文档文本内容
专项 04 圆锥曲线
内容导航
【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题趋势:
年份 解答题题号 考查曲线类 解答题核心考点 解答题命题特点
与分值 型
2021 秋考20题 椭圆、抛物 椭圆定义、直线与椭圆位 综合性强,强调平面向量与解
(18分) 线 置关系;抛物线定义、平 析几何的深度结合,计算量中
面向量综合应用 等,设问有梯度
2022 秋考20题 椭圆、双曲 椭圆方程求解、最值与范 侧重几何转化能力,融入基本
(18分) 线 围问题;结合点到直线距 不等式,弱化纯代数计算,入
离考查几何转化 口易、深入难
2023 秋考20题 椭圆、抛物 直线与抛物线综合应用、 贴合上海命题特色,创新新定
(18分) 线 离心率计算;结合新定义 义题型,分阶设问明显,区分
曲线考查迁移能力 度强
2024 秋考20题 双曲线 双曲线定义、直线与双曲 减少复杂运算,强化几何分析
(18分) 线位置关系;侧重逻辑推 能力,注重解题逻辑的严谨
理与几何分析 性,梯度设计合理
2025 秋考20题 椭圆、双曲 椭圆定点定值问题、参数 高频考点重复出现,稳定性
(18分) 线 范围求解;双曲线离心 强,侧重多知识融合,突出思
率、渐近线综合应用 维能力考查
2026年预测:
1. 位置与分值
固定为第20题(压轴解答题),总分18分
第(1)问:4–6分(基础:求方程、离心率、基本性质)第(2)问:7–8分(中档:弦长、面积、向量、几何条件)
第(3)问:6–7分(压轴:定点、定值、范围/最值、存在性)
2. 曲线载体
主流:椭圆(近5年高频,2026仍为主流)
次主流:抛物线(上海卷常考,运算量适中)
冷点:双曲线(偶考,2024刚考过双曲线,2026概率低)
融合:椭圆 + 圆 / 抛物线(创新趋势)
3. 核心考点预测
定点/定值/定直线(上海卷最爱,80%概率)
范围与最值(结合函数、不等式、判别式)
几何性质转化(垂直、平行、等腰、中点、角平分线、向量)
存在性问题(是否存在点/直线满足条件)
运算简化(设线技巧、点差法、几何减算)
题型01 弦与中点类
析典例 · 建模型
1.(2026·上海杨浦·二模)已知A、F分别是双曲线 : (常数 )的右顶点和右焦点,记
过一、三象限的渐近线为 .(1)求双曲线 的离心率和渐近线 的方程;
(2)设 , 是 上一点,若线段 的中点 在双曲线 上,求点Q的坐标;
(3)设 ,过A作两条相互垂直的直线与双曲线 交于M、N两点(M在第一象限),若直线 、
分别与 交于C、D两点,且 与 的面积之比为2,求直线 的方程.
【思路分析】(1)借助离心率定义与渐近线定义计算即可得;
(2)设 ,结合中点公式可表示出 点坐标,代入双曲线方程计算即可得;
(3)设出直线 的方程,联立曲线可得点 坐标,联立渐近线方程可得点 坐标,利用直线 、
的关系计算可得点 、点 坐标,再利用面积公式计算即可得解.
【规范答题】(1)由 可得 ,则 ,则 ,
故双曲线 的离心率 ,
渐近线 的方程为 ;
(2)由 ,则双曲线方程为 , ,设 ,
则线段 的中点 的坐标为 ,
有 ,解得 ,故点Q的坐标为 ;
(3)由 ,则双曲线方程为 , 、 ,由题意可得直线 斜率存在且不为 ,
设直线 的方程为 ,则直线 的方程为 ,
,解得 或 ,则 ,
由 在第一象限,则 ,解得 ,
,解得 ,即 ,
则 ,即 ,
,即 ,
,
即 ,则 ,又 ,故 ,
即直线 的方程为 ,整理得 .
研考点 · 通技法x2 y2
中点弦通用:点差法(上海减算神器)椭圆 + =1,设弦端点A(x ,y ),B(x ,y )两式作差:
a2 b2 1 1 2 2
(x2−x2 ) (y2−y2 ) y b2
1 2 + 1 2 =0变形得中点斜率公式:k ⋅ 0=−
a2 b2 AB x a2
0
✅ 适用:已知中点求直线、已知弦斜率求中点范围,避开联立大量计算。
弦长公式固定模板(上海必写)统一设线 x=my+t,联立得一元二次方程:弦长
❑√Δ
|AB|=❑√1+m2 ⋅ 上海阅卷:必须写出Δ>0,否则扣步骤分。
|a|
中点陷阱规避点差法只能得必要条件,算出直线后,必须带回检验Δ>0,上海高频扣分点。
破类题 · 提能力
1.(2025·上海长宁·一模)已知抛物线 的焦点为 ,经过点 的直线 与抛物线 交于 两
点.
(1)设 ,求点 的横坐标;
(2)设 为坐标原点,线段 中点的纵坐标为 ,求 的面积;
(3)设线段 的垂直平分线与抛物线 交于点 ,若以线段 为直径的圆经过点 ,求直线 的
方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据抛物线的定义及 ,求出 ;
(2)设 ,设直线 的直线方程为 ,与抛物线方程联立,根据韦达定理得到
, ,再根据中点的纵坐标为 ,可解得结果;
(2)设 , ,求出 ,利用可得结果.
【详解】(1)由抛物线方程知: ,设 ,
由 得: , .
(2)由题意知:直线 斜率不为零,可设 , ,
由 得: ,则 ,
, ,
,又因为 中点的纵坐标为 ,所以 ,
所以 的面积为 ;
(3)由题意知:直线 斜率不为零,可设 , ,
由 得: ,则 ,
, ,所以 中点为 ,
因为线段 的垂直平分线与抛物线 交于点 ,
设 ,
联立 可得 ,
由韦达定理可得 , ,
若以线段 为直径的圆经过点 ,
,, 不相等, 不相等,
所以 ,同理
可得 , 不相等,
所以
即 ,解得 .
所以直线 的方程为 .
2.(2026·上海徐汇·二模)已知无穷数列 为严格增数列,且 .双曲线 的方程为
为双曲线 上两个不同的动点,其中 在双曲线 的右支上.
(1)若 ,求双曲线 的渐近线方程和焦点坐标;
(2)若 ,且点 为线段 的中点,求实数 的取值范围;
(3)已知直线 过双曲线 的右顶点.若 在双曲线 的右支上,则称弦 为双曲线 的“同支弦”,
否则称其为双曲线 的“异支弦”.是否存在等差数列 ,使得对于任意正整数 ,双曲线 “同支
弦”弦长的最小值均大于双曲线 “异支弦”弦长的最小值?若存在,请求出数列 的通项公式;若不
存在,请说明理由.【答案】(1)渐近线方程 ;焦点坐标为 .
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据双曲线的标准方程求出 的值,进而得到渐近线方程和焦点坐标.
(2)先设出 的坐标,再根据中点坐标公式得到 关于 的表达式,最后结合双曲线的性质求出
的取值范围.
(3)先设出直线 的方程,然后分别联立直线与双曲线 的方程,求出“同支弦”和“异支弦”
弦长的表达式,再根据条件列出不等式,进而判断是否存在满足条件的等差数列 .
【详解】(1)当 时,双曲线 的方程为 ,此时 .
根据双曲线渐近线方程 可得 .
根据 可得 ,焦点在 轴上,所以焦点坐标为 .
(2)设 ,因为 在双曲线 的右支上,所以 .
在双曲线 的右支上,所以 .
已知点 为线段 的中点,根据中点坐标公式可得 .
因为 ,所以 ,则 .
即实数 的取值范围是 .
(3) 的右顶点为 .
若直线 的斜率为0,此时 , 为异支弦, .若直线 的斜率不为0,设直线 的方程为 ,代入 ,
得 .
当 时,
设 ,则
.
设 ,则 .
当 为异支弦时, ,所以 ,即 .
所以 ,所以异支弦最小值为 .
当 为同支弦时, .
因为 ,所以 .
所以同支弦长最小值为 ,由已知 ,所以 .
若 是等差数列,设公差为 ,则一定存在一个充分大的 ,使 .
此时 ,不合题意,所以不存在这样的等差数列 .
题型02 垂直·向量·角度转化
析典例 · 建模型
1.(2026·上海崇明·二模)已知椭圆 .
(1)求椭圆C的离心率 ;(2)已知椭圆右顶点为A,设点M为y轴正半轴上一点,点P为椭圆C上的一点.若 ,求点M的坐
标;
(3)已知 ,过点 的直线交椭圆C于D,E两点,直线DG交直线 于点H,证明:
轴.
【思路分析】(1)根据离心率定义直接计算可得;
(2)设 利用向量关系表示出点 坐标,代入椭圆方程即可得解;
(3)利用韦达定理表示出点 的纵坐标,利用向量共线表示出点 的纵坐标,证明 和 的纵坐标相等
即可得证.
【规范答题】(1)记椭圆 的长轴长为 ,短轴长为 ,焦距为 ,
则 ,所以离心率 .
(2)由题知, ,设 , ,
因为 , ,
所以 ,得 ,
代入椭圆方程得 ,解得 (负根舍去)
(3)易知,当直线 斜率为0时, 为长轴端点, 与右焦点重合,满足题意;
设直线 的方程为 , ,
联立 得: ,
由 得 或 ,
则 ,
所以 ,则 ,设 ,因为 三点共线,则 , ,
所以 ,则 ,
所以 ,所以 轴.
研考点 · 通技法
垂直条件两套转化(二选一,择优)
斜率型:k ⋅k =−1(斜率均存在)
1 2
→ →
向量型(上海首选,无遗漏): OA⋅OB=x x + y y =0
1 2 1 2
→ →
三点共线 AP∥BP⟺x y −x y =0 ,避免斜率不存在讨论。
1 2 2 1
角平分线/等角上海不考复杂夹角公式,只用两种:斜率对称关系,点到直线距离相等(几何法最简)
→ →
向量比例问题 类,优先坐标分点转化,少用定比分点冷门公式。
AP=λPB
破类题 · 提能力
1.(25-26高三下·上海·月考)已知双曲线 与圆 在第一象限的交点
为 ,定义曲线 .
(1)若 ,求 的离心率;
(2)若 与 轴的交点是 上的点 满足 ,求 的大小;(3)若过点 且斜率为 的直线 交曲线 于 ,试用 的代数式表示 ,并求出
的取值范围.
【答案】(1)
(2) 或
(3) ,取值范围为 .
【分析】(1)先求出点 的坐标,然后求出 ,进而求得双曲线的离心率;
(2)根据双曲线的定义求出 ,然后根据余弦定理求解即可;
(3)先求出直线 的方程,然后分别与圆和双曲线的方程联立求出点 的坐标,进而根据向量数量积
的坐标公式求出 ,结合图中点 在 的上方,求出 的范围,即得其取值范围.
【详解】(1)因为 ,所以代入双曲线方程中得 ,解得 .
因为点 在第一象限,所以 .
将 代入圆的方程得, ,解得 .
所以双曲线的离心率为 .
(2)因为 ,所以圆 .
令 ,则 ,所以 ,恰好是双曲线 的焦点.
因为 上的点 满足 ,根据双曲线的定义可知 .所以 或 ,因为 ,
在 中,由余弦定理
时, ,解得 ,
此时 ;
时, ,解得 ;
此时 .
(3)过点 且斜率为 的直线 的方程为 ,即 .
联立直线 与圆 的方程为: .
展开化简得: .
因为 ,则上式可化简得 ,解得 ,记为 ;
联立直线 与双曲线 的方程为: .
展开化简得: ,解得 ,
则 ,记 ,
故 ,
因为直线 与曲线 有两个交点,如图可知,点 在 的上方,所以 .由 得 ,则 ,解得 ,
又 ,故 ,则 ,
故
所以 的取值范围是 .
2.已知双曲线 ,过点 的直线 与双曲线 交于 、 两点.
(1)若 ,且直线 垂直于 轴,求 ;
(2)若 ,设 在第一象限,双曲线的左顶点为 ,若 为等腰三角形,求点 的横坐标;
(3)若 分别为双曲线 的左右焦点,点 是点 关于 轴对称的点,若存在直线 使得
,求实数 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2)4或 ;
(3)
【分析】(1)求出 坐标即可;
(2)设 ,分 、 、 三种情况讨论,利用两点间距离公式求解;
(3)分斜率是否为0讨论,若直线 斜率不为0,设直线 ,与双曲线方程联立,根据韦达
定理化简 ,得出 的关系式,再结合 且 求出范围即可.
【详解】(1)令 ,则 ,得 ,故 ;
(2)设 满足 , ,
①当 时, ,
解得 (舍去)或 ,
②当 时, ,
得 (舍去)或 ,
③若 ,则 ,不符合题意;
综上所述,点 的横坐标为4或 ;
(3)①当直线 斜率为0时, ,则 为双曲线的两个顶点,且 重合,
则 ,舍去;
②若直线 斜率不为0,设 ,
设直线 ,
联立 ,得 ,则 且 ,得 且 ,
由韦达定理得 ,
因为 ,所以
因为 ,
所以 ,
则 ,
则 ,
即 ,
则 ,
即 ,
得 ,
即 ,得 ,
由 , , ,得 ,
若 ,对称轴为 ,则 ;
若 ,对称轴为 ,则 ,
因为 ,所以实数 的取值范围为 .题型03 定点 定值 定直线
析典例 · 建模型
1.已知动圆过定点 ,且与直线 相切,其中 .
(1)求动圆圆心 的轨迹方程;
(2)设 , 是轨迹 上异于原点 的两个不同点,若以 为直径的圆恰好过 点,证明直线 恒过定点,
并求出该定点坐标;
(3)设 , 是轨迹 上异于原点 的两个不同点,直线 和 的倾斜角分别为 和 ,当 时,
证明直线 恒过定点,并求出该定点坐标.
【思路分析】(1)设动圆圆心为 ,则 ,由此能导出所求动圆圆心的轨迹
的方程.
(2)设出直线方程,联立抛物线方程消元,利用韦达定理代入 整理可得;
(3)设 , ,设直线的方程为 ,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,
由 得 ,由此能求出直线 过定点坐标.
【规范答题】(1)设动圆圆心为 ,依题意可得 ,
整理得 ,所求动圆圆心的轨迹 的方程是 .
(2)易知直线 的斜率不为0,设其方程为 , , ,
联立 ,得 ,
则 , ,
由题意知, ,
即 ,
利用韦达定理代入得 ,整理得 ,
因为直线 不过原点,故 ,所以 ,
即直线 方程为 ,过定点 .
(3)证明:设 , ,由题意得 (否则 ,且 , ,
所以直线 的斜率存在,设其方程为 ,
显然 , .即 , ,
把 代入 得 ,
由韦达定理知, , ,由 得
韦达定理代入上式,整理化简得 , ,
此时,直线 的方程可表示为: ,即 ,
令 ,解得 ,
直线 恒过定点 .
2.(25-26高三上·上海·期中)已知点 为椭圆 的右焦点,椭圆 的
离心率为 ;
(1)求椭圆 的方程;
(2)若点 为椭圆 上的一个动点, , 不在直线 上,求 面积的最大值,并指出
面积最大时点 的坐标;
(3)若直线 与椭圆 交于A,B两点,记直线 的斜率为 ,且 ,问
的面积是否为定值?如果是,求出该定值:如果不是,请说明理由:
【思路分析】(1)由题意可得出关于 、 、 的方程组,解出这三个量的值,由此可得出椭圆 的标准
方程;
(2)设与直线 平行的直线方程为 ,当此直线与椭圆相切时,与 距离比较远的直线与
椭圆的切点为 ,此时 的面积取得最大值,联立直线与椭圆方程,消元由 得 的值,找到与
距离比较远的直线方程,利用平行线间的距离公式求出高,再求出 ,即可求解面积和点的坐标;
(3)设 , ,联立直线和椭圆的方程写出韦达定理,根据 求出 和 的关系式,
根据 求出 ,求出点 到直线l的距离,求出 的面积.【规范答题】(1)由题意得 ,解得 ,
故椭圆 的标准方程为 .
(2)点 和 知 ,
直线 的斜率为 ,则方程为: ,即 ,
设与直线 平行的直线方程为 ,
当此直线与椭圆相切时,与 距离比较远的直线与椭圆的切点为 ,
此时 的面积取得最大值.
将 代入椭圆方程 ,
消去 整理得 ,
则 ,解得 或4.
所以直线方程为 或 ,
与 距离比较远的直线方程是 ,
两平行线之间的距离 ,
又 ,所以 的面积的最大值是 .
方程 即 ,解得 ,即 的纵坐标为 ,
将 代入直线 得 ,所以 的坐标为 ,
所以 面积的最大值为 ,此时点 的坐标为 .
(3)设 , ,联立直线 和 ,可得 ,
可得 , ,
,
由 可得 ,
由弦长公式可得
,而点 到直线l的距离为 ,
所以 ,
综上可知, 的面积为定值 .
研考点 · 通技法
题型1:定点问题
解题套路(上海标准)① 特殊位置探点:直线垂直x轴/水平/过原点,快速算出候选定点
② 一般情况设线联立,韦达代入
③ 整理为:m⋅M+N=0 恒成立
④ 令参数系数=0,证恒过定点
关键简化过x轴动直线,x=my+t一律设 ,天然规避斜率不存在,上海最优解。
题型2:定值问题
高频考法线段倒数和、面积比值、距离乘积、斜率和/积为定值
上海解题逻辑韦达展开→通分合并→参数全部消去→结果为常数
秒杀特征式子结构对称、x x 与x +x 组合消参,是定值题信号。
1 2 1 2
题型3:定直线
多为对称轴、准线类背景,优先几何猜想+代数证明。
破类题 · 提能力
1.(2026·上海松江·模拟预测)已知椭圆 的左焦点为 ,过点 作斜率
不为0的直线 与椭圆 交于 两点.
(1)求椭圆 的离心率;
(2)设直线MF、NF的斜率分别为 ,求 的值;
(3)若点E满足 ,点D在椭圆上, 轴,探究直线EF与直线DQ的斜率之积是否为
定值?若为定值,请求出该值;若不为定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)0
(3)是,【分析】(1)根据已知确定椭圆参数,即可求离心率;
(2)设直线 , ,联立椭圆方程并应用韦达定理,代入
化简即可得;
(3)由题设 为 的外心,由 ,从而有 ,得 ,设出三角形外接圆的方程
,联立 整理得一元二次方程,其与(2)中方程同解得到等比例关
系求得 ,进而确定 坐标并求得 ,即可得结论.
【详解】(1)由题设 ,则 ,离心率为 ;
(2)由(1)知, ,即 ,
设直线 , ,
联立得 ,则 ,
,
,
所以 ;
(3)由 ,则 为 的外心,由 ,根据对称性知 ,则 ,
设过 的圆为 ,
过 得, ,
联立圆与直线 ,整理得 ,
上述方程与 有同解,
所以 ,可得 ,
外心 ,则 ,
所以 为定值.
2.已知椭圆 的左、右顶点分别为 ,且椭圆 经过点 ,点 为坐标原
点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)已知点 为椭圆 上任意一点,点 ,求 的取值范围;
(3)已知过椭圆 右焦点 的直线交椭圆 于不同的两点 ,且直线 不与坐标轴垂直,设直线的斜率分别为 ,试探究: 是否为一个定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说
明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据椭圆过点 ,代入椭圆方程 求解 即可;
(2)设点 ,由 ,根据题意和椭圆方程可得 ,再根据二次函数性质求解范
围;
(3)直线 的方程为 , ,联立直线和椭圆方程得
,由 得 ,再根据韦达定理化
简即可.
【详解】(1)由椭圆过点 ,可知 ,解得 ,
所以椭圆 的标准方程为 .
(2)如图所示,设点 ,由 ,可得
所以 ,
由 ,得 ,所以 .
设 ,由 ,得 ,且 对称轴 ,
所以在 , ,
因为 , ,
所以 在 的值域为 ,故 的取值范围是 .
(3)由题意知椭圆右焦点 ,左右顶点分别为 ,
设直线 的方程为 , ,联立 ,
消去 得 ,故 .
由 ,得 ,
即 ,
代入 ,
得 ,再代入 ,
得 ,所以 为定值 .
3.已知椭圆 的任意两条相互垂直的切线交点的轨迹是圆,称为椭圆的蒙日圆,其
方程为 .已知椭圆 的离心率为 ,焦距为 , 为坐标原点.
(1)求 的标准方程;
(2)已知直线 与 交于 两点,且 ,求 面积的取值范围;
(3)过 的蒙日圆上一点 ,作 的一条切线,与蒙日圆交于另一点 ,若直线 的斜率存在设
的斜率分别为 ,证明: 为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)利用离心率和焦距求出 ,进而求出 的标准方程;
(2)分斜率存在和不存在两种情况讨论,结合 得出 构造方程,结合韦达定理及面积
公式求解;
(3)设直线方程,联立直线和圆方程结合韦达定理计算求出 ,从而证明结论.【详解】(1)已知椭圆 的离心率为 ,焦距为 ,故 ,
由 ,得 , ,
椭圆 的标准方程为: .
(2)
由(1)知椭圆 的标准方程为: ,
当斜率不存在时,设直线 : ,则 ,代入椭圆方程得 ,
解得 ,则 ,
由 ,则 ,解得 , ,
则面积为 ,
当直线 斜率存在时,设方程为 , ,
联立直线与椭圆方程 得 ,
,可得 ①,且 ,则
,
化简得 ,即 ,经检验满足①式.
,
令 , ,则 , ,
,
令 ,则 ,则 ,
二次函数 ,开口向下,对称轴 ,最大值为 ,
区间端点 或 时, ,即 ,故 ,
,
综上可得, 面积的范围为 .
(3)由(1)得 ,则蒙日圆为 ,
设椭圆的切线方程为 ,由椭圆切线条件 ,
设切线与蒙日圆 的交点 ,
联立切线与圆方程 ,得 ,
由韦达定理得 ,因 ,
则
.
题型04 范围与最值类
析典例 · 建模型
1.(2026·上海·二模)设椭圆 的左顶点为A.
(1)求 的离心率;(2)设 的左焦点为F,上顶点为B,若点P在 上且位于y轴右侧. ,求点P的横坐标;
(3)设直线 ,l与 交于不同的两点C和D,若点A在以CD为直径的圆外,求实数m的取值
范围.
【规范答题】(1)由椭圆方程可得 , ,所以 .
(2)由条件可知 ,
设直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
,因为 ,所以 ,
所以直线 的方程为 ,
联立椭圆: ,
所以 或 ,
又因为点P位于y轴右侧,所以P的横坐标为 .
(3)设 , ,联立椭圆
,
先确定有两个交点,即 ,
即 ,
所以 .
因为圆上任意一点与直径两端点连线所成的角为直角,而点 在以 为直径的圆外,所以 ,等价于 ,
由 , ,
所以 ,
即 .
将 , 代入可得,
,
,
解得 或 ,结合 ,
所以 .
2.(25-26高三下·上海·月考)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 ,过右焦点 作两条互相
垂直的弦AB、CD,且AB、CD中点分别为M、N.
(1)写出椭圆右焦点 的坐标及该椭圆的离心率;
(2)证明:直线MN必过定点,并求出此定点坐标;
(3)若弦AB、CD的斜率均存在,求 面积的最大值.【思路分析】(1)直接根据椭圆方程写出右焦点 的坐标及离心率;
(2)分 斜率均存在和一条直线斜率不存在一条斜率为0两种情况讨论, 斜率均存在,设
,联立方程利用韦达定理求得点 的坐标,从而可求得直线 的方程,即可得证;
(3)由(2)可知直线MN过定点 ,则 ,化简整理结合函数的单调性即可得
出答案.
【规范答题】(1)由椭圆方程 可知: , ,所以
则右焦点坐标 ,该椭圆的离心率 ;
(2)若直线 的斜率存在且不为 ,则设 , ,
则
联立 ,得 ,
则 ,
则 ,则 ,
同理可得 ,
则直线 的斜率倒数为 ,
则直线 的方程为 ,即 ,
令 得 ,所以此时直线MN也过定点 ,
当 两条直线其中一条斜率不存在,一条直线斜率为0时,不妨设 斜率不存在, 斜率为0,此时 ,
则直线 的方程为 ,过点 ,
综上,动直线MN过定点 ;
(3)由(2)可知直线MN过定点 ,则 ,
,
令 ,则 ,
因为 在 上单调递增,所以 ,
故 面积的最大值为 .
研考点 · 通技法
范围唯一底层依据直线与曲线相交 Δ>0,先锁死参数定义域。
最值两大方法
函数法:把目标式化为单变量函数,结合定义域求值域(上海主流)
不等式法:对称结构、和定积定,用基本不等式快速最值1 ❑√Δ
面积速算模板以x轴上定点分割:S = |t|⋅|y −y ||y −y |=❑√1+m2 ⋅ 固定写法,考场
△OAB 2 1 2 1 2 A
直接套用。
破类题 · 提能力
1.(25-26高三下·上海浦东新·期中)已知双曲线 的左顶点为A,过点 的直线l
交双曲线C于M、N两点,点M在第一象限.
(1)若双曲线C的焦距为 ,求该双曲线C的离心率e;
(2)若 , 为直角三角形,求点M的坐标;
(3)若双曲线C的一条渐近线方程为 ,点M、N均在双曲线C的右支,且存在实数 ,
使得 成立,求直线l的倾斜角的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据焦距和离心率公式求解即可;
(2)分 , 两种情况讨论,根据垂直条件代入双曲线方程求解;
(3)根据渐近线方程得双曲线的方程,设直线l的方程为 ,联立方程,根据韦达定理求出
, ,根据 得到 的范围,构造 的不等式,解出 的范围,进而求出倾斜
角的范围.
【详解】(1)由题, ,得故
(2)因为点M在第一象限,故 不可能为直角;
若 ,将 代入曲线 ,得 符合题意,;
若 ,设点 ,则 ,
则
又因为点M满足 ,可得 ,此时 ,
DM与双曲线渐近线平行,不满足两个交点,舍去.
综上,点M的坐标 ;
(3)由题可得,双曲线 ,
当直线l的斜率不存在时,根据双曲线的对称性, ,不满足 ,
所以直线l的斜率一定存在,
又 ,说明 三点共线,且 都在双曲线的右支上,所以直线l的斜率不为0,
,
设直线l的方程为 , 、 ,且 , ,
联立方程 ,可得显然 , ,
, ,故
由 ,可得 ,且 .
故
因此 ,
根据对勾函数 的性质: 在 上单调递减,
可知 ,
又 ,
故 ,可得 .
所以,直线l斜率的取值范围为 ,
直线l倾斜角的取值范围为 .
2.已知椭圆 ,点 为 上关于原点对称的两点,点 为 上异于 的一点,点 满足
,其中 为实数.
(1)求椭圆 的离心率;
(2)若点 的坐标为 , ,且直线 经过点 ,求点 的坐标;
(3)若存在点 ,使得直线 与直线 垂直,且直线 与 有两个公共点,求实数 的取值范围.【答案】(1)
(2) 或
(3)
【分析】(1)由方程得到 ,再算出 即可得到离心率;
(2)根据 通过向量计算求出点 坐标,再根据 和 两点写出直线 的方程,与椭圆方程
联立即可得点 坐标;
(3)同(2)中方法得到点 坐标,再利用垂直关系得到直线 的方程,与椭圆方程联立得到二次方程,
使其判别式大于零,再通过变量代换解该不等式得到 的范围.
【详解】(1)由椭圆 的方程可得 ,则 ,∴ .
(2)因为点 为椭圆 上关于原点对称的两点,点 的坐标为 ,所以点 的坐标为 ,
设点 ,已知 且 ,即 ,
∴ ,解得 ,所以点 的坐标为 ,
已知直线 经过点 和点 ,由斜率公式可得直线 的斜率 ,
于是可写出直线 的点斜式方程 ,即 ,
联立 ,解得 或 ,和 横坐标不相等,当 时, ,当 时, ,所以点 的坐标为 或 .
(3)设 ,则 ,且满足 ,同(2)中推导可得 ,其中 ,
因为直线 与 垂直,若 ,则 ,可得 ,
结合点 坐标可写出直线 方程为 即 ,与椭圆方程联立,
得 ,整理得 ,
依题意有 ,化简得 ,
当 时, ,此时直线 为 ,与椭圆联立得 即 ,同样满足上式,
由椭圆方程知 ,令 ,因为 ,所以 ,
代入不等式右侧构造函数 ,
再令 ,则 ,利用二次函数性质可得最大值为 ,即 ,
解得 .
3.(25-26高三下·上海宝山·期中)将以坐标原点为顶点,以 轴为对称轴,并经过点 的抛物线记为
.作两条直线分别与抛物线 相交于点 ,设 的斜率分别为 ,且满足
.
(1)求抛物线 的标准方程;
(2)证明:直线 的斜率 ;(3)若直线 在 轴上的截距 ,求 面积的最大值.
【分析】(1)待定系数法设出抛物线的表达式,代入点 的坐标求解即可;
(2)联立 、 与抛物线方程,求出 、 的坐标,利用斜率公式求解即可;
(3)用含 的式子表示弦长 及点 到直线 的距离,进而表示 面积,利用函数求最值即可.
【详解】(1)由题意,设所求抛物线 的方程为: ,
点 代入抛物线 的方程得: ,
所以抛物线 的标准方程为: .
(2)由题意直线 的方程可设为 ,
联立 ,代入化简得 ,
由题意 ,从而 ,即 ,
从而 ,即 ;
同理可得 , ,
,
又 ,所以 ,
所以 .(3)由(2)可知 ,
设直线 的表达式为 ,即
联立 ,代入化简整理得: ,
由 故 ,
从而 , ,
点 到直线 的距离 ,
,
令 ,则 , ,
设 ,则 ,令 ,解得 (负值舍去)
则当 时, , 单调递增;
当 时, , 单调递减;从而 ,
即 面积的最大值为 .
4.(2026·上海闵行·二模)已知椭圆 的焦距为 ,离心率为 ,过点 的
直线交椭圆于点 .
(1)求 的方程;
(2)记 的面积为 ,求证: ;
(3)求 的最大值与最小值,并写出取最大值与最小值时直线 的方程.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)最大值 ,直线方程 ;最小值 ,直线方程
【分析】(1)根据椭圆已知的焦距和离心率求出参数 ,代入椭圆标准方程得到结果;
(2)将 表示为 点坐标的线性式,结合椭圆方程的参数形式,利用余弦函数的值域证明结论;
(3)设过点 的直线参数方程,利用参数 的几何意义将 转化为 ,结合韦达定理得到表达
式后求最值.
【详解】(1)由题意得 ,故 ,结合离心率 得 .
由椭圆关系 ,因此椭圆 的方程为: ;
(2)设 ,因为 ,所以直线 ,即 ,
所以点 到直线 的距离 ,又 ,所以
由 在椭圆上得 ,所以可设 ,
所以 ,
因此 ,得证.
(3)设过 的直线 参数方程为 ( 为参数),
代入椭圆方程整理得: ,
由参数 的几何意义得 ,
结合韦达定理得: ,
斜率存在时,设斜率为 ,化简得 ,
由 得:当 时, 取得最大值 ,对应直线方程为 ;
当直线斜率不存在时,直线为 ,此时 ,为最小值.
综上, 的最大值为 ,对应直线方程为 ;最小值为 ,对应直线方程为
5.(25-26高三下·上海·月考)我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,
则称它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知椭圆 : ,双曲线 是椭圆 的“姊妹”圆锥曲线, 、 分别为 、 的离心率,且 ,点 、 分别为椭圆 的左、右顶点,设过点
的动直线 交双曲线 右支于 、 两点,若直线 、 的斜率分别为 、 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)试探究 是否为定值.若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由;
(3)求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2)是, ;
(3)
【分析】‘(1)根据题目条件列出方程,求出 ,得到双曲线方程;
(2)设出直线方程,与双曲线方程联立,结合韦达定理求出 与 的比值;
(3)求出 与 的范围,结合函数单调性求取值范围.
【详解】(1)由题意可设双曲线 : ,
则 ,
解得 ,所以双曲线 的方程为 .
(2)设 , ,直线 的方程为 ,
由 得 ,则 , ,且 ,
所以
;
(或由韦达定理得 ,即 ,
所以
)
即 与 的比值为定值 .
(3)设直线 : ,
由 得 ,
由于点 为双曲线的左顶点,所以此方程有一根为 ,由韦达定理得 ,解得 .
因为点 在双曲线的右支上,所以 ,
解得 ,即 ,
同理可得 ,
由(2)中结论得 ,
得 ,所以 ,
故 ,
设 ,其图象对称轴为 ,
则 在 和 上严格减,
故 ,
故 的取值范围为 .
题型05 存在性探究问题
析典例 · 建模型
1.(25-26高三上·上海·期中)已知 和 为椭圆 上两点.
(1)求 的离心率;
(2)若过点 的直线 交 于另一点 ,且 的面积为12,求直线 的方程;
(3)设过点 的动直线与椭圆 有两个交点 、 ,试判断在 轴上是否存在点 使得向量所成角恒成立,若存在,求出 点纵坐标的取值范围;若不存在,说明理由.
【思路分析】(1)根据题目条件,以及待定系数法,求出参数值,进而求出椭圆离心率;
(2)根据直线和椭圆的位置关系,以及韦达定理,列出方程组,根据三角形面积,求出参数值,进而求
出直线方程;
(3)根据椭圆和直线的位置关系,以及韦达定理,根据向量数量积得坐标表示,列出不等式组,求出参
数范围,求出结果.
【规范答题】(1)由题意 ,解得 ,
所以 .
(2)
当 的斜率不存在时, , , , 到 距离 ,
此时 不满足条件.
当直线 斜率存在时,设 ,设 , ,
,消 可得 ,
当 时,
,又 ,所以 ,,
又 点到直线 的距离 ,
所以 ,
整理可得 或 (无解),即 ,
解得 或 ,此时代入检验,均满足 ,
或 ,即 或 .
(3)
椭圆方程为: .若过 的动直线的斜率存在,
则可设该直线方程为: ,设 , , ,
联立椭圆方程可得 ,
故 , , ,
而 , ,
故因为 恒成立,故 ,解得 ,
若过点 的动直线的斜率不存在,则 , ,
此时需 ,综上,可得 .
故 点纵坐标的取值范围为 .
2.(2025·上海黄浦·一模)已知双曲线 的中心位于坐标原点 ,焦点 , 分别在 轴的正、负半轴上,
,直线 是 的一条渐近线,直线 与 有且只有一个公共点 .
(1)求 的方程;
(2)若点 在 轴上,且 为直角,求点 的坐标;
(3)设动直线 平行于 ,与 交于点 , ,与 交于点 ,是否存在常数 ,使得
总成立?若存在,请求出 的值;若不存在,请说明理由.
【思路分析】(1)利用双曲线的焦距确定c,渐近线斜率确定 ,结合 求出 ,进而得到双
曲线方程.
(2)联立直线与双曲线,由判别式得 以确定 点坐标,设 点坐标后,利用向量垂直的数量积为0求解的坐标.
(3)先确定直线 的方程,联立 与双曲线得韦达定理,联立 与 得 点坐标,计算 和
并化简对比,得出常数 的值.
【规范答题】(1)依题意, ,解得 ,
所以 的方程为 .
(2)联立 ,消去 并化简得 ,
由题意可得 ,解得 ,因为 ,
所以 ,代入上式,解得 ,
所以 ,设 ,
因为 为直角,
所以 ,
解得 或 ,
所以 或 .
(3) ,设 , ,
联立 ,消去 并化简得 ,
,,
联立 ,解得 ,
所以 ,
,
代入 点坐标及韦达定理得
,
,
所以 ,使得 .
研考点 · 通技法
先假设存在,设出点坐标或直线方程
翻译几何条件,联立韦达
化简判断:
有解、符合Δ>0→存在
无解、矛盾、超出范围→不存在
应试技巧上海存在性问题90%存在,可先猜结论再证明,踩分更稳。
破类题 · 提能力1.(25-26高三上·上海嘉定·期中)在平面直角坐标系 中,已知椭圆 的左、右顶
点分别为 、 ,右焦点为 ,且椭圆 过点 、 ,过点 的直线 与椭圆 交于 、 两点(点
在 轴的上方).
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若 ,求点 的坐标;
(3)设直线 、 的斜率分别为 、 ,是否存在常数 ,使得 ?若存在,请求出 的值;若不
存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)代入已知两点坐标求得椭圆方程;
(2)设 ,由 ,得 所以 又点 在椭圆上,解方程组即可得解;
(3)设存在常数 ,使得 .由题意可设直线 的方程为 ,点 ,且
. 与 联立,韦达定理求出 ,用 表示出 ,消
去 ,将 代入化简即可得解.【详解】(1)因为椭圆 过点 、 ,则有 ,解得 ,
所以椭圆的标准方程为 .
(2)设 ,由(1)知 , ,所以
因为 ,所以 ,则 即 ,
即 .
又点 在 上,将 代入 ,解得 ,
又点 在 轴的上方,所以点 的坐标为
(3)假设存在常数 ,使得 .
由题意可设直线 的方程为 ,点 ,且 .
与 联立得, ,则 .
又因为
,
所以 即 .
所以存在常数 ,使得2.(25-26高三上·上海青浦·期末)已知椭圆 的左、右焦点分别为 为 上
两个不同的点,记 的周长和面积分别为 和 .
(1)若 的离心率为 ,求 的值;
(2)若满足 的点 有且仅有两个,求 的取值范围;
(3)若 ,是否存在点 使得 和 同时取到最大值?若存在,求出直线 的方程;若不存在,说
明理由.
【分析】(1)根据离心率的定义计算;
(2)根据椭圆的对称性以及 即可求出;
(3)根据椭圆的定义得出 ,得出当 三点共线时 最大,进而设
,与椭圆方程联立,再分别令 , ,结合基本不等式分别求面积的最大值,再作比
较即可.
【详解】(1)由题意知, ,则 ,
因 ,则离心率为 ,得 ;
(2)对于椭圆上任意一点 ,有 ,
因满足 的点 有且仅有两个且椭圆为对称图形,则 ,
得 ,
故 的取值范围为 ;
(3)若 ,则 , ,
由椭圆的定义可知, ,则 ,
等号成立时 三点共线,
故当 三点共线时, 取得最大值;
因直线 的斜率不为 ,则可设直线 , ,
联立 ,得 ,
则 ,得 ,
由韦达定理可知, ,
则 ,
则 ,
令 ,则 ,
若 ,则 ,则 ,等号成立时 ;
若 ,则 ,
则 ,等号成立时 ;
因 ,则不存在点 使得 和 同时取到最大值.
3.已知双曲线 : 的离心率为 ,点 在双曲线 上;
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)设点 是双曲线 上的动点, 是圆 : 上的动点,且直线 与圆 相切,求 的最
小值;
(3)如图, 是双曲线 上两点,直线 与 轴分别交于点 ,点 在直线 上;若 关于
原点对称,且 ,是否存在点 ,使得 为定值;若存在,求出该定点 的坐标;若不存在,请
说明理由;
【分析】(1)根据已知条件列方程组求解即可.
(2)根据直线 与圆 相切得到 ,设出点 坐标,结合二次函数性质求出 ,进而
求得 .
(3)设出直线方程 并与双曲线方程联立,结合韦达定理得到 , ;求出直线 、 方
程,得到点 、 坐标,结合对称列方程求出 ,求得 为定值,再结合直角三角形的性质求解即可.
【详解】(1)因为双曲线 的离心率为 ,点 在双曲线上,
所以 ,解得 , .
所以双曲线的方程为 .
(2)圆 : 的圆心 ,半径为 .
因为 是圆 上的动点,直线 与圆 相切,所以 , .
所以 .
设 ,因为点 是双曲线 上的动点,所以 .
所以 ,
当 时, 取得最小值,此时 ,
所以 .
(3)由题意知,直线 的斜率存在,设直线 的方程为 .联立 ,整理得 ,
且 ,
设 , ,则 , ,
直线 的方程为 ,
令 ,则 ,即 .
同理可得, .
因为 关于原点对称,所以 ,
即 ,
整理得 ,
即 ,
整理得 ,即 ,
所以 或 .若 ,则 ,则直线方程为 ,即 ,
此时直线 过点 ,不符合题意.
若 ,则直线方程为 ,恒过定点 ,
所以 为定值,
又 ,在 中, 为斜边,
所以当 为 中点 时, .
因此存在点 ,使得 为定值.
4.已知点 为椭圆 : 上一点, 、 分别为椭圆的左、右焦点.
(1)若点 不在 轴上,求 的周长;
(2)过右焦点的直线 与椭圆交于 、 两点,若以 为直径的圆过 ,求 的方程;
(3)若点 在 轴上方,设直线 与 交于点 ,与 轴交于点 , 延长线与 交于点 ,在 轴上方
是否存在点 ,使得 ( )成立?若存在,请求出点 的坐标;若
不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2) 或
(3)存在,
【分析】(1)由椭圆方程结合椭圆定义可得周长;
(2)要使以 为直径的圆经过 ,则 ,为此设 ,将直线方程与椭圆方程联立,再设 ,则 ,然后由韦达定理可得答案;
(3)设 , , ,由(2)中分析可得
,然后由椭圆对称性可得 ,由此可将
化为 ,据此可判断C的存在性.
【详解】(1)由题可得 .
当 不在 轴上,由椭圆定义可得: ,
则 ;
(2)由题可得直线 斜率不为0,因 ,设 ,
将直线方程与椭圆方程联立,得 ,
消去 得: ,判别式为: .
设 ,由韦达定理, .
因以 为直径的圆经过 ,则 .
又 ,则 .
则 ,
即
.则 或 ;
(3)设 , ,由题可得直线 斜率不为0,且也经过 .
设 ,由(2)中分析,可得 .
又由椭圆对称性,可得 与 关于 轴对称,则 .
从而 , ,
因 ,则
.
又 ,则 ,
结合 , ,
则 ,
则 , .
即存在 满足题意.(建议用时:45分钟)
刷模拟
1.(2026·上海·一模)定义:我们称双曲线 的“交换双曲线”为 ;
我们称椭圆 的“交换椭圆”为 ;
我们称圆 的“交换圆”为 .
(1)若双曲线C的“交换双曲线”为自己本身,双曲线C过点 ,求:双曲线C的标准方程;
(2)若过点 且与 相切的直线 与所有半径为 ,“交换圆”是自己本身的圆均相切,且一个球的表
面积与“交换圆”面积相同,求:球的体积;
(3)已知曲线 满足,当 时与离心率为 ,长轴长为 的椭圆 重合,当 时,与椭圆 的
“交换椭圆”重合,若矩形 的顶点均在曲线 上且关于 对称,求证:矩形 的面积小于
.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意可得 ,设出双曲线C的方程,代入点坐标,求出 ,即可得答案.
(2)根据导数的几何意义,求出切线l的方程,根据题意,可得圆中 ,设出圆的方程,根据点到直线的距离公式及直线与圆的位置关系,求出半径r的值,进而可得球的半径,代入体积公式,即可得答案.
(3)求出椭圆 的方程与其“交换椭圆”的方程,设 ,根据矩形的性质,可得对称点Q的坐标,
进而可得 的表达式,根据直线 平行直线 ,求出直线PN的方程,与椭圆W联立,根据韦达定
理,可得N点坐标,根据弦长公式,可得 表达式,进而可得面积S的表达式,根据椭圆W的参数方程,
结合三角函数的性质,即可得证.
【详解】(1)因为双曲线C的“交换双曲线”为自己本身,所以 ,
设双曲线C的方程为 ,
代入点 ,得 ,
所以双曲线C的方程为 ;
(2)对 求导可得 ,设切点为 ,
则切线的斜率 ,又 ,
所以切线l的方程为 ,
代入点 ,得 ,则切线l的方程为 ,即 ,
因为“交换圆”是自己本身,所以 ,
设圆的方程为 ,
因为直线l与圆 相切,所以 ,
则“交换圆”面积为 ,
设球的半径为R,则 ,解得 ,所以球的体积为
(3)由长轴为 ,可得 ,由离心率 ,得 ,
所以 ,
不妨设椭圆 的焦点在x轴,则方程为 ,
则椭圆 的“交换椭圆”方程为 ,
所以曲线 的方程为 ,
因为矩形关于 对称,设 在椭圆W上 ,
则 在“交换椭圆”上 ,则 ,
又直线 平行直线 ,则直线PN的斜率为1,
所以直线PN的方程为 ,即 ,
联立 ,得 ,
所以 ,得 ,
所以 ,
所以面积 ,因为点P在椭圆W上,所以 ,
令 , 为参数, ,
因为 ,所以 ,解得 ,
不妨取第一象限部分,则 ,
代入可得
,
因为 ,则 ,
所以当 时, 取得最大值为 .
2.(2026·上海金山·二模)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,点 为抛物线上一动点,
点 为坐标原点.
(1)若 ,求点 的坐标;
(2)若直线 与抛物线 只有一个交点,求直线 的方程;
(3)若 ,过点 作圆 的两条切线,交准线 于 、 两点,求 的取值范围.【答案】(1) 或
(2) 和
(3)
【分析】(1)根据条件列出方程即可求解;
(2)联立抛物线方程,消元后得方程,分类讨论,根据方程有一根求解即可;
(3)设过P点的切线方程,利用圆心到直线的距离等于半径求出关于直线斜率 的方程,再由切线与准线
交点的纵坐标表示 ,利用韦达定理化简,换元求取值范围即可.
【详解】(1)由 可知 ,
因为 ,所以 ,
即 ,解得 ,
代入抛物线方程, ,
所以点 的坐标为 或 .
(2)联立方程 ,可得 ,即 ,
因为只有一个交点,
所以 ,即 时,方程只有一解,满足题意,此时 ;
当 时,则需 ,解得 ,
此时 .
综上,直线 的方程为 和 .(3)设 ,
由题意,切线与准线相交,故切线的斜率存在,设切线方程为 ,
即 ,
由圆 知,圆心 ,半径 ,
所以 ,即 ,
设 ,
代入切线方程可得, ,
所以 ,(其中 分别是 的斜率)
所以 ,
又 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,
故求 的取值范围为 .
3.(2026·上海嘉定·二模)已知椭圆 与直线 、 .过椭圆上一点P作
的平行线交 于点M,作 的平行线交 于点N.
(1)当P为椭圆的上顶点时,求 的大小;
(2)若椭圆的离心率 ,求椭圆 的方程,并求 的最大值与最小值;
(3)若 为定值(与点P的位置无关),求a的值,并求此时四边形 面积的最大值.
【答案】(1)4
(2)最大值为4,最小值为2
(3) ,四边形 面积的最大值为
【分析】(1)根据条件分别求直线 和 的方程,再联立直线求交点 , 的坐标,即可求解;
(2)首先根据离心率求椭圆方程,再根据向量的平行四边形法则转化为求 的最值;
(3)首先根据点 的坐标求直线 和 的方程,通过联立直线方程求点 , 的坐标,再代入两点
间距离公式,根据定值求 ,首先角的关系求 ,再根据 为定值4,分两种情况,结合余弦
定理和基本不等式求 面积的最大值,再求四边形 面积的最大值.
【详解】(1)当点 在椭圆的上顶点时, , , ,联立 ,得 ,即 ,
联立 ,得 ,即 ,
所以 ;
(2)椭圆的离心率 ,得 ,
所以椭圆方程为 ;
由条件可知四边形 是平行四边形,所以 ,
设 , ,
所以 ,
所以 的最大值为4,最小值为2;
(3)设 ,则 , ,
联立 ,解得: , ,
即 ,
联立 ,解得: , ,
即 ,因为点 在椭圆上,满足 ,
所以
因为 为定值,所以与 无关,所以 ,得 ,则 ;
此时 ,
如图:由条件可知, ,则 ,
,
则 ,且 为定值4,
中根据余弦定理, ,
,
即 ,所以 ,
而四边形 是平行四边形, ,当 时等号成立,
此时,四边形 的最大值为4,
如下图:由以上可知, , ,
中根据余弦定理, ,
,
即 ,所以 ,而四边形 是平行四边形, ,当 时等号成立,
综上两种情况可知,四边形 的最大值为 .
4.(2026·上海普陀·二模)设 , , 、 ,双曲线 的一条渐近线方程是
,点 为 右支上的一点,直线 的方程是 , 是坐标原点.
(1)若点 的坐标为 ,求双曲线 的方程;
(2)若直线 经过点 ,且与 交于 、 两点,直线 、 的斜率分别为 、 ,求 的值;
(3)设点 是 的左焦点,点 、 是 的左、右两个顶点,直线 与直线 交于点 ,直线 经过点
与 的右支交于另外一点 ,若 ,且直线 恒过点 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意得 ,再将点 的坐标代入双曲线的方程,可求出 的值,进而可得出 的值,
由此可得出双曲线的方程;
(2)设点 、 ,易知点 、 关于原点对称,则 ,利用点差法可求得 的
值;
(3)设点 、 ,则 、 ,将直线 的方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,可得出 ,求出 的方程,由此可得出点 的坐标,并求出直线 的方程,将点 的坐
标代入直线 的方程,结合韦达定理可得出 的值,结合 可得出 的取值范围,在利用弦长公式
以及双曲线的定义可求得 周长的取值范围.
【详解】(1)由题意可知 ,则 ,则双曲线的方程可化为 ,
将点 的坐标代入双曲线的方程可得 ,解得 ,故 ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)由(1)可知,双曲线的方程为 ,即 ,
设点 、 ,易知点 、 关于原点对称,则 ,
因为 ,所以 ,故 ,
所以 .
(3)因为 ,所以双曲线的方程为 ,即 ,
易知点 、 、 ,
设点 、 ,则 、 ,
联立 得 ,
则 ,可得 ,
由韦达定理可得 , ,故 ①,直线 的方程为 ,在该直线方程中令 可得点 ,
直线 的方程为 ,
将点 的坐标代入直线 的方程得 ,
即 ②,
由①得 ,代入②式得 ,
故 ,解得 ,
所以 ,可得 ,
所以
,
因为 ,故直线 恒过右焦点 ,
由双曲线的定义可得 , ,
故 的周长为 ,
即 周长的取值范围是 .5.(2026·上海奉贤·二模)已知椭圆 经过点 ,离心率为 .过点 ,
的动直线 交椭圆 于 , 两点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线l与 相切,求当 时, 的长;
(3)若以 为直径的圆经过 轴上方的定点 ,求点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用离心率及所过点计算即可得;
(2)设出直线 后,利用圆的切线的性质计算可得 ,联立直线与曲线方程,消去 可得与横坐标相关韦
达定理,再利用弦长公式计算即可得;(3)设 , ,联立直线与曲线方程,消去 可得与横坐标相关韦达定理,再利用
圆上的点的性质,借助向量有 ,计算后可得与 、 、 、 有关等式,再利用定点性质计算即
可得解.
【详解】(1)由题意可得 ,解得 ,
故椭圆 的方程为 ;
(2)由 ,则 ,可设 , 、 ,
则由直线 与 相切,可得 ,化简得 ,
联立 ,消去 可得 ,
,
则 , ,
则
;(3)设 , 、 , ,
联立 ,消去 可得 ,
,即 ,
, ,
由点 在以 为直径的圆上,则 ,
由 , ,
则
,即
故 ,则有 ,
由 ,故 ,则有 ,
即 或 ,由 ,故 ,
即当且仅当 时,以 为直径的圆经过 轴上方的定点 ,
且 点坐标为 .
6.(2026·上海长宁·二模)双曲线 经过点 ,不垂直 轴的直线与 交于不同于
的 、 两点,直线 、 分别与 轴交于点 、 .
(1)求 的离心率;
(2)设直线 与 轴交于点 ,且 ,求点 的横坐标;
(3)若 、 关于原点对称,证明:直线 经过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)将点的坐标代入双曲线方程求得 ,进而利用公式可得离心率;
(2)设出点的坐标,利用坐标运算,结合向量关系,联立求解即可;(3)先求得 ,设直线 ,与双曲线方程联立 ,由韦达定理得 ,
即可求解定点.
【详解】(1)将 代入双曲线方程 可得: ,
因为双曲线中 ,所以 ,
即离心率: ;
(2)
设 ,直线 方程为 ,
令 ,得 ,即可知 ,
令 ,得 ,即可知 ,
由 ,可得: ,
则由纵坐标对应相等可得 ,
由(1)知双曲线化简为 ,代入得 ,
解得 或 (因为此时与点 重合故舍去),即 ;(3)设 ,由 关于原点对称得 ,
计算得直线 的斜率可得
所以有 ,
设直线 ,联立 ,
可得: ,
设 ,
由韦达定理得 ,
由 可得: ,
整理得: ,
所以 ,
所以 ,
代入韦达定理可得: ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,则 或 ,
当 时,直线 恒过点 ,不符合题意,
故 ,此时直线 恒过点 .
7.(2026·上海黄浦·二模)已知点 、 分别是曲线 的左、右焦点,动直线 过点 且不过点 ,它与 交于点 、 .
(1)求点 、 的坐标;
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)设直线 过点 且与 垂直,直线 与 的交点为 ,求证:存在唯一的常数 ,使得点 与 的
中心的连线平分线段 ,并求此时 的最大值.
【答案】(1) 、
(2) 或 .
(3)
【分析】(1)求出椭圆 的半焦距,可得出点 、 的坐标;
(2)设直线 的方程为 ,设 、 ,将该直线方程与椭圆的方程联立,列出韦达定
理,利用平面向量数量积的坐标运算以及韦达定理可求得 的值,即可得出直线 的方程;
(3)求出线段 的中点 的坐标,可得出直线 的斜率,将 代入直线 的方程,可得出点 的
坐标,即可求出直线 的斜率,结合题意可知直线 、 的斜率相等,可求出 的值,再求出 、
,即可求得 的最大值.【详解】(1)椭圆 的半焦距 ,故 、 .
(2)由题意可知直线 不与 轴重合,设直线 的方程为 ,设 、 ,
将 代入 ,得 ,则 ,
故 , ,
又 , ,
,解得 ,
所以直线 的方程为 或 .
(3)设线段 的中点为 ,由(2)知 , ,
直线 的斜率 ,
易知直线 的方程为 ,
将 代入直线 的方程 ,可得 ,
直线 的斜率 ,
因为直线 平分线段 ,则 ,所以 对任意的实数 恒成立,
则 ,解得 ,
故存在唯一的常数 ,使得 平分线段 .此时 ,
,所以 ,
令 ,则 ,故 (当且仅当 时, ),
所以 的最大值为 .
8.(2026·上海静安·二模)在 平面直角坐标系中,O为坐标原点.设椭圆 ,
的左、右焦点分别为 、 , , 的离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)过原点O作两条相互垂直的射线,与椭圆 分别交于A、B两点,证明:原点O到直线 的距离为定
值;
(3)过椭圆 的右焦点 且不与坐标轴垂直的直线l与椭圆 交于P、Q两点,点M是点P关于x轴的对称
点.在x轴上是否存在一个定点N,使得M、Q、N三点始终共线?若存在,求出点N的坐标;若不存在,
说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在定点 ,理由见解析
【分析】(1)利用待定系数法可求得椭圆的标准方程;
(2)设直线 的方程,并与椭圆联立方程组,利用韦达定理及 的条件,建立直线参数间的关
系,再使用点到直线的距离公式即可证明.
(3)设直线 的方程为 ,并与椭圆联立方程组,求出 的值,结合三点共线则 即可求解.
【详解】(1)由题意知 ,即 .
又因为离心率 ,所以 ,所以 .
故椭圆 的方程为 .
(2)证明:设 。
因为 ,所以 .
设直线 的方程为 ,
联立方程组 ,消去 得 ,
由韦达定理得 .
代入 ,即 ,
整理得 。
代入韦达定理结果并化简得 。
原点 到直线 的距离
所以原点 到直线 的距离为定值 .
(3)存在定点 ,理由如下:
由(1)知 ,设直线 的方程为 ,
设 ,则 ,联立方程组 ,消去 得 ,
由韦达定理得 .
设 ,若 三点共线,则 ,
即 ,整理得 .
将 代入上式,化简得 .
代入韦达定理结果,得 .
化简得 ,解得 .
所以存在定点 ,使得 三点始终共线.
刷真题
1.(2023·上海·高考真题)已知椭圆 .
(1)若 ,求椭圆 的离心率;
(2)设 为椭圆 的左右顶点,若椭圆 上一点E的纵坐标为1,且 ,求m的值;
(3)若P为椭圆 上一点,过点P作一条斜率为 的直线与双曲线 仅有一个公共点,求m的取
值范围.
【答案】(1)
(2)(3)
【分析】(1)由椭圆的离心率定义即可得出答案;
(2)设 ,求出E点的坐标,表示出 ,由数量积的定义求出 ,即可求出
m的值;
(3)设该直线为 ,直线 与双曲线 仅有一个公共点,讨论直线 与双曲线
的渐近线平行和直线 与双曲线 的渐近线不平行结合P为椭圆 上一点即可得出答
案.
【详解】(1)当 时,椭圆 ,焦点在 上,
则 ,则 .
(2)因为 为椭圆 的左右顶点,所以 ,
令 中 ,则 ,
若 , ,
,
解得: .
若 , ,
,
解得: .
(3)若P为椭圆 上一点,过点P作一条斜率为 的直线,设该直线为 ,直线 与双曲线 仅有一个公共点,
①直线 与双曲线 的渐近线平行时,
则双曲线 的渐近线为: ,所以 .
因为P为椭圆 上一点,所以 ,所以不满足题意.
②直线 与双曲线 的渐近线不平行时,
,则 ,
则 ,解得: ,
解得: ,因为 ,所以 .
又因为P为椭圆 上一点,所以 ,则 ,
则 ,解得: ,
所以 ,所以 ,综上所述: .
则m的取值范围为:
2.(2024·上海·高考真题)在平面直角坐标系 中,已知点 为椭圆 上一点, 、 分别
为椭圆的左、右焦点.
(1)若点 的横坐标为2,求 的长;
(2)设 的上、下顶点分别为 、 ,记 的面积为 的面积为 ,若 ,求 的
取值范围(3)若点 在 轴上方,设直线 与 交于点 ,与 轴交于点 延长线与 交于点 ,是否存在
轴上方的点 ,使得 成立?若存在,请求出点 的坐标;若不存
在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2) ;
(3)存在,
【分析】(1)根据给定条件,求出点 的纵坐标,再利用两点间距离公式计算即得.
(2)设 ,求出 ,再利用给定关系求出 的范围,进而求出 的范围.
(3)设 ,利用向量坐标运算及共线向量的坐标表示可得 ,再联立直
线 与椭圆方程,结合韦达定理求解即得.
【详解】(1)设 ,由点 为椭圆 上一点,得 ,即 ,又 ,
所以 .
(2)设 ,而 ,
则 ,由 ,得 ,
即 ,又 ,则 ,解得 ,
,所以 的范围是 .
(3)设 ,由图象对称性,得 、 关于 轴对称,则 ,
又 ,于是 ,
则 ,同理 ,
由 ,得 ,
因此 ,即 ,则 ,
设直线 ,由 消去 得 ,
则 ,即 ,而 ,解得 , ,
由 ,得 ,所以 .3.(2026·上海·高考真题)已知双曲线 ,过点 作不垂直于 轴的直线 交双曲线 于
、 两点.
(1)求双曲线离心率;
(2)若点 ,点 在双曲线的右支上,且 是 的中点,求直线 的斜率;
(3)若 , , 分别是双曲线 的左右焦点, 是 关于 轴的对称点,若存在直线 使得
,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)求出 ,直接利用公式即可求解;
(2)根据中点坐标公式求出点 ,将点 坐标代入双曲线方程求出 ,再利用斜率公式即可求出答案;
(3)设直线 方程为 ,联立求出 ,由题意得 且 ,再根
据 求出 ,结合 且 可求出答案.
【详解】(1)对于双曲线 , , ,
,
所以双曲线离心率 .
(2)因为点 是 的中点,所以点 ,代入双曲线方程 ,得 ,
解得 ,
又点 在双曲线的右支上,所以 ,即 ,
所以 ,
所以直线 的斜率为 .
(3)当直线斜率为 时,易知 与 共线,不符合题意;
当直线斜率不为 时,设直线 方程为 ,
设 , ,则 ,
联立 ,整理得 ,
(*)且 ,
, ,
因为 , ,
所以 , ,
所以 ,
即 ,
即 ,
整理得 ,即 ,代入(*)中得 ,又 ,所以 ,
又因为 ,即 ,所以 且 ,
综上, 的取值范围为 .
4.(2022·上海·高考真题)在椭圆 中,直线 上有两点C、D (C点在第一象限),左顶
点为A,下顶点为B,右焦点为F.
(1)若∠AFB ,求椭圆 的标准方程;
(2)若点C的纵坐标为2,点D的纵坐标为1,则BC与AD的交点是否在椭圆上?请说明理由;
(3)已知直线BC与椭圆 相交于点P,直线AD与椭圆 相交于点Q,若P与Q关于原点对称,求 的
最小值.
【答案】(1)
(2)交点为 ,在椭圆上,理由见解析
(3)6
【分析】(1)写出 三点的坐标,可将 用坐标表示出来,求出 的值,再结合已知条件,
即可求出 ,进而写出椭圆的标准方程;
(2)根据条件,写出直线 和 的方程,求出交点坐标,再将其代入椭圆标准方程的左边,即可判断
该点与椭圆的位置关系;
(3)利用三角换元(或者椭圆的参数方程)的方法设出点 的坐标,再结合点 的坐标,写出直线和 的方程,求出点 的坐标,表示出 ,再利用三角恒等变换以及同角三角函数关系化简
,最后根据重要不等式计算出 的最小值.
【详解】(1)由题可得 ,又 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
故椭圆 的标准方程为 ;
(2)由 ,得直线 的方程为: ,
由 ,得直线 的方程为: ,
联立两方程,解得交点为 ,
代入椭圆方程的左边,得 ,
故直线 与 的交点在椭圆上;
(3)由题有
因为 两点在椭圆上,且关于原点对称,
则设 ,
直线 ,则 ,
直线 ,则 ,
所以设 ,则 ,
因为 ,
所以 ,则 ,即 的最小值为6.
5.(2022·上海·高考真题)设有椭圆方程 ,直线 , 下端点为A,M
在l上,左、右焦点分别为 .
(1) ,AM的中点在x轴上,求点M的坐标;
(2)直线l与y轴交于B,直线AM经过右焦点 ,在 中有一内角余弦值为 ,求b;
(3)在椭圆 上存在一点P到l距离为d,使 ,随a的变化,求d的最小值.
【答案】(1)
(2) 或
(3)
【分析】(1)由题意可得椭圆方程为 ,从而确定 点的纵坐标,进一步可得点 的坐标;
(2)由直线方程可知 ,分类讨论 和 两种情况确定 的值即可;(3)设 ,利用点到直线距离公式和椭圆的定义可得 ,进一步
整理计算,结合三角函数的有界性求得 即可确定 的最小值.
【详解】(1)解:由题意可得 ,所以 ,
的中点在 轴上,
的纵坐标为 ,代入 得 ;
(2)解:由直线方程可知 , ,
①若 ,则 ,即 ,
,
.
②若 ,则 ,
, ,
, ,即 ,
, .
综上, 或 ;
(3)解:设 ,结合已知条件,由椭圆的定义及点到直线距离公式可得
,
显然椭圆在直线的左下方,则 ,即 ,
, ,即 ,,整理可得 ,即 ,
,即 的最小值为 .
6.(2023·上海·高考真题)曲线 ,第一象限内点A在Γ上,A的纵坐标是a.
(1)若A到准线距离为3,求a;
(2)若a=4,B在x轴上,AB中点在 上,求点B坐标和坐标原点O到AB距离;
(3)直线 ,令P是第一象限Γ上异于A的一点,直线PA交l于Q,H是P在l上的投影,若点A满足
“对于任意P都有 ”,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)代入求出 ,利用抛物线定义即可求出 值;
(2)代入 值求出 ,设 ,则得到 的中点坐标,再代入抛物线方程则得 值,则得到直线
的方程,利用点到直线的距离即可;
(3)设 ,写出直线 的方程,求出 点坐标,则 ,分
和 讨论即可.
【详解】(1)令 ,解得 ,即 ,而抛物线的准线方程为 ,
根据抛物线的定义有 ,解得 ,因为 为第一象限的点,则 .
(2)由 代入抛物线方程有 ,解得 ,则 ,设 ,则 的中点为 ,
代入抛物线方程有 ,解得 ,
直线 的斜率为 ,其方程为 ,即 ,
坐标原点 到 的距离为 .
(3)设 ,根据 ,
则 ,则直线 方程为 ,
化简得 ,
令 ,则 ,又 , ,
化简得 ①对任意的 恒成立.
则 , 结合 , ,
当 时, ,则 ,则①也成立.
综上所述: .7.(2025·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知曲线 ,点P、Q分别为 上不同
的两点, .
(1)求 所在椭圆的离心率;
(2)若 在y轴上,若T到直线 的距离为 ,求P的坐标;
(3)是否存在t,使得 是以T为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求t的取值范围;若不存在,请
说明理由.
【答案】(1) ;
(2) ;
(3)存在, .
【分析】(1)根据椭圆方程直接求离心率;
(2)问题化为以 为圆心, 为半径的圆与过 的直线相切,且切线与 有
交点,设切线方程,利用与圆相切关系求参数,进而确定P的坐标;
(3)设 , ,联立椭圆方程,结合韦达定理、判别式得
,注意讨论 、 ,确定 中点为 ,再结合 、
求参数范围.【详解】(1)由 ,则 ,即离心率为 ;
(2)由题设,问题化为以 为圆心, 为半径的圆与过 的直线相切,
且切线与 有交点,显然切线斜率存在,令切线为 ,
所以 ,可得 ,则 或 ,
当 ,则切线为 ,联立 ,可得 ,
则 或 ,故此时 ,满足;
当 ,则切线为 ,联立 ,可得 ,
则 或 ,故此时 ,不满足;
综上, .
(3)由题设,直线 的斜率存在,可设 , ,
联立 ,整理得 ,
其中 ,即 ,
所以 , ,则 ,
,
所以 且 ,故 ,当 时,则 且 ,则 ,此时 ,满足;
当 ,而 的中点为 ,又 ,
则 ,即 ,
且 ,
,
所以 ,则 ,
所以 ,则 ,故
所以 ,则 .
综上, .
8.(2024·上海·高考真题)已知双曲线 ,左、右顶点分别为 ,过点 的直
线交双曲线 于 两点.
(1)若 的离心率为2,求 .
(2)若 为等腰三角形,且点 在第一象限,求点 的坐标.(3)连接 ( 为坐标原点)并延长交 于点 ,若 ,求 的最大值.
【答案】(1) ;
(2)当 时, ;
(3) 的最大值为 .
【分析】(1)根据离心率的概念求出 ,再求出 即可;
(2)如图,易知 为钝角,则 ,根据两点距离公式建立方程组,解之即可求解;
(3)设 , : ,联立双曲线方程,利用韦达定理和平面向量数量积的坐标
表示建立关于 的方程,得 ,结合 即可求解.
【详解】(1)由双曲线的方程知 , ,
因为离心率为2,所以 ,得 .
(2)当 时,双曲线 ,且 .
因为点 在第一象限,所以 为钝角.
又 为等腰三角形,所以 .
设点 ,且 ,则
得 ,所以 .(3)由双曲线的方程知 ,且由题意知 关于原点对称.
设 ,则 .
由直线 不与 轴垂直,可设直线 的方程为 .
联立直线与双曲线的方程得
消去 ,得 ,
且 ,即 ,得 .
,
由 ,得 ,
所以 ,即 ,
整理得 ,
所以 ,
整理得 ,所以 .
又 ,所以 ,解得 ,
所以 ,又 ,
故 的取值范围是 ,故 的最大值为 .9.(2025·上海·高考真题)已知椭圆 , ,A是 的右顶点.
(1)若 的焦点 ,求离心率e;
(2)若 ,且 上存在一点P,满足 ,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与 交于C、D两点, 为钝角,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由方程可得 ,再由焦点坐标得 ,从而求出 得离心率;
(2)设点 坐标,由向量关系 坐标化可解得 坐标,代入椭圆方程可得 ;
(3)根据中垂线性质,由斜率与中点坐标得直线 方程,联立直线与椭圆方程,将钝角条件转化为向量不
等式 ,再坐标化利用韦达定理代入化简不等式求解可得 范围.
【详解】(1)由题意知, ,则 ,
由右焦点 ,可知 ,则 ,
故离心率 .
(2)由题意 ,由 得, ,
解得 ,代入 ,
得 ,又 ,解得 .
(3)由线段 的中垂线 的斜率为 ,所以直线 的斜率为 ,
则 ,解得 ,
由 得 中点坐标为 ,
故直线 ,显然直线 过椭圆内点 ,
故直线与椭圆恒有两不同交点,
设 ,
由 消 得 ,
由韦达定理得 ,
因为 为钝角,则 ,且 ,
则有 ,
所以 ,即 ,解得 ,
又 ,
故 ,即 的取值范围是 .