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 1 2,C C ,已知它们的方程为 1 2: ( , ) 0, : ( , ) 0C f x y C g x y ,
求曲线 1 2,C C 的交点坐标,即求方程组 ( , ) 0
( , ) 0
f x y
g x y
的实数解.
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 : 0l Ax By C ,圆锥曲线 : ( , ) 0C f x y ,把二者方程联立得到方程组,消去 ( )y x 得到一
个关于 ( )x y 的方程 2 20( 0)ax bx c ay by c .
(1)当 0a 时,
0 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 方程有两个相同的实数解,即直线与圆锥曲线有一个交点;
0 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 b≠0,方程有一个解,此时直线与圆锥曲线有一个交点;
若 b=0,c≠0,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.
2
(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 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y 两个不同的点,
则弦长 2 2 2
2 1 2 1 1 2 1 22
1( ) ( ) 1 | | 1 | | ( 0)=AB x x y y k x x y y kk
.
(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
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的弦, 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,弦中点 M(x0,y0),则 AB 所在直线
的斜率为
2
0
2
0
b xk a y
,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
2
2
b
a
.
(2)AB 为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的弦, 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,弦中点 M(x0,y0),则 AB 所在
直线的斜率为
2
0
2
0
b xk a y
,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
2
2
b
a
.
(3)在抛物线 2 2 ( 0)y px p 中,以 M(x0,y0) 为中点的弦所在直线的斜率
0
pk y
.
3
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 2: 2 ( 0)C y px p 的焦点为 (1,0)F ,抛物线 2: 2 ( 0)E x py p 的焦点为 M .
(1)若过点 M 的直线l 与抛物线 C 有且只有一个交点,求直线 l 的方程;
(2)若直线 MF 与抛物线 C 交于 A , B 两点,求 OAB△ 的面积.
4
【解析】(1)由题意知抛物线 2: 2 ( 0)C y px p 的焦点为 (1,0)F ,抛物线 2: 2 ( 0)E x py p 的焦点为 M ,
所以 2p , (0,1)M ,
1.已知直线 y kx 与双曲线 2 24 16x y .当 k 为何值时,直线与双曲线:
(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:
5
(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 0x
AB
的最小值.
∴ ,
即 ,∴ ,
6
∴ , ,
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 . 学@
(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
2 2
112 4
x y .
(2)由 2 2
112 4
y x m
x y
得 ①.
7
∵直线 与椭圆 交于不同的两点 、 ,∴ ,得 ,
设 、 ,
则 , ,
当 时, ,
此时,线段 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 1y ax 与双曲线 2 23 1x y 相交于 A,B 两点.
(1)当 2a 时,求线段 AB 的长;
(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
8
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)(m>0)为抛物线 y2=4x 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 m=1,k1k2=-1,求△EMN 面积的最小值;
(2)若 k1+k2=1,求证:直线 MN 过定点. 学!
9
典例 6 已知椭圆 E:
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
与 y 轴的正半轴相交于点 M,点 F1,F2 为椭圆的焦点,且 1 2△MF F 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.
(1)直线 MA,MB 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△ABM 的面积的最大值.
【解析】(1)因为 1 2△MF F 是边长为 2 的等边三角形,所以 2c=2,b= c,a=2,
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Δ=(16 k)2-4(3+4k2)×36=48(4k2-9)>0,
所以 k∈(-∞,- )∪( ,+∞),x1+x2= 2
16 3
3 4
k
k
,x1x2= 2
36
3 4k .
则直线 MA,MB 的斜率之积为 kMA·kMB= 1 21 2
1 2 1 2
3 33 3 kx kxy y
x x x x
1 22
1 2
3 3k x xk x x
10
2 2
2 2
2
16 33 33 4 9 36 1
36 36 4
3 4
kk k kk k
k
, 学!
3.已知双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在 x 轴上,离心率 5
2e ,虚轴长为 2 .
(1)求双曲线C 的标准方程;
(2)若直线 :l y kx m 与双曲线C 相交于 ,A B 两点( ,A B 均异于左、右顶点),且以 AB 为直径的
圆过双曲线C 的左顶点 D ,求证:直线l 过定点,并求出定点的坐标.
4.已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yE a ba b
的离心率为 ,右焦点 与抛物线 的焦点重合,左顶点为 ,
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.
11
1.直线 = 与椭圆 = 的位置关系为
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. B.
C. D.
3.设 为抛物线 : 的焦点,过 作倾斜角为 30°的直线交 于 、 两点,则
A. B.16
C.32 D.
4.若平行四边形 内接于椭圆 ,直线 的斜率 ,则直线 的斜率
A. B.
C. D.
5.过双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
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的
交点分别为 B,C,若 2
2AB BC
,则双曲线的渐近线方程为
A.( +1)x+y=0 B.( +1)y-x=0
C.( +1)x±y=0 D.( +1)y±x=0
6.已知 O 是坐标原点,F 是椭圆 + =1 的一个焦点,过 F 且与 x 轴垂直的直线与椭圆交于 M,N 两点,则
cos∠MON 的值为
A. 5
13 B. 5
13
12
C. 2 13
13
D. 2 13
13
7.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
A.10 B.9
C.8 D.7
8.已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yE a ba b
的右焦点为 (3,0)F ,过点 F 的直线交椭圆于 ,A B 两点.若 AB 的
中点坐标为 (1, 1) ,则 E 的方程为
A.
2 2
118 9
x y B.
2 2
136 27
x y
C.
2 2
127 18
x y D.
2 2
145 36
x y
9.已知双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的一条渐近线截椭圆 所得弦长为 ,则此双曲线的离
心率为
A. B.
C. D.
10.过抛物线 上的焦点 ,作直线 与抛物线交于 , 两点,已知 ,则
A.2 B.3
C. D.
11.若椭圆 与直线 有公共点,则该椭圆离心率的取值范围是
A. 10, 2
B. 10, 2
C. 1 ,12
D. 1 ,12
13
12.如图,过抛物线 2 2 ( 0)y px p 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
|AF|=3,则此抛物线的方程为
A. 2 9y x B. 2 6y x
C. 2 3y x D.y2= x
13.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. 1
14
B. 1
14
C. 14
14
D. 14
14
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:
2 2
18 4
y x 的下焦点,交椭圆 C 于 A,B 两点,则弦 AB 的长
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
14
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
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的离心率 6
3e ,焦距是 2 2 .
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线 2( 0)y kx k 与椭圆交于C 、 D 两点, 6 2
5CD ,求 k 的值.
20.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 的面积为 ,求直线 的方程.
15
21.设 A 、B 分别为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左、右项点,双曲线的实轴长为 4 3 ,焦点到渐近
线的距离为 3 .
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线 3 23y x 与双曲线的右支交于 M 、 N 两点,且在双曲线的右支上存在点 D 使
OM ON tOD ,求 t 的值及点 D 的坐标.
22.已知抛物线 2 2 ( 0)y px p 上的点 (3, )T t 到焦点 F 的距离为 4 .
(1)求t , p 的值;
(2)设 A ,B 是抛物线上分别位于 x 轴两侧的两个动点,且 5OA OB ,其中O 为坐标原点.求证:
直线 AB 过定点,并求出该定点的坐标.
16
23.已知点 (1, 2)D 在双曲线 :C
2 2
2 2 1x y
a b
( 0a , 0b )上,且双曲线的一条渐近线的方程是
3 0x y .
(1)求双曲线C 的方程;
(2)若过点 (0,1) 且斜率为 k 的直线l 与双曲线C 有两个不同的交点,求实数 k 的取值范围;
(3)设(2)中直线l 与双曲线C 交于 A B、 两个不同的点,若以线段 AB 为直径的圆经过坐标原点,
求实数 k 的值.
24.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.
17
25.已知抛物线 2
1 : 2 ( 0)C y px p 的焦点 F 以及椭圆
2 2
2 2 2: 1( 0)y xC a ba b
的上、下焦点及左、右
顶点均在圆 2 2: 1O x y 上.
(1)求抛物线 1C 和椭圆 2C 的标准方程;
(2)过点 F 的直线交抛物线 1C 于 ,A B 不同的两点,交 y 轴于点 N ,已知 1NA AF , 2NB BF ,
求证: 1 2 为定值.
26 . 已 知 椭 圆
2 2
2 2: 1( 0)x yC a ba b
的 离 心 率 与 等 轴 双 曲 线 的 离 心 率 互 为 倒 数 关 系 , 直 线
: 2 0l x y 与以原点为圆心,椭圆 C 的短半轴长为半径的圆相切.
(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 1 2 4k k ,证明:直线 AB 过定点 1( , 1)2
.
18
1.(2018 新课标全国Ⅰ理科)设抛物线 2: 4C y x 的焦点为 F ,过点 ( 2,0) 且斜率为 2
3
的直线与C 交于
M , N 两点,则 FM FN
A.5 B.6
C.7 D.8
2.(2018 新课标全国Ⅱ理科)已知 1F , 2F 是椭圆
2 2
2 2 1( 0)x yC a ba b
: 的左,右焦点, A 是C 的左顶
点,点 P 在过 A 且斜率为 3
6
的直线上, 1 2PF F△ 为等腰三角形, 1 2 120F F P ,则C 的离心率为
A. 2
3 B. 1
2
C. 1
3 D. 1
4
3.(2018 新课标全国Ⅰ理科)已知双曲线
2
2: 13
xC y ,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过 F 的直线
与C 的两条渐近线的交点分别为 M , N .若 OMN△ 为直角三角形,则| |MN
A. 3
2 B.3
C. 2 3 D.4
4.(2018 新课标全国Ⅲ理科)已知点 ( 1,1)M 和抛物线 2: 4C y x ,过C 的焦点且斜率为 k 的直线与C 交
于 A , B 两点.若 90AMB ,则 k ________________.
5.(2018 新课标全国Ⅱ理科)设抛物线 2 4C y x: 的焦点为 F ,过 F 且斜率为 ( 0)k k 的直线 l 与C 交
于 A , B 两点,| | 8AB .
(1)求l 的方程;
(2)求过点 A , B 且与C 的准线相切的圆的方程.
19
6.(2018 新课标全国Ⅰ理科)设椭圆
2
2: 12
xC y 的右焦点为 F ,过 F 的直线l 与 C 交于 ,A B 两点,点 M
的坐标为 (2,0) .
(1)当l 与 x 轴垂直时,求直线 AM 的方程;
(2)设O 为坐标原点,证明: OMA OMB .
7.(2018 新课标全国Ⅲ理科)已知斜率为 k 的直线 l 与椭圆
2 2
14 3
x yC : 交于 A , B 两点,线段 AB 的中
点为 1 0M m m , .
(1)证明: 1
2k ;
(2)设 F 为 C 的右焦点, P 为 C 上一点,且 FP FA FB 0
.证明: FA
, FP
, FB
成等差数列,
并求该数列的公差.
8.(2018 北京理科)已知抛物线 2: 2C y px 经过点 (1,2)P .过点 (0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同
的交点 A , B ,且直线 PA 交 y 轴于 M ,直线 PB 交 y 轴于 N .
20
(1)求直线l 的斜率的取值范围;
(2)设O 为原点,QM QO ,QN QO ,求证: 1 1
为定值.
9.(2018 江苏)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆C 过点 1( 3, )2
,焦点 1 2( 3,0), ( 3,0)F F ,圆
O 的直径为 1 2F F .
(1)求椭圆 C 及圆 O 的方程;
(2)设直线 l 与圆 O 相切于第一象限内的点 P.
①若直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,求点 P 的坐标;
②直线 l 与椭圆 C 交于 ,A B 两点.若 OAB△ 的面积为 2 6
7
,求直线 l 的方程.
10.(2018 天津理科)设椭圆
2 2
2 2 1x y
a b
(a>b>0)的左焦点为 F,上顶点为 B.已知椭圆的离心率为 5
3
,
点 A 的坐标为 ( ,0)b ,且 6 2FB AB .
21
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线 l: ( 0)y kx k 与椭圆在第一象限的交点为 P,且 l 与直线 AB 交于点 Q.
若 5 2 sin4
AQ AOQPQ
(O 为原点),求 k 的值.
11.(2017 新课标全国Ⅲ理科)已知抛物线 C:y2=2x,过点(2,0)的直线 l 交 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 (4, 2)P ,求直线 l 与圆 M 的方程.
12.(2017 新课标全国 I 理科)已知椭圆 C:
2 2
2 2 1( )0x y
a b a b ,四点 P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,
3
2
),P4(1, 3
2
)中恰有三点在椭圆 C 上.
22
(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 2 2
1
3 1
x
x y
y a
消去 y 得 2 2(3 ) 2 2 0a x ax .
23
设 1 1( ),A x y , 2 2( ),B x y ,则 1 2 2
2
3
ax x a
, 1 2 2
2
3x x a
.
(1) 2 2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2| | ( ) ( ) (1 )[( ) 4 ]AB x x y y a x x x x
2 2
2 2
2 2 2
2 (1 )(6 )2 8(1 )[( ) ]3 3 |3 |
a aaa a a a
.
当 2a 时,
2 2 2 2
2 2
2 (1 )(6 ) 2 (1 2 )(6 2 )| | 2 10|3 | |3 2 |
a aAB a
.
(2)由题意知,OA⊥OB,则 1 2 1 2 0x x y y ,即 1 2 1 2( 1)( 1) 0x x ax ax ,
即 2
1 2 1 2(1 ) ( ) 1 0a x x a x x ,即 2
2 2
2 2(1 ) 1 03 3
aa aa a
,解得 1a .
所以当以 AB 为直径的圆经过坐标原点时,a 的值为1或 1 .
3.【解析】(1)设双曲线的标准方程为
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
,
由已知得 5 ,2 2,2
c ba
又 2 2 2a b c ,解得 2, 1a b ,
所以双曲线的标准方程为
2
2 14
x y .
(2)设 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,由 2
2 14
y kx m
x y
得 2 2 2(1 4 ) 8 4( 1) 0k x mkx m ,
则
2 2 2 2
1 2 2
2
1 2 2
64 16(1 4 )( 1) 0
8
1 4
4( 1)
1 4
m k k m
mkx x k
mx x k
,
2 2
1 2 1 2 1 2 1 2( )( ) ( )y y kx m kx m k x x mk x x m
2 2
2
4
1 4
m k
k
, 学@
24
4.【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: ,
25
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 A.
2.【答案】D
【解析】∵双曲线的渐近线方程为 y x ,∴当﹣1<k≤1 时,直线与双曲线的右支只有 1 个交点;
当 k≤﹣1 时,直线与双曲线的右支没有交点.
把 1y kx 代入 得 2 2(1 ) 2 5 0k x kx ,
令 2 24 20(1 ) 0k k ,解得 k= 或 k=﹣ (舍去).
∴直线 与双曲线 的右支有两个交点时,1<k< .故选 D.
3.【答案】C
26
【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. .网
4.【答案】B
5.【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
2 2
2 2 2 2
2 2( , )a b a bBC a b a b
, ( , )ab abAB a b a b
.
因为 ,所以
2
2 2
2ab a b
a b a b
,
化简得 +1,则双曲线的渐近线方程为( +1)x±y=0.故选 C.
6.【答案】B
【解析】由题意,a2=4,b2=3,故 c= = =1.
27
不妨设 M(1,y0),N(1,-y0),所以 + =1,解得 y0=± 3
2 ,
所以|MN|=3,|OM|=|ON|= 2 231 ( )2
= .
由余弦定理知
2 2 22 2 2 13 13( ) ( ) 3 52 2cos 2 1313 132 2 2
OM ON MNMON OM ON
,故选 B.
7.【答案】B
8.【答案】A
【解析】由题意设 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,所以
2 2
1 1
2 2
2 2
2 2
2 2
1
1
x y
a b
x y
a b
,整理得 1 2 1 2 1 2
2 2
1 2
0x x y y y y
a x x b
;
因为 AB 的中点坐标为 1, 1 ,所以 1 2 1 22, 2x x y y ;
因为 1 2
1 2
1 0 1
1 3 2AB
y yk x x
,所以 2 2
2 1 2 02a b
,所以 2 22a b ;
因为 2 23c a b ,所以 2 218, 9a b .
所以 E 的方程为
2 2
118 9
x y .故选 A.
9.【答案】B
【解析】双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的一条渐近线不妨设为: ,
28
则 2
2
0
14
bx ay
x y
,可得
2 2
2 2
±2
4
±2
4
ax
a b
by
a b
.
一条渐近线截椭圆 所得弦长为 ,可得
2 2
2 2
4 4 4
4 3
a b
a b
,即 ,解得
.故选 B. 学@
10.【答案】B
11.【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 B.
12.【答案】C
29
是 2 3y x ,选 C.
13.【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 2 22 8
y kx k
x y
消去 y 化简得,(1+2k2)x2-4k2x+2k2-8=0.
设 A(x1,y1),B(x2,y2),则由根与系数的关系可得 x1+x2=
2
2
4
1 2
k
k ,x1x2=
2
2
2 8
1 2
k
k
.
因为 =2 ,所以 x1+2x2=3,
所以 x2=
2
2
3 2
1 2
k
k
,x1= ,
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 k≠0 时,将直线方程与抛物线方程联立得 2
1
4
y kx
y x
,得 y2- y- =0,因而Δ= + =0,即 k=-1.
从而 k=-1 或 0.
15.【答案】 8 2
3
学@
30
16.【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 2 2
2 21 2
1 2 02
x x y y ,整理得
2 2
1 2 1 21 2
2 2
1 2 1 2 1 2
1
2
y y y yy y
x x x x x x
,
即 .
18.【答案】(2,-1)
31
19.【解析】(1)由题意得 2 2 2c ,所以 2 2c ,
又 6
3
c
a
,所以 2 3a , 2 1b ,
所以椭圆的方程为
2
2 13
x y .
(2)设 1 1( , )C x y , 2 2( , )D x y ,
将 2y kx 代入
2
2 13
x y ,整理得 2 2(1 3 ) 12 9 0k x kx ,
所以 2 2(12 ) 36(1 3 ) 0k k ①, 1 2 2
12
1 3
kx x k
, 1 2 2
9
1 3x x k
,
又 2 2
1 2 1 2( ) ( )CD x x y y , 1 2 1 2( )y y k x x ,
所以 2 2
1 2
6 2 1 ( )5 k x x ,
又
2 2
2 2
1 2 1 2 1 2 2 2 2
12 36( ) ( ) 4 (1 3 ) 1 3
kx x x x x x k k
,
代入上式,整理得 4 27 12 27 0k k ,即 2 2(7 9)( 3) 0k k ,
解得 2 9
7k (舍去)或 2 3k ,即 3k ,
经验证, 3k 能使①成立,
故 3k .
20.【解析】(1)设 ,
由定义知 , , ,
故抛物线的方程为 .
(2)设 ,由(1)知 .
若直线 的斜率不存在,则方程为 , 学@
32
故直线 的方程为 或 .
21.【解析】(1)由实轴长为 4 3 ,得 2 3a ,渐近线方程为
2 3
by x ,即 2 3 0bx y ,
因为焦点到渐近线的距离为 3 ,所以
2
3
12
bc
b
,
又 2 2 2 2, 3c b a b ,
所以双曲线的方程为
2 2
112 3
x y .
(2)设 1 1 2 2 0 0( , ), ( , ), ( , )M x y N x y D x y ,
则 1 2 0 1 2 0,x x tx y y ty ,
由 2
1 22 2
3 23 16 3 84 0 16 3
112 3
y x
x x x x
x y
,
所以 1 2 1 2
3 ( ) 4 123y y x x ,所以 0
0
4 3
3
x
y
,
又
2 2
0 0 112 3
x y ,所以 0
0
4 3
3
x
y
,
所以 4t ,所以 (4 3,3)D .
22.【解析】(1)由抛物线的定义得, 3 42
p ,解得 2p ,
33
23.【解析】(1)由题意知,
2 2
1 2 1
3
a b
b
a
,解得
2
2
1
3
1
a
b
.
因此,所求双曲线C 的方程是
2 2
11 1
3
x y ,即 2 23 1x y .
(2)∵直线l 过点 (0,1) 且斜率为 k ,∴直线l 的方程为 1y kx .
由
2 23 1
1
x y
y kx
得 2 2(3 ) 2 2 0k x kx .
∵直线l 与双曲线 C 有两个不同的交点,∴
2
2 2
3 0
( 2 ) 4(3 )( 2) 0
k
k k
,
解得 ( 6, 3) ( 3, 3) ( 3, 6)k .
(3)设直线l 与双曲线C 的交点为 1 1 2 2( , ) ( , )A x y B x y、 ,由(2)可得
1 2 2
1 2 2
2
3
2
3
kx x k
x x k
,
34
24.【解析】(1)设椭圆 的长半轴长、短半轴长、半焦距长分别为 、 、 .
由题设知: . @网
由 ,得 ,则 .
∴椭圆 的方程为 .
(2)过点 ,斜率为 的直线 : ,即 : .
与椭圆 的方程联立,消去 得 ①,
由 与椭圆 有两个不同的交点,知 ,解得 2
2k 或 2
2k .
∴ k 的取值范围是 2 2, ,2 2
.
(3)设 1 1,P x y 、 2 2,Q x y ,可知 1x 、 2x 是①的两根,
35
∴不存在满足题设条件的 .
25.【解析】(1)由 2
1 : 2 ( 0)C y px p 的焦点 ( ,0)2
pF 在圆 2 2: 1O x y 上得
2
14
p ,则 2p .
所以抛物线 1C 的标准方程为 2 4y x .
由椭圆
2 2
2 2 2: 1( 0)y xC a ba b
的上、下焦点 (0, ),(0, )c c 及左、右顶点 ( ,0),( ,0)b b 均在圆
2 2: 1O x y 上,可解得 1b c ,则 2a ,
故椭圆 2C 的标准方程为
2
2 12
yx .
(2)设直线 AB 的方程为 ( 1)( 0)y k x k , 1 1( , )A x y , 2 2( , )B x y ,则 (0, )N k .
由
2 4
( 1)
y x
y k x
消去 y ,得 2 2 2 2(2 4) 0k x k x k ,
则 216 16 0k ,
2
1 2 1 22
2 4 , 1kx x x xk
.
由 1NA AF , 2NB BF ,得 1 1 1(1 )x x , 2 2 2(1 )x x ,
整理得 1 2
1 2
1 2
,1 1
x x
x x
,
36
故 1 2 1 2 1 2
1 2
1 2 1 2 1 2
( ) 2 11 1 1 ( )
x x x x x x
x x x x x x
.
故 1 2 为定值 1 .
26.【解析】(1)易知等轴双曲线的离心率为 2 ,则椭圆的离心率为 1
2
ce a
, 学@
此时直线 AB 的方程为 1
2x ,显然过点 1( , 1)2
.
②若直线 AB 的斜率存在,设直线 AB 的方程为 y kx m ,易知 1m .
设 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,由 2 22 2
y kx m
x y
得 2 2 2(1 2 ) 4 2 2 0k x kmx m ,
则 1 2 2
4
1 2
kmx x k
,
2
1 2 2
2 2
1 2
mx x k
.(1)
∵ 1 2 4k k ,∴ 1 2
1 2
1 1 4y y
x x
,
即 1 2
1 2
1 1 4kx m kx m
x x
,即 1 2
1 2
2 ( 1) 4x xk m x x
.
把(1)代入得 21
kmk m
,则 2( 1)k m ,故 12
km .
37
则直线 AB 的方程为 12
ky kx ,即 1( ) 12y k x ,
故直线 AB 过定点 1( , 1)2
.
直通高考
1.【答案】D
2.【答案】D
【解析】因为 1 2PF F△ 为等腰三角形, 1 2 120F F P ,所以 2 1 2 2PF F F c ,由 AP 的斜率为 3
6
可
得 2
3tan 6PAF ,所以 2
1sin
13
PAF , 2
12cos
13
PAF ,由正弦定理得 2 2
2 2
sin
sin
PF PAF
AF APF
,
所以
2
1 1
2 213 13=π 53 12 1 1sin( )3 2 213 13
c
a c PAF
,所以 4a c , 1
4e ,故选 D.
3.【答案】B
【解析】由题可知双曲线 C 的渐近线的斜率为 3
3
,且右焦点为 (2,0)F ,从而可得 30FON ,
所以直线 MN 的倾斜角为 60或120,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为 60 ,可以得出直线 MN 的
方程为 3( 2)y x ,分别与两条渐近线 3
3y x 和 3
3y x 联立,求得 (3, 3)M , 3 3( , )2 2N ,
所以 2 23 3| | (3 ) ( 3 ) 32 2MN ,故选 B.
4.【答案】2
【解析】设 1 1( , )A x y , 2 2( , )B x y ,则
2
1 1
2
2 2
4
4
y x
y x
,所以 2 2
1 2 1 24 4y y x x ,所以 1 2
1 2 1 2
4y yk x x y y
,
38
取 AB 的中点 0 0( , )M' x y ,分别过点 A , B 作准线 1x 的垂线,垂足分别为 A , B' ,因为
90AMB ,所以 1 1 1| | | | (| | | |) (| | | |)2 2 2MM' AB AF BF AA BB' ,因为 M' 为 AB 的中点,
所以 MM' 平行于 x 轴,因为 1( )1,M ,所以 0 1y ,则 1 2 2y y ,所以 2k .
5.【解析】(1)由题意得 (1,0)F ,l 的方程为 ( 1)( 0)y k x k .设 1 2 21( , ), ( , )A y x yx B ,
6.【解析】(1)由已知得 (1,0)F ,l 的方程为 x=1.
由已知可得,点 A 的坐标为 2(1, )2
或 2(1, )2
,所以 AM 的方程为 2 22y x 或 2 22y x .
(2)当 l 与 x 轴重合时, 0OMA OMB .
当 l 与 x 轴垂直时,OM 为 AB 的垂直平分线,所以 OMA OMB .
当 l 与 x 轴不重合也不垂直时,设 l 的方程为 ( 1)( 0)y k x k , 1 2 21( , ), ( , )A y x yx B ,
则 1 22, 2x x ,直线 MA,MB 的斜率之和为
2
1 2
1 2 2MA MB x x
y yk k .
由 11 22,y k k xy kx k 得 1 2 1 2
1 2(
2 3 ( ) 4
2)( 2)MA MB
x x x xk k
x x
kk k .
将 ( 1)y k x 代入
2
2 12
x y 得 2 2 2 2(2 1) 4 2 2 0k x k x k .
39
所以
2
1 22 1
2
22
4 2 2,2 1 2 1x x xk k
k x k
,则
3
1
3
1
3
2 2 2
4 4 12 8 42 3 ( ) 4 02 1
k k k k kk k k kx x x x
.
从而 0MA MBk k ,故 MA,MB 的倾斜角互补,所以 OMA OMB .
综上, OMA OMB .
7.【解析】(1)设 1 2 21( , ), ( , )A y x yx B ,则
2 2 2 2
1 21 21, 14 3 4 3
y x yx .
两式相减,并由
1
2
2
1y
x
y kx
得 11 2 2 04 3
yx y kx .
由题设知 1 2 1 21,2 2
x yx y m ,于是 3
4k m
.由题设得 30 2m ,故 1
2k .
(2)由题意得 (1,0)F ,设 3 3( , )P x y ,则 3 3 1 1 2 2( 1, ) ( 1, ) ( 1, ) (0,0)y x x yx y .
由(1)及题设得 3 32 1 213 ( ) 1, ( ) 2 0y yx x yx m .
又点 P 在 C 上,所以 3
4m ,从而 3(1, )2P , 3| | 2FP .
于是
2
2 2 2
1
1 1
1 1| | ( 1) ( 1) 3(1 ) 24 2
x xFA x xy ,同理 2| | 2 2
xFB ,
所以 1 2
1| | | | 4 ( ) 32FA FB x x ,故 2 | | | | | |FP FA FB ,即| |,| |,| |FA FP FB
成等差数列.
8.【解析】(1)因为抛物线 2 2y px 经过点 (1,2)P ,
所以 4 2p ,解得 2p ,所以抛物线的方程为 2 4y x .
40
由题意可知直线l 的斜率存在且不为 0 ,设直线l 的方程为 1( 0)y kx k .
由
2 4
1
y x
y kx
可得 2 2 (2 4) 1 0k x k x .
依题意 2 2(2 4) 4 1 0k k ,解得 0k 或 0 1k .
又 PA , PB 与 y 轴相交,故直线l 不过点 (1, 2) .从而 3k . ¥%网
9.【解析】(1)因为椭圆 C 的焦点为 1 2( ) 3,0 , ( 3,0)F F ,可设椭圆 C 的方程为
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
.
又点 1( 3, )2
在椭圆 C 上,所以 2 2
2 2
3 1 1,4
3,
a b
a b
,解得
2
2
4,
1,
a
b
因此椭圆 C 的方程为
2
2 14
x y .
因为圆 O 的直径为 1 2F F ,所以其方程为 2 2 3x y .
(2)①设直线 l 与圆 O 相切于 0 0 0 0( ), ,( 0 0)P x y x y ,则 2 2
0 0 3x y ,
所以直线 l 的方程为 0
0 0
0
( )xy x x yy
,即 0
0 0
3xy xy y
.
41
由
2
2
0
0 0
1,4
3 ,
x y
xy xy y
消去 y,得 2 2 2 2
0 0 0 04 24 36 4 0( )x y x x x y .(*)
因为直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,
所以 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0 0 0( ) ( )( 24 ) (4 4 36 4 8 2 0)4x x y y y x .
因为 0 0, 0x y ,所以 0 02, 1x y .因此点 P 的坐标为 ( 2,1) .
10.【解析】(1)设椭圆的焦距为 2c,由已知有
2
2
5
9
c
a
,又由 a2=b2+c2,可得 2a=3b.
由已知可得, FB a , 2AB b ,由 6 2FB AB ,可得 ab=6,
从而 a=3,b=2,所以椭圆的方程为
2 2
19 4
x y .
(2)设点 P 的坐标为(x1,y1),点 Q 的坐标为(x2,y2).由已知有 y1>y2>0,故 1 2sinPQ AOQ y y .又
因为 2
sin
yAQ OAB
,而∠OAB= π
4
,故 22AQ y .由 5 2 sin4
AQ AOQPQ
,可得 5y1=9y2.
42
由方程组 2 2
19 4
y kx
x y
,
,消去 x,可得 1 2
6
9 4
ky
k
.易知直线 AB 的方程为 x+y–2=0,由方程组
2 0
y kx
x y
,
,消去 x,可得 2
2
1
ky k
.由 5y1=9y2,可得 5(k+1)= 23 9 4k ,两边平方,整理得
256 50 11 0k k ,解得 1
2k ,或 11
28k .
所以 k 的值为 1 11
2 28
或 .
11.【解析】(1)设 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y , : 2l x my .
由(1)可得 1 2 1 24, 4y y x x .
所以 22 1 0m m ,解得 1m 或 1
2m .
当 1m 时,直线 l 的方程为 2 0x y ,圆心 M 的坐标为 (3,1) ,圆 M 的半径为 10 ,圆 M 的方
程为 2 2( 3) ( 1) 10x y .
当 1
2m 时,直线l 的方程为 2 4 0x y ,圆心 M 的坐标为 9 1( , )4 2
,圆 M 的半径为 85
4
,圆
43
M 的方程为 2 29 1 85( ) ( )4 2 16x y .
【名师点睛】直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的
关系;在解决直线与抛物线的位置关系时,要特别注意直线与抛物线的对称轴平行的特殊情况.中点弦问
题,可以利用“点差法”,但不要忘记验证 0 或说明中点在曲线内部.
12.【解析】(1)由于 3P , 4P 两点关于 y 轴对称,故由题设知 C 经过 3P , 4P 两点.
又由 2 2 2 2
1 1 1 3
4a b a b
知,C 不经过点 P1,所以点 P2 在 C 上.
因此
2
2 2
1 1
1 3 14
b
a b
,解得
2
2
4
1
a
b
,故 C 的方程为
2
2 14
x y .
而 1 2
1 2
1 2
1 1y yk k x x
1 2
1 2
1 1kx m kx m
x x
1 2 1 2
1 2
2 ( 1)( )kx x m x x
x x
.
由题设 1 2 1k k ,故 1 2 1 2(2 1) ( 1)( ) 0k x x m x x ,
即
2
2 2
4 4 8(2 1) ( 1) 04 1 4 1
m kmk mk k
,解得 1
2
mk ,
当且仅当 1m 时 0 ,于是 l: 1
2
my x m ,即 11 ( 2)2
my x ,
所以 l 过定点(2, 1 ).
【名师点睛】椭圆的对称性是椭圆的一个重要性质,判断点是否在椭圆上,可以通过这一方法进行判
断;证明直线过定点的关键是设出直线方程,通过一定关系转化,找出两个参数之间的关系式,从而
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可以判断过定点情况.另外,在设直线方程之前,若题设中未告知,则一定要讨论直线斜率不存在和
存在两种情况,其通法是联立方程,求判别式,利用根与系数的关系,再根据题设关系进行化简.