2024届突破新高考数学圆锥曲线压轴题精选精练第25讲 三角形面积问题含解析.docx
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1、2024届突破新高考数学圆锥曲线压轴题精选精练第25讲 三角形面积问题 一解答题(共19小题)1已知焦点在轴上的椭圆上的点到两个焦点的距离和为10,椭圆经过点(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的右焦点作与轴垂直的直线,直线上存在、两点满足,求面积的最小值(3)若与轴不垂直的直线交椭圆于、两点,交轴于定点,线段的垂直平分线交轴于点,且为定值,求点的坐标2如图,椭圆的离心率为,其左焦点到椭圆上点的最远距离为3,点为椭圆外一点,不过原点的直线与相交于,两点,且线段被直线平分(1)求椭圆的标准方程;(2)求面积最大值时的直线的方程3如图,椭圆的离心率为,其左焦点到点的距离为,不过原点的直线与相交于、
2、两点,且线段被直线平分(1)求椭圆的方程;(2)求直线的斜率;(3)求面积的最大值4已知点,椭圆的长轴长是短轴长的2倍,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点(1)求椭圆的方程;(2)设过点的动直线与椭圆相交于,两点当的面积最大时,求直线的方程5已知为抛物线的焦点,点在该抛物线上且位于轴的两侧,(其中为坐标原点)(1)求证:直线过定点;(2)求与面积之和的最小值6如图,已知点是轴左侧(不含轴)一点,点为抛物线的焦点,且抛物线上存在不同的两点,(1)若中点为,且满足,的中点均在上,证明:垂直于轴;(2)若点,在该抛物线上且位于轴的两侧,为坐标原点),且与的面积分别为和,求最小值7如图,已知点是
3、轴左侧(不含轴)一点,抛物线上存在不同的两点,满足,的中点均在上()设中点为,证明:垂直于轴;()若是半椭圆上的动点,求面积的取值范围8已知椭圆,为左、右焦点,直线过交椭圆于,两点(1)若直线垂直于轴,求;(2)当时,在轴上方时,求、的坐标;(3)若直线交轴于,直线交轴于,是否存在直线,使得,若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由9已知椭圆的左、右焦点分别为,过右焦点且斜率为1的直线交椭圆于,两点,为弦的中点,且的斜率为(1)求椭圆的离心率的值;(2)若,为过椭圆的右焦点的任意直线,且直线交椭圆于点,求内切圆面积的最大值10已知椭圆的左、右焦点分别是和,离心率为,以在椭圆上,且的面积的最
4、大值为(1)求椭圆的方程;(2)直线过椭圆右焦点,交该椭圆于、两点,中点为,射线交椭圆于,记的面积为,的面积为,若,求直线的方程11已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,点在椭圆上,直线过交椭圆于,两点(1)求椭圆的标准方程;(2)当时,点在轴上方时,求点,的坐标;(3)若直线交轴于点,直线交轴于点,是否存在直线,使得与的面积满足,若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由12已知椭圆的左、右焦点分别为,椭圆离心率(1)求椭圆的方程;(2)直线过椭圆的右焦点,交椭圆于,两点,若的面积为,求直线的方程13已知椭圆的离心率为,其左、右焦点分别为,点,是坐标平面内一点,且(1)求椭圆的方程;(2)过
5、点且斜率为的动直线交椭圆于、两点,问:在轴上是否存在定点,使以为直径的圆恒过这个点?若存在,求出的坐标和面积的最大值;若不存在,说明理由14已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过椭圆右焦点的直线交椭圆于,两点,的周长为8,为坐标原点()求椭圆的方程;()求面积的最大值15已知抛物线上有一点到焦点的距离为()求及的值;()如图,设直线与抛物线交于两点,且,过弦的中点作垂直于轴的直线与抛物线交于点,连接,试判断的面积是否为定值?若是,求出定值;否则,请说明理由16已知点是抛物线上的动点,点到抛物线准线与到点,的距离之和的最小值为(1)求抛物线的方程;(2)如图,设直线与抛物线交于两点,且,过弦的
6、中点作垂直于轴的直线与抛物线交于点,求的面积17如图,在平面直角坐标系中,椭圆的离心率是,曲线是抛物线在椭圆内的一部分,抛物线的焦点在椭圆上(1)求椭圆的方程;(2)设是上的动点,且位于第一象限,在点处的切线与交于不同的两点,线段的中点为,直线与过且垂直于轴的直线交于点()求证:点在定直线上;()直线与轴交于点,记的面积为,的面积为,求的最大值及取得最大值时点的坐标18已知,椭圆的离心率,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点(1)求椭圆的方程;(2)设过点的动直线与椭圆相交于,两点,当的面积最大时,求直线的方程19椭圆的离心率为,其右焦点到椭圆外一点的距离为,不过原点的直线与椭圆相交于,两
7、点,且线段的长度为2()求椭圆的方程;()求面积的最大值第25讲 三角形面积问题 参考答案与试题解析一解答题(共19小题)1已知焦点在轴上的椭圆上的点到两个焦点的距离和为10,椭圆经过点(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的右焦点作与轴垂直的直线,直线上存在、两点满足,求面积的最小值(3)若与轴不垂直的直线交椭圆于、两点,交轴于定点,线段的垂直平分线交轴于点,且为定值,求点的坐标【解答】解:(1)设椭圆的方程为,椭圆上的点到两个焦点的距离和为10,所以,又椭圆经过点,代入椭圆方程,求得,所以椭圆的方程为:;(2)设,由,所以,故面积的最小值为9;(3)设直线的方程为:,则点,联立,消去得,所以
8、,则的中点的坐标为,又,得,则直线的方程为:,令,得点的坐标为,则,所以,当且仅当时,比值为定值,此时点,为,故或2如图,椭圆的离心率为,其左焦点到椭圆上点的最远距离为3,点为椭圆外一点,不过原点的直线与相交于,两点,且线段被直线平分(1)求椭圆的标准方程;(2)求面积最大值时的直线的方程【解答】解:(1)由题意可知:,左焦点到椭圆上点的最远距离为3,即使,可解得:,所求椭圆的方程为:;(4分)(2)易得直线的方程:,设,其中,在椭圆上,(6分)设直线的方程为,代入椭圆:,整理得:,根据韦达定理可知:,(8分),点到直线的距离为:丨丨丨丨,(10分)当时,取最大值,此时直线的方程(12分)3如
9、图,椭圆的离心率为,其左焦点到点的距离为,不过原点的直线与相交于、两点,且线段被直线平分(1)求椭圆的方程;(2)求直线的斜率;(3)求面积的最大值【解答】解:(1)设椭圆的左焦点的坐标为,则由已知可得,且,解得,所以,所以椭圆的方程为;(2)设,的中点为,则,两式作差可得:,又,且,即,所以,故直线的斜率为;(3)由(2)设直线的方程为,则点到直线的距离为,联立方程,消去整理可得:,所以,所以,所以三角形的面积为,当且仅当,即时取等号,此时三角形的面积的最大值为4已知点,椭圆的长轴长是短轴长的2倍,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点(1)求椭圆的方程;(2)设过点的动直线与椭圆相交于,
10、两点当的面积最大时,求直线的方程【解答】解:(1)设,由条件知又,可得,椭圆的方程:(2)依题意当轴不合题意,故设直线,设,将代入椭圆的方程:得,当,即,从而又点到直线的距离所以的面积设,则,当且仅当,等号成立,且满足,所以当的面积最大时,的方程为:或5已知为抛物线的焦点,点在该抛物线上且位于轴的两侧,(其中为坐标原点)(1)求证:直线过定点;(2)求与面积之和的最小值【解答】解:(1)设直线的方程为:,点,由,可得,点,在抛物线上可得,由可得或1(舍去),由可得根据韦达定理有,直线过定点;(2)点,位于轴的两侧,不妨设在轴的上方,则,又焦点,当且仅当,取“”号,与面积之和的最小值是3,6如图
11、,已知点是轴左侧(不含轴)一点,点为抛物线的焦点,且抛物线上存在不同的两点,(1)若中点为,且满足,的中点均在上,证明:垂直于轴;(2)若点,在该抛物线上且位于轴的两侧,为坐标原点),且与的面积分别为和,求最小值【解答】解:(1)证明:设,因为直线,的中点在抛物线上,所以,为方程的两个根,即,的两个不同的实数根,所以,所以垂直于轴(2)根据题意可得,设,则,所以,则或,因为,位于轴的两侧,所以,设直线的方程为,联立,得,所以,则,所以直线过定点,所以,当且仅当,即时取等号,故的最小值为67如图,已知点是轴左侧(不含轴)一点,抛物线上存在不同的两点,满足,的中点均在上()设中点为,证明:垂直于轴
12、;()若是半椭圆上的动点,求面积的取值范围【解答】解:()证明:可设,中点为的坐标为,抛物线上存在不同的两点,满足,的中点均在上,可得,化简可得,为关于的方程的两根,可得,可得,则垂直于轴;(另解:设,的中点分别为,交于,为的中位线,又为的中点,为的中点,设,由,解得,所以垂直于轴)()若是半椭圆上的动点,可得,由()可得,由垂直于轴,可得面积为,可令,可得时,取得最大值;时,取得最小值2,即,则在递增,可得,面积的取值范围为,8已知椭圆,为左、右焦点,直线过交椭圆于,两点(1)若直线垂直于轴,求;(2)当时,在轴上方时,求、的坐标;(3)若直线交轴于,直线交轴于,是否存在直线,使得,若存在,
13、求出直线的方程;若不存在,请说明理由【解答】解:(1)依题意,当轴时,则,得;(2)设,又在椭圆上,满足,即,解得,即直线,联立,解得,;(3)设,直线,则,联立,得则,由直线的方程:,得纵坐标;由直线的方程:,得的纵坐标若,即,代入根与系数的关系,得,解得存在直线或满足题意9已知椭圆的左、右焦点分别为,过右焦点且斜率为1的直线交椭圆于,两点,为弦的中点,且的斜率为(1)求椭圆的离心率的值;(2)若,为过椭圆的右焦点的任意直线,且直线交椭圆于点,求内切圆面积的最大值【解答】解:(1)设点的坐标为,点的坐标为,则线段的中点为,直线的斜率为,直线的斜率为,所以,直线和直线的斜率之积为,由于点、在椭
14、圆上,则有,上述两式相减得,化简得,所以,因此,椭圆的离心率为;(2)由(1)知,由于,得,由于,得,所以,所以,椭圆的标准方程为,的周长为,椭圆的右焦点为,设直线的方程为,设点,、,将直线的方程代入椭圆的方程并化简得,由韦达定理可得,的面积为,令,则,所以,由于函数在区间,上单调递增,所以,当时,的面积取到最大值,设的内切圆的半径为,则,所以,当的面积取到最大值时,其内切圆的半径取到最大值,因此,内切圆面积的最大值为10已知椭圆的左、右焦点分别是和,离心率为,以在椭圆上,且的面积的最大值为(1)求椭圆的方程;(2)直线过椭圆右焦点,交该椭圆于、两点,中点为,射线交椭圆于,记的面积为,的面积为
15、,若,求直线的方程【解答】解:(1)依题意,显然当在短轴端点时,的面积最大为,即,又由离心率为,解得,所以椭圆的方程为(2)因为,所以,所以,所以,当斜率不存在时,不合题意,当斜率存在时,设直线方程为,设点,则,两式作差得:,即,故直线的方程为:,联立,解得,联立,解得,因为,所以,即,解得:,所以直线的方程为11已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,点在椭圆上,直线过交椭圆于,两点(1)求椭圆的标准方程;(2)当时,点在轴上方时,求点,的坐标;(3)若直线交轴于点,直线交轴于点,是否存在直线,使得与的面积满足,若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由【解答】解:(1)由题意可知,又,联立方
16、程组可解得:,所以椭圆的方程为(2)设,依题意,因为,所以,即,又在椭圆上,满足,即,解得,即,直线,联立方程组,解得(3)存在直线或,使得与的面积满足,设,直线(斜率不存在时不满足题意),则,联立方程组,整理得则,由直线的方程:,得纵坐标由直线的方程:,得纵坐标,由,得所以,所以,代入根与系数的关系式,得,解得存在直线或满足题意12已知椭圆的左、右焦点分别为,椭圆离心率(1)求椭圆的方程;(2)直线过椭圆的右焦点,交椭圆于,两点,若的面积为,求直线的方程【解答】解:(1)可得,椭圆的方程为:(2),该直线的方程设为,联立可得设,则,的面积解得直线的方程为13已知椭圆的离心率为,其左、右焦点分
17、别为,点,是坐标平面内一点,且(1)求椭圆的方程;(2)过点且斜率为的动直线交椭圆于、两点,问:在轴上是否存在定点,使以为直径的圆恒过这个点?若存在,求出的坐标和面积的最大值;若不存在,说明理由【解答】解:(1)设,由,即为,即有,又,解得,又,则,因此所求椭圆的方程为:;(2)动直线的方程为,由,得,设,则,假设在轴上存在定点,满足题设,则,由假设得对于任意的,恒成立,即,解得因此,在轴上存在定点,使得以为直径的圆恒过这个点,点的坐标为这时,点到的距离,设则得,所以,当且仅当时,上式等号成立因此,面积的最大值是14已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过椭圆右焦点的直线交椭圆于,两点,的周长
18、为8,为坐标原点()求椭圆的方程;()求面积的最大值【解答】解:()因为过椭圆右焦点的直线交椭圆于,两点,的周长为8,则由椭圆的定义可得,所以,又,所以,则,故椭圆的方程为;()由()值,则可设直线的方程为:,代入椭圆方程可得:,设,则,所以,原点到直线的距离为,所以三角形的面积为,令,所以,当时,函数单调递增,所以当时,故三角形的面积的最大值为15已知抛物线上有一点到焦点的距离为()求及的值;()如图,设直线与抛物线交于两点,且,过弦的中点作垂直于轴的直线与抛物线交于点,连接,试判断的面积是否为定值?若是,求出定值;否则,请说明理由【解答】解:由抛物线,可得焦点,抛物线上的点到焦点的距离为,
19、把代入抛物线方程,解得联立,得:,即,的面积16已知点是抛物线上的动点,点到抛物线准线与到点,的距离之和的最小值为(1)求抛物线的方程;(2)如图,设直线与抛物线交于两点,且,过弦的中点作垂直于轴的直线与抛物线交于点,求的面积【解答】解:(1)点到抛物线准线与到点,的距离之和的最小值为,点到抛物线的焦点与到点,的距离之和的最小值为,抛物线的方程为;(2)联立直线与抛物线得:,即,的面积17如图,在平面直角坐标系中,椭圆的离心率是,曲线是抛物线在椭圆内的一部分,抛物线的焦点在椭圆上(1)求椭圆的方程;(2)设是上的动点,且位于第一象限,在点处的切线与交于不同的两点,线段的中点为,直线与过且垂直于
20、轴的直线交于点()求证:点在定直线上;()直线与轴交于点,记的面积为,的面积为,求的最大值及取得最大值时点的坐标【解答】解:(1)抛物线的焦点,因为在椭圆上,所以,又因为离心率,所以可得,所以椭圆的方程为:;(2)设,因为,所以,在点的切线的方程,即,设,联立,整理可得:,由,得且,因此,将其代入,得,所以,所以直线的方程为,联立方程,解得点的纵坐标为,所以点在定直线上;由知直线的方程为,令,得,所以,又,所以,设,则,当,即时,取到最大值,此时,满足式,所以点的坐标为,18已知,椭圆的离心率,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点(1)求椭圆的方程;(2)设过点的动直线与椭圆相交于,两点,
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