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第11講圓錐曲線的綜合應(yīng)用與新定義(八種題型)題型一:弦長(zhǎng)問(wèn)題一、單選題1.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過(guò)的直線與的左、右兩支分別交于點(diǎn),且,則的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由,設(shè),利用雙曲線的定義得到,然后設(shè),與雙曲線方程聯(lián)立,利用弦長(zhǎng)公式求解.【詳解】解:因?yàn)椋?,由雙曲線的定義得,解得,則,設(shè),,,聯(lián)立,消去x得,由韋達(dá)定理得:,由,得,解得,所以,,解得,則,故選:D2.(2023·山東菏澤·統(tǒng)考一模)過(guò)拋物線焦點(diǎn)作傾斜角為的直線交拋物線于,則(
)A. B. C.1 D.16【答案】A【分析】點(diǎn)斜式設(shè)出直線l的方程,代入拋物線方程,根據(jù)拋物線的定義,利用韋達(dá)定理來(lái)求解.【詳解】化為標(biāo)準(zhǔn)形式由此知;設(shè)直線l的方程為:,,,根據(jù)拋物線定義知;將,代入,可得,由此代入.故選:A二、多選題3.(2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知F是拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)在拋物線W上,過(guò)點(diǎn)F的兩條互相垂直的直線,分別與拋物線W交于B,C和D,E,過(guò)點(diǎn)A分別作,的垂線,垂足分別為M,N,則(
)A.四邊形面積的最大值為2B.四邊形周長(zhǎng)的最大值為C.為定值D.四邊形面積的最小值為32【答案】ACD【分析】根據(jù)給定條件,求出拋物線的方程,確定四邊形形狀,利用勾股定理及均值不等式計(jì)算判斷A,B;設(shè)出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,求出弦長(zhǎng)即可計(jì)算推理判斷C,D作答.【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上,所以,故,,拋物線的焦點(diǎn)的坐標(biāo)為,因?yàn)?,,所以,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以四邊形面積的最大值為2,故A正確.由,得,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以四邊形周長(zhǎng)的最大值為,故B不正確.設(shè)直線的方程為,聯(lián)立消x得,方程的判別式,設(shè),,則,則,同理得,,C正確.,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,此時(shí),故D正確.故選:ACD.三、填空題4.(2023·陜西榆林·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,直線與雙曲線相交于兩點(diǎn),點(diǎn),以為直徑的圓與相交于兩點(diǎn),若為線段的中點(diǎn),則__________.【答案】2【分析】根據(jù)直線與雙曲線的位置關(guān)系確定交點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)系,利用直線和圓的幾何性質(zhì),即可求得的長(zhǎng).【詳解】解:如圖,由題可知,的坐標(biāo)為,設(shè),聯(lián)立方程組,可得,則,.因?yàn)闉榫€段的中點(diǎn),所以的坐標(biāo)為.又以為直徑的圓與相交于兩點(diǎn),所以,所以,解得,又,所以,所以,故.故答案為:2.5.(2023春·江蘇南通·高三校考開(kāi)學(xué)考試)已知橢圓C:的離心率為,F(xiàn)是左焦點(diǎn),過(guò)F且傾斜角為45°的直線交C于點(diǎn)A,B.設(shè)M,N分別是AF和BF的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,則的面積為_(kāi)_____.【答案】##【分析】設(shè)右焦點(diǎn)為,連接,由中位線知,再由及弦的長(zhǎng)可以求出值,再由長(zhǎng)及原點(diǎn)到的距離求出的面積.【詳解】設(shè)右焦點(diǎn)為,連接,為的中點(diǎn),為中點(diǎn),,同理,,,,,橢圓方程可化為,設(shè)直線,,由得,,,,,,,原點(diǎn)到直線的距離為,所以,故答案為:【點(diǎn)睛】橢圓中兩個(gè)周長(zhǎng)為定值的三角形:若過(guò)橢圓焦點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn),另一焦點(diǎn)為,①周長(zhǎng)為定值;②周長(zhǎng)為定值;這兩個(gè)三角形的邊長(zhǎng)為焦半徑時(shí)可以與橢圓的定義聯(lián)系在一起使用,而三角形的周長(zhǎng)也可以與三角形內(nèi)切圓半徑結(jié)合使用.四、解答題6.(2023·陜西西安·統(tǒng)考一模)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,,Q在準(zhǔn)線上,Q的縱坐標(biāo)為,點(diǎn)M到F與到定點(diǎn)的距離之和的最小值為4.(1)求拋物線C的方程;(2)過(guò)F且斜率為2的直線l與C交于A、B兩點(diǎn),求的面積.【答案】(1);(2).【分析】(1)由已知可推得,求出的坐標(biāo)代入,即可得出關(guān)于的方程,求解即可得出;(2)由已知可求得直線方程為,聯(lián)立直線與拋物線的方程,根據(jù)韋達(dá)定理求出弦長(zhǎng).然后根據(jù)點(diǎn)到直線的距離求出點(diǎn)到直線的距離,即可得出面積.【詳解】(1)由已知可得,,.因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值.又,所以,即,整理可得,因?yàn)?,所?所以,拋物線C的方程為.(2)由(1)知,,所以直線的方程為,.聯(lián)立直線與拋物線的方程可得,.設(shè),,則由韋達(dá)定理可得.所以.又點(diǎn)到直線,即直線的距離為,所以,的面積.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求圓錐曲線中的有關(guān)三角形的面積時(shí),常聯(lián)立直線與曲線的方程,根據(jù)韋達(dá)定理求出弦長(zhǎng).然后根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,求出三角形的高,即可得出.7.(2023秋·江蘇·高三統(tǒng)考期末)如圖,已知橢圓的左?右頂點(diǎn)分別為,點(diǎn)是橢圓上異于的動(dòng)點(diǎn),過(guò)原點(diǎn)平行于的直線與橢圓交于點(diǎn)的中點(diǎn)為點(diǎn),直線與橢圓交于點(diǎn),點(diǎn)在軸的上方.(1)當(dāng)時(shí),求;(2)求的最大值.【答案】(1)(2)10【分析】(1)根據(jù)題意求出,根據(jù)分析出點(diǎn)滿足的方程,求出點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而求出;(2)利用弦長(zhǎng)公式求出和,再利用基本不等式求出最值.【詳解】(1)由題知,設(shè),則,則.因?yàn)椋栽趫A上,又在橢圓上,所以滿足,所以,,所以或(舍去),又在軸上方,所以,所以直線的斜率為,故直線的斜率為,所以直線與直線關(guān)于軸對(duì)稱.設(shè)直線的傾斜角,(2)當(dāng)直線斜率為,則直線,直線,滿足,所以,所以,同理,所以所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取“”,所以的最大值為10.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:解決直線與橢圓的綜合問(wèn)題時(shí),要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長(zhǎng)、斜率、三角形的面積等問(wèn)題.8.(2023·廣東深圳·統(tǒng)考一模)已知雙曲線E:與直線l:相交于A、B兩點(diǎn),M為線段AB的中點(diǎn).(1)當(dāng)k變化時(shí),求點(diǎn)M的軌跡方程;(2)若l與雙曲線E的兩條漸近線分別相交于C、D兩點(diǎn),問(wèn):是否存在實(shí)數(shù)k,使得A、B是線段CD的兩個(gè)三等分點(diǎn)?若存在,求出k的值;若不存在,說(shuō)明理由.【答案】(1),其中或(2)存在,【分析】(1)設(shè),,,聯(lián)立直線l與雙曲線E的方程,消去y,得,根據(jù)已知直線l與雙曲線E相交于A、B兩點(diǎn),得且,即且,由韋達(dá)定理,得,則,,聯(lián)立消去k,得,再根據(jù)的范圍得出的范圍,即可得出答案;(2)設(shè),,根據(jù)雙曲線E的漸近線方程與直線l的方程聯(lián)立即可得出,,則,即線段AB的中點(diǎn)M也是線段CD的中點(diǎn),若A,B為線段CD的兩個(gè)三等分點(diǎn),則,結(jié)合弦長(zhǎng)公式列式得,即可化簡(jiǎn)代入得出,即可解出答案.【詳解】(1)設(shè),,,聯(lián)立直線l與雙曲線E的方程,得,消去y,得.由且,得且.由韋達(dá)定理,得.所以,.由消去k,得.由且,得或.所以,點(diǎn)M的軌跡方程為,其中或.(2)雙曲線E的漸近線方程為.設(shè),,聯(lián)立得,同理可得,因?yàn)?,所以,線段AB的中點(diǎn)M也是線段CD的中點(diǎn).若A,B為線段CD的兩個(gè)三等分點(diǎn),則.即,.而,.所以,,解得,所以,存在實(shí)數(shù),使得A、B是線段CD的兩個(gè)三等分點(diǎn).9.(2023春·江蘇蘇州·高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)已知拋物線的焦點(diǎn)也是離心率為的橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)F.(1)求拋物線與橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)過(guò)F的直線交拋物線于A、B,交橢圓于C、D,且A在B左側(cè),C在D左側(cè),A在C左側(cè).設(shè),,.①當(dāng)時(shí),是否存在直線l,使得a,b,c成等差數(shù)列?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說(shuō)明理由;②若存在直線,使得a,b,c成等差數(shù)列,求的范圍.【答案】(1)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(2)①不存在,理由見(jiàn)解析;②【分析】(1)根據(jù)相同焦點(diǎn)得到,解得,得到答案.(2)設(shè)l:和各點(diǎn)坐標(biāo),聯(lián)立方程利用韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系,計(jì)算,,根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)得到方程,方程無(wú)解得到答案;整理得到,解不等式即可.【詳解】(1)拋物線的焦點(diǎn),橢圓的焦點(diǎn),由于,即,則有,因此,,,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是.(2)①設(shè)l:,,,,,,將直線與拋物線聯(lián)立,則有,,,則,于是,將直線與橢圓聯(lián)立,則有,得到二次方程,,則有,則,,,假設(shè)存在直線l,使得a,b,c成等差數(shù)列,即即有,整理得到,方程無(wú)解,因此不存在l滿足題設(shè).②只需使得方程有解即可.整理得到,故,解得【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查了拋物線和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,等差數(shù)列性質(zhì),直線和拋物線,橢圓的位置關(guān)系,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力,轉(zhuǎn)化能力和綜合應(yīng)用能力,其中,利用韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系,根據(jù)設(shè)而不求的思想,可以簡(jiǎn)化運(yùn)算,是解題的關(guān)鍵,需要熟練掌握.10.(2023·陜西咸陽(yáng)·??家荒#┮阎獧E圓的離心率為,它的四個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形的面積為.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線與圓相切且與橢圓交于、兩點(diǎn),求的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)已知條件可得出關(guān)于、、的方程,解出、的值,可得出橢圓的方程;(2)分析可知,直線不與軸平行或重合,設(shè)直線的方程為,利用直線與圓相切可得出,將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,利用弦長(zhǎng)公式以及基本不等式可求得的最大值.【詳解】(1)解:橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形的面積為,由題意可得,解得,.所以,橢圓的方程為.(2)解:若直線與軸平行或重合,此時(shí)直線與圓相交,不合乎題意,設(shè)直線的方程為,由題意可得,即.聯(lián)立消去得,即,.設(shè)、,則,.所以,.令,則,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,此時(shí),.故的最大值為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中的最值問(wèn)題解決方法一般分兩種:一是幾何法,特別是用圓錐曲線的定義和平面幾何的有關(guān)結(jié)論來(lái)求最值;二是代數(shù)法,常將圓錐曲線的最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)或三角函數(shù)的最值問(wèn)題,然后利用基本不等式、函數(shù)的單調(diào)性或三角函數(shù)的有界性等求最值.11.(2020春·重慶渝中·高三重慶巴蜀中學(xué)??茧A段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離與動(dòng)點(diǎn)到定直線的距離的比值為,記動(dòng)點(diǎn)M的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)若動(dòng)直線l與曲線C相交于A,B兩點(diǎn),且(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求弦長(zhǎng)的取值范圍.【答案】(1);(2).【分析】(1)由兩點(diǎn)距離公式列方程,化簡(jiǎn)整理可得標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)分別討論直線l的斜率k存在與否.其中斜率存在時(shí),設(shè)出直線方程,由,則可由韋達(dá)定理表示并化簡(jiǎn)得方程,最后結(jié)合弦長(zhǎng)公式化簡(jiǎn)結(jié)合基本不等式即得.【詳解】(1)由題意得,,兩邊平方化簡(jiǎn)得,即可整理得曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)i.當(dāng)直線l的斜率k不存在時(shí),由橢圓對(duì)稱性有,又,故為等腰直角三角形,故,代入方程有,則弦長(zhǎng);ii.當(dāng)直線l的斜率k存在時(shí),設(shè)直線l為,聯(lián)立橢圓消y得,∴,,由,即,整理得.從而.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),綜上,弦長(zhǎng)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】直線與圓錐曲線問(wèn)題,討論直線斜率存在與否.其中斜率存在時(shí),設(shè)出直線方程,聯(lián)立圓錐曲線方程,由韋達(dá)定理表示出條件及所求內(nèi)容,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為關(guān)于參數(shù)的函數(shù)問(wèn)題,進(jìn)一步討論.12.(2023秋·云南·高三云南師大附中??茧A段練習(xí))已知點(diǎn)在雙曲線上,的左焦點(diǎn)為,點(diǎn)到的漸近線的距離為1,過(guò)點(diǎn)的直線與的左支交于A,B兩點(diǎn).(1)求的方程;(2)作垂直于軸于點(diǎn),若的外接圓圓心在軸上,求的方程.【答案】(1)(2)【分析】(1)將代入雙曲線方程,結(jié)合焦點(diǎn)到漸近線的距離為1,求出雙曲線方程;(2)根據(jù)l斜率是否存在,分類討論,利用點(diǎn)P為三角形的外心,在線段AB的垂直平分線上,建立等式,解出直線方程.【詳解】(1)由在上,得,由到的漸近線的距離為1得,結(jié)合,解得,,所以的方程為.(2)由題意知,,,當(dāng)直線斜率不存在時(shí),的方程為,則,,此時(shí)為等腰三角形,若的外接圓圓心在軸上,則,因?yàn)?,,不符合題意(舍);當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)的方程為,,,因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為,直線與雙曲線交于兩點(diǎn),所以,因?yàn)榇嬖?,所以,?lián)立,得,所以,,,則線段的中點(diǎn),,設(shè),易知在的垂直平分線上,所以,解得,即,連接,,,所以,由勾股定理知:,又,所以,化簡(jiǎn)得,解得(舍)或,所以的方程為.【點(diǎn)睛】當(dāng)直線斜率存在的情況,注意到雙曲線的漸近線方程為,所以過(guò)雙曲線左焦點(diǎn)的直線與雙曲線交于兩點(diǎn),則.題型二:面積問(wèn)題一、多選題1.(2022秋·山東青島·高三統(tǒng)考期末)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),離心率為的橢圓的左,右焦點(diǎn)分別為,,與曲線恰有三個(gè)交點(diǎn),則(
)A.橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為B.的內(nèi)接正方形面積等于3C.點(diǎn)在上,,則的面積等于1D.曲線與曲線沒(méi)有交點(diǎn)【答案】BCD【分析】由橢圓與余弦函數(shù)都關(guān)于軸對(duì)稱,可得其中一個(gè)交點(diǎn)為,從而可求,根據(jù)離心率求得,從而可判斷A;聯(lián)立,求出,從而可判斷B;設(shè),根據(jù)橢圓的定義可得,又,從而可求,即可求面積,從而可判斷C;設(shè)直線,聯(lián)立,可得直線與橢圓相切,且直線在橢圓的右上方,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)證明???????,從而可判斷D.【詳解】因?yàn)闄E圓與曲線都關(guān)于軸對(duì)稱,且與曲線恰有三個(gè)交點(diǎn),所以其中一個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0.又,所以該交點(diǎn)坐標(biāo)為,所以.因?yàn)闄E圓的離心率為,所以,解得,故橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,故A錯(cuò)誤.橢圓的方程為,設(shè)的內(nèi)接正方形與在第一象限的交點(diǎn)為,設(shè),聯(lián)立,可得,故的內(nèi)接正方形面積為,故B正確.設(shè),因?yàn)辄c(diǎn)W在C上,所以.因?yàn)?,所?所以,解得.所以的面積為,故C正確.設(shè)直線,聯(lián)立,可得,即,,所以直線與橢圓C相切,且直線在橢圓的右上方.設(shè),故,令,可得.當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增.所以,即,即,故函數(shù)的圖象在的上方,所以曲線C與曲線沒(méi)有交點(diǎn),故D正確.故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:(1)由橢圓與余弦函數(shù)都關(guān)于軸對(duì)稱,可得其中一個(gè)交點(diǎn)為;(2)取直線,根據(jù)直線與橢圓的位置關(guān)系及直線與曲線的位置關(guān)系求解.2.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓:的左、右焦點(diǎn)為,,點(diǎn),,為橢圓上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的有(
)A.若的垂直平分線過(guò)點(diǎn),則B.的最小值為C.若,則的面積的最大值為D.若的面積取最大值時(shí)的直線不唯一,則【答案】BCD【分析】若的垂直平分線過(guò)點(diǎn),可得,利用焦半徑公式可求得點(diǎn)坐標(biāo),即可算出,可判斷A錯(cuò)誤;利用橢圓定義和三角形兩邊之和與差的關(guān)系可知當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí)取到最小值為,即B正確;設(shè)出直線方程與橢圓方程聯(lián)立,寫(xiě)出的面積表達(dá)式,再根據(jù)基本不等式即可得出面積最大值,可判斷C;若的面積取最大值時(shí)的直線不唯一,可知面積取最大值時(shí)的取值不唯一,利用基本不等式可得出,進(jìn)而確定的取值范圍即可判斷D.【詳解】由題意可知,,橢圓離心率對(duì)于A,若的垂直平分線過(guò)點(diǎn),則,設(shè),由焦半徑公式可知,,可得,此時(shí),所以A錯(cuò)誤;對(duì)于B,由,,可知,三點(diǎn)共線,如下圖所示:利用橢圓定義可知,,即所以,當(dāng)且僅當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí)等號(hào)成立;所以,即的最小值為,所以B正確;對(duì)于C,若,則即為右焦點(diǎn),設(shè)直線的方程為,聯(lián)立整理得,所以的面積為由于,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,所以的面積,即的面積的最大值為,所以C正確;對(duì)于D,設(shè)直線的方程為聯(lián)立直線和橢圓方程整理得,,即此時(shí)的面積為而若的面積取最大值時(shí)的直線不唯一,所以取最大值時(shí),滿足題意得不止一個(gè),即等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即成立而,時(shí),直線唯一不合題意,所以,又,所以,即D正確.故選:BCD【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:解決圓錐曲線中三角形面積問(wèn)題時(shí),首先利用弦長(zhǎng)公式或分割三角形寫(xiě)出面積表達(dá)式,再合理變形利用基本不等式或?qū)?shù)求得面積最值,利用基本不等式時(shí)要注意等號(hào)成立的條件,即可將問(wèn)題得到解決.二、填空題3.(寧夏銀川一中、云南省昆明市第一中學(xué)2023屆高三聯(lián)合考試一模數(shù)學(xué)(文)試題)橢圓:的左,右焦點(diǎn)分別為,,上頂點(diǎn)為,離心率為,直線將分成面積相等的兩部分,則的取值范圍是_________.【答案】【分析】根據(jù)已知條件求得,根據(jù)直線與軸的交點(diǎn)的位置進(jìn)行分類討論,由此列不等式來(lái)求得的取值范圍.【詳解】依題意,,解得,所以橢圓的方程為,由于,,所以是等腰直角三角形,所以,直線的方程為,直線的方程為,設(shè)直線與的交點(diǎn)為,與軸的交點(diǎn)為,①當(dāng)與重合時(shí),,則,所以,解得.②當(dāng)在之間時(shí),,所以,由解得,,由令,得,所以,所以,整理得,由解得.③當(dāng)在左側(cè),則,,設(shè)直線與的交點(diǎn)為,由解得,因?yàn)?,所以,,所以,所以,所?綜上所述,的取值范圍是.故答案為:【點(diǎn)睛】求解橢圓的方程,關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)已知條件求得,是個(gè)未知數(shù),需要個(gè)條件,其中一個(gè)條件是,另外的兩個(gè)條件由題目給出,如本題中的點(diǎn)坐標(biāo)以及離心率,通過(guò)解方程組可求得,進(jìn)而求得橢圓的方程.4.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知橢圓,斜率為的直線分別交軸負(fù)半軸、軸負(fù)半軸于、兩點(diǎn),交于、兩點(diǎn),點(diǎn)在軸上方,過(guò)點(diǎn)作軸的平行線交于、兩點(diǎn),則面積的最大值為_(kāi)_______.【答案】【分析】設(shè)直線的方程為,根據(jù)題意求得,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),以及,求出點(diǎn)到直線的距離,利用三角形的面積可得出,令,利用導(dǎo)數(shù)法求出函數(shù)在上的最大值,即可得出面積的最大值.【詳解】設(shè)直線的方程為,由題意可知,直線交軸負(fù)半軸于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)、,則,聯(lián)立可得,,由于,解得,因?yàn)?,可得,解方程可得,所以,,所以,,所以,,可得,故,直線的方程為,聯(lián)立可得,所以,,,所以,點(diǎn)到直線的距離為,所以,,令,則,令,其中,則,令,可得,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,,因?yàn)?,故?dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),,則.所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故當(dāng),因?yàn)?,故,?故答案為:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中的最值問(wèn)題解決方法一般分兩種:一是幾何法,特別是用圓錐曲線的定義和平面幾何的有關(guān)結(jié)論來(lái)求最值;二是代數(shù)法,常將圓錐曲線的最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)或三角函數(shù)的最值問(wèn)題,然后利用基本不等式、函數(shù)的單調(diào)性或三角函數(shù)的有界性等求最值.三、解答題5.(2023春·天津武清·高三天津市武清區(qū)楊村第一中學(xué)校考開(kāi)學(xué)考試)已知橢圓的離心率為,短軸長(zhǎng)為.(1)求C的方程;(2)經(jīng)過(guò)橢圓左頂點(diǎn)A且斜率為的直線l與C交于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)E,點(diǎn)P為線段AB的中點(diǎn),若點(diǎn)E關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為H,過(guò)點(diǎn)E作OP(O為坐標(biāo)原點(diǎn))垂直的直線交直線AH于點(diǎn)M,且APM面積為,求k的值.【答案】(1)(2)或1.【分析】(1)根據(jù)題意得出的值,進(jìn)而可得結(jié)果;(2)設(shè)直線l的方程為,將其與橢圓方程聯(lián)立,得出斜率,聯(lián)立方程組得出點(diǎn)的坐標(biāo),利用點(diǎn)到直線距離公式,結(jié)合韋達(dá)定理將面積表示為關(guān)于的方程,解出即可得結(jié)果.【詳解】(1)由題意,知,解得∴橢圓C的方程為.(2)易知,橢圓的左頂點(diǎn),設(shè)直線l的方程為,則由消去y并整理,得.設(shè),∴.∴∴,∴直線EM的斜率為∴直線EM方程為,直線AH的方程為.∴點(diǎn)∴點(diǎn)M到直線的距離為∴∴∵,解得或1.6.(2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知點(diǎn)在橢圓上,直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線?的斜率之和為0.(1)求直線的斜率;(2)求面積的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)首先根據(jù)題意得到橢圓的方程為,設(shè)直線的方程為,再根據(jù)求解即可.(2)根據(jù)題意得到點(diǎn)到直線的距離,,再根據(jù),結(jié)合基本不等式求解即可.【詳解】(1)將點(diǎn)的坐標(biāo)代入橢圓方程得,化簡(jiǎn)得,解得(舍)或,故橢圓的方程為.設(shè),,由題易知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,解得.,即.則,.由,化簡(jiǎn)得,故,整理得,又直線不經(jīng)過(guò)點(diǎn),即,故.(2)由(1)知,直線的方程為,,,所以點(diǎn)到直線的距離,,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立.經(jīng)驗(yàn)證,此時(shí)滿足直線與橢圓相交,故的面積最大為.7.(2023·云南·高三云南師大附中??茧A段練習(xí))在①;②;③面積的最小值為8,這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在橫線上,并解答下列問(wèn)題.(若選擇多個(gè)條件作答,則按第一個(gè)解答計(jì)分)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線與該拋物線交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),_____________.(1)求拋物線的方程;(2)點(diǎn)C在拋物線上,的重心G在y軸上,直線交y軸于點(diǎn)Q(點(diǎn)Q在點(diǎn)F上方).記的面積分別為,求T的取值范圍.【答案】(1)選擇條件見(jiàn)解析,(2)【分析】(1)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線和拋物線方程,利用韋達(dá)定理列方程,解方程得到即可得到拋物線方程;(2)方法一:根據(jù)的中心在軸上得到,根據(jù)點(diǎn)在點(diǎn)上方得到,根據(jù)得到,然后利用換元法和基本不等式求的范圍即可;方法二:設(shè),,根據(jù)為重心得到,根據(jù)點(diǎn)在點(diǎn)上方得到,根據(jù)得到,然后利用換元法和基本不等式求的范圍即可.【詳解】(1)由題得,且直線的斜率存在,設(shè)直線.聯(lián)立方程得,可知恒成立,設(shè),則,,若選條件①,,,∴,故拋物線的方程為.若選條件②,,由拋物線定義得,∴,故拋物線的方程為.若選條件③,,當(dāng)且僅當(dāng)“”時(shí),面積有最小值為,∴,,故拋物線的方程為.(2)解法一:由(1)得拋物線的方程為,,,故,如圖,∵G為重心,∴,且,∴.又,直線.令,得,則,即.令,則,則,∵,∴,當(dāng)且僅當(dāng)“”,即“”時(shí)取等.∴,∴,故.法二:由(1)得拋物線的方程為,,故,,∵A在拋物線上,不妨設(shè),則,∵G為重心,∴,則,又,所以,,,又,直線,令,得,又點(diǎn)Q在點(diǎn)F上方,可知,即.令,則,,∵,∴,當(dāng)且僅當(dāng)“”,即“”時(shí)取等.∴∴,故.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,時(shí)常把兩個(gè)曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關(guān)系,并結(jié)合題設(shè)條件建立有關(guān)參變量的等量關(guān)系.8.(2023·山西忻州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓C:的離心率為,點(diǎn)在橢圓C上.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)點(diǎn)的直線l交橢圓C于P,Q兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),求△OPQ面積的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)離心率的公式,結(jié)合的基本關(guān)系,代入求解即可;(2)直線的方程為,,,,直線與曲線聯(lián)立,的面積,根據(jù)韋達(dá)定理,弦長(zhǎng)公式將三角形面積表示,再根據(jù)基本不等式求解最大值即可.【詳解】(1)由題意可得,解得,故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)直線l的方程為,,,聯(lián)立,整理得,則,即,解得,,.故△OPQ的面積.設(shè),因?yàn)?,所以,所以,因?yàn)椋?,?dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,則,即△OPQ面積的最大值為.9.(2023·安徽蚌埠·統(tǒng)考二模)已知拋物線,點(diǎn)在C上,A關(guān)于動(dòng)點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)記為M,過(guò)M的直線l與C交于,,M為P,Q的中點(diǎn).(1)當(dāng)直線l過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí),求外接圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)求面積的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)由題意解得拋物線方程,設(shè)直線方程,代入拋物線方程,利用M為P,Q的中點(diǎn)解出P,Q的坐標(biāo),利用圓上三點(diǎn)求圓的方程;(2)把面積表示為的函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性求最大值.【詳解】(1)由點(diǎn)在C上,代入,解得,即.因?yàn)镸為A關(guān)于動(dòng)點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),所以.設(shè)直線,聯(lián)立整理得,則,,,由M為P,Q的中點(diǎn),得,故,由,解得,由直線l過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,得,則,解得,,即,,設(shè)外接圓的一般方程,代入,,,解得,,,即,即外接圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由(1)可知,,A到直線的距離為,則面積,,由,解得,當(dāng),,S單調(diào)遞增;當(dāng),,S單調(diào)遞減;故,面積的最大值.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:解答直線與拋物線的題目時(shí),時(shí)常把兩個(gè)曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關(guān)系,并結(jié)合題設(shè)條件建立有關(guān)參變量的等量關(guān)系;最值問(wèn)題經(jīng)常轉(zhuǎn)化成函數(shù)問(wèn)題處理.10.(2023·安徽宿州·統(tǒng)考一模)已知橢圓的左,右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,M為橢圓上異于左右頂點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn),的周長(zhǎng)為.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)點(diǎn)M作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,直線AB交橢圓C于P,Q兩點(diǎn),求的面積的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)橢圓離心率和焦點(diǎn)三角形周長(zhǎng)可求得,即可得出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)易知的軌跡是以O(shè)M為直徑的圓與圓的交點(diǎn),求出AB所在的直線方程,并于橢圓方程聯(lián)立根據(jù)弦長(zhǎng)公式求得的面積的表達(dá)式,再化簡(jiǎn)變形構(gòu)造函數(shù)即可求得其取值范圍.【詳解】(1)設(shè)橢圓焦距為2c,根據(jù)橢圓定義可知,的周長(zhǎng)為,離心率聯(lián)立,解得,,所以,即橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)設(shè)點(diǎn),又為切點(diǎn),可知,所以四點(diǎn)共圓,即在以O(shè)M為直徑的圓上,則以O(shè)M為直徑的圓的方程為,又在圓上,兩式相減得直線AB的方程為,如下圖所示:設(shè),,由,消去y整理后得,,,所以,又點(diǎn)O到直線PQ的距離,設(shè)的面積為S,則,其中,令,則,設(shè),,則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,從而得,于是可得,即的面積的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于根據(jù)過(guò)點(diǎn)M的兩條切線求出切點(diǎn)所在的直線方程,并與橢圓聯(lián)立利用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式求出面積的表達(dá)式,再通過(guò)構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性求面積取值范圍即可.11.(2023·山東·日照一中??寄M預(yù)測(cè))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,斜率為的直線l與雙曲線C交于兩點(diǎn),點(diǎn)在雙曲線C上,且.(1)求的面積;(2)若(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),點(diǎn),記直線的斜率分別為,問(wèn):是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)為定值.·【分析】(1)設(shè),根據(jù)兩點(diǎn)間長(zhǎng)度得出與,即可根據(jù)已知列式解出,即可得出答案;(2)根據(jù)第一問(wèn)得出雙曲線的方程,設(shè),直線l的方程為,根據(jù)韋達(dá)定理得出,即可根據(jù)直線方程得出與,則根基兩點(diǎn)斜率公式得出,化簡(jiǎn)代入即可得出答案.【詳解】(1)依題意可知,,則,,又,所以,解得(舍去),又,所以,則,所以的面積.(2)由(1)可,解得,所以雙曲線C的方程為,設(shè),則,則,,設(shè)直線l的方程為,與雙曲線C的方程聯(lián)立,消去y得:,由,得,由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系得,所以,,則,故為定值.·12.(湖北省七市(州)2023屆高三下學(xué)期3月聯(lián)合統(tǒng)一調(diào)研測(cè)試數(shù)學(xué)試題)已知橢圓的右頂點(diǎn)為A,左焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F作斜率不為零的直線l交橢圓于兩點(diǎn),連接,分別交直線于兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F且垂直于的直線交直線于點(diǎn)R.(1)求證:點(diǎn)R為線段的中點(diǎn);(2)記,,的面積分別為,,,試探究:是否存在實(shí)數(shù)使得?若存在,請(qǐng)求出實(shí)數(shù)的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)證明見(jiàn)解析.(2)存在,.【分析】(1)設(shè)設(shè),,,聯(lián)立橢圓方程,可得根于系數(shù)的關(guān)系式,表示出的坐標(biāo),計(jì)算;繼而求出直線的方程,求得點(diǎn)坐標(biāo),即可證明結(jié)論;(2)利用(1)的分析,求得,進(jìn)而表示出,,計(jì)算的結(jié)果,再求得的表達(dá)式,即可求得與之間的關(guān)系,即可得出結(jié)論.【詳解】(1)證明:由題意知,,設(shè),,,聯(lián)立,得,,則,,直線的方程為,令,得,所以,同理,.所以,直線,令得,所以,則,故點(diǎn)R為線段的中點(diǎn).(2)由(1)知,,又,所以.由(1)知點(diǎn)R為線段的中點(diǎn),故,所以.故存在,使得.【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:解答直線和圓錐曲線的位置關(guān)系類的題目時(shí),解決問(wèn)題的思路想法不是很困難,一般利用直線方程和圓錐曲線方程聯(lián)立,可得根與系數(shù)的關(guān)系,結(jié)合題設(shè)進(jìn)行化簡(jiǎn)求值等,但難點(diǎn)在于計(jì)算的復(fù)雜性,以及計(jì)算量較大,并且大多為字母參數(shù)的運(yùn)算,因此要十分細(xì)心.13.(2023秋·云南昆明·高三昆明市第三中學(xué)??茧A段練習(xí))已知過(guò)點(diǎn)的橢圓的離心率為.如圖所示,過(guò)橢圓右焦點(diǎn)的直線(不與軸重合)與橢圓相交于兩點(diǎn),直線與軸相交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A作,垂足為.(1)求四邊形為坐標(biāo)原點(diǎn)的面積的最大值;(2)求證:直線過(guò)定點(diǎn),并求出點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)最大值為(2)證明見(jiàn)解析,【分析】(1)由題可得橢圓方程為:,則橢圓右焦點(diǎn)為,易知當(dāng)斜率為0時(shí)不合題意,斜率不為0時(shí),設(shè)直線的方程為,,,將直線方程與橢圓方程聯(lián)立,可得四邊形的面積為,后利用韋達(dá)定理及基本不等式可得面積最值;(2)由(1)可得直線BD方程為:,令可得:,化簡(jiǎn)后可得定點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】(1)由題意可得:,解得:,所以橢圓的方程為,則橢圓的右焦點(diǎn)為,當(dāng)直線的斜率等于時(shí)不符合題意;設(shè)直線斜率不為0時(shí),直線方程為,,,由可得:,則,,,所以,所以四邊形的面積為,設(shè),則,所以,因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)即,時(shí),最小值為,所以,因?yàn)?,可得所以四邊形(為坐?biāo)原點(diǎn))的面積的最大值為;(2)因?yàn)?,,所以直線的斜率為,所以直線的方程為:.令可得:.由(1)知:,,則所以,則直線過(guò)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題涉及圓錐曲線中的面積及直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,難度較大.(1)問(wèn)所涉面積表達(dá)式利用韋達(dá)定理整理后多為分式形式,常利用換元,上下同除等手段處理;(2)問(wèn)所涉直線參數(shù)較多,但題目可由對(duì)稱性確定定點(diǎn)在x軸上,故令.14.(2023秋·北京·高三校考期末)已知橢圓的離心率為,以橢圓的任意三個(gè)頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積是.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)為原點(diǎn),A為橢圓的左頂點(diǎn),是橢圓上不同于點(diǎn)A的兩點(diǎn),且直線的斜率之積等于.求與的面積比值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)題干條件得到,,結(jié)合,求出,得到橢圓方程;(2)考慮直線MN斜率存在時(shí),,設(shè)直線MN方程為,聯(lián)立橢圓方程,得到兩根之和,兩根之積,結(jié)合,得到,求出或,排除掉,由得到直線MN經(jīng)過(guò),考慮直線直線MN斜率不存在時(shí),直線MN也經(jīng)過(guò)點(diǎn),從而得到,以與的面積比值為.【詳解】(1)由題意得:,,故,因?yàn)椋?,故,解得:,橢圓C的方程為;(2)若直線MN斜率存在,設(shè)直線MN方程為.由,消去,得.,設(shè),則①,②.由以及,整理,得.將①,②代入上式,整理,得,解得或.當(dāng)時(shí),滿足,直線過(guò);當(dāng)時(shí),滿足,直線過(guò),此時(shí)必有一點(diǎn)為,不妨令坐標(biāo)為,此時(shí),不滿足直線的斜率之積等于.舍去;若直線MN斜率不存在,則直線斜率互為相反數(shù).不妨設(shè),于是直線與橢圓交于,由對(duì)稱性可知直線與橢圓交于.所以直線MN也過(guò).,所以為MN中點(diǎn),即,所以與的面積比值為.【點(diǎn)睛】直線與圓錐曲線結(jié)合問(wèn)題,通常要設(shè)出直線方程,與圓錐曲線聯(lián)立,得到兩根之和,兩根之積,再根據(jù)題目條件列出方程,找到參數(shù)之間的關(guān)系,或是表達(dá)出弦長(zhǎng)或三角形面積,再進(jìn)一步求解,注意考慮直線的斜率存在和不存在兩種情況.題型三:中點(diǎn)弦問(wèn)題一、單選題1.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,過(guò)的直線l交雙曲線C的漸近線于A,B兩點(diǎn),若,(表示的面積),則雙曲線C的離心率的值為(
)A. B. C. D.或【答案】D【分析】以直線斜率是否存在進(jìn)行分類.斜率存在時(shí),直接代入題設(shè)中的式子,求出的值,進(jìn)而求出離心率.斜率不存在時(shí),由題意得出點(diǎn)的軌跡為圓,再利用解出點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)“點(diǎn)差法”求出,進(jìn)而求出離心率即可.【詳解】若直線斜率不存在,不妨設(shè)點(diǎn),則所以,則離心率;若直線斜率存在,設(shè),中點(diǎn),不妨設(shè)M在x軸上方,由,得,故點(diǎn)M在圓上,由,得,則,所以.由得,即.當(dāng)時(shí),,得.當(dāng)時(shí),,矛盾,舍去.綜上所述,或.故選:D.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題是求雙曲線的離心率,在直線斜率不存在時(shí),利用兩點(diǎn)的中點(diǎn),采用“點(diǎn)差法”求出是解題的關(guān)鍵.2.(2022秋·福建泉州·高三福建省南安國(guó)光中學(xué)校考階段練習(xí))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(jiǎn)得②由①②及,解得:,即離心率.故選:C.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題考查求橢圓的離心率,求解離心率在圓錐曲線的考查中是一個(gè)重點(diǎn)也是難點(diǎn),一般求離心率有以下幾種情況:①直接求出,從而求出;②構(gòu)造的齊次式,求出;③采用離心率的定義以及圓錐曲線的定義來(lái)求解;④根據(jù)圓錐曲線的統(tǒng)一定義求解.3.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))橢圓中以點(diǎn)為中點(diǎn)的弦所在直線斜率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】先設(shè)出弦的兩端點(diǎn)的坐標(biāo),分別代入橢圓方程,兩式相減后整理即可求得弦所在的直線的斜率.【詳解】設(shè)弦的兩端點(diǎn)為,,代入橢圓得兩式相減得,即,即,即,即,弦所在的直線的斜率為,故選:A.4.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知A,B在拋物線上,且線段AB的中點(diǎn)為M(1,1),則|AB|=(
)A.4 B.5C. D.【答案】C【分析】設(shè),點(diǎn)差法可得,得到直線AB的方程為,與拋物線聯(lián)立,利用弦長(zhǎng)公式即得解【詳解】由題意,設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M(1,1)故且兩式相減得:故故直線AB的方程為:,即將直線與拋物線聯(lián)立:即則故選:C二、多選題5.(2023春·湖南長(zhǎng)沙·高三長(zhǎng)郡中學(xué)校考階段練習(xí))拋物線的焦點(diǎn)為,過(guò)的直線交拋物線于兩點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上,則下列結(jié)論中正確的是(
)A.若,則的最小值為4B.當(dāng)時(shí),C.若,則的取值范圍為D.在直線上存在點(diǎn),使得【答案】BC【分析】對(duì)A,根據(jù)拋物線的定義轉(zhuǎn)化求解最小值即可;對(duì)B,根據(jù)拋物線的定義,結(jié)合三角函數(shù)關(guān)系可得直線傾斜角,再根據(jù)拋物線焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式求解即可;對(duì)C,根據(jù)拋物線的定義可得,再分析臨界條件求解即可;對(duì)D,【詳解】對(duì)A,如圖,由拋物線的定義,的長(zhǎng)度為到準(zhǔn)線的距離,故的最小值為與到準(zhǔn)線距離之和,故的最小值為到準(zhǔn)線距離,故A錯(cuò)誤;對(duì)B,不妨設(shè)在第一象限,分別過(guò)作準(zhǔn)線的垂線,垂足,作.則根據(jù)拋物線的定義可得,故.故,所以.故B正確;對(duì)C,過(guò)作垂直于準(zhǔn)線,垂足為,則,由圖易得,故隨的增大而增大,當(dāng)時(shí)在點(diǎn)處,此時(shí)取最小值1;當(dāng)與拋物線相切時(shí)最大,此時(shí)設(shè)方程,聯(lián)立有,,此時(shí)解得,不妨設(shè)則方程,此時(shí)傾斜角為,.故的取值范圍為,故C正確;對(duì)D,設(shè),中點(diǎn),故到準(zhǔn)線的距離,又,故,故以為直徑的圓與準(zhǔn)線相切,又滿足的所有點(diǎn)在以為直徑的圓上,易得此圓與無(wú)交點(diǎn),故D錯(cuò)誤;故選:BC三、填空題6.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))過(guò)點(diǎn)作斜率為的直線與雙曲線相交于A,B兩點(diǎn),若M是線段的中點(diǎn),則雙曲線的離心率為_(kāi)__________.【答案】##【分析】利用點(diǎn)差法,結(jié)合是線段的中點(diǎn),斜率為,即可求出雙曲線的離心率.【詳解】解:設(shè),,,,則①,②,是線段的中點(diǎn),,,直線的方程是,,過(guò)點(diǎn)作斜率為的直線與雙曲線相交于,兩點(diǎn),是線段的中點(diǎn),①②兩式相減可得,即,.故答案為:.四、解答題7.(2018·全國(guó)·高考真題)已知斜率為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為.(1)證明:;(2)設(shè)為的右焦點(diǎn),為上一點(diǎn),且.證明:,,成等差數(shù)列,并求該數(shù)列的公差.【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析,公差為或.【分析】(1)方法一:設(shè)而不求,利用點(diǎn)差法進(jìn)行證明.(2)方法一:解出m,進(jìn)而求出點(diǎn)P的坐標(biāo),得到,再由兩點(diǎn)間距離公式表示出,,得到直線的方程,聯(lián)立直線與橢圓方程由韋達(dá)定理進(jìn)行求解.【詳解】(1)[方法一]:【最優(yōu)解】點(diǎn)差法設(shè),則.兩式相減,并由得,由題設(shè)知,于是.①由題設(shè)得,故.[方法二]:【通性通法】常規(guī)設(shè)線設(shè),,當(dāng)時(shí),顯然不滿足題意;由得,,所以,,,即,而,所以,又,所以,,即,解得:.[方法三]:直線與橢圓系的應(yīng)用對(duì)原橢圓作關(guān)于對(duì)稱的橢圓為.兩橢圓方程相減可得,即為的方程,故.又點(diǎn)在橢圓C內(nèi)部可得,解得:.所以.[方法四]:直線參數(shù)方程的應(yīng)用設(shè)l的參數(shù)方程為(為l傾斜角,t為參數(shù))代入橢圓C中得.設(shè)是線段中點(diǎn)A,B對(duì)應(yīng)的參數(shù),是線段中點(diǎn),知得,即.而點(diǎn)在C內(nèi)得,解得:,所以.(2)[方法一]:【通性通法】常規(guī)運(yùn)算+整體思想由題意得,設(shè),則.由(1)及題設(shè)得.又點(diǎn)P在C上,所以,從而,.于是.同理,所以.故,即,,成等差數(shù)列.設(shè)該數(shù)列的公差為d,則.②將代入①得.所以l的方程為,代入C的方程,并整理得.故,代入②解得.所以該數(shù)列的公差為或.[方法二]:硬算由,知點(diǎn)F為的重心,由三角形重心坐標(biāo)公式可得,即.由點(diǎn)P在橢圓上,把坐標(biāo)代入方程解得,即.由(1)有,直線l的方程為,將其與橢圓方程聯(lián)立消去y得,求得,不妨設(shè),所以,,,同理可得,,所以,而,故.即該數(shù)列的公差為或.[方法三]:【最優(yōu)解】焦半徑公式的應(yīng)用因?yàn)榫€段的中點(diǎn)為,得.由,知點(diǎn)F為的重心,由三角形重心坐標(biāo)公式可得,由橢圓方程可知,由橢圓的焦半徑公式得,.所以.由方法二硬算可得,或,從而公差為,即該數(shù)列的公差為或.【整體點(diǎn)評(píng)】(1)方法一:利用點(diǎn)差法找出斜率與中點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,再根據(jù)中點(diǎn)在橢圓內(nèi)得到不等關(guān)系,即可解出,對(duì)于中點(diǎn)問(wèn)題,點(diǎn)差法是解決此類問(wèn)題的常用解法,也是該題的最優(yōu)解;方法二:常規(guī)設(shè)線,通過(guò)聯(lián)立得出根與系數(shù)的關(guān)系(韋達(dá)定理),再根據(jù)即可證出,該法是解決直線與圓錐曲線位置關(guān)系的通性通法.方法三:;類比直線與圓系,采用直線與橢圓系的應(yīng)用,可快速求出公共弦所在直線方程,從而得出斜率,進(jìn)而得證,避免聯(lián)立過(guò)程,適當(dāng)簡(jiǎn)化運(yùn)算;方法四:利用直線的參數(shù)方程以及參數(shù)的幾何意義,聯(lián)立求出斜率;(2)方法一:直接根據(jù)題意運(yùn)算結(jié)合整體思想,是通性通法;方法二:直接硬算,思路直接,計(jì)算量較大;方法三:利用焦半徑公式簡(jiǎn)化運(yùn)算,是該題的最優(yōu)解.8.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓的右焦點(diǎn)為F,直線l與橢圓C交于A,B兩點(diǎn).(1)若,且直線l的斜率為4,求直線(點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率.(2)若直線,的斜率互為相反數(shù),且直線l不與x軸垂直,探究:直線l是否過(guò)定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn)坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1);(2)過(guò)定點(diǎn),﹒【分析】(1)由值M為AB中點(diǎn),由點(diǎn)差法即可得OM的斜率;(2)根據(jù)橢圓對(duì)稱性,結(jié)合已知條件可知l過(guò)定點(diǎn)時(shí),定點(diǎn)應(yīng)該在x軸上,設(shè)定點(diǎn)為(t,0),寫(xiě)出直線方程,聯(lián)立直線與橢圓方程根據(jù)韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系,再由直線,的斜率互為相反數(shù)列出方程,即可求得定點(diǎn)坐標(biāo)﹒(1)設(shè),,依題意,M為線段的中點(diǎn),∵A,B在橢圓C上,故兩式相減可得,則,故,解得.(2)假設(shè)定點(diǎn)存在,根據(jù)橢圓對(duì)稱性,可知該直線所過(guò)定點(diǎn)在x軸上,設(shè)定點(diǎn)坐標(biāo)為,則直線l的方程為,聯(lián)立,消去y整理得,則,.設(shè)直線,的斜率分別為,,由題可知,則.即,∴,,即直線l過(guò)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】解答直線與橢圓的題目時(shí),時(shí)常把兩個(gè)曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關(guān)系,并結(jié)合題設(shè)條件建立有關(guān)參變量的等量關(guān)系.9.(2022·河北石家莊·統(tǒng)考一模)已知拋物線:(),過(guò)點(diǎn)的直線與拋物線交于,兩點(diǎn)(在的左側(cè)),為線段的中點(diǎn).當(dāng)直線斜率為時(shí),中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為.(1)求拋物線的方程;(2)若線段上存在點(diǎn),使得,求點(diǎn)的軌跡方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)設(shè),,由題設(shè)得直線,聯(lián)立拋物線方程,由韋達(dá)定理及中點(diǎn)M縱坐標(biāo)求參數(shù)p,即可得拋物線方程.(2)由,設(shè)、直線為:并聯(lián)立拋物線,根據(jù)根的個(gè)數(shù)、韋達(dá)定理求t的范圍及,再由已知條件可得,結(jié)合在線段上得到關(guān)于t的參數(shù)方程,進(jìn)而可得的軌跡方程.(1)設(shè),,由題意,直線,即.由,消去得:,故,,則拋物線的方程為:.(2)設(shè),由(1),點(diǎn)坐標(biāo)為,由題意,直線得斜率不為0,設(shè)直線為:.聯(lián)立直線與拋物線的:,消去得:,因?yàn)榉匠逃袃蓚€(gè)不等實(shí)根,故或,由韋達(dá)定理知:,因?yàn)椋?,而,,,四點(diǎn)共線,在線段上;所以,化簡(jiǎn)得:,即,所以,,,消去參數(shù)得:.由或,可得:.從而點(diǎn)的軌跡方程為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問(wèn),設(shè)直線聯(lián)立拋物線,應(yīng)用判別式求參數(shù)范圍,由韋達(dá)定理得到相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)與參數(shù)關(guān)系,再由及點(diǎn)共線求得點(diǎn)N橫縱坐標(biāo)關(guān)于t的參數(shù)方程.10.(2022·陜西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓的右焦點(diǎn),且滿足.(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若E上存在M,N兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,且滿足(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求l的方程.【答案】(1)(2)或.【分析】(1)根據(jù)已知等式解方程組,即可求得答案;(2)設(shè)直線方程MN的方程為,并和橢圓方程聯(lián)立,得到根與系數(shù)的關(guān)系式,求出MN中點(diǎn)坐標(biāo),并代入到中,得到關(guān)系式,再結(jié)合,得到,兩關(guān)系式聯(lián)立解得k的值,可得答案(1)由,可得,故解得,故橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為:;(2)由題意可知當(dāng)k=0時(shí),直線為,此時(shí)E上不會(huì)存在M,N兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,不合題意;故設(shè)直線MN的方程為,聯(lián)立,整理得,需滿足,設(shè),則,故,,故MN的中點(diǎn)坐標(biāo)為,即,由于M,N兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,故將該點(diǎn)坐標(biāo)代入中得:,化簡(jiǎn)得:;由可得:,即,所以,化簡(jiǎn)得:,將代入中,可得:,解得或(舍去),當(dāng)時(shí),,滿足,故,所以l的方程為或.【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的求解以及直線和橢圓的位置關(guān)系問(wèn)題,涉及到橢圓上的點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱問(wèn)題,綜合性較強(qiáng),計(jì)算量較大,解答的關(guān)鍵是理清解決問(wèn)題的思路,即聯(lián)立直線和橢圓方程,求得MN中點(diǎn)坐標(biāo),代入得一關(guān)系式,再結(jié)合得另一關(guān)系式,二者結(jié)合解決問(wèn)題.題型四:范圍問(wèn)題一、單選題1.(2021·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知,是橢圓:的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)在上,則的最大值為(
)A.13 B.12 C.9 D.6【答案】C【分析】本題通過(guò)利用橢圓定義得到,借助基本不等式即可得到答案.【詳解】由題,,則,所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立).故選:C.【點(diǎn)睛】2.(2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于兩點(diǎn),若的面積為8,則的焦距的最小值為(
)A.4 B.8 C.16 D.32【答案】B【分析】因?yàn)?,可得雙曲線的漸近線方程是,與直線聯(lián)立方程求得,兩點(diǎn)坐標(biāo),即可求得,根據(jù)的面積為,可得值,根據(jù),結(jié)合均值不等式,即可求得答案.【詳解】雙曲線的漸近線方程是直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點(diǎn)不妨設(shè)為在第一象限,在第四象限聯(lián)立,解得故聯(lián)立,解得故面積為:雙曲線其焦距為當(dāng)且僅當(dāng)取等號(hào)的焦距的最小值:故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了求雙曲線焦距的最值問(wèn)題,解題關(guān)鍵是掌握雙曲線漸近線的定義和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值時(shí),要檢驗(yàn)等號(hào)是否成立,考查了分析能力和計(jì)算能力,屬于中檔題.3.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知P是橢圓上一動(dòng)點(diǎn),,是橢圓的左、右焦點(diǎn),當(dāng)時(shí),;當(dāng)線段的中點(diǎn)落到y(tǒng)軸上時(shí),,則點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】設(shè).先由題意求出橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為..把轉(zhuǎn)化為,由求出,即可求得.【詳解】設(shè).在中,當(dāng)時(shí),由橢圓的定義,余弦定理得:整理得:由三角形的面積公式得:,解得:.因?yàn)榫€段的中點(diǎn)落到y(tǒng)軸上,又O為的中點(diǎn),所以軸,即.由,得,解得:,所以,代入橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程得:.又有,解得:,所以橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為:.所以.因?yàn)?,所?所以.因?yàn)?,?dāng)時(shí),,所以.故選:A.【點(diǎn)睛】解析幾何中與動(dòng)點(diǎn)有關(guān)的最值問(wèn)題一般的求解思路:①幾何法:利用圖形作出對(duì)應(yīng)的線段,利用幾何法求最值;②代數(shù)法:把待求量的函數(shù)表示出來(lái),利用函數(shù)求最值.4.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為F,P為C上一點(diǎn),點(diǎn),,設(shè)取最小值和最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為,,且,則(
)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】A【分析】如圖所示,與拋物線相切時(shí),最小,與拋物線相切時(shí),最大.設(shè)切點(diǎn)為,切線的斜率為,由切線方程得到,即得到韋達(dá)定理,設(shè),化簡(jiǎn)代入韋達(dá)定理得解.【詳解】解:如圖所示,與拋物線相切時(shí),最小,與拋物線相切時(shí),最大.由得,所以.設(shè)切點(diǎn)為,切線的斜率為,所以切線方程為,因?yàn)榍芯€過(guò)點(diǎn),所以,即.因?yàn)橛袃蓚€(gè)切點(diǎn),所以,設(shè),則有,所以,所以,代入韋達(dá)定理得或.因?yàn)?,所?故選:A二、解答題5.(2019·全國(guó)·高考真題)已知點(diǎn)A(?2,0),B(2,0),動(dòng)點(diǎn)M(x,y)滿足直線AM與BM的斜率之積為?.記M的軌跡為曲線C.(1)求C的方程,并說(shuō)明C是什么曲線;(2)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線交C于P,Q兩點(diǎn),點(diǎn)P在第一象限,PE⊥x軸,垂足為E,連結(jié)QE并延長(zhǎng)交C于點(diǎn)G.(i)證明:是直角三角形;(ii)求面積的最大值.【答案】(1)詳見(jiàn)解析(2)詳見(jiàn)解析【分析】(1)分別求出直線AM與BM的斜率,由已知直線AM與BM的斜率之積為?,可以得到等式,化簡(jiǎn)可以求出曲線C的方程,注意直線AM與BM有斜率的條件;(2)(i)設(shè)出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,求出P,Q兩點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而求出點(diǎn)的坐標(biāo),求出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)關(guān)系求出的坐標(biāo),再求出直線的斜率,計(jì)算的值,就可以證明出是直角三角形;(ii)由(i)可知三點(diǎn)坐標(biāo),是直角三角形,求出的長(zhǎng),利用面積公式求出的面積,利用導(dǎo)數(shù)求出面積的最大值.【詳解】(1)直線的斜率為,直線的斜率為,由題意可知:,所以曲線C是以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心,焦點(diǎn)在軸上,不包括左右兩頂點(diǎn)的橢圓,其方程為;(2)(i)[方法一]【分別求得斜率的表達(dá)式利用斜率之積為即可證得題中的結(jié)論】依題意設(shè),直線的斜率為,則,所以.又,所以,進(jìn)而有,即是直角三角形.[方法二]【利用三點(diǎn)共線和點(diǎn)差法真的斜率之積為即可證得題中的結(jié)論】由題意設(shè),則.因?yàn)镼,E,G三點(diǎn)共線,所以,又因?yàn)辄c(diǎn)P,G在橢圓上,所以,兩式相減得,所以,所以.(ii)[方法一]【求得面積函數(shù),然后求導(dǎo)確定最值】設(shè),則直線的方程為,聯(lián)立解得所以直線的方程為.聯(lián)立直線的方程和橢圓C的方程,可得,則,所以.令,即.注意到,得,所以在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),.[方法二]【求得面積表達(dá)式,然后利用基本不等式求最值】設(shè)面積為S.設(shè)直線的方程為,由題意可知,直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,即解得P點(diǎn)的橫坐標(biāo).再由直線的方程和橢圓的方程聯(lián)立,即得,由韋達(dá)定理得.由弦長(zhǎng)公式得,..當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立.[方法三]【利用弦長(zhǎng)公式結(jié)合韋達(dá)定理求得面積表達(dá)式,然后由基本不等式求最值】設(shè)的中點(diǎn)為N,直線的斜率為k,則其方程為.由解得.由(Ⅰ)得.直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立得,.又,從而,進(jìn)而.以下同解法二.【整體點(diǎn)評(píng)】(2)(i)方法一:斜率之積為是證明垂直的核心和關(guān)鍵;方法二:利用三點(diǎn)共線和點(diǎn)差法使得問(wèn)題的處理更加簡(jiǎn)單.(ii)方法一:導(dǎo)數(shù)是求最值的一種重要方法,在求最值的時(shí)候幾乎所有問(wèn)題都可以考慮用導(dǎo)數(shù)求解;方法二:基本不等式要注意一正二定三相等,缺一不可;方法三:使用基本不等式的前提是構(gòu)造解析式使得和或者乘積為定值.6.(2021·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知拋物線的焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線的距離為2.(1)求C的方程;(2)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P在C上,點(diǎn)Q滿足,求直線斜率的最大值.【答案】(1);(2)最大值為.【分析】(1)由拋物線焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的距離即可得解;(2)設(shè),由平面向量的知識(shí)可得,進(jìn)而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解.【詳解】(1)拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為,由題意,該拋物線焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,所以該拋物線的方程為;(2)[方法一]:軌跡方程+基本不等式法設(shè),則,所以,由在拋物線上可得,即,據(jù)此整理可得點(diǎn)的軌跡方程為,所以直線的斜率,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),因?yàn)?,此時(shí),當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立;當(dāng)時(shí),;綜上,直線的斜率的最大值為.[方法二]:【最優(yōu)解】軌跡方程+數(shù)形結(jié)合法同方法一得到點(diǎn)Q的軌跡方程為.設(shè)直線的方程為,則當(dāng)直線與拋物線相切時(shí),其斜率k取到最值.聯(lián)立得,其判別式,解得,所以直線斜率的最大值為.[方法三]:軌跡方程+換元求最值法同方法一得點(diǎn)Q的軌跡方程為.設(shè)直線的斜率為k,則.令,則的對(duì)稱軸為,所以.故直線斜率的最大值為.[方法四]:參數(shù)+基本不等式法由題可設(shè).因?yàn)椋裕谑?,所以則直線的斜率為.當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以直線斜率的最大值為.【整體點(diǎn)評(píng)】方法一根據(jù)向量關(guān)系,利用代點(diǎn)法求得Q的軌跡方程,得到直線OQ的斜率關(guān)于的表達(dá)式,然后利用分類討論,結(jié)合基本不等式求得最大值;方法二同方法一得到點(diǎn)Q的軌跡方程,然后利用數(shù)形結(jié)合法,利用判別式求得直線OQ的斜率的最大值,為最優(yōu)解;方法三同方法一求得Q的軌跡方程,得到直線的斜率k的平方關(guān)于的表達(dá)式,利用換元方法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求得最大值,進(jìn)而得到直線斜率的最大值;方法四利用參數(shù)法,由題可設(shè),求得x,y關(guān)于的參數(shù)表達(dá)式,得到直線的斜率關(guān)于的表達(dá)式,結(jié)合使用基本不等式,求得直線斜率的最大值.7.(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為F,點(diǎn),過(guò)F的直線交C于M,N兩點(diǎn).當(dāng)直線MD垂直于x軸時(shí),.(1)求C的方程;(2)設(shè)直線與C的另一個(gè)交點(diǎn)分別為A,B,記直線的傾斜角分別為.當(dāng)取得最大值時(shí),求直線AB的方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)由拋物線的定義可得,即可得解;(2)法一:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)及直線,由韋達(dá)定理及斜率公式可得,再由差角的正切公式及基本不等式可得,設(shè)直線,結(jié)合韋達(dá)定理可解.【詳解】(1)拋物線的準(zhǔn)線為,當(dāng)與x軸垂直時(shí),點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為p,此時(shí),所以,所以拋物線C的方程為;(2)[方法一]:【最優(yōu)解】直線方程橫截式設(shè),直線,由可得,,由斜率公式可得,,直線,代入拋物線方程可得,,所以,同理可得,所以又因?yàn)橹本€MN、AB的傾斜角分別為,所以,若要使最大,則,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)最大時(shí),,設(shè)直線,代入拋物線方程可得,,所以,所以直線.[方法二]:直線方程點(diǎn)斜式由題可知,直線MN的斜率存在.設(shè),直線由得:,,同理,.直線MD:,代入拋物線方程可得:,同理,.代入拋物線方程可得:,所以,同理可得,由斜率公式可得:(下同方法一)若要使最大,則,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)最大時(shí),,設(shè)直線,代入拋物線方程可得,,所以,所以直線.[方法三]:三點(diǎn)共線設(shè),設(shè),若P、M、N三點(diǎn)共線,由所以,化簡(jiǎn)得,反之,若,可得MN過(guò)定點(diǎn)因此,由M、N、F三點(diǎn)共線,得,
由M、D、A三點(diǎn)共線,得,
由N、D、B三點(diǎn)共線,得,則,AB過(guò)定點(diǎn)(4,0)(下同方法一)若要使最大,則,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)最大時(shí),,所以直線.【整體點(diǎn)評(píng)】(2)法一:利用直線方程橫截式,簡(jiǎn)化了聯(lián)立方程的運(yùn)算,通過(guò)尋找直線的斜率關(guān)系,由基本不等式即可求出直線AB的斜率,再根據(jù)韋達(dá)定理求出直線方程,是該題的最優(yōu)解,也是通性通法;法二:常規(guī)設(shè)直線方程點(diǎn)斜式,解題過(guò)程同解法一;法三:通過(guò)設(shè)點(diǎn)由三點(diǎn)共線尋找縱坐標(biāo)關(guān)系,快速找到直線過(guò)定點(diǎn),省去聯(lián)立過(guò)程,也不失為一種簡(jiǎn)化運(yùn)算的好方法.8.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖,已知橢圓.設(shè)A,B是橢圓上異于的兩點(diǎn),且點(diǎn)在線段上,直線分別交直線于C,D兩點(diǎn).(1)求點(diǎn)P到橢圓上點(diǎn)的距離的最大值;(2)求的最小值.【答案】(1);(2).【分析】(1)設(shè)是橢圓上任意一點(diǎn),再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式求出,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出;(2)設(shè)直線與橢圓方程聯(lián)立可得,再將直線方程與的方程分別聯(lián)立,可解得點(diǎn)的坐標(biāo),再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式求出,最后代入化簡(jiǎn)可得,由柯西不等式即可求出最小值.【詳解】(1)設(shè)是橢圓上任意一點(diǎn),,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故的最大值是.(2)設(shè)直線,直線方程與橢圓聯(lián)立,可得,設(shè),所以,因?yàn)橹本€與直線交于,則,同理可得,.則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故的最小值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查最值的計(jì)算,第一問(wèn)利用橢圓的參數(shù)方程以及二次函數(shù)的性質(zhì)較好解決,第二問(wèn)思路簡(jiǎn)單,運(yùn)算量較大,求最值的過(guò)程中還使用到柯西不等式求最值,對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高,屬于較難題.題型五:定點(diǎn)問(wèn)題一、解答題1.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)在橢圓上,橢圓C的左右焦點(diǎn)分別為,,的面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)點(diǎn)A,B在橢圓C上,直線PA,PB均與圓相切,記直線PA,PB的斜率分別為,.(i)證明:;(ii)證明:直線AB過(guò)定點(diǎn).【答案】(1)(2)(i)證明見(jiàn)解析;(ii)證明見(jiàn)解析【分析】(1)利用,結(jié)合三角形的面積公式,求出,即可求橢圓的方程.(2)(i)設(shè)直線的方程為,直線的方程為,由題意可知,可得是方程的兩根,利用韋達(dá)定理即可證明.(ii)設(shè)直線的方程為,代入橢圓方程,利用韋達(dá)定理,結(jié)合,可得與的關(guān)系式,即可證明直線過(guò)定點(diǎn).【詳解】(1)解:由題知,,的面積等于,所以,解得,,所以,橢圓C的方程為.(2)(i)設(shè)直線PA的方程為,直線PB的方程為,由題知,所以,所以,同理,,所以,是方程的兩根,所以.(ii)設(shè),,設(shè)直線AB的方程為,將代入得,所以,①,②所以,③,④又因?yàn)椋輰ⅱ佗冖邰艽擘?,化?jiǎn)得,所以,所以,若,則直線,此時(shí)AB過(guò)點(diǎn)P,舍去.若,則直線,此時(shí)AB恒過(guò)點(diǎn),所以直線AB過(guò)定點(diǎn).2.(2019·北京·高考真題)已知拋物線C:x2=?2py經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,?1).(Ⅰ)求拋物線C的方程及其準(zhǔn)線方程;(Ⅱ)設(shè)O為原點(diǎn),過(guò)拋物線C的焦點(diǎn)作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點(diǎn)M,N,直線y=?1分別交直線OM,ON于點(diǎn)A和點(diǎn)B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)見(jiàn)解析.【分析】(Ⅰ)由題意結(jié)合點(diǎn)的坐標(biāo)可得拋物線方程,進(jìn)一步可得準(zhǔn)線方程;(Ⅱ)聯(lián)立準(zhǔn)線方程和拋物線方程,結(jié)合韋達(dá)定理可得圓心坐標(biāo)和圓的半徑,從而確定圓的方程,最后令x=0即可證得題中的結(jié)論.【詳解】(Ⅰ)將點(diǎn)代入拋物線方程:可得:,故拋物線方程為:,其準(zhǔn)線方程為:.(Ⅱ)很明顯直線的斜率存在,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,設(shè)直線方程為,與拋物線方程聯(lián)立可得:.故:.設(shè),則,直線的方程為,與聯(lián)立可得:,同理可得,易知以AB為直徑的圓的圓心坐標(biāo)為:,圓的半徑為:,且:,,則圓的方程為:,令整理可得:,解得:,即以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線方程的求解與準(zhǔn)線方程的確定,直線與拋物線的位置關(guān)系,圓的方程的求解及其應(yīng)用等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.3.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓C:(a>b>0)的左?右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)滿足,且的面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)橢圓C的上頂點(diǎn)為P,不過(guò)點(diǎn)P的直線l交C于A,B兩點(diǎn),若,證明直線l恒過(guò)定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析.【分析】(1)由可得,由題意點(diǎn)在橢圓上,將點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓,結(jié)合可得答案.(2)由題意,根據(jù)條件直線的斜率必存在,設(shè)直線的方程為,,將直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,得出韋達(dá)定理,由,則,將韋達(dá)定理代入,可得出答案.(1)由,則,所以又,則點(diǎn)在橢圓上所以,又聯(lián)立解得所以橢圓C的方程;(2)由題意,根據(jù)條件直線的斜率必存在設(shè)直線的方程為,由,得所以(*)由,則所以,即,即或(舍)將代入(*)成立.所以直線的方程為,所以直線恒過(guò)點(diǎn)4.(2019·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知曲線C:y=,D為直線y=上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)D作C的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B.(1)證明:直線AB過(guò)定點(diǎn):(2)若以E(0,)為圓心的圓與直線AB相切,且切點(diǎn)為線段AB的中點(diǎn),求四邊形ADBE的面積.【答案】(1)見(jiàn)詳解;(2)3或.【分析】(1)可設(shè),,然后求出A,B兩點(diǎn)處的切線方程,比如:,又因?yàn)橐灿蓄愃频男问?,從而求出帶參?shù)直線方程,最后求出它所過(guò)的定點(diǎn).(2)由(1)得帶參數(shù)的直線方程和拋物線方程聯(lián)立,再通過(guò)為線段的中點(diǎn),得出的值,從而求出坐標(biāo)和的值,分別為點(diǎn)到直線的距離,則,結(jié)合弦長(zhǎng)公式和韋達(dá)定理代入求解即可.【詳解】(1)證明:設(shè),,則.又因?yàn)?,所?則切線DA的斜率為,故,整理得.設(shè),同理得.,都滿足直線方程.于是直線過(guò)點(diǎn),而兩個(gè)不同的點(diǎn)確定一條直線,所以直線方程為.即,當(dāng)時(shí)等式恒成立.所以直線恒過(guò)定點(diǎn).(2)[方法一]【最優(yōu)解:利用公共邊結(jié)合韋達(dá)定理求面積】設(shè)的中點(diǎn)為G,,則,,.由,得,將代入上式并整理得,因?yàn)?,所以或.由?)知,所以軸,則(設(shè)).當(dāng)時(shí),,即;當(dāng)時(shí),,即,.綜上,四邊形的面積為3或.[方法二]【利用弦長(zhǎng)公式結(jié)合面積公式求面積】設(shè),由(1)知拋物線的焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為.由拋物線的定義,得.線段的中點(diǎn)為.當(dāng)時(shí),軸,,;當(dāng)時(shí),,由,得,即.所以,直線的方程為.根據(jù)對(duì)稱性考慮點(diǎn)和直線的方程即可.E到直線的距離為,D到直線的距離為.所以.綜上,四邊形的面積為3或.[方法三]【結(jié)合拋物線的光學(xué)性質(zhì)求面積】圖5中,由拋物線的光學(xué)性質(zhì)易得,又,所以.因?yàn)椋?,所以,所以.同理,所以,即點(diǎn)D為中點(diǎn).圖6中已去掉坐標(biāo)系和拋物線,并延長(zhǎng)于點(diǎn)H.因?yàn)?,所以.又因?yàn)镚,D分別為的中點(diǎn),所以,故為平行四邊形,從而.因?yàn)榍?,所以I為的中點(diǎn),從而..當(dāng)直線平行于準(zhǔn)線時(shí),易得.綜上,四邊形的面積為3或.[方法四]【結(jié)合弦長(zhǎng)公式和向量的運(yùn)算求面積】由(1)得直線的方程為.由,可得,于是.設(shè)分別為點(diǎn)到直線的距離,則.因此,四邊形ADBE的面積.設(shè)M為線段AB的中點(diǎn),則,由于,而,與向量平行,所以,解得或.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí)因此,四邊形的面積為3或.【整體點(diǎn)評(píng)】(2)方法一:利用公共邊將一個(gè)三角形的面積分割為兩個(gè)三角形的面積進(jìn)行計(jì)算是一種常用且有效的方法;方法二:面積公式是計(jì)算三角形面積的最基本方法;方法三:平穩(wěn)的光學(xué)性質(zhì)和相似、全等三角形的應(yīng)用要求幾何技巧比較高,計(jì)算量較少;方法四:弦長(zhǎng)公式結(jié)合向量體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用.5.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,且過(guò)點(diǎn)(1)求的方程:(2)設(shè)直線交軸于點(diǎn),交C于不同兩點(diǎn),,點(diǎn)與關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,,為垂足.問(wèn):是否存在定點(diǎn),使得為定值?【答案】(1)(2)存在【分析】(1)利用待定系數(shù)法求方程;(2)聯(lián)立方程組,結(jié)合韋達(dá)定理可得直線恒過(guò)定點(diǎn),進(jìn)而求解.(1)依題意知,即所以的方程可化為,將點(diǎn)代入得,解得,所以橢圓方程為;(2)設(shè)點(diǎn),,聯(lián)立得,,,解得,,,注意到,,三點(diǎn)共線,,又當(dāng),解得,因?yàn)?,所以,此時(shí),滿足,故存在定點(diǎn),使得等于定值.【點(diǎn)睛】解決直線與橢圓的綜合問(wèn)題時(shí),要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長(zhǎng)、斜率、三角形的面積等問(wèn)題.6.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))生活中,橢圓有很多光學(xué)性質(zhì),如從橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)出發(fā)的光線射到橢圓鏡面后反射,反射光線經(jīng)過(guò)另一個(gè)焦點(diǎn).現(xiàn)橢圓C的焦點(diǎn)在y軸上,中心在坐標(biāo)原點(diǎn),從下焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)過(guò)橢圓鏡面反射到上焦點(diǎn),這束光線的總長(zhǎng)度為4,且反射點(diǎn)與焦點(diǎn)構(gòu)成的三角形面積最大值為,已知橢圓的離心率e.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若從橢圓C中心O出發(fā)的兩束光線OM、ON,分別穿過(guò)橢圓上的A、B點(diǎn)后射到直線上的M、N兩點(diǎn),若AB連線過(guò)橢圓的上焦點(diǎn),試問(wèn),直線BM與直線AN能交于一定點(diǎn)嗎?若能,求出此定點(diǎn):若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)能,定點(diǎn)為(0,)【分析】(1)由條件列方程求可得橢圓方程;(2)聯(lián)立方程組,利用設(shè)而不求法結(jié)論完成證明.【詳解】(1)由已知可設(shè)橢圓方程為,則,,又所以,故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(2)設(shè)AB方程為,由,得,設(shè),則..由對(duì)稱性知,若定點(diǎn)存在,則直線BM與直線AN交于y軸上的定點(diǎn),由得,則直線BM方程為,令,則又,則,所以,直線BM過(guò)定點(diǎn)(0,),同理直線AN也過(guò)定點(diǎn).則點(diǎn)(0,)即為所求點(diǎn).【點(diǎn)睛】解決直線與橢圓的綜合問(wèn)題時(shí),要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長(zhǎng)、斜率、三角形的面積等問(wèn)題.7.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線l交拋物線C于A,B兩點(diǎn),當(dāng)軸時(shí),.(1)求拋物線C的方程;(2)若直線l交y軸于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D且垂直于y軸的直線交拋物線C于點(diǎn)P,直線PF交拋物線C于另一點(diǎn)Q.①是否存在定點(diǎn)M,使得四邊形AQBM為平行四邊形?若存在,求出定點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.②求證:為定值.【答案】(1)(2)①存在,;②證明見(jiàn)解析【分析】(1)根據(jù)當(dāng)軸時(shí),易得,求出,即可得出答案;(2)①設(shè)直線l的方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,消,設(shè),,利用韋達(dá)定理求得,從而可求得線段AB的中點(diǎn)N的坐標(biāo)連接QM,若四邊形AQBM為平行四邊形,則N是QM的中點(diǎn),求得點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)直線PQ的方程為,代入拋物線C的方程,利用韋達(dá)定理可求的點(diǎn)的坐標(biāo),從而可求得點(diǎn)的坐標(biāo);②利用點(diǎn)到直線的距離公式求得點(diǎn)到直線的距離,再利用弦長(zhǎng)公式求得,從而可求的,同理可得,從而可得出結(jié)論.(1)解:當(dāng)軸時(shí),易得,所以,解得,所以拋物線C的方程為;(2)①解:易知直線l的斜率存在且不為0,設(shè)直線l的方程為,代入拋物線C的方程,并整理得,設(shè),,由根與系數(shù)的關(guān)系得,.所以,所以線段AB的中點(diǎn)N的坐標(biāo)為,連接QM,若四邊形AQBM為平行四邊形,則N是QM的中點(diǎn),易知,因此,設(shè)直線PQ的方程為,代入拋物線C的方程,整理得,所以,故,因此,故可得,,故點(diǎn)M的坐標(biāo)為,因此存在定點(diǎn),使得四邊形AQBM為平行四邊形;②證明:點(diǎn)到直線的距離,由,,可得,因此,
同理可得,所以,為定值.【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和直線與拋物線的位置關(guān)系,考查了拋物線中的存在性問(wèn)題和定值問(wèn)題,考查了學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和計(jì)算能力,難度較大.8.(2022·遼寧·校聯(lián)考一模)已知點(diǎn),在拋物線上,,分別為過(guò)點(diǎn)A,B且與拋物線E相切的直線,,相交于點(diǎn).條件①:點(diǎn)M在拋物線E的準(zhǔn)線上;條件②:;條件③:直線AB經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F.(1)在上述三個(gè)條件中任選一個(gè)作為已知條件,另外兩個(gè)作為結(jié)論,構(gòu)成命題,并證明該命題成立;(2)若,直線與拋物線E交于C、D兩點(diǎn),試問(wèn):在x軸正半軸上是否存在一點(diǎn)N,使得的外心在拋物線E上?若存在,求N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)存在,【分析】(1)求導(dǎo)寫(xiě)出點(diǎn)A,B處的切線方程,寫(xiě)出準(zhǔn)線方程及焦點(diǎn)坐標(biāo),若選擇①作為條件,設(shè)出點(diǎn)M的坐標(biāo),表示出直線AB聯(lián)立拋物線證明;若選擇②作為條件,先求出,進(jìn)而證明;若選擇③作為條件,設(shè)出直線AB聯(lián)立拋物線證明.(2)假設(shè)存在,求出于CD的中垂線聯(lián)立拋物線先解出外心坐標(biāo),再去反推點(diǎn)N的坐標(biāo).(1)由題意,拋物線化為,則,則的切線斜率,所以的方程為,將代入,化簡(jiǎn)整理得同理可得的方程為拋物線的準(zhǔn)線為,焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為若選擇①作為條件,②③作為結(jié)論,證明如下:因?yàn)辄c(diǎn)M在拋物線E的準(zhǔn)線上,可設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為,又,相交于點(diǎn)M,所以,點(diǎn)A,B坐標(biāo)滿足方程,即,直線AB的方程為,進(jìn)而直線AB經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn),③得證又,消去y整理得,所以設(shè)直線、的斜率分別為,,有,所以,②得證.若選擇②作為條件,①③作為結(jié)論,證明如下:因?yàn)?,設(shè)直線、的斜率分別為,,有,即又,相交于點(diǎn)M,所以,解得,所以點(diǎn)M在拋物線E的準(zhǔn)線上,①得證設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為,所以,點(diǎn)A,B的坐標(biāo)滿足方程,即直線AB的方程為,進(jìn)而直線AB經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn),③得證.若選擇③作為條件,①②作為結(jié)論,證明如下:直線AB經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F,設(shè)直線AB的方程為,所以消去y整理得,所以,設(shè)直線、的斜率分別為,,有,所以,②得證又,相交于點(diǎn)M,所以,解得,所以點(diǎn)M在拋物線E的準(zhǔn)線上,①得證.(2)假設(shè)存在點(diǎn),由,可得,所以,,設(shè)線段CD的中點(diǎn)為,則,,進(jìn)而線段CD的中垂線方程為,即,聯(lián)立,得,解得或4,從而的外心的坐標(biāo)為或,又,,若Q的坐標(biāo)為,所以,則因?yàn)?,所以若Q的坐標(biāo)為,,則,則Q的坐標(biāo)不可能為,故在x軸的正半軸上存在一點(diǎn),使得的外心在拋物線E上.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵點(diǎn)在于假設(shè)點(diǎn)的存在,求出的中垂線方程,聯(lián)立拋物線求出外心坐標(biāo),再通過(guò)到三角形頂點(diǎn)距離相等解出點(diǎn)的坐標(biāo)即可.9.(2022·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知圓與x軸交于A,B兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P滿足直線與直線的斜率之乘積為.(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡E的方程;(2)過(guò)點(diǎn)的直線l與曲線E交于M,N兩點(diǎn),則在x軸上是否存在定點(diǎn)Q,使得的值為定值?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)和該定值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1),;(2)存在點(diǎn)使得為定值,理由見(jiàn)解析;【分析】(1)設(shè)出動(dòng)點(diǎn),利用直接法求解軌跡方程;(2)先求出直線l斜率為0時(shí)不合題意,得到直線斜率不等于0,從而設(shè)出直線l的方程,聯(lián)立第一問(wèn)求出的軌跡方程,利用韋達(dá)定理得到兩根之和,兩根之積,設(shè)出,求解,化簡(jiǎn)整理得到,從而得到存在點(diǎn)使得為定值.(1)令得:,不妨設(shè),,則,整理得:,;動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程E為,;(2)存在點(diǎn),使得為定值,理由如下:當(dāng)直線l斜率為0時(shí),則直線l為,此時(shí)與,無(wú)交點(diǎn),故不合題意,舍去,即直線l斜率不為0設(shè),直線l設(shè)為,則與,聯(lián)立得:,設(shè),則,所以當(dāng)即時(shí),為定值,即存在點(diǎn)使得為定值;綜上:存在點(diǎn)使得為定值.【點(diǎn)睛】圓錐曲線上是否存在點(diǎn)使某些量為定值的題目,經(jīng)??疾?,一般題目計(jì)算量大,且變量多,此時(shí)要抓住核心不變量,進(jìn)行化簡(jiǎn)整理,主要方法是分離常數(shù)法,配方法等,本題中,將化簡(jiǎn)整理為是解題的關(guān)鍵所在.題型六:定值問(wèn)題一、單選題1.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓:,過(guò)其左焦點(diǎn)作直線l交橢圓于P,A兩點(diǎn),取P點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)B.若G點(diǎn)為的外心,則(
)A.2 B.3 C.4 D.以上都不對(duì)【答案】C【分析】設(shè)出直線方程,聯(lián)立橢圓方程得到韋達(dá)定理,結(jié)合外心的性質(zhì),求得點(diǎn)的坐標(biāo),再用弦長(zhǎng)公式求得,再求結(jié)果即可.【詳解】根據(jù)題意可得,顯然直線的斜率存在,故可設(shè)其方程為,聯(lián)立橢圓方程可得:,設(shè),故,,,故,設(shè)的中點(diǎn)為,則其坐標(biāo)為,顯然軸垂直平分,故可設(shè),又直線方程為:,令,解得,故,故.故選:C.二、解答題2.(2023春·湖北鄂州·高三??茧A段練習(xí))已知雙曲線的離心率是,實(shí)軸長(zhǎng)是8.(1)求雙曲線C的方程;(2)過(guò)點(diǎn)的直線l與雙曲線C的右支交于不同的兩點(diǎn)A和B,若直線l上存在不同于點(diǎn)P的點(diǎn)D滿足成立,證明:點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為定值,并求出該定值.【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析,定值為.【分析】(1)根據(jù)雙曲線的離心率公式、實(shí)軸長(zhǎng)的定義進(jìn)行求解即可;(2)設(shè)出直線l的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,利用一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系、根的判別式進(jìn)行求解證明即可.【詳解】(1)依題意得,解得所以雙曲線C的方程是.(2)證明:設(shè),,,直線l的方程為.將直線方程代入雙曲線方程,化簡(jiǎn)整理得,,則,.要使直線與雙曲線的右支有兩個(gè)不同的交點(diǎn)A和B,則應(yīng)滿足即解得.由,得,故,所以.又,所以點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為定值.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:利用一元二次不等式的根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解是解題的關(guān)鍵.3.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知在△ABC中,,,動(dòng)點(diǎn)A滿足,,AC的垂直平分線交直線AB于點(diǎn)P.(1)求點(diǎn)P的軌跡E的方程;(2)直線交x軸于D,與曲線E在第一象限的交點(diǎn)為Q,過(guò)點(diǎn)D的直線l與曲線E交于M
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