第01讲 圆锥曲线经典题型全归纳(原卷版)-2023年高二数学寒假衔接知识自学讲义(苏教版2019)

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【文档说明】第01讲 圆锥曲线经典题型全归纳(原卷版)-2023年高二数学寒假衔接知识自学讲义(苏教版2019).docx,共(15)页,3.261 MB,由envi的店铺上传

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第01讲圆锥曲线经典题型全归纳【题型归纳目录】题型一:向量搭桥进行翻译题型二:弦长、面积问题题型三:斜率之和、积、差、商问题题型四:定值问题题型五:定点问题题型六:三点共线问题题型七:中点弦问题题型八:四点共圆问题题型九:切线问题【知识点梳理】知识点一、直线和曲线联立(1)椭圆22221(0

)xyabab+=与直线:lykxm=+相交于AB两点,设11()Axy,,22()Bxy,22221xyabykxm+==+,222222222()20bkaxakmxamab+++−=椭圆22221(00)xyabab+=,与过定点

(0)m,的直线l相交于AB两点,设为xtym=+,如此消去x,保留y,构造的方程如下:22221xyabxtym+==+,222222222()20atbybtmybmab+++−=注意:①如果直线没有

过椭圆内部一定点,是不能直接说明直线与椭圆有两个交点的,一般都需要摆出0,满足此条件,才可以得到韦达定理的关系.②焦点在y轴上的椭圆与直线的关系,双曲线与直线的关系和上述形式类似,不在赘述.(2)抛物线22(0)ypxp=与直线xtym=+相交于AB、两点,设11

()Axy,,22()Bxy,联立可得22()yptym=+,0时,121222yyptyypm+==−特殊地,当直线AB过焦点的时候,即2pm=,222212121212224yyyypmpxxppp=−=−==,,因为AB为通径的时候也满足该式,根据此时A、B坐标来

记忆.抛物线22(0)xpyp=与直线ykxm=+相交于CD、两点,设11C()xy,,22D()xy,联立可得22()xpkxm=+,0时,121222xxpkxxpm+==−注意:在直线与抛物线的问题中,设直线的时候选择形式多

思考分析,往往可以降低计算量.开口向上选择正设;开口向右,选择反设;注意不可完全生搬硬套,具体情况具体分析.总结:韦达定理连接了题干条件与方程中的参数,所以我们在处理例如向量问题,面积问题,三点共线问题,角度问题等常考内容的时候,要把题目中的核心信息,

转化为坐标表达,转化为可以使用韦达定理的形式,这也是目前考试最常考的方式.知识点二、根的判别式和韦达定理22221(0)xyabab+=与ykxm=+联立,两边同时乘上22ab即可得到22222222()2()0akbx

kmaxamb+++−=,为了方便叙述,将上式简记为20AxBxC++=.该式可以看成一个关于x的一元二次方程,判别式为2222224()abakbm=+−可简单记2224()abAm−.同理22221(0)xyabab+=

和xtym=+联立222222222()20atbybtmybmab+++−=,为了方便叙述,将上式简记为20AyByC++=,2222224()abatbm=+−,可简记2224()abAm−.l与C相离0

;l与C相切0=;l与C相交0.注意:(1)由韦达定理写出12BxxA+=−,12CxxA=,注意隐含条件0.(2)求解时要注意题干所有的隐含条件,要符合所有的题意.(3)如果是焦点在y轴上的椭圆,只需要把2

a,2b互换位置即可.(4)直线和双曲线联立结果类似,焦点在x轴的双曲线,只要把2b换成2b−即可;焦点在y轴的双曲线,把2a换成2b−即可,2b换成2a即可.(5)注意二次曲线方程和二次曲线方程往往不能通过联立消元,利用判

断根的关系,因为此情况下往往会有增根,根据题干的隐含条件可以舍去增根(一般为交点横纵坐标的范围限制),所以在遇到两条二次曲线交点问题的时候,使用画图的方式分析,或者解方程组,真正算出具体坐标.知识点三、弦长公式设1

1()Mxy,,22()Nxy,根据两点距离公式221212||()()MNxxyy=−+−.(1)若MN、在直线ykxm=+上,代入化简,得212||1MNkxx=+−;(2)若MN、所在直线方程为xtym=+,代入化简,得21

2||1MNtyy=+−(3)构造直角三角形求解弦长,||MN2121|||||cos||sin|xxyy−−==.其中k为直线MN斜率,为直线倾斜角.注意:(1)上述表达式中,当为0k,0m时,1mk=;(2)直线上任

何两点距离都可如上计算,不是非得直线和曲线联立后才能用.(3)直线和曲线联立后化简得到的式子记为20(0)AxBxCA++=,判别式为24BAC=−,0时,2121212()4xxxxxx−=+−224()4BCBACAAA−=−−=A=,利用求根公式推导也很方便

,使用此方法在解题化简的时候可以大大提高效率.(4)直线和圆相交的时候,过圆心做直线的垂线,利用直角三角形的关系求解弦长会更加简单.(5)直线如果过焦点可以考虑焦点弦公式以及焦长公式.知识点四、已知弦AB的中点,研究AB的斜率和方程(1)AB是椭圆()22

221.0xyabab+=的一条弦,中点()00,Mxy,则AB的斜率为2020bxay−,运用点差法求AB的斜率;设()11,Axy,()()2212,Bxyxx,A,B都在椭圆上,所以221122222222

11xyabxyab+=+=,两式相减得22221212220xxyyab−−+=所以()()()()12121212220xxxxyyyyab+−+−+=即()()()()22121202212120yybxxbxxxayyay−+

=−=−−+,故2020ABbxkay=−(2)运用类似的方法可以推出;若AB是双曲线()22221.0xyabab−=的弦,中点()00,Mxy,则2020ABbxkay=;若曲线是抛物线()220ypxp=,则0ABpky=.

知识点五、求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.知识点六、求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定

定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解

为坐标的点即为所求点;(3)求证直线过定点()00,xy,常利用直线的点斜式方程()00yykxx−=−或截距式ykxb=+来证明.知识点七、证明共线的方法(1)斜率法:若过任意两点的直线的斜率都存在,通过计算证明过任意两点的直线的斜率相等证明三点共线;(2

)距离法:计算出任意两点间的距离,若某两点间的距离等于另外两个距离之和,则这三点共线;(3)向量法:利用向量共线定理证明三点共线;(4)直线方程法:求出过其中两点的直线方程,在证明第3点也在该直线上;(5)点到直线的距离法:求出过其中某两点的直线方程,计算出第三点到该直线的距离,若距离为0,

则三点共线.(6)面积法:通过计算求出以这三点为三角形的面积,若面积为0,则三点共线,在处理三点共线问题,离不开解析几何的重要思想:“设而不求思想”.知识点八、证明四点共圆的方法:方法一:从被证共圆的四点中先选出三点作一圆,然后证另一点也在这个圆上,若能证明

这一点,则可肯定这四点共圆.方法二:把被证共圆的四个点连成共底边的两个三角形,且两三角形都在这底边的同侧,若能证明其顶角相等,则可肯定这四点共圆(根据圆的性质一一同弧所对的圆周角相等证).方法三:把被证共圆的四点连

成四边形,若能证明其对角互补或能证明其中一个外角等于其内对角时,则可肯定这四点共圆(根据圆的性质一一圆内接四边形的对角和为180,并且任何一个外角都等于它的内对角).方法四:证明被证共圆的四点到某一定点的距离都相等,或证明被

证四点连成的四边形其中三边中垂线有交点),则可肯定这四点共圆(根据圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹为圆).知识点九、切线问题(1)若点()00,Pxy是圆222xyr+=上的点,则过点P的切线方程为0xx+20yyr=.(2)若点

()00,Pxy是圆222xyr+=外的点,由点P向圆引两条切线,切点分别为A,B,则弦AB所在直线方程为200xxyyr+=.(3)若点()00,Pxy是椭圆22221xyab+=上的点,则过点P的切线方程为00221xxyyab+

=.(4)若点()00,Pxy是椭圆22221xyab+=外的点,由点P向椭圆引两条切线,切点分别为A,B,则弦AB所在直线方程为00221xxyyab+=.【典型例题】题型一:向量搭桥进行翻译题型二:弦长、面积问题例1.(2022·江苏·连云港市赣马高级中学高二期

末)已知1F,2F是椭圆C:22221(0)xyabab+=的两个焦点,P为C上一点.(1)若12FPF△为等腰直角三角形,求椭圆C的离心率;(2)如果存在点P,使得12PFPF⊥,且12FPF△的面积

等于9,求b的值和a的取值范围.例2.(2022·黑龙江齐齐哈尔·高二期末)已知椭圆C:22221xyab+=(0ab)经过点236,33,离心率为32.(1)求椭圆C的方程;(2)如图所示,过椭圆C上的点

00(,)Axy,(000xy)的直线l与x,y轴的交点分别为M和N,且2NAAM=,过原点O的直线与l平行,且与椭圆C交于B、D两点,求ABD△面积的最大值.例3.(2022·安徽·安庆市第二中学高二期末)已知椭圆C:()222210xyabab+=的左、右顶

点分别为A,B,左焦点为F,21AF=−,21BF=+.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设点P为x轴上的点,经过F且不垂直于坐标轴的直线l与C交于M,N两点,且PMPN=.证明;MNABFP=.例4.(2022·云南

·丽江市教育科学研究所高二期末)已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的离心率为22,且过点(2,1)P−.(1)求C的方程;(2)若,AB是C上两点,直线AB与圆222xy+=相切,求AB的取值范围.例5.(2022·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习)已知抛物线C:()220yp

xp=的焦点为F,点()0,Pxp在抛物线C上,()1,0Q−,1FPFQ=+.(1)求C的方程.(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与C相交于M,N两点,若l的斜率为1,求四边形AMBN的面积.例6.(2022·福建·高三阶段练习)已知椭圆

C:2221(0)4xybb+=的左,右焦点分别为1F,2F,动直线l:ymxn=+与椭圆C相切,且当1m=时,7n=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)作F1P⊥l,F2Q⊥l,垂足分别为P,Q,求四边形F1F2QP的面积的最大值.例7.(202

2·云南·昆明市官渡区艺卓中学高三阶段练习)已知椭圆()2222:10xyCabab+=,其中椭圆C的离心率为12,1F,2F分别为椭圆的左、右焦点,过椭圆的左焦点1F的直线与椭圆相交于A、B两点,2

ABF△的周长为8.(1)求椭圆C的标准方程.(2)求AOB面积的最大值.例8.(2022·湖北·高二阶段练习)在12PFF△中,已知点()()1213,0,3,0,FFPF−与2PF边上的中线长之和为6.记12PFF△的重心G的轨迹为曲线C.(1)求C的方程;(2)若圆()2

2:1,0,1OxyE+=−,过坐标原点O且与y轴不重合的任意直线l与圆O相交于点,AB,直线,EAEB与曲线C的另一个交点分别是点,PM,求EPM面积的最大值.题型三:斜率之和、积、差、商问题例9.(2022·江苏·高三阶段练习)已知双曲线2222:1(,0

)xyCabab−=的实轴长为4,左、右顶点分别为12,AA,经过点()4,0B的直线l与C的右支分别交于,MN两点,其中点M在x轴上方.当lx⊥轴时,26MN=(1)设直线12,MANA的斜率分别为12,kk,求21kk的值;(2)若212BANB

AM=,求1AMN的面积.例10.(2022·上海普陀·一模)在xoy坐标平面内,已知椭圆22:195xy+=的左、右焦点分别为1F、2F,直线()110ykxk=与相交于A、B两点.(1)记d为A到直线290x+=的距离,当1k

变化时,求证:1AFd为定值;(2)当2120AFB=时,求22AFBF的值;(3)过B作BM⊥x轴,垂足为M,OM的中点为N,延长AN交于另一点P,记直线PB的斜率为2k,当1k取何值时,12kk−有最小值?并求出此最小值.例11.(2022·广东·深圳科学高中高二阶段练习)已

知椭圆()2222:10xyCabab+=上一点P到两个焦点的距离之和为4,离心率为12.(1)求椭圆C的方程;(2)过点()4,0D−的直线与椭圆交于A、B两点,1F为左焦点,记直线1AF的斜率为1AFk,直线1BF的斜率为1BFk,求证

:110AFBFkk=+.例12.(2022·黑龙江·鹤岗一中高三阶段练习)已知椭圆E:()222210xyabab+=的短轴长为23,且过三点131,2R,231,2R−,33,12R

中的两点.(1)求椭圆E的标准方程;(2)过椭圆E的右焦点F的直线l交椭圆于M,N(M,N不在x轴上)两点,A为椭圆的左顶点,记AM,AN的斜率分别为1k,2k,证明:12kk为定值.例13.(2022·贵州·贵阳一中高三阶段练习(文))已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=,短轴长

为23,过椭圆C的右焦点2F且垂直于x轴的直线被截得的弦长为3.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点2F的直线l与椭圆C交于D,E两点,则在x轴上是否存在一个定点M,使得直线,MDME的斜率互为相反数?若存在,

求出定点M的坐标;若不存在,也请说明理由.题型四:定值问题例14.(2022·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习)已知椭圆C:()222210xyabab+=的离心率为22,61,2H是C上一点.(1)求C的方程.(2)设A,B分别为椭圆C的左、右顶点,过点()1,

0D作斜率不为0的直线l,l与C交于P,Q两点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为1k,BQ的斜率为2k.证明:①12kk为定值;②点M在定直线上.例15.(2022·湖南·嘉禾县第六中学高二阶段练习)已知抛物线2:2(0)Cypxp=上一点(3,)Pm到焦点F的距离为4.(1)求抛物线

C的标准方程;(2)过焦点F的直线l与抛物线C交于不同的两点A,B,O为坐标原点,设直线OA,OB的斜率分别为1k,2k,求证:12kk为定值.例16.(2022·上海·华师大二附中高二阶段练习)已知抛物线()2:20

Cypxp=的焦点F到准线的距离为12.(1)求抛物线C的方程;(2)设点E是抛物线C上任意一点,求线段EF中点D的轨迹方程;(3)过点()3,1P−的直线与抛物线C交于M、N两个不同的点(均与点()

1,1A不重合),设直线AM、AN的斜率分别为1k、2k,求证:12kk为定值.题型五:定点问题例17.(2022·陕西汉中·一模(文))已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的焦距为23,设椭圆的上顶点为B,左右焦点分别为12

FF、,且12FBF是顶角为120的等腰三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)已知,MN是椭圆C上的两点,以椭圆中心O为圆心的圆的半径为255,且直线MN与此圆相切.证明:以MN为直径的圆过定点O.例18.(2022·福建·高三阶段练习)已知

等轴双曲线C:22221xyab−=()0,0ab的虚轴长为22.(1)求双曲线C的标准方程;(2)过双曲线C的右焦点F的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,请问x轴上是否存在一定点P,使得APFBPF=?

若存在,请求出定点P的坐标;若不存在,请说明理由.例19.(2022·四川·高三阶段练习(文))已知椭圆C:()222210xyabba+=与椭圆22184xy+=的离心率相同,2,12P为椭圆C上一点.(1)求椭圆C的方程.(2)若过点1,03Q的直线l与椭圆

C相交于A,B两点,试问以AB为直径的圆是否经过定点T?若存在,求出T的坐标;若不存在,请说明理由.题型六:三点共线问题例20.(2022·河南·马店第一高级中学模拟预测(理))已知曲线:222mxny+=经过点21,2,()2,0−.(1)求曲线的方程;(2)已知定点()

2,0M,过()2,1P的直线1l与曲线交于A,B两点,过()2,1Q−的直线2l与曲线交于C,D两点.若A,C,M三点共线,证明:B,D,M三点共线.例21.(2022·河南·民权县第一高级中学模拟预测(文))已知椭圆2222:1(0)xyEabab+=的左、右顶点分别为12,AA,

焦距为2,离心率为12.(1)求椭圆E的方程.(2)已知点G的坐标为()4,0,是否存在直线:()lxtta=,使得对于l上任意一点P(P不在椭圆E上),若直线1PA交椭圆E于另一点M,直线2PA交椭圆E于另一点N,恒有,,MNG三点共线?若存在,求出l的方程;若不

存在,请说明理由.例24.(2022·四川·射洪中学高二阶段练习(理))已知F为抛物线2yx=的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧.(1)若2OAOB=uuruuur(其中O为坐标原点),求△ABO与△AFO面积之和的最小值;(2)若A,B,F三

点共线,A,B处的切线交点为P,求P到F的最小距离.题型七:中点弦问题例25.(2022·江苏南通·高二期末)已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的左焦点()20F−,,右顶点()30A,.(1)求C的方程;(2)设B为C上一点(异于

左、右顶点),M为线段AB的中点,O为坐标原点,直线OM与直线9:2lx=−交于点N,求证:ABNF⊥.例26.(2022·上海中学东校高二期末)已知椭圆的C的方程:22163xy+=.(1)设P为椭圆C异于椭圆左右顶点12AA、上任一点,直线1PA的斜率为1k,直线2PA的斜率为2k

,试证明12kk为定值.(2)求椭圆中所有斜率为1的平行弦的中点轨迹方程.(3)设椭圆上一点(2,1)A,且点M,N在C上,且,AMANADMN⊥⊥,D为垂足.证明:存在定点Q,使得||DQ为定值.例27.(2022·四川资阳·高二期末(文))已知双曲线()2222:10,0

yxCabab−=的渐近线方程为2yx=,焦点坐标为()0,5.(1)求C的方程;(2)经过点()1,4M的直线l交C于A,B两点,且M为线段AB的中点,求l的方程.例28.(2022·四川省资阳中学高二期末(理

))已知双曲线2222:1(0,0)yxCabab−=的一条渐近线方程为2yx=,一个焦点到该渐近线的距离为1.(1)求C的方程;(2)经过点()1,4M的直线l交C于,AB两点,且M为线段AB的中点,求l的方程.例29.(2022·江苏·连云港市赣马高级中学高二期末

)已知抛物线2:4Cyx=的焦点为F,直线l与C交于A,B两点.(1)若l的倾斜角为6且过点F,求AB;(2)若线段AB的中点坐标为()3,2−,求l的方程.例30.(2022·北京市十一学校高二期末)已知抛物线E:y2=8

x.(1)求抛物线的焦点及准线方程;(2)过点P(-1,1)的直线l1与抛物线E只有一个公共点,求直线l1的方程;(3)过点M(2,3)的直线l2与抛物线E交于点A,B.若弦AB的中点为M,求直线l2的方程.题型八:四点

共圆问题例31.(2022·湖北·高三阶段练习)已知点(4,4)M在抛物线2:2xpy=上,过动点P作抛物线的两条切线,切点分别为A、B,且直线PA与直线PB的斜率之积为2−.(1)证明:直线AB过

定点;(2)过A、B分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为C、D,问:是否存在一点P使得A、C、P、D四点共圆?若存在,求所有满足条件的P点;若不存在,请说明理由.例32.(2022·全国·高三专题练习(文))在平面直角坐标系xOy中,椭圆22:

195xyE+=的右焦点为F,椭圆E的右准线l与x轴交于点H,经过点F的直线与椭圆E交于A,B两点(点A在第一象限),点A在l上的射影为C.(1)若A,B,H,C四点共圆,求点B的横坐标;(2)记COB△,CHB的面积分别为1S,2S,求证:12SS为定值.例33.(2022·全国·高三专题练

习)已知直线:lyxm=+交抛物线2:4Cyx=于、AB两点.(1)设直线l与x轴的交点为T,若2ATTB→→=,求实数m的值;(2)若点MN、在抛物线C上,且关于直线l对称,求证:ABMN、、、四点共

圆:(3)记F为抛物线C的焦点,过抛物线C上的点PQ、作准线的垂线,垂足分别为点UV、,若UVF的面积是PQF△的面积的两倍,求线段PQ中点的轨迹方程.题型九:切线问题例34.(2022·吉林·长春市文理高中有限

责任公司高二期中)已知抛物线2:2Cyx=,直线:lykxb=+与抛物线C于A,B两点,M是线段AB的中点,过M作x轴的垂线交C于点N.(1)若M的坐标是()1,3,求k的值;(2)当2b=时,证明:抛物线C在点N处的切线与AB平行.例35.(2022·吉林·长春市文理高中有限责任公司高二期

中)已知椭圆()222:11xGyaa+=,椭圆的离心率是32e=.过点(),0Mm作圆221xy+=的切线l交椭圆G于A,B两点.(1)求椭圆G的方程;(2)当2m=−时,求圆的切线方程:(3)将AB表示为m的函数,并求AB的最大值.例36.(20

22·四川·成都七中高二阶段练习(理))已知抛物线24yx=及圆C:222xyx+=.(1)过圆心C作直线l与抛物线和圆交于四个点,自上而下依次为A,M,N,B,若||,||,||AMMNNB成等差数列,求直线l的方程;(2)过抛物线上一动点P(P的横坐标大于2)作圆C的两

条切线分别交y轴于E,F两点,求线段EF的取值范围.

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