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24 圓錐小題壓軸九類(Word解析版)

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24 圓錐小題壓軸九類(Word解析版)

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24 圓錐小題壓軸九類
目錄
一、熱點題型歸納 1
【題型一】 第一定義及其應用 1
【題型二】 第二定義及應用 3
【題型三】 第三定義及其應用 5
【題型四】 焦點三角形與離心率 7
【題型五】 定比分點 10
【題型六】 焦點三角形與四心 12
【題型七】 共焦點的橢圓和雙曲線性質 14
【題型八】 切線與切點弦 17
【題型九】 多曲線 19
二、最新模考題組練 23
【題型一】第一定義及其應用
【典例分析】已知橢圓,F1,F2為其焦點,平面內一點P滿足PF2⊥F1F2,且,線段PF1,PF2分別交橢圓于點A,B,若,則=___
【答案】
【詳解】如圖所示,由橢圓的方程可知,,又由,且,所以為等腰直角三角形,又由,所以點為線段的中點,則,且,在等腰直角中,因為,可得,
又由橢圓的定義可知,即,即,又由,所以,又因為,所以直線的方程為,聯立方程組,解得,即,所以。
【經驗總結】
1.三大曲線第一定義
橢圓第一定義:
雙曲線第一定義:
拋物線定義:
2.解題思路
試題中,如果是橢圓和雙曲線,則到一個焦點距離,可轉化為到另一個焦點距離.
【變式演練】
1.已知雙曲線的左、右焦點分別為,,過且垂直于軸的直線與該雙曲線的左支交于,兩點,,分別交軸于,兩點,若的周長為16,則的最大值為______.
【答案】4
【詳解】如圖:
由的周長為16,所以的周長為32,AB是雙曲線的通徑,,
,可得,可得則,當且僅當,即時等號成立,故填.
2.已知拋物線的焦點為,直線與交于 ,兩點,,線段的中點為,過點作拋物線的準線的垂線,垂足為,則的最小值為____.
【答案】
【解析】
如圖所示,設拋物線的準線L,做AQL,于點Q,BPL于點P,拋物線定義可設:|AF|=|AQ|=a,|BF|=|BP|=b。由勾股定理可知,,由梯形的中位線的性質可知,
,則:,當且解答a=b時等號成立,所以最小值為
3.設分別是橢圓的左、右焦點,為橢圓上任一點,點的坐標為,則的最大值為___.
【答案】15.
【詳解】由橢圓方程可得:a=5,b=4,c=3.∴F1( 3,0),F2(3,0),如圖所示,
由橢圓的定義可得:|PF1|+|PF2|=2a=10,∴|PM|+|PF1|=|PM|+2a |PF2|=10+(|PM| |PF2|) 10+|MF2|==15,
則|PM|+|PF1|的最大值為15.故答案為:15.
【題型二】 第二定義及應用
【典例分析】 已知雙曲線的左、右焦點分別為,為坐標原點.是雙曲線在第一象限上的點,直線分別交雙曲線左、右支于另一點.若,且,則的離心率為__.
【答案】
【解析】設,則由雙曲線的定義可得,又,故,依據雙曲線的對稱性可得,故在中運用余弦定理可得,又在雙曲線上,故,則,所以,即,也即,應填答案。
【經驗總結】
橢圓雙曲線曲線第二定義:
平面上到定點F的距離與到定直線的距離之比為常數e,即
2.焦半徑公式:
橢圓焦半徑:
雙曲線焦半徑:.,
拋物線焦半徑:
3.焦半徑范圍
橢圓焦半徑范圍:
雙曲線焦半徑范圍:.
拋物線焦半徑范圍:
4.解題技巧:
焦半徑角度公式。其中,為焦半徑與焦點軸所成的角。p為焦點到對應準線的距離
橢圓焦半徑夾角公式:
雙曲線焦半徑左焦點夾角公式:.,
拋物線焦半徑夾角公式:
【變式演練】
1.如圖,橢圓,圓 ,橢圓的左、右焦點分別為,過橢圓上一點和原點作直線交圓于兩點,若,則的值為__________.
【答案】8
【詳解】設P點的坐標,因為P在橢圓上,所以,則,
因為,所以,又,則 ,
由對稱性得=
.
2.過拋物線的焦點作直線交拋物線于兩點,若則= 。
【解析】

3.設F1,F2為雙曲線的左右焦點,P為雙曲線右支上任一點,當最小值為8a時,該雙曲線離心率e的取值范圍是 .
【答案】(1,3]
【解析】由定義知:|PF2|﹣|PF1|=2a,∴|PF2|=2a+|PF1|,∴=.當且僅當,即||PF1|=2a時取得等號.
設P(x0,y0),(x0≤﹣a)依焦半徑公式得:|PF1|=﹣e×x0﹣a=2a,∴又∵e>1,故e∈(1,3]
答案:(1,3].
【題型三】第三定義及其應用
【典例分析】 已知橢圓的右焦點為,且離心率為,的三個頂點都在橢圓上,設三條邊的中點分別為,且三條邊所在直線的斜率分別為,且均不為0.為坐標原點,若直線的斜率之和為1.則__________.
【答案】
【解析】由題意可得,所以,設
,兩式作差得,則,,同理可得,所以,填。
【經驗總結】
第三定義,又叫中點弦定理
(1)AB是橢圓的不平行于對稱軸的弦,M為AB的中點,則.
(2) AB是雙曲線的不平行于對稱軸的弦,M為AB的中點,則.
(3)AB是拋物線的不平行于對稱軸的弦,M為AB的中點,則
2.擴展推論
(1)AB是橢圓的關于原點對稱的兩點,M橢圓上異于A、B的任一點,若斜率存在,則
(2)AB是橢圓的關于原點對稱的兩點,M橢圓上異于A、B的任一點,若斜率存在,則
【變式演練】
1.設雙曲線的左,右頂點為是雙曲線上不同于的一點,設直線的斜率分別為,則當取得最小值時,雙曲線C的離心率為
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】設,由雙曲線,則,設,則,可得,則,所以,所以,設,則,則,
當時,,單調遞減;當時,,單調遞增,
所以當時,函數取得最小值,即當取得最小值時,,
所以雙曲線的離心率為,故選D.
2.已知平行四邊形內接于橢圓,且,斜率之積的范圍為,則橢圓離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由題意,關于原點對稱,設,,,故選A.
3.在平面直角坐標系中,為坐標原點,、是雙曲線上的兩個動點,動點滿足,直線與直線斜率之積為2,已知平面內存在兩定點、,使得為定值,則該定值為________
【答案】
【解析】設P(x,y),M(x1,y1),N(x2,y2),則由,得(x,y)=2(x1,y1)-(x2,y2),即x=2x1-x2,y=2y1-y2,∵點M,N在雙曲線上,所以,,
故2x2-y2=(8x12+2x22-8x1x2)-(4y12+y22-4y1y2)=20-4(2x1x2-y1y2),設k0M,kON分別為直線OM,ON的斜率,根據題意可知k0MkON=2,∴y1y2-2 x1x2=0,∴2x2-y2=20,所以P在雙曲線2x2-y2=20上;
設該雙曲線的左,右焦點為F1,F2,由雙曲線的定義可推斷出為定值,該定值為
【題型四】焦點三角形與離心率
【典例分析】
已知,分別是雙曲線的左,右焦點,是雙曲線上在第一象限內的點,若且.延長交雙曲線右支于點,則的面積等于________.
【答案】4
【詳解】由題意知,根據雙曲線定義,所以,,所以.由圖知,所以,為等腰三角形,又因為,所以,則為等腰直角三角形,所以.所以.
【經驗總結】
1.焦點三角形
(1)焦點三角形面積
橢圓:
雙曲線:
AB為過拋物線y2=2px焦點的弦,
2.頂角
(1).橢圓頂角在短軸頂點處最大。
(2)雙曲線頂角無最大最小
3.與余弦定理結合
(1)設橢圓(a>0,b>0)的兩個焦點為F1、F2,P(異于長軸端點)為雙曲線上任意一點,在△PF1F2中,記, ,,則有.
(2)設雙曲線(a>0,b>0)的兩個焦點為F1、F2,P(異于長軸端點)為雙曲線上任意一點,在△PF1F2中,記, ,,則有.
【變式演練】
1.點是橢圓上的點,以為圓心的圓與軸相切于橢圓的焦點,圓與軸相交于,若是鈍角三角形,則橢圓離心率的取值范圍是________.
【答案】.
【詳解】∵圓M與軸相切于焦點F,∴不妨設M(c,y),則(因為相切,則圓心與F的連線必垂直于x軸)M在橢圓上,則或(a2=b2+c2),∴圓的半徑為,過M作MN⊥y軸與N,則PN=NQ,MN=c,
PN,NQ均為半徑,則△PQM為等腰三角形,∴PN=NQ=,∵∠PMQ為鈍角,則∠PMN=∠QMN>45°,
即PN=NQ>MN=c所以得,即,得,a2 2c2+c2e2>2c2,
,e4 4e2+1>0(e2 2)2 3>0e2 2< (02.已知雙曲線的左、右焦點分別為,是右支上的一點,是的延長線上一點,且,若,則的離心率的取值范圍是______________.
【答案】
詳解:設,則,,
∴,即,
又即,得:
∴方程有大于的根∴
得,又∴故答案為:
3.設拋物線的焦點為,過點的直線與拋物線相交于兩點,與拋物線的準線相交于點,,則與的面積之比__________.
【答案】
【解析】設F到直線AB的距離為d,則設AB:代入中易得,從而可得.
【題型五】定比分點
【典例分析】已知橢圓: 的左、右焦點分別為,點在橢圓上, 且,則當時,橢圓的離心率的取值范圍為______.
【答案】
因為,所以可設,由,得,即,因為在橢圓上,所以,即,即,即,即在區間上為增函數,所以,即橢圓的離心率的取值范圍為.
【經驗總結】
1.橢圓與雙曲線焦點弦定比分點
過圓錐曲線的焦點F的弦AB與對稱軸(橢圓是長軸,雙曲線是實軸)的夾角為
2.拋物線焦點弦的定比分點
3.焦點弦直線斜率
若直線斜率為k,
【變式演練】
1.設雙曲線:的右焦點為,過且斜率為的直線交于、兩點,若,則的離心率為__________.
【答案】
詳解:由可得,設,
過分別做準線的垂線,垂足為,由雙曲線定義得,,過做垂直于垂足,
因為斜率為,所以在中,,可得 ,
即,解得 ,的離心率為,故答案為.
2.拋物線,直線l經過拋物線的焦點F,與拋物線交于A、B兩點,若,則(O為坐標原點)的面積為______.
【答案】
【詳解】由題意可知:,結合焦半徑公式有:,
解得:,故直線AB的方程為:,與拋物線方程聯立可得:,
則,故的面積.
3.直線過橢圓:(a>0,b>0)的左焦點F和上頂點A,與圓心在原點的圓交于P,Q兩點,若,∠POQ=120°,則橢圓離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】橢圓的焦點在軸上,,,
故直線的方程為,即,直線(即)的斜率為,
過作的垂線,則為的中點,,
,是的中點,直線的斜率,,不妨令,
則,橢圓的離心率,故選D.
【題型六】焦點三角形與四心
【典例分析】已知是拋物線的焦點,,在拋物線上,且的重心坐標為,則____.
【答案】【詳解】設點A,B,焦點F(1,0),的重心坐標為,
由重心坐標公式可得,,即, ,
由拋物線的定義可得,由點在拋物線上可得,作差,化簡得,代入弦長公式得|AB|=,
則,故答案為:
【經驗總結】
1.三角形內心
(1)三角形內切圓半徑,則橢圓焦點三角形內切圓
(2)雙曲線焦點三角形內心在過定點所做實軸的垂線上。
2.解題思路
解析幾何中,多考察內心。內心是角平分線交點,則可考慮面積等分法等技巧。
【變式演練】
1..已知點為雙曲線右支上的一點,點分別為雙曲線的左、右焦點,雙曲線的一條漸近線的斜率為,若為的內心,且,則的值為 .
【答案】
試題分析:設內切圓半徑為,由題意知,即
,即.又因為,所以.
2.橢圓+=1的左、右焦點分別為F1,F2,弦AB過點F1,若△ABF2的內切圓周長為π,A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則|y1﹣y2|= .
【答案】
解:由題意作圖如下,,∵△ABF2的內切圓周長為π,∴△ABF2的內切圓的半徑長r=,又∵△ABF2的周長l=4a=16,故S△ABF2=16×=4,且S△ABF2=|F1F2|×|y1﹣y2|=3|y1﹣y2|,
故|y1﹣y2|=,故答案為:.
3.點、分別是雙曲線的左、右焦點,點在雙曲線上,則的內切圓半徑的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
如圖所示,設的內切圓圓心為,內切圓與三邊分別相切于點,根據圓的切線可知:,,,又根據雙曲線定義 ,即,所以,即,又因為,所以,,所以點為右頂點,即圓心,
考慮點在無窮遠時,直線的斜率趨近于,此時方程為,此時圓心到直線的距離為,解得,因此內切圓半徑,所以選擇A.
【題型七】共焦點的橢圓雙曲線性質
【典例分析】
橢圓與雙曲線共焦點、,它們的交點對兩公共焦點、的張角為,橢圓與雙曲線的離心率分別為、,則( )
A.B.C. D.
【答案】B
【詳解】
設橢圓的長軸長為,雙曲線的實軸長為,并設,,焦距為,在中,由余弦定理得,由橢圓和雙曲線的定義得,解得.
代入,得,
即,,
即,,因此,.故選:B.
【經驗總結】
共焦點橢圓雙曲線
橢圓與雙曲線共焦點、,它們的交點為,橢圓離心率為,雙曲線為
1.
2.則P點坐標為
【變式演練】
1.已知是橢圓和雙曲線的公共焦點,是它們的一個公共點,且,橢圓的離心率為,雙曲線的離心率,則_______.
【答案】4
【解析】如圖,設橢圓長半軸長為,雙曲線實半軸長,由定義知
∴,,設,
由余弦定理得:,化簡得:,
所以,故填4.
2.已知,是橢圓和雙曲線的公共焦點,是它們的一個公共點,且,記橢圓和雙曲線的離心率分別為,,則的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
詳解:設,∵,∴,
一方面,另一方面,
∴,,,,
∴,,當且僅當,即時等號成立,
∴所求最大值為.故選D.
3.已知,是橢圓和雙曲線的公共焦點,是它們的一個公共點,且,則橢圓和雙曲線的離心率之積的范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】設橢圓方程中的定長為,雙曲線方程中的定長為,由題意可得:
,解得:,在中應用余弦定理有:,整理可得:,則:,
結合取特殊值進行排除:取,此時,排除BD選項,
取,此時,排除C選項,本題選擇A選項.
【題型八】切線與切點弦
【典例分析】
過點M(2,-2p)作拋物線x2=2py(p>0)的兩條切線,切點分別為A,B,若線段AB的中點的縱坐標為6,則p的值是________.
【答案】1或2
【解析】設點A(x1,y1),B(x2,y2),依題意得,y′=,切線MA的方程是y-y1= (x-x1),即y=x-.又點M (2,-2p)位于直線MA上,于是有-2p=×2-,即x12-4x1-4p2=0;同理有x22-4x2-4p2=0,因此x1,x2是方程x2-4x-4p2=0的兩根,則x1+x2=4,x1x2=-4p2.由線段AB的中點的縱坐標是6得,y1+y2=12,即==12,=12,解得p=1或p=2.
【經驗總結】
1.切線
(1)設橢圓的點(不與長軸重合),則過點的切線的方程為:
(2)設雙曲線的點(不與長軸重合),則過點的切線的方程為:
(3)設拋物線的點,則過點的切線的方程為:
2.切點弦
在形式上,和切線方程一致。
【變式演練】
1.兩個長軸在軸上、中心在坐標原點且離心率相同的橢圓.若,分別為外層橢圓的左頂點和上頂點,分別向內層橢圓作切線,,切點分別為,,且兩切線斜率之積等于,則橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
設內橢圓方程為,外橢圓為,切線的方程為,聯立,根據直線為橢圓的切線,由△,得到,同理得到,然后由兩切線斜率之積等于求解.
【詳解】
解:設內橢圓方程為,外橢圓為,
切線的方程為,
聯立,
消去可得:,
因為直線為橢圓的切線,所以△,
化簡可得:,
設直線的方程為:,同理可得,
因為兩切線斜率之積等于,所以,
所以橢圓的離心率為.
故選:B.
2.已知雙曲線的左、右焦點分別為,過作圓的切線,交雙曲線右支于點M,若,則雙曲線的漸近線方程為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
作于點,于點,可得,,根據求出和,結合雙曲線定義可得的關系,從而得到雙曲線的漸近線方程.
【詳解】
如圖,作于點于點B,因為與圓相切,
所以,
在中,,所以.
又點M在雙曲線上,由雙曲線的定義可得:
所以,
整理得:,所以,
所以雙曲線的漸近線方程為.故選C.
3.過拋物線的焦點的直線交于兩點,在點處的切線與軸分別交于點,若的面積為,則_________________。
【答案】2
【詳解】由題意,焦點,設直線,不妨設為左交點,,則過的切線為,則,所以,解得,則,根據拋物線的定義可得.
【題型九】多曲線
【典例分析】
已知點是拋物線的對稱軸與準線的交點,點為拋物線的焦點,點在拋物線上且滿足,若取最大值時,點恰好在以為焦點的雙曲線上,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】過P作準線的垂線,垂足為N,則由拋物線的定義可得|PN|=|PB|,∵|PA|=m|PB|, ∴|PA|=m|PN| ∴,設PA的傾斜角為,則,當m取得最大值時,最小,此時直線PA與拋物線相切,
設直線PA的方程為y=kx﹣1,代入x2=4y,可得x2=4(kx﹣1),即x2﹣4kx+4=0,
∴△=16k2﹣16=0,∴k=±1, ∴P(2,1),
∴雙曲線的實軸長為PA﹣PB=2(﹣1), ∴雙曲線的離心率為.故選B.
【經驗總結】
解題思路
橢圓、雙曲線和拋物線的交點,要緊扣對應多曲線定義。涉及到解三角形,和求最值等等知識。
【變式演練】
1.已知點是拋物線:與橢圓:的公共焦點,是橢圓的另一焦點,P是拋物線 上的動點,當取得最小值時,點P恰好在橢圓上,則橢圓的離心率為_______.
【答案】
【解析】
分析:由題意可知與拋物線相切時,取得最小值,求出此時點的坐標,代入橢圓方程求出的值,即可求解其離心率.
詳解:拋物線的焦點坐標為,準線方程為,
過向拋物線的準線作垂線,則,所以,
顯然當直線與拋物線相切時,最小,即取得最小值,
設直線的方程為,代入可得,
令,可得,
不妨設在第一象限,則,所以,即,
因為在橢圓上,且為橢圓的焦點,
所以,解得或(舍去),
所以,所以離心率為.
2.已知雙曲線的左、右焦點分別為,其中也是拋物線的焦點,與在一象限的公共點為,若直線斜率為,則雙曲線離心率為______.
【答案】
【解析】是雙曲線的右焦點且是拋物線的焦點,,
解得,所以拋物線的方程為;由,
如圖,過作拋物線準線的垂線,垂足為,設,
則,
由,可得,在中, ,由余弦定理可得
,,又,故答案為.
3.已知橢圓的左、右焦點分別為,拋物線 的焦點與重合,若點為橢圓和拋物線的一個公共點且,則橢圓的離心率為_____.
【答案】或
【詳解】由在拋物線上可得:,又,
解得. 中,利用余弦定理可得:
化簡得: 所以,解得或,故填或.
模擬題
1.如圖,過拋物線的焦點作兩條互相垂直的弦、,若與面積之和的最小值為16,則拋物線的方程為______.
【答案】
【分析】
根據焦半徑公式表示出面積表達式,根據直線和x軸夾角的范圍得到面積的范圍.
【詳解】
設直線AC和x軸的夾角為由焦半徑公式得到
面積之和為:
通分化簡得到
原式子化簡為根據二次函數的性質當t=1時有最小值,此時拋物線方程為:。故答案為.
2.已知雙曲線的左右焦點分別為,過點且垂直于軸的直線與該雙曲線的左支交于兩點,分別交軸于兩點,若的周長為12,則取得最大值時該雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由題意,得 ①,且分別為的中點.由雙曲線定義,知 ②, ③,聯立①②③,得.因為的周長為12,所以的周長為24,即,亦即,所以.令,則,所以在上單調遞增,在上單調遞減,所以當時,取得最大值,此時,所以,所以,故選C.
3.橢圓的一個焦點為,過點的直線交橢圓于兩點,點C是點關于原點的對稱點.若,,則橢圓的離心率為__________.
【答案】
【解析】 作另一個焦點,連接和,則四邊形為平行四邊形,
所以,且,則三角形為等腰直角三角形,
設,則,即, 所以,
在三角形中,由勾股定理得,
所以,所以.
4.已知兩定點A(-1,0)和B(1,0),動點在直線上移動,橢圓C
以A,B為焦點且經過點P,則橢圓C的離心率的最大值為 .
【答案】
試題分析:由題意可知所以離心率,因為在直線上移動,所以,過點作直線的對稱點,則此時此時有最小值為由中點坐標公式可得,由兩點間距離公式,所以,所以=.
5.已知雙曲線上一點,過雙曲線中心的直線交雙曲線于兩點.設直線的斜率分別為,當最小時,雙曲線的離心率為________________.
【答案】
【解析】設,顯然. ∵點在雙曲線上,∴,兩式相減得, ∴ . 由,
設, 則,∴求導得,由得. ∴在單調遞減,在單調遞增,時即時取最小值, ∴,∴.
6.設拋物線的焦點為,過點的直線與拋物線相交于兩點,與拋物線的準線相交于點,,則與的面積之比__________.
【答案】
【解析】設F到直線AB的距離為d,則設AB:代入中易得,從而可得.
7.已知、是過拋物線()的焦點的直線與拋物線的交點,是坐標原點,且滿足,,則的值為__________.
【答案】
【解析】不妨設直線的斜率,如圖所示,分別過作拋物線準線的垂線,垂足分別為過作于,,即有為的中點,即,
,,即,由,易知直線的斜率為,不妨取直線的方程為,聯立得,所以,故答案為.
8.已知雙曲線:的左,右頂點分別為,,點為雙曲線
的左焦點,過點作垂直于軸的直線與雙曲線交于點,,其中點在第二象限,連接
交軸于點,連接交于點,若,則雙曲線的離心率為_______.
【答案】5
【解析】根據題意,如圖作出雙曲線的草圖:雙曲線C:中,PQ過左焦點F且垂直與x軸,
假設P在Q的上方,則xP=xQ=﹣c,將x=﹣c代入雙曲線的方程可得:yP=,yQ=﹣,則|PF|=|FQ|=,
又由OE∥PM,則△EOB∽△PFB,則有,則|EO|=c-a,
而△EOA∽△MFA,則有,即,整理可得:c=5a,
則e=5,故雙曲線的離心率為5;故答案為:5.
9.設拋物線的焦點為,為拋物線上第一象限內一點,滿足,已知為拋物線準線上任一點,當取得最小值時,的外接圓半徑為______.
【答案】
詳解:由拋物線的方程可知,
設,又由,根據拋物線的定義可知,
解得,代入拋物線的方程,可得,即,作拋物線的焦點,關于拋物線準線的對稱點得,連接交拋物線的準線于點,此時能使得取得最小值,此時點的坐標為,在中,,由余弦定理得,則,由正弦定理得,所以,即三角形外接圓的半徑為.
10.在等腰梯形中, ,且,其中,以為焦點且過點的雙曲線的離心率為,以為焦點且過點的橢圓的離心率為,若對任意,不等式恒成立,則的最大值是( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】試題分析:由平幾知識可得,所以,因為在上單調遞減,所以,由不等式恒成立,得,即的最大值是,選B.
11.過拋物線的焦點,且斜率為的直線與拋物線交于兩點,則____________.
【答案】
【詳解】方法一:
方法二:拋物線的焦點的坐標為 斜率為且過焦點的直線方程為
聯立拋物線方程,得,化簡得 設兩個交點坐標分別為
所以則
所以
12.畫法幾何的創始人——法國數學家加斯帕爾·蒙日發現:與橢圓相切的兩條垂直切線的交點的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓.我們通常把這個圓稱為該橢圓的蒙日圓.已知橢圓的蒙日圓方程為,橢圓的離心率為,為蒙日圓上一個動點,過點作橢圓的兩條切線,與蒙日圓分別交于、兩點,則面積的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用橢圓的離心率可得,分析可知為圓的一條直徑,利用勾股定理得出,再利用基本不等式可得出面積的最大值.
【詳解】
因為,所以,,所以,蒙日圓的方程為,
由已知條件可得,則為圓的一條直徑,則,
所以,,當且僅當時,等號成立.
故選:A.
13.己知點A是拋物線的對稱軸與準線的交點,點B為拋物線的焦點,P在拋物線上且滿足,當取最大值時,點P恰好在以A、B為焦點的雙曲線上,則雙曲線的離心率為
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】由題意知,由對稱性不妨設P點在y軸的右側,過作準線的垂線,垂足為,則根據則拋物線的定義,可得,設的傾斜角為,當取得最大值時,最小,此時直線與拋物線相切,設直線的方程為,與聯立,得,
令,解得可得,又此時點P恰好在以A、B為焦點的雙曲線上
雙曲線的實軸故答案選B24 圓錐小題壓軸
【題型一】第一定義及其應用
【典例分析】已知橢圓,F1,F2為其焦點,平面內一點P滿足PF2⊥F1F2,且,線段PF1,PF2分別交橢圓于點A,B,若,則=___
【經驗總結】
1.三大曲線第一定義
橢圓第一定義:
雙曲線第一定義:
拋物線定義:
2.解題思路
試題中,如果是橢圓和雙曲線,則到一個焦點距離,可轉化為到另一個焦點距離.
【變式演練】
1.已知雙曲線的左、右焦點分別為,,過且垂直于軸的直線與該雙曲線的左支交于,兩點,,分別交軸于,兩點,若的周長為16,則的最大值為______.
2.已知拋物線的焦點為,直線與交于 ,兩點,,線段的中點為,過點作拋物線的準線的垂線,垂足為,則的最小值為____.
3.設分別是橢圓的左、右焦點,為橢圓上任一點,點的坐標為,則的最大值為___.
【題型二】 第二定義及應用
【典例分析】 已知雙曲線的左、右焦點分別為,為坐標原點.是雙曲線在第一象限上的點,直線分別交雙曲線左、右支于另一點.若,且,則的離心率為__.
【經驗總結】
橢圓雙曲線曲線第二定義:
平面上到定點F的距離與到定直線的距離之比為常數e,即
2.焦半徑公式:
橢圓焦半徑:
雙曲線焦半徑:.,
拋物線焦半徑:
3.焦半徑范圍
橢圓焦半徑范圍:
雙曲線焦半徑范圍:.
拋物線焦半徑范圍:
4.解題技巧:
焦半徑角度公式。其中,為焦半徑與焦點軸所成的角。p為焦點到對應準線的距離
橢圓焦半徑夾角公式:
雙曲線焦半徑左焦點夾角公式:.,
拋物線焦半徑夾角公式:
【變式演練】
1.如圖,橢圓,圓 ,橢圓的左、右焦點分別為,過橢圓上一點和原點作直線交圓于兩點,若,則的值為__________.
2.過拋物線的焦點作直線交拋物線于兩點,若則= 。
3.設F1,F2為雙曲線的左右焦點,P為雙曲線右支上任一點,當最小值為8a時,該雙曲線離心率e的取值范圍是 .
【題型三】第三定義及其應用
【典例分析】 已知橢圓的右焦點為,且離心率為,的三個頂點都在橢圓上,設三條邊的中點分別為,且三條邊所在直線的斜率分別為,且均不為0.為坐標原點,若直線的斜率之和為1.則__________.
【經驗總結】
第三定義,又叫中點弦定理
(1)AB是橢圓的不平行于對稱軸的弦,M為AB的中點,則.
(2) AB是雙曲線的不平行于對稱軸的弦,M為AB的中點,則.
(3)AB是拋物線的不平行于對稱軸的弦,M為AB的中點,則
2.擴展推論
(1)AB是橢圓的關于原點對稱的兩點,M橢圓上異于A、B的任一點,若斜率存在,則
(2)AB是橢圓的關于原點對稱的兩點,M橢圓上異于A、B的任一點,若斜率存在,則
【變式演練】
1.設雙曲線的左,右頂點為是雙曲線上不同于的一點,設直線的斜率分別為,則當取得最小值時,雙曲線C的離心率為
A. B. C. D.
2.已知平行四邊形內接于橢圓,且,斜率之積的范圍為,則橢圓離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
3.在平面直角坐標系中,為坐標原點,、是雙曲線上的兩個動點,動點滿足,直線與直線斜率之積為2,已知平面內存在兩定點、,使得為定值,則該定值為________
【題型四】焦點三角形與離心率
【典例分析】
已知,分別是雙曲線的左,右焦點,是雙曲線上在第一象限內的點,若且.延長交雙曲線右支于點,則的面積等于________.
【經驗總結】
1.焦點三角形
(1)焦點三角形面積
橢圓:
雙曲線:
AB為過拋物線y2=2px焦點的弦,
2.頂角
(1).橢圓頂角在短軸頂點處最大。
(2)雙曲線頂角無最大最小
3.與余弦定理結合
(1)設橢圓(a>0,b>0)的兩個焦點為F1、F2,P(異于長軸端點)為雙曲線上任意一點,在△PF1F2中,記, ,,則有.
(2)設雙曲線(a>0,b>0)的兩個焦點為F1、F2,P(異于長軸端點)為雙曲線上任意一點,在△PF1F2中,記, ,,則有.
【變式演練】
1.點是橢圓上的點,以為圓心的圓與軸相切于橢圓的焦點,圓與軸相交于,若是鈍角三角形,則橢圓離心率的取值范圍是________.
2.已知雙曲線的左、右焦點分別為,是右支上的一點,是的延長線上一點,且,若,則的離心率的取值范圍是______________.
3.設拋物線的焦點為,過點的直線與拋物線相交于兩點,與拋物線的準線相交于點,,則與的面積之比__________.
【題型五】定比分點
【典例分析】已知橢圓: 的左、右焦點分別為,點在橢圓上, 且,則當時,橢圓的離心率的取值范圍為______.
【經驗總結】
1.橢圓與雙曲線焦點弦定比分點
過圓錐曲線的焦點F的弦AB與對稱軸(橢圓是長軸,雙曲線是實軸)的夾角為
2.拋物線焦點弦的定比分點
3.焦點弦直線斜率
若直線斜率為k,
【變式演練】
1.設雙曲線:的右焦點為,過且斜率為的直線交于、兩點,若,則的離心率為__________.
2.拋物線,直線l經過拋物線的焦點F,與拋物線交于A、B兩點,若,則(O為坐標原點)的面積為______.
3.直線過橢圓:(a>0,b>0)的左焦點F和上頂點A,與圓心在原點的圓交于P,Q兩點,若,∠POQ=120°,則橢圓離心率為( )
A. B. C. D.
【題型六】焦點三角形與四心
【典例分析】已知是拋物線的焦點,,在拋物線上,且的重心坐標為,則____.
【經驗總結】
1.三角形內心
(1)三角形內切圓半徑,則橢圓焦點三角形內切圓
(2)雙曲線焦點三角形內心在過定點所做實軸的垂線上。
2.解題思路
解析幾何中,多考察內心。內心是角平分線交點,則可考慮面積等分法等技巧。
【變式演練】
1..已知點為雙曲線右支上的一點,點分別為雙曲線的左、右焦點,雙曲線的一條漸近線的斜率為,若為的內心,且,則的值為 .
2.橢圓+=1的左、右焦點分別為F1,F2,弦AB過點F1,若△ABF2的內切圓周長為π,A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則|y1﹣y2|= .
3.點、分別是雙曲線的左、右焦點,點在雙曲線上,則的內切圓半徑的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【題型七】共焦點的橢圓雙曲線性質
【典例分析】
橢圓與雙曲線共焦點、,它們的交點對兩公共焦點、的張角為,橢圓與雙曲線的離心率分別為、,則( )
A.B.C. D.
【經驗總結】
共焦點橢圓雙曲線
橢圓與雙曲線共焦點、,它們的交點為,橢圓離心率為,雙曲線為
1.
2.則P點坐標為
【變式演練】
1.已知是橢圓和雙曲線的公共焦點,是它們的一個公共點,且,橢圓的離心率為,雙曲線的離心率,則_______.
2.已知,是橢圓和雙曲線的公共焦點,是它們的一個公共點,且,記橢圓和雙曲線的離心率分別為,,則的最大值為( )
A. B. C. D.
3.已知,是橢圓和雙曲線的公共焦點,是它們的一個公共點,且,則橢圓和雙曲線的離心率之積的范圍是( )
A. B. C. D.
【題型八】切線與切點弦
【典例分析】
過點M(2,-2p)作拋物線x2=2py(p>0)的兩條切線,切點分別為A,B,若線段AB的中點的縱坐標為6,則p的值是________.
【經驗總結】
1.切線
(1)設橢圓的點(不與長軸重合),則過點的切線的方程為:
(2)設雙曲線的點(不與長軸重合),則過點的切線的方程為:
(3)設拋物線的點,則過點的切線的方程為:
2.切點弦
在形式上,和切線方程一致。
【變式演練】
1.兩個長軸在軸上、中心在坐標原點且離心率相同的橢圓.若,分別為外層橢圓的左頂點和上頂點,分別向內層橢圓作切線,,切點分別為,,且兩切線斜率之積等于,則橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.
2.已知雙曲線的左、右焦點分別為,過作圓的切線,交雙曲線右支于點M,若,則雙曲線的漸近線方程為( )
A. B. C. D.
3.過拋物線的焦點的直線交于兩點,在點處的切線與軸分別交于點,若的面積為,則_________________。
【題型九】多曲線
【典例分析】
已知點是拋物線的對稱軸與準線的交點,點為拋物線的焦點,點在拋物線上且滿足,若取最大值時,點恰好在以為焦點的雙曲線上,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【經驗總結】
解題思路
橢圓、雙曲線和拋物線的交點,要緊扣對應多曲線定義。涉及到解三角形,和求最值等等知識。
【變式演練】
1.已知點是拋物線:與橢圓:的公共焦點,是橢圓的另一焦點,P是拋物線 上的動點,當取得最小值時,點P恰好在橢圓上,則橢圓的離心率為_______.
2.已知雙曲線的左、右焦點分別為,其中也是拋物線的焦點,與在一象限的公共點為,若直線斜率為,則雙曲線離心率為______.
3.已知橢圓的左、右焦點分別為,拋物線 的焦點與重合,若點為橢圓和拋物線的一個公共點且,則橢圓的離心率為_____.
模擬題
1.如圖,過拋物線的焦點作兩條互相垂直的弦、,若與面積之和的最小值為16,則拋物線的方程為______.
2.已知雙曲線的左右焦點分別為,過點且垂直于軸的直線與該雙曲線的左支交于兩點,分別交軸于兩點,若的周長為12,則取得最大值時該雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
3.橢圓的一個焦點為,過點的直線交橢圓于兩點,點C是點關于原點的對稱點.若,,則橢圓的離心率為__________.
4.已知兩定點A(-1,0)和B(1,0),動點在直線上移動,橢圓C
以A,B為焦點且經過點P,則橢圓C的離心率的最大值為 .
5.已知雙曲線上一點,過雙曲線中心的直線交雙曲線于兩點.設直線的斜率分別為,當最小時,雙曲線的離心率為________________.
6.設拋物線的焦點為,過點的直線與拋物線相交于兩點,與拋物線的準線相交于點,,則與的面積之比__________.
7.已知、是過拋物線()的焦點的直線與拋物線的交點,是坐標原點,且滿足,,則的值為__________.
8.已知雙曲線:的左,右頂點分別為,,點為雙曲線
的左焦點,過點作垂直于軸的直線與雙曲線交于點,,其中點在第二象限,連接
交軸于點,連接交于點,若,則雙曲線的離心率為_______.
9.設拋物線的焦點為,為拋物線上第一象限內一點,滿足,已知為拋物線準線上任一點,當取得最小值時,的外接圓半徑為______.
10.在等腰梯形中, ,且,其中,以為焦點且過點的雙曲線的離心率為,以為焦點且過點的橢圓的離心率為,若對任意,不等式恒成立,則的最大值是( )
A. B. C.2 D.
11.過拋物線的焦點,且斜率為的直線與拋物線交于兩點,則____________.
12.畫法幾何的創始人——法國數學家加斯帕爾·蒙日發現:與橢圓相切的兩條垂直切線的交點的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓.我們通常把這個圓稱為該橢圓的蒙日圓.已知橢圓的蒙日圓方程為,橢圓的離心率為,為蒙日圓上一個動點,過點作橢圓的兩條切線,與蒙日圓分別交于、兩點,則面積的最大值為( )
A. B. C. D.
13.己知點A是拋物線的對稱軸與準線的交點,點B為拋物線的焦點,P在拋物線上且滿足,當取最大值時,點P恰好在以A、B為焦點的雙曲線上,則雙曲線的離心率為
A. B. C. D.

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