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2021届高考数学圆锥曲线压轴题专题03 圆锥曲线与垂心问题(通用版原卷版)

专题3、圆锥曲线与垂心问题从近几年圆锥曲线的命题风格看,既注重知识又注重能力,既突出圆锥曲线的本质特征。

而现在圆锥曲线中面积、弦长、最值等几乎成为研究的常规问题。

“四心”问题进入圆锥曲线,让我们更是耳目一新。

因此在高考数学复习中,通过让学生研究三角形的“四心”与圆锥曲线的结合问题,快速提高学生的数学解题能力,增强学生的信心,备战高考.三角形的垂心:三角形三条高线的交点(1)、H 是ABC ∆的垂心0HA BC HB AC HC AB ⇔⋅=⋅=⋅=。

(2)、垂心到三角形一顶点距离为此三角形外心到此顶点对边距离得2倍。

经典例题:例1.(2020·浙江高三)记椭圆C :2221x y +=的左右焦点为1F ,2F ,过2F 的直线l 交椭圆于A ,B ,A ,B 处的切线交于点P ,设12F F P 的垂心为H ,则PH 的最小值是( )A B C D例2.(2020.江苏省高三期中)已知12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点2F 且垂直于实轴的直线与双曲线的两条渐近线分别相交于A ,B 两点,则坐标原点O 可能为1ABF ∆的( ) A .垂心 B .内心C .外心D .重心例3、(山东高考理)平面直角坐标系xoy 中,双曲线C 1:22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2C x py =()0p >交于点O ,A ,B ,若OAB ∆的垂心为C 2的焦点,则C 1的离心率为 .例4、(2020年福建省高三联考16题)已知:椭圆22184x y +=的右焦点为,F M 为上顶点,O 为坐标原点,直线l 交椭圆于,P Q 两点,当F 为PQM ∆的垂心时,则PQM ∆的面积为 .例5、已知点()1,0Q 在椭圆C :2212y x +=上, 过点()0P m ,作直线交椭圆C 于点,,A B ABQ ∆的垂心为T ,若垂心T 在y 轴上.则实数m 的取值范围是 .例6、(2020年浙江省绍兴市期末15题)已知椭圆2212x y +=的上顶点为M ,直线l 与该椭圆交于,P Q 两点,且点(1,0)恰为PQM 的垂心,则直线l 的方程为______ .例7、(2020.辽宁省高三期末)已知12,F F 分别是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点1F 且垂直于实轴的直线与双曲线的两条渐近线分别相交于,A B 两点,若坐标原点O 恰为2ABF ∆的垂心(三角形三条高的交点),则双曲线的离心率为( )A B C D .3例8、(2019云南省曲靖二中模拟16题)已知ABO 内接于抛物线24y x =,其中O 为原点,若此内接三角形的垂心恰为抛物线的焦点,则ABO 的外接圆方程为_____.例9、(2018年福建预赛)已知1F 、2F 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点,点3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭在椭圆C 上,且12F PF △的垂心为53H ⎫-⎪⎪⎝⎭.则椭圆C 的方程为 ;例10.(2020.成都市高三期中)若△OAB 的垂心恰是抛物线y 2=4x 的焦点,其中O 是原点,A 、B 在抛物线上,则△OAB 的面积S =____________ .例11.如图所示,已知圆O :x 2+y 2=4与y 轴的正方向交于A 点,点B 在直线y =2上运动,过点B 作圆O 的切线,切点为C ,则△ABC 的垂心H 的轨迹方程为 .例12.平面直角坐标系xOy 中,双曲线1C :2222x y 1(a 0,b 0)a b -=>>的两条渐近线与抛物线C :2x 2py(p 0)=>交于O ,A ,B 三点,若OAB 的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为( )A B .32C .2D .52课后训练:1.(2020·浙江高三月考)若曲线C :y 2=4x .上一点A(x 0,4),是否存在直线m 与抛物线C 相交于两不同的点B,C ,使ΔABC 的垂心为H(8,0).则直线m 的方程为 .2.双曲线2212:14x y C b-=(0)b >的渐近线与抛物线22:2C x py =()0p >相交于O ,A ,B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则b =( )A .2B .3C D3.已知双曲线1C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线与抛物线2C :22x py =(0p >)交于点O 、A 、B ,若OAB ∆的垂心为抛物线2C 的焦点,则双曲线1C 的离心率为( )A .32B .2C D .4.(2020·武邑高三(理))在平面直角坐标系xoy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C y px p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为( )A .32B C D5.(2019·浙江高三期末)已知点()()1122,,,A x y B x y 在抛物线2:4C x y =上,点F 是抛物线C 的焦点,线段AB 的中点为N .若点M 的坐标为()1,1-,且F 是ABM ∆的垂心,则直线AB 的方程 ;6.如图,已知直线: 2l x my m =++与抛物线2y x =相交于两点,A B ,1,1C ,且AC BC ⊥.设动点P 满足PAB △的垂心恰好是()1,0E ,记点C 到直线AB 距离为d ,若1d PE ⋅=,求实数m 的值.7.已知点()P 1,2是抛物线2y 4x =上的一点,过点P 作两条直线1l 与2l ,分别与抛物线相交于异于点P 的,A B 两点.若直线AB 的斜率为1且PAB 的垂心H 在x 轴上,则直线AB 的方程 .8.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>经过点)P,且点P 与椭圆的左、右顶点连线的斜率之积为12-.若椭圆C 上存在两点,Q R ,使得PQR 的垂心(三角形三条高的交点)恰为坐标原点O ,则直线QR 的方程 .9.(2020·江西高三(理))已知抛物线E :22y x =.若直线AB 是经过定点(2,0)Q 的一条直线,且与抛物线E 交于A ,B 两点,过定点Q 作AB 的垂心与抛物线交于G ,D 两点,则四边形AGBD 面积的最小值 .10.已知,A B 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右顶点,P 为C 上一点,且P 在第一象限.记直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,当122k k +取得最小值时,PAB △的垂心到x 轴的距离为______.11.平面直角坐标系xOy 中,双曲线C 1:22221x y a b-=(a >0,b >0)的渐近线与抛物线C 2:x 2=2py (p >0)交于点O ,A ,B .若△OAB 的垂心为C 2的焦点,且点(双曲线上,则双曲线的方程为: 。

12.双曲线2212:14x y C b-=(0)b >的渐近线与抛物线22:2C x py =()0p >相交于O ,A ,B ,若OAB∆的垂心为2C 的焦点,则b =( )A .2B .3C D13.已知椭圆C :2212x y +=.直线l 与椭圆C 交于M N ,两点.若椭圆C 的右焦点F 恰好为BMN △的垂心,则直线l 的方程为 .14.(2019河北省邯郸市一模16题)已知,A B 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右顶点,P 为C 上一点,且P 在第一象限.记直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,当122k k +取得最小值时,PAB △的垂心到x 轴的距离为______.15. 数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心,依次在同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC 的顶点A (2,0),B (0,4),若其欧拉线方程为x -y+2=0,则顶点C 的坐标是 .16.平面直角坐标系xOy 中,双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线()22:20C x py p =>交于点,,O A B .若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为_______________17.设抛物线C :()的焦点为F ,已知P ,Q ,T 为抛物线C 上三个动点,且满足F 为的重心,三边,,的中点分别为,,,分别过,,作抛物线C 准线的垂线,垂足分别为,,,若,则( ) A .2 B .3 C .4 D .618.已知椭圆2212x y +=的上顶点为B ,右焦点为F ,直线l 与椭圆交于M 、N 两点.使得点F 是BMN 的垂心.则直线l 的方程为 .22y px =0p >PQT∆PQT ∆PQ PT TQ 1M 2M 3M 1M 2M 3M 1N 2N 3N 11223312M N M N M N ++=p =。

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