1、学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 1 -圆锥曲线题型汇编(一) 以几何度量立意弦长、三角形面积、四边形面积问题2008 北京 19 已知 的顶点 在椭圆 上, 在直线 上,且 ABC , 234xyC2lyx: ABl/()当 边通过坐标原点 时,求 的长及 的面积;OAB()当 ,且斜边 的长最大时,求 所在直线的方程90学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 2 -浙江 21 如图,直线 与椭圆 交于 两点,ykxb214xyAB,记
2、 的面积为 (I)求在 , 的条件下,AOB S0kb的最大值;S(II)当 , 时,求直线 的方程21AB(二) 以点、线的位置关系立意垂直、中点、中垂线、对称1. 垂直2. 线段中点(中点弦)3. 中垂线问题AyxOB(第 21 题)学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 3 -(三)以符号化的形式立意向量问题全国 II 22 已知椭圆 的离心率为 ,过右焦点 F 的直线 L 与 C 相交20xyCab 1 3于 A、B 两点,当 L 的斜率为 1 时,坐标原点 O 到 L 的距离为 .2() 求 a,b 的值;(
3、) C 上是否存在点 P,使得当 L 绕 F 转到某一位置时,有 成立?若存在,求出所有的 PPAOB 的坐标与 L 的方程;若不存在,说明理由学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 4 -辽宁 21 在平面直角坐标系 中,点 P 到两点 , 的距离之和等于 4,设点 P 的轨迹为xOy(03), (),C()写出 C 的方程;()设直线 与 C 交于 A,B 两点k 为何值时 ?此时 的值是多少?1ykxOAB学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Lt
4、d.- 5 -海南宁夏 21 在平面直角坐标系 中,已知圆 的圆心为 ,过点 且斜率xOy21320xyQ(02)P,为 的直线与圆 相交于不同的两点 kQAB,()求 的取值范围;()是否存在常数 ,使得向量 与 共线?如果存在,求 值;kOABPk如果不存在,请说明理由学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 6 -(三) 以直线与椭圆位置关系立意取值范围问题海南宁夏 21 在平面直角坐标系 中,已知圆 的圆心为 ,过点 且斜率xOy21320xyQ(02)P,为 的直线与圆 相交于不同的两点 kQAB,()求 的取
5、值范围;()是否存在常数 ,使得向量 与 共线?如果存在,求 值;如果不存在,请说明理kPQk由学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 7 -全国 II 21 在直角坐标系 中,以 为圆心的圆与直线 相切xOy34xy(1)求圆 的方程;O(2)圆 与 轴相交于 两点,圆内的动点 使 成等比数列,求 的取值范xAB, PAOB, , PAB围学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 8 -四川 21 设 、 分别是椭圆 的左、右焦点1F2214x
6、y()若 是第一象限内该椭圆上的一点,且 ,求点 的作标;P1254PFP()设过定点 的直线 与椭圆交于同的两点 、 ,且 为锐角(其中 为作标原点),(0,)MlABO求直线 的斜率 的取值范围lk学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 9 -以函数性质研究立意最值问题2009 福建 22 已知直线 经过椭圆 的左顶点 A 和上顶点 D,椭圆20xy2:1(0)xyCab的右顶点为 ,点 和椭圆 上位于 轴上方的动点,直线,CBS与直线 分别交于 两点。,AS1:3l,MN(I)求椭圆 的方程;()求线段 MN 的
7、长度的最小值;()当线段 MN 的长度最小时,在椭圆 上是否存在这样的C点 ,使得 的面积为 ?若存在,确定点 的个数,若不TSB15T存在,说明理由. 学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 10 -北京 19 已知 的顶点 在椭圆 上, 在直线 上,且 ABC , 234xyC2lyx: ABl/()当 边通过坐标原点 时,求 的长及 的面积;OAB()当 ,且斜边 的长最大时,求 所在直线的方程(另见最值问题)902008 福建 22 如图,椭圆 的一个焦点是 ,21(0)xyab1,0)F且过点 .(2,0)(
8、)求椭圆 C 的方程;()若 AB 为垂直于 x 轴的动弦,直线 与 x 轴交于点 N,直线:4lAF 与 BN 交于点 M.()求证:点 M 恒在椭圆 C 上;()求 面积的最大值.AN学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 11 -陕西 22 已知椭圆 的离心率为 ,短轴一个端点到右焦点的距离为 21(0)xyCab, 63 3()求椭圆 的方程;()设直线 与椭圆 交于 两点,坐标原点 到直线 的距离为 ,求 面积的最大值lAB,Ol32AOB学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Te
9、chnology(Beijing)Ltd.- 12 -2007 全国 I 22 已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过 的直线交椭圆于 B,D 两点,过213xy1F21的直线交椭圆于 A,C 两点,且 ,垂足为 P2FBD()设 P 点的坐标为 ,证明: ;0()xy, 2013xy()求四边形 ABCD 的面积的最小值学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 13 -2008 全国 II 22 设椭圆中心在坐标原点, 是它的两个顶点,直线 与 AB 相(20)1AB, , , )0(kxy交于点 D,与椭圆相交于 E
10、、F 两点()若 ,求 的值;()求四边形 面积的最大值 6kEF解:()依题设得椭圆的方程为 ,直线 的方程分别为 ,214xyAB, 2xy如图,设 ,其中 ,(0)ykx012()()()Dkkxkx, , , , , 12且 满足方程 ,故 12, 2(14)x2124由 知 ,得 ;6EDF01206()02122510(6)774xxk由 在 上知 ,得 AB0xk01k所以 ,22174k化简得,解得 或 6 分245603k8()解法一:根据点到直线的距离公式和式知,点 到 的距离分别为EF, AB, 9 分212(14)5xkhk 222(14)55xkkh又 ,所以四边形
11、的面积为2ABABF,12()Sh24(1)5k2()4k214k当 ,即当 时,上式取等号所以 的最大值为 12 分2kkS解法二:由题设, , 设 , ,由得 , ,1BO2A1ykx220x210y故四边形 的面积为AEF,BS 2xy2()x224y2(4)当 时,上式取等号所以 的最大值为 12 分2xyS学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 14 -(四) 以推理方式立意存在性问题2009 辽宁 22 已知,椭圆 C 以过点 A(1, ),两个焦点为(1,0)(1,0).32(1)求椭圆 C 的方程;(2
12、)E,F 是椭圆 C 上的两个动点,如果直线 AE 的斜率与 AF 的斜率互为相反数,证明直线 EF 的斜率为定值,并求出这个定值学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 15 -2008 福建 22 如图,椭圆 的一个焦点是 ,且过点 .21(0)xyab(1,0)F(2,0)()求椭圆 C 的方程;()若 AB 为垂直于 x 轴的动弦,直线 与 x 轴交于点 N,直线 AF 与 BN 交于点 M.:4l()求证:点 M 恒在椭圆 C 上;()求 面积的最大值.(另见最值问题)AN2007 山东文 22 已知椭圆 的中
13、心在坐标原点,焦点在 轴上,椭圆 上的点到焦点距离的最大值为xC3,最小值为 1(1)求椭圆 的标准方程;C(2)若直线 与椭圆 相交于 两点( 不是左右顶点),且以 为直径的图:lykxmCAB, , AB过椭圆 的右顶点求证:直线 过定点,并求出该定点的坐标l解:(1)由题意设椭圆的标准方程为 ,21(0)xyab由已知得: ,31ac,221b, ,椭圆标准方程为 2143xy(2)设 12()()AB, , ,联立 2.43ykxm,得 ,则22()84(3)0kx22 212264(3)40().34mkkmxk, 即 ,学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Educatio
14、n Technology(Beijing)Ltd.- 16 -又 2212121123(4)()()mkykxmkxmx因为以 为直径的圆过椭圆的右顶点 ,AB0D,即 1Dk121yxA1212()40y2223(4)35mkmk7160解得: ,且均满足 27kk, 2340k当 时, 的方程 ,直线过点 ,与已知矛盾;1ml()yx(),当 时, 的方程为 ,直线过定点 27kl27k207,所以,直线 过定点,定点坐标为 l 0,学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 17 -(五) 以研究手法立意圆的相关问题
15、2009 广东 19 已知椭圆 G 的中心在坐标原点 ,长轴在 轴上,离心率为 ,两个焦点分别为 和 ,椭圆x231F2G 上一点到 和 的距离之和为 12.圆 : 的圆心为点 .(1)求椭圆 G1F2kC0142y)(RkkA的方程 (2)求 的面积 (3)问是否存在圆 包围椭圆 G?请说明理由.1Akk解:(1)设椭圆 G 的方程为: ( )半焦距为 c;21xyab0ab则 , 解得 , 213ac63c223679c所求椭圆 G 的方程为: . w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 2169xy(2 )点 的坐标为 KA,1212632KAFSV(3)若 ,由 可知点(6,0)在圆
16、外,0k205kkf kC若 ,由 可知点(-6,0)在圆 外;(6)不论 K 为何值圆 都不能包围椭圆 G.kC2008 辽宁 20 已知 mR,直线 l: 和圆 C: .2(1)4xmy284160xy()求直线 l 斜率的取值范围;()直线 l 能否将圆 C 分割成弧长的比值为 的两段圆弧?为什么?解:()直线 的方程可化为 ,此时斜率221yx21mk因为 ,所以 ,当且仅当 时等号成立21m2mk所以,斜率 k 的取值范围是 ;1,()不能. 由()知 的方程为 ,其中 ;l4ykx12k学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beij
17、ing)Ltd.- 18 -圆的圆心为 ,半径 ;圆心到直线 的距离4,2Crl21dk由 ,得 ,即 。从而,若 与圆相交,则圆截直线 所得的弦所对的圆心角小1k15d2dl l于 。所以 不能将圆分割成弧长的比值为 的两端弧;23l 12007 北京19 如图,矩形 的两条对角线相交于点 ,ABCD(20)M,边所在直线的方程为 点 在 边所在直AB360xy(1)T, AD线上(I)求 边所在直线的方程;(II)求矩形 外接圆的方DBC程;(III )若动圆 过点 ,且与矩形 的外接圆外切,P(20)N,求动圆 的圆心的轨迹方程解:(I)因为 边所在直线的方程为 ,且 与 垂直,所以直线
18、 的斜率AB360xyADBAD为 又因为点 在直线 上,所以 边所在直线的方程为 整理得,3(1)T, AD13()yx20xy(II)由 解得点 的坐标为 ,63=, (02),因为矩形 两条对角线的交点为 所以 为矩形 外接圆的圆心ABCDM, ABCD又 从而矩形 外接圆的方程为 22(0)()M 2()8xy(III)因为动圆 过点 ,所以 是该圆的半径,又因为动圆 与圆 外切,PNPPM所以 ,即 故点 的轨迹是以 为焦点,实轴长为 的22N, 2双曲线的左支因为实半轴长 ,半焦距 所以虚半轴长 从而动圆 的ac2bcaP圆心的轨迹方程为 21(2)xy2006 北京 19 椭圆
19、C: 的两个焦点为 F1,F2,点 P 在椭圆 C 上,且2(0)abTNOBCMxy学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 19 -121241,|,|.3PFPF()求椭圆 C 的方程;()若直线 l 过圆 x2+y2+4x-2y=0 的圆心 M,交椭圆 C 于 两点,且 A、B 关于点 M 对称,求直线 l,的方程.解:() 因为点 P 在椭圆 C 上,所以 ,a=3.621PFa在 Rt PF1F2 中, 故椭圆的半焦距 c= ,52221F5从而 b2=a2c 2=4, 所以椭圆 C 的方程为 1.49yx(
20、) 解法一:设 A, B 的坐标分别为( x1,y1)、(x 2,y2).已知圆的方程为(x+2) 2+(y1) 2=5,所以圆心 M 的坐标为( 2,1).从而可设直线 l 的方程为 y=k(x+2)+1,代入椭圆 C 的方程得 ( 4+9k2)x 2+(36k2+18k)x+36k2+36k27=0.因为 A, B 关于点 M 对称,所以 解得 ,.94182198k所以直线 l 的方程为 即 8x-9y+25=0. (经检验,所求直线方程符合题意),)2(98xy解法二:已知圆的方程为(x+2) 2+(y1) 2=5,所以圆心 M 的坐标为(2,1).设 A, B 的坐标分别为(x 1,
21、y1),( x2,y2).由题意 x1 x2 且 4921y ,49由得 .0)(9)( 21212121yyxx因为 A、 B 关于点 M 对称,所以 x1+ x2=4, y 1+ y2=2,代入得直线 l 的斜率为 ,21xy98所以直线 l 的方程为 y1 (x+2),即 8x9y+25=0.(经检验,所求直线方程符合题意.)982009 江西 22 如图,已知圆 是:G22()xyr 椭圆的内接 的内切圆, 其中 为椭216xyABCA圆的左顶点.(1)求圆 的半径 ;r(2)过点 作圆 的两条切线交椭圆于(0,)M EF,xyB0CMEG学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa
22、Education Technology(Beijing)Ltd.- 20 -两点,证明:直线 与圆 相切EFG解: (1)设 ,过圆心 作 于 , 交长轴于B02,ry( ) DABCH由 得 , 即 (1) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m GDHA0263r06ry而点 在椭圆上, (2)B02ry( ) 220()14()6161ry由(1)、 (2)式得 ,解得 或 (舍去)2158r3r5(2) 设过点 与圆 相切的直线方程为 : (3)M(0,)24()9xyykx则 ,即 (4),解得231k23650k124941,66k将(3)代入 得 ,则异于零的解为6xy2(1)
23、3x231kx设 , ,则1(,)Fk2()Ek1122,66kk则直线 的斜率为: 211234EFxk于是直线 的方程为: 即21123()66kyx73yx则圆心 到直线 的距离 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 故结论成立.(2,0)FE723916d2009 天津文 22 已知椭圆 2byax( 0a)的两个焦点分别为 )0(,)0,(21cFc,过点)0,(2caE的直线与椭圆相交于点 A,B 两点,且 |2|,/121BAF()求椭圆的离心率()直线 AB 的斜率;()设点 C 与点 A 关于坐标原点对称,直线 上有一点 H(m,n)( 0m)在CAF1的外接圆上,求 mn
24、的值.学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 21 -解:(I)由 |,/2121BFAF,得 21|12AFBE,从而212ca,整理得 23ca,故离心率 3ace(II)解:由(1)知, 22b,所以椭圆的方程可以写为2263cyx设直线 AB 的方程为)(cxky即 )3(cxky由已知设 ),(),21BxA则它们的坐标满足方程组 226)3(cyxk消去 y 整理,得 0627183ckcxk依题意, 3,0)(482c而 2212167,3kcxkx,由题设知,点 B 为线段 AE 的中点,所以 213x
25、联立三式,解得 22219,39kcxkcx,将结果代入韦达定理中解得(III)由(2)知, 23,01cx,当 32k时,得 A )2,0(c由已知得 ),(C线段 1AF的垂直平分线 l 的方程为),2(2cxcy直线 l 与 x 轴的交点)0,2(c是 CAF1的外接圆的圆心,学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 22 -因此外接圆的方程为22)()(cycx直线 BF2的方程为 y,于是点 ),(nmH满足方程组)(2492cmn由 0,解得,35c,故 52当2k时,同理可得2mn(六) 以结果形式立意轨迹
26、问题2009 福建 20 已知椭圆 的中心为直角坐标系 的原点,焦点在 轴上,它的一个项点到两个焦点的CxOyx距离分别是 7 和 1(I)求椭圆 的方程 ;(II)若 为椭圆 的动点, 为过 且垂直于 轴的直线上的点, (e 为椭圆 C 的离心率),PMPxOPM求点 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.解:()设椭圆长半轴长及分别为 a,c,由已知得 解得 a=4,c=3,1,7.ac所以椭圆 C 的方程为 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 21.67xy学大教育科技(北京)有限公司 王杕XueDa Education Technology(Beijing)Ltd.- 23 -()设
27、M(x,y),P(x, ),其中 由已知得1y4,.x221.xye而 ,故 34e2216()9().x由点 P 在椭圆 C 上得 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 2217,6xy代入式并化简得 29,所以点 M 的轨迹方程为 轨迹是两条平行于 x 轴的线段47(4),3yx2007 北京19 如图,矩形 的两条对角线相交于点 ,ABCD(20)M,边所在直线的方程为 点 在 边所在直AB360xy(1)T, AD线上(I)求 边所在直线的方程;D(II)求矩形 外接圆的方程;C(III )若动圆 过点 ,且与矩形 的外接圆外切,P(20)N, BC求动圆 的圆心的轨迹方程TNOABCMxy