2017年高考数学四海八荒易错集专题15椭圆双曲线抛物线理
专题15 椭圆、双曲线、抛物线易错练兵-2018年高考数学文备考黄金易错点 含解析 精品
1.已知k <4,则曲线x 29+y 24=1和x 29-k +y 24-k =1有( )A .相同的准线B .相同的焦点C .相同的离心率D .相同的长轴 解析:∵k <4,∴曲线x 29+y 24=1和x 29-k +y 24-k =1都是椭圆.又9-4=9-k -(4-k ),∴两曲线的半焦距相等,故两个椭圆有相同的焦点. 答案:B2.双曲线x 24-y 2=1的顶点到其渐近线的距离等于( ) A.25 B.45 C.255 D.455解析:双曲线x 24-y 2=1的渐近线方程为y =±x2,即x ±2y =0,所以双曲线的顶点(±2,0)到其渐近线距离为25=255.答案:C3.以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程是( ) A .(x -2)2+y 2=4 B .(x -1)2+y 2=4 C .(x -2)2+y 2=2 D .(x -1)2+y 2=24.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x解析:双曲线的离心率e =ca=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2=3,可得b a=2,故所求的双曲线的渐近线方程是y =±2x .答案:B5.已知实数4,m,9构成一个等比数列,则圆锥曲线x 2+y 2m=1的离心率为( )A.306B.7C.306或7 D.56或76.已知直线l 与双曲线C :x 2-y 2=2的两条渐近线分别交于A ,B 两点,若AB 的中点在该双曲线上,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为( ) A.12 B .1 C .2 D .4解析:由题意得,双曲线的两条渐近线方程为y =±x ,设A (x 1,x 1)、B (x 2,-x 2),∴AB 中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,x 1-x 22,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 222-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 222=2,即x 1x 2=2,∴S △AOB =12|OA |·|OB |=12|2x 1|·|2x 2|=x 1x 2=2,故选C. 答案:C7.已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 离心率的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,1 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,22C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,1D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,138.点F 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点,若椭圆上存在点A 使△AOF 为正三角形,那么椭圆的离心率为( ) A.22 B.32C.2-12D.3-1答案 D解析 如图所示,设F 为椭圆的右焦点,点A 在第一象限,由已知得直线OA 的斜率为k=tan60°=3,∴点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫c2,32c .∵点A 在椭圆上,∴c 24a 2+34c2b2=1,即c 24a 2+3c 24b2=1. ∴b 2c 2+3a 2c 2=4a 2b 2,又∵b 2=a 2-c 2,∴4a 4-8a 2c 2+c 4=0, ∴e 4-8e 2+4=0,∴e 2=4±23, 又∵e ∈(0,1),∴e =3-1.故选D.9.已知椭圆C 1:x 2m 2+y 2=1(m >0)与双曲线C 2:x 2n2-y 2=1(n >0)的焦点重合,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,则( ) A .m >n 且e 1e 2>1 B .m >n 且e 1e 2<1 C .m <n 且e 1e 2>1 D .m <n 且e 1e 2<1答案 A解析 由题意可得:m 2-1=n 2+1,即m 2=n 2+2, 又∵m >0,n >0,故m >n .又∵e 21·e 22=m 2-1m 2·n 2+1n 2=n 2+1n 2+2·n 2+1n2=n 4+2n 2+1n 4+2n 2=1+1n 4+2n 2>1,∴e 1·e 2>1. 10.已知双曲线C :x 23-y 2=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支相交于P ,Q两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( ) A.1633 B .5 3 C.1433D .4 311.设抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 为抛物线E 上一点,|MF |的最小值为3,若点P 为抛物线E 上任意一点,A (4,1),则|PA |+|PF |的最小值为( ) A .4+32B .7C .4+2 3D .1012.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=8x 有一个共同的焦点F ,两曲线的一个交点为P ,若|PF |=5,则点F 到双曲线的渐近线的距离为( ) A. 3 B .2 C. 6 D .3答案 A解析 ∵抛物线y 2=8x 的焦点为F (2,0),∴双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点F 的坐标为(2,0),∴c 2=a 2+b 2=4.①∵P 是两曲线的一个交点,且|PF |=5, ∴x p +2=5,∴x p =3,∴y 2p =24.∵P (x p ,y p )在双曲线x 2a 2-y 2b2=1上,∴9a 2-24b2=1.②联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=4,9a 2-24b2=1, 解得a 2=1,b 2=3.∴双曲线的方程为x 2-y 23=1.又双曲线的渐近线方程为y =±3x , ∴点F (2,0)到渐近线的距离为 3.13.已知点A (2,4)在抛物线y 2=2px (p >0)上,且抛物线的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点,若双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为____________. 答案 x 2-y 23=1解析 ∵点A (2,4)在抛物线y 2=2px (p >0)上, ∴16=4p ,解得p =4. ∴抛物线的准线方程为x =-2.又抛物线的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,∴c =2,又e =ca=2,∴a =1,则b 2=c 2-a 2=4-1=3, ∴双曲线的方程为x 2-y 23=1. 14.一动圆与已知圆O 1:(x +3)2+y 2=1外切,与圆O 2:(x -3)2+y 2=81内切,则动圆圆心的轨迹方程为__________.答案x 225+y 216=115.过椭圆x25+y24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△AOB的面积为________. 答案 53解析 由已知得直线方程为y =2(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -2,4x 2+5y 2-20=0,得3y 2+2y -8=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=-23,y 1y 2=-83,∴|y 1-y 2|=y 1+y 22-4y 1y 2=49+323=103, ∴S △AOB =12×1×103=53.16.已知椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y 22-x 2=1的焦点重合,过点P (4,0)且不垂直于x 轴的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的方程; (2)求OA →·OB →的取值范围.解 (1)由双曲线y 22-x 2=1得其焦点为(0,±3),∴b = 3.又由e =c a =12,a 2=b 2+c 2,得a 2=4,c =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=32k 24k 2+3,x 1x 2=64k 2-124k 2+3,∴y 1y 2=k 2(x 1-4)(x 2-4) =k 2x 1x 2-4k 2(x 1+x 2)+16k 2,∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)·64k 2-124k 2+3-4k 2·32k 24k 2+3+16k 2=25-874k 2+3. ∵0≤k 2<14,∴-29≤-874k 2+3<-874,∴OA →·OB →∈[-4,134).故OA →·OB →的取值范围为[-4,134).17.如图所示,抛物线y 2=4x 的焦点为F ,动点T (-1,m ),过F 作TF 的垂线交抛物线于P ,Q 两点,弦PQ 的中点为N .(1)证明:线段NT 平行于x 轴(或在x 轴上); (2)若m >0且|NF |=|TF |,求m 的值及点N 的坐标.(2)解 已知|NF |=|TF |,在△TFN 中,tan ∠NTF =|NF ||TF |=1⇒∠NTF =45°,设A 是准线与x 轴的交点,则△TFA 是等腰直角三角形,所以|TA |=|AF |=2, 又动点T (-1,m ),其中m >0,则m =2.因为∠NTF =45°,所以k PQ =tan45°=1,又焦点F (1,0),可得直线PQ 的方程为y =x -1,由m =2得T (-1,2),由(1)知线段NT 平行于x 轴,设N (x 0,y 0),则y 0=2,代入y =x -1,得x 0=3,所以N (3,2).18.如图所示,已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 经过点F 且与抛物线C 相交于A 、B 两点.(1)若线段AB 的中点在直线y =2上,求直线l 的方程; (2)若线段|AB |=20,求直线l 的方程.解析:(1)由已知得抛物线的焦点为F (1,0).因为线段AB 的中点在直线y =2上,所以直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x 1+x22,y 0=y 1+y22.由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2),所以2y 0k =4. 又y 0=2,所以k =1,故直线l 的方程是y =x -1.19.已知椭圆与抛物线y 2=42x 有一个相同的焦点,且该椭圆的离心率为22. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点P (0,1)的直线与该椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若AP →=2PB →,求△AOB 的面积.解析:(1)依题意,设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由题意可得c =2,又e =ca =22,∴a =2. ∴b 2=a 2-c 2=2,∴椭圆的标准方程为x 24+y 22=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AP →=2PB →,得⎩⎪⎨⎪⎧-x 1=2x 21-y 1=y 2-.设直线AB 的方程为y =kx +1,代入椭圆方程整理,得(2k 2+1)x 2+4kx -2=0,∴x 1+x 2=-4k 2k 2+1,x 1·x 2=-22k 2+1. 将x 1=-2x 2代入上式可得,(4k 2k 2+1)2=12k 2+1, 解得k 2=114.∴△AOB 的面积S =12|OP |·|x 1-x 2|=x 1+x 22-4x 1x 22=12·28k 2+22k 2+1=3148. 20.已知椭圆C 1的方程为x 24+y 2=1,双曲线C 2的左、右焦点分别是C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点,O 为坐标原点.(1)求双曲线C 2的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 2恒有两个不同的交点A 和B ,且OA →·OB →>2,求k 的取值范围.(2)将y =kx +2代入x 23-y 2=1, 得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0. 由直线l 与双曲线C 2交于不同的两点, 得⎩⎨⎧ 1-3k 2≠0,Δ=-62k2+-3k 2=-k 2,∴k 2<1且k 2≠13.① 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=62k 1-3k 2,x 1x 2=-91-3k2. ∴x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+2)(kx 2+2) =(k 2+1)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+2 =3k 2+73k 2-1.。
椭圆双曲线抛物线 高考数学专题复习精细高效梳理(附详解)
第五节椭圆一、必记3个知识点1.椭圆的定义-a≤x≤a(1)设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上任意一点P (x ,y ),则当x =0时,|OP |有最小值b ,这时,P 在短轴端点处;当x =±a 时,|OP |有最大值a ,这时,P 在长轴端点处.(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a 是斜边长,a 2=b 2+c 2.(3)已知过焦点F 1的弦AB ,则△ABF 2的周长为4a .(4)若P 为椭圆上任一点,F 为其焦点,则a -c ≤|PF |≤a +c .二、必明3个易误点1.椭圆的定义中易忽视2a >|F 1F 2|这一条件,当2a =|F 1F 2|其轨迹为线段F 1F 2,当2a <|F 1F 2|不存在轨迹.2.求椭圆的标准方程时易忽视判断焦点的位置,而直接设方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0). 3.注意椭圆的范围,在设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上点的坐标为P (x ,y )时,则|x |≤a ,这往往在求与点P 有关的最值问题中特别有用,也是容易被忽略而导致求最值错误的原因.三、技法1. 求椭圆标准方程的2种常用方法(1)直接求出a ,c 来求解e .通过已知条件列方程组,解出a ,c 的值.(2)构造a ,c 的齐次式,解出e .由已知条件得出关于a ,c 的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e 的一元二次方程求解.(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.提醒:在解关于离心率e 的二次方程时,要注意利用椭圆的离心率e ∈(0,1)进行根的取舍,否则将产生增根.3. 求解最值、取值范围问题的技巧(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b,0<e <1,在求椭圆的相关量的范围时,要注意应用这些不等关系.(3)最值问题,将所求列出表达式,构造基本不等式或利用函数单调性求解.4. 判断直线与椭圆位置关系的四个步骤第一步:确定直线与椭圆的方程.第二步:联立直线方程与椭圆方程.第三步:消元得出关于x (或y )的一元二次方程.第四步:当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ<0时,直线与椭圆相离.5.直线被椭圆截得的弦长公式设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]= ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+1k 2[(y 1+y 2)2-4y 1y 2](k 为直线斜率).参考答案①F1,F2②|F1F2| ③x轴,y轴④坐标原点⑤(-a,0) ⑥(a,0) ⑦(0,-b) ⑧(0,b) ⑨(0,-a) ⑩(0,a) ⑪(-b,0) ⑫(b,0) ⑬2a⑭2b⑮2c⑯(0,1) ⑰c2=a2-b2第六节双曲线一、必记3个知识点1.双曲线的定义(1)平面内与两个定点F1、F2(|F1F2|=2c>0)的距离①________________为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的②________,两焦点间的距离叫做③________.(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.(ⅰ)当④________________时,M点的轨迹是双曲线;(ⅱ)当⑤________________时,M点的轨迹是两条射线;(ⅲ)当⑥________________时,M点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质⑧________ x∈R3.双曲线中的4个常用结论(1)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e=2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直.(2)渐近线的斜率与双曲线的焦点位置的关系:当焦点在x轴上时,渐近线斜率为±ba,当焦点在y轴上时,渐近线斜率为±ab.(3)渐近线与离心率.x2 a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为ba=e2-1.(4)若P为双曲线上一点,F为其对应焦点,则|PF|≥c-a.二、必明4个易误点1.双曲线的定义中易忽视2a<|F1F2|这一条件.若2a=|F1F2|,则轨迹是以F1,F2为端点的两条射线,若2a>|F1F2|则轨迹不存在.2.双曲线的标准方程中对a,b的要求只是a>0,b>0,易误认为与椭圆标准方程中a,b的要求相同.若a>b>0,则双曲线的离心率e∈(1,2);若a=b>0,则双曲线的离心率e=2;若0<a<b,则双曲线的离心率e> 2.3.注意区分双曲线中的a,b,c大小关系与椭圆a,b,c关系,在椭圆中a2=b2+c2,而在双曲线中c2=a2+b2.4.易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x轴上,渐近线斜率为±b a ,当焦点在y 轴上,渐近线斜率为±a b.三、技法1. 双曲线定义的应用 (1)判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程;(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用平方的方法,建立|PF 1|与|PF 2|的关系.[注意] 在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.2. 求双曲线标准方程的一般方法(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a ,b ,c 的方程并求出a ,b ,c 的值.与双曲线x 2a 2-y 2b2=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为:x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0). (2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a 的值,由定点位置确定c 的值.3. 求双曲线离心率或其范围的方法(1)求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2直接求e .(2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.4.求双曲线的渐近线方程的方法求双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线的方法是令x 2a 2-y 2b 2=0,即得两渐近线方程为:x a ±y b=0.参考答案①之差的绝对值 ②焦点 ③焦距 ④2a <|F 1F 2| ⑤2a =|F 1F 2| ⑥2a >|F 1F 2|⑦x ≥a 或x ≤-a ⑧y ≥a 或y ≤-a ⑨x 轴,y 轴 ⑩坐标原点 ⑪x 轴,y 轴⑫坐标原点 ⑬(-a,0) ⑭(a,0) ⑮(0,-a ) ⑯(0,a ) ⑰y =±b a x ⑱y =±a bx ⑲c a ⑳ a 2+b 2 ○212a ○222b ○23a 2+b 2第七节抛物线一、必记2个知识点1.抛物线定义、标准方程及几何性质x轴⑤________y轴⑥________设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2. (2)弦长|AB |=x 1+x 2+p =2p sin 2α(α为弦AB 的倾斜角). (3)以弦AB 为直径的圆与准线相切.(4)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p .二、必明2个易误点1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p 易忽视,只有p >0,才能证明其几何意义是焦点F 到准线l 的距离,否则无几何意义.三、技法1. 应用抛物线定义的2个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p 2. 2. 求抛物线的标准方程的方法(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p ,所以只需一个条件确定p 值即可.(2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.3.确定及应用抛物线性质的技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化为标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.4. 解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.参考答案①相等 ②y 2=-2px (p >0) ③x 2=-2py (p >0) ④x 2=2py (p >0) ⑤x 轴 ⑥y 轴⑦F (-p 2,0) ⑧F (0,-p 2) ⑨F (0,p 2) ⑩e =1 ⑪x =-p 2 ⑫y =-p 2 ⑬-y 0+p 2⑭y 0+p 2⑮y ≤0 ⑯y ≥0。
椭圆双曲线抛物线大题高中压轴题
椭圆双曲线抛物线大题高中压轴题【引言】在高中数学中,椭圆、双曲线和抛物线都是非常重要的曲线形式,它们在几何形状、方程式、图像、应用题等各方面都具有独特的特点和优点。
在这道高中压轴题中,我们将深入探讨椭圆、双曲线和抛物线的定义、性质、方程式、图像和应用,帮助学生更好地理解和应用这些曲线。
【正文】一、椭圆椭圆是指在平面上沿两个不同方向拉伸一个圆得到一个有限曲线。
1.定义:设$F_1,F_2$是平面内两个不重合的点,$2a$为它们之间的距离,$2b$为它们距离$F_1F_2$的垂线的长度,则所有到点$F_1$和$F_2$的距离之和等于常数$2a$的点构成一条椭圆。
2.性质:(1)椭圆的长轴、短轴分别为$2a$和$2b$,离心率$e=\sqrt{1-(\frac{b}{a})^2}$。
(2)对于一个椭圆,任何一点到两个焦点的距离之和等于该椭圆的长轴长度,且中心点是椭圆的几何中心。
(3)椭圆的方程式为$\frac{(x-x_0)^2}{a^2}+\frac{(y-y_0)^2}{b^2}=1$,其中$(x_0,y_0)$为椭圆中心的坐标。
3.图像:椭圆的图像通常呈现为一个比较圆润的封闭曲线,长轴和短轴方向分别相互垂直,并呈现出镜像对称性。
4.应用:椭圆在科学、工程和艺术领域都有广泛的应用。
如建筑设计中的弧形墙,钟摆运动的轨迹等均呈现出椭圆形状。
二、双曲线双曲线是指在平面上将一个平面切割成两个部分的平面曲线。
1.定义:设$F_1,F_2$是平面内两个定点,$2a$为它们之间的距离,双曲线的定义为所有到点$F_1$和$F_2$的距离之差等于常数$2a$的点构成的曲线。
2.性质:(1)双曲线有两条渐进线,即可以无限接近但不会交于双曲线的两条直线。
(2)双曲线的方程式为$\frac{(x-x_0)^2}{a^2}-\frac{(y-y_0)^2}{b^2}=1$,其中$(x_0,y_0)$为双曲线的中心坐标。
3.图像:双曲线的图像通常呈现为两个分离、不对称、互相扩张的曲线分支,其中每个分支都接近某个渐进线。
专题15椭圆、双曲线、抛物线高考数学(理)备考易错点专项复习
专题15椭圆、双曲线、抛物线高考数学(理)备考易错点专项复21.【2017课标1,理10】已知F为抛物线C: y =4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l 1, I2,直线11与C交于A B两点,直线丨2与C交于D E两点,贝U |AB+| DE的最小值为A. 16B. 14C. 12D. 10【答案】A【解析】设/(羽』)/(花宀)(画小(无Ju),直线6的方程为尸冉(兀-L),联立方程{匕:得旳—加抚—的斥®二码+皆—电•同理直线右与删y =k[1J Aj Aj线的交点满足可十E二峯,由抛牧除定义可知也|十»迟|=可十花十码十斗十2卩=程其十冒*十却=吉十舟十葩十*=16」当且仅当说=—血=[(或一1〉B寸.取等号一rv F KQ rua ■丁ill Jrui2.【2017课标2 2II,理9】若双曲线C:笃爲1(a 0, ba b0)的一条渐近线被圆4所截得的弦长为2,则C的离心率为()A. 2 2.3 3【答案】【解析】由几何关系可得,双曲线---=l(a > 0r b > 0)的渐近线方程为bx ±ay = 0,圆心R0)到渐近线距离为•梓「1?二、m,则点2。
至U直线bx +■的距离为|2b + a xO| 2b , "=4(c -a )N整理可得J = 4a?,双曲线的离心率.故选A.2 23.【2017浙江,2】椭圆 1 _L 1的离心率是 9 4C.D.【答案】 【解析】 5,选 B.32 2X V4.【2017天津,理5】已知双曲线—2 1(aa b0,b 0)的左焦点为F ,离心率为、2 .2 2 /“X V ’ 2 2 X V 2 X 2 V “2 2 X V ’ (A )(B 1 (C ) 1 (D 1 4 4 8 8 4 8 8 4 【答案】B4 1 2 2【解析】由题意得 a b, c 4,a b 2& X -二1 ,选 B.c 8 82 5.【2017北京,理 9】若: 双曲线x 2 I 1的 离心率为 ■3 ,则实数m= m【答案】2 【解析】a 2 1,b 2 m ,所以- 1 m .3,解彳 得m 2 . a 1 若经过F 和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为 2 26.【2017课标1,理】已知双曲线 C : -yy 1 ( a >0, b >0)的右顶点为 代以A 为圆心,b a b 为半径作圆代圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于 M N 两点.若/ MAN 60。
高中数学知识点椭圆双曲线抛物线
高中数学专题四椭圆、双曲线、抛物线《圆锥曲线》知识点小结一、椭圆:(1)椭圆的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的和等于常数(大于||21F F )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做椭圆的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:||221F F a >表示椭圆;||221F F a =表示线段21F F ;||221F F a <没有轨迹; (23.常用结论:(1)椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交椭圆于BA ,两点,则2ABF ∆的周长=(2)设椭圆)0(12222>>=+b a by a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交椭圆于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是 =||PQ二、双曲线:(1)双曲线的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于||21F F )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做双曲线的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:a PF PF 2||||21=-与a PF PF 2||||12=-(||221F F a <)表示双曲线的一支。
||221F F a =表示两条射线;||221F F a >没有轨迹; (2(3①求双曲线12222=-by a x的渐近线,可令其右边的1为0,即得02222=-by ax ,因式分解得到0x y a b±=。
②与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程是λ=-2222y x ;(4)等轴双曲线为222t y x =-,其离心率为2(4)常用结论:(1)双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交双曲线的同一支于B A ,两点,则2ABF ∆的周长=(2)设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交双曲线于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是=||PQ三、抛物线:(1)抛物线的定义:平面内与一个定点的距离和一条定直线的距离相等的点的轨迹。
椭圆 双曲线抛物线必背的经典结论
6.P为双曲线 (a>0,b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线内一定点,则 ,当且仅当 三点共线且 和 在y轴同侧时,等号成立.
14.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.
15.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.
16.椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).
(注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.)
新梦想教育辅导讲义
学员编号(卡号):年级:第课时
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课题
授课时间:月日
备课时间:月日
教学目标
重点、难点
考点及考试要求
教学内容
椭圆双曲线抛物线必背的经典结论
椭圆
1.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.
2.PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.
结论四:若抛物线方程为 ,过( ,0)的直线与之交于A、B两点,则OA⊥OB。反之也成立。
结论五:对于抛物线 ,其参数方程为 设抛物线 上动点 坐标为 , 为抛物线的顶点,显然 ,即 的几何意义为过抛物线顶点 的动弦 的斜率.
基础回顾
1.以AB为直径的圆与准线 相切;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;
结论5过准线上任一点作抛物线的切线,过两切点的弦最短时,即为通径.
典范题高考数学二轮复习 知识点总结 椭圆双曲线抛物线
(±c,0)
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷,3各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
高中数学椭圆双曲线抛物线考点精讲
专题椭圆双曲线抛物线.一、椭圆定义到两个定点的距离之和等于定值的点的轨迹\PF}\+\PF2\=2a(2a>\F}F2\)顶点(±c/,0),(0,±b)(0,士a),(±b,0)焦点F(士c,0)F(0,±c)长轴2a2a短轴2b2b焦距2cc=^Ja2-b2通经长2b22b2离心率e=-0<e<l.且e越接近1,对应椭圆越扁;e越接近于0,越接近于圆a二、双曲线定义到两个定点距离之差的绝对值等于定值的点的轨迹||捋1-|P§||=2q(2qv|RE|)标准方程22与一土=l(o>0M>0)a b22与-亳=l(a>0M>0)a b顶点(-a,0),(a,0)(0-a),(0,a)焦点Fi(—c,0)『2(c,0),Fi(0,—c),F2(0,c).焦距2c c=』a2+b1离心率c〃e=-e>l.a对称性:对称轴为x=0’y=0;对称中心为0(0,0)实轴长2a虚轴长2b渐近线t by=±-x;a,ay=±—xb1.从双曲线一个焦点到一条渐近线的距离等于b.22222.共渐进线双曲线系:与土-七=1共渐进线的双曲线方程是二一谷=人(序0)a b a b22双曲线的渐近线为马业=0时,它的双曲线方程可设为三一J=膈0).a b a2b23.双曲线方程中化1为0,因式分解可得渐进线方程4.等轴双曲线:双曲线x2-y2=±a2称为等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,e=V2.5.直线与双曲线仅有一个交点的位置关系:区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2条与渐近线平行的直线,《"合计3条;区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;一纣米区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条;/3区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.小结:过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.三、抛物线定义到定点的距离与到定直线的距离之比等于1的点的轨迹方程y2=2px y2=—2px x2—2py x2=-2py图形JL I V11,,1--A zr焦点F(§,0)F(专0)F(0,方f(o-£)准线px=--2X_L2py=-l范围x>0,yeR x<0,ycR XGR,y>0xeR,j<0对称轴x轴y轴顶点(0,0)离心率e=l通经2p焦半径朋十1网=§+山网=§+|yj 1.抛物线y2=2px中p的几何意义是焦点到准线的距离,恒正;焦点坐标、准线方程与2相关,是一次项的四分之一22.注意抛物线焦点弦的特点:如y2=2px中y x y2 =-p1,x x x2=%,|AB|=x Y+x2-\-p例题精讲例1.若直线ax-y+l=Q经过抛物线y2=4x的焦点,则实数。
2017年高考数学四海八荒易错集专题15椭圆双曲线抛物线理
专题15 椭圆、双曲线、抛物线1.已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)答案 A2.已知双曲线x 24-y 2b2=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的半实轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1 C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=1 答案 D解析 由题意知双曲线的渐近线方程为y =±b2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=4,y =b2x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =44+b 2,y =2b 4+b2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-44+b 2,y =-2b 4+b2,即第一象限的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫44+b2,2b 4+b 2.由双曲线和圆的对称性得四边形ABCD 为矩形,其相邻两边长为84+b2,4b4+b 2,故8×4b 4+b 2=2b ,得b 2=12.故双曲线的方程为x 24-y 212=1.故选D.3.已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1的左,右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( )A.2B.32C.3D .2答案 A解析 如图,因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a.4.已知F 1、F 2为椭圆x225+y216=1的左、右焦点,若M 为椭圆上一点,且△MF 1F 2的内切圆的周长等于3π,则满足条件的点M 有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个答案 C解析 由椭圆方程x 225+y 216=1可得a 2=25,b 2=16,∴a =5,b =4,c =3.由椭圆的定义可得|MF 1|+|MF 2|=2a =10,且|F 1F 2|=2c =6, ∴△MF 1F 2的周长|MF 1|+|MF 2|+|F 1F 2|=10+6=16. 设△MF 1F 2的内切圆的半径为r ,由题意可得2πr =3π,解得r =32.5.已知圆x 2+y 2=a 216上点E 处的一条切线l 过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点F ,且与双曲线的右支交于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率是______________.答案264解析 如图所示,设双曲线的右焦点为H ,连接PH ,由题意可知|OE |=a4,由OE →=12(OF →+OP →),可知E 为FP 的中点.由双曲线的性质,可知O 为FH 的中点, 所以OE ∥PH ,且|OE |=12|PH |,故|PH |=2|OE |=a2.6.经过椭圆x 24+y 23=1的右焦点的直线l 交抛物线y 2=4x 于A 、B 两点,点A 关于y 轴的对称点为C ,则OB →·OC →=________. 答案 -5解析 由椭圆x 24+y 23=1知右焦点为(1,0),当直线l 的斜率为0时,不符合题意,故可设直线l 的方程为x =my +1.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =my +1,得y 2-4my -4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2=-4, ∴x 1x 2=y 214·y 224=1.由题意知C (-x 1,y 1),∴OB →·OC →=(x 2,y 2)·(-x 1,y 1)=-x 1x 2+y 1y 2=-1-4=-5. 7.若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是________. 答案 9解析 抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0).准线为x =-1,由M 到焦点的距离为10,可知M 到准线x =-1的距离也为10,故M 的横坐标满足x M +1=10,解得x M =9,所以点M 到y 轴的距离为9.8.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且点(1,32)在该椭圆上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 的左焦点F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AOB 的面积为627,求圆心在原点O且与直线l 相切的圆的方程.解 (1)由题意可得e =c a =12,又a2=b2+c2,所以b 2=34a 2.因为椭圆C 经过点(1,32),所以1a 2+9434a 2=1,解得a =2,所以b 2=3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.化简得18t 4-t 2-17=0, 即(18t 2+17)(t 2-1)=0, 解得t 21=1,t 22=-1718(舍去),又圆O 的半径r =|0-t ×0+1|1+t 2=11+t 2, 所以r =22,故圆O 的方程为x 2+y 2=12. 9.已知椭圆C 的长轴左,右顶点分别为A ,B ,离心率e =22,右焦点为F ,且AF →·BF →=-1. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若P 是椭圆C 上的一动点,点P 关于坐标原点的对称点为Q ,点P 在x 轴上的射影点为M ,连接QM 并延长交椭圆于点N ,求证:∠QPN =90°.(1)解 依题意,设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则A (-a,0),B (a,0),F (c,0), 由e =c a =22,得a =2c .① 由AF →·BF →=-1,得(c +a,0)·(c -a,0)=c 2-a 2=-1.② 联立①②,解得a =2,c =1, 所以b 2=1,故椭圆C 的标准方程为x 22+y 2=1.因为点P ,N 在椭圆上, 所以x 21+2y 21=2,x 22+2y 22=2,⑥ 把⑥代入⑤,得k PQ k PN +1=2-2x 22-x 21=0, 即k PQ k PN =-1,所以∠QPN =90°.易错起源1、圆锥曲线的定义与标准方程例1、(1)△ABC 的两个顶点为A (-4,0),B (4,0),△ABC 周长为18,则C 点轨迹方程为( ) A.x 216+y 29=1(y ≠0) B.y 225+x 29=1(y ≠0)C.y 216+x 29=1(y ≠0) D.x 225+y 29=1(y ≠0)(2)在平面直角坐标系中,已知△ABC 的顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上,则sin A +sin Csin B =________.答案 (1)D (2)54【变式探究】(1)已知双曲线的一个焦点与抛物线x 2=24y 的焦点重合,其一条渐近线的倾斜角为30°,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 29-y 227=1 B.y 29-x 227=1 C.y 212-x 224=1D.y 224-x 212=1 (2)抛物线y 2=4x 上的两点A ,B 到焦点的距离之和为8,则线段AB 的中点到y 轴的距离为________. 答案 (1)B (2)3解析 (1)由抛物线x 2=24y 得焦点坐标为(0,6), ∵双曲线的一个焦点与抛物线x 2=24y 的焦点相同,∴c =6,设双曲线的标准方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),又双曲线的一条渐近线的倾斜角为30°,∴ab=33,即b =3a ,又∵c 2=a 2+b 2,∴a 2=9,b 2=27, ∴双曲线的标准方程为y 29-x 227=1.故选B.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义及题意知,x 1+1+x 2+1=8,∴x 1+x 2=6. ∴线段AB 的中点到y 轴的距离为3. 【名师点睛】(1)准确把握圆锥曲线的定义和标准方程及其简单几何性质,注意焦点在不同坐标轴上时,椭圆、双曲线、抛物线方程的不同表示形式.(2)求圆锥曲线方程的基本方法就是待定系数法,可结合草图确定.【锦囊妙计,战胜自我】 1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF 1|+|PF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|);(3)抛物线:|PF |=|PM |,点F 不在直线l 上,PM ⊥l 于M . 2.求解圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”所谓“定型”,就是曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2,p 的值.易错起源2、圆锥曲线的几何性质例2 (1)椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y =3(x +c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1作圆x 2+y 2=a 2的切线分别交双曲线的左、右两支于点B 、C ,且|BC |=|CF 2|,则双曲线的渐近线方程为( ) A .y =±3xB .y =±22xC .y =±(3+1)xD .y =±(3-1)x 答案 (1)3-1 (2)C易得直线BC 的斜率为a b ,cos∠CF 1F 2=b c,又由双曲线的定义及|BC |=|CF 2|可得 |CF 1|-|CF 2|=|BF 1|=2a , |BF 2|-|BF 1|=2a ⇒|BF 2|=4a ,故cos∠CF 1F 2=b c =4a 2+4c 2-16a 22×2a ×2c ⇒b 2-2ab -2a 2=0⇒(b a )2-2(b a )-2=0⇒b a=1+3,故双曲线的渐近线方程为y =±(3+1)x .【变式探究】(1)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则椭圆C 的离心率为( ) A.36 B.13 C.12 D.33(2)设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右顶点为A ,过F 作AF 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,过B ,C 分别作AC ,AB 的垂线,两垂线交于点D ,若D 到直线BC 的距离小于a +a 2+b 2,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-2,0)∪(0,2)D .(-∞,-2)∪(2,+∞) 答案 (1)D (2)A由x 2a2-y 2b2=1可知A (a,0),F (c,0).易得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,-b 2a . ∵k AB =b 2ac -a =b 2a c -a,∴k CD=a a -cb 2. ∵k AC =b 2aa -c =b 2a a -c,∴k BD =-a a -cb 2.∴l BD :y -b 2a =-a a -cb 2(x -c ),即y =-a a -c b 2x +ac a -c b 2+b 2a,【名师点睛】(1)明确圆锥曲线中a ,b ,c ,e 各量之间的关系是求解问题的关键.(2)在求解有关离心率的问题时,一般并不是直接求出c 和a 的值,而是根据题目给出的椭圆或双曲线的几何特点,建立关于参数c ,a ,b 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或范围. 【锦囊妙计,战胜自我】1.椭圆、双曲线中,a ,b ,c 之间的关系 (1)在椭圆中:a 2=b 2+c 2,离心率为e =ca=1-b a 2;(2)在双曲线中:c 2=a 2+b 2,离心率为e =c a=1+b a2.2.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±bax .注意离心率e 与渐近线的斜率的关系.易错起源3、直线与圆锥曲线例3、如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到直线l :x =-a 2c的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若|PC |=2|AB |,求直线AB 的方程.解 (1)由题意,得c a =22且c +a 2c=3,解得a =2,c =1,则b =1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)当AB ⊥x 轴时,|AB |=2,又|CP |=3,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将直线AB 的方程代入椭圆方程, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 则x 1,2=2k 2±21+k21+2k2,则P 点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-2,5k 2+2k 1+2k 2,从而|PC |=23k 2+11+k2|k |1+2k2. 因为|PC |=2|AB |,所以23k 2+11+k 2|k |1+2k 2=421+k 21+2k2,解得k =±1.此时直线AB 的方程为y =x -1或y =-x +1.【变式探究】(1)设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( ) A .[-12,12]B .[-2,2]C .[-1,1]D .[-4,4](2)设椭圆C :x 24+y 23=1与函数y =tan x4的图象相交于A 1,A 2两点,若点P 在椭圆C 上,且直线PA 2的斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA 1斜率的取值范围是________. 答案 (1)C (2)[38,34]解析 (1)由题意知抛物线的准线为x =-2,∴Q (-2,0),显然,直线l 的斜率存在,故设直线l 的方程为y =k (x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +2,y 2=8x ,得k 2x 2+4(k 2-2)x +4k 2=0,当k =0时,x =0,此时交点为(0,0),当k ≠0时,Δ≥0, 即[4(k 2-2)]2-16k 4≥0,解得-1≤k <0或0<k ≤1,【名师点睛】解决直线与圆锥曲线问题的通法是联立方程,利用根与系数的关系,设而不求思想,弦长公式等简化计算;涉及中点弦问题时,也可用“点差法”求解.【锦囊妙计,战胜自我】判断直线与圆锥曲线公共点的个数或求交点问题有两种常用方法(1)代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x ,y 的方程组,消去y (或x )得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.(2)几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数.1.点F 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点,若椭圆上存在点A 使△AOF 为正三角形,那么椭圆的离心率为( ) A.22 B.32C.2-12D.3-1答案 D解析 如图所示,设F 为椭圆的右焦点,点A 在第一象限,由已知得直线OA 的斜率为k =tan60°=3,2.已知椭圆C 1:x 2m 2+y 2=1(m >0)与双曲线C 2:x 2n2-y 2=1(n >0)的焦点重合,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,则( )A .m >n 且e 1e 2>1B .m >n 且e 1e 2<1C .m <n 且e 1e 2>1D .m <n 且e 1e 2<1答案 A解析 由题意可得:m 2-1=n 2+1,即m 2=n 2+2, 又∵m >0,n >0,故m >n .又∵e 21·e 22=m 2-1m 2·n 2+1n 2=n 2+1n 2+2·n 2+1n2=n 4+2n 2+1n 4+2n 2=1+1n 4+2n 2>1,∴e 1·e 2>1. 3.已知双曲线C :x 23-y 2=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支相交于P ,Q两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( ) A.1633 B .53 C.1433D .43答案 A解析 因为双曲线C :x 23-y 2=1,所以a =3,b =1,c =a 2+b 2=2,4.设抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 为抛物线E 上一点,|MF |的最小值为3,若点P 为抛物线E 上任意一点,A (4,1),则|PA |+|PF |的最小值为( )A .4+32B .7C .4+2 3D .10答案 B解析 由题意,|MF |的最小值为3,∴p2=3,∴p =6,∴抛物线E :y 2=12x ,抛物线y 2=12x 的焦点F 的坐标是(3,0); 设点P 在准线上的射影为D ,则根据抛物线的定义可知|PF |=|PD |,∴要求|PA |+|PF |取得最小值,即求|PA |+|PD |取得最小值,当D ,P ,A 三点共线时|PA |+|PD |最小,为4-(-3)=7,故选B.5.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=8x 有一个共同的焦点F ,两曲线的一个交点为P ,若|PF |=5,则点F 到双曲线的渐近线的距离为( ) A. 3 B .2 C. 6 D .3答案 A∴双曲线的方程为x 2-y 23=1.又双曲线的渐近线方程为y =±3x , ∴点F (2,0)到渐近线的距离为 3.6.已知点A (2,4)在抛物线y 2=2px (p >0)上,且抛物线的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点,若双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为____________. 答案 x 2-y 23=1解析 ∵点A (2,4)在抛物线y 2=2px (p >0)上, ∴16=4p ,解得p =4. ∴抛物线的准线方程为x =-2.又抛物线的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,∴c =2,又e =ca=2,∴a =1,则b 2=c 2-a 2=4-1=3, ∴双曲线的方程为x 2-y 23=1. 7.一动圆与已知圆O 1:(x +3)2+y 2=1外切,与圆O 2:(x -3)2+y 2=81内切,则动圆圆心的轨迹方程为__________. 答案x 225+y 216=1 解析 两定圆的圆心和半径分别是O 1(-3,0),r 1=1;O 2(3,0),r 2=9.设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R ,则由题设条件, 可得|MO 1|=R +1,|O 2M |=9-R . ∴|MO 1|+|MO 2|=10>|O 1O 2|=6.由椭圆的定义知点M 在以O 1,O 2为焦点的椭圆上,且2a =10,2c =6,∴b 2=16. ∴动圆圆心的轨迹方程为x 225+y 216=1.8.过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为________. 答案539.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y 22-x 2=1的焦点重合,过点P (4,0)且不垂直于x 轴的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的方程; (2)求OA →·OB →的取值范围.解 (1)由双曲线y 22-x 2=1得其焦点为(0,±3),∴b = 3.又由e =c a =12,a 2=b 2+c 2,得a 2=4,c =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x -4),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -4,x 24+y23=1,消去y ,得(4k 2+3)x 2-32k 2x +64k 2-12=0, 由Δ=(-32k 2)2-4(4k 2+3)(64k 2-12)>0,∴OA →·OB →∈[-4,134).故OA →·OB →的取值范围为[-4,134). 10.如图所示,抛物线y 2=4x 的焦点为F ,动点T (-1,m ),过F 作TF 的垂线交抛物线于P ,Q 两点,弦PQ 的中点为N .(1)证明:线段NT 平行于x 轴(或在x 轴上);(2)若m >0且|NF |=|TF |,求m 的值及点N 的坐标.(1)证明 易知抛物线的焦点F (1,0),准线x =-1,动点T (-1,m )在准线上,则kTF =-m 2. 当m =0时,T 为抛物线准线与x 轴的交点,这时PQ 为抛物线的通径,点N 与焦点F 重合,显然线段NT 在x 轴上.当m ≠0时,由条件知kPQ =2m ,所以直线PQ 的方程为y =2m (x -1),联立⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=4x ,y =2mx -1,得x 2-(2又动点T (-1,m ),其中m >0,则m =2.因为∠NTF =45°,所以k PQ =tan45°=1,又焦点F (1,0),可得直线PQ 的方程为y =x -1,由m =2得T (-1,2),由(1)知线段NT 平行于x 轴,设N (x 0,y 0),则y 0=2,代入y =x -1,得x 0=3,所以N (3,2). 欢迎您的下载,资料仅供参考!。
高考数学复习知识点专题讲解36---椭圆、双曲线、抛物线(培优版)
(※)
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故存在点 P (2,0) 或 P (−2, 0) ,无论非零实数 k 怎样变化,总有 ∠MPN 为直角.
( ) 解法三:因为椭圆 C 的左顶点为 A ,则点 A 的坐标为 −2 2, 0 .
因为直线 y = kx (k ≠ 0) 与椭圆 x2 + y2 = 1交于两点 E , F , 84
分别与 y 轴交于点 M , N .
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)在 x 轴上是否存在点 P ,使得无论非零实数 k 怎样变化,总有 ∠MPN 为直角?
若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)解法一:设椭圆 C 的方程为
x2 a2
+
y2 b2
=1
(a
>b
>
0) ,
因为椭圆的左焦点为 F1 ( − 2,0) ,所以 a2 − b2 = 4 .
因为直线 y = kx (k ≠ 0) 与椭圆 x2 + y2 = 1交于两点 E , F , 84
设点 E ( x0 , y0 ) (不妨设 x0 > 0 ),则点 F (−x0 , − y0 ) .
y
=
kx,
联立方程组 x2
8
+
y2 4
消去
=1
y 得 x2
=8 1 + 2k2
.
所以 x0 =
a2 b2
为圆心,b 为半径做圆 A,圆 A 与双曲线 C 的一条渐近线交于 M、N 两点。若∠MAN=60°,
则 C 的离心率为________。
23 【答案】
3
【解析】
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如图所示, AP ⊥ MN , MN 为双曲线的渐近线 y = b x 上的点, A(a, 0) , AM = AN = b a
高考数学二轮复习名师知识点总结:椭圆、双曲线、抛物线
椭圆、双曲线、抛物线高考对本节知识的考查主要有以下两种形式:1.以选择、填空的形式考查,主要考查圆锥曲线的标准方程、性质(特别是离心率),以及圆锥曲线之间的关系,突出考查基础知识、基本技能,属于基础题.2.以解答题的形式考查,主要考查圆锥曲线的定义、性质及标准方程的求解,直线与圆锥曲线的位置关系,常常在知识的交汇点处命题,有时以探究的形式出现,有时以证明题的形式出现.该部分题目多数为综合性问题,考查学生分析问题、解决问题的能力,综合运用知识的能力等,属于中、高档题,一般难度较大.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质1122|AB|=(x2-x1)2+(y2-y1)2=1+k2|x1-x2|=1+1k2·|y1-y2|.考点一 圆锥曲线的定义与标准方程例1 (1)设椭圆x 22+y 2m =1和双曲线y 23-x 2=1的公共焦点分别为F 1、F 2,P 为这两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值等于________.(2)已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点.若|F A |=2|FB |,则k =________. 答案 (1)3 (2)223解析 (1)焦点坐标为(0,±2),由此得m -2=4,故m =6.根据椭圆与双曲线的定义可得|PF 1|+|PF 2|=26,||PF 1|-|PF 2||=23,两式平方相减得4|PF 1||PF 2|=4×3,所以|PF 1|·|PF 2|=3.(2)方法一 抛物线C :y 2=8x 的准线为l :x =-2,直线y =k (x +2)(k >0)恒过定点P (-2,0). 如图,过A 、B 分别作AM ⊥l 于点M ,BN ⊥l 于点N .由|F A |=2|FB |,则|AM |=2|BN |,点B 为AP 的中点.连接OB ,则|OB |=12|AF |,∴|OB |=|BF |,点B 的横坐标为1,故点B 的坐标为(1,22).∴k =22-01-(-2)=223.方法二 如图,由图可知,BB ′=BF ,AA ′=AF ,又|AF |=2|BF |,∴|BC ||AC |=|BB ′||AA ′|=12,即B 是AC 的中点.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2x B =x A -2,2y B =y A 与⎩⎪⎨⎪⎧y 2A =8x A ,y 2B =8x B ,联立可得A (4,42),B (1,22). ∴k AB =42-224-1=223. (1)对于圆锥曲线的定义不仅要熟记,还要深入理解细节部分:比如椭圆的定义中要求|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,双曲线的定义中要求||PF 1|-|PF 2||<|F 1F 2|,抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等的转化. (2)注意数形结合,提倡画出合理草图.(1)(2012·山东)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.双曲线x 2-y 2=1的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( )A.x 28+y 22=1B.x 212+y 26=1C.x 216+y 24=1D.x 220+y 25=1(2)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B , 交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为( )A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x答案 (1)D (2)C∵双曲线x 2-y 2=1的渐近线方程为x ±y =0,∴渐近线x ±y =0与椭圆x 2+4y 2=4b 2在第一象限的交点为⎝⎛⎭⎫255b ,255b ,∴由圆锥曲线的对称性得四边形在第一象限部分的面积为255b ×255b =4,∴b 2=5,∴a 2=4b 2=20.∴椭圆C 的方程为x 220+y 25=1.(2)如图,分别过A ,B 作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,由抛物线的定 义知,|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|,∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|,∴∠BCB 1=30°,∴∠AFx =60°. 连接A 1F ,则△AA 1F 为等边三角形, 过F 作FF 1⊥AA 1于F 1,则F 1为AA 1的中点,设l 交x 轴于N ,则|NF |=|A 1F 1|=12|AA 1|=12|AF |,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x ,故选C.考点二 圆锥曲线的几何性质例2 (1)(2013·辽宁)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos ∠ABF =45,则C 的离心率为( )A.35B.57C.45D.67(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则双曲线的离心率e 的最大值为________. 答案 (1)B (2)53解析 (1)在△ABF 中,由余弦定理得|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB |·|BF |cos ∠ABF , ∴|AF |2=100+64-128=36,∴|AF |=6,从而|AB |2=|AF |2+|BF |2,则AF ⊥BF . ∴c =|OF |=12|AB |=5,利用椭圆的对称性,设F ′为右焦点,则|BF ′|=|AF |=6,∴2a =|BF |+|BF ′|=14,a =7. 因此椭圆的离心率e =c a =57.(2)设∠F 1PF 2=θ,由⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a ,|PF 1|=4|PF 2|得⎩⎨⎧|PF 1|=83a ,|PF 2|=23a ,由余弦定理得cos θ=17a 2-9c 28a 2=178-98e 2.∵θ∈(0,180°],∴cos θ∈[-1,1),-1≤178-98e 2<1, 又e >1,∴1<e ≤53.解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式.建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.(1)已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C 于点D ,且B F →=2 F D →,则C 的离心率为________.(2)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE 交双曲线右支于点P ,若E 为PF 的中点,则双曲线的离心率为________. 答案 (1)33 (2)102解析 (1)设椭圆C 的焦点在x 轴上,如图,B (0,b ),F (c,0),D (x D ,y D ), 则B F →=(c ,-b ),F D →=(x D -c ,y D ),∵B F →=2F D →,∴⎩⎪⎨⎪⎧c =2(x D -c ),-b =2y D ,∴⎩⎨⎧x D =3c2,y D=-b2.又∵点D 在椭圆C 上,∴⎝⎛⎭⎫3c 22a2+⎝⎛⎭⎫-b 22b2=1,即e 2=13.∴e =33.(2)设c =a 2+b 2,双曲线的右焦点为F ′.则|PF |-|PF ′|=2a ,|FF ′|=2c .∵E 为PF 的中点,O 为FF ′的中点,∴OE ∥PF ′,且|PF ′|=2|OE |. ∵OE ⊥PF ,|OE |=a2,∴PF ⊥PF ′,|PF ′|=a ,∴|PF |=|PF ′|+2a =3a .∵|PF |2+|PF ′|2=|FF ′|2,∴9a 2+a 2=4c 2,∴c a =102. ∴双曲线的离心率为102.考点三 直线与圆锥曲线的位置关系例3 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =22,点F 为椭圆的右焦点,点A 、B 分别为椭圆的左、右顶点,点M 为椭 圆的上顶点,且满足MF →·FB →=2-1. (1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在直线l ,当直线l 交椭圆于P 、Q 两点时,使点F 恰为△PQM 的垂心?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解 (1)根据题意得,F (c,0)(c >0),A (-a,0),B (a,0),M (0,b ),∴MF →=(c ,-b ),FB →=(a -c,0),∴MF →·FB →=ac -c 2=2-1.又e =c a =22,∴a =2c ,∴2c 2-c 2=2-1,∴c 2=1,a 2=2,b 2=1,∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)假设存在满足条件的直线l .∵k MF =-1,且MF ⊥l ,∴k l =1.设直线l 的方程为y =x +m ,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 22+y 2=1消去y 得3x 2+4mx +2m 2-2=0,则有Δ=16m 2-12(2m 2-2)>0,即m 2<3,又x 1+x 2=-4m 3,x 1x 2=2m 2-23,∴y 1y 2=(x 1+m )(x 2+m )=x 1x 2+m (x 1+x 2)+m 2=2m 2-23-4m 23+m 2=m 2-23.又F 为△MPQ 的垂心,连接PF ,则PF ⊥MQ ,∴PF →·MQ →=0,又PF →=(1-x 1,-y 1),MQ →=(x 2,y 2-1),∴PF →·MQ →=x 2+y 1-x 1x 2-y 1y 2=x 2+x 1+m -x 1x 2-y 1y 2 =-43m +m -2m 2-23-m 2-23=-m 2-m 3+43=-13(3m 2+m -4)=-13(3m +4)(m -1)=0,∴m =-43或m =1(舍去), 经检验m =-43符合条件,∴存在满足条件的直线l ,其方程为3x -3y -4=0.(1)对于弦中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使用条件Δ≥0,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交.(2)涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系、设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解. (2013·北京)已知A ,B ,C 是椭圆W :x 24+y 2=1上的三个点,O 是坐标原点.(1)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积; (2)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.解 (1)由椭圆W :x 24+y 2=1,知B (2,0)∴线段OB 的垂直平分线x =1.在菱形OABC 中,AC ⊥OB ,将x =1代入x 24+y 2=1,得y =±32.∴|AC |=|y 2-y 1|=3.因此菱形的面积S =12|OB |·|AC |=12×2×3= 3.(2)假设四边形OABC 为菱形.因点B 不是W 的顶点,且直线AC 不过原点,所以可设AC 的方程为y =kx +m (k ≠0,m ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m 消y 并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则 x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m 1+4k 2. ∴线段AC 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2, ∵M 为AC 和OB 交点,∴k OB =-14k . 又k ·⎝⎛⎭⎫-14k =-14≠-1, ∴AC 与OB 不垂直.故OABC 不是菱形,这与假设矛盾. 综上,四边形OABC 不是菱形.1. 对涉及圆锥曲线上点到焦点距离或焦点弦问题,恰当选用定义解题,会效果明显,定义中的定值是标准方程的基础.2. 椭圆、双曲线的方程形式上可统一为Ax 2+By 2=1,其中A 、B 是不等的常数,A >B >0时,表示焦点在y 轴上的椭圆;B >A >0时,表示焦点在x 轴上的椭圆;AB <0时表示双曲线.3. 求双曲线、椭圆的离心率的方法:方法一:直接求出a ,c ,计算e =ca;方法二:根据已知条件确定a ,b ,c 的等量关系,然后把b 用a ,c 代换,求ca.4. 通径:过双曲线、椭圆、抛物线的焦点垂直于对称轴的弦称为通径,双曲线、椭圆的通径长为2b 2a,过椭圆焦点的弦中通径最短;抛物线通径长是2p ,过抛物线焦点的弦中通径最短. 椭圆上点到焦点的最长距离为a +c ,最短距离为a -c . 5. 抛物线焦点弦性质:已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦, F 为抛物线的焦点,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2). (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α为弦AB 的倾斜角);(3)S △AOB =p 22sin α;(4)1|F A |+1|FB |为定值2p; (5)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.1. 已知点F 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点,点E 是该双曲线的右顶点,过点F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,△ABE 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(1,2)C .(1,1+2)D .(2,1+2)答案 B解析 由AB ⊥x 轴,可知△ABE 为等腰三角形,又△ABE 是锐角三角形,所以∠AEB 为锐角,即∠AEF <45°,于是|AF |<|EF |,b 2a<a +c ,于是c 2-a 2<a 2+ac ,即e 2-e -2<0,解得-1<e <2.又双曲线的离心率e >1,从而1<e <2.2. 设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2+bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)( )A .必在圆x 2+y 2=2内B .必在圆x 2+y 2=2上C .必在圆x 2+y 2=2外D .以上三种情形都有可能答案 A解析 ∵x 1+x 2=-b a ,x 1x 2=-c a .∴x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=b 2a 2+2c a =b 2+2ac a 2.∵e =c a =12,∴c =12a ,∴b 2=a 2-c 2=a 2-⎝⎛⎭⎫12a 2=34a 2. ∴x 21+x 22=34a 2+2a ×12a a 2=74<2.∴P (x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2内.(推荐时间:70分钟)一、选择题1. (2013·课标全国Ⅱ)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x答案 C解析 由题意知:F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,抛物线的准线方程为x =-p 2,则由抛物线的定义知,x M =5-p2,设以MF 为直径的圆的圆心为⎝⎛⎭⎫52,y M 2,所以圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+⎝⎛⎭⎫y -y M 22=254,又因为圆过点(0,2),所以y M =4,又因为点M 在C 上,所以16=2p ⎝⎛⎭⎫5-p2,解得p =2或p =8,所以抛物线C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x ,故选C. 2. 与椭圆x 212+y 216=1共焦点,离心率互为倒数的双曲线方程是( ) A .y 2-x 23=1B.y 23-x 2=1C.3x 24-3y 28=1D.3y 24-3x 28=1 答案 A解析 椭圆x 212+y 216=1的离心率为16-1216=12,且焦点为(0,±2),所以所求双曲线的焦点为(0,±2)且离心率为2,所以c =2,2a =2得a =1,b 2=c 2-a 2=3,故所求双曲线方程是y 2-x 23=1. 3. (2013·江西)已知点A (2,0),抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,射线F A 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则|FM |∶|MN |等于( )A .2∶ 5B .1∶2C .1∶ 5D .1∶3 答案 C解析 由抛物线定义知M 到F 的距离等于M 到准线l 的距离MH . 即|FM |∶|MN |=|MH |∶|MN |=|FO |∶|AF |=1∶ 5.4. 过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F ,作圆x 2+y 2=a 2的切线FM 交y 轴于点P ,切圆于点M,2OM →=OF →+OP →,则双曲线的离心率是( )A. 2B. 3C .2D. 5答案 A解析 由已知条件知,点M 为直三角形OFP 斜边PF 的中点,故OF =2OM ,即c =2a ,所以双曲线的离心率为 2.5. (2013·山东)抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p 等于( ) A.316B.38C.233D.433答案 D解析 抛物线C 1的标准方程为x 2=2py ,其焦点F 为⎝⎛⎭⎫0,p2,双曲线C 2的右焦点F ′为(2,0),渐近线方程为 y =±33x . 由y ′=1p x =33得x =33p ,故M ⎝⎛⎭⎫33p ,p6. 由F 、F ′、M 三点共线得p =433.6. 椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为椭圆M 上任一点,且PF →1·PF →2的最大值的取值范围是[c 2,3c 2],其中c =a 2-b 2,则椭圆M 的离心率e 的取值范围是( )A .[14,12]B .[12,22]C .(22,1)D .[12,1)答案 B解析 设P (x ,y ),F 1(-c,0),F 2(c,0),则PF →1=(-c -x ,-y ),PF →2=(c -x ,-y ), PF →1·PF →2=x 2+y 2-c 2. 又x 2+y 2可看作P (x ,y )到原点的距离的平方, 所以(x 2+y 2)max =a 2,所以(PF 2→·PF 2→)max =b 2,所以c 2≤b 2=a 2-c 2≤3c 2,即14≤e 2≤12, 所以12≤e ≤22.故选B.二、填空题7. (2012·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2m -y 2m 2+4=1的离心率为5,则m 的值为________.答案 2解析 建立关于m 的方程求解.∵c 2=m +m 2+4, ∴e 2=c 2a 2=m +m 2+4m=5,∴m 2-4m +4=0,∴m =2.8. (2013·福建)椭圆Г:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y =3(x +c )与椭圆Г的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________. 答案3-1解析 由直线方程为y =3(x +c ),知∠MF 1F 2=60°, 又∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,所以∠MF 2F 1=30°,MF 1⊥MF 2,所以|MF 1|=c ,|MF 2|=3c 所以|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a . 即e =ca=3-1.9. (2013·辽宁)已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________. 答案 44解析 由双曲线C 的方程,知a =3,b =4,c =5,∴点A (5,0)是双曲线C 的右焦点, 且|PQ |=|QA |+|P A |=4b =16,由双曲线定义,|PF |-|P A |=6,|QF |-|QA |=6.∴|PF |+|QF |=12+|P A |+|QA |=28,因此△PQF 的周长为 |PF |+|QF |+|PQ |=28+16=44.10.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为________. 答案 7解析 由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM |+|PN |的最小值为 |PF 1|+|PF 2|-1-2=7. 三、解答题11.(2013·课标全国Ⅱ)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)右焦点的直线x +y -3=0交M 于A ,B两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(1)求M 的方程;(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值. 解 (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 x 21a 2+y 21b 2=1 ① x 22a 2+y 22b2=1②①-②,得(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2=0. 因为y 1-y 2x 1-x 2=-1,设P (x 0,y 0),因为P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12,所以y 0=12x 0,即y 1+y 2=12(x 1+x 2).所以可以解得a 2=2b 2,即a 2=2(a 2-c 2),即a 2=2c 2,又因为c =3,所以a 2=6, 所以M 的方程为x 26+y 23=1.(2)因为CD ⊥AB ,直线AB 方程为x +y -3=0, 所以设直线CD 方程为y =x +m , 将x +y -3=0代入x 26+y 23=1得: 3x 2-43x =0,即A (0,3),B ⎝⎛⎭⎫433,-33, 所以可得|AB |=463; 将y =x +m 代入x 26+y 23=1得: 3x 2+4mx +2m 2-6=0,设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4), 则|CD |=2(x 3+x 4)2-4x 3x 4=22318-2m 2,又因为Δ=16m 2-12(2m 2-6)>0,即-3<m <3,所以当m =0时,|CD |取得最大值4,所以四边形ACBD 面积的最大值为12|AB |·|CD |=863.12.(2013·江西)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P ⎝⎛⎭⎫1,32,离心率e =12,直线l 的方程为x =4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A 、PB 、PM 的斜率分别为k 1、k 2、k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由. 解 (1)由P ⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆x 2a 2+y2b 2=1上,得 1a 2+94b 2=1,① 又e =c a =12,得a 2=4c 2,b 2=3c 2,②②代入①得,c 2=1,a 2=4,b 2=3.故椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)x 24+y 23=1得,(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0,x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3.k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=k (x 1-1)-32x 1-1+k (x 2-1)-32x 2-1=2k -32⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1+1x 2-1=2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-(x 1+x 2)+1 =2k -32·8k 24k 2+3-24k 2-124k 2+3-8k24k 2+3+1=2k -1.又将x =4代入y =k (x -1)得M (4,3k ),∴k 3=3k -323=k -12,∴k 1+k 2=2k 3. 故存在常数λ=2符合题意.知 识 点 总 结 与 练 习11 / 11 13.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,其一个顶点的抛物线x 2=-43 y 的焦点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切于点M ,求直线l 的方程和点M 的坐标;(3)是否存在过点P (2,1)的直线l 1与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,且满足P A →·PB →=PM →2?若存在,求出直线l 1的方程;若不存在,请说明理由.解 (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),由题意得b =3,c a =12,解得a =2,c =1.故椭圆C 的标准方程为x 24+y23=1.(2)因为过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切,所以直线l 的斜率存在,故可设直线l 的方程为y =k (x -2)+1 (k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 23=1y =k (x -2)+1得(3+4k 2) x 2-8k (2k -1)x +16k 2-16k -8=0.① 因为直线l 与椭圆C 相切,所以Δ=[-8k (2k -1)]2-4(3+4k 2)(16k 2-16k -8)=0.整理,得32(6k +3)=0,解得k =-12.所以直线l 的方程为y =-12(x -2)+1=-12x +2.将k =-12代入①式,可以解得M 点的横坐标为1,故切点M 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32.(3)若存在直线l 1满足条件,则直线l 1的斜率存在,设其方程为y =k 1(x -2)+1,代入椭圆C 的方程得 (3+4k 21)x 2-8k 1(2k 1-1)x +16k 21-16k 1-8=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为直线l 1与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,所以Δ=[-8k 1(2k 1-1)]2-4(3+4k 21)(16k 21-16k 1-8)=32(6k 1+3)>0. 所以k 1>-12.x 1+x 2=8k 1(2k 1-1)3+4k 21,x 1x 2=16k 21-16k 1-83+4k 21.因为P A →·PB →=PM →2,即(x 1-2)(x 2-2)+(y 1-1)(y 2-1)=54,所以(x 1-2)(x 2-2)(1+k 21)=54, 即[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4](1+k 21)=54.所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤16k 21-16k 1-83+4k 21-2·8k 1(2k 1-1)3+4k 21+4(1+k 21) =4+4k 213+4k 21=54,解得k 1=±12.因为A ,B 为不同的两点,所以k 1=12. 于是存在直线l 1满足条件,其方程为y =12x .。
数学(理)知识清单-专题15 椭圆、双曲线、抛物线(考点解读)(原卷+解析版)
抛物线 y2=4 7x 的准线上,则双曲线的方程为( )
A. x2 - y2 =1 21 28
C.x2-y2=1 34
B. x2 - y2 =1 28 21
D.x2-y2=1 43
1.【2019
年全国Ⅲ卷】设
F1,F2
为椭圆
C:
x2 36
+
y2 20
1
的两个焦点,M
为
C
上一点且在第一象限.若
△MF1F2 为等腰三角形,则 M 的坐标为___________.
图象
范围
几 顶点
何 对称性
性
焦点 质
轴
|x|≤a,|y|≤b (±a,0),(0,±b) 关于 x 轴、y 轴和原点对称 (±c,0) 长轴长 2a,短轴长 2b
|x|≥a,y∈R (±a,0)
实轴长 2a,虚轴长 2b
x≥0,y∈R
(0,0) 关于 x 轴对称 p2,0
1
几何性质 离心率
e=ca= 1-ba22(0<e<1)
作 C 的一条渐近线的垂线,垂足为 P.若|PF1|= 6|OP|,则 C 的离心率为( )
A. 5 B.2
C. 3 D. 2 5.(2018·天津卷)已知双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的离心率为 2,过右焦点且垂直于 x 轴的直线与双曲 线交于 A,B 两点.设 A,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为 d1 和 d2,且 d1+d2=6,则双曲线的方
准线 通径 渐近线
|AB|=2b2 a
二、误区警示
e=ca= 1+ba22(e>1) y=±bx
a
e=1 x=-p2 |AB|=2p
椭圆 双曲线抛物线必背的经典结论
椭圆与双曲线的对偶性质--(会推导的经典结论)
椭圆
1.椭圆 (a>b>o)的两个顶点为 , ,与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是 .
2.过椭圆 (a>0, b>0)上任一点 任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且 (常数).
6.P为椭圆 (a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则 ,当且仅当 三点共线时,等号成立.
7.椭圆 与直线 有公共点的充要条件是 .
8.已知椭圆 (a>b>0),O为坐标原点,P、Q为椭圆上两动点,且 .(1) ;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为 ;(3) 的最小值是 .
抛物线
结论一:若AB是抛物线 的焦点弦(过焦点的弦),且 , ,则: , 。
结论二:(1)若AB是抛物线 的焦点弦,且直线AB的倾斜角为α,则 (α≠0)。(2)焦点弦中通径(过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦)最短。
结论三:两个相切:(1)以抛物线焦点弦为直径的圆与准线相切。
(2)过抛物线焦点弦的两端点向准线作垂线,以两垂足为直径端点的圆与焦点弦相切。
16.双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).
(注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点).
17.双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e.
18.双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.
10.过双曲线一个焦点F的直线与双曲线交于两点P、Q, A1、A2为双曲线实轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.
椭圆 双曲线抛物线必背的经典结论
15.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.
16.椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).
(注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.)
结论5过准线上任一点作抛物线的切线,过两切点的弦最短时,即为通径.
3、AB是抛物线 (p>0)焦点弦,Q是AB的中点,l是抛物线的准线, , ,过A,B的切线相交于P,PQ与抛物线交于点M.则有
结论6PA⊥PB.
结论7PF⊥AB.
结论8M平分PQ.
结论9PA平分∠A1AB,PB平分∠B1BA.
结论10
7.双曲线 (a>0,b>o)的左右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线上任意一点 ,则双曲线的焦点角形的面积为 .
8.双曲线 (a>0,b>o)的焦半径公式:( ,
当 在右支上时, , .
当 在左支上时, ,
9.设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP和AQ分别交相应于焦点F的双曲线准线于M、N两点,则MF⊥NF.
3.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.
4.以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P在右支;外切:P在左支)
5.若 在双曲线 (a>0,b>0)上,则过 的双曲线的切线方程是 .
6.若 在双曲线 (a>0,b>0)外,则过Po作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是 .
10.已知双曲线 (a>0,b>0),A、B是双曲线上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点 ,则 或 .
高考数学二轮复习名师知识点总结:椭圆、双曲线、抛物线[ 高考]
椭圆、双曲线、抛物线高考对本节知识的考查主要有以下两种形式:1.以选择、填空的形式考查,主要考查圆锥曲线的标准方程、性质(特别是离心率),以及圆锥曲线之间的关系,突出考查基础知识、基本技能,属于基础题.2.以解答题的形式考查,主要考查圆锥曲线的定义、性质及标准方程的求解,直线与圆锥曲线的位置关系,常常在知识的交汇点处命题,有时以探究的形式出现,有时以证明题的形式出现.该部分题目多数为综合性问题,考查学生分析问题、解决问题的能力,综合运用知识的能力等,属于中、高档题,一般难度较大.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质考点一 圆锥曲线的定义与标准方程例1 (1)设椭圆x 22+y 2m =1和双曲线y 23-x 2=1的公共焦点分别为F 1、F 2,P 为这两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值等于________.(2)已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点.若|F A |=2|FB |,则k =________. 答案 (1)3 (2)223解析 (1)焦点坐标为(0,±2),由此得m -2=4,故m =6.根据椭圆与双曲线的定义可得|PF 1|+|PF 2|=26,||PF 1|-|PF 2||=23,两式平方相减得4|PF 1||PF 2|=4×3,所以|PF 1|·|PF 2|=3.(2)方法一 抛物线C :y 2=8x 的准线为l :x =-2,直线y =k (x +2)(k >0)恒过定点 P (-2,0).如图,过A 、B 分别作AM ⊥l 于点M , BN ⊥l 于点N .由|F A |=2|FB |,则|AM |=2|BN |,点B 为AP 的中点. 连接OB ,则|OB |=12|AF |,∴|OB |=|BF |,点B 的横坐标为1, 故点B 的坐标为(1,22). ∴k =22-01-(-2)=223.方法二 如图,由图可知,BB ′=BF ,AA ′=AF ,又|AF |=2|BF |, ∴|BC ||AC |=|BB ′||AA ′|=12, 即B 是AC 的中点.∴⎩⎪⎨⎪⎧2x B =x A -2,2y B =y A 与 ⎩⎪⎨⎪⎧y 2A =8x A ,y 2B =8x B, 联立可得A (4,42),B (1,22).∴k AB =42-224-1=223.(1)对于圆锥曲线的定义不仅要熟记,还要深入理解细节部分:比如椭圆的定义中要求|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,双曲线的定义中要求||PF 1|-|PF 2||<|F 1F 2|,抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等的转化. (2)注意数形结合,提倡画出合理草图.(1)(2012·山东)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.双曲线x 2-y 2=1的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( )A.x 28+y 22=1 B.x 212+y 26=1 C.x 216+y 24=1D.x 220+y 25=1(2)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B , 交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为( )A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x答案 (1)D (2)C解析 (1)∵椭圆的离心率为32,∴c a =a 2-b 2a =32,∴a =2b .∴椭圆方程为x 2+4y 2=4b 2.∵双曲线x 2-y 2=1的渐近线方程为x ±y =0,∴渐近线x ±y =0与椭圆x 2+4y 2=4b 2在第一象限的交点为⎝⎛⎭⎫255b ,255b ,∴由圆锥曲线的对称性得四边形在第一象限部分的面积为255b ×255b =4,∴b 2=5,∴a 2=4b 2=20.∴椭圆C 的方程为x 220+y 25=1.(2)如图,分别过A ,B 作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,由抛物线的定 义知,|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|, ∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|, ∴∠BCB 1=30°,∴∠AFx =60°. 连接A 1F ,则△AA 1F 为等边三角形, 过F 作FF 1⊥AA 1于F 1,则F 1为AA 1的中点,设l 交x 轴于N ,则|NF |=|A 1F 1|=12|AA 1|=12|AF |,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x ,故选C.考点二 圆锥曲线的几何性质例2 (1)(2013·辽宁)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos ∠ABF =45,则C 的离心率为( )A.35B.57C.45D.67(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则双曲线的离心率e 的最大值为________. 答案 (1)B (2)53解析 (1)在△ABF 中,由余弦定理得 |AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB |·|BF |cos ∠ABF , ∴|AF |2=100+64-128=36,∴|AF |=6, 从而|AB |2=|AF |2+|BF |2,则AF ⊥BF . ∴c =|OF |=12|AB |=5,利用椭圆的对称性,设F ′为右焦点, 则|BF ′|=|AF |=6,∴2a =|BF |+|BF ′|=14,a =7. 因此椭圆的离心率e =c a =57.(2)设∠F 1PF 2=θ,由⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a ,|PF 1|=4|PF 2|得⎩⎨⎧|PF 1|=83a ,|PF 2|=23a ,由余弦定理得cos θ=17a 2-9c 28a 2=178-98e 2.∵θ∈(0,180°],∴cos θ∈[-1,1),-1≤178-98e 2<1,又e >1,∴1<e ≤53.解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式.建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.(1)已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C 于点D ,且B F →=2 F D →,则C 的离心率为________.(2)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE 交双曲线右支于点P ,若E 为PF 的中点,则双曲线的离心率为________. 答案 (1)33 (2)102解析 (1)设椭圆C 的焦点在x 轴上,如图,B (0,b ), F (c,0),D (x D ,y D ), 则B F →=(c ,-b ), F D →=(x D -c ,y D ), ∵B F →=2F D →,∴⎩⎪⎨⎪⎧c =2(x D -c ),-b =2y D, ∴⎩⎨⎧x D =3c 2,y D=-b2.又∵点D 在椭圆C 上,∴⎝⎛⎭⎫3c 22a2+⎝⎛⎭⎫-b 22b2=1,即e 2=13.∴e =33.(2)设c =a 2+b 2,双曲线的右焦点为F ′. 则|PF |-|PF ′|=2a ,|FF ′|=2c . ∵E 为PF 的中点,O 为FF ′的中点, ∴OE ∥PF ′,且|PF ′|=2|OE |. ∵OE ⊥PF ,|OE |=a2,∴PF ⊥PF ′,|PF ′|=a , ∴|PF |=|PF ′|+2a =3a . ∵|PF |2+|PF ′|2=|FF ′|2, ∴9a 2+a 2=4c 2,∴c a =102.∴双曲线的离心率为102.考点三 直线与圆锥曲线的位置关系例3 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =22,点F 为椭圆的右焦点,点A 、B 分别为椭圆的左、右顶点,点M 为椭 圆的上顶点,且满足MF →·FB →=2-1. (1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在直线l ,当直线l 交椭圆于P 、Q 两点时,使点F 恰为△PQM 的垂心?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解 (1)根据题意得,F (c,0)(c >0),A (-a,0),B (a,0),M (0,b ), ∴MF →=(c ,-b ),FB →=(a -c,0), ∴MF →·FB →=ac -c 2=2-1.又e =c a =22,∴a =2c ,∴2c 2-c 2=2-1,∴c 2=1,a 2=2,b 2=1, ∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)假设存在满足条件的直线l . ∵k MF =-1,且MF ⊥l ,∴k l =1.设直线l 的方程为y =x +m ,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 22+y 2=1 消去y 得3x 2+4mx +2m 2-2=0, 则有Δ=16m 2-12(2m 2-2)>0,即m 2<3, 又x 1+x 2=-4m3,x 1x 2=2m 2-23,∴y 1y 2=(x 1+m )(x 2+m )=x 1x 2+m (x 1+x 2)+m 2=2m 2-23-4m 23+m 2=m 2-23. 又F 为△MPQ 的垂心,连接PF ,则PF ⊥MQ , ∴PF →·MQ →=0,又PF →=(1-x 1,-y 1),MQ →=(x 2,y 2-1), ∴PF →·MQ →=x 2+y 1-x 1x 2-y 1y 2 =x 2+x 1+m -x 1x 2-y 1y 2=-43m +m -2m 2-23-m 2-23=-m 2-m 3+43=-13(3m 2+m -4)=-13(3m +4)(m -1)=0,∴m =-43或m =1(舍去),经检验m =-43符合条件,∴存在满足条件的直线l ,其方程为3x -3y -4=0.(1)对于弦中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使用条件Δ≥0,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交. (2)涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系、设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解.(2013·北京)已知A ,B ,C 是椭圆W :x 24+y 2=1上的三个点,O 是坐标原点.(1)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积; (2)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由. 解 (1)由椭圆W :x 24+y 2=1,知B (2,0)∴线段OB 的垂直平分线x =1. 在菱形OABC 中,AC ⊥OB , 将x =1代入x 24+y 2=1,得y =±32.∴|AC |=|y 2-y 1|= 3.因此菱形的面积S =12|OB |·|AC |=12×2×3= 3.(2)假设四边形OABC 为菱形.因点B 不是W 的顶点,且直线AC 不过原点,所以可设AC 的方程为y =kx +m (k ≠0,m ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m 消y 并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m1+4k 2.∴线段AC 中点M ⎝⎛⎭⎫-4km 1+4k 2,m1+4k 2,∵M 为AC 和OB 交点,∴k OB =-14k.又k ·⎝⎛⎭⎫-14k =-14≠-1, ∴AC 与OB 不垂直.故OABC 不是菱形,这与假设矛盾. 综上,四边形OABC 不是菱形.1. 对涉及圆锥曲线上点到焦点距离或焦点弦问题,恰当选用定义解题,会效果明显,定义中的定值是标准方程的基础.2. 椭圆、双曲线的方程形式上可统一为Ax 2+By 2=1,其中A 、B 是不等的常数,A >B >0时,表示焦点在y 轴上的椭圆;B >A >0时,表示焦点在x 轴上的椭圆;AB <0时表示双曲线.3. 求双曲线、椭圆的离心率的方法:方法一:直接求出a ,c ,计算e =ca;方法二:根据已知条件确定a ,b ,c 的等量关系,然后把b 用a ,c 代换,求ca.4. 通径:过双曲线、椭圆、抛物线的焦点垂直于对称轴的弦称为通径,双曲线、椭圆的通径长为2b 2a ,过椭圆焦点的弦中通径最短;抛物线通径长是2p ,过抛物线焦点的弦中通径最短.椭圆上点到焦点的最长距离为a +c ,最短距离为a -c . 5. 抛物线焦点弦性质:已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦, F 为抛物线的焦点,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2). (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α为弦AB 的倾斜角);(3)S △AOB =p 22sin α;(4)1|F A |+1|FB |为定值2p; (5)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.1. 已知点F 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点,点E 是该双曲线的右顶点,过点F且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,△ABE 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是 ( )A .(1,+∞)B .(1,2)C .(1,1+2)D .(2,1+2)答案 B解析 由AB ⊥x 轴,可知△ABE 为等腰三角形,又△ABE 是锐角三角形,所以∠AEB 为锐角,即∠AEF <45°,于是|AF |<|EF |,b 2a <a +c ,于是c 2-a 2<a 2+ac ,即e 2-e -2<0,解得-1<e <2.又双曲线的离心率e >1,从而1<e <2.2. 设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2+bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2) ( )A .必在圆x 2+y 2=2内B .必在圆x 2+y 2=2上C .必在圆x 2+y 2=2外D .以上三种情形都有可能答案 A解析 ∵x 1+x 2=-b a ,x 1x 2=-c a.∴x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=b 2a 2+2c a =b 2+2ac a2. ∵e =c a =12,∴c =12a ,∴b 2=a 2-c 2=a 2-⎝⎛⎭⎫12a 2=34a 2. ∴x 21+x 22=34a 2+2a ×12a a 2=74<2. ∴P (x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2内.(推荐时间:70分钟)一、选择题1. (2013·课标全国Ⅱ)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x答案 C解析 由题意知:F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,抛物线的准线方程为x =-p2,则由抛物线的定义知,x M =5-p 2,设以MF 为直径的圆的圆心为⎝⎛⎭⎫52,y M 2,所以圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+⎝⎛⎭⎫y -y M 22=254,又因为圆过点(0,2),所以y M =4,又因为点M 在C 上,所以16=2p ⎝⎛⎭⎫5-p2,解得p =2或p =8,所以抛物线C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x ,故选C. 2. 与椭圆x 212+y 216=1共焦点,离心率互为倒数的双曲线方程是( )A .y 2-x 23=1B.y 23-x 2=1 C.3x 24-3y 28=1D.3y 24-3x 28=1 答案 A解析 椭圆x 212+y 216=1的离心率为16-1216=12,且焦点为(0,±2),所以所求双曲线的焦点为(0,±2)且离心率为2,所以c =2,2a =2得a =1,b 2=c 2-a 2=3,故所求双曲线方程是y 2-x 23=1.3. (2013·江西)已知点A (2,0),抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,射线F A 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则|FM |∶|MN |等于( )A .2∶ 5B .1∶2C .1∶ 5D .1∶3 答案 C解析 由抛物线定义知M 到F 的距离等于M 到准线l 的距离MH . 即|FM |∶|MN |=|MH |∶|MN | =|FO |∶|AF |=1∶ 5.4. 过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F ,作圆x 2+y 2=a 2的切线FM 交y 轴于点P ,切圆于点M,2OM →=OF →+OP →,则双曲线的离心率是( )A. 2B. 3C .2D. 5答案 A解析 由已知条件知,点M 为直三角形OFP 斜边PF 的中点,故OF =2OM ,即c =2a ,所以双曲线的离心率为 2.5. (2013·山东)抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p 等于( ) A.316B.38C.233D.433答案 D解析 抛物线C 1的标准方程为x 2=2py ,其焦点F 为⎝⎛⎭⎫0,p2,双曲线C 2的右焦点F ′为(2,0),渐近线方程为y =±33x .由y ′=1p x =33得x =33p ,故M ⎝⎛⎭⎫33p ,p6.由F 、F ′、M 三点共线得p =433.6. 椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为椭圆M 上任一点,且PF →1·PF→2的最大值的取值范围是[c 2,3c 2],其中c =a 2-b 2,则椭圆M 的离心率e 的取值范围是( )A .[14,12]B .[12,22]C .(22,1)D .[12,1)答案 B解析 设P (x ,y ),F 1(-c,0),F 2(c,0), 则PF →1=(-c -x ,-y ),PF →2=(c -x ,-y ), PF →1·PF →2=x 2+y 2-c 2.又x 2+y 2可看作P (x ,y )到原点的距离的平方, 所以(x 2+y 2)max =a 2,所以(PF 2→·PF 2→)max =b 2, 所以c 2≤b 2=a 2-c 2≤3c 2,即14≤e 2≤12,所以12≤e ≤22.故选B.二、填空题7. (2012·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2m -y 2m 2+4=1的离心率为5,则m 的值为________. 答案 2解析 建立关于m 的方程求解. ∵c 2=m +m 2+4,∴e 2=c 2a 2=m +m 2+4m =5,∴m 2-4m +4=0,∴m =2.8. (2013·福建)椭圆Г:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y=3(x +c )与椭圆Г的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________. 答案3-1解析 由直线方程为y =3(x +c ), 知∠MF 1F 2=60°, 又∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1, 所以∠MF 2F 1=30°, MF 1⊥MF 2,所以|MF 1|=c ,|MF 2|=3c 所以|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a . 即e =ca=3-1.9. (2013·辽宁)已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________. 答案 44解析 由双曲线C 的方程,知a =3,b =4,c =5, ∴点A (5,0)是双曲线C 的右焦点, 且|PQ |=|QA |+|P A |=4b =16,由双曲线定义,|PF |-|P A |=6,|QF |-|QA |=6. ∴|PF |+|QF |=12+|P A |+|QA |=28, 因此△PQF 的周长为|PF |+|QF |+|PQ |=28+16=44.10.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为________. 答案 7解析 由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM |+|PN |的最小值为|PF 1|+|PF 2|-1-2=7. 三、解答题11.(2013·课标全国Ⅱ)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)右焦点的直线x +y -3=0交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(1)求M 的方程;(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值.解 (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 x 21a 2+y 21b 2=1 ① x 22a 2+y 22b2=1②①-②,得(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2=0.因为y 1-y 2x 1-x 2=-1,设P (x 0,y 0),因为P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12,所以y 0=12x 0,即y 1+y 2=12(x 1+x 2).所以可以解得a 2=2b 2,即a 2=2(a 2-c 2),即a 2=2c 2, 又因为c =3,所以a 2=6, 所以M 的方程为x 26+y 23=1.(2)因为CD ⊥AB ,直线AB 方程为x +y -3=0, 所以设直线CD 方程为y =x +m , 将x +y -3=0代入x 26+y 23=1得:3x 2-43x =0,即A (0,3),B ⎝⎛⎭⎫433,-33, 所以可得|AB |=463; 将y =x +m 代入x 26+y 23=1得:3x 2+4mx +2m 2-6=0, 设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),则|CD |=2(x 3+x 4)2-4x 3x 4=22318-2m 2,又因为Δ=16m 2-12(2m 2-6)>0,即-3<m <3,所以当m =0时,|CD |取得最大值4,所以四边形ACBD 面积的最大值为12|AB |·|CD |=863.12.(2013·江西)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P ⎝⎛⎭⎫1,32,离心率e =12,直线l 的方程为x =4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A 、PB 、PM 的斜率分别为k 1、k 2、k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.解 (1)由P ⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆x 2a 2+y2b 2=1上,得 1a 2+94b 2=1,① 又e =c a =12,得a 2=4c 2,b 2=3c 2,②②代入①得,c 2=1,a 2=4,b 2=3. 故椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)x 24+y 23=1得,(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0, x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3.k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=k (x 1-1)-32x 1-1+k (x 2-1)-32x 2-1=2k -32⎝⎛⎭⎫1x 1-1+1x 2-1=2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-(x 1+x 2)+1=2k -32·8k 24k 2+3-24k 2-124k 2+3-8k 24k 2+3+1=2k -1.又将x =4代入y =k (x -1)得M (4,3k ), ∴k 3=3k -323=k -12,∴k 1+k 2=2k 3.故存在常数λ=2符合题意.13.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,其一个顶点的抛物线x 2=-43y 的焦点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切于点M ,求直线l 的方程和点M 的坐标;(3)是否存在过点P (2,1)的直线l 1与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,且满足P A →·PB →= PM →2?若存在,求出直线l 1的方程;若不存在,请说明理由. 解 (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),由题意得b =3,c a =12,解得a =2,c =1.故椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)因为过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切,所以直线l 的斜率存在, 故可设直线l 的方程为y =k (x -2)+1 (k ≠0). 由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1y =k (x -2)+1得(3+4k 2) x 2-8k (2k -1)x +16k 2-16k -8=0. ①因为直线l 与椭圆C 相切,所以Δ=[-8k (2k -1)]2-4(3+4k 2)(16k 2-16k -8)=0. 整理,得32(6k +3)=0,解得k =-12.所以直线l 的方程为y =-12(x -2)+1=-12x +2.将k =-12代入①式,可以解得M 点的横坐标为1,故切点M 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32. (3)若存在直线l 1满足条件,则直线l 1的斜率存在,设其方程为y =k 1(x -2)+1,代入椭圆C 的方程得(3+4k 21)x 2-8k 1(2k 1-1)x +16k 21-16k 1-8=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为直线l 1与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,所以Δ=[-8k 1(2k 1-1)]2-4(3+4k 21)(16k 21-16k 1-8)=32(6k 1+3)>0.所以k 1>-12.x 1+x 2=8k 1(2k 1-1)3+4k 21,x 1x 2=16k 21-16k 1-83+4k 21.因为P A →·PB →=PM →2,即(x 1-2)(x 2-2)+(y 1-1)(y 2-1)=54,所以(x 1-2)(x 2-2)(1+k 21)=54, 即[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4](1+k 21)=54. 所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤16k 21-16k 1-83+4k 21-2·8k 1(2k 1-1)3+4k 21+4(1+k 21) =4+4k 213+4k 21=54, 解得k 1=±12.因为A ,B 为不同的两点,所以k 1=12.于是存在直线l 1满足条件,其方程为y =12x .。
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专题15 椭圆、双曲线、抛物线1.已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)答案 A2.已知双曲线x 24-y 2b2=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的半实轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1 C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=1 答案 D解析 由题意知双曲线的渐近线方程为y =±b2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=4,y =b2x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =44+b 2,y =2b4+b2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-44+b 2,y =-2b 4+b2,即第一象限的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫44+b2,2b 4+b 2.由双曲线和圆的对称性得四边形ABCD 为矩形,其相邻两边长为84+b2,4b4+b 2,故8×4b 4+b 2=2b ,得b 2=12.故双曲线的方程为x 24-y 212=1.故选D.3.已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1的左,右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( )A.2B.32C.3D .2答案 A解析 如图,因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a.4.已知F 1、F 2为椭圆x225+y216=1的左、右焦点,若M 为椭圆上一点,且△MF 1F 2的内切圆的周长等于3π,则满足条件的点M 有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个答案 C解析 由椭圆方程x 225+y 216=1可得a 2=25,b 2=16,∴a =5,b =4,c =3.由椭圆的定义可得|MF 1|+|MF 2|=2a =10,且|F 1F 2|=2c =6, ∴△MF 1F 2的周长|MF 1|+|MF 2|+|F 1F 2|=10+6=16. 设△MF 1F 2的内切圆的半径为r , 由题意可得2πr =3π,解得r =32.5.已知圆x 2+y 2=a 216上点E 处的一条切线l 过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点F ,且与双曲线的右支交于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率是______________.答案264解析 如图所示,设双曲线的右焦点为H ,连接PH ,由题意可知|OE |=a4,由OE →=12(OF →+OP →),可知E 为FP 的中点.由双曲线的性质,可知O 为FH 的中点, 所以OE ∥PH ,且|OE |=12|PH |,故|PH |=2|OE |=a2.6.经过椭圆x 24+y 23=1的右焦点的直线l 交抛物线y 2=4x 于A 、B 两点,点A 关于y 轴的对称点为C ,则OB →·OC →=________. 答案 -5解析 由椭圆x 24+y 23=1知右焦点为(1,0),当直线l 的斜率为0时,不符合题意,故可设直线l 的方程为x =my +1.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =my +1,得y 2-4my -4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2=-4, ∴x 1x 2=y 214·y 224=1.由题意知C (-x 1,y 1),∴OB →·OC →=(x 2,y 2)·(-x 1,y 1)=-x 1x 2+y 1y 2=-1-4=-5. 7.若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是________. 答案 9解析 抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0).准线为x =-1,由M 到焦点的距离为10,可知M 到准线x =-1的距离也为10,故M 的横坐标满足x M +1=10,解得x M =9,所以点M 到y 轴的距离为9.8.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且点(1,32)在该椭圆上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 的左焦点F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AOB 的面积为627,求圆心在原点O且与直线l 相切的圆的方程.解 (1)由题意可得e =c a =12,又a 2=b 2+c 2, 所以b 2=34a 2.因为椭圆C 经过点(1,32),所以1a 2+9434a 2=1,解得a =2,所以b 2=3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.化简得18t 4-t 2-17=0, 即(18t 2+17)(t 2-1)=0, 解得t 21=1,t 22=-1718(舍去),又圆O 的半径r =|0-t ×0+1|1+t 2=11+t 2, 所以r =22,故圆O 的方程为x 2+y 2=12. 9.已知椭圆C 的长轴左,右顶点分别为A ,B ,离心率e =22,右焦点为F ,且AF →·BF →=-1. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若P 是椭圆C 上的一动点,点P 关于坐标原点的对称点为Q ,点P 在x 轴上的射影点为M ,连接QM并延长交椭圆于点N ,求证:∠QPN =90°.(1)解 依题意,设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则A (-a,0),B (a,0),F (c,0), 由e =c a =22,得a =2c .① 由AF →·BF →=-1,得(c +a,0)·(c -a,0)=c 2-a 2=-1.② 联立①②,解得a =2,c =1, 所以b 2=1,故椭圆C 的标准方程为x 22+y 2=1.因为点P ,N 在椭圆上, 所以x 21+2y 21=2,x 22+2y 22=2,⑥ 把⑥代入⑤,得k PQ k PN +1=2-2x 22-x 21=0, 即k PQ k PN =-1,所以∠QPN =90°.易错起源1、圆锥曲线的定义与标准方程例1、(1)△ABC 的两个顶点为A (-4,0),B (4,0),△ABC 周长为18,则C 点轨迹方程为( )A.x 216+y 29=1(y ≠0) B.y 225+x 29=1(y ≠0) C.y 216+x 29=1(y ≠0) D.x 225+y 29=1(y ≠0) (2)在平面直角坐标系中,已知△ABC 的顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上,则sin A +sin Csin B =________.答案 (1)D (2)54【变式探究】(1)已知双曲线的一个焦点与抛物线x 2=24y 的焦点重合,其一条渐近线的倾斜角为30°,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 29-y 227=1 B.y 29-x 227=1 C.y 212-x 224=1D.y 224-x 212=1 (2)抛物线y 2=4x 上的两点A ,B 到焦点的距离之和为8,则线段AB 的中点到y 轴的距离为________. 答案 (1)B (2)3解析 (1)由抛物线x 2=24y 得焦点坐标为(0,6), ∵双曲线的一个焦点与抛物线x 2=24y 的焦点相同,∴c =6,设双曲线的标准方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),又双曲线的一条渐近线的倾斜角为30°,∴ab=33,即b =3a ,又∵c 2=a 2+b 2,∴a 2=9,b 2=27, ∴双曲线的标准方程为y 29-x 227=1.故选B.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义及题意知,x 1+1+x 2+1=8,∴x 1+x 2=6. ∴线段AB 的中点到y 轴的距离为3. 【名师点睛】(1)准确把握圆锥曲线的定义和标准方程及其简单几何性质,注意焦点在不同坐标轴上时,椭圆、双曲线、抛物线方程的不同表示形式.(2)求圆锥曲线方程的基本方法就是待定系数法,可结合草图确定. 【锦囊妙计,战胜自我】 1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF 1|+|PF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|);(3)抛物线:|PF |=|PM |,点F 不在直线l 上,PM ⊥l 于M . 2.求解圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”所谓“定型”,就是曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2,p 的值.易错起源2、圆锥曲线的几何性质例2 (1)椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y =3(x +c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1作圆x 2+y 2=a 2的切线分别交双曲线的左、右两支于点B 、C ,且|BC |=|CF 2|,则双曲线的渐近线方程为( ) A .y =±3xB .y =±22xC .y =±(3+1)xD .y =±(3-1)x 答案 (1)3-1 (2)C易得直线BC 的斜率为a b ,cos∠CF 1F 2=b c, 又由双曲线的定义及|BC |=|CF 2|可得 |CF 1|-|CF 2|=|BF 1|=2a , |BF 2|-|BF 1|=2a ⇒|BF 2|=4a ,故cos∠CF 1F 2=b c =4a 2+4c 2-16a 22×2a ×2c ⇒b 2-2ab -2a 2=0⇒(b a )2-2(b a )-2=0⇒b a=1+3,故双曲线的渐近线方程为y =±(3+1)x .【变式探究】(1)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则椭圆C 的离心率为( ) A.36 B.13 C.12 D.33(2)设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右顶点为A ,过F 作AF 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,过B ,C 分别作AC ,AB 的垂线,两垂线交于点D ,若D 到直线BC 的距离小于a +a 2+b 2,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-2,0)∪(0,2)D .(-∞,-2)∪(2,+∞) 答案 (1)D (2)A由x 2a2-y 2b2=1可知A (a,0),F (c,0).易得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,C ⎝⎛⎭⎪⎫c ,-b 2a .∵k AB =b 2ac -a =b 2a c -a,∴k CD =a a -cb 2. ∵k AC =b 2aa -c =b 2a a -c,∴k BD =-a a -cb 2.∴l BD :y -b 2a =-a a -cb 2(x -c ),即y =-a a -c b 2x +ac a -c b 2+b 2a,【名师点睛】(1)明确圆锥曲线中a ,b ,c ,e 各量之间的关系是求解问题的关键.(2)在求解有关离心率的问题时,一般并不是直接求出c 和a 的值,而是根据题目给出的椭圆或双曲线的几何特点,建立关于参数c ,a ,b 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或范围. 【锦囊妙计,战胜自我】1.椭圆、双曲线中,a ,b ,c 之间的关系 (1)在椭圆中:a 2=b 2+c 2,离心率为e =ca=1-b a 2;(2)在双曲线中:c 2=a 2+b 2,离心率为e =c a=1+b a2.2.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±bax .注意离心率e 与渐近线的斜率的关系.易错起源3、直线与圆锥曲线例3、如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到直线l :x =-a 2c的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若|PC |=2|AB |,求直线AB 的方程.解 (1)由题意,得c a =22且c +a 2c=3,解得a =2,c =1,则b =1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)当AB ⊥x 轴时,|AB |=2,又|CP |=3,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将直线AB 的方程代入椭圆方程, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 则x 1,2=2k 2±+k 21+2k2,则P 点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-2,5k 2+2k +2k 2,从而|PC |=k 2+1+k2|k +2k2. 因为|PC |=2|AB |,所以k 2+1+k 2|k +2k 2=42+k21+2k2, 解得k =±1.此时直线AB 的方程为y =x -1或y =-x +1.【变式探究】(1)设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( ) A .[-12,12]B .[-2,2]C .[-1,1]D .[-4,4](2)设椭圆C :x 24+y 23=1与函数y =tan x4的图象相交于A 1,A 2两点,若点P 在椭圆C 上,且直线PA 2的斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA 1斜率的取值范围是________. 答案 (1)C (2)[38,34]解析 (1)由题意知抛物线的准线为x =-2,∴Q (-2,0),显然,直线l 的斜率存在,故设直线l 的方程为y =k (x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +,y 2=8x ,得k 2x 2+4(k 2-2)x +4k 2=0,当k =0时,x =0,此时交点为(0,0),当k ≠0时,Δ≥0, 即[4(k 2-2)]2-16k 4≥0,解得-1≤k <0或0<k ≤1,【名师点睛】解决直线与圆锥曲线问题的通法是联立方程,利用根与系数的关系,设而不求思想,弦长公式等简化计算;涉及中点弦问题时,也可用“点差法”求解. 【锦囊妙计,战胜自我】判断直线与圆锥曲线公共点的个数或求交点问题有两种常用方法(1)代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x ,y 的方程组,消去y (或x )得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.(2)几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数.1.点F 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点,若椭圆上存在点A 使△AOF 为正三角形,那么椭圆的离心率为( ) A.22 B.32C.2-12D.3-1答案 D解析 如图所示,设F 为椭圆的右焦点,点A 在第一象限,由已知得直线OA 的斜率为k =tan60°=3,2.已知椭圆C 1:x 2m 2+y 2=1(m >0)与双曲线C 2:x 2n2-y 2=1(n >0)的焦点重合,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,则( ) A .m >n 且e 1e 2>1 B .m >n 且e 1e 2<1 C .m <n 且e 1e 2>1 D .m <n 且e 1e 2<1答案 A解析 由题意可得:m 2-1=n 2+1,即m 2=n 2+2, 又∵m >0,n >0,故m >n .又∵e 21·e 22=m 2-1m 2·n 2+1n 2=n 2+1n 2+2·n 2+1n2=n 4+2n 2+1n 4+2n 2=1+1n 4+2n 2>1,∴e 1·e 2>1. 3.已知双曲线C :x 23-y 2=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支相交于P ,Q两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( ) A.1633 B .5 3 C.1433D .4 3答案 A解析 因为双曲线C :x 23-y 2=1,所以a =3,b =1,c =a 2+b 2=2,4.设抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 为抛物线E 上一点,|MF |的最小值为3,若点P 为抛物线E 上任意一点,A (4,1),则|PA |+|PF |的最小值为( ) A .4+32B .7C .4+2 3D .10答案 B解析 由题意,|MF |的最小值为3,∴p2=3,∴p =6,∴抛物线E :y 2=12x ,抛物线y 2=12x 的焦点F 的坐标是(3,0); 设点P 在准线上的射影为D ,则根据抛物线的定义可知|PF |=|PD |,∴要求|PA |+|PF |取得最小值,即求|PA |+|PD |取得最小值,当D ,P ,A 三点共线时|PA |+|PD |最小,为4-(-3)=7,故选B.5.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=8x 有一个共同的焦点F ,两曲线的一个交点为P ,若|PF |=5,则点F 到双曲线的渐近线的距离为( ) A. 3 B .2 C. 6 D .3答案 A∴双曲线的方程为x 2-y 23=1.又双曲线的渐近线方程为y =±3x ,∴点F (2,0)到渐近线的距离为 3.6.已知点A (2,4)在抛物线y 2=2px (p >0)上,且抛物线的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点,若双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为____________. 答案 x 2-y 23=1解析 ∵点A (2,4)在抛物线y 2=2px (p >0)上, ∴16=4p ,解得p =4. ∴抛物线的准线方程为x =-2.又抛物线的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,∴c =2,又e =ca=2,∴a =1,则b 2=c 2-a 2=4-1=3, ∴双曲线的方程为x 2-y 23=1. 7.一动圆与已知圆O 1:(x +3)2+y 2=1外切,与圆O 2:(x -3)2+y 2=81内切,则动圆圆心的轨迹方程为__________. 答案x 225+y 216=1 解析 两定圆的圆心和半径分别是O 1(-3,0),r 1=1;O 2(3,0),r 2=9.设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R ,则由题设条件, 可得|MO 1|=R +1,|O 2M |=9-R . ∴|MO 1|+|MO 2|=10>|O 1O 2|=6.由椭圆的定义知点M 在以O 1,O 2为焦点的椭圆上,且2a =10,2c =6,∴b 2=16. ∴动圆圆心的轨迹方程为x 225+y 216=1.8.过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为________. 答案 539.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,椭圆的短轴端点与双曲线y 22-x 2=1的焦点重合,过点P (4,0)且不垂直于x 轴的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的方程; (2)求OA →·OB →的取值范围.解 (1)由双曲线y 22-x 2=1得其焦点为(0,±3),∴b = 3.又由e =c a =12,a 2=b 2+c 2,得a 2=4,c =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x -4),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -,x 24+y23=1,消去y ,得(4k 2+3)x 2-32k 2x +64k 2-12=0, 由Δ=(-32k 2)2-4(4k 2+3)(64k 2-12)>0,∴OA →·OB →∈[-4,134).故OA →·OB →的取值范围为[-4,134).10.如图所示,抛物线y 2=4x 的焦点为F ,动点T (-1,m ),过F 作TF 的垂线交抛物线于P ,Q 两点,弦PQ 的中点为N .(1)证明:线段NT 平行于x 轴(或在x 轴上); (2)若m >0且|NF |=|TF |,求m 的值及点N 的坐标.(1)证明 易知抛物线的焦点F (1,0),准线x =-1,动点T (-1,m )在准线上,则kTF =-m2.当m =0时,T 为抛物线准线与x 轴的交点,这时PQ 为抛物线的通径,点N 与焦点F 重合,显然线段NT 在x 轴上.当m ≠0时,由条件知kPQ =2m ,所以直线PQ 的方程为y =2m (x -1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =2mx -,得x 2-(2又动点T (-1,m ),其中m >0,则m =2.因为∠NTF =45°,所以k PQ =tan45°=1,又焦点F (1,0),可得直线PQ 的方程为y =x -1,由m =2得T (-1,2),由(1)知线段NT 平行于x 轴,设N (x 0,y 0),则y 0=2,代入y =x -1,得x 0=3,所以N (3,2).。