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專(zhuān)題08解析幾何(選填題)目錄第一部分題型解碼微觀解剖,精細(xì)教學(xué)典例剖析目錄第一部分題型解碼微觀解剖,精細(xì)教學(xué)典例剖析方法提煉變式題型01直線(xiàn)與圓的相關(guān)問(wèn)題 題型02圓錐曲線(xiàn)的方程與性質(zhì)題型03直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系題型04離心率的取值與范圍問(wèn)題題型05圓錐曲線(xiàn)中范圍、最值問(wèn)題題型06新定義問(wèn)題第二部分強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)整合應(yīng)用,模擬實(shí)戰(zhàn)題型01直線(xiàn)與圓的相關(guān)問(wèn)題【例1-1】(2025·全國(guó)一卷·高考真題)已知圓上到直線(xiàn)的距離為1的點(diǎn)有且僅有2個(gè),則r的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】由題意,在圓中,圓心,半徑為,到直線(xiàn)的距離為的點(diǎn)有且僅有個(gè),∵圓心到直線(xiàn)的距離為:,
故由圖可知,當(dāng)時(shí),圓上有且僅有一個(gè)點(diǎn)(點(diǎn))到直線(xiàn)的距離等于;當(dāng)時(shí),圓上有且僅有三個(gè)點(diǎn)(點(diǎn))到直線(xiàn)的距離等于;當(dāng)則的取值范圍為時(shí),圓上有且僅有兩個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離等于.故選:B.【例1-2】(2025·四川涼山·一模)已知曲線(xiàn)上存在點(diǎn)與關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),則r的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【詳解】設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),則線(xiàn)段的中點(diǎn)在直線(xiàn)上,又,直線(xiàn)的方向向量,而,因此,即,消去得,整理得,即,于是點(diǎn)在以點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓上,而曲線(xiàn)是以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,,依題意,點(diǎn)在曲線(xiàn)上,則曲線(xiàn)與圓有公共點(diǎn),即這兩個(gè)圓相交或相切,因此,即,解得,所以r的取值范圍為.故選:C1.直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系幾何法:圓心到直線(xiàn)的距離,則:代數(shù)方法(幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問(wèn)題即交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程根個(gè)數(shù))由,消元得到一元二次方程,判別式為,則:相離相切相交圖形量化方程觀點(diǎn)Δ<0Δ=0Δ>0幾何觀點(diǎn)d>rd=rd<r二、圓與圓的位置關(guān)系設(shè)兩圓的半徑分別是,(不妨設(shè)),且兩圓的圓心距為,則:位置關(guān)系相離外切相交內(nèi)切內(nèi)含圖形幾何特征代數(shù)特征無(wú)實(shí)數(shù)解一組實(shí)數(shù)解兩組實(shí)數(shù)解一組實(shí)數(shù)解無(wú)實(shí)數(shù)解公切線(xiàn)條數(shù)43210【變式1-1】(2025·廣東·模擬預(yù)測(cè))單位圓上有7個(gè)不同的點(diǎn),則任意兩點(diǎn)間距離平方和的最大值為(
)A.42 B.49 C.56 D.64【答案】B【詳解】設(shè),則,所以,因?yàn)椋?,?dāng)7個(gè)點(diǎn)均勻分布在單位圓上時(shí),根據(jù)正、余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)有,則,因此所求的最大值為49.故選:B.【變式1-2】(2025·浙江·一模)已知點(diǎn)在直線(xiàn)上,且,點(diǎn)在圓上,則面積的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【詳解】圓心到直線(xiàn)的距離為,則點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的取值范圍為,由,得到.故選:B.【變式1-3】(2025·四川達(dá)州·一模)已知圓,若過(guò)點(diǎn)有且僅有兩條直線(xiàn)被圓所截得的弦長(zhǎng)為,則的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】B【詳解】圓的圓心,半徑,令過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)被圓所截弦長(zhǎng)為的弦中點(diǎn)為,則,,因此點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓上,此時(shí)為圓的切線(xiàn),依題意,過(guò)點(diǎn)可以作圓的兩條切線(xiàn),則點(diǎn)在圓外,于是,解得或,所以的取值范圍是.故選:B題型02圓錐曲線(xiàn)的方程與性質(zhì)【例2-1】(2025·云南·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn),則點(diǎn)到的漸近線(xiàn)的距離為()A. B. C. D.【答案】D【詳解】由雙曲線(xiàn)方程可知,且焦點(diǎn)在y軸上,所以雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為,即,故點(diǎn)到漸近線(xiàn)的距離.故選:D.【例2-2】(2025·上海奉賢·一模)曲線(xiàn)的方程為(、不同時(shí)為0),則下列說(shuō)法正確的是(
)A.曲線(xiàn)不可能是直線(xiàn)B.當(dāng),時(shí),曲線(xiàn)是橢圓C.若曲線(xiàn)是雙曲線(xiàn),則雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)與無(wú)關(guān)D.曲線(xiàn)是拋物線(xiàn)【答案】C【詳解】A.當(dāng)時(shí),,所以為兩條直線(xiàn),A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.因?yàn)?,所以曲線(xiàn)是半徑為的圓,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)?,,所以曲線(xiàn)是雙曲線(xiàn),則,則漸近線(xiàn),故C正確;D.因?yàn)榍€(xiàn),、不同時(shí)為0,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是兩條相交直線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是點(diǎn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是點(diǎn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是兩條相交直線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是直線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是直線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是直線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是直線(xiàn);當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是雙曲線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)不存在;當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是橢圓;當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是圓;當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是雙曲線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)不存在;當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是直線(xiàn);當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)不存在;當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)是直線(xiàn);所以曲線(xiàn)不能是拋物線(xiàn),故D錯(cuò)誤;故選:C.1.橢圓的定義平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)的距離之和等于常數(shù)()的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓,這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)的距離叫做橢圓的焦距,記作,定義用集合語(yǔ)言表示為:注意:①當(dāng)時(shí),點(diǎn)的軌跡是線(xiàn)段;②當(dāng)時(shí),點(diǎn)的軌跡不存在.2.橢圓的方程、圖形與性質(zhì)焦點(diǎn)的位置焦點(diǎn)在軸上焦點(diǎn)在軸上圖形標(biāo)準(zhǔn)方程范圍且且頂點(diǎn)、、、、軸長(zhǎng)長(zhǎng)軸長(zhǎng),短軸長(zhǎng)長(zhǎng)軸長(zhǎng),短軸長(zhǎng)對(duì)稱(chēng)性關(guān)于軸、軸對(duì)稱(chēng),關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng)焦點(diǎn)、、焦距離心率通徑過(guò)焦點(diǎn)且垂直于長(zhǎng)軸的弦叫通徑:通徑長(zhǎng)=(最短的過(guò)焦點(diǎn)的弦)3.雙曲線(xiàn)的定義平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)的距離的差的絕對(duì)值等于常數(shù)(大于零且小于)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線(xiàn)(這兩個(gè)定點(diǎn)叫雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)).用集合表示為.注意:①若定義式中去掉絕對(duì)值,則曲線(xiàn)僅為雙曲線(xiàn)中的一支.②當(dāng)時(shí),點(diǎn)的軌跡是以和為端點(diǎn)的兩條射線(xiàn);當(dāng)時(shí),點(diǎn)的軌跡是線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn).③時(shí),點(diǎn)的軌跡不存在.4.雙曲線(xiàn)的方程、圖形及性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方程圖形A2A2焦點(diǎn)坐標(biāo),,對(duì)稱(chēng)性關(guān)于,軸成軸對(duì)稱(chēng),關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱(chēng)頂點(diǎn)坐標(biāo),,范圍實(shí)軸、虛軸實(shí)軸長(zhǎng)為,虛軸長(zhǎng)為離心率漸近線(xiàn)方程令,焦點(diǎn)到漸近線(xiàn)的距離為令,焦點(diǎn)到漸近線(xiàn)的距離為通徑通徑(過(guò)焦點(diǎn)且垂直于的弦)是同支中的最短弦,其長(zhǎng)為5.拋物線(xiàn)的定義平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)和一條定直線(xiàn)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線(xiàn),定點(diǎn)叫拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),定直線(xiàn)叫做拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn).注意:若在定義中有,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡為的垂線(xiàn),垂足為點(diǎn).6.拋物線(xiàn)的方程、圖形及性質(zhì)拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程有4種形式:,,,,其中一次項(xiàng)與對(duì)稱(chēng)軸一致,一次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào)決定開(kāi)口方向圖形標(biāo)準(zhǔn)方程頂點(diǎn)范圍,,,,對(duì)稱(chēng)軸軸軸焦點(diǎn)離心率準(zhǔn)線(xiàn)方程焦半徑【變式2-1】(2025·云南·模擬預(yù)測(cè))已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在上,且,若滿(mǎn)足,則()A.16 B. C. D.9【答案】C【詳解】在拋物線(xiàn)中,,則,所以焦點(diǎn),準(zhǔn)線(xiàn)方程為.設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,故,,且,又,則解得.故選:C.【變式2-2】(2025·貴州六盤(pán)水·模擬預(yù)測(cè))已知橢圓的焦點(diǎn)為,,點(diǎn)在橢圓上且,則點(diǎn)到軸的距離是.【答案】【詳解】由橢圓定義可得,由,則,則,即,又,即有,解得,故點(diǎn)到軸的距離是.故答案為:.【變式2-3】(2025·江西宜春·模擬預(yù)測(cè))(多選題)已知是雙曲線(xiàn)和橢圓的左?右焦點(diǎn),為與在第一象限內(nèi)的一個(gè)交點(diǎn),若,則(
)A.的漸近線(xiàn)方程為B.的短軸長(zhǎng)是的虛軸長(zhǎng)的倍C.的離心率和的離心率的積為1D.的面積為【答案】ACD【詳解】由題意,得,所以.在中,由余弦定理得,即(為半焦距),所以,所以,所以,所以的漸近線(xiàn)方程為,故A正確;由題意,,得.從而的短軸長(zhǎng)為的虛軸長(zhǎng),則,故B錯(cuò)誤;由,知的離心率為的離心率為,二者的積為1,故C正確;由,,得,故D正確.故選:ACD.題型03直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系【例3-1】(2025·云南楚雄·模擬預(yù)測(cè))設(shè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,過(guò)的直線(xiàn)交于兩點(diǎn),過(guò)分別作拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)的垂線(xiàn),垂足分別為,則(
)A.32 B.28 C.20 D.16【答案】A【詳解】如圖,設(shè)拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)與軸的交點(diǎn)為,由題意結(jié)合拋物線(xiàn)的定義可知,所以,又因?yàn)?,所以,,所以,即是直角三角形,且,顯然,所以,故選A.【例3-2】(2025·江西景德鎮(zhèn)·模擬預(yù)測(cè))雙曲線(xiàn),過(guò)點(diǎn)作的兩條漸近線(xiàn)的平行線(xiàn),分別與漸近線(xiàn)相交于A,B兩點(diǎn),則平行四邊形OAPB的面積是(
)A. B.1 C. D.2【答案】A【詳解】漸近線(xiàn)方程為,方程為,與漸近線(xiàn)聯(lián)立,得,;點(diǎn)到的距離所以平行四邊形OAPB的面積.故選:A.1.直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系將直線(xiàn)的方程與橢圓的方程聯(lián)立成方程組,消元轉(zhuǎn)化為關(guān)于x或y的一元二次方程,其判別式為Δ.①Δ>0直線(xiàn)和橢圓相交直線(xiàn)和橢圓有兩個(gè)交點(diǎn)(或兩個(gè)公共點(diǎn));②Δ=0直線(xiàn)和橢圓相切直線(xiàn)和橢圓有一個(gè)切點(diǎn)(或一個(gè)公共點(diǎn));③Δ<0直線(xiàn)和橢圓相離直線(xiàn)和橢圓無(wú)公共點(diǎn).2.直線(xiàn)與橢圓的相交弦設(shè)直線(xiàn)交橢圓于點(diǎn)兩點(diǎn),則==同理可得3.直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的位置關(guān)系將直線(xiàn)的方程與雙曲線(xiàn)的方程聯(lián)立成方程組,消元轉(zhuǎn)化為關(guān)于x或y的一元二次方程,其判別式為Δ.若即,直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)平行,直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)相交于一點(diǎn);若即,①Δ>0直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)相交直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)相交,有兩個(gè)交點(diǎn);②Δ=0直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)相切直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)相切,有一個(gè)公共點(diǎn);③Δ<0直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)相離直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)相離,無(wú)公共點(diǎn).4.直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的相交弦設(shè)直線(xiàn)交雙曲線(xiàn)于點(diǎn)兩點(diǎn),則==5.直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系將直線(xiàn)的方程與拋物線(xiàn)的方程y2=2px(p>0)聯(lián)立成方程組,消元轉(zhuǎn)化為關(guān)于x或y的一元二次方程,其判別式為Δ.若,直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸平行或重合,直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相交于一點(diǎn);若①Δ>0直線(xiàn)和拋物線(xiàn)相交,有兩個(gè)交點(diǎn);②Δ=0直線(xiàn)和拋物線(xiàn)相切,有一個(gè)公共點(diǎn);③Δ<0直線(xiàn)和拋物線(xiàn)相離,無(wú)公共點(diǎn).6.直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的相交弦設(shè)直線(xiàn)交拋物線(xiàn)于點(diǎn)兩點(diǎn),則==同理可得【變式3-1】(2025·廣東佛山·模擬預(yù)測(cè))已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,過(guò)焦點(diǎn)的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)交于點(diǎn).若(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則的面積為(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】如圖,不妨設(shè)在軸下方,因?yàn)?,且所以,由拋物線(xiàn)方程可得,則,所以直線(xiàn)方程為:,聯(lián)立拋物線(xiàn)方程消去得:,化簡(jiǎn)得:,所以,則,到直線(xiàn)的距離,所以的面積為,故選:B【變式3-2】(2025·浙江紹興·二模)已知橢圓,雙曲線(xiàn).A,B分別為的左,右頂點(diǎn).過(guò)A作直線(xiàn)l與及的右支分別交于點(diǎn)P,Q.若,則Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為(
)A. B. C.5 D.【答案】D【詳解】
由題意可得直線(xiàn)l的斜率存在,設(shè)為,設(shè),由直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)可得直線(xiàn)方程為,聯(lián)立,消去可得,,,代入直線(xiàn)方程可得,所以同理,聯(lián)立,消去可得,,,代入直線(xiàn)方程可得,所以,因?yàn)椋?,即,即,解得,所?故選:D.【變式3-3】(2025·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))寫(xiě)出與橢圓和拋物線(xiàn)都相切的一條直線(xiàn)的方程為.【答案】或.【詳解】由已知,公切線(xiàn)斜率不為0,設(shè)公切線(xiàn)方程為.聯(lián)立,其判別式,即,①聯(lián)立..其判別式,②聯(lián)立①②,解得,所以橢圓和拋物線(xiàn)的公切線(xiàn)方程為或.故答案為:或.題型04離心率的取值與范圍問(wèn)題【例4-1】(2025·廣東廣州·模擬預(yù)測(cè))設(shè)橢圓與雙曲線(xiàn)的離心率分別為,雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的斜率小于,則的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】因?yàn)殡p曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的斜率小于,所以,則,,設(shè),則所以;由于,因?yàn)?,所以,則,則,因?yàn)?,所以,故選:B【例4-2】(2025·河南·一模)已知為橢圓的左、右焦點(diǎn),為橢圓的上頂點(diǎn),為橢圓的右頂點(diǎn),連接交橢圓于另一點(diǎn),若,則橢圓的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】如圖,連接,因?yàn)闉闄E圓的上頂點(diǎn),所以,因?yàn)?,所以,故,解得,設(shè),,則,,由余弦定理有,即,解得,因?yàn)椋?,化?jiǎn)得,即,整理得,解得,故B正確.故選:B.1.橢圓的離心率(1)離心率的定義:橢圓的焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)的比稱(chēng)為橢圓的離心率.用表示,即.
(2)離心率的范圍:.2.雙曲線(xiàn)的離心率(1)定義:雙曲線(xiàn)的焦距與實(shí)軸長(zhǎng)的比,叫作雙曲線(xiàn)的離心率.
(2)雙曲線(xiàn)離心率的范圍:.
3.求離心率或其取值范圍的方法解題的關(guān)鍵是借助圖形建立關(guān)于,,的關(guān)系式(等式或不等式),轉(zhuǎn)化為的關(guān)系式.【變式4-1】(24-25高三下·甘肅·開(kāi)學(xué)考試)如圖,已知雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,過(guò)作漸近線(xiàn)的垂線(xiàn)交于點(diǎn),連接交于點(diǎn),若,則的離心率為(
)A. B. C.2 D.【答案】A【詳解】設(shè),則,從而,由正弦定理,得,所以,由余弦定理,得
,化簡(jiǎn)得,所以.故選:A.【變式4-2】(24-25高三上·甘肅慶陽(yáng)·月考)已知雙曲線(xiàn)的上、下焦點(diǎn)分別為、,是的上支上的一點(diǎn)(不在軸上),與軸交于點(diǎn),的內(nèi)切圓在邊上的切點(diǎn)為,若,則的離心率的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【詳解】設(shè)該內(nèi)切圓在、上的切點(diǎn)分別為、,由切線(xiàn)長(zhǎng)定理可得,,,又,,則,即,解得,由,即,得,所以.故選:A.【變式4-3】(2025·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè))離心率為的橢圓和離心率為的雙曲線(xiàn)的交點(diǎn)構(gòu)成四邊形,的漸近線(xiàn)與的交點(diǎn)構(gòu)成四邊形,若四邊形與四邊形全等,則(
).A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【詳解】由圖,因四邊形與四邊形全等,則.將橢圓方程與雙曲線(xiàn)方程聯(lián)立:,則,則;注意到雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)方程為:,將橢圓方程與漸近線(xiàn)方程聯(lián)立:,則.因,則,即.所以故選:C.題型05圓錐曲線(xiàn)中范圍、最值問(wèn)題【例5-1】(24-25高三下·江蘇泰州·開(kāi)學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線(xiàn)l與拋物線(xiàn),單位圓O分別相切于A,B兩點(diǎn),當(dāng)最小時(shí),(
)A. B. C. D.【答案】C【詳解】令,則,,,則,切線(xiàn)為即,直線(xiàn)又與單位圓相切,則,即,則,當(dāng)且僅當(dāng)即,即,時(shí)取“”.故選:【例5-2】(2025·上海普陀·一模)設(shè)點(diǎn)是拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),點(diǎn)是雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn),點(diǎn)是上在第一象限內(nèi)的一動(dòng)點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是()A.的最大值是5 B.的最小值是5C.的最大值是7 D.的最小值是7【答案】D【詳解】如圖,由點(diǎn)是拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),故,由雙曲線(xiàn)知,,故,右焦點(diǎn),所以,又雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為,所以直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)右支無(wú)交點(diǎn),故,故AC錯(cuò)誤;由雙曲線(xiàn)的定義,,所以,即點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),有最小值7,故B錯(cuò)誤D正確.故選:D1.處理圓錐曲線(xiàn)最值問(wèn)題的求解方法圓錐曲線(xiàn)中的最值問(wèn)題類(lèi)型較多,解法靈活多變,但總體上主要有兩種方法:①幾何法:若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征及意義,則考慮利用圖形性質(zhì)來(lái)解決.②代數(shù)法:若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù),則可首先建立目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值,2.圓錐曲線(xiàn)中的最值問(wèn)題的解題思路①建立函數(shù)模型,求解函數(shù)的值域或最值(切莫忘記定義域的考查);②構(gòu)建不等關(guān)系.【變式5-1】(2025·山西·二模)已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線(xiàn)為.點(diǎn)在上,過(guò)作拋物線(xiàn)的切線(xiàn)交準(zhǔn)線(xiàn)于點(diǎn).當(dāng)外接圓面積最小時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)可以是(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】設(shè)點(diǎn),,故,將代入可得,故則過(guò)作拋物線(xiàn)的切線(xiàn)為:,又準(zhǔn)線(xiàn)為:,故中,令得,可得點(diǎn).又,所以,所以為直角,為外接圓的直徑,.令,則可得,由,當(dāng)?shù)?,令得,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故當(dāng)時(shí),取得極小值,也是最小值,即所求外接圓的面積最小,此時(shí)點(diǎn).故選:B【變式5-2】(2025·安徽·三模)設(shè)A為橢圓上一點(diǎn),,則當(dāng)最小時(shí),點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為(
)A. B.0 C.1 D.2【答案】C【詳解】設(shè)點(diǎn),,則,因?yàn)樵跈E圓上,所以,則,將代入,得,當(dāng)時(shí),取得最小值,即取得最小值.故選:C.【變式5-3】(2025·四川成都·一模)(多選題)已知點(diǎn)為雙曲線(xiàn)右支上一點(diǎn),分別為其左、右焦點(diǎn),,為雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn),過(guò)點(diǎn)分別作,,垂足依次為,過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是(
)A.的最大值為 B.的內(nèi)心到軸的距離為C. D.【答案】ABD【詳解】由雙曲線(xiàn),可得,則,且其漸近線(xiàn)方程為,對(duì)于A中,不妨設(shè)點(diǎn)位于第一象限,由雙曲線(xiàn)的定義,可得,所以,則,又由雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì),可得,所以,即的最大值為,所以A正確;對(duì)于B,如圖所示,設(shè)的內(nèi)切圓與軸,的切點(diǎn)分別為,可得,又由,可得,又由,可得,所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,即圓心的橫坐標(biāo)為,所以的內(nèi)心到軸的距離為,所以B正確;對(duì)于C,設(shè),則滿(mǎn)足,則點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為,到直線(xiàn)的距離為,則,因?yàn)椋遗c的夾角為,所以,所以,所以C不正確;對(duì)于D,由,可得,聯(lián)立方程組,解得,即,同理可得,所以,因?yàn)?,代入可得,又因?yàn)?,可得,所以,所以D正確.故選:ABD.題型06新定義問(wèn)題【例6-1】(24-25高三下·山西·開(kāi)學(xué)考試)畫(huà)法幾何學(xué)的創(chuàng)始人——法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕爾·蒙日發(fā)現(xiàn):與橢圓相切的兩條互相垂直直線(xiàn)的交點(diǎn)的軌跡是以橢圓中心為圓心,以長(zhǎng)半軸和短半軸平方和的算術(shù)平方根為半徑的圓,稱(chēng)該圓為橢圓的蒙日?qǐng)A.設(shè)A,B為橢圓E:上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P在直線(xiàn)上,若恒成立,則E的離心率的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】A【詳解】根據(jù)題意,得橢圓E的蒙日?qǐng)A方程為,其上任意一點(diǎn)向橢圓C所引的兩條切線(xiàn)互相垂直,因此當(dāng)直線(xiàn)與圓相離時(shí),,由,解得.所以離心率.故選:A【例6-2】(2025·上海浦東新·二模)已知圓錐曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)中心為原點(diǎn),若對(duì)于上的任意一點(diǎn),均存在上兩點(diǎn),,使得原點(diǎn)到直線(xiàn),和的距離都相等,則稱(chēng)曲線(xiàn)為“完美曲線(xiàn)”.現(xiàn)有如下兩個(gè)命題:①任意橢圓都是“完美曲線(xiàn)”;②存在雙曲線(xiàn)是“完美曲線(xiàn)”.下列判斷正確的是(
)A.①是真命題,②是假命題 B.①是假命題,②是真命題C.①②都是真命題 D.①②都是假命題【答案】A【詳解】判斷命題①:已知過(guò)橢圓上任意一點(diǎn)作以原點(diǎn)為圓心的圓的切線(xiàn),分別交橢圓于,兩點(diǎn),連接.根據(jù)直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系,當(dāng)與圓相切時(shí),滿(mǎn)足給定條件.當(dāng)與圓相交時(shí),因?yàn)閳A的圓心是固定的原點(diǎn),我們可以通過(guò)縮小圓的半徑,使得圓逐漸靠近,直到與圓相切;同理,當(dāng)與圓相離時(shí),擴(kuò)大圓的半徑,也能使圓靠近直至相切.所以從直線(xiàn)與圓位置關(guān)系的動(dòng)態(tài)調(diào)整角度可知,一定能找到合適的圓半徑使得與圓相切,故①正確.
判斷命題②:當(dāng)在雙曲線(xiàn)頂點(diǎn)時(shí),過(guò)作圓的切線(xiàn),交雙曲線(xiàn)于另外兩點(diǎn),.由雙曲線(xiàn)的性質(zhì)可知,雙曲線(xiàn)在頂點(diǎn)附近的形狀特點(diǎn)決定了,過(guò)頂點(diǎn)作圓的切線(xiàn)與雙曲線(xiàn)相交得到的線(xiàn)段,其整體位置與以原點(diǎn)為圓心的圓是相離的.這是因?yàn)殡p曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)性質(zhì)以及頂點(diǎn)處的曲線(xiàn)走向,使得從頂點(diǎn)出發(fā)的切線(xiàn)與雙曲線(xiàn)相交形成的線(xiàn)段不會(huì)與圓相切,所以②不正確.
故選:A.常見(jiàn)圓錐曲線(xiàn)新定義問(wèn)題處理思路1.將新定義問(wèn)題轉(zhuǎn)化為常規(guī)問(wèn)題.例如“分隔線(xiàn)”問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)與曲線(xiàn)位置關(guān)系的判定.2.反客為主:若直接求解困難,可逆向分析.例如黃金橢圓中通過(guò)切線(xiàn)斜率之積反推離心率.3.新定義曲線(xiàn)建立方程→分類(lèi)討論→驗(yàn)證性質(zhì)4.新定義交匯題聯(lián)立方程→參數(shù)法→幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化5.幾何模型應(yīng)用題識(shí)別模型(如阿基米德三角形)→應(yīng)用性質(zhì)(如中線(xiàn)平行、面積最小值)【變式6-1】(2025·海南·模擬預(yù)測(cè))(多選題)雙紐線(xiàn),也稱(chēng)伯努利雙紐線(xiàn),伯努利雙紐線(xiàn)的描述首見(jiàn)于1694年,雅各布·伯努利將其作為橢圓的一種類(lèi)比來(lái)處理.橢圓是由到兩個(gè)定點(diǎn)距離之和為定值的點(diǎn)的軌跡,而卡西尼卵形線(xiàn)則是由到兩定點(diǎn)距離之乘積為定值的點(diǎn)的軌跡,當(dāng)此定值使得軌跡經(jīng)過(guò)兩定點(diǎn)的中點(diǎn)時(shí),軌跡便為伯努利雙紐線(xiàn).已知曲線(xiàn)C(如圖所示)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且C上的點(diǎn)滿(mǎn)足到兩個(gè)定點(diǎn),的距離之積為4,則下列結(jié)論正確的是(
)A.B.點(diǎn)在C上,則C.點(diǎn)N在橢圓上,若,則D.過(guò)作x軸的垂線(xiàn)交C于A,B兩點(diǎn),則【答案】ACD【詳解】由題意,,即,對(duì)于A,因曲線(xiàn)過(guò)原點(diǎn),將代入,解得,故A正確;對(duì)于B,由點(diǎn)在上,得,化簡(jiǎn)得,解得,故錯(cuò)誤;對(duì)于,橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo)恰好為與,則,由,得:,則,,故C正確;對(duì)于D,設(shè),則,而,則,又根據(jù)勾股定理得,則,化簡(jiǎn)得,解得,因此,故D正確;故選:ACD.【變式6-2】(2025·江蘇徐州·模擬預(yù)測(cè))(多選題)已知,若平面內(nèi)動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足,則稱(chēng)點(diǎn)P的軌跡為雙紐線(xiàn),下列結(jié)論正確的是(
)A.雙紐線(xiàn)是軸對(duì)稱(chēng)圖形 B.的面積的最大值為C. D.直線(xiàn)與雙紐線(xiàn)有三個(gè)交點(diǎn)【答案】AD【詳解】對(duì)于A,由,則曲線(xiàn)方程為,由關(guān)于軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為,顯然當(dāng)滿(mǎn)足方程時(shí),也滿(mǎn)足方程,則雙紐線(xiàn)關(guān)于軸對(duì)稱(chēng),故A正確;對(duì)于B,由方程,整理可得關(guān)于的方程,由,解得,由,則其最大值為,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,當(dāng)點(diǎn)不在原點(diǎn),則構(gòu)成,則,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,將代入方程,整理可得,解得或,故D正確.故選:AD.【變式6-3】(2025·河北滄州·一模)(多選題)在平面直角坐標(biāo)系中,若,,則稱(chēng)“”為M,N兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,若動(dòng)點(diǎn)E到兩定點(diǎn),的“曼哈頓距離”之和為定值,則稱(chēng)點(diǎn)E的軌跡為“曼哈頓橢圓”,若點(diǎn)P為該“曼哈頓橢圓”上一點(diǎn),則(
)A.的周長(zhǎng)為 B.面積的最大值為C.該“曼哈頓橢圓”的面積為 D.該“曼哈頓橢圓”的周長(zhǎng)為【答案】BCD【詳解】設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則P,兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,,兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,則,易得“曼哈頓橢圓”關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)及坐標(biāo)軸對(duì)稱(chēng),可以先研究第一象限及x軸和y軸非負(fù)半軸上點(diǎn)的軌跡,,作曲線(xiàn),根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,可作出如圖“曼哈頓橢圓”,則,,,對(duì)于A,B,當(dāng)點(diǎn)與重合時(shí),的周長(zhǎng)為,此時(shí)的面積最大為,故A不正確,B正確;對(duì)于C,梯形的面積為,所以該“曼哈頓橢圓”的面積為,故C正確;對(duì)于D,又,所以該“曼哈頓橢圓”的周長(zhǎng)為,故D正確.故選:BCD.
1.(2025·陜西西安·二模)已知雙曲線(xiàn)的左?右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)在雙曲線(xiàn)右支上,若的內(nèi)切圓的圓心為,且滿(mǎn)足與的縱坐標(biāo)互為相反數(shù),則雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的方程為.【答案】【詳解】設(shè),內(nèi)心為,依題意可設(shè),所以,解得,由等面積可得,化簡(jiǎn)得,又,所以,因?yàn)?,點(diǎn)在雙曲線(xiàn)的右支上,所以,則,解得,所以的坐標(biāo)為,代入雙曲線(xiàn)方程中,得,解得,所以雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的方程為,故答案為:.2.(2025·上海虹口·一模)已知雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)分別為和,若點(diǎn)為上的點(diǎn),且滿(mǎn)足,,則點(diǎn)到的一條漸近線(xiàn)的距離為.【答案】【詳解】因?yàn)殡p曲線(xiàn)的焦點(diǎn)分別為和,所以,所以.因?yàn)?,,所以在中,?設(shè),則由勾股定理可得,所以,所以,所以.又由,可得,所以雙曲線(xiàn)的方程為.其漸近線(xiàn)方程為,即.取漸近線(xiàn),則點(diǎn)到該直線(xiàn)的距離為.故答案為:3.(25-26高三上·廣東佛山·月考)已知分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),從點(diǎn)射出的一條光線(xiàn)經(jīng)直線(xiàn)反射后經(jīng)過(guò)點(diǎn),且反射后的光線(xiàn)與在第四象限交于點(diǎn).若,則的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】設(shè)從點(diǎn)射出的一條光線(xiàn)射到直線(xiàn)的點(diǎn)為,反射后經(jīng)過(guò)點(diǎn),
所以點(diǎn),所以直線(xiàn)的斜率為,所以由,得,,中,根據(jù)余弦定理可知,整理為,即,,解得:所以橢圓的離心率為.故選:B4.(2025·湖南湘潭·一模)已知雙曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)為,若圓上存在點(diǎn)使得的中點(diǎn)在的漸近線(xiàn)上,則的離心率的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】B【詳解】因?yàn)殡p曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)為,則,即,且雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為,設(shè)為圓上一點(diǎn),且圓心為,半徑,則的中點(diǎn)在其漸近線(xiàn)上,可得,即,所以點(diǎn)在直線(xiàn)上,因?yàn)閳A心到直線(xiàn)的距離為,因?yàn)閳A上存在點(diǎn)滿(mǎn)足條件,所以直線(xiàn)與圓有公共點(diǎn),所以,即,可得,可得,所以,又因?yàn)殡p曲線(xiàn)的離心率,所以,所以雙曲線(xiàn)的離心率的取值范圍為.故選:B.5.(2025·廣西·模擬預(yù)測(cè))(多選題)已知以為左右焦點(diǎn)的橢圓的短軸長(zhǎng)為,點(diǎn)是橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)到的最大距離是點(diǎn)到的最小距離的3倍,連接,并延長(zhǎng)與橢圓相交于點(diǎn),其中說(shuō)法正確的是(
)A.橢圓的方程為 B.三角形的面積的最大值為C.三角形的周長(zhǎng)為8 D.【答案】AC【詳解】如圖:
對(duì)于選項(xiàng)A,由于,可得橢圓的方程為,所以A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,,所以B錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)C,的周長(zhǎng),所以C正確;對(duì)于選項(xiàng)D,當(dāng)直線(xiàn)方程為時(shí),由通徑的概念可得,所以,所以不能恒成立,故D錯(cuò)誤.故選:AC6.(2025·云南·模擬預(yù)測(cè))(多選題)已知橢圓,右焦點(diǎn)為,直線(xiàn)與橢圓交于兩點(diǎn),為上不同于的一點(diǎn),記直線(xiàn)的斜率分別為,則下列結(jié)論正確的是(
)A.的離心率為 B.面積的取值范圍為C. D.若點(diǎn)為上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為8【答案】ABD【詳解】由題可得:,,設(shè),根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可得,對(duì)于A,,所以橢圓的離心率為,故A正確;對(duì)于B,到直線(xiàn)的距離,
,所以,因?yàn)?,則面積的取值范圍為,故B正確;對(duì)于C,設(shè),則,
,由于,所以,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,由題意可得橢圓的右準(zhǔn)線(xiàn)為:,設(shè)到橢圓的右準(zhǔn)線(xiàn)的距離為,所以,則,所以,當(dāng)在橢圓左頂點(diǎn)時(shí),,所以的最大值為8,故D正確;故選:ABD7.(2025·重慶·模擬預(yù)測(cè))(多選題)已知雙曲線(xiàn),,為C的左、右焦點(diǎn),點(diǎn),,過(guò)作實(shí)軸的垂線(xiàn)l與C從下到上依次交于A,B兩點(diǎn),線(xiàn)段與C的虛軸長(zhǎng)相等.則(
)A.雙曲線(xiàn)C的離心率B.以為直徑的圓與C的漸近線(xiàn)相切C.若點(diǎn)P是C上任意一點(diǎn),則直線(xiàn),的斜率之積的范圍是D.若點(diǎn)P是C上任意一點(diǎn),l分別與,交于點(diǎn)E,F(xiàn),則【答案】ABD【詳解】由題設(shè),則代入雙曲線(xiàn),有,可得,所以,可得,故,A對(duì);以為直徑的圓的圓心為,半徑為,且漸近線(xiàn)為,所以到的距離,即,B對(duì);令且,,則,,,所以,又,,則,顯然取不到1,C錯(cuò);令,則,,又,,則,,,所以,所以,D對(duì).故選:ABD8.(2025·山東淄博·三模)(多選題)旋轉(zhuǎn)變換是原圖上所有的點(diǎn)都繞一個(gè)固定的點(diǎn)朝同一方向,轉(zhuǎn)動(dòng)同一個(gè)角度.例如,對(duì)任意平面向量,把繞起點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角得到向量,這一過(guò)程叫做把點(diǎn)繞點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角得到點(diǎn).已知橢圓,繞坐標(biāo)原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到斜橢圓,則下列結(jié)論正確的是:()A.已知點(diǎn),點(diǎn),把點(diǎn)繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到點(diǎn)B.斜橢圓的離心率是C.斜橢圓方程是D.過(guò)斜橢圓在第一象限內(nèi)的焦點(diǎn)作斜率為的直線(xiàn),與斜橢圓交于點(diǎn),則【答案】ACD【詳解】,由新定義可得,所以,A正確,由,可得,其離心率為:,故的離心率為,B錯(cuò)誤設(shè)上任意一點(diǎn),繞坐標(biāo)原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,由新定義可得:,所以,代入,可得:,也即斜橢圓方程是,C正確,,右焦點(diǎn)坐標(biāo)為:,繞坐標(biāo)原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),可得第一
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