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第 32 讲 解析几何中长度面积和、差、商、积
【典型例题】
例1.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为 为椭圆
上一点,且到 , 的距离之和为8.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设 为 关于原点 的对称点,斜率为 的直线与线段 (不含端点)相交于点 ,与椭圆 相交于
点 ,若 为常数,求 与 面积的比值.
例2.(2024·高三·全国·专题练习)设椭圆M: 的离心率为 ,且内切于圆
.
(1)求椭圆M的方程;
(2)若直线 交椭圆于 、 两点,椭圆上一点 ,求 面积的最大值.
例3.(2024·辽宁鞍山·二模)焦点在 轴上的椭圆 的左顶点为 , , ,
为椭圆上不同三点,且当 时,直线 和直线 的斜率之积为 .
(1)求 的值;
(2)若 的面积为1,求 和 的值;
(3)在(2)的条件下,设 的中点为 ,求 的最大值.例4.(2024·上海·二模)在 中,已知 , ,设 分别是 的重心、垂心、外
心,且存在 使 .
(1)求点 的轨迹 的方程;
(2)求 的外心 的纵坐标 的取值范围;
(3)设直线 与 的另一个交点为 ,记 与 的面积分别为 ,是否存在实数 使
?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
例5.(2024·高三·重庆·阶段练习)从圆 上任取一点 向 轴作垂线段 为垂足.当点 在
圆上运动时,线段 的中点 的轨迹为曲线 (当 为 轴上的点时,规定 与 重合).
(1)求 的方程,并说明曲线 的类型;
(2)若 与 轴和 轴的交点分别为 ( 在 左侧; 在 下侧),点 在线段 上,过点
且平行于 的直线 交 于点 (异于 ),交 轴于点 ,直线 交 于点 (异于点 ,直
线 交 轴于点 .
从下列两个问题中选择一个进行作答:
①证明: ;
② 与 的面积是否相等?请说明理由.
例6.(2024·高三·江苏·专题练习)经过圆 上一动点 作椭圆 的两条切线,切
点分别记为 ,直线 分别与圆 相交于异于点 的 两点.
(1)求证: .
(2)求 的面积的取值范围.例7.(2024·浙江温州·二模)已知直线 与椭圆 交于 两点, 是椭圆 上一动点
(不同于 ),记 分别为直线 的斜率,且满足 .
(1)求点 的坐标(用 表示);
(2)求 的取值范围.
例8.(2024·天津河西·一模)已知椭圆 的上、下顶点为 、 ,左焦点为 ,定
点 , .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 作斜率为 ( )的直线 交椭圆 于另一点 ,直线 与 轴交于点 ( 在 , 之间),
直线 与 轴交于点 ,若 ,求 的值.
例9.(2024·湖南衡阳·二模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,过
的直线 与 交于 两点, 的周长为8.
(1)求 的方程;
(2)若直线 与 交于 两点,且原点 到直线 的距离为定值1,求 的最大值.
【过关测试】
1.(2024·天津河东·一模)已知椭圆 的离心率为 ,点 到椭圆右焦点距
离等于焦距.
(1)求椭圆标准方程;(2)过点 斜率为 的直线 与椭圆交于 两点,且与 轴交于点 ,线段 的垂直平分线与 轴, 轴
分别交于点 ,点 为坐标原点,求 的值.
2.(2024·北京石景山·一模)已知椭圆 的离心率为 ,短轴长为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 为坐标原点,过点 分别作直线 ,直线 与椭圆相切于第三象限内的点 ,直线 交椭
圆 于 两点.若 ,判断直线 与直线 的位置关系,并说明理由.
3.(2024·安徽黄山·一模)设点 、 分别是椭圆 的左、右焦点, 为椭圆
上任意一点,且 的最小值为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)求椭圆 的外切矩形 的面积 的最大值.
4.(2024·高三·陕西安康·阶段练习)设椭圆 , , 分别是C的左、右焦点,C
上的点到 的最小距离为1,P是C上一点,且 的周长为6.(1)求C的方程;
(2)过点 且斜率为k的直线l与C交于M,N两点,过原点且与l平行的直线与C交于A,B两点,求证:
为定值.
5.(2024·贵州毕节·二模)在椭圆 上任取一点 ,过点 作 轴的垂线段 , 为垂足,
点 在线段 上,且满足 .
(1)当点 在椭圆 上运动时,求点 的轨迹 的方程;
(2)若曲线 与 , 轴的正半轴分别交于点 , ,点 是 上第三象限内一点,线段 与 轴交于点
,线段 与 轴交于点 ,求四边形 的面积.
6.(2024·山西·模拟预测)已知 为椭圆 的右焦点,过点 且斜率为 的直线与椭圆 交于
点 , , 且 .
(1)求 的取值范围;
(2)过点 作直线 与椭圆 交于点 , ,直线 的倾斜角比直线 的倾斜角大 ,求四边形
面积的最大值.
7.(2024·山东烟台·一模)已知双曲线 经过点 ,离心率为 ,直线 过点
且与双曲线 交于两点 (异于点 ).
(1)求证:直线 与直线 的斜率之积为定值.并求出该定值;
(2)过点 分别作直线 的垂线,垂足分别为 ,记 的面积分别为 ,求 的
最大值.8.(2024·广东广州·一模)已知 为坐标原点,双曲线 的焦距为 ,且经过点
.
(1)求 的方程:
(2)若直线 与 交于 , 两点,且 ,求 的取值范围:
(3)已知点 是 上的动点,是否存在定圆 ,使得当过点 能作圆 的两条切线 ,
时(其中 , 分别是两切线与 的另一交点),总满足 ?若存在,求出圆 的半径 :
若不存在,请说明理由.
9.(2024·福建泉州·模拟预测)已知中心在原点、焦点在x轴上的圆锥曲线E的离心率为2,过E的右焦
点F作垂直于x轴的直线,该直线被E截得的弦长为6.
(1)求E的方程;
(2)若面积为3的 的三个顶点均在E上,边 过F,边 过原点,求直线 的方程:
(3)已知 ,过点 的直线l与E在y轴的右侧交于不同的两点P,Q,l上是否存在点S满足
,且 ?若存在,求点S的横坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
10.(2024·云南昆明·模拟预测)已知椭圆 的左右焦点分别为 ,点 在椭圆 上,且在
第一象限内,满足 .
(1)求 的平分线所在的直线 的方程;
(2)在椭圆 上是否存在关于直线 对称的相异的两点,若存在,请找出这两点;若不存在请说明理由;
(3)已知双曲线 与椭圆 有共同的焦点,且双曲线 与椭圆 相交于 ,若四边形 的面
积最大时,求双曲线 的标准方程.11.(2024·新疆·一模)已知双曲线 的左右焦点分别为 ,离心率为 2,
是 上一点,且 , 的周长为 12.
(1)求C的方程;
(2)过 的直线 与C的右支交于A,B两点,过原点O作AB的垂线,并且与双曲线右支交于点P,证明:
为定值.
12.(2024·高三·浙江宁波·阶段练习)已知抛物线 与双曲线 相交于
两点 , 是 的右焦点,直线 分别交 于 两点(不同于 点),直线 分别交
轴于 两点.
(1)求 的取值范围;
(2)记 的面积为 , 的面积为 ,当 时,求 的值.
13.(2024·高三·上海闵行·阶段练习)已知双曲线 的左、右焦点为 .
(1)若双曲线的离心率为 ,且 , 是正三角形,求 的方程;(2)若 ,点 在双曲线 的右支上,且直线 的斜率为 .若 ,求
(3)在(1)的条件下,若动直线 与 恰有1个公共点 且与 的两条渐近线分别交于 记 的面积
为 , 的面积为 ( 是坐标原点),问: 是否存在最小值?若存在,求出该最小值,若不
存在,请说明理由.
14.(2024·高三·安徽亳州·期末)已知双曲线 经过点 ,直线 与
交于 两点,直线 分别与 轴相交于点 .
(1)证明:以线段 为直径的圆恒过点 ;
(2)若 ,且 ,求 .
15.(2024·广东深圳·一模)已知动点 与定点 的距离和 到定直线 的距离的比为常数 .
其中 ,且 ,记点 的轨迹为曲线 .
(1)求 的方程,并说明轨迹的形状;
(2)设点 ,若曲线 上两动点 均在 轴上方, ,且 与 相交于点 .
①当 时,求证: 的值及 的周长均为定值;
②当 时,记 的面积为 ,其内切圆半径为 ,试探究是否存在常数 ,使得 恒成立?若
存在,求 (用 表示);若不存在,请说明理由.
16.(2024·高二·辽宁大连·期末)已知双曲线 ,点 ,经过点M的直线交双曲线C于
不同的两点A、B,过点A,B分别作双曲线C的切线,两切线交于点E.(二次曲线 在曲线上某点 处的切线方程为 )
(1)求证:点E恒在一条定直线L上;
(2)若两直线与L交于点N, ,求 的值;
(3)若点A、B都在双曲线C的右支上,过点A、B分别做直线L的垂线,垂足分别为P、Q,记 ,
, 的面积分别为 ,问:是否存在常数m,使得 ?若存在,求出m的值;
若不存在,请说明理由.
17.(2024·高三·福建泉州·期末)动圆 与圆 和圆 中的一个内切,
另一个外切,记点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)已知点 轴与 交于 两点,直线 与 交于另一点 ,直线 与 交于另一
点 ,记 的面积分别为 .若 ,求直线 的方程.
18.(2024·高二·山东济南·期中)已知圆F: ,点 ,点G是圆F上任意一点,线
段EG的垂直平分线交直线FG于点T,点T的轨迹记为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知曲线C上一点 ,动圆N: ,且点M在圆N外,过点M作圆
N的两条切线分别交曲线C于点A,B
①求证:直线AB的斜率为定值;
②若直线AB与 交于点Q,且 时,求直线AB的方程.
19.(2024·云南楚雄·模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , , 的一条渐近线的倾斜角为 ,直线 与 轴的交点为 ,且 .
(1)求 的方程;
(2)过点 作斜率为 的直线与 交于 , 两点, 为线段 的中点,过点 且与 垂直的直
线交 轴于点 ,求证: 为定值.
20.(2024·高二·辽宁·期末)已知双曲线 的离心率为 ,且其焦点到渐近线的距
离为1.
(1)求 的方程;
(2)若动直线 与 恰有1个公共点,且与 的两条渐近线分别交于 两点, 为坐标原点,证明:
的面积为定值.
21.(2024·全国·模拟预测)已知长为 的线段 的中点为原点 ,圆 经过 两点且与直线
相切,圆心 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)过点 且互相垂直的直线 分别与曲线 交于点 和点 ,且 ,四边形
的面积为 ,求实数 的值.
22.(2024·高三·浙江·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,过点 的直线 与抛物线 交于
M,N两点 在第一象限).
(1)当 时,求直线 的方程;
(2)若三角形OMN的外接圆与曲线 交于点 (异于点O,M,N),
(i)证明:△MND的重心的纵坐标为定值,并求出此定值;(ii)求凸四边形OMDN的面积的取值范围.
23.(2024·全国·模拟预测)第一象限的点 在抛物线 上,过点 作 轴于点 ,点
为 中点.
(1)求 的运动轨迹曲线 的方程;
(2)记 的焦点分别为 ,则四边形 的面积是否有最值?
24.(2024·辽宁·一模)已知平面上一动点 到定点 的距离比到定直线 的距离小 ,
记动点 的轨迹为曲线 .
(1)求 的方程;
(2)点 为 上的两个动点,若 恰好为平行四边形 的其中三个顶点,且该平行四
边形对角线的交点在第一、三象限的角平分线上,记平行四边形 的面积为 ,求证: .
25.(2024·河南·一模)在平面直角坐标系 中,已知直线 与抛物线 相切.
(1)求 的值;
(2)已知点 在抛物线 上, 分别位于第一象限和第四象限,且 ,过
分别作直线 的垂线,垂足分别为 ,求四边形 面积的最小值.
26.(2024·四川南充·二模)如图,已知四边形 的四个顶点都在抛物线 上,且A,B在第一
象限, 轴,抛物线在点A处的切线为l,且 .(1)设直线 的斜率分别为k和 ,求 的值;
(2)P为 与 的交点,设 的面积为 , 的面积为 ,若 ,求 的取值范围.