重难点28 直线与圆锥曲线的位置关系—2023年高考数学【热点·重点·难点】专练(全国通用)(原卷版)
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重难点28 直线与圆锥曲线的位置关系
1、直线与圆锥曲线问题的特点:
(1)题目贯穿一至两个核心变量(其余变量均为配角,早晚利用条件消掉),
(2)条件与直线和曲线的交点相关,所以可设,至于坐标是否需要解出,则看题目中的条件,以及坐标的形式是否复杂
(3)通过联立方程消元,可得到关于(或)的二次方程,如果所求的问题与两根的和或乘积有关,则可利用韦达定理进行整体代入,从而不需求出(所谓“设而不求”)
(4)有些题目会涉及到几何条件向解析语言的转换,注重数形几何,注重整体代入。则可简化运算的过程
这几点归纳起来就是“以一个(或两个)核心变量为中心,以交点为两个基本点,坚持韦达定理四个基本公式(,坚持数形结合,坚持整体代入。直至解决解析几何问题“
2、韦达定理:是用二次方程的系数运算来表示两个根的和与乘积,在解析几何中得到广泛使用的原因主要有两个:一是联立方程消元后的二次方程通常含有参数,进而导致直接利用求根公式计算出来的实根形式非常复杂,难以参与后面的运算;二是解析几何的一些问题或是步骤经常与两个根的和与差产生联系。进而在思路上就想利用韦达定理,绕开繁杂的求根结果,通过整体代入的方式得到答案。所以说,解析几何中韦达定理的应用本质上是整体代入的思想,并不是每一道解析题必备的良方。如果二次方程的根易于表示(优先求点,以应对更复杂的运算),或者所求的问题与两根和,乘积无关,则韦达定理毫无用武之地。
3、直线方程的形式:直线的方程可设为两种形式:
(1)斜截式:,此直线不能表示竖直线。联立方程如果消去则此形式比较好用,且斜率在直线方程中能够体现,在用斜截式解决问题时要注意检验斜率不存在的直线是否符合条件
(2),此直线不能表示水平线,但可以表示斜率不存在的直线。经常在联立方程后消去时使用,多用于抛物线(消元后的二次方程形式简单)。此直线不能直接体现斜率,当时,斜率
4、弦长公式:(已知直线上的两点距离)设直线,上两点,所以或
(1)证明:因为在直线上,所以
,代入可得:
同理可证得
(2)弦长公式的适用范围为直线上的任意两点,但如果为直线与曲线的交点(即为曲线上的弦),则(或)可进行变形:,从而可用方程的韦达定理进行整体代入。
5、点差法:这是处理圆锥曲线问题的一种特殊方法,适用于所有圆锥曲线。不妨以椭圆方程为例,设直线与椭圆交于两点,则该两点满足椭圆方程,有:
考虑两个方程左右分别作差,并利用平方差公式进行分解,则可得到两个量之间的联系:
①
②
由等式可知:其中直线的斜率,中点的坐标为,这些要素均在②式中有所体现。所以通过“点差法”可得到关于直线的斜率与中点的联系,从而能够处理涉及到弦与中点问题时。同时由①可得在涉及坐标的平方差问题中也可使用点差法。
直线与椭圆、直线与双曲线、直线与抛物线位置关系仍然是2023年的高考热点。命题角度:(1)定点、定值问题;(2)最值、范围问题;
(建议用时:40分钟)
一、单选题
1.设为抛物线的焦点,过且倾斜角为的直线交于,两点,则
A. B. C. D.
2.已知是双曲线的一个焦点,点在上,为坐标原点,若,则的面积为
A. B. C. D.
3.设B是椭圆的上顶点,点P在C上,则的最大值为( )
A. B. C. D.2
4.设为坐标原点,直线与抛物线C:交于,两点,若,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
5.已知是双曲线:上的一点,,是的两个焦点,若,则的取值范围是
A. B. C. D.
6.设F为抛物线C:的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为
A. B. C. D.
7.(2017新课标全国卷Ⅰ文科)设A,B是椭圆C:长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是
A. B.
C. D.
8.设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A. B.3 C. D.2
9.设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
10.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则=
A.5 B.6 C.7 D.8
11.过抛物线C:y2=4x的焦点F,且斜率为的直线交C于点M(M在x轴的上方),l为C的准线,点N在l上且MN⊥l,则M到直线NF的距离为( )
A. B. C. D.
12.设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
二、填空题
13.已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为________.
14.斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
15.已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为___________.
16.已知点P(0,1),椭圆 (m>1)上两点A,B满足,则当m=___________时,点B横坐标的绝对值最大.
三、解答题
17.设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.
(1)求的方程;
(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.
18.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.
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