
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
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文檔簡介
專題8.8直線與圓錐曲線的位置關(guān)系【七大題型】
【新高考專用】
?熱點(diǎn)題型歸納
【題型1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系】..........................................................4
【題型2圓錐曲線的弦長問題】................................................................4
【題型3圓錐曲線的中點(diǎn)弦問題】..............................................................6
【題型4圓錐曲線中的三角形(四邊形)面積問題】..............................................7
【題型5圓錐曲線中的最值問題】..............................................................8
【題型6圓錐曲線中的向量問題1...............................................................................................9
【題型7圓錐曲線中的探索性問題】...........................................................11
?考情分析
1、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
考點(diǎn)要求真題統(tǒng)計考情分析
2022年新高考全國I卷:第
22題,12分
2022年新高考全國II卷:第22
題,12分圓錐曲線是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,直線
2023年新高考I卷:第22題,與圓錐曲線的位置關(guān)系是每年高考必考
(1)了解直線與圓錐曲線
12分內(nèi)容.從近幾年的高考情況來看,本節(jié)內(nèi)
位置關(guān)系的判斷方法
2023年新高考H卷:第21題,容主要以解答題的形式考查,考查方向
⑵掌握直線被圓錐曲線
12分主要有兩個方面:一是平面解析幾何通
所截的弦長公式
2023年全國甲卷(理數(shù)):性通法的研究;二是圓錐曲線中的弦長、
⑶能利用方程及數(shù)形結(jié)
第20題,12分面積、最值、定點(diǎn)、定值或定直線等問
合思想解決焦點(diǎn)弦、中點(diǎn)
2024年新高考I卷:第16題,題的求解;有時會與向量、數(shù)列等知識
弦問題
15分結(jié)合考查,其思維要求高,計算量較大,
2024年新高考II卷:第10題,需要靈活求解.
6分
2024年新高考II卷:第19題,
17分
?知識梳理
【知識點(diǎn)1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系】
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(guān)于x(或y)的一元二次方程,則直線與圓錐曲線
相交u臺△>();直線與圓錐曲線相切u》A=。;直線與圓錐曲線相離u今△<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(diǎn).
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(diǎn).
【知識點(diǎn)2圓錐曲線中的弦長問題】
1.橢圓的弦長問題
(1)定義:直線與橢圓的交點(diǎn)間的線段叫作橢圓的弦.
工2V2
(2)弦長公式:設(shè)直線/:y=foc+加交橢圓后+方?=:!(a>6>0)于尸I(XQI),尸2(如”)兩點(diǎn),
則出尸21=0+左[Xi—句或l^lAl=J+%|凹—.
2.雙曲線的弦長問題
2
①弦長公式:直線>=息+6與雙曲線相交所得的弦長d=\^\+k\xi—x2\=十%|%-R.
②解決此類問題時要注意是交在同一支,還是交在兩支上.
③處理直線與圓錐曲線相交弦有關(guān)問題時,利用韋達(dá)定理、點(diǎn)差法的解題過程中,并沒有條件確定直
線與圓錐曲線一定會相交,因此,最后要代回去檢驗.
④雙曲線的通徑:
過焦點(diǎn)且與焦點(diǎn)所在的對稱軸垂直的直線被雙曲線截得的線段叫作雙曲線的通徑.無論焦點(diǎn)在x軸上還
是在〉軸上,雙曲線的通徑總等于笠
3.拋物線的弦長問題
設(shè)直線與拋物線交于/(%,%),夙X"乃)兩點(diǎn),貝U
2
\AB\=\/(1+k~\xx—x2)=+尸?7(X]+.2)2-4氏工2或
\AB\={(1+表)(M—乃丁=J1+表?,(%+于>一4川為(左為直線的斜率,際0).
【知識點(diǎn)3圓錐曲線中的中點(diǎn)弦與焦點(diǎn)弦問題】
1.橢圓的“中點(diǎn)弦問題”
(1)解決橢圓中點(diǎn)弦問題的兩種方法
①根與系數(shù)的關(guān)系法:聯(lián)立直線方程和橢圓方程構(gòu)成方程組,消去一個未知數(shù),利用一元二次方程根
與系數(shù)的關(guān)系以及中點(diǎn)坐標(biāo)公式解決.
②點(diǎn)差法:利用端點(diǎn)在曲線上,坐標(biāo)滿足方程,將端點(diǎn)坐標(biāo)分別代入橢圓方程,然后作差,構(gòu)造出中
點(diǎn)坐標(biāo)和斜率的關(guān)系.
22
設(shè)/(%,珀,3(%2,歹2),代入橢圓方程%+方=1(a>6>0),
①.②可得3+X2)'I—必)+(凹+Rj…)巾,
ab
設(shè)線段的中點(diǎn)為尸(X。/。),當(dāng)x#X2時,有£+W=°.
因為尸(X。0。)為弦的中點(diǎn),從而轉(zhuǎn)化為中點(diǎn)尸(x。,%)與直線N2的斜率之間的關(guān)系,這就是處理弦
中點(diǎn)軌跡問題的常用方法.
(2)弦的中點(diǎn)與直線的斜率的關(guān)系
線段48是橢圓£+,=1(。>6>0)的一條弦,當(dāng)弦所在直線的斜率存在時,弦AB的中點(diǎn)”的坐標(biāo)
為,則弦AB所在直線的斜率為-孕,即心心kAB=~~.
aJ。Q
2.雙曲線的“中點(diǎn)弦問題”
“設(shè)而不求”法解決中點(diǎn)弦問題:
①過橢圓內(nèi)一點(diǎn)作直線,與橢圓交于兩點(diǎn),使這點(diǎn)為弦的中點(diǎn),這樣的直線一定存在,但在雙曲線的
這類問題中,則不能確定.要注意檢驗.
②在解決此類問題中,常用韋達(dá)定理及垂直直線的斜率關(guān)系.常用的解題技巧是如何應(yīng)用直線方程將
乃必轉(zhuǎn)化為能用韋達(dá)定理直接代換的4+刈戶產(chǎn)2.垂直關(guān)系有時用向量的數(shù)量關(guān)系來刻畫,要注意轉(zhuǎn)化.
3.拋物線的焦點(diǎn)弦問題
拋物線y2=2/M>0)上一點(diǎn)/(無0,%)與焦點(diǎn)廠(彳,0)的距離為l"1=Xo+-y,若MV為拋物線y2=20x(f?>0)
的焦點(diǎn)弦,則焦點(diǎn)弦長為|MV|=Xi+x?+p(Xi,x2分別為MN的橫坐標(biāo)).
設(shè)過拋物線焦點(diǎn)的弦的端點(diǎn)為/(磯弘)乃(向,g),則四種標(biāo)準(zhǔn)方程形式下的弦長公式為:
標(biāo)準(zhǔn)方程弦長公式
y2=2px(p>0)\AB\=x\+x0+p
y2=-2px(p>0)M=p-(X1+X2)
2
x=2py(p>0)\AB\=yi+y2+p
x2=-2py(p>0)\AB^p-(yx+y^
【知識點(diǎn)4圓錐曲線中最值問題的解題策略】
1.處理圓錐曲線最值問題的求解方法
圓錐曲線中的最值問題類型較多,解法靈活多變,但總體上主要有兩種方法:
一是利用幾何法,即通過利用曲線的定義、幾何性質(zhì)以及平面幾何中的定理、性質(zhì)等進(jìn)行求解;
二是利用代數(shù)法,即把要求最值的幾何量或代數(shù)表達(dá)式表示為某個(些)參數(shù)的函數(shù)(解析式),然后利用
函數(shù)方法、不等式方法等進(jìn)行求解.
【知識點(diǎn)5圓錐曲線中的探索性問題的解題策略】
1.圓錐曲線中的探索性問題
此類問題一般分為探究條件、探究結(jié)論兩種.若探究條件,則可先假設(shè)條件成立,再驗證結(jié)論是否成立,
成立則存在,否則不存在;若探究結(jié)論,則應(yīng)先求出結(jié)論的表達(dá)式,再針對其表達(dá)式進(jìn)行討論,往往涉及
對參數(shù)的討論.
【方法技巧與總結(jié)】
Y-p2
1.已知M,N是橢圓C:后+泉=1(Q>6>0)上的兩點(diǎn),點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn),且尸是M,N的中點(diǎn),則
.._b2
^MN.k(jp―2?
a
Z)2
2.若曲線為雙曲線,其余條件不變,貝曝肱v?生戶=后.
3.若曲線為拋物線,P(x。,%)為弦MV的中點(diǎn):左加=3(開口向右),心加=一二(開口向左),
,0歹0
kMN—萬(開口向上),kMN=—萬(開口向下).
?舉一反三
【題型1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系】
【例1】(2024?山東?模擬預(yù)測)已知直線1:y=kx+l,橢圓C:9+必=1,貝『%=0”是“I與C相切”的
()
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分又不必要條件
【變式1-1](2024?廣東肇慶?模擬預(yù)測)已知雙曲線則過點(diǎn)(2,西)與E有且只有一個公共點(diǎn)的
直線共有()
A.4條B.3條C.2條D.1條
【變式1-2](2024?江蘇宿遷?三模)已知拋物線C:久2=y,點(diǎn)則“爪>1”是“過M且與C僅有一個公
共點(diǎn)的直線有3條”的()
A.充分條件B.必要條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件
【變式1-3](2024?上海?模擬預(yù)測)已知直線嗚橢圓r,點(diǎn)%尸2分別為橢圓吟+必=1的左右焦點(diǎn),直線
FiMll,F2N11,垂足分別為點(diǎn)MN(M,N不重合),那么“直線,與橢圓「相切”是“|2M|?丹州=1”的
()
A.充分非必要B.必要非充分
C.充分必要D.既非充分又非必要
【題型2圓錐曲線的弦長問題】
【例2】(2024?安徽蚌埠?模擬預(yù)測)已知雙曲線值/一,=1(£1>0,6>0)的左頂點(diǎn)是2(-1,0),一條漸近線
的方程為丫=乂.
(1)求雙曲線£的離心率;
⑵設(shè)直線y=與雙曲線E交于點(diǎn)PQ,求線段P。的長.
22
【變式2-1](2024?河南?模擬預(yù)測)己知橢圓。云+藍(lán)=l(a>6>0)的左、右焦點(diǎn)分別為2,打,點(diǎn)「(但舊)
為橢圓C上一點(diǎn),且△0%出的面積為2遍.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若傾斜角為;的直線/與C相交于兩個不同的點(diǎn)4B,求|4B|的最大值.
【變式2-2](2024?全國?模擬預(yù)測)已知雙曲線喏—'=l(a>0,6〉0)一個焦點(diǎn)F到漸近線的距離為房
且離心率為2.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)M,N分別是雙曲線C左、右兩支上的動點(diǎn),4為雙曲線C的左頂點(diǎn),若直線力M,AN的斜率分別為的,七,
且的??==9近,求直線MN的方程.
22
【變式2-3](2024?四川成都?模擬預(yù)測)已知橢圓+標(biāo)=l(a>6>0)與拋物線C2:V=4以的圖象在
第一象限交于點(diǎn)P.若橢圓的右頂點(diǎn)為3,且|PB|=9a.
(1)求橢圓的的離心率.
(2)若橢圓的的焦距長為2,直線/過點(diǎn)反設(shè)/與拋物線。2相交于不同的兩點(diǎn)〃、N,且AOMN的面積為
24,求線段|MN|的長度.
【題型3圓錐曲線的中點(diǎn)弦問題】
22
【例3】(2024?陜西西安?模擬預(yù)測)已知橢圓C:芯+左=l(a>b>0)的一個焦點(diǎn)與拋物線產(chǎn)=4x的焦點(diǎn)重
合,離心率為:
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點(diǎn)尸(-,0)作斜率為|的直線交橢圓C于P,Q兩點(diǎn),求弦PQ中點(diǎn)坐標(biāo).
【變式3-1](2024?廣東?二模)已知雙曲線C:*看=l(a>0/>0)的焦點(diǎn)與橢圓9+%=1的焦點(diǎn)重合,
其漸近線方程為丫=士爭.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若48為雙曲線C上的兩點(diǎn)且不關(guān)于原點(diǎn)對稱,直線1丁=9過48的中點(diǎn),求直線4B的斜率.
【變式3-2](2024?陜西西安?三模)已知橢圓C:5+,=l(a>6>0)的長軸長是短軸長的四倍,且右焦點(diǎn)
為F(l,0).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)直線l:y=k(x+2)交橢圓C于4B兩點(diǎn),若線段4B中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為-1.求直線I的方程.
【變式3-3](2024?陜西渭南?模擬預(yù)測)已知。為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線=2p久(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)
X(x0,2p)在C上,且sinN04F=零.
(1)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知直線/交C于M,N兩點(diǎn),且MN的中點(diǎn)為(2,1),求直線/的方程.
【題型4圓錐曲線中的三角形(四邊形)面積問題】
【例4】(2024?河北?模擬預(yù)測)已知直線/過橢圓。技+工=1(£1>0乃>0)的右焦點(diǎn)尸(1,0),且交C于4&,9
,B兩點(diǎn).
(1)求C的離心率;
(2)設(shè)點(diǎn)P(3,l),求△4BP的面積.
2
【變式4-1](2024?山東濟(jì)南?二模)己知點(diǎn)B(4,板)是雙曲線行今-步=1上一點(diǎn),7在點(diǎn)B處的切線與x軸交
于點(diǎn)4
⑴求雙曲線T的方程及點(diǎn)4的坐標(biāo);
(2)過4且斜率非負(fù)的直線與T的左、右支分別交于N,M.過N做NP垂直于x軸交T于P(當(dāng)N位于左頂點(diǎn)時認(rèn)為N
與P重合).C為圓E:(x—1產(chǎn)+(y+2產(chǎn)=1上任意一點(diǎn),求四邊形MBPC的面積S的最小值.
【變式4-2](2024?浙江?模擬預(yù)測)已知點(diǎn)4(4,4),B,C,。均在拋物線W:x2=2py(p>0)±,A,C關(guān)
于y軸對稱,直線48,4。關(guān)于直線4C對稱,點(diǎn)。在直線AC的上方,直線2。交y軸于點(diǎn)E,直線4B斜率小于
2.
(1)求△2BE面積的最大值;
(2)記四邊形BCDE的面積為Si,UBE的面積為S2,若|j=2,求sinNBAD.
【變式4-3](2024?陜西寶雞?三模)已知橢圓E:g+1(a>b>0)和圓C:x2+y2=1,C經(jīng)過£
的右焦點(diǎn)R點(diǎn)),8為£的右頂點(diǎn)和上頂點(diǎn),原點(diǎn)。到直線N8的距離為零.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)。,/是橢圓£的左、右頂點(diǎn),過歹的直線/交E于〃,N兩點(diǎn)(其中M點(diǎn)在x軸上方),求aMaF
與△DNF的面積之比的取值范圍.
【題型5圓錐曲線中的最值問題】
22
【例5】(2024?新疆?二模)已知橢圓。宏+:=l(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,C上任意一點(diǎn)到F的距離的最大
值和最小值之積為1,離心率為奈
⑴求C的方程;
(2)設(shè)過點(diǎn)R(l()的直線/與C交于M,N兩點(diǎn),若動點(diǎn)P滿足兩=4嬴,PN=-ANR,動點(diǎn)Q在橢圓C上,求|PQ|
的最小值.
【變式5-1](2024?陜西西安?模擬預(yù)測)已知為拋物線C:*=2px(p>0)上的一點(diǎn),直線x=my+幾
交C于4,3兩點(diǎn),且直線P4PB的斜率之積為2.
(1)求C的準(zhǔn)線方程;
(2)求?。ň乓?的最小值.
【變式5-2](2024?福建泉州?模擬預(yù)測)己知橢圓C:總+?=1的左右焦點(diǎn)分別是FI,F(xiàn)2,雙曲線E的頂點(diǎn)
恰好是%、F2,且一條漸近線是丫=心
(1)求E的方程:
(2)若E上任意一點(diǎn)H(異于頂點(diǎn)),作直線“%交C于4B,作直線“尸2交C于P,Q,求|4B|+4|PQ|的最小值.
【變式5-3](2024?安徽?三模)已知雙曲線C:*f|=1(。>0,6>0)的離心率為2,動直線切=依+6與C
的左、右兩支分別交于點(diǎn)MN,且當(dāng)卜=爪=1時,OM-ON=-2(。為坐標(biāo)原點(diǎn)).
⑴求C的方程;
⑵若點(diǎn)。到珀勺距離為1,。的左、右頂點(diǎn)分別為a/2,記直線4M/2N的斜率分別為LM,3N,求小;黑尸
的最小值
【題型6圓錐曲線中的向量問題】
【例6】(2024?四川成都?模擬預(yù)測)橢圓C的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)。,焦點(diǎn)在y軸上,離心率e=^,橢圓上的點(diǎn)
到焦點(diǎn)的最短距離為1-e,直線I與y軸交于點(diǎn)P(0,m)(m^O),與橢圓C交于相異兩點(diǎn)4B,^OA+MB=4
~0P.
(1)求橢圓方程;
(2)求ZH的取值范圍.
【變式6-1](2024?湖北襄陽?模擬預(yù)測)設(shè)雙曲線£落居=1缶>0,6>0)的左、右頂點(diǎn)分別為4B,左、
右焦點(diǎn)分別為%,F2,|%&|=2而,且E的漸近線方程為、=±權(quán),直線咬雙曲線E于P,Q兩點(diǎn).
⑴求雙曲線E的方程;
(2)當(dāng)直線I過點(diǎn)(4,0)時,求而?而的取值范圍.
【變式6-2](2024?福建廈門?二模)已知4(-2,0),B(2,0),P為平面上的一個動點(diǎn).設(shè)直線力P,BP的斜率分
別為七,k2,且滿足七?的=—J.記P的軌跡為曲線匚
(1)求r的軌跡方程;
(2)直線P4PB分別交動直線x=t于點(diǎn)C,。,過點(diǎn)C作PB的垂線交x軸于點(diǎn)H.坑?麗是否存在最大值?若存
在,求出最大值;若不存在,說明理由.
222
【變式6-3](2024?陜西咸陽?模擬預(yù)測)已知橢圓C:叁+與=l(a>b>0)的離心率是雙曲線會一步=1的離
心率的倒數(shù),橢圓C的左、右焦點(diǎn)分別為尸1F2,上頂點(diǎn)為P,且西?麗=-2.
(1)求橢圓C的方程;
⑵當(dāng)過點(diǎn)Q(0,2)的動直線I與橢圓C相交于兩個不同點(diǎn)4B時,設(shè)而=4詼,求4的取值范圍.
【題型7圓錐曲線中的探索性問題】
【例7】(2024?云南昆明?模擬預(yù)測)已知雙曲線氏9=l(a>0)的右焦點(diǎn)為&(c,0),一條漸近線方程
為y=*c
⑴求雙曲線E的方程;
(2)是否存在過點(diǎn)七的直線/與雙曲線E的左右兩支分別交于42兩點(diǎn),且使得NF/B=NF1B4若存在,
求出直線/的方程;若不存在,說明理由.
【變式7-1](2024?上海長寧?二模)已知橢圓「:[+q=1,0為坐標(biāo)原點(diǎn);
63
(1)求r的離心率e;
(2)設(shè)點(diǎn)N(l,0),點(diǎn)M在「上,求|MN|的最大值和最小值;
(3)點(diǎn)7(2,1),點(diǎn)P在直線x+y=3上,過點(diǎn)P且與。T平行的直線/與「交于4B兩點(diǎn);試探究:是否存在常數(shù)九
使得|可.麗|=%|而『恒成立;若存在,求出該常數(shù)的值;若不存在,說明理由;
【變式7-2](2024?全國?二模)橢圓「:《+'=l(a>623)的離心率為孚,左、右頂點(diǎn)分別為/,B,過
點(diǎn)M(3,0)的動直線I與橢圓T相交于尸,。兩點(diǎn),當(dāng)直線珀勺斜率為1時,|PQ|=等.
(1)求橢圓r的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線/P與直線x=t的交點(diǎn)為N,是否存在定實數(shù)t,使。,B,N三點(diǎn)共線?若存在,求出t的值;若不
存在,請說明理由.
【變式7-3](2024?全國?模擬預(yù)測)已知雙曲線C:,—'=1((1>0,6>0)的離心率為*且點(diǎn)(一4魚,3)在雙
曲線C上.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)過點(diǎn)P(0,l)的直線1與雙曲線C的左、右兩支分別交于點(diǎn)4艮問:在y軸上是否存在定點(diǎn)Q,使直線AQ與BQ
的斜率之和為定值?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
?過關(guān)測試
一、單選題
1.(2024?湖南衡陽?模擬預(yù)測)已知直線依+y+2k=0與橢圓9+?=1相切,則k的值為()
11
A.2B.-C.±2D.±-
2.(2024?安徽蕪湖?模擬預(yù)測)已知橢圓3+9=1,一組斜率,的平行直線與橢圓相交,則這些直線被橢
圓截得的段的中點(diǎn)所在的直線方程為()
A.y=-|xB.y=-2xC.y=-|xD.y=2x
3.(2024?全國?模擬預(yù)測)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為尸,直線/與C交于N,8兩點(diǎn),F(xiàn)A1FB,
\FA\=2\FB\,則l的斜率是()
A.±1B.±V2C.±V3D.±2
4.(2024?北京海淀?三模)已知拋物線產(chǎn)=軌的焦點(diǎn)為產(chǎn)、點(diǎn)M在拋物線上,垂直〉軸于點(diǎn)N,若
\MF\=6,則△MNF的面積為()
A.8B.4V5C.5V5D.10V5
2
5.(2024?河南信陽三模)已知橢圓白+/=1,P為橢圓上任意一點(diǎn),過點(diǎn)尸分別作與直線%:y=3久和已
:y=-3x平行的直線,分別交%,A交于M,N兩點(diǎn),則|MN|的最大值為()
A.1B.2C.3D.4
22
6.(2024?黑龍江?二模)雙曲線C:今一左=1的左、右頂點(diǎn)分別為公,A2,左、右焦點(diǎn)分別為廣,F2,過八
作直線與雙曲線C的左、右兩支分別交于M,N兩點(diǎn).若俞=軻后,且cosN%NF2=g則直線與MA?
的斜率之積為()
A.B.-C.D.
7.(2024?陜西商洛?三模)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為尸,過尸的直線交E于/,3兩點(diǎn),點(diǎn)尸
滿足而=2而(0<4<1),其中。為坐標(biāo)原點(diǎn),直線4P交E于另一點(diǎn)C,直線AP交£于另一點(diǎn)。,記
△PAB,△PCD的面積分別為Si,S2,則卷=()
A.AB.2AC.A2D.2/L2
8.(2024?陜西榆林?模擬預(yù)測)如圖,拋物線£:y2=2px(p〉o)的焦點(diǎn)為尸,過點(diǎn)M(p,0)的直線八,%與
E分別相交于4(X1,月),3(乂2,丫2)和。,。兩點(diǎn),直線40經(jīng)過點(diǎn)尸,當(dāng)直線48垂直于x軸時,|4F|=3.下
列結(jié)論正確的是()
A.p=4
B.yiy2=-6
C.若皿的斜率分別為購,k2f則七=2七
D.若△FAB的面積為2魚,貝q△尸C。的面積為4企
二、多選題
9.(2024?廣東茂名?二模)已知雙曲線。4/—f=1,直線l:y=履+>0),則下列說法正確的是
()
A.若k=2,貝”與C僅有一個公共點(diǎn)
B.若k=2近,貝〃與C僅有一個公共點(diǎn)
C.若I與C有兩個公共點(diǎn),貝。2<卜<2魚
D.若/與C沒有公共點(diǎn),則k>2四
?2
10.(2024?江西?模擬預(yù)測)己知4(一2,0),B(2,0),C(l,0),動點(diǎn)M滿足MA與MB的斜率之積為一“動點(diǎn)M
的軌跡記為「,過點(diǎn)c的直線交「于p,Q兩點(diǎn),且p,Q的中點(diǎn)為R,則()
A.M的軌跡方程為3+9=1
B.|MC|的最小值為1
C.若。為坐標(biāo)原點(diǎn),則面積的最大值為|
D.若線段PQ的垂直平分線交%軸于點(diǎn)D,則R點(diǎn)的橫坐標(biāo)是。點(diǎn)的橫坐標(biāo)的4倍
2
11.(2024?浙江金華?模擬預(yù)測)已知橢圓三+必=1,。為原點(diǎn),過第一象限內(nèi)橢圓外一點(diǎn)P(xo,yo)作橢圓的
兩條切線,切點(diǎn)分別為4B.記直線O4OB,P4PB的斜率分別為的也后%,若七?七=],則()
A.直線A8過定點(diǎn)B.(七+瓢)?(的+七)為定值
C.久0-出的最大值為2D.5久0-3yo的最小值為4
三、填空題
12.(2024?海南?模擬預(yù)測)已知拋物線。產(chǎn)=6久的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F的直線Z與拋物線。交于M,N兩點(diǎn),
若\MN\=54,則直線[的斜率為.
13.(2024?安徽?模擬預(yù)測)已知拋物線。必=4比的焦點(diǎn)為為C上的兩點(diǎn).若直線凡4的斜率為表且
FA-FB^O,延長分別交C于P,Q兩點(diǎn),則四邊形ABPQ的面積為.
14.(2024?寧夏銀川?三模)已知曲線C:y=4(—3,0),B(3,0),尸為C上異于4,8的一點(diǎn),直線4P
與直線x=5交于直線BP與直線x=6交于點(diǎn)N,則有以下四種說法:
①存在兩個定點(diǎn),使得尸到這兩個定點(diǎn)的距離之和為定值
②直線4P與直線BP的斜率之差的最小值為,
③|MN|的最小值為等
④當(dāng)直線4P的斜率大于拊,|MN|大于等
其中正確命題的序號為.
四、解答題
22
15.(2024?海南?模擬預(yù)測)已知雙曲線。今一春=l(a>0,b>0)的實軸長為2立,點(diǎn)P(2,竭在雙曲線C
上.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)P且斜率為26的直線與雙曲線C的另一個交點(diǎn)為Q,求|PQ|.
16.(2024?福建泉州?模擬預(yù)測)已知橢圓£:《+居=19>。>0)的左、右焦點(diǎn)分別為鼻尸2,離心率為|,
且經(jīng)過點(diǎn)(2,1).
(1)求E的方程;
(2)過%且不垂直于坐標(biāo)軸的直線/交E于48兩點(diǎn),點(diǎn)M為4B的中點(diǎn),記△MF/2的面積為Si,△BF1&的面
積為S2,求言的取值范圍.
17.(2024?山西太原?二模)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為尸,過點(diǎn)。(2,1)且斜率為1的直線
經(jīng)過點(diǎn)F.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若/,2是拋物線C上兩個動點(diǎn),在x軸上是否存在定點(diǎn)M(異于坐標(biāo)原點(diǎn)。),使得當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)
M時,滿足。41。8?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
18.(2024?河南鄭州?模擬預(yù)測)設(shè)拋物線。必=2Px(p>0)的焦點(diǎn)為F,。(配,出)是C上一點(diǎn)且仍尸口―仍巴=
XQ+x0,直線/經(jīng)過點(diǎn)Q(-8,0).
(1)求拋物線C的方程;
(2)①若I與C相切,且切點(diǎn)在第一象限,求切點(diǎn)的坐標(biāo);
②若I與C在第一象限內(nèi)的兩個不同交點(diǎn)為4B,且Q關(guān)于原點(diǎn)。的對稱點(diǎn)為R,證明:直線4R,BR的傾斜角之
和為7T.
19.(2024?湖南邵陽?三模)已知橢圓C:2+餐=l(a>b〉0)的離心率為今右頂點(diǎn)Q與C的上,下頂點(diǎn)所
圍成的三角形面積為2遮.
⑴求C的方程.
(2)不過點(diǎn)Q的動直線,與C交于4B兩點(diǎn),直線Q4與Q8的斜率之積恒為;.
(i)證明:直線I過定點(diǎn);
(ii)求AQAB面積的最大值.
專題8.8直線與圓錐曲線的位置關(guān)系【七大題型】
【新高考專用】
?熱點(diǎn)題型歸納
【題型1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系】..........................................................4
【題型2圓錐曲線的弦長問題】.................................................................6
【題型3圓錐曲線的中點(diǎn)弦問題】..............................................................10
【題型4圓錐曲線中的三角形(四邊形)面積問題】.............................................14
【題型5圓錐曲線中的最值問題】..............................................................19
【題型6圓錐曲線中的向量問題】.............................................................24
【題型7圓錐曲線中的探索性問題】...........................................................28
?考情分析
1、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
考點(diǎn)要求真題統(tǒng)計考情分析
2022年新高考全國I卷:第
22題,12分
2022年新高考全國II卷:第22
題,12分圓錐曲線是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,直線
2023年新高考I卷:第22題,與圓錐曲線的位置關(guān)系是每年高考必考
(1)了解直線與圓錐曲線
12分內(nèi)容.從近幾年的高考情況來看,本節(jié)內(nèi)
位置關(guān)系的判斷方法
2023年新高考H卷:第21題,容主要以解答題的形式考查,考查方向
⑵掌握直線被圓錐曲線
12分主要有兩個方面:一是平面解析幾何通
所截的弦長公式
2023年全國甲卷(理數(shù)):性通法的研究;二是圓錐曲線中的弦長、
⑶能利用方程及數(shù)形結(jié)
第20題,12分面積、最值、定點(diǎn)、定值或定直線等問
合思想解決焦點(diǎn)弦、中點(diǎn)
2024年新高考I卷:第16題,題的求解;有時會與向量、數(shù)列等知識
弦問題
15分結(jié)合考查,其思維要求高,計算量較大,
2024年新高考II卷:第10題,需要靈活求解.
6分
2024年新高考II卷:第19題,
17分
?知識梳理
【知識點(diǎn)1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系】
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(guān)于x(或y)的一元二次方程,則直線與圓錐曲線
相交u臺△>();直線與圓錐曲線相切u》A=。;直線與圓錐曲線相離u今△<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(diǎn).
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(diǎn).
【知識點(diǎn)2圓錐曲線中的弦長問題】
1.橢圓的弦長問題
(1)定義:直線與橢圓的交點(diǎn)間的線段叫作橢圓的弦.
工2V2
(2)弦長公式:設(shè)直線/:y=foc+加交橢圓后+方?=:!(a>6>0)于尸I(XQI),尸2(如”)兩點(diǎn),
則出尸21=0+左[Xi—句或l^lAl=J+%|凹—.
2.雙曲線的弦長問題
2
①弦長公式:直線>=息+6與雙曲線相交所得的弦長d=\^\+k\xi—x2\=十%|%-R.
②解決此類問題時要注意是交在同一支,還是交在兩支上.
③處理直線與圓錐曲線相交弦有關(guān)問題時,利用韋達(dá)定理、點(diǎn)差法的解題過程中,并沒有條件確定直
線與圓錐曲線一定會相交,因此,最后要代回去檢驗.
④雙曲線的通徑:
過焦點(diǎn)且與焦點(diǎn)所在的對稱軸垂直的直線被雙曲線截得的線段叫作雙曲線的通徑.無論焦點(diǎn)在x軸上還
是在〉軸上,雙曲線的通徑總等于笠
3.拋物線的弦長問題
設(shè)直線與拋物線交于/(%,%),夙X"乃)兩點(diǎn),貝U
2
\AB\=\/(1+k~\xx—x2)=+尸?7(X]+.2)2-4氏工2或
\AB\={(1+表)(M—乃丁=J1+表?,(%+于>一4川為(左為直線的斜率,際0).
【知識點(diǎn)3圓錐曲線中的中點(diǎn)弦與焦點(diǎn)弦問題】
1.橢圓的“中點(diǎn)弦問題”
(1)解決橢圓中點(diǎn)弦問題的兩種方法
①根與系數(shù)的關(guān)系法:聯(lián)立直線方程和橢圓方程構(gòu)成方程組,消去一個未知數(shù),利用一元二次方程根
與系數(shù)的關(guān)系以及中點(diǎn)坐標(biāo)公式解決.
②點(diǎn)差法:利用端點(diǎn)在曲線上,坐標(biāo)滿足方程,將端點(diǎn)坐標(biāo)分別代入橢圓方程,然后作差,構(gòu)造出中
點(diǎn)坐標(biāo)和斜率的關(guān)系.
22
設(shè)/(%,珀,3(%2,歹2),代入橢圓方程%+方=1(a>6>0),
①.②可得3+X2)'I—必)+(凹+Rj…)巾,
ab
設(shè)線段的中點(diǎn)為尸(X。/。),當(dāng)x#X2時,有£+W=°.
因為尸(X。0。)為弦的中點(diǎn),從而轉(zhuǎn)化為中點(diǎn)尸(x。,%)與直線N2的斜率之間的關(guān)系,這就是處理弦
中點(diǎn)軌跡問題的常用方法.
(2)弦的中點(diǎn)與直線的斜率的關(guān)系
線段48是橢圓£+,=1(。>6>0)的一條弦,當(dāng)弦所在直線的斜率存在時,弦AB的中點(diǎn)”的坐標(biāo)
為,則弦AB所在直線的斜率為-孕,即心心kAB=~~.
aJ。Q
2.雙曲線的“中點(diǎn)弦問題”
“設(shè)而不求”法解決中點(diǎn)弦問題:
①過橢圓內(nèi)一點(diǎn)作直線,與橢圓交于兩點(diǎn),使這點(diǎn)為弦的中點(diǎn),這樣的直線一定存在,但在雙曲線的
這類問題中,則不能確定.要注意檢驗.
②在解決此類問題中,常用韋達(dá)定理及垂直直線的斜率關(guān)系.常用的解題技巧是如何應(yīng)用直線方程將
乃必轉(zhuǎn)化為能用韋達(dá)定理直接代換的4+刈戶產(chǎn)2.垂直關(guān)系有時用向量的數(shù)量關(guān)系來刻畫,要注意轉(zhuǎn)化.
3.拋物線的焦點(diǎn)弦問題
拋物線y2=2/M>0)上一點(diǎn)/(無0,%)與焦點(diǎn)廠(彳,0)的距離為l"1=Xo+-y,若MV為拋物線y2=20x(f?>0)
的焦點(diǎn)弦,則焦點(diǎn)弦長為|MV|=Xi+x?+p(Xi,x2分別為MN的橫坐標(biāo)).
設(shè)過拋物線焦點(diǎn)的弦的端點(diǎn)為/(磯弘)乃(向,g),則四種標(biāo)準(zhǔn)方程形式下的弦長公式為:
標(biāo)準(zhǔn)方程弦長公式
y2=2px(p>0)\AB\=x\+x0+p
y2=-2px(p>0)M=p-(X1+X2)
2
x=2py(p>0)\AB\=yi+y2+p
x2=-2py(p>0)\AB^p-(yx+y^
【知識點(diǎn)4圓錐曲線中最值問題的解題策略】
1.處理圓錐曲線最值問題的求解方法
圓錐曲線中的最值問題類型較多,解法靈活多變,但總體上主要有兩種方法:
一是利用幾何法,即通過利用曲線的定義、幾何性質(zhì)以及平面幾何中的定理、性質(zhì)等進(jìn)行求解;
二是利用代數(shù)法,即把要求最值的幾何量或代數(shù)表達(dá)式表示為某個(些)參數(shù)的函數(shù)(解析式),然后利用
函數(shù)方法、不等式方法等進(jìn)行求解.
【知識點(diǎn)5圓錐曲線中的探索性問題的解題策略】
1.圓錐曲線中的探索性問題
此類問題一般分為探究條件、探究結(jié)論兩種.若探究條件,則可先假設(shè)條件成立,再驗證結(jié)論是否成立,
成立則存在,否則不存在;若探究結(jié)論,則應(yīng)先求出結(jié)論的表達(dá)式,再針對其表達(dá)式進(jìn)行討論,往往涉及
對參數(shù)的討論.
【方法技巧與總結(jié)】
Y-p2
1.已知M,N是橢圓C:后+泉=1(Q>6>0)上的兩點(diǎn),點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn),且尸是M,N的中點(diǎn),則
.._b2
^MN.k(jp―2?
a
Z)2
2.若曲線為雙曲線,其余條件不變,貝曝肱v?生戶=后.
3.若曲線為拋物線,P(x。,%)為弦的中點(diǎn):左加=3(開口向右),心加=一二(開口向左),
歹0歹0
kMN—關(guān)■(開口向上),kMN=—關(guān)'(開口向下).
?舉一反三
【題型1直線與圓錐曲線的位置關(guān)系】
【例1】(2024?山東?模擬預(yù)測)已知直線1:y=kx+l,橢圓C:9+必=1,貝『%=0”是“I與C相切”的
()
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分又不必要條件
【解題思路】利用“數(shù)形結(jié)合”的思想結(jié)合”一元二次方程根有一解求解的判別式等于零”求解即可.
【解答過程】當(dāng)k=0時,直線I:y=l,直線與橢圓相切,當(dāng)”與C相切”時,
(V=fcx+1rr
聯(lián)立1g+y2-1有(4k2+1)X2+8fcx=0,令A(yù)=(8fc)2-4X(4fc2+1)x0=0,有k=0,
所以k=0是直線與橢圓相切的充要條件.
故選:C.
【變式1-1](2024?廣東肇慶?模擬預(yù)測)已知雙曲線E:?=1,則過點(diǎn)(2,西)與E有且只有一個公共點(diǎn)的
直線共有()
A.4條B.3條C.2條D.1條
【解題思路】根據(jù)點(diǎn)和雙曲線的位置關(guān)系確定滿足條件的直線的條數(shù).
【解答過程】分析條件可得:點(diǎn)。(2,但)在雙曲線的漸近線,=學(xué)”上,且位于第一象限,和雙曲線的右頂點(diǎn)
有相同橫坐標(biāo),如圖:
所以過。(2,而)且與雙曲線E有且只有一個公共點(diǎn)的直線只有兩條:
一條是切線:%=2,一條是過點(diǎn)P(2,而)且與另一條漸近線平行的直線.
故選:C.
【變式1-2](2024?江蘇宿遷?三模)已知拋物線C:久2=y,點(diǎn)則>1”是“過M且與C僅有一個公
共點(diǎn)的直線有3條”的()
A.充分條件B.必要條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件
【解題思路】求出“過M且與拋物線C僅有一個公共點(diǎn)的直線有3條”的充要條件,進(jìn)而判斷.
【解答過程】過M且與拋物線C僅有一個公共點(diǎn)的直線有3條,
則當(dāng)直線的斜率不存在時符合題意,此時直線為x=m;
當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線為y-l=k(x—爪),
則{,"加),消去y整理得/一依+km-i=0,
??.A=OBp/c2—4/cm+4=0有兩個不同的解,
所以>0BP16m2—16>0,解得m<—1或m>1,
所以-m>1”是“過M且與拋物線C僅有一個公共點(diǎn)的直線有3條”的充分條件.
故選:A.
【變式1-3](2024?上海?模擬預(yù)測)已知直線/與橢圓r,點(diǎn)尸1/2分別為橢圓的左右焦點(diǎn),直線
fiMlZ,F2Nll,垂足分別為點(diǎn)M,N(M,N不重合),那么“直線/與橢圓「相切”是“|%M|?|尸2州=1”的
()
A.充分非必要B.必要非充分
C.充分必要D.既非充分又非必要
【解題思路】設(shè)直線方程為y=kx+t,將直線方程與橢圓方程聯(lián)立,利用判別式和點(diǎn)到直線的距離公式求
出t與k的關(guān)系,再根據(jù)充分性和必要性的概念求解即可.
【解答過程】根據(jù)題意可知直線I斜率存在,設(shè)直線方程為y=kx+3
聯(lián)立[萬)F=1得(2/+i)x2+4ktx+2t2-2=0
(y=k.x?t
當(dāng)直線與橢圓相切時,△=(4履)2-4(2/+1)(2產(chǎn)-2)=0,化簡得產(chǎn)=2k2+1,
由題意尸[(-1,0),尸2(1,0),
因為F2N11,所以|F1M|=*,尸2%|=器券,
所以當(dāng)|%M|?32州=^^;5|魯=%*=1時,|/一的=k2+1,
解得產(chǎn)=2卜2+1或f2=-1(舍去),
所以“直線[與橢圓r相切”是“|FM?02州=1”的充要條件.
故選:C.
【題型2圓錐曲線的弦長問題】
【例2】(2024?安徽蚌埠?模擬預(yù)測)已知雙曲線E:5—3=1(。>0力>0)的左頂點(diǎn)是4(—1,0),一條漸近線
的方程為y=%.
(1)求雙曲線£的離心率;
⑵設(shè)直線y=3-2與雙曲線后交于點(diǎn)尸,Q'求線段尸。的長.
【解題思路】(1)根據(jù)左頂點(diǎn)與漸近線的方程求得a,b,c即可得到離心率;
(2)求出交點(diǎn)縱坐標(biāo)代入弦長公式求解.
【解答過程】⑴由題意知a=l,且2=1,二6=1,
a
???c=Va24-b2=V2,
所以雙曲線的離心率e=^=V2.
(2)由(1)知雙曲線方程為%2-y2=i,
將y=$_'!即%—1=2y代入%2—y2=1,得3y2+4y=0,
4
不妨設(shè)VP=0,yQ=
所以|PQI=V1+22,|乃-加
【變式2-1】(2024?河南?模擬預(yù)測)已知橢圓緇+,=1(。>6>0)的左、右焦點(diǎn)分別為乙,尸2,點(diǎn)P(低回
為橢圓C上一點(diǎn),且△PF1F2的面積為2痣.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若傾斜角為:的直線/與C相交于兩個不同的點(diǎn)4B,求|4B|的最大值.
【解題思路】(1)借助橢圓上的點(diǎn)的坐標(biāo),△「尸1尸2的面積與&2=/+?2計算即可得;
(2)設(shè)出直線方程,聯(lián)立曲線,借助韋達(dá)定理與弦
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