高考数学命题热点名师解密专题:快速解决圆锥曲线的方程与性质问题(理)
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专题27 快速解决圆锥曲线的方程与性质问题
一.【学习目标】
1.掌握圆锥曲线的定义;
2.掌握焦点三角形的应用和几何意义; 3.掌握圆锥曲线方程的求法; 4.掌握直线与圆锥曲线的位置关系; 5.熟练掌握定点、定值、最值和范围问题。 一.【知识点总结】
1.椭圆定义:平面内与两个定点12,F F 的距离的和等于常数(大于12,F F 之间的距离)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点12,F F 叫做焦点,两焦点间的距离叫做焦距. 2.椭圆的标准方程
(1),焦点,其中.
(2),焦点,其中
3.椭圆的几何性质以为例
(1)范围:
.
(2)对称性:对称轴:x 轴,y 轴;对称中心:(0,0)O (3)顶点:长轴端点:
,短轴端点:
;长轴长12||2A A a =,短轴长
12||2B B b =,焦距12||2F F c =.
(4)离心率
越大,椭圆越扁,e 越小,椭圆越圆.
(5) ,,a b c 的关系:222c a b =-.
4.双曲线的定义:
平面内与两个定点12,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于12,F F 之间的距离)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点12,F F 叫做焦点,两焦点间的距离叫做焦距.
5.双曲线的标准方程
(1),焦点,其中.
(2),焦点,其中
6.双曲线的几何性质以为例
(1)范围:
.
(2)对称性:对称轴:x 轴,y 轴;对称中心:(0,0)O (3)顶点:实轴端点:
,虚轴端点:
;实轴长12||2A A a =,虚轴长
12||2B B b =,焦距12||2F F c =.
(4)离心率,1c
e e a
=
> (5) 渐近线方程b y x a
=±
. 7.抛物线的定义:
练习3.如图,双曲线的左、右焦点分别是,,是双曲线右支上一点,
与圆
相
切于点,是
的中点,则
( )
A.1 B.2 C.D.
【答案】A
【解析】因为是的中点,是的中点,所以;
又,所以有,所以,所以
,
由双曲线的定义知:,所以.
故选A
(三)抛物线的性质
例3.已知是抛物线的焦点,过点的直线与抛物线交于,两点,为线段的中点,若,则直线的斜率为( )
A.3 B.1 C.2 D.
【答案】B
【解析】由于为中点,根据抛物线的定义,解得,抛物
线方程为.设,则,两式相减并化简得,即直线的斜率为,故选B.
练习1.如图点是抛物线的焦点,点,分别在抛物线及圆的实线部分上运动,且始终平行于轴,则的周长的取值范围是()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】抛物线的准线,焦点,
由抛物线定义可得,
圆的圆心为,半径为4,
∴的周长,
由抛物线及圆可得交点的横坐标为2,
∴,∴,故选 C.
练习2.已知P为抛物线y2=4x上一动点,记点P到y轴的距离为d,对于定点A(4,5),则|PA|+d的最小值为( )
A.4 B.C.-1 D.-1
【答案】D
【解析】抛物线的焦点,准线.
如图所示,过点作交轴于点,垂足为,则,
∴,∴,故选D.
练习3.如图,已知,分别为抛物线的顶点和焦点,斜率为的直线经过点与抛物线交于,
两点,连接,并延长分别交抛物线的准线于点,,则()
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由抛物线的几何性质可知:,
设,,由,,
知,
联立直线与抛物线的方程消有,
由韦达定理知,
所以,故选B.
(四)椭圆与双曲线
例4.若椭圆与双曲线有公共的焦点,,点是两条曲线的交点,,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,且,则()A.B.C.D.
【答案】B
【解析】不妨设P在第一象限,再设PF1=s,PF2=t,由椭圆的定义可得s+t=2a1,
由双曲线的定义可得s﹣t=2a2,解得s=a1+a2,t=a1﹣a2,由∠F1PF2,
可得.
∴,由e1e2=1,即,得:,解得:(舍),或,
即.故选:B.
练习1.如图,离心率为2的双曲线与椭圆有共同的焦点,分别是,在第一、三象限的交点,若四边形是矩形,则椭圆的离心率为()
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设|PF1|=x,|PF2|=y,∵点P为椭圆上的点,
∴|PF1|+|PF2|=2a=x+y;①又四边形PF1QF2为矩形,∴即x2+y2=(2c)2=4,②设双曲线C1的实轴长为2m,焦距为2c,且=2则2m=|PF1|﹣|PF2|=x-y,③
①2+③2可得x2+y2=2=4④将代入④中,
∴椭圆C2的离心率e=,故选:D.
练习2.已知为椭圆的左顶点,该椭圆与双曲线的渐近线在第一象限内的交点为,若直线垂直于双曲线的另一条渐近线,则该双曲线的离心率为
A.B.C.D.
【答案】D
练习3.已知是椭圆和双曲线的公共焦点,点是它们的一个公共点,且,设椭圆和双曲线的离心率分别为,则的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴为,半焦距为,
由题意,设点P是椭圆与双曲线的第一象限内的交点,且,
则根据椭圆和双曲线的定义可得,则,
又由,
在中,由正弦定理得,
即,故选D.
(五)圆锥曲线与内切圆
例5.已知椭圆:的左右焦点分别为,为椭圆上的一点与椭圆交于。若
的内切圆与线段在其中点处相切,与切于,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D