专题五 解析几何 第17讲 直线与圆锥曲线的位置关系(课件 学案 练习) 2026届高中数学(通用版)二轮专题复习

文档属性

名称 专题五 解析几何 第17讲 直线与圆锥曲线的位置关系(课件 学案 练习) 2026届高中数学(通用版)二轮专题复习
格式 zip
文件大小 5.6MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2026-01-31 00:00:00

文档简介

第17讲 直线与圆锥曲线的位置关系
(时间:60分钟,满分:91分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.若直线y=x-1与椭圆x2+3y2=a有且只有一个公共点,则a=(  )
A. B.
C. D.1
2.(2025·广东湛江二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p=(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.已知双曲线C:-=1(m>0,n>0)的焦距为4,点P(,)在双曲线上,则该双曲线在点P处的切线的斜率为(  )
A.-1 B.1
C. D.
4.(2025·四川泸州三模)已知点M(4,4)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,F为C的焦点,直线MF与C的准线相交于点N,则|MN|=(  )
A. B.
C. D.
5.已知F1为椭圆+=1的左焦点,过F1作倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则△AOB的面积为(  )
A. B.
C. D.3
6.(2025·陕西安康模拟)已知双曲线C:x2-=1,O为坐标原点,若直线y=x+2与双曲线C的两条渐近线分别交于点A,B,则△OAB内切圆的半径等于(  )
A.-1 B.2-
C.2- D.-1
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.设F1,F2为双曲线C:x2-=1(b>0)的左、右焦点,过F2的直线交双曲线C的右支于P,Q两点,直线l:x-y=0为双曲线C的一条渐近线,则(  )
A.b=
B.弦|PQ|的最小值为6
C.存在点P,使得|PF1|=3
D.点P到直线m:x-y+2=0距离的最小值为1
8.(2025·山东聊城一模)设动直线l:y=kx-k+2与抛物线C:x2=2y相交于A,B两点,分别过A,B作C的切线,设两切线相交于点P,则(  )
A.直线l经过一定点
B.抛物线C的焦点为(,0)
C.点P到坐标原点的距离不小于
D.△PAB的面积的最小值为3
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2024·北京高考13题)若直线y=k(x-3)与双曲线-y2=1只有一个公共点,则k的一个取值为    .
10.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,焦距为2,F1,F2分别为其左、右焦点,P是E上位于第二象限内的点,过点P作E的切线交直线x=2于点Q,则直线PF2与直线QF1的斜率之积为    .
四、解答题(共28分)
11.(13分)(2025·浙江杭州一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线C上点M(2,y0)满足|MF|=3.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设点D(-1,0),过D作直线l交抛物线C于A,B两点,证明:x=1是∠AFB的平分线.
12.(15分)(2025·广东惠州第二次调研)已知双曲线C:x2-y2=1及直线l:y=kx-1.
(1)若l与C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(2)若l与C交于A,B两点,O是坐标原点,且△OAB的面积为,求实数k的值.
☆高考新风向(13题5分,14题6分,共11分)
13.〔创新定义〕蒙日是法国著名的数学家,他首先发现椭圆的两条相互垂直的切线的交点的轨迹是圆,这个圆被称为“蒙日圆”.已知椭圆C:+=1的焦点在x轴上,A,B为椭圆上任意两点,动点P在直线x-y-6=0上.若∠APB恒为锐角,根据蒙日圆的相关知识得椭圆C的离心率的取值范围为(  )
A.(0,)        B.(0,)        C.(,1)        D.(,1)
14.〔创新设问〕〔多选〕将曲线C:y=+经过旋转可得到双曲线E:-=1,若直线y=m与C只有一个公共点,与E交于A,B两点,则(  )
A.m=2 B.a=2 C.b=2 D.|AB|=2
第17讲 直线与圆锥曲线的位置关系
1.C 因为方程x2+3y2=a表示的曲线为椭圆,则a>0,将直线y=x-1的方程与椭圆的方程联立,得可得4x2-6x+3-a=0,则Δ=36-4×4×(3-a)=16a-12=0,解得a=.
2.D 设A(x1,y1),B(x2,y2),则整理得==1,因为线段AB中点的横坐标为7,所以线段AB中点的纵坐标为4,则y1+y2=8,从而可得p=4,故选D.
3.D 由题意,知c=2,又点P在双曲线上,所以解得m2=1,n2=3,故双曲线C:x2-=1,则双曲线在点P处的切线方程为x-y=1,即y=x-,故k=.
4.A 将点M(4,4)代入抛物线方程y2=2px,可得16=2p×4,解得p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x,所以F(1,0),准线方程为x=-1,所以直线MN的斜率k==,所以直线MN的方程为y=(x-1),令x=-1,得y=-,所以N(-1,-),所以|MN|==.
5.A 如图,因为直线AB的倾斜角为,所以斜率为,又直线AB过点F1(-,0),所以直线AB:y=(x+),联立消去x并整理得11y2-12y-36=0,Δ=144+4×11×36>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=-,所以|y1-y2|===,所以S△AOB=·|OF1|·|y1-y2|=××=.
6.C 双曲线C:x2-=1的渐近线方程为y=±x=±x,联立方程解得同理联立解得不妨设A(+1,3+),B(1-,3-),则|OA|=2(+1),|OB|=2(-1),|AB|=2,点O到直线y=x+2的距离d==,设△OAB内切圆的半径为r,则有S△OAB=|AB|·d=(|OA|+|OB|+|AB|)r,即2×=[2(+1)+2(-1)+2]r,解得r=2-.故选C.
7.AB 由题知,a=1,渐近线x-y=0 y=x = b=,c=2,故A正确;|PQ|为双曲线右支上的焦点弦,则其为通径,即与x轴垂直时最短,|PQ|min==2×3=6,故B正确;根据双曲线定义知|PF1|-|PF2|=2a |PF1|=2a+|PF2|≥2a+c-a=a+c=1+2=3,∴当P为双曲线右顶点(1,0)时,|PF1|取最小值3,但此时F2P与双曲线的右支没有两个交点,故C错误;∵直线m和双曲线的渐近线l平行,故双曲线上点P到直线m的距离没有最小值,故D错误.故选A、B.
8.ACD 对于A,l:y=kx-k+2化简为k(x-1)+2-y=0,无论k为何值时,令2-y=0,x-1=0,可得定点为(1,2),故A正确;对于B,C:x2=2y的焦点在y轴上且2p=2,所以=,所以抛物线C的焦点为(0,),故B错误;对于C,将l:y=kx-k+2与抛物线方程联立有x2-2kx+2k-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),有x1+x2=2k,x1x2=2k-4,由y= y'=x,所以PA,PB的斜率分别为x1,x2,又因为y1=,y2=,则两切线PA:y=x1x-,PB:y=x2x-,联立两直线方程解得x==k,y==k-2,所以P(k,k-2),点P到坐标原点的距离为==≥,当k=1时点P到坐标原点的最小距离为,故C正确;对于D,P到l的距离为d=,|AB|=·|x1-x2|=·=2·,所以S△PAB=d|AB|=|k2-2k+4|=()3,当k=1时(k2-2k+4)min=3,此时S△PAB取最小值3,故D正确.故选A、C、D.
9.(或-) 解析:由题意,知该双曲线的渐近线方程为y=±x,直线y=k(x-3)过定点(3,0).因为点(3,0)在双曲线内,所以要使过该点的直线与双曲线只有一个公共点,则该直线与双曲线的渐近线平行,所以k=±.
10.- 解析:∵e==,2c=2,∴c=1,a=,b=1,∴椭圆E的方程为+y2=1,F1(-1,0),F2(1,0).设P(x0,y0)(-<x0<0,y0>0),则过点P的椭圆的切线方程为+y0y=1,于是Q(2,),∴=,=,∴·=-.
11.解:(1)由|MF|=xM+=3,可得p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明:根据题意,直线AB斜率不为0,设其方程为:x=my-1,A(x1,y1),B(x2,y2),
由得y2-4my+4=0,由Δ=16m2-16>0,可得:m>1或m<-1,由根与系数的关系得:y1+y2=4m,y1y2=4.
则kFA+kFB=+=



=0,即直线FA与直线FB的倾斜角互补,所以x=1是∠AFB的平分线.
12.解:(1)由题意知,直线l与双曲线C有两个不同的交点,则方程组有两组不同的实数根,
消去y并整理得(1-k2)x2+2kx-2=0,
由解得-<k<且k≠±1,
故双曲线C与直线l有两个不同的交点时,k的取值范围是(-,-1)∪(-1,1)∪(1,).
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由(1)知双曲线C与直线l的方程联立消元后所得的方程为(1-k2)x2+2kx-2=0,当-<k<且k≠±1时,二者有两个不同的交点.
由根与系数的关系得,x1+x2=-,x1x2=-,
则|AB|=|x2-x1|
=·
=·
=·.
又点O到直线l的距离d=,
所以S△OAB=|AB|·d==,
解得k=0或k=±,
又-<k<且k≠±1,所以k=0或k=±,
所以当△OAB的面积为时,实数k的值为0或或-.
13.B 因为椭圆C的焦点在x轴上,所以m>3,又直线x=±,y=±都与椭圆+=1相切,因此直线x=±,y=±所围成矩形的外接圆x2+y2=3+m为椭圆+=1的蒙日圆,如图,由A,B为椭圆+=1上任意两个动点,
且∠APB恒为锐角,得点P在圆x2+y2=3+m外,又动点P在直线x-y-6=0上,因此直线x-y-6=0与圆x2+y2=3+m相离,即>,得m<9,得e2==1-∈(0,),又0<e<1,所以0<e<,所以椭圆C的离心率的取值范围为(0,).故选B.
14.BC 对于A,若直线y=m与C:y=+只有一个公共点,由对勾函数性质可得m=±2,故A错误;对于B、C,由题意将曲线C:y=+夹在中间的两条渐近线方程为y=x,x=0,所以这两条渐近线所形成的那个锐角的一半为θ==,曲线C:y=+的两条渐近线y=x,x=0的中间那条直线为y=x,联立y=x以及C:y=+,解得或由旋转的性质可得,=tan θ=,2a=2=4,解得a=2,b=2,故B、C正确;对于D,要求|AB|,由双曲线的对称性可知,只需联立y=2与E:-=1,解得或即|AB|=12,故D错误.故选B、C.
2 / 2第17讲 直线与圆锥曲线的位置关系
【备考指南】 直线与圆锥曲线的位置关系是高考的必考内容,涉及直线与圆锥曲线的相交、相切、弦长、面积以及中点弦等问题,难度中等.
1.在判断直线与圆锥曲线的位置关系时,先联立方程组,再消去x(或y),得到关于y(或x)的方程,如果是椭圆,则所得方程一定为一元二次方程;如果是双曲线或抛物线,则需讨论二次项系数是否为0,另还需注意斜率不存在的情形.
1.已知直线l:y=kx+1,椭圆C:+y2=1,则“k=0”是“l与C相切”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.弦长公式|AB|=·|xA-xB|或|AB|=·|yA-yB|.
2.已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的长是(  )
A.2 B.4
C.8 D.16
3.圆锥曲线以P(x0,y0)(y0≠0)为中点的弦所在直线的斜率:(1)椭圆(+=1):k=-;
(2)双曲线(-=1):k=;
(3)抛物线(y2=2px):k=. 
3.已知点A,B是双曲线C:-=1上的两点,线段AB的中点是M(3,2),则直线AB的斜率为(  )
A. B.
C. D.
4.椭圆+=1(a>b>0)在(x0,y0)处的切线方程为+=1(双曲线类似);抛物线y2=2px(p>0)在(x0,y0)处的切线方程为y0y=p(x+x0).
4.如图,已知点P(x0,y0)是双曲线C1:-=1上的点,过点P作椭圆C2:+=1的两条切线,切点为A,B,直线AB交C1的两渐近线于点E,F,O是坐标原点,则·=(  )
A. B.
C.1 D.2
考点一 弦长问题
【易错提醒】 (1)设直线方程时,需考虑特殊直线,如直线的斜率不存在、斜率为0等;
(2)涉及直线与圆锥曲线相交时,Δ>0易漏掉;
(3)|AB|=x1+x2+p是抛物线过焦点的弦的弦长公式,其他情况该公式不成立.
【例1】 (2025·全国Ⅱ卷16题)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点(0,-2)的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点,若△OAB的面积为,求|AB|.
【训练1】 (1)过双曲线-=1的右焦点F,且倾斜角为30°的直线交双曲线于A,B两点,则|AB|=(  )
A. B.
C. D.
【瓶颈突破】 
S△OAB=|OF||yA-yB|.
【通性通法】 (1)处理中点弦问题的常用方法:①根与系数的关系;②点差法;③常用结论.
(2)用“点差法”解决有关中点弦问题的一般步骤:①设点:设出弦的两端点坐标;②代入:代入圆锥曲线方程;③作差:两式相减,再用平方差公式展开;④整理:转化为斜率与中点坐标的关系式,然后求解.
(2)(2025·湖北武汉二调)已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>0)焦点的直线与该抛物线交于A,B两点,若|AB|=12,△OAB面积为4,则p=(  )
A.4 B.3
C.2 D.3
考点二 中点弦问题
【例2】 (1)已知双曲线x2-=1,过点P(1,1)的直线l与该双曲线相交于A,B两点,若P是线段AB的中点,则直线l的方程为(  )
A.2x-y-1=0 B.2x+y-1=0
C.2x-y+1=0 D.该直线不存在
【易错提醒】 利用点差法时需注意直线与曲线相交,即必须保证判别式Δ>0.
(2)(2025·江苏南京第二次模考)已知椭圆C:+y2=1的上顶点为A,直线l:y=kx+m交C于M,N两点.若△AMN的重心为(,0),则实数k=    .
【训练2】 (1)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=-2,点P,Q在抛物线C上,且线段PQ的中点为(-2,4),则直线PQ的方程为(  )
A.x+2y-6=0 B.x+3y-10=0
C.2x+y=0 D.2x+3y-8=0
【瓶颈突破】 C,D是线段AB的三等分点,故线段CD的中点为线段AB的中点.
【通性通法】 求圆锥曲线切线方程的一般方法
(1)圆锥曲线在某点处的切线方程可通过求导的方法解决;
(2)根据题中条件设出切线方程,将切线方程代入圆锥曲线方程,化为关于x(或y)的一元二次方程,利用判别式Δ=0,即可解出切线方程.
(2)〔创新设问〕已知斜率大于零的直线l交椭圆Γ:+y2=1于A,B两点,交x,y轴分别于C,D两点,且C,D是线段AB的三等分点,则直线l的斜率为    .
考点三 圆锥曲线的切线问题
【例3】 (1)(2025·山东济南一模)在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线x2=2py(p>0),单位圆O分别相切于A,B两点,当|AB|最小时,p=(  )
A.2 B.2
C. D.
(2)设点P(x0,y0)在直线x=m(y≠±m,0<m<1)上,过点P作双曲线x2-y2=1的两条切线PA,PB,切点为A,B,已知定点M(,0).求证:A,M,B三点共线.
【瓶颈突破】 设P(-2,t),得出直线PC的方程,与椭圆联立,根据相切 Δ=0,求出k,进而求出C点的坐标,设CD与PB交于点E,由CD⊥AB,得xE=xC,代入直线PB得yE,由三角形面积公式及yE与yC的关系得到.
【训练3】 (2025·浙江绍兴二模)已知椭圆Γ:+=1(a>b>0)的焦距为2,且过点(,).
(1)求Γ的方程;
(2)设A,B为Γ的左、右顶点,在过点A且垂直于x轴的直线上任取一点P,过P作Γ的切线,切点为C(异于A),作CD⊥AB,垂足为D.记△PBC和△PBD的面积分别为S1,S2,求的值.
第17讲 直线与圆锥曲线的位置关系
【基础·回扣】
1.C 2.C 3.D 4.C
【典例·讲解】
【例1】 解:(1)因为长轴长为4,所以a=2,又离心率为,所以c=,
所以b=,故椭圆C的方程为+=1.
(2)由题意得l的斜率存在,设l:y=kx-2,代入+=1消去y并化简得(1+2k2)x2-8kx+4=0,
由Δ=16(2k2-1)>0,得k2>,
设A(x1,y1),B(x2,y2),

S△OAB=×2×|x2-x1|===,解得k2=.
所以|AB|=|x2-x1|=×=.
【训练1】 (1)C 由双曲线的方程得F(3,0),直线AB的方程为y=(x-3) ①,将其代入双曲线方程消去y得,5x2+6x-27=0,解得x1=-3,x2=.将x1,x2代入①,得y1=-2,y2=-,故|AB|==.
(2)A 抛物线y2=2px的焦点为F(,0),设直线AB:x=ty+,点A(x1,y1),B(x2,y2),由消去x得y2-2pty-p2=0,则y1+y2=2pt,y1y2=-p2,|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=t(y1+y2)+2p=2p(t2+1)=12,即p(t2+1)=6,|y1-y2|===2p,S△OAB=|OF||y1-y2|=p2=4,则p2=8,因此p3=64,所以p=4.故选A.
【例2】 (1)D 设A(x1,y1),B(x2,y2),且x1≠x2,代入双曲线方程得两式相减得-=-,得(x1+x2)(x1-x2)=,若P是线段AB的中点,则x1+x2=2,y1+y2=2,所以=2,即直线AB的斜率为2,所以直线AB方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.联立得2x2-4x+3=0,则Δ=16-4×2×3=-8<0,方程无解,所以直线l不存在.
(2) 解析:法一 由题意得A(0,1).如图,设△AMN的重心为G,连接AG并延长,与MN交于点B,则点B为MN的中点,且=2,又G(,0),∴(,-1)=2(xB-,yB),解得xB=,yB=-.故xM+xN=,yM+yN=-1.∵+=1,+=1,∴两式相减得(-)+-=0,即k==-×=.
法二 同法一,求得B(,-),连接OB,由椭圆的二级结论得kMN×kOB=-=-,∴k×=-,解得k=.
【训练2】 (1)A 由抛物线C:x2=2py的准线方程为y=-2,可得-=-2,p=4,所以x2=8y,设P(x1,y1),Q(x2,y2),可得两式相减,可得-=(x2-x1)(x2+x1)=8(y2-y1),又x1+x2=-4,可得kPQ===-,所以直线PQ的方程为y-4=-(x+2),即x+2y-6=0.
(2) 解析:设直线AB为y=kx+b,k>0,若b=0,此时C,D均与原点重合,|CD|=0,但|AB|≠0,故不合要求,所以b≠0,y=kx+b与+y2=1联立得(1+4k2)x2+8kbx+4b2-4=0,Δ=64k2b2-4(1+4k2)(4b2-4)>0,解得4k2-b2+1>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,故=-,y=kx+b中,令x=0得y=b,故D(0,b),令y=0得x=-,故C(-,0),CD的中点坐标为E(-,),C,D是线段AB的三等分点,故线段CD的中点为线段AB的中点,故-=-,解得k=,负值舍去.
【例3】 (1)C 令A(x0,y0),则|AB|==.y=,y'=,则k=,切线方程为y-y0=(x-x0)即2x0x-2py-=0,直线又与单位圆相切,则=1,即p=,则|AB|==≥=2,当且仅当-1=即=3,即y0=,p=时取“=”.故选C.
(2)证明:如图,设A(x1,y1),B(x2,y2).由已知,可得y1y2≠0,且-=1,-=1.
设切线PA的方程为y-y1=k(x-x1).
由得(1-k2)x2-2k(y1-kx1)x-(y1-kx1)2-1=0,∴Δ=4k2(y1-kx1)2+4(1-k2)(y1-kx1)2+4(1-k2)=0,解得k=,∴PA的方程为y1y=x1x-1.
同理可得PB的方程为y2y=x2x-1.
∵P(m,y0)在PA,PB上,
∴y1y0=mx1-1,y2y0=mx2-1,
即点A(x1,y1),B(x2,y2)都在直线y0y=mx-1上.
又∵M(,0)也在直线y0y=mx-1上,
∴A,M,B三点共线.
【训练3】 解:(1)由题意知c=1,且过点(,),即a2-b2=1,+=1,
解得a2=4,b2=3,所以Γ的方程为+=1.
(2)设P(-2,t),直线PC的方程为y=k(x+2)+t,
代入Γ的方程得(3+4k2)x2+8k(2k+t)x+4(2k+t)2-12=0.
因为直线PC与Γ相切,所以Δ=64k2(2k+t)2-4(3+4k2)[4(2k+t)2-12]=0.
化简得4kt+t2-3=0,所以k=,
所以xC=-=,代入直线PC的方程得yC=,
设PB与CD交于点E,又B(2,0),直线PB的方程为y=-(x-2),
因为xE=xC=,代入直线PB的方程得yE=,所以yE=yC,所以E为CD中点.因此点C,D到直线PB的距离相等,所以=1.
3 / 3(共64张PPT)
第17讲 
直线与圆锥曲线的位置关系
备考指南
直线与圆锥曲线的位置关系是高考的必考内容,涉及直线与圆锥曲线的相交、相切、弦长、面积以及中点弦等问题,难度中等.
基础·回扣 诊断自测 知识回扣

典例·讲解 典例精析 强技提能

课后·训练 巩固强化 综合测评

目录 /
CONTENTS
基础·回扣
诊断自测 知识回扣
1. 已知直线l:y=kx+1,椭圆C: +y2=1,则“k=0”是“l与C相
切”的(  )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件

在判断直线与圆锥曲线的位置关系时,先联立方程组,再消去x(或y),得到关于y(或x)的方程,如果是椭圆,则所得方程一定为一元二次方程;如果是双曲线或抛物线,则需讨论二次项系数是否为0,另还需注意斜率不存在的情形.
解析:  当k=0时,直线l:y=1,直线与椭圆相切,充分性成立;当
“l与C相切”时,联立 得(4k2+1)x2+8kx=0,令Δ=
(8k)2-4×(4k2+1)×0=0,得k=0,必要性成立.所以“k=0”是
“l与C相切”的充要条件.
2. 已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的长
是(  )
A. 2 B. 4
C. 8 D. 16

弦长公式|AB|= ·|xA-xB|或|AB|= ·|yA-yB|.
解析:  联立 消去y并整理得x2-6x+1=0,则Δ>0,设A
(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=6,x1x2=1,所以|AB|=
· = × =8.
3. 已知点A,B是双曲线C: - =1上的两点,线段AB的中点是M
(3,2),则直线AB的斜率为(  )
A. B.

圆锥曲线以P(x0,y0)(y0≠0)为中点的弦所在直线的斜率:
(1)椭圆( + =1):k=- ;
(2)双曲线( - =1):k= ;
(3)抛物线(y2=2px):k= . 
C. D.
解析:  法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),因为点A,B是双曲线
C上的两点,所以 - =1, - =1,两式相减得
= ,因为M(3,2)是线段AB的中点,所以x1+x2=
6,y1+y2=4,所以 = ,所以kAB= = .
法二 kAB= = × = .
4. 如图,已知点P(x0,y0)是双曲线C1: - =1上的点,过点P作
椭圆C2: + =1的两条切线,切点为A,B,直线AB交C1的两渐近线
于点E,F,O是坐标原点,则 · =(  )
A. B.
C. 1 D. 2

椭圆 + =1(a>b>0)在(x0,y0)处的切线方程为 + =1(双曲线类似);抛物线y2=2px(p>0)在(x0,y0)处的切线方程为y0y=p(x+x0).
解析:  椭圆C2关于点P(x0,y0)的切点弦AB的方程为 + =
1,即3x0x+4y0y=12,由 解得E( ,
),同理F( , ),则 · = +
= =1.
典例·讲解
典例精析 强技提能
考点一 弦长问题
【例1】 (2025·全国Ⅱ卷16题)已知椭圆C: + =1(a>b>0)的
离心率为 ,长轴长为4.
(1)求C的方程;
解: 因为长轴长为4,所以a=2,又离心率为 ,所以c= ,
所以b= ,故椭圆C的方程为 + =1.
(2)过点(0,-2)的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点,若
△OAB的面积为 ,求|AB|.
【易错提醒】 (1)设直线方程时,需考虑特殊直线,如直线的斜率不存在、斜率为0等;
(2)涉及直线与圆锥曲线相交时,Δ>0易漏掉;
(3)|AB|=x1+x2+p是抛物线过焦点的弦的弦长公式,其他情况该公式不成立.
解: 由题意得l的斜率存在,设l:y=kx-2,代入 + =1消去y
并化简得(1+2k2)x2-8kx+4=0,由Δ=16(2k2-1)>0,得k2> ,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
S△OAB= ×2×|x2-x1|= = = ,解
得k2= .所以|AB|= |x2-x1|= × = .
【训练1】 (1)过双曲线 - =1的右焦点F,且倾斜角为30°的直
线交双曲线于A,B两点,则|AB|=(  )
A. B.
C. D.

解析:  由双曲线的方程得F(3,0),直线AB的方程为y= (x-
3) ①,将其代入双曲线方程消去y得,5x2+6x-27=0,解得x1=-
3,x2= .将x1,x2代入①,得y1=-2 ,y2=- ,故|AB|=
= .
(2)(2025·湖北武汉二调)已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>
0)焦点的直线与该抛物线交于A,B两点,若|AB|=12,△OAB面积
为4 ,则p=(  )
A. 4 B. 3
C. 2 D. 3

【瓶颈突破】 
S△OAB= |OF||yA-yB|.
解析:  抛物线y2=2px的焦点为F( ,0),设直线AB:
x=ty+ ,点A(x1,y1),B(x2,y2),由
消去x得y2-2pty-p2=0,则y1+y2=2pt,y1y2=-p2,
|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=t(y1+y2)+2p=2p(t2+1)=12,即p(t2+1)=6,|y1-y2|= = =2p ,S△OAB= |OF||y1-y2|= p2 =4 ,则p2 =8 ,因此p3=64,所以p=4.故选A.
考点二 中点弦问题
【例2】 (1)已知双曲线x2- =1,过点P(1,1)的直线l与该双曲
线相交于A,B两点,若P是线段AB的中点,则直线l的方程为(  )
A. 2x-y-1=0
B. 2x+y-1=0
C. 2x-y+1=0
D. 该直线不存在

【通性通法】 
(1)处理中点弦问题的常用方法:①根与系数的关系;②点差法;③常用结论.
(2)用“点差法”解决有关中点弦问题的一般步骤:①设点:设出弦的两端点坐标;②代入:代入圆锥曲线方程;③作差:两式相减,再用平方差公式展开;④整理:转化为斜率与中点坐标的关系式,然后求解.
解析:  设A(x1,y1),B(x2,y2),且x1≠x2,代入双曲线方程得
两式相减得 - = - ,得(x1+x2)(x1-x2)
= ,若P是线段AB的中点,则x1+x2=2,y1+y2=2,
所以 =2,即直线AB的斜率为2,所以直线AB方程为y-1=2(x-
1),即2x-y-1=0.联立 得2x2-4x+3=0,则Δ=
16-4×2×3=-8<0,方程无解,所以直线l不存在.
(2)(2025·江苏南京第二次模考)已知椭圆C: +y2=1的上顶点为
A,直线l:y=kx+m交C于M,N两点.若△AMN的重心为( ,0),
则实数k= .

【易错提醒】 利用点差法时需注意直线与曲线相交,即必须保证判别式Δ>0.
解析:法一 由题意得A(0,1).如图,设△AMN的重心为G,连接AG
并延长,与MN交于点B,则点B为MN的中点,且 =2 ,又G
( ,0),∴( ,-1)=2(xB- ,yB),解得xB= ,yB=- .故
xM+xN= ,yM+yN=-1.∵ + =1, + =1,∴两式相减得
( - )+ - =0,即k= =- × = .
法二 同法一,求得B( ,- ),连接OB,由椭圆的二级结论得
kMN×kOB=- =- ,∴k× =- ,解得k= .
【训练2】 (1)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=-
2,点P,Q在抛物线C上,且线段PQ的中点为(-2,4),则直线PQ
的方程为(  )
A. x+2y-6=0 B. x+3y-10=0
C. 2x+y=0 D. 2x+3y-8=0

解析:  由抛物线C:x2=2py的准线方程为y=-2,可得- =-2,
p=4,所以x2=8y,设P(x1,y1),Q(x2,y2),可得 两
式相减,可得 - =(x2-x1)(x2+x1)=8(y2-y1),又x1+x2=
-4,可得kPQ= = =- ,所以直线PQ的方程为y-4=-
(x+2),即x+2y-6=0.
(2)〔创新设问〕已知斜率大于零的直线l交椭圆Γ: +y2=1于A,B
两点,交x,y轴分别于C,D两点,且C,D是线段AB的三等分点,则
直线l的斜率为 .

【瓶颈突破】 C,D是线段AB的三等分点,故线段CD的中点为线段AB的中点.
解析:设直线AB为y=kx+b,k>0,若b=0,此时C,D均与原点重
合,|CD|=0,但|AB|≠0,故不合要求,所以b≠0,y=kx+b与
+y2=1联立得(1+4k2)x2+8kbx+4b2-4=0,Δ=64k2b2-4(1+
4k2)(4b2-4)>0,解得4k2-b2+1>0,设A(x1,y1),B(x2,
y2),则x1+x2=- ,故 =- ,y=kx+b中,令x=0
得y=b,故D(0,b),令y=0得x=- ,故C(- ,0),CD的中
点坐标为E(- , ),C,D是线段AB的三等分点,故线段CD的中
点为线段AB的中点,故- =- ,解得k= ,负值舍去.
考点三 圆锥曲线的切线问题
【例3】 (1)(2025·山东济南一模)在平面直角坐标系xOy中,直线l
与抛物线x2=2py(p>0),单位圆O分别相切于A,B两点,当|AB|
最小时,p=(  )
A. 2 B. 2
C. D.

【通性通法】 求圆锥曲线切线方程的一般方法
(1)圆锥曲线在某点处的切线方程可通过求导的方法解决;
(2)根据题中条件设出切线方程,将切线方程代入圆锥曲线方程,化为关于x(或y)的一元二次方程,利用判别式Δ=0,即可解出切线方程. 
解析:  令A(x0,y0),则|AB|= =
.y= ,y'= ,则k= ,切线方程为y-y0= (x-
x0)即2x0x-2py- =0,直线又与单位圆相切,则 =1,即p
= ,则|AB|= = ≥ =
2 ,当且仅当 -1= 即 =3,即y0= ,p= 时取“=”.
故选C.
(2)设点P(x0,y0)在直线x=m(y≠±m,0<m<1)上,过点P
作双曲线x2-y2=1的两条切线PA,PB,切点为A,B,已知定点M
( ,0).求证:A,M,B三点共线.
证明:如图,设A(x1,y1),B(x2,y2).由已知,可
得y1y2≠0,且 - =1, - =1.
设切线PA的方程为y-y1=k(x-x1).
由 得(1-k2)x2-2k(y1-kx1)x-(y1-kx1)2-1=0,
∴Δ=4k2(y1-kx1)2+4(1-k2)(y1-kx1)2+4(1-k2)=0,解得k= ,
∴PA的方程为y1y=x1x-1.同理可得PB的方程为y2y=
x2x-1.
∵P(m,y0)在PA,PB上,∴y1y0=mx1-1,y2y0=
mx2-1,
即点A(x1,y1),B(x2,y2)都在直线y0y=mx-1上.又∵M( ,0)也在直线y0y=mx-1上,∴A,M,B三点共线.
【训练3】 (2025·浙江绍兴二模)已知椭圆Γ: + =1(a>b>0)
的焦距为2,且过点( , ).
(1)求Γ的方程;
解: 由题意知c=1,且过点( , ),即a2-b2=1, +
=1,
解得a2=4,b2=3,所以Γ的方程为 + =1.
(2)设A,B为Γ的左、右顶点,在过点A且垂直于x轴的直线上任取一
点P,过P作Γ的切线,切点为C(异于A),作CD⊥AB,垂足为D. 记
△PBC和△PBD的面积分别为S1,S2,求 的值.
【瓶颈突破】 设P(-2,t),得出直线PC的方程,与椭圆联立,根据相切 Δ=0,求出k,进而求出C点的坐标,设CD与PB交于点E,由CD⊥AB,得xE=xC,代入直线PB得yE,由三角形面积公式及yE与yC的关系得到 .
解: 设P(-2,t),直线PC的方程为y=k(x
+2)+t,
代入Γ的方程得(3+4k2)x2+8k(2k+t)x+4(2k+
t)2-12=0.
因为直线PC与Γ相切,所以Δ=64k2(2k+t)2-4(3+4k2)[4(2k+t)2-12]=0.
化简得4kt+t2-3=0,所以k= ,
所以xC=- = ,代入直线PC的方程得yC= ,
设PB与CD交于点E,又B(2,0),直线PB的方程为y=- (x-2),
因为xE=xC= ,代入直线PB的方程得yE=
,所以yE= yC,所以E为CD中点.因此点C,D到
直线PB的距离相等,所以 =1.
课后·训练
巩固强化 综合测评
(时间:60分钟,满分:91分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1. 若直线y=x-1与椭圆x2+3y2=a有且只有一个公共点,则a=
(  )
A. B.

C. D. 1
解析:  因为方程x2+3y2=a表示的曲线为椭圆,则a>0,将直线y=x
-1的方程与椭圆的方程联立,得 可得4x2-6x+3-a=
0,则Δ=36-4×4×(3-a)=16a-12=0,解得a= .
2. (2025·广东湛江二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x
-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p=(  )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4

解析:  设A(x1,y1),B(x2,y2),则 整理得
= =1,因为线段AB中点的横坐标为7,所以线段AB中点的纵坐标
为4,则y1+y2=8,从而可得p=4,故选D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3. 已知双曲线C: - =1(m>0,n>0)的焦距为4,点P( ,
)在双曲线上,则该双曲线在点P处的切线的斜率为(  )
A. -1 B. 1
C. D.

解析:  由题意,知c=2,又点P在双曲线上,所以 解
得m2=1,n2=3,故双曲线C:x2- =1,则双曲线在点P处的切线方
程为 x- y=1,即y= x- ,故k= .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4. (2025·四川泸州三模)已知点M(4,4)在抛物线C:y2=2px(p>
0)上,F为C的焦点,直线MF与C的准线相交于点N,则|MN|=
(  )
A. B.
C. D.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析:  将点M(4,4)代入抛物线方程y2=2px,
可得16=2p×4,解得p=2,所以抛物线C的方程为
y2=4x,所以F(1,0),准线方程为x=-1,所以
直线MN的斜率k= = ,所以直线MN的方程为y
= (x-1),令x=-1,得y=- ,所以N(-1,- ),所以|MN|= = .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5. 已知F1为椭圆 + =1的左焦点,过F1作倾斜角为 的直线与椭圆交
于A,B两点,O为坐标原点,则△AOB的面积为(  )
A. B.
C. D. 3

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析:  如图,因为直线AB的倾斜角为 ,所以斜率为
,又直线AB过点F1(- ,0),所以直线AB:y=
(x+ ),联立 消去x并整理得
11y2-12y-36=0,Δ=144+4×11×36>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2= ,y1y2=- ,所以|y1-y2|= = = ,所以S△AOB= ·|OF1|·|y1-y2|= × × = .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6. (2025·陕西安康模拟)已知双曲线C:x2- =1,O为坐标原点,若
直线y=x+2与双曲线C的两条渐近线分别交于点A,B,则△OAB内切
圆的半径等于(  )
A. -1 B. 2-
C. 2- D. -1

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析:  双曲线C:x2- =1的渐近线方程为y=± x=± x,联立
方程 解得 同理联立 解得
不妨设A( +1,3+ ),B(1- ,3- ),
则|OA|=2( +1),|OB|=2( -1),|AB|=2 ,点
O到直线y=x+2的距离d= = ,设△OAB内切圆的半径为r,则有
S△OAB= |AB|·d= (|OA|+|OB|+|AB|)r,即2 ×
=[2( +1)+2( -1)+2 ]r,解得r=2- .故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7. 设F1,F2为双曲线C:x2- =1(b>0)的左、右焦点,过F2的直线
交双曲线C的右支于P,Q两点,直线l: x-y=0为双曲线C的一条
渐近线,则(  )
A. b=
B. 弦|PQ|的最小值为6
C. 存在点P,使得|PF1|=3
D. 点P到直线m: x-y+2=0距离的最小值为1


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析:  由题知,a=1,渐近线 x-y=0 y= x = b=
,c=2,故A正确;|PQ|为双曲线右支上的焦点弦,则其为通径,
即与x轴垂直时最短,|PQ|min= =2×3=6,故B正确;根据双曲线
定义知|PF1|-|PF2|=2a |PF1|=2a+|PF2|≥2a+c-a=
a+c=1+2=3,∴当P为双曲线右顶点(1,0)时,|PF1|取最小值
3,但此时F2P与双曲线的右支没有两个交点,故C错误;∵直线m和双曲
线的渐近线l平行,故双曲线上点P到直线m的距离没有最小值,故D错
误.故选A、B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8. (2025·山东聊城一模)设动直线l:y=kx-k+2与抛物线C:x2=2y
相交于A,B两点,分别过A,B作C的切线,设两切线相交于点P,则
(  )
A. 直线l经过一定点
B. 抛物线C的焦点为( ,0)
C. 点P到坐标原点的距离不小于
D. △PAB的面积的最小值为3



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析:  对于A,l:y=kx-k+2化简为k(x-1)+2-y=0,无
论k为何值时,令2-y=0,x-1=0,可得定点为(1,2),故A正确;
对于B,C:x2=2y的焦点在y轴上且2p=2,所以 = ,所以抛物线C
的焦点为(0, ),故B错误;对于C,将l:y=kx-k+2与抛物线方程联立有x2-2kx+2k-4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),有x1+x2=2k,x1x2=2k-4,由y= y'=x,所以PA,PB的斜率分别为x1,x2,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
又因为y1= ,y2= ,则两切线PA:y=x1x- ,PB:y=x2x- ,联立两直线方程解得x= =k,y= =k-2,所以P(k,k-2),点P到坐标原点的距离为 = = ≥ ,当k=1时点P到坐标原点的最小距离为 ,故C正确;对于D,P到l的距离为d= ,|AB|= ·|x1-x2|= · =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2 · ,所以S△PAB= d|AB|=|k2-2k+4| =( )3,当k=1时(k2-2k+4)min=3,此时S△PAB取最小值3 ,故D正确.故选A、C、D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
三、填空题(每小题5分,共10分)
9. (2024·北京高考13题)若直线y=k(x-3)与双曲线 -y2=1只有
一个公共点,则k的一个取值为 .
解析:由题意,知该双曲线的渐近线方程为y=± x,直线y=k(x-
3)过定点(3,0).因为点(3,0)在双曲线内,所以要使过该点的直线
与双曲线只有一个公共点,则该直线与双曲线的渐近线平行,所以k=
± .
(或- )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10. 已知椭圆E: + =1(a>b>0)的离心率为 ,焦距为2,F1,
F2分别为其左、右焦点,P是E上位于第二象限内的点,过点P作E的切
线交直线x=2于点Q,则直线PF2与直线QF1的斜率之积为 .
解析:∵e= = ,2c=2,∴c=1,a= ,b=1,
∴椭圆E的方程为 +y2=1,F1(-1,0),F2(1,
0).设P(x0,y0)(- <x0<0,y0>0),则过点
P的椭圆的切线方程为 +y0y=1,于是Q(2, ),∴ = , = ,∴ · =- .

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
四、解答题(共28分)
11. (13分)(2025·浙江杭州一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的
焦点为F,抛物线C上点M(2,y0)满足|MF|=3.
(1)求抛物线C的方程;
解: 由|MF|=xM+ =3,可得p=2,所以抛物线C的方程为y2
=4x.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(2)设点D(-1,0),过D作直线l交抛物线C于A,B两点,证明:x
=1是∠AFB的平分线.
解: 证明:根据题意,直线AB斜率不为0,设其方程为:x=my-
1,A(x1,y1),B(x2,y2),
由 得y2-4my+4=0,由Δ=16m2-16>0,可得:m>1或
m<-1,由根与系数的关系得:y1+y2=4m,y1y2=4.
则kFA+kFB= + = =
= = =
0,即直线FA与直线FB的倾斜角互补,所以x=1是∠AFB的平分线.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12. (15分)(2025·广东惠州第二次调研)已知双曲线C:x2-y2=1及直
线l:y=kx-1.
(1)若l与C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解: 由题意知,直线l与双曲线C有两个不同的交点,则方程组
有两组不同的实数根,
消去y并整理得(1-k2)x2+2kx-2=0,
由 解得- <k< 且
k≠±1,
故双曲线C与直线l有两个不同的交点时,k的取值范围是(- ,-1)
∪(-1,1)∪(1, ).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(2)若l与C交于A,B两点,O是坐标原点,且△OAB的面积为 ,求
实数k的值.
解: 设A(x1,y1),B(x2,y2),
由(1)知双曲线C与直线l的方程联立消元后所得的方程为(1-k2)x2+
2kx-2=0,当- <k< 且k≠±1时,二者有两个不同的交点.
由根与系数的关系得,x1+x2=- ,x1x2=- ,
则|AB|= |x2-x1|
= ·
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
= ·
= · .
又点O到直线l的距离d= ,
所以S△OAB= |AB|·d= = ,
解得k=0或k=± ,又- <k< 且k≠±1,所以k=0或k=± ,
所以当△OAB的面积为 时,实数k的值为0或 或- .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
【高考新风向】(13题5分,14题6分,共11分)
13. 〔创新定义〕蒙日是法国著名的数学家,他首先发现椭圆的两条相互
垂直的切线的交点的轨迹是圆,这个圆被称为“蒙日圆”.已知椭圆C:
+ =1的焦点在x轴上,A,B为椭圆上任意两点,动点P在直线x-
y-6=0上.若∠APB恒为锐角,根据蒙日圆的相关知识得椭圆C的离心率
的取值范围为(  )
A. (0, ) B. (0, )

C. ( ,1) D. ( ,1)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
解析: 因为椭圆C的焦点在x轴上,所以m>3,
又直线x=± ,y=± 都与椭圆 + =1相
切,因此直线x=± ,y=± 所围成矩形的外
接圆x2+y2=3+m为椭圆 + =1的蒙日圆,如
图,由A,B为椭圆 + =1上任意两个动点,且∠APB恒为锐角,得点P在圆x2+y2=3+m外,又动点P在直线x- y-6=0上,因此直线x- y-6=0与圆x2+y2=3+m相离,即 > ,得m<9,得e2= =1- ∈(0, ),又0<e<1,所以0<e< ,所以椭圆C的离心率的取值范围为(0, ).故选B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14. 〔创新设问〕〔多选〕将曲线C:y= + 经过旋转可得到双曲
线E: - =1,若直线y=m与C只有一个公共点,与E交于A,B两
点,则(  )
A. m=2 B. a=2
C. b=2 D. |AB|=2


解析:  对于A,若直线y=m与C:y= + 只有一个公共点,
由对勾函数性质可得m=±2 ,故A错误;对于B、C,由题意将曲线C:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
y= + 夹在中间的两条渐近线方程为y= x,x=0,所以这两条渐近线所形成的那个锐角的一半为θ= = ,曲线C:y= + 的两条渐近线y= x,x=0的中间那条直线为y= x,联立y= x以及C:y= + ,解得 或 由旋转的性质可得, =tan θ= ,2a=2 =4 ,解得a=2 ,b=2,故B、C正确;对于D,要求|AB|,由双曲线的对称性可知,只需联立y=2 与E: - =1,解得 或 即|AB|=12,故D错误.故选B、C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
THANKS
演示完毕 感谢观看
同课章节目录