1、. 高考压轴大题突破练高考压轴大题突破练 (一一)直线与圆锥曲线直线与圆锥曲线(1) 1(2016 北京)已知椭圆 C:x 2 a2 y2 b21 过 A(2,0),B(0,1)两点 (1)求椭圆 C 的方程及离心率; (2)设 P 为第三象限内一点且在椭圆 C 上,直线 PA 与 y 轴交于点 M,直线 PB 与 x 轴交于点 N,求证:四边形 ABNM 的面积为定值 (1)解 由椭圆过点 A(2,0),B(0,1)知 a2,b1. 所以椭圆方程为x 2 4y 21,又 c a2b2 3. 所以椭圆离心率 ec a 3 2 . (2)证明 设 P 点坐标为(x0,y0)(x00,y00),
2、则 x204y204,又 A(2,0),B(0,1), 所以直线 PB 的方程为 y1y01 x0 (x0), 令 y0,得 xN x0 1y0,从而|AN|2xN2 x0 y01. 直线 PA 的方程为 y0 y0 x02(x2), 令 x0,得 yM 2y0 2x0, 从而|BM|1yM1 2y0 x02. 所以 S四边形ABNM1 2|AN| |BM| 1 2? ? ? ? 2 x0 y01? ? ? ? 1 2y0 x02 x 2 04y 2 04x0y04x08y04 2?x0y0x02y02? 2x0y02x04y04 x0y0x02y02 2. 即四边形 ABNM 的面积为定值
3、2(2016 天津)设椭圆x 2 a2 y2 31(a 3)的右焦点为 F,右顶点为 A.已知 1 |OF| 1 |OA| 3e |FA|,其中 . O 为原点,e 为椭圆的离心率 (1)求椭圆的方程; (2)设过点 A 的直线 l 与椭圆交于点 B(B 不在 x 轴上),垂直于 l 的直线与 l 交于点 M,与 y 轴 交于点 H.若 BFHF,且MOAMAO,求直线 l 的斜率 解 (1)设 F(c,0),由 1 |OF| 1 |OA| 3e |FA|, 即1 c 1 a 3c a?ac?,可得 a 2c23c2. 又 a2c2b23,所以 c21,因此 a24. 所以椭圆的方程为x 2
4、4 y2 31. (2)设直线 l 的斜率为 k(k0), 则直线 l 的方程为 yk(x2) 设 B(xB,yB),由方程组 ? ? ? ? ? x2 4 y2 31, yk?x2? 消去 y,整理得(4k23)x216k2x16k2120. 解得 x2 或 x8k 26 4k23. 由题意得 xB8k 26 4k23,从而 yB 12k 4k23. 由(1)知,F(1,0),设 H(0,yH), 有FH (1,yH),BF ? ? ? ? ? ? 94k2 4k23, 12k 4k23 . 由 BFHF,得BF FH 0, 所以4k 29 4k23 12kyH 4k230, 解得 yH94
5、k 2 12k . 因此直线 MH 的方程为 y1 kx 94k2 12k . 设 M(xM,yM),由方程组 ? ? ? ? ? yk?x2?, y1 kx 94k2 12k , 消去 y, 解得 xM 20k29 12?k21?. 在MAO 中,MOAMAO?|MA|MO|, 即(xM2)2y2Mx2My2M, . 化简得 xM1,即 20k29 12?k21?1, 解得 k 6 4 或 k 6 4 . 所以直线 l 的斜率为 6 4 或 6 4 . 3 (2016 课标全国甲)已知椭圆 E: x2 t y 2 31 的焦点在 x 轴上, A 是 E 的左顶点, 斜率为 k(k0) 的直线
6、交 E 于 A,M 两点,点 N 在 E 上,MANA. (1)当 t4,|AM|AN|时,求AMN 的面积; (2)当 2|AM|AN|时,求 k 的取值范围 解 设 M(x1,y1),则由题意知 y10. (1)当 t4 时,E 的方程为x 2 4 y2 31,A(2,0) 由|AM|AN|及椭圆的对称性知,直线 AM 的倾斜角为 4. 因此直线 AM 的方程为 yx2. 将 xy2 代入x 2 4 y2 31 得 7y 212y0, 解得 y0 或 y12 7 ,所以 y112 7 . 因此AMN 的面积 SAMN21 2 12 7 12 7 144 49 . (2)由题意 t3,k0,
7、A( t,0), 将直线 AM 的方程 yk(x t)代入x 2 t y 2 31, 得(3tk2)x22 t tk2xt2k23t0. 由 x1 ( t)t 2k23t 3tk2 ,得 x1 t?3tk2? 3tk2 , 故|AM|x1 t| 1k26 t?1k 2? 3tk2 . 由题设,直线 AN 的方程为 y1 k(x t), 故同理可得|AN|6k t?1k 2? 3k2t . 由 2|AM|AN|得 2 3tk2 k 3k2t, 即(k32)t3k(2k1), . 当 k32时上式不成立,因此 t3k?2k1? k32 . t3 等价于k 32k2k2 k32 ?k2?k 21?
8、k32 0, k320, 解得32b0)的离心率是 3 2 ,抛 物线 E:x22y 的焦点 F 是 C 的一个顶点 (1)求椭圆 C 的方程; (2)设 P 是 E 上的动点,且位于第一象限,E 在点 P 处的切线 l 与 C 交于不同的两点 A,B, 线段 AB 的中点为 D.直线 OD 与过 P 且垂直于 x 轴的直线交于点 M. 求证:点 M 在定直线上; 直线 l 与 y 轴交于点 G,记PFG 的面积为 S1,PDM 的面积为 S2,求S1 S2的最大值及取得 最大值时点 P 的坐标 (1)解 由题意知 a2b2 a 3 2 ,可得 a24b2,因为抛物线 E 的焦点 F? ? ?
9、 ? 0,1 2 ,所以 b1 2,a 1,所以椭圆 C 的方程为 x24y21. (2)证明 设 P? ? ? ? m,m 2 2 (m0),由 x22y,可得 yx,所以直线 l 的斜率为 m,因此直线 l 的方程为 ym 2 2 m(xm), 即 ymxm 2 2 . 设 A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0) 联立方程 ? ? ? ? ? x24y21, ymxm 2 2 , 得(4m21)x24m3xm410. . 由 0,得 0m 2 5(或 0m22 5)(*) 且 x1x2 4m3 4m21,因此 x0 2m3 4m21, 将其代入 ymxm 2 2 , 得 y0
10、 m2 2?4m21?, 因为y0 x0 1 4m, 所以直线 OD 的方程为 y 1 4mx, 联立方程 ? ? ? ? ? y 1 4mx, xm, 得点 M 的纵坐标 yM1 4, 所以点 M 在定直线 y1 4上 解 由知直线 l 的方程为 ymxm 2 2 , 令 x0,得 ym 2 2 ,所以 G? ? ? ? 0,m 2 2 . 又 P? ? ? ? m,m 2 2 ,F? ? ? ? 0,1 2 ,D? ? ? ? ? 2m3 4m21, m2 2?4m21? , 所以 S11 2 |GF| m ?m21?m 4 , S21 2 |PM| |mx0| 1 2 2m21 4 2m 3m 4m21 m?2m21?2 8?4m21? .所以S1 S2 2?4m21?m21? ?2m21?2 . 设 t2m21,则S1 S2 ?2t1?t1? t2 2t 2t1 t2 1 t2 1 t2,当 1 t 1 2, 即 t2 时,S1 S2取到最大值 9 4, 此时 m 2 2 ,满足(*)式,所以 P 点坐标为? ? ? ? 2 2 ,1 4 . 因此S1 S2的最大值为 9 4,此时点 P 的坐标为? ? ? ? 2 2 ,1 4 .