专题03 直线和圆锥曲线的位置关系 (期末复习讲义)原卷版_第1页
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文档简介

1/32专题03直线和圆锥曲线的位置关系(期末复习讲义)核心考点复习目标考情规律直线与圆锥曲线位置关系的判定(基础必考点)基础目标:能熟练联立方程,准确用判别式判定椭圆、抛物线与直线的位置关系,准确率达100%.能力目标:主动考虑“直线斜率不存在”“双曲线渐近线”等特殊场景,避免漏判、误判.题型分布:选择题/填空题(1题,5分)+解答题第一问(铺垫作用,3-4分),总分值8-9分.考查频率:期末必考点,无试卷例外命题陷阱:常设“直线垂直x轴”“双曲线与渐近线平行”的干扰项,考查细节处理能力载体偏好:椭圆(基础判定)、双曲线(特殊情况)、抛物线(斜率范围求解).弦长问题(高频解答考点)基础目标:能根据曲线类型选择弦长公式,代入数据准确计算(计算失误率≤5%)能力目标:结合三角形面积公式,解决综合计算问题.题型分布:解答题第二问(核心得分点,4-5分),少数情况出现在填空题考查频率:高频考点,90%以上试卷会涉及载体偏好:椭圆(最主要,计算量适中)、抛物线(焦点弦特例常考)得分难点:计算过程中忽略“先验证”(弦长存在的前提),导致步骤不完整扣分.中点弦问题(中频考点)基础目标:能独立用两种方法求解“已知中点求直线”“已知直线求中点”的基础问题能力目标:主动验证中点弦的存在性(如判断中点是否在椭圆内部),避免“不存在的弦”的错误结论.题型分布:选择题/填空题(1题,5分)或解答题第一问(3-4分)考查频率:中频,60%-70%试卷会考查.命题特点:常给出“中点坐标”“弦过定点”等条件,直接套用方法即可求解,难度中等.易错陷阱:双曲线中点弦中,忽略“中点与原点连线平行于渐近线时无弦”的情况.定点/定值问题(压轴高频考点)基础目标:掌握“参数分离”“特殊值验证”的核心思路,能在提示下完成证明.能力目标:独立分析含参数的表达式,规范书写“设参→化简→求解”的步骤,突破压轴问.题型分布:解答题压轴问(最后1问,5-6分)考查频率:高频,80%以上试卷以压轴形式考查载体偏好:椭圆(最主要,性质稳定易化简)、抛物线(焦点相关定值常考)难度梯度:前半步骤(设参、联立)较基础,后半步骤(化简消参)需技巧,区分度高.最值/范围问题(选考压轴考点)基础目标:能针对单一类型问题(如长度最值),选择一种方法求解能力目标:根据题目条件灵活选择最优方法(如“面积范围”优先用函数法,“距离最值”优先用几何法),规范书写范围推导过程.题型分布:仅部分试卷(约40%-50%)的解答题压轴问考查考查频率:选考,非必考点载体偏好:椭圆(最主要,几何性质易结合)、抛物线(参数范围问题常考)得分关键:明确变量的取值范围(如椭圆上点的横坐标),避免函数求最值时忽略定义域.综合应用(辅助考点)基础目标:能将向量、斜率条件转化为代数等式(如转化为)能力目标:结合弦长、中点弦等考点,解决“向量条件+长度/面积”的综合问题.题型分布:不单独出题,作为其他考点的“附加条件”考查(如“弦长问题+向量垂直”“定点问题+斜率乘积”)考查频率:辅助高频,几乎所有综合题都会涉及命题特点:通过向量、斜率条件增加题目综合性,但转化难度低,核心仍在基础考点载体偏好:椭圆(向量结合最频繁)、抛物线(斜率相关较简单).一、考点1:位置关系的判定(基础必考点)1.基础知识点判定核心逻辑:通过“直线方程与圆锥曲线方程联立→消去一个变量(如)→得到整式方程(一元一次/一元二次)→分析方程解的个数”判断位置关系.三类整式方程处理:一元一次方程(如联立后得,):1个解→直线与曲线相交(特殊:双曲线中可能是与渐近线平行).一元二次方程(,):通过判别式判断解的个数.无实数解的整式方程:直线与曲线相离.特殊场景:直线斜率不存在(垂直轴,方程为):直接代入曲线方程,看的解是否存在及个数.双曲线(如):直线与渐近线()平行时,联立得一元一次方程,仅有1个交点(仍属相交,非相切).2.核心概念与公式判别式公式(仅一元二次方程)::2个不同实数解→直线与曲线相交.:1个实数解(重根)→直线与曲线相切.:无实数解→直线与曲线相离.双曲线渐近线方程(标准式):的渐近线为;的渐近线为.3.易错点联立方程后未先判断整式方程类型(一元一次/二次),直接用判别式(如直线与双曲线渐近线平行时,得一元一次方程,无判别式,易误判为“无交点”或“相切”).忽略直线斜率不存在的情况(如判断“与椭圆的位置关系”,易漏代入直接用斜率分析,导致错判).计算判别式时符号错误(如展开时,误算为,正确应为).4.常考结论椭圆(,)与直线相交的条件:(联立后化简结果,可直接用).抛物线(,)与直线相切的条件:(联立后化简结果).双曲线()与直线有两个交点的条件:且(排除与渐近线平行的情况).二、考点2:弦长问题(高频解答考点)1.基础知识点弦长定义:直线与曲线相交,两个交点间的线段长度.核心计算思路:方法1:先求两交点坐标、,再用距离公式(计算量大,少用).方法2:联立方程得一元二次方程,用韦达定理和判别式简化计算(通用方法,必掌握).焦点弦特殊情况:过圆锥曲线焦点的弦(如抛物线的焦点,椭圆的右焦点),有专属简化公式.2.核心概念与公式通用弦长公式(直线斜率为,联立后一元二次方程,):推导依据:,.公式:.若直线斜率不存在():弦长(代入曲线方程得的两个解,作差取绝对值).抛物线焦点弦公式(,):若焦点弦端点为、,则.若焦点弦斜率为,则(垂直轴时不存在,弦长,即通径).韦达定理公式:,(用于计算,避免求交点).3.易错点计算弦长前未验证(弦长存在的前提是直线与曲线相交,无交点则无弦长,步骤不写会扣分).混淆“直线斜率存在/不存在”的公式(如直线与抛物线的弦长,误代入公式,正确应为直接求).抛物线焦点弦公式记错开口方向(如()的焦点弦长,误用,正确应为).根号内计算错误(如,误算为,漏乘5到).4.常考结论椭圆()的通径(垂直长轴的焦点弦)长度:(常考最短焦点弦).抛物线的焦点弦性质:,(可快速计算焦点弦长或斜率).直线过定点与椭圆相交,弦长最大值为椭圆长轴长(当直线过椭圆中心时).三、考点3:中点弦问题(中频考点)1.基础知识点中点弦定义:过某点且以该点为中点的圆锥曲线的弦(如“以为中点的椭圆弦”).两种核心求解方法:方法1:联立方程+韦达定理(普适性强,适用于所有曲线)步骤:设直线方程(如)→联立曲线方程→得一元二次方程→用韦达定理→解出→得直线方程.方法2:点差法(计算量小,适用于椭圆、双曲线、抛物线,需验证)步骤:设弦端点、,中点→代入曲线方程→两式相减→用,和→推导与的关系→得直线方程.关键验证:点差法求出直线后,需联立曲线方程验证(避免“不存在的弦”,如中点在椭圆外时无弦).2.核心概念与公式点差法推导的斜率公式(核心):椭圆:中点弦斜率(为中点,).双曲线:中点弦斜率().抛物线:中点弦斜率(,为中点).韦达定理与中点关系:,(为联立后一元二次方程二次项系数,为一次项系数).3.易错点点差法求出直线后,未验证(如“求以为中点的椭圆的弦”,用点差法得直线,但代入椭圆无解,实际无此弦,漏验证会错答).忽略中点在曲线内部的隐含条件:椭圆中点弦:中点需满足(在椭圆内部),否则无弦.抛物线中点弦:中点需满足(在抛物线内部).点差法中分母为0的情况(如中点,椭圆点差法斜率公式分母,此时直线垂直轴,需单独设求解).4.常考结论椭圆中,若中点弦过原点,则弦为椭圆直径,此时弦的斜率与端点坐标满足(为弦的一个端点坐标),且弦长最大值为(长轴).抛物线()的中点弦:若弦过定点,则中点满足(推导自点差法,可直接用于求中点轨迹方程).双曲线中点弦不存在的特殊情况:当中点与原点连线的斜率(即平行于渐近线)时,无满足条件的中点弦.四、考点4:定点/定值问题(压轴高频考点)1.基础知识点定点定义:直线或曲线在参数(如斜率、截距)变化时,始终经过的固定点(坐标与参数无关).定值定义:含变量(如交点坐标、直线斜率)的表达式,其值始终为常数(与变量无关).核心处理思路:定点问题:设含参数的方程(如直线,其中与存在关联)→整理为“参数×+=0”的形式→令且,解方程组得定点坐标.定值问题:设变量(如直线斜率、交点横坐标)→用韦达定理或曲线方程化简目标表达式→消去变量,证明结果为常数.常用辅助技巧:特殊值法(先取2个特殊参数值,求对应直线/曲线的交点,即为疑似定点;定值可先算特殊情况的值,再证明一般情况).2.核心概念与公式参数分离通用形式(以直线含参数为例):若直线方程整理为,则定点满足.示例:直线可整理为,定点为.定值化简常用公式:韦达定理:,(联立后一元二次方程).椭圆/抛物线方程代入:如椭圆上点满足,可用于替换化简.向量相关定值转化:若涉及(为原点),则,可结合韦达定理化简为定值.3.易错点参数分离不彻底(如直线,误整理为,未消去分母,正确应为,再按和分离参数).特殊值法仅取1个特殊情况(如仅取求直线,无法确定定点,需取和,求两直线交点).定值化简时忽略曲线方程代入(如椭圆中未用替换,导致无法消去变量).忘记验证“一般情况”(特殊值法求出定点/定值后,需证明对任意参数/变量均成立,否则步骤不完整).4.常考结论椭圆中,过定点的直线与椭圆交于两点,若(定点在椭圆上),则直线恒过定点(即定点本身).抛物线()的焦点弦:(定值,与焦点弦斜率无关).椭圆中,若在椭圆上且(为原点),则原点到直线的距离(定值).五、考点5:最值/范围问题(选考压轴考点)1.基础知识点常见类型:长度最值:椭圆/双曲线上一点到定直线的距离最值、过定点的直线与曲线相交的弦长最值.面积范围:以曲线弦为底、定点为顶点的三角形面积范围(如,为原点)、曲线内接四边形面积范围.参数范围:直线斜率/截距的取值范围(如直线与曲线有交点时)、曲线交点横/纵坐标的范围.核心求解方法:函数法:设变量(如点的横坐标、直线斜率)→将目标量(如距离、面积)表示为变量的函数→求函数在定义域内的最值/范围.不等式法:用基本不等式(,)或二次不等式(判别式)求范围.几何法:数形结合,利用曲线几何性质(如椭圆的范围、)或圆的半径/距离性质.2.核心概念与公式长度最值相关公式:点到直线的距离:(椭圆上点到定直线的距离最值,可设点坐标为椭圆参数形式,,转化为三角函数最值).弦长公式:(弦长最值可结合判别式或函数单调性求解).面积范围相关公式:三角形面积:(底为弦长,高为定点到直线的距离).(,)面积:(避免求距离,直接用坐标计算).函数最值公式:二次函数()在上的最值:若对称轴,则最值在顶点或端点;若对称轴不在区间内,最值在端点.3.易错点函数法中忽略变量定义域(如椭圆上点的横坐标,求二次函数的最值时,误按全体实数求顶点最值,未结合的范围).基本不等式应用不满足“三相等”条件(如求的最大值,误直接用,但未验证即是否在定义域内).几何法中误解最值的几何意义(如椭圆上点到定点的距离最值,误认为是定点到椭圆中心的距离加减半径,正确应为结合椭圆参数方程或函数法求解).面积范围计算时漏乘系数(如面积公式误写为,遗漏).4.常考结论椭圆上一点到定直线的最短距离:(当直线与椭圆相离时,若相交则最短距离为0).过椭圆中心的弦(直径)为底时,椭圆内接三角形面积最大值:(高最大为短半轴或长半轴,取决于底的方向).抛物线()上一点到定点的距离最小值:当时,最小值为;当时,最小值为.六、考点6:综合应用(辅助考点)1.基础知识点向量与圆锥曲线结合:通过向量条件(垂直、共线、数量积定值)转化为代数关系,结合弦长、中点弦等考点求解.斜率与圆锥曲线结合:利用斜率乘积/和为定值的条件,推导直线过定点或弦的性质.核心转化逻辑:将几何条件(向量、斜率)转化为代数等式→联立曲线方程→用韦达定理或基础考点方法(如弦长、中点弦)求解.2.核心概念与公式向量条件转化公式:向量垂直:.向量共线:(为实数)且.向量数量积定值:(为常数).斜率相关转化公式:斜率乘积定值:(为常数).斜率和定值:(为常数).3.易错点向量垂直转化错误(如误写为,正确应为).斜率计算忽略“分母为0”的情况(如时,不存在,需单独讨论在轴上的情况).综合题中思路混乱(未拆解考点,如“向量垂直+弦长”问题,应先转化向量条件得,再结合韦达定理求弦长,分步求解).代入曲线方程时符号错误(如双曲线方程,代入点坐标时误写为,导致后续计算全错).4.常考结论椭圆中,若(为原点),则弦长的最小值为,最大值为(长轴).抛物线()中,若直线过定点且,则(定点为抛物线的准线与轴交点的对称点).双曲线中,若(渐近线斜率平方),则直线恒过原点.题型一直接判定直线与曲线的位置关系(选择/填空/解答第一问,基础必考)解|题|技|巧1.联立方程:设直线方程(如,若斜率可能不存在,需单独讨论)与圆锥曲线方程,消去(或)得整式方程(或).2.判断方程类型:若为一元一次方程(二次项系数为0):→有1个解→相交(双曲线中需注明“与渐近线平行”).若为一元二次方程(二次项系数):→计算判别式(为方程的系数).3.下结论:→相交;→相切;→相离.4.特殊情况补充:若直线斜率不存在(如),直接代入曲线方程得的解,解的个数对应位置关系.【典例1】(2025·广东广州·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知点,点为圆上任意一点,线段的垂直平分线交半径于点,当点在圆上运动时,记点的轨迹为.(1)求的方程;(2)若点,试判断直线与的位置关系,并说明理由;【典例2】(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知双曲线.(1)若双曲线的离心率为,求的值;(2)若直线与圆相切,证明:直线与双曲线的左右两支各有一个公共点.【变式1】(24-25高二上·内蒙古兴安盟·月考)已知抛物线的焦点为F,过F的直线与C交于两点,.(1)求的值;(2)求直线与C的公共点个数.【变式2】(2024·上海闵行·一模)已知圆,双曲线,直线,其中.(1)当时,求双曲线的离心率;(2)若与圆相切,证明:与双曲线的左右两支各有一个公共点;【变式3】(2025·湖北武汉·模拟预测)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为.(1)求的方程;(2)已知点,证明:线段的垂直平分线与椭圆恰有一个公共点;题型二求直线与曲线有交点时参数(斜率/截距)的范围(解答第一问,基础必考)答|题|模|板1.设参数:设直线参数(如斜率、截距),写出直线方程(斜率不存在时单独讨论).2.联立消元:联立直线与曲线方程,得一元二次方程(,否则无两个交点).3.列不等式:由“有交点”得(相交2个点用,相切1个点用),代入整理不等式.4.求解范围:解不等式得参数范围,若有特殊情况(如双曲线需排除与渐近线平行的斜率),补充排除条件.5.综上:写出参数的最终取值范围.【典例1】(25-26高二上·北京顺义·期中)已知椭圆()长轴长为4,且椭圆C的离心率,其左右焦点分别为,.直线.(1)求椭圆C的方程;(2)当直线l与椭圆C有两个公共点时,求m的取值范围;【典例2】(2025高二上·全国·专题练习)已知A,B分别是双曲线的左、右顶点,P是C上异于A,B的一点,直线,的斜率分别为,且.(1)求双曲线C的方程;(2)已知过点的直线,交C的左,右两支于D,E两点(异于A,B).(i)求m的取值范围;【变式1】(25-26高二上·江苏扬州·期中)已知双曲线左、右顶点分别为、,过点的直线交双曲线于、两点.(1)若离心率时,求的值;(2)若,过点且斜率为的直线与双曲线只有一个交点,求的值;【变式2】(25-26高二上·江苏扬州·期中)在平面直角坐标系中,椭圆的两个焦点分别是,,并且经过点.(1)求椭圆的离心率;(2)直线:与椭圆交于不同的两点.(ⅰ)求的取值范围;【变式3】(25-26高二上·江苏无锡·期中)已知圆C1:,圆C2:,动圆M与圆C2外切,同时与圆C1内切,(1)求动圆圆心M的轨迹方程C;(2)若直线l:与C有且只有一个公共点,求m的值.题型三求通用弦长(直线与椭圆/双曲线/抛物线相交的弦长,解答第二问,高频)答|题|模|板1.前置判定:先联立直线与曲线方程,验证(确保弦存在,步骤必写,避免扣分).2.用韦达定理:设弦端点、,由一元二次方程得:,,计算.3.代弦长公式:若直线斜率存在:.若直线斜率不存在():(代入曲线方程得,作差取绝对值).4.计算结果:代入数据化简,得弦长具体数值或含参数的表达式.【典例1】(25-26高二上·江苏南通·期中)已知点,,直线,相交于点,且它们的斜率之积是,记点的轨迹方程为曲线.(1)求曲线的方程;(2)直线与曲线交于,两点,求线段的长.【典例2】(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知双曲线C:.(1)若直线l:与双曲线C有且仅有一个公共点,求k的值;(2)若直线l:与双曲线C相交于A,B两点,求.【变式1】(25-26高二上·湖南·期中)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为,点在抛物线上,且.(1)求抛物线的方程;(2)若经过点的直线与抛物线交于点,,且,求.【变式2】(25-26高二上·上海松江·期中)已知双曲线的离心率为为上一点.(1)求的方程;(2)过的右焦点且倾斜角为的直线交于两点,为坐标原点,求的长度.【变式3】(25-26高二上·天津·期中)已知椭圆:的焦距为2,离心率为.(1)求出椭圆的标准方程,并写出椭圆的横坐标和纵坐标的取值范围、顶点坐标、长轴与短轴的长度.(2)经过椭圆的左焦点作倾斜角为的直线,直线与椭圆相交于,两点,求线段的长;题型四求抛物线焦点弦长(解答第二问,高频,结合焦点性质)答|题|模|板1.确定抛物线与焦点:明确抛物线方程(如,焦点),判断直线是否过焦点.2.选公式:已知端点坐标:用(或,若抛物线开口向上/向下).已知直线斜率:用(垂直轴时不存在,弦长).3.补全计算:若未知或,联立焦点弦方程与抛物线方程,用韦达定理求,再代入公式.4.得结果:化简计算,写出焦点弦长.【典例1】(25-26高二上·河北邯郸·期中)已知焦点为的抛物线上的动点到直线距离的最小值为.(1)求的值;(2)过焦点的直线与交于两点,若,试说明直线与的位置关系.【典例2】(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知抛物线:的焦点为,过点的直线与抛物线交于A,B两点.(1)求抛物线C的方程;(2)求的最小值.【变式1】(24-25高二下·四川达州·开学考试)已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过的直线与交于,两点.(1)求抛物线的标准方程;(2)若直线的倾斜角为45°,求.【变式2】(24-25高二上·贵州贵阳·期末)已知抛物线的焦点为,点是上的一点,且.(1)求抛物线的方程;(2)过抛物线的焦点作直线,与抛物线交于两点,若,求直线的倾斜角.题型五已知直线求弦的中点坐标(选择/填空,中频)答|题|模|板1.设直线方程:已知直线斜率或截距,写出直线方程(如).2.联立消元:联立直线与曲线方程,得一元二次方程,验证.3.用韦达定理求中点横坐标:.4.求中点纵坐标:将代入直线方程,得.5.写中点:最终中点坐标为.【典例1】(24-25高二下·河南·期末)设椭圆过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,求线段中点的坐标.【典例2】(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线经过点,离心率为.(1)求的方程.(2)已知的左、右焦点分别为、,直线与相交于、两点,若的斜率为,求线段的中点的轨迹方程.【变式1】(2025高三·全国·专题练习)求直线被抛物线截得线段的中点坐标.【变式2】(2025高二·全国·专题练习)已知椭圆经过点且离心率为,设直线与椭圆相交于两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线的斜率为1,求线段中点的轨迹方程;【变式3】(24-25高三下·福建福州·开学考试)已知为坐标原点,双曲线经过点,左、右焦点分别为.(1)求的离心率;(2)一组平行于的直线与相交,证明这些直线被截得的线段的中点在同一条直线上.题型六已知中点求弦所在直线方程(解答第一问,中频)答|题|模|板1.设点:设弦端点、,中点(已知条件给出).2.代入曲线:将代入圆锥曲线方程,得两个等式:椭圆:,;抛物线:,.3.作差推导斜率:两式相减,整理得:椭圆:,代入,,,得(椭圆);抛物线:(抛物线).4.写直线方程:用点斜式,整理为一般式.5.验证:联立直线与曲线方程,计算,确认弦存在(若,说明无此弦).【典例1】(25-26高二上·陕西西安·期中)已知是曲线上的动点,且动点与定点的距离和到直线的距离的比是常数.(1)求曲线的轨迹方程;(2)若过点的直线和曲线相交于,两点,且为线段的中点,求直线的方程.【典例2】(25-26高三上·陕西汉中·开学考试)已知双曲线的实轴长为,离心率为.直线与双曲线相交于两点.(1)求双曲线的方程;(2)若的中点为,求直线的方程.【变式1】(25-26高二上·江苏泰州·期中)已知圆的圆心是抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)若直线交抛物线于,两点,且点是弦的中点,求直线的方程.【变式2】(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线,经过点能否作一条直线,使与双曲线交于点,且点是线段的中点?若存在这样的直线,求出它的方程;若不存在,说明理由.【变式3】(2025高三·全国·专题练习)为椭圆内一定点,过点作一弦,使此弦被点平分,求此弦所在直线的方程.题型七求直线斜率的取值范围答|题|模|板1.设直线方程:设直线为(已知或与有关).2.联立消元:联立直线与曲线方程,得一元二次方程().3.列不等式:由“直线与曲线有交点”(或题目条件,如“弦长≥2”)得(或对应不等式),代入,整理为关于的不等式.4.解不等式:求解一元二次不等式(或分式不等式),得的取值范围.5.补充特殊情况:若直线斜率不存在时符合条件,需加入范围【典例1】(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆E的焦点在x轴上,离心率为,对称轴为坐标轴,且经过点.(1)求椭圆E的方程.(2)直线与椭圆E相交于A,B两点,O为原点,在OA,OB上分别存在异于点的点M,N,使得点O在以MN为直径的圆外,求直线斜率k的取值范围.【典例2】(24-25高二上·江西·期中)已知双曲线的离心率为,点的坐标是,为坐标原点.(1)若双曲线的离心率,求实数的取值范围;(2)当时,设过点的直线与双曲线的左支交于,两个不同的点,求该直线斜率的取值范围.【变式1】(24-25高二上·安徽宿州·期末)已知双曲线的焦点在轴上,其渐近线方程为,实轴长为2.(1)求双曲线的标准方程;(2)过点的直线与双曲线的左、右支各交于一点,求该直线斜率的取值范围.【变式2】(2025·福建厦门·三模)焦点在轴上的等轴双曲线,其顶点到渐近线的距离为,直线过点与双曲线的左、右支分别交于点、.(1)求双曲线的方程;(2)若线段的中垂线与轴交于点,求直线的斜率;(3)若点关于原点的对称点在第三象限,且,求直线斜率的取值范围.【变式3】(2025高三·全国·专题练习)已知,为双曲线:的左、右焦点,在抛物线的准线上,且点在的一条渐近线上.(1)求的方程;(2)过点的直线与的右支交于,两点,若,求直线斜率的取值范围.题型八求椭圆/双曲线/抛物线上一点到定直线的距离最值(解答压轴问,选考)答|题|模|板1.设参数坐标:用椭圆参数方程设点,如椭圆上一点为(为参数).2.写距离公式:代入点到直线距离公式,得: .3.化简三角函数:将分子整理为(其中,为辅助角).4.求最值:利用,得:最大值:;最小值:(若直线与椭圆相离,最小值为).【典例1】(25-26高二上·重庆·月考)已知椭圆,直线,则椭圆C上的点P到直线l的距离的最小值为.【典例2】(25-26高三上·贵州贵阳·期中)若点是抛物线上的动点,点是直线上的动点,则的最小值为.【变式1】(24-25高二下·浙江·月考)若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则的最小值为.【变式2】(24-25高二上·贵州黔西·期末)已知抛物线与直线,点为抛物线上一动点,则当点到直线的距离最小时,点的坐标为(

)A. B. C. D.【变式3】(25-26高二上·浙江·期中)已知椭圆,为上的一动点,则点到直线距离的最大值为(

)A. B. C.2 D.题型九求的面积范围(解答压轴问)答|题|模|板1.设直线方程:设直线为(斜率不存在时单独讨论),联立与曲线方程,验证.2.求弦长与高:弦长;原点到直线的距离.3.写面积表达式:.4.转化为单变量函数:利用联立方程中与的关系(如椭圆中),消去一个变量(如),得关于的函数.5.求范围:根据变量定义域(如),结合二次函数或基本不等式求的取值范围.【典例1】(25-26高二上·陕西渭南·期中)已知椭圆的离心率为,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形的面积为4.(1)求椭圆的标准方程;(2)不过椭圆顶点的动直线与椭圆交于A、B两点,求(为原点)面积的最大值.【典例2】(2025·山东济南·一模)已知双曲线的离心率为,点为坐标原点,过的右焦点的直线交的右支于两点,当轴时,.(1)求的方程;(2)过点作直线的垂线,垂足为.①证明:直线过定点;②求面积的最小值.【变式1】(24-25高二下·广东深圳·期末)已知双曲线经过,,三个点中的两个,若为原点,点在上,点在直线上,且.(1)求的渐近线方程:(2)求面积S的最小值:(3)证明:直线与定圆相切,并求出该定圆的方程.【变式2】(2024·甘肃张掖·一模)已知曲线上任意一点满足.(1)化简曲线的方程;(2)已知圆(为坐标原点),直线经过点且与圆相切,过点作直线的垂线,交于、两点,求面积的最小值.【变式3】(25-26高二上·广西柳州·期中)已知椭圆离心率为,过点.(1)求椭圆的方程;(2)过椭圆右焦点作直线交椭圆于、两个不同的点,记的面积为S,求S的最大值及取得最大值时直线的方程.题型十证明表达式为定值(解答压轴问,高频)答|题|模|板1.设变量:设目标表达式中的变量(如直线斜率、交点坐标),写出目标表达式(如).2.联立消元:联立直线与曲线方程,得一元二次方程,用韦达定理得,.3.化简目标表达式:将、(或曲线方程)代入目标表达式,如:.4.消去变量:展开并代入韦达定理结果,化简后消去、等变量,得到常数(如).5.下结论:说明表达式的值与变量无关,即为定值.【典例1】(25-26高二上·浙江·期中)已知椭圆过,直线交椭圆于,两点,且为线段中点,设直线和直线(为坐标原点)的斜率分别为和.(1)求椭圆的标准方程;(2)当直线和直线的斜率分别为和都存在时,证明:为定值;(3)若关于的对称点在椭圆上,证明:的面积为定值.【典例2】(25-26高三上·湖南·期中)已知椭圆的离心率为,上、下顶点分别为,且.(1)求的方程.(2)是椭圆的左顶点,是上除顶点外的任意一点,直线与交于点,直线与轴交于点,设直线的斜率为,直线的斜率为.(i)求点的坐标(用表示);(ii)证明:为定值.【变式1】(25-26高二上·江苏扬州·期中)已知双曲线过点,且右焦点为,直线与双曲线的右支交于两点.(1)求双曲线的方程;(2)若线段的中点为,求直线的方程;(3)若直线过,交轴于点,且,求证:为定值.【变式2】(25-26高二上·江苏宿迁·期中)已知双曲线的渐近线方程为,且点在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)点为双曲线的左右顶点,为双曲线上异于的点,求的值;(3)点在双曲线上,且为垂足,证明:存在定点,使得为定值.【变式3】(25-26高二上·河北邯郸·期中)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,点在双曲线上.(1)求双曲线的标准方程;(2)已知点,为双曲线的左、右顶点,直线与双曲线交于,两点,直线,分别与直线交于,两点.(i)当时,求;(ii)求点与点的纵坐标的比值.题型十一证明直线/曲线过定点(解答压轴问,高频)答|题|模|板1.设含参方程:设直线方程(如,其中与有关联,或设参数的直线方程).2.联立化简:联立直线与曲线方程,利用韦达定理或曲线性质,推导与的关系(如).3.参数分离:将直线方程整理为“参数×表达式1+表达式2=0”,如整理为.4.求定点:令两个表达式均为0,解方程组:,得定点.5.验证:取2个特殊参数值(如、),求对应直线的交点(如时直线为,时直线为,交点为),与步骤4求得的定点一致,证明直线恒过该定点.【典例1】(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,不过点的直线与椭圆相交于两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若弦的中点的纵坐标为,求面积的最大值;(3)若,求证:直线过定点.【典例2】(25-26高二上·河南·期中)已知双曲线经过两点,其左、右焦点分别为,过点的直线与的右支交于两点.(1)求的方程;(2)若的周长为,求直线的方程;(3)记点,直线与的左支分别交于点,证明:直线过定点.【变式1】(25-26高二上·浙江衢州·期中)已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4.(1)求抛物线的方程;(2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为,(i)求证:;(ii)求证:直线过定点.【变式2】(25-26高二上·江苏常州·期中)椭圆的离心率为,过点的动直线与椭圆相交于,两点,当直线平行于轴时,直线被椭圆截得线段长为.(1)求椭圆的方程;(2)已知点,过点作关于轴对称的直线,,与椭圆交于,两点,且直线不平行轴,那么直线是否过定点?若是,求出定点;若不是,说明理由.【变式3】(25-26高二上·重庆·期中)已知圆和圆,动圆与圆、圆都外切或都内切,记点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)若过点的直线与曲线的两个交点分别在轴两侧.①求直线斜率的取值范围;②若是点关于轴的对称点,证明:直线过定点,并求出该定点.题型十二向量垂直()结合弦长/面积(解答综合问,高频)答|题|模|板1.转化向量条件:由得核心等式(必写推导依据:向量垂直则数量积为0).2.联立与韦达:设直线方程为(斜率不存在时单独讨论),联立与圆锥曲线方程(如椭圆),得一元二次方程,验证(确保交点存在),由韦达定理得:,.3.代入向量等式化简:将、代入,展开整理:→,代入韦达定理结果,得到与的关系式(如,椭圆场景).4.结合目标考点计算:若求弦长:代入通用弦长公式,将步骤3中与的关系代入,化简得弦长(可能为定值或含参数表达式).若求面积:先求原点到直线的距离,再用面积公式,代入和的表达式,结合与的关系化简(常为定值或可求范围).5.补充特殊情况:若直线斜率不存在(),代入曲线方程得,由得,结合曲线方程求解,验证是否符合条件,避免漏解.6.总结结果:写出弦长或面积的最终值(或范围),明确是否需舍去不符合的情况.【典例1】(2025高三·全国·专题练习)设为坐标原点,若椭圆与直线交于两点,且,圆过点.(1)求的方程及圆的半径;(2)若点在上,且,判断直线与圆的位置关系,并说明理由.【典例2】(24-25高二上·辽宁·月考)“对号函数”的图象也可以看成是以与为渐近线的双曲线.设函数,若将其图象看成双曲线.(1)求双曲线的焦点坐标;(2)将双曲线绕着坐标原点O顺时针旋转,使焦点落到x轴上,得到双曲线,设双曲线的右焦点为F,过F的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,当时,求直线l的方程.【变式1】(24-25高二上·河北唐山·期中)已知双曲线的离心率为,实轴长为2.(1)求双曲线的标准方程(2)设直线与双曲线交于两点,是否存在满足(其中为坐标原点)若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【变式2】(25-26高三上·重庆·月考)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的与直线相切.(1)求椭圆的方程;(2)过定点斜率为的直线与椭圆交于两点,若求实数的值及的面积.【变式3】(24-25高二下·上海闵行·期末)在直角坐标系中,已知椭圆()的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.(1)求的标准方程;(2)若的斜率为,且,求的值;题型十三斜率乘积/和为定值结合定点(解答压轴综合问,中频)答|题|模|板1.明确斜率条件:设题目给出的斜率定值(如,为常数,椭圆中常为),转化为代数等式:→.2.设直线方程:设直线的方程为(或斜截式,避免讨论斜率不存在),联立与曲线方程得一元二次方程(或),验证,得韦达定理结果.3.代入斜率等式化简:将、(或、)代入,展开后代入韦达定理,整理得参数关系(如,为常数).4.分析定点/定值:若证直线过定点:将参数关系代入直线方程,整理为“参数×表达式1+表达式2=0”(如),令表达式1和2为0,解得定点(如).若证其他定值:结合步骤3的参数关系,代入目标表达式(如、,为定点),化简得常数.5.验证特殊情况:当直线斜率为0(或垂直x轴)时,代入验证是否符合结论,确保通用性.6.下结论:明确直线过定点或表达式为定值,完整书写解题结果.【典例1】(25-26高二上·广东东莞·期中)已知椭圆,点P为C的上顶点.(1)求椭圆C的离心率;(2)设与两坐标轴均不垂直的直线l与椭圆C交于异于P的两点A和B,设直线PA、PB的斜率分别为、.当时,判断直线l是否经过定点?若是,请求出这一定点;若不是,请说明理由.【典例2】(25-26高二上·河南南阳·月考)已知A,B是双曲线的左、右顶点,,点在C上.(1)求C的方程.(2)M是C左支上一点(异于点A),设直线交直线于点P,连接,直线与C的另一个交点为N,设直线,的斜率分别为,.(ⅰ)证明:为定值.(ii)证明:直线恒过定点.【变式1】(25-26高二上·江西南昌·期中)已知双曲线(,)的一条渐近线方程为,且过点.设A,B分别是C的左、右顶点,M,N是C的右支上异于点B的两点.(1)求C的方程;(2)设直线AM,BN的斜率分别为,,若,求证:直线MN恒过定点.【变式2】(24-25高二上·吉林长春·月考)已知点,是平面上一动点,以为直径的圆与轴相切,设动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的轨迹方程;(2)已知点,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.【变式3】(25-26高三上·湖北·期中)已知、分别是椭圆的左、右顶点,动点满足,过作于,线段交椭圆于点;过作,交椭圆于点.(1)设直线、的斜率分别为、,求的值;(2)求证:直线过定点;(3)设线段的垂直平分线交椭圆于、两点,若,求直线的斜率.期末基础通关练(测试时间:45分钟)一、解答题1.(25-26高二上·广东惠州·期中)已知双曲线C的方程为实轴长和离心率均为2.(1)求双曲线C的标准方程;(2)过且倾斜角为45°的直线l与双曲线C交于A,B两点,求的值.2.(25-26高二上·江苏扬州·期中)在平面直角坐标系中,椭圆的两个焦点分别是,,并且经过点.(1)求椭圆的离心率;(2)直线:与椭圆交于不同的两点.(ⅰ)求的取值范围;(ⅱ)若,求的值.3.(25-26高二上·湖南衡阳·期中)已知动点到点的距离比它到直线的距离小2,记动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)直线与曲线交于两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.4.(25-26高二上·安徽·期中)已知点在抛物线上,直线与抛物线交于A,B两点.(1)求的方程;(2)设直线与的斜率分别为,,.①证明:直线的斜率为定值;②若的面积为6,求所在直线方程.5.(25-26高二上·北京·期中)已知椭圆:()的右顶点为,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)过点的直线与椭圆交于,两点,为坐标原点,若的面积为,求直线的方程.6.(25-26高三上·安徽·月考)已知椭圆的离心率为,短轴长为.(1)求C的方程;(2)若直线与C交于两点,O为坐标原点,的面积为,求t的值.线的渐近线相同,且经过点.(1)求双曲线的方程;(2)若斜率为的直线过双曲线的左焦点,分别交双曲线于、两点,求证:.8.(24-25高二下·云南曲靖·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为3,是上的两点.(1)求的标准方程;(2)若线段的中点为,求直线的方程;(3)若(不在直线上),证明:直线过定点.期末重难突破练(测试时间:120分钟)一、解答题1.(25-26高二上·江西南昌·期中)已知抛物线的焦点为F,,O为坐标原点,抛物线C上存在点P,使得.(1)求抛物线C的方程;(2)已知过点F的直线交抛物线C于A,B两点,△AOB的面积为,求以线段AB为直径的圆的方程.2.(25-26高二上·天津·期末)已知椭圆的长轴长为4,焦距为2.(1)求椭圆的方程和离心率;(2)设为椭圆的右顶点,若直线与椭圆有唯一的公共点(在第一象限),直线与轴的正半轴交于点,直线与直线交于点(为原点),且,求直线的方程.3.(25-26高二上·北京·期中)已知椭圆的上顶点为,四个顶点组成的四边形面积为.(1)求椭圆的方程;(2)过点的动直线与椭圆交于两点,点关于轴的对称点为点,求证:直线恒过定点,并求出定点坐标4.(25-26高三上·河北承德·期中)已知椭圆的焦距为2,点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)若为椭圆上的动点,求的取值范围;(3)若点在椭圆上,点在直线上,且(O为坐标原点),判断直线与圆的位置关系,并证明你的结论.5.(25-26高二上·河南濮阳·期中)已知双曲线E:(,)的左、右焦点分别为,,离心率为,P为E上一点,且.(1)求E的方程;(2)过点且不与x轴重合的直线l交E于A,B两点,点B关于x轴的对称点为,求证:直线恒过点.6.(25-26高二上·江苏宿迁·期中)已知椭圆的焦距为,且经过点.(1)求椭圆的方程;(2)若直线与椭圆交于两点,点是轴上的一点,过点作直线的垂线,垂足为.是否存在点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.7.(25-26高二上·新疆克拉玛依·期中)已知椭圆与椭圆有相同的焦点,并且过.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线与椭圆交于两点,求面积的最大值及此时的直线方程.8.(25-

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