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1/3專題3.4圓錐曲線二級結(jié)論小題歸納(期末復(fù)習(xí)講義)核心考點(diǎn)復(fù)習(xí)目標(biāo)考情規(guī)律焦半徑、焦點(diǎn)弦掌握焦半徑的坐標(biāo)式、角度式公式,焦點(diǎn)弦長、定比模型重難必考點(diǎn),常出現(xiàn)在小題壓軸。焦點(diǎn)三角形面積、周長掌握橢圓雙曲線焦點(diǎn)三角形的面積公式、周長公式。高頻必考點(diǎn),常出現(xiàn)在小題,熟練公式,會推導(dǎo)會用。垂徑定理與第三定義掌握點(diǎn)差法推導(dǎo)垂徑定理與第三定義。高頻必考點(diǎn),常出現(xiàn)在小題。橢圓與雙曲線公焦點(diǎn)掌握橢圓雙曲線共焦的性質(zhì)。重難必考點(diǎn),常出現(xiàn)在小題。焦點(diǎn)三角形的內(nèi)切圓與外接圓掌握橢圓雙曲線焦點(diǎn)三角形的內(nèi)切圓與外接圓的性質(zhì)重難必考點(diǎn),常出現(xiàn)在壓軸小題。雙曲線的漸近線掌握雙曲線的漸近線一些??嫉慕Y(jié)論性質(zhì)。高頻必考點(diǎn),考雙曲線就離不開漸近線的性質(zhì)。阿基米德三角形掌握阿基米德三角形的結(jié)論、性質(zhì)。重難必考點(diǎn),考拋物線的多選題蒙日圓掌握蒙日圓相關(guān)的結(jié)論。重難點(diǎn),常出現(xiàn)在小題知識點(diǎn)01焦半徑、焦點(diǎn)弦1、橢圓焦半徑設(shè)為橢圓上的一點(diǎn),F(xiàn)為橢圓的一個焦點(diǎn),∠PFO=θ焦半徑坐標(biāo)式①焦點(diǎn)在軸:焦半徑(左加右減);②
焦點(diǎn)在軸:焦半徑(上加下減).焦半徑角度公式:PF2、雙曲線焦半徑設(shè)為雙曲線上的一點(diǎn),F(xiàn)為雙曲線的一個焦點(diǎn),∠PFO=θ①焦點(diǎn)在軸:在左支,在右支;②焦點(diǎn)在軸:在下支,在上支.焦半徑角度公式:PF=3、拋物線焦半徑設(shè)為拋物線上的一點(diǎn),F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),∠PFO=θ①焦點(diǎn)在軸:焦半徑PF=x②
焦點(diǎn)在軸:焦半徑PF=y焦半徑角度公式PF4、定比模型橢圓、雙曲線的過焦點(diǎn)的弦AB傾斜角為α,斜率為k,若焦點(diǎn)分得AF|BF|=λ,則e知識點(diǎn)02焦點(diǎn)三角形的周長與面積1、橢圓面積橢圓焦點(diǎn)為,,P為橢圓上的點(diǎn),,則,PF1?PF2、雙曲線的面積雙曲線的焦點(diǎn)為F1、F2,P為雙曲線上的點(diǎn),∠F1S3、若P(x知識點(diǎn)03垂徑定理與第三定義橢圓的垂徑定理與第三定義已知直線l與橢圓E:x2a2+y2b已知A,B為橢圓E:x2雙曲線的垂徑定理與第三定義已知直線l與雙曲線E:x2a2?y2b如圖,已知A,B為雙曲線E:x另外,若A,B為雙曲線漸近線上兩點(diǎn),M為AB中點(diǎn),若斜率都存在同樣也有k知識點(diǎn)04橢圓與雙曲線共焦點(diǎn)橢圓與雙曲線有相同的焦點(diǎn)F1,F2,P是它們的一個公共點(diǎn),設(shè)∠1、由△F1PF2、根據(jù)e12=c2知識點(diǎn)05焦點(diǎn)三角形的內(nèi)切圓與外接圓橢圓的焦點(diǎn)三角形內(nèi)切圓點(diǎn)P(x0,y0)為橢圓C:x2結(jié)論一、e=IM結(jié)論二、有xI=e雙曲線的焦點(diǎn)三角形內(nèi)切圓結(jié)論一、雙曲線焦點(diǎn)三角形的內(nèi)切圓圓心橫坐標(biāo)恒為a知識點(diǎn)06雙曲線的漸近線雙曲線漸近線的一些性質(zhì):雙曲線的焦點(diǎn)到漸近線的距離為b.以兩焦點(diǎn)F1F2過雙曲線上點(diǎn)P作兩漸近線的平行線PA,PB,它們和漸近線圍成的平行四邊形的面積為定值ab過雙曲線上點(diǎn)P作兩漸近線的垂線PA,PB,則有PAPB=過雙曲線上點(diǎn)P作雙曲線的切線交兩漸近線于A、B兩點(diǎn),則△AOB為雙曲線的漸近三角形,則P是AB的中點(diǎn),OA?知識點(diǎn)07阿基米德三角形阿基米德三角形指圓錐曲線的弦與過弦的端點(diǎn)的兩條切線所圍成的三角形。1、阿基米德焦點(diǎn)三角形性質(zhì)(弦AB過焦點(diǎn)F時(shí))性質(zhì)1:MF性質(zhì)2:MN//x軸;性質(zhì)3:S2、阿基米德三角形一般性質(zhì)(弦AB不經(jīng)過焦點(diǎn)F時(shí))性質(zhì)1、阿基米德三角形底邊上的中線PM平行于拋物對稱軸.性質(zhì)2、若阿基米德三角形的底邊即弦AB過定點(diǎn)拋物線內(nèi)部的定點(diǎn)Cx0,y0,則點(diǎn)P的軌跡為直線y0y=p半代入得出切線PA,PB的方程,再得出則xp=性質(zhì)3、若P點(diǎn)軌跡為直線ax+by+c=0,且該直線與拋物線沒有公共點(diǎn),則定點(diǎn)Cc設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo),半代入得出切點(diǎn)弦AB的直線方程,進(jìn)而得出定點(diǎn)C的坐標(biāo)性質(zhì)4、阿基米德三角形的面積的最大值為a3性質(zhì)5、∠PFA=∠PFB,PF2=AF×BF知識點(diǎn)08蒙日圓蒙日圓是圓錐曲線的幾何性質(zhì)之一,其核心特征是:?圓錐曲線外一點(diǎn)作兩條互相垂直的切線,切線交點(diǎn)的軌跡構(gòu)成一個圓?。以下是具體性質(zhì)和結(jié)論:1、橢圓的蒙日圓:x2+y2=a2+b22、雙曲線的蒙日圓:x2+y2=a2?b2題型一焦半徑、焦點(diǎn)弦解|題|技|巧焦半徑、焦點(diǎn)弦的角度式公式均由圓錐曲線的第二定義推導(dǎo)而來,即圓錐曲線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)跟到準(zhǔn)線的距離比等于離心率e。熟悉角度式公式,要會推導(dǎo),能應(yīng)用。【典例1】(24-25高二上·湖北武漢·期末)已知橢圓的上,下焦點(diǎn)分別為,,拋物線的焦點(diǎn)與橢圓的上焦點(diǎn)重合,過的傾斜角為的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),且,點(diǎn)是拋物線上在第一象限的點(diǎn),且在該點(diǎn)處的切線與x軸的交點(diǎn)為,若,則的值為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由題意以及橢圓的幾何性質(zhì)得,,以及拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程以及其在點(diǎn)處的切線方程,進(jìn)而即可求解.【詳解】解:由題可知,直線AB的斜率k為,設(shè),則橢圓的離心率,所以,,即焦點(diǎn)坐標(biāo)為,所以拋物線方程為,故在點(diǎn)處的切線方程為,令,,因?yàn)?,所以是首?xiàng)2,公比的等比數(shù)列,即故選:A.【典例2】(多選)(24-25高二上·吉林·期末)過拋物線C:的焦點(diǎn)F作弦AB交拋物線于,兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則(
)A.拋物線C的準(zhǔn)線方程為 B.C. D.【答案】ACD【分析】設(shè)AB直線方程為,根據(jù)拋物線的幾何性質(zhì),設(shè)而不求法及根與系數(shù)的關(guān)系,即可分別求解.【詳解】物線C:的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,焦點(diǎn)F為,準(zhǔn)線方程為,選項(xiàng)正確;設(shè)AB直線方程為,聯(lián)立,可得,又,,,,選項(xiàng)正確;,,,選項(xiàng)正確;,,,選項(xiàng)錯誤.故選:ACD.【變式1】(多選)(24-25高二上·湖北武漢·期末)拋物線的焦點(diǎn)為F,過焦點(diǎn)的傾斜角為的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),設(shè),,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C.若,則 D.【答案】BCD【分析】由題設(shè)直線AB的方程,聯(lián)立拋物線方程結(jié)合韋達(dá)定理可判斷A,B;再依次應(yīng)用拋物線焦點(diǎn)弦長公式和焦半徑公式計(jì)算即可判斷C,D..【詳解】對于AB,由拋物線的方程可知,,即,,直線AB的斜率不可能為0,設(shè)其方程為,聯(lián)立,消去x,得,,故,故A錯誤,B正確;對于C,若,則,則,C正確;對于D,由拋物線的定義知,,又,,即選項(xiàng)D正確.故選:BCD【變式2】(2025高二·全國·專題練習(xí))已知橢圓的左焦點(diǎn)為,過點(diǎn)作直線交橢圓于,兩點(diǎn),若直線的傾斜角為45°,且,則橢圓的離心率是.【答案】/【分析】如圖,設(shè),,由,,橢圓的定義及余弦定理可得,據(jù)此可得答案.【詳解】如圖,為橢圓右焦點(diǎn),由題可得,設(shè),則,又,則由余弦定理:.設(shè),則,又,則由余弦定理:.從而,所以.故答案為:
題型二焦點(diǎn)三角形的周長與面積解|題|技|巧熟記焦點(diǎn)三角形的周長公式、面積公式【典例1】(多選)(24-25高二上·四川達(dá)州·期末)已知焦點(diǎn)在軸上的橢圓,左焦點(diǎn),右焦點(diǎn),為橢圓上且不在軸上的一點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A.的取值范圍是B.當(dāng)焦距為4時(shí),離心率為C.當(dāng)離心率為時(shí),的周長為D.當(dāng)長軸長為時(shí),的面積最大值為4【答案】CD【分析】根據(jù)橢圓方程以及幾何性質(zhì)可得AB錯誤,由焦點(diǎn)三角形周長計(jì)算可得C正確,根據(jù)面積最大值的表達(dá)式可得D正確.【詳解】對于A,因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)在軸上,因此可得,即A錯誤;對于B,當(dāng)焦距為4時(shí)可得,即,可得,所以;因此離心率為,即B錯誤;對于C,結(jié)合B選項(xiàng)可得,;所以的周長為,即C正確;對于D,當(dāng)長軸長為時(shí)可得,又,所以的面積最大值為,即D正確.故選:CD【典例2】(多選)(24-25高二上·陜西西安·期末)設(shè)雙曲線(,)的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在雙曲線C的右支上,且不與雙曲線C的頂點(diǎn)重合,則下列命題中正確的是(
)A.若,,則雙曲線C的兩條漸近線的方程是B.若點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則雙曲線C的離心率大于3C.若,則的面積等于D.若雙曲線C為等軸雙曲線,且,則【答案】BCD【分析】對于A雙曲線的兩條漸近線的方程是即可判斷,對于B將點(diǎn)代入雙曲線方程即可得,由即可判斷,對于C若,則有,根據(jù)雙曲線的定義有,最后由面積公式即可判斷,對于D若雙曲線C為等軸雙曲線,則,得,由,得,,代入余弦定理即可判斷.【詳解】對于A:當(dāng),時(shí),雙曲線的兩條漸近線的方程是,故A錯誤;對于B:若點(diǎn),則,故B正確;對于C:若,則有,根據(jù)雙曲線的定義有,所以有,所以的面積為,故C正確;對于D:若雙曲線C為等軸雙曲線,則,所以,因?yàn)?,,,在中,由余弦定理有,故D正確.故選:BCD.【變式1】(多選)(24-25高二上·江蘇宿遷·期末)已知,是橢圓的兩個焦點(diǎn),過的直線與橢圓交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A.橢圓的離心率為 B.存在點(diǎn)使得C.若,則 D.面積的最大值為12【答案】BCD【分析】根據(jù)離心率的公式即可判斷A;設(shè),根據(jù)向量的數(shù)量積即可判斷B;根據(jù)橢圓的定義可判斷C;由點(diǎn)在左右頂點(diǎn)時(shí),面積的最大值,可判斷D.【詳解】由,則,,,焦點(diǎn)在軸上,,,對于A,離心率,故A錯誤;對于B,設(shè),,,若,則,即,解得,故存在點(diǎn)A使得,故B正確;
對于C,在中,,若,則,當(dāng)為通徑時(shí),,當(dāng)為長軸時(shí),,所以,此時(shí)滿足,故C正確;對于D,當(dāng)點(diǎn)在左右頂點(diǎn)時(shí),面積的最大值,即.故選:BCD.【變式2】(多選)(25-26高二上·四川達(dá)州·月考)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,為橢圓上不同于左、右頂點(diǎn)的任意一點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A.的周長為16 B.面積的最大值為12C.存在點(diǎn)P,使得∠ D.的取值范圍為【答案】BCD【分析】求出給定橢圓的長短半軸長及半焦距,再結(jié)合橢圓的定義及幾何性質(zhì)逐項(xiàng)判斷即可.【詳解】橢圓的長半軸長,短半軸長,半焦距,
對于A:的周長為,A錯誤;對于B:設(shè),,則,B正確;對于C:由,得以原點(diǎn)為圓心,半焦距為半徑的圓與橢圓相交,當(dāng)P為此交點(diǎn)時(shí),,因此存在點(diǎn)P,使得∠,C正確;對于D:,,D正確.故選:BCD題型三垂徑定理與第三定義解|題|技|巧遇到弦的中點(diǎn)或者兩個關(guān)于原點(diǎn)對稱的點(diǎn)時(shí),又跟斜率一起出現(xiàn),可以考慮使用垂徑定理與第三定義的結(jié)論?!镜淅?】(多選)(24-25高二上·四川內(nèi)江·期末)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,直線交橢圓C于A、B兩點(diǎn),P為橢圓C上的一動點(diǎn),則(
)A.當(dāng)時(shí),四邊形的周長為定值8B.當(dāng)為直角三角形時(shí),C.當(dāng)直線PA,PB的斜率都存在時(shí),其斜率之積為D.當(dāng)直線與的斜率之差為2時(shí),【答案】ACD【分析】由題意,根據(jù)橢圓的定義即可判斷A;當(dāng)時(shí),求出點(diǎn)P的坐標(biāo),代入三角形面積公式中即可判斷B;設(shè)出A,B,P的坐標(biāo),結(jié)合斜率公式即可判斷C;將直線與的斜率之差表述出來,結(jié)合點(diǎn)P在橢圓上,可得,代入三角形面積公式中即可判斷D.【詳解】對于A:因?yàn)闄E圓,所以,,,即,,則四邊形的周長為,正確;對于B:當(dāng)時(shí),設(shè),因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓上,解得,取,則,錯誤;對于C:因?yàn)橹本€交橢圓C于A,B兩點(diǎn),所以A,B兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,設(shè),,,因?yàn)?,兩式相減并整理得,因?yàn)?,,所以,正確;對于D:易知,,所以,整理得,因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓上,所以,解得,則,正確.故選:ACD【典例2】(多選)(24-25高二上·湖北武漢·期末)已知雙曲線的右頂點(diǎn)為,過點(diǎn)A作的一條切線與雙曲線交于點(diǎn)B,若AB中點(diǎn)為P,且,過點(diǎn)A作的另一條切線與雙曲線交于點(diǎn)D,設(shè)直線AB,AD的斜率分別為,,則下列結(jié)論正確的是(
)A.雙曲線方程為 B.雙曲線的離心率C. D.過定點(diǎn)【答案】ABD【分析】根據(jù)題意設(shè)點(diǎn)代入方程化簡得出即求出離心率判斷B,得出軌跡方程可判斷A,結(jié)合點(diǎn)到直線距離及韋達(dá)定理即可判斷C,應(yīng)用斜率公式計(jì)算求解得出定點(diǎn)判斷D.【詳解】設(shè),,將,代入雙曲線方程得:①,②,①-②得:,即,由題可知,,,所以,又因?yàn)槭茿B中點(diǎn),所以,,即,所以,則,故B正確;由題得,,所以雙曲線方程為,故A正確;圓M的圓心為,半徑為r,設(shè)切線方程為,則,即,則,是上述方程的兩根,根據(jù)韋達(dá)定理可得,故C錯誤;由,則,,設(shè)AD的中點(diǎn)為Q,由①可得:,即:,,因?yàn)?,,所以③,④,因?yàn)?,將③④分別代入,則:,即⑤,,即⑥,⑤-⑥得:,所以直線BD過定點(diǎn),故D正確.故選:ABD.【變式1】(24-25高二上·河南·月考)如圖,已知,是雙曲線的右支上的兩點(diǎn)(點(diǎn)在第一象限),點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱的點(diǎn)為,且,若直線的斜率為,則該雙曲線的離心率為.【答案】【分析】作圖,取的中點(diǎn)并連接,得到,,從而求出直線的斜率,設(shè),,利用點(diǎn)差法得到的值,再根據(jù)離心率的公式計(jì)算即可得結(jié)果.【詳解】如圖,設(shè)直線與軸交于點(diǎn),取的中點(diǎn),連接,由雙曲線的對稱性可知為線段的中點(diǎn),則,所以.由直線的斜率,得,則直線的斜率.設(shè),,則兩式相減,得,化簡得,即,所以該雙曲線的離心率.故答案為:【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題主要用到了點(diǎn)差法,即利用直線和圓錐曲線的兩個交點(diǎn),并把交點(diǎn)代入圓錐曲線的方程,并作差。求出兩交點(diǎn)的中點(diǎn)坐標(biāo)和直線斜率的關(guān)系,然后再結(jié)合題中的相應(yīng)條件建立等式便可解決問題.【變式2】(多選)(25-26高二上·福建漳州·期中)已知點(diǎn),若斜率為1的直線l與橢圓C:()交于A,B兩點(diǎn),且線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)P在橢圓C上,則的值可能為(
)A. B. C.1 D.3【答案】BCD【分析】首先利用點(diǎn)差法求出,然后設(shè),寫出的表達(dá)式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】設(shè),因?yàn)橹本€的斜率為1,的中點(diǎn)坐標(biāo)為,所以,,,把代入橢圓方程得,兩式相減得,整理得,即,所以,所以橢圓方程為,設(shè),則,由二次函數(shù)性質(zhì)可知當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以的取值范圍為,適合題意的有BCD中的數(shù)值,故選:BCD題型四橢圓與雙曲線共焦點(diǎn)解|題|技|巧橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),則焦距一致,且焦點(diǎn)三角形一致?!镜淅?】(24-25高二上·吉林長春·期末)已知點(diǎn),是橢圓與雙曲線的公共焦點(diǎn),P是它們的一個公共點(diǎn),且,若雙曲線的離心率的取值范圍是,則橢圓的離心率的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)橢圓與雙曲線的離心率分別為、,利用圓錐曲線的定義與余弦定理建立、、的關(guān)系式,進(jìn)而推導(dǎo)出,結(jié)合,利用不等式的性質(zhì)算出的取值范圍.【詳解】設(shè)橢圓的長軸長為2m,雙曲線的實(shí)軸長為2n,它們的焦距為2c,且設(shè)點(diǎn)P在第一象限,則根據(jù)橢圓與雙曲線的定義,可得,解得在中,,由余弦定理得,即,整理得兩邊都除以c,可得,設(shè)橢圓的離心率為,雙曲線的離心率為,則可得,整理得,因?yàn)椋?,可得,所以,可得,可得故選:【典例2】(24-25高二上·重慶·期末)已知、是橢圓和雙曲線的公共焦點(diǎn),是它們的一個公共點(diǎn),且,記橢圓的離心率為,雙曲線的離心率為,則(
)A. B.1 C. D.2【答案】D【分析】根據(jù)橢圓和雙曲線定義可求得,再利用勾股定理以及離心率定義化簡計(jì)算可得結(jié)果.【詳解】如下圖所示:設(shè)橢圓的長半軸長為,雙曲線的實(shí)半軸長為,它們的半焦距都為;易知,解得;又,利用勾股定理可得,即,整理可得,即,即,所以.故選:D【變式1】(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知是橢圓和雙曲線的公共焦點(diǎn),P、Q是它們關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩個交點(diǎn),的平分線交于點(diǎn)M,且,若橢圓的離心率為,雙曲線的離心率為,則的最小值為【答案】1【分析】設(shè)橢圓的長半軸長為,雙曲線的實(shí)半軸長為,焦距為,利用橢圓與雙曲線的性質(zhì)、余弦定理得,再應(yīng)用“1”的代換及基本不等式求目標(biāo)式的最小值.【詳解】不妨設(shè)橢圓和雙曲線的中心均在原點(diǎn),對稱軸均為坐標(biāo)軸,如圖,設(shè)橢圓的長半軸長為,雙曲線的實(shí)半軸長為,焦距為,部分設(shè)點(diǎn)在第一象限,根據(jù)橢圓及雙曲線的定義得,所以,因?yàn)?,所以,根?jù)對稱性知四邊形為平行四邊形,所以,所以為等邊三角形,所以,在中,由余弦定理得,化簡得,即,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號成立,故的最小值是1.故答案為:1【變式2】(多選)(24-25高二上·江蘇無錫·期末)已知橢圓:與雙曲線:有公共焦點(diǎn),,與在第一象限的交點(diǎn)為P,且,記與的離心率分別為與.下列結(jié)論正確的是(
)A.若,,則B.若,則C.的最小值為1D.記的內(nèi)心為M,若垂直于x軸,則垂足H為的右頂點(diǎn)【答案】ABD【分析】根據(jù)給定條件,利用橢圓與雙曲線的定義,結(jié)合它們離心率的定義逐項(xiàng)進(jìn)行判斷.【詳解】令,由,得,對于A,,解得,,解得,因此,A正確;對于B,由,,得,則,,而,則,B正確;對于C,,則,,C錯誤;對于D,令的內(nèi)切圓切分別于點(diǎn),由軸于,得為圓切的切點(diǎn),顯然,由,得,因此,解得,即點(diǎn)為的右頂點(diǎn),D正確.故選:ABD
題型五焦點(diǎn)三角形的內(nèi)切圓與外接圓解|題|技|巧圓與三角形切點(diǎn)分得三角形邊長關(guān)系,找內(nèi)切圓圓心的位置。內(nèi)切圓的圓心是三角形角分線的交點(diǎn),再者可以考察角分線定理。還可以通過面積公式,算內(nèi)切圓的半徑?!镜淅?】(24-25高二上·山東煙臺·期末)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,過左焦點(diǎn)且斜率為1的直線與交于兩點(diǎn),,則橢圓離心率的值為;當(dāng)時(shí),設(shè)的內(nèi)切圓圓心為,外接圓圓心為,則的值為.【答案】【分析】直線的方程為,設(shè),聯(lián)立方程組利用弦長公式求得,結(jié)合弦長可得,進(jìn)而可求離心率,結(jié)合,求得橢圓的方程,進(jìn)而求得的坐標(biāo),進(jìn)而利用外心與內(nèi)心的性質(zhì)求得的坐標(biāo),進(jìn)而可求.【詳解】由題意可得直線的方程為,設(shè),聯(lián)立,消去,得,整理得,所以,所以,又,所以,所以,所以,所以,解得或(舍去),所以,所以離心率;當(dāng)時(shí),可得,所以橢圓的方程為,所以,直線的方程為,代入橢圓方程得,解得或,可得,故在軸上,設(shè)內(nèi)切圓的半徑為,所以,所以,所以,即,又的中點(diǎn)坐標(biāo)為,的中點(diǎn)坐標(biāo)為,,所以的垂直平分線的方程為,即,的垂直平分線的方程為,即,聯(lián)立,解得,所以,所以.故答案為:;;【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:關(guān)鍵在于利用直線方程與橢圓方程聯(lián)立方程組求得弦長,利用已知可得,進(jìn)而可求離心率.【典例2】(24-25高二上·遼寧大連·期末)已知雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為,,過作傾斜角為的直線交雙曲線于,兩點(diǎn),若,的內(nèi)切圓半徑分別為,,則(
)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】A【分析】聯(lián)立直線與雙曲線,求出點(diǎn)和,根據(jù)雙曲線定義,結(jié)合焦點(diǎn)三角形的面積、周長公式,可分別求得和的內(nèi)切圓半徑,,相乘即可.【詳解】雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,直線過且傾斜角為,故方程為.聯(lián)立直線方程與雙曲線方程,得,解得或,故不妨設(shè)交點(diǎn),,則,,在和中,有和,所以,,則的周長為,的周長為,分別設(shè)和的內(nèi)切圓半徑為,,則,,又,,所以,解得,同理可得,所以.故選:A.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:由題設(shè)先求出A、B兩點(diǎn)坐標(biāo),再雙曲線定義以及兩點(diǎn)間距離公式求出兩三角形的三邊,再利用與三角形內(nèi)切圓相關(guān)的三角形面積公式即可求解.【變式1】(多選)(24-25高二上·河北保定·期末)已知,分別為橢圓的左,右焦點(diǎn),M為橢圓C上一動點(diǎn),I為內(nèi)切圓的圓心,連接MI并延長交x軸于Q,若,則(
)A.橢圓C的離心率B.的取值范圍為C.若l是C在M點(diǎn)處的切線,過,分別作l的垂線,垂足為A,B,則D.點(diǎn)I的軌跡方程為【答案】ABD【分析】A.根據(jù)角平分線定理,以及橢圓的性質(zhì),即可判斷;B.根據(jù)向量數(shù)量積的極化恒等式,以及的范圍,即可判斷;C.根據(jù)橢圓的切線方程,以及代入點(diǎn)到直線的距離公式,即可判斷;D.【詳解】連接,,,,故A正確;,因?yàn)?,所以,,則,的取值范圍為,故B正確;設(shè),直線l的方程為,即,則,,故C錯誤;設(shè),,由等面積可得,,即,故D正確.故選:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是根據(jù)角平分線的幾何性質(zhì),以及內(nèi)切圓的幾何性質(zhì),結(jié)合坐標(biāo)解決問題.【變式2】(多選)(24-25高三上·山東泰安·月考)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,.過的直線交雙曲線的右支于兩點(diǎn),其中點(diǎn)在第一象限.的內(nèi)心為,與軸的交點(diǎn)為,記的內(nèi)切圓的半徑為,的內(nèi)切圓的半徑為,則下列說法正確的有(
)A.若雙曲線漸近線的夾角為,則雙曲線的離心率為B.若,且,則雙曲線的離心率為C.若,,則的取值范圍是D.若直線的斜率為,,則雙曲線的離心率為【答案】BD【分析】根據(jù)漸近線斜率與夾角的關(guān)系可判斷A錯誤;根據(jù)雙曲線定義以及勾股定理計(jì)算可判斷B正確;由內(nèi)切圓性質(zhì)可得所在直線方程為,根據(jù)直線的傾斜角范圍與漸近線關(guān)系可得,即C錯誤;利用三角形相似以及余弦定理計(jì)算可得D正確.【詳解】對于A,若雙曲線漸近線的夾角為,則或,故可得或,即A錯誤;對于B,設(shè),則由以及雙曲線定義可得,故,則又,即可得,因此,解得,又,即,可得,即,故雙曲線的離心率為,即B正確;對于C,如下圖所示:令的內(nèi)切圓切分別為,則,所以,令點(diǎn),而,因此,解得;又,則點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,同理可得的橫坐標(biāo)也為,即所在直線方程為;設(shè)直線的傾斜角為,則,在中,,在中,,又,可得漸近線斜率為,且,因?yàn)榫谟抑希?,即,因此,可知C錯誤;對于D,由可得,故,而,可得,又直線的斜率為,所以,由余弦定理可得,解得,即則雙曲線的離心率為,可得D正確.故選:BD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:在求解焦點(diǎn)三角形內(nèi)切圓問題時(shí),要利用雙曲線定義以及切線長性質(zhì)得出內(nèi)切圓圓心的橫坐標(biāo)為雙曲線的頂點(diǎn)坐標(biāo),再利用內(nèi)心性質(zhì)可求出半徑.題型六雙曲線的漸近線解|題|技|巧對雙曲線而言,考察的最多的就是漸近線的性質(zhì)。所以要熟練掌握雙曲線的??嫉囊恍┬再|(zhì)?!镜淅?】(2025高二上·全國·專題練習(xí))已知雙曲線,橢圓上一點(diǎn)(不在的漸近線上),過點(diǎn)分別作平行于雙曲線兩條漸近線的直線,分別交漸近線于,兩點(diǎn),且,則(
)A. B.2 C.4 D.8【答案】B【分析】先把點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)成參數(shù)形式,再由平行關(guān)系可得直線,的方程,與淅近線方程聯(lián)立可得E,F(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo),再由四邊形是平行四邊形及可得.【詳解】由雙曲線,得,,故雙曲線的漸近線為,設(shè),,,如圖:故直線的方程為,直線的方程為.由,解得,即;由,解得,即.再由四邊形是平行四邊形,且,,所以.故選:B.【典例2】(24-25高二下·四川眉山·期末)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線C:(,)的左、右焦點(diǎn)分別是,,離心率為,點(diǎn)P是C的右支上異于頂點(diǎn)的一點(diǎn),過作的平分線的垂線,垂足是M,,則點(diǎn)P到C的兩條漸近線距離之積為.【答案】【分析】首先畫出圖形,根據(jù)題意先確定是等腰三角形,然后根據(jù)雙曲線的定義可求得,然后根據(jù)離心率求得雙曲線的方程,從而得到漸近線方程,然后根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式即可求出結(jié)果.【詳解】設(shè)半焦距為,延長交于點(diǎn),由于是的平分線,,所以是等腰三角形,所以,且是的中點(diǎn),根據(jù)雙曲線的定義可知,即.由于是的中點(diǎn),所以是的中位線,所以,又雙曲線的離心率為,所以,所以雙曲線的方程為.所以,雙曲線的漸近線方程為.設(shè),點(diǎn)到兩漸近線的距離為,則.又點(diǎn)在雙曲線的右支上,所以,即.則點(diǎn)到兩漸近線的距離為.故答案為:.
【變式1】(25-26高二上·安徽·月考)過雙曲線上一點(diǎn)向的兩條漸近線作垂線,垂足分別為,.若的面積為,則雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)點(diǎn)到直線的距離求出,再由三角形面積公式求出面積,解方程得出,即可求出離心率.【詳解】如圖,設(shè),因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線上,所以,即,因?yàn)殡p曲線的兩條漸近線的方程為,所以,設(shè)漸近線的傾斜角為,此時(shí),易知,因?yàn)?,所以,所以的面積,解得,則雙曲線的離心率.故選:A【變式2】(25-26高二上·河北滄州·期中)已知雙曲線:與橢圓有公共的左、右焦點(diǎn),,以線段為直徑的圓與雙曲線及其漸近線在第一象限內(nèi)分別交于點(diǎn),,且線段的中點(diǎn)在另一條漸近線上,則(為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積為.【答案】6【分析】由橢圓的方程寫出焦點(diǎn),的坐標(biāo),得到以線段為直徑的圓的方程,與雙曲線的漸近線聯(lián)立求得點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而得到線段的中點(diǎn)的坐標(biāo),代入另一條漸近線求得的值,得到雙曲線的方程,與圓的方程聯(lián)立求得點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)(為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積等于求得其面積.【詳解】由橢圓知,所以.雙曲線:的漸近線方程為.以線段為直徑的圓的方程為.由,得,所以,所以.記線段的中點(diǎn)為,則.點(diǎn)在上,所以,解得,所以.所以雙曲線的方程為:.由,得,所以.所以(為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積為.故答案為:.題型七阿基米德三角形解|題|技|巧阿基米德三角形是拋物線小題中重難考點(diǎn),指圓錐曲線的弦與過弦的端點(diǎn)的兩條切線所圍成的三角形。配合切線方程及三角形的一些性質(zhì)。【典例1】(多選)(24-25高二上·安徽宣城·期末)拋物線的焦點(diǎn)為F,頂點(diǎn)為O,過點(diǎn)F作傾斜角為的直線l,交拋物線于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A在x軸上方,分別過點(diǎn)A,B作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,,準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)C,則下列說法正確的是(
)A.當(dāng)時(shí), B.當(dāng)時(shí),C.三角形ABC面積的最小值為4 D.的最小值為【答案】ACD【分析】求出兩點(diǎn)的坐標(biāo)可判斷A;根據(jù)焦半徑公式可判斷B;根據(jù)弦長公式、點(diǎn)到直線距離公式,結(jié)合三角形面積公式判斷C;利用焦半徑公式結(jié)合基本不等式以及韋達(dá)定理可判斷D.【詳解】由可得,拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,對于A,當(dāng)時(shí),可得,,故A正確;對于B,當(dāng)時(shí),直線l的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,消去y,化簡整理得,解得或,所以,,所以,故B錯誤;對于C,設(shè)直線l的方程為,與拋物線方程聯(lián)立消去x,化簡整理得,設(shè),則,,所以又點(diǎn)C到直線l的距離,所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,三角形ABC面積的最小值為4,故C正確;對于D,由拋物線的定義得,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號成立,故D正確.故選:ACD.【典例2】(多選)(25-26高二上·江西九江·月考)已知拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A.焦點(diǎn)到拋物線的準(zhǔn)線的距離為4B.C.若的中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為4,則D.若,則【答案】ABD【分析】對A,由拋物線方程求得焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程可求解判斷;對BCD,設(shè)直線,設(shè),則聯(lián)立直線與拋物線,利用韋達(dá)定理求解判斷.【詳解】對于A:拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為:,所以焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,A正確;對于B:設(shè)直線,設(shè),則由得,所以,又由拋物線定義可得,所以,B正確;對于C:若的中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,則,得,所以,,C錯誤;對于D:若,則,又,所以,整理得,又,所以,即,因?yàn)椋?,所以,解得,所以,D正確;故選:ABD.【變式1】(多選)(24-25高三上·江蘇·期末)已知拋物線C:的焦點(diǎn)為F,A,B為拋物線上的兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),分別過點(diǎn)A,B作拋物線C的切線,交于點(diǎn)M,且與x軸分別交于點(diǎn)D,E,則(
)A.若,則點(diǎn)B.若,則直線恒過定點(diǎn)C.若直線過點(diǎn),則點(diǎn)M恒在直線上D.若直線過點(diǎn)F,則【答案】BCD【分析】根據(jù)焦半徑公式求點(diǎn)的坐標(biāo),判斷A,設(shè)直線,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理表示,即可判斷B,設(shè)直線方程為,與拋物線方程聯(lián)立,并且利用導(dǎo)數(shù)求切線的方程,結(jié)合韋達(dá)定理,求交點(diǎn)的坐標(biāo),判斷C,根據(jù)C的和過程,分別求點(diǎn)的坐標(biāo),代入兩點(diǎn)間距離公式,判斷D.【詳解】A.設(shè),,則,則,即,故A錯誤;B.設(shè)直線,,,聯(lián)立拋物線方程得,,即,,,所以,得,所以直線恒過定點(diǎn),故B正確;C.,所以直線方程為,聯(lián)立,得得,,,則,所以切線,即,同理切線,聯(lián)立,,得,,則焦點(diǎn)恒在直線上,故C正確;D.由C可知,,,,所以,,所以,故D正確.故選:BCD【變式2】(多選)(25-26高三上·廣東湛江·月考)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線的準(zhǔn)線,P為C上不與O重合的動點(diǎn),以P為圓心,1為半徑作圓,過點(diǎn)作圓P的兩條切線交圓P于M,N兩點(diǎn),則(
)A.l始終與圓P相離 B.無最值C.存在點(diǎn)P,使得 D.時(shí),P到l的距離為3【答案】AB【分析】對于A,利用圓心到直線的距離與圓的半徑比較即得;對于B,先求出的取值范圍,再根據(jù)等面積求出的表達(dá)式,推得,即可判斷;對于C,通過計(jì)算的斜率,利用,可判斷不重合,排除該項(xiàng);對于D,通過反向思考,由結(jié)論作為條件,推出矛盾,從而排除D項(xiàng).【詳解】對于A,因拋物線的準(zhǔn)線,則,解得,故.設(shè),則,那么P到l的距離為,即l與圓相離,故A正確;對于B,設(shè)點(diǎn),則,因,則四邊形AMPN的面積為,可得,故B正確;對于C,因?yàn)椋珹P的斜率為,而OP的斜率為,兩者相等當(dāng)且僅當(dāng),而這與題意矛盾,所以與不可能垂直,故C錯誤;對于D,運(yùn)用反向思考,若點(diǎn)P到l的距離為3,則易得,由對稱性,不妨取,則,由已知,且,可得O,M,P三點(diǎn)共線,由,可得,此時(shí)PM斜率為,而AM的斜率為,此時(shí),,即AM與PM不垂直,這與題意矛盾,故D錯誤.故選:AB.題型八蒙日圓解|題|技|巧以蒙日圓為背景出題,但是題目本質(zhì)還是考圓錐曲線。記住橢圓雙曲線的蒙日圓方程?!镜淅?】(24-25高二上·福建寧德·期末)加斯帕爾蒙日是世紀(jì)法國著名的幾何學(xué)家.他在研究圓錐曲線時(shí)發(fā)現(xiàn):橢圓的任意兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)都在同一個圓上,其圓心是橢圓的中心,這個圓被稱為“蒙日圓”.若長方形G的四邊均與橢圓相切,則下列說法錯誤的是(
)A.橢圓M的離心率為 B.橢圓M的蒙日圓方程為C.若G為正方形,則G的邊長為 D.長方形G的面積的最大值為14【答案】D【分析】由橢圓的性質(zhì),結(jié)合矩形的面積公式及基本不等式的應(yīng)用求解.【詳解】已知橢圓,則,,,結(jié)合題意得,該橢圓的“蒙日圓”的半徑為,對于A,橢圓M的離心率為,正確;對于B,橢圓M的蒙日圓方程為,正確;對于C,若G為正方形,設(shè)G的邊長為m,則,即,正確;對于D,G的長為m,寬為n,則,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,即長方形G的面積的最大值為28,錯誤.故選:D【典例2】(多選)(24-25高二上·廣東揭陽·期末)畫法幾何的創(chuàng)始人法國數(shù)學(xué)家加斯帕爾·蒙日發(fā)現(xiàn):與橢圓相切的兩條垂直切線的交點(diǎn)的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓,我們通常把這個圓稱為該橢圓的蒙日圓.已知橢圓的離心率為,、分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),、為橢圓上兩個動點(diǎn).直線的方程為.則下列結(jié)論正確的有(
)A.的蒙日圓的方程為B.在直線上存在點(diǎn),橢圓上存在、,使得C.記點(diǎn)到直線的距離為,則的最小值為D.若矩形的四條邊均與相切,則矩形面積的最大值為.【答案】ABD【分析】由在蒙日圓上可得蒙日圓的方程,結(jié)合離心率可得、關(guān)系,由此可知A正確;由過且在蒙日圓上,可知當(dāng)、恰為切點(diǎn)時(shí),,知B正確;根據(jù)橢圓定義可將轉(zhuǎn)化為,可知時(shí),取得最小值,由點(diǎn)到直線距離公式可求得最小值,代入可得的最小值,知C錯誤;由題意知,蒙日圓為矩形的外接圓,由矩形外接圓特點(diǎn)可知矩形長寬與圓的半徑之間的關(guān)系,利用基本不等式可求得矩形面積最大值,知D正確.【詳解】對于A選項(xiàng),過可作橢圓的兩條互相垂直的切線:,,所以,在蒙日圓上,則蒙日圓方程為,由,得,所以,橢圓的蒙日圓方程為,故A正確;對于B選項(xiàng),由直線的方程知,直線過,又滿足蒙日圓方程,所以,在圓上,當(dāng)、恰為過作橢圓兩條互相垂直切線的切點(diǎn)時(shí),,故B正確;對于C選項(xiàng),因?yàn)樵跈E圓上,所以,,所以,,當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為到直線的距離,又到直線的距離,所以,,故C錯誤;對于D選項(xiàng),當(dāng)矩形的四條邊均與相切時(shí),蒙日圓為矩形的外接圓,所以,矩形的對角線為蒙日圓的直徑,設(shè)矩形的長和寬分別為、,則,所以,矩形的面積,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,即矩形面積的最大值為,故D正確.故答案為:ABD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查圓錐曲線中的新定義問題的求解,解題關(guān)鍵是能夠根據(jù)蒙日圓的定義,結(jié)合點(diǎn)在蒙日圓上,得到蒙日圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,從而結(jié)合圓的方程來判斷各個選項(xiàng).【變式1】(24-25高二上·湖北咸寧·期末)加斯帕爾·蒙日是18~19世紀(jì)法國著名的幾何學(xué)家,他在研究時(shí)發(fā)現(xiàn):橢圓的任意兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)都在同一個圓上,其圓心是橢圓的中心,這個圓被稱為“蒙日圓”.已知橢圓:,若直線:上存在點(diǎn)P,過P可作C的兩條互相垂直的切線,則橢圓離心率的取值范圍是.【答案】【分析】首先通過橢圓的四條特殊切線可知道蒙日圓的半徑,問題轉(zhuǎn)化為直線與蒙日圓有交點(diǎn)問題,根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系列式即可求解。【詳解】由題可知,點(diǎn)在橢圓的蒙日圓上,又因?yàn)辄c(diǎn)在直線上,所以,問題轉(zhuǎn)化為直線和蒙日圓有公共點(diǎn).由橢圓方程,如圖當(dāng)長方形的邊與橢圓的軸平行時(shí),長方形的邊長分別為和,其對角線長為,因此蒙日圓半徑為,所以蒙日圓方程為,因此,需滿足圓心到直線的距離不大于半徑,即,所以,所以橢圓離心率,所以.故答案為:【變式2】(25-26高二上·黑龍江·期中)已知橢圓的任意兩條相互垂直的切線的交點(diǎn)的軌跡是圓,這個圓被稱為“蒙日圓”,它的圓心與橢圓的中心重合,半徑的平方等于橢圓長半軸長和短半軸長的平方和.已知橢圓及其蒙日圓,且橢圓的離心率為,點(diǎn)分別為蒙日圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),分別與相切于點(diǎn),則四邊形與四邊形的面積的比值為.【答案】【分析】根據(jù)蒙日圓的定義得到點(diǎn)的坐標(biāo),即可得到直線的方程,然后聯(lián)立直線和橢圓的方程得到點(diǎn),最后計(jì)算面積求比值即可.【詳解】蒙日圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,不妨設(shè)為蒙日圓與軸正、負(fù)半軸交點(diǎn),為蒙日圓與軸負(fù)、正半軸交點(diǎn),可知.則直線的方程為,由,消得到,令,解得,,所以,所以,所以四邊形的面積為,易知四邊形為正方形,且,所以四邊形的面積為,所以四邊形與四邊形的面積的比值為,因?yàn)闄E圓離心率為,所以,得,即,所以.故答案為:.期末基礎(chǔ)通關(guān)練(測試時(shí)間:10分鐘)1.(多選)(25-26高二上·陜西延安·期中)已知,是橢圓:的兩個焦點(diǎn),過的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A.橢圓的離心率為 B.弦長的取值范圍為C.面積的最大值為12 D.存在點(diǎn)使得【答案】CD【分析】根據(jù)離心率的公式即可判斷A;根據(jù)橢圓性質(zhì)可判斷B,由點(diǎn)在左右頂點(diǎn)時(shí),面積的最大值,可判斷C,根據(jù)向量的數(shù)量積即可判斷D;【詳解】由,則,,,焦點(diǎn)在軸上,,,對于A,離心率,故A錯誤;對于B,當(dāng)時(shí),,當(dāng)直線與軸重合時(shí),,所以弦長的取值范圍為,故B錯誤;對于C,當(dāng)點(diǎn)在左右頂點(diǎn)時(shí),面積的最大值,即.故C正確;對于D,對于B,設(shè),,,若,則,即,解得,故存在點(diǎn)A使得,故D正確;故選:CD2.(多選)(24-25高二上·內(nèi)蒙古赤峰·期末)在平面直角坐標(biāo)系中,、是圓與軸的交點(diǎn),點(diǎn)為該平面內(nèi)異于、的動點(diǎn),且直線與直線的斜率之積為,設(shè)動點(diǎn)的軌跡為曲線,則下列說法正確的是()A.若,則曲線的離心率為B.若,則曲線方程為C.若,則曲線有漸近線,其漸近線方程為D.若,,過原點(diǎn)的直線與曲線交于、兩點(diǎn),則面積最大值為【答案】ACD【分析】根據(jù)斜率的乘積、雙曲線、橢圓、三角形的面積等知識對選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.【詳解】由題、,設(shè),有,,且.對于A選項(xiàng),,即,則,,所以離心率為,A正確;對于B選項(xiàng),,即,B錯誤;對于C選項(xiàng),,即,則,,所以,曲線有漸近線,其漸近線方程為,C正確;對于D選項(xiàng),,即,由題意可知,直線不與軸重合,設(shè)直線的方程為,有,則,,所以,而點(diǎn)到直線的距離為,所以,所以當(dāng)時(shí),面積取最大值,D正確.故選:ACD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中的最值問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)論來求最值;二是代數(shù)法,常將圓錐曲線的最值問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)或三角函數(shù)的最值問題,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.3.(24-25高三下·天津·開學(xué)考試)已知分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),焦距為4,若過點(diǎn)且傾斜角為的直線與雙曲線的左、右支分別交于兩點(diǎn),,則該雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】首先直線方程與橢圓方程聯(lián)立,再根據(jù)條件,以及韋達(dá)定理,建立等量關(guān)系,即可求離心率.【詳解】由條件可知,,過點(diǎn)且傾斜角為的直線方程為,設(shè),因?yàn)?,所以,得,即?lián)立,得,所以,,①,②由①②可得,又因?yàn)榈?,且,得,,所以雙曲線的離心率.故選:B4.(24-25高二上·江西上饒·期末)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是,斜率為1的直線過左焦點(diǎn),交于兩點(diǎn),且的內(nèi)切圓的面積是,若線段的長度的取值范圍為,則橢圓的離心率的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】結(jié)合橢圓的定義和的內(nèi)切圓半徑表示的面積,再結(jié)合點(diǎn)到直線的距離和線段表示的面積,列式可得關(guān)于的關(guān)系,再根據(jù)的取值范圍可求離心率的取值范圍.【詳解】如圖:因?yàn)榈膬?nèi)切圓的面積是,所以的內(nèi)切圓的半徑為1.結(jié)合橢圓的定義:.由到直線:的距離為:,所以.由,又,所以.故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是利用兩種方法表示的面積,得到的關(guān)系,再求離心率的取值范圍.5.(多選)(24-25高三上·河南·期末)已知拋物線上的動點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離的最小值為4,直線經(jīng)過交于點(diǎn),分別過作的切線,且兩切線交于點(diǎn),則(
)A.的方程為B.若,則的中點(diǎn)到軸的距離為10C.是直角三角形D.若的中點(diǎn)為,則直線與軸垂直【答案】ACD【分析】根據(jù)拋物線的定義、導(dǎo)數(shù)與切線方程、直線交點(diǎn)等知識對選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.【詳解】對于A,上的動點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離的最小值為,則,所以的方程為,故A正確;對于B,焦點(diǎn),設(shè),因?yàn)?,則,即,所以的中點(diǎn)到軸的距離為5,故B錯誤;對于,設(shè)直線,由得,則,且,因?yàn)?,所以,所以是直角三角形,故C正確;對于D,切線的方程為,又,所以切線的方程為.同理,切線的方程為.由且,解得,即.又,所以垂直于軸,故D正確.故選:ACD期末重難突破練(測試時(shí)間:10分鐘)1.(多選)(24-25高二上·云南玉溪·期中)已知橢圓的左,右焦點(diǎn)為,,A,B分別為它的左右頂點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓上的動點(diǎn)(P不在x軸上),下列選項(xiàng)正確的是(
)A.存在點(diǎn)P使得B.的周長為C.直線PA與直線PB的斜率乘積為D.的最小值為【答案】BD【分析】首先求出、、,根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)可知當(dāng)在橢圓的短軸頂點(diǎn)時(shí)取得最大值,即可判斷A;根據(jù)橢圓的定義判斷B;設(shè),求出即可判斷C;利用基本不等式判斷D.【詳解】橢圓,則,,,則,,對于A:當(dāng)在橢圓的短軸頂點(diǎn)時(shí)取得最大值,不妨取,此時(shí),所以為銳角,所以不存在點(diǎn)使得,故A錯誤;對于B:因?yàn)椋?,所以的周長為,故B正確;對于C:因?yàn)椋?,設(shè),則,故C錯誤;對于D:因?yàn)?,所以,?dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號,故D正確;故選:BD2.(24-25高三上·黑龍江哈爾濱·期末)已知雙曲線與橢圓有相同的左、右焦點(diǎn),分別為,,以線段為直徑的圓與雙曲線及其漸近線在第一象限內(nèi)分別交于,兩點(diǎn),且線段的中點(diǎn)在另一條漸近線上,則的面積為(
)A. B.3 C.6 D.9【答案】A【分析】首先求出,的坐標(biāo)以及以線段為直徑的圓的方程,聯(lián)立圓和可得點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而得出的中點(diǎn)坐標(biāo),代入,結(jié)合即可求出雙曲線方程,再與圓的方程聯(lián)立可得點(diǎn)坐標(biāo),利用三角形的面積公式即可求解.【詳解】由題意可知,所以,,,以線段為直徑的圓的方程為,雙曲線的漸近線方程為,由可得,即,因?yàn)辄c(diǎn)在第一象限,所以,,所以,中點(diǎn)為,因?yàn)辄c(diǎn)在漸近線上,所以,即,所以,又由解得,,所以雙曲線,聯(lián)立可得,解得,因?yàn)樵诘谝幌笙蓿?,所以的面積,故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵是求出中點(diǎn)坐標(biāo),代入結(jié)合解出雙曲線方程,求出點(diǎn)坐標(biāo).3.(24-25高二上·安徽宣城·期末)已知點(diǎn),是橢圓和雙曲線的公共焦點(diǎn),是它們在第一象限的一個公共點(diǎn),且,若和的離心率分別為,,則的取值范圍是.【答案】【分析】由橢圓方程和雙曲線方程的定義可得,進(jìn)而由得,設(shè),由,可得,,由可得.【詳解】設(shè)橢圓和雙曲線的方程分別為,,所以,可得,設(shè)橢圓的半焦距為,因?yàn)椋?,即,化簡得,即,即,令,則,取,因?yàn)?,,所以,,所以,故,則,時(shí),,因?yàn)?,所以,所以,所以故答案為?.(25-26高二上·重慶·期中)已知雙曲線,其左右焦點(diǎn)分別為,,為雙曲線右支上一點(diǎn),與雙曲線左支交于點(diǎn)中點(diǎn)為.若內(nèi)切圓半徑為,則直線的斜率為.【答案】【分析】根據(jù)雙曲線的定義及三角形的面積公式,求得.代入雙曲線的方程,并由得點(diǎn)P在以O(shè)為圓心,c為半徑的圓上,聯(lián)立雙曲線和圓的方程,即可求得點(diǎn)P的坐標(biāo),從而得到直線的方程,與雙曲線方程聯(lián)立,可求得,利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式求得點(diǎn)M的坐標(biāo),進(jìn)而求得直線的斜率.【詳解】如圖:由題可知,化簡得,即.因?yàn)椋?,所以,所以雙曲線,設(shè)點(diǎn),則點(diǎn)P在以O(shè)為圓心,c為半徑的圓上,所以點(diǎn)P的坐標(biāo)滿足,解得,即.所以直線的斜率為,所以直線的方程為.當(dāng)點(diǎn)在第一象限時(shí),聯(lián)立,得,所以或,所以.所以,所以直線的斜率為.根據(jù)雙曲線的對稱性,可得當(dāng)點(diǎn)在第四象限時(shí),直線的斜率為.直線的斜率為.故答案為:5.(24-25高二上·河北石家莊·期中)已知,分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),過點(diǎn)的直線與雙曲線的左支交于,兩點(diǎn),記的內(nèi)切圓半徑為,的內(nèi)切圓半徑為,若,則雙曲線的離心率為.【答案】/【分析】根據(jù)雙曲線定義及內(nèi)切圓性質(zhì)可知軸于點(diǎn),且為雙曲線的左焦點(diǎn),設(shè),,根據(jù)直角三角形正切值可得,結(jié)合,可得離心率.【詳解】如圖所示,設(shè)內(nèi)切圓圓心為,內(nèi)切圓圓心,且圓與各邊分別相切于,,,則,,,又點(diǎn)在雙曲線左支,則,則,且軸,即點(diǎn)在直線上,同理點(diǎn)在直線上,即軸于點(diǎn),且,設(shè),則,則,,即,又,則,化簡可得,即,解得或(舍),故答案為:.期末綜合拓展練(測試時(shí)間:15分鐘)1.(多選)(25-26高二上·江西撫州·月考)已知橢圓,我們把圓稱為的蒙日圓,為原點(diǎn),點(diǎn)在上,延長與的蒙日圓交于點(diǎn),則()A.的最大值為B.若為的中點(diǎn),則的離心率的最小值為C.過點(diǎn)不可能作兩條互相垂直的直線都與相切D.若點(diǎn)在上,則的蒙日圓面積最小為【答案】ABD【分析】根據(jù)圓及橢圓的幾何性質(zhì)判斷A,根據(jù)為的中點(diǎn)建立關(guān)于的齊次不等式,從而得到離心率的最值可判斷B,舉反例排除C,利用點(diǎn)在橢圓上與基本不等式“1”的妙用可判斷D.【詳解】對于A,因?yàn)閳A的圓心為,半徑為,又橢圓,所以,所以,故A正確;對于B,若為的中點(diǎn),則,則,故,B正確;對于C,取,則直線,互相垂直,且都與相切,C錯誤;對于D,因?yàn)辄c(diǎn)在上,所以,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號,所以的蒙日圓面積最小為,D正確.故選:ABD.2.(多選)(25-26高二上·云南昆明·月考)某學(xué)校數(shù)學(xué)課外興趣小組研究發(fā)現(xiàn):橢圓的兩條互相垂直的切線交點(diǎn)的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓,稱為該橢圓的“蒙日圓”.利用此結(jié)論解決下列問題:已知橢圓的離心率為,,為的左、右焦點(diǎn)且,為上一動點(diǎn),直線.說法中正確的有(
)A.橢圓的“蒙日圓”的面積為B.對直線上任意點(diǎn),都有C.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為D.橢圓的“蒙日圓”的兩條弦,都與橢圓相切,則面積的最大值為3【答案】ACD【分析】根據(jù)條件,得出,,從而得出橢圓的方程,進(jìn)而判斷出選項(xiàng)C的正誤;對于選項(xiàng)A,根據(jù)“蒙日圓”的定義,作出橢圓的兩條特殊切線,從而找出蒙日圓上的一個
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