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2024年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)沖刺過關(guān)(新高考專用)培優(yōu)沖刺10 直線、圓與圓錐曲線壓軸小題歸類 講義(原卷版+解析版)

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2024年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)沖刺過關(guān)(新高考專用)培優(yōu)沖刺10 直線、圓與圓錐曲線壓軸小題歸類 講義(原卷版+解析版)

資源簡介

培優(yōu)沖刺10直線、圓與圓錐曲線壓軸小題歸類
目錄
題型一:含參雙動直線 1
題型二:直線系與方程 2
題型三:圓:定角 3
題型四:圓:切點(diǎn)弦 3
題型五:圓綜合 4
題型六:離心率:第一定義型 4
題型七:離心率:焦半徑型 5
題型八:離心率:第三定義型 6
題型九:離心率:雙三角形雙余弦定理型 7
題型十:離心率:重心型 8
題型十一:離心率:內(nèi)心型(角平分線) 8
題型十二:離心率:共焦點(diǎn)橢圓雙曲線型 9
題型十三:離心率:雙曲線漸近線型 10
題型十四:離心率:求參數(shù) 10
題型十五:拋物線:定義型最值轉(zhuǎn)化 11
題型十六:拋物線焦點(diǎn)弦:梯形轉(zhuǎn)化型 12
題型十七:拋物線焦點(diǎn)弦極坐標(biāo)公式應(yīng)用 12
題型十八:拋物線切線型 13
題型一:含參雙動直線
直線含參。 一般情況下,過定點(diǎn) 如果兩條直線都有參數(shù),則兩條直線可能存在“動態(tài)”垂直。則直線交點(diǎn)必在定點(diǎn)線段為直徑的圓上。 每一條直線都可以通過“直線系”得到直線過定點(diǎn)。 兩條動直線如果所含參數(shù)字母是一致的,則可以分別求出各自斜率,通過斜率之積是否是-1,確定兩條直線是否互相“動態(tài)垂直”。 如果兩條動直線“動態(tài)垂直”,則兩直線交點(diǎn)必在兩條直線所過定點(diǎn)為直徑的圓上。 如果兩條動直線交點(diǎn)在對應(yīng)的兩直線所過定點(diǎn)為直徑的圓上,則可以通過設(shè)角,三角代換,進(jìn)行線段的最值求解計(jì)算
1.(2024上·河北承德·高三統(tǒng)考)已知直線與交于點(diǎn),則的最大值為( )
A.1 B. C. D.
2.(2024上·北京·高按清華附中校考)已知直線恒過定點(diǎn)A,直線恒過定點(diǎn)B,且直線與交于點(diǎn)P,則點(diǎn)P到點(diǎn)的距離的最大值為( )
A.4 B. C.3 D.2
3.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知直線與直線相交于點(diǎn),則到直線的距離的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系xOy(O為坐標(biāo)原點(diǎn))中,不過原點(diǎn)的兩直線,的交點(diǎn)為P,過點(diǎn)O分別向直線,引垂線,垂足分別為M,N,則四邊形OMPN面積的最大值為( )
A.3 B. C.5 D.
題型二:直線系與方程
直線系: 過A1x+B1y+C1=0與A2x+B2y+C2=0的交點(diǎn)的直線可設(shè):A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0. 若直線含參,參數(shù)在x系數(shù)出,則不包含豎直,如,不含想 若直線含參,參數(shù)在y的系數(shù)出,則不含水平,如,不含 若直線參數(shù)在常數(shù)位置,則為一系列平行線,如與平行
1.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),設(shè),為不同的兩點(diǎn),直線l的方程為,設(shè).有下列三個說法:
①存在實(shí)數(shù),使點(diǎn)N在直線l上;
②若,則過MN兩點(diǎn)的直線與直線l平行;
③若,則直線l經(jīng)過線段MN的中點(diǎn).
上述所有正確說法的序號是 .
2.(2023上·浙江紹興·高三浙江省上虞中學(xué)校考)已知點(diǎn),直線,且點(diǎn)不在直線上,則點(diǎn)到直線的距離;類比有:當(dāng)點(diǎn)在函數(shù)圖像上時,距離公式變?yōu)椋鶕?jù)該公式可求的最小值是
3.(2022·四川綿陽·統(tǒng)考一模)設(shè)為兩個不同的點(diǎn),直線l:ax+by+c=0,.有下列命題:
①不論為何值,點(diǎn)N都不在直線l上;
②若直線l垂直平分線段MN,則=1;
③若=-1,則直線l經(jīng)過線段MN的中點(diǎn);
④若>1,則點(diǎn)M、N在直線l的同側(cè)且l與線段MN的延長線相交.
其中正確命題的序號是 (寫出所有正確命題的序號).
題型三:圓:定角
1.在平面直角坐標(biāo)系中,為直線:上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),,以為直徑的圓與直線交于另一點(diǎn).若,則點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍為______________.
2.(2023·四川省通江中學(xué)高三階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,若圓:上存在兩點(diǎn)、滿足:,則實(shí)數(shù)的最大值是______.
3.(2023·江蘇·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓C滿足:圓心在軸上,且與圓相外切.設(shè)圓C與軸的交點(diǎn)為M,N,若圓心C在軸上運(yùn)動時,在軸正半軸上總存在定點(diǎn),使得為定值,則點(diǎn)的縱坐標(biāo)為_________.
題型四:圓:切點(diǎn)弦
切點(diǎn)弦方程求解,可以有如下兩種思路 1.公共弦法:過圓外一點(diǎn)作圓的切線,則切點(diǎn)與四點(diǎn)共圓,線段就是圓的一條直徑.兩圓方程相減可得公共弦所在直線方程. 2二級結(jié)論法:外一點(diǎn)做切線,切點(diǎn)所在直線方程(切點(diǎn)弦方程)為:
1.(2022秋·四川綿陽·高三四川省綿陽江油中學(xué)校考階段練習(xí))已知圓M:,直線l:,P為直線l上的動點(diǎn),過P點(diǎn)作圓M的切線PA、PB,切點(diǎn)為A、B,當(dāng)最小時,直線AB的方程為( )
A. B.
C. D.
2.(2023春·遼寧沈陽·高三東北育才學(xué)校校考開學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓,直線與圓相切,與圓相交于兩點(diǎn),分別以點(diǎn)為切點(diǎn)作圓的切線.設(shè)直線的交點(diǎn)為,則的最小值為( )
A.9 B.7 C. D.
3.(2023春·福建莆田·高三莆田一中校考階段練習(xí))若是直線上一動點(diǎn),過作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則的最小值為( )
A. B.3 C. D.2
題型五:圓綜合
1.(2023·黑龍江·一模)設(shè),則的最小值為
A.4 B.16 C.5 D.25
2.(2023·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知為圓上兩點(diǎn),點(diǎn),且,,則面積的最大值為______.
3.(2022山東·薛城區(qū)教育局教學(xué)研究室高三模擬)已知圓,為圓外的動點(diǎn),過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為、,使取得最小值的點(diǎn)稱為圓的萌點(diǎn),則圓的萌點(diǎn)的軌跡方程為_______.
4.(2022·江蘇·高三專題練習(xí))已知圓與軸交于點(diǎn)、,過圓上動點(diǎn)(不與、重合)作圓的切線,過點(diǎn)、分別作軸的垂線,與切線分別交于點(diǎn),直線與交于點(diǎn),關(guān)于的對稱點(diǎn)為,則點(diǎn)的軌跡方程為_______
題型六:離心率:第一定義型
求解圓錐曲線的離心率的常見方法: 1、定義法:通過已知條件列出方程組,求得得值,根據(jù)離心率的定義求解離心率; 2、齊次式法:由已知條件得出關(guān)于的二元齊次方程或不等式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于的一元二次方程或不等式,結(jié)合離心率的定義求解; 3、特殊值法:根據(jù)特殊點(diǎn)與圓錐曲線的位置關(guān)系,利用取特殊值或特殊位置,求出離心率問題.
1.橢圓的左右焦點(diǎn)分別為 ,直線與交于A 兩點(diǎn),若,,當(dāng)時,的離心率的最小值為( )
A. B. C. D.
2.(2023春·山西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知雙曲線的左 右焦點(diǎn)分別為,,過的直線與雙曲線的右支相交于點(diǎn),過點(diǎn)作,垂足分別為,且為線段的中點(diǎn),,則雙曲線的離心率為( )
A.2 B. C. D.
3.(江蘇省常州市第一中學(xué)2022-2023年高三上學(xué)期數(shù)學(xué)試題)設(shè)橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,,焦距為,點(diǎn)在橢圓的內(nèi)部,點(diǎn)P是橢圓上的動點(diǎn),且恒成立,則橢圓的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
4.(2023春·陜西西安·高三校考階段練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過的直線與的左支分別交于兩點(diǎn),且,若點(diǎn)為的中點(diǎn),,則的離心率為( )
A. B. C.2 D.3
題型七:離心率:焦半徑型
橢圓焦半徑 焦半徑范圍: (長軸頂點(diǎn)到焦點(diǎn)最近和最遠(yuǎn),即遠(yuǎn)、近地點(diǎn)) 雙曲線焦半徑 動點(diǎn)到同側(cè)焦點(diǎn)的距離最小值為:
1.(江蘇省啟東中學(xué)2023學(xué)年高三數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,離心率為,若橢圓上存在點(diǎn),使得,則該離心率的取值范圍是________.
2.(2022-2023學(xué)年江西省上饒中學(xué)高三下學(xué)期第一次月)已知,分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),P為雙曲線右支上任意一點(diǎn),若的最小值為,則該雙曲線的離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
3.(遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)、大連八中、大連二十四中、鞍山一中、東北育才學(xué)校2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期考試數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,若橢圓上存在一點(diǎn)使得,則該橢圓的離心率的取值范圍是______.
4.(2023秋·廣東深圳·高三校考)設(shè),是雙曲線的左右焦點(diǎn),若雙曲線上存在點(diǎn)P滿足,則雙曲線離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
題型八:離心率:第三定義型
(1)橢圓 1.是橢圓上兩點(diǎn),為中點(diǎn),則(可用點(diǎn)差法快速證明) 結(jié)論拓展 已知直線:與橢圓相交于,兩點(diǎn),為的中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則. 如果是焦點(diǎn)在y軸上,則是 2.是雙曲線上兩點(diǎn),為中點(diǎn),則(可用點(diǎn)差法快速證明) 結(jié)論拓展 已知直線:與雙曲線相交于,兩點(diǎn),為的中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則. 如果是焦點(diǎn)在y軸上,則是
1.(陜西省渭南市富平縣2023屆高三下學(xué)期二模理科數(shù)學(xué)試題)已知點(diǎn)在橢圓上,是橢圓的左焦點(diǎn),線段的中點(diǎn)在圓上.記直線的斜率為,若,則橢圓離心率的最小值為( )
A. B. C. D.
2.(2022·新疆喀什·高十三新疆維吾爾自治區(qū)喀什第二中學(xué)校考開學(xué)考試)過雙曲線的右焦點(diǎn)F作一條漸近線的垂線,垂足為M,且FM的中點(diǎn)A在雙曲線上,則雙曲線離心率e等于( )
A. B. C. D.
3.(山西省臨汾市2022屆高三二模數(shù)學(xué)試題)已知點(diǎn)是橢圓上一點(diǎn),與橢圓上、下頂點(diǎn)連線的斜率之積為,則的離心率為_________.
4.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過作雙曲線的一條漸近線的垂線,垂足為,直線與雙曲線的左支交于點(diǎn) ,且恰為線段的中點(diǎn),則雙曲線的離心率為 ( )
A. B. C.2 D.
題型九:離心率:雙三角形雙余弦定理型
焦點(diǎn)弦型雙三角形雙余弦定理,常見的一般模型如下圖: 可分別在倆三角形中各自用余弦定理,聯(lián)立解離心率
1.(廣東省佛山市2022-2023學(xué)年高三教學(xué)質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的焦點(diǎn)為,,過的直線與交于,兩點(diǎn),若,則的離心率為( )
A. B. C. D.
2.(東北三省三校2023屆高三聯(lián)合模擬考試數(shù)學(xué)試題)橢圓的左焦點(diǎn)為點(diǎn),過原點(diǎn)的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),若,,,則橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.
3.已知橢圓=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,橢圓上的A,B兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,|FA|=2|FB|,且·≤ a2,則該橢圓離心率的取值范圍是( )
A.(0,] B.(0,] C.,1) D.,1)
4.如圖,橢圓M:的左、右焦點(diǎn)分別為,,兩平行直線,分別過,交M于A,B、C,D四點(diǎn),且,,則M的離心率為___.
題型十:離心率:重心型
1.(2023春·四川廣安·高三四川省廣安友誼中學(xué)校考階段練習(xí))已知點(diǎn)為雙曲線的虛軸的上頂點(diǎn),為雙曲線的右焦點(diǎn),存在斜率為的直線交雙曲線于點(diǎn)兩點(diǎn),且的重心為點(diǎn),則雙曲線的離心率為( )
A. B. C.2 D.
2.已知橢圓的右焦點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為點(diǎn)和點(diǎn),直線交橢圓于兩點(diǎn),若恰好為的重心,則橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
3.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,,若直線與的右支交于兩點(diǎn),且為的重心,則的離心率的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
題型十一:離心率:內(nèi)心型(角平分線)
1.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)為橢圓上不同于左、右頂點(diǎn)的任意一點(diǎn),為的內(nèi)心,且,若橢圓的離心率為,則( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·河南鄭州·高三鄭州市第一〇六高級中學(xué)校考)已知點(diǎn)P是雙曲線(a0,b0)右支上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2是雙曲線的左、右焦點(diǎn),M是△PF1F2的內(nèi)心,若成立,則雙曲線的離心率為( )
A.3 B.2 C. D.
3..已知橢圓C:1(ab0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P為橢圓C上不與左右頂點(diǎn)重合的動點(diǎn),設(shè)I,G分別為△PF1F2的內(nèi)心和重心.當(dāng)直線IG的傾斜角不隨著點(diǎn)P的運(yùn)動而變化時,橢圓C的離心率為_____.
題型十二:離心率:共焦點(diǎn)橢圓雙曲線型
橢圓與雙曲線共焦點(diǎn)、,它們的交點(diǎn)對兩公共焦點(diǎn)、的張角為,橢圓與雙曲線的離心率分別為、,則.
1.(2023·高三課時練習(xí))橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),,它們的交點(diǎn)為,且.若橢圓的離心率為,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·高三聯(lián)考)已知橢圓與雙曲線有相同的焦點(diǎn),,其中為右焦點(diǎn),兩曲線在第一象限的交點(diǎn)為,離心率分別為,.若線段的中垂線經(jīng)過點(diǎn),則( )
A. B.2 C. D.3
3.(2023·全國·高三模擬)已知橢圓:與雙曲線:(,)具有共同的焦點(diǎn),,離心率分別為,,且.點(diǎn)是橢圓和雙曲線的一個交點(diǎn),且,則( )
A. B. C. D.
.4.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓與雙曲線的焦點(diǎn)相同,離心率分別為,,且滿足,,是它們的公共焦點(diǎn),P是橢圓和雙曲線在第一象限的交點(diǎn),若,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C.2 D.
題型十三:離心率:雙曲線漸近線型
與雙曲線有相同漸近線時,可設(shè)所求雙曲線方程為. 焦點(diǎn)到漸近線的距離為:; 漸近線求法結(jié)論:可直接令方程等號右邊的常數(shù)為0,化簡解得
1.(2023·陜西咸陽·陜西咸陽中學(xué)校考模擬預(yù)測)若雙曲線 的一條漸近線的傾斜角是另一條漸近線傾斜角的3倍,則該雙曲線的離心率為( )
A.2 B. C. D.
2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線(,)與直線無公共點(diǎn),則雙曲線的離心率的最大值是( )
A. B.2 C. D.
3.(2023·山西晉中·統(tǒng)考二模)已知雙曲線:的左 右焦點(diǎn)分別為,,平面內(nèi)一點(diǎn)滿足,的面積為,點(diǎn)為線段的中點(diǎn),直線為雙曲線的一條漸近線,則雙曲線的離心率為( )
A. B.或 C. D.2
4.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖所示,雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為、,過的直線與雙曲線 C 的兩條漸近線分別交于A、B兩點(diǎn),A是的中點(diǎn),且,則雙曲線C的離心率( )
A. B.2 C. D.
題型十四:離心率:求參數(shù)
1.(2023秋·高三專題練習(xí))已知分別為雙曲線的左、右頂點(diǎn),為雙曲線上一點(diǎn),且為等腰三角形,若雙曲線的離心率為,則的度數(shù)為(  )
A.30° B.60° C.120° D.30°或120°
2.(2023秋·湖南長沙·高三湖南師大附中階段練習(xí))已知方程的三個實(shí)根可分別作為一橢圓、一雙曲線、一拋物線的離心率,則的取值范圍是
A. B. C. D.
3.(2023·甘肅·統(tǒng)考二模)若直線和直線相交于一點(diǎn),將直線繞該點(diǎn)依逆時針旋轉(zhuǎn)到與第一次重合時所轉(zhuǎn)的角為,則角就叫做到的角,,其中分別是的斜率,已知雙曲線:的右焦點(diǎn)為,是右頂點(diǎn),是直線上的一點(diǎn),是雙曲線的離心率,,則的最大值為( )
A. B. C. D.
4.(2023全國·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的離心率為,其中一條漸近線的傾斜角的取值范圍是,其斜率為,則的取值范圍是
A. B.
C. D.
題型十五:拋物線:定義型最值轉(zhuǎn)化
拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)弦AB,設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中點(diǎn)E,準(zhǔn)線為l. 焦半徑問題: ①焦半徑:|AF|=|AD|=x1+,|BF|=|BC|=x2+ (隨焦點(diǎn)位置變動而改變); ②焦點(diǎn)弦:|AB|=x1+x2+p= (其中,α為直線AB的傾斜角) ③+=; 焦半徑公式得:,, (2)A、B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積、縱坐標(biāo)之積為定值,即x1·x2=,y1·y2=-p2 (隨焦點(diǎn)動而變); 圖4 (3)其他結(jié)論:①S△OAB=(其中,α為直線AB的傾斜角); ②以AB為直徑的圓必與準(zhǔn)線相切于點(diǎn)H.
1.已知點(diǎn)為拋物線上的動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)到的距離為,到直線的距離為,則的最小值是( )
A. B. C. D.
2.是拋物線上的動點(diǎn),到軸的距離為,到圓上動點(diǎn)的距離為,則的最小值為________.
3.設(shè)是拋物線上的一個動點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),記點(diǎn)到點(diǎn)的距離與點(diǎn)到直線的距離之和的最小值為若記的最小值為則____.
4.點(diǎn),拋物線的焦點(diǎn)為,若對于拋物線上的任意點(diǎn),的最小值為41,則的值等于______.
題型十六:拋物線焦點(diǎn)弦:梯形轉(zhuǎn)化型
有關(guān)直線與拋物線的弦長問題,要注意直線是否過拋物線的焦點(diǎn),若過拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p, 若不過焦點(diǎn),則必須用一般弦長公式. (2)本題還運(yùn)用到點(diǎn)差法,設(shè)而不求,利用拋物線方程作差有效地簡化了計(jì)算量,從而到達(dá)所需的變量等式,此方法在橢圓和雙曲線中也廣泛運(yùn)用.
1.過拋物線的焦點(diǎn)F的直線l(不平行于y軸)交拋物線于A,B兩點(diǎn),線段AB的中垂線交x軸于點(diǎn)M,若,則線段FM的長度為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試)已知是拋物線上的兩點(diǎn),且,則線段的中點(diǎn)到軸的距離的最小值為( ).
A. B. C. D.
3.(多選)已知拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,直線過點(diǎn)且與拋物線交于,兩點(diǎn),若是線段的中點(diǎn),則( )
A. B.拋物線的方程為
C.直線的方程為 D.
4.(湖南省邵陽市第二中學(xué)2022-2023學(xué)年考試數(shù)學(xué)試題)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,過的直線交拋物線于兩點(diǎn),過的中點(diǎn)作軸的垂線與拋物線在第一象限內(nèi)交于點(diǎn),若,則直線的方程為__________.
5.(內(nèi)蒙古赤峰二中2023屆高三上學(xué)期第三次月考數(shù)學(xué)試題)拋物線的焦點(diǎn)為F ,已知點(diǎn)A ,B 為拋物線上的兩個動點(diǎn),且滿足.過弦AB 的中點(diǎn)M 作拋物線準(zhǔn)線的垂線MN ,垂足為N,則 的最大值為__________.
題型十七:拋物線焦點(diǎn)弦極坐標(biāo)公式應(yīng)用
設(shè)是過拋物線的焦點(diǎn)的弦,若,,則: 若點(diǎn)在第一象限,點(diǎn)在第四象限,則,, 弦長,(為直線的傾斜角);
1.如圖,過拋物線的焦點(diǎn)F作兩條互相垂直的弦AB、CD,若與面積之和的最小值為32,則拋物線的方程為___________.
2.若過拋物線的焦點(diǎn)F的直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),且直線l的傾斜角,點(diǎn)A在x軸上方,則的取值范圍是______.
3.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過焦點(diǎn)的直線交拋物線與兩點(diǎn),且,則拋物線的準(zhǔn)線方程為________.
題型十八:拋物線切線型
(1)點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn),則拋物線過點(diǎn)P的切線方程是:; (2)點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn),則拋物線過點(diǎn)P的切線方程是:.
1.(四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高三學(xué)期聯(lián)考理科數(shù)學(xué)試題)已知F為拋物線C:的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線l與拋物線C交于不同的兩點(diǎn)A,B,拋物線在點(diǎn)A,B處的切線分別為和,若和交于點(diǎn)P,則的最小值為______.
2.(四川省成都市第七中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期第三次質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題)過點(diǎn)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為和,又直線經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn),那么=______.
3..(上海市控江中學(xué)2022-2023學(xué)年高三數(shù)學(xué)試題)已知是拋物線:上一點(diǎn),且位于第一象限,點(diǎn)到拋物線的焦點(diǎn)的距離為4,過點(diǎn)向拋物線作兩條切線,切點(diǎn)分別為,,則( )
A. B.1 C.16 D.培優(yōu)沖刺10直線、圓與圓錐曲線壓軸小題歸類
目錄
題型一:含參雙動直線 1
題型二:直線系與方程 4
題型三:圓:定角 6
題型四:圓:切點(diǎn)弦 8
題型五:圓綜合 10
題型六:離心率:第一定義型 12
題型七:離心率:焦半徑型 15
題型八:離心率:第三定義型 16
題型九:離心率:雙三角形雙余弦定理型 19
題型十:離心率:重心型 22
題型十一:離心率:內(nèi)心型(角平分線) 24
題型十二:離心率:共焦點(diǎn)橢圓雙曲線型 26
題型十三:離心率:雙曲線漸近線型 28
題型十四:離心率:求參數(shù) 30
題型十五:拋物線:定義型最值轉(zhuǎn)化 32
題型十六:拋物線焦點(diǎn)弦:梯形轉(zhuǎn)化型 35
題型十七:拋物線焦點(diǎn)弦極坐標(biāo)公式應(yīng)用 37
題型十八:拋物線切線型 40
題型一:含參雙動直線
直線含參。 一般情況下,過定點(diǎn) 如果兩條直線都有參數(shù),則兩條直線可能存在“動態(tài)”垂直。則直線交點(diǎn)必在定點(diǎn)線段為直徑的圓上。 每一條直線都可以通過“直線系”得到直線過定點(diǎn)。 兩條動直線如果所含參數(shù)字母是一致的,則可以分別求出各自斜率,通過斜率之積是否是-1,確定兩條直線是否互相“動態(tài)垂直”。 如果兩條動直線“動態(tài)垂直”,則兩直線交點(diǎn)必在兩條直線所過定點(diǎn)為直徑的圓上。 如果兩條動直線交點(diǎn)在對應(yīng)的兩直線所過定點(diǎn)為直徑的圓上,則可以通過設(shè)角,三角代換,進(jìn)行線段的最值求解計(jì)算
1.(2024上·河北承德·高三統(tǒng)考)已知直線與交于點(diǎn),則的最大值為( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)得點(diǎn)為圓上動點(diǎn),用三角換元求的最大值.
【詳解】由題意可得直線恒過坐標(biāo)原點(diǎn),直線恒過定點(diǎn),
且,所以,
所以與的交點(diǎn)在以為直徑的圓上,
則點(diǎn)的坐標(biāo)滿足(不含點(diǎn)).
可設(shè),且,
則,
所以當(dāng)時,的最大值為.
故選:D
2.(2024上·北京·高按清華附中校考)已知直線恒過定點(diǎn)A,直線恒過定點(diǎn)B,且直線與交于點(diǎn)P,則點(diǎn)P到點(diǎn)的距離的最大值為( )
A.4 B. C.3 D.2
【答案】A
【分析】首先求點(diǎn)的坐標(biāo),并判斷兩條直線的位置關(guān)系,則點(diǎn)P到點(diǎn)的距離的最大值等于點(diǎn)P到圓心的距離與半徑之和即點(diǎn)P到線段AB中點(diǎn)距離與半徑之和
【詳解】設(shè)
由直線,可得
由直線,可得,
因?yàn)橹本€與直線滿足,
所以,
所以點(diǎn)P在以AB為直徑的圓上,所以點(diǎn)P到點(diǎn)的距離的最大值等于點(diǎn)P到圓心的距離與半徑之和即點(diǎn)P到線段AB中點(diǎn)距離與半徑之和,
由,,得AB中點(diǎn)為,半徑為1,
所以點(diǎn)P到點(diǎn)的距離的最大值為,
故選:A

3.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知直線與直線相交于點(diǎn),則到直線的距離的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】解法一:求出兩直線所過定點(diǎn),確定動點(diǎn)P的軌跡方程,結(jié)合圓上的點(diǎn)到定直線的距離的最值,即可求得答案;
解法二:求出兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo),利用點(diǎn)到直線的距離公式求出P到直線的距離的表達(dá)式,結(jié)合不等式知識,即可求得答案.
【詳解】解法一:直線整理可得,,
即直線恒過,同理可得恒過,又,直線和互相垂直,
兩條直線的交點(diǎn)在以,為直徑的圓上,即的軌跡方程為,(去掉,
(這是因?yàn)椴荒鼙硎局本€,不能表示直線,)
設(shè)該圓心為,則,則,
由于垂直于直線,故M到的距離即為,而,
即,而當(dāng)時,點(diǎn)的坐標(biāo)為,不符合題意。故的取值范圍是,故選:A.
解法二:聯(lián)立兩條直線的方程,
解得交點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∴,
由,故得的取值范圍是,故選:A.
4.(2023·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系xOy(O為坐標(biāo)原點(diǎn))中,不過原點(diǎn)的兩直線,的交點(diǎn)為P,過點(diǎn)O分別向直線,引垂線,垂足分別為M,N,則四邊形OMPN面積的最大值為( )
A.3 B. C.5 D.
【答案】D
【分析】由、的方程可得它們都過定點(diǎn),,然后可得四邊形OMPN為矩形,且,然后可求出答案.
【詳解】將直線的方程變形得,由,得,則直線過定點(diǎn),同理可知,直線過定點(diǎn), 所以,直線和直線的交點(diǎn)P的坐標(biāo)為,易知,直線,如圖所示,
易知,四邊形OMPN為矩形,且,設(shè),,則,
四邊形OMPN的面積為,
當(dāng)且僅當(dāng),即當(dāng)時,等號成立,因此,四邊形OMPN面積的最大值為,故選:D
題型二:直線系與方程
直線系: 過A1x+B1y+C1=0與A2x+B2y+C2=0的交點(diǎn)的直線可設(shè):A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0. 若直線含參,參數(shù)在x系數(shù)出,則不包含豎直,如,不含想 若直線含參,參數(shù)在y的系數(shù)出,則不含水平,如,不含 若直線參數(shù)在常數(shù)位置,則為一系列平行線,如與平行
1.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),設(shè),為不同的兩點(diǎn),直線l的方程為,設(shè).有下列三個說法:
①存在實(shí)數(shù),使點(diǎn)N在直線l上;
②若,則過MN兩點(diǎn)的直線與直線l平行;
③若,則直線l經(jīng)過線段MN的中點(diǎn).
上述所有正確說法的序號是 .
【答案】②③
【分析】根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)是否適合直線方程可判斷①,③;判斷兩直線的斜率是否相等,并判斷直線是否重合可判斷②;
【詳解】對于①,因?yàn)椋裕?br/>所以點(diǎn)不可能在直線l上,錯誤.
對于②,因?yàn)椋裕裕?br/>若,則,不合題意,故,
所以,所以直線MN的方程為,即,
又,所以過M、N兩點(diǎn)的直線與直線l平行,正確.
對于③,因?yàn)椋裕?br/>所以,即在直線上,
所以直線l經(jīng)過線段MN的中點(diǎn),正確.
綜上所述,正確的有②③,
故答案為:②③
2.(2023上·浙江紹興·高三浙江省上虞中學(xué)校考)已知點(diǎn),直線,且點(diǎn)不在直線上,則點(diǎn)到直線的距離;類比有:當(dāng)點(diǎn)在函數(shù)圖像上時,距離公式變?yōu)椋鶕?jù)該公式可求的最小值是
【答案】4
【分析】依題意可得,,令,則表示半圓上的點(diǎn)到直線和的距離之和,設(shè)為d,則,再結(jié)合圖象進(jìn)行求解.
【詳解】解:依題意可得,

令,則,
該方程表示以為圓心,以1為半徑的半圓,
依題意表示該半圓上的點(diǎn)到直線的距離,
表示該半圓上的點(diǎn)到直線的距離,
則表示半圓上的點(diǎn)到直線和的距離之和,設(shè)為d,
則,
如圖所示:
結(jié)合圖象,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到點(diǎn)時,此時d取得取小值,
則,
則的最小值為.
故答案為:4.
3.(2022·四川綿陽·統(tǒng)考一模)設(shè)為兩個不同的點(diǎn),直線l:ax+by+c=0,.有下列命題:
①不論為何值,點(diǎn)N都不在直線l上;
②若直線l垂直平分線段MN,則=1;
③若=-1,則直線l經(jīng)過線段MN的中點(diǎn);
④若>1,則點(diǎn)M、N在直線l的同側(cè)且l與線段MN的延長線相交.
其中正確命題的序號是 (寫出所有正確命題的序號).
【答案】①③④
【詳解】試題分析:①因?yàn)橹校渣c(diǎn)不在直線上,本選項(xiàng)正確;
②當(dāng)時,根據(jù),得到,化簡得,即直線的斜率為,又直線的斜率為,①知點(diǎn)不在直線上,得到直線與直線平行,
當(dāng)時,根據(jù),得到,化簡得:,直線與直線的斜率不存在,都與軸平行,①知點(diǎn)不在直線上,得到直線與直線平行,綜上,當(dāng)時,直線與直線平行,本選項(xiàng)錯誤;
③當(dāng)時,,化簡得:,而線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,所以直線經(jīng)過線段的中點(diǎn),本選項(xiàng)正確;
④當(dāng)時,,即,所以點(diǎn)在直線的同側(cè),且,得到點(diǎn)到直線的距離不等,所以延長線于直線相交,本選項(xiàng)正確,所以命題正確的是①③④,故填:①③④.
題型三:圓:定角
1.在平面直角坐標(biāo)系中,為直線:上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),,以為直徑的圓與直線交于另一點(diǎn).若,則點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍為______________.
【答案】.
【解析】由直徑所對的圓周角為可求得直線的方程,進(jìn)而解得點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),再利用向量的數(shù)量積即可求出點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍.
【詳解】解:如圖所示:
點(diǎn)在以為直徑的圓上,,即,
,又均在直線,,,又,:,
聯(lián)立:, 解得:,;設(shè),則,,
,又,,
即,解得:或(舍去),
故點(diǎn)的橫坐標(biāo)取值范圍為:.故答案為:.
2.(2023·四川省通江中學(xué)高三階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,若圓:上存在兩點(diǎn)、滿足:,則實(shí)數(shù)的最大值是______.
【答案】
【解析】根據(jù)題意,圓C的圓心為,在直線上,當(dāng)圓心距離x軸的距離越遠(yuǎn),越小,結(jié)合圖像可知當(dāng)時,圓心C在x軸上方,若、為圓的切線且,此時a取得最大值,可得,即,解可得a的值,即可得答案.
【詳解】由題得,圓C的圓心為,在直線上,當(dāng)圓心距離x軸的距離越遠(yuǎn),越小,
如圖所示:當(dāng)時,圓心C在x軸上方,若、為圓的切線且,此時a取得最大值,此時,有,即,解可得,
故答案為:.
3.(2023·江蘇·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓C滿足:圓心在軸上,且與圓相外切.設(shè)圓C與軸的交點(diǎn)為M,N,若圓心C在軸上運(yùn)動時,在軸正半軸上總存在定點(diǎn),使得為定值,則點(diǎn)的縱坐標(biāo)為_________.
【答案】
【分析】設(shè)C(c,0),P(0,p),(p>0),圓C半徑為r,用c、p、r表示∠OPM,∠OPN的正切值,再利用兩角差的正切公式表示∠MPN的正切值,分析該值為定值的條件可確定P的坐標(biāo).
【詳解】解:如圖,設(shè)C(c,0),P(0,p),(p>0)圓C半徑為r,則OM=c﹣r,ON=c+r,OP=p,∴tan∠OPM=,tan∠OPN=,∴tan∠MPN=tan(∠OPN﹣∠OPM)==,
由兩圓外切可知,r+1=,得c2=r2+2r﹣3,∴tan∠MPN==,
∵上式為與無關(guān)的定值,∴p2﹣3=0,∴p=.故答案為:
題型四:圓:切點(diǎn)弦
切點(diǎn)弦方程求解,可以有如下兩種思路 1.公共弦法:過圓外一點(diǎn)作圓的切線,則切點(diǎn)與四點(diǎn)共圓,線段就是圓的一條直徑.兩圓方程相減可得公共弦所在直線方程. 2二級結(jié)論法:外一點(diǎn)做切線,切點(diǎn)所在直線方程(切點(diǎn)弦方程)為:
1.(2022秋·四川綿陽·高三四川省綿陽江油中學(xué)校考階段練習(xí))已知圓M:,直線l:,P為直線l上的動點(diǎn),過P點(diǎn)作圓M的切線PA、PB,切點(diǎn)為A、B,當(dāng)最小時,直線AB的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由已知結(jié)合四邊形面積公式及三角形面積公式可得,說明要使最小,則需最小,此時PM與直線l垂直.寫出PM所在直線方程,與直線l的方程聯(lián)立,求得P點(diǎn)坐標(biāo),然后寫出以PM為直徑的圓的方程,再與圓M的方程聯(lián)立可得AB所在直線方程.
【詳解】解:因?yàn)閳A,即為,
所以圓心,半徑..
要使最小,則需最小,此時PM與直線l垂直.直線PM的方程為,即,
聯(lián)立,解得,即.則以PM為直徑的圓O的方程為.
直線AB為圓M與圓O公共弦所在直線,聯(lián)立
相減可得直線AB的方程為.故選:A.
2.(2023春·遼寧沈陽·高三東北育才學(xué)校校考開學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓,直線與圓相切,與圓相交于兩點(diǎn),分別以點(diǎn)為切點(diǎn)作圓的切線.設(shè)直線的交點(diǎn)為,則的最小值為( )
A.9 B.7 C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)題意得切點(diǎn)弦的方程為,進(jìn)而根據(jù)其與圓相切得,即,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)得最小值.
【詳解】解:設(shè)點(diǎn),,,,因?yàn)榉謩e以點(diǎn)為切點(diǎn)作圓的切線.設(shè)直線的交點(diǎn)為,所以,則,即,
所以,因?yàn)椋?br/>所以,即是方程的解,
所以點(diǎn)在直線上,同理可得在直線上,
所以切點(diǎn)弦的方程為,因?yàn)橹本€與圓相切,
所以,解得,即
所以,
所以當(dāng)時,直線方程為,此時所以的最小值為.故選:D
3.(2023春·福建莆田·高三莆田一中校考階段練習(xí))若是直線上一動點(diǎn),過作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則的最小值為( )
A. B.3 C. D.2
【答案】A
【分析】由題意可得當(dāng)取最小值時,的值最小,求得圓心到直線的距離即得,即可得.
【詳解】如下圖所示,
易知且垂直平分,所以,
且,由勾股定理可得,
所以,
即取最小值時,取得最小值;
易知為圓心到直線的距離,
即,所以.
故選:A
題型五:圓綜合
1.(2023·黑龍江·一模)設(shè),則的最小值為
A.4 B.16 C.5 D.25
【答案】B
【分析】將原問題轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)之間的距離問題,然后數(shù)形結(jié)合求解最小值即可.
【詳解】表示點(diǎn)P(3-4y,4+3y)、Q(cosx,-sinx)兩點(diǎn)距離的平方,
由得點(diǎn)P的軌跡方程為,由得點(diǎn)Q的軌跡方程為,
則,,即的最小值為16.
2.(2023·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知為圓上兩點(diǎn),點(diǎn),且,,則面積的最大值為______.
【答案】
【解析】由,可得,在圓中可得,從而有,即可求出點(diǎn)的軌跡,然后就可得出面積的最大值.
【詳解】因?yàn)椋裕沂堑闹悬c(diǎn)所以
因?yàn)樗裕?br/>設(shè)點(diǎn),則有化簡得:
即點(diǎn)的軌跡是圓心為,半徑為的圓。因?yàn)椋抑本€經(jīng)過點(diǎn)
所以點(diǎn)到直線的距離的最大值就為半徑。所以面積的最大值為
故答案為:
3.(2022山東·薛城區(qū)教育局教學(xué)研究室高三模擬)已知圓,為圓外的動點(diǎn),過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為、,使取得最小值的點(diǎn)稱為圓的萌點(diǎn),則圓的萌點(diǎn)的軌跡方程為_______.
【答案】.
【分析】根據(jù)圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,切線長相等可得,再利用切線長公式、同角三角函數(shù)基本關(guān)系、結(jié)合基本不等式,即可得到答案;
【詳解】
當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
由在圓外知的取值范圍是,所以能成立,
故的最小值為.
由知,萌點(diǎn)的軌跡為圓,方程為.
故答案為:
4.(2022·江蘇·高三專題練習(xí))已知圓與軸交于點(diǎn)、,過圓上動點(diǎn)(不與、重合)作圓的切線,過點(diǎn)、分別作軸的垂線,與切線分別交于點(diǎn),直線與交于點(diǎn),關(guān)于的對稱點(diǎn)為,則點(diǎn)的軌跡方程為_______
【答案】
【分析】相關(guān)點(diǎn)法求軌跡方程:設(shè),先根據(jù)條件,求出,兩點(diǎn)的坐標(biāo),再聯(lián)立直線和求出交點(diǎn),根據(jù),兩點(diǎn)關(guān)于對稱,確定用,表示點(diǎn)的坐標(biāo),再由點(diǎn)在圓上,列方程整理即可.
【詳解】
依題意作圖,有,,設(shè)(),.
過點(diǎn)的圓的切線的方程為,
所以,.聯(lián)立解得,所以點(diǎn).
又點(diǎn),關(guān)于點(diǎn)對稱,所以,即,
又點(diǎn)在圓上,所以,
把代入整理得,,又,所以點(diǎn)的軌跡方程().
故答案為:().
題型六:離心率:第一定義型
求解圓錐曲線的離心率的常見方法: 1、定義法:通過已知條件列出方程組,求得得值,根據(jù)離心率的定義求解離心率; 2、齊次式法:由已知條件得出關(guān)于的二元齊次方程或不等式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于的一元二次方程或不等式,結(jié)合離心率的定義求解; 3、特殊值法:根據(jù)特殊點(diǎn)與圓錐曲線的位置關(guān)系,利用取特殊值或特殊位置,求出離心率問題.
1.橢圓的左右焦點(diǎn)分別為 ,直線與交于A 兩點(diǎn),若,,當(dāng)時,的離心率的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】結(jié)合題干條件得到,表達(dá)出,,利用橢圓定義得到關(guān)系,結(jié)合的范圍求出離心率的最小值.
【詳解】連接,由題知點(diǎn)A 關(guān)于原點(diǎn)對稱,,,,則,,又,即,,由得,所以,D正確.
故選:D
2.(2023春·山西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知雙曲線的左 右焦點(diǎn)分別為,,過的直線與雙曲線的右支相交于點(diǎn),過點(diǎn)作,垂足分別為,且為線段的中點(diǎn),,則雙曲線的離心率為( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】由條件證明為線段的中點(diǎn),由此可得,結(jié)合雙曲線的定義可得,由勾股定理可得的關(guān)系,由此可求曲線的離心率.
【詳解】因?yàn)椋瑸殡p曲線的左 右焦點(diǎn),所以,因?yàn)?br/>所以,又為線段的中點(diǎn),所以為線段的中點(diǎn),且,
又為線段的中點(diǎn),所以,在中,,,
所以,所以,因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線的右支上,
所以,故,在中,,,,
由勾股定理可得:,所以,即,
所以,又,故,
所以,故選:D.
3.(江蘇省常州市第一中學(xué)2022-2023年高三上學(xué)期數(shù)學(xué)試題)設(shè)橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,,焦距為,點(diǎn)在橢圓的內(nèi)部,點(diǎn)P是橢圓上的動點(diǎn),且恒成立,則橢圓的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用點(diǎn)在橢圓的內(nèi)部,以及列不等式,化簡后求得橢圓的離心率的取值范圍.
【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓的內(nèi)部,所以①,而②,,由①②得,即.所以.
因?yàn)椋裕矗扇切蔚男再|(zhì)可得,因?yàn)槭菣E圓上的動點(diǎn),且恒成立,所以,所以,即,所以橢圓離心率的取值范圍是.
故選:A
4.(2023春·陜西西安·高三校考階段練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過的直線與的左支分別交于兩點(diǎn),且,若點(diǎn)為的中點(diǎn),,則的離心率為( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】由條件結(jié)合雙曲線定義列出關(guān)于的齊次方程,由此可求的離心率.
【詳解】設(shè)雙曲線的半焦距為, 則,因?yàn)椋裕?br/>由雙曲線定義可得,所以
因?yàn)辄c(diǎn)為的中點(diǎn),,所以,即
所以,所以,所以離心率,故選:A.
題型七:離心率:焦半徑型
橢圓焦半徑 焦半徑范圍: (長軸頂點(diǎn)到焦點(diǎn)最近和最遠(yuǎn),即遠(yuǎn)、近地點(diǎn)) 雙曲線焦半徑 動點(diǎn)到同側(cè)焦點(diǎn)的距離最小值為:
1.(江蘇省啟東中學(xué)2023學(xué)年高三數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,離心率為,若橢圓上存在點(diǎn),使得,則該離心率的取值范圍是________.
【答案】.
由題意可得:|PF1|=e|PF2|,又|PF1|+|PF2|=2a,所以|PF2|(1+e)=2a ,
由于a-c≤|PF2|≤a+c,所以(a+c)(1+e)≥2a ①,且(a-c)(1+e)≤2a ②,
①式兩邊除以a,得(1+e)(1+e)≥2,解得e≥②式兩邊除以a,得(1-e)(1+e)≤2,恒成立,
所以離心率e的取值范圍是.
2.(2022-2023學(xué)年江西省上饒中學(xué)高三下學(xué)期第一次月)已知,分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),P為雙曲線右支上任意一點(diǎn),若的最小值為,則該雙曲線的離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】設(shè),則,根據(jù)雙曲線的定義,再利用基本不等式求出的最小值,從而得到,即可求出離心率的取值范圍.
【詳解】解:設(shè),則,由雙曲線的定義知,
∴,,當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,
∴當(dāng)?shù)淖钚≈禐闀r,,,此時,解得,又,∴.
故選:C.
3.(遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)、大連八中、大連二十四中、鞍山一中、東北育才學(xué)校2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期考試數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,若橢圓上存在一點(diǎn)使得,則該橢圓的離心率的取值范圍是______.
【答案】
【詳解】根據(jù)焦半徑公式,化簡得,解得,根據(jù)橢圓橫坐標(biāo)的取值范圍,得,不等式同時除以化為.解得.即離心率的取值范圍為.
4.(2023秋·廣東深圳·高三校考)設(shè),是雙曲線的左右焦點(diǎn),若雙曲線上存在點(diǎn)P滿足,則雙曲線離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由題意,設(shè),先由雙曲線的定義,再利用余弦定理,由題意可得,最后再用可得、的不等關(guān)系,可得離心率.
【詳解】由題,取點(diǎn)為右支上的點(diǎn),設(shè),
根據(jù)雙曲線的定義知:,
在三角形中,由余弦定理可得:,
又因?yàn)?可得,即,
又因?yàn)椋?所以
即,.
故選:.
題型八:離心率:第三定義型
(1)橢圓 1.是橢圓上兩點(diǎn),為中點(diǎn),則(可用點(diǎn)差法快速證明) 結(jié)論拓展 已知直線:與橢圓相交于,兩點(diǎn),為的中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則. 如果是焦點(diǎn)在y軸上,則是 2.是雙曲線上兩點(diǎn),為中點(diǎn),則(可用點(diǎn)差法快速證明) 結(jié)論拓展 已知直線:與雙曲線相交于,兩點(diǎn),為的中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則. 如果是焦點(diǎn)在y軸上,則是
1.(陜西省渭南市富平縣2023屆高三下學(xué)期二模理科數(shù)學(xué)試題)已知點(diǎn)在橢圓上,是橢圓的左焦點(diǎn),線段的中點(diǎn)在圓上.記直線的斜率為,若,則橢圓離心率的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】設(shè)的中點(diǎn)為,由題意得,設(shè),則,在中,利用余弦定理,即可求得橢圓離心率的取值范圍.
【詳解】
設(shè)的中點(diǎn)為,連接,因?yàn)辄c(diǎn)在上, ,所以,,
設(shè),則,所以,,在中,由余弦定理得
,所以,所以,
離心率,故選:D.
2.(2022·新疆喀什·高十三新疆維吾爾自治區(qū)喀什第二中學(xué)校考開學(xué)考試)過雙曲線的右焦點(diǎn)F作一條漸近線的垂線,垂足為M,且FM的中點(diǎn)A在雙曲線上,則雙曲線離心率e等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)題意可表示出漸近線方程,進(jìn)而可知的斜率,表示出直線方程,求出的坐標(biāo)進(jìn)而求得A點(diǎn)坐標(biāo),代入雙曲線方程整理求得和的關(guān)系式,進(jìn)而求得離心率.
【詳解】:
由題意設(shè)相應(yīng)的漸近線:,
則根據(jù)直線的斜率為,則的方程為 ,
聯(lián)立雙曲線漸近線方程求出,
則,,則的中點(diǎn),
把中點(diǎn)坐標(biāo)代入雙曲線方程中,即,
整理得 ,即 ,求得,即離心率為,
故答案為:.
3.(山西省臨汾市2022屆高三二模數(shù)學(xué)試題)已知點(diǎn)是橢圓上一點(diǎn),與橢圓上、下頂點(diǎn)連線的斜率之積為,則的離心率為_________.
【答案】
【分析】設(shè)點(diǎn),則,可得出,利用斜率公式結(jié)合已知條件可得出,再利用離心率公式可求得橢圓的離心率的值.
【詳解】設(shè)點(diǎn),則,則,則,
橢圓的上、下頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為、,
所以,由已知可得,可得,
所以,.故答案為:.
4.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過作雙曲線的一條漸近線的垂線,垂足為,直線與雙曲線的左支交于點(diǎn) ,且恰為線段的中點(diǎn),則雙曲線的離心率為 ( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】利用中位線關(guān)系求得,再利用雙曲線的定義,表示的三邊,最后根據(jù)勾股定理求雙曲線的離心率.
【詳解】連結(jié),因?yàn)辄c(diǎn)分別為和的中點(diǎn),所以,且
設(shè)點(diǎn)到一條漸近線的距離,所以
,又,所以,中,滿足,整理為:,
雙曲線的離心率.故選:D
題型九:離心率:雙三角形雙余弦定理型
焦點(diǎn)弦型雙三角形雙余弦定理,常見的一般模型如下圖: 可分別在倆三角形中各自用余弦定理,聯(lián)立解離心率
1.(廣東省佛山市2022-2023學(xué)年高三教學(xué)質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的焦點(diǎn)為,,過的直線與交于,兩點(diǎn),若,則的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由題意可表示出、、,在在和中利用余弦定理,再根據(jù),得到方程,解得.
【詳解】解:,,
在和中利用余弦定理可得


化簡可得同除得:解得或(舍去)故選:
2.(東北三省三校2023屆高三聯(lián)合模擬考試數(shù)學(xué)試題)橢圓的左焦點(diǎn)為點(diǎn),過原點(diǎn)的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),若,,,則橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】設(shè)為橢圓的右焦點(diǎn),根據(jù)橢圓的對稱性,得到,分別在和,利用余弦定理列出方程組,求得,結(jié)合離心率的定義,即可求解.
【詳解】解:設(shè)為橢圓的右焦點(diǎn),根據(jù)橢圓的對稱性可知,四邊形為平行四邊形,令,在中,,
則,即
在中,,則,
即,聯(lián)立方程組,解得,
因?yàn)椋詸E圓的離心率為.故選:B.
3.已知橢圓=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,橢圓上的A,B兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,|FA|=2|FB|,且·≤ a2,則該橢圓離心率的取值范圍是( )
A.(0,] B.(0,] C.,1) D.,1)
【答案】B
【分析】如圖設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為E,根據(jù)題意和橢圓的定義可知,
利用余弦定理求出,結(jié)合平面向量的數(shù)量積計(jì)算即可.
【詳解】由題意知,如圖,設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為E,則,
因?yàn)辄c(diǎn)A、B關(guān)于原點(diǎn)對稱,所以四邊形為平行四邊形,由,得,,
在中,,所以,
由,得,整理,得,又,
所以.故選:B
4.如圖,橢圓M:的左、右焦點(diǎn)分別為,,兩平行直線,分別過,交M于A,B、C,D四點(diǎn),且,,則M的離心率為___.
【答案】
【分析】設(shè),根據(jù)橢圓定義、對稱性得到、、、,再利用勾股定理得到參數(shù)的齊次方程,進(jìn)而求離心率.
【詳解】設(shè),則,故.
由橢圓的對稱性知:,連接,則.
又,,所以,
在Rt中,即,解得,則,.
在中,即+,得,所以M的離心率.
故答案為:
題型十:離心率:重心型
1.(2023春·四川廣安·高三四川省廣安友誼中學(xué)校考階段練習(xí))已知點(diǎn)為雙曲線的虛軸的上頂點(diǎn),為雙曲線的右焦點(diǎn),存在斜率為的直線交雙曲線于點(diǎn)兩點(diǎn),且的重心為點(diǎn),則雙曲線的離心率為( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】聯(lián)立直線與雙曲線方程,得和,根據(jù)三角形重心坐標(biāo)公式列式,得到,結(jié)合,可求出離心率.
【詳解】,設(shè),
設(shè)斜率為的直線為,
聯(lián)立,消去并整理得,
,,即,
設(shè),,則,

因?yàn)榈闹匦臑辄c(diǎn),所以,,
所以,,所以,,
消去得,得,得,
得,得,得,得,.故選:A
2.已知橢圓的右焦點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為點(diǎn)和點(diǎn),直線交橢圓于兩點(diǎn),若恰好為的重心,則橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由題設(shè),利用為的重心,求出線段的中點(diǎn)為,將B代入直線方程得,再利用點(diǎn)差法可得,結(jié)合,可求出,進(jìn)而求出離心率.
【詳解】由題設(shè),則線段的中點(diǎn)為,
由三角形重心的性質(zhì)知,即,解得:
即代入直線,得①.
又B為線段的中點(diǎn),則,
又為橢圓上兩點(diǎn),,
以上兩式相減得,
所以,化簡得②
由①②及,解得:,即離心率. 故選:C.
3.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,,若直線與的右支交于兩點(diǎn),且為的重心,則的離心率的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】設(shè)點(diǎn)為的中點(diǎn),根據(jù)為的重心,求得,由直線與的右支交于兩點(diǎn),得到,求得,再由時,證得四點(diǎn)共線不滿足題意,即可求得雙曲線 的離心率的取值范圍.
【詳解】由題意,雙曲線的右焦點(diǎn)為,且,
設(shè)點(diǎn)為的中點(diǎn),因?yàn)闉榈闹匦模裕?br/>即,解得,即,
因?yàn)橹本€與的右支交于兩點(diǎn),則滿足,
整理得,解得或(舍去),
當(dāng)離心率為時,即時,可得,此時,
設(shè),可得,
又由,兩式相減可得,即直線的斜率為,
又因?yàn)椋裕藭r四點(diǎn)共線,此時不滿足題意,
綜上可得,雙曲線 的離心率的取值范圍為.故選:A.
題型十一:離心率:內(nèi)心型(角平分線)
1.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)為橢圓上不同于左、右頂點(diǎn)的任意一點(diǎn),為的內(nèi)心,且,若橢圓的離心率為,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】設(shè)內(nèi)切圓的半徑為,根據(jù)題意化簡得到,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到答案.
【詳解】設(shè)內(nèi)切圓的半徑為
則,,·
∵,∴
整理得.∵為橢圓上的點(diǎn),∴,解得.
故選:
2.(2023秋·河南鄭州·高三鄭州市第一〇六高級中學(xué)校考)已知點(diǎn)P是雙曲線(a0,b0)右支上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2是雙曲線的左、右焦點(diǎn),M是△PF1F2的內(nèi)心,若成立,則雙曲線的離心率為( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】設(shè)圓與的三邊,,分別相切于點(diǎn)E,F(xiàn),G,連接ME,MF,MG,易得,,,設(shè)r為圓M的半徑,分別計(jì)算、和,由可得,再結(jié)合雙曲線的定義,可得出,最后求得離心率即可.
【詳解】
如圖,設(shè)圓M與的三邊分別相切于點(diǎn)E,F(xiàn),G,連接ME,MF,MG,則,設(shè)r為內(nèi)切圓M的半徑,

,化簡得:,
由雙曲線的定義可得:,∴離心率故選:D.
3..已知橢圓C:1(ab0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P為橢圓C上不與左右頂點(diǎn)重合的動點(diǎn),設(shè)I,G分別為△PF1F2的內(nèi)心和重心.當(dāng)直線IG的傾斜角不隨著點(diǎn)P的運(yùn)動而變化時,橢圓C的離心率為_____.
【答案】
【解析】首先找到特殊位置,即取P在上頂點(diǎn)時,內(nèi)心和重心都在y軸上,由于內(nèi)心和重心連線的斜率不隨著點(diǎn)P的運(yùn)動而變化,可得:GI始終垂直于x軸,可得內(nèi)切圓半徑為y0,再利用等面積法列式解方程可得:.
【詳解】當(dāng)直線IG的傾斜角不隨著點(diǎn)P的運(yùn)動而變化時,取P特殊情況在上頂點(diǎn)時,
內(nèi)切圓的圓心在y軸上,重心也在y軸上,
由此可得不論P(yáng)在何處,GI始終垂直于x軸,
設(shè)內(nèi)切圓與邊的切點(diǎn)分別為Q,N,A,如圖所示:
設(shè)P在第一象限,坐標(biāo)為:(x0,y0)連接PO,則重心G在PO上,
連接PI并延長交x軸于M點(diǎn),連接GI并延長交x軸于N,則GN⊥x軸,作PE垂直于x軸交于E,
可得重心G(,)所以I的橫坐標(biāo)也為,|ON|,由內(nèi)切圓的性質(zhì)可得,PG=PA,F(xiàn)1Q=F1N,NF2=AF2,
所以PF1﹣PF2=(PG+QF1)﹣(PA+AF2)=F1N﹣NF2
=(F1O+ON)﹣(OF2﹣ON)=2ON,而PF1+PF2=2a,所以PF1=a,PF2=a,
由角平分線的性質(zhì)可得,所以可得OM,所以可得MN=ON﹣OM,所以ME=OE﹣OM=x0,所以,即INPEy0,(PF1+F1F2+PF2)IN,即(2a+2c),
所以整理為:,故答案為:.
題型十二:離心率:共焦點(diǎn)橢圓雙曲線型
橢圓與雙曲線共焦點(diǎn)、,它們的交點(diǎn)對兩公共焦點(diǎn)、的張角為,橢圓與雙曲線的離心率分別為、,則.
1.(2023·高三課時練習(xí))橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),,它們的交點(diǎn)為,且.若橢圓的離心率為,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根據(jù)橢圓和雙曲線的定義以及焦點(diǎn)三角形中用余弦定理、離心率公式即可求解.
【詳解】不妨設(shè)P為第一象限的點(diǎn),
在橢圓中: ① ,在雙曲線中: ②,
聯(lián)立①②解得, ,在中由余弦定理得:
即即
橢圓的離心率,雙曲線的離心率,故選:B
2.(2023秋·高三聯(lián)考)已知橢圓與雙曲線有相同的焦點(diǎn),,其中為右焦點(diǎn),兩曲線在第一象限的交點(diǎn)為,離心率分別為,.若線段的中垂線經(jīng)過點(diǎn),則( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【分析】設(shè)橢圓的長半軸長為,雙曲線的實(shí)半軸長為,焦距為,利用中垂線可得到,利用橢圓和雙曲線的定義可得到,即可求得答案
【詳解】設(shè)橢圓的長半軸長為,雙曲線的實(shí)半軸長為,焦距為,
因?yàn)榫€段的中垂線經(jīng)過點(diǎn),所以是以為底邊的等腰三角形,
則,
由橢圓和雙曲線的定義可得,
兩式相加得,兩邊同時除以得,
所以,故選:B
3.(2023·全國·高三模擬)已知橢圓:與雙曲線:(,)具有共同的焦點(diǎn),,離心率分別為,,且.點(diǎn)是橢圓和雙曲線的一個交點(diǎn),且,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】設(shè),.根據(jù)圓錐曲線定義與勾股定理可得,從而可得,結(jié)合,可得結(jié)果.
【詳解】設(shè),.在橢圓中,,
所以.在雙曲線中,,
所以,所以,即,得,即.
因?yàn)椋裕獾?故選:C
.4.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓與雙曲線的焦點(diǎn)相同,離心率分別為,,且滿足,,是它們的公共焦點(diǎn),P是橢圓和雙曲線在第一象限的交點(diǎn),若,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【分析】設(shè) , ,利用余弦定理可得,再分別利用橢圓與雙曲線的定義可得,可得,結(jié)合,解方程即可得答案.
【詳解】設(shè) , ,在橢圓:中,,
, 在雙曲線:中,
, 即,則
所以,又因?yàn)椋裕?br/>解得,故選:C.
題型十三:離心率:雙曲線漸近線型
與雙曲線有相同漸近線時,可設(shè)所求雙曲線方程為. 焦點(diǎn)到漸近線的距離為:; 漸近線求法結(jié)論:可直接令方程等號右邊的常數(shù)為0,化簡解得
1.(2023·陜西咸陽·陜西咸陽中學(xué)校考模擬預(yù)測)若雙曲線 的一條漸近線的傾斜角是另一條漸近線傾斜角的3倍,則該雙曲線的離心率為( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】求出兩漸近線的傾斜角,得到漸近線方程,得到,求出離心率.
【詳解】因?yàn)橐粭l漸近線的傾斜角是另一條漸近線傾斜角的3倍,且這兩條漸近線傾斜角的和等于,
所以漸近線的傾斜角分別為,故漸近線方程為,
故,,故離心率為.
故選:B.
2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線(,)與直線無公共點(diǎn),則雙曲線的離心率的最大值是( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)雙曲線的幾何性質(zhì)可知:雙曲線與沒有公共點(diǎn),則,即可求解.
【詳解】雙曲線的漸近線方程為:,若雙曲線(,)與直線無公共點(diǎn),則應(yīng)有,所以離心率,
故選:D
3.(2023·山西晉中·統(tǒng)考二模)已知雙曲線:的左 右焦點(diǎn)分別為,,平面內(nèi)一點(diǎn)滿足,的面積為,點(diǎn)為線段的中點(diǎn),直線為雙曲線的一條漸近線,則雙曲線的離心率為( )
A. B.或 C. D.2
【答案】B
【分析】先求邊長,然后根據(jù)相似三角形求邊長,再由面積得a、b、c的齊次式,然后可求.
【詳解】由題意,可得圖象如圖所示,因?yàn)椋瑸榈闹悬c(diǎn),為的中點(diǎn),
所以,所以,因?yàn)榻裹c(diǎn)到漸近線的距離,所以,又因?yàn)椋?br/>所以,所以,,所以,所以,
所以,解得或,
故或.故選:B.
4.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖所示,雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為、,過的直線與雙曲線 C 的兩條漸近線分別交于A、B兩點(diǎn),A是的中點(diǎn),且,則雙曲線C的離心率( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】由已知可得,設(shè),,,,由點(diǎn)在漸近線上,求得點(diǎn)坐標(biāo),再由為的中點(diǎn),得到點(diǎn)坐標(biāo),把代入漸近線,即可求得的離心率.
【詳解】 A是的中點(diǎn),為△的中位線, ,所以,所以.
設(shè),,,,點(diǎn)在漸近線上,,得.
又為的中點(diǎn),,在漸近線上,,得,則雙曲線的離心率.故選:B
題型十四:離心率:求參數(shù)
1.(2023秋·高三專題練習(xí))已知分別為雙曲線的左、右頂點(diǎn),為雙曲線上一點(diǎn),且為等腰三角形,若雙曲線的離心率為,則的度數(shù)為(  )
A.30° B.60° C.120° D.30°或120°
【答案】D
【分析】根據(jù)題意可得,再設(shè),分與兩種情況分別列式求解即可.
【詳解】雙曲線的離心率為 ,則,雙曲線方程為 ,
若,設(shè),則 ,兩式相加有,即,由圖,故,
∴,所以∠PBx=60°,∴∠ABP=120°;
若,設(shè),則 ,兩式相加有,即,由圖,故,
∴,所以∠PAB=120°,∴∠ABP=30°.
故選:D
2.(2023秋·湖南長沙·高三湖南師大附中階段練習(xí))已知方程的三個實(shí)根可分別作為一橢圓、一雙曲線、一拋物線的離心率,則的取值范圍是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)拋物線的離心率為,可得,所以,根據(jù)方程另外兩根分別是一橢圓、一雙曲線的離心率,故有兩個分別屬于和的零點(diǎn),故有且,即且,運(yùn)用線性規(guī)劃知識可求得.
【詳解】令,由于拋物線的離心率為,可得,故,
所以,令,
因?yàn)榉匠塘硗鈨筛謩e是一橢圓、一雙曲線的離心率,
所以有兩個分別屬于和的零點(diǎn),故有且,即且,則問題轉(zhuǎn)化為在條件下,求的取值范圍,作出可行域如圖:
聯(lián)立,解得,所以,
因?yàn)楸硎军c(diǎn)與原點(diǎn)之間的距離的平方,由圖可知,點(diǎn)為最優(yōu)解,所以,
所以的取值范圍是.故選:D
3.(2023·甘肅·統(tǒng)考二模)若直線和直線相交于一點(diǎn),將直線繞該點(diǎn)依逆時針旋轉(zhuǎn)到與第一次重合時所轉(zhuǎn)的角為,則角就叫做到的角,,其中分別是的斜率,已知雙曲線:的右焦點(diǎn)為,是右頂點(diǎn),是直線上的一點(diǎn),是雙曲線的離心率,,則的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】設(shè)的斜率為,故,由對稱性可設(shè),令,結(jié)合基本不等式可求解.
【詳解】解:設(shè)的斜率為,由題意可知: ,
不妨設(shè),當(dāng)時由對稱性可知結(jié)果一致,則:,
令,則,當(dāng)取得最小值時滿足題意,
很明顯,則,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
此時:.故選:C.
4.(2023全國·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的離心率為,其中一條漸近線的傾斜角的取值范圍是,其斜率為,則的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由題意,可得,即,轉(zhuǎn)化,分析單調(diào)性,即得解
【詳解】雙曲線漸近線方程為,所以,即,所以,
則,記,
則在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,且,.
所以,故選:D
題型十五:拋物線:定義型最值轉(zhuǎn)化
拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)弦AB,設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中點(diǎn)E,準(zhǔn)線為l. 焦半徑問題: ①焦半徑:|AF|=|AD|=x1+,|BF|=|BC|=x2+ (隨焦點(diǎn)位置變動而改變); ②焦點(diǎn)弦:|AB|=x1+x2+p= (其中,α為直線AB的傾斜角) ③+=; 焦半徑公式得:,, (2)A、B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)之積、縱坐標(biāo)之積為定值,即x1·x2=,y1·y2=-p2 (隨焦點(diǎn)動而變); 圖4 (3)其他結(jié)論:①S△OAB=(其中,α為直線AB的傾斜角); ②以AB為直徑的圓必與準(zhǔn)線相切于點(diǎn)H.
1.已知點(diǎn)為拋物線上的動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)到的距離為,到直線的距離為,則的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直線為拋物線的準(zhǔn)線,點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離等于點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,過焦點(diǎn)作直線的垂線,此時最小,再根據(jù)點(diǎn)到直線距離公式即可求解.
【詳解】直線為拋物線的準(zhǔn)線,點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離等于點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,過焦點(diǎn)作直線的垂線,
如下圖所示,此時最小,為點(diǎn)到直線的距離.
,則.故選:B.
2.是拋物線上的動點(diǎn),到軸的距離為,到圓上動點(diǎn)的距離為,則的最小值為________.
【答案】##
【分析】求出圓心坐標(biāo)和拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),把的最小值轉(zhuǎn)化為減去圓的半徑,再減去拋物線焦點(diǎn)到原點(diǎn)的距離即可得答案.
【詳解】圓的圓心為,半徑,
拋物線的焦點(diǎn),
因?yàn)槭菕佄锞€上的動點(diǎn),到軸的距離為,到圓上動點(diǎn)的距離為,
所以要使最小,即到拋物線的焦點(diǎn)與到圓的圓心的距離最小,
連接,則的最小值為減去圓的半徑,再減去拋物線焦點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,
即,所以的最小值為,故答案為:
3.設(shè)是拋物線上的一個動點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),記點(diǎn)到點(diǎn)的距離與點(diǎn)到直線的距離之和的最小值為若記的最小值為則____.
【答案】##
【分析】當(dāng)P、A、F三點(diǎn)共線時,點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與到直線的距離之和最小,由兩點(diǎn)間的距離公式可得M,當(dāng)P、B、F三點(diǎn)共線時,最小,由點(diǎn)到直線距離公式可得.
【詳解】如圖所示,過點(diǎn)作垂直于直線,垂足為點(diǎn),
由拋物線的定義可得,所以點(diǎn)到直線的距離為,所以
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時,取到最小值,即.
如圖所示,過點(diǎn)作直線垂直于直線,垂足為點(diǎn),由拋物線的定義可得
點(diǎn)到直線的距離為,所以,
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時,等號成立,即,因此.故答案為:
4.點(diǎn),拋物線的焦點(diǎn)為,若對于拋物線上的任意點(diǎn),的最小值為41,則的值等于______.
【答案】42或22
【分析】當(dāng)點(diǎn)在拋物線的內(nèi)部時,得到當(dāng)三點(diǎn)共線時,此時的距離最小,即可求解;當(dāng)點(diǎn)在拋物線的外部時,當(dāng)三點(diǎn)共線時,的距離最小,即可求解.
【詳解】由題意,(1)當(dāng)點(diǎn)在拋物線的內(nèi)部或曲線上時,則滿足,解得,
過點(diǎn)點(diǎn)作拋物線的準(zhǔn)線的垂線,垂足為,根據(jù)拋物線的定義,可得,
所以,
當(dāng)三點(diǎn)共線時,此時的距離最小,且最小值為,
可得,解得;
(2)當(dāng)點(diǎn)在拋物線的外部時,則滿足,解得,
如圖所示,
當(dāng)三點(diǎn)共線時,的距離最小,且最小值為,
即,解得或(舍去),
綜上所述,實(shí)數(shù)的值等于42或22.
故答案為42或22.
題型十六:拋物線焦點(diǎn)弦:梯形轉(zhuǎn)化型
有關(guān)直線與拋物線的弦長問題,要注意直線是否過拋物線的焦點(diǎn),若過拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p, 若不過焦點(diǎn),則必須用一般弦長公式. (2)本題還運(yùn)用到點(diǎn)差法,設(shè)而不求,利用拋物線方程作差有效地簡化了計(jì)算量,從而到達(dá)所需的變量等式,此方法在橢圓和雙曲線中也廣泛運(yùn)用.
1.過拋物線的焦點(diǎn)F的直線l(不平行于y軸)交拋物線于A,B兩點(diǎn),線段AB的中垂線交x軸于點(diǎn)M,若,則線段FM的長度為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】先設(shè)點(diǎn),點(diǎn),則,再把的中點(diǎn)坐標(biāo)和斜率表示出來,
進(jìn)一步可以求出線段AB的中垂線的方程,只需令,則的橫坐標(biāo),故可計(jì)算出線段FM的長度為.
【詳解】設(shè),,由拋物線性質(zhì)可知.
,由題可知.,即設(shè)線段AB的中垂線的斜率為,則.所以AB的中垂線方程為:
令,則的橫坐標(biāo)則
所以線段FM的長度為2.故選:B.
2.(河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試)已知是拋物線上的兩點(diǎn),且,則線段的中點(diǎn)到軸的距離的最小值為( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】過作準(zhǔn)線的垂線,設(shè)的中點(diǎn)為,過作軸的垂線,根據(jù)梯形中位線和拋物線的定義可知,由此可求得最小值.
【詳解】由拋物線方程知其焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為;
分別過作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,與分別交軸于,
則,.
設(shè)的中點(diǎn)為,過作軸的垂線,垂足為,
(當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時,等號成立)線段的中點(diǎn)到軸的距離的最小值為.故選:B.
3.(多選)已知拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,直線過點(diǎn)且與拋物線交于,兩點(diǎn),若是線段的中點(diǎn),則( )
A. B.拋物線的方程為
C.直線的方程為 D.
【答案】ACD
【分析】由焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離可求得,則可判斷A正確,B錯誤;利用斜率坐標(biāo)計(jì)算公式幾何中點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算公式可求得直線的斜率,從而求得的方程,可判斷C正確;,所以從而判斷D正確.
【詳解】因?yàn)榻裹c(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為4,根據(jù)拋物線的定義可知,故A正確
故拋物線的方程為,焦點(diǎn),故B錯誤
則,.
又是的中點(diǎn),則,所以,
即,所以直線的方程為.故C正確
由,
得.故D正確
故選:ACD.
4.(湖南省邵陽市第二中學(xué)2022-2023學(xué)年考試數(shù)學(xué)試題)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,過的直線交拋物線于兩點(diǎn),過的中點(diǎn)作軸的垂線與拋物線在第一象限內(nèi)交于點(diǎn),若,則直線的方程為__________.
【答案】
【詳解】分析:求出拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,設(shè),直線方程為,由與拋物線方程消去得關(guān)于的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系算出的坐標(biāo),根據(jù),利用兩點(diǎn)間的距離公式解出,進(jìn)而得到結(jié)論.
詳解:拋物線方程為,拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,
設(shè),因?yàn)樵诘谝幌笙蓿灾本€的斜率,設(shè)直線方程為,
代入拋物線方程消去,得,,
過的中點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線與拋物線交于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,可得,
,,
得到,可得,,,解之得,
所以,直線方程為,即,,故答案為.
5.(內(nèi)蒙古赤峰二中2023屆高三上學(xué)期第三次月考數(shù)學(xué)試題)拋物線的焦點(diǎn)為F ,已知點(diǎn)A ,B 為拋物線上的兩個動點(diǎn),且滿足.過弦AB 的中點(diǎn)M 作拋物線準(zhǔn)線的垂線MN ,垂足為N,則 的最大值為__________.
【答案】1
【分析】設(shè)|AF|=a,|BF|=b,連接AF、BF.由拋物線定義得2|MN|=a+b,由余弦定理可得|AB|2=
(a+b)2﹣3ab,進(jìn)而根據(jù)基本不等式,求得|AB|的取值范圍,從而得到本題答案.
【詳解】設(shè)|AF|=a,|BF|=b,由拋物線定義,得AF|=|AQ|,|BF|=|BP|。在梯形ABPQ中,∴2|MN|=|AQ|+|BP|=a+b.
由余弦定理得,|AB|2=a2+b2﹣2abcos60°=a2+b2﹣ab。配方得,|AB|2=(a+b)2﹣3ab,
又∵ab≤() 2,∴(a+b)2﹣3ab≥(a+b)2﹣(a+b)2=(a+b)2
得到|AB|≥(a+b).∴≤1,即的最大值為1.故答案為:1.
題型十七:拋物線焦點(diǎn)弦極坐標(biāo)公式應(yīng)用
設(shè)是過拋物線的焦點(diǎn)的弦,若,,則: 若點(diǎn)在第一象限,點(diǎn)在第四象限,則,, 弦長,(為直線的傾斜角);
1.如圖,過拋物線的焦點(diǎn)F作兩條互相垂直的弦AB、CD,若與面積之和的最小值為32,則拋物線的方程為___________.
【答案】
【分析】設(shè)直線AB的傾斜角為銳角,則直線CD的傾斜角為,利用焦半徑公式分別求出、、、,并求出與面積之和的表達(dá)式,通過不斷換元,并利用雙勾函數(shù)的單調(diào)性求出兩個三角形面積之和的最小值,求出p的值,于是得出拋物線的方程.
【詳解】解:設(shè)直線AB的傾斜角為銳角,則直線CD的傾斜角為,
由焦半徑公式得:,,,,
的面積為:

同理可得的面積為:,令,
則與面積之和為:,
再令,則與面積之和為:,
由雙勾函數(shù)的單調(diào)性可知,當(dāng)時,與面積之和取到最小值,
即,由于,得,因此,拋物線的方程為.故答案為:.
2.若過拋物線的焦點(diǎn)F的直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),且直線l的傾斜角,點(diǎn)A在x軸上方,則的取值范圍是______.
【答案】
【分析】根據(jù)給定條件,利用點(diǎn)A的橫坐標(biāo)及表示,再利用拋物線定義結(jié)合的范圍求解作答.
【詳解】拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為,,如圖,
設(shè)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)是,則有,由拋物線定義知,
于是得,而函數(shù)在上單調(diào)遞減,即,
因此,即有,所以的取值范圍是.
故答案為:
3.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過焦點(diǎn)的直線交拋物線與兩點(diǎn),且,則拋物線的準(zhǔn)線方程為________.
【答案】
【分析】根據(jù)題意作出圖形,設(shè)直線與軸的夾角為,不妨設(shè),設(shè)拋物線的準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為,過點(diǎn)作準(zhǔn)線與軸的垂線,垂足分別為,過點(diǎn)分別作準(zhǔn)線和軸的垂線,垂足分別為,進(jìn)一步可以得到,進(jìn)而求出,同理求出,最后解得答案.
【詳解】設(shè)直線與軸的夾角為,根據(jù)拋物線的對稱性,不妨設(shè),如圖所示.設(shè)拋物線的準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為,過點(diǎn)作準(zhǔn)線與軸的垂線,垂足分別為,
過點(diǎn)分別作準(zhǔn)線和軸的垂線,垂足分別為.
由拋物線的定義可知,,
同理:,
于是,,則拋物線的準(zhǔn)線方程為:.
故答案為:.
題型十八:拋物線切線型
(1)點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn),則拋物線過點(diǎn)P的切線方程是:; (2)點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn),則拋物線過點(diǎn)P的切線方程是:.
1.(四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高三學(xué)期聯(lián)考理科數(shù)學(xué)試題)已知F為拋物線C:的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線l與拋物線C交于不同的兩點(diǎn)A,B,拋物線在點(diǎn)A,B處的切線分別為和,若和交于點(diǎn)P,則的最小值為______.
【答案】4
【分析】設(shè)直線:,利用韋達(dá)定理求得,設(shè),利用判別式求得直線的方程,進(jìn)而得到的坐標(biāo),從而可得,再利用基本不等式即得.
【詳解】由題可知,設(shè)直線:,直線:與聯(lián)立消,得,
設(shè),,則,,∴,設(shè),由,可得,
∴,又,∴,∴,即,
同理可得,所以可得,即,∴,
∴,當(dāng)且僅當(dāng),即取等號.
故答案為:4.
2.(四川省成都市第七中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期第三次質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題)過點(diǎn)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為和,又直線經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn),那么=______.
【答案】4
【分析】由題意,利用兩種方法化簡所求代數(shù)式,
方法一:設(shè)出過與拋物線的切線的點(diǎn)斜式方程,聯(lián)立方程,由切點(diǎn)性質(zhì),則,可得方程,根據(jù)題意,結(jié)合韋達(dá)定理,可得,同樣的思路,設(shè)出過焦點(diǎn)的直線,聯(lián)立方程,結(jié)合韋達(dá)定理,可得,故可得第一種所求代數(shù)式的表示;
方法二:利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求切線斜率,可得,結(jié)合方法一中,可得第二種所求代數(shù)式的表示;
綜上建立方程,求得的值,進(jìn)而求得答案.
【詳解】由題意,顯然過點(diǎn)作拋物線的切線的斜率存在,設(shè)該斜率為,
則該切線方程為,即,
聯(lián)立,消去可得,
由于切線與拋物線只有唯一交點(diǎn),則,
整理可得,
由題意,可知為方程的兩個根,則,
由題意,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立可得,消去可得,由題意可知為該方程的兩個根,則,故,由拋物線方程,可得函數(shù)與函數(shù),則與不妨設(shè)在第一象限,則,即,且,由設(shè)在第一象限,則在第四象限,即,可得,且,故,由,則,綜上可得,解得,故.故答案為:.
3..(上海市控江中學(xué)2022-2023學(xué)年高三數(shù)學(xué)試題)已知是拋物線:上一點(diǎn),且位于第一象限,點(diǎn)到拋物線的焦點(diǎn)的距離為4,過點(diǎn)向拋物線作兩條切線,切點(diǎn)分別為,,則( )
A. B.1 C.16 D.
【答案】B
【分析】先通過拋物線的定義求出拋物線的方程,再設(shè),然后求出并化簡,然后求出直線AB的方程并代入拋物線方程,最后結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系求得答案.
【詳解】如示意圖,由拋物線的定義可知點(diǎn)M到拋物線準(zhǔn)線的距離為4,則,即拋物線,則.
設(shè),則.
由,則,所以,,
因?yàn)辄c(diǎn)在這兩條直線上,所以,于是點(diǎn)A,B都在直線上,即,代入拋物線方程并化簡得:,由根與系數(shù)的關(guān)系可知.
于是.
故選:B.

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