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文档简介
1、. .专心 . 第九节直线与圆锥曲线直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l与圆锥曲线c的位置关系时, 通常将直线l的方程axbyc0(a,b不同时为 0) 代入圆锥曲线c的方程f(x,y) 0,消去y( 也可以消去x) 得到一个关于变量x( 或变量y) 的一元方程即axbyc 0,fx,y0消去y,得ax2bxc0. (1) 当a0 时,设一元二次方程ax2bxc0 的判别式为,则0? 直线与圆锥曲线c相交;0? 直线与圆锥曲线c相切;0? 直线与圆锥曲线c相离(2) 当a0,b0时,即得到一个一次方程,则直线l与圆锥曲线c相交, 且只有一个交点,此时,若c为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置
2、关系是平行;若c为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合 小题体验 1若直线ykx与双曲线x29y241 相交,则k的取值范围是 _解析: 双曲线x29y241 的渐近线方程为y23x,若直线ykx与双曲线相交, 数形结合得k 23,23. 答案:23,232已知椭圆c:x2a2y2b21(ab0),f(2,0) 为其右焦点,过点f且垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2,则椭圆c的方程为 _. .专心 . 解析:由题意得c2,2b2a2,a2b2c2,解得a2,b2,所以椭圆c的方程为x24y221. 答案:x24y221 3经过椭圆x22y21 的一个焦点作倾斜角为45的
3、直线l,交椭圆于a,b两点 设o为坐标原点,则oaob等于 _解析: 依题意, 当直线l经过椭圆的右焦点(1,0) 时,其方程为y 0tan 45(x1) ,即yx1,代入椭圆方程x22y21 并整理得 3x24x0,解得x0 或x43,所以两个交点坐标分别为 (0 ,1) ,43,13,所以oaob13,同理, 直线l经过椭圆的左焦点时,也可得oaob13. 故oaob的值为13. 答案:131直线与双曲线交于一点时,易误认为直线与双曲线相切,事实上不一定相切,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点2直线与抛物线交于一点时,除直线与抛物线相切外易忽视直线与对称轴平行时也相交于一
4、点 小题纠偏 1过点 (0,1)作直线,使它与抛物线y24x仅有一个公共点,这样的直线有_条解析:结合图形分析可知,满足题意的直线共有3 条:直线x0,过点 (0,1)且平行于x轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线( 非直线x0) 答案: 3 2直线ybax3 与双曲线x2a2y2b21 的交点有 _个. .专心 . 解析:因为直线ybax3 与双曲线的渐近线ybax平行,所以它与双曲线只有1 个交点答案: 1 考点一直线与圆锥曲线的位置关系重点保分型考点师生共研 典例引领 已知椭圆c:x2a2y2b21(ab0) 的两个焦点分别为f1( 2,0) ,f2(2,0) ,离心率为63.
5、过点f2的直线l( 斜率不为0) 与椭圆c交于a,b两点,线段ab的中点为d,o为坐标原点,直线od交椭圆于m,n两点(1) 求椭圆c的方程;(2) 当四边形mf1nf2为矩形时,求直线l的方程解: (1) 由题意可知c2,ca63,a2b2c2,解得a6,b2. 故椭圆c的方程为x26y221. (2) 由题意可知直线l的斜率存在设其方程为yk(x2) ,点a(x1,y1) ,b(x2,y2),m(x3,y3) ,n( x3,y3) ,由x26y221,ykx 2得(13k2)x212k2x12k260,所以x1x212k213k2,则y1y2k(x1x24)4k13k2,所以ab的中点d的
6、坐标为6k213k2,2k13k2,因此直线od的方程为x3ky0(k0). .专心 . 由x3ky0,x26y221,解得y2321 3k2,x3 3ky3. 因为四边形mf1nf2为矩形,所以f2m f2n0,即(x32,y3) ( x32,y3) 0,所以 4x23y230. 所以 429k2113k20. 解得k33. 故直线l的方程为y33(x2) 由题悟法 1直线与圆锥曲线位置关系的判定方法(1) 代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x,y的方程组,消去y( 或x)得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标(2) 几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根
7、据图象判断公共点个数2判定直线与圆锥曲线位置关系的注意点(1) 联立直线与圆锥曲线的方程消元后,应注意讨论二次项系数是否为零的情况(2) 判断直线与圆锥曲线位置关系时,判别式起着关键性的作用,第一: 可以限定所给参数的范围;第二:可以取舍某些解以免产生增根 即时应用 (2019泰州中学高三学情调研) 已知椭圆的离心率为22,焦距为 2,直线ykx(x0)与椭圆c交于a,b两点,m为其右准线与x轴的交点,直线am,bm分别与椭圆c交于a1,b1两点,记直线a1b1的斜率为k1. (1) 求椭圆c的方程;(2) 是否存在常数,使得k1k恒成立?若存在,求出的值; 若不存在, 请说明理由解: (1)
8、 设椭圆方程为x2a2y2b21(ab0) ,由椭圆的焦距2c2,得c1. . .专心 . 由椭圆的离心率eca22,得a2,则b2a2c21,所以椭圆c的方程为x22y21. (2) 设a(x0,y0) , 则b( x0, y0) ,ky0 x0, 2y202x20, 又右准线方程为x2, 则m(2,0) ,直线am的方程为yy0 x02(x2) ,联立yy0 x0 2x2,x22y21,消去y,整理得 (x02)22y20 x28y20 x8y202(x02)20,因为方程的两个根为x0,xa1,所以x0 xa18y202x022x0222y2042x202x022x0222x204 3x
9、03 2x0 x0,则xa143x032x0,ya1y0 x0 2(xa12)y032x0,则a143x032x0,y032x0,同理可得b14 3x03 2x0,y032x0,则k16y02x0 3k,即存在 3,使得k1k恒成立考点二定点、定值问题重点保分型考点师生共研 典例引领 (2017全国卷) 已知椭圆c:x2a2y2b2 1(ab 0) ,四点p1(1,1),p2(0 , 1) ,p31,32,p41,32中恰有三点在椭圆c上(1) 求c的方程;(2) 设直线l不经过p2点且与c相交于a,b两点若直线p2a与直线p2b的斜率的和为1,证明:l过定点解: (1) 由于p3,p4两点关
10、于y轴对称,故由题设知椭圆c经过p3,p4两点又由1a21b21a234b2知,椭圆c不经过点p1,. .专心 . 所以点p2在椭圆c上因此1b21,1a234b21,解得a24,b21.故椭圆c的方程为x24y21. (2) 证明:设直线p2a与直线p2b的斜率分别为k1,k2. 如果l与x轴垂直,设l:xt,由题设知t0,且 |t| 2,可得a,b的坐标分别为t,4t22,t,4t22. 则k1k24t222t4t222t 1,得t2,不符合题设从而可设l:ykxm(m1)将ykxm代入x24y21 得(4k21)x28kmx4m240. 由题设可知16(4k2m21) 0. 设a(x1,
11、y1) ,b(x2,y2),则x1x28km4k21,x1x24m244k21. 而k1k2y11x1y21x2kx1m1x1kx2m1x22kx1x2m1x1x2x1x2. 由题设k1k2 1,故(2k 1)x1x2(m1)(x1x2) 0. 即(2k1)4m244k21(m1)8km4k210. 解得km12. 当且仅当m 1 时,0,于是l:ym12xm,即y1m12(x2) ,. .专心 . 所以l过定点 (2, 1) 由题悟法 定点、定值问题的求解策略(1) 定点问题的求解策略把直线或曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零,既然直线或曲线过定点, 那么这个方程就要对任意
12、参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点(2) 定值问题的求解策略在解析几何中, 有些几何量与参数无关,这就是“定值”问题,解决这类问题常通过取特殊值,先确定“定值”是多少,再进行证明,或者将问题转化为代数式,再证明该式是与变量无关的常数或者由该等式与变量无关,令其系数等于零即可得到定值 即时应用 (2019徐州一模 ) 已知中心在原点, 对称轴为坐标轴的椭圆c的一个焦点f在抛物线y24x的准线上,且椭圆c过点p1,32,直线l与椭圆c交于a,b两点(1) 求椭圆c的方程;(2) 若直线l的斜率为12,且不过点
13、p,设直线pa,pb的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值解: (1) 抛物线y24x的准线方程为x 1,由题意知f( 1,0) 设椭圆c的方程为x2a2y2b21(ab0) 则由题意可得a2b21,1a294b21,解得a24,b23.故椭圆c的方程为x24y231. (2) 证明:因为直线l的斜率为12,且不过点p1,32,所以可设直线l的方程为y12xm(m1). .专心 . 联立方程组x24y231,y12xm消去y得x2mxm2 30. 设a(x1,y1) ,b(x2,y2),故有m24m230,x1x2m,x1x2m23.所以k1k2y132x11y232x21y132x2
14、1y232x11x11x2112x1m32x2112x2m32x11x11x21x1x2m 2x1x2 2m3x1x2x1x21m23m2m2m 3m23m10,所以k1k2为定值 0. 考点三最值、范围问题重点保分型考点师生共研 典例引领 (2018苏北四市期末)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆c:x2a2y2b21(ab0) 的离心率为22,且右焦点f到左准线的距离为 62. (1) 求椭圆c的标准方程;(2) 设a为椭圆c的左顶点,p为椭圆c上位于x轴上方的点,直线pa交y轴于点m,过点f作mf的垂线,交y轴于点n. 当直线pa的斜率为12时,求fmn的外接圆的方程;设直线an交
15、椭圆c于另一点 q,求apq的面积的最大值. .专心 . 解: (1) 由题意得ca22,ca2c62,解得a4,c22,则b22,所以椭圆c的方程为x216y281. (2) 由题意可设直线pa的方程为yk(x 4),k 0,则m(0 ,4k) ,所以kmf04k2202k,kfn12k,所以直线fn的方程为y12k(x22),则n0,2k. 当直线pa的斜率为12,即k12时,m(0,2),n(0 , 4) ,f(22, 0),因为mffn,所以圆心为 (0 , 1),半径为3,所以fmn的外接圆的方程为x2 (y1)29. 联立ykx4,x216y281消去y,整理得 (12k2)x21
16、6k2x32k216 0,解得x1 4 或x248k212k2,所以p48k212k2,8k12k2,又直线an的方程为y12k(x4),同理可得, q8k2412k2,8k12k2,所以p,q关于原点对称,即pq过原点所以apq的面积s12oa(ypyq) 216k12k2322k1k8 2,当且仅当 2k1k,即k22时取“”所以apq的面积的最大值为82. 由题悟法 圆锥曲线中的最值问题解决方法(1) 代数法:从代数的角度考虑,通过建立函数、不等式等模型,利用二次函数法和基本不等式法、换元法、导数法等方法求最值. .专心 . (2) 几何法:从圆锥曲线的几何性质的角度考虑,根据圆锥曲线几
17、何意义求最值 即时应用 已知椭圆x2a2y2b21(ab0)的离心率为12,且经过点p1,32,过它的两个焦点f1,f2分别作直线l1与l2,l1交椭圆于a,b两点,l2交椭圆于c,d两点,且l1l2. (1) 求椭圆的标准方程;(2) 求四边形abcd的面积s的取值范围解: (1) 由ca12,得a2c,所以a24c2,b23c2,将点p1,32的坐标代入椭圆方程得c21,故所求椭圆方程为x24y231. (2) 若l1与l2中有一条直线的斜率不存在,则另一条直线的斜率为0,此时四边形的面积为s 6. 若l1与l2的斜率都存在,设l1的斜率为k,则l2的斜率为1k. 不妨设直线l1的方程为y
18、k(x1) ,设a(x1,y1) ,b(x2,y2),联立ykx1,x24y23 1,消去y整理得, (4k23)x28k2x4k2120,64k44(3 4k2)(4k212) 144k2144 0,所以x1x28k24k23,x1x24k2124k2 3,所以 |x1x2| x1x22 4x1x212k214k23,所以ab1k2|x1x2| 12k214k23,同理可得cd12k213k24,所以s12abcd721k224k233k24,. .专心 . 令k2t(0 , ) ,所以s721t24t33t 4612t2 25t126t12t2 25t126612t12t256649288
19、49,所以s28849,6 . 综上可知,四边形acbd面积的取值范围是28849, 6 . 一保高考,全练题型做到高考达标1(2019徐州第一中学检测) 若双曲线x29y241 与直线ykx 1 有且仅有一个公共点,则这样的直线有_条解析:把直线ykx1 代入双曲线x29y241 中,消去y,得 (4 9k2)x218kx450,当 49k20,即k23时,直线与双曲线相交,有一个交点;当 49k20,即k23时,令0,得 182k2 4(49k2) 45 0,解得k53,此时直线与双曲线相切,有一个交点综上,k的值有 4 个,即这样的直线有4 条答案: 4 2已知椭圆c:x24y231 的
20、左、右顶点分别为m,n,点p在c上,且直线pn的斜率是14,则直线pm的斜率为 _. .专心 . 解析:设p(x0,y0) ,则x204y203 1,直线pm的斜率kpmy0 x02, 直线pn的斜率kpny0 x0 2,可得kpmkpny20 x20434,故kpm341kpn3. 答案: 3 3已知抛物线y22px的焦点f与椭圆 16x225y2400 的左焦点重合, 抛物线的准线与x轴的交点为k,点a在抛物线上且ak2af,则点a的横坐标为 _解析: 16x225y2400 可化为x225y2161,则椭圆的左焦点为f( 3,0) ,又抛物线y2 2px的焦点为p2,0 ,准线为xp2,
21、所以p2 3,即p 6,即y2 12x,k(3,0) 设a(x,y) ,则由ak2af得(x3)2y2 2(x3)2y2 ,即x2 18x9y20,又y2 12x,所以x26x90,解得x 3. 答案: 3 4(2019江都中学检测) 已知双曲线x2a2y2b2 1(a0,b0) 的两条渐近线与抛物线y22px(p0) 的准线分别交于a,b两点,若双曲线的离心率为2,o为坐标原点,aob的面积为33,则p_. 解析:双曲线x2a2y2b21 的渐近线方程是ybax,抛物线y22px(p0) 的准线方程是xp2,a,b两点的纵坐标分别是ypb2a,双曲线的离心率为2,b2a2c2a2a2e21
22、3,则ba3,a,b两点的纵坐标分别是ypb2a3p2,. .专心 . 又aob的面积为33,123pp233,解得p233. 答案:2335已知 (4,2)是直线l被椭圆x236y29 1 所截得的线段的中点,则l的方程是_解析:设直线l与椭圆相交于a(x1,y1) ,b(x2,y2)则x2136y2191,且x2236y2291,两式相减并化简得y1y2x1x2x1x24y1y2. 又x1x28,y1y24,所以y1y2x1x212,故直线l的方程为y212(x4) ,即x2y80. 答案:x2y80 6(2018海门中学检测) 如图,过抛物线y14x2的焦点f的直线l与抛物线和圆x2(y
23、 1)21 交于a,b,c,d四点,则abdc _. 解析:不妨设直线ab的方程为y1,联立y1,y14x2,解得x2,则a( 2,1) ,d(2,1),因为b( 1,1) ,c(1,1),所以ab (1,0) ,dc ( 1,0) ,所以abdc1. 答案: 1 . .专心 . 7(2019宁海中学调研) 已知椭圆x2a2y2b21(ab0),点a,b1,b2,f依次为其左顶点、下顶点、上顶点和右焦点,若直线ab2与直线b1f的交点恰在椭圆的右准线上,则椭圆的离心率为 _解析:根据题意得,直线ab2的方程为:ybaxb,直线b1f的方程为:ybcxb,联立两直线方程解得x2acac. 又由题
24、意可得2acaca2c,化简得 2c2aca20,即 2e2e10,又 0e1,解得e12. 答案:128已知直线l过抛物线c:y22px(p0)的焦点,且与抛物线的对称轴垂直,直线l与抛物线c交于a,b两点,且ab12,若m为抛物线c的准线上一点,则abm的面积为_解析:由题意知,抛物线c的焦点坐标为p2,0 ,对称轴为x轴,准线为xp2. 因为直线l与x轴垂直,所以ab2p12,p6,又点m在抛物线c的准线上,所以点m到直线ab的距离为6,所以abm的面积s12612 36. 答案: 36 9(2018镇江期末) 已知椭圆c:x2a2y2b21(ab 0) 的离心率为32,且点3,12在椭
25、圆c上(1) 求椭圆c的方程;(2) 若直线l交椭圆c于p,q两点,线段pq的中点为h,o为坐标原点,且oh1,求poq面积的最大值. .专心 . 解: (1) 由已知得ca32,3a214b21,解得a24,b21,所以椭圆c的方程为x24y21. (2) 设l与x轴的交点为d(n,0) ,直线l:xmyn,p(x1,y1) ,q(x2,y2) ,联立xmyn,x24y2 1消去x,整理得 (4 m2)y22mnyn240,所以y1y22mn4m2,y1y2n244m2,故y1y22mn4m2,x1x22m y1y2 2n24n4m2,即h4n4m2,mn4m2,由oh1,得n24m2216
26、m2,则spo q12od|y1y2| 12|n|y1y2|. 令tn2(y1y2)2n2(y1y2)24y1y2 1924m216m22,设t4m2(t4),则4m216m22tt224t1441t144t2412 t144t24148,当且仅当t144t,即t12 时,spo q1,所以poq面积的最大值为1. 10. 如图, 在平面直角坐标系xoy中,过椭圆c:x24y21 的左顶点a作直线l,与椭圆c和y轴正半轴分别交于点p,q. (1) 若appq ,求直线l的斜率;(2) 过原点o作直线l的平行线,与椭圆c交于点m,n,求证:apaqmn2为定值. .专心 . 解: (1) 依题意
27、,椭圆c的左顶点a( 2,0) ,设直线l的斜率为k(k0) ,点p的横坐标为xp,则直线l的方程为yk(x 2) 联立ykx2,x24y2 1,得(4k21)x2 16k2x16k240,则2xp16k244k21,从而xp28k214k2. 因为appq,所以xp 1. 所以2 8k21 4k2 1,解得k32( 负值舍去 ) (2) 证明:设点n的横坐标为xn. 结合 (1) 知,直线mn的方程为ykx. 联立ykx,x24y2 1,得x2n414k2. 从而apaqmn22xp22xn2228k214k2 24414k212( 定值 ) 二上台阶,自主选做志在冲刺名校1(2019苏州调
28、研) 如图,在平面直角坐标系xoy中,椭圆c:x2a2y2b21(ab0) 的离心率为22,椭圆上的动点p到一个焦点的距离的最小值为3(21) (1) 求椭圆c的标准方程;(2) 已知过点m(0 , 1) 的动直线l与椭圆c交于a,b两点,试判断以线段ab为直径的圆是否恒过定点,并说明理由解: (1) 由题意得ca22,故a2c. 又椭圆上的动点p到一个焦点的距离的最小值为3(21) ,所以ac 3(21) ,所以c3,a32,所以b2a2c29,. .专心 . 所以椭圆c的标准方程为x218y29 1. (2) 当直线l的斜率为0 时,对于x218y29 1,令y 1,得x4,此时以线段ab
29、为直径的圆的方程为x2(y1)2 16. 当直线l的斜率不存在时,以线段ab为直径的圆的方程为x2y29. 联立x2y1216,x2y29,解得x0,y3,即两圆的交点为(0,3) ,记t(0,3)猜想以线段ab为直径的圆恒过定点t(0,3) 当直线l的斜率存在且不为0 时,设直线l的方程为ykx1(k0),a(x1,y1) ,b(x2,y2) ,由ykx1,x218y291,得(1 2k2)x24kx16 0,所以( 4k)264(1 2k2) 144k2640,x1x24k1 2k2,x1x21612k2. 因为tatb (x1,y13)(x2,y23) x1x2y1y23(y1y2) 9
30、x1x2(kx11)(kx2 1) 3(kx1 1kx2 1) 9 (k2 1)x1x2 4k(x1x2) 1616k2112k216k212k2 161612k212k2160,所以tatb,故以线段ab为直径的圆过点t(0,3)综上,以线段ab为直径的圆恒过定点(0,3) 2(2019盐城模拟) 如图,已知f1,f2分别是椭圆c:x2a2y2b21(ab0) 的左、右焦点,点p( 2,3) 是椭圆c上一点,且pf1x轴(1) 求椭圆c的方程;(2) 设圆m: (xm)2y2r2(r0) 设圆m与线段pf2交于a,b两点,若mambmp mf2 ,且ab 2,求r的值;设m 2,过点p作圆m
31、的两条切线分别交椭圆c于g,h两点 ( 均异于点p) 试问:是否存在这样的正数r,使得g,h两点恰好关于坐标原点o对称?若存在,求出r的值;若不存在,请说明理由解: (1) 因为点p( 2,3) 是椭圆c上一点,且pf1x轴,. .专心 . 所以椭圆的半焦距c2,由c2a2y2b21,得yb2a,所以b2aa24a3,化简得a23a40,解得a4,所以b212,所以椭圆c的方程为x216y212 1. (2) 因为mambmpmf2,所以ma mpmf2mb,即pa bf2. 所以线段pf2与线段ab的中点重合 (记为点 q),由(1) 知 q 0,32. 因为圆m与线段pf2交于a,b两点,
32、所以km qkabkm qkpf2 1,即032m3 022 1,解得m98,所以mq 9802 0322158,又ab2,所以r158212178. 假设存在正数r满足题意由g,h两点恰好关于原点对称,设g(x0,y0) ,则h( x0,y0) ,不妨设x00. 因为p( 2,3) ,m 2,所以两条切线的斜率均存在,设过点p与圆m相切的直线的斜率为k,则切线方程为y3k(x2) ,即kxy2k30,由该直线与圆m相切,得r31k2,即k 9r2r2,所以两条切线的斜率互为相反数,即kpgkph,所以y03x02y03x02,化简得x0y0 6,即y06x0,代入x2016y2012 1,化
33、简得x4016x20480,解得x0 2( 舍去 ) 或x0 23,. .专心 . 所以y03,所以g( 23,3) ,h(23,3) ,所以kpg33 22332,所以r31322677. 故存在满足条件的正数r,且r677. 命题点一椭圆1.(2018 浙江高考) 已知点p(0,1) , 椭圆x24y2m(m1) 上两点a,b满足ap2pb,则当m _时,点b横坐标的绝对值最大解析:设a(x1,y1) ,b(x2,y2) ,由ap2pb,得x12x2,1y12y21,即x1 2x2,y1 32y2. 因为点a,b在椭圆上,所以4x22432y22m,x224y22m,解得y214m34,所
34、以x22m(3 2y2)214m252m9414(m5)244,所以当m5 时,点b横坐标的绝对值最大答案: 5 2(2016江苏高考) 如图,在平面直角坐标系xoy中,f是椭圆x2a2y2b21(ab0) 的右焦点,直线yb2与椭圆交于b,c两点,且bfc90,则该椭圆的离心率是_. .专心 . 解析:将yb2代入椭圆的标准方程,得x2a2b24b21,所以x32a,故b32a,b2,c32a,b2. 又因为f(c,0),所以bfc32a,b2,cfc32a,b2. 因为bfc90,所以bfcf0,所以c32ac32a b220,即c234a214b20,将b2a2c2代入并化简,得a232
35、c2,所以e2c2a223,所以e63( 负值舍去 ) 答案:633(2017江苏高考)如图,在平面直角坐标系xoy中,椭圆e:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点分别为f1,f2,离心率为12, 两准线之间的距离为8. 点p在椭圆e上,且位于第一象限,过点f1作直线pf1的垂线l1,过点f2作直线pf2的垂线l2. (1) 求椭圆e的标准方程;(2) 若直线l1,l2的交点 q在椭圆e上,求点p的坐标解: (1) 设椭圆的半焦距为c. 因为椭圆e的离心率为12,两准线之间的距离为8,所以ca12,2a2c8,解得a2,c1,于是ba2c23,因此椭圆e的标准方程是x24y231. (2)
36、 由(1) 知,f1( 1,0) ,f2(1,0). .专心 . 设p(x0,y0) ,因为p为第一象限的点,故x00,y00. 当x01 时,l2与l1相交于f1,与题设不符当x01 时,直线pf1的斜率为y0 x01,直线pf2的斜率为y0 x0 1. 因为l1pf1,l2pf2,所以直线l1的斜率为x01y0,直线l2的斜率为x01y0,从而直线l1的方程为yx01y0(x1), 直线l2的方程为yx01y0(x1) 由,解得xx0,yx201y0,所以 q x0,x201y0. 因为点 q在椭圆上,由对称性,得x201y0y0,即x20y201 或x20y201. 又点p在椭圆e上,故
37、x204y2031. 联立x20y20 1,x204y203 1,解得x0477,y0377;联立x20y20 1,x204y203 1,无解因此点p的坐标为477,377. 4(2018北京高考)已知椭圆m:x2a2y2b21(ab 0) 的离心率为63,焦距为22. 斜率为k的直线l与椭圆m有两个不同的交点a,b. (1) 求椭圆m的方程;(2) 若k1,求 |ab| 的最大值;(3) 设p( 2,0) ,直线pa与椭圆m的另一个交点为c,直线pb与椭圆m的另一个交点. .专心 . 为d,若c,d和点 q 74,14共线,求k. 解: (1) 由题意得a2b2c2,ca63,2c22,解得
38、a3,b 1. 所以椭圆m的方程为x23y21. (2) 设直线l的方程为yxm,a(x1,y1) ,b(x2,y2) 由yxm,x23y21,得 4x26mx3m230,所以x1x23m2,x1x23m234. 所以 |ab| x2x12y2y122x2x122x1x22 4x1x2 123m22. 当m0,即直线l过原点时, |ab| 最大,最大值为6. (3) 设a(x1,y1) ,b(x2,y2) ,由题意得x21 3y213,x223y223. 直线pa的方程为yy1x12(x2) 由yy1x12x 2,x23y23,得(x12)23y21x212y21x12y213(x12)2 0
39、. 设c(xc,yc) ,所以xcx112y21x1 223y214x21124x17. 所以xc4x21124x17x1127x14x1 7. 所以ycy1x12(xc2) y14x17. 设d(xd,yd) ,同理得xd 127x24x27,ydy24x27. . .专心 . 记直线cq ,dq的斜率分别为kc q,kd q,则kc qkd qy14x1714127x14x1774y24x2714 127x24x27744(y1y2x1x2) 因为c,d, q三点共线,所以kcqkd q0. 故y1y2x1x2. 所以直线l的斜率ky1y2x1x21. 5(2017天津高考) 已知椭圆x2
40、a2y2b21(ab0) 的左焦点为f( c,0) ,右顶点为a,点e的坐标为 (0 ,c), efa的面积为b22. (1) 求椭圆的离心率;(2) 设点 q在线段ae上, |fq|32c,延长线段fq与椭圆交于点p,点m,n在x轴上,pm qn,且直线pm与直线 qn间的距离为c,四边形pqnm的面积为3c. 求直线fp的斜率;求椭圆的方程解: (1) 设椭圆的离心率为e. 由已知,可得12(ca)cb22. 又由b2a2c2,可得 2c2aca20,即 2e2e 10. 又因为 0e1,解得e12. 所以椭圆的离心率为12. (2) 依题意,设直线fp的方程为xmyc(m0) ,则直线f
41、p的斜率为1m. 由(1) 知a 2c,可得直线ae的方程为x2cyc1,即x2y2c0,与直线fp的方程联立,. .专心 . 可解得x2m2cm2,y3cm2,即点 q的坐标为2m 2cm 2,3cm2. 由已知 |fq|32c,有2m2cm2c23cm223c22,整理得3m24m0,所以m43,即直线fp的斜率为34. 由a2c,可得b3c,故椭圆方程可以表示为x24c2y23c21. 由得直线fp的方程为3x4y3c0,联立3x4y3c0,x24c2y23c21消去y,整理得7x26cx13c20,解得xc或x13c7( 舍去 ) 因此可得点p c,3c2,进而可得 |fp| cc23
42、c225c2,所以 |pq|fp| |fq|5c23c2c. 由已知,线段pq的长即为pm与 qn这两条平行直线间的距离,故直线pm和 qn都垂直于直线fp. 因为 qnfp,所以 |qn| |fq | tan qfn3c2349c8,所以fqn的面积为12|fq|qn| 27c232,同理,fpm的面积等于75c232,由四边形pqnm的面积为3c,得75c23227c2323c,整理得c22c. . .专心 . 又由c0,得c2. 所以椭圆的方程为x216y2121. 命题点二双曲线1.(2018 江苏高考) 在平面直角坐标系xoy中,若双曲线x2a2y2b21(a0,b0) 的右焦点f(
43、c,0)到一条渐近线的距离为32c,则其离心率的值为_解析:双曲线的渐近线方程为bxay 0,焦点f(c,0)到渐近线的距离d|bc0|b2a2b,b32c,ac2b212c,eca2. 答案: 2 2(2016江苏高考) 在平面直角坐标系xoy中,双曲线x27y231 的焦距是 _解析:由双曲线的标准方程,知a27,b23,所以c2a2b210,所以c10,从而焦距2c210. 答案: 210 3(2017江苏高考 ) 在平面直角坐标系xoy中,双曲线x23y21 的右准线与它的两条渐近线分别交于点p,q,其焦点是f1,f2,则四边形f1pf2q的面积是 _解析:由题意得,双曲线的右准线x3
44、2与两条渐近线y33x的交点坐标为32,32. 不妨设双曲线的左、右焦点分别为f1,f2,则f1( 2,0) ,f2(2,0) ,故四边形f1pf2q的面积是12|f1f2| |pq|124323. . .专心 . 答案: 23 4(2018北京高考) 若双曲线x2a2y241(a0) 的离心率为52,则a_. 解析:由ecaa2b2a2,得a24a254,a216. a0,a4. 答案: 4 5(2018全国卷改编) 设f1,f2是双曲线c:x2a2y2b21(a0,b0) 的左、右焦点,o是坐标原点过f2作c的一条渐近线的垂线,垂足为p. 若|pf1| 6|op| ,则c的离心率为_解析:
45、 法一: 不妨设一条渐近线的方程为ybax,则f2到ybax的距离d|bc|a2b2b. 在 rtf2po中, |f2o| c,所以 |po| a,所以 |pf1| 6a,又|f1o| c,所以在f1po与 rtf2po中,根据余弦定理得cospof1a2c26a22ac cospof2ac,即 3a2c2 (6a)20,得 3a2c2,所以eca3. 法二:如图,过点f1向op的反向延长线作垂线,垂足为p,连接pf2, 由题意可知, 四边形pf1pf2为平行四边形, 且ppf2是直角三角形因为|f2p| b,|f2o| c,所以 |op| a. 又|pf1| 6a|f2p| , |pp| 2
46、a,所以 |f2p| 2ab,所以ca2b23a,所以eca3. 答案:3 6(2015江苏高考 ) 在平面直角坐标系xoy中,p为双曲线x2y21 右支上的一个动点,若点p到直线xy10 的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为 _. .专心 . 解析: 所求的c的最大值就是双曲线的一条渐近线xy0 与直线xy10 的距离,此距离d1222. 答案:22命题点三抛物线1.(2017 全国卷改编)过抛物线c:y24x的焦点f,且斜率为3的直线交c于点m(m在x轴的上方 ) ,l为c的准线,点n在l上且mnl, 则m到直线nf的距离为 _解析:法一:由题意,得f(1,0),则直线fm的方程是y3(
47、x1)由y3x1,y24x,得x13或x3. 由m在x轴的上方,得m(3,23) ,由mnl,得 |mn| |mf| 31 4. 又nmf等于直线fm的倾斜角,即nmf60,因此mnf是边长为4 的等边三角形,所以点m到直线nf的距离为432 23. 法二:依题意,得直线fm的倾斜角为60,则|mn| |mf| 21cos 60 4. 又nmf等于直线fm的倾斜角,即nmf60,因此mnf是边长为4 的等边三角形,所以点m到直线nf的距离为432 23. 答案: 23 2(2018北京高考 ) 已知直线l过点 (1,0)且垂直于x轴,若l被抛物线y24ax截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为
48、_解析:由题知直线l的方程为x 1,则直线与抛物线的交点为(1 ,2a)(a0) 又直线被抛物线截得的线段长为4,所以 4a4,即a1. . .专心 . 所以抛物线的焦点坐标为(1,0)答案: (1,0) 3(2017天津高考) 设抛物线y24x的焦点为f,准线为l. 已知点c在l上,以c为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点a. 若fac120,则圆的方程为_解析:由题意知该圆的半径为1,设圆心坐标为c( 1,a)(a0) ,则a(0 ,a) 又f(1,0) ,所以ac( 1,0) ,af(1 ,a) ,由题意得ac与af的夹角为120,故 cos 120 111a212,解得a3,所以圆的方程为
49、(x1)2(y3)21. 答案: (x1)2(y3)21 4(2017浙江高考 ) 如图,已知抛物线x2y,点a12,14,b32,94,抛物线上的点p(x,y) 12x32. 过点b作直线ap的垂线,垂足为q. (1) 求直线ap斜率的取值范围;(2) 求|pa| |pq|的最大值解: (1) 设直线ap的斜率为k,kx214x12x12,因为12x32,所以直线ap斜率的取值范围是( 1,1) (2) 设直线ap的斜率为k,则直线bq的斜率为1k. 则直线ap的方程为y14k x12,即kxy12k140,直线bq的方程为y941kx32,. .专心 . 即xky94k320,联立kxy12k140,xky94k320,解
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