專題24 圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)大題綜合(教師卷)-2025年高考之近十年真題數(shù)學(xué)分項匯編_第1頁
專題24 圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)大題綜合(教師卷)-2025年高考之近十年真題數(shù)學(xué)分項匯編_第2頁
專題24 圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)大題綜合(教師卷)-2025年高考之近十年真題數(shù)學(xué)分項匯編_第3頁
專題24 圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)大題綜合(教師卷)-2025年高考之近十年真題數(shù)學(xué)分項匯編_第4頁
專題24 圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)大題綜合(教師卷)-2025年高考之近十年真題數(shù)學(xué)分項匯編_第5頁
已閱讀5頁,還剩192頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

專題24圓錐曲線(橢圓、雙曲線、拋物線)大題綜合考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1第二問求曲線方程(10年6考)2022·天津卷、2020·全國卷、2019·全國卷、2019·天津卷2018·全國卷、2017·全國卷、2017·天津卷、2015·天津卷2015·安徽卷熟練掌握橢圓、雙曲線、拋物線的定義及方程的求解,通常大題第一問考查方程求解掌握軌跡方程的求解,近年該考點多次考查熟練掌握直線方程的求解,會求斜率值或范圍會弦長等距離的求解,會定值定點定直線的求解及證明,該內(nèi)容也是高考命題熱點考點2求軌跡方程(10年5考)2023·全國新Ⅰ卷、2021·全國新Ⅰ卷、2019·全國卷2017·全國卷、2015·湖北卷考點3求直線方程(10年8考)2024·全國新Ⅰ卷、2023·天津卷、2022·全國甲卷、2021·天津卷2020·天津卷、2018·江蘇卷、2017·全國卷、2017·天津卷2015·江蘇卷考點4求斜率值或范圍(10年6考)2021·全國新Ⅰ卷、2021·北京卷、2021·全國乙卷、2019·天津卷2018·天津卷、2018·天津卷、2017·天津卷、2017·山東卷2016·山東卷、2016·上海卷、2016·天津卷、2016·全國卷2016·上海卷、2016·天津卷、2015·天津卷、2015·北京卷考點5離心率求值或范圍綜合(10年7考)2024·北京卷、2023·天津卷、2022·天津卷、2020·全國卷2019·天津卷、2019·全國卷、2016·四川卷、2016·浙江卷2015·重慶卷、2015·重慶卷考點6弦長類求值或范圍綜合(10年6考)2022·浙江卷、2020·北京卷、2019·全國卷、2017·浙江卷2016·北京卷、2016·全國卷、2015·四川卷、2015·山東卷考點7其他綜合類求值或范圍綜合(10年5考)2024·上海卷、2024·北京卷、2020·北京卷、2020·浙江卷2019·全國卷、2016·四川卷、2015·四川卷考點8定值定點定直線問題(10年7考)2023·全國新Ⅱ卷、2023·全國乙卷、2022·全國乙卷2020·全國新Ⅰ卷、2020·全國卷、2019·北京卷、2019·北京卷2017·全國卷、2017·北京卷、2017·全國卷、2016·北京卷2016·北京卷、2015·陜西卷、2015·全國卷考點9其他證明綜合(10年9考)2024·全國甲卷、2023·全國新Ⅰ卷、2023·北京卷、2022·全國新Ⅱ卷、2021·全國新Ⅱ卷、2019·全國卷2018·北京卷、2018·全國卷、2018·全國卷、2018·全國卷2017·北京卷、2017·全國卷、2016·四川卷、2016·四川卷2016·江蘇卷、2016·全國卷、2016·四川卷、2015·湖南卷2015·全國卷、2015·福建卷考點10圓錐曲線與其他知識點雜糅問題(10年3考)2024·全國新Ⅱ卷、2018·全國卷、2016·四川卷考點01第二問求曲線方程1.(2022·天津·高考真題)橢圓的右焦點為F、右頂點為A,上頂點為B,且滿足.(1)求橢圓的離心率;(2)直線l與橢圓有唯一公共點M,與y軸相交于N(N異于M).記O為坐標原點,若,且的面積為,求橢圓的標準方程.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)已知條件可得出關(guān)于、的等量關(guān)系,由此可求得該橢圓的離心率的值;(2)由(1)可知橢圓的方程為,設(shè)直線的方程為,將直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,由可得出,求出點的坐標,利用三角形的面積公式以及已知條件可求得的值,即可得出橢圓的方程.【詳解】(1)解:,離心率為.(2)解:由(1)可知橢圓的方程為,易知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立得,由,①,,由可得,②由可得,③聯(lián)立①②③可得,,,故橢圓的標準方程為.2.(2020·全國·高考真題)已知橢圓C1:(a>b>0)的右焦點F與拋物線C2的焦點重合,C1的中心與C2的頂點重合.過F且與x軸垂直的直線交C1于A,B兩點,交C2于C,D兩點,且|CD|=|AB|.(1)求C1的離心率;(2)設(shè)M是C1與C2的公共點,若|MF|=5,求C1與C2的標準方程.【答案】(1);(2),.【分析】(1)求出、,利用可得出關(guān)于、的齊次等式,可解得橢圓的離心率的值;(2)[方法四]由(1)可得出的方程為,聯(lián)立曲線與的方程,求出點的坐標,利用拋物線的定義結(jié)合可求得的值,進而可得出與的標準方程.【詳解】(1),軸且與橢圓相交于、兩點,則直線的方程為,聯(lián)立,解得,則,

拋物線的方程為,聯(lián)立,解得,,,即,,即,即,,解得,因此,橢圓的離心率為;(2)[方法一]:橢圓的第二定義由橢圓的第二定義知,則有,所以,即.又由,得.從而,解得.所以.故橢圓與拋物線的標準方程分別是.[方法二]:圓錐曲線統(tǒng)一的極坐標公式以為極點,x軸的正半軸為極軸,建立極坐標系.由(Ⅰ)知,又由圓錐曲線統(tǒng)一的極坐標公式,得,由,得,兩式聯(lián)立解得.故的標準方程為,的標準方程為.[方法三]:參數(shù)方程由(1)知,橢圓的方程為,所以的參數(shù)方程為x=2c?cosθ,y=3將它代入拋物線的方程并化簡得,解得或(舍去),所以,即點M的坐標為.又,所以由拋物線焦半徑公式有,即,解得.故的標準方程為,的標準方程為.[方法四]【最優(yōu)解】:利用韋達定理由(1)知,,橢圓的方程為,聯(lián)立,消去并整理得,解得或(舍去),由拋物線的定義可得,解得.因此,曲線的標準方程為,曲線的標準方程為.【整體點評】(2)方法一:橢圓的第二定義是聯(lián)系準線與離心率的重要工具,涉及離心率的問題不妨考慮使用第二定義,很多時候會使得問題簡單明了.方法二:圓錐曲線統(tǒng)一的極坐標公式充分體現(xiàn)了圓錐曲線的統(tǒng)一特征,同時它也是解決圓錐曲線問題的一個不錯的思考方向.方法三:參數(shù)方程是一種重要的數(shù)學(xué)工具,它將圓錐曲線的問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的問題,使得原來抽象的問題更加具體化.方法四:韋達定理是最常用的處理直線與圓錐曲線位置關(guān)系的方法,聯(lián)立方程之后充分利用韋達定理可以達到設(shè)而不求的效果.3.(2019·全國·高考真題)已知曲線,為直線上的動點,過作的兩條切線,切點分別為.(1)證明:直線過定點:(2)若以為圓心的圓與直線相切,且切點為線段的中點,求該圓的方程.【答案】(1)見詳解;(2)或.【解析】(1)可設(shè),,然后求出A,B兩點處的切線方程,比如:,又因為也有類似的形式,從而求出帶參數(shù)直線方程,最后求出它所過的定點.(2)由(1)得帶參數(shù)的直線方程和拋物線方程聯(lián)立,再通過為線段的中點,得出的值,從而求出坐標和的值,最后求出圓的方程.【詳解】(1)證明:設(shè),,則.又因為,所以.則切線DA的斜率為,故,整理得.設(shè),同理得.,都滿足直線方程.于是直線過點,而兩個不同的點確定一條直線,所以直線方程為.即,當時等式恒成立.所以直線恒過定點.(2)由(1)得直線方程為,和拋物線方程聯(lián)立得:化簡得.于是,設(shè)為線段的中點,則由于,而,與向量平行,所以,解得或.當時,,所求圓的方程為;當時,或,所求圓的方程為.所以圓的方程為或.【點睛】此題第一問是圓錐曲線中的定點問題和第二問是求面積類型,屬于常規(guī)題型,按部就班的求解就可以.思路較為清晰,但計算量不小.4.(2019·天津·高考真題)設(shè)橢圓的左焦點為,左頂點為,上頂點為B.已知(為原點).(Ⅰ)求橢圓的離心率;(Ⅱ)設(shè)經(jīng)過點且斜率為的直線與橢圓在軸上方的交點為,圓同時與軸和直線相切,圓心在直線上,且,求橢圓的方程.【答案】(I);(II).【分析】(I)根據(jù)題意得到,結(jié)合橢圓中的關(guān)系,得到,化簡得出,從而求得其離心率;(II)結(jié)合(I)的結(jié)論,設(shè)出橢圓的方程,寫出直線的方程,兩個方程聯(lián)立,求得交點的坐標,利用直線與圓相切的條件,列出等量關(guān)系式,求得,從而得到橢圓的方程.【詳解】(I)解:設(shè)橢圓的半焦距為,由已知有,又由,消去得,解得,所以,橢圓的離心率為.(II)解:由(I)知,,故橢圓方程為,由題意,,則直線的方程為,點的坐標滿足,消去并化簡,得到,解得,代入到的方程,解得,因為點在軸的上方,所以,由圓心在直線上,可設(shè),因為,且由(I)知,故,解得,因為圓與軸相切,所以圓的半徑為2,又由圓與相切,得,解得,所以橢圓的方程為:.【點睛】本小題主要考查橢圓的標準方程和幾何性質(zhì)、直線方程、圓等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì),考查運算求解能力,以及用方程思想、數(shù)形結(jié)合思想解決問題的能力.5.(2018·全國·高考真題)設(shè)拋物線的焦點為,過且斜率為的直線與交于,兩點,.(1)求的方程;(2)求過點,且與的準線相切的圓的方程.【答案】(1);(2)或.【分析】(1)方法一:根據(jù)拋物線定義得,再聯(lián)立直線方程與拋物線方程,利用韋達定理代入求出斜率,即得直線的方程;(2)方法一:先求AB中垂線方程,即得圓心坐標關(guān)系,再根據(jù)圓心到準線距離等于半徑得等量關(guān)系,解方程組可得圓心坐標以及半徑,最后寫出圓的標準方程.【詳解】(1)[方法一]:【通性通法】焦點弦的弦長公式的應(yīng)用由題意得,設(shè)直線l的方程為.設(shè),由得.,故.所以.由題設(shè)知,解得(舍去)或.因此l的方程為.[方法二]:弦長公式的應(yīng)用由題意得,設(shè)直線l的方程為.設(shè),則由得.,由,解得(舍去)或.因此直線l的方程為.[方法三]:【最優(yōu)解】焦點弦的弦長公式的應(yīng)用設(shè)直線l的傾斜角為,則焦點弦,解得,即.因為斜率,所以.而拋物線焦點為,故直線l的方程為.[方法四]:直線參數(shù)方程中的弦長公式應(yīng)用由題意知,可設(shè)直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).代入整理得.設(shè)兩根為,則.由,解得.因為,所以,因此直線l的參數(shù)方程為故直線l的普通方程為.[方法五]:【最優(yōu)解】極坐標方程的應(yīng)用以點F為極點,以x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,此時拋物線的極坐標方程為.設(shè),由題意得,解得,即.所以直線l的方程為.(2)[方法一]:【最優(yōu)解】利用圓的幾何性質(zhì)求方程由(1)得AB的中點坐標為,所以AB的垂直平分線方程為,即.設(shè)所求圓的圓心坐標為,則解得或,因此所求圓的方程為或.[方法二]:硬算求解由題意可知,拋物線C的準線為,所求圓與準線相切.設(shè)圓心為,則所求圓的半徑為.由得.所以,解得或,所以,所求圓的方程為或.【整體點評】(1)方法一:根據(jù)弦過焦點,選擇焦點弦長公式運算,屬于通性通法;方法二:直接根據(jù)一般的弦長公式硬算,是解決弦長問題的一般解法;方法三:根據(jù)弦過焦點,選擇含直線傾斜角的焦點弦長公式,計算簡單,屬于最優(yōu)解;方法四:根據(jù)直線參數(shù)方程中的弦長公式,利用參數(shù)的幾何意義運算;方法五:根據(jù)拋物線的極坐標方程,利用極徑的意義求解,計算簡單,也是該題的最優(yōu)解.(2)方法一:根據(jù)圓的幾何性質(zhì)確定圓心位置,再根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系算出,是求圓的方程的最優(yōu)解;方法二:直接根據(jù)圓經(jīng)過兩點,硬算,思想簡單,運算相對復(fù)雜.6.(2017·全國·高考真題)已知拋物線C:y2=2x,過點(2,0)的直線l交C于A,B兩點,圓M是以線段AB為直徑的圓.(1)證明:坐標原點O在圓M上;(2)設(shè)圓M過點,求直線l與圓M的方程.【答案】(1)證明見解析;(2),或,.【詳解】(1)設(shè),.由可得,則.又,故.因此的斜率與的斜率之積為,所以.故坐標原點在圓上.(2)由(1)可得.故圓心的坐標為,圓的半徑.由于圓過點,因此,故,即,由(1)可得.所以,解得或.當時,直線的方程為,圓心的坐標為,圓的半徑為,圓的方程為.當時,直線的方程為,圓心的坐標為,圓的半徑為,圓的方程為.【名師點睛】直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系;在解決直線與拋物線的位置關(guān)系時,要特別注意直線與拋物線的對稱軸平行的特殊情況.中點弦問題,可以利用“點差法”,但不要忘記驗證或說明中點在曲線內(nèi)部.7.(2017·天津·高考真題)已知橢圓的左焦點為,右頂點為,點的坐標為,的面積為.(I)求橢圓的離心率;(II)設(shè)點在線段上,,延長線段與橢圓交于點,點,在軸上,,且直線與直線間的距離為,四邊形的面積為.(i)求直線的斜率;(ii)求橢圓的方程.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ)(?。?(ii).【分析】根據(jù)的面積為列出一個關(guān)于的等式,削去求出離心率;根據(jù)關(guān)系巧設(shè)直線的方程,與直線FP的方程聯(lián)立解出焦點的坐標,利用|FQ|=解出斜率,把直線FP的方程與橢圓方程聯(lián)立,解出點坐標,分別求出和的面積,利用四邊形的面積為,解出,得出橢圓的標準方程.【詳解】(Ⅰ)設(shè)橢圓的離心率為e.由已知,可得.又由,可得,即.又因為,解得.所以,橢圓的離心率為.(Ⅱ)(?。┮李}意,設(shè)直線FP的方程為,則直線FP的斜率為.由(Ⅰ)知,可得直線AE的方程為,即,與直線FP的方程聯(lián)立,可解得,即點Q的坐標為.由已知|FQ|=,有,整理得,所以,即直線FP的斜率為.(ii)解:由,可得,故橢圓方程可以表示為.由(i)得直線FP的方程為,與橢圓方程聯(lián)立消去,整理得,解得(舍去)或.因此可得點,進而可得,所以.由已知,線段的長即為與這兩條平行直線間的距離,故直線和都垂直于直線.因為,所以,所以的面積為,同理的面積等于,由四邊形的面積為,得,整理得,又由,得.所以,橢圓的方程為.【點睛】列出一個關(guān)于的等式,可以求離心率;列出一個關(guān)于的不等式,可以求離心率的取值范圍.“減元”思想是解決解析幾何問題的重要思想,巧設(shè)直線方程利用題目條件列方程求解斜率,求橢圓方程的基本方法就是待定系數(shù)法,根據(jù)已知條件列方程通過解方程求出待定系數(shù).8.(2015·天津·高考真題)已知橢圓的上頂點為B,左焦點為,離心率為,(Ⅰ)求直線BF的斜率;(Ⅱ)設(shè)直線BF與橢圓交于點P(P異于點B),過點B且垂直于BP的直線與橢圓交于點Q(Q異于點B)直線PQ與y軸交于點M,.(ⅰ)求的值;(ⅱ)若,求橢圓的方程.【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)(?。?(ⅱ)【詳解】(Ⅰ)先由及得,直線BF的斜率;(Ⅱ)先把直線BF,BQ的方程與橢圓方程聯(lián)立,求出點P,Q橫坐標,可得(Ⅱ)先由得=,由此求出c=1,故橢圓方程為試題解析:(Ⅰ)設(shè),由已知及可得,又因為,,故直線BF的斜率.(Ⅱ)設(shè)點,(Ⅰ)由(Ⅰ)可得橢圓方程為直線BF的方程為,兩方程聯(lián)立消去y得解得.因為,所以直線BQ方程為,與橢圓方程聯(lián)立消去y得,解得.又因為,及得(Ⅱ)由(Ⅰ)得,所以,即,又因為,所以=.又因為,所以,因此所以橢圓方程為考點:本題主要考查直線與橢圓等基礎(chǔ)知識.考查運算求解能力及用方程思想和化歸思想解決問題的能力.9.(2015·安徽·高考真題)設(shè)橢圓E的方程為,點O為坐標原點,點A的坐標為,點B的坐標為,點M在線段AB上,滿足,直線OM的斜率為.(Ⅰ)求E的離心率e;(Ⅱ)設(shè)點C的坐標為,N為線段AC的中點,點N關(guān)于直線AB的對稱點的縱坐標為,求E的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【詳解】試題分析:(Ⅰ)由題設(shè)條件,可得點的坐標為,利用,從而,進而得,算出.(Ⅱ)由題設(shè)條件和(Ⅰ)的計算結(jié)果知,直線的方程為,得出點的坐標為,設(shè)點關(guān)于直線的對稱點的坐標為,則線段的中點的坐標為.利用點在直線上,以及,解得,所以,從而得到橢圓的方程為.試題解析:(Ⅰ)由題設(shè)條件知,點的坐標為,又,從而,進而得,故.(Ⅱ)由題設(shè)條件和(Ⅰ)的計算結(jié)果可得,直線的方程為,點的坐標為,設(shè)點關(guān)于直線的對稱點的坐標為,則線段的中點的坐標為.又點在直線上,且,從而有解得,所以,故橢圓的方程為.考點:1.橢圓的離心率;2.橢圓的標準方程;3.點點關(guān)于直線對稱的應(yīng)用.考點02求軌跡方程1.(2023·全國新Ⅰ卷·高考真題)在直角坐標系中,點到軸的距離等于點到點的距離,記動點的軌跡為.(1)求的方程;(2)已知矩形有三個頂點在上,證明:矩形的周長大于.【答案】(1)(2)見解析【分析】(1)設(shè),根據(jù)題意列出方程,化簡即可;(2)法一:設(shè)矩形的三個頂點,且,分別令,,且,利用放縮法得,設(shè)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出其最小值,則得的最小值,再排除邊界值即可.法二:設(shè)直線的方程為,將其與拋物線方程聯(lián)立,再利用弦長公式和放縮法得,利用換元法和求導(dǎo)即可求出周長最值,再排除邊界值即可.法三:利用平移坐標系法,再設(shè)點,利用三角換元再對角度分類討論,結(jié)合基本不等式即可證明.【詳解】(1)設(shè),則,兩邊同平方化簡得,故.(2)法一:設(shè)矩形的三個頂點在上,且,易知矩形四條邊所在直線的斜率均存在,且不為0,

則,令,同理令,且,則,設(shè)矩形周長為,由對稱性不妨設(shè),,則,易知則令,令,解得,當時,,此時單調(diào)遞減,當,,此時單調(diào)遞增,則,故,即.當時,,且,即時等號成立,矛盾,故,得證.法二:不妨設(shè)在上,且,

依題意可設(shè),易知直線,的斜率均存在且不為0,則設(shè),的斜率分別為和,由對稱性,不妨設(shè),直線的方程為,則聯(lián)立得,,則則,同理,令,則,設(shè),則,令,解得,當時,,此時單調(diào)遞減,當,,此時單調(diào)遞增,則,,但,此處取等條件為,與最終取等時不一致,故.法三:為了計算方便,我們將拋物線向下移動個單位得拋物線,矩形變換為矩形,則問題等價于矩形的周長大于.設(shè),根據(jù)對稱性不妨設(shè).則,由于,則.由于,且介于之間,則.令,,則,從而故①當時,②當時,由于,從而,從而又,故,由此,當且僅當時等號成立,故,故矩形周長大于.

.【點睛】關(guān)鍵點睛:本題的第二個的關(guān)鍵是通過放縮得,同時為了簡便運算,對右邊的式子平方后再設(shè)新函數(shù)求導(dǎo),最后再排除邊界值即可.2.(2021·全國新Ⅰ卷·高考真題)在平面直角坐標系中,已知點、,點的軌跡為.(1)求的方程;(2)設(shè)點在直線上,過的兩條直線分別交于、兩點和,兩點,且,求直線的斜率與直線的斜率之和.【答案】(1);(2).【分析】(1)利用雙曲線的定義可知軌跡是以點、為左、右焦點雙曲線的右支,求出、的值,即可得出軌跡的方程;(2)方法一:設(shè)出點的坐標和直線方程,聯(lián)立直線方程與曲線C的方程,結(jié)合韋達定理求得直線的斜率,最后化簡計算可得的值.【詳解】(1)因為,所以,軌跡是以點、為左、右焦點的雙曲線的右支,設(shè)軌跡的方程為,則,可得,,所以,軌跡的方程為.(2)[方法一]【最優(yōu)解】:直線方程與雙曲線方程聯(lián)立如圖所示,設(shè),設(shè)直線的方程為.

聯(lián)立,化簡得,,則.故.則.設(shè)的方程為,同理.因為,所以,化簡得,所以,即.因為,所以.[方法二]:參數(shù)方程法設(shè).設(shè)直線的傾斜角為,則其參數(shù)方程為,聯(lián)立直線方程與曲線C的方程,可得,整理得.設(shè),由根與系數(shù)的關(guān)系得.設(shè)直線的傾斜角為,,同理可得由,得.因為,所以.由題意分析知.所以,故直線的斜率與直線的斜率之和為0.[方法三]:利用圓冪定理因為,由圓冪定理知A,B,P,Q四點共圓.設(shè),直線的方程為,直線的方程為,則二次曲線.又由,得過A,B,P,Q四點的二次曲線系方程為:,整理可得:,其中.由于A,B,P,Q四點共圓,則xy項的系數(shù)為0,即.【整體點評】(2)方法一:直線方程與二次曲線的方程聯(lián)立,結(jié)合韋達定理處理圓錐曲線問題是最經(jīng)典的方法,它體現(xiàn)了解析幾何的特征,是該題的通性通法,也是最優(yōu)解;方法二:參數(shù)方程的使用充分利用了參數(shù)的幾何意義,要求解題過程中對參數(shù)有深刻的理解,并能夠靈活的應(yīng)用到題目中.方法三:圓冪定理的應(yīng)用更多的提現(xiàn)了幾何的思想,二次曲線系的應(yīng)用使得計算更為簡單.3.(2019·全國·高考真題)已知點A(?2,0),B(2,0),動點M(x,y)滿足直線AM與BM的斜率之積為?.記M的軌跡為曲線C.(1)求C的方程,并說明C是什么曲線;(2)過坐標原點的直線交C于P,Q兩點,點P在第一象限,PE⊥x軸,垂足為E,連結(jié)QE并延長交C于點G.(i)證明:是直角三角形;(ii)求面積的最大值.【答案】(1)詳見解析(2)詳見解析【分析】(1)分別求出直線AM與BM的斜率,由已知直線AM與BM的斜率之積為?,可以得到等式,化簡可以求出曲線C的方程,注意直線AM與BM有斜率的條件;(2)(i)設(shè)出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,求出P,Q兩點的坐標,進而求出點的坐標,求出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)關(guān)系求出的坐標,再求出直線的斜率,計算的值,就可以證明出是直角三角形;(ii)由(i)可知三點坐標,是直角三角形,求出的長,利用面積公式求出的面積,利用導(dǎo)數(shù)求出面積的最大值.【詳解】(1)直線的斜率為,直線的斜率為,由題意可知:,所以曲線C是以坐標原點為中心,焦點在軸上,不包括左右兩頂點的橢圓,其方程為;(2)(i)[方法一]【分別求得斜率的表達式利用斜率之積為即可證得題中的結(jié)論】依題意設(shè),直線的斜率為,則,所以.又,所以,進而有,即是直角三角形.[方法二]【利用三點共線和點差法真的斜率之積為即可證得題中的結(jié)論】由題意設(shè),則.因為Q,E,G三點共線,所以,又因為點P,G在橢圓上,所以,兩式相減得,所以,所以.(ii)[方法一]【求得面積函數(shù),然后求導(dǎo)確定最值】設(shè),則直線的方程為,聯(lián)立解得所以直線的方程為.聯(lián)立直線的方程和橢圓C的方程,可得,則,所以.令,即.注意到,得,所以在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減,所以當時,.[方法二]【利用弦長公式結(jié)合韋達定理求得面積表達式,然后求導(dǎo)確定最值】設(shè)的中點為N,直線的斜率為k,則其方程為.由解得.由(Ⅰ)得.直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立得,.又,從而,進而.以下同解法一.【整體點評】(2)(i)方法一:斜率之積為是證明垂直的核心和關(guān)鍵;方法二:利用三點共線和點差法使得問題的處理更加簡單.(ii)導(dǎo)數(shù)是求最值的一種重要方法,在求最值的時候幾乎所有問題都可以考慮用導(dǎo)數(shù)求解;4.(2017·全國·高考真題)設(shè)O為坐標原點,動點M在橢圓C上,過M作x軸的垂線,垂足為N,點P滿足.(1)求點P的軌跡方程;(2)設(shè)點在直線上,且.證明:過點P且垂直于OQ的直線過C的左焦點F.【答案】(1);(2)見解析.【詳解】(1)設(shè)P(x,y),M(),則N(),由得.因為M()在C上,所以.因此點P的軌跡為.由題意知F(-1,0),設(shè)Q(-3,t),P(m,n),則,.由得-3m-+tn-=1,又由(1)知,故3+3m-tn=0.所以,即.又過點P存在唯一直線垂直于OQ,所以過點P且垂直于OQ的直線l過C的左焦點F.點睛:定點、定值問題通常是通過設(shè)參數(shù)或取特殊值來確定“定點”是什么、“定值”是多少,或者將該問題涉及的幾何式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式或三角問題,證明該式是恒成立的.定點、定值問題同證明問題類似,在求定點、定值之前已知該值的結(jié)果,因此求解時應(yīng)設(shè)參數(shù),運用推理,到最后必定參數(shù)統(tǒng)消,定點、定值顯現(xiàn).5.(2015·湖北·高考真題)一種作圖工具如圖1所示.是滑槽的中點,短桿可繞轉(zhuǎn)動,長桿通過處鉸鏈與連接,上的栓子可沿滑槽AB滑動,且,.當栓子在滑槽AB內(nèi)做往復(fù)運動時,帶動繞轉(zhuǎn)動一周(不動時,也不動),處的筆尖畫出的曲線記為.以為原點,所在的直線為軸建立如圖2所示的平面直角坐標系.

(Ⅰ)求曲線C的方程;(Ⅱ)設(shè)動直線與兩定直線和分別交于兩點.若直線總與曲線有且只有一個公共點,試探究:的面積是否存在最小值?若存在,求出該最小值;若不存在,說明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)存在最小值8.【詳解】(Ⅰ)設(shè)點,,依題意,

,且,所以,且即且由于當點不動時,點也不動,所以不恒等于0,于是,故,代入,可得,即所求的曲線的方程為(Ⅱ)(1)當直線的斜率不存在時,直線為或,都有.(2)當直線的斜率存在時,設(shè)直線,由消去,可得.因為直線總與橢圓有且只有一個公共點,所以,即.①又由可得;同理可得.由原點到直線的距離為和,可得.②將①代入②得,.當時,;當時,.因,則,,所以,當且僅當時取等號.所以當時,的最小值為8.綜合(1)(2)可知,當直線與橢圓在四個頂點處相切時,的面積取得最小值8.考點:橢圓的標準方程、幾何性質(zhì),直線與圓、橢圓的位置關(guān)系,最值.考點03求直線方程1.(2024·全國新Ⅰ卷·高考真題)已知和為橢圓上兩點.(1)求C的離心率;(2)若過P的直線交C于另一點B,且的面積為9,求的方程.【答案】(1)(2)直線的方程為或.【分析】(1)代入兩點得到關(guān)于的方程,解出即可;(2)方法一:以為底,求出三角形的高,即點到直線的距離,再利用平行線距離公式得到平移后的直線方程,聯(lián)立橢圓方程得到點坐標,則得到直線的方程;方法二:同法一得到點到直線的距離,再設(shè),根據(jù)點到直線距離和點在橢圓上得到方程組,解出即可;法三:同法一得到點到直線的距離,利用橢圓的參數(shù)方程即可求解;法四:首先驗證直線斜率不存在的情況,再設(shè)直線,聯(lián)立橢圓方程,得到點坐標,再利用點到直線距離公式即可;法五:首先考慮直線斜率不存在的情況,再設(shè),利用弦長公式和點到直線的距離公式即可得到答案;法六:設(shè)線法與法五一致,利用水平寬乘鉛錘高乘表達面積即可.【詳解】(1)由題意得,解得,所以.(2)法一:,則直線的方程為,即,,由(1)知,設(shè)點到直線的距離為,則,則將直線沿著與垂直的方向平移單位即可,此時該平行線與橢圓的交點即為點,設(shè)該平行線的方程為:,則,解得或,當時,聯(lián)立,解得或,即或,當時,此時,直線的方程為,即,當時,此時,直線的方程為,即,當時,聯(lián)立得,,此時該直線與橢圓無交點.綜上直線的方程為或.法二:同法一得到直線的方程為,點到直線的距離,設(shè),則,解得或,即或,以下同法一.法三:同法一得到直線的方程為,點到直線的距離,設(shè),其中,則有,聯(lián)立,解得或,即或,以下同法一;法四:當直線的斜率不存在時,此時,,符合題意,此時,直線的方程為,即,當線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立橢圓方程有,則,其中,即,解得或,,,令,則,則同法一得到直線的方程為,點到直線的距離,則,解得,此時,則得到此時,直線的方程為,即,綜上直線的方程為或.法五:當?shù)男甭什淮嬖跁r,到距離,此時不滿足條件.當?shù)男甭蚀嬖跁r,設(shè),令,,消可得,,且,即,,到直線距離,或,均滿足題意,或,即或.法六:當?shù)男甭什淮嬖跁r,到距離,此時不滿足條件.當直線斜率存在時,設(shè),設(shè)與軸的交點為,令,則,聯(lián)立,則有,,其中,且,則,則,解的或,經(jīng)代入判別式驗證均滿足題意.則直線為或,即或.2.(2023·天津·高考真題)已知橢圓的左右頂點分別為,右焦點為,已知.(1)求橢圓的方程和離心率;(2)點在橢圓上(異于橢圓的頂點),直線交軸于點,若三角形的面積是三角形面積的二倍,求直線的方程.【答案】(1)橢圓的方程為,離心率為.(2).【分析】(1)由解得,從而求出,代入橢圓方程即可求方程,再代入離心率公式即求離心率.(2)先設(shè)直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,消去,再由韋達定理可得,從而得到點和點坐標.由得,即可得到關(guān)于的方程,解出,代入直線的方程即可得到答案.【詳解】(1)如圖,

由題意得,解得,所以,所以橢圓的方程為,離心率為.(2)由題意得,直線斜率存在,由橢圓的方程為可得,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,消去整理得:,由韋達定理得,所以,所以,.所以,,,所以,所以,即,解得,所以直線的方程為.3.(2022·全國甲卷·高考真題)設(shè)拋物線的焦點為F,點,過F的直線交C于M,N兩點.當直線MD垂直于x軸時,.(1)求C的方程;(2)設(shè)直線與C的另一個交點分別為A,B,記直線的傾斜角分別為.當取得最大值時,求直線AB的方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)由拋物線的定義可得,即可得解;(2)法一:設(shè)點的坐標及直線,由韋達定理及斜率公式可得,再由差角的正切公式及基本不等式可得,設(shè)直線,結(jié)合韋達定理可解.【詳解】(1)拋物線的準線為,當與x軸垂直時,點M的橫坐標為p,此時,所以,所以拋物線C的方程為;(2)[方法一]:【最優(yōu)解】直線方程橫截式設(shè),直線,由可得,,由斜率公式可得,,直線,代入拋物線方程可得,,所以,同理可得,所以又因為直線MN、AB的傾斜角分別為,所以,若要使最大,則,設(shè),則,當且僅當即時,等號成立,所以當最大時,,設(shè)直線,代入拋物線方程可得,,所以,所以直線.[方法二]:直線方程點斜式由題可知,直線MN的斜率存在.設(shè),直線由得:,,同理,.直線MD:,代入拋物線方程可得:,同理,.代入拋物線方程可得:,所以,同理可得,由斜率公式可得:(下同方法一)若要使最大,則,設(shè),則,當且僅當即時,等號成立,所以當最大時,,設(shè)直線,代入拋物線方程可得,,所以,所以直線.[方法三]:三點共線設(shè),設(shè),若P、M、N三點共線,由所以,化簡得,反之,若,可得MN過定點因此,由M、N、F三點共線,得,

由M、D、A三點共線,得,

由N、D、B三點共線,得,則,AB過定點(4,0)(下同方法一)若要使最大,則,設(shè),則,當且僅當即時,等號成立,所以當最大時,,所以直線.【整體點評】(2)法一:利用直線方程橫截式,簡化了聯(lián)立方程的運算,通過尋找直線的斜率關(guān)系,由基本不等式即可求出直線AB的斜率,再根據(jù)韋達定理求出直線方程,是該題的最優(yōu)解,也是通性通法;法二:常規(guī)設(shè)直線方程點斜式,解題過程同解法一;法三:通過設(shè)點由三點共線尋找縱坐標關(guān)系,快速找到直線過定點,省去聯(lián)立過程,也不失為一種簡化運算的好方法.4.(2021·天津·高考真題)已知橢圓的右焦點為,上頂點為,離心率為,且.(1)求橢圓的方程;(2)直線與橢圓有唯一的公共點,與軸的正半軸交于點,過與垂直的直線交軸于點.若,求直線的方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)求出的值,結(jié)合的值可得出的值,進而可得出橢圓的方程;(2)設(shè)點,分析出直線的方程為,求出點的坐標,根據(jù)可得出,求出、的值,即可得出直線的方程.【詳解】(1)易知點、,故,因為橢圓的離心率為,故,,因此,橢圓的方程為;(2)設(shè)點為橢圓上一點,先證明直線的方程為,聯(lián)立,消去并整理得,,因此,橢圓在點處的切線方程為.在直線的方程中,令,可得,由題意可知,即點,直線的斜率為,所以,直線的方程為,在直線的方程中,令,可得,即點,因為,則,即,整理可得,所以,,因為,,故,,所以,直線的方程為,即.【點睛】結(jié)論點睛:在利用橢圓的切線方程時,一般利用以下方法進行直線:(1)設(shè)切線方程為與橢圓方程聯(lián)立,由進行求解;(2)橢圓在其上一點的切線方程為,再應(yīng)用此方程時,首先應(yīng)證明直線與橢圓相切.5.(2020·天津·高考真題)已知橢圓的一個頂點為,右焦點為,且,其中為原點.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)已知點滿足,點在橢圓上(異于橢圓的頂點),直線與以為圓心的圓相切于點,且為線段的中點.求直線的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),或.【分析】(Ⅰ)根據(jù)題意,并借助,即可求出橢圓的方程;(Ⅱ)利用直線與圓相切,得到,設(shè)出直線的方程,并與橢圓方程聯(lián)立,求出點坐標,進而求出點坐標,再根據(jù),求出直線的斜率,從而得解.【詳解】(Ⅰ)橢圓的一個頂點為,,由,得,又由,得,所以,橢圓的方程為;(Ⅱ)直線與以為圓心的圓相切于點,所以,根據(jù)題意可知,直線和直線的斜率均存在,設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為,即,,消去,可得,解得或.將代入,得,所以,點的坐標為,因為為線段的中點,點的坐標為,所以點的坐標為,由,得點的坐標為,所以,直線的斜率為,又因為,所以,整理得,解得或.所以,直線的方程為或.【點睛】本題考查了橢圓標準方程的求解、直線與橢圓的位置關(guān)系、直線與圓的位置關(guān)系、中點坐標公式以及直線垂直關(guān)系的應(yīng)用,考查學(xué)生的運算求解能力,屬于中檔題.當看到題目中出現(xiàn)直線與圓錐曲線位置關(guān)系的問題時,要想到聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程.6.(2018·江蘇·高考真題)在平面直角坐標系中,橢圓C過點,焦點,圓O的直徑為.(1)求橢圓C及圓O的方程;(2)設(shè)直線l與圓O相切于第一象限內(nèi)的點P.①若直線l與橢圓C有且只有一個公共點,求點P的坐標;②直線l與橢圓C交于兩點.若的面積為,求直線l的方程.【答案】(1),;(2)①;②.【分析】(1)根據(jù)條件易得圓的半徑,即得圓的標準方程,再根據(jù)點在橢圓上,解方程組可得a,b,即得橢圓方程;(2)方法一:①先根據(jù)直線與圓相切得一方程,再根據(jù)直線與橢圓相切得另一方程,解方程組可得切點坐標;②先根據(jù)三角形面積得三角形底邊邊長,再結(jié)合①中方程組,利用求根公式以及兩點間距離公式,列方程,解得切點坐標,即得直線方程.【詳解】(1)因為橢圓C的焦點為,可設(shè)橢圓C的方程為.又點在橢圓C上,所以,解得因此,橢圓C的方程為.因為圓O的直徑為,所以其方程為.(2)[方法一]:【通性通法】代數(shù)法硬算①設(shè)直線l與圓O相切于,則,所以直線l的方程為,即.由,消去y,得(*),因為直線l與橢圓C有且只有一個公共點,所以.因為,所以,因此,點P的坐標為.②因為三角形OAB的面積為,所以,從而.設(shè),由(*)得,所以.因為,所以,即,解得舍去),則,因此P的坐標為.綜上,直線l的方程為.[方法二]:圓的參數(shù)方程的應(yīng)用設(shè)P點坐標為.因為原點到直線的距離,所以與圓O切于點P的直線l的方程為.由消去y,得.①因為直線l與橢圓相切,所以.因為,所以,故,.所以,P點坐標為.②因為直線與圓O相切,所以中邊上的高,因為的面積為,所以.設(shè),由①知,即,即.因為,所以,故,所以.所以直線l的方程為.[方法三]:直線參數(shù)方程與圓的參數(shù)方程的應(yīng)用設(shè)P點坐標為,則與圓O切于點P的直線l的參數(shù)方程為:(t為參數(shù)),即(t為參數(shù)).代入,得關(guān)于t的一元二次方程.①因為直線l與橢圓相切,所以,,因為,所以,故,.所以,P點坐標為.②同方法二,略.【整體點評】(2)方法一:①直接利用直線與圓的位置關(guān)系,直線與橢圓的位置關(guān)系代數(shù)法硬算,即可解出點的坐標;②根據(jù)三角形面積公式,利用弦長公式可求出點的坐標,是該題的通性通法;方法二:①利用圓的參數(shù)方程設(shè)出點,進而表示出直線方程,根據(jù)直線與橢圓的位置關(guān)系解出點的坐標;②根據(jù)三角形面積公式,利用弦長公式可求出點的坐標;方法三:①利用圓的參數(shù)方程設(shè)出點,將直線的參數(shù)方程表示出來,根據(jù)直線與橢圓的位置關(guān)系解出點的坐標;②根據(jù)三角形面積公式,利用弦長公式可求出點的坐標.7.(2017·全國·高考真題)已知拋物線C:y2=2x,過點(2,0)的直線l交C于A,B兩點,圓M是以線段AB為直徑的圓.(1)證明:坐標原點O在圓M上;(2)設(shè)圓M過點,求直線l與圓M的方程.【答案】(1)證明見解析;(2),或,.【詳解】(1)設(shè),.由可得,則.又,故.因此的斜率與的斜率之積為,所以.故坐標原點在圓上.(2)由(1)可得.故圓心的坐標為,圓的半徑.由于圓過點,因此,故,即,由(1)可得.所以,解得或.當時,直線的方程為,圓心的坐標為,圓的半徑為,圓的方程為.當時,直線的方程為,圓心的坐標為,圓的半徑為,圓的方程為.【名師點睛】直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系;在解決直線與拋物線的位置關(guān)系時,要特別注意直線與拋物線的對稱軸平行的特殊情況.中點弦問題,可以利用“點差法”,但不要忘記驗證或說明中點在曲線內(nèi)部.8.(2017·天津·高考真題)設(shè)橢圓的左焦點為,右頂點為,離心率為.已知是拋物線的焦點,到拋物線的準線的距離為.(I)求橢圓的方程和拋物線的方程;(II)設(shè)上兩點,關(guān)于軸對稱,直線與橢圓相交于點(異于點),直線與軸相交于點.若的面積為,求直線的方程.【答案】(Ⅰ),.(Ⅱ),或.【詳解】試題分析:由于為拋物線焦點,到拋物線的準線的距離為,則,又橢圓的離心率為,求出,得出橢圓的標準方程和拋物線方程;則,設(shè)直線方程為設(shè),解出兩點的坐標,把直線方程和橢圓方程聯(lián)立解出點坐標,寫出所在直線方程,求出點的坐標,最后根據(jù)的面積為解方程求出,得出直線的方程.試題解析:(Ⅰ)解:設(shè)的坐標為.依題意,,,,解得,,,于是.所以,橢圓的方程為,拋物線的方程為.(Ⅱ)解:設(shè)直線的方程為,與直線的方程聯(lián)立,可得點,故.將與聯(lián)立,消去,整理得,解得,或.由點異于點,可得點.由,可學(xué)*科.網(wǎng)得直線的方程為,令,解得,故.所以.又因為的面積為,故,整理得,解得,所以.所以,直線的方程為,或.【考點】直線與橢圓綜合問題【名師點睛】圓錐曲線問題在歷年高考都是較有難度的壓軸題,不論第一步利用橢圓的離心率及橢圓與拋物線的位置關(guān)系的特點,列方程組,求出橢圓和拋物線方程,還是第二步聯(lián)立方程組求出點的坐標,寫直線方程,利用面積求直線方程,都是一種思想,就是利用大熟地方法解決幾何問題,坐標化,方程化,代數(shù)化是解題的關(guān)鍵.9.(2015·江蘇·高考真題)如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓的離心率為,且右焦點F到左準線l的距離為3.

(1)求橢圓的標準方程;(2)過F的直線與橢圓交于A,B兩點,線段AB的垂直平分線分別交直線l和AB于點P,C,若PC=2AB,求直線AB的方程.【答案】(1)(2)或.【詳解】試題分析(1)求橢圓標準方程,只需列兩個獨立條件即可:一是離心率為,二是右焦點F到左準線l的距離為3,解方程組即得(2)因為直線AB過F,所以求直線AB的方程就是確定其斜率,本題關(guān)鍵就是根據(jù)PC=2AB列出關(guān)于斜率的等量關(guān)系,這有一定運算量.首先利用直線方程與橢圓方程聯(lián)立方程組,解出AB兩點坐標,利用兩點間距離公式求出AB長,再根據(jù)中點坐標公式求出C點坐標,利用兩直線交點求出P點坐標,再根據(jù)兩點間距離公式求出PC長,利用PC=2AB解出直線AB斜率,寫出直線AB方程.試題解析:(1)由題意,得且,解得,,則,所以橢圓的標準方程為.(2)當軸時,,又,不合題意.當與軸不垂直時,設(shè)直線的方程為,,,將的方程代入橢圓方程,得,則,的坐標為,且.若,則線段的垂直平分線為軸,與左準線平行,不合題意.從而,故直線的方程為,則點的坐標為,從而.因為,所以,解得.此時直線方程為或.考點:橢圓方程,直線與橢圓位置關(guān)系考點04求斜率值或范圍1.(2021·全國新Ⅰ卷·高考真題)在平面直角坐標系中,已知點、,點的軌跡為.(1)求的方程;(2)設(shè)點在直線上,過的兩條直線分別交于、兩點和,兩點,且,求直線的斜率與直線的斜率之和.【答案】(1);(2).【分析】(1)利用雙曲線的定義可知軌跡是以點、為左、右焦點雙曲線的右支,求出、的值,即可得出軌跡的方程;(2)方法一:設(shè)出點的坐標和直線方程,聯(lián)立直線方程與曲線C的方程,結(jié)合韋達定理求得直線的斜率,最后化簡計算可得的值.【詳解】(1)因為,所以,軌跡是以點、為左、右焦點的雙曲線的右支,設(shè)軌跡的方程為,則,可得,,所以,軌跡的方程為.(2)[方法一]【最優(yōu)解】:直線方程與雙曲線方程聯(lián)立如圖所示,設(shè),設(shè)直線的方程為.

聯(lián)立,化簡得,,則.故.則.設(shè)的方程為,同理.因為,所以,化簡得,所以,即.因為,所以.[方法二]:參數(shù)方程法設(shè).設(shè)直線的傾斜角為,則其參數(shù)方程為,聯(lián)立直線方程與曲線C的方程,可得,整理得.設(shè),由根與系數(shù)的關(guān)系得.設(shè)直線的傾斜角為,,同理可得由,得.因為,所以.由題意分析知.所以,故直線的斜率與直線的斜率之和為0.[方法三]:利用圓冪定理因為,由圓冪定理知A,B,P,Q四點共圓.設(shè),直線的方程為,直線的方程為,則二次曲線.又由,得過A,B,P,Q四點的二次曲線系方程為:,整理可得:,其中.由于A,B,P,Q四點共圓,則xy項的系數(shù)為0,即.【整體點評】(2)方法一:直線方程與二次曲線的方程聯(lián)立,結(jié)合韋達定理處理圓錐曲線問題是最經(jīng)典的方法,它體現(xiàn)了解析幾何的特征,是該題的通性通法,也是最優(yōu)解;方法二:參數(shù)方程的使用充分利用了參數(shù)的幾何意義,要求解題過程中對參數(shù)有深刻的理解,并能夠靈活的應(yīng)用到題目中.方法三:圓冪定理的應(yīng)用更多的提現(xiàn)了幾何的思想,二次曲線系的應(yīng)用使得計算更為簡單.2.(2021·北京·高考真題)已知橢圓一個頂點,以橢圓的四個頂點為頂點的四邊形面積為.(1)求橢圓E的方程;(2)過點P(0,-3)的直線l斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B,C,直線AB,AC分別與直線交交于點M,N,當|PM|+|PN|≤15時,求k的取值范圍.【答案】(1);(2).【分析】(1)根據(jù)橢圓所過的點及四個頂點圍成的四邊形的面積可求,從而可求橢圓的標準方程.(2)設(shè),求出直線的方程后可得的橫坐標,從而可得,聯(lián)立直線的方程和橢圓的方程,結(jié)合韋達定理化簡,從而可求的范圍,注意判別式的要求.【詳解】(1)因為橢圓過,故,因為四個頂點圍成的四邊形的面積為,故,即,故橢圓的標準方程為:.(2)設(shè),因為直線的斜率存在,故,故直線,令,則,同理.直線,由可得,故,解得或.又,故,所以又故即,綜上,或.3.(2021·全國乙卷·高考真題)已知拋物線的焦點F到準線的距離為2.(1)求C的方程;(2)已知O為坐標原點,點P在C上,點Q滿足,求直線斜率的最大值.【答案】(1);(2)最大值為.【分析】(1)由拋物線焦點與準線的距離即可得解;(2)設(shè),由平面向量的知識可得,進而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解.【詳解】(1)拋物線的焦點,準線方程為,由題意,該拋物線焦點到準線的距離為,所以該拋物線的方程為;(2)[方法一]:軌跡方程+基本不等式法設(shè),則,所以,由在拋物線上可得,即,據(jù)此整理可得點的軌跡方程為,所以直線的斜率,當時,;當時,,當時,因為,此時,當且僅當,即時,等號成立;當時,;綜上,直線的斜率的最大值為.[方法二]:【最優(yōu)解】軌跡方程+數(shù)形結(jié)合法同方法一得到點Q的軌跡方程為.設(shè)直線的方程為,則當直線與拋物線相切時,其斜率k取到最值.聯(lián)立得,其判別式,解得,所以直線斜率的最大值為.[方法三]:軌跡方程+換元求最值法同方法一得點Q的軌跡方程為.設(shè)直線的斜率為k,則.令,則的對稱軸為,所以.故直線斜率的最大值為.[方法四]:參數(shù)+基本不等式法由題可設(shè).因為,所以.于是,所以則直線的斜率為.當且僅當,即時等號成立,所以直線斜率的最大值為.【整體點評】方法一根據(jù)向量關(guān)系,利用代點法求得Q的軌跡方程,得到直線OQ的斜率關(guān)于的表達式,然后利用分類討論,結(jié)合基本不等式求得最大值;方法二同方法一得到點Q的軌跡方程,然后利用數(shù)形結(jié)合法,利用判別式求得直線OQ的斜率的最大值,為最優(yōu)解;方法三同方法一求得Q的軌跡方程,得到直線的斜率k的平方關(guān)于的表達式,利用換元方法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求得最大值,進而得到直線斜率的最大值;方法四利用參數(shù)法,由題可設(shè),求得x,y關(guān)于的參數(shù)表達式,得到直線的斜率關(guān)于的表達式,結(jié)合使用基本不等式,求得直線斜率的最大值.4.(2019·天津·高考真題)設(shè)橢圓的左焦點為,上頂點為.已知橢圓的短軸長為4,離心率為.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)設(shè)點在橢圓上,且異于橢圓的上、下頂點,點為直線與軸的交點,點在軸的負半軸上.若(為原點),且,求直線的斜率.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)或.【分析】(Ⅰ)由題意得到關(guān)于a,b,c的方程,解方程可得橢圓方程;(Ⅱ)聯(lián)立直線方程與橢圓方程確定點P的坐標,從而可得OP的斜率,然后利用斜率公式可得MN的斜率表達式,最后利用直線垂直的充分必要條件得到關(guān)于斜率的方程,解方程可得直線的斜率.【詳解】(Ⅰ)設(shè)橢圓的半焦距為,依題意,,又,可得,b=2,c=1.所以,橢圓方程為.(Ⅱ)由題意,設(shè).設(shè)直線的斜率為,又,則直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,整理得,可得,代入得,進而直線的斜率,在中,令,得.由題意得,所以直線的斜率為.由,得,化簡得,從而.所以,直線的斜率為或.【點睛】本題主要考查橢圓的標準方程和幾何性質(zhì)?直線方程等基礎(chǔ)知識.考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì).考查運算求解能力,以及用方程思想解決問題的能力.5.(2018·天津·高考真題)設(shè)橢圓(a>b>0)的左焦點為F,上頂點為B.已知橢圓的離心率為,點A的坐標為,且.(I)求橢圓的方程;(II)設(shè)直線l:與橢圓在第一象限的交點為P,且l與直線AB交于點Q.若(O為原點),求k的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或【詳解】分析:(Ⅰ)由題意結(jié)合橢圓的性質(zhì)可得a=3,b=2.則橢圓的方程為.(Ⅱ)設(shè)點P的坐標為(x1,y1),點Q的坐標為(x2,y2).由題意可得5y1=9y2.由方程組可得.由方程組可得.據(jù)此得到關(guān)于k的方程,解方程可得k的值為或詳解:(Ⅰ)設(shè)橢圓的焦距為2c,由已知有,又由a2=b2+c2,可得2a=3b.由已知可得,,,由,可得ab=6,從而a=3,b=2.所以,橢圓的方程為.(Ⅱ)設(shè)點P的坐標為(x1,y1),點Q的坐標為(x2,y2).由已知有y1>y2>0,故.又因為,而∠OAB=,故.由,可得5y1=9y2.由方程組消去x,可得.易知直線AB的方程為x+y–2=0,由方程組消去x,可得.由5y1=9y2,可得5(k+1)=,兩邊平方,整理得,解得,或.所以,k的值為或點睛:解決直線與橢圓的綜合問題時,要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.6.(2018·天津·高考真題)設(shè)橢圓的右頂點為A,上頂點為B.已知橢圓的離心率為,.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)直線與橢圓交于,兩點,與直線交于點M,且點P,M均在第四象限.若的面積是面積的2倍,求的值.【答案】(1);(2).【詳解】分析:(I)由題意結(jié)合幾何關(guān)系可求得.則橢圓的方程為.(II)設(shè)點P的坐標為,點M的坐標為,由題意可得.易知直線的方程為,由方程組可得.由方程組可得.結(jié)合,可得,或.經(jīng)檢驗的值為.詳解:(I)設(shè)橢圓的焦距為2c,由已知得,又由,可得.由,從而.所以,橢圓的方程為.(II)設(shè)點P的坐標為,點M的坐標為,由題意,,點的坐標為.由的面積是面積的2倍,可得,從而,即.易知直線的方程為,由方程組消去y,可得.由方程組消去,可得.由,可得,兩邊平方,整理得,解得,或.當時,,不合題意,舍去;當時,,,符合題意.所以,的值為.點睛:解決直線與橢圓的綜合問題時,要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.7.(2017·天津·高考真題)已知橢圓的左焦點為,右頂點為,點的坐標為,的面積為.(I)求橢圓的離心率;(II)設(shè)點在線段上,,延長線段與橢圓交于點,點,在軸上,,且直線與直線間的距離為,四邊形的面積為.(i)求直線的斜率;(ii)求橢圓的方程.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ)(?。?(ii).【分析】根據(jù)的面積為列出一個關(guān)于的等式,削去求出離心率;根據(jù)關(guān)系巧設(shè)直線的方程,與直線FP的方程聯(lián)立解出焦點的坐標,利用|FQ|=解出斜率,把直線FP的方程與橢圓方程聯(lián)立,解出點坐標,分別求出和的面積,利用四邊形的面積為,解出,得出橢圓的標準方程.【詳解】(Ⅰ)設(shè)橢圓的離心率為e.由已知,可得.又由,可得,即.又因為,解得.所以,橢圓的離心率為.(Ⅱ)(?。┮李}意,設(shè)直線FP的方程為,則直線FP的斜率為.由(Ⅰ)知,可得直線AE的方程為,即,與直線FP的方程聯(lián)立,可解得,即點Q的坐標為.由已知|FQ|=,有,整理得,所以,即直線FP的斜率為.(ii)解:由,可得,故橢圓方程可以表示為.由(i)得直線FP的方程為,與橢圓方程聯(lián)立消去,整理得,解得(舍去)或.因此可得點,進而可得,所以.由已知,線段的長即為與這兩條平行直線間的距離,故直線和都垂直于直線.因為,所以,所以的面積為,同理的面積等于,由四邊形的面積為,得,整理得,又由,得.所以,橢圓的方程為.【點睛】列出一個關(guān)于的等式,可以求離心率;列出一個關(guān)于的不等式,可以求離心率的取值范圍.“減元”思想是解決解析幾何問題的重要思想,巧設(shè)直線方程利用題目條件列方程求解斜率,求橢圓方程的基本方法就是待定系數(shù)法,根據(jù)已知條件列方程通過解方程求出待定系數(shù).8.(2017·山東·高考真題)在平面直角坐標系中,橢圓:的離心率為,焦距為.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)如圖,動直線:交橢圓于兩點,是橢圓上一點,直線的斜率為,且,是線段延長線上一點,且,的半徑為,是的兩條切線,切點分別為.求的最大值,并求取得最大值時直線的斜率.【答案】(1)(2)的最大值為,取得最大值時直線的斜率為.【詳解】試題分析:(I)本小題由,確定即得.(Ⅱ)通過聯(lián)立方程組化簡得到一元二次方程后應(yīng)用韋達定理,應(yīng)用弦長公式確定及圓的半徑表達式.進一步求得直線的方程并與橢圓方程聯(lián)立,確定得到的表達式,研究其取值范圍.這個過程中,可考慮利用換元思想,應(yīng)用二次函數(shù)的性質(zhì)及基本不等式.試題解析:(I)由題意知,,所以,因此橢圓的方程為.(Ⅱ)設(shè),聯(lián)立方程得,由題意知,且,所以.由題意可知圓的半徑為由題設(shè)知,所以因此直線的方程為.聯(lián)立方程得,因此.由題意可知,而,令,則,因此,當且僅當,即時等號成立,此時,所以,因此,所以最大值為.綜上所述:的最大值為,取得最大值時直線的斜率為.【名師點睛】本題對考生計算能力要求較高,是一道難題.解答此類題目,利用的關(guān)系,確定橢圓(圓錐曲線)方程是基礎(chǔ),通過聯(lián)立直線方程與橢圓(圓錐曲線)方程的方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得到“目標函數(shù)”的解析式,應(yīng)用確定函數(shù)最值的方法---如二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式、導(dǎo)數(shù)等求解.本題易錯點是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯漏百出.本題能較好的考查考生的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題解決問題的能力等.9.(2016·山東·高考真題)已知橢圓的長軸長為4,焦距為(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)過動點的直線交軸與點,交于點(在第一象限),且是線段的中點.過點作軸的垂線交于另一點,延長交于點.(ⅰ)設(shè)直線的斜率分別為,證明為定值;(ⅱ)求直線的斜率的最小值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)(ⅰ)見解析,(ⅱ)直線AB的斜率的最小值為【詳解】試題分析:(Ⅰ)分別計算a,b即得.(Ⅱ)(ⅰ)設(shè),由M(0,m),可得的坐標,進而得到直線PM的斜率,直線QM的斜率,可得為定值.(ⅱ)設(shè).直線PA的方程為y=kx+m,直線QB的方程為y=–3kx+m.聯(lián)立應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系得到,,進而可得應(yīng)用基本不等式即得.試題解析:(Ⅰ)設(shè)橢圓的半焦距為c.由題意知,所以.所以橢圓C的方程為.(Ⅱ)(ⅰ)設(shè),由M(0,m),可得所以直線PM的斜率,直線QM的斜率.此時.所以為定值–3.(ⅱ)設(shè).直線PA的方程為y=kx+m,直線QB的方程為y=–3kx+m.聯(lián)立整理得.由,可得,所以.同理.所以,,所以由,可知k>0,所以,等號當且僅當時取得.此時,即,符號題意.所以直線AB的斜率的最小值為.【考點】橢圓的標準方程及其幾何性質(zhì),直線與橢圓的位置關(guān)系,基本不等式【名師點睛】本題對考生的計算能力要求較高,是一道難題.解答此類題目,利用的關(guān)系,確定橢圓(圓錐曲線)的方程是基礎(chǔ),通過聯(lián)立直線方程與橢圓(圓錐曲線)方程,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得到關(guān)于參數(shù)的解析式或方程是關(guān)鍵,易錯點是對復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯誤百出..本題能較好地考查考生的邏輯思維能力、基本計算能力及分析問題、解決問題的能力等.10.(2016·上?!じ呖颊骖})雙曲線的左、右焦點分別為,直線過且與雙曲線交于兩點.(1)若的傾斜角為,是等邊三角形,求雙曲線的漸近線方程;(2)設(shè),若的斜率存在,且,求的斜率.【答案】(1);(2).【詳解】試題分析:(1)設(shè),根據(jù)題設(shè)條件得到,從而解得的值.(2)設(shè),,直線與雙曲線方程聯(lián)立,得到一元二次方程,根據(jù)與雙曲線交于兩點,可得,且.再設(shè)的中點為,由即,從而得到,進而構(gòu)建關(guān)于的方程求解即可.試題解析:(1)設(shè).由題意,,,,因為是等邊三角形,所以,即,解得.故雙曲線的漸近線方程為.(2)由已知,,.設(shè),,直線.顯然.由,得.因為與雙曲線交于兩點,所以,且.設(shè)的中點為.由即,知,故.而,,,所以,得,故的斜率為.【考點】雙曲線的幾何性質(zhì)、直線與雙曲線的位置關(guān)系、平面向量的數(shù)量積【名師點睛】本題對考生的計算能力要求較高,是一道難題.解答此類題目時,利用的關(guān)系,確定雙曲線(圓錐曲線)方程是基礎(chǔ),通過聯(lián)立直線方程與雙曲線(圓錐曲線)方程得到方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進行求解.本題能較好地考查考生的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題與解決問題的能力等.11.(2016·天津·高考真題)設(shè)橢圓的右焦點為,右頂點為,已知,其中為原點,為橢圓的離心率.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)過點的直線與橢圓交于點(不在軸上),垂直于的直線與交于點,與軸交于點,若,且,求直線的斜率的取值范圍.【答案】(1)橢圓方程為;(2)直線l的斜率的取值范圍為.【詳解】試題分析:(Ⅰ)求橢圓標準方程,只需確a的值,由,得,再利用,可解得a的值;(Ⅱ)先化簡條件:,即M再OA的中垂線上,,再利用直線與橢圓位置關(guān)系,聯(lián)立方程組求;利用兩直線方程組求H,最后根據(jù),列等量關(guān)系即可求出直線斜率的取值范圍.試題解析:(Ⅰ)解:設(shè),由,即,可得,又,所以,因此,所以橢圓的方程為.(Ⅱ)解:設(shè)直線的斜率為(),則直線的方程為.設(shè),由方程組,消去,整理得.解得,或,由題意得,從而.由(Ⅰ)知,,設(shè),有,.由,得,所以,解得.因此直線的方程為.設(shè),由方程組消去,解得.在中,,即,化簡得,即,解得或.所以,直線的斜率的取值范圍為.【考點】橢圓的標準方程和幾何性質(zhì),直線方程【名師點睛】在利用代數(shù)法解決最值與范圍問題時常從以下五個方面考慮:(1)利用判別式來構(gòu)造不等關(guān)系,從而確定參數(shù)的取值范圍;(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是在兩個參數(shù)之間建立等量關(guān)系;(3)利用隱含或已知的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(4)利用基本不等式求出參數(shù)的取值范圍;(5)利用函數(shù)的值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍.12.(2016·全國·高考真題)已知橢圓E:的焦點在軸上,A是E的左頂點,斜率為k(k>0)的直線交E于A,M兩點,點N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)當t=4,時,求△AMN的面積;(Ⅱ)當時,求k的取值范圍.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【詳解】試題分析:(Ⅰ)先求直線的方程,再求點的縱坐標,最后求的面積;(Ⅱ)設(shè),寫出A點坐標,并求直線的方程,將其與橢圓方程組成方程組,消去,用表示,從而表示,同理用表示,再由及t的取值范圍求的取值范圍.試題解析:(Ⅰ)設(shè),則由題意知,當時,的方程為,.由已知及橢圓的對稱性知,直線的傾斜角為.因此直線的方程為.將代入得.解得或,所以.因此的面積.(Ⅱ)由題意,,.將直線的方程代入得.由得,故.由題設(shè),直線的方程為,故同理可得,由得,即.當時上式不成立,因此.等價于,即.由此得,或,解得.因此的取值范圍是.【考點】橢圓的性質(zhì),直線與橢圓的位置關(guān)系【名師點睛】由直線(系)和圓錐曲線(系)的位置關(guān)系,求直線或圓錐曲線中某個參數(shù)(系數(shù))的范圍問題,常把所求參數(shù)作為函數(shù)值,另一個元作為自變量求解.13.(2016·上?!じ呖颊骖})雙曲線的左、右焦點分別為,直線過且與雙曲線交于兩點.(1)若的傾斜角為,是等邊三角形,求雙曲線的漸近線方程;(2)設(shè),若的斜率存在,且,求的斜率.【答案】(1).(2).【詳解】試題分析:(1)設(shè),根據(jù)題設(shè)條件可以得到,從而解得的值.(2)設(shè),,直線與雙曲線方程聯(lián)立,得到一元二次方程,根據(jù)與雙曲線交于兩點,可得,且.由|AB|=4構(gòu)建關(guān)于的方程進行求解.試題解析:(1)設(shè).由題意,,,,因為是等邊三角形,所以,即,解得.故雙曲線的漸近線方程為.(2)由已知,.設(shè),,直線.由,得.因為與雙曲線交于兩點,所以,且.由,,得,故,解得,故的斜率為.【考點】雙曲線的幾何性質(zhì)、直線與雙曲線的位置關(guān)系、弦長公式【名師點睛】本題對考生的計算能力要求較高,是一道難題.解答此類題目時,利用的關(guān)系,確定雙曲線(圓錐曲線)方程是基礎(chǔ),通過聯(lián)立直線方程與雙曲線(圓錐曲線)方程得到方程組,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進行求解.本題能較好地考查考生的邏輯思維能力、運算求解能力、分析問題與解決問題的能力等.14.(2016·天津·高考真題)設(shè)橢圓()的右焦點為,右頂點為,已知,其中為原點,為橢圓的離心率.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)設(shè)過點的直線與橢圓交于點(不在軸上),垂直于的直線與交于點,與軸交于點,若,且,求直線的斜率的取值范圍.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【詳解】試題分析:(Ⅰ)求橢圓標準方程,只需確定量,由,得,再利用,可解得,(Ⅱ)先化簡條件:,即M再OA中垂線上,,再利用直線與橢圓位置關(guān)系,聯(lián)立方程組求;利用兩直線方程組求H,最后根據(jù),列等量關(guān)系解出直線斜率.取值范圍試題解析:(Ⅰ)解:設(shè),由,即,可得,又,所以,因此,所以橢圓的方程為.(Ⅱ)解:設(shè)直線的斜率為(),則直線的方程為.設(shè),由方程組,消去,整理得.解得,或,由題意得,從而.由(Ⅰ)知,,設(shè),有,.由,得,所以,解得.因此直線的方程為.設(shè),由方程組消去,解得.在中,,即,化簡得,即,解得或.所以,直線的斜率的取值范圍為.考點:橢圓的標準方程和幾何性質(zhì),直線方程15.(2015·天津·高考真題)已知橢圓的左焦點為,離心率為,點M在橢圓上且位于第一象限,直線被圓截得的線段的長為c,.(Ⅰ)求直線的斜率;(Ⅱ)求橢圓的方程;(Ⅲ)設(shè)動點在橢圓上,若直線的斜率大于,求直線(為原點)的斜率的取值范圍.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ).【詳解】(Ⅰ)由已知有,又由,可得,,設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為,由已知有,解得.(Ⅱ)由(Ⅰ)得橢圓方程為,直線的方程為,兩個方程聯(lián)立,消去,整理得,解得或,因為點在第一象限,可得的坐標為,由,解得,所以橢圓方程為(Ⅲ)設(shè)點的坐標為,直線的斜率為,得,即,與橢圓方程聯(lián)立,消去,整理得,又由已知,得,解得或,設(shè)直線的斜率為,得,即,與橢圓方程聯(lián)立,整理可得.①當時,有,因此,于是,得②當時,有,因此,于是,得綜上,直線的斜率的取值范圍是考點:1.橢圓的標準方程和幾何性質(zhì);2.直線和圓的位置關(guān)系;3.一元二次不等式.16.(2015·北京·高考真題)已知橢圓,過點且不過點的直線與橢圓交于,兩點,直線與直線交于點.(Ⅰ)求橢圓的離心率;(Ⅱ)若垂直于軸,求直線的斜率;(Ⅲ)試判斷直線與直線的位置關(guān)系,并說明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)平行,理由見解析.【詳解】試題分析:本題主要考查橢圓的標準方程及其幾何性質(zhì)、直線的斜率、兩直線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,考查學(xué)生的分析問題解決問題的能力、轉(zhuǎn)化能力、計算能力.(Ⅰ)先將橢圓方程化為標準方程,得到,,的值,再利用計算離心率;(Ⅱ)由直線的特殊位置,設(shè)出,點坐標,設(shè)出直線的方程,由于直線與相交于點,所以得到點坐標,利用點、點的坐標,求直線的斜率;(Ⅲ)分直線的斜率存在和不存在兩種情況進行討論,第一種情況,直接分析即可得出結(jié)論,第二種情況,先設(shè)出直線和直線的方程,將橢圓方程與直線的方程聯(lián)立,消參,得到和,代入到中,只需計算出等于即可證明,即兩直線平行.試題解析:(Ⅰ)橢圓的標準方程為.所以,,.所以橢圓的離心率.(Ⅱ)因為過點且垂直于軸,所以可設(shè),.直線的方程為.令,得.所以直線的斜率.(Ⅲ)直線與直線平行.證明如下:當直線的斜率不存在時,由(Ⅱ)可知.又因為直線的斜率,所以.當直線的斜率存在時,設(shè)其方程為.設(shè),,則直線的方程為.令,得點.由,得.所以,.直線的斜率.因為,所以.所以.綜上可知,直線與直線平行.考點:橢圓的標準方程及其幾何性質(zhì)、直線的斜率、兩直線的位置關(guān)系.考點05離心率求值或范圍綜合1.(2024·北京·高考真題)已知橢圓:,以橢圓的焦點和短軸端點為頂點的四邊形是邊長為2的正方形.過點且斜率存在的直線與橢圓交于不同的兩點,過點和的直線與橢圓的另一個交點為.(1)求橢圓的方程及離心率;(2)若直線BD的斜率為0,求t的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)由題意得,進一步得,由此即可得解;(2)設(shè),,聯(lián)立橢圓方程,由韋達定理有,而,令,即可得解.【詳解】(1)由題意,從而,所以橢圓方程為,離心率為;(2)直線斜率不為0,否則直線與橢圓無交點,矛盾,從而設(shè),,聯(lián)立,化簡并整理得,由題意,即應(yīng)滿足,所以,若直線斜率為0,由橢圓的對稱性可設(shè),所以,在直線方程中令,得,所以,此時應(yīng)滿足,即應(yīng)滿足或,綜上所述,滿足題意,此時或.2.(2023·天津·高考真題)已知橢圓的左右頂點分別為,右焦點為,已知.(1)求橢圓的方程和離心率;(2)點在橢圓上(異于橢圓的頂點),直線交軸于點,若三角形的面積是三角形面積的二倍,求直線的方程.【答案】(1)橢圓的方程為,離心率為.(2).【分析】(1)由解得,從而求出,代入橢圓方程即可求方程,再代入離心率公式即求離心率.(2)先設(shè)直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,消去,再由韋達定理可得,從而得到點和點坐標.由得,即可得到關(guān)于的方程,解出,代入直線的方程即可得到答案.【詳解】(1)如圖,

由題意得,解得,所以,所以橢圓的方程為,離心率為.(2)由題意得,直線斜率存在,由橢圓的方程為可得,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,消去整理得:,由韋達定理得,所以,所以,.所以,,,所以,所以,即,解得,所以直線的方程為.3.(2022·天津·高考真題)橢圓的右焦點為F、右頂點為A,上頂點為B,且滿足.(1)求橢圓的離心率;(2)直線l與橢圓有唯一公共點M,與y軸相交于N(N異于M).記O為坐標原點,若,且的面積為,求橢圓的標準方程.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)已知條件可得出關(guān)于、的等量關(guān)系,由此可求得該橢圓的離心率的值;(2)由(1)可知橢圓的方程為,設(shè)直線的方程為,將直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,由可得出,求出點的坐標,利用三角形的面積公式以及已知條件可求得的值,即可得出橢圓的方程.【詳解】(1)解:,離心率為.(2)解:由(1)可知橢圓的方程為,易知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立得,由,①,,由可得,②由可得,③聯(lián)立①②③可得,,,故橢圓的標準方程為.4.(2020·全國·高考真題)已知橢圓C1:(a>b>0)的右焦點F與拋物線C2的焦點重合,C1的中心與C2的頂點重合.過F且與x軸垂直的直線交C1于A,B兩點,交C2于C,D兩點,且|CD|=|AB|.(1)求C1的離心率;(2)設(shè)M是C1與C2的公共點,若|MF|=5,求C1與C2的標準方程.【答案】(1);(2),.【分析】(1)求出、,利用可得出關(guān)于、的齊次等式,可解得橢圓的離心率的值;(2)[方法四]由(1)可得出的方程為,聯(lián)立曲線與的方程,求出點的坐標,利用拋物線的定義結(jié)合可求得的值,進而可得出與的標準方程.【詳解】(1),軸且與橢圓相交于、兩點,則直線的方程為,聯(lián)立,解得,則,

拋物線的方程為,聯(lián)立,解得,,,即,,即,即,,解得,因此,橢圓的離心率為;(2)[方法一]:橢圓的第二定義由橢圓的第二定義知,則有,所以,即.又由,得.從而,解得.所以.故橢圓與拋物線的標準方程分別是.[方法二]:圓錐曲線統(tǒng)一的極坐標公式以為極點,x軸的正半軸為極軸,建立極坐標系.由(Ⅰ)知,又由圓錐曲線統(tǒng)一的極坐標公式,得,由,得,兩式聯(lián)立解得.故的標準方程為,的標準方程為.[方法三]:參數(shù)方程由(1)知,橢圓的方程為,所以的參數(shù)方程為x=2c?cosθ,y=3將它代入拋物線的方程并化簡得,解得或(舍去),所以,即點M的坐標為.又,所以由拋物線焦半徑公式有,即,解得.故的標準方程為,的標準方程為.[方法四]【最優(yōu)解】:利用韋達定理由(1)知,,橢圓的方程為,聯(lián)立,消去并整理得,解得或(舍去),由拋物線的定義可得,解得.因此,曲線的標準方程為,曲線的標準方程為.【整體點評】(2)方法一:橢圓的第二定義是聯(lián)系準線與離心率的重要工具,涉及離心率的問題不妨考慮使用第二定義,很多時候會使得問題簡單明了.方法二:圓錐曲線統(tǒng)一的極坐標公式充分體現(xiàn)了圓錐曲線的統(tǒng)一特征,同時它也是解決圓錐曲線問題的一個不錯的思考方向.方法三:參數(shù)方程是一種重要的數(shù)學(xué)工具,它將圓錐曲線的問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的問題,使得原來抽象的問題更加具體化.方法四:韋達定理是最常用的處理直線與圓錐曲線位置關(guān)系的方法,聯(lián)立方程之后充分利用韋達定理可以達到設(shè)而不求的效果.5.(2019·天津·高考真題)設(shè)橢圓的左焦點為,左頂點為,上頂點為B.已知(為原點).(Ⅰ)求橢圓的離心率;(Ⅱ)設(shè)經(jīng)過點且斜率為的直線與橢圓在軸上方的交點為,圓同時與軸和直線相切,圓心在直線上,且,求橢圓的方程.【答案】(I);(II).【分析】(I)根據(jù)題意得到,結(jié)合橢圓中的關(guān)系,得到,化簡得出,從而求得其離心率;(II)結(jié)合(I)的結(jié)論,設(shè)出橢圓的方程,寫出直線的方程,兩個方程聯(lián)立,求得交點的坐標,利用直線與圓相切的條件,列出等量關(guān)系式,求得,從而得到橢圓的方程.【詳解】(I)解:設(shè)橢圓的半焦距為,由已知有,又由,消去得,解得,所以,橢圓的離心率為.(II)解:由(I)知,,故橢圓方程為,由題意,,則直線的方程為,點的坐標滿足,消去并化簡,得到,解得,代入到的方程,解得,因為點在軸的上方,所以,由圓心在直線上,可設(shè),因為,且由(I)知,故,解得,因為圓與軸相切,所以

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論