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第第頁專題05圓錐曲線之焦點三角形1.(2020·廣西欽州一中)設(shè)橢圓C:(a>0,b>0)的左?右焦點分別為,,離心率為.P是C上一點,且⊥.若的面積為4,則a=()A.1 B.2 C.4 D.8【答案】C【解析】(技巧法)(常規(guī)法),,由橢圓定義,,由⊥得,的面積為4,則,即,,即,解得,即,故選:C.2.(2020·伊美區(qū)第二中學)設(shè)是雙曲線的兩個焦點,是雙曲線上的一點,且,則的面積等于()A. B.C.24 D.48【答案】C【解析】雙曲線的實軸長為2,焦距為.根據(jù)題意和雙曲線的定義知,所以,,所以,所以.所以.故選:C3.(2023·四川涼山·統(tǒng)考一模)已知點在橢圓上,,是橢圓的左、右焦點,若,且的面積為2,則(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】畫出圖形,結(jié)合解三角形知識、數(shù)量積的定義、橢圓的定義以及平方關(guān)系即可求解.【詳解】如圖所示:設(shè),由題意,,兩式相比得,又,且,所以,而由余弦定理有,即,且由橢圓定義有,所以,解得.故選:C.4.(2023·海南海口·??寄M預(yù)測)已知、是橢圓的左右焦點,點為上一動點,且,若為的內(nèi)心,則面積的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由等面積法求出內(nèi)切圓的半徑的表達式,代入三角形的面積公式,可得所求的三角形的面積.【詳解】由橢圓的方程可得,,,設(shè)內(nèi)切圓的半徑為,則,可得,而,所以,所以,所以,因為,所以,即.故選:C.5.(2023·湖南益陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知橢圓的焦點為、,直線與橢圓相交于、兩點,當三角形為直角三角形時,橢圓的離心率等于(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】求出,根據(jù)直角三角形的幾何性質(zhì)可得出,可得出關(guān)于、的齊次等式,可得出關(guān)于的二次方程,結(jié)合可求得該橢圓的離心率的值.【詳解】將代入橢圓方程的方程得,可得,則,由對稱性可知,當三角形為直角三角形時,則該三角形為等腰直角三角形,因為為線段的中點,則,可得,即,等式兩邊同時除以可得,因為,解得.故選:B.6.(2023·河南·開封高中校考模擬預(yù)測)已知直線l與橢圓相切于點P,與圓交于A,B兩點,圓在點A,B處的切線交于點Q,O為坐標原點,則的面積的最大值為(
)A. B.1 C. D.2【答案】A【分析】由,,,四點共圓,結(jié)合圓與圓的位置關(guān)系得出相交弦方程,再由與橢圓相切,可得過的切線方程,從而得出,,再由橢圓的參數(shù)方程和向量的運算,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)求出最大值.【詳解】設(shè),,由,,可得四點,,,共圓,可得以為直徑的圓,方程為,聯(lián)立圓,相減可得的方程為,又與橢圓相切,若不與軸垂直時,當時,可化為,設(shè),在的切線方程為,即,同理可得時,在的切線方程為,若軸時,在點處的切線方程為,滿足故過的切線方程為,即為,由兩直線重合的條件可得,,由于在橢圓上,可設(shè),,,即有,,可得,且,,即有,當即或或或時,的面積取得最大值.故選:.【點睛】關(guān)鍵點睛:在求面積的最大值時,關(guān)鍵在于利用橢圓的參數(shù)方程設(shè)出點的坐標,進而結(jié)合三角恒等變換以及正弦函數(shù)的性質(zhì)得出面積的最大值.7.(2023·廣西桂林·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知,分別為橢圓的左、右焦點,P為橢圓上一動點,關(guān)于直線的對稱點為M,關(guān)于直線的對稱點為N,當最大時,則的面積為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】確定,,,當M,N,P三點共線時的值最大,計算,根據(jù)余弦定理得到,計算面積即可.【詳解】由橢圓的方程可得,,連接PM,PN,則,所以當M,N,P三點共線時的值最大,此時,,所以,在中,由余弦定理可得,即,可得,所以,故選:D8.(2021·全國·模擬預(yù)測)已知橢圓的左、右兩個焦點分別為、,為坐標原點,點在橢圓上,且,則的面積(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)點,根據(jù)點在橢圓上以及可得出關(guān)于、的方程組,求出的值,即可求得的面積.【詳解】在橢圓中,,,,則,設(shè),由點在橢圓上且,得,解得.所以.故選:B.9.(2020·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知是橢圓的左焦點,過且與軸垂直的直線與交于,兩點,點與關(guān)于原點對稱,則的面積為(
)A.2 B.3 C.6 D.12【答案】B【分析】根據(jù)橢圓,求得,進而求得坐標,再由點與關(guān)于原點對稱,得到坐標,可得的長度及點到直線的距離,然后由三角形面積公式求解.【詳解】因為橢圓,所以,因為過且與軸垂直的直線與交于,兩點,所以,因為點與關(guān)于原點對稱,所以,所以,點到直線的距離為2,所以的面積為.故選:B【點睛】本題考查直線與題意的位置關(guān)系以及對稱問題和三角形面積問題,還考查了運算求解能力,屬于中檔題.10.(2019·浙江·校聯(lián)考一模)已知橢圓:上的三點,,,斜率為負數(shù)的直線與軸交于,若原點是的重心,且與的面積之比為,則直線的斜率為A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè),,,直線BC的方程為.可得,;聯(lián)立,利用原點是△ABC的重心,得,.由,.由此可得,∵.∴.【詳解】設(shè),..,直線的方程為.∵原點是的重心,∴與的高之比為,又與的面積之比為,則.即,…①聯(lián)立.,…②,由①②整理可得:…③∵原點是的重心,∴,.∵,∴…④.由③④可得,∵.∴.故選C.【點睛】本題考查了橢圓的性質(zhì),直線與橢圓的位置關(guān)系,韋達定理的應(yīng)用,考查了計算能力、轉(zhuǎn)化思想,屬于中檔題.11.(2018·河北衡水·統(tǒng)考一模)已知點為橢圓:上一點,是橢圓的兩個焦點,如的內(nèi)切圓的直徑為3,則此橢圓的離心率為A. B. C. D.【答案】C【詳解】由橢圓的定義可知的周長為,設(shè)三角形內(nèi)切圓半徑為,所以的面積,整理得,又,故得橢圓的離心率為.故選:C.【點睛】本題主要考查橢圓的定義、性質(zhì)及離心率,屬于中檔題.離心率的求解在圓錐曲線的考查中是一個重點也是難點,一般求離心率有以下幾種情況:①直接求出,從而求出;②構(gòu)造的齊次式,求出;③采用離心率的定義以及圓錐曲線的定義來求解;④根據(jù)圓錐曲線的統(tǒng)一定義求解.本題中,根據(jù)三角形的面積可以建立關(guān)于焦半徑和焦距的關(guān)系.從而找出之間的關(guān)系,求出離心率.12.(2023·全國·模擬預(yù)測)如圖,已知雙曲線的左、右焦點分別為為雙曲線右支上一點,且的延長線交軸于點,且,的內(nèi)切圓半徑為4,的面積為9,則(
)
A.18 B.32 C.50 D.14【答案】C【分析】由雙曲線的定義,結(jié)合直角三角形內(nèi)切圓半徑的求法及相似三角形對應(yīng)線段成比例求解即可.【詳解】因為,所以,所以為直角三角形,所以,因為,所以.因為的面積為9,所以,因為,所以,所以.易知,所以,所以.故選:C.13.(2023·陜西·統(tǒng)考一模)已知,分別為雙曲線的左?右焦點,且,點P為雙曲線右支上一點,M為的內(nèi)心,若成立,則λ的值為(
)A. B. C.2 D.【答案】B【分析】根據(jù),可得,從而可求得離心率,設(shè)的內(nèi)切圓半徑為,根據(jù),可得,再根據(jù)雙曲線的定義即可得解.【詳解】因為,所以,即,所以,所以離心率,設(shè)的內(nèi)切圓半徑為,則,又,所以,即,所以,所以.故選:B.【點睛】根據(jù),得出是解決本題的關(guān)鍵所在.14.(2022·天津河東·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的焦點為、,拋物線的準線與交于、兩點,且三角形為正三角形,則雙曲線的離心率為()A. B. C. D.【答案】A【分析】求得,,由可得出關(guān)于、的齊次等式,結(jié)合可求得的值,即可得解.【詳解】拋物線的標準方程為,該拋物線的準線方程為,聯(lián)立可得,所以,,因為為等邊三角形,且為的中點,則且,所以,,即,即,所以,,因為,解得.故選:A.15.(2021·河北唐山·統(tǒng)考三模)已知雙曲線C:的左、右焦點分別為、,O為坐標原點,點P在C的一條漸近線上,若,則的面積為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由題設(shè)條件寫出焦點、的坐標,再根據(jù)點P在C的一條漸近線上且求出點P的縱坐標而得解.【詳解】雙曲線C:中,,,漸近線方程:,因,則點P在線段的中垂線:上,則P點縱坐標y0有,所以面積.故選:C16.(2019·遼寧沈陽·遼寧實驗中學校考模擬預(yù)測)已知雙曲線(,)的漸近線與圓相切,且過雙曲線的右焦點與x軸垂直的直線l與雙曲線交于點A,B,的面積為,則雙曲線的實軸的長為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)漸近線與圓相切求得,再根據(jù)的面積得到等式,聯(lián)立方程,即可求解.【詳解】設(shè)雙曲線()的漸近線方程為,圓的圓心坐標為,半徑為,可得,解得,所以漸近線方程為,即,即,將代入雙曲線的方程,得,整理得,所以,又由的面積為,即,即聯(lián)立方程組,解得,所以雙曲線的實軸的長為.故選:C.【點睛】本題主要考查了雙曲線的標準方程及簡單的幾何性質(zhì),以及點到直線的距離公式的綜合應(yīng)用,著重考查了推理與運算能力,屬于中檔試題.17.(2024·廣東廣州·華南師大附中校考一模)(多選題)橢圓的標準方程為為橢圓的左、右焦點,點.的內(nèi)切圓圓心為,與分別相切于點,則(
)A. B.C. D.【答案】BCD【分析】根據(jù)橢圓中焦點三角形的性質(zhì)求解,再結(jié)合三角形內(nèi)切圓的幾何性質(zhì)逐項判斷即可得結(jié)論.【詳解】橢圓:,則,所以,又,所以點再橢圓上,連接,
則,故A不正確;由橢圓的定義可得,又的內(nèi)切圓圓心為,所以內(nèi)切圓半徑,由于,所以,故,故C正確;又,所以,則,所以,故D正確;又,所以,又,所以,即,故B正確.故選:BCD.18.(2024·全國·模擬預(yù)測)(多選題)已知雙曲線C:的一條漸近線與直線垂直,焦距為,P是雙曲線右支上任意一點,過點P分別作兩條漸近線的平行線,與另外一條漸近線分別相交于點A,B,O是坐標原點,則下列結(jié)論中正確的是(
)A.雙曲線的方程為 B.雙曲線的離心率為C.的面積為定值 D.的最小值為【答案】AC【分析】根據(jù)垂直關(guān)系可得漸近線斜率,結(jié)合焦距即可求解,進而可判斷AB,聯(lián)立直線與雙曲線方程,根據(jù)韋達定理,結(jié)合弦長公式求解面積,即可判斷C,根據(jù)基本不等式即可判斷D.【詳解】選項A,B:由題意得雙曲線的一條漸近線的斜率為,又焦距為,所以得,因此雙曲線的方程為,離心率,故選項A正確,選項B錯誤;選項C:設(shè),易知雙曲線的漸近線的方程為,則由,解得,不妨取,同理可得,則,,(另解:,)于是,由于點P在雙曲線上,所以,因此,所以的面積,由于是定值,所以也為定值,故選項C正確;選項D:易知,當且僅當時取等號,所以的最小值為,故選項D錯誤.故選:AC19.(2023·湖南長沙·雅禮中學??家荒#ǘ噙x題)如圖,已知雙曲線:的左右焦點分別為,,以為直徑的圓與雙曲線在第一象限交于點B,連接,,與雙曲線左支交于點P,與漸近線分別交于點M,N,則(
)A.B.C.過的雙曲線的弦的長度的最小值為8D.點B到兩條漸近線的距離的積為【答案】AD【分析】由,若結(jié)合已知可得,設(shè)且,應(yīng)用點在雙曲線上、兩點距離公式求坐標,寫出直線求出坐標,進而判斷各項的正誤即可.【詳解】由題設(shè),若,則,,即,可得,若且,則,可得,故,所以,直線為,即,而漸近線為,所以,,則,又,可得(舍)或,故,所以,即,A正確;而,B錯誤;令,則,可得,故過垂直于x軸所得弦長為8,而過和兩頂點的直線,所得弦長為2,所以過的雙曲線的最短弦為2,C錯誤;由到的距離為,到的距離為,所以B到兩條漸近線的距離的積為,D正確.故選:AD20.(2023·山東菏澤·山東省東明縣第一中學校聯(lián)考模擬預(yù)測)(多選題)已知雙曲線(,)的上、下焦點分別為、,過點且與一條漸近線垂直的直線l與C的上支交于點P,垂足為A,且,O為坐標原點,則(
)A.雙曲線C的漸近線方程為 B.雙曲線C的離心率為C.三角形的面積為 D.直線l被以為直徑的圓截得的弦長為【答案】BC【分析】利用雙曲線的定義、漸近線方程、離心率公式及平面幾何的相關(guān)知識解決本題.【詳解】設(shè)焦距為2c,不妨取C的一條漸近線,則直線,垂足為A,易知,,因為,由雙曲線的定義可知,設(shè)線段的中點為E,則,所以,,在中,,即,得,故雙曲線的漸近線方程為,A錯誤;,解得,B正確;,C正確;設(shè)直線l被以為直徑的圓截得的弦為MN,易知點A即為MN中點,故,D錯誤.故選:BC.21.(2023·江蘇蘇州·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知橢圓的左、右焦點分別為,,是上異于頂點的一點,為坐標原點,為線段的中點,的平分線與直線交于點,當四邊形的面積為時,.【答案】【分析】根據(jù)定義結(jié)合中位線及面積公式計算正弦值即可.【詳解】
由題可知,.因為平分,所以到,的距離相等,設(shè)為,則.易知是的中位線,延長,交于點,則為的中點,過作于,易得,則,從而.故答案為:22.(2022·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知橢圓,,分別為其左、右焦點,以為直徑的圓與橢圓E在第一象限交于點P,在第三象限交于點Q.若的面積為,則.【答案】/【分析】通過的位置關(guān)系可以判斷出PQ為圓O的直徑,由此易知四邊形為矩形,將轉(zhuǎn)化為焦點三角形的面積后即可判斷出之間的關(guān)系,進行求解.【詳解】如下圖所示:由對稱性知PQ為圓O的直徑,所以.又因為,,所以四邊形為矩形,所以.因為,,所以,,,則.故答案為:【點睛】橢圓上一點與兩焦點構(gòu)成的三角形,稱為橢圓的焦點三角形,與焦點三角形有關(guān)的計算或證明常利用正弦定理、余弦定理、|PF1|+|PF2|=2a,得到a,c的關(guān)系.23.(2020·江蘇蘇州·吳江盛澤中學模擬預(yù)測)已知橢圓C:,左、右焦點分別為、,是橢圓C上位于第一象限內(nèi)的點且滿足,延長交橢圓C于點Q,則△的內(nèi)切圓半徑是.【答案】【詳解】由橢圓的性質(zhì)知,,.而直角△的內(nèi)切圓半徑是,在△中,,.因為,即,所以,可得,所以在△中,,可得,解得:,則的內(nèi)切圓半徑是.【點睛】本題考查了圓錐曲線中橢圓基本量的計算問題,焦點三角形問題是橢圓中的常見題型,本題的切入口是利用面積和求內(nèi)切圓的半徑。此題屬于中檔題.24.(2020·江蘇南通·江蘇省如皋中學校考二模)已知,分別為其左右焦點,為上任意一點,為平分線與軸交點,過作垂線,垂足分別為,求的最大值.【答案】【解析】設(shè),,,計算,化簡得到,再計算最值得到答案.【詳解】設(shè),,,故,故,,故.當為上下頂點時,,,等號成立.故答案為:.【點睛】本題考查了橢圓內(nèi)的面積的最值問題,意在考查學生的計算能力和轉(zhuǎn)化能力.25.(2023·河南新鄉(xiāng)·新鄉(xiāng)市第一中學??寄M預(yù)測)已知雙曲線:()的離心率為3,焦點分別為,,點在雙曲線上.若的周長為,則的面積是.【答案】【分析】設(shè),由的周長為,得到,再由雙曲線的定義得到,聯(lián)立解得m,n,然后在中,利用余弦定理和三角形面積公式求解.【詳解】解:設(shè),因為雙曲線:()的離心率為3,所以,即,又的周長為,所以,由雙曲線的定義得,解得,由余弦定理得,則,所以,故答案為:26.(2023·四川·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線的左?右焦點分別為,離心率為2,焦點到漸近線的距離為.過作直線交雙曲線的右支于兩點,若分別為與的內(nèi)心,則的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)雙曲線的標準方程和幾何關(guān)系即可求解.【詳解】設(shè)半焦距為,由題意知,,所以,所以,雙曲線.
記的內(nèi)切圓與邊,,分別相切于點,則橫坐標相等,則,,,由,即,得,即,記的橫坐標為,則,于是,得,同理內(nèi)心的橫坐標也為,則軸.設(shè)直線的傾斜角為,則,在中,,由于直線與的右支有2個交點,且一條漸近線的斜率為,傾斜角為,可得,即,可得的范圍是.故答案為:.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵是根據(jù)雙曲線的定義結(jié)合三角形內(nèi)切圓的性質(zhì)得到的表達式,然后結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)即得.27.(2023·四川成都·四川省成都市玉林中學校考模擬預(yù)測)已知雙曲線的左、右焦點分別為,,過且垂直于x軸的直線與該雙曲線的左支交于A,B兩點,,分別交y軸于P,Q兩點,若的周長為16,則的最大值為.【答案】4【分析】由雙曲線定義可得,分析可得為的中位線,結(jié)合、的周長關(guān)系可得,AB為雙曲線的通徑即,聯(lián)立上式可得,則可由均值不等式求二次商式最大值.【詳解】∵軸且過,則AB為雙曲線的通徑,由,代入雙曲線可得,故.為的中點,,則為的中位線,故,又的周長為,則的周長為①,∵②,故由①②可得,即,可得.故,當且僅當即時取等號.故答案為:428.(2022·陜西·統(tǒng)考二模)已知橢圓,雙曲線的離心率互為倒數(shù),,為雙曲線的左、右焦點,設(shè)點M為的漸近線上的一點,若(O為坐標原點),的面積為16,則的方程為.【答案】【分析】根據(jù)橢圓的離心率求得雙曲線的離心率,從而求得雙曲線漸近線的方程,根據(jù)以及的面積列方程,化簡求得,從而求得的方程.【詳解】橢圓的離心率為,所以雙曲線的離心率為,不妨設(shè)在直線上,設(shè),則,設(shè),,則,∵,∴.整理得①,依題意:,即:②,①②聯(lián)立得.∴,,,∴的方程為:.故答案為:29.(2021·上海徐匯·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的左、右焦點分別為、,直線與的左、右支分別交于點、(、均在軸上方).若直線、的斜率均為,且四邊形的面積為,則.【答案】【分析】設(shè)點關(guān)于原點的對稱點為點,連接,分析可知四邊形為平行四邊形,可得出,設(shè),可得出直線的方程為,設(shè)點、,將直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,列出韋達定理,求出的取值范圍,利用三角形的面積公式可求得的值,即可求得的值.【詳解】解:設(shè)點關(guān)于原點的對稱點為點,連接,如下圖所示:在雙曲線中,,,則,即點、,因為原點為、的中點,則四邊形為平行四邊形,所以,且,因為,故、、三點共線,所以,,故,由題意可知,,設(shè),則直線的方程為,設(shè)點、,聯(lián)立,可得,所以,,可得,由韋達定理可得,,可得,,整理可得,即,解得或(舍),所以,,解得.故答案為:.30.(2023·天津·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的兩條漸近線與拋物線的準線分別交于兩點,為坐標原點.若雙曲線的離心率為2,的面積為,則.【答案】【詳解】試題分析:有得所以雙曲線的漸近線為又拋物線的準線方程為聯(lián)立雙曲線的漸近線和拋物線的準線方程得在中,到的距離為..考點:雙曲線與拋物線的幾何性質(zhì).31.(2024·湖北武漢·武漢市第六中學校聯(lián)考二模)已知橢圓的左焦點為,且過點.(1)求橢圓的標準方程;(2)過作一條斜率不為0的直線交橢圓于、兩點,為橢圓的左頂點,若直線、與直線分別交于、兩點,與軸的交點為,則是否為定值?若為定值,請求出該定值;若不為定值,請說明理由.【答案】(1)(2)為定值.【分析】(1)由橢圓所過的點及焦點坐標求橢圓參數(shù),即可得方程;(2)設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立橢圓并應(yīng)用韋達定理,寫出直線的方程,進而求縱坐標,同理求縱坐標,由化簡即可得結(jié)果.【詳解】(1)由題知,橢圓的右焦點為,且過點,結(jié)合橢圓定義,所以,所以.又,所以,則的標準方程為.(2)設(shè)直線的方程為,,,由,得,易知,所以,,直線的方程為,令得,,同理可得,所以,為定值..32.(2023·湖南衡陽·衡陽市八中??家荒#┮阎p曲線的左、右焦點為、,虛軸長為,離心率為,過的左焦點作直線交的左支于A、B兩點.(1)求雙曲線C的方程;(2)若,求的大??;(3)若,試問:是否存在直線,使得點在以為直徑的圓上?請說明理由.【答案】(1)(2)(3)不存在,理由見解析【分析】(1)根據(jù)條件列出關(guān)于的方程組,由此求解出的值,則雙曲線方程可知;(2)根據(jù)雙曲線的定義求解出,在中利用余弦定理求解出的值,則的大小可知;(3)當?shù)男甭什淮嬖跁r,直接分析即可,當?shù)男甭蚀嬖跁r,設(shè)出的方程并與雙曲線方程聯(lián)立,得到橫坐標的韋達定理形式,根據(jù)進行化簡計算,從而判斷出是否存在.【詳解】(1)由題意可知:,解得,所以雙曲線的方程為:;(2)因為,所以,且,所以,所以的大小為;(3)假設(shè)存在滿足要求,當?shù)男甭什淮嬖跁r,,由解得,所以,所以不垂直,故不滿足要求;當?shù)男甭蚀嬖跁r,因為與雙曲線有兩個交點,所以,即,設(shè),,聯(lián)立可得,且,即,所以,所以,所以,所以,所以也不滿足要求,故假設(shè)不成立,即不存在直線,使得點在以為直徑的圓上.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查直線與雙曲線的綜合應(yīng)用,對學生的轉(zhuǎn)化與計算能力要求較高,難度較大.解答本題第三問的關(guān)鍵在于:將“以為直徑的圓過點”轉(zhuǎn)化為“”,從而轉(zhuǎn)化為坐標之間的運算.33.(2023·安徽合肥·校聯(lián)考三模)已知點,動點在直線:上,過點且垂直于軸的直線與線段的垂直平分線交于點,記點的軌跡為曲線.(1)求曲線的標準方程;(2)過的直線與曲線交于A,兩點,直線,與圓的另一個交點分別為,,求與面積之比的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用拋物線定義即可求得曲線的標準方程;(2)先求得的表達式,再利用均值定理即可求得其最大值.【詳解】(1)過點且垂直于軸的直線與線段的垂直平分線交于點,則,則點到直線和定點距離相等,則的軌跡為以為焦點以直線為準線的拋物線,則曲線的方程為:(2)設(shè)A,,,坐標分別為,,,,因為
令直線:,,:,,由得:,由得:所以
令:,與聯(lián)立得:,所以,,,則所以,代入得:
又因為,所以,當且僅當,時取等號所以與面積之比的最大值為34.(2023·江西贛州·南康中學校聯(lián)考模擬預(yù)測)在平面直角坐標系內(nèi),已知定點,定直線,動點P到點F和直線l的距離的比值為,記動點P的軌跡為曲線E.(1)求曲線E的方程.(2)以曲線E上一動點M為切點作E的切線,若直線與直線l交于點N,試探究以線段MN為直徑的圓是否過x軸上的定點.若過定點.求出該定點坐標;若不過,請說明理由.【答案】(1)(2)定點,理由見解析【分析】(1)設(shè)點是所求軌跡上的任意一點,根據(jù)題意,列出方程,即可求解;(2)設(shè)的方程為,聯(lián)立方程組,根據(jù),求得,得到,求得,再聯(lián)立兩直線,求得,設(shè),結(jié)合恒成立,化簡得到恒成立,求得的值,即可求解.【詳解】(1)解:設(shè)點是所求軌跡上的任意一點,因為定點,定直線l:,動點P到點F和直線l的距離的比值為,可得,化簡得,所以曲線的方程為.(2)解:因為直線與相交,所以的斜率存在,可設(shè)的方程為,聯(lián)立方程組,整理得,則,可得,即且,所以,即,所以,則,所以,聯(lián)立方程組,解得,即,假設(shè)以線段為直徑的圓過軸上一定點,設(shè)為,則,所以恒成立,即,可得,即,整理得,即,即恒成立,要使得恒成立,則,所以恒過定點,即以線段為直徑的圓過軸上一定點.【點睛】方法總結(jié):解答圓錐曲線的定點、定值問題的策略:1、參數(shù)法:參數(shù)解決定點問題的思路:①引進動點的坐標或動直線中的參數(shù)表示變化量,即確定題目中核心變量(通常為變量);②利用條件找到過定點的曲線之間的關(guān)系,得到關(guān)于與的等式,再研究變化量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,得出定點的坐標;2、由特殊到一般發(fā):由特殊到一般法求解定點問題時,常根據(jù)動點或動直線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關(guān).
35.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)已知橢圓的左、右焦點分別為,,直線與C交于A,B兩點,若面積是面積的2倍,則(
).A. B. C. D.【答案】C【分析】首先聯(lián)立直線方程與橢圓方程,利用,求出范圍,再根據(jù)三角形面積比得到關(guān)于的方程,解出即可.【詳解】將直線與橢圓聯(lián)立,消去可得,因為直線與橢圓相交于點,則,解得,設(shè)到的距離到距離,易知,則,,,解得或(舍去),故選:C.36.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)設(shè)O為坐標原點,為橢圓的兩個焦點,點P在C上,,則(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】方法一:根據(jù)焦點三角形面積公式求出的面積,即可得到點的坐標,從而得出的值;方法二:利用橢圓的定義以及余弦定理求出,再結(jié)合中線的向量公式以及數(shù)量積即可求出;方法三:利用橢圓的定義以及余弦定理求出,即可根據(jù)中線定理求出.【詳解】方法一:設(shè),所以,由,解得:,由橢圓方程可知,,所以,,解得:,即,因此.故選:B.方法二:因為①,,即②,聯(lián)立①②,解得:,而,所以,即.故選:B.方法三:因為①,,即②,聯(lián)立①②,解得:,由中線定理可知,,易知,解得:.故選:B.【點睛】本題根據(jù)求解的目標可以選擇利用橢圓中的二級結(jié)論焦點三角形的面積公式快速解出,也可以常規(guī)利用定義結(jié)合余弦定理,以及向量的數(shù)量積解決中線問題的方式解決,還可以直接用中線定理解決,難度不是很大.37.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)已知是雙曲線C的兩個焦點,P為C上一點,且,則C的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)雙曲線的定義及條件,表示出,結(jié)合余弦定理可得答案.【詳解】因為,由雙曲線的定義可得,所以,;因為,由余弦定理可得,整理可得,所以,即.故選:A【點睛】關(guān)鍵點睛:雙曲線的定義是入手點,利用余弦定理建立間的等量關(guān)系是求解的關(guān)鍵.38.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)設(shè)為坐標原點,直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于兩點,若的面積為8,則的焦距的最小值為(
)A.4 B.8 C.16 D.32【答案】B【分析】因為,可得雙曲線的漸近線方程是,與直線聯(lián)立方程求得,兩點坐標,即可求得,根據(jù)的面積為,可得值,根據(jù),結(jié)合均值不等式,即可求得答案.【詳解】雙曲線的漸近線方程是直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點不妨設(shè)為在第一象限,在第四象限聯(lián)立,解得故聯(lián)立,解得故面積為:雙曲線其焦距為當且僅當取等號的焦距的最小值:故選:B.【點睛】本題主要考查了求雙曲線焦距的最值問題,解題關(guān)鍵是掌握雙曲線漸近線的定義和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值時,要檢驗等號是否成立,考查了分析能力和計算能力,屬于中檔題.39.(2022·天津·統(tǒng)考高考真題)已知拋物線分別是雙曲線的左、右焦點,拋物線的準線過雙曲線的左焦點,與雙曲線的漸近線交于點A,若,則雙曲線的標準方程為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】由已知可得出的值,求出點的坐標,分析可得,由此可得出關(guān)于、、的方程組,解出這三個量的值,即可得出雙曲線的標準方程.【詳解】拋物線的準線方程為,則,則、,不妨設(shè)點為第二象限內(nèi)的點,聯(lián)立,可得,即點,因為且,則為等腰直角三角形,且,即,可得,所以,,解得,因此,雙曲線的標準方程為.故選:C.40.(2019·全國·高考真題)設(shè)為橢圓的兩個焦點,為上一點且在第一象限.若為等腰三角形,則的坐標為.【答案】【分析】根據(jù)橢圓的定義分別求出,設(shè)出的坐標,結(jié)合三角形面積可求出的坐標.【詳解】由已知可得,又為上一點且在第一象限,為等腰三角形,.∴.設(shè)點的坐標為,則,又,解得,,解得(舍去),的坐標為.【點睛】本題考查橢圓標準方程及其簡單性質(zhì),考查數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化與化歸的能力,很好的落實了直觀想象、邏輯推理等數(shù)學素養(yǎng).41.(2009·重慶·高考真題)已知橢圓的左、右焦點分別為,若橢圓上存在一點使,則該橢圓的離心率的取值范圍為.【答案】【詳解】試題分析:在△PF1F2中,由正弦定理得:,則由已知得:,即:a|PF1|=|cPF2|設(shè)點(x0,y0)由焦點半徑公式,得:|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0,則a(a+ex0)=c(a-ex0)解得:x0=,由橢圓的幾何性質(zhì)知:x0>-a則>-a整理得e2+2e-1>0,解得:e<--1或e>-1,又e∈(0,1),故橢圓的離心率:e∈(-1,1),故答案為(-1,1).考點:本題主要考查了橢圓的定義,性質(zhì)及焦點三角形的應(yīng)用,特別是離心率應(yīng)是橢圓考查的一個亮點,多數(shù)是用a,b,c轉(zhuǎn)化,用橢圓的范圍來求解離心率的范圍.點評:解決該試題的關(guān)鍵是能通過橢圓的定義以及焦點三角形的性質(zhì)得到a,b,c的關(guān)系式的轉(zhuǎn)換,進而得到離心率的范圍.42.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)已知雙曲線的右焦點為,漸近線方程為.(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,點在C上,且.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在上;②;③.注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個解答計分.【答案】(1)(2)見解析【分析】(1)利用焦點坐標求得的值,利用漸近線方程求得的關(guān)系,進而利用的平方關(guān)系求得的值,得到雙曲線的方程;(2)先分析得到直線的斜率存在且不為零,設(shè)直線AB的斜率為k,M(x0,y0),由③|AM|=|BM|等價分析得到;由直線和的斜率得到直線方程,結(jié)合雙曲線的方程,兩點間距離公式得到直線PQ的斜率,由②等價轉(zhuǎn)化為,由①在直線上等價于,然后選擇兩個作為已知條件一個作為結(jié)論,進行證明即可.【詳解】(1)右焦點為,∴,∵漸近線方程為,∴,∴,∴,∴,∴.∴C的方程為:;(2)由已知得直線的斜率存在且不為零,直線的斜率不為零,若選由①②推③或選由②③推①:由②成立可知直線的斜率存在且不為零;若選①③推②,則為線段的中點,假若直線的斜率不存在,則由雙曲線的對稱性可知在軸上,即為焦點,此時由對稱性可知、關(guān)于軸對稱,與從而,已知不符;總之,直線的斜率存在且不為零.設(shè)直線的斜率為,直線方程為,則條件①在上,等價于;兩漸近線的方程合并為,聯(lián)立消去y并化簡整理得:設(shè),線段中點為,則,設(shè),則條件③等價于,移項并利用平方差公式整理得:,,即,即;由題意知直線的斜率為,直線的斜率為,∴由,∴,所以直線的斜率,直線,即,代入雙曲線的方程,即中,得:,解得的橫坐標:,同理:,∴∴,∴條件②等價于,綜上所述:條件①在上,等價于;條件②等價于;條件③等價于;選①②推③:由①②解得:,∴③成立;選①③推②:由①③解得:,,∴,∴②成立;選②③推①:由②③解得:,,∴,∴,∴①成立.43.(2019·全國·高考真題)已知是橢圓的兩個焦點,P為C上一點,O為坐標原點.(1)若為等邊三角形,求C的離心率;(2)如果存在點P,使得,且的面積等于16,求b的值和a的取值范圍.【答案】(1);(2),a的取值范圍為.【分析】(1)先連結(jié),由為等邊三角形,得到,,;再由橢圓定義,即可求出結(jié)果;(2)先由題意得到,滿足條件的點存在,當且僅當,,,根據(jù)三個式子聯(lián)立,結(jié)合題中條件,即可求出結(jié)果.【詳解】(1)連結(jié),由為等邊三角形可知:在中,,,,于是,故橢圓C的離心率為;(2)[方法一]【橢圓的定義+基本不等式】由題意可知,且,所以.因為,所以.又因為,且,所以,從而,故,所以,a的取值范圍為.[方法二]【最優(yōu)解:橢圓的定義+余弦定理】由題意有則,即,當且僅當時,等號成立.此時P為短軸端點,,且滿足.即當時,存在點P,使得,且的面積等于16.故,a的取值范圍為.[方法三]【余弦定理+面積公式】設(shè),對橢圓上任一點P,設(shè),由余弦定理有,所以,即.則.又,即.由于,則以O(shè)為
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