压轴21 圆锥曲线中二级结论的7 大核心题型
1.导数解答题与高等数学知识交汇命题,考查考生的知识迁移能力、现场学习能力与现场运用能力,逐渐成
为命题的热点,难度较大,一般作为压轴题出现;2.常见的高等数学知识除了前面学习过的泰勒公式与洛必
达法则、还有拉格朗日中值定理、罗尔中值定理、柯西中值定理、伯努利不等式、微积分、帕德近似等.
题型01 焦点三角形
1.已知椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,
、
为焦点,点P 在椭圆上,直线
与
倾斜角的差
为
,△
的面积是20,离心率为
,求椭圆的标准方程
.
【答案】
或
【解析】设
,则
.
,
又
,
,即
.解得:
.[来源:学科网
所求椭圆的标准方程为
或
.
2.已知椭圆C:
𝑥2
𝑎2+
𝑦2
𝑏2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,其离心率为e=
1
2,点P 为该椭圆上一点,
且满足∠F1PF2=
π
3,已知△F1PF2 的内切圆的面积为3π,则该椭圆的长轴长为( )
A.2 B.4
C.6 D.12
【答案】D
【解析】由e=
1
2,得
𝑐
𝑎=
1
2,即a=2c①.设△F1PF2 的内切圆的半径为r,
因为△F1PF2 的内切圆的面积为3π,所以πr2=3π,解得r=3(舍负),
1F
2
F
1
PF
2
PF
90
2
1PF
F
3
5
1
20
45
2
2
y
x
1
20
45
2
2
x
y
2
1PF
F
90
20
45
tan
2
tan
2
2
2
2
1
b
b
b
S
PF
F
3
5
2
2
a
b
a
a
c
e
9
5
1
2
2
a
b
9
5
20
1
2
a
45
2
a
1
20
45
2
2
y
x
1
20
45
2
2
x
y
技法指导
1.焦点三角形的面积公式:P 为椭圆(或双曲线)上异于长轴端点的一点,F1,F2 为其焦点,记∠F1PF2=
θ,则:在椭圆中,S△PF1F2=b2·tanθ
2;在双曲线中,S△PF1F2=b2
tanθ
2
.
2.焦点三角形的周长为2(a+c).
在△F1PF2 中,根据椭圆的定义及焦点三角形的面积公式,
知𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=b2tan
∠𝐹1𝑃𝐹2
2
=
1
2r(2a+2c),
【二级结论】椭圆中𝑆△𝑃𝐹1𝐹2=b2·tan
𝜃
2
即3
3 b2=3(a+c)②.又a2=b2+c2③.联立①②③得c=3,a=6,b=3 3,
所以该椭圆的长轴长为2a=2×6=12.
题型02 周角定理(斜率积为定值)
3.(2025·河北衡水·一模)已知A ,B 分别为双曲线C :
2
2
2
2
1
x
y
a
b
(
0
a >
,
0
b >
)的左、右顶点,P 是C
上一点,且直线AP ,BP 的斜率之积为2,则C 的离心率为
A.2
B.
3
C.
5
D.
6
【答案】B
【解析】(常规解法)由题意可知,
(
,0),
( ,0)
A
a
B a
,设
1
1
,
P x y
2
AP
PB
K
k
×
,
1
1
1
1
2
y
y
x
a x
a
×
,即
2
2
2
1
1
2
2
y
x
a
又
2
2
1
1
2
2
1
x
y
a
b
,
2
2
2
2
2
2
1
2
2
b
a
x
a
b
a
,解得
1x
a
± (舍),
2
2
2
b
a
2
2
1
3
c
b
e
a
a
,故选B
(结论解法)由结论可得kPA·kPB=-𝑏2
𝑎2=e2-1,即
2
1
2,
3
e
e
- =
\
=
,故选B
4.(2025·辽宁葫芦岛·一模)已知椭圆
2
2
:
1
4
3
x
y
G
,A,B 为G 的短轴端点,P 为G 上异于A,B 的一点,
则直线AP ,BP 的斜率之积为( )
A.3
4
B.4
3
C.
3
4
D.
4
3
【答案】C
【解析】(常规解法)设
0
0
,
P x
y
,则有
2
2
0
0
1
4
3
x
y
,即有
2
2
0
0
3
3
4
x
y
,
由椭圆方程不妨设短轴端点
,
A B 的坐标分别为
0, 3 、
0,
3
,
技法指导
周角定理:已知点P 为椭圆(或双曲线)上异于顶点的任一点,A,B 为长轴(或实轴)端点,则在椭圆中,
kPA·kPB=-
b2
a2=e2-1,在双曲线中,kPA·kPB=
b2
a2=e2-1.
则
0
2
0
0
0
2
2
0
0
0
0
2
3
3
3
3
3
4
4
AP
BP
y
y
y
k
k
x
x
x
x
x
×
×
,故选C.
(结论解法)由椭圆方程
2
2
1
4
3
x
y
,可得
2
2
4,
3
a
b
,在椭圆中,kPA·kPB=-
b2
a2=
3
4
,故选C
题型03 椭圆、双曲线的焦点弦问题
5.如图,F1,F2 为椭圆
𝑥2
4 +y2=1 的两焦点,P 为椭圆上除长轴端点外的任一点,∠F1PF2 的平分线PM 与长
轴交于点M(m,0),则m 的取值范围是
;
【答案】(-3
2,3
2)
【解析】(1)设P(x0,y0),则|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0,
由角平分线性质知,
|𝑃𝐹1|
|𝑃𝐹2|=
|𝐹1𝑀|
|𝑀𝐹2|,于是得
𝑎+𝑒𝑥0
𝑎-𝑒𝑥0=
𝑚+𝑐
𝑐-𝑚⇒m=e2x0=
3
4x0,
因为x0∈(-2,2),所以m∈(-
3
2,
3
2).
6.已知双曲线C 的左、右焦点分别为F1(-7,0),F2(7,0),过F2 的直线与C 的右支交于A,B 两点.
若𝐴𝐹2=2𝐹2𝐵,|AB|=|F1B|,则双曲线C 的方程为
.
【答案】𝑥2
3 -𝑦2
4 =1
【解析】如图,令|F2B|=t,则|AF2|=2t,∴|AB|=3t,|F1B|=3t,
又
1
|𝐴𝐹2|+
1
|𝐵𝐹2|=
2𝑎
𝑏2,∴
1
2𝑡+
1
𝑡=
2𝑎
𝑏2,即
3
2𝑡=
2𝑎
𝑏2,
又|F1B|-|F2B|=2a,∴3t-t=2a,∴2t=2a,∴t=a,∴
3
2𝑎=
2𝑎
𝑏2,
即3b2=4a2,又c=7,∴a2+b2=7,解得b2=4,a2=3,故双曲线C 的方程为
𝑥2
3 -
𝑦2
4 =1.
题型04 抛物线的的焦点弦问题
技法指导
1.在椭圆中,焦点弦中通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,弦长lmin=
2𝑏2
𝑎.
2.在双曲线中,同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴的弦),其长为
2𝑏2
𝑎,异支的弦中最
短的为实轴,其长为2a.
7.过抛物线y2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A,B 两点,点O 是原点,若|AF|=3,则△AOB 的面积为
( )
A.
2
2
B. 2
C.
3 2
2
D.2 2
【答案】C
【解析】∵y2=4x,∴p=2,又由题意知
1
|𝐴𝐹|+
1
|𝐵𝐹|=
2
𝑝,∴
1
3+
1
|𝐵𝐹|=
2
𝑝=1,∴|BF|=
3
2.
设∠AFx=θ(0<θ<π),由|AB|=|AF|+|BF|=
2𝑝
si𝑛2𝜃=
4
si𝑛2𝜃,
即3+
3
2=
4
si𝑛2𝜃,∴sin2θ=
8
9,sin θ=
2 2
3 ,则△AOB 的面积S△AOB=
𝑝2
2sin𝜃=
4
2×2 2
3
=
3 2
2 ,故选C.
8.〔多选〕(2025·抚顺一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线方程为x=-1,过抛物线C 的焦点F
的直线l 交抛物线C 于A,B 两点,则下列说法正确的是( )
A.|AB|的最小值为4
B.设Q(3,2),则△QAF 周长的最小值为4
C.以AF 为直径的圆与y 轴相切
D.若𝐵𝐹=2𝐹𝐴,则直线l 的斜率为2 2或-2 2
【答案】ACD
【解析】抛物线C:y2=2px(p>0)的准线方程为x=-1,所以
𝑝
2=1,则p=2,所以抛物线C:y2=4x,
易知过焦点且垂直于对称轴的弦最短,所以|AB|的最小值为2p=4,故A 正确;
技法指导
设AB 是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F 的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=
𝑝2
4 ,y1y2=-p2;
(2)焦半径|AF|=x1+
𝑝
2=
𝑝
1-cos𝛼,|BF|=x2+
𝑝
2=
𝑝
1+cos𝛼(α 为弦AB 与x 轴的夹角);
(3)弦长|AB|=x1+x2+p=
2𝑝
si𝑛2𝛼(α 为弦AB 的倾斜角),且
1
|𝐴𝐹|+
1
|𝐵𝐹|=
2
𝑝;
(4)S△OAB=
𝑝2
2sin𝛼(O 为抛物线的顶点);
(5)以AB 为直径的圆与准线相切;以MN 为直径的圆与AB 切于焦点F;以焦半径AF(BF)为直径的
圆与y 轴相切.
如图,过点A 作准线的垂线,垂足为C,交y 轴于A1,F(1,0),根据抛物线的定义可得|AF|=|
AC|,所以△QAF 周长为|AF|+|AQ|+|QF|=|AC|+|AQ|+(3-1)
2+22=|AC|+|
AQ|+2 2,由图可知,当A,C 与点Q 共线时,|AC|+|AQ|有最小值,最小值为Q 到准线x=-1
的距离,其值为3-(-1)=4,所以(|AC|+|AQ|)min+2 2=4+2 2,故B 错误;易知C 正确;
设直线AB 的方程为x=my+1,联立𝑥=𝑚𝑦+ 1,
𝑦2 = 4𝑥,
整理可得:y2-4my-4=0,易知Δ>0,设A(x1,y1),
B(x2,y2),可得y1+y2=4m,y1y2=-4,因为𝐵𝐹=2𝐹𝐴,所以y2=-2y1,解得y2=8m,y1=-4m,所以
32m2=4,解得m2=
1
8,所以k=±
1
𝑚2=±2 2,因此D 正确.故选A、C、D.
题型05 切线问题
9.已知点
(10,3)
P
在椭圆
2
2
2
:
1
99
x
y
C a
上.若点
0
0
,
N x
y
在圆
2
2
2
:
M x
y
r
上,则圆M 过点N 的切线方程为
2
0
0
x x
y y
r
.由此类比得椭圆C 在点P 处的切线方程为( )
A.
1
33
11
x
y
B.
1
110
99
x
y
C.
1
11
33
x
y
D.
1
99
110
x
y
【答案】C
【解析】因为点
(10,3)
P
在椭圆
2
2
2
:
1
99
x
y
C a
上,故可得
2
100
9
1
99
a
,解得
2
110
a
;
由类比可得椭圆C 在点P 处的切线方程为:
10
3
1
110
99
x
y
,整理可得
1
11
33
x
y
,故选:C.
10.求双曲线
2
2
1
4
x
y
在点
4, 3
P
处的切线方程.
【答案】
3
1
0
x
y
【解析】因
4, 3
P
在双曲线上,双曲线
2
2
1
4
x
y
在点
4, 3
P
处的切线方程为
3
1
0
x
y
.
技法指导
1.设 𝑃(𝑥0,𝑦0) 为椭圆 𝑥2
𝑎2 + 𝑦2
𝑏2 = 1 上的点, 则过该点的切线方程为:
𝑥𝑥0
𝑎2 + 𝑦𝑦0
𝑏2 = 1
2. 设 𝑃(𝑥0,𝑦0) 为双曲线 𝑥2
𝑎2−𝑦2
𝑏2 = 1 上的点, 则过该点的切线方程为:
𝑥𝑥0
𝑎2 −𝑦𝑦0
𝑏2 = 1
3. 设 𝑃(𝑥0,𝑦0) 为抛物 线 y2 = 2𝑝𝑥 上的点, 则过该点的切线方程为𝑦𝑦0 = 𝑝(𝑥+ 𝑥0)
题型06 圆锥曲线的第二定义
11.已知点A(( 2, 3)
),设点F 为椭圆
2
2
16
12
x
y
的右焦点,点M 为椭圆上一动点,求
2
MA
MF
的最小值,
并求此时点M 的坐标.
【解】如图,过点A 作右准线l 的垂线,垂足为N,与椭圆交于点M.
∵椭圆的离心率
1
2
e
,∴由第二定义得2 MF
MN
,
2
MA
MF
的最小值为|AN|的长,且
2
8
10
AN
,
2
MA
MF
的最小值为10,此时点M 的坐标为(2 3, 3) .
12.已知椭圆
𝑥2
𝑎2+
𝑦2
𝑏2=1(a>b>0),F1,F2 分别是左、右焦点,若椭圆上存在点P,使∠F1PF2=90°,则椭
圆的离心率e 的取值范围为
.
【答案】[
2
2 ,1)
【解析】设点P(x0,y0),则由第二定义得|PF1|=e(x0+
𝑎2
𝑐)=a+ex0,|PF2|=e(
𝑎2
𝑐-x0)=a-ex0.
因为△PF1F2 中∠F1PF2=90°,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2.
即(a+ex0)2+(a-ex0)2=(2c)2=4c2,解得𝑥2
0=
2𝑐2-𝑎2
𝑒2
,
由椭圆方程中x 的范围知0≤𝑥2
0≤a2.所以0≤
2𝑐2-𝑎2
𝑒2
<a2,解得
2
2 ≤e<1.
题型07 阿基米德三角形
技法指导
1.圆锥曲线的第二定义:到定点的距离与到定直线的距离的比是常数e 的点的轨迹叫做圆锥曲线.当0<
e<1 时为椭圆;当e=1 时为抛物线;当e>1 时为双曲线.
2.第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是
离心率e.圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要
善于运用第二定义对它们进行相互转化.
13.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、天文学家,不仅在物理
学方面贡献巨大,还享有“数学之神”的称号.抛物线上任意两点𝐴,𝐵处的切线交于点𝑃,称△𝑃𝐴𝐵为“阿基
米德三角形”,当线段𝐴𝐵经过抛物线焦点𝐹时,△𝑃𝐴𝐵具有以下特征:
(1)𝑃点必在抛物线的准线上;
(2)△𝑃𝐴𝐵
为直角三角形,且𝑃𝐴⊥𝑃𝐵;(3)𝑃𝐹⊥𝐴𝐵.已知过抛物线𝑥2 = 16𝑦焦点的直线𝑙与抛物线交于𝐴,𝐵两点,过
点𝐴,𝐵处的切线交于点𝑃,若点𝑃的横坐标为2,则直线𝐴𝐵的方程为( )
A.𝑥+ 2𝑦−8 = 0
B.𝑥−2𝑦+ 8 = 0
C.𝑥−4𝑦+ 16 = 0
D.𝑥+ 4𝑦−16 = 0
【答案】C
【解析】抛物线𝑥2 = 16𝑦的焦点𝐹的坐标为(0,4),准线方程为𝑦= −4,
由题意知,△𝑃𝐴𝐵为“阿基米德三角形”,可得𝑃点必在抛物线的准线上,
所以点𝑃(2,−4),直线𝑃𝐹的斜率为
4−(−4)
0−2
= −4,
又因为𝑃𝐹⊥𝐴𝐵,所以直线𝐴𝐵的斜率为
1
4,
所以直线𝐴𝐵的方程为𝑦= 1
4𝑥+ 4,即𝑥−4𝑦+ 16 = 0,故选:C.
14.已知抛物线C:x2=4y,直线y=kx+b 与抛物线交于A,B 两点,|AB|=8,且抛物线在A,B 处的切线相
交于点P,则△PAB 的面积最大值为( )
A.8
B.16
C.16 2
D.32
【答案】D
【解析】方法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),联立{
y=kx+b,
x2=4y, 得x2-4kx-4b=0,
技法指导
抛物线的弦为
,过
两点做抛物线切线交于
点,称
为阿基米德三角形, 则有:
(1)阿基米德三角形底边上的中线平行于抛物线的轴
(2)若阿基米德三角形的底边即弦
过抛物线内的定点
, 则另一顶点
的轨迹为一条直线
(3)底边为
的阿基米德三角形的面积最大值为
(4)若阿基米德三角形的底边过焦点, 顶点
的轨迹为准线, 且阿基米德三角形的面积最小值为
(5)在阿基米德三角形中,
AB
,
A B
Q
ABQ
AB
C
Q
a
3
8
a
p
Q
2
p
QFA
QFB
由根与系数的关系得x1+x2=4k,x1x2=-4b,
又|AB|=1+k2|x1-x2|=1+k2· 16k2+16b=8,故k2+b=
4
1+k2,
又x2=4y,∴y=1
4x2,∴y′=1
2x,故直线PA 的方程为y-y1=1
2x1(x-x1),
即y=1
2x1x-1
4x21,同理,直线PB 的方程为y=1
2x2x-1
4x22,
联立直线PA,PB 方程可得x=x1+x2
2
,y=x1x2
4 ,
即x=4k
2 =2k,y=x1x2
4 =-b,即P(2k,-b),∴点P 到直线AB 的距离d=|2k2+2b|
1+k2 ,
∴S△PAB=1
2|AB|·d=1
2×8×|2k2+2b|
1+k2 =4×
2
1+k2·
4
1+k2=
3
2
2
32
(1
)
k
,
当k=0 时,(S△PAB)max=32.
方法二 由阿基米德三角形的性质知(S△PAB)max=|AB|3
8p =83
8×2=32.
1.椭圆C 的左、右焦点分别记为
1
2
F
F
、
,过左焦点
1F 的直线交椭圆C 于A、B 两点.若弦长|AB|的最小值为3,
且
2
ABF
△
的周长为8,则椭圆C 的焦距等于( )
A.1
B.2
C.
3
D.2 3
【答案】B
【解析】由题意可知
2
2
3 ,4
8,
2,
3,
1
2
b
a
a
b
c
a
,焦距等于2,故选B.
2.设F 为抛物线C:y2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则△AOB
的面积为( )
A.3 3
4
B.9 3
8
C.63
32
D.9
4
【答案】D
【解析】抛物线C:y2=3x 中,2p=3,p=3
2,故S△OAB=p2
2sin θ=
9
4
2sin 30°=9
4.
3.已知过圆锥曲线
2
2
1
x
y
m
n
上一点
,
o
o
P x
y
的切线方程为
0
0
1
x x
y y
m
n
.过椭圆
2
2
1
12
4
x
y
上的点
3, 1
A
作椭圆的切线l ,则过A 点且与直线l 垂直的直线方程为( )
A.
3
0
x
y
B.
- 2
0
x
y
C.2
3
3
0
x
y
D.3
10
0
x
y
【答案】B
【解析】过椭圆
2
2
1
12
4
x
y
上的点
3, 1
A
的切线l 的方程为
3
1
12
4
y
x
,即
4
0
x
y
,切线l 的斜率为
1.与直线l 垂直的直线的斜率为-1,过A 点且与直线l 垂直的直线方程为
1
3
y
x
,即
2
0
x
y
,故
选B
4.已知抛物线C 的顶点是原点O,焦点F 在x 轴的正半轴上,经过点F 的直线与抛物线C 交于A,B 两点,
若𝑂𝐴·𝑂𝐵=-12,则抛物线C 的方程为( )
A.x2=8y
B.x2=4y
C.y2=8x
D.y2=4x
【答案】C
【解析】设抛物线为y2=2px(p>0),A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1x2=
𝑝2
4 ,y1y2=-p2,得𝑂𝐴·𝑂𝐵=x1x2+y1y2=
𝑝2
4 -p2=-
3
4p2=-12,得p=4,
即抛物线C 的方程为y2=8x.故选C.
5.(2025·重庆模拟)如图,A,B 分别是椭圆C:
𝑥2
𝑎2+
𝑦2
𝑏2=1(a>b>0)的左、右顶点,点P 在以AB 为直
径的圆O 上(点P 异于A,B 两点),线段AP 与椭圆C 交于另一点Q,若直线BP 的斜率是直线BQ 的斜
率的4 倍,则椭圆C 的离心率为( )
A. 3
3
B.
1
2
C.
3
2
D.
3
4
【答案】C
【解析】根据周角定理可知kAQ·kBQ=e2-1,又𝑘𝐴𝑄·𝑘𝐵𝑃=-1,
4𝑘𝐵𝑄=𝑘𝐵𝑃,
所以kAQ·kBP=4kAQ·kBQ=4(e2-1)=-1⇒e=
3
2 .故选C.
6.设F1,F2 为椭圆C:y2+x2
n=1(0<n<1)的焦点,若在椭圆C 上存在点P,满足∠F1PF2=120°,则实数n 的
取值范围为( )
A.
1
(0, ]
4
B. 1
[ ,1)
4
C.
2
(0,
]
2
D.
2
[
,1)
2
【答案】A
【解析】易知当点P 位于椭圆的左顶点或右顶点时,∠F1PF2 最大,且△PF1F2 的面积也最大,故b2tan θ
2≤
1
2×2c×b.
即
3n≤1
2×2 1-n× n,又0<n<1,故解得0<n≤1
4.
7.已知F1,F2 分别是椭圆C:
𝑥2
𝑎2+
𝑦2
𝑏2=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点M 使得∠F1MF2=
2α(α≠0),则椭圆C 的离心率e 的取值范围为( )
A.(0,sin 2α]
B.(0,sin α]
C.[sin 2α,1)
D.[sin α,1)
【答案】D
【解析】由题,0<2α<π,则0<α<
π
2,由焦点三角形面积公式得𝑆△𝐹1𝑀𝐹2=b2tan α,
设M(x0,y0),则|y0|≤b,所以𝑆△𝐹1𝑀𝐹2=
1
2·2c·|y0|≤bc,
故𝑆△𝐹1𝑀𝐹2=b2tan α≤bc,所以bsin α≤ccos α,
两边同时平方得(a2-c2)sin2α≤c2cos2α,解得sin α≤e,
又0<e<1,所以sin α≤e<1.故选D.
8.〔多选〕(2025·浙江温州二模)已知双曲线C:
𝑥2
𝑎2-
𝑦2
𝑏2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,
过右焦点F2 的直线l 与双曲线的右支交与A,B 两点,则下列说法中正确的是( )
A.弦AB 的最小值为
2𝑏2
𝑎
B.若|AB|=m,则△F1AB 的周长为2m+4a
C.若AB 的中点为M,且AB 的斜率为k,则kOM·k=
𝑏2
𝑎2
D.若直线AB 的斜率为3,则双曲线的离心率e∈[2,+∞)
【答案】ABC
【解析】弦AB 的最小值为通径
2𝑏2
𝑎,故A 正确;
由双曲线的定义得|AF1|-|AF2|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,
所以|AF1|=|AF2|+2a,|BF1|=|BF2|+2a,
|AF1|+|BF1|=|AF2|+2a+|BF2|+2a=|AB|+4a,
则△F1AB 的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=2|AB|+4a=2m+4a,故B 正确;
由双曲线可得kAB·kOM=
𝑏2
𝑎2,故C 正确;
若直线AB 的斜率为3,所以
𝑏
𝑎<3,所以b2<3a2,所以c2<4a2,
所以e=
𝑐
𝑎∈(1,2),故D 错误.故选A、B、C.
9.(多选)设椭圆C:
𝑥2
𝑎2+
𝑦2
𝑏2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,点P
是C 上异于A1,A2 的一点,则下列结论正确的是( )
A.若C 的离心率为
1
2,则直线PA1 与PA2 的斜率之积为-
4
3
B.若PF1⊥PF2,则△PF1F2 的面积为b2
C.若C 上存在四个点P 使得PF1⊥PF2,则C 的离心率的取值范围是(0,
2
2 )
D.若|PF1|≤2b 恒成立,则C 的离心率的取值范围是(0,
3
5]
【答案】BD
【解析】设P(x0,y0),∴
𝑥2
0
𝑎2+
𝑦2
0
𝑏2=1,∵e=
𝑐
𝑎=
1
2,∴a=2c,∴a2=
4
3b2,∴𝑘𝑃𝐴1·𝑘𝑃𝐴2=-
𝑏2
𝑎2=-
3
4,∴选项A
错误;若PF1⊥PF2,△PF1F2 的面积为b2tan
π
4=b2,∴选项B 正确;
若C 上存在四个点P 使得PF1⊥PF2,即C 上存在四个点P 使得△PF1F2 的面积为b2,
∴
1
2·2c·b>b2,∴c>b,∴c2>a2-c2,∴e∈(
2
2 ,1),∴选项C 错误;
若|PF1|≤2b 恒成立,∴a+c≤2b,∴a2+c2+2ac≤4b2=4(a2-c2),
∴5e2+2e-3≤0,∴0<e≤
3
5,∴选项D 正确.
10.(多选)已知抛物线C:y2=6x 的焦点为F,O 为坐标原点,倾斜角为θ 的直线l 过点F 且与C 交于
M,N 两点,若△OMN 的面积为3 3,则( )
A.sin θ=
3
2
B.|MN|=24
C.以MF 为直径的圆与y 轴仅有1 个交点
D.
|𝑀𝐹|
|𝑁𝐹|=
3
3 或
|𝑀𝐹|
|𝑁𝐹|=3
【答案】AC
【解析】依题意F(
3
2,0),设直线l:x=my+
3
2,M(x1,y1),N(x2,y2),由𝑥=𝑚𝑦+
3
2 ,
𝑦2 = 6𝑥,
整理得y2-6my
-9=0,则Δ=36(m2+1)>0,所以y1+y2=6m,y1y2=-9,所以S△OMN=
1
2×|y1-y2|×
3
2=
3
4×6 𝑚2 + 1
=3 3,解得3m2=1,所以m2=
𝑐𝑜𝑠2𝜃
si𝑛2𝜃=
1
3,又sin2θ+cos2θ=1,解得sin2θ=
3
4,所以sin θ=±
3
2 ,又
θ∈[0,π),所以sin θ=
3
2 ,故A 正确;因为|MN|=1 + 𝑚2· (𝑦1+𝑦2)
2-4𝑦1𝑦2=6×
4
3=8,故B
错误;因为以MF 为直径的圆与y 轴相切,故C 正确;因为
|𝑀𝐹|
|𝑁𝐹|=
|𝑦1|
|𝑦2|,若m=
3
3 ,则y2-2 3y-9=0,
解得y=-3或y=3 3;若m=-
3
3 ,则y2+2 3y-9=0,解得y=3或y=-3 3;即|y1|=3、|
y2|=3 3或|y2|=3、|y1|=3 3,所以
|𝑀𝐹|
|𝑁𝐹|=
1
3或
|𝑀𝐹|
|𝑁𝐹|=3,故D 错误.故选A、C.
11.过抛物线
2
4
x
y
上一点
4,4 的抛物线的切线方程为
.
【答案】
2
4
y
x
【解析】因
4,4 在
2
4
x
y
上,故切线方程为
4
2(
4)
y
x
,即
2
4
y
x
.
12.设F 为抛物线C:y2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则
△OAB 的面积为
【答案】9
4
【解析】通法:由已知得焦点坐标为F(3
4,0),因此直线AB 的方程为y=3
3 (x-3
4),即4x-4 3y-3=0.
与抛物线方程联立,化简得4y2-12 3y-9=0,
则yA+yB=3 3,yA·yB=-9
4,
故|yA-yB|=(yA+yB)2-4yAyB=6.
因此S△OAB=1
2|OF||yA-yB|=1
2×3
4×6=9
4.
优解:由2p=3,及|AB|=2p
sin2 α
得|AB|=2p
sin2 α=
3
sin2 30°=12.
原点到直线AB 的距离d=|OF|·sin 30°=3
8,
故S△AOB=1
2|AB|·d=1
2×12×3
8=9
4.
13.已知双曲线x2
a2-y2
b2=1(a>0,b>0),过原点的直线与双曲线交于A,B 两点,以线段AB 为直径的圆恰好过
双曲线的右焦点F,若△ABF 的面积为2a2,则双曲线的离心率为________.
【答案】3
【解析】如图.设双曲线的左焦点为F′,连接AF′,BF′,
因为以AB 为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F(c,0),
所以S△AF′F=S△ABF=2a2 且∠F′AF=θ=π
2,
根据双曲线焦点三角形面积公式,得S△AF′F=b2
tanθ
2
.
所以2a2=b2,即b2
a2=2,e=1+b2
a2=3.
14.如图,已知点
0
0
,
P x
y
是双曲线
2
2
1 :
1
4
3
x
y
C
上的点,过点P 作椭圆
2
2
2 :
1
4
3
x
y
C
的两条切线,切点为
A 、B ,直线AB 交
1
C 的两渐近线于点E 、F ,O 是坐标原点,则OE OF
×
uuur uuur
的值为
【答案】1
【解析】椭圆C2 关于点P(x0,y0)的切点弦AB 的方程为x0x
4 +y0y
3 =1,即3x0x+4y0y=12,
由{
3x0x+4y0y=12,
y=
3
2 x,
解得
0
0
0
0
4 3
6
,
3
2
3
2
E
x
y
x
y
,同理
0
0
0
0
4 3
6
,
3
2
3
2
F
x
y
x
y
.
则OE
→
·OF
→
=
48
3x20-4y20+-36
3x20-4y20=
12
3x20-4y20=1.
15.如图所示,已知抛物线C1:y2=2px(p>0)过点(2,4),圆C2:x2+y2-4x+3=0.过圆心C2 的直线l 与抛物
线C1 和圆C2 分别交于P,Q,M,N,则|PM|+4|QN|的最小值为________.
【答案】13
【解析】由题设知,16=2p×2,则2p=8,
故抛物线的标准方程为y2=8x,则焦点F(2,0),
由直线PQ 过抛物线的焦点,则1
|PF|+1
|QF|=2
p=1
2,
圆C2:(x-2)2+y2=1 的圆心为(2,0),半径为1,
4
|
| 1
4(|
| 1) |
| 4 |
| 5
2(|
| 4 |
1 )
5
|)
1
(
PM
QN
PF
QF
PF
QF
PF
F
QF
QF
P
4
4
)
2 (
5
4
5
13
PF
QF
PF
QF
QF
PF
QF
PF
³
×
´
当且仅当|PF|=2|QF|时,等号成立,故|PM|+4|QN|的最小值为13.