培优课 圆锥曲线的综合问题
1.AB为过椭圆+=1(a>b>0)中心的弦,F(c,0)为椭圆的右焦点,则△AFB面积的最大值为( )
A.b2 B.ab C.ac D.bc
2.直线l与抛物线C:y2=2x交于A,B两点,O为坐标原点,若直线OA,OB的斜率k1,k2满足k1k2=,则l的横截距( )
A.为定值-3 B.为定值3 C.为定值-1 D.不是定值
3.设O为坐标原点,点A(1,0),动点P在抛物线y2=2x上,且位于第一象限,M是线段PA的中点,则直线OM的斜率的取值范围为( )
A.(0,1] B.(0,) C.(0,] D.[,+∞)
4.(2024·江门质检)在抛物线y2=4x上有不同的两点A,B(异于原点O),若直线OA,OB斜率之和为1,则直线AB必经过定点( )
A.(0,2) B.(0,4) C.(-4,0) D.(-2,0)
5.(多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点P在抛物线上,点Q(m,n),点P到点Q和到y轴的距离分别为d1,d2,则( )
A.抛物线C的准线方程为y=-1
B.若m=n=1,则△PQF周长的最小值等于3
C.若(m-3)2+n2=1,则d1的最小值等于2
D.若m-n=-4,则d1+d2的最小值等于-1
6.抛物线y2=4x的顶点为O,点A的坐标为(2,0),倾斜角为的直线l与线段OA相交(不经过点O和点A)且交抛物线于P,Q两点,则|PQ|的取值范围为 .
7.(2024·南平月考)设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若△ODE的面积为8,则双曲线C的焦距的最小值为 .
8.已知△AOB的顶点O为抛物线y2=2x的顶点,A,B两点都在抛物线上,且∠AOB=90°.
(1)求证:直线AB必过一定点;
(2)求△AOB面积的最小值.
9.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,右焦点为F(2,0).
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)过点F的直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,在x轴上是否存在点P,使得·为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.
10.(2024·临沂月考)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的短轴长是2,且离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)已知C(0,1),若直线l:y=kx-与椭圆E相交于A,B两点,线段AB的中点为M,是否存在常数λ,使∠AMC=λ·∠ABC恒成立,并说明理由.
培优课 圆锥曲线的综合问题
1.D 由椭圆的对称性知,A,B两点关于原点O对称,因此S△AFB=2S△OFB=c·|yB|,故当|yB|=b时,△AFB面积最大,最大面积为bc.
2.A 设A(x1,y1),B(x2,y2),则·=.∴=,∴y1y2=6,设直线l:x=my+b,代入抛物线方程可化为y2-2my-2b=0,∴y1y2=-2b,∴-2b=6,∴b=-3,∴l的横截距为-3.
3.C 设P点的坐标为(,y0),y0>0,则点M的坐标为(+,),直线OM的斜率kOM==≤=,当且仅当y0=,即y0=时取等号.故选C.
4.B 设直线AB的方程为x=ty+b(b≠0),并代入抛物线方程,消去x得y2-4ty-4b=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,y1y2=-4b,∴kOA+kOB=+====-=1,∴b=-4t,∴直线AB的方程为x=ty-4t=t(y-4),过定点(0,4).
5.BD 由抛物线方程可知抛物线准线是l:x=-1,A错误.当m=n=1时,△PQF的周长L=|PQ|+|PF|+1=d1+dP-l+1≥dQ-l+1=3,B正确.因为(m-3)2+n2=1,所以Q(m,n)在圆心为M(3,0),半径为1的圆上,所以d1≥|PM|-1,设P(,t),则|PM|2=+t2=(t2-4)2+8≥8,所以|PM|≥2,所以d1的最小值等于2-1,C错误.若m-n=-4,则Q(m,n)在直线l1:x-y+4=0上,d1+d2=d1+|PF|-1≥-1=-1,D正确.故选B、D.
6.(4,4) 解析:设直线l的方程为y=x-m,有0<m<2,由方程组消去y,得x2-(2m+4)x+m2=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=2m+4,x1·x2=m2,所以|PQ|=4×,所以4<|PQ|<4.
7.8 解析:∵双曲线C:-=1(a>0,b>0),∴双曲线的渐近线方程是y=±x,∵直线x=a与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,不妨设D在第一象限,E在第四象限,联立解得故D(a,b),联立解得故E(a,-b),∴|ED|=2b,∴=a×2b=ab=8.∵双曲线C:-=1(a>0,b>0),∴其焦距为2c=2≥2=2=8,当且仅当a=b=2时取等号,∴双曲线C的焦距的最小值为8.
8.解:(1)证明:设OA所在直线的方程为y=kx(k≠0),
则直线OB的方程为y=-x.
由得A(,),
由得B(2k2,-2k).
∴AB所在直线方程为(y+2k)(-2k2)=(+2k)(x-2k2),
化简得x-(-k)y-2=0,
∴直线过定点P(2,0).
(2)由于直线AB过定点P(2,0),
∴可设直线AB的方程为x=my+2,A(x1,y1),B(x2,y2).
由得y2-2my-4=0.
则Δ=(-2m)2-4×(-4)=4m2+16>0,
∴y1+y2=2m,y1y2=-4,
∴|y1-y2|===.
∴S△AOB=|y1|·|OP|+|y2|·|OP|=|OP|·|y1-y2|=|y1-y2|=≥4(当且仅当m=0时取“=”).
∴当m=0时,△AOB面积的最小值为4.
9.解:(1)由题意可得∴a=,c=2,b2=c2-a2=2,
∴双曲线C的标准方程为-=1.
(2)依题意,直线l的斜率不为0,设其方程为x=my+2,-1<m<1,且m≠0,
代入-=1得(m2-1)·y2+4my+2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(t,0),
则y1+y2=-,y1y2=,
∴·=(x1-t)(x2-t)+y1y2=(my1+2-t)(my2+2-t)+y1y2
=(m2+1)y1y2+m(2-t)(y1+y2)+(2-t)2
=(m2+1)-m(2-t)+(2-t)2
=+(2-t)2,
若要上式为定值,则必须有4t-6=-2,即t=1,
∴+(2-t)2=-2+1=-1,
故存在点P(1,0)满足·为定值-1.
10.解:(1)因椭圆E:+=1(a>b>0)的短轴长是2,则b=1,而离心率e==,解得a=,所以椭圆方程为+y2=1.
(2)存在常数λ=2,使∠AMC=λ·∠ABC恒成立,
由消去y并整理得:(9+18k2)x2-12kx-16=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=-,
又=(x1,y1-1),=(x2,y2-1),
·=x1x2+(y1-1)(y2-1)=x1x2+(kx1-)(kx2-) =(1+k2)x1x2-k(x1+x2)+ =(1+k2)·-·+=0,
则有⊥,而线段AB的中点为M,于是得|MC|=|MB|,并且有∠AMC=2∠ABC,
所以存在常数λ=2,使∠AMC=λ·∠ABC恒成立.
1 / 1培优课 圆锥曲线的综合问题
题型一 最值(范围)问题
【例1】 (1)(2024·南京月考)抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=-4,F为抛物线的焦点,P为抛物线上的一个动点,Q为曲线C:x2-10x+y2-2y+22=0上的一个动点,则|PF|+|PQ|的最小值为( )
A.7 B.7 C.8 D.8
(2)已知双曲线-=1与双曲线-=1(其中a>0,b>0),设连接它们的顶点构成的四边形的面积为S1,连接它们的焦点构成的四边形的面积为S2,则的最大值为 .
通性通法
圆锥曲线中最值(范围)问题的求法
(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何图形特征及意义,则考虑利用图形性质来解决;
(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值(范围),求函数最值的常用方法有配方法、判别式法、基本不等式法及函数的性质法等.
【跟踪训练】
如图所示,点A,B分别是椭圆+=1长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到点M的距离d的最小值.
题型二 定点、定值问题
【例2】 (2024·无锡月考)设抛物线C:y2=4x,F为C的焦点,过F的直线l与C交于A,B两点.
(1)若l的斜率为2,求|AB|的值;
(2)求证:·为定值.
通性通法
定点、定值问题的解题策略
(1)定点:首先将要研究的直线、曲线的方程表示出来,一是方程变形为特定形式后观察,如把直线的方程变为点斜式来观察定点;二是把参数提出来,把参数看作变量,令参数的系数为零后解出定点;
(2)定值:实质是求值,即把要研究的量求出来,求出来的量为常数,即为定值.
【跟踪训练】
已知点P是椭圆C:+=1上一点,设直线l不经过点P且与椭圆C相交于A,B两点.若直线PA与直线PB的斜率之和为1,问:直线l是否过定点?证明你的结论.
题型三 探索性问题
【例3】 试问是否能找到一条斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆+y2=1交于两个不同的点M,N,且使M,N到点A(0,1)的距离相等?若存在,试求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
通性通法
有关探索性问题的解题技巧
(1)通过特殊值、特殊位置先求出点的坐标、直线的方程等,再加以证明求出来的量符合题目条件;
(2)假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确,则存在,若结论不正确,则不存在.
【跟踪训练】
(2024·杭州质检)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点A(2,0)的直线l交C于M,N两点,当MN与x轴垂直时,△MNF的周长为9.
(1)求C的方程;
(2)在x轴上是否存在点P,使得∠OPM=∠OPN恒成立(O为坐标原点).若存在求出坐标,若不存在说明理由.
1.已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2分别是C的左、右焦点,若·<0,则y0的取值范围是( )
A.(-,) B.(-,)
C.(-,) D.(-,)
2.一动圆的圆心在抛物线x2=16y上,且该动圆恒与直线y+4=0相切,则动圆必经过的定点为( )
A.(0,4) B.(4,0)
C.(2,0) D.(0,2)
3.在椭圆F:+y2=1(a>1)中,A,B分别为椭圆的左顶点和下顶点,C,D两点均在直线x=a上,且C,D两点的纵坐标分别为2和1,判断:直线BC与AD的交点是否在椭圆F上,并说明理由.
培优课 圆锥曲线的综合问题
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)A (2)
解析:(1)由题意可知,抛物线方程为y2=16x,曲线C:(x-5)2+(y-1)2=4,如图,过点P作PA⊥准线x=-4于点A,则|PA|=|PF|,∴|PF|+|PQ|=|PA|+|PQ|,要使|PA|+|PQ|最小,只需A,P,Q三点共线且|QA|最小即可,则需点Q到直线x=-4的距离最短,∵点Q到直线x=-4的最短距离为9-2=7,∴|PF|+|PQ|的最小值为7.
(2)易知两个双曲线的焦距相等.由题设得==≤=,当且仅当a=b时,不等式取“=”,故的最大值为.
跟踪训练
解:由已知可得点A(-6,0),点B(6,0),点P.
直线AP的方程是x-y+6=0,
设点M的坐标是(m,0),则点M到直线AP的距离是,
于是=|m-6|,
又-6≤m≤6,解得m=2.
由椭圆上的点(x,y)到点M的距离为d,
得d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2
=+15,
由于-6≤x≤6,
由f(x)=+15的图象可知,
当x=时,d取最小值,且最小值为.
【例2】 解:(1)依题意得F(1,0),
所以直线l的方程为y=2(x-1).
设直线l与抛物线C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
由得x2-3x+1=0,
所以x1+x2=3,所以|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=3+2=5.
(2)证明:设直线l的方程为x=ky+1,直线l与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
由得y2-4ky-4=0,
所以y1+y2=4k,y1y2=-4.
所以·=(x1,y1)·(x2,y2)
=x1x2+y1y2=(ky1+1)(ky2+1)+y1y2
=k2y1y2+k(y1+y2)+1+y1y2
=-4k2+4k2+1-4=-3,
所以·为定值.
跟踪训练
解:当直线l的斜率不存在时,设A(x1,y1),B(x1,-y1),直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,
则k1+k2==1,解得x1=-4,不符合题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,
A(x1,y1),B(x2,y2),
由整理得(3+4k2)·x2+8kmx+4m2-12=0,
x1+x2=,x1x2=,Δ=48(4k2-m2+3)>0.
由k1+k2=1,整理得(2k-1)x1x2+(x1+x2)+2m-4=0,
即(m-4k)(2m-2k-3)=0.
当m=k+时,此时,直线l过点P,不符合题意;
当m=4k时,Δ=48(4k2-m2+3)>0有解,此时直线l:y=k(x+4)过定点(-4,0).
【例3】 解:设直线l:y=kx+m为满足条件的直线,再设P为MN的中点,欲满足条件,只需AP⊥MN即可.
由
消y得(1+3k2)x2+6mkx+3m2-3=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),P(xP,yP),
则xP==-,yP=kxP+m=,
∴kAP=.
∵AP⊥MN,∴=-,
故m=-.
由Δ=36m2k2-4(1+3k2)(3m2-3)
=9(1+3k2)(1-k2)>0,得-1<k<1且k≠0.
故当k∈(-1,0)∪(0,1)时,存在满足条件的直线l.
跟踪训练
解:(1)当MN与x轴垂直时,|MF|=|NF|=2+,|MN|=4,
从而有4+p+4=9,解得p=1,
所以抛物线C的方程为y2=2x.
(2)设P(x0,0),M(x1,y1),N(x2,y2),
由题可知直线l斜率不为零,设l:x=my+2,
代入抛物线方程y2=2x消去x,
得y2-2my-4=0,从而y1+y2=2m,y1y2=-4, ①
由∠OPM=∠OPN可得kMP+kNP=0,
而kMP+kNP=+
=+
=,
将①代入,从而得=0恒成立,所以x0=-2,
因此存在点P满足题意,P点坐标为(-2,0).
随堂检测
1.A 因为F1(-,0),F2(,0),-=1,所以·=(--x0,-y0)·(-x0,-y0)=+-3<0,即3-1<0,解得-<y0<.
2.A 由抛物线x2=16y,得到准线方程为y=-4,焦点坐标为(0,4),∵动圆的圆心在抛物线x2=16y上,且动圆恒与直线y=-4相切,由抛物线的定义知|MF|=|MK|,如图所示,即动圆必经过定点F(0,4).
3.解:直线BC与AD的交点在椭圆F上.
由已知得A(-a,0),B(0,-1),C(a,2),D(a,1),
∴直线BC的方程为y=x-1,
直线AD的方程为y=x+,
联立解得
∴直线BC与AD的交点为(,),且+()2=1,即交点坐标满足椭圆方程,因此该交点在椭圆F上.
1 / 2(共48张PPT)
培优课
圆锥曲线的综合问题
目录
典型例题·精研析
01
知能演练·扣课标
02
典型例题·精研析
01
课堂互动 关键能力提升
题型一 最值(范围)问题
【例1】 (1)(2024·南京月考)抛物线 y2=2 px ( p >0)的准线方
程为 x =-4, F 为抛物线的焦点, P 为抛物线上的一个动点, Q 为曲
线 C : x2-10 x + y2-2 y +22=0上的一个动点,则| PF |+| PQ |
的最小值为( A )
A. 7 C. 8
A
解析: 由题意可知,抛物线方程为
y2=16 x ,曲线 C :( x -5)2+( y -1)
2=4,如图,过点 P 作 PA ⊥准线 x =-4于
点 A ,则| PA |=| PF |,∴| PF |
+| PQ |=| PA |+| PQ |,要使|
PA |+| PQ |最小,只需 A , P , Q 三点共线且| QA |最小即可,则需点 Q 到直线 x =-4的距离最短,∵点 Q 到直线 x
=-4的最短距离为9-2=7,∴| PF |+| PQ |的最小值为7.
(2)已知双曲线 - =1与双曲线 - =1(其中 a >0, b >
0),设连接它们的顶点构成的四边形的面积为 S1,连接它们的
焦点构成的四边形的面积为 S2,则 的最大值为 .
解析: 易知两个双曲线的焦距相等.由题设得 = = ≤ = ,当且仅当 a = b 时,不等式取“=”,故 .
通性通法
圆锥曲线中最值(范围)问题的求法
(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何图形特征及意
义,则考虑利用图形性质来解决;
(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则
可首先建立目标函数,再求这个函数的最值(范围),求函数
最值的常用方法有配方法、判别式法、基本不等式法及函数的
性质法等.
【跟踪训练】
如图所示,点 A , B 分别是椭圆 + =1长轴的左、右端点,点 F
是椭圆的右焦点,点 P 在椭圆上,设 M 是椭圆长轴 AB 上的
一点,点 M 到直线 AP 的距离等于| MB |,求椭圆上的点到点 M 的
距离 d 的最小值.
解:由已知可得点 A (-6,0),点 B (6,0),点 P .
直线 AP 的方程是 x - y +6=0,
设点 M 的坐标是( m ,0),则点 M 到直线 AP 的距离是 ,
于是 =| m -6|,
又-6≤ m ≤6,解得 m =2.
由椭圆上的点( x , y )到点 M 的距离为 d ,
得 d2=( x -2)2+ y2= x2-4 x +4+20- x2
= +15,
由于-6≤ x ≤6,
由 f ( x )= +15的图象可知,
当 x = 时, d 取最小值,且最小值为 .
题型二 定点、定值问题
【例2】 (2024·无锡月考)设抛物线 C : y2=4 x , F 为 C 的焦点,
过 F 的直线 l 与 C 交于 A , B 两点.
(1)若 l 的斜率为2,求| AB |的值;
解: 依题意得 F (1,0),
所以直线 l 的方程为 y =2( x -1).
设直线 l 与抛物线 C 的交点为 A ( x1, y1), B ( x2, y2),
由得 x2-3 x +1=0,
所以 x1+ x2=3,所以| AB |=| AF |+| BF |= x1+ x2+ p
=3+2=5.
(2)求证: · 为定值.
解: 证明:设直线 l 的方程为 x = ky +1,直线 l 与抛物线
的交点为 A ( x1, y1), B ( x2, y2),
由得 y2-4 ky -4=0,
所以 y1+ y2=4 k , y1 y2=-4.
所以 · =( x1, y1)·( x2, y2)
= x1 x2+ y1 y2=( ky1+1)( ky2+1)+ y1 y2
= k2 y1 y2+ k ( y1+ y2)+1+ y1 y2
=-4 k2+4 k2+1-4=-3,
所以 · 为定值.
通性通法
定点、定值问题的解题策略
(1)定点:首先将要研究的直线、曲线的方程表示出来,一是方程
变形为特定形式后观察,如把直线的方程变为点斜式来观察定
点;二是把参数提出来,把参数看作变量,令参数的系数为零
后解出定点;
(2)定值:实质是求值,即把要研究的量求出来,求出来的量为常
数,即为定值.
【跟踪训练】
已知点 P 是椭圆 C : + =1上一点,设直线 l 不经过点 P
且与椭圆 C 相交于 A , B 两点.若直线 PA 与直线 PB 的斜率之和为1,
问:直线 l 是否过定点?证明你的结论.
解:当直线 l 的斜率不存在时,设 A ( x1, y1), B ( x1,- y1),直线 PA , PB 的斜率分别为 k1, k2,
则 k1+ k2= =1,解得 x1=-4,不符合题意;当直线 l 的斜率存在时,设直线 l 的方程为 y = kx + m , A ( x1, y1), B ( x2, y2),
由整理得(3+4 k2) x2+8 kmx +4 m2-12
=0, x1+ x2= , x1 x2= ,Δ=48(4 k2- m2+3)>0.
由 k1+ k2=1,整理得(2 k -1) x1 x2+ ( x1+ x2)+
2 m -4=0,即( m -4 k )(2 m -2 k -3)=0.
当 m = k + 时,此时,直线 l 过点 P ,不符合题意;
当 m =4 k 时,Δ=48(4 k2- m2+3)>0有解,此时直线 l : y = k ( x
+4)过定点(-4,0).
题型三 探索性问题
【例3】 试问是否能找到一条斜率为 k ( k ≠0)的直线 l 与椭圆 +
y2=1交于两个不同的点 M , N ,且使 M , N 到点 A (0,1)的距离相
等?若存在,试求出 k 的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:设直线 l : y = kx + m 为满足条件的直线,再设 P 为 MN 的中点,
欲满足条件,只需 AP ⊥ MN 即可.
由消 y 得(1+3 k2) x2+6 mkx +3 m2-3=0.
设 M ( x1, y1), N ( x2, y2), P ( xP , yP ),
则 xP = =- , yP = kxP + m = ,
∴ kAP = .
∵ AP ⊥ MN ,∴ =- ,
故 m =- .
由Δ=36 m2 k2-4(1+3 k2)(3 m2-3)
=9(1+3 k2)(1- k2)>0,得-1< k <1且 k ≠0.
故当 k ∈(-1,0)∪(0,1)时,存在满足条件的直线 l .
通性通法
有关探索性问题的解题技巧
(1)通过特殊值、特殊位置先求出点的坐标、直线的方程等,再加
以证明求出来的量符合题目条件;
(2)假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确,则存在,若结
论不正确,则不存在.
【跟踪训练】
(2024·杭州质检)已知抛物线 C : y2=2 px ( p >0)的焦点为 F ,过
点 A (2,0)的直线 l 交 C 于 M , N 两点,当 MN 与 x 轴垂直时,△
MNF 的周长为9.
(1)求 C 的方程;
解: 当 MN 与 x 轴垂直时,| MF |=| NF |=2+ ,
| MN |=4 ,
从而有4+ p +4 =9,解得 p =1,
所以抛物线 C 的方程为 y2=2 x .
(2)在 x 轴上是否存在点 P ,使得∠ OPM =∠ OPN 恒成立( O 为坐
标原点).若存在求出坐标,若不存在说明理由.
解: 设 P ( x0,0), M ( x1, y1), N ( x2, y2),
由题可知直线 l 斜率不为零,设 l : x = my +2,
代入抛物线方程 y2=2 x 消去 x ,
得 y2-2 my -4=0,从而 y1+ y2=2 m , y1 y2=-4, ①
由∠ OPM =∠ OPN 可得 kMP + kNP =0,
而 kMP + kNP = + = +
= ,
将①代入,从而得 =0恒成立,所以 x0
=-2,
因此存在点 P 满足题意, P 点坐标为(-2,0).
1. 已知 M ( x0, y0)是双曲线 C : - y2=1上的一点, F1, F2分别
是 C 的左、右焦点,若 · <0,则 y0的取值范围是( )
解析: 因为 F1(- ,0), F2( ,0), - =1,所
以 · =(- - x0,- y0)·( - x0,- y0)= +
-3<0,即3 -1<0,解得- < y0< .
2. 一动圆的圆心在抛物线 x2=16 y 上,且该动圆恒与直线 y +4=0相
切,则动圆必经过的定点为( )
A. (0,4) B. (4,0)
C. (2,0) D. (0,2)
解析: 由抛物线 x2=16 y ,得到准线方程为 y
=-4,焦点坐标为(0,4),∵动圆的圆心在
抛物线 x2=16 y 上,且动圆恒与直线 y =-4相
切,由抛物线的定义知| MF |=| MK |,如图
所示,即动圆必经过定点 F (0,4).
解:直线 BC 与 AD 的交点在椭圆 F 上.
由已知得 A (- a ,0), B (0,-1), C ( a ,2), D ( a ,
1),
∴直线 BC 的方程为 y = x -1,
直线 AD 的方程为 y = x + ,
3. 在椭圆 F : + y2=1( a >1)中, A , B 分别为椭圆的左顶点和
下顶点, C , D 两点均在直线 x = a 上,且 C , D 两点的纵坐标分别
为2和1,判断:直线 BC 与 AD 的交点是否在椭圆 F 上,并说明理由.
联立
∴直线 BC 与 AD 的交点为( ),且 +( )2=1,即
交点坐标满足椭圆方程,因此该交点在椭圆 F 上.
知能演练·扣课标
02
课后巩固 核心素养落地
1. AB 为过椭圆 + =1( a > b >0)中心的弦, F ( c ,0)为椭圆
的右焦点,则△ AFB 面积的最大值为( )
A. b2 B. ab
C. ac D. bc
解析: 由椭圆的对称性知, A , B 两点关于原点 O 对称,因此
S△ AFB =2 S△ OFB = c ·| yB |,故当| yB |= b 时,△ AFB 面积最
大,最大面积为 bc .
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2. 直线 l 与抛物线 C : y2=2 x 交于 A , B 两点, O 为坐标原点,若直线
OA , OB 的斜率 k1, k2满足 k1 k2= ,则 l 的横截距( )
A. 为定值-3 B. 为定值3
C. 为定值-1 D. 不是定值
解析: 设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),则 · = .∴ =
,∴ y1 y2=6,设直线 l : x = my + b ,代入抛物线方程可化为 y2-
2 my -2 b =0,∴ y1 y2=-2 b ,∴-2 b =6,∴ b =-3,∴ l 的横截
距为-3.
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3. 设 O 为坐标原点,点 A (1,0),动点 P 在抛物线 y2=2 x 上,且位
于第一象限, M 是线段 PA 的中点,则直线 OM 的斜率的取值范围为
( )
A. (0,1]
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解析: 设 P 点的坐标为( , y0), y0>0,则点 M 的坐标为
( + ),直线 OM 的斜率 kOM = = ≤ = ,
当且仅当 y0= ,即 y0= 时取等号.故选C.
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4. (2024·江门质检)在抛物线 y2=4 x 上有不同的两点 A , B (异于原
点 O ),若直线 OA , OB 斜率之和为1,则直线 AB 必经过定点
( )
A. (0,2) B. (0,4)
C. (-4,0) D. (-2,0)
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解析: 设直线 AB 的方程为 x = ty + b ( b ≠0),并代入抛物线
方程,消去 x 得 y2-4 ty -4 b =0,设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),
则 y1+ y2=4 t , y1 y2=-4 b ,∴ kOA + kOB = + = =
= =- =
1,∴ b =-4 t ,∴直线 AB 的方程为 x = ty -4 t = t ( y -4),过定
点(0,4).
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5. (多选)已知抛物线 C : y2=4 x 的焦点为 F ,点 P 在抛物线上,点
Q ( m , n ),点 P 到点 Q 和到 y 轴的距离分别为 d1, d2,则
( )
A. 抛物线 C 的准线方程为 y =-1
B. 若 m = n =1,则△ PQF 周长的最小值等于3
C. 若( m -3)2+ n2=1,则 d1的最小值等于2
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解析: 由抛物线方程可知抛物线准线是 l : x =-1,A错误.当
m = n =1时,△ PQF 的周长 L =| PQ |+| PF |+1= d1+ dP- l
+1≥ dQ- l +1=3,B正确.因为( m -3)2+ n2=1,所以 Q ( m ,
n )在圆心为 M (3,0),半径为1的圆上,所以 d1≥| PM |-
1,设 P ( , t ),则| PM |2= + t2= ( t2-4)2
+8≥8,所以| PM |≥2 ,所以 d1的最小值等于2 -1,C错
误.若 m - n =-4,则 Q ( m , n )在直线 l1: x - y +4=0上, d1+
d2= d1+| PF |-1≥ -1= -1,D正确.故选B、D.
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6. 抛物线 y2=4 x 的顶点为 O ,点 A 的坐标为(2,0),倾斜角为 的
直线 l 与线段 OA 相交(不经过点 O 和点 A )且交抛物线于 P , Q 两
点,则| PQ |的取值范围为 .
解析:设直线 l 的方程为 y = x - m ,有0< m <2,由方程组
消去 y ,得 x2-(2 m +4) x + m2=0,设 P ( x1,
y1), Q ( x2, y2),则 x1+ x2=2 m +4, x1· x2= m2,所以| PQ |
=4 × ,所以4 <| PQ |<4 .
(4 ,4 )
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7. (2024·南平月考)设 O 为坐标原点,直线 x = a 与双曲线 C : -
=1( a >0, b >0)的两条渐近线分别交于 D , E 两点,若△
ODE 的面积为8,则双曲线 C 的焦距的最小值为 .
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解析:∵双曲线 C : - =1( a >0, b >0),∴双曲线的渐近
线方程是 y =± x ,∵直线 x = a 与双曲线 C : - =1( a >0,
b >0)的两条渐近线分别交于 D , E 两点,不妨设 D 在第一象限,
E 在第四象限,联立故 D ( a , b ),联立
故 E ( a ,- b ),∴| ED |=2 b ,
∴ = a ×2 b = ab =8.∵双曲线 C : - =1( a >0, b >
0),∴其焦距为2 c =2 ≥2 =2 =8,当且仅当 a
= b =2 时取等号,∴双曲线 C 的焦距的最小值为8.
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8. 已知△ AOB 的顶点 O 为抛物线 y2=2 x 的顶点, A , B 两点都在抛物
线上,且∠ AOB =90°.
(1)求证:直线 AB 必过一定点;
解: 证明:设 OA 所在直线的方程为 y = kx ( k ≠0),
则直线 OB 的方程为 y =- x .
由得 A ( ),
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由得 B (2 k2,-2 k ).
∴ AB 所在直线方程为( y +2 k )( -2 k2)=( +2 k )
( x -2 k2),
化简得 x -( - k ) y -2=0,
∴直线过定点 P (2,0).
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(2)求△ AOB 面积的最小值.
解: 由于直线 AB 过定点 P (2,0),
∴可设直线 AB 的方程为 x = my +2, A ( x1, y1), B ( x2,
y2).由得 y2-2 my -4=0.
则Δ=(-2 m )2-4×(-4)=4 m2+16>0,
∴ y1+ y2=2 m , y1 y2=-4,
∴| y1- y2|= = =
.
∴ S△ AOB = | y1|·| OP |+ | y2|·| OP |= |
OP |·| y1- y2|=| y1- y2|= ≥4(当且仅当 m
=0时取“=”).∴当 m =0时,△ AOB 面积的最小值为4.
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9. 已知双曲线 C : - =1( a >0, b >0)的离心率为 ,右焦
点为 F (2,0).
(1)求双曲线 C 的标准方程;
解: 由题意可得∴ a = , c =2, b2= c2
- a2=2,
∴双曲线 C 的标准方程为 - =1.
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解:(2)依题意,直线 l 的斜率不为0,
设其方程为 x = my +2,-1< m <1,且
m ≠0,
代入 - =1得( m2-1)· y2+4 my +
2=0,
设 A ( x1, y1), B ( x2, y2), P ( t ,0),
(2)过点 F 的直线 l 与双曲线 C 的右支交于 A , B 两点,在 x 轴上是
否存在点 P ,使得 · 为定值?若存在,求出该定值;若
不存在,请说明理由.
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则 y1+ y2=- , y1 y2= ,
∴ · =( x1- t )( x2- t )+ y1 y2
=( my1+2- t )( my2+2- t )+ y1 y2
=( m2+1) y1 y2+ m (2- t )( y1+ y2)+(2- t )2
=( m2+1) - m (2- t ) +(2- t )2
= +(2- t )2,若要上式为定值,则必须有4 t -6=-2,即 t =1,∴ +(2- t )2=-2+1=-1,故存在点 P (1,0)满足 · 为定值-1.
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10. (2024·临沂月考)已知椭圆 E : + =1( a > b >0)的短轴
长是2,且离心率为 .
(1)求椭圆 E 的方程;
解: 因椭圆 E : + =1( a > b >0)的短轴长是
2,则 b =1,而离心率 e = = ,解得 a =
+ y2=1.
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(2)已知 C (0,1),若直线 l : y = kx - 与椭圆 E 相交于 A ,
B 两点,线段 AB 的中点为 M ,是否存在常数λ,使∠ AMC =
λ·∠ ABC 恒成立,并说明理由.
解: 存在常数λ=2,使∠ AMC =λ·∠ ABC 恒成立,
由消去 y 并整理得:(9+18 k2) x2-12 kx
-16=0,
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设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),则 x1+ x2= , x1 x2=
- ,
又 =( x1, y1-1), =( x2, y2-1),
· = x1 x2+( y1-1)( y2-1)= x1 x2+( kx1- )
( kx2- ) =(1+ k2) x1 x2- k ( x1+ x2)+ =(1+
k2)· - · + =0,
则有 ⊥ ,而线段 AB 的中点为 M ,于是得| MC |
=| MB |,并且有∠ AMC =2∠ ABC ,
所以存在常数λ=2,使∠ AMC =λ·∠ ABC 恒成立.
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谢 谢 观 看!