)是;定值为1,证明见解析.
【分析】(1)根据椭圆定义求
,再根据
关系联立方程求解椭圆方程;
(2)(i)直线
方程为
,跟椭圆方程联立可得
,根据直线
与
直线
的斜率之和为0,再结合韦达定理求得直线
过定点
,再利用韦达定理转化面积,再由
一般不等式求解面积最值;
(ii)求解
和
的垂直平分线方程为
,
,联立两直线方
程可得
,
,即得
,再结合
可得斜率乘积为定值.
【详解】(1)如图所示,因为
为
的右焦点,则
,且椭圆左焦点为
,
所以
,
所以
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)(i)设直线
方程为
,
,
联立
,得
,
,即
,
,
,
因为点
关于
轴的对称点为
,则直线
与直线
的斜率之和为0,
所以
,
即
,即
,
得
,即
,所以直线
过定点
,且
,
所以
,
即
,令
,
,
当且仅当
时,即
时,
面积的最大值为
.
(ii)因为
的垂直平分线方程为
,
即
①,同理
的垂直平分线方程为
②,
+
①②得,
,故
,
-
①②得,
,
所以
,即
,
所以
,故
,
又因为
,故
,
所以直线
与直线
的斜率之积是定值1.
4.(2026·湖南怀化·一模)在抛物线
中,直线与
交于
两点,
为
的焦点.当直
线为
时,
.
(1)求抛物线
的标准方程;
(2)若线段
中点的纵坐标始终为1,求
的取值范围;
(3)已知直线
与
相交于
两点,直线
与
相交于
两点(点
在
轴的上方),若
,四边形
的外接圆圆心坐标为
,求证:
.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)联立直线与抛物线的方程,得韦达定理,进而根据弦长公式即可求解,
(2)联立方程可得韦达定理,根据中点坐标公式可求解
,进而根据焦半径公式,结合判别式即可得
解,
(3)写出
的坐标,根据
得
,根据对称性判断圆心位于
,即可根据两点距
离公式代入化简求解.
【详解】(1)由题意可知
,
联立直线
与
的方程可得
,
设
,则
,
由弦长公式可得:
,
化简可得
,由于
,故
,(负值舍去).
故抛物线的方程为
.
(2)设直线
,
直线
与抛物线
联立可得
,
故
,
由于
,
故
,
因此
的取值范围为
(3)抛物线
与直线
相交于
故
,
抛物线
与直线
相交于
故
,
根据
可得
,
由于
轴,根据对称性可知四边形
的外接圆圆心
在
轴上,故
,
由
可得
,
化简可得
,
将
代入上式可得
,
由于
,可得
,故
,故
,
进而
.
5.(2026·湖南岳阳·一模)已知椭圆
的离心率为
,且经过点
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)设椭圆
的左,右顶点分别为
,过
轴上的一点
作直线交椭圆
于
两点(异
于点
).设直线
斜率为
,直线
斜率为
.
(i)求
(用表示);
(ii)若
,
的面积为
,
的面积为
,求
的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)
【分析】(1)利用离心率推得
,结合点在椭圆上得
,解得
,即得椭圆方程;
(2)(i)设直线
的方程为
,与椭圆方程联立,写出韦达定理,根据斜率公式化简计算
即可;(ii)利用(i)的结论结合
求得
,分别表示出
,借助于韦达定理和基本不等式
即可求得
的最大值.
【详解】(1)由题可知,
,化简得
,
又因为
在椭圆
上,则
,
联立解得
,故椭圆
的方程为
.
(2)(i)依题意,设直线
的方程为
,
则联立
,消去
得
其中
,即
,
设
,则
.
则
;
(ii)由(i)可得
,解得
,即
,
,且
.
因
,
,
则
令
,则
,
,当且仅当
,即
时等号成立.
的最大值为
.