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2025屆高考數(shù)學一輪復習-高中數(shù)學人教版(2019)第八部分《平面解析幾何》學案(13份打包)

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2025屆高考數(shù)學一輪復習-高中數(shù)學人教版(2019)第八部分《平面解析幾何》學案(13份打包)

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第8部分第13節(jié)《圓錐曲線中探索性及綜合性問題》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【題型展示】
題型一 探索性問題
例1 已知拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點為F,點M(2,m)在拋物線C上,且|MF|=2.
(1)求實數(shù)m的值及拋物線C的標準方程;
(2)不過點M的直線l與拋物線C相交于A,B兩點,若直線MA,MB的斜率之積為-2,試判斷直線l能否與圓(x-2)2+(y-m)2=80相切?若能,求此時直線l的方程;若不能,請說明理由.
跟蹤訓練1 已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為2,且過點().
(1)求雙曲線C的標準方程;
(2)設Q為雙曲線C右支第一象限上的一個動點,F(xiàn)為雙曲線C的右焦點,在x軸的負半軸上是否存在定點M使得∠QFM=2∠QMF?若存在,求出點M的坐標;若不存在,請說明理由.
題型二 圓錐曲線的綜合問題
例2 如圖,過拋物線E:y2=2px(p>0)焦點F的直線l交拋物線于點A,B,|AB|的最小值為4,直線x=-4分別交直線AO,BO于點C,D(O為原點).
(1)求拋物線E的方程;
(2)圓M過點C,D,交x軸于點G(t,0),H(m,0),證明:若t為定值時,m也為定值.并求t=-8時,△ABH面積S的最小值.
跟蹤訓練2 如圖,O為坐標原點,拋物線C1:y2=2px(p>0)的焦點是橢圓C2:+=1(a>b>0)的右焦點,A為橢圓C2的右頂點,橢圓C2的長軸長為|AB|=8,離心率e=.
(1)求拋物線C1和橢圓C2的方程;
(2)過A點作直線l交C1于C,D兩點,射線OC,OD分別交C2于E,F(xiàn)兩點,記△OEF和△OCD的面積分別為S1和S2,問是否存在直線l,使得S1∶S2=3∶13?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由.
基礎夯實
1.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸長為2,離心率為.設點M(m,0)(m≠0,m≠±a)是x軸上的定點,直線l:x=,設過點M的直線與橢圓相交于A,B兩點,A,B在直線l上的射影分別為A′,B′.
(1)求橢圓C的方程;
(2)判斷|AA′|·|BB′|是否為定值,若是定值,求出該定值;若不是定值,請說明理由.
2.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點E,F(xiàn)分別為其下頂點和右焦點,坐標原點為O,且△EOF的面積為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在直線l,使得l與橢圓C相交于A,B兩點,且點F恰為△EAB的垂心?若存在,求直線l的方程,若不存在,請說明理由.
3. 已知拋物線C:x2=-2py(p>0)經(jīng)過點(2,-1).
(1)求拋物線C的方程及其準線方程.
(2)設O為原點,過拋物線C的焦點作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點M,N,直線y=-1分別交直線OM,ON于點A和點B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的兩個定點.
4. 設中心在原點,焦點在x軸上的橢圓E過點(),且離心率為,F(xiàn)為E的右焦點,P為E上一點,PF⊥x軸,圓F的半徑為PF.
(1)求橢圓E和圓F的方程;
(2)若直線l:y=k(x-)(k>0)與圓F交于A,B兩點,與橢圓E交于C,D兩點,其中A,C在第一象限,是否存在k使|AC|=|BD|?若存在,求l的方程;若不存在,說明理由.
優(yōu)化提升
5.如圖,拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點為F,準線為l,A為C上的一點,已知以F為圓心,F(xiàn)A為半徑的圓F交l于B,D兩點,準線l與y軸交于點S.
(1)若∠BFD=90°,△ABD的面積為4,求p的值及圓F的方程;
(2)若直線y=kx+b與拋物線C交于P,Q兩點,且OP⊥OQ,若點S關于直線PQ的對稱點為T,求|FT|的取值范圍.
6.已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點為F,過點F且傾斜角為的直線交拋物線于M,N兩點,|MN|=8.
(1)求拋物線E的方程;
(2)在拋物線E上任取與原點不重合的點A,過A作拋物線E的切線交x軸于點B,點A在直線x=-1上的射影為點C,試判斷四邊形ACBF的形狀,并說明理由.
7. 如圖,圓C與x軸相切于點T(2,0),與y軸正半軸相交于兩點M,N(點M在點N的下方),且|MN|=3.
(1)求圓C的方程;
(2)過點M任作一條直線與橢圓+=1相交于兩點A,B,連接AN,BN,求證:∠ANM=∠BNM.
8. 橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,右頂點為A,上頂點為B,且滿足向量·=0.
(1)若A(2,0),求橢圓的標準方程.
(2)設P為橢圓上異于頂點的點,以線段PB為直徑的圓經(jīng)過點F1,則是否存在過點F2的直線與該圓相切?若存在,求出其斜率;若不存在,請說明理由.
參考答案:
基礎摸查
【題型展示】
例1 解 (1)由題意得,
因為點M(2,m)在拋物線上,
所以22=2pm,
由拋物線的定義,得m+=2,
則解得
所以拋物線C的標準方程為x2=4y.
(2)由(1)得M(2,1),
設點A,B,
則kMA=,kMB=,
所以kMAkMB=×=-2,
得x1x2+2(x1+x2)+36=0;
設直線AB方程為y=kx+b,
由得x2-4kx-4b=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=-4b,
所以-4b+8k+36=0,得b=2k+9,
所以直線AB的方程為
y=kx+2k+9,
即直線AB恒過拋物線內(nèi)部的定點
N(-2,9),
又圓M:(x-2)2+(y-1)2=80正好經(jīng)過點N(-2,9),
當且僅當直線AB與半徑MN垂直時直線AB與圓M相切,
此時k=-=,
所以直線AB的方程為y=x+10.
跟蹤訓練1 解 (1)依題意
結合c2=a2+b2,
解得a=1,b=,c=2.
所以雙曲線C的標準方程為
x2-=1.
(2)假設存在點M(t,0)(t<0)滿足題設條件.
由(1)知雙曲線C的右焦點為
F(2,0).
設Q(x0,y0)(x0≥1)為雙曲線C右支上一點.
當x0=2時,
因為∠QFM=2∠QMF=90°,
所以∠QMF=45°,
于是|MF|=|QF|=3,
所以t=-1.即M(-1,0).
當x0≠2時,tan∠QFM=-kQF
=-,
tan∠QMF=kQM=.
因為∠QFM=2∠QMF,
所以-=.
將y=3x-3代入并整理得
-2x+(4+2t)x0-4t
=-2x-2tx0+t2+3,
所以
解得t=-1.即M(-1,0).
綜上,滿足條件的點M存在,其坐標為(-1,0).
例2 解 (1)當直線AB的斜率不存在時,此時A,B,∴|AB|=2p,
當直線AB的斜率存在時,設直線AB的方程為y=k,聯(lián)立拋物線方程得k2x2-(k2p+2p)x+=0,Δ=(k2p+2p)2-k4p2>0,設A(x1,y1),B(x2,y2),x1+x2==+p,此時|AB|=x1+x2+p=+2p>2p,顯然當直線AB的斜率不存在時,|AB|的值最小,即2p=4,解得p=2,
∴拋物線E:y2=4x.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),C(-4,y3),D(-4,y4),則直線OA的方程:y=x,直線OB的方程:y=x,
由(1)知,x1x2=,∴y1y2=-2p=-4,∴y3=,y4===4y1,
設圓心M(x0,y0),
則y0==2y1-.
若G(t,0)(t為定值),H(m,0),
則x0=.
由|MD|=|MG|,
得(x0+4)2+(y0-y4)2
=(x0-t)2+y,
∴4t+4m+80=-tm,
由于t≠-4,
∴m=也為定值.
∴H也為定點.
若t=-8,則m=12,
S=|FH||y1-y2|=|y1-y2|=≥×4=22,
當且僅當y1=±2時取到最小值.
故△ABH的面積的最小值為22.
跟蹤訓練2 解 (1)由題意知,a=4,=,
所以c=2,
所以b==2,p=4.
所以拋物線C1的方程為y2=8x,
橢圓C2的方程為+=1.
(2)由題設知直線l的斜率不為0,
設直線l的方程為x=my+4.
則聯(lián)立
得y2-8my-32=0.
設C(x1,y1),D(x2,y2),
則y1+y2=8m,y1y2=-32.
所以=
==
=,
因為直線OC的斜率為==,
所以直線OC的方程為y=x.

得y2=1,
則y=1,
同理可得y=1,
所以y·y·=1,
所以y·y=,
要使S1∶S2=3∶13,
只需=2,
解得m=±1,
所以存在直線l:x±y-4=0符合條件.
基礎夯實
1.解 (1)由題意可知b=1,=,
又a2-b2=c2,∴a=2,b=1,c=.
∴橢圓C的標準方程為+y2=1.
(2)當直線AB的斜率為0時,A,B分別為橢圓的左、右頂點,A′,B′均為,
則|AA′|·|BB′|=·

==,
當直線AB的斜率不為0時,設直線AB的方程為x=ky+m,
聯(lián)立方程組
消去y得(4+k2)x2-8mx+4m2-4k2=0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則Δ>0時,x1+x2=,
x1x2=,
∴|AA′|·|BB′|=·

==.
綜上,|AA′|·|BB′|為定值.
2.解 (1)由題意可知
解得
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)假設滿足條件的直線l存在,
由E(0,-2),F(xiàn)(,0),
得kEF=,
因為點F為△EAB的垂心,
所以AB⊥EF,
所以kAB=-,
設直線l的方程為y=-x+t,
代入+=1,
得7x2-6tx+6(t2-4)=0,
Δ=(-6t)2-4×7×6(t2-4)
=-96t2+672>0,
即-記A(x1,y1),B(x2,y2),

由AF⊥BE得
·=-1,
所以y1y2+2y1+x1x2-x2=0,
將y1=-x1+t,
y2=-x2+t代入上式,
得3x1x2-(t+2)(x1+x2)+(2t2+4t)=0,
所以3×-(t+2)·+(2t2+4t)=0,
所以5t2+t-18=0,
解得t= (t=-2舍去),
滿足Δ>0,
所以直線l的方程為
y=-x+.
3.(1)解 由拋物線C:x2=-2py經(jīng)過點(2,-1)得p=2.
所以拋物線C的方程為x2=-4y,其準線方程為y=1.
(2)證明 拋物線C的焦點為F(0,-1).
設直線l的方程為y=kx-1(k≠0).
由得x2+4kx-4=0.
設M(x1,y1),N(x2,y2),則x1x2=-4.
直線OM的方程為y=x.
令y=-1,得點A的橫坐標xA=-,
同理得B的橫坐標xB=-.
設點D(0,n),則=,
=,
·=+(n+1)2
=eq \f(x1x2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(x,4)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(x,4))))+(n+1)2
=+(n+1)2=-4+(n+1)2.
令·=0,即-4+(n+1)2=0,得n=1或n=-3.
綜上,以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的定點(0,1)和(0,-3).
4.解 (1)由題意可設橢圓的標準方程為+=1(a>b>0),
∵橢圓的離心率e=,∴=,
∵a2=b2+c2,∴a=2b,
將點代入橢圓的方程得+=1,
聯(lián)立a=2b,解得a=2且b=1.
∴橢圓E的方程為+y2=1.
∴F(,0),∵PF⊥x軸,∴P,
∴圓F的半徑為,圓心為(,0),
∴圓F的方程為(x-)2+y2=.
(2)不存在滿足題意的k,理由如下:
由A,B在圓上得
|AF|=|BF|=|PF|=.
設點C(x1,y1),D(x2,y2).
|CF|=eq \r((x1-\r(3))2+y)=2-x1,
同理|DF|=2-x2.
若|AC|=|BD|,
則|AC|+|BC|
=|BD|+|BC|,
即|AB|=|CD|=1,
4-(x1+x2)=1,
由得(4k2+1)x2-8k2x+12k2-4=0,
∴x1+x2=,∴4-=1,
得12k2=12k2+3,無解,故不存在.
優(yōu)化提升
5.解 (1)由∠BFD=90°知,
|FS|=|BS|=|DS|=p,
設A(xA,yA),
則yA+=|FA|=|FD|=p,
S△ABD=·|BD|·
=×2p×p=4,
解得p=2(負值舍去).F(0,1),
所以圓F的方程為x2+(y-1)2=8.
(2)由題意得,直線PQ的斜率一定存在,
其中S,
設S關于直線PQ的對稱點為T(m,n),

解得
聯(lián)立y=kx+b與x2=2py,得x2-2pkx-2pb=0,Δ=4p2k2+8pb>0,
設P(x1,y1),Q(x2,y2),
則x1+x2=2pk,x1x2=-2pb,
則y1y2=(kx1+b)(kx2+b)
=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2,
則x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+kb(x1+x2)+b2
=-2pb(1+k2)+2pk2b+b2
=-2pb+b2=0,
解得b=0(此時O與P或Q重合,舍去)或b=2p,
所以|FT|=
=p∈(p,4p].
6.解 (1)設過點F且傾斜角為的直線方程為y=x-,
代入y2=2px(p>0),
得x2-3px+=0,若M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=3p,
所以|MN|=x1+x2+p=4p=8,
則p=2,
即拋物線E的方程為y2=4x.
(2)設A(x0,y0),則過A作拋物線E的切線為y-y0=k(x-x0),
即x=+x0,
代入y2=4x,
整理得ky2-4y+4y0-ky=0,
因為此直線與拋物線相切,
所以Δ=4(4-4ky0+k2y)=0,
即(ky0-2)2=0,解得k=,
所以過A的切線為
y-y0=(x-x0),
令y=0得x=-x0,即B(-x0,0),所以|BF|=|AF|=|AC|,
又AC∥BF,所以四邊形ACBF有一組對邊平行且相等,且鄰邊也相等,
所以四邊形ACBF為菱形.
7.(1)解 設圓C的半徑為r(r>0),依題意知,圓心C的坐標為(2,r).
因為|MN|=3,所以r2=+22=,
所以r=,圓C的方程為
(x-2)2+=.
(2)證明 把x=0代入方程(x-2)2+=,解得y=1或y=4,
即點M(0,1),N(0,4).
①當AB⊥x軸時,可知∠ANM=∠BNM=0.
②當AB與x軸不垂直時,可設直線AB的方程為y=kx+1.
聯(lián)立方程消去y得,
(1+2k2)x2+4kx-6=0.
Δ=16k2+24(1+2k2)>0恒成立.
設直線AB交橢圓于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,則x1+x2=,x1x2=,
所以kAN+kBN=+=+=
==0,
所以∠ANM=∠BNM.
綜合①②知∠ANM=∠BNM.
8.解 (1)易知a=2,因為·=0,
所以△BF1F2為等腰直角三角形,所以b=c,
由a2-b2=c2,可知b=.
故橢圓的標準方程為+=1.
(2)由已知得b2=c2,a2=2c2.
設橢圓的標準方程為+=1,P的坐標為(x0,y0).
因為F1(-c,0),B(0,c),
所以=(x0+c,y0),=(c,c).
由題意得·=0,
所以x0+c+y0=0.
又點P在橢圓上,所以eq \f(x,2c2)+eq \f(y,c2)=1.
由以上兩式消去y0可得,3x+4cx0=0.
因為點P不是橢圓的頂點,所以x0=-c,y0=c,故P.
設圓心為(x1,y1),則x1=-c,y1=c,
所以圓的半徑r==c.
假設存在過F2的直線滿足題設條件,并設該直線的方程為y=k(x-c).
由該直線與圓相切可知,=r,
所以=c,即20k2+20k-1=0,解得k=-±.
故存在滿足條件的直線,
其斜率為-±.第8部分第1節(jié)《直線的方程》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.已知點A(2,0),B(3,),則直線AB的傾斜角為(  )
A.30° B.60° C.120° D.150°
2.已知直線l過點(1,1),且傾斜角為90°,則直線l的方程為(  )
A.x+y=1 B.x-y=1
C.y=1 D.x=1
3.過點P(2,3)且在兩坐標軸上截距相等的直線方程為________________________.
【知識歸納】
1.直線的方向向量
設A,B為直線上的兩點,則 就是這條直線的方向向量.
2.直線的傾斜角
(1)定義:當直線l與x軸相交時,我們以x軸為基準, 與直線l 的方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角.
(2)范圍:直線的傾斜角α的取值范圍為 .
3.直線的斜率
(1)定義:把一條直線的傾斜角α的 叫做這條直線的斜率.斜率常用小寫字母k表示,即k= (α≠90°).
(2)過兩點的直線的斜率公式
如果直線經(jīng)過兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率k= .
4.直線方程的五種形式
名稱 方程 適用范圍
點斜式 不含直線x=x0
斜截式 不含垂直于x軸的直線
兩點式 不含直線x=x1和直線y=y(tǒng)1
截距式 不含垂直于坐標軸和過原點的直線
一般式 平面直角坐標系內(nèi)的直線都適用
常用結論:
1.直線的斜率k與傾斜角α之間的關系
α 0° 0°<α<90° 90° 90°<α<180°
k 0 k>0 不存在 k<0
牢記口訣:“斜率變化分兩段,90°是分界線;
遇到斜率要謹記,存在與否要討論”.
2.“截距”是直線與坐標軸交點的坐標值,它可正,可負,也可以是零,而“距離”是一個非負數(shù).應注意過原點的特殊情況是否滿足題意.
3.直線Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的一個方向向量a=(-B,A).
【題型展示】
題型一 直線的傾斜角與斜率
例1 (1)直線2xcosα-y-3=0()的傾斜角的變化范圍是(  )
A. B.
C. D.
(2)若直線l過點P(1,0),且與以A(2,1),B(0,)為端點的線段有公共點,則直線l的斜率的取值范圍是(  )
A.[-,1] B.(-∞,-]∪[1,+∞)
C. D.(]∪[1,+∞)
跟蹤訓練1 (1)若正方形一條對角線所在直線的斜率為2,則該正方形的兩條鄰邊所在直線的斜率分別為________,________.
(2)直線x+(m2+1)y+m2=0(m∈R)的傾斜角的最小值是________.
題型二 求直線的方程
例2 求符合下列條件的直線方程:
(1)直線過點A(-1,-3),且斜率為-;
(2)直線過點(2,1),且橫截距為縱截距的兩倍;
(3)直線過點(5,10),且原點到該直線的距離為5.
跟蹤訓練2 (1)已知直線l的一個方向向量為n=(2,3),若l過點A(-4,3),則直線l的方程為(  )
A.y-3=-(x+4)
B.y+3=(x-4)
C.y-3=(x+4)
D.y+3=-(x-4)
(2)在△ABC中,已知點A(5,-2),B(7,3),且AC邊的中點M在y軸上,BC邊的中點N在x軸上,則MN所在直線的方程為(  )
A.5x-2y-5=0 B.2x-5y-5=0
C.5x-2y+5=0 D.2x-5y+5=0
題型三 直線方程的綜合應用
例3 已知直線l過點M(2,1),且分別與x軸的正半軸、y軸的正半軸交于A,B兩點,O為原點,當△AOB面積最小時,求直線l的方程.
延伸探究
1.在本例條件下,當|OA|+|OB|取最小值時,求直線l的方程.
2.本例中,當|MA|·|MB|取得最小值時,求直線l的方程.
跟蹤訓練3 (1)已知直線l過點M(1,1),且分別與x軸、y軸的正半軸交于A,B兩點,O為坐標原點.當|MA|2+|MB|2取得最小值時,則直線l的方程為________.
(2)直線l的方程為(a+1)x+y+3-a=0(a∈R),直線l過定點________,若直線l不經(jīng)過第三象限,則實數(shù)a的取值范圍是________.
基礎夯實
1.在x軸與y軸上截距分別為-2,2的直線的傾斜角為(  )
A.45° B.135° C.90° D.180°
2.若過點P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直線的傾斜角為鈍角,則實數(shù)a的取值范圍是(  )
A.(-2,1)
B.(-1,2)
C.(-∞,0)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
3.若直線y=ax+c經(jīng)過第一、二、三象限,則有(  )
A.a>0,c>0 B.a>0,c<0
C.a<0,c>0 D.a<0,c<0
4.直線2xcos α-y-3=0()的傾斜角的取值范圍是(  )
A. B.
C. D.
5.直線l:x-y+2=0與x軸交于點A,把l繞點A順時針旋轉(zhuǎn)45°得直線m,m的傾斜角為α,則cos α等于(  )
A.- B.
C. D.
6.設A,B是x軸上的兩點,點P的橫坐標為2,且|PA|=|PB|,若直線PA的方程為x-y+1=0,則直線PB的方程是(  )
A.x+y-5=0 B.2x-y-1=0
C.2x-y-4=0 D.2x+y-7=0
7.若直線l的方程y=-x-中,ab>0,ac<0,則此直線必不經(jīng)過(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
8.過點(0,1)且與直線2x-y+1=0垂直的直線方程是(  )
A.x+2y-1=0 B.x+2y-2=0
C.2x-y-1=0 D.2x-y-2=0
9.過函數(shù)f(x)=x3-x2圖象上一個動點作函數(shù)圖象的切線,則切線傾斜角的取值范圍為(  )
A. B.[)∪[)
C.[) D.(]
10.在平面直角坐標系xOy中,經(jīng)過點P(1,1)的直線l與x軸交于點A,與y軸交于點B.若=-2,則直線l的方程是(  )
A.x+2y-3=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-3=0 D.2x-y-1=0
11.傾斜角為120°且在y軸上的截距為-2的直線方程為(  )
A.y=-x+2 B.y=-x-2
C.y=x+2 D.y=x-2
12.已知直線l1:x+y=0與直線l2:kx-y+1=0,若直線l1與直線l2的夾角是60°,則k的值為(  )
A.或0 B.-或0
C. D.-
13.若將直線l沿x軸正方向平移3個單位長度,再沿y軸負方向平移2個單位長度,又回到了原來的位置,則l的斜率是(  )
A.- B. C.- D.
14.(多選)若直線過點A(1,2),且在兩坐標軸上截距的絕對值相等,則直線l的方程為(  )
A.x-y+1=0 B.x+y-3=0
C.2x-y=0 D.x-y-1=0
15.(多選)下列說法正確的有(  )
A.若直線y=kx+b經(jīng)過第一、二、四象限,則(k,b)在第二象限
B.直線y=ax-3a+2過定點(3,2)
C.過點(2,-1),斜率為-的直線的點斜式方程為y+1=-(x-2)
D.斜率為-2,在y軸上截距為3的直線方程為y=-2x±3
16.(多選)若直線過點A(1,2),且在兩坐標軸上截距的絕對值相等,則直線l的方程為(  )
A.x-y+1=0 B.x+y-3=0
C.2x-y=0 D.x-y-1=0
17.把直線x-y+-1=0繞點(1,)逆時針旋轉(zhuǎn)15°后,所得直線l的方程是________.
18.已知三角形的三個頂點A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),則BC邊上中線所在的直線方程為________.
19.設直線l的方程為2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),若直線l的斜率為-1,則k=________;若直線l在x軸、y軸上的截距之和等于0,則k=________.
20.若直線l與直線y=1,x=7分別交于點P,Q,且線段PQ的中點坐標為(1,-1),則直線l的斜率為________.
21.已知直線y=(3-2k)x-6不經(jīng)過第一象限,則k的取值范圍為________.
22.已知直線l的傾斜角為α,sin α=,且這條直線l經(jīng)過點P(3,5),則直線l的一般式方程為_____________.
23.已知點A(2,4),B(4,2),直線l:y=kx-2, 則直線l經(jīng)過定點________,若直線l 與線段AB有公共點,則k的取值范圍是________.
24.過點P(-1,0)且與直線l1:x-y+2=0的夾角為的直線的一般式方程是______________.
優(yōu)化提升
25.設m∈R,過定點A的動直線x+my+1=0和過定點B的動直線mx-y-2m+3=0交于點P(x,y),則|PA|+|PB|的最大值為(  )
A.2 B.3 C.3 D.6
26.設P為曲線C:y=x2+2x+3上的點,且曲線C在點P處的切線傾斜角的取值范圍為,則點P橫坐標的取值范圍為(  )
A. B.[-1,0]
C.[0,1] D.
27.(多選)已知直線xsin α+ycos α+1=0(α∈R),則下列命題正確的是(  )
A.直線的傾斜角是π-α
B.無論α如何變化,直線不過原點
C.直線的斜率一定存在
D.當直線和兩坐標軸都相交時,它和坐標軸圍成的三角形的面積不小于1
28.(多選)下列說法正確的是(  )
A.不經(jīng)過原點的直線都可以表示為+=1
B.若直線l與x,y軸的交點分別為A,B且AB的中點為(4,1),則直線l的方程為+=1
C.過點(1,1)且在兩坐標軸上截距相等的直線方程為y=x或x+y=2
D.直線3x-2y=4的截距式方程為+=1
29.若直線l經(jīng)過A(2,1),B(1,m2)兩點,則l斜率的取值范圍為________;其傾斜角的取值范圍為____________________.
30.若ab>0,且A(a,0),B(0,b),C(-2,-2)三點共線,則ab的最小值為________.
31.已知直線l1:ax-2y=2a-4,l2:2x+a2y=2a2+4,當0<a<2時,直線l1,l2與兩坐標軸圍成一個四邊形,當a=________時,四邊形的面積最小,最小值為________.
32.如圖,射線OA,OB分別與x軸正半軸成45°和30°角,過點P(1,0)作直線AB分別交OA,OB于A,B兩點,當AB的中點C恰好落在直線y=x上時,則直線AB的方程是________.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.B 2.D
3.3x-2y=0或x+y-5=0
【知識歸納】
1.
2.(1)x軸正向 向上 (2)0°≤α<180°
3.(1)正切值 tan α (2)
4.y-y0=k(x-x0) y=kx+b =(x1≠x2,y1≠y2)
+=1
Ax+By+C=0(A2+B2≠0)
【題型展示】
例1 (1)B (2)B
跟蹤訓練1 (1) -3 (2)
例2 解 (1)∵所求直線過點A(-1,-3),且斜率為-,
∴y+3=-(x+1),
即x+4y+13=0.
(2)當橫截距與縱截距都為0時,
可設直線方程為y=kx,
又直線過點(2,1),
∴1=2k,解得k=,
∴直線方程為y=x,
即x-2y=0;
當橫截距與縱截距都不為0時,可設直線方程為+=1,
由題意可得解得
∴直線方程為+=1,
即x+2y-4=0;
綜上,所求直線方程為x-2y=0或x+2y-4=0.
(3) 當直線的斜率不存在時,所求直線方程為x-5=0,滿足題意;
當直線的斜率存在時,設斜率為k,
則所求直線方程為y-10=k(x-5),
即kx-y+10-5k=0.
∴原點到直線的距離
d==5,
解得k=,
∴所求直線方程為3x-4y+25=0.
綜上,所求直線方程為
x-5=0或3x-4y+25=0.
跟蹤訓練2 (1)C
(2)A
例3 解 方法一 設直線l的方程為
y-1=k(x-2)(k<0),
則A,B(0,1-2k),
S△AOB=(1-2k)·

≥×(4+4)=4,
當且僅當-4k=-,
即k=-時,等號成立.
故直線l的方程為
y-1=-(x-2),
即x+2y-4=0.
方法二 設直線l:+=1,
且a>0,b>0,
因為直線l過點M(2,1),
所以+=1,
則1=+≥2,故ab≥8,
故S△AOB的最小值為
×ab=×8=4,
當且僅當==時取等號,
此時a=4,b=2,
故直線l的方程為+=1,
即x+2y-4=0.
延伸探究
1.解 由本例方法二知,
+=1,a>0,b>0,
所以|OA|+|OB|=a+b
=(a+b)·
=3++≥3+2,
當且僅當a=2+,b=1+時,等號成立,
所以當|OA|+|OB|取最小值時,直線l的方程為x+y=2+.
2.解 方法一 由本例方法一知
A,
B(0,1-2k)(k<0).
所以|MA|·|MB|=·
=2×=2≥4.
當且僅當-k=-,
即k=-1時取等號.
此時直線l的方程為x+y-3=0.
方法二 由本例方法二知A(a,0),B(0,b),a>0,b>0,+=1.
所以|MA|·|MB|=||·||
=-·
=-(a-2,-1)·(-2,b-1)
=2(a-2)+b-1=2a+b-5
=(2a+b)-5
=2≥4,
當且僅當a=b=3時取等號,此時直線l的方程為x+y-3=0.
跟蹤訓練3 (1)x+y-2=0
(2)(1,-4) [3,+∞)
基礎夯實
1.A 
2.A
3.A
4.B
5.C 
6.A
7.C 
8.B
9.B
10.A
11.B
12.A 
13.C 
14.ABC
15.ABC
16.ABC 
17.y=x
18.x+13y+5=0
19.5 1
20.-
21.
22.3x-4y+11=0或3x+4y-29=0
23.(0,-2) [1,3]
24.x+1=0或x-y+1=0
優(yōu)化提升
25.D
26.A
27.BD
28.BCD
29.(-∞,1] ∪
30.16
31. 
32.(3+)x-2y-3-=0第8部分第2節(jié)《兩條直線的位置關系》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.點A(2,5)到直線l:x-2y+3=0的距離為(  )
A.2 B. C. D.
2.若直線2x+my+1=0與直線3x+6y-1=0平行,則m等于(  )
A.4 B.-4 C.1 D.-1
3.直線x-2y-3=0關于x軸對稱的直線方程為________.
【知識歸納】
1.兩條直線的位置關系
直線l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,l3:A1x+B1y+C1=0,l4:A2x+B2y+C2=0(其中l(wèi)1與l3是同一條直線,l2與l4是同一條直線)的位置關系如下表:
位置關系 l1,l2滿足的條件 l3,l4滿足的條件
平行
垂直
相交
2.三種距離公式
(1)兩點間的距離公式
①條件:點P1(x1,y1),P2(x2,y2).
②結論:|P1P2|= .
③特例:點P(x,y)到原點O(0,0)的距離|OP|= .
(2)點到直線的距離
點P(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離d= .
(3)兩條平行直線間的距離
兩條平行直線l1:Ax+By+C1=0與l2:Ax+By+C2=0間的距離d= .
常用結論:
1.直線系方程
(1)與直線Ax+By+C=0平行的直線系方程是Ax+By+m=0(m∈R且m≠C).
(2)與直線Ax+By+C=0垂直的直線系方程是Bx-Ay+n=0(n∈R).
(3)過直線l1:A1x+B1y+C1=0與l2:A2x+B2y+C2=0的交點的直線系方程為A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),但不包括l2.
2.五種常用對稱關系
(1)點(x,y)關于原點(0,0)的對稱點為(-x,-y).
(2)點(x,y)關于x軸的對稱點為(x,-y),關于y軸的對稱點為(-x,y).
(3)點(x,y)關于直線y=x的對稱點為(y,x),關于直線y=-x的對稱點為(-y,-x).
(4)點(x,y)關于直線x=a的對稱點為(2a-x,y),關于直線y=b的對稱點為(x,2b-y).
(5)點(x,y)關于點(a,b)的對稱點為(2a-x,2b-y).
【題型展示】
題型一 兩條直線的平行與垂直
例1 (1)已知直線l1:ax+(a-1)y+3=0,l2:2x+ay-1=0,若l1⊥l2,則實數(shù)a的值是(  )
A.0或-1 B.-1或1
C.-1 D.1
(2)若l1:3x-my-1=0與l2:3(m+2)x-3y+1=0是兩條不同的直線,則“m=1”是“l(fā)1∥l2”的(  )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
跟蹤訓練1 (1)已知兩直線l1:(m-1)x-6y-2=0,l2:mx+y+1=0,若l1⊥l2,則m=________;若l1∥l2,則m=________.
(2)設a,b,c分別為△ABC中角A,B,C所對邊的邊長,則直線xsin A+ay+c=0與bx-ysin B+sin C=0的位置關系是(  )
A.相交但不垂直 B.垂直
C.平行 D.重合
題型二 兩直線的交點與距離問題
例2 (1)(多選)已知直線l經(jīng)過點P(3,1),且被兩條平行直線l1:x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的線段長為5,則直線l的方程為(  )
A.y=1 B.x=3
C.y=0 D.x=2
(2)兩條平行直線2x-y+3=0和ax-3y+4=0間的距離為d,則a,d分別為(  )
A.a(chǎn)=6,d=
B.a(chǎn)=-6,d=
C.a(chǎn)=-6,d=
D.a(chǎn)=6,d=
跟蹤訓練2 (1)若點(m,n)在直線l:3x+4y-13=0上,則(m-1)2+n2的最小值為(  )
A.3 B.4 C.2 D.6
(2)經(jīng)過兩直線l1:2x-y+3=0與l2:x+2y-1=0的交點,且平行于直線3x+2y+7=0的直線方程是(  )
A.2x-3y+5=0 B.2x+3y-1=0
C.3x+2y-2=0 D.3x+2y+1=0
題型三 對稱問題
命題點1 點關于點的對稱問題
例3 直線3x-2y=0關于點()對稱的直線方程為(  )
A.2x-3y=0 B.3x-2y-2=0
C.x-y=0 D.2x-3y-2=0
命題點2 點關于直線的對稱問題
例4 已知兩點A(-4,8),B(2,4),點C在直線y=x+1上,則|AC|+|BC|的最小值為(  )
A.2 B.9 C. D.10
命題點3 直線關于直線的對稱問題
例5 兩直線方程為l1:3x-2y-6=0,l2:x-y-2=0,則l1關于l2對稱的直線方程為(  )
A.3x-2y-4=0 B.2x+3y-6=0
C.2x-3y-4=0 D.3x-2y-6=0
跟蹤訓練3 已知直線l:2x-3y+1=0,點A(-1,-2).求:
(1)點A關于直線l的對稱點A′的坐標;
(2)直線m:3x-2y-6=0關于直線l對稱的直線m′的方程;
(3)直線l關于點A的對稱直線l′的方程.
基礎夯實
1.已知直線l1經(jīng)過點A(2,a-1),B(a,4),且與直線l2:2x+y-3=0平行,則a等于(  )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
2.已知直線l過點(0,7),且與直線y=-4x+2平行,則直線l的方程為(  )
A.y=-4x-7 B.y=4x-7
C.y=4x+7 D.y=-4x+7
3.若P,Q分別為直線3x+4y-12=0與6x+8y+5=0上任意一點,則PQ的最小值為(  )
A. B.3 C. D.4
4.若直線mx+4y-2=0與直線2x-5y+n=0垂直,垂足為(1,p),則實數(shù)n的值為(  )
A.-12 B.-2 C.0 D.10
5.直線y=x關于直線x=1的對稱直線為l,則直線l的方程是(  )
A.x+y-2=0 B.x+y+2=0
C.x+y-2=0 D.x+y+2=0
6.設直線l1:x-2y+1=0與直線l2:mx+y+3=0的交點為A,P,Q分別為l1,l2上任意一點,M為PQ的中點,若|AM|=|PQ|,則m的值為(  )
A.2 B.-2 C.3 D.-3
7.已知a2-3a+2=0,則直線l1:ax+(3-a)y-a=0和直線l2:(6-2a)x+(3a-5)y-4+a=0的位置關系為(  )
A.垂直或平行 B.垂直或相交
C.平行或相交 D.垂直或重合
8.在平面直角坐標系中,某菱形的一組對邊所在的直線方程分別為x-2y+1=0和x-2y+3=0,另一組對邊所在的直線方程分別為3x+4y+c1=0和3x+4y+c2=0,則|c1-c2|等于(  )
A.2 B.2 C.2 D.4
9.已知點A與點B(1,2)關于直線x+y+3=0對稱,則點A的坐標為(  )
A.(3,4) B.(4,5)
C.(-4,-3) D.(-5,-4)
10.過點P(1,2)作直線l,若點A(2,3),B(4,-5)到它的距離相等,則直線l的方程為(  )
A.4x+y-6=0或x=1
B.3x+2y-7=0
C.4x+y-6=0或3x+2y-7=0
D.3x+2y-7=0或x=1
11.如果直線l1的斜率為a,l1⊥l2,則直線l2的斜率為(  )
A. B.a
C.- D.-或不存在
12.若直線ax-4y+2=0與直線2x+5y+c=0垂直,垂足為(1,b),則a+b+c等于(  )
A.-6 B.4 C.-10 D.-4
13.(多選)已知直線l過點P(1,2),且點A(2,3),B(4,-5)到直線l的距離相等,則l的方程可能是(  )
A.4x+y-6=0 B.x+4y-6=0
C.3x+2y-7=0 D.2x+3y-7=0
14.(多選)設直線l1:y=px+q,l2:y=kx+b,則下列說法正確的是(  )
A.直線l1或l2可以表示平面直角坐標系內(nèi)任意一條直線
B. l1與l2至多有無窮多個交點
C.l1∥l2的充要條件是p=k且q≠b
D.記l1與l2的交點為M,則y-px-q+λ(y-kx-b)=0可表示過點M的所有直線
15.(多選)已知直線l:(a2+a+1)x-y+1=0,其中a∈R,則下列說法正確的是(  )
A.當a=-1時,直線l與直線x+y=0垂直
B.若直線l與直線x-y=0平行,則a=0
C.直線l過定點(0,1)
D.當a=0時,直線l在兩坐標軸上的截距相等
16.(多選)已知直線l:x-y+1=0,則下列結論正確的是(  )
A.直線l的傾斜角是
B.若直線m:x-y+1=0,則l⊥m
C.點(,0)到直線l的距離是2
D.過(2,2)與直線l平行的直線方程是x-y-4=0
17.直線3x-4y+5=0關于x軸對稱的直線方程是________.
18.已知直線l經(jīng)過直線2x+y-5=0與x-2y=0的交點,若點A(5,0)到直線l的距離為3,則l的方程為________.
19.在△ABC中,BC邊上的高所在直線的方程為x-2y+1=0,∠A的平分線所在直線的方程為y=0,若點B的坐標為(1,2),則點A的坐標為________,點C的坐標為________.
20.設光線l從點A(-4,)出發(fā),經(jīng)過x軸反射后經(jīng)過點B(),則光線l與x軸的交點為________,若該入射光線l經(jīng)x軸發(fā)生折射,折射角為入射角的一半,則折射光線所在直線的縱截距為________.
21.過直線3x-y+5=0與2x-y+6=0的交點,且垂直于直線x-2y+1=0的直線方程是________.
22.已知直線l1:2x+y+1=0和直線l2:x+ay+3=0,若l1⊥l2,則實數(shù)a的值為________;若l1∥l2,則l1與l2之間的距離為________.
23.點P(2,7)關于直線x+y+1=0的對稱點的坐標為________.
24.已知兩直線l1:x-2y+4=0,l2:4x+3y+5=0.若直線l3:ax+2y-6=0與l1,l2不能構成三角形,則實數(shù)a=________.
優(yōu)化提升
25.將一張坐標紙折疊一次,使得點(0,2)與點(4,0)重合,點(7,3)與點(m,n)重合,則m+n等于(  )
A. B. C. D.
26.(多選)已知直線l1:ax-y+1=0,l2:x+ay+1=0,a∈R,以下結論正確的是(  )
A.不論a為何值時,l1與l2都互相垂直
B.當a變化時,l1與l2分別經(jīng)過定點A(0,1)和B(-1,0)
C.不論a為何值時,l1與l2都關于直線x+y=0對稱
D.如果l1與l2交于點M,則|MO|的最大值是
27.(多選)已知兩條直線l1,l2的方程分別為3x+4y+12=0與ax+8y-11=0,下列結論正確的是(  )
A.若l1∥l2,則a=6
B.若l1∥l2,則兩條平行直線之間的距離為
C.若l1⊥l2,則a=
D.若a≠6,則直線l1,l2一定相交
28.設m∈R,若過定點A的動直線x+my=0和過定點B的動直線mx-y-m+3=0交于點P(x,y),則|PA|·|PB|的最大值是________.
29.已知點A(4,-1),B(8,2)和直線l:x-y-1=0,動點P(x,y)在直線l上,則|PA|+|PB|的最小值為________.
30.設△ABC的一個頂點是A(-3,1),∠B,∠C的角平分線方程分別為x=0,y=x,則直線BC的方程為__________.
31.已知光線從點A(6,1)射出,到x軸上的點B后,被x軸反射到y(tǒng)軸上的點C,再被y軸反射,這時反射光線恰好經(jīng)過點D(4,4),則CD所在直線的方程為________.
32. 如圖,已知直線l1∥l2,點A是l1,l2之間的定點,點A到直線l1,l2的距離分別為3和2,點B是l2上的一動點,作AC⊥AB,且AC與l1交于點C,則△ABC的面積的最小值為__________.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.C 2.A 3.x+2y-3=0
【知識歸納】
1.k1=k2且b1≠b2 A1B2-A2B1=0且A1C2-A2C1≠0 k1·k2=-1 A1A2+B1B2=0 k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
2.(1)②
③ (2)
(3)
【題型展示】
例1 (1)A (2)C
跟蹤訓練1 (1)3或-2  (2)B
例2 (1)AB
(2)D
跟蹤訓練2 (1)B (2)D
例3 B
例4 C
例5 C
跟蹤訓練3 解 (1)設A′(x,y),
由已知條件得
解得∴A′.
(2)在直線m上取一點,如M(2,0),
則M(2,0)關于直線l的對稱點M′必在直線m′上.
設對稱點為M′(a,b),則
得M′.
設直線m與直線l的交點為N,
由得N(4,3).
又m′經(jīng)過點N(4,3),
∴由兩點式得直線m′的方程為
9x-46y+102=0.
(3)方法一 在l:2x-3y+1=0上任取兩點,
如P(1,1),Q(4,3),則P,Q關于點A(-1,-2)的對稱點P′,Q′均在直線l′上,
易得P′(-3,-5),Q′(-6,-7),
再由兩點式可得l′的方程為
2x-3y-9=0.
方法二 ∵l∥l′,
∴設l′的方程為2x-3y+C=0(C≠1).
∵點A(-1,-2)到兩直線l,l′的距離相等,
∴由點到直線的距離公式,
得=,
解得C=-9,
∴l(xiāng)′的方程為2x-3y-9=0.
基礎夯實
1.C 
2.D
3.C
4.A
5.C 
6.A
7.D 
8.B 
9.D
10.C
11.D
12.D 
13.AC 
14.BC
15.AC
16.CD
17.3x+4y+5=0
18.x=2或4x-3y-5=0
19.(-1,0) (5,-6)
20.(-1,0) -
21.2x+y-10=0 
22.-2 
23.(-8,-3)
24.-1或或-2
優(yōu)化提升
25.A
26.ABD
27.AD
28.5
29.
30.2x-y-5=0
21.x-2y+4=0
32.6第8部分第3節(jié)《圓的方程》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.若曲線C:x2+y2+2ax-4ay-10a=0表示圓,則實數(shù)a的取值范圍為(  )
A.(-2,0) B.(-∞,-2)∪(0,+∞)
C.[-2,0] D.(-∞,-2]∪[0,+∞)
2.圓心為(1,1)且過原點的圓的方程是(  )
A.(x-1)2+(y-1)2=1
B.(x+1)2+(y+1)2=1
C.(x+1)2+(y+1)2=2
D.(x-1)2+(y-1)2=2
3.(多選)下列各點中,在圓(x-1)2+(y+2)2=25的內(nèi)部的是(  )
A.(0,2) B.(3,3)
C.(-2,2) D.(4,1)
【知識歸納】
1.圓的定義和圓的方程
定義 平面上到 的距離等于 的點的集合叫做圓
方程 標準 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圓心C_______
半徑為_______
一般 x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0) 圓心C_______
半徑r=_______
2.點與圓的位置關系
平面上的一點M(x0,y0)與圓C:(x-a)2+(y-b)2=r2之間存在著下列關系:
(1)|MC|>r M在 ,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2 M在圓外;
(2)|MC|=r M在 ,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2 M在圓上;
(3)|MC|常用結論:
1.以A(x1,y1),B(x2,y2)為直徑端點的圓的方程為(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.
2.圓心在過切點且與切線垂直的直線上.
3.圓心在任一弦的垂直平分線上.
【題型展示】
題型一 圓的方程
例1 (1)設點M在直線2x+y-1=0上,點(3,0)和(0,1)均在⊙M上,則⊙M的方程為________.
(2)過四點(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中的三點的一個圓的方程為________________________________.
跟蹤訓練1 (1)若圓C經(jīng)過坐標原點,且圓心在直線y=-2x+3上運動,當半徑最小時,圓的方程為____________.
(2)圓心在y軸上,半徑長為1,且過點A(1,2)的圓的方程是(  )
A.x2+(y-2)2=1 B.x2+(y+2)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.x2+(y-3)2=4
題型二 與圓有關的軌跡問題
例2 已知定點M(1,0),N(2,0),動點P滿足|PN|=|PM|.
(1)求動點P的軌跡C的方程;
(2)已知點B(6,0),點A在軌跡C上運動,求線段AB上靠近點B的三等分點Q的軌跡方程.
跟蹤訓練2 已知Rt△ABC的斜邊為AB,且A(-1,0),B(3,0).求:
(1)直角頂點C的軌跡方程;
(2)直角邊BC的中點M的軌跡方程.
題型三 與圓有關的最值問題
命題點1 利用幾何性質(zhì)求最值
例3 已知實數(shù)x,y滿足方程x2+y2-4x+1=0.求:
(1)的最大值和最小值;
(2)y-x的最小值;
(3)x2+y2的最大值和最小值.
命題點2 利用函數(shù)求最值
例4 設點P(x,y)是圓x2+(y-3)2=1上的動點,定點A(2,0),B(-2,0).則·的最大值為________.
延伸探究 若將本例改為“設點P(x,y)是圓(x-3)2+y2=4上的動點,定點A(0,2),B(0,-2)”,則|+|的最大值為________.
跟蹤訓練3 (1)若點P(x,y)在圓x2+y2-2x-2y+1=0上,則的最大值為________.
(2)設P(x,y)是圓(x-2)2+y2=1上的任意一點,則(x-5)2+(y+4)2的最大值是(  )
A.6 B.25 C.26 D.36
基礎夯實
1.圓心為(1,-2),半徑為3的圓的方程是(  )
A.(x+1)2+(y-2)2=9 B.(x-1)2+(y+2)2=3
C.(x+1)2+(y-2)2=3 D.(x-1)2+(y+2)2=9
2.圓(x-3)2+(y-1)2=5關于直線y=-x對稱的圓的方程為(  )
A.(x+3)2+(y-1)2=5
B.(x-1)2+(y-3)2=5
C.(x+1)2+(y+3)2=5
D.(x-1)2+(y+3)2=5
3.若方程x2+y2+mx-2y+3=0表示圓,則m的取值范圍是(  )
A.(-∞,-)
B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(-∞,-)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
4.點P(4,-2)與圓x2+y2=4上任一點連線的中點的軌跡方程是(  )
A.(x-2)2+(y+1)2=1
B.(x-2)2+(y+1)2=4
C.(x+4)2+(y-2)2=4
D.(x+2)2+(y-1)2=1
5.點M,N是圓x2+y2+kx+2y-4=0上的不同兩點,且點M,N關于直線l:x-y+1=0對稱,則該圓的半徑等于(  )
A. 2 B. C.3 D.9
6.自圓C:(x-3)2+(y+4)2=4外一點P引該圓的一條切線,切點為Q,PQ的長度等于點P到原點O的距離,則點P的軌跡方程為(  )
A.8x-6y-21=0 B.8x+6y-21=0
C.6x+8y-21=0 D.6x-8y-21=0
7.圓x2+y2-4x+6y=0的圓心坐標和半徑分別是(  )
A.(2,3),3 B.(-2,3),
C.(-2,-3),13 D.(2,-3),
8.已知點M(3,1)在圓C:x2+y2-2x+4y+2k+4=0外,則k的取值范圍為(  )
A.-6
C.k>-6 D.k<
9.若△AOB的三個頂點坐標分別為A(2,0),B(0,-4),O(0,0),則△AOB外接圓的圓心坐標為(  )
A.(1,-1) B.(-1,-2)
C.(1,-2) D.(-2,1)
10.圓C:x2+y2-2x-3=0關于直線l:y=x對稱的圓的方程為(  )
A.x2+y2-2y-3=0 B.x2+y2-2y-15=0
C.x2+y2+2y-3=0 D.x2+y2+2y-15=0
11.已知圓C經(jīng)過P(-2,4),Q(3,-1)兩點,且在x軸上截得的弦長為6,則圓C的方程為(  )
A.x2+y2-2x-4y-8=0
B.x2+y2+2x-4y-8=0
C.x2+y2-2x-4y-8=0或x2+y2-6x-8y=0
D.x2+y2+2x-4y-8=0或x2+y2-6x-8y=0
12.(多選)已知直線l與圓C:x2+y2+2x-4y+a=0相交于A,B兩點,弦AB的中點為M(0,1),則實數(shù)a的取值可以為(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圓,則圓心坐標為________,半徑為________.
14.已知等腰△ABC,其中頂點A的坐標為(0,0),底邊的一個端點B的坐標為(1,1),則另一個端點C的軌跡方程為______________________.
15.若圓(x+1)2+(y-3)2=9上相異兩點P,Q關于直線kx+2y-4=0對稱,則k的值為________.
16.已知兩點A(0,-3),B(4,0),若點P是圓C:x2+y2-2y=0上的動點,則△ABP的面積的最小值為________.
17.已知P,Q分別為圓M:(x-6)2+(y-3)2=4與圓N:(x+4)2+(y-2)2=1上的動點,A為x軸上的動點,則|AP|+|AQ|的最小值為________.
18.已知M(x,y)為圓C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一點,且點Q(-2,3).
(1)求|MQ|的最大值和最小值;
(2)求的最大值和最小值;
(3)求y-x的最大值和最小值.
19.已知點P(2,2),圓C:x2+y2-8y=0,過點P的動直線l與圓C交于A,B兩點,線段AB的中點為M,O為坐標原點.
(1)求M的軌跡方程;
(2)當|OP|=|OM|時,求l的方程及△POM的面積.
20.已知圓心為C的圓經(jīng)過點A(1,1)和點B(2,-2),且圓心C在直線l:x-y+1=0上.線段PQ的端點P的坐標是(5,0),端點Q在圓C上運動,求線段PQ的中點M的軌跡方程.
21.已知圓C1經(jīng)過點A(1,3)和B(2,4),圓心在直線2x-y-1=0上.
(1)求圓C1的方程;
(2)若M,N分別是圓C1和圓C2:(x+3)2+(y+4)2=9上的點,點P是直線x+y=0上的點,求|PM|+|PN|的最小值,以及此時點P的坐標.
優(yōu)化提升
22.阿波羅尼斯(約公元前262-190年)證明過這樣一個命題:在平面內(nèi)到兩定點距離之比為常數(shù)k(k>0,k≠1)的點的軌跡是圓,后人將這個圓稱為阿氏圓.若平面內(nèi)兩定點A,B間的距離為2,動點P滿足=,則△PAB面積的最大值是(  )
A. B.2 C.2 D.4
23.若直線ax-by-6=0(a>0,b>0)始終平分圓x2+y2-4x+4y=0的周長,則+的最小值為(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
24.(多選)已知圓x2+y2-2x-4y+a-5=0上有且僅有兩個點到直線3x-4y-15=0的距離為1,則實數(shù)a的可能取值為(  )
A.-12 B.-8 C.6 D.-1
25.(多選)已知圓M與直線x+y+2=0相切于點A(0,-2),圓M被x軸所截得的弦長為2,則下列結論正確的是(  )
A.圓M的圓心在定直線x-y-2=0上
B.圓M的面積的最大值為50π
C.圓M的半徑的最小值為1
D.滿足條件的所有圓M的半徑之積為8
26.(多選)設有一組圓Ck:(x-k)2+(y-k)2=4(k∈R),下列命題正確的是(  )
A.不論k如何變化,圓心C始終在一條直線上
B.所有圓Ck均不經(jīng)過點(3,0)
C.經(jīng)過點(2,2)的圓Ck有且只有一個
D.所有圓的面積均為4π
27.已知直線l:3x+4y+m=0,圓C:x2+y2-4x+2=0,則圓C的半徑r=________;若在圓C上存在兩點A,B,在直線l上存在一點P,使得∠APB=90°,則實數(shù)m的取值范圍是________.
28.設拋物線C:y2=4x的焦點為F,過F且斜率為k(k>0)的直線l與C交于A,B兩點,|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)求過點A,B且與C的準線相切的圓的方程.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.B 2.D 3.AD
【知識歸納】
1.定點 定長 (a,b) r
 
2.(1)圓外 (2)圓上 (3)圓內(nèi)
【題型展示】
例1 (1)(x-1)2+(y+1)2=5
(2)(x-2)2+(y-3)2=13或(x-2)2+(y-1)2=5或2+2=或2+(y-1)2=
跟蹤訓練1 (1)2+2=
(2)A
例2 解 (1)設動點P的坐標為(x,y),
因為M(1,0),N(2,0),
且|PN|=|PM|,
所以
=·,
整理得x2+y2=2,
所以動點P的軌跡C的方程為
x2+y2=2.
(2)設點Q的坐標為(x,y),點A的坐標為(xA,yA),
因為Q是線段AB上靠近點B的三等分點,
所以=2,即(x-xA,y-yA)=2(6-x,-y),
解得
又點A在軌跡C上運動,
由(1)有(3x-12)2+(3y)2=2,
化簡得(x-4)2+y2=,
即點Q的軌跡方程為
(x-4)2+y2=.
跟蹤訓練2 解 (1)方法一 設C(x,y),因為A,B,C三點不共線,所以y≠0.
因為AC⊥BC,且BC,AC斜率均存在,
所以kAC·kBC=-1,
又kAC=,kBC=,
所以·=-1,
化簡得x2+y2-2x-3=0.
因此,直角頂點C的軌跡方程為
x2+y2-2x-3=0(y≠0).
方法二 設AB的中點為D,由中點坐標公式得D(1,0),由直角三角形的性質(zhì)知|CD|=|AB|=2.由圓的定義知,動點C的軌跡是以D(1,0)為圓心,2為半徑的圓(由于A,B,C三點不共線,所以應除去與x軸的交點).
所以直角頂點C的軌跡方程為
(x-1)2+y2=4(y≠0).
(2)設M(x,y),C(x0,y0),
因為B(3,0),且M是線段BC的中點,
所以由中點坐標公式得
x=,y=,
所以x0=2x-3,y0=2y.
由(1)知,點C的軌跡方程為
(x-1)2+y2=4(y≠0),
將x0=2x-3,y0=2y代入得
(2x-4)2+(2y)2=4,
即(x-2)2+y2=1(y≠0).
因此動點M的軌跡方程為
(x-2)2+y2=1(y≠0).
例3 解 (1)如圖,方程x2+y2-4x+1=0表示以點(2,0)為圓心,為半徑的圓.
設=k,即y=kx,則圓心(2,0)到直線y=kx的距離為半徑時直線與圓相切,斜率取得最大、最小值.
由=,解得k2=3,
∴kmax=,kmin=-.
∴max=,min=-.
(2)設y-x=b,則y=x+b,當且僅當直線y=x+b與圓相切于第四象限時,截距b取最小值,由點到直線的距離公式,得=,
即b=-2±,
故(y-x)min=-2-.
(3)x2+y2是圓上點與原點的距離的平方,設圓與x軸相交于點B和C′(點B在點C′左側(cè)),則(x2+y2)max=|OC′|2=(2+)2=7+4,
(x2+y2)min=|OB|2=(2-)2
=7-4.
例4 12
延伸探究 10
跟蹤訓練3 (1) (2)D
基礎夯實
1.D 
2.C
3.B
4.A
5.C 
6.D
7.D
8.A 
9.C 
10.A 
11.C
12.AB
13.(-2,-4) 5
14.x2+y2=2(除去點(1,1)和點(-1,-1))
15.2
16.
17.5-3
18.解 (1)由圓C:x2+y2-4x-14y+45=0,
可得(x-2)2+(y-7)2=8,
∴圓心C的坐標為(2,7),半徑r=2.
又|QC|==4,
∴|MQ|max=4+2=6,
|MQ|min=4-2=2.
(2)可知表示直線MQ的斜率k,
設直線MQ的方程為y-3=k(x+2),
即kx-y+2k+3=0.
∵直線MQ與圓C有交點,
∴≤2,
可得2-≤k≤2+,
∴的最大值為2+,最小值為2-.
(3)設y-x=b,則x-y+b=0.
當直線y=x+b與圓C相切時,截距b取到最值,
∴=2,∴b=9或b=1.
∴y-x的最大值為9,最小值為1.
19.解 (1)圓C的方程可化為x2+(y-4)2=16,所以圓心為C(0,4),半徑為4.
設M(x,y),則=(x,y-4),=(2-x,2-y).
由題設知·=0,
故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,
即(x-1)2+(y-3)2=2.
由于點P在圓C的內(nèi)部,所以M的軌跡方程是(x-1)2+(y-3)2=2.
(2)由(1)可知M的軌跡是以點N(1,3)為圓心,為半徑的圓.由于|OP|=|OM|,故O在線段PM的垂直平分線上,又P在圓N上,從而ON⊥PM.
因為ON的斜率為3,所以l的斜率為-,
故l的方程為x+3y-8=0.
又|OM|=|OP|=2,O到l的距離為,
所以|PM|=,S△POM=××=,
故△POM的面積為.
20.解 設點D為線段AB的中點,直線m為線段AB的垂直平分線,
則D.
又kAB=-3,所以km=,
所以直線m的方程為x-3y-3=0.

得圓心C(-3,-2),
則半徑r=|CA|
==5,
所以圓C的方程為
(x+3)2+(y+2)2=25.
設點M(x,y),Q(x0,y0).
因為點P的坐標為(5,0),
所以即
又點Q(x0,y0)在圓C:
(x+3)2+(y+2)2=25上運動,
所以(x0+3)2+(y0+2)2=25,
即(2x-5+3)2+(2y+2)2=25.
整理得(x-1)2+(y+1)2=.
即所求線段PQ的中點M的軌跡方程為(x-1)2+(y+1)2=.
21.解 (1)由題意知AB的中點坐標為,kAB==1,
∴AB的垂直平分線為y=5-x,
聯(lián)立
解得
即圓C1的圓心坐標為(2,3),半徑r=1,
其方程為(x-2)2+(y-3)2=1.
(2)注意到點C1(2,3)和點C2(-3,-4)在直線x+y=0的兩側(cè),
直線x+y=0與兩圓分別相離,如圖所示.
∴|PM|+|PN|≥|PC1|-1+|PC2|-3≥|C1C2|-4=-4,
當且僅當M,N,P在線段C1C2上時取等號,
此時點P為直線C1C2與x+y=0的交點,
過C1,C2的直線方程為7x-5y+1=0,
聯(lián)立
解得
∴點P的坐標為.
優(yōu)化提升
22.C
23.D
24.ABD
25.AB
26.ABD
27. [-16,4]
28.解 (1)由題意得F(1,0),l的方程為
y=k(x-1)(k>0).
設A(x1,y1),B(x2,y2).
由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
Δ=16k2+16>0,故x1+x2=.
所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=.
由題設知=8,解得k=-1(舍去),k=1.
因此l的方程為y=x-1.
(2)由(1)得AB的中點坐標為(3,2),所以AB的垂直平分線方程為y-2=-(x-3),即y=-x+5.
設所求圓的圓心坐標為(x0,y0),則
解得或
圓的半徑為x0+=4或12,
因此所求圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.第8部分第4節(jié)《直線與圓、圓與圓的位置關系》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.直線3x+4y=5與圓x2+y2=16的位置關系是(  )
A.相交 B.相切
C.相離 D.相切或相交
2.直線m:x+y-1=0被圓M:x2+y2-2x-4y=0截得的弦長為(  )
A.4 B.2 C. D.
3.若圓C1:x2+y2=16與圓C2:(x-a)2+y2=1相切,則a的值為(  )
A.±3 B.±5
C.3或5 D.±3或±5
【知識歸納】
1.直線與圓的位置關系(圓心到直線的距離為d,圓的半徑為r)
相離 相切 相交
圖形
量化 方程觀點 Δ 0 Δ 0 Δ 0
幾何觀點 d r d r d r
2.圓與圓的位置關系(⊙O1,⊙O2的半徑分別為r1,r2,d=|O1O2|)
圖形 量的關系
外離
外切
相交
內(nèi)切
內(nèi)含
3.直線被圓截得的弦長
(1)幾何法:弦心距d、半徑r和弦長|AB|的一半構成直角三角形,弦長|AB|= .
(2)代數(shù)法:設直線y=kx+m與圓x2+y2+Dx+Ey+F=0相交于點M,N,代入,消去y,得關于x的一元二次方程,則|MN|= .
常用結論:
1.圓的切線方程常用結論
(1)過圓x2+y2=r2上一點P(x0,y0)的圓的切線方程為x0x+y0y=r2.
(2)過圓x2+y2=r2外一點M(x0,y0)作圓的兩條切線,則兩切點所在直線方程為x0x+y0y=r2.
2.圓與圓的位置關系的常用結論
(1)兩圓相交時,其公共弦所在的直線方程由兩圓方程相減得到.
(2)兩個圓系方程
①過直線Ax+By+C=0與圓x2+y2+Dx+Ey+F=0交點的圓系方程為x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(λ∈R);
②過圓C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圓C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0交點的圓系方程為x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1)(其中不含圓C2,所以注意檢驗C2是否滿足題意,以防丟解).
【題型展示】
題型一 直線與圓的位置關系
命題點1 位置關系的判斷
例1 (1)直線kx-y+2-k=0與圓x2+y2-2x-8=0的位置關系為(  )
A.相交、相切或相離 B.相交或相切
C.相交 D.相切
(2)(多選)已知直線l:ax+by-r2=0與圓C:x2+y2=r2,點A(a,b),則下列說法正確的是(  )
A.若點A在圓C上,則直線l與圓C相切
B.若點A在圓C內(nèi),則直線l與圓C相離
C.若點A在圓C外,則直線l與圓C相離
D.若點A在直線l上,則直線l與圓C相切
命題點2 弦長問題
例2 (1)已知過點P(0,1)的直線l與圓x2+y2+2x-6y+6=0相交于A,B兩點,則當|AB|=2時,直線l的方程為________.
(2)已知圓x2+y2=4截直線y=k(x-2)所得弦的長度為2,那么實數(shù)k的值為(  )
A.± B. C. D.±
命題點3 切線問題
例3 已知點P(+1,2-),點M(3,1),圓C:(x-1)2+(y-2)2=4.
(1)求過點P的圓C的切線方程;
(2)求過點M的圓C的切線方程,并求出切線長.
命題點4 直線與圓位置關系中的最值(范圍)問題
例4 已知點P(x0,y0)是直線l:x+y=4上的一點,過點P作圓O:x2+y2=2的兩條切線,切點分別為A,B,則四邊形PAOB的面積的最小值為________.
跟蹤訓練1 (1)直線2x·sin θ+y=0被圓x2+y2-2y+2=0截得的弦長的最大值為(  )
A.2 B.2 C.3 D.2
(2)在平面直角坐標系中,直線xcosα+ysinα=1(α∈R)與圓O:x2+y2=的位置關系為(  )
A.相切 B.相交
C.相離 D.相交或相切
題型二 圓與圓的位置關系
例5 (1)圓C1:x2+y2-2x+10y-24=0與圓C2:x2+y2+2x+2y-8=0的公共弦所在直線的方程為______________,公共弦長為________.
(2)已知圓C:(x-1)2+(y+2)2=16和兩點A(0,-m),B(0,m),若圓C上存在點P,使得AP⊥BP,則m的最大值為(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
跟蹤訓練2 (1)寫出與圓x2+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的一條直線的方程________.
(2)已知圓M:x2+y2-4y=0與圓N:x2+y2-2x-3=0,則圓M與圓N的位置關系為(  )
A.內(nèi)含 B.相交 C.外切 D.外離
基礎夯實
1.直線l:mx-y+1-m=0與圓C:x2+(y-1)2=5的位置關系是(  )
A.相交 B.相切 C.相離 D.不確定
2.圓O1:x2+y2-2x=0和圓O2:x2+y2-4y=0的位置關系是(  )
A.相離 B.相交 C.外切 D.內(nèi)切
3.過點(3,1)作圓(x-1)2+y2=r2的切線有且只有一條,則該切線的方程為(  )
A.2x+y-5=0 B.2x+y-7=0
C.x-2y-5=0 D.x-2y-7=0
4.已知圓C:x2+y2-2x+4y=0關于直線3x-2ay-11=0對稱,則圓C中以為中點的弦長為(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.若圓C:x2+y2-6x-6y-m=0上有到(-1,0)的距離為1的點,則實數(shù)m的取值范圍為(  )
A.(-18,6] B.[-2,6] C.[-2,18] D.[4,18]
6.圓(x+1)2+(y-2)2=4與直線3x+4y+5=0的位置關系為(  )
A.相離 B.相切 C.相交 D.不確定
7.在平面直角坐標系中,圓O1:(x-1)2+y2=1和圓O2:x2+(y-2)2=4的位置關系是(  )
A.外離 B.相交 C.外切 D.內(nèi)切
8.已知圓C的圓心在直線l1:x+2y-7=0上,且與直線l2:x+2y-2=0相切于點M(-2,2),則圓C被直線l3:2x+y-6=0截得的弦長為(  )
A.2 B. C. D.
9.(多選)已知直線l與圓C:x2+y2+2x-4y+a=0相交于A,B兩點,弦AB的中點為M(0,1),則下列結論正確的是(  )
A.實數(shù)a的取值范圍為a<3
B.實數(shù)a的取值范圍為a<5
C.直線l的方程為x+y-1=0
D.直線l的方程為x-y+1=0
10.(多選)已知圓C:(x-1)2+(y-2)2=25,直線l:y-1=k(x-3).則以下幾個命題正確的有(  )
A.直線l恒過定點(3,1)
B.圓C被y軸截得的弦長為4
C.直線l與圓C相交或相切
D.直線l被圓C截得弦長最短時,直線l的方程為2x-y-5=0
11.(多選)在平面直角坐標系中,圓C的方程為x2+y2-4x=0.若直線y=k(x+1)上存在一點P,使過點P所作的圓的兩條切線相互垂直,則實數(shù)k的可能取值是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.(多選)已知圓C1:(x-a)2+(y+2)2=25,圓C2:(x+1)2+(y+a)2=4,若圓C1與圓C2內(nèi)切,則實數(shù)a的值是(  )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
13.若直線(m+1)x+my-2m-1=0與圓x2+y2=3交于M,N兩點,則弦長|MN|的最小值為________.
14.過點P(4,2)作圓x2+y2=4的兩條切線,切點分別為A,B,則△PAB外接圓的方程是________.
15.圓x2+y2-4=0與圓x2+y2-4x+4y-12=0的公共弦長為________.
16.已知點P(1,2)和圓C:x2+y2+kx+2y+k2=0,過點P作圓C的切線有兩條,則實數(shù)k的取值范圍是________.
17.若A為圓C1:x2+y2=1上的動點,B為圓C2:(x-3)2+(y+4)2=4上的動點,則線段AB長度的最大值是________.
18.已知圓C:(x-1)2+(y+2)2=10,求滿足下列條件的圓的切線方程;
(1)與直線l1:x+y-4=0平行;
(2)與直線l2:x-2y+4=0垂直;
(3)過切點A(4,-1).
19.已知A(2,0),直線4x+3y+1=0被圓C:(x+3)2+(y-m)2=13(m<3)所截得的弦長為4,且P為圓C上任意一點.
(1)求|PA|的最大值與最小值;
(2)圓C與坐標軸相交于三點,求以這三個點為頂點的三角形的內(nèi)切圓的半徑.
20.已知兩圓x2+y2-2x-6y-1=0和x2+y2-10x-12y+m=0.求:
(1)m取何值時兩圓外切?
(2)當m=45時兩圓的公共弦所在直線的方程和公共弦的長.
21.已知圓C:(x-3)2+(y-4)2=4.
(1)若直線l:(m-2)x+(1-m)y+m+1=0(m∈R),證明:無論m為何值,直線l都與圓C相交;
(2)若過點P(1,0)的直線m與圓C相交于A,B兩點,求△ABC面積的最大值,并求此時直線m的方程.
優(yōu)化提升
22.若一條光線從點A(-2,-3)射出,經(jīng)y軸反射后與圓(x+3)2+(y-2)2=1相切,則反射光線所在直線的斜率為(  )
A.-或- B.-或-
C.-或- D.-或-
23.設直線3x+4y-5=0與圓C1:x2+y2=9交于A,B兩點,若圓C2的圓心在線段AB上,且圓C2與圓C1相切,切點在圓C1的劣弧AB上,則圓C2的半徑的最大值為(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
24.(多選)已知點P在圓(x-5)2+(y-5)2=16上,點A(4,0),B(0,2),則(  )
A.點P到直線AB的距離小于10
B.點P到直線AB的距離大于2
C.當∠PBA最小時,|PB|=3
D.當∠PBA最大時,|PB|=3
25.(多選)已知點P在圓(x-5)2+(y-5)2=16上,點A(4,0),B(0,2),則(  )
A.點P到直線AB的距離小于10
B.點P到直線AB的距離大于2
C.當∠PBA最小時,|PB|=3
D.當∠PBA最大時,|PB|=3
26.已知圓O:x2+y2=4與圓C:x2+y2-x+y-3=0相交于A,B兩點,則sin∠AOB=________.
27.在平面直角坐標系xOy中,若圓C1:x2+(y-1)2=r2(r>0)上存在點P,且點P關于直線x-y=0的對稱點Q在圓C2:(x-2)2+(y-1)2=1上,則r的取值范圍是________.
28.已知拋物線P:y2=2px(p>0)上的點到其焦點的距離為1.
(1)求p和a的值;
(2)設直線l:y=x+m交拋物線P于兩點A、B,線段AB的垂直平分線交拋物線P于兩點C、D,求證A、B、C、D四點共圓.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.A 2.B 3.D
【知識歸納】
1.< = > > = <
2.d>r1+r2 d=r1+r2
|r1-r2|d<|r1-r2|
3.(1)2
(2)·
【題型展示】
例1 (1)C
(2)ABD
例2 (1)x=0或3x+4y-4=0
(2)D
例3 解 由題意得圓心C(1,2),半徑r=2.
(1)∵(+1-1)2+(2--2)2
=4,
∴點P在圓C上.
又kPC==-1,
∴過點P的切線的斜率為-=1,
∴過點P的圓C的切線方程是
y-(2-)=1×[x-(+1)],
即x-y+1-2=0.
(2)∵(3-1)2+(1-2)2=5>4,
∴點M在圓C外.
當過點M的直線的斜率不存在時,
直線方程為x=3,即x-3=0.
又點C(1,2)到直線x-3=0的距離d=3-1=2=r,
∴直線x=3是圓的切線;
當切線的斜率存在時,設切線方程為y-1=k(x-3),
即kx-y+1-3k=0,
由圓心C到切線的距離
d′==r=2,
解得k=.
∴切線方程為y-1=(x-3),
即3x-4y-5=0.
綜上,過點M的圓C的切線方程為
x-3=0或3x-4y-5=0.
∵|MC|=
=,
∴過點M的圓C的切線長為==1.
例4 2
跟蹤訓練1 (1)D (2)D
例5 (1)x-2y+4=0 2
(2)C
跟蹤訓練2 (1)x=-1或7x-24y-25=0或3x+4y-5=0(答案不唯一,只需寫出上述三個方程中的一個即可)
(2)B
基礎夯實
1.A
2.B
3.B
4.D
5.C 
6.B 
7.B 
8.D 
9.AD
10.ABD
11.AB
12.BC 
13.2 
14.(x-2)2+(y-1)2=5
15.2
16.
17.8
18.解 (1)設切線方程為x+y+b=0(b≠-4),
則=,∴b=1±2,
∴切線方程為x+y+1±2=0.
(2)設切線方程為2x+y+m=0,
則=,∴m=±5,
∴切線方程為2x+y±5=0.
(3)∵kAC==,
∴過切點A(4,-1)的切線斜率為-3,
∴過切點A(4,-1)的切線方程為y+1=-3(x-4),
即3x+y-11=0.
19.解 (1)∵直線4x+3y+1=0
被圓C: (x+3)2+(y-m)2=13(m<3)所截得的弦長為4,∴圓心到直線的距離
d===1.
∵m<3,∴m=2,
∴|AC|==,
∴|PA|的最大值與最小值分別為
+,-.
(2)由(1)可得圓C的方程為(x+3)2+(y-2)2=13,令x=0,得y=0或4;令y=0,得x=0或-6,
∴圓C與坐標軸相交于三點M(0,4),O(0,0),N(-6,0),∴△MON為直角三角形,斜邊|MN|=2,∴△MON內(nèi)切圓的半徑為=5-.
20.解 兩圓的標準方程分別為
(x-1)2+(y-3)2=11,
(x-5)2+(y-6)2
=61-m(m<61),
則圓心分別為(1,3),(5,6),
半徑分別為和.
(1)當兩圓外切時,
=+.
解得m=25+10.
(2)兩圓的公共弦所在直線的方程為
(x2+y2-2x-6y-1)-(x2+y2-10x-12y+45)=0,
即4x+3y-23=0.
所以公共弦的長為

=2.
21.(1)證明 轉(zhuǎn)化l的方程(m-2)x+(1-m)y+m+1=0,
可得m(x-y+1)-2x+y+1=0,
由解得
所以直線l恒過點(2,3),
由(2-3)2+(3-4)2=2<4,
得點(2,3)在圓內(nèi),
即直線l恒過圓內(nèi)一點,
所以無論m為何值,直線l都與圓C相交.
(2)解 由C的圓心為(3,4),半徑r=2,
易知此時直線m的斜率存在且不為0,
故設直線m的方程為
x=my+1(m≠0),
直線m的一般方程為my-x+1=0,
圓心到直線m的距離
d==,
所以|AB|=2
=2,
所以S2=2
=·,
令t=,可得S2=4t-t2,
當t=2時,S=4,
所以△ABC面積的最大值為2,
此時由2=,
得7m2-8m+1=0,
得m=1或m=,符合題意,
此時直線m的方程為x-y-1=0或7x-y-7=0.
優(yōu)化提升
22.D
23.B
24.ACD
25.ACD
26.
27.[-1,+1]
28.(1)解 y2=2px的準線為x=-,因為點到其焦點的距離等于該點到準線距離,
所以+=1,故p=,即y2=x,又在y2=x上,所以a=±.
(2)證明 設A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立得y2-y+m=0,
則y1+y2=1,y1·y2=m,
且1-4m>0,即m<,
則|AB|=|y1-y2|=,
且線段AB中點的縱坐標為=,
則x=-m,
所以線段AB中點為M,
因為直線CD為線段AB的垂直平分線,直線CD的方程為y=-x+1-m,
聯(lián)立
得y2+y+m-1=0,
設C(x3,y3),D(x4,y4),
則y3+y4=-1,y3·y4=m-1,
故|CD|=|y3-y4|=,
線段CD中點為N,
因為=(10-8m)=,
|AN|2=|AM|2+|MN|2=+2=,
所以|AN|=|CD|,
所以點A在以CD為直徑的圓上,同理點B在以CD為直徑的圓上,所以A、B、C、D四點共圓.第8部分第5節(jié)《橢圓》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.橢圓+=1上點P到上焦點的距離為4,則點P到下焦點的距離為(  )
A.6 B.3 C.4 D.2
2.若橢圓C:+=1,則該橢圓上的點到焦點距離的最大值為(  )
A.3 B.2+
C.2 D.+1
3.已知橢圓C:+=1的一個焦點為(2,0),則C的離心率為(  )
A. B. C. D.
【知識歸納】
1.橢圓的定義
把平面內(nèi)與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的和等于 (大于|F1F2|)的點的軌跡叫做橢圓.這兩個定點叫做橢圓的 ,兩焦點間的距離叫做橢圓的 .
2.橢圓的簡單幾何性質(zhì)
焦點的位置 焦點在x軸上 焦點在y軸上
圖形
標準方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
范圍
頂點
軸長 短軸長為 ,長軸長為______
焦點
焦距 |F1F2|=____
對稱性 對稱軸:________,對稱中心:______
離心率
a,b,c的關系
常用結論:
橢圓的焦點三角形
橢圓上的點P(x0,y0)與兩焦點構成的△PF1F2叫做焦點三角形.如圖所示,設∠F1PF2=θ.
(1)當P為短軸端點時,θ最大,最大.
(2)=|PF1||PF2|sin θ=b2tan =c|y0|.
(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(4)|PF1|·|PF2|≤=a2.
(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos θ.
(6)焦點三角形的周長為2(a+c).
【題型展示】
題型一 橢圓的定義及其應用
例1 (1)設點P為橢圓C:+=1(a>2)上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為C的左、右焦點,且∠F1PF2=60°,則△PF1F2的面積為________.
延伸探究 若將本例(2)中“∠F1PF2=60°”改成“PF1⊥PF2”,求△PF1F2的面積.
(2)一動圓P與圓A:(x+1)2+y2=1外切,而與圓B:(x-1)2+y2=64內(nèi)切,那么動圓的圓心P的軌跡是(  )
A.橢圓 B.雙曲線
C.拋物線 D.雙曲線的一支
跟蹤訓練1 (1)若F為橢圓C:+=1的右焦點,A,B為C上兩動點,則△ABF周長的最大值為(  )
A.4 B.8 C.10 D.20
(2)已知△ABC的周長為12,B(0,-2),C(0,2),則頂點A的軌跡方程為(  )
A.+=1(x≠0)
B.+=1(y≠0)
C.+=1(x≠0)
D.+=1(y≠0)
題型二 橢圓的標準方程
命題點1 定義法
例2 已知橢圓的兩個焦點分別為F1(0,2), F2(0,-2),P為橢圓上任意一點,若|F1F2|是|PF1|,|PF2|的等差中項,則此橢圓的標準方程為(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
命題點2 待定系數(shù)法
例3 已知橢圓的中心在原點,以坐標軸為對稱軸,且經(jīng)過兩點P1(,1),P2(-,-),則該橢圓的方程為________.
跟蹤訓練2 (1)已知過橢圓+=1(a>b>0)的左焦點F1(-1,0)的直線與橢圓交于不同的兩點A,B,與y軸交于點C,點C,F(xiàn)1是線段AB的三等分點,則該橢圓的標準方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
(2)“1A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
題型三 橢圓的幾何性質(zhì)
命題點1 離心率
例4 (1)橢圓C:+=1(a>b>0)的左頂點為A,點P,Q均在C上,且關于y軸對稱.若直線AP,AQ的斜率之積為,則C的離心率為(  )
A. B. C. D.
(2)設F1,F(xiàn)2是橢圓E:+=1(a>b>0)的左、右焦點,過點F1且斜率為的直線交橢圓于點P,若2∠PF1F2=∠PF2F1,則橢圓E的離心率為(  )
A.+1 B.-1
C. D.
命題點2 與橢圓有關的范圍(最值)問題
例5 (1)如圖,焦點在x軸上的橢圓+=1(b>0)的離心率e=,F(xiàn),A分別是橢圓的左焦點和右頂點,P是橢圓上任意一點,則·的最大值為________.
(2)已知F1,F(xiàn)2為橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,橢圓的離心率為,M為橢圓上一動點,則∠F1MF2的最大值為(  )
A. B. C. D.
跟蹤訓練3 (1)已知橢圓+=1(a>b>0)的右焦點為F(c,0),上頂點為A(0,b),直線x=上存在一點P滿足(+)·=0,則橢圓的離心率的取值范圍為(  )
A.[) B.[)
C.[) D.(]
(2)已知橢圓E:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上頂點為A,射線AF1 交橢圓E于點B,以AB為直徑的圓過F2,則橢圓E的離心率是(  )
A. B. C. D.
基礎夯實
1.已知橢圓+=1的兩個焦點為F1,F(xiàn)2,過F2的直線交橢圓于M,N兩點,則△F1MN的周長為(  )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.若橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸長等于焦距,則橢圓的離心率為(  )
A. B. C. D.
3.已知兩圓C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,動圓在圓C1內(nèi)部且和圓C1相內(nèi)切,和圓C2相外切,則動圓圓心M的軌跡方程為(  )
A.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
4.與橢圓9x2+4y2=36有相同焦點,且滿足短半軸長為2的橢圓方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
5.橢圓+=1的焦點坐標為(  )
A.(±3,0) B.(0,±3)
C.(±9,0) D.(0,±9)
6.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,A1,A2分別為C的左、右頂點,B為C的上頂點.若·=-1,則C的方程為(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+y2=1
7.已知F1,F(xiàn)2是橢圓C的兩個焦點,P是C上一點,且∠F1PF2=30°,|PF1|=|PF2|,則橢圓C的離心率為(  )
A. B. C. D.
8.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,直線y=kx(k>0)與C交于M,N兩點(其中M在第一象限),若M,F(xiàn)1,N,F(xiàn)2四點共圓,則C的離心率e的取值范圍是(  )
A.() B.()
C.[) D.(]
9.(多選)對于曲線C:+=1,下面四個說法正確的是(  )
A.曲線C不可能是橢圓
B.“1<k<4”是“曲線C是橢圓”的充分不必要條件
C.“曲線C是焦點在y軸上的橢圓”是“3<k<4”的必要不充分條件
D.“曲線C是焦點在x軸上的橢圓”是“1<k<2.5”的充要條件
10.(多選)設橢圓+=1的右焦點為F,直線y=m(0<m<)與橢圓交于A,B兩點,則(  )
A.|AF|+|BF|為定值
B.△ABF的周長的取值范圍是[6,12]
C.當m=時,△ABF為直角三角形
D.當m=1時,△ABF的面積為
11.(多選)如圖所示,用一個與圓柱底面成θ角的平面截圓柱,截面是一個橢圓.若圓柱的底面圓半徑為2,θ=,則下列結論正確的是(  )
A.橢圓的長軸長等于4
B.橢圓的離心率為
C.橢圓的標準方程可以是+=1
D.橢圓上的點到一個焦點的距離的最小值為4-2
12.(多選)橢圓C:+y2=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,O為坐標原點,以下四個命題中正確的是(  )
A.若過點F2的直線與橢圓C交于A,B兩點,則△ABF1的周長為8
B.橢圓C上存在點P,使得·=0
C.橢圓C的離心率為
D.若P為橢圓+y2=1上一點,Q為圓x2+y2=1上一點,則點P,Q的最大距離為3
13.已知B(-,0)是圓A:(x-)2+y2=16內(nèi)一點,點C是圓A上任意一點,線段BC的垂直平分線與AC相交于點D.則動點D的軌跡方程為________________.
14.已知橢圓C的一個焦點為F(0,1),橢圓C上的點到F的距離的最小值為1,則橢圓C的標準方程為____________;若P為橢圓C上一動點,M(3,3),則|PM|-|PF|的最小值為________.
15.若橢圓x2+my2=1的焦點在y軸上,且長軸長是短軸長的兩倍,則m的值為________.
16.已知橢圓E的中心為原點,焦點在x軸上,橢圓上一點到焦點的最小距離為2-2,離心率為,則橢圓E的方程為________.
17.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點分別為A1,A2,且以線段A1A2為直徑的圓與直線bx-ay+2ab=0相切,則C的離心率為________.
18.如圖所示,已知橢圓+=1(a>b>0),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為橢圓的左、右焦點,A為橢圓的上頂點,直線AF2交橢圓于另一點B.
(1)若∠F1AB=90°,求橢圓的離心率;
(2)若橢圓的焦距為2,且=2,求橢圓的方程.
19.已知F1,F(xiàn)2是橢圓C:+=1(a>b>0)的兩個焦點,P為C上的點,O為坐標原點.
(1)若△POF2為等邊三角形,求C的離心率;
(2)如果存在點P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面積等于16,求b的值和a的取值范圍.
20.已知橢圓C:+=1(a>b>0),焦點F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),左頂點為A,點E的坐標為(0,c),A到直線EF2的距離為b.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若P為橢圓C上的一點,∠F1PF2=60°,△PF1F2的面積為,求橢圓C的標準方程.
21.已知F1,F(xiàn)2是橢圓的兩個焦點,P為橢圓上一點,∠F1PF2=60°.
(1)求橢圓的離心率的取值范圍;
(2)求證:△F1PF2的面積只與橢圓的短軸長有關.
優(yōu)化提升
22.已知橢圓C的焦點為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),過F2的直線與C交于A,B兩點.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,則C的方程為(  )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
23.設F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,若在直線x=上存在點P,使線段PF1的中垂線過點F2,則橢圓離心率的取值范圍是(  )
A.(] B.(]
C.[) D.[)
24.(多選)人造地球衛(wèi)星繞地球運行遵循開普勒行星運動定律:衛(wèi)星在以地球為焦點的橢圓軌道上繞地球運行時,其運行速度是變化的,速度的變化服從面積守恒定律,即衛(wèi)星的向徑(衛(wèi)星與地球的連線)在相同的時間內(nèi)掃過的面積相等.設橢圓的長軸長、焦距分別為2a,2c,下列結論正確的是(  )
A.衛(wèi)星向徑的取值范圍是[a-c,a+c]
B.衛(wèi)星運行速度在近地點時最小,在遠地點時最大
C.衛(wèi)星向徑的最小值與最大值的比值越大,橢圓軌道越圓
D.衛(wèi)星在左半橢圓弧的運行時間大于其在右半橢圓弧的運行時間
25.(多選)已知橢圓C:+=1的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,M()為橢圓C上一點,則下列結論正確的是(  )
A.△MF1F2的周長為6
B.△MF1F2的面積為
C.△MF1F2的內(nèi)切圓的半徑為
D.△MF1F2的外接圓的直徑為
26.已知橢圓+=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點P在橢圓上,設線段PF1的中點為M,且|OF2|=|OM|,則△PF1F2的面積為________.
27. 甲、乙兩名探險家在某山中探險,他們來到一個山洞,洞內(nèi)是一個橢球形,截面是一個橢圓,甲、乙兩人分別站在洞內(nèi)如圖所示的A,B兩點處,甲站在A處唱歌時,乙在與A處有一定距離的B處聽得很清晰,原因在于甲、乙兩人所站的位置恰好是洞內(nèi)截面橢圓的兩個焦點,符合橢圓的光學性質(zhì),即從一個焦點發(fā)出光經(jīng)橢圓反射后經(jīng)過另一個焦點.現(xiàn)已知橢圓C:+=1上一點M,過點M作切線l,A,B分別為橢圓C的左、右焦點,cos∠AMB=-,由光的反射性質(zhì):光的入射角等于反射角,則橢圓中心O到切線l的距離為________.
28.已知橢圓E:+=1(a>b>0),若橢圓上一點P與其中心及長軸一個端點構成等腰直角三角形.
(1)求橢圓E的離心率;
(2)如圖,若直線l與橢圓相交于A,B,且AB是圓(x-1)2+(y+1)2=5的一條直徑,求橢圓E的標準方程.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.A 2.A 3.C
【知識歸納】
1.常數(shù) 焦點 焦距
2.-a≤x≤a且-b≤y≤b
-b≤x≤b且-a≤y≤a
A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)
2b 2a F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)
F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c) 2c
x軸和y軸 原點 e=(0a2=b2+c2
【題型展示】
例1 (1)
延伸探究 解 ∵PF1⊥PF2,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4(a2-4)
=4a2-16,
又|PF1|+|PF2|=2a,|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|,
∴|PF1|·|PF2|=8,
∴=|PF1||PF2|=4.
(2)A
跟蹤訓練1 (1)D (2)A
例2 D
例3 +=1
跟蹤訓練2 (1)B
(2)A
例4 (1)A
(2)B
例5 (1)4
(2)A
跟蹤訓練3 (1)C
(2)D
基礎夯實
1.D 
2.C
3.D
4.B
5.B
6.B 
7.B 
8.A
9.CD
10.ACD
11.CD
12.ABD
13.+y2=1 
14.+=1 1
15.
16.+=1
17.
18.解 (1)∵|AF1|=|AF2|=a,
且∠F1AF2=90°,|F1F2|=2c,
∴2a2=4c2,∴a=c,∴e==.
(2)由題知A(0,b),F(xiàn)2(1,0),設B(x,y),
由=2,解得x=,y=-,
代入+=1,得+=1,
即+=1,解得a2=3,
∴b2=a2-c2=2.
所以橢圓方程為+=1.
19.解 (1)連接PF1.由△POF2為等邊三角形可知在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,|PF2|=c,|PF1|=c,于是2a=|PF1|+|PF2|=(+1)c,故C的離心率為e==-1.
(2)由題意可知,滿足條件的點P(x,y)存在當且僅當|y|·2c=16,
·=-1,+=1,
即c|y|=16,①
x2+y2=c2,②
+=1.③
由②③及a2=b2+c2得y2=.
又由①知y2=,故b=4.
由②③及a2=b2+c2得x2=(c2-b2),
所以c2≥b2,從而a2=b2+c2≥2b2=32,
故a≥4.
當b=4,a≥4時,存在滿足條件的點P.
所以b=4,a的取值范圍為[4,+∞).
20.解 (1)由題意得,A(-a,0),
直線EF2的方程為x+y=c,
因為A到直線EF2的距離為b,
即=b,所以a+c=b,
即(a+c)2=3b2,又b2=a2-c2,
所以(a+c)2=3(a2-c2),
所以2c2+ac-a2=0,
即2e2+e-1=0,
解得e=或e=-1(舍),
所以橢圓C的離心率為.
(2)由(1)知離心率e==,
即a=2c,①
因為∠F1PF2=60°,△PF1F2的面積為,
則|PF1||PF2|sin 60°=,
所以|PF1||PF2|=4,
由方程組
得a2-c2=3,②
聯(lián)立①②得a=2,c=1,所以b2=a2-c2=3,
所以橢圓C的標準方程為
+=1.
21.(1)解 不妨設橢圓的方程為
+=1(a>b>0),焦距為2c.
在△F1PF2中,由余弦定理得,
cos 60°=
=,
即=,
所以|PF1|·|PF2|=4a2-2|PF1|·|PF2|-4c2,
所以3|PF1|·|PF2|=4b2,
所以|PF1|·|PF2|=.
又因為|PF1|·|PF2|≤2=a2,
當且僅當|PF1|=|PF2|=a時,等號成立,
所以3a2≥4(a2-c2),
所以≥,
所以e≥.
又因為0所以所求橢圓的離心率的取值范圍是.
(2)證明 由(1)可知|PF1|·|PF2|=,
所以=|PF1|·|PF2|sin 60°
=××
=,
所以△F1PF2的面積只與橢圓的短軸長有關.
優(yōu)化提升
22.B
23.D
24.ACD
25.AC
26.
27.
28.解 (1)由題意不妨設橢圓上的點P的坐標為,代入橢圓方程可得+=1,即a2=3b2,∴a2=3b2=3(a2-c2),∴2a2=3c2,∴e=.
(2)由(1)得橢圓E的方程為+=1,易知直線l的斜率存在,設其方程為y=k(x-1)-1,A(x1,y1),B(x2,y2).
(3k2+1)x2-6k(k+1)x+3(k+1)2-3b2=0.
∴x1+x2=,
x1x2=.
又x1+x2=2,∴k=,∴x1x2=,
則|AB|=
==2,
∴b2=,則a2=10,
∴橢圓E的標準方程為+=1.第8部分第6節(jié)《雙曲線》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.雙曲線2y2-x2=1的漸近線方程是(  )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±x
2.已知曲線C的方程為+=1(k∈R),若曲線C是焦點在y軸上的雙曲線,則實數(shù)k的取值范圍是(  )
A.-15
C.k<-1 D.k≠-1或5
3.設P是雙曲線-=1上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線的左、右焦點,若|PF1|=9,則|PF2|=________.
【知識歸納】
1.雙曲線的定義
把平面內(nèi)與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的差的 等于非零常數(shù)( |F1F2|)的點的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點叫做雙曲線的 ,兩焦點間的距離叫做雙曲線的 .
2.雙曲線的標準方程和簡單幾何性質(zhì)
標準方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0)
圖形
性質(zhì) 焦點
焦距
范圍 或 ,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R
對稱性 對稱軸: ;對稱中心:______
頂點
軸 實軸:線段 ,長: ;虛軸:線段B1B2,長: ,實半軸長: ,虛半軸長:_____
漸近線 y=±x y=±x
離心率 e=∈_________
a,b,c的關系 c2= (c>a>0,c>b>0)
常用結論:
1.雙曲線的焦點到其漸近線的距離為b.
2.若P是雙曲線右支上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點,則|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
3.同支的焦點弦中最短的為通徑(過焦點且垂直于實軸的弦),其長為.
4.若P是雙曲線上不同于實軸兩端點的任意一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點,則=,其中θ為∠F1PF2.
5.與雙曲線-=1(a>0,b>0)有共同漸近線的方程可表示為-=t(t≠0).
【題型展示】
題型一 雙曲線的定義及應用
例1 (1)已知F1,F(xiàn)2為雙曲線C:x2-y2=2的左、右焦點,點P在C上,∠F1PF2=60°,則△F1PF2的面積為__________.
(2)在平面直角坐標系中,已知△ABC的頂點A(-3,0),B(3,0),其內(nèi)切圓圓心在直線x=2上,則頂點C的軌跡方程為(  )
A.-=1(x>2)
B.-=1(x>3)
C.+=1(0D.+=1(0跟蹤訓練1 (1)已知雙曲線C:-=1的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,點P是C的右支上的一點(不是頂點),過F2作∠F1PF2的角平分線的垂線,垂足是M,O是原點,則|MO|=________.
(2)已知圓C1:(x+3)2+y2=1,C2:(x-3)2+y2=9,動圓M同時與圓C1和圓C2相外切,則動圓圓心M的軌跡方程為(  )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.x2-=1(x≤-1) D.x2-=1(x≥1)
題型二 雙曲線的標準方程
例2 (1)在平面直角坐標系中,已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點為F,點A在雙曲線的漸近線上,△OAF是邊長為2的等邊三角形,則雙曲線的標準方程為(  )
A.-=1 B.-=1
C.-y2=1 D.x2-=1
(2)雙曲線C:-=1(a>0,b>0)過點(,),且離心率為2,則該雙曲線的標準方程為(  )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.x2-=1 D.-y2=1
跟蹤訓練2 (1)江西景德鎮(zhèn)青花瓷始創(chuàng)于元代,到明清兩代達到了頂峰,它藍白相映怡然成趣,晶瑩明快,美觀雋永.現(xiàn)有某青花瓷花瓶的外形可看成是焦點在x軸上的雙曲線的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所形成的曲面,如圖所示,若該花瓶的瓶身最小的直徑是4,瓶口和底面的直徑都是8,瓶高是6,則該雙曲線的標準方程是(  )
A.-=1 B.-y2=1
C.-=1 D.-=1
(2)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的離心率為2,左焦點到漸近線的距離為2,則雙曲線的方程為(  )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
題型三 雙曲線的幾何性質(zhì)
命題點1 漸近線
例3 (1)若雙曲線經(jīng)過點(1,),其漸近線方程為y=±2x,則雙曲線的方程是________.
(2)已知雙曲線y2+=1的漸近線方程為y=±x,則m=________.
命題點2 離心率
例4 (1)記雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為e,寫出滿足條件“直線y=2x與C無公共點”的e的一個值________.
(2)已知F1,F(xiàn)2是雙曲線C的兩個焦點,P為C上一點,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,則C的離心率為(  )
A. B. C. D.
跟蹤訓練3 (1)已知F是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點,過點F的直線l與雙曲線C的一條漸近線垂直,垂足為A,且直線l與雙曲線C的左支交于點B,若3|FA|=|AB|,則雙曲線C的漸近線方程為________.
(2)(多選)已知雙曲線C:+=1(0A.雙曲線C的焦點在x軸上
B.雙曲線C的焦距等于4
C.雙曲線C的焦點到其漸近線的距離等于
D.雙曲線C的離心率的取值范圍為()
基礎夯實
1.雙曲線-=λ(λ>0)的離心率為(  )
A. B. C.或 D.
2.雙曲線-=1(a>0,b>0)過點(,),離心率為2,則雙曲線的方程為(  )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
3.點(3,0)到雙曲線-=1的一條漸近線的距離為(  )
A. B. C. D.
4.已知F1,F(xiàn)2為雙曲線C:x2-y2=2的左、右焦點,點P在C上,|PF1|=2|PF2|,則cos ∠F1PF2=(  )
A. B. C. D.
5.已知雙曲線-y2=1(a>0)的離心率是,則a=(  )
A. B.4 C.2 D.
6. “mn<0”是“方程mx2+ny2=1表示雙曲線”的(  )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
7.已知雙曲線的漸近線方程為y=±x,實軸長為4,則該雙曲線的標準方程為(  )
A.-=1
B.-=1或-=1
C.-=1
D.-=1或-=1
8.方程x2+(cos θ)y2=1,θ∈(0,π)表示的曲線不可能為(  )
A.兩條直線 B.圓
C.橢圓 D.雙曲線
9.(多選)在平面直角坐標系中,有兩個圓C1:(x+2)2+y2=r和C2:(x-2)2+y2=r,其中常數(shù)r1,r2為正數(shù)且滿足r1+r2<4,一個動圓P與兩圓都相切,則動圓圓心的軌跡可以是(  )
A.兩個橢圓
B.兩個雙曲線
C.一個雙曲線和一條直線
D.一個橢圓和一個雙曲線
10.(多選)已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線C:y2-x2=1的上、下焦點,點P是其一條漸近線上一點,且以線段F1F2為直徑的圓經(jīng)過點P,則(  )
A.雙曲線C的漸近線方程為y=±x
B.以F1F2為直徑的圓的方程為x2+y2=1
C.點P的橫坐標為±1
D.△PF1F2的面積為
11.(多選)已知F1,F(xiàn)2為雙曲線C:-x2=1的兩個焦點,P為雙曲線C上任意一點,則(  )
A.|PF1|-|PF2|=2
B.雙曲線C的漸近線方程為y=±x
C.雙曲線C的離心率為
D.|+|≥2
12.(多選)F1,F(xiàn)2分別為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點,P是C右支上的一點,PF1與C的左支交于點Q.已知=2,且|PQ|=|PF2|,則(  )
A.△PQF2為直角三角形
B.△PQF2為等邊三角形
C.C的漸近線方程為y=±x
D.C的漸近線方程為y=±x
13.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率e=2,則該雙曲線C的漸近線方程為________.
14.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,P在雙曲線的右支上,|PF1|=4|PF2|,則雙曲線離心率的取值范圍是________.
15.已知a>b>0,橢圓C1的方程為+=1,雙曲線C2的方程為-=1,C1與C2的離心率之積為,則C2的漸近線方程為________.
16.如圖,F(xiàn)1和F2分別是雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩個焦點,A和B是以O為圓心,以|OF1|為半徑的圓與該雙曲線左支的兩個交點,且△F2AB是等邊三角形,則雙曲線的離心率為________.
17.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右頂點為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M,N兩點.若∠MAN=60°,則C的離心率為________.
18.已知雙曲線的中心在原點,焦點F1,F(xiàn)2在坐標軸上,離心率為,且過點P(4,-).
(1)求雙曲線的方程;
(2)若點M(3,m)在雙曲線上,求證:·=0.
19.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點為F(c,0).
(1)若雙曲線的一條漸近線方程為y=x且c=2,求雙曲線的方程;
(2)以原點O為圓心,c為半徑作圓,該圓與雙曲線在第一象限的交點為A,過A作圓的切線,斜率為-,求雙曲線的離心率.
20.已知雙曲線C:x2-=1(b>0).
(1)若雙曲線C的一條漸近線方程為y=2x,求雙曲線C的標準方程;
(2)設雙曲線C的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點P在雙曲線C上,若PF1⊥PF2,且△PF1F2的面積為9,求b的值.
21.如圖,已知雙曲線的中心在原點,F(xiàn)1,F(xiàn)2為左、右焦點,焦距是實軸長的倍,雙曲線過點(4,-).
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若點M(3,m)在雙曲線上,求證:點M在以F1F2為直徑的圓上;
(3)在(2)的條件下,若點M 在第一象限,且直線MF2交雙曲線于另一點N,求△F1MN的面積.
優(yōu)化提升
22.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右頂點為A,右焦點為F,B為雙曲線在第二象限上的一點,B關于坐標原點O的對稱點為C,直線CA與直線BF的交點M恰好為線段BF的中點,則雙曲線的離心率為(  )
A.2 B.3 C. D.
23.已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線C:-=1的左、右焦點,以線段F1F2為直徑的圓與雙曲線及其漸近線在第一象限分別交于A,B兩點,若A,B兩點的橫坐標之比是∶,則該雙曲線的離心率為(  )
A. B. C. D.
24.中心在原點,焦點在坐標軸上的雙曲線C與橢圓+=1有相同的焦距,一條漸近線方程為x-y=0,則C的方程為(  )
A.-y2=1或y2-=1
B.x2-=1或y2-=1
C.-y2=1或-x2=1
D.x2-=1或-x2=1
25.(多選)設F1,F(xiàn)2為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點,過左焦點F1且斜率為的直線l與C在第一象限相交于一點P,則下列說法正確的是(  )
A.直線l傾斜角的余弦值為
B.若|F1P|=|F1F2|,則C的離心率e=
C.若|PF2|=|F1F2|,則C的離心率e=2
D.△PF1F2不可能是等邊三角形
26.(多選)已知雙曲線E:-y2=1(a>0)的左、右焦點分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),過點F2作直線與雙曲線E的右支相交于P,Q兩點,在點P處作雙曲線E的切線,與E的兩條漸近線分別交于A,B兩點,則下列命題中正確的是(  )
A.若|PF1|·|PF2|=2,則·=0
B.若=,則雙曲線的離心率e∈(1,+1]
C.△F1PQ周長的最小值為8
D.△AOB(O為坐標原點)的面積為定值
27.已知F1,F(xiàn)2是雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點,經(jīng)過點F2且與x軸垂直的直線與雙曲線的一條漸近線相交于點A,且≤∠F1AF2≤,則該雙曲線離心率的取值范圍為________.
28.已知曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線的方程為y=x,右焦點F到直線x=的距離為.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)斜率為1且在y軸上的截距大于0的直線l與雙曲線C相交于B、D兩點,已知A(1,0),若·=1,證明:過A、B、D三點的圓與x軸相切.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.C 2.C 3.17
【知識歸納】
1.絕對值 小于 焦點 焦距
2.F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)
F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c) |F1F2|=2c
x≤-a x≥a 坐標軸 原點
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a) A1A2 2a 2b a b y=±x y=±x (1,+∞) a2+b2
【題型展示】
例1 (1)2
(2)A
跟蹤訓練1 (1)4
(2)C
例2 (1)D
(2)A
跟蹤訓練2 (1)D
(2)A
例3 (1)4x2-y2=1
(2)-3
例4 (1)2((1,]內(nèi)的任意值均可)
(2)A
跟蹤訓練3 (1)y=±x
(2)ACD
基礎夯實
1.B 
2.B
3.A
4.C
5.D
6.C 
7.D 
8.B
9.BC
10.ACD
11.CD
12.BC
13.y=±x 
14.
15.x±y=0
16.+1
17.
18.(1)解 ∵e=,
∴可設雙曲線的方程為x2-y2=λ(λ≠0).
∵雙曲線過點(4,-),∴16-10=λ,即λ=6.
∴雙曲線的方程為x2-y2=6,即-=1.
(2)證明 法一 由(1)可知,a=b=,
∴c=2,∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
∴kMF1=,kMF2=,
kMF1·kMF2==-.
∵點M(3,m)在雙曲線上,∴9-m2=6,m2=3,
故kMF1·kMF2=-1,∴MF1⊥MF2.
∴·=0.
法二 由(1)可知,a=b=,∴c=2,
∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
=(-2-3,-m),=(2-3,-m),
∴·=(3+2)×(3-2)+m2=-3+m2,
∵點M(3,m)在雙曲線上,∴9-m2=6,即m2-3=0,
∴·=0.
19.解 (1)因為雙曲線的漸近線方程為y=±x,所以a=b,
所以c2=a2+b2=2a2=4,所以a2=b2=2,
所以雙曲線方程為-=1.
(2)設點A的坐標為(x0,y0),
所以直線AO的斜率滿足·(-)=-1,
所以x0=y(tǒng)0,①
依題意,圓的方程為x2+y2=c2,
將①代入圓的方程得3y+y=c2,
即y0=c,所以x0=c,
所以點A的坐標為,
代入雙曲線方程得-=1,
即b2c2-a2c2=a2b2,②
又因為a2+b2=c2,
所以將b2=c2-a2代入②式,整理得
c4-2a2c2+a4=0,
所以3-8+4=0,
所以(3e2-2)(e2-2)=0,
因為e>1,所以e=,
20.解 (1)因為雙曲線C:x2-=1(b>0)的漸近線方程為y=±bx,而它的一條漸近線方程為y=2x,
所以b=2,
所以雙曲線C的標準方程為x2-=1.
(2)因為PF1⊥PF2,
所以=|PF1|·|PF2|,
因為△PF1F2的面積為9,
所以|PF1|·|PF2|=18,
又因為||PF1|-|PF2||=2a=2,
所以|PF1|2-2|PF1|·|PF2|+|PF2|2=4,
所以|PF1|2+|PF2|2=40,
又因為|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,
所以c2=10,
由a2+b2=c2,得1+b2=10,
所以b=3.
21.(1)解 設雙曲線的標準方程為-=1(a>0,b>0),
雙曲線焦距為2c,實軸長為2a,
則2c=2a,即c=a,
∴b2=c2-a2=a2,
∴雙曲線方程為x2-y2=a2,
將(4,-)代入得,a2=16-10=6,
∴雙曲線的標準方程為-=1.
(2)證明 由(1)知,F(xiàn)1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
∵M(3,m)在雙曲線上,
∴9-m2=6,即m2=3,
以F1F2為直徑的圓為x2+y2=12,
將M(3,m)代入得9+3=12,
∴M在以F1F2為直徑的圓上.
(3)解 由(2)知,點M坐標為(3,)或(3,-),
∵點M在第一象限,
∴M的坐標為(3,),直線MF2的方程為y-=(x-3)=-(2+)(x-3),
即y=(-2-)x+(6+4),
代入雙曲線方程整理可得(6-4)y2-4(2-)y+6=0,
∵M的縱坐標為,
∴N的縱坐標為==-(+2),
∴△F1MN的面積為S=|F1F2|·(++2)=2×(2+2)=12+4.
優(yōu)化提升
22.B
23.C 
24.A
25.AD
26.ACD
27.[,]
28.(1)解 依題意有=,c-=,
∵a2+b2=c2,∴c=2a,∴a=1,c=2,
∴b2=3,
∴雙曲線C的方程為x2-=1.
(2)證明 設直線l的方程為
y=x+m(m>0),
B(x1,x1+m),D(x2,x2+m),BD的中點為M,
由得2x2-2mx-m2-3=0,
∴x1+x2=m,x1x2=-,
又·=1,即(2-x1)(2-x2)+(x1+m)(x2+m)=1,
∴m=0(舍)或m=2,
∴x1+x2=2,x1x2=-,M點的橫坐標為=1,
∵·=(1-x1)(1-x2)+(x1+2)(x2+2)=5+2x1x2+x1+x2=5-7+2=0,
∴AD⊥AB,∴過A、B、D三點的圓以點M為圓心,BD為直徑,
∵點M的橫坐標為1,∴MA⊥x軸.
∴過A、B、D三點的圓與x軸相切.第8部分第7節(jié)《拋物線》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.拋物線x2=y(tǒng)的準線方程為(  )
A.y=- B.x=-
C.y= D.x=
2.拋物線y2=2px(p>0)上一點M(3,y)到焦點F的距離|MF|=4,則拋物線的方程為(  )
A.y2=8x B.y2=4x C.y2=2x D.y2=x
3.過拋物線y2=4x的焦點的直線l交拋物線于P(x1,y1),Q(x2,y2)兩點,如果x1+x2=6,則|PQ|等于(  )
A.9 B.8 C.7 D.6
【知識歸納】
1.拋物線的概念
把平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線l(l不經(jīng)過點F)的距離
的點的軌跡叫做拋物線.點F叫做拋物線的 ,直線l叫做拋物線的 .
2.拋物線的標準方程和簡單幾何性質(zhì)
標準方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
圖形
范圍 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
焦點
準線方程
對稱軸
頂點
離心率 e=_____
常用結論:
1.通徑:過焦點與對稱軸垂直的弦長等于2p.
2.拋物線y2=2px(p>0)上一點P(x0,y0)到焦點F()的距離|PF|=x0+,也稱為拋物線的焦半徑.
【題型展示】
題型一 拋物線的定義及應用
例1 ((1)已知點M(20,40)不在拋物線C:y2=2px(p>0)上,拋物線C的焦點為F.若對于拋物線上的一點P,|PM|+|PF|的最小值為41,則p的值等于________.
2)設F為拋物線C:y2=4x的焦點,點A在C上,點B(3,0),若|AF|=|BF|,則|AB|等于(  )
A.2 B.2 C.3 D.3
跟蹤訓練1 (1)若P是拋物線y2=8x上的動點,P到y(tǒng)軸的距離為d1,到圓C:(x+3)2+(y-3)2=4上動點Q的距離為d2,則d1+d2的最小值為________.
(2)已知拋物線y=mx2(m>0)上的點(x0,2)到該拋物線焦點F的距離為,則m等于(  )
A.4 B.3 C. D.
題型二 拋物線的標準方程
例2 分別求滿足下列條件的拋物線的標準方程.
(1)準線方程為2y+4=0;
(2)過點(3,-4);
(3)焦點在直線x+3y+15=0上.
跟蹤訓練2 (1)已知點F為拋物線y2=2px(p>0)的焦點,點P在拋物線上且橫坐標為8,O為坐標原點,若△OFP的面積為2,則該拋物線的準線方程為(  )
A.x=- B.x=-1
C.x=-2 D.x=-4
(2)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線依次交拋物線及準線于點A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則拋物線的方程為(  )
A.y2=x B.y2=9x
C.y2=x D.y2=3x
題型三 拋物線的幾何性質(zhì)
例3 (1)(多選)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,直線l的斜率為且經(jīng)過點F,與拋物線C交于A,B兩點(點A在第一象限),與拋物線C的準線交于點D.若|AF|=8,則以下結論正確的是(  )
A.p=4 B.=
C.|BD|=2|BF| D.|BF|=4
(2)在拋物線y2=8x上有三點A,B,C,F(xiàn)為其焦點,且F為△ABC的重心,則|AF|+|BF|+|CF|等于(  )
A.6 B.8 C.9 D.12
跟蹤訓練3 (1)已知F是拋物線y2=16x的焦點,M是拋物線上一點,F(xiàn)M的延長線交y軸于點N,若3=2,則|FN|=________.
(2)已知O為坐標原點,拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,P為C上一點,PF與x軸垂直,Q為x軸上一點,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,則C的準線方程為______.
基礎夯實
1.拋物線x2=y(tǒng)的焦點到準線的距離是(  )
A.2 B.1 C. D.
2.若拋物線y2=2px(p>0)的焦點是橢圓+=1的一個焦點,則p等于(  )
A.2 B.3 C.4 D.8
3.設O為坐標原點,直線x=2與拋物線C:y2=2px(p>0)交于D,E兩點,若OD⊥OE,則C的焦點坐標為(  )
A.() B.() C.(1,0) D.(2,0)
4.設M是拋物線y2=4x上的一點,F(xiàn)是拋物線的焦點,O是坐標原點,若∠OFM=120°,則|FM|等于(  )
A.3 B.4 C. D.
5.設F為拋物線y2=2x的焦點,A,B,C為拋物線上三點,若F為△ABC的重心,則||+||+||的值為(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.拋物線C:y2=-x的準線方程為(  )
A.x= B.x=-
C.y= D.y=-
7.已知拋物線x2=2py(p>0)上的一點M(x0,1)到其焦點的距離為2,則該拋物線的焦點到其準線的距離為(  )
A.6 B.4 C.3 D.2
8.在平面直角坐標系Oxy中,動點P(x,y)到直線x=1的距離比它到定點(-2,0)的距離小1,則P的軌跡方程為(  )
A.y2=2x B.y2=4x
C.y2=-4x D.y2=-8x
9.(多選)已知F是拋物線C:y2=16x的焦點,M是C上一點,F(xiàn)M的延長線交y軸于點N.若M為FN的中點,則(  )
A.C的準線方程為x=-4
B.F點的坐標為(0,4)
C.|FN|=12
D.三角形ONF的面積為16(O為坐標原點)
10.(多選)設拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,準線為l,A為C上一點,以F為圓心,|FA|為半徑的圓交l于B,D兩點.若△ABF的面積為9,則(  )
A.|BF|=3
B.△ABF是等邊三角形
C.點F到準線的距離為3
D.拋物線C的方程為y2=6x
11.(多選)已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點F到準線的距離為4,直線l過點F且與拋物線交于兩點A(x1,y1),B(x2,y2),若M(m,2)是線段AB的中點,則下列結論正確的是(  )
A.p=4
B.拋物線方程為y2=16x
C.直線l的方程為y=2x-4
D.|AB|=10
12.(多選)在平面直角坐標系Oxy中,點F是拋物線C:y2=ax(a>0)的焦點,點A(),B(a,b)(b>0)在拋物線C上,則下列結論正確的是(  )
A.C的準線方程為x=
B.b=
C.·=2
D.+=
13. 如圖是拋物線形拱橋,當水面為l時,拱頂離水面2米,水面寬4米.則水位下降1米后,水面寬________米.
14.已知拋物線C:y2=4x,焦點為F,點M為拋物線C上的點,且|FM|=6,則M的橫坐標是________,作MN⊥x軸于N,則S△FMN=________.
15.如圖是拋物線形拱橋,當水面在l時,拱頂離水面2米,水面寬4米.水位下降1米后,水面寬________米.
16.已知直線l是拋物線y2=2px(p>0)的準線,半徑為3的圓過拋物線頂點O和焦點F與l相切,則拋物線的方程為________.
17.直線l過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點F(1,0),且與C交于A,B兩點,則p=________,+=________.
18.已知過拋物線y2=2px(p>0)的焦點,斜率為2的直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)兩點,且|AB|=9.
(1)求該拋物線的方程;
(2)O為坐標原點,C為拋物線上一點,若=+λ,求λ的值.
19.已知拋物線C:y2=2px過點P(1,1),過點()作直線l與拋物線C交于不同的兩點M,N,過點M作x軸的垂線分別與直線OP,ON交于點A,B,其中O為原點.
(1)求拋物線C的方程,并求其焦點坐標和準線方程;
(2)求證:A為線段BM的中點.
20.過拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點F作直線l與拋物線C交于A,B兩點,當點A的縱坐標為1時,|AF|=2.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若拋物線C上存在點M(-2,y0),使得MA⊥MB,求直線l的方程.
21.已知在拋物線C:x2=2py(p>0)的第一象限的點P(x,1)到其焦點的距離為2.
(1)求拋物線C的方程和點P的坐標;
(2)過點()的直線l交拋物線C于A,B兩點,若∠APB的角平分線與y軸垂直,求弦AB的長.
優(yōu)化提升
22.設拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,點M在C上,|MF|=5,若以MF為直徑的圓過點(0,2),則C的方程為(  )
A.y2=4x或y2=8x
B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x
D.y2=2x或y2=16x
23.在平面直角坐標系Oxy中,點A(1,0),B(9,6),動點C在線段OB上,BD⊥y軸,CE⊥y軸,CF⊥BD,垂足分別是D,E,F(xiàn),OF與CE相交于點P.已知點Q在點P的軌跡上,且∠OAQ=120°,則|AQ|等于(  )
A.4 B.2
C. D.
24.(多選)設F是拋物線C:y2=4x的焦點,直線l過點F,且與拋物線C交于A,B兩點,O為坐標原點,則下列結論正確的是(  )
A.|AB|≥4
B.|OA|+|OB|>8
C.若點P(2,2),則|PA|+|AF|的最小值是3
D.△OAB面積的最小值是2
25.(多選)拋物線有如下光學性質(zhì):由其焦點射出的光線經(jīng)拋物線反射后,沿平行于拋物線對稱軸的方向射出.反之,平行于拋物線對稱軸的入射光線經(jīng)拋物線反射后必過拋物線的焦點.已知拋物線r:y2=x,O為坐標原點,一束平行于x軸的光線l1從點P()射入,經(jīng)過r上的點A(x1,y1)反射后,再經(jīng)r上另一點B(x2,y2)反射后,沿直線l2射出,經(jīng)過點Q,則下列結論正確的是(  )
A.y1y2=-1
B.|AB|=
C.PB平分∠ABQ
D.延長AO交直線x=-于點C,則C,B,Q三點共線
26.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,準線為l,點M是拋物線C上一點,MH⊥l于H,若|MH|=4,∠HFM=60°,則拋物線C的方程為________.
27.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,準線為l,A,B是拋物線C上的兩個動點,且AF⊥AB,∠ABF=30°,設線段AB的中點M在準線l上的射影為點N,則的值是________.
28.已知曲線C:y=,D為直線y=-上的動點,過D作C的兩條切線,切點分別為A,B.
(1)證明:直線AB過定點;
(2)若以E()為圓心的圓與直線AB相切,且切點為線段AB的中點,求四邊形ADBE的面積.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.A 2.B 3.B
【知識歸納】
1.相等 焦點 準線
2.  
 x=- x=
y=- y= x軸 y軸
(0,0) 1
【題型展示】
例1 (1)42或22
(2)B
跟蹤訓練1 (1)-4
(2)D
例2 解 (1)準線方程為2y+4=0,即y=-2,故拋物線焦點在y軸的正半軸上,設其方程為x2=2py(p>0).
又=2,∴2p=8,故所求拋物線的標準方程為x2=8y.
(2)∵點(3,-4)在第四象限,
∴拋物線開口向右或向下,
設拋物線的標準方程為y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).
把點(3,-4)的坐標分別代入y2=2px和x2=-2p1y中,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),
則2p=,2p1=.
∴所求拋物線的標準方程為
y2=x或x2=-y.
(3)令x=0得y=-5;
令y=0得x=-15.
∴拋物線的焦點為(0,-5)或(-15,0).
∴所求拋物線的標準方程為
x2=-20y或y2=-60x.
跟蹤訓練2 (1)B
(2)D
例3 (1)ABC
(2)D
跟蹤訓練3 (1)16
(2)x=-
基礎夯實
1.D
2.D
3.B
4.B
5.C
6.A 
7.D 
8.D 
9.ACD
10.BCD
11.ACD 
12.BD
13.2 
14.5 4
15.2
16.y2=8x
17.2 1
18.解 (1)拋物線的焦點坐標為,則直線AB的方程是y=2,
與y2=2px聯(lián)立,化簡得4x2-5px+p2=0,
所以x1+x2=.又|AB|=x1+x2+p=9,
所以p=4,從而拋物線方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0得x2-5x+4=0.
又x1<x2,
從而x1=1,x2=4,y1=-2,y2=4,
從而A(1,-2),B(4,4).
設=(x3,y3),所以(x3,y3)=(1,-2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ-2),
又y=8x3,即[2(2λ-1)]2=8(4λ+1).
即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.
19.(1)解 把P(1,1)代入y2=2px得p=,
∴拋物線C的方程為y2=x,
焦點坐標為,準線方程為x=-.
(2)證明 ∵BM⊥x軸,
∴設M(x1,y1),N(x2,y2),A(x1,yA),B(x1,yB),
根據(jù)題意顯然有x1≠0.
若要證A為BM的中點,
只需證2yA=y(tǒng)B+y1即可,
左右同除以x1有=+,
即只需證明2kOA=kOB+kOM成立,其中kOA=kOP=1,kOB=kON.
當直線MN斜率不存在或斜率為零時,顯然與拋物線只有一個交點不滿足題意,所以直線MN斜率存在且不為零.
設直線MN:y=kx+(k≠0),
聯(lián)立消y得,k2x2+(k-1)x+=0,
考慮Δ=(k-1)2-4××k2=1-2k,
由題可知有兩交點,所以判別式大于零,所以k<.
由根與系數(shù)關系可知:x1+x2=,①
x1x2=.②
kOB+kOM=kON+kOM=+=+=2k+.
將①②代入上式,有2k+=2k+=2k+2(1-k)=2,
即kON+kOM=kOB+kOM=2=2kOA,
∴2yA=y(tǒng)B+y1恒成立,
∴A為BM的中點,得證.
20.解 (1)拋物線C:x2=2py(p>0)的準線方程為y=-,
焦點為F.
當點A的縱坐標為1時,|AF|=2,
∴1+=2,解得p=2,
∴拋物線C的方程為x2=4y.
(2)∵點M(-2,y0)在拋物線C上,
∴y0==1,
M坐標為(-2,1).
又直線l過點F(0,1),
∴設直線l的方程為y=kx+1.

得x2-4kx-4=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=4k,x1x2=-4,
=(x1+2,y1-1),
=(x2+2,y2-1).
∵MA⊥MB,
∴·=0,
∴(x1+2)(x2+2)+(y1-1)(y2-1)=0,
∴-4+8k+4-4k2=0,
解得k=2或k=0.
當k=0時,l過點M,不符合題意,
∴k=2,
∴直線l的方程為y=2x+1.
21.解 (1)由1+=2,可得p=2,
故拋物線的方程為x2=4y,
當y=1時,x2=4,
又因為x>0,所以x=2,
所以點P的坐標為(2,1).
(2)由題意可得直線l的斜率存在,
設直線l的方程為y=k(x+1)+,A(x1,y1),B(x2,y2),

得x2-4kx-4k-2=0,
所以Δ=16k2+4(4k+2)>0,x1+x2=4k,x1x2=-4k-2,
因為∠APB的角平分線與y軸垂直,
所以kPA+kPB=0,
所以kPA+kPB=+=0,
即+=0,
即x1+x2+4=0,
所以k=-1,x1+x2=-4,
x1x2=2,
所以|AB|=|x1-x2|==4.
優(yōu)化提升
22.C
23.A
24.ACD
25.BCD
26.y2=4x
27.
28.(1)證明 設D,A(x1,y1),
則x=2y1.
因為y′=x,所以切線DA的斜率為x1,故=x1.
整理得2tx1-2y1+1=0.
設B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0.
故直線AB的方程為2tx-2y+1=0.
所以直線AB過定點.
(2)解 由(1)得直線AB的方程為
y=tx+.
由可得x2-2tx-1=0.
于是x1+x2=2t,x1x2=-1,
y1+y2=t(x1+x2)+1=2t2+1,
|AB|=|x1-x2|
=×=2(t2+1).
設d1,d2分別為點D,E到直線AB的距離,
則d1=,d2=.
因此,四邊形ADBE的面積
S=|AB|(d1+d2)=(t2+3).
設M為線段AB的中點,則M.
因為⊥,而=(t,t2-2),與向量(1,t)平行,
所以t+(t2-2)t=0,解得t=0或t=±1.
當t=0時,S=3;當t=±1時,S=4.
因此,四邊形ADBE的面積為3或4.第8部分第8節(jié)《直線與圓錐曲線的位置關系》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【習題導入】
1.已知直線l:y=x-1與拋物線y2=4x交于A,B兩點,則線段AB的長是(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
2.直線y=kx+2與橢圓+=1有且只有一個交點,則k的值是(  )
A. B.-
C.± D.±
3.已知點A,B是雙曲線C:-=1上的兩點,線段AB的中點是M(3,2),則直線AB的斜率為(  )
A. B. C. D.
【知識歸納】
1.直線與圓錐曲線的位置判斷
將直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立,消去y(或x),得到關于x(或y)的一元二次方程,則直線與圓錐曲線相交 Δ 0;直線與圓錐曲線相切 Δ 0;直線與圓錐曲線相離 Δ 0.
特別地,①與雙曲線漸近線平行的直線與雙曲線相交,有且只有一個交點.
②與拋物線的對稱軸平行的直線與拋物線相交,有且只有一個交點.
2.弦長公式
已知A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的斜率為k(k≠0),
則|AB|=
=|x1-x2|
=___________________
或|AB|=|y1-y2|
= .
【題型展示】
例1 (1)(多選)已知直線y=x與雙曲線-=1(a>0,b>0)無公共點,則雙曲線的離心率可能為(  )
A.1 B. C. D.
(2)若直線mx+ny=9和圓x2+y2=9沒有交點,則過點(m,n)的直線與橢圓+=1的交點有(  )
A.1個 B.至多1個
C.2個 D.0個
跟蹤訓練1 (1)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0),經(jīng)過雙曲線C的右焦點F,且傾斜角為60°的直線l與雙曲線右支有兩個交點,則雙曲線離心率的取值范圍為________.
(2)拋物線C:y2=4x的準線為l,l與x軸交于點A,過點A作拋物線的一條切線,切點為B,則△OAB的面積為(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
題型二 弦長問題
例2 已知焦點在x軸上的橢圓C:+=1(a>b>0),短軸長為2,橢圓左頂點A到左焦點F1的距離為1.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設橢圓的右頂點為B,過F1的直線l與橢圓C交于點M,N,且S△BMN=,求直線l的方程.
跟蹤訓練2 已知橢圓C的方程為+=1(a>b>0),右焦點為F(,0),且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設M,N是橢圓C上的兩點,直線MN與曲線x2+y2=b2(x>0)相切.證明:M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是|MN|=.
題型三 中點弦問題
例3 已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為,短軸頂點分別為M,N,四邊形MF1NF2的面積為32.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)直線l交橢圓C于A,B兩點,若AB的中點坐標為(-2,1),求直線l的方程.
跟蹤訓練3 (1)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點到準線的距離為1,若拋物線C上存在關于直線l:x-y-2=0對稱的不同的兩點P和Q,則線段PQ的中點坐標為(  )
A.(1,-1) B.(2,0)
C.() D.(1,1)
(2)已知傾斜角為的直線與雙曲線C:-=1(a>0,b>0),相交于A,B兩點,M(1,3)是弦AB的中點,則雙曲線的漸近線方程為________.
基礎夯實
1.已知直線l:kx+y+1=0,橢圓C:+=1,則直線l與橢圓C的位置關系是(  )
A.相離 B.相切
C.相交 D.無法確定
2.直線l過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點,且與C交于A,B兩點,若使|AB|=2的直線l有且僅有1條,則p等于(  )
A. B. C.1 D.2
3.已知直線l的方程為y=kx-1,雙曲線C的方程為x2-y2=1.若直線l與雙曲線C的右支交于不同的兩點,則實數(shù)k的取值范圍是(  )
A.(-,) B.[1,)
C.[-,] D.(1,)
4.已知F1,F(xiàn)2是雙曲線E:-=1的左,右焦點,點M在E上,MF1與x軸垂直,sin∠MF2F1=,則E的離心率為(  )
A. B. C. D.2
5.橢圓+=1上的點到直線x+2y-=0的最大距離是(  )
A.3 B. C.2 D.
6.直線y=kx-k+1與橢圓+=1的位置關系為(  )
A.相交 B.相切 C.相離 D.不確定
7.已知F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0)是橢圓C的兩個焦點,過F2且垂直于x軸的直線與橢圓C交于A,B兩點,且|AB|=3,則C的方程為(  )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
8.設雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為.P是C上一點,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面積為4,則a=(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
9.已知A,B分別是橢圓C:+y2=1的右頂點和上頂點,P為橢圓C上一點,若△PAB的面積是-1,則P點的個數(shù)為(  )
A.0 B.2 C.3 D.4
10.(多選)已知雙曲線C過點(3,)且漸近線為y=±x,則下列結論正確的是(  )
A.C的方程為-y2=1
B.C的離心率為
C.曲線y=ex-2-1經(jīng)過C的一個焦點
D.直線x-y-1=0與C有兩個公共點
11.(多選)已知直線l:x=ty+4與拋物線C:y2=4x交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,O為坐標原點,直線OA,OB的斜率分別記為k1,k2,則(  )
A.y1y2為定值
B.k1k2為定值
C.y1+y2為定值
D.k1+k2+t為定值
12.(多選)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,其中|F1F2|=2c.直線l:y=k(x+c)(k∈R)與橢圓交于A,B兩點,則下列說法中正確的是(  )
A.△ABF2的周長為4a
B.若AB的中點為M,則kOM·k=
C.若·=3c2,則橢圓的離心率的取值范圍是[]
D.若|AB|的最小值為3c,則橢圓的離心率e=
13.橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,斜率為的直線l過左焦點F1且交C于A,B兩點,且△ABF2內(nèi)切圓的周長是2π,若橢圓的離心率為,則|AB|=________.
14.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,過F作斜率為的直線l與C交于M,N兩點,若線段MN中點的縱坐標為,則F到C的準線的距離為________.
15.雙曲線-=1的右焦點到直線x+2y-8=0的距離為________.
16.過雙曲線C:-=1的右頂點作x軸的垂線,與C的一條漸近線相交于A.若以C的右焦點為圓心、半徑為4的圓經(jīng)過A,O兩點(O為坐標原點),則雙曲線C的方程為________.
17.已知F1,F(xiàn)2為橢圓C:+=1的兩個焦點,P,Q為C上關于坐標原點對稱的兩點,且|PQ|=|F1F2|,則四邊形PF1QF2的面積為________.
18.已知橢圓的中心在坐標原點O,長軸長為2,離心率e=,過右焦點F的直線l交橢圓于P,Q兩點.
(1)求橢圓的方程;
(2)當直線l的斜率為1時,求△POQ的面積;
(3)若以OP,OQ為鄰邊的平行四邊形是矩形,求滿足該條件的直線l的方程.
19.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點為F(-2,0),離心率為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設O為坐標原點,T為直線x=-3上一點,過F作TF的垂線交橢圓于P,Q.當四邊形OPTQ是平行四邊形時,求四邊形OPTQ的面積.
20.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為,長軸長為4.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)已知直線l過定點E(),若橢圓C上存在兩點A,B關于直線l對稱,求直線l的斜率k的取值范圍.
21.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的兩個焦點分別為F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),點P(5,)在雙曲線C上.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)記O為坐標原點,過點Q(0,2)的直線l與雙曲線C交于不同的兩點A,B,若△OAB的面積為2,求直線l的方程.
優(yōu)化提升
22.已知拋物線C:y2=4x,圓F:(x-1)2+y2=1,直線l:y=k(x-1)(k≠0)自上而下順次與上述兩曲線交于M1,M2,M3,M4四點,則下列各式結果為定值的是(  )
A.|M1M2|·|M3M4| B.|FM1|·|FM4|
C.|M1M3|·|M2M4| D.|FM1|·|M1M2|
23.已知橢圓具有如下性質(zhì):若橢圓的方程為+=1(a>b>0),則在橢圓上一點A(x0,y0)處的切線方程為+=1,試運用該性質(zhì)解決以下問題:橢圓C1:+y2=1,O為坐標原點,點B為C1在第一象限中的任意一點,過B作C1的切線l,l分別與x軸和y軸的正半軸交于C,D兩點,則△OCD面積的最小值為(  )
A.1 B. C. D.2
24.(多選)已知橢圓C:+=1的左、右兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2,直線y=kx(k≠0)與C交于A,B兩點,AE⊥x軸,垂足為E,直線BE與C的另一個交點為P,則下列結論正確的是(  )
A.四邊形AF1BF2為平行四邊形
B.∠F1PF2<90°
C.直線BE的斜率為k
D.S四邊形AF1BF2∈(0,4]
25.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,準線為l,過點F的直線與C交于A,B兩點(點A在x軸上方),過A,B分別作l的垂線,垂足分別為M,N,連接MF,NF.若|MF|=|NF|,則直線AB的斜率為________.
26.已知橢圓C:+=1(a>b>0),C的上頂點為A,兩個焦點為F1,F(xiàn)2,離心率為.過F1且垂直于AF2的直線與C交于D,E兩點,|DE|=6,則△ADE的周長是________.
27.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,點P在雙曲線的右支上,且|PF1|=4|PF2|,則此雙曲線的離心率e的最大值為________.
28.在平面直角坐標系xOy中,已知點F1(-,0),F(xiàn)2(,0),點M滿足|MF1|-|MF2|=2.記M的軌跡為C.
(1)求C的方程;
(2)設點T在直線x=上,過T的兩條直線分別交C于A,B兩點和P,Q兩點,且|TA|·|TB|=|TP|·|TQ|,求直線AB的斜率與直線PQ的斜率之和.
參考答案:
基礎摸查
【習題導入】
1.C 2.C 3.D
【知識歸納】
1.> = <
2.
【題型展示】
例1 (1)BC
(2)C
跟蹤訓練1 (1)(1,2)
(2)A
例2 解 (1)由得
所以橢圓C的標準方程為+=1.
(2)由題意知,直線的斜率存在且不為0,F(xiàn)1(-1,0),B(2,0),
設直線l的方程為x=my-1,
M(x1,y1),N(x2,y2),

得(3m2+4)y2-6my-9=0,
即y1+y2=,
y1y2=.
又S△BMN=|BF1|·|y1|+|BF1|·|y2|
=|BF1|·|y1-y2|
=|BF1|·
==,
解得m=±1,
所以直線l的方程為x-y+1=0或x+y+1=0.
跟蹤訓練2 (1)解 由題意得,
橢圓半焦距c=且e==,
所以a=,
又b2=a2-c2=1,
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明 由(1)得,曲線為x2+y2=1(x>0),
當直線MN的斜率不存在時,直線MN:x=1,不符合題意;
當直線MN的斜率存在時,
設M(x1,y1),N(x2,y2),
必要性:
若M,N,F(xiàn)三點共線,
可設直線MN:y=k(x-),
即kx-y-k=0,
由直線MN與曲線x2+y2=1(x>0)相切可得=1,解得k=±1,
聯(lián)立
可得4x2-6x+3=0,
所以x1+x2=,x1x2=,
所以|MN|=
·
=,
所以必要性成立;
充分性:設直線MN:
y=kx+m(km<0),
即kx-y+m=0,
由直線MN與曲線x2+y2=1(x>0)相切可得=1,
所以m2=k2+1,
聯(lián)立
可得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0,
所以x1+x2=-,
x1x2=,
所以|MN|=·

=·=,
化簡得3(k2-1)2=0,所以k=±1,
所以或
所以直線MN:
y=x-或y=-x+,
所以直線MN過點F(,0),M,N,F(xiàn)三點共線,充分性成立,所以M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是
|MN|=.
例3 解 (1)因為離心率e==,所以a=c,
因為a2=b2+c2,所以b=c.
因為四邊形MF1NF2的面積為32,所以2bc=32,
所以b=c=4,a=4,
故橢圓C的標準方程為+=1.
(2)由題意得,直線l的斜率存在.
設A(x1,y1),B(x2,y2),

兩式相減得+=0,
所以=-·.
因為AB的中點坐標為(-2,1)在橢圓內(nèi)部,所以=1,
所以直線l的斜率為1,
故直線l的方程為y-1=x+2,
即x-y+3=0.
跟蹤訓練3 (1)A
(2)y=±x
基礎夯實
1.C 
2.C 
3.D
4.A
5.D
6.A
7.C
8.A
9.C
10.AC
11.ABD
12.AC
13.4 
14.5
15.
16.-=1
17.8
18.解 (1)由已知,橢圓方程可設為
+=1(a>b>0).
∵長軸長為2,離心率e=,
∴b=c=1,a=.
所求橢圓方程為+y2=1.
(2)因為直線l過橢圓右焦點F(1,0),且斜率為1,
所以直線l的方程為y=x-1.
設P(x1,y1),Q(x2,y2),
由得3y2+2y-1=0,
解得y1=-1,y2=.
∴S△POQ=|OF|·|y1-y2|
=|y1-y2|=.
(3)當直線l與x軸垂直時,直線l的方程為x=1,此時∠POQ小于90°,以OP,OQ為鄰邊的平行四邊形不可能是矩形.
當直線l不與x軸垂直時,設直線l的方程為y=k(x-1).
由可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0.
∴x1+x2=,x1x2=.
∵y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),
∴y1y2=.
因為以OP,OQ為鄰邊的平行四邊形是矩形 ·=0,
由·=x1x2+y1y2=+=0,得k2=2,
∴k=±.∴所求直線的方程為
y=±(x-1).
19.解 (1)由已知可得,=,c=2,
所以a=.
又由a2=b2+c2,解得b=,所以橢圓C的標準方程是+=1.
(2)設T點的坐標為(-3,m),則直線TF的斜率kTF==-m.
當m≠0時,直線PQ的斜率kPQ=,直線PQ的方程是x=my-2.
當m=0時,直線PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.
設P(x1,y1),Q(x2,y2),將直線PQ的方程與橢圓C的方程聯(lián)立,得消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,
其判別式Δ=16m2+8(m2+3)>0.
所以y1+y2=,y1y2=,
x1+x2=m(y1+y2)-4=.
因為四邊形OPTQ是平行四邊形,所以=,即(x1,y1)=(-3-x2,m-y2).
所以解得m=±1.
此時,四邊形OPTQ的面積
SOPTQ=2S△OPQ=2×·|OF|·|y1-y2|
=2=2.
20.(1)解 因為橢圓的離心率為
e==,長軸長為2a=4,
解得a=2,c=1,則b2=3,
所以橢圓C的標準方程是
+=1.
(2)易知直線的斜率存在,設直線l的方程為
y=k,
A(x1,y1),B(x2,y2),
當直線l的斜率k=0時,易得在橢圓C上有無數(shù)對A,B關于直線y=0對稱;
當k≠0時,有kAB==-,
AB中點的坐標為(x0,y0),

兩式相減得3(x1+x2)(x1-x2)
=-4(y1+y2)(y1-y2),
即3kx0=4y0,
又y0=k,
解得x0=1,y0=,
因為線段AB的中點在橢圓內(nèi)部,
所以+<1,
即+<1,
解得-2綜上,直線l的斜率k的取值范圍為(-2,2).
21.解 (1)依題意,c=2,
所以a2+b2=4,
則雙曲線C的方程為-=1(0將點P(5,)代入上式,
得-=1,
解得a2=50(舍去)或a2=2,
故所求雙曲線的方程為-=1.
(2)依題意,可設直線l的方程為
y=kx+2,
代入雙曲線C的方程并整理,
得(1-k2)x2-4kx-6=0.
因為直線l與雙曲線C交于不同的兩點A,B,
所以
解得(*)
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=-,
所以|AB|=·=·.
又原點O到直線l的距離
d=,
所以S△OAB=d·|AB|=××·=.
又S△OAB=2,
即=1,
所以k4-k2-2=0,
解得k=±,滿足(*).
故滿足條件的直線l有兩條,
其方程分別為
y=x+2和y=-x+2.
優(yōu)化提升
22.A
23.C
24.ABC
25.
26.13
27.
28.解 (1)因為|MF1|-|MF2|=2<|F1F2|=2,
所以點M的軌跡C是以F1,F(xiàn)2分別為左、右焦點的雙曲線的右支.
設雙曲線的方程為-=1(a>0,b>0),半焦距為c,則2a=2,c=,得a=1,b2=c2-a2=16,
所以點M的軌跡C的方程為
x2-=1(x≥1).
(2)設T,由題意可知直線AB,PQ的斜率均存在且不為零,設直線AB的方程為y-t=k1(k1≠0),直線PQ的方程為y-t=k2(k2≠0),

得(16-k)x2-2k1x--16=0.
設A(xA,yA),B(xB,yB),
由題意知16-k≠0,
則xAxB=eq \f(-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(k1,2)))\s\up12(2)-16,16-k),
xA+xB=eq \f(2k1\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(k1,2))),16-k),
所以|TA|=eq \r(1+k)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(xA-\f(1,2)))
=eq \r(1+k)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xA-\f(1,2))),
|TB|=eq \r(1+k)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(xB-\f(1,2)))
=eq \r(1+k)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xB-\f(1,2))),
則|TA|·|TB|
=(1+k)
=(1+k)=
(1+k)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(k1,2)))\s\up12(2)-16,16-k)-\f(1,2)×\f(2k1\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(k1,2))),16-k)+\f(1,4)))
=eq \f((1+k)(t2+12),k-16).
同理得|TP|·|TQ|=eq \f((1+k)(t2+12),k-16).
因為|TA|·|TB|=|TP|·|TQ|,
所以eq \f((1+k)(t2+12),k-16)=eq \f((1+k)(t2+12),k-16),
所以k-16+kk-16k=k-16+kk-16k,
即k=k,
又k1≠k2,所以k1=-k2,即k1+k2=0.
故直線AB的斜率與直線PQ的斜率之和為0.第8部分第9節(jié)《圓錐曲線壓軸小題》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【題型展示】
題型一 離心率范圍問題
例1 (1)已知雙曲線的方程是-=1(a>0,b>0),點F1,F(xiàn)2為雙曲線的兩個焦點,以F1F2為直徑的圓與雙曲線相交于點P(點P在第一象限),若∠PF1F2≤,則雙曲線離心率的取值范圍是(  )
A.[) B.[+1,+∞)
C.(] D.(1,+1]
(2)已知F是橢圓+=1(a>b>0)的右焦點,若直線x=與x軸的交點為A,在橢圓上存在點P滿足線段AP的垂直平分線過點F,則橢圓的離心率的取值范圍是(  )
A.(] B.()
C.[-1,1] D.[)
跟蹤訓練1 (1)已知橢圓C:+=1(a>b>0),點P是C上任意一點,若圓O:x2+y2=b2上存在點M,N,使得∠MPN=120°,則C的離心率的取值范圍是(  )
A.(] B.[) C.(] D.[)
(2)設e1,e2分別為具有公共焦點F1與F2的橢圓和雙曲線的離心率,P為兩曲線的一個公共點,且滿足∠F1PF2=,則e1e2的最小值為(  )
A. B. C. D.
題型二 圓錐曲線中二級結論的應用
命題點1 橢圓、雙曲線中二級結論的應用
例2 (1)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0),過原點O的直線交C于A,B兩點(點B在右支上),雙曲線右支上一點P(異于點B)滿足·=0,直線PA交x軸于點D,若∠ADO=∠AOD,則雙曲線C的離心率為(  )
A. B.2 C. D.3
(2)已知橢圓C:+=1(a>b>0),其左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,其離心率e=,點P為該橢圓上一點,且滿足∠F1PF2=,已知△F1PF2的內(nèi)切圓半徑為r=,則該橢圓的長軸長為(  )
A.2 B.4 C.6 D.12
跟蹤訓練2 (1)設橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上、下頂點分別為A,B,直線AF2與該橢圓交于A,M兩點,若∠F1AF2=90°,則直線BM的斜率為(  )
A. B. C.-1 D.-
(2)如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2是橢圓C1:+y2=1與雙曲線C2的公共焦點,A,B分別是C1,C2在第二、四象限的公共點.若四邊形AF1BF2為矩形,則C2的離心率是(  )
A. B.
C. D.
命題點2 拋物線中二級結論的應用
例3 (1)已知拋物線C:y2=16x,傾斜角為的直線l過焦點F交拋物線于A,B兩點,O為坐標原點,則△ABO的面積為________.
(2)已知拋物線y2=4x過焦點F的直線與拋物線交于A,B兩點,則2|AF|+|BF|的最小值為(  )
A.2 B.2+3 C.4 D.3+2
跟蹤訓練3 已知A,B是過拋物線y2=2px(p>0)焦點F的直線與拋物線的交點,O是坐標原點,且滿足=3,S△OAB=|AB|,則|AB|的值為(  )
A. B. C.4 D.2
題型三 圓錐曲線與其他知識的綜合
例4 (多選)油紙傘是中國傳統(tǒng)工藝品,至今已有1 000多年的歷史,為宣傳和推廣這一傳統(tǒng)工藝,某市文化宮于春分時節(jié)開展油紙傘文化藝術節(jié).活動中,某油紙傘撐開后擺放在戶外展覽場地上,如圖所示,該傘的傘沿是一個半徑為1的圓,圓心到傘柄底端的距離為1,陽光照射油紙傘在地面上形成了一個橢圓形的影子(春分時,該市的陽光照射方向與地面的夾角為60°),若傘柄底端正好位于該橢圓的左焦點位置,則(  )
A.該橢圓的離心率為
B.該橢圓的離心率為2-
C.該橢圓的焦距為
D.該橢圓的焦距為2-1
跟蹤訓練4 (多選)如圖為陜西博物館收藏的國寶——唐·金筐寶鈿團花紋金杯,杯身曲線內(nèi)收,巧奪天工,是唐代金銀細作的典范.該杯的主體部分可以近似看作是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右支與直線x=0,y=4,y=-2圍成的曲邊四邊形ABMN繞y軸旋轉(zhuǎn)一周得到的幾何體,若該金杯主體部分的上口外直徑為,下底外直徑為,雙曲線C與坐標軸交于D,E兩點,則(  )
A.雙曲線C的方程為-=1
B.雙曲線-x2=1與雙曲線C共漸近線
C.存在一點,使過該點的任意直線與雙曲線C有兩個交點
D.存在無數(shù)個點,使它與D,E兩點的連線的斜率之積為3
優(yōu)化提升
1.已知F1,F(xiàn)2是橢圓的兩個焦點,滿足·=0的點M總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離心率的取值范圍是(  )
A.(0,1) B.(]
C.() D.[)
2.已知雙曲線C的中心在坐標原點,其中一個焦點為F(-2,0),過F的直線l與雙曲線C交于A,B兩點,且AB的中點為N(-3,-1),則C的離心率為(  )
A. B. C. D.
3.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,直線l:y=kx(k≠0)與C交于M,N兩點,且四邊形MF1NF2的面積為8a2.若點M關于點F2的對稱點為M′,且|M′N|=|MN|,則C的離心率是(  )
A. B. C.3 D.5
4.已知F是拋物線C:y2=4x的焦點,過點F作兩條相互垂直的直線l1,l2,直線l1與C相交于A,B兩點,直線l2與C相交于D,E兩點,則|AB|+|DE|的最小值為(  )
A.16 B.14 C.12 D.10
5.(多選)設橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上、下頂點分別為A1,A2,點P是C上異于A1,A2的一點,則下列結論正確的是(  )
A.若C的離心率為,則直線PA1與PA2的斜率之積為-
B.若PF1⊥PF2,則△PF1F2的面積為b2
C.若C上存在四個點P使得PF1⊥PF2,則C的離心率的取值范圍是()
D.若|PF1|≤2b恒成立,則C的離心率的取值范圍是(]
6.(多選)已知雙曲線C:x2-=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點P在雙曲線C的右支上,若∠F1PF2=θ,△PF1F2的面積為S,則下列命題正確的是(  )
A.若θ=60°,則S=4
B.若S=4,則|PF2|=2
C.若△PF1F2為銳角三角形,則S∈(4,4)
D.若△PF1F2的重心為G,隨著點P的運動,點G的軌跡方程為9x2-=1
7.直線l過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F(1,0)且與拋物線交于A,B兩點,則|AF|-的最小值為________.
8.如圖,一個酒杯的內(nèi)壁的軸截面是拋物線的一部分,杯口寬4 cm,杯深8 cm,稱為拋物線酒杯.
(1)在杯口放一個表面積為36π cm2的玻璃球,則球面上的點到杯底的最小距離為_____ cm;
(2)在杯內(nèi)放入一個小的玻璃球,要使球觸及酒杯底部,則玻璃球的半徑的取值范圍為____________(單位:cm).
參考答案:
基礎摸查
【題型展示】
例1 (1)D
(2)D
跟蹤訓練1 (1)C
(2)A
例2 (1)A
(2)D
跟蹤訓練2 (1)B
(2)D
例3 (1)64
(2)D
跟蹤訓練3 A
例4 BC
跟蹤訓練4 ABD
優(yōu)化提升
1.C 
2.B
3.B
4.A
5.BD
6.ACD
7.2-2
8.(1)6 (2)第8部分第10節(jié)《圓錐曲線中求值與證明問題》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【題型展示】
題型一 求值問題
例1 在平面直角坐標系Oxy中,已知橢圓C:+=1(a>b>0)過點(),焦距與長軸之比為,A,B分別是橢圓C的上、下頂點,M是橢圓C上異于A,B的一點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點P在直線x-y+2=0上,且=3,求△PMA的面積;
(3)過點M作斜率為1的直線分別交橢圓C于另一點N,交y軸于點D,且點D在線段OA上(不包括端點O,A),直線NA與直線BM交于點P,求·的值.
例1 已知點A(2,1)在雙曲線C:-=1(a>1)上,直線l交C于P,Q兩點,直線AP,AQ的斜率之和為0.
(1)求l的斜率;[切入點:kAP+kAQ=0]
(2)若tan∠PAQ=2,求△PAQ的面積.[關鍵點:利用tan∠PAQ求kAP,kAQ]
題型二 證明問題
例2 若A(),B(),C(0,1),D()四點中恰有三點在橢圓T:+=1(a>b>0)上.
(1)求橢圓T的方程;
(2)動直線y=x+t(t≠0)與橢圓交于E,F(xiàn)兩點,EF的中點為M,連接OM(其中O為坐標原點)交橢圓于P,Q兩點,證明:|ME|·|MF|=|MP|·|MQ|.
跟蹤訓練2 已知拋物線C的焦點F在x軸上,過F且垂直于x軸的直線交C于A(點A在第一象限),B兩點,且|AB|=4.
(1)求C的標準方程;
(2)已知l為C的準線,過F的直線l1交C于M,N(M,N異于A,B)兩點,證明:直線AM,BN和l相交于一點.
基礎夯實
1.如圖,已知拋物線Γ:y2=8x的焦點為F,準線為l,O為坐標原點,A為拋物線Γ上一點,直線AO與l交于點C,直線AF與拋物線Γ的另一個交點為B.
(1)證明:直線BC∥x軸;
(2)設準線l與x軸的交點為E,連接BE,且BE⊥BF.證明:||AF|-|BF||=8.
2.橢圓C:+=1(a>b>0)經(jīng)過點P(),且兩焦點與短軸的兩個端點的連線構成一個正方形.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過橢圓C的右焦點F作直線l交C于A,B兩點,且=2,求|AB|.
優(yōu)化提升
3.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點為F(2,0),漸近線方程為y=±x.
(1)求C的方程;
(2)過F的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點,點P(x1,y1),Q(x2,y2)在C上,且x1>x2>0,y1>0.過P且斜率為-的直線與過Q且斜率為的直線交于點M.從下面①②③中選取兩個作為條件,證明另外一個成立.
①M在AB上;②PQ∥AB;③|MA|=|MB|.
4.在平面直角坐標系Oxy中,已知離心率為的橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點分別是A,B,過右焦點F的動直線l與橢圓C交于M,N兩點,△ABM的面積最大值為2.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設直線AM與定直線x=t(t>2)交于點T,記直線TF,AM,BN的斜率分別是k0,k1,k2,若k1,k0,k2成等差數(shù)列,求實數(shù)t的值.
5.已知橢圓C的方程為+=1(a>b>0),右焦點為F(,0),且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設M,N是橢圓C上的兩點,直線MN與曲線x2+y2=b2(x>0)相切.證明:M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是|MN|=.
6.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,且過點A(2,1).
(1)求C的方程;
(2)點M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D為垂足.證明:存在定點Q,使得|DQ|為定值.
7.如圖,橢圓E:+=1(a>b>0)的離心率是,點P(0,1)在短軸CD上,且·=-1.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設O為坐標原點,過點P的動直線與橢圓交于A,B兩點.是否存在常數(shù)λ,使得·+λ·為定值?若存在,求λ的值;若不存在,請說明理由.
8.已知點A(1,-)在橢圓C:+=1(a>b>0)上,O為坐標原點,直線l:-=1的斜率與直線OA的斜率乘積為-.
(1)求橢圓C的方程;
(2)不經(jīng)過點A的直線y=x+t(t≠0且t∈R)與橢圓C交于P,Q兩點,P關于原點的對稱點為R(與點A不重合),直線AQ,AR與y軸分別交于兩點M,N,求證:|AM|=|AN|.
參考答案:
基礎摸查
【題型展示】
例1 解 (1)由已知可得可得
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)設點M(x1,y1),P(x0,x0+2),易知B(0,-1),A(0,1),=(x0,x0+3),=(x1,y1+1),
由=3可得
解得
即點M,
因為點M在橢圓C上,
則+2=1,
可得x=6,
因此,S△PMA=S△PAB-S△MAB
=|AB|·|x0|=.
(3)設M(x1,y1),N(x2,y2),直線MN的方程為y=x+t,其中0聯(lián)立
可得3x2+4tx+2t2-2=0,
Δ=16t2-12(2t2-2)=24-8t2>0,
由根與系數(shù)的關系可得
x1+x2=-,x1x2=,
kNA==,
直線NA的方程為
y=x+1,
kMB==,
直線BM的方程為
y=x-1,
可得=


=·
=·
=,解得y=,
即點P,
因此,·=t·=1.
例2 (1)解 由于A,B兩點關于原點對稱,必在橢圓上,
則+=1,且+<1,
∴(0,1)必在橢圓上,即有=1,
則b=1,a2=2,
∴橢圓T的方程為+y2=1.
(2)證明 設E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),聯(lián)立
得x2+tx+t2-1=0,
則x1+x2=-t,x1x2=t2-1,y1+y2=x1+t+x2+t=t,
∴M,則kOM=-,
聯(lián)立
則可設P,Q,
∴|MP|·|MQ|=··=,
∵|ME|·|MF|=|EF|2
=(1+k)(x1-x2)2
=[(x1+x2)2-4x1x2]
=,
∴|ME|·|MF|=|MP|·|MQ|.
跟蹤訓練2 (1)解 由拋物線C的焦點F在x軸上,點A在第一象限,可知拋物線開口向右.
設拋物線C的標準方程為
y2=2px(p>0),
則F.
由題意知AF⊥x軸,則點A的橫坐標為,
將x=代入y2=2px,
可得|y|=p,由|AB|=2p=4,
得p=2,
所以拋物線C的標準方程為y2=4x.
(2)證明 由(1)可知A(1,2),
B(1,-2).
設直線l1的方程為x=my+1,
聯(lián)立
得y2-4my-4=0.
設M(x1,y1),N(x2,y2),
則y1+y2=4m,y1y2=-4.
直線AM的方程為
y=(x-1)+2,
即y=(x-1)+2,
令x=-1,解得y=,
所以直線AM與準線的交點為,
直線BN的方程為
y=(x-1)-2,
即y=(x-1)-2,
令x=-1,解得y=.
所以直線BN與準線的交點為,
因為=-
=-=1,
即=,
所以直線AM,BN和l相交于一點.
基礎夯實
1.證明 (1)由拋物線的性質(zhì)可得焦點F(2,0),準線方程為x=-2,
設A,B,
所以直線AO的方程為y=x,
由題意可得點C,
設直線AB的方程為x=my+2,
聯(lián)立
整理可得y2-8my-16=0,
所以y1y2=-16,可得y2=-,
所以yC=y(tǒng)2,
所以BC∥x軸.
(2)因為準線方程為x=-2,
由題意可得E(-2,0),
=,
=,
因為BE⊥BF,
所以·=0,
即y+=0,
解得y=-32+16,x2=2-4,
由(1)可得x1x2===4,
所以x1=2+4,
|AF|=x1+2,|BF|=x2+2,
所以可證||AF|-|BF||=|x1-x2|=8.
2.解 (1)∵兩焦點與短軸的兩個端點的連線構成一個正方形,
∴b=c,
∵橢圓過點P,
∴+=1,又a2=b2+c2,
解得a2=2,b2=1,
∴橢圓C的方程為+y2=1.
(2)∵F(1,0),設lAB:x=my+1,
A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程
得(m2+2)y2+2my-1=0,

∵=2,∴y1=-2y2,

∴22=,∴m2=,
∴|AB|=·|y1-y2|
=·|-3y2|
=3·=.
優(yōu)化提升
3.(1)解 由題意得c=2.①
因為雙曲線的漸近線方程為
y=±x=±x,
所以=.②
又c2=a2+b2,③
所以聯(lián)立①②③得a=1,b=,
所以雙曲線C的方程為x2-=1.
(2)證明 由題意知直線PQ的斜率存在且不為0,
設直線PQ的方程為
y=kx+t(k≠0),
將直線PQ的方程代入C的方程,
整理得(3-k2)x2-2ktx-t2-3=0,
則x1+x2=,
x1x2=->0,
所以3-k2<0,
所以x1-x2=
=.
設點M的坐標為(xM,yM),

兩式相減,得
y1-y2=2xM-(x1+x2),
又y1-y2=(kx1+t)-(kx2+t)
=k(x1-x2),
所以2xM=k(x1-x2)+(x1+x2),
解得xM=;
兩式相加,得2yM-(y1+y2)
=(x1-x2),
又y1+y2=(kx1+t)+(kx2+t)
=k(x1+x2)+2t,
所以2yM=k(x1+x2)+(x1-x2)+2t,
解得yM=
=xM.
因此,點M的軌跡為直線y=x,其中k為直線PQ的斜率.
若選擇①②:
因為PQ∥AB,
所以直線AB的方程為y=k(x-2),
設A(xA,yA),B(xB,yB),
不妨令點A在直線y=x上,
則由
解得xA=,yA=,
同理可得xB=,yB=-,
所以xA+xB=,
yA+yB=.
點M的坐標滿足
得xM==,
yM==,
故M為AB的中點,
即|MA|=|MB|.
若選擇①③:
當直線AB的斜率不存在時,點M即為點F(2,0),此時M不在直線
y=x上,矛盾;
當直線AB的斜率存在時,易知直線AB的斜率不為0,
設直線AB的方程為
y=m(x-2)(m≠0),
A(xA,yA),B(xB,yB),
不妨令點A在直線y=x上,
則由
解得xA=,yA=,
同理可得xB=,
yB=-.
因為M在AB上,且|MA|=|MB|,
所以xM==,
yM==,
又點M在直線y=x上,
所以=·,
解得k=m,因此PQ∥AB.
若選擇②③:
因為PQ∥AB,
所以直線AB的方程為y=k(x-2),
設A(xA,yA),B(xB,yB),
不妨令點A在直線y=x上,
則由
解得xA=,yA=,
同理可得xB=,yB=-.
設AB的中點為C(xC,yC),
則xC==,
yC==.
因為|MA|=|MB|,
所以M在AB的垂直平分線上,
即點M在直線
y-yC=-(x-xC),
即y-=-上,
與y=x聯(lián)立,
得xM==xC,
yM==y(tǒng)C,
即點M恰為AB的中點,
故點M在AB上.
4.解 (1)由題意可知
A(-a,0),B(a,0),
設M(x1,y1),顯然-b≤y1≤b,
△ABM的面積為
·2a·≤ab,
因為△ABM的面積最大值為2,
所以ab=2,
又因為橢圓的離心率為,
所以=,
于是
所以橢圓C的標準方程為
+=1.
(2)由(1)可知F(1,0),A(-2,0),
B(2,0),
由題意可知直線l的斜率不為零,
所以設直線l的方程為x=my+1,與橢圓方程聯(lián)立,得
(3m2+4)y2+6my-9=0,
設N(x2,y2),
所以y1+y2=,
y1y2=,
直線AM的方程為=,
把x=t代入方程中,
得y=,
所以T,
于是k0=
=,k1=,
k2=,
因為k1,k0,k2成等差數(shù)列,
所以2k0=k1+k2 2·=+,化簡得=,
把x1=my1+1,x2=my2+1代入,化簡得
6my1y2=(t+5)(y1+y2)+(2t-8)y2,
把y1+y2=,y1y2=代入,得
=(2t-8)y2,因為m∈R,
所以即t=4.
5.
(1)解 由題意得橢圓半焦距
c=且e==,
所以a=.
又b2=a2-c2=1,
所以橢圓方程為+y2=1.
(2)證明 由(1)得,曲線為x2+y2=1(x>0),
當直線MN的斜率不存在時,直線MN的方程為x=1,顯然不合題意;
當直線MN的斜率存在時,
設M(x1,y1),N(x2,y2).
必要性:若M,N,F(xiàn)三點共線,可設直線MN的方程為y=k(x-),即kx-y-k=0.
由直線MN與曲線x2+y2=1(x>0)相切可得=1,解得k=±1,
聯(lián)立
可得4x2-6x+3=0,
所以x1+x2=,x1·x2=,
所以|MN|=|x1-x2|=·=,
所以必要性成立;
充分性:設直線MN:y=kx+b(kb<0),即kx-y+b=0,
由直線MN與曲線x2+y2=1(x>0)相切可得=1,所以b2=k2+1,
聯(lián)立可得(1+3k2)x2+6kbx+3b2-3=0,
其Δ=(6kb)2-4(1+3k2)(3b2-3)=24k2>0,
所以x1+x2=-,x1·x2=,
所以|MN|=·

=·=,
化簡得3(k2-1)2=0,所以k=±1,
所以或
所以直線MN的方程為
y=x-或y=-x+,
所以直線MN過點F(,0),即M,N,F(xiàn)三點共線,充分性成立.
綜上,M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是|MN|=.
6.
(1)解 由題設得+=1, =,
解得a2=6,b2=3,
所以C的方程為+=1.
(2)證明 設M(x1,y1),N(x2,y2).
若直線MN與x軸不垂直,
設直線MN的方程為y=kx+m,
代入+=1,
得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-6=0.
于是x1+x2=-,x1x2=.①
由AM⊥AN,得·=0,
故(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=0,
整理得(k2+1)x1x2+(km-k-2)(x1+x2)+(m-1)2+4=0.
將①代入上式,可得(k2+1)-(km-k-2)+(m-1)2+4=0,
整理得(2k+3m+1)(2k+m-1)=0.
因為A(2,1)不在直線MN上,
所以2k+m-1≠0,所以2k+3m+1=0,k≠1,
所以直線MN的方程為
y=k-(k≠1).
所以直線MN過點P.
若直線MN與x軸垂直,可得N(x1,-y1).
由·=0,
得(x1-2)(x1-2)+(y1-1)(-y1-1)=0.
又eq \f(x,6)+eq \f(y,3)=1,所以3x-8x1+4=0.
解得x1=2(舍去),或x1=.
此時直線MN過點P.
令Q為AP的中點,即Q.
若D與P不重合,則由題設知AP是
Rt△ADP的斜邊,
故|DQ|=|AP|=;
若D與P重合,則|DQ|=|AP|.
綜上,存在點Q,使得|DQ|為定值.
7.
解 (1)由已知,點C、D的坐標分別為
(0,-b),(0,b),
又點P的坐標為(0,1),且·=-1,
于是解得a=2,b=,
所以橢圓E的方程為+=1.
(2)當直線AB斜率不存在時,直線AB即為直線CD,
此時,·+λ·=·+·=-2-1=-3,此時,λ=1.
當直線AB的斜率存在時,設直線AB的方程為y=kx+1,A,B的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),
聯(lián)立得(2k2+1)x2+4kx-2=0,
其判別式Δ=(4k)2+8(2k2+1)>0,
所以x1+x2=-,x1x2=-,
從而,·+λ·
=x1x2+y1y2+λ[x1x2+(y1-1)(y2-1)]
=(1+λ)(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1

=--λ-2,
所以當λ=1時,--λ-2=-3,
此時·+λ·=-3為定值.
故存在常數(shù)λ=1,使得·+λ·為定值-3.
8.
(1)解 由題意知,kOA·kl=-·=-=-,
即a2=4b2,①
又+=1,②
所以聯(lián)立①②,解得
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明 設P(x1,y1),Q(x2,y2),
則R(-x1,-y1),由
得x2+tx+t2-1=0,所以Δ=4-t2>0,即-2<t<2,
又t≠0,所以t∈(-2,0)∪(0,2),
x1+x2=-t,x1·x2=t2-1.
法一 要證明|AM|=|AN|,可轉(zhuǎn)化為證明直線AQ,AR的斜率互為相反數(shù),即證明kAQ+kAR=0.
由題意知,kAQ+kAR=+
==

==0,
所以|AM|=|AN|.
法二 要證明|AM|=|AN|,可轉(zhuǎn)化為證明直線AQ,AR與y軸的交點M,N連線的中點S的縱坐標為-,即AS垂直平分MN即可.
直線AQ與AR的方程分別為
lAQ:y+=(x-1),
lAR:y+=(x-1),
分別令x=0,得yM=-,yN=-,
所以yM+yN=+-=

=-
=-
=-,
yS==-,即AS垂直平分MN.
所以|AM|=|AN|.第8部分第11節(jié)《圓錐曲線中范圍與最值問題》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【題型展示】
題型一 范圍問題
例1 已知拋物線E:y2=2px(p>0)上一點C(1,y0)到其焦點F的距離為2.
(1)求實數(shù)p的值;
(2)若過焦點F的動直線l與拋物線交于A,B兩點,過A,B分別作拋物線的切線l1,l2,且l1,l2的交點為Q,l1,l2與y軸的交點分別為M,N.求△QMN面積的取值范圍.
跟蹤訓練1 已知F(,0)是橢圓C:+=1(a>b>0)的一個焦點,點M()在橢圓C上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若直線l與橢圓C相交于A,B兩點,且kOA+kOB=-(O為坐標原點),求直線l的斜率的取值范圍.
題型二 最值問題
例2 已知橢圓C:+=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為,直線x=被C截得的線段長為.
(1)求C的方程;
(2)若A和B為橢圓C上在x軸同側(cè)的兩點,且=λ,求四邊形ABF1F2面積的最大值.
跟蹤訓練2 已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)過點(2,1),漸近線方程為y=±x,直線l是雙曲線C右支的一條切線,且與C的漸近線交于A,B兩點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設點A,B的中點為M,求點M到y(tǒng)軸的距離的最小值.
基礎夯實
1.已知O為坐標原點,橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,且經(jīng)過點P(,1).
(1)求橢圓C的方程;
(2)直線l與橢圓C交于A,B兩點,直線OA的斜率為k1,直線OB的斜率為k2,且k1k2=-,求·的取值范圍.
2.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左焦點為F,右頂點為A(1,0),離心率為2,
(1)求雙曲線C的標準方程;
(2)已知B(0,),直線l:y=kx+m(km≠0)與雙曲線C相交于不同的兩點M,N,若|BM|=|BN|,求實數(shù)m的取值范圍.
優(yōu)化提升
3.已知橢圓的兩個焦點是F1(0,-2),F(xiàn)2(0,2),點P(,2)在橢圓上.
(1)求此橢圓的方程;
(2)過F2作兩條互相垂直的直線,分別交橢圓于A,B,C,D四點,求四邊形ACBD面積的取值范圍.
4.已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點為F,點M(4,m)在拋物線E上,且△OMF的面積為p2(O為坐標原點).
(1)求拋物線E的方程;
(2)過焦點F的直線l與拋物線E交于A,B兩點,過A,B分別作垂直于l的直線AC,BD,分別交拋物線于C,D兩點,求|AC|+|BD|的最小值.
5.如圖所示,點A,B分別是橢圓+=1長軸的左、右端點,點F是橢圓的右焦點,點P在橢圓上,且位于x軸上方,PA⊥PF.
(1)求點P的坐標;
(2)設M是橢圓長軸AB上的一點,點M到直線AP的距離等于|MB|,求橢圓上的點到點M的距離d的最小值.
6.已知拋物線C:y2=2px(p>0),點F為拋物線C的焦點,點A(1,m)(m>0)在拋物線C上,且|FA|=2,過點F作斜率為k的直線l與拋物線C交于P,Q兩點.
(1)求拋物線C的方程;
(2)求△APQ面積的取值范圍.
7.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點F到準線的距離為2.
(1)求C的方程;
(2)已知O為坐標原點,點P在C上,點Q滿足=9,求直線OQ斜率的最大值.
8.平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,且點()在橢圓C上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設橢圓E:+=1,P為橢圓C上任意一點,過點P的直線y=kx+m交橢圓E于A,B兩點,射線PO交橢圓E于點Q.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)求△ABQ面積的最大值.
參考答案:
基礎摸查
【題型展示】
例1 解 (1)因為點C(1,y0)到其焦點F的距離為2,
由拋物線的定義知1+=2,
解得p=2.
(2)由(1)可知,拋物線E:y2=4x,
設A,
B(y1≠0,y2≠0),
設l:x=ty+1,聯(lián)立
得y2-4ty-4=0,
判別式Δ=16t2+16>0,故t∈R,
y1+y2=4t,y1y2=-4,
設l1:y-y1=k(),
聯(lián)立方程組
消去x,整理得
ky2-4y+4y1-ky=0,
所以Δ=16-4k(4y1-ky)
=4(4-4ky1+k2y)=0,
所以k=,
則l1:y-y1=(),
即y=x+,
令x=0,得M(),
同理l2:y=x+,N(),
聯(lián)立
得交點Q的橫坐標為
xQ==-1,
∴S△QMN=|MN|·|xQ|
=×1

=≥1,
∴△QMN面積的取值范圍是[1,+∞).
例2 解 (1)∵e==,
∴=,∴c2=a2,
∴b2=a2-c2=a2-a2=a2,
∴橢圓的標準方程為x2+3y2=a2,
由 y=±,
由題可知2=,
解得a2=3,
∴C:+y2=1.
(2)由=λ,
得AF2∥BF1,如圖,
延長BF1,AF2交橢圓于C,D兩點,根據(jù)橢圓的對稱性可知,四邊形ABCD為平行四邊形,且四邊形ABF1F2的面積為四邊形ABCD的面積的一半.
由題知,BF1的斜率不為零,
故設BF1的方程為x=my-,
聯(lián)立
得(m2+3)y2-2my-1=0,
設B(x1,y1),C(x2,y2),
∵Δ>0,
∴y1+y2=,y1y2=,
故|BC|=·|y1-y2|=,
O到BF1的距離d=,
=S四邊形ABCD=×4S△OBC
=2××|BC|·d=|BC|·d
=·
=2·=2·
=2·≤2×=,
當且僅當=,即m=±1時取等號,
∴當m=±1時,四邊形ABF1F2的面積最大,最大值為.
跟蹤訓練1 解 (1)由題意知,橢圓+=1(a>b>0)的左焦點為(-,0),
根據(jù)橢圓的定義,可得點M到兩焦點的距離之和為
+=4,
即2a=4,所以a=2,
又因為c=,
可得b==1,
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)當直線l的斜率不存在或斜率為0時,結合橢圓的對稱性可知,kOA+kOB=0,不符合題意.
故設直線l的方程為
y=kx+m(k≠0),
A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程組
可得(4k2+1)x2+8kmx+4(m2-1)=0,則x1+x2=,
x1x2=,
所以kOA+kOB=+

=2k+=2k+
=,
由kOA+kOB=-,
可得m2=4k+1,所以k≥-,
又由Δ>0,可得16(4k2-m2+1)>0,
所以4k2-4k>0,
解得k<0或k>1,
綜上可得,直線l的斜率的取值范圍是∪(1,+∞).
跟蹤訓練2 解 (1)由題設可知
解得
則C:-y2=1.
(2)設點M的橫坐標為xM>0,
當直線l的斜率不存在時,則直線l:x=2,
易知點M到y(tǒng)軸的距離為xM=2﹔
當直線l的斜率存在時,
設l:y=kx+m,
A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立整理得
(4k2-1)x2+8kmx+4m2+4=0,
Δ=64k2m2-16(4k2-1)(m2+1)
=0,
整理得4k2=m2+1,
聯(lián)立整理得
(4k2-1)x2+8kmx+4m2=0,
則x1+x2=-
=-=-,
則xM==->0,
即km<0,
則x==4+>4,
即xM>2,
此時點M到y(tǒng)軸的距離大于2.
綜上所述,點M到y(tǒng)軸的最小距離為2.
基礎夯實
1.解 (1)由題意可得
又a2=b2+c2,解得a=3,b=.
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),
當直線l的斜率存在時,
設l:y=kx+t,
聯(lián)立
消去y得(1+3k2)x2+6ktx+3t2-9=0,Δ=12(3+9k2-t2)>0,

又k1k2==-,
故y1y2=-x1x2且x1x2≠0,
即3t2-9≠0,則t2≠3,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,
所以=
=k2+
=k2+
==-,
整理得2t2=9k2+3≥3,
則t2≥且Δ>0恒成立.
·=x1x2+y1y2
=x1x2-x1x2=x1x2
=·=3·
=3,
又t2≥,且t2≠3,
故3∈[-3,0)∪(0,3).
當直線l的斜率不存在時,x2=x1,y2=-y1,則k1k2=-=-,
又+=1,解得x=,
則·=x-y=x=3.
綜上,·的取值范圍為[-3,0)∪(0,3].
2.解 (1)∵a=1,=2,
∴c=2,b2=3,
∴雙曲線C的標準方程為
x2-=1.
(2)設M(x1,y1),N(x2,y2),
線段MN的中點Q(x0,y0),
聯(lián)立
得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0,
依題意
即①
由根與系數(shù)的關系可得
x1+x2=,
x1·x2=-,
則x0==,
y0=kx0+m=,
∵|BM|=|BN|,∴BQ⊥MN,
∴kBQ==
=-,
∴3-k2=m,②
又k2=3-m>0,③
由①②③得
m<-或0優(yōu)化提升
3.解 (1)由題意知,c=2,
因為焦點在y軸,設橢圓方程為
+=1(a>b>0),
將點P的坐標代入上式得
+=1,
聯(lián)立方程
解得a2=8,b2=4,
所以橢圓方程為+=1.
(2)如圖,當過F2 的兩條互相垂直的直線的斜率都存在時,設直線AB的斜率為k,
則直線AB的方程為y=kx+2,直線CD的方程為
y=-x+2,
設A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
聯(lián)立直線AB與橢圓方程
得x2+kx-=0,
由根與系數(shù)的關系得
x1+x2=-,x1·x2
=-,
線段AB的長為
|AB|=|x1-x2|
=×
=4×,
同理聯(lián)立直線CD與橢圓方程得到
|CD|=×
|x3-x4|=4×,
因為AB⊥CD,
所以四邊形ACBD的面積
S=|AB|·|CD|
=16×
=8×,
令f(k)=·,t=,
則有0當0所以≤S<8;
當直線AB或CD有一條斜率不存在時,不妨設k=0,
則直線AB的方程為y=2,
將y=2代入橢圓方程,
得x=±,則|AB|=2,|CD|=2a=4,四邊形ACBD的面積
S=|AB|·|CD|=8 ;
所以四邊形ACBD面積的取值范圍是.
4.解 (1)由題意可得
解得p=2.
故拋物線E的方程為y2=4x.
(2)由題意知直線l的斜率一定存在且不為0,F(xiàn)(1,0),設直線l的方程為x=ty+1,t≠0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
易知x1=ty1+1>0,
x2=ty2+1>0,
聯(lián)立
消去x得y2-4ty-4=0.
所以y1+y2=4t,y1y2=-4.
由AC垂直于l,得直線AC的方程為y-y1=-t(x-x1),
聯(lián)立
消去x得ty2+4y-4tx1-4y1=0.
所以y1+y3=-,
y1y3=.
所以|AC|=



=·|ty1+2|
=·(ty1+2).
同理可得
|BD|=·(ty2+2),
所以|AC|+|BD|
=·[t(y1+y2)+4]
=(t2+1)
=8,
令f(x)=,x>0,
則f′(x)=,x>0,
所以當x∈(0,2)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;當x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.
所以當x=2時,f(x)取得最小值,即當t=±時,|AC|+|BD|的最小值為12.
5.
解 (1)由已知可得點A(-6,0),F(xiàn)(4,0),
設點P的坐標是(x,y),
則=(x+6,y),=(x-4,y).
∵PA⊥PF,∴·=0,

可得2x2+9x-18=0,得x=或x=-6.
由于y>0,故x=,于是y=.
∴點P的坐標是.
(2)由(1)可得直線AP的方程是x-y+6=0,點B(6,0).
設點M的坐標是(m,0).
則點M到直線AP的距離是,
于是=|m-6|,又-6≤m≤6,解得m=2.
由橢圓上的點(x,y)到點M的距離為d,
得d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2=+15,
由于-6≤x≤6,
由f(x)=+15的圖象可知,
當x=時,d取最小值,且最小值為.
6.
解 (1)由拋物線的定義可得
|FA|=xA+=1+=2,所以p=2,
所以拋物線的方程為y2=4x.
(2)設直線l的方程為y=k(x-1),P(x1,y1),Q(x2,y2),
聯(lián)立得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
Δ>0恒成立,
由根與系數(shù)的關系得
x1+x2=,x1x2=1,
因為AF⊥x軸,所以S△APQ=×|AF|×|x1-x2|=|x1-x2|=
=4=4.
因為≤k≤2,令t=,
所以S△APQ=4,
所以≤S△APQ≤8,
所以△APQ的面積的取值范圍為[,8].
7.
解 (1)由拋物線的定義可知,焦點F到準線的距離為p,故p=2,所以C的方程為y2=4x.
(2)由(1)知F(1,0),
設P(x1,y1),Q(x2,y2),
則=(x2-x1,y2-y1),=(1-x2,-y2).
因為=9,所以
可得
又點P在拋物線C上,所以y=4x1,
即(10y2)2=4(10x2-9),
化簡得y=x2-,
則點Q的軌跡方程為y2=x-.
設直線OQ的方程為y=kx,易知當直線OQ與曲線y2=x-相切時,斜率可以取最大.
聯(lián)立y=kx與y2=x-消y,得k2x2-x+=0,
令Δ=-4k2·=0,解得k=±,
所以直線OQ斜率的最大值為.
8.
解 (1)由題意知+=1.
又=,解得a2=4,b2=1.
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)由(1)知橢圓E的方程為+=1.
(ⅰ)設P(x0,y0),=λ,
由題意知Q(-λx0,-λy0).
因為eq \f(x,4)+y=1,
又+=1,
即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,4)+y))=1,所以λ=2,即=2.
(ⅱ)設A(x1,y1),B(x2,y2).
將y=kx+m代入橢圓E的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0,
由Δ>0,可得m2<4+16k2,①
則有x1+x2=-,
x1x2=.
所以|x1-x2|=.
因為直線y=kx+m與y軸交點的坐標為(0,m),
所以△OAB的面積
S=|m||x1-x2|=

=2.
設=t,
將y=kx+m代入橢圓C的方程,
可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
由Δ≥0,可得m2≤1+4k2.②
由①②可知0<t≤1,
因此S=2=2,
故S≤2,
當且僅當t=1,即m2=1+4k2時取得最大值2.
由(ⅰ)知,△ABQ面積為3S,
所以△ABQ面積的最大值為6.第8部分第12節(jié)《圓錐曲線中定點與定值問題》-2025屆高考一輪復習-基礎摸查+基礎夯實+優(yōu)化提升
基礎摸查
【題型展示】
題型一 定點問題
例1 已知橢圓C:+=1(a>b>0)的上頂點和兩焦點構成的三角形為等腰直角三角形,且面積為2,點M為橢圓C的右頂點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若經(jīng)過點P(t,0)的直線l與橢圓C交于A,B兩點,實數(shù)t取何值時以AB為直徑的圓恒過點M
跟蹤訓練1 已知橢圓E的中心為坐標原點,對稱軸為x軸、y軸,且過A(0,-2),B()兩點.
(1)求E的方程;
(2)設過點P(1,-2)的直線交E于M,N兩點,過M且平行于x軸的直線與線段AB交于點T,點H滿足=.證明:直線HN過定點.
題型二 定值問題
例2 已知點F(0,1),直線l:y=4,P為曲線C上的任意一點,且|PF|是P到l的距離的.
(1)求曲線C的方程;
(2)若經(jīng)過點F且斜率為k(k≠0)的直線交曲線C于M,N兩點,線段MN的垂直平分線交y軸于點H,求證:為定值.
跟蹤訓練2 已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的虛軸長為4,直線2x-y=0為雙曲線C的一條漸近線.
(1)求雙曲線C的標準方程;
(2)記雙曲線C的左、右頂點分別為A,B,過點T(2,0)的直線l交雙曲線C于點M,N(點M在第一象限),記直線MA的斜率為k1,直線NB的斜率為k2,求證:為定值.
基礎夯實
1.已知雙曲線C的漸近線方程為y=±x,且過點P(3,).
(1)求C的方程;
(2)設Q(1,0),直線x=t(t∈R)不經(jīng)過P點且與C相交于A,B兩點,若直線BQ與C交于另一點D,證明:直線AD過定點M.
2.已知拋物線C:x2=2py(p>0)與圓O:x2+y2=12相交于A,B兩點,且點A的橫坐標為2.F是拋物線C的焦點,過焦點的直線l與拋物線C相交于不同的兩點M,N.
(1)求拋物線C的方程;
(2)過點M,N作拋物線C的切線l1,l2,P(x0,y0)是l1,l2的交點,求證:點P在定直線上.
優(yōu)化提升
3.如圖,已知橢圓C1:+=1,橢圓C2:+=1,A(-2,0),B(2,0),P為橢圓C2上的動點且在第一象限,直線PA,PB分別交橢圓C1于E,F(xiàn)兩點,連接EF交x軸于Q點,過B點作BH交橢圓C1,C2于G,H點,且BH∥PA.
(1)證明:kBF·kBG為定值;
(2)證明:直線GF過定點,并求出該定點;
(3)若記P,Q兩點的橫坐標分別為xP,xQ,證明:xPxQ為定值.
4.在平面直角坐標系Oxy中,已知點A(-,0),B(,0),動點E(x,y)滿足直線AE與BE的斜率之積為-,記E的軌跡為曲線C.
(1)求C的方程,并說明C是什么曲線;
(2)過點D(2,0)的直線l交C于P,Q兩點,過點P作直線x=3的垂線,垂足為G,過點O作OM⊥QG,垂足為M.證明:存在定點N,使得|MN|為定值.
5.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點為(1,0),且經(jīng)過點A(0,1).
(1)求橢圓C的方程;
(2)設O為原點,直線l:y=kx+t(t≠±1)與橢圓C交于兩個不同點P,Q,直線AP與x軸交于點M,直線AQ與x軸交于點N.若|OM|·|ON|=2,求證:直線l經(jīng)過定點.
6.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點P()滿足|PF1|+|PF2|=2a,且S△PF1F2=.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)過點M(4,0)的直線l與C交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,且y1y2≠0,問在x軸上是否存在定點N,使得直線NA,NB與y軸圍成的三角形始終為底邊在y軸上的等腰三角形?若存在,求出定點N的坐標;若不存在,請說明理由.
7.已知橢圓C的中心在坐標原點,焦點在x軸上,橢圓C上的點到焦點距離的最大值為3,最小值為1.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)若直線l:y=kx+m與橢圓C相交于A,B兩點(A,B不是左右頂點),且以AB為直徑的圓過橢圓C的右頂點,求證:直線l過定點,并求出該定點的坐標.
8.已知拋物線C的頂點在原點,焦點在坐標軸上,點A(1,2)為拋物線C上一點.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若點B(1,-2)在拋物線C上,過點B作拋物線C的兩條弦BP與BQ,若kBP·kBQ=-2,求證:直線PQ過定點.
9.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,A(a,0),B(0,b),O(0,0),△OAB的面積為1.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設P是橢圓C上一點,直線PA與y軸交于點M,直線PB與x軸交于點N.求證:|AN|·|BM|為定值.
10.如圖,在平面直角坐標系xOy中,橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點分別為A、B,已知|AB|=4,且點()在橢圓上,其中e是橢圓的離心率.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設P是橢圓C上異于A、B的點,與x軸垂直的直線l分別交直線AP、BP于點M、N,求證:直線AN與直線BM的斜率之積是定值.
11.橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,P(m,0)為C的長軸上的一個動點,過P點且斜率為的直線l交橢圓C于A,B兩點,當m=0時,·=-.
(1)求橢圓C的方程;
(2)證明:|PA|2+|PB|2為定值.
12.已知拋物線C:y2=2px經(jīng)過點P(1,2).過點Q(0,1)的直線l與拋物線C有兩個不同的交點A,B,且直線PA交y軸于M,直線PB交y軸于N.
(1)求直線l的斜率的取值范圍;
(2)設O為原點,=λ,=μ,求證:+為定值.
參考答案:
基礎摸查
【題型展示】
例1 解 (1)由題意知解得b=c=,
又a2-b2=c2,則a=2,
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)由(1)知M(2,0),
若直線l的斜率不存在,則直線l的方程為x=t(-2此時A,
B,
由·=0得
·
=0,
解得t=或t=2(舍),即t=.
若直線l的斜率存在,不妨設直線l:y=k(x-t),A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立
得(1+2k2)x2-4k2tx+2k2t2-4=0.
所以x1+x2=,
x1x2=.
由題意知·=0,
即(x1-2,y1)·(x2-2,y2)=0,
易得(1+k2)x1x2-(2+k2t)(x1+x2)+4+k2t2=0,
即(1+k2)(2k2t2-4)-(2+k2t)·4k2t+(4+k2t2)(1+2k2)=0,
整理得k2(3t2-8t+4)=0,
因為k不恒為0,
故解得t=或t=2(舍),
綜上,當t=時,以AB為直徑的圓恒過點M.
跟蹤訓練1 (1)解 設橢圓E的方程為mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n),
由橢圓E過A(0,-2),
B兩點,
得解得
∴橢圓E的方程為+=1.
(2)證明 當直線MN的斜率不存在時,lMN:x=1,
由得y2=,
∴y=±.
結合題意可知M,
N,
∴過M且平行于x軸的直線的方程為y=-.
易知點T的橫坐標xT∈,
直線AB的方程為
y-(-2)=×(x-0),
即y=x-2,
由得xT=3-,
∴T.
∵=,
∴H,
lHN:y-=(x-1),
即y=x-2.
此時直線HN過定點(0,-2).
當直線MN的斜率存在時,如圖,
設M(x1,y1),N(x2,y2),
lMN:y=kx+m(由直線MN過點P(1,-2)可得k+m=-2).

得(3k2+4)x2+6kmx+3m2-12=0,
Δ>0,
∴x1+x2=-,
x1x2=.
過M且平行于x軸的直線的方程為y=y(tǒng)1,
與直線AB的方程聯(lián)立,

得xT=,
∴T.
∵=,∴H(3y1+6-x1,y1),
lHN:y-y2=·(x-x2),
即y=x+y2-
·x2.
令x=0,得y=y(tǒng)2-

=.
∵y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2
=,
y1+y2=(kx1+m)+(kx2+m)
=k(x1+x2)+2m=,
x1y2+x2y1=x1(kx2+m)+x2(kx1+m)=2kx1x2+m(x1+x2)
=,
∴-(x1y2+x2y1)+3y1y2
=+

=,
-(x1+x2)+6+3(y1+y2)
=+6+

=,
∴y==-2,
∴直線HN過定點(0,-2).
綜上,直線HN過定點(0,-2).
例2 (1)解 設P(x,y),由已知得=|y-4|,整理得+=1,即為曲線C的方程.
(2)證明 設經(jīng)過點F且斜率為k(k≠0)的直線的方程為y=kx+1,與曲線C的方程聯(lián)立得消去y整理得(4+3k2)x2+6kx-9=0,
Δ=36k2+4×9×(4+3k2)
=144(1+k2)>0恒成立,
設M(x1,y1),N(x2,y2),
則|MN|=|x1-x2|
=×=,
x1+x2=-,
設線段MN的中點為T(x0,y0),
則x0==-,
y0=kx0+1=,
線段MN的垂直平分線的斜率為
-,方程為
y-=-,
令x=0,解得y=,
即為點H的縱坐標,
∴|FH|=1-=,
∴==,
即為定值.
跟蹤訓練2 解 (1)∵虛軸長為4,
∴2b=4,即b=2,
∵直線2x-y=0為雙曲線C的一條漸近線,
∴=2,∴a=1,
故雙曲線C的標準方程為
x2-=1.
(2)由題意知,A(-1,0),B(1,0),
由題可知,直線l的斜率不能為零,故可設直線l的方程為x=ny+2,
設M(x1,y1),
N(x2,y2),
聯(lián)立
得(4n2-1)y2+16ny+12=0,
∴y1+y2=-,
y1y2=,
∴ny1y2=-(y1+y2),
∵直線MA的斜率k1=,
直線NB的斜率k2=,
∴=====-,為定值.
基礎夯實
1.解 (1)因為雙曲線C的漸近線方程為y=±x,
則可設雙曲線的方程為
-=λ(λ≠0),
將點P(3,)代入得-=λ,
解得λ=,
所以雙曲線C的方程為-y2=1.
(2)顯然直線BQ的斜率不為零,
設直線BQ:x=my+1,B(x1,y1),
D(x2,y2),A(x1,-y1),
聯(lián)立消去x,整理得
(m2-3)y2+2my-2=0,
依題意得m2-3≠0,
且Δ=4m2+8(m2-3)>0,
即m2>2且m2≠3,
y1+y2=-,y1y2=-,
直線AD的方程為
y+y1=(x-x1),
令y=0,
得x=+x1



===3.
所以直線AD過定點M(3,0).
2.(1)解 點A的橫坐標為2,代入圓O得y=2,
所以A(2,2),
代入解得p=2,所以拋物線的方程為x2=4y.
(2)證明 拋物線C:y=,
則y′=,
設M(x1,y1),N(x2,y2),
所以切線PM的方程為
y-y1=(x-x1),
即y=x-,
同理切線PN的方程為
y=x-,
聯(lián)立解得點P,
設直線MN的方程為y=kx+1,代入x2=4y,
得x2-4kx-4=0,所以x1x2=-4,
所以點P在y=-1上,結論得證.
優(yōu)化提升
3.(1)證明 設P(x0,y0),
則+=1,可得y=9-,
則kPA=,kPB=,
則kPA·kPB=
==-,
因為BG∥PA,
所以kBF·kBG=kPA·kPB=-.
(2)解 當直線GF的斜率存在時,設GF的方程為y=k(x-t)(k≠0),
則聯(lián)立消去y得(4k2+3)x2-8k2tx+4k2t2-12=0.
則Δ=64k4t2-16(4k2+3)(k2t2-3)=48(4k2+3-k2t2)>0,
設G(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,
由kBF·kBG=·==-,
得=-,
約去k2并化簡得t2-3t+2=0,解得t=1(t=2不符合題意,舍去),此時直線GF過定點(1,0);
當直線GF的斜率不存在時,
設GF的方程為x=m,其中m≠2,
聯(lián)立
解得y=±,
則F,
G,
所以kBF·kBG=-=-,解得m=1.
綜上,直線GF過定點(1,0).
(3)證明 設PA的方程為
y=k1(x+2)(k1>0),
則解得E點的坐標為.
由(1)知P(x0,y0),y=9-,
由k1=,則E點的坐標為.
同理,記PB的斜率為k2,則F點的坐標為,
由k2=,則F點的坐標為,
則EF的斜率
kEF=
=,
所以直線EF的方程為y+=·.
令y=0,得xQ=,又xP=x0,
故xPxQ=x0·=4.
4.(1)解 由A(-,0),B(,0),
E(x,y)可得kAE=,
kBE=,
由題意得×=-,
化簡得+=1(|x|≠),
所以曲線C是中心在原點,焦點在x軸上的橢圓(不含左右頂點).
(2)證明 由(1)知直線l與x軸不重合,可設l:x=my+2,P(x1,y1),
Q(x2,y2),
聯(lián)立
得(m2+3)y2+4my-2=0.
Δ=24m2+24>0,
則y1+y2=-,
y1y2=-,
故有m=.
因為G(3,y1),Q(my2+2,y2),
所以直線QG的斜率為==2y1,
則直線QG的方程為
y-y1=2y1(x-3),
即y=2y1,
故直線QG過定點H.
因為OM⊥QG,所以△OHM為直角三角形,
取OH的中點N,
則|MN|=|OH|=,
即|MN|為定值.
綜上,存在定點N,
使得|MN|為定值.
5.
(1)解 由題意,得b=1,c=1,
所以a2=b2+c2=2.
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明 設P(x1,y1),Q(x2,y2),
則直線AP的方程為y=x+1.
令y=0,得點M的橫坐標xM=-.
又y1=kx1+t,
從而|OM|=|xM|=.
同理,|ON|=.
由得(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,
則Δ=(4kt)2-4(1+2k2)(2t2-2)=16k2-8t2+8>0,
且x1+x2=-,x1x2=.
所以|OM|·|ON|
=·
==
=2.
又|OM|·|ON|=2,所以2=2.
解得t=0,滿足Δ>0,所以直線l經(jīng)過定點(0,0).
6.
解 (1)因為|PF1|+|PF2|=2a,
所以點P在橢圓C上.
將代入+=1,得+=1.①
設橢圓C的焦距為2c,則S△PF1F2=×2c·=,求得c=.
從而a2-b2=3.②
由①②可得a2=4,b2=1.
所以橢圓C的標準方程為+y2=1.
(2)顯然直線l的斜率存在且不為0,設直線l的方程為y=k(x-4).
設A(x1,y1),B(x2,y2).
假設存在點N(t,0),因為直線NA,NB與y軸圍成的三角形始終為底邊在y軸上的等腰三角形,
所以kNA+kNB=0,
即kNA+kNB=+
=+
=k·=0,
即2x1x2-(t+4)(x1+x2)+8t=0.
由消去y并整理,得
(1+4k2)x2-32k2x+64k2-4=0.
由Δ=(-32k2)2-4(1+4k2)(64k2-4)>0,求得0則x1+x2=,x1x2=.
所以2×-(t+4)×+8t=0,解得t=1.
于是在x軸上存在定點N(1,0),使得直線NA,NB與y軸圍成的三角形始終為底邊在y軸上的等腰三角形.
7.
解 (1)由題意,設橢圓的標準方程為+=1(a>b>0),a+c=3,a-c=1,a=2,c=1,b2=3,
所以橢圓C的標準方程為+=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
Δ=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,3+4k2-m2>0.
x1+x2=-,x1·x2=,
y1·y2=(kx1+m)·(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=.
因為以AB為直徑的圓過橢圓的右頂點D(2,0),kAD·kBD=-1,
所以·=-1,y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,+++4=0,7m2+16mk+4k2=0,解得m1=-2k,m2=-,
且滿足3+4k2-m2>0.
當m=-2k時,l:y=k(x-2),直線過定點(2,0),與已知矛盾;
當m=-時,l:y=k,直線過定點.
綜上可知,直線l過定點,定點坐標為.
8.
(1)解 若拋物線的焦點在x軸上,設拋物線方程為y2=ax,代入點A(1,2),可得a=4,所以拋物線方程為y2=4x.
若拋物線的焦點在y軸上,設拋物線方程為x2=my,代入點A(1,2),可得m=,所以拋物線方程為x2=y(tǒng).
綜上所述,拋物線C的方程是y2=4x或x2=y(tǒng).
(2)證明 因為點B(1,-2)在拋物線C上,所以由(1)可得拋物線C的方程是y2=4x.
易知直線BP,BQ的斜率均存在,設直線BP的方程為y+2=k(x-1),
將直線BP的方程代入y2=4x,消去y,得
k2x2-(2k2+4k+4)x+(k+2)2=0.
設P(x1,y1),則x1=,
所以P.
用-替換點P坐標中的k,
可得Q((k-1)2,2-2k),從而直線PQ的斜率為

=,
故直線PQ的方程是
y-2+2k=·[x-(k-1)2].
通過觀察,應有-k2+2k+2=x-(k-1)2,得x=3,y=2,
所以直線PQ恒過定點(3,2).
9.
(1)解 由已知=,ab=1.
又a2=b2+c2,解得a=2,b=1,c=.
∴橢圓方程為+y2=1.
(2)證明 由(1)知,A(2,0),B(0,1).
設橢圓上一點P(x0,y0),則eq \f(x,4)+y0=1.
當x0=0時,y0=-1,
|BM|=2,|AN|=2,
所以|AN|·|BM|=4.
當x0≠0時,直線PA方程為
y=(x-2),
令x=0得yM=.
從而|BM|=|1-yM|=.
直線PB方程為y=x+1.
令y=0得xN=.
∴|AN|=|2-xN|=.
∴|AN|·|BM|
=·
=·
=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x+4y+4x0y0-4x0-8y0+4,x0y0-x0-2y0+2)))
==4.
故|AN|·|BM|為定值.
10.
(1)解 ∵|AB|=4,∴2a=4,∴a=2,
又點在橢圓上,∴+=1.
又b2+c2=a2=4,聯(lián)立方程組解得b2=3,
∴橢圓方程為+=1.
(2)證明 設點P的坐標為(s,t),點M,N的橫坐標為m(m≠±2),
則直線AP的方程為y=(x+2),
故M,故直線BM的斜率k1=,
同理可得直線AN的斜率
k2=,
故k1k2=·=.
又點P在橢圓上,∴+=1,
∴t2=-(s2-4),
∴k1k2==-.
即直線AN與直線BM的斜率之積為定值.
11.
(1)解 易知=.
當m=0時,P(0,0),直線l的方程為y=x,
代入+=1并整理得x2=.
設A(x0,y0),則B(-x0,-y0),
·=-x-y=-x=-·.
又因為·=-,
所以a2=25,b2=16,
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)證明 l的方程為x=y(tǒng)+m,
代入+=1,
并整理得25y2+20my+8(m2-25)=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2).
則y1+y2=-,y1y2=,
則|PA|2=(x1-m)2+y=y(tǒng),
同理|PB|2=y(tǒng).
則|PA|2+|PB|2=(y+y)
=[(y1+y2)2-2y1y2]
=·=41.
所以|PA|2+|PB|2為定值.
12.
(1)解 因為拋物線y2=2px過點(1,2),
所以2p=4,即p=2.故拋物線C的方程為y2=4x.
由題意知,直線l的斜率存在且不為0.
設直線l的方程為y=kx+1(k≠0).
由得k2x2+(2k-4)x+1=0.
依題意Δ=(2k-4)2-4×k2×1>0,
解得k<0或0又PA,PB與y軸相交,故直線l不過點(1,-2).
從而k≠-3.
所以直線l斜率的取值范圍是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).
(2)證明 設A(x1,y1),B(x2,y2).
由(1)知x1+x2=-,x1x2=.
直線PA的方程為y-2=(x-1).
令x=0,得點M的縱坐標為yM=+2=+2.
同理得點N的縱坐標為yN=+2.
由=λ,=μ得λ=1-yM,μ=1-yN,
所以+=+
=+
=·
=·=2,
所以+為定值.

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