1、专题17 圆锥曲线的综合应用(解答题) 1、【2022年全国甲卷】设抛物线C:y2=2px(p0)的焦点为F,点Dp,0,过F的直线交C于M,N两点当直线MD垂直于x轴时,MF=3(1)求C的方程;(2)设直线MD,ND与C的另一个交点分别为A,B,记直线MN,AB的倾斜角分别为,当-取得最大值时,求直线AB的方程2【2022年全国乙卷】已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A0,-2,B32,-1两点(1)求E的方程;(2)设过点P1,-2的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足MT=TH证明:直线HN过定点3、【2022年新高考1卷】已知点A
2、(2,1)在双曲线C:x2a2-y2a2-1=1(a1)上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0(1)求l的斜率;(2)若tanPAQ=22,求PAQ的面积4、【2022年新高考2卷】已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=3x(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点Px1,y1,Qx2,y2在C上,且x1x20,y10过P且斜率为-3的直线与过Q且斜率为3的直线交于点M.从下面中选取两个作为条件,证明另外一个成立:M在AB上;PQAB;|MA|=|MB|注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解
3、答计分.5、【2020年高考全国文21理数20】已知椭圆的离心率为,分别为的左、右顶点(1)求的方程;(2)若点在上,点在直线上,且,求的面积6、(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值.7、(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为(1)求;(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值8、(2021年全国新高考卷数学试题)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.(1)求的方程;(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和
4、,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.题型一 圆锥曲线中的最值问题1-1、(2022江苏无锡高三期末)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,点是轴正半轴上的一点,过椭圆的右焦点和点的直线与椭圆交于两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)求的取值范围.1-2、(2022江苏如皋高三期末)设椭圆经过点M,离心率为.(1)求椭圆E的标准方程;(2)设椭圆E的右顶点为A,过定点且斜率不为0的直线与椭圆E交于B,C两点,设直线AB,AC与直线的交点分别为P,Q,求面积的最小值.题型二 圆锥曲线中的定点问题2-1、(2022江苏扬州高三期末)已知抛物线y22px(p0)的焦点F到准线的距离为2(1)求抛物线的方
5、程;(2)过点P(1,1)作两条动直线l1,l2分别交抛物线于点A,B,C,D设以AB为直径的圆和以CD为直径的圆的公共弦所在直线为m,试判断直线m是否经过定点,并说明理由2-2、(2022广东汕尾高三期末)已知点M为直线:x=-2上的动点,N(2,0),过M作直线的垂线l,l交线段MN的垂直平分线于点P,记点P的轨迹为C(1)求曲线C的方程;(2)设O是坐标原点,A,B是曲线C上的两个动点,且,试问直线AB是否过定点?若不过定点,请说明理由;若过定点,请求出定点坐标题型三 圆锥曲线中的定值问题3-1、(2022山东青岛高三期末)已知为坐标原点,点在椭圆上,椭圆的左右焦点分别为,且.(1)求椭
6、圆的标准方程;(2)若点在椭圆上,原点为的重心,证明:的面积为定值.3-2、(2022山东泰安高三期末)设点是椭圆上一动点,分别是椭圆的左,右焦点,射线分别交椭圆于两点,已知的周长为8,且点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)证明: 为定值.题型四 圆锥曲线中的角度问题4-1、(2022广东东莞高三期末)已知点为椭圆的左顶点,点为右焦点,直线与轴的交点为,且,点为椭圆上异于点的任意一点,直线交于点.(1)求椭圆的标准方程;(2)证明:.4-2、【2022广东省珠海市第二中学10月月考】已知椭圆:的离心率为,点在上.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为坐标原点,试判断在椭圆上是否存在三个不同点(其
7、中的纵坐标不相等),满足,且直线与直线倾斜角互补?若存在,求出直线的方程,若不存在,说明理由.题型五 圆锥曲线中的探索性问题5-1、(2022山东淄博高三期末)已知双曲线的左焦点为F,右顶点为A,渐近线方程为,F到渐近线的距离为(1)求C的方程;(2)若直线l过F,且与C交于P,Q两点(异于C的两个顶点),直线x=t与直线AP,AQ的交点分别为M,N是否存在实数t,使得FM+FN=FM-FN?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由5-2、(2021江苏南京市高三三模)在平面直角坐标系中,已知抛物线,经过的直线与交于两点.(1)若,求长度的最小值;(2)设以为直径的圆交轴于两点,问是否存在,使
8、得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.1、(2022南京9月学情【零模】)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(ab0)的左,右顶点分别为A,BF是椭圆的右焦点,3,3(1)求椭圆C的方程;(2)不过点A的直线l交椭圆C于M,N两点,记直线l,AM,AN的斜率分别为k,k1,k2若k(k1k2)1,证明直线l过定点,并求出定点的坐标2、(2022山东枣庄高三期末)如图,为椭圆的左顶点,过原点且异于轴的直线与椭圆交于两点,直线与圆的另一交点分别为(1)设直线的斜率分别为,证明:为定值;(2)设与的面积分别为,求的最大值3、(2022江苏苏州高三期末)在平面直角坐标系中,已
9、知点,直线与直线的斜率之积为,记动点的轨迹为曲线(1)求曲线的方程;(2)若点为曲线上的任意一点(不含短轴端点),点,直线与直线交于点,直线与轴交于点,记直线的斜率为,直线的斜率为,求证:为定值4、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知椭圆的离心率为,是其右焦点,直线与椭圆交于,两点,.(1)求椭圆的标准方程;(2)设,若为锐角,求实数的取值范围.5、(2022武汉部分学校9月起点质量检测)(12分)已知椭圆E:(ab0)的离心率为,点A(0,1)是椭圆E短轴的一个四等分点(1)求椭圆E的标准方程;(2)设过点A且斜率为k1的动直线与椭圆E交于M,N两点,且点B(0,2),直线BM,BN分别
10、交C:于异于点B的点P,Q,设直线PQ的斜率为k2,求实数,使得k2k1恒成立专题17 圆锥曲线的综合应用(解答题)1、【2022年全国甲卷】设抛物线C:y2=2px(p0)的焦点为F,点Dp,0,过F的直线交C于M,N两点当直线MD垂直于x轴时,MF=3(1)求C的方程;(2)设直线MD,ND与C的另一个交点分别为A,B,记直线MN,AB的倾斜角分别为,当-取得最大值时,求直线AB的方程【解析】(1)抛物线的准线为x=-p2,当MD与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时|MF|=p+p2=3,所以p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x;(2)设M(y124,y1),N(y224,y2),A(y
11、324,y3),B(y424,y4),直线MN:x=my+1,由x=my+1y2=4x可得y2-4my-4=0,0,y1y2=-4,由斜率公式可得kMN=y1-y2y124-y224=4y1+y2,kAB=y3-y4y324-y424=4y3+y4,直线MD:x=x1-2y1y+2,代入抛物线方程可得y2-4(x1-2)y1y-8=0,0,y1y3=-8,所以y3=2y2,同理可得y4=2y1,所以kAB=4y3+y4=42(y1+y2)=kMN2又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,,所以kAB=tan=kMN2=tan2,若要使-最大,则(0,2),设kMN=2kAB=2k0,则tan(-)
12、=tan-tan1+tantan=k1+2k2=11k+2k121k2k=24,当且仅当1k=2k即k=22时,等号成立,所以当-最大时,kAB=22,设直线AB:x=2y+n,代入抛物线方程可得y2-42y-4n=0,0,y3y4=-4n=4y1y2=-16,所以n=4,所以直线AB:x=2y+4.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用抛物线方程对斜率进行化简,利用韦达定理得出坐标间的关系.2【2022年全国乙卷】已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A0,-2,B32,-1两点(1)求E的方程;(2)设过点P1,-2的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交
13、于点T,点H满足MT=TH证明:直线HN过定点【解析】(1)解:设椭圆E的方程为mx2+ny2=1,过A0,-2,B32,-1,则4n=194m+n=1,解得m=13,n=14,所以椭圆E的方程为:y24+x23=1.(2)A(0,-2),B(32,-1),所以AB:y+2=23x,若过点P(1,-2)的直线斜率不存在,直线x=1.代入x23+y24=1,可得M(1,263),N(1,-263),代入AB方程y=23x-2,可得T(6+3,263),由MT=TH得到H(26+5,263).求得HN方程:y=(2-263)x-2,过点(0,-2).若过点P(1,-2)的直线斜率存在,设kx-y-
14、(k+2)=0,M(x1,y1),N(x2,y2).联立kx-y-(k+2)=0x23+y24=1,得(3k2+4)x2-6k(2+k)x+3k(k+4)=0,可得x1+x2=6k(2+k)3k2+4x1x2=3k(4+k)3k2+4,y1+y2=-8(2+k)3k2+4y2y2=4(4+4k-2k2)3k2+4,且x1y2+x2y1=-24k3k2+4(*)联立y=y1y=23x-2,可得T(3y12+3,y1),H(3y1+6-x1,y1).可求得此时HN:y-y2=y1-y23y1+6-x1-x2(x-x2),将(0,-2),代入整理得2(x1+x2)-6(y1+y2)+x1y2+x2y
15、1-3y1y2-12=0,将(*)代入,得24k+12k2+96+48k-24k-48-48k+24k2-36k2-48=0,显然成立,综上,可得直线HN过定点(0,-2).【点睛】3、【2022年新高考1卷】已知点A(2,1)在双曲线C:x2a2-y2a2-1=1(a1)上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0(1)求l的斜率;(2)若tanPAQ=22,求PAQ的面积【解析】(1)因为点A(2,1)在双曲线C:x2a2-y2a2-1=1(a1)上,所以4a2-1a2-1=1,解得a2=2,即双曲线C:x22-y2=1易知直线l的斜率存在,设l:y=kx+m,Px1,y1,Q
16、x2,y2,联立y=kx+mx22-y2=1可得,1-2k2x2-4mkx-2m2-2=0,所以,x1+x2=-4mk2k2-1,x1x2=2m2+22k2-1,=16m2k2+42m2+22k2-10m2-1+2k20所以由kAP+kBP=0可得,y2-1x2-2+y1-1x1-2=0,即x1-2kx2+m-1+x2-2kx1+m-1=0,即2kx1x2+m-1-2kx1+x2-4m-1=0,所以2k2m2+22k2-1+m-1-2k-4mk2k2-1-4m-1=0,化简得,8k2+4k-4+4mk+1=0,即k+12k-1+m=0,所以k=-1或m=1-2k,当m=1-2k时,直线l:y=
17、kx+m=kx-2+1过点A2,1,与题意不符,舍去,故k=-1(2)不妨设直线PA,PB的倾斜角为,0,b0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=3x(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点Px1,y1,Qx2,y2在C上,且x1x20,y10过P且斜率为-3的直线与过Q且斜率为3的直线交于点M.从下面中选取两个作为条件,证明另外一个成立:M在AB上;PQAB;|MA|=|MB|注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.【解析】(1)右焦点为F(2,0),c=2,渐近线方程为y=3x,ba=3,b=3a,c2=a2+b2=4a2=4,a=1,b=3
18、C的方程为:x2-y23=1;(2)由已知得直线PQ的斜率存在且不为零,直线AB的斜率不为零,若选由推或选由推:由成立可知直线AB的斜率存在且不为零;若选推,则M为线段AB的中点,假若直线AB的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知M在x轴上,即为焦点F,此时由对称性可知P、Q关于x轴对称,与从而x1=x2,已知不符;总之,直线AB的斜率存在且不为零.设直线AB的斜率为k,直线AB方程为y=k(x-2),则条件M在AB上,等价于y0=kx0-2ky0=k2x0-2;两渐近线的方程合并为3x2-y2=0,联立消去y并化简整理得:k2-3x2-4k2x+4k2=0设A(x3,y3),B(x3,y4),
19、线段中点为N(xN,yN),则xN=x3+x42=2k2k2-3,yN=kxN-2=6kk2-3,设M(x0,y0),则条件|AM|=|BM|等价于x0-x32+y0-y32=x0-x42+y0-y42,移项并利用平方差公式整理得:x3-x42x0-x3+x4+y3-y42y0-y3+y4=0,2x0-x3+x4+y3-y4x3-x42y0-y3+y4=0,即x0-xN+ky0-yN=0,即x0+ky0=8k2k2-3;由题意知直线PM的斜率为-3, 直线QM的斜率为3,由y1-y0=-3x1-x0,y2-y0=3(x2-x0),y1-y2=-3(x1+x2-2x0),所以直线PQ的斜率m=y
20、1-y2x1-x2=-3x1+x2-2x0x1-x2,直线PM:y=-3x-x0+y0,即y=y0+3x0-3x,代入双曲线的方程3x2-y2-3=0,即3x+y3x-y=3中,得:y0+3x023x-y0+3x0=3,解得P的横坐标:x1=1233y0+3x0+y0+3x0,同理:x2=-1233y0-3x0+y0-3x0,x1-x2=133y0y02-3x02+y0,x1+x2-2x0=-3x0y02-3x02-x0,m=3x0y0,条件PQ/AB等价于m=kky0=3x0,综上所述:条件M在AB上,等价于ky0=k2x0-2;条件PQ/AB等价于ky0=3x0;条件|AM|=|BM|等价
21、于x0+ky0=8k2k2-3;选推:由解得:x0=2k2k2-3,x0+ky0=4x0=8k2k2-3,成立;选推:由解得:x0=2k2k2-3,ky0=6k2k2-3,ky0=3x0,成立;选推:由解得:x0=2k2k2-3,ky0=6k2k2-3,x0-2=6k2-3,ky0=k2x0-2,成立.5、【2020年高考全国文21理数20】已知椭圆的离心率为,分别为的左、右顶点(1)求的方程;(2)若点在上,点在直线上,且,求的面积【解析】解法一:(1)由,得,即,故的方程为(2)设点的坐标为,点的坐标为,根据对称性,只需考虑的情形,此时,有 又, 又联立、,可得,或当时,同理可得,当时,综
22、上所述,可得的面积为解法二:(1),根据离心率,解得或(舍),的方程为:,即(2)点在上,点在直线上,且,过点作轴垂线,交点为,设与轴交点为,根据题意画出图形,如图,又,根据三角形全等条件“”,可得:,设点为,可得点纵坐标为,将其代入,可得:,解得:或,点为或,当点为时,故,可得:点为,画出图象,如图,可求得直线的直线方程为:,根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,根据两点间距离公式可得:,面积为:当点为时,故,可得:点为,画出图象,如图,可求得直线的直线方程为:,根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,根据两点间距离公式可得:,面积为:综上所述,面积为:6、(2021年全国高考乙卷数学
23、(文)试题)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值.【解析】(1)抛物线的焦点,准线方程为,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为,所以该抛物线的方程为;(2)设,则,所以,由在抛物线上可得,即,所以直线的斜率,当时,;当时,当时,因为,此时,当且仅当,即时,等号成立;当时,;综上,直线的斜率的最大值为.7、(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为(1)求;(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值【解析】(1)抛物线的焦点为,所以,与圆上点的距离的最小值为,解得;
24、(2)抛物线的方程为,即,对该函数求导得,设点、,直线的方程为,即,即,同理可知,直线的方程为,由于点为这两条直线的公共点,则,所以,点、的坐标满足方程,所以,直线的方程为,联立,可得,由韦达定理可得,所以,点到直线的距离为,所以,由已知可得,所以,当时,的面积取最大值.8、(2021年全国新高考卷数学试题)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.(1)求的方程;(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.【解析】因为,所以,轨迹是以点、为左、右焦点的双曲线的右支,设轨迹的方程为,则,可得,所以,轨迹的方程为;(2)设点,若过点的直线的斜率不存在
25、,此时该直线与曲线无公共点,不妨直线的方程为,即,联立,消去并整理可得,设点、,则且.由韦达定理可得,所以,设直线的斜率为,同理可得,因为,即,整理可得,即,显然,故.因此,直线与直线的斜率之和为.题型一 圆锥曲线中的最值问题1-1、(2022江苏无锡高三期末)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,点是轴正半轴上的一点,过椭圆的右焦点和点的直线与椭圆交于两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)求的取值范围.【解析】(1)解:由题意知,椭圆标准方程为.(2)解:设直线的方程为,其中,若,则,若,则,令,因为在单调递减,所以综上:的取值范围为.1-2、(2022江苏如皋高三期末)设椭圆经过点M,离心率为.(
26、1)求椭圆E的标准方程;(2)设椭圆E的右顶点为A,过定点且斜率不为0的直线与椭圆E交于B,C两点,设直线AB,AC与直线的交点分别为P,Q,求面积的最小值.【解析】【分析】(1)把点代入椭圆方程,然后结合离心率公式即可求出椭圆的标准方程;(2)设出直线方程,与椭圆方程联立消元写韦达,然后表示出直线,的方程,进而求得,求得,结合韦达定理即可求解.(1)由题意知,解得,所以椭圆的标准方程为(2)设过点的直线方程为,代入椭圆的方程,整理得,因为,设,则,由(1)得,则直线的方程为,令,得,同理可得将,代入,把式代入,整理得,由,知所以面积的最小值为题型二 圆锥曲线中的定点问题2-1、(2022江苏
27、扬州高三期末)已知抛物线y22px(p0)的焦点F到准线的距离为2(1)求抛物线的方程;(2)过点P(1,1)作两条动直线l1,l2分别交抛物线于点A,B,C,D设以AB为直径的圆和以CD为直径的圆的公共弦所在直线为m,试判断直线m是否经过定点,并说明理由【答案】(1)y24x;(2)直线m恒过定点(,),理由见解析.【解析】由题意得该抛物线焦点到准线的距离为()p2,所以该抛物线的方程为y24x(2)当直线l1, l2的斜率都存在时,设直线l1:,直线l2:y1k2(x1),由,消去y得,显然,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2, ,则以AB为直径的圆的方程为:,即0
28、, 同理,以CD为直径的圆的方程为:0,以两圆公共弦所在的直线m的方程为:令,解得,所以直线恒过定点(,) 当直线l1,l2的斜率中有一个不存在时,由对称性不妨设l1的斜率不存在,l2的斜率为k2,则以AB为直径的圆的方程为:,以CD为直径的圆的方程为:0,所以两圆公共弦所在的直线m的方程为:,此时直线m恒过定点(,),综上得:直线m恒过定点(,)2-2、(2022广东汕尾高三期末)已知点M为直线:x=-2上的动点,N(2,0),过M作直线的垂线l,l交线段MN的垂直平分线于点P,记点P的轨迹为C(1)求曲线C的方程;(2)设O是坐标原点,A,B是曲线C上的两个动点,且,试问直线AB是否过定点
29、?若不过定点,请说明理由;若过定点,请求出定点坐标【答案】(1);(2)直线过定点.【解析】【分析】(1)利用定义法求曲线C的方程;(2)设直线的方程为,联立直线和抛物线方程得到韦达定理,化简,代入韦达定理即得解.(1)解:由已知可得,即点P到定点N的距离等于它到直线的距离,故点P的轨迹是以N为焦点,为准线的抛物线,曲线C的方程为.(2)解:设直线的方程为联立,得,解得所以直线过定点题型三 圆锥曲线中的定值问题3-1、(2022山东青岛高三期末)已知为坐标原点,点在椭圆上,椭圆的左右焦点分别为,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点在椭圆上,原点为的重心,证明:的面积为定值.【解析】(1)由椭
30、圆的左右焦点分别为,且,可知: ,即 ,将代入方程得: , 联立解得 , 故椭圆的标准方程为.(2)证明:设 ,当直线 斜率不存在时,即 ,由原点为的重心,可知 故可得此时有 ,该点在椭圆上,则 ,不妨取 ,则有,或,则此时 ;当直线 斜率存在时,不妨设方程为 ,则联立 ,整理得: ,且需满足 ,则 ,所以y1+y2=k(x1+x2)-2m=2m1+4k2 ,由原点为的重心知,x0=-(x1+x2),y0=-(y1+y2) ,故坐标为 ,代入到中,化简得:(8km1+4k2)2+4(-2m1+4k2)2=4 ,即4m2=1+4k2 ,又原点为的重心,故到直线的距离为原点到直线距离的3倍,所以d
31、=3|m|1+k2 ,而|P1P2|=1+k2|x1-x2|=1+k2(-8km1+4k2)2-44(m2-1)1+4k2 =1+k244k2+1-m21+4k2=1+k244m2-m21+4k2=1+k243|m|1+4k2 , 因此SP0P1P2=12|P1P2|d=121+k243|m|1+4k23|m|1+k2 =63|m|2(1+4k2)=63|m|24m2=332,综合上述可知:的面积为定值.3-2、(2022山东泰安高三期末)设点是椭圆上一动点,分别是椭圆的左,右焦点,射线分别交椭圆于两点,已知的周长为8,且点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)证明: 为定值.【解析】(1)根据
32、椭圆的定义可得:解得:将代入方程,得解得:椭圆C的方程为:(2)由题知,设,则直线的方程为由得同理可得 为定值.题型四 圆锥曲线中的角度问题4-1、(2022广东东莞高三期末)已知点为椭圆的左顶点,点为右焦点,直线与轴的交点为,且,点为椭圆上异于点的任意一点,直线交于点.(1)求椭圆的标准方程;(2)证明:.【答案】(1)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由,右焦点,以及关系,联立可求解出,从而得椭圆的方程;(2)设点的坐标为,表示出直线的方程,从而得点的坐标,进而表示出和,计算得,再由,代入化简计算,即可得,所以可证明.(1)由题知,得,又因为右焦点为,则,解得,所以,所以椭圆的方程为.
33、(2)设点的坐标为,则,所以直线的方程是,当时,所以点的坐标为,所以,所以.因为点在椭圆上,所以,即,所以,又因为和是锐角,所以.4-2、【2022广东省珠海市第二中学10月月考】已知椭圆:的离心率为,点在上.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为坐标原点,试判断在椭圆上是否存在三个不同点(其中的纵坐标不相等),满足,且直线与直线倾斜角互补?若存在,求出直线的方程,若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)存在,方程为或.【解析】【分析】(1)由离心率及过的点的坐标,及,之间的关系可得,的值,进而可得椭圆的方程;(2)设直线的方程,与椭圆联立求出两根之和及两根之积,由题意可得,可得的坐标,由题意可
34、得,进而求出参数的值,求出直线的方程【详解】解:(1)由题意知可得,解得,则椭圆的方程为;(2)由题意,直线的斜率存在且不为0,设直线方程为,设点,联立,得,所以,因为,所以,因为在椭圆上,所以,化简得,满足,又因为直线与直线倾斜角互补,所以,所以,所以,所以,所以,因为,所以,代入得,所以存在满足条件的三个点,此时直线的方程为或.题型五 圆锥曲线中的探索性问题5-1、(2022山东淄博高三期末)已知双曲线的左焦点为F,右顶点为A,渐近线方程为,F到渐近线的距离为(1)求C的方程;(2)若直线l过F,且与C交于P,Q两点(异于C的两个顶点),直线x=t与直线AP,AQ的交点分别为M,N是否存在
35、实数t,使得FM+FN=FM-FN?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由【答案】(1)(2)存在,t=-12【解析】【分析】(1)根据F到渐近线的距离为,可求得b,再根据渐近线方程可求得a,,即得双曲线方程;(2)假设存在,设直线的方程,并和双曲线方程联立,得到根与系数的关系式,然后表示出点M,N的坐标,进而得到向量FM,FN的坐标,利用其数量积为零,将根与系数的关系式代入,看能否解出参数t的值,即可得答案.(1)双曲线一条渐近线方程为 ,焦点F(-c,0) ,则焦点到准线的距离d=|bc|a2+b2=b ,由F到渐近线的距离为可知: ,由渐近线方程为知:ba=3 ,故 ,所以双曲线方程为
36、: ;(2)设直线l的方程为x=my-2 ,联立x=my-2x2-y23=1 ,整理得:(3m2-1)y2-12my+9=0 ,设P(x1,y1),Q(x2,y2) ,而A(1,0),F(-2,0) ,则y1+y2=12m3m2-1,y1y2=93m2-1 ,所以x1+x2=m(y1+y2)-4=43m2-1 ,x1x2=m2y1y2-2m(y1+y2)+4=-3m2-43m2-1 ,假设存在实数t,使得FM+FN=FM-FN,则FMFN=0 ,故由方程:y=y1x1-1(x-1) ,令x=t得M(t,y1x1-1(t-1) ,同理方程:y=y2x2-1(x-1) ,令x=t得N(t,y2x2
37、-1(t-1),所以FMFN=(t+2,y1x1-1(t-1)(t+2,y2x2-1(t-1)=0,即 (t+2)2+y1y2(x1-1)(x2-1)(t-1)2=0 ,则(t+2)2+93m2-1-3m2-43m2-1-43m2-1+1(t-1)2=0 ,即(t+2)2-(t-1)2=0 ,解得t=-12 ,故存在实数t=-12,使得FM+FN=FM-FN.5-2、(2021江苏南京市高三三模)在平面直角坐标系中,已知抛物线,经过的直线与交于两点.(1)若,求长度的最小值;(2)设以为直径的圆交轴于两点,问是否存在,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【解析】(1)设,由,可得,当
38、y02时,|AP|取得最小值2;(2)设直线AB的方程为,联立可得,即有,设以AB为直径的圆上任一点 所以Q的轨迹方程为 所以Q的轨迹方程化为 令y0,得所以上式方程的两根分别为x3,x4,则由,可得x3x44,即有t24t4,解得t2所以存在t2,使得1、(2022南京9月学情【零模】)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(ab0)的左,右顶点分别为A,BF是椭圆的右焦点,3,3(1)求椭圆C的方程;(2)不过点A的直线l交椭圆C于M,N两点,记直线l,AM,AN的斜率分别为k,k1,k2若k(k1k2)1,证明直线l过定点,并求出定点的坐标【考点】圆锥曲线中椭圆的标准方程
39、、直线与椭圆的位置关系:定点问题【解析】(1)由题意,知A(a,0),B(a,0),F(c,0)因为3,3,所以2分解得从而b2a2c23所以椭圆C的方程4分(2)设直线l的方程为ykxm,M(x1,y1),N(x2,y2)因为直线l不过点A,因此2km0由得(则,x1x26分所以k1k2由k(k1k2)1,可得3km2k,即m5k10分故l的方程为ykx5k,恒过定点(5,0)12分2、(2022山东枣庄高三期末)如图,为椭圆的左顶点,过原点且异于轴的直线与椭圆交于两点,直线与圆的另一交点分别为(1)设直线的斜率分别为,证明:为定值;(2)设与的面积分别为,求的最大值【解析】(1)因为A为椭
40、圆的左顶点,故设,则,故直线AM的斜率,直线AN的斜率,故又是上的点,故,即,故(2)设,直线AM的方程为代入得于是有,或,故将AM的方程代入,得,于是有,或,故所以设直线AN的方程为,同理可得又,故,即故所以令,则当时,即,即,即时,取得最大值3、(2022江苏苏州高三期末)在平面直角坐标系中,已知点,直线与直线的斜率之积为,记动点的轨迹为曲线(1)求曲线的方程;(2)若点为曲线上的任意一点(不含短轴端点),点,直线与直线交于点,直线与轴交于点,记直线的斜率为,直线的斜率为,求证:为定值【答案】(1)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)设,直接根据条件列方程,注意挖去两点,即可得到答案;(
41、2)设,直线方程为,将,用表示,进行计算可得为定值;(1)设,曲线的方程为(2)设,直线方程为直线方程为:,方程为:在方程中令,联立,为定值4、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知椭圆的离心率为,是其右焦点,直线与椭圆交于,两点,.(1)求椭圆的标准方程;(2)设,若为锐角,求实数的取值范围.【解析】(1)设为椭圆的左焦点,连接,由椭圆的对称性可知,所以,所以, 又,解得,所以椭圆的标准方程为(2)设点,则,联立,得,所以,因为为锐角,所以,所以, 解得或5、(2022武汉部分学校9月起点质量检测)(12分)已知椭圆E:(ab0)的离心率为,点A(0,1)是椭圆E短轴的一个四等分点(1)求椭圆E的标准方程;(2)设过点A且斜率为k1的动直线与椭圆E交于M,N两点,且点B(0,2),直线BM,BN分别交C:于异于点B的点P,Q,设直线PQ的斜率为k2,求实数,使得k2k1恒成立【解析】(1)由题意,解得b2,设椭圆半焦距为c,则,即,解得8椭圆的标准方程为 4分(2)设,直线MN方程为方法一:直线BM方程为,与联立得由x