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重难点15:破解圆锥曲线弦长:圆锥曲线中斜率、弦长、周长、面积问题(培优固本提能讲义)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年

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文档文本内容

重难点15:破解圆锥曲线弦长:圆锥曲线
中斜率、弦长与面积问题
(培优固本提能讲义)
知识网络·核心根基深扎牢....................................................................................1
实战演练·能力进阶攀高峰....................................................................................4
题型一、求直线斜率........................................................................................4
题型二、求周长................................................................................................7
题型三、求弦长..............................................................................................11
题型四、已知弦长或弦长关系求参数..........................................................14
题型五、已知中点弦求参数..........................................................................17
题型六、求面积..............................................................................................19
题型七、已知面积或面积关系求参数..........................................................23
题型精析・方法突破提能力..............................................................................26
圆锥曲线中斜率、弦长与面积问题是高考解析几何的核心考点,其本质是代数方法解
决几何问题,核心工具是 “联立方程 + 韦达定理”,同时需结合几何图形的性质简化运
算。所有此类问题均围绕 “直线与圆锥曲线相交” 展开,通用解题思路如下:
步骤 1:设方程:定曲线与动直线
圆锥曲线方程:直接使用标准方程(椭圆x
2
a
2 +y
2
b
2 =1、双曲线x
2
a
2 −y
2
b
2 =1、抛物线
y
2=2px等),明确参数((a,b,p))的已知条件。
直线方程:根据斜率是否存在分类讨论(避免漏解):
知识网络・核心根基深扎牢
一、解题思路
若斜率存在且不为 0:设为y=kx+ m (k为斜率,m 为纵截距),便于联立消
元;
若斜率不存在:设为x=t(垂直于x轴,适用于抛物线或对称问题);
若斜率为 0:设为y= m (平行于x轴,较少单独使用)。
步骤 2:联立与消元:构建一元二次方程
将直线方程代入圆锥曲线方程,消去x或y(优先消去 “次数较低” 的变量,如抛
物线y
2=2px优先消x),得到关于单个变量的一元二次方程:
A x
2+ Bx+C=0(或Ay
2+ By+C=0)。
步骤 3:判韦达:用判别式与韦达定理定关系
相交
Δ=
⇔
B
2
4
−AC>0,由此可得到k与m的不等关系(关键约束条件,常用于后续
求范围或最值)。设交点为A(x1,y1)、B(x2,y2),则:x1+x2=−B
A ,x1x2=C
A (若
消去y);y1+y2=−B
A ,y1y2=C
A (若消去x)。
步骤 4:转代数:将几何条件译为代数表达式
根据题目要求(求斜率、弦长、面积、参数),将几何量用韦达定理的结果表示(核
心步骤)。
步骤 5:解方程/求最值:结合约束条件求解
代入韦达定理的表达式,化简后解方程(求斜率、参数),或结合Δ>0等约束条件
求范围、最值(常用二次函数、基本不等式、三角函数等工具)。
知识点
 
 1  :弦长公式(韦达定理)
 
 
设直线l:y=kx+ m 与圆锥曲线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),两点间距离为:
|AB|=
❑√1+k
2∙
❑√(x1+x2)
2
4
−x1x2;
|AB|= ❑√1+(
1
k)
2
∙
❑√( y1+ y2)
2
4
−y1 y2;
设直线l:x=ty+n与圆锥曲线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),两点间距离为:
二、方法技巧
|AB|= ❑√1+(
1
t)
2
∙
❑√(x1+x2)
2
4
−x1x2;
|AB|=
❑√1+t
2∙
❑√( y1+ y2)
2
4
−y1 y2;
注意:直线与圆锥曲线联立的一元二次方程利用韦达定理求x1+x2,x1x2,y1+ y2,
y1 y2
知识点
 
 2  :弦长公式(硬解定理)
 
 
设直线l:y=kx+ m 与圆锥曲线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),
联立消去x 得到:ax
2+ bx+c=0,两点间距离为:|AB|=
❑√1+k
2∙
❑√∆
|a| ;
联立消去y 得到:a y
2+ by+c=0,两点间距离为:|AB|=
❑√1+(
1
k)
2
∙
❑√∆
|a|
;
设直线l:x=ty+n与圆锥曲线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),
联立消去x 得到:ax
2+ bx+c=0,两点间距离为:|AB|= ❑√
1+(
1
t)
2
∙
❑√∆
|a|
;
联立消去y 得到:a y
2+ by+c=0,两点间距离为:|AB|=
❑√1+t
2∙
❑√∆
|a| ;
知识点
 
 3  :面积公式(任意三角形)
 
 
设平面内三点:直线y=kx+ m与曲线交点A(x1,y1)、B(x2,y2),定点P(x0,y0),
△PAB 的面积:
S=1
2 ×|AB|×d =1
2
❑√1+k
2∙
❑√(x1+x2)
2
4
−x1x2∙|k x0−y0+m|
❑√1+k
2
=1
2
❑√(x1+x2)
2
4
−x1x2∙|k x0−y0+m|
;
设平面内三点:直线x=ty+n与曲线交点A(x1,y1)、B(x2,y2),定点P(x0,y0),
△PAB 的面积:
S=1
2 ×|AB|×d =1
2
❑√1+t
2∙
❑√( y1+ y2)
2
4
−y1 y2∙|x0−t y0−n|
❑√1+t
2
=1
2
❑√( y1+ y2)
2
4
−y1 y2∙|x0−t y0−n|
;
知识点
 
 4  :面积公式(焦点三角形)
 
 
椭  圆:设椭圆椭圆x
2
a
2 +y
2
b
2 =1,a>b>0,焦点F1(−c,0)、F2(c,0),P(x0,y0)为
椭圆上一点,∆PF1F2中∠F1PF2=θ,|PF1|= m ,|PF2|=n,则面积为:
基本公式:S=1
2 mnsinθ;
坐标公式:S=c|y0|,因|y0|≤b,故面积最大值为Smax= bc;
角度关联公式:S= b
2tanθ
2
。
双曲线:设双曲线x
2
a
2 −y
2
b
2 =1,a>0,b>0O,焦点F1(−c,0)、F2(c,0),P(x0,y0)
为双曲线上一点,∆PF1F2中∠F1PF2=θ,|PF1|= m ,|PF2|=n,则面积为:
基本公式:S=1
2 mnsinθ;
坐标公式:S=c|y0|,因|y0|≥0,面积可无限增大;
角度关联公式:S=b
2
tanθ
2
。
注意:当P处于椭圆短轴端点时,θ最大。
知识点
 
 5  :面积公式(含焦点三角形)
 
 
设过焦点F1的直线与椭圆或双曲线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),焦点
F1(−c,0)、F2(c,0)
则S∆ABF2=S∆A F1F2+S∆BF1F2=1
2 ×2c×|y1−y2|=c
❑√( y1+ y2)
2
4
−y1 y2
注意:该公式可推广到如图的三角形求面积
则S∆ABP=S∆A PQ+S∆BPQ=1
2 ×|PQ|×|y1−y2|=1
2 ×|PQ|❑√( y1+ y2)
2
4
−y1 y2
知识点
 
 6  :圆锥曲线弦中点性质(用点差法)
 
 
椭  圆:设椭圆x
2
a
2 +y
2
b
2 =1,a>b>0,过椭圆内一点M(x0,y0)的弦为AB(M为AB中
点),则弦AB的斜率kAB与线段OM(O为原点)的斜率kOM之积为定值−b
2
a
2 ,即:
kAB·kOM=−b
2
a
2
双曲线:设双曲线x
2
a
2 −y
2
b
2 =1,a>0,b>0O,过双曲线内(或外,需保证弦存在)一点
M(x0,y0)的弦为AB(M为AB中点),则弦AB的斜率kAB与线段OM(O为原点)的
斜率kOM之积为定值b
2
a
2 ,即:kAB·kOM= b
2
a
2 。
实战演练・能力进阶攀高峰
题型一、求直线斜率
【答案】A
【分析】依题意设直线
的斜率为
,直线
的倾斜角为
,则
,设
,
,分别联立直线
、
方程与椭圆方程,即可得到
、
,再根据
,由弦长公式得到
,代入
、
,即
可得到关于
的方程,解得即可;
【详解】解:设直线
的斜率为
,直线
的倾斜角为
,则
,
为等腰直角三角形,
直线
的斜率为
或
,
,
设
,
,
,
,
由
,即
,即
,
典例探究
【典型例题】已知点A,B 在椭圆
上,点A 在第一象限,O 为坐标原点,且
.若
是等腰三角形(点O,A,B 按顺时针排列),则OA 的斜率为(    )
A.
或
B.
或
B.C.
或
D.
或
由
,即
,即
,
由
可得
,
,
整理可得
,
解得
故选:A
【1-1】若直线
与抛物线
交于
两个不同的点,抛物线的焦点为
,且
成等差数列,则
 (  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设
.由
得
,由韦达定理得
,因为直线
与抛物线
交于
两个不同的点,所以
即
, 由抛物线的性质可知
,再结合条件有
,进而得而出答案.
【详解】设
.由
消去
,得
,
举一反三
故
,解得
,且
.
由
,且
成等差数列,
得
,得
,
所以
,解得
又
,故
,
故选:D
【1-2】已知椭圆
,过右焦点
且斜率为
的直线与椭圆交于
,
两点,
若
,则
(    )
A.1
B.
C.
D.2
【答案】B
【分析】设直线方程
,根据
得纵坐标关系,结合韦达定理求
解.
【详解】由题:椭圆
,右焦点
,
过右焦点
且斜率为
的直线
,
设
,
联立
,得:
,
,
,所以
,得
,即
,
,
所以
故选:B
【1-3】已知椭圆C:
的离心率为
,过左焦点F 作一条斜率为
的直线,与椭圆交于A,B 两点,满足
,则实数k 的值为(    )
A.1
B.
C.
D.2
【答案】B
【分析】设出直线方程,联立椭圆方程,由
得到A、B 两点的纵坐标的关
系,进而得到方程,求出实数k 的值.
【详解】因为离心率
,所以
,设直线方程为:
,则
与椭圆
联立得:
,设
,不妨令
,由
可得:
,其中
①,
②,将
代入①②可得:
,
,从而
,解得:
,因为
,所以
.
故选:B
题型二、求周长
典例探究
【答案】D
【分析】由离心率为
,得到a,b,c 之间的关系,做出简图,分析可得直线
的
方程为:
,且直线
垂直平分
,所以
的周长等于
的周长,
等于
,将直线方程与椭圆方程
联立,利用弦长公式求出c,a 的值.
【详解】因为椭圆的离心率为
,所以
,
,
如图,
,所以
为正三角形,又因为直线
过
且垂
直于
,所以
,直线
的方程为:
,
设点D 坐标
,点E 坐标
,
将直线方程与椭圆方程
联立,得
,
【典型例题】已知椭圆
的上顶点为
,左右焦点为
,离心
率为
.过
且垂直于
的直线与
交于
两点,
,则
的周长是(    )
A.19
B.14
C.
D.13
则
,
,
所以
,
得
,
.
由图,直线
垂直平分
,所以
的周长等于
的周长,等于
.
故选:D.
【2-1】已知椭圆
的左焦点为
,点
是椭圆上异于顶点的任意一点,
为坐标
原点,若点
是线段
的中点,则
的周长为(    )
A.6
B.5
C.12
D.10
【答案】B
【分析】设椭圆的右焦点为
,连接
,进而得
的周长为
,即可得答案.
【详解】解:由题知,
,
设椭圆的右焦点为
,连接
,
因为点
是线段
的中点,
为线段
中点,
所以
,
,
所以,
的周长为
举一反三
故选:B
【2-2】已知椭圆
,过
作直线
与
交于
两点,则
的周长为(    )
A.24
B.20
C.16
D.12
【答案】A
【分析】根据焦点三角形的周长即可求解.
【详解】由椭圆方程可知
,则
,
所以
是椭圆
的焦点,
所以
的周长为
.
故选:
.
  
【2-3】已知椭圆C:
,椭圆C 的一顶点为A,两个焦点为
,
,
的面积为
,焦距为2,过
,且垂直于
的直线与椭圆C 交于D,E 两点,则
的周长是(    )
A.
B.8
C.
D.16
【答案】B
【分析】先根据
的面积为
,焦距为2,求得椭圆方程为
,然后
根据已知条件及等边三角形的性质,再利用等腰三角形的三线合一定理及椭圆的定义,结
合三角形的周长公式即可求解.
【详解】因为
的面积为
,焦距为2,所以
,
所以
,故椭圆方程为
,
假设
为椭圆C 的上顶点,因为两个焦点为
,
,
所以
,
,故
,
所以
为等边三角形,又因为过
,且垂直于
的直线与椭圆C 交于D,E 两
点,
所以
,
,
由椭圆的定义可知:
,
,
所以
的周长为
,
故选:
.
题型三、求弦长
【答案】B
【分析】设直线的方程为
,联立椭圆方程,结合韦达定理、弦长公式将
表示成
的函数即可求解.
【详解】设直线的方程为
,由
,得
,
由
,得
,
则
,
所以
,
当
时取到最大值,此时直线的方程为
.
故选:B.
【3-1】已知椭圆
:
的左焦点为
,不经过
且斜率为
的直线交
于
,
两点.当
的周长最大时,
(    )
典例探究
【典型例题】已知斜率为1 的直线与椭圆
相交于
,
两点,则
的最大值
为(    )
A.
B.
C.
D.
举一反三
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义证明当直线
过点
时,
的周长最大,联立方程组
求直线与椭圆的交点横坐标,根据弦长公式求结论.
【详解】椭圆
的左焦点
的坐标为
,则椭圆的右焦点
的坐标为
,
由椭圆的定义可得
,
,
所以
的周长为
,
又
,所以
,当且仅当
在线段
上时取等号,
所以当直线
过点
时,
的周长最大,
又直线
的斜率为
,所以直线
的方程为
,
联立
,消
可得
,所以
或
,
所以
,
所以当
的周长最大时,
,
故选:C.
  
【3-2】过双曲线
的左焦点F1,作倾斜角为
的直线与双曲线交于A,B 两点,
则
=(  )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】B
【分析】先表达出直线AB 的方程,根据题意,再将直线与双曲线联立方程组,结合
韦达定理即可求解.
【详解】依题意,得双曲线的左焦点F1的坐标为
,直线AB 的方程为
.
由
得
 . 
设
  ,
则
,
,所以
=3. 
故选:B.
  
【3-3】已知双曲线
的左焦点为
,圆
.若过
的直
线分别交
的左、右两支于A,B 两点,且圆
与
相切,
的离心率为
到
的渐近
线的距离为
,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由题意可得
,可得
,进而可求直线
的方程
,联立方程组可求弦长.
【详解】由
,得
.
双曲线
的渐近线方程为
,
,
因为
到
的渐近线的距离为
,所以
,解得
,所以
,
过
的直线
与圆
相切于
,则可得
,
所以
,
过
且与圆
相切的直线方程为
,
联立方程组
,消去
得
.设
,
则
,所以
.
故选:D.
【答案】C
【分析】联立直线与抛物线方程,再利用弦长公式即可得到答案.
【详解】设
,
题型四、已知弦长或弦长关系求参数
典例探究
【典型例题】已知直线
与抛物线
交于
两点,且
,则
(    )
A.
B.3
C.
D.
联立
,得
,
则
,解得
,
,
,
,解得
.
故选:C.
【4-1】已知抛物线
的焦点为F,过点F 且斜率大于0 的直线l 交C 于A,B 两点,
若
,则l 的斜率为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】设出直线方程,联立曲线方程后借助焦点弦公式计算即可得.
【详解】依题意
,设直线
的方程为
,
由
,得
,所以
,
所以
,解得
,
所以直线l 的斜率为
.
举一反三
  
故选:B.
【4-2】过点
且斜率为1 的直线交抛物线
于
两点,若
,
则
的值为(    )
A.2
B.3
C.4
D.7
【答案】D
【分析】求出直线
,然后与抛物线方程联立
,结合韦达定理及弦长
公式即可求解.
【详解】由题得直线
,设
,联立
得
,
令
,则
,所以
,
由
,
则
,解得
.故D 正确.
故选:D.
【4-3】已知椭圆
的右焦点为
,过点
的直线与
交于
两点,若直线
的斜率为正数,且
,则直线在
轴上的截距是(    )
A.1
B.-1
C.
D.
【答案】D
【分析】设出直线的横截式方程,联立直线与椭圆方程,利用弦长公式求解出
值,
则结果可求.
【详解】设
,
联立
,消去
化简整理得
,
所以
,
于是
,
解得
,
故直线的方程为
,
令
,解得
,所以直线在
轴上的截距为
,
故选:D.
题型五、已知中点弦求参数
典例探究
【答案】B
【分析】利用点差法计算得出
,借助离心率公式计算即可.
【详解】设
,
因为
为线段
的中点,所以
,
由
,两式相减可得:
,
整理得
,即
,
所以
,则
,即椭圆
的焦点在
轴上,
即
,则
,
所以
.
故选:B.
【5-1】已知椭圆
,过点
的直线l 与C 交于
两点,若
的中点坐标为
,则C 的离心率为(   )
【典型例题】过点
作斜率为
的直线与椭圆
相交于
两点,若
为线段
的中点,则
的离心率为(   )
A.
B.
C.
D.
举一反三
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据点差法结合直线
斜率可求出
,即可得到椭圆的离心率.
【详解】
由题意得,
.
设
,则
,
∵点
在椭圆上,∴
,
两式相减得,
,即
,
∴
,∴
,
∴C 的离心率
.
故选:B.
【5-2】已知直线
与双曲线
相交于
,
两点,且弦
的中点是
,则此双曲线
的渐近线方程为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】利用点差法,求
,即可求双曲线的渐近线方程.
【详解】设
,
,
则
,两式相减得
,
,即
,即
,
所以双曲线的渐近线方程为
.
故选:C
【5-3】已知双曲线
与直线
相交于A,B 两点,其中
中点的横坐标为
,则该双曲线的离心率为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】设
中点为
,根据易知确定
坐标值,再应用点差
法及直线斜率的两点公式得到
,进而得到双曲线参数的齐次方程求离心率.
【详解】设
中点为
,由题设易知
,故
,
因为
,故
,
所以
,而
,故
,
故
,故
.
故选:A
【答案】C
【分析】设
,根据向量加法的平行四边形法则得到
,再根据
其模长可得关于
的等式,联立椭圆方程即可求出
的值,再利用纵坐标的绝对值求三
角形面积即可.
【详解】
设
,
为坐标原点,由
,
,与
,
,
.
故选:C.
题型六、求面积
典例探究
【典型例题】已知椭圆
:
的焦点为
,
,椭圆
上有一点
处于第一象限,
且
,则
的面积为(   )
A.
B.
C.
D.1
【6-1】已知抛物线C:
的焦点为F,过点
及点F 的直线与C 交于
M,N 两点(M 在第一象限),与C 的准线交于点P,若
,O 为坐标原点,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由题可知焦点
,过点N 作准线
的垂线,垂足为点
,可得
,进而可得直线FA 的斜率为
,然后可得
,联立直线方程与抛物
线方程组,可得
,
,利用三角形面积公式即可求解.
【详解】
由抛物线C:
方程可知:焦点
,准线方程
.
过点N 作准线
的垂线,垂足为点
,如图所示,则由抛物线的定义可知
举一反三
.
又
,所以
,所以
,所以
,所以直线FA
的斜率为
.
由直线的点斜式方程可知:直线FA 的方程为
,即
.
令
,得
,则
,所以抛物线C 方程为
.
联立方程组
,消去
化简整理得
,
即
,解得
或
,
所以
,
,则
.
故选:A.
【6-2】已知椭圆
的左、右焦点分别为
,关于原点对称的点
在
上,
若
,则四边形
的面积为(    )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【分析】由对称性,且
,四边形
是矩形,则结合定义求
即可.
【详解】由已知,
,
,
则
,
由已知,
关于原点对称,且
,则四边形
是矩形,
则
,
,
联立解方程,可得
.
故选:B.
【6-3】设
为双曲线
的两个焦点,点
是双曲线上的一点,且
,
则
的面积为(    )
A.
B.2
C.
D.4
【答案】B
【分析】设
,利用双曲线定义,可得
,又由勾股
定理得
,联立求得
,即得三角形的面积.
【详解】
  
如图,由
可知,
,
由对称性,不妨设点
在第一象限,
设
,由定义
,
,
,
的面积为
.
故选:B
【答案】C
【分析】利用面积关系,得到线段比例关系,设出直线与
轴交点后求参数即可.
【详解】
易得
,故
,设
,
,
直线
与
轴交点
,
面积为
,
面积为
,
由题意得
面积是
面积的2 倍,则
,
题型七、已知面积或面积关系求参数
典例探究
【典型例题】已知双曲线
的左、右焦点为
,
,直线
与C 交于
A,B 两点,若
的面积是
面积的2 倍,则
(    )
A.
B.
或6
C.
D.
或
化简得
,结合
,
故
,解得
,即
,故
,解得
.
故选:C.
【7-1】已知双曲线
的左、右焦点分别为
为
上关于原点对
称的两点,且
,
的面积为
,若
为锐角,则
(   )
A.48
B.96
C.144
D.192
【答案】B
【分析】双曲线定义结合对称性,根据三角形面积公式列方程求出
,然后利用
余弦定理求解可得.
【详解】由于
,则由双曲线定义知
,所以
.
如图,根据双曲线对称性知四边形
为平行四边形,则
,
结合
,
所以
,
解得
,
又
为锐角,故
,则
.
在
中,由余弦定理可知
,则
,
所以
.
举一反三
故选:B
【7-2】由阿基米德的著作《关于圆锥体和球体》可知,椭圆的面积等于圆周率
与椭圆的
长半轴长和短半轴长的乘积.已知椭圆
的离心率为
分别
为
的左、右焦点,
上一点
满足
,且
的面积为
,则
的面积为
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】只需根据题目条件求得
,再结合椭圆面积公式即可求解.
【详解】由
,可得
,则
.
因为
的面积为
,所以
,则
,
从而
,即
.
又
的离心率为
,所以
,解得
,
从而
,则
的面积为
.
故选:D.
【7-3】已知椭圆
的左、右焦点分别为
,设
为坐标原点,
为
上一
点,若
的面积为
,则
()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据面积求出点
的纵坐标,代入椭圆可出
的坐标.
【详解】
,
,
设
,则
,
故选:A
【突破提升训练・1】已知椭圆
上,过F1的直线l 与椭圆E 交于A、B 两点
(点A 位于x 轴上方),若
,则直线l 的斜率k 的值为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
题型精析・方法突破提能力
【分析】设出直线方程,与椭圆联立,根据向量关系可得
,代入韦达定理即
可求出.
【详解】由椭圆方程可得
,设直线方程为
,设
,
联立方程组
,可得
,
则
,
,
由
得
,则
,
代入上式得
,
,解得
,则
,
则直线的斜率为
,又点A 位于x 轴上方,所以斜率为
.
故选:C.
【突破提升训练・2】椭圆
的两个焦点分别为
,过
的直线交椭圆于A、
B 两点,则
的周长是(    )
A.10
B.12
C.16
D.20
【答案】D
【分析】根据椭圆定义进行求解.
【详解】由题意得
,
由椭圆定义可知,
,
所以
的周长为
.
故选:D
【突破提升训练・3】已知椭圆C:
的两个焦点分别为
,
,椭圆C 上有一点
P,则
的周长为(   )
A.8
B.10
C.
D.12
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义可得:
,所以
的周长等于
【详解】因为
,
,所以
,故
的周长为
.
故选:B
【突破提升训练・4】已知椭圆
的左、右焦点分别为
,左右顶
点分别为
,过
的直线交
于
两点(异于点
),
的周长为
,
且直线
与
的斜率之积为
,则椭圆
的标准方程为 (    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义即可求得
,设
,由
求得
,进而求
解.
【详解】由
的周长为
,由椭圆的定义得
,解得
,
所以
,
,设
,则
,可得
,
则
,解得
,
所以椭圆C 的方程
,
故选:A.
【突破提升训练・5】椭圆
的左顶点为
,右焦点为
为
上一点,则
的周长的取值范围为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】可先根据椭圆的标准方程求出相关参数,再结合椭圆的定义求出
的周
长表达式,最后根据椭圆上点的坐标范围确定周长的取值范围。
【详解】对于椭圆
,根据椭圆的标准方程
,
其中
为长半轴长,
为短半轴长, 为半焦距且
可得
,则
,
,所以
已知椭圆的左顶点
,右焦点
根据椭圆的定义:平面内与两个定点
的距离之和等于常数(大于
)的点
的轨迹叫做椭圆,且
(
为椭圆的左焦点)
椭圆
的左焦点
,则
,即
的周长
,其中
所以
根据三角形三边关系:两边之差小于第三边,可得
,即
所以
,
又因为当
共线时,
此时
或
,所以
,D 正确.
答选:D
【突破提升训练・6】直线y=x+m 与椭圆
交于A,B 两点,若弦长
,
则实数m 的值为(    )
A.
B.±1
C.
D.±2
【答案】B
【分析】联立直线的方程和椭圆的方程,化简写出根与系数关系,结合
求得
的
值.
【详解】设A(x1,y1),B(x2,y2),联立
,整理可得:3x2+4mx+2m2﹣
2=0,则x1+x2=
,x1x2=
,
所以弦长|AB|=
=
=
,
由题意可得:
=
,解得:
.
故选:B
【突破提升训练・7】椭圆
,过原点O 斜率为
的直线与椭圆交于C,D,若
,则椭圆的标准方程为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先利用直线斜率和弦长求出
点的坐标,然后将点
代入椭圆方程,解出
,
从而得到椭圆方程.
【详解】由题意可知,直线
的方程为
,直线倾斜角为
,
不妨设
点在第一象限,则
,因此可得
,
又点
在椭圆
上,所以
,
所以椭圆的标准方程为
,
故选:D.
【突破提升训练・8】已知抛物线
与直线
交于
,
两点,
且线段
中点的横坐标为
,则
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用点差法列方程可得解.
【详解】设
,
,则
,
整理得
,
因为线段
中点的横坐标为
,
所以线段
中点的纵坐标为
,则
,
从而可得
,
故选:D.
【突破提升训练・9】已知抛物线E:
的焦点为F,过点F 的直线与E 交于
A,B 两点,过点A,B 分别作E 的切线.若两条切线的交点为P,则
面积的最小值
为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由题可设
,
,求得中点
,进而利用导数求得切线
AP,BP 的方程,进而求得
的坐标,可得
轴,利用
,可求面
积的最小值.
【详解】由题可设
,
,AB 的中点为M,则
.
因为
,所以
,故切线AP 的方程为
,
化简得
.同理,切线BP 的方程为
.
两式联立得
,故
轴,
则
.
直线
的斜率不存在时,与抛物线不存在两个交点,故
的斜率存在,
设
的直线方程为
,代入抛物线方程得
,
,所以
,
所以
,
当
时,
最小,最小值为
,
所以
.
故选:B.
【突破提升训练・10】已知双曲线
的左、右焦点分别为
,若
上一点
到
轴的距离为
,则
的面积为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据双曲线的方程与几何性质结合三角形面积公式计算.
【详解】由题意知点
的横坐标为
,代入
得
,
又
,
所以
的面积为
.
故选:B
【突破提升训练・11】已知抛物线
的焦点为
,点A 在抛物线上,O
是坐标原点,若
的面积为
,则
长度为(   )
A.2
B.3
C.
D.4
【答案】D
【分析】根据焦点可得抛物线方程
,进而由面积公式可得点的坐标,即可根
据焦半径公式求解.
【详解】由
,得
,即
,故抛物线的方程为
.
设
,则
的面积为
,得
,
将
代入
,得
,
由焦半径公式
.
故选:D.
【突破提升训练・12】已知抛物线C:
的焦点为F,过点F 的直线与C 交
于A,B 两点,过A,B 分别作准线l 的垂线交l 于P,Q 两点,若
,且
的面积为
,则
(   )
A.
B.4
C.
D.6
【答案】D
【分析】如图,过点B 作
交直线AP 于点M,交x 轴于点N,设点
,
,由题意可得
,
,进而根据
,可求
.
【详解】如图,过点B 作
交直线AP 于点M,交x 轴于点N,
设点
,
,因为
,
所以
,即
①.
又因为
,所以
,所以
,
所以
②,
由①②可解得
,
.
当
时,
;当
时,
.
所以
,解得
.
故选:D.
【突破提升训练・13】已知椭圆
的离心率
,且椭圆的长轴
长为4.
(1)求椭圆
的方程;
(2)过点
的直线与椭圆
交于
两点,且
,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)由长轴长可得
,再根据离心率可得
,再求
,即可得到方
程;
(2)方法一、根据题意,直线斜率为0 时,得到
不符合题意,当直线
斜率不为0 时,设
,联立曲线得到
,再根据
求解即可;
方法二、直线斜率不存在时,
,不符合题意,当直线斜率存在时,设
,联立曲线得到
,再根据
求解即可.
【详解】(1)由题可知,
,
,
又
,且
,解得
,
, 
则椭圆
的方程为
.
(2)法一:①当直线斜率为0 时,
, 不符合题意.
②当直线斜率不为0 时,设直线方程为
, 
联立
,得
,
, 
设
,则
.
由题意,
,
即
,解得
.
故直线的方程为:
或
.
法二:①当直线斜率不存在时,
,不符合题意. 
②设直线方程为
, 
联立
,得
,
, 
设
,则
,
由
,得
,
即
,解得
.
故直线的方程为
或
.
【突破提升训练・14】已知椭圆
,其中离心率为
,且过点
.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)过点
的直线被椭圆
截得的弦长为
,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)根据离心率和过点列方程组求解即可;
(2)分直线l 斜率存在和不存在时讨论,当直线l 斜率存在时,设其方程为
,
与椭圆方程联立,利用弦长公式求出弦长,列方程求解即可.
【详解】(1)由题意得
,解得
,
,
∴椭圆
的标准方程为
.
(2)分直线斜率是否存在讨论:
当斜率不存在时,直线方程为
,此时截得的弦长为
,不符合题意;
当斜率存在时,设直线的方程为
,
联立
得
,
设直线与椭圆
的交点为
,
,
则
,
,
,
则
,
化简得
,
解得
,
∴直线的方程为
.
综上,
或
.
【突破提升训练・15】已知椭圆C:
,
,P 是椭圆C 上任意
一点,F 是椭圆C 的右焦点,且
的最小值是1.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)过点F 的直线l 与椭圆C 相交于A,B 两点,若
,求直线l 的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由
,结合
最小值得到方程,求出
,得到椭
圆方程;
(2)当过点
的直线的斜率为0 时不合要求,当过点
的直线的斜率不为0 时,
设出方程,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,由弦长公式列出方程,求出直线方
程.
【详解】(1)因
,
,所以
,
,即
.
当P 是椭圆右顶点时,
取得最小值,最小值为
,故
,
则
,
,椭圆C 的方程为
.
(2)当过点F 的直线l 的斜率为0 时,
,不符合要求.
当过点F 的直线l 的斜率不为0 时,设直线l 的方程为
,
代入
,得
,
恒成立.
设
,
,则
,
,
故
,
故
,解得
,
故直线l 的方程为
.
【突破提升训练・16】已知椭圆
与椭圆
的焦点相同,且
的长轴长是短轴长的
倍.
(1)求
的方程;
(2)若过点
且斜率为
的直线与
交于
两点,求
.
【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)根据题意可得椭圆
的焦点,即可得
,且
,利用
计算可得
的值,从而得出椭圆方程;
(2)根据题意写出直线的方程,与椭圆方程联立可得
,利用韦达定
理结合弦长公式计算可得结果.
【详解】(1)由题意,椭圆
的焦点为
和
,即
,
且
,
,解得
,
,
,
椭圆
的方程为
.
(2)由题意,直线的斜率
,其方程为
,
联立
可得
,
设
,
根据韦达定理,则有
,
.
所以
.
【突破提升训练・17】已知双曲线
的左焦点为
,离心率
为2.
(1)求
的方程;
(2)过点
的直线与
交于
两点,与
轴交于点
,且
是
的中点,求
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知求
,由
关系求
,写出方程;
(2)由已知可得
,求出直线方程,联立-消元-韦达定理,利用弦长公式求
解.
【详解】(1)由已知可得
,所以
,所以
,
所以
的方程为
.
(2)因为
是
中点,所以点
的横坐标为2,所以
,
所以直线的斜率
,方程为
,
由
,得
,
设
,则
,
所以
.
【突破提升训练・18】已知
为抛物线
上一点,点
到
的焦点的距离
为6,到
轴的距离为5 .
(1)求
的方程;
(2)设
的焦点为
,过点
的直线与
交于
、
两点,
,求
. 
【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)根据抛物线定义,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,结
合已知条件求出
的值,进而得抛物线的方程;
(2)先求出焦点
的坐标,设直线的方程,与抛物线方程联立,利用向量关系得到
坐标关系,再结合韦达定理求出直线方程中的参数,最后根据弦长公式求出
.
【详解】(1)设点
,因为点
到
的焦点的距离为6,到
轴的距离为5,
根据抛物线的定义,得
,解得
,
所以抛物线
的方程为
.
(2)由(1)得,抛物线
的方程为
,所以
,
又过点
的直线与
交于
、
两点,
    
设直线:
,
,
,
则
,联立化简得
,
所以
,
,
,
又
,则
,
所以联立方程
,解得
,
根据弦长公式,对于直线与抛物线相交的弦长,
得
,
将
,
,代入上式,
可得
,
又
,得
.
【突破提升训练・19】已知抛物线
与椭圆
有一个相同的焦
点,过抛物线
焦点的直线与抛物线
相交于
、
两点,且
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
或
.
【分析】(1)求出抛物线的焦点坐标,可得出
的值,由此可得出抛物线的标准方
程;
(2)设直线的方程为
,
、
,将该直线方程与抛物线方
程联立,列出韦达定理,结合抛物线的焦点弦长公式可得出
的值,即可得出直线的方
程.
【详解】(1)
椭圆
的焦点坐标为
,
抛物线
的焦点坐标为
,
,即
.
抛物线
的方程为
.
(2)易知直线不与
轴重合,又直线过焦点
,
设直线的方程为
,
、
,
联立
,消去
并整理得
,则
,
,
,
,解得
.
直线的方程为
或
.
【突破提升训练・20】已知
为椭圆
:
上一点,且点
到两焦点距
离之和为
,且椭圆离心率为
.
(1)求椭圆
的标准方程;
(2)若直线
被椭圆
截得的线段长为
,求
的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,直接求出
,即可求解;
(2)联立直线与椭圆方程,消
得到
,结合条件,利用韦达定
理和弦长公式,即可求解.
【详解】(1)由题可得
,则
, 
又由
得
 ,则
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)设直线
与椭圆
交于
,
两点,
联立方程组
,消
得到
,
则
, 
由于
,又
,
则
,整理得到
,解得
,
又
时,
,所以
满足题意.
【突破提升训练・21】已知动点P 与平面上两定点
连线的斜率的积为定
值
,试求:
(1)动点P 的轨迹C 的方程;
(2)是否存在过点
与(1)中曲线C 相交所得弦长
的直线,若存在,
求直线l 的方程;若不存在,试说明理由.
【答案】(1)
;
(2)存在,
或
.
【分析】(1)设动点
,根据
及斜率两点式列方程求轨迹;
(2)设直线
与曲线C 的交点为
,联立轨迹C 并应用韦达
定理、弦长公式求参数k,即可得结果.
【详解】(1)设动点
,
由题意
,化简整理得
,
故点P 的轨迹C 的方程是
.
(2)直线斜率不存在时不合题意,
斜率存在时,设直线
与曲线C 的交点为
,
由
,得
,
,
则
,
,
,整理得
,解得
或
(舍).
经检验,
符合题意,直线l 的方程为
,即
或
.
【突破提升训练・22】已知直线
与曲线
.
(1)若与
有公共点,求实数
的取值范围;
(2)若与
有两个不同的公共点
,且线段
中点
的横坐标为
,求实数
的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)联立直线与椭圆,利用方程组与两个交点,求出
的范围.
(2)设交点
,利用韦达定理求解即可.
【详解】(1)联立
的取值范围
(2)设
由
得.
线段
中点
的横坐标为
【突破提升训练・23】已知双曲线
的右焦点为
,直线与
的右支交于
两点.若线段
的中点坐标为
,求直线的方程.
【答案】
【分析】设
,根据题意利用点差法可得直线的斜率,即可得方程,
注意检验.
【详解】设
,则
,直线的斜率
,
因为
在椭圆上,则
,两式相减得
,
整理可得
,即
,
可得直线的方程为
,即
,经检验符合题意,
所以直线的方程为
,即
.
【突破提升训练・24】过点
作抛物线
的弦
,弦
恰被点P 平分.
(1)求弦
所在直线的方程;
(2)求弦
的长度.
【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)直线
斜率存在,设
,代入抛物线方程相减求得直
线斜率后可得直线方程;
(2)直线方程与抛物线方程联立后,用韦达定理求得弦长.
【详解】(1)点
在抛物线内部,过
点的所有斜率不为0 的直线都与抛物线相交,
又
是
中点,直线
斜率存在,
设
,则
,
则
,相减得
,
所以
,
所以直线
方程为
,即
;
(2)由
,得
,
则
,
所以
.
【突破提升训练・25】已知抛物线C:
(p>0)的焦点为F,过点F 作直线l 与抛
物线C 交于A,B 两点O 为坐标原点.当直线l⊥y 轴时,|AB|=4.
(1)求抛物线C 的标准方程;
(2)若直线AB 的斜率为1,求△ABO 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意分析当直线l⊥y 轴时,用
表示A、B 两点坐标,根据
,可
求得
的值,进而得到抛物线C 的标准方程.
(2)联立直线与抛物线方程,可得到
两点坐标关系,进而求得△ABO 的面积.
【详解】(1)由题可知:
.
  
当直线l⊥y 轴时,可得
,
.所以
.
因为
,所以2p=4,解得p=2,故抛物线C 的标准方程为
.
(2)由(1)知:
,所以直线
.
联立直线l 与抛物线C 方程
,得
,
设点A
,B
,则
,
,
所以
.
  
所以△ABO 的面积
.
【突破提升训练・26】已知椭圆
的离心率为
,经过点
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)设
为
的右顶点,过点
的直线交
于
两点,若
为
的中点,求
的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用已知条件及
即可求解;
(2)联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理及
为
的中点即可求出斜率
,进而
求出直线
的方程,再利用点到直线的距离公式求出三角形的高,即可求解.
【详解】(1)设椭圆
的半焦距为,由题知
,由
,则
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)
由题意可知直线
的斜率存在,
设
的方程为
,
由
消去
得,
,
因为
为
的中点,所以
,解得
,
从而
,
的方程为
,
所以
,
而
,所以点
到直线
的距离
,
所以
的面积
.
【突破提升训练・27】已知点
在双曲线C:
上,直线l 交C 于
P,Q 两点,直线
的斜率之和为0.若
,求
的面积.
【答案】
.
【分析】点
代入求得双曲线方程,直线AP,AQ 的斜率之和为0.得直线
倾斜角关系,然后由
求得直线
的斜率、方程,直线方程与
双曲线方程联立利用韦达定理求得
,再由面积公式得结论.
【详解】将点
代入C 得
,
解得
.所以C 的方程为
.
不妨设直线
的倾斜角
,
则
或
.
因为C 的渐近线的斜率为
,
由
得
,
解得
或
(舍)或
(舍)或
(舍),
所以
,
.
故直线
的方程为
,
直线
的方程为
,
联立
消去
得
,
,
,
所以
.
联立
消去
得
,
,
,
同理
.
由
得
,
所以
.
【突破提升训练・28】已知双曲线C:
的左、右焦点分别为
,
,
若C 的离心率为2,点
在C 上,过
的直线l 交C 的右支于P,Q 两点.
(1)求直线AP,AQ 的斜率之积;
(2)若
的面积为
,求l 的方程.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)根据条件求出双曲线方程为:
,设l 的方程为
,
,
,与双曲线方程联立,由韦达定理可得
,
,代入
化简即可求解.
(2)化简
,由
,解出
的值,判断其合理性即可.
【详解】(1)由题意得
,解得
,
所以C 的方程为
.
所以
,由于直线l 的斜率不为0,设l 的方程为
,
,
,
联立
消去
得
,
由
,
得
,则
,
,
故
.
(2)由(1)得
,
,
所以
所以
,
即
,即
,
解得
或
,
因为直线l 交C 的右支于P,Q 两点,
所以
且
,
即
,
,
解得
,所以仅有
满足题意,
所以直线l 的方程为
或
.
【突破提升训练・29】已知椭圆
的离心率为
,短轴长为
.
(1)求C 的方程;
(2)若直线
与C 交于
两点,O 为坐标原点,
的面积为
,求t 的
值.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)根据题意可得
,进而解出
即可求解;
(2)联立直线与椭圆方程,根据弦长公式及点到直线的距离公式表示出
的面积,
建立方程即可求解.
【详解】(1)由题意,得
,解得
,
则椭圆C 的方程为
.
(2)设
,
联立
,得
,
则
,解得
,
且
,
所以
,
点
到直线的距离为
,
  
则
,解得
或
,满足
,
则
或
.
【突破提升训练・30】已知顶点在坐标原点
,焦点在坐标轴上的抛物线过点
.
(1)求抛物线的标准方程及其准线方程;
(2)过点
作直线交抛物线于另一个交点
(
在第四象限),设直线
的斜率
分别为
,若
,求
的面积.
【答案】(1)抛物线的标准方程为
,准线方程为
或抛物线的标准方程为
,准线方程为
.
(2)
【分析】(1)根据题意分开讨论抛物线的开口方向,求出抛物线的标准方程与准线
方程.
(2)首先求出
和直线
的方程,然后求出点
的纵坐标,最后根据面积公式
求出
的面积即可.
【详解】(1)根据题意,当抛物线开口向右时,设抛物线方程为
,
将点
代入方程可得
,解得
,
此时抛物线的标准方程为
,准线方程为
;
当抛物线开口向上时,设其方程为
,
将点
代入方程可得
,解得
,
此时抛物线的标准方程为
,准线方程为
.
综上,抛物线的标准方程为
,准线方程为
或
,准线方程为
.
(2)根据题意,因为点
在第四象限,所以抛物线的标准方程为
,准线方程
为
.
画出图象为:
由题意可知
存在,
,因为
,所以
.
设点
,所以
,解得
(舍去)或
.
直线
的方程为
,即
.
所以
点的坐标为
.
所以
的面积为
.