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文件名称:高考数学 圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)大题综合 第二问求曲线方程 (附答案解析).docx
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更新时间:2025-05-24
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文档摘要

高考数学

圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)

第二问求曲线方程

1.(2022·天津·高考真题)椭圆的右焦点为F、右顶点为A,上顶点为B,且满足.

(1)求椭圆的离心率;

(2)直线l与椭圆有唯一公共点M,与y轴相交于N(N异于M).记O为坐标原点,若,且的面积为,求椭圆的标准方程.

【答案】(1)

(2)

【分析】(1)根据已知条件可得出关于、的等量关系,由此可求得该椭圆的离心率的值;

(2)由(1)可知椭圆的方程为,设直线的方程为,将直线的方程与椭圆方程联立,由可得出,求出点的坐标,利用三角形的面积公式以及已知条件可求得的值,即可得出椭圆的方程.

【详解】(1)解:,

离心率为.

(2)解:由(1)可知椭圆的方程为,

易知直线的斜率存在,设直线的方程为,

联立得,

由,①

,,

由可得,②

由可得,③

联立①②③可得,,,故椭圆的标准方程为.

2.(2020·全国·高考真题)已知椭圆C1:(ab0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.

(1)求C1的离心率;

(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.

【答案】(1);(2),.

【分析】(1)求出、,利用可得出关于、的齐次等式,可解得椭圆的离心率的值;

(2)[方法四]由(1)可得出的方程为,联立曲线与的方程,求出点的坐标,利用抛物线的定义结合可求得的值,进而可得出与的标准方程.

【详解】(1),轴且与椭圆相交于、两点,

则直线的方程为,

联立,解得,则,

??

抛物线的方程为,联立,

解得,,

,即,,

即,即,

,解得,因此,椭圆的离心率为;

(2)[方法一]:椭圆的第二定义

由椭圆的第二定义知,则有,

所以,即.

又由,得.

从而,解得.

所以.

故椭圆与抛物线的标准方程分别是.

[方法二]:圆锥曲线统一的极坐标公式

以为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.

由(Ⅰ)知,又由圆锥曲线统一的极坐标公式,得,由,得,两式联立解得.

故的标准方程为,的标准方程为.

[方法三]:参数方程

由(1)知,椭圆的方程为,

所以的参数方程为x=2c?cosθ,y=3

将它代入抛物线的方程并化简得,

解得或(舍去),

所以,即点M的坐标为.

又,所以由抛物线焦半径公式有,即,解得.

故的标准方程为,的标准方程为.

[方法四]【最优解】:利用韦达定理

由(1)知,,椭圆的方程为,

联立,消去并整理得,

解得或(舍去),

由抛物线的定义可得,解得.

因此,曲线的标准方程为,

曲线的标准方程为.

【整体点评】(2)方法一:椭圆的第二定义是联系准线与离心率的重要工具,涉及离心率的问题不妨考虑使用第二定义,很多时候会使得问题简单明了.

方法二:圆锥曲线统一的极坐标公式充分体现了圆锥曲线的统一特征,同时它也是解决圆锥曲线问题的一个不错的思考方向.

方法三:参数方程是一种重要的数学工具,它将圆锥曲线的问题转化为三角函数的问题,使得原来抽象的问题更加具体化.

方法四:韦达定理是最常用的处理直线与圆锥曲线位置关系的方法,联立方程之后充分利用韦达定理可以达到设而不求的效果.

3.(2019·全国·高考真题)已知曲线,为直线上的动点,过作的两条切线,切点分别为.

(1)证明:直线过定点:

(2)若以为圆心的圆与直线相切,且切点为线段的中点,求该圆的方程.

【答案】(1)见详解;(2)或.

【解析】(1)可设,,然后求出A,B两点处的切线方程,比如:,又因为也有类似的形式,从而求出带参数直线方程,最后求出它所过的定点.

(2)由(1)得带参数的直线方程和抛物线方程联立,再通过为线段的中点,得出的值,从而求出坐标和的值,最后求出圆的方程.

【详解】(1)证明:设,,则.又因为,所以.则切线DA的斜率为,故,整理得.设,同理得.,都满足直线方程.于是直线过点,而两个不同的点确定一条直线,所以直线方程为.即,当时等式恒成立.所以直线恒过定点.

(2)由(1)得直线方程为,和抛物线方程联立得:

化简得.于是,设为线段的中点,则

由于,而,与向量平行,所以,

解得或.

当时,,所求圆的方程为;

当时,或,所求圆的方程为.

所以圆的方程为或.

【点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量不小.

4.(2019·天津·高考真题)设椭圆的左焦点为,左顶点为,上顶点为B.已知(为原点).

(Ⅰ)求椭圆的离心率;

(Ⅱ)设经过点且斜率为的直线与椭圆在轴上方的交点为,圆同时与轴和直线相切,圆心在直线上,且,求椭圆的方程.

【答案】(I);(II).

【分析】