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专题02 直线与圆锥曲线的位置关系(弦长与三角形)
知识点一:直线与椭圆联立,求解步骤:
代入消元,联立 化简:
第一步:
第二步:计算判别式;
可直接利用结论: (范围、最值问题)
第三步:根与系数关系表达式;
,
第四步:利用 ,计算
第五步:利用 计算
,利用 计算弦中点
第六步: , ,
第七步:利用 计算弦长 和 的面积
,
到直线 的距离
进而计算原点
第八步:利用 计算
, ,
第九步:利用 计算
,
知识点二:弦长问题
(最常用公式,使用频率最高)知识点三:弦长问题
x y x y
2 2 2 2
设直线和曲线的两个交点 , ,代入椭圆方程,得 1 + 1 =1; 2 + 2 =1;
A(x
1
,y
1
) B(x
2
,y
2
) a2 b2 a2 b2
x
2
−x
2
y
2
−y
2 (x +x )(x −x ) (y +y )(y −y )
将两式相减,可得 1 2 + 1 2 =0; 1 2 1 2 =− 1 2 1 2 ;
a2 b2 a2 b2
a2 (y +y )(y −y ) a2 y
最后整理得:1=− 1 2 1 2 1=−k⋅ ⋅ 0
b2 (x +x )(x −x ) b2 x
1 2 1 2 ⇒ 0
a2 (y +y )(y −y ) a2 y
同理,双曲线用点差法,式子可以整理成:1= 1 2 1 2 1=k⋅ ⋅ 0
b2 (x +x )(x −x ) b2 x
1 2 1 2 ⇒ 0
设直线和曲线的两个交点A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),代入抛物线方程,得 y 1 2 =2px 1; y 2 2 =2px 2;
y −y 2p
1 2
将两式相减,可得 ;整理得: =
(y −y )(y +y )=2p(x −x ) x −x y +y
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
知识点四:圆锥曲线中的三角形的面积
1、三角形面积问题
直线 方程:
2、焦点三角形的面积
直线 过焦点 的面积为
y
A
F 1 O F 2 x
B
注意: 为联立消去 后关于 的一元二次方程的二次项系数必考题型一:直线与圆锥曲线的位置关系
例1.(1)、(2023·四川南充·统考一模)已知直线 与椭圆 恒有公共点,则实数m
的取值范围( )
A. B.
C. D.
(2)、(2022·陕西·统考一模)已知直线 与焦点在 轴上的椭圆 总有公共点,则b的
取值范围是 .
1.(2023·广东肇庆·肇庆市第一中学校考模拟预测)若直线 与椭圆 恒有公共点,则实
数m的取值范围是 .
2.(2023·重庆北碚·校联考模拟预测)已知椭圆 ,直线 ,若椭圆上存在关于直线 对
称的两点,则实数m的取值范围是( )
A. B.C. D.必考题型二:弦长问题
例2.(1)、(2022·河南郑州·统考三模)斜率为1的直线l与椭圆 相交于A,B两点,则
的最大值为( )
A.2 B. C. D.
(2)、(2023·全国·模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,过焦点 的直线 交抛物线于两
点 , .若弦长 ,则直线 的斜率为 .
1.(2023·河南·统考模拟预测)斜率为1的直线l过抛物线 的焦点F,且与C相交于
A,B两点,O为坐标原点,若 的面积是 ,则 ( )
A.4 B.8 C.12 D.16
2.(2023·全国·模拟预测)抛物线具备有趣的光学性质:由焦点射出的光线经过抛物线反射后,会沿着平
行于抛物线对称轴的方向射出.已知抛物线 的焦点为F,AB为抛物线的过点F的一条弦,若从点F
发出的光线分别在点A和点B反射后得到的两条平行直线之间的距离为5,则 .必考题型三:中点弦问题
例3.(1)、(2023·甘肃兰州·校考模拟预测)若椭圆的中心在原点,一个焦点为 ,直线
与椭圆相交所得弦的中点的纵坐标为1,则这个椭圆的方程为 .
(2)、(2022·全国·校联考三模)已知抛物线C: 的焦点为F,直线l与抛物线C交于A,B两点,
线段AB的中点为 ,则点F到直线l的距离为( )
A. B. C. D.
1.(2023·全国·模拟预测)已知抛物线 的一条弦 恰好以点 为中点,弦 的长为 ,
则抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·全国·模拟预测)已知椭圆 ,O为坐标原点,直线l交椭圆于A,B两点,
M为AB的中点.若直线l与OM的斜率之积为 ,则C的离心率为( )A. B. C. D.例4.(2023·江西吉安·江西省峡江中学校考一模)已知椭圆 的长轴比短轴长2,椭
圆 的离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 与椭圆 交于 两点,且线段 的中点为 ,求 的方程.
1.(2023·全国·模拟预测)已知直线 恰好经过双曲线 的左焦点 ,
且与 交于 , 两点, 为 的中点,当 时,直线 的斜率为1.
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线 经过 且与直线 垂直,与双曲线 交于 , 两点, 为 的中点,证明: 与
的面积之比为定值.
2.(2022·上海·统考模拟预测)设A、B是双曲线 上的两点,点 是线段 的中点.
(1)求直线 的方程;
(2)若线段 的垂直平分线与双曲线相交于C、D两点,则A、B、C、D四点是否共圆?判断并说明理由.必考题型四:三角形问题
例5.(1)、(2023·全国·模拟预测)椭圆 的两焦点分别为 ,过点 的直线交椭
圆 于点 ,若 的最大值为3,则当 取得最小值时, 的面积为( )
A.4 B. C.3 D.2
(2)、(2023·四川绵阳·三台中学校考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 为坐标原点,
为抛物线 上一点,且满足 ,则 的面积为 .
1.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,若 的离
心率为 ,过 作双曲线 的一条渐近线的垂线,垂足为 ,延长 与另一条渐近线交于点 ,若
, 为坐标原点,则 的面积为( )
A. B. C. D.62.(2023·河南郑州·统考模拟预测)已知抛物线 的焦点 关于直线 的对称点
为 , 为坐标原点, 点 在 上且满足 ( 均不与 重合),则 面积的
最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.20例6.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 ( )的左、右焦点分别为 , ,离心
率为 ,M为C上的动点,且 面积的最大值为1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若O为坐标原点,直线l交C于P,Q两点,直线OP,OQ的斜率分别为 , ,且 ,求
的面积.
1.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 为 上
一点,且 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若直线 交抛物线 于 两点,且 ( 为坐标原点),记直线
过定点 ,证明:直线 过定点 ,并求出 的面积.2.(2024·全国·模拟预测)在直角坐标系xOy中,y轴同侧的两点P和Q分别在直线 和 上,且
,记PQ的中点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若直线 与曲线C有两个不同的交点A,B,求 面积的最小值.