(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.
(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.学科&网
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
.
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.
【解析】(1)联立直线与椭圆的方程,得
2 24 4x y
y x m
,即 ,
由于直线 与椭圆有一个公共点,则
所以 .
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.
【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 ,学.科网
则抛物线 C 的方程为 2 4y x ,抛物线 E 的方程为 2 4x y .
若直线l 的斜率不存在,则易知直线 l 的方程为 0x ;
若直线l 的斜率存在,设为 k ,则直线l 的方程为 1y kx ,
联立 2 4y x ,可得 2 2 (2 4) 1 0k x k x ,
当 0k 时, 1
4x ,满足题意,此时直线l 的方程为 1y ;
当 0k 时, 2 2(2 4) 4 0k k ,解得 1k ,
此时直线l 的方程为 1y x .
综上,直线l 的方程为 0x ,或 1y ,或 1y x .
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:
(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.
(2)设直线 的方程为 ,
代入抛物线方程,得 ,
∵ ,即
2 2
1 1
1 2 14
y y y y ,
∴ ,
即 ,∴ ,
∴ , ,
,
2 2
2 21 2 1 1
0 1 2 1 2
1 2 12 4 4
x x y yx y y y y m ,
∴
2
0
2 2
1
2 1 2
x m
AB m m
,
令 , ,
则 0 1 2
42 1 12 1
x t
AB t t
t
,
当且仅当 1t 时等号成立.
故 0x
AB
的最小值为 2
4
.学科%网
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.
(2)由 2 2
112 4
y x m
x y
得 ①.
∵直线 与椭圆 交于不同的两点 、 ,∴ ,得 ,
设 的中点为 ,则 , ,
当 时, ,
此时,线段 的中垂线方程为 ,即 ,
令 ,得 .学科%网
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
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.
【解析】(1)当 时, 为抛物线 的焦点,
∵ ,∴ .
设直线 的方程为 , ,
由 得 , , .
则 2
1 1
2 21 ,M k k
,同理, ,
∴ 2 2
1 12 2
1 1
1 1 2 11 1 22 2EMNS EM EN k kk k
△ ,
化简得
2
1
1
11 2 2 2 42EMN
kS EM EN k
△ ,
当且仅当 时等号成立.
故 的面积取得最小值,为 4.
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= ,学科*网
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
2 2
2 2
2
16 33 33 4 9 36 1
36 36 4
3 4
kk k kk k
k
,
所以直线 MA,MB 的斜率之积是定值 1
4 .
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.
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
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
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
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.
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.
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.
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
.
1.(2017 新课标全国 II 文科)过抛物线 2: 4C y x 的焦点 F ,且斜率为 3 的直线交C 于点 M ( M 在 x
的轴上方),l 为C 的准线,点 N 在l 上且 MN l ,则 M 到直线 NF 的距离为
A. 5 B. 2 2
C. 2 3 D.3 3
2.(2018 北京文科)已知直线l 过点 (1,0) 且垂直于 x 轴,若l 被抛物线 2 4y ax 截得的线段长为 4 ,则抛
物线的焦点坐标为________________.
3.(2018 新课标全国Ⅰ文科)设抛物线 2 2C y x: ,点 2 0A , , 2 0B , ,过点 A 的直线l 与 C 交于 M ,
N 两点.
(1)当 l 与 x 轴垂直时,求直线 BM 的方程;
(2)证明: ABM ABN∠ ∠ .
4.(2018 新课标全国Ⅱ文科)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.
5.(2018 新课标全国Ⅲ文科)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, )( 0)M 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: 2 | | | | | |FP FA FB .
6.(2018 北京文科)已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yM a ba b
的离心率为 6
3
,焦距为 2 2 .斜率为 k 的直线
l 与椭圆 M 有两个不同的交点 A , B .
(1)求椭圆 M 的方程;
(2)若 1k ,求| |AB 的最大值;
(3)设 ( 2,0)P ,直线 PA 与椭圆 M 的另一个交点为 C,直线 PB 与椭圆 M 的另一个交点为 D .若 C ,
D 和点 7 1( , )4 4Q 共线,求 k .
7.(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.
8.(2018 天津文科)设椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的右顶点为 A,上顶点为 B.已知椭圆的离心率为 5
3
,
| | 13AB .
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线 : ( 0)l y kx k 与椭圆交于 ,P Q 两点,l 与直线 AB 交于点 M,且点 P,M 均在第四象限.若
BPM△ 的面积是 BPQ△ 面积的 2 倍,求 k 的值.
9.(2017 新课标全国Ⅰ文科)设 A,B 为曲线 C:y=
2
4
x 上两点,A 与 B 的横坐标之和为 4.
(1)求直线 AB 的斜率;
(2)设 M 为曲线 C 上一点,C 在 M 处的切线与直线 AB 平行,且 AM BM,求直线 AB 的方程.
变式拓展
1.【解析】由 2 24 16x y
y kx
消去 y 得 2 2(4 ) 16 0k x ①,
当 24 0k ,即 2k 时,方程①无解;学科%网
当 24 0k 时, 2 20 4(4 )( 16) 64(4 )k k ,
当 0 ,即 2 2k 时,方程①有两解;
当 0 ,即 2k 或 2k 时,方程①无解;
当 0 ,且 24 0k 时,这样的 k 值不存在.
综上所述,(1)当 2 2k 时,直线与双曲线有两个公共点;
(2)不存在使直线与双曲线有一个公共点的 k 值;
(3)当 2k 或 2k 时,直线与双曲线没有公共点.
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 .
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: ,
此时 . 学%科网
当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,
设 ,直线 直线
令 ,可知 ,
联立
2 2
1
3 4 12
y k x
x y
,消去 整理得 ,
∴
2 2
1 2 1 22 2
8 4 12,3 4 3 4
k kx x x xk k
.
此时
2
1 2 1 21 2
1 2 1 2 1 2
13636 36 362 2 2 4
k x x x xy yPM PN x x x x x x
2
2( 936 36 27)36k k
.
综上所述, 为定值,且 27PM PN
.
考点冲关
1.【答案】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
4.【答案】B
【解析】设直线 的方程为 , , ,
利用椭圆与平行四边形的对称性可得: .
联立 2 2
14 2
y x t
x y
,消去 y,得 ,
由 ,即 2 2(4 ) 4 3 (2 4) 0t t ,
解得 ( 时不能构成平行四边形),
且 ,
则直线 的斜率 1 2 1 2
2
1 2 1 2 1 2
2 2 2 11 1 4 2
3
y y x x t t tk tx x x x x x
.故选 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.
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
= .学.科网
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: ,
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.学科/网
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
【解析】过点 B 作准线的垂线,垂足为 B1,记准线与 x 轴的交点为 F1,则依题意得 1
1
2
3
BB BC
FF CF
,所以
|BB1|= |FF1|= 2
3
p ,由抛物线的定义得|BF|=|BB1|= 2
3
p .令 A(x1,y1)、B(x2,y2),依题意知 F( ,0),可设直线 l 的
方程为 y=k(x- 2
p ).联立方程
2 2
2
y px
py k x
,消去 y 得 k2x2-p(k2+2)x+ =0,则 x1+x2= ,x1·x2= .
又由抛物线的定义知|AF|=x1+ 2
p ,|BF|=x2+ 2
p ,则可得 + = ,于是有 + = ,解得2p=3,所以此抛物线
的方程是 2 3y x ,选 C.
13.【答案】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
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 .学!科网
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)
【解析】由题意可得,这两条直线的斜率均存在,且不为 0,设 AP:y-1=k(x-1),与抛物线 C:y2=x 联立,消去 x,
得 ky2-y+1-k=0,由根与系数的关系可得, 1
P
ky k
,即 P(( )2, ),同理可得Q((k+1)2,-k-1),所以直线
PQ 的斜率 kPQ= 21 2
k
k k ,所以直线 PQ:(1-k2-2k)y=kx+k2-1.通过对比可知,x=2,y=-1 满足条件,即直线 PQ
恒过定点(2,-1).
(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 .
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
,学科@网
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 ,
所以抛物线的方程为 2 4y x ,
代入点 (3, )T t ,可解得 2 3t .
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
,
又以线段 AB 为直径的圆经过坐标原点,因此, (OA OB O 为坐标原点),
于是, 0OA OB ,即 1 2 1 2 0x x y y ,
即 2
1 2 1 2(1 ) ( ) 1 0k x x k x x ,即
2 2
2 2
2(1 ) 2 1 03 3
k k
k k
,
解得 1k .学#科网
又 1k 满足 23 0k ,且 0 ,
所以,所求实数 k 的值为 1 .
(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,
则 1 2 2
4 2
2 1
kx x k
,
从而 1 2 1 2 2
2 22 2 2 1y y k x x k
,
则 1 2 1 2 2 2
4 2 2 2, ,2 1 2 1
kOP OQ x x y y k k
,
由题设知 2,0A 、 0,1B ,∴ 2,1AB
.
若 OP OQ AB ,则 2 2
8 2 2 02 1 2 1
kOP OQ AB k k
,
得 2 2 2, ,4 2 2k
.
∴不存在满足题设条件的 .
(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
,
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 .
(2)由(1)可知 (0,1)M .
①若直线 AB 的斜率不存在,设方程为 0x x ,则 0 0 0 0( , ), ( , )A x y B x y .
由已知得 0 0
0 0
1 1 4y y
x x
,解得 0
1
2x ,学科&网
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 .
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】C
【解析】由题知 : 3( 1)MF y x ,与抛物线 2 4y x 联立得 23 10 3 0x x ,解得 1 2
1 , 33x x ,
所以 (3,2 3)M ,因为 MN l ,所以 ( 1,2 3)N ,因为 (1,0)F ,所以 : 3( 1)NF y x .
所以 M 到直线 NF 的距离为
2 2
| 3 (3 1) 2 3 | 2 3
( 3) 1
.故选 C.
2.【答案】 (1,0)
【解析】由题意可得,点 (1,2)P 在抛物线上,将 (1,2)P 代入 2 4y ax 中,解得 1a ,所以 2 4y x ,
由抛物线方程可得 2 4p , 2p , 12
p ,所以焦点坐标为 (1,0) .
3.【解析】(1)当 l 与 x 轴垂直时,l 的方程为 x=2,可得 M 的坐标为(2,2)或(2,–2).
所以直线 BM 的方程为 y= 1 12 x 或 1 12y x .
4.【解析】(1)由题意得 F(1,0),l 的方程为 y=k(x–1)(k>0).
设 A(x1,y1),B(x2,y2).
由 2
( 1)
4
y k x
y x
得 2 2 2 2(2 4) 0k x k x k .
216 16 0k ,故
2
1 2 2
2 4kx x k
.
所以
2
1 2 2
4 4( 1) ( 1) kAB AF BF x x k
.
由题设知
2
2
4 4 8k
k
,解得 k=–1(舍去),k=1.
因此 l 的方程为 y=x–1.学#科网
5.【解析】(1)设 1 1( )A x y, , 2 2( )B x y, ,则
2 2
1 1 14 3
x y ,
2 2
2 2 14 3
x y .
两式相减,并由 1 2
1 2
=y y kx x
得 1 2 1 2 04 3
x x y y k .
由题设知 1 2 12
x x , 1 2
2
y y m ,于是 3
4k m
,
由题设得 30 2m ,故 1
2k .
(2)由题意得 F(1,0).设 3 3( )P x y, ,则 3 3 1 1 2 2( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) (0 0)x y x y x y , , , , .
由(1)及题设得 3 1 23 ( ) 1x x x , 3 1 2( ) 2 0y y y m .
又点 P 在 C 上,所以 3
4m ,从而 3(1 )2P , , 3| |= 2FP
uur
.
于是
2
2 2 2 1 1
1 1 1| | ( 1) ( 1) 3(1 ) 24 2
x xFA x y x
uur ,同理 2| |=2 2
xFB
uur
,
所以 1 2
14 ( ) 32FA FB x x
uur uur
,故 2| |=| |+| |FP FA FB
uur uur uur .
6.【解析】(1)由题意得 2 2 2c ,所以 2c ,
又 6
3
ce a
,所以 3a ,所以 2 2 2 1b a c ,所以椭圆 M 的标准方程为
2
2 13
x y .
(3)设 1 1( , )A x y , 2 2( , )B x y , 3 3( , )C x y , 4 4( , )D x y ,则 2 2
1 13 3x y ①, 2 2
2 23 3x y ②,
又 ( 2,0)P ,所以可设 1
1
1 2PA
yk k x
,直线 PA 的方程为 1( 2)y k x ,
由
1
2
2
( 2)
13
y k x
x y
消去 y 可得 2 2 2 2
1 1 1(1 3 ) 12 12 3 0k x k x k ,
则
2
1
1 3 2
1
12
1 3
kx x k
,即
2
1
3 12
1
12
1 3
kx xk
,又 1
1
1 2
yk x
,代入①式可得 1
3
1
7 12
4 7
xx x
,
所以 1
3
14 7
yy x
,所以 1 1
1 1
7 12( , )4 7 4 7
x yC x x
,同理可得 2 2
2 2
7 12( , )4 7 4 7
x yD x x
.
故 3 3
7 1( , )4 4QC x y , 4 4
7 1( , )4 4QD x y ,
因为 , ,Q C D 三点共线,所以 3 4 4 3
7 1 7 1( )( ) ( )( ) 04 4 4 4x y x y ,
将点 ,C D 的坐标代入化简可得 1 2
1 2
1y y
x x
,即 1k .
7.【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
.
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) .
8.【解析】(1)设椭圆的焦距为 2c,由已知得
2
2
5
9
c
a
,又由 2 2 2a b c ,可得 2 3a b .
由 2 2| | 13AB a b ,从而 3, 2a b ,所以椭圆的方程为
2 2
19 4
x y .
(2)设点 P 的坐标为 1 1( , )x y ,点 M 的坐标为 2 2( , )x y ,由题意, 2 1 0x x ,
点Q 的坐标为 1 1( , )x y .由 BPM△ 的面积是 BPQ△ 面积的 2 倍,可得| |=2| |PM PQ ,
从而 2 1 1 12[ ( )]x x x x ,即 2 15x x .学科^网
易知直线 AB 的方程为 2 3 6x y ,由方程组 2 3 6,
,
x y
y kx
消去 y,可得 2
6
3 2x k
.由方程组
2 2
1,9 4
,
x y
y kx
消去 y ,可得 1 2
6
9 4
x
k
.由 2 15x x ,可得 29 4 5(3 2)k k ,两边平方,整理
得 218 25 8 0k k ,解得 8
9k ,或 1
2k .
当 8
9k 时, 2 9 0x ,不合题意,舍去;当 1
2k 时, 2 12x , 1
12
5x ,符合题意.
所以 k 的值为 1
2
.
(2)由
2
4
xy ,得
2
xy' .
设 M(x3,y3),由题设知 3 12
x ,解得 3 2x ,于是 M(2,1).
设直线 AB 的方程为 y x m ,故线段 AB 的中点为 N(2,2+m),|MN|=|m+1|.
将 y x m 代入
2
4
xy 得 2 4 4 0x x m .
当 16( 1) 0m ,即 1m 时, 1,2 2 2 1x m .
从而 1 2| |= 2 | | 4 2( 1)AB x x m .
由题设知| | 2 | |AB MN ,即 4 2( 1) 2( 1)m m ,解得 7m .
所以直线 AB 的方程为 7y x .
【名师点睛】本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系,主要利用根与系数的关系:因为直线的方程
是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化
为一元二次方程问题,故用根与系数的关系及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦
中点问题、弦长问题,可用根与系数的关系直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.学科%网