1、(1)了解圆锥曲线的简单应用.(2)理解数形结合的思想.一、直线与圆锥曲线的位置关系1曲线的交点在平面直角坐标系 xOy 中,给定两条曲线 ,已知它们的方程为 ,12,C12:(,)0,:(,)0Cfxygxy求曲线 的交点坐标,即求方程组 的实数解.12,C()0,fxyg方程组有几组实数解,这两条曲线就有几个交点.若方程组无实数解,则这两条曲线没有交点.2直线与圆锥曲线的交点个数的判定设直线 ,圆锥曲线 ,把二者方程联立得到方程组,消去 得到一:0lAxByC:(,)0fxy()yx个关于 的方程 .()22abxcabc(1)当 时,方程有两个不同的实数解,即直线与圆锥曲线有两个交点;0
2、方程有两个相同的实数解,即直线与圆锥曲线有一个交点;方程无实数解,即直线与圆锥曲线无交点.(2)当 a=0 时,方程为一次方程,若 b0,方程有一个解,此时直线与圆锥曲线有一个交点;若 b=0,c0,方程无解,此时直线与圆锥曲线没有交点.3直线与圆锥曲线的位置关系直线与圆锥曲线相交时,直线与椭圆有两个公共点,与双曲线、抛物线有一个或两个公共点.(1)直线与椭圆有两个交点 相交;直线与椭圆有一个交点 相切;直线与椭圆没有交点 相离.(2)直线与双曲线有两个交点 相交.当直线与双曲线只有一个公共点时,除了直线与双曲线相切外,还有可能是直线与双曲线相交,此时直线与双曲线的渐近线平行.直线与双曲线没有
3、交点 相离.(3)直线与抛物线有两个交点 相交.当直线与抛物线只有一个公共点时,除了直线与抛物线相切外,还有可能是直线与抛物线相交,此时直线与抛物线的对称轴平行或重合.直线与抛物线没有交点 相离.二、圆锥曲线中弦的相关问题1弦长的求解(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解;(2)当直线的斜率存在时,斜率为 k 的直线 l 与圆锥曲线 C 相交于 两个不同的点,12(,)(,)AxyB则弦长 .2221112122()()|0ABxyxkk(3)当弦过焦点时,可结合焦半径公式求解弦长.2中点弦问题(1) AB 为椭圆 的弦, ,弦中点 M(x0, y0),则 AB 所在直2
4、1(0)xyab12(,)(,)AxyB线的斜率为 ,弦 AB 的斜率与弦中点 M 和椭圆中心 O 的连线的斜率之积为定值 .20bky 2ba(2) AB 为双曲线 的弦, ,弦中点 M(x0, y0),则 AB 所21(,0)xab12(,)(,)AxyB在直线的斜率为 ,弦 AB 的斜率与弦中点 M 和双曲线中心 O 的连线的斜率之积为定值 .20bky 2ba(3)在抛物线 中,以 M(x0, y0) 为中点的弦所在直线的斜率 .2()px 0pky考向一 直线与圆锥曲线位置关系的判断及应用1判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程
5、根的判别式来确定,需注意利用判别式的前提是二次项系数不为 0.2依据直线与圆锥曲线的交点个数求参数时,联立方程并消元,得到一元方程,此时注意观察方程的二次项系数是否为 0,若为 0,则方程为一次方程;若不为 0,则将方程解的个数转化为判别式与 0 的大小关系求解.典例 1 已知椭圆 ,直线 :y x m(1)若 与椭圆有一个公共点,求 的值;(2)若 与椭圆相交于 P,Q 两点,且| PQ|等于椭圆的短轴长,求 m 的值典例 2 已知抛物线 的焦点为 ,抛物线 的焦点为 2:(0)Cypx(1,0)F2:(0)ExpyM(1)若过点 的直线 与抛物线 有且只有一个交点,求直线 的方程;Ml l
6、(2)若直线 与抛物线 交于 , 两点,求 的面积FABOAB【解析】 (1)由题意知抛物线 的焦点为 ,抛物线 的焦点为 ,2:(0)Cypx(1,0)F2:(0)ExpyM所以 , ,2p(0,)M1已知直线 与双曲线 当 k 为何值时,直线与双曲线:ykx2416xy(1)有两个公共点;(2)有一个公共点;(3)没有公共点考向二 直线与圆锥曲线的弦长问题直线与圆锥曲线的弦长问题有三种解法:(1)过圆锥曲线的焦点的弦长问题,利用圆锥曲线的定义可优化解题(2)将直线的方程与圆锥曲线的方程联立,求出两交点的坐标,再运用两点间距离公式求弦长(3)它体现了解析几何中的设而不求的思想,其实质是利用两
7、点之间的距离公式以及一元二次方程根与系数的关系.典例 3 已知抛物线 : ( ) ,焦点为 ,直线 交抛物线 于 , 两点, 为的中点,且 (1)求抛物线 的方程;(2)若 ,求 的最小值0xAB ,即 , , , ,典例 4 已知椭圆 : ( )的右焦点为 ,且椭圆 上一点 到其两焦点 , 的距离之和为 (1)求椭圆 的标准方程;(2)设直线 : ( )与椭圆 交于不同的两点 , ,且 ,若点 满足,求 的值【解析】 (1)由已知得 ,则 ,又 , ,椭圆 的方程为 214xy(2)由 得 .21ymx直线 与椭圆 交于不同的两点 、 , ,得 ,设 、 ,则 , ,当 时, ,此时,线段
8、的中垂线方程为 ,即 ,令 ,得 当 时, ,此时,线段 的中垂线方程为 ,即 令 ,得 综上所述, 的值为 或 2直线 与双曲线 相交于 A, B 两点1yax231xy(1)当 时,求线段 AB 的长;2(2)若以 AB 为直径的圆经过坐标原点,求实数 a 的值考向三 圆锥曲线中的定点、定值问题定点、定值问题多以直线与圆锥曲线为背景,常与函数与方程、向量等知识交汇,形成了过定点、定值等问题的证明.解决此类问题的关键是引进参变量表示所求问题,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.可以先研究一下特殊情况,找出定点或定值,再视具体情况进行研究.同时,也要掌握巧妙利用特殊值解决相关的定
9、点、定值问题,如将过焦点的弦特殊化,变成垂直于对称轴的弦来研究等.典例 5 如图,已知点 E(m,0)(m0)为抛物线 y24 x 内一个定点,过 E 作斜率分别为 k1, k2的两条直线交抛物线于点 A, B, C, D,且 M, N 分别是 AB, CD 的中点(1)若 m1, k1k21,求 EMN 面积的最小值;(2)若 k1 k21,求证:直线 MN 过定点 典例 6 已知椭圆 E: 与 y 轴的正半轴相交于点 M,点 F1,F2为椭圆的焦点,且21(0)xyab是边长为 2 的等边三角形,若直线 l:y=kx+2 与椭圆 E 交于不同的两点 A,B. 12 MF(1)直线 MA,M
10、B 的斜率之积是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由;(2)求 的面积的最大值. AB【解析】(1)因为 是边长为 2 的等边三角形,所以 2c=2,b= c,a=2,12 F所以 a=2,b= ,所以椭圆 E: + =1,点 M(0, ).将直线 l:y=kx+2 代入椭圆 E 的方程,整理得(3 +4k2)x2+16 kx+36=0. (*)设 A(x1,y1),B(x2,y2),则由( *)式可得 =(16 k)2-4(3+4k2)36=48(4k2-9)0,所以 k( -, - )( ,+), x1+x2= ,x1x2= .63426则直线 MA,MB 的斜率之积为 kMA
11、kMB=12123kxy1223kx, 222 216349364k3已知双曲线 的中心在坐标原点,焦点在 轴上,离心率 ,虚轴长为 .Cx52e2(1)求双曲线 的标准方程;(2)若直线 与双曲线 相交于 两点( 均异于左、右顶点) ,且以 为直径的:lykxmC,AB, AB圆过双曲线 的左顶点 ,求证:直线 过定点,并求出定点的坐标.Dl4已知椭圆 的离心率为 ,右焦点 与抛物线 的焦点重合,左顶点为 ,2:1(0)Eab过 的直线交椭圆于 两点,直线 与直线 交于 两点.(1)求椭圆 的方程;(2)试计算 是否为定值?若是,请求出该值;若不是,请说明理由. 1直线 = 与椭圆 = 的位
12、置关系为A相交 B相切C相离 D不确定2已知直线 与双曲线 的右支有两个交点,则 的取值范围为A BC D3设 为抛物线 : 的焦点,过 作倾斜角为 30的直线交 于 、 两点,则A B16C32 D4若平行四边形 内接于椭圆 ,直线 的斜率 ,则直线 的斜率A BC D 5过双曲线 的右顶点 A 作倾斜角为 135的直线,该直线与双曲线的两条渐近线21(0,)xyab的交点分别为 B,C,若 ,则双曲线的渐近线方程为2ABA( +1)x+y=0 B( +1)y-x=0C( +1)xy=0 D( +1)yx=06已知 O 是坐标原点, F 是椭圆 + =1 的一个焦点,过 F 且与 x 轴垂直
13、的直线与椭圆交于 M,N 两点,则cos MON 的值为A B 513 513C D 2 27直线 过抛物线 的焦点 且与抛物线交于 两点,若线段 的长分别为 ,则 的最小值是A10 B9C8 D78已知椭圆 的右焦点为 ,过点 的直线交椭圆于 两点若 的2:1(0)xyEab(3,0)F,AB中点坐标为 ,则 的方程为(,)A B2189xy21367xyC D27 2459已知双曲线 的一条渐近线截椭圆 所得弦长为 ,则此双曲线的离21(0,)xyab心率为A BC D10过抛物线 上的焦点 ,作直线 与抛物线交于 , 两点,已知 ,则A2 B3C D11若椭圆 与直线 有公共点,则该椭圆
14、离心率的取值范围是A B10,2 10,2C D, ,12如图,过抛物线 的焦点 F 的直线 l 交抛物线于点 A、 B,交其准线于点 C,若| BC|=2|BF|,且2(0)ypx|AF|=3,则此抛物线的方程为A B 29yx 26yxC D y2= x313已知椭圆 C: + =1,过点 M(1,0)的直线 l 与椭圆 C 交于点 A,B,若 =2 ,则直线 l 的斜率为A B 14 14C D 14若直线 y=kx-1 与抛物线 y2=4x 有且只有一个公共点,则 k 的值为_.15如图,已知斜率为 1 的直线 l 过椭圆 C: 的下焦点,交椭圆 C 于 A, B 两点,则弦 AB 的
15、长2184yx等于_16如果双曲线 的渐近线与抛物线 相切,则该双曲线的离心率为_.17直线 与椭圆 分别交于点 , ,线段 的中点为 ,设直线 的斜率为 ,直线的斜率为 ,则 的值为 _18过抛物线 C:y2=x 上一点 A(1,1)作两条互相垂直的直线,分别交抛物线于 P,Q(异于点 A)两点,则直线PQ 恒过定点_.19已知椭圆 的离心率 ,焦距是 21(0)ab63e2(1)求椭圆的方程;(2)若直线 与椭圆交于 、 两点, ,求 的值2(0)ykxCD65k20已知抛物线 上的点 P 到点 的距离与到直线 的距离之差为 ,过点 的直线 交抛物线于 两点.(1)求抛物线的方程;(2)若
16、 的面积为 ,求直线 的方程.21设 、 分别为双曲线 的左、右项点,双曲线的实轴长为 ,焦点到渐AB21(0,)xyab43近线的距离为 3(1)求双曲线的方程;(2)已知直线 与双曲线的右支交于 、 两点,且在双曲线的右支上存在点 使23yxMND,求 的值及点 的坐标OMNtDt22已知抛物线 上的点 到焦点 的距离为 2(0)ypx(3,)TtF4(1)求 , 的值;t(2)设 , 是抛物线上分别位于 轴两侧的两个动点,且 ,其中 为坐标原点求ABx5OAB证:直线 过定点,并求出该定点的坐标23已知点 在双曲线 ( , )上,且双曲线的一条渐近线的方程是(1,2)D:C21xyab0
17、ab30xy(1)求双曲线 的方程;(2)若过点 且斜率为 的直线 与双曲线 有两个不同的交点,求实数 的取值范围;(,1)klCk(3)设(2)中直线 与双曲线 交于 两个不同的点,若以线段 为直径的圆经过坐标原点,lAB、 AB求实数 的值k24已知椭圆 以 , 为焦点,且离心率 .(1)求椭圆 的方程;(2)过点 ,斜率为 的直线 与椭圆 有两个不同的交点 、 ,求 的取值范围;(3)设椭圆 与 轴正半轴、 轴正半轴的交点分别为 、 ,是否存在直线 ,满足(2)中的条件且使得向量 与 垂直?如果存在,写出 的方程;如果不存在,请说明理由.25已知抛物线 的焦点 以及椭圆 的上、下焦点及左
18、、21:(0)CypxF2:1(0)yxCab右顶点均在圆 上2:1O(1)求抛物线 和椭圆 的标准方程;12(2)过点 的直线交抛物线 于 不同的两点,交 轴于点 ,已知 ,F1C,AByN1AF,求证: 为定值NB226已知椭圆 的离心率与等轴双曲线的离心率互为倒数关系,直线2:1(0)xyCab与以原点为圆心,椭圆 C 的短半轴长为半径的圆相切:0l(1)求椭圆 C 的方程;(2)设 M 是椭圆的上顶点,过点 M 分别作直线 MA、 MB 交椭圆于 A、 B 两点,设两直线的斜率分别为k1、 k2,且 ,证明:直线 AB 过定点 1241(,)21 (2018 新课标全国理科)设抛物线
19、的焦点为 ,过点 且斜率为 的直线与 交2:4CyxF(2,0)23C于 , 两点,则MNFNA5 B6C7 D82 (2018 新课标全国理科)已知 , 是椭圆 的左,右焦点, 是 的左1F221(0)xyCab: AC顶点,点 在过 且斜率为 的直线上, 为等腰三角形, ,则 的离心PA3612PF 12FP率为A B23C D1 143 (2018 新课标全国理科)已知双曲线 , 为坐标原点, 为 的右焦点,过 的直2:3xCyOFCF线与 的两条渐近线的交点分别为 , 若 为直角三角形,则MN |MNA B32C D434 (2018 新课标全国理科)已知点 和抛物线 ,过 的焦点且斜
20、率为 的直线与(1,)M2:Cyxk交于 , 两点若 ,则 _CAB90AMBk5 (2018 新课标全国理科)设抛物线 的焦点为 ,过 且斜率为 的直线 与 交24Cyx: F(0)klC于 , 两点, |8(1)求 的方程;l(2)求过点 , 且与 的准线相切的圆的方程ABC6 (2018 新课标全国理科)设椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 两点,点2:1xCyFlC,AB的坐标为 M(2,0)(1)当 与 轴垂直时,求直线 的方程;lxAM(2)设 为坐标原点,证明: OOB7 (2018 新课标全国理科)已知斜率为 的直线 与椭圆 交于 , 两点,线段 的中kl2143xyC:
21、 ABAB点为 10Mm,(1)证明: ;2k(2)设 为 的右焦点, 为 上一点,且 证明: , , 成等差数列,FCPCFPAB0FAPB并求该数列的公差8 (2018 北京理科)已知抛物线 经过点 过点 的直线 与抛物线 有两个不2:Cypx(1,2)P(0,1)QlC同的交点 , ,且直线 交 轴于 ,直线 交 轴于 ABPAMByN(1)求直线 的斜率的取值范围;l(2)设 为原点, , ,求证: 为定值OQONQ19 (2018 江苏)如图,在平面直角坐标系 中,椭圆 过点 ,焦点 ,圆xOyC1(3,)212(3,0)(,)FO 的直径为 12F(1)求椭圆 C 及圆 O 的方程
22、;(2)设直线 l 与圆 O 相切于第一象限内的点 P若直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,求点 P 的坐标;直线 l 与椭圆 C 交于 两点若 的面积为 ,求直线 l 的方程,ABAB26710 (2018 天津理科)设椭圆 (ab0)的左焦点为 F,上顶点为 B已知椭圆的离心率为 ,21xy 53点 A 的坐标为 ,且 (,0)b6FBA(1)求椭圆的方程;(2)设直线 l: 与椭圆在第一象限的交点为 P,且 l 与直线 AB 交于点 Q()ykx若 (O 为原点),求 k 的值5sin4QAP11(2017 新课标全国理科)已知抛物线 C: y2=2x,过点(2,0)的直线 l 交
23、 C 于 A, B 两点,圆 M 是以线段 AB 为直径的圆(1)证明:坐标原点 O 在圆 M 上;(2)设圆 M 过点 ,求直线 l 与圆 M 的方程(4,2)P12(2017 新课标全国 I 理科)已知椭圆 C: ,四点 P1(1,1) , P2(0,1) , P3(21()0xyab1, ) , P4(1, )中恰有三点在椭圆 C 上3232(1)求 C 的方程;(2)设直线 l 不经过 P2点且与 C 相交于 A, B 两点若直线 P2A 与直线 P2B 的斜率的和为1,证明:l 过定点变式拓展2 【解析】由 消去 y 得 213xya2(3)0ax设 , ,则 , 1(),Axy2(
24、),B122x123a(1) 1121212| ()()4yxx2222(68()3|3|aa当 时, a22(1)6(1)| 10|AB(2)由题意知, OA OB,则 ,即 ,10xy112()xax即 ,即 ,解得 2112()()ax222()031a所以当以 AB 为直径的圆经过坐标原点时, a 的值为 或 13 【解析】 (1)设双曲线的标准方程为 ,21(0,)xyab由已知得 5,2,cba又 ,解得 ,2,1所以双曲线的标准方程为 .24xy(2)设 ,由 得 ,12(,)(,)AxyB21kxmy22(4)84(1)0kxm则 ,2212264(4)08(1)4mkkxk,
25、 22121211()()yxmxmkx241mk4 【解析】 (1)由题意知 ,右焦点 ,即 ,且 ,解得 ,所以椭圆 的方程为 .(2)由(1)知 ,当直线 的斜率不存在时,即直线 的方程为 ,易知 ,所以直线 .令 ,可知: ,考点冲关1【答案】A【解析】由题意得直线 = 恒过定点 ,而点 在椭圆 = 的内部,所以直线与椭圆相交.选 A2【答案】D【解析】双曲线的渐近线方程为 ,当1 k1 时,直线与双曲线的右支只有 1 个交点;yx当 k1 时,直线与双曲线的右支没有交点.把 代入 得 ,1yx2(1)50k令 ,解得 k= 或 k= (舍去) 2240()k直线 与双曲线 的右支有两
26、个交点时,1 k 故选 D3【答案】C【解析】由题意知 , AB 所在直线的方程为 ,联立 消元得,设 ,则 ,所以 ,故选 C 4【答案】B5【答案】C【解析】由题意知直线过点 A(a,0),且斜率 k=tan 135=-1,则直线的方程为 x+y-a=0.将该直线方程分别与两渐近线方程联立,解得 B( , ),C( ,- ),则有 , .22(,)abBC )abA因为 ,所以 ,2ab化简得 +1,则双曲线的渐近线方程为( +1)xy=0.故选 C.6【答案】B【解析】由题意, a2=4,b2=3,故 c= = =1.不妨设 M(1,y0),N(1,-y0),所以 + =1,解得 y0=
27、 ,32所以| MN|=3,|OM|=|ON|= = .231()由余弦定理知 ,故选 B.2222213()()35cos 1OMN7 【答案】B8 【答案】A【解析】由题意设 ,所以 ,整理得 ;12,AxyB212xyab1212120xyyaxb因为 的中点坐标为 ,所以 ;B1212,xy因为 ,所以 ,所以 ;1203Aykx220ab2ab因为 ,所以 23cab218,9所以 的方程为 故选 AE2189xy9 【答案】B【解析】双曲线 的一条渐近线不妨设为: ,21(0,)xyab则 ,可得 .20 14baxy24bya一条渐近线截椭圆 所得弦长为 ,可得 ,即 ,解得24
28、3ab故选 B 10 【答案】B11 【答案】B【解析】联立方程得 ,消去 y 化简得 ,由题意得.故该椭圆离心率的取值范围是 ,故选 B12【答案】C是 ,选 C.23yx13【答案】C【解析】由题意可得,直线 l 的斜率存在且不为 0,不妨设直线 l:y=k(x-1),则由 消去 y 化简得,(1+2 k2)x2-4k2x+2k2-8=0.28ykx设 A(x1,y1),B(x2,y2),则由根与系数的关系可得 x1+x2= ,x1x2= .28k因为 =2 ,所以 x1+2x2=3,所以 x2= ,x1= ,23k所以 x1x2= ,化简得 k2= ,解得 k= ,故选 C.14【答案】-1 或 0【解析】当 k=0 时,数形结合知,直线与抛物线有一个公共点;当 k0 时,将直线方程与抛物线方程联立得 ,得 y2- y- =0,因而 = + =0,即 k=-1.214ykx从而 k=-1 或 0.15 【答案】 82316 【答案】【解析】已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,代入抛物线方程 ,整理得 ,渐近线与抛物线相切, ,即 .故答案为 .17 【答案】【解析】设 ,中点 ,则 ,把点 代入椭圆的方程 ,整理得 ,两式相减得 ,整理得 ,22110xy212121yyxx即 .18【答案】(2, -1)