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文档简介

2025高考数学考二轮专题复习-第十八讲-圆锥曲线综合(10大考向)-专项训

一:考情分析

命题解读考向考查统计

2024•新高考□卷,

椭圆的标准方程

16(1)

2022•新高考□卷,

双曲线中的双斜率

21(1)

2023•新高考□卷,

抛物线的轨迹方程

22(1)

2022•新高考□卷,

21(1)

双曲线的标准方程

2023•新高考□卷,

1.高考对圆锥曲线综合的考

21(1)

查,重点是直线与圆锥曲线关

椭圆中的弦长公式、三角形2024•新高考□卷,

系中的求弦长、面积及弦中

面积16(2)

点、定点、定值、参数取值范

2024•新高考口卷,

围和最值等问题。双曲线与数列的综合知识

19

双曲线中的弦长公式、三角2022•新高考□卷,

形面积21(2)

2023•新高考口卷,

抛物线中的弦长公式

22(2)

2022•新高考□卷,

双曲线中的斜率问题

21(2)

2023•新高考□卷,

双曲线中的定直线问题

21(2)

二:2024高考命题分析

2024年高考新高考口卷考查了椭圆的标准方程、弦长公式,注重的是基础公式和

计算能力,难度适中。口卷考查了直线与双曲线、数列知识的交汇,综合能力要求较

高,难度较难。但是每间的设计是环环相扣的,可以从第一问的设问中找到第二问的

求解思路。圆锥曲线综合是高考数学的核心内容,是考查考生学科素养的重要载体。

每年高考卷的必考题,一般是两小一大,是以课程学习情境与探索创新情境为主,注

重数学知识的基础性、综合性和应用性的考查,侧重考查考生的运算求解能力和逻辑

思维能力。预计2025年高考还是主要考查圆锥曲线中的弦长、三角形(四边形)面

积、定值定点问题。

三:试题精讲

一、解答题

1.(2024新高考口卷:16)已知A(O,3)和尸[3,|]为椭圆c:5■+,■=l(a>b>O)上两点.

(1)求C的离心率;

(2)若过尸的直线/交C于另一点'且的面积为9,求/的方程.

2.(2024新高考□卷49)已知双曲线2nMm>()),点4(5,4)在C上,上为常

数,0(人<1.按照如下方式依次构造点=2,3,...),过匕―作斜率为左的直线与C的

左支交于点。I,令尸,为关于>轴的对称点,记匕的坐标为(Z,%).

(1)若A=求尤2,丫2;

(2)证明:数歹U5〃-%}是公比为坐的等比数列;

1-K

⑶设S"为匕月,+£+2的面积,证明:对任意的正整数“,s,=s心

高考真题练

一、解答题

22

1.(2022新高考口卷21)已知点42,1)在双曲线--=l(a>l)±,直线/交C

cia—1

于尸,0两点,直线的斜率之和为0.

⑴求/的斜率;

⑵若tanNPAQ=2后,求△PAQ的面积.

2.(2023新高考□卷22)在直角坐标系xOy中,点尸到x轴的距离等于点尸到点

的距离,记动点尸的轨迹为W.

⑴求W的方程;

(2)已知矩形ABC。有三个顶点在W上,证明:矩形ABCD的周长大于3g.

22

3.(2022新高考口卷21)已知双曲线C:2=1(°>0b>0)的右焦点为/(2,0),渐近线

ab

方程为y=土石x.

(1)求C的方程;

(2)过尸的直线与c的两条渐近线分别交于a3两点,点尸(4乂),。(%,%)在c上,

且%>%>0,%>。.过尸且斜率为-73的直线与过Q且斜率为V3的直线交于点M从

下面口□□中选取两个作为条件,证明另外一个成立:

在AB上;口尸。〃A3;口|MA|=|MB|.

注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.

4.(2023新高考□卷21)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为卜2石,0),离心

率为6.

(1)求。的方程;

(2)记C的左、右顶点分别为4,4,过点(-4,0)的直线与C的左支交于M,N两点,

M在第二象限,直线MA与“交于点尸.证明:点尸在定直线上.

知识点总结

一、直线和曲线联立

22

1、椭圆■+2=l(a>b〉O)与直线=+相交于两点,设4%,%),

ab

B(%,为)

(22

土+匕=1

22222222222

<ah,(b+ka)x+2akmx+«m-ab=0

y=kx+m

22

椭圆一+与=1(。>0,6>0)与过定点(〃?,0)的直线/相交于AB两点,设为x=fv+〃2,

ab

如此消去X,保留y,构造的方程如下:/+5一,

x=ty+m

2222

(〃2+tb)y2+2b2tmy+Z?2m2-ab=0

注意:

□如果直线没有过椭圆内部一定点,是不能直接说明直线与椭圆有两个交点的,一般

都需要摆出A>0,满足此条件,才可以得到韦达定理的关系.

□焦点在y轴上的椭圆与直线的关系,双曲线与直线的关系和上述形式类似,不在赘

述.

2、抛物线丁=2px(p>0)与直线x相交于A、8两点,设4(益,%),B(x2,y2)

联立可得y2=2p(<y+"2),△>()时,""

=-2pm

特殊地,当直线越过焦点的时候,即加=",

2

=一2Pm=一p2,玉々工•五」p2,因为4s为通径的时候也满足该式,根据此时

2p2p4

A,8坐标来记忆.

抛物线炉=2py(p>0)与直线y=Ax+相相交于C、£)两点,设C(玉,%),D(%2,%)

联立可得尤2=2双依+附,A>。时,卜+%=2p"

[石马-12pm

注意:在直线与抛物线的问题中,设直线的时候选择形式多思考分析,往往可以降低

计算量.开口向上选择正设;开口向右,选择反设;注意不可完全生搬硬套,具体情

况具体分析.

总结:韦达定理连接了题干条件与方程中的参数,所以我们在处理例如向量问题,面

积问题,三点共线问题,角度问题等常考内容的时候,要把题目中的核心信息,转化

为坐标表达,转化为可以使用韦达定理的形式,这也是目前考试最常考的方式.

二、根的判别式和韦达定理

22

5+斗=1(。>〃>0)与>=丘+相联立,两边同时乘上〃2b2即可得到

ab.

(a2k2+b2)x2+2kma2x+(m2-Z?2)=0,为了方便叙述,将上式简记为

加2+及+。=0.该式可以看成一个关于工的一元二次方程,判别式为

A=4a2b2(a2k2+廿-/)可简单记4a2b2(A-m2).

22

同理二+3=1(。>5>0)和x=h+相联立(/+t2b2)y2+2b2tmy+b2m2-a2b~=0,为了方

ab

便叙述,将上式简记为Ay2+gy+c=0,A=4a2b2(a2+t2b2-m2),可简记

4a2b\A-m2).

/与。相离。A<0;/与C相切。A=0;/与C相交oA>0.

注意:(1)由韦达定理写出%+/=-£,V2=~,注意隐含条件△>().

AA

(2)求解时要注意题干所有的隐含条件,要符合所有的题意.

(3)如果是焦点在了轴上的椭圆,只需要把/互换位置即可.

(4)直线和双曲线联立结果类似,焦点在x轴的双曲线,只要把/换成-加即可;

焦点在了轴的双曲线,把/换成-A?即可,/换成力即可.

(5)注意二次曲线方程和二次曲线方程往往不能通过联立消元,利用△判断根的关

系,因为此情况下往往会有增根,根据题干的隐含条件可以舍去增根(一般为交点横

纵坐标的范围限制),所以在遇到两条二次曲线交点问题的时候,使用画图的方式分

析,或者解方程组,真正算出具体坐标.

三、弦长公式

设”(占,%),N(X2,%)根据两点距离公式|ACV|=一些)2+(%-%)2.

1>若M、N在直线y=fcr+加上,代入化简,得|MN|=4比-4].

2、若A/、N所在直线方程为x=(y+加,代入化简,得|跖V|=&+产回一%|

3、构造直角三角形求解弦长,|MN|=1fII.其中k为直线MN斜率,a

|cosa||sina|

为直线倾斜角.

注意:(1)上述表达式中,当为左wO,相wO时,mk—1.

(2)直线上任何两点距离都可如上计算,不是非得直线和曲线联立后才能用.

(3)直线和曲线联立后化简得到的式子记为及2+&+C=O(ANO),判别式为

A=g2—4ACA>0时,I不一(占+%)2-4%马

=4,利用求根公式推导也很方便,使用此方法在解题化简的时候可以大大提高效

率.

(4)直线和圆相交的时候,过圆心做直线的垂线,利用直角三角形的关系求解弦长会更加

简单.

(5)直线如果过焦点可以考虑焦点弦公式以及焦长公式.

四、己知弦然的中点,研究钙的斜率和方程

1、Afi是椭圆£+=旧>4°)的一条弦,中点〃(%,%),则钻的斜率为-",

abay0

运用点差法求AB的斜率;设A(xqJ,8(%,%)(无产龙2),A,3都在椭圆上,

|22

,2L-i

22~-2222

所以、b一,两式相减得三二+%;及=。

a

制上%1~廿

L2*4b2

(%+%)口「々)+(%+%)(乂-必)=0

a2b2

b~(3+%)=b-x0,故人=厅-%

4%+%)一a%乂4厂。飞

22

2、运用类似的方法可以推出;若至是双曲线三-2=l(a>A0)的弦,中点

cib

1

A/(x0,y0),则左.=军^;若曲线是抛物线V=2px(〃>0),贝J《B='・

〃%为

名校模拟练

一、解答题

22

1.(2024•山东济宁三模)已知椭圆E:T+与=1(“>。>0)的左焦点为F,上顶点为

ab

B,离心率e=变,直线抬过点P(l,2).

2

(1)求椭圆E的标准方程;

(2)过点/的直线/与椭圆E相交于/,N两点(M、N都不在坐标轴上),若

ZMPF=NNPF,求直线/的方程.

2

2.(2024•浙江绍兴三模)已知双曲线一/一乙=1与直线"y=x+l交于A、8两点

4

(A在8左侧),过点A的两条关于/对称的直线乙、4分别交双曲线「于C、。两点

(C在右支,。在左支).

(1)设直线4的斜率为片,直线4的斜率为自,求/K的值;

(2)若直线8与双曲线r在点8处的切线交于点尸,求尸的面积.

3.(2024•天津北辰•三模)已知椭圆C:]+方=1(。>6>0)的离心率为向,左右焦

点分别为片,%,上下顶点分别为A,4,且四边形4耳右乙的面积为2VL

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)直线/:y=履+加(根>())与椭圆C交于尸,。两点,且P,。关于原点的对称点分别

为MN,若|0斤+|0。「是一个与加无关的常数,则当四边形尸QMN面积最大时,求

直线/的方程.

4.(2024•新疆喀什•三模)已知双曲线E:f-3y2=3的左、右焦点分别为耳,月,A

是直线/:y=-二无(其中。是实半轴长,。是半焦距)上不同于原点。的一个动点,

a

斜率为《的直线与双曲线E交于M,N两点,斜率为网的直线AF?与双曲线E交于

P,。两点.

⑴求的值;

(2)若直线加,ON,OP,。。的斜率分别为心”,k°N,k0P,kOQ,问是否存在点

A,满足后“+勺N+左”+心2=。,若存在,求出A点坐标;若不存在,说明理由.

5.(2024•江西九江•三模)在平面直角坐标系xOv中,已知抛物线2丁2=2R5>0)的

焦点为£A是E上第一象限内的动点.当直线转的倾斜角为:时,|AF|=4.

⑴求E的方程;

(2)已知点。(2,2),3,C是E上不同两点.若四边形ABCD是平行四边形,证明:直线AC

过定点.

22

6.(2024•上海•三模)已知椭圆C:二+—=1,耳、后分别为左、右焦点,直线/

84

过公交椭圆于A、8两点.

(1)求椭圆的离心率;

(2)当N£AB=9O。,且点A在x轴上方时,求A、8两点的坐标;

⑶若直线然交)轴于“,直线8片交y轴于N,是否存在直线/,使得S/=S.N?

若存在,求出直线/的方程;若不存在,请说明理由.

7.(2024•湖南长沙•二模)已知椭圆E中心在原点,左焦点为爪-1,。),其四个顶点的

连线围成的四边形面积为2夜.

(1)求椭圆E的标准方程;

(2)过椭圆E的左焦点F作斜率存在的两直线A3、8分别交椭圆于A、B、C、D,

且线段A3、。的中点分别为M、N.求四边形3CWN面积的最小值.

22

8.(2024•北京西城三模)已知椭圆[+与=1(。>6>0)的左顶点为4上顶点为3,

ab

下顶点为C,若椭圆的e=3,三角形48c的面积为2.

2

(1)求椭圆的标准方程;

⑵已知点。(0,2),直线交椭圆于点瓦过点。的直线交椭圆于N两点,若

直线CM与x轴交于尸点,过E且平行于x轴的直线与3N交于。点,求隅的值.

9.(2024•湖南长沙三模)已知抛物线。:>2=2必(0>0),过点。(0,2)的直线/与C交

于不同的两点A8.当直线/的倾斜角为135。时,|=4回.

(1)求C的方程;

_IDA\AE

(2)在线段AB上取异于点AB的点E,且满足晨=Q,试问是否存在一条定直线,

L)DLD

使得点E恒在这条定直线上?若存在,求出该直线;若不存在,请说明理由.

22_

10.(2024・北京•三模)已知椭圆E:=+二=l(a>b>0)的短轴长为2君,左、右顶点

ab

分别为CD,过右焦点尸。,0)的直线/交椭圆E于两点(不与CD重合),直线AC

与直线应>交于点T.

⑴求椭圆E的方程;

(2)求证:点T在定直线上.

2

11.(2024•上海浦东新三模)已知双曲线C:/-q=l,点月、外分别为双曲线的

左、右焦点,A&,yJ、3(与为)为双曲线上的点.

(1)求右焦点尸2到双曲线的渐近线的距离;

(2)若盟=383,求直线的方程;

⑶若AFJ/BF?,其中/、3两点均在x轴上方,且分别位于双曲线的左、右两支,求

四边形的面积的取值范围.

12.(2024・天津南开•二模)已知椭圆C:;+£=1(a>6>0)的离心率为无,

a2b22

且C的左、右焦点与短轴的两个端点构成的四边形的面积为8g.

(1)求椭圆C的方程;

(2)过点尸(1,0)的直线/与椭圆C交于43两点,过点/与x轴垂直的直线与椭圆C

的另一个交点为。.当VBPQ的面积取得最大值时,求直线I的方程.

13.(2024•贵州六盘水三模)在平面直角坐标系xOy中,点/,3分别是x轴和〉轴上

的动点,且IAB|=6,动点尸满足百OP=2OA+O2,记尸的轨迹为C.

(1)求C的方程;

(2)设曲线C与x轴的交点为出,A2(4在也的左边),过点。(1,0)且不与x轴平

行的直线/与C相交于N两点,记直线出4N的斜率分别为处和左2,求?的

值.

22

14.(2024・广东汕头•三模)已知双曲线C:的渐近线方程为

y=土与x,过点(4,0)的直线/交双曲线C于M,N两点,且当轴时,|"N卜6.

⑴求C的方程;

(2)记双曲线C的左右顶点分别为4,4,直线AM,4N的斜率分别为勺,k2,求?

的值.

⑶探究圆E:*+y2_4x-4y-l=0上是否存在点S,使得过S作双曲线的两条切线乙,

4互相垂直.

22

15.(2024•江西鹰潭•二模)设椭圆氏二+4=1(°>6>0)经过点尸(2,-1),且离心率

ab

2=当,直线机:x=3垂直x轴交x轴于T,过T的直线h交椭圆E于A(XQJ,

5(程%)两点,连接Rl,PB,PT.

(1)求椭圆E的方程;

(2)设直线B4,尸3的斜率分别为L,k2.

(□)求K+&的值;

(□)如图:过尸作x轴的垂线/,过/作尸T的平行线分别交P3,/于M,N,求

\MA\的值.

16.(2024•山东烟台•三模)已知抛物线C:y2=2px(。>0)过点(1,2),尸为C的焦

点,A,3为C上不同于原点。的两点.

(1)若OALO3,试探究直线A3是否过定点,若是,求出该定点;若不是,请说明理

由;

(2)若求△AEB面积的最小值.

17.(2024•山西阳泉•三模)已知圆0:炉+》2=4,8(-1,0),。(1,0).点一在圆。上,延长

CN到A,使ICMRM4I,点尸在线段AB上,满足(PA+PC>AC=0.

⑴求点P的轨迹E的方程;

(2)设。点在直线x=l上运动,2(-2,0),2(2,0).直线。口与轨迹E分别交于G,H

两点,求证:G”所在直线恒过定点.

18.(2024・湖南衡阳三模)已知椭圆C:1+y2=l.

(1)已知一加尸。的顶点均在椭圆C上,若坐标原点。为的重心,求点。到直线尸0

距离的最小值;

(2)已知定N(x0,%)在椭圆C上,直线/(与x轴不重合)与椭圆交于/、B两点,若直

线48,AN,8N的斜率均存在,且4VL3N,证明:直线48过定点(坐标用%,%

表示).

19.(2024•四川攀枝花三模)已知抛物线。:/=2/(°>0)上一点0到焦点厂的距离

为2,点。到了轴的距离为6P.

(1)求抛物线C的方程;

(2)过尸的直线交抛物线C于/,3两点,过点3作x轴的垂线交直线工。(。是坐标

原点)于。,过/作直线。尸的垂线与抛物线C的另一交点为E,直线3D与AE交于

八、、G.求Qi

22

20.(2024•新疆三模)已知椭圆G:a+方=1(稣6>0)的左右焦点分别为G,B,

离心率为过抛物线C?:必=2办焦点的直线交抛物线于M,N两点,|MN|的最小

值为4.连接MO,NO并延长分别交G于/,B两点,且点/与点点2与点N均

不在同一象限,OMN与OAB的面积分别记为SOAB.

⑴求G和C。的方程;

(2)记彳=沁匕求力的最小值.

^AOAB

22

21.(2024•浙江绍兴•三模)设双曲线C:2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为

ab

x-3y=0,焦点到渐近线的距离为1.4,4分别为双曲线C的左、右顶点,直线/过

点7(2,0)交双曲线于点N,记直线加4,N4的斜率为左,k2.

(1)求双曲线C的方程;

⑵求证■为定值.

22

22.(2024・浙江•三模)已知双曲线「十方=1(“>0,"0)的实轴长为4,左、右焦点

分别为百、其中F?到其渐近线的距离为1.

(1)求双曲线「的标准方程:

(2)若点尸是双曲线「在第一象限的动点,双曲线r在点尸处的切线乙与X轴相交于点

T.

(i)证明:射线尸T是/与P8的角平分线;

(ii)过坐标原点。的直线4与4垂直,与直线尸耳相交于点Q,求△。片工面积的取值

范围.

23.(2024•甘肃张掖三模)已知双曲线E的渐近线为y=土当x,左顶点为人一班,0).

⑴求双曲线E的方程;

⑵直线=t交x轴于点D,过。点的直线交双曲线E于8,C,直线A3,AC分别

交/于G,H,若。,A,G,//均在圆P上,

□求的GAOH的值,并求点D的横坐标;

□求圆P面积的取值范围

参考答案与详细解析

一:考情分析

命题解读考向考查统计

2024•新高考□卷,

椭圆的标准方程

16(1)

2022•新高考□卷,

双曲线中的双斜率

21(1)

2023•新高考□卷,

抛物线的轨迹方程

22(1)

2022•新高考□卷,

21(1)

双曲线的标准方程

2023•新高考□卷,

1.高考对圆锥曲线综合的考

21(1)

查,重点是直线与圆锥曲线关

椭圆中的弦长公式、三角形2024•新高考□卷,

系中的求弦长、面积及弦中

面积16(2)

点、定点、定值、参数取值范

2024•新高考□卷,

围和最值等问题。双曲线与数列的综合知识

19

双曲线中的弦长公式、三角2022•新高考□卷,

形面积21(2)

2023•新高考口卷,

抛物线中的弦长公式

22(2)

2022•新高考□卷,

双曲线中的斜率问题

21(2)

2023•新高考□卷,

双曲线中的定直线问题

21(2)

二:2024高考命题分析

2024年高考新高考口卷考查了椭圆的标准方程、弦长公式,注重的是基础公式和

计算能力,难度适中。口卷考查了直线与双曲线、数列知识的交汇,综合能力要求较

高,难度较难。但是每问的设计是环环相扣的,可以从第一问的设问中找到第二问的

求解思路。圆锥曲线综合是高考数学的核心内容,是考查考生学科素养的重要载体。

每年高考卷的必考题,一般是两小一大,是以课程学习情境与探索创新情境为主,注

重数学知识的基础性、综合性和应用性的考查,侧重考查考生的运算求解能力和逻辑

思维能力。预计2025年高考还是主要考查圆锥曲线中的弦长、三角形(四边形)面

积、定值定点问题。

三:试题精讲

一、解答题

1.(2024新高考□卷T6)已知AQ3)和「(3,|)为椭圆C:5+.=l(a>b>0)上两点.

(1)求C的离心率;

(2)若过尸的直线/交C于另一点比且上/记尸的面积为9,求/的方程.

【答案】⑴3

(2)直线/的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.

【分析】(D代入两点得到关于。涉的方程,解出即可;

(2)方法一:以|AP|为底,求出三角形的高,即点8到直线"的距离,再利用平行

线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到8点坐标,则得到直线/的方

程;方法二:同法一得到点8到直线AP的距离,再设网飞,为),根据点到直线距离和

点在椭圆上得到方程组,解出即可;法三:同法一得到点8到直线AP的距离,利用椭

圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线斜率不存在的情况,再设直线

y=kx+3,联立椭圆方程,得到点3坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首

先考虑直线尸B斜率不存在的情况,再设P3:y-;=Mx-3),利用弦长公式和点到直线

的距离公式即可得到答案;法六:设线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘!表达

面积即可.

'b=3

CfA29

【详解】(1)由题意得Q2,解得,"=,

2苴=1=12

[a2b2~

(2)法一:,_,_2_1,则直线AP的方程为>=—x+3,即%+2>一6=0,

KAP——

AP0-32

加小一3)2+(3一|1=芈,由⑴知C:1+g

1,

“2x912石

设点8到直线AP的距离为d,则^=',

则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移约5单位即可,

5

此时该平行线与椭圆的交点即为点B,

设该平行线的方程为:x+2y+C=0,

贝!1U兽=呼,解得C=6或C=T8,

A/55

兰+匚1fx=0卜=-

当C=6时,联立129一,解得。或

[尤+2>6=03=一3卜=一

即3(0,-3)或

当8(0,-3)时,此时勺=:,直线/的方程为了=尹-3,即3x-2y-6=0,

当-3,-11时,此时勺=;,直线/的方程为y=;x,

即x-2y=0f

工+汇=1

当C=-18时,联立<:129得2y2-27y+117=0,

尤+2y-18=0

A=272-4x2x117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.

综上直线/的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.

法二:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,

点B到直线AP的距离d=坦叵,

|x0+2y0-6|_12^/5

-------7=------=-------%=一3

设网玉,%),贝)小,5,解得_3或

尤;+火T

129

即川0,-3)或13,-£|,以下同法一.

法三:同法一得到直线AP的方程为无+2y-6=0,

点2到直线针的距离八上叵,

5

设网2次cos3sin。),其中同0,2兀),则有2二一$。+6sme-61_二』,

cos0=0

联立侬2。+$出2。=1,解得'

sin0=-1

sin8=——

2

即3(0,-3)或13,-£|,以下同法一;

法四:当直线A2的斜率不存在时,此时3(0,-3),

133

s小三X6X3=9,符合题意,此时左=;,直线/的方程为>=会-3,即

3x—2y—6=0,

当线AB的斜率存在时,设直线A3的方程为y=kx+3,

y=kx+3

联立椭圆方程有*V则(仅2+3)尤2+24Ax=09其中kwkAP,即kw—彳,

---1---=12

1129

_24A1

解得x=0或无="八0,ZwO,k^--,

4A:+32

-24k-12公+9一42%-12k2+9

令尤=则y=,贝”

4左2+34左2+34左2+3’4左2+3

同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,

点B到直线"的距离人苧

-24kc-12k2+9,

+2x——------6

则4严+34r+312小,解得左三,

5

此时«-3,-1,则得到此时&=g,直线/的方程为y=;x,即x-2y=0,

综上直线/的方程为3x-2y-6=0或x-2y=O.

法五:当/的斜率不存在时,/:x=3,Bh,-1』尸B|=3,A至!).距离1=3,

19

此时=5x3x3=,。9不满足条件.

3

当/的斜率存在时,设P8:y-]=%(尤-3),令尸(芯,乂),3(9,%),

3

y二%(冗一3)+一

‘222,消)可得(4左2+3)%2-(24左2-424)x+36左2—36左一27=0,

—+—=1

〔129

2]

△=(24左2—12到一4(4左2+3)(36%2一36%—27)>0,且左wg,即%N-于

24k2-12k

_--------------463E+9k+g

2

勺4V+322

,\PB\=yjk+1J(玉+x2)一例々=---

36^-36^-274二+3

勺2=-4-左-2-+--39---

A到直线PB距离2|q_1v4|2|_,

d=g'S"&右及场=9Q

i313

/或5,均满足题意,;」:y=5X或y=5“-3,即3x-2y-6=0或无-2y=0.

法六:当/的斜率不存在时,/"=3《3,_/,忸同=34到尸3距离4=3,

19

此时s的=]X3X3=》9不满足条件.

3

当直线/斜率存在时,设/:y=Hx-3)+/,

设/与y轴的交点为。,令尤=0,则。。,-3左+j,

一3

联立「一履一次+5,则有(3+4左2卜2一8左(3左一31x+36左2-36左一27=0,

3d+4y2=36I之)

一|]工+36左2-36左一27=0,

其中A=8左213左-4(3+4左2)(36/_36%-27)>0,且左片一;,

36/-36左-2712左2-124-9

-,

'3+4工,B3+4公

113

则S=]|AQ||4一乙|=耳3左+,号岩=9,解的4=1或%=:,经代入判别式验证均

满足题意.

13

贝!I直线/为y=]X或y=万%_3,即3%—2y_6=0或%—2y=0.

2.(2024新高考口卷19)已知双曲线C:%2—y2=应m>o),点耳g,4)在C上,人为常

数,0<左<1.按照如下方式依次构造点e5=2,3,...),过匕―作斜率为左的直线与C的

左支交于点2一,令尸“为。a关于y轴的对称点,记2的坐标为(乙,%).

(1)若A=—,求々,〉2;

(2)证明:数歹U{%-%}是公比为界的等比数列;

(3)设S“为匕七用+2的面积,证明:对任意的正整数",《=5用.

【答案】⑴尤2=3,必=。

(2)证明见解析

(3)证明见解析

【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出乙的坐标即可;

(2)根据等比数列的定义即可验证结论;

(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明S”的取值为与〃无关的定值

即可.思路二:使用等差数列工具,证明S”的取值为与〃无关的定值即可.

【详解】(1)

由已知有机=52-42=9,故C的方程为f-y2=9.

当"=,时,过出5,4)且斜率为J的直线为、=与,与x=y'g联立得到

2

x+3

=9.

2

解得x=-3或x=5,所以该直线与C的不同于片的交点为Q"-3,0),该点显然在C的左

支上.

故£(3,0),从而%=3,%=0.

(2)由于过月(%,%)且斜率为左的直线为y=Mx-%)+%,与/一y=9联立,得到

方程尤2-优(尤-尤,)+%)"=9.

展开即得(1一二卜2-2耳%-立“八一(%-履")2-9=0,由于月(五,%)已经是直线

y=可了一天)+%和尤2-丁=9的公共点,故方程必有一根x=无”.

从而根据韦达定理,另一根x=2.}7M=2如丁丁飞,相应的

券+下3-2”

y=k{x-x)+y=

nn\-k2

所以该直线与c的不同于p,的交点为2双,,而注意到Q

(I-k1-kJ

一(%*J9

的横坐标亦可通过韦达定理表示为,故。“一定在C的左支上.

,4+北/20%+万"-2为“)

所以月+i

,1-k2\-k2y

x“+/%―2处屋-2kx“

这就得到x用

l-k2\-k2

%+2ky,y“+左2y“一2日“

所以x用-券+i

l-k2l-k2

x“+k\+2kx“_%+/%+2松=1+/+2%z_x=1+k^

l-k21一/一l-k2I"y',,~l-k

再由x;-靖=9,就知道为一户0,所以数列{居一%}是公比为甘的等比数列.

(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点若〃=(。,6),

LW=(c,d),则5(^=3阿-可・(若。,匕皿在同一条直线上,约定$5=。)

}smUV,UW=-1\uv\'\lJW^2

证明:SUVW=^JV\--cosUV,UW

2

/、2

uvuw222

=:|叫H=1^|[/v|•|cw|-(uv-uw^

7

二;J(〃2+\2)卜2+d2)-(ac+bd)2

=—7c^c1+c^d2+b2c2+b1d1-c^c1-b1^-labed

2

-[yJa2d2+b2c2—2abcd=gQ(ad-be?=^\ad-bc\.

证毕,回到原题.

x“+Hx「2ky“笫+左2%2七

由于上一小问已经得到无用

1-k21-k2

2_1+22

%+左%-2机yn+k2yn2kxn左左1-k

故加+%+i=旦+

1-k21-k21-k2l+k

再由x:-y:=9,就知道玉+y户0,所以数列{怎+%}是公比为公的等比数歹!J.

所以对任意的正整数"J都有

XX

nyn+m-ynn+m

;((%〃%+加—笫/+〃,)+(%〃券+相—%%〃+加))一;((乙当%笫+,")一〃+加))

\\-k

(无“-%)(%+

211+左Z\1-K

//m\

(1-k\+k

21+Z1—k

而又有a+6=(-(%+1-%),-3+1-%)),月+£+;=(%+2-%+1,笫+2-%+1),

故利用前面已经证明的结论即得

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