(通用版)18学高考数学二轮复习练酷专题课时跟踪检测(十二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质文
专题 圆锥曲线的定义、方程与性质(课件)2023届高考数学二轮专题复习
√
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解析:由题意可知,抛物线 的标准方程为 , ,设直线 的方程为 , , ,联立得 消去 ,得 , ,则 , . ,所以当 时, 的面积取得最小值,最小值为2,故选D.
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(2)(2022·新高考卷Ⅱ)已知直线 <m></m> 与椭圆 <m></m> 在第一象限交于 <m></m> , <m></m> 两点, <m></m> 与 <m></m> 轴、 <m></m> 轴分别交于 <m></m> , <m></m> 两点,且 <m></m> , <m></m> ,则 <m></m> 的方程为__________________.
,所以 ①,又 ②, 得 ,所以四边形 的面积为18.
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考点二 圆锥曲线的几何性质
例2.(1)(2022·陕西西安五校高三联考)已知双曲线 <m></m> 的离心率为2,则双曲线 <m></m> 的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
解析:由题意可知,双曲线的实半轴长的平方 ,虚半轴长的平方 ,所以双曲线的离心率 满足 ,从而 ,所以双曲线的渐近线方程为 ,故选A.
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2. <m></m> , <m></m> 是椭圆 <m></m> 的两个焦点, <m></m> 是椭圆 <m></m> 上异于顶点的一点, <m></m> 是 <m></m> 的内切圆圆心,若 <m></m> 的面积等于 <m></m> 的面积的3倍,则椭圆 <m></m> 的离心率为_ _.
2018年高考数学二轮复习课时跟踪检测(通用版)(二)文 Word版 含答案
课时跟踪检测(二)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·宝鸡质检)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z)B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z) C.⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z)D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z) 解析:选B 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z)得,k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12 (k ∈Z),故选B.2.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4 D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π4 解析:选A 由题图可知, 函数f (x )的最小正周期为T =2πω=⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8-π8×4=π,所以ω=2,即f (x )=sin(2x +φ).又函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,1,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,则π4+φ=2k π+π2(k ∈Z),解得φ=2k π+π4(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,即函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,故选A. 3.(2017·天津高考)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24解析:选A 法一:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,得5π8ω+φ=π2+2k π(k ∈Z),①由f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8=0,得11π8ω+φ=k ′π(k ′∈Z),②由①②得ω=-23+43(k ′-2k ).又最小正周期T =2πω>2π,所以0<ω<1,ω=23.又|φ|<π,将ω=23代入①得φ=π12.选项A 符合.法二:∵f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π, ∴f (x )的最小正周期为4⎝⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π,∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.由2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z.又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.故选A.4.(2017·湖北荆州质检)函数f (x )=2x -tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的图象大致为( )解析:选C 因为函数f (x )=2x -tan x 为奇函数,所以函数图象关于原点对称,排除选项A ,B ,又当x →π2时,y <0,排除选项D ,故选C.5.(2017·安徽芜湖模拟)若将函数y =sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的图象向右平移m (m >0)个单位长度后所得的图象关于直线x =π4对称,则m 的最小值为( )A.π12B.π6C.π4D.π3解析:选B 平移后所得的函数图象对应的解析式是y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -m +π6,因为该函数的图象关于直线x =π4对称,所以2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-m +π6=k π+π2(k ∈Z),所以m =π6-k π2(k ∈Z),又m >0,故当k =0时,m 最小,此时m =π6.6.(2017·云南检测)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f (x )的单调递增区间为( )A .(-1+4k π,1+4k π),k ∈ZB .(-3+8k π,1+8k π),k ∈ZC .(-1+4k,1+4k ),k ∈ZD .(-3+8k,1+8k ),k ∈Z解析:选D 由题图,知函数f (x )的最小正周期为T =4×(3-1)=8,所以ω=2πT =π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4x +φ.把(1,1)代入,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,即π4+φ=π2+2k π(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4.由2k π-π2≤π4x +π4≤2k π+π2(k ∈Z),得8k -3≤x ≤8k +1(k ∈Z),所以函数f (x )的单调递增区间为(8k -3,8k +1)(k ∈Z),故选D.7.(2017·全国卷Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( ) A.65 B .1 C.35D.15解析:选A 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,于是f (x )的最大值为65.8.(2017·武昌调研)若f (x )=cos 2x +a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上是增函数,则实数a 的取值范围为( )A .[-2,+∞)B .(-2,+∞)C .(-∞,-4)D .(-∞,-4]解析:选D f (x )=1-2sin 2x -a sin x ,令sin x =t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则g (t )=-2t 2-at +1,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,因为f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上单调递增,所以-a 4≥1,即a ≤-4,故选D.9.已知函数f (x )=sin(2x +φ)(0<φ<π),若将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数为偶函数,则φ=( )A.5π6B.2π3C.π3D.π6解析:选 D 函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数解析式为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ,由于该函数是偶函数,∴π3+φ=π2+k π(k ∈Z),即φ=π6+k π(k ∈Z),又0<φ<π,∴φ=π6,故选D.10.若函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)满足f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值为π2,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3B .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6 解析:选A f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3.因为f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|min =π2,所以T 4=π2,得T =2π(T 为函数f (x )的最小正周期),故ω=2πT=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,故选A.11.(2018届高三·广西三市联考)已知x =π12是函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f (x )的图象向右平移3π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为( )A .-2B .-1C .- 2D .- 3解析:选 B f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ.∵x =π12是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ图象的一条对称轴,∴2×π12+π6+φ=k π+π2(k ∈Z),即φ=π6+k π(k ∈Z),∵0<φ<π,∴φ=π6,则f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -3π4+π3=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-1,故选B.12.(2017·广州模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)是奇函数,直线y =2与函数f (x )的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递增 解析:选D f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4,因为0<φ<π且f (x )为奇函数,所以φ=3π4,即f (x )=-2sin ωx ,又直线y =2与函数f (x )的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,所以函数f (x )的最小正周期为π2,由2πω=π2,可得ω=4,故f (x )=-2sin 4x ,由2k π+π2≤4x ≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π2+π8≤x ≤k π2+3π8,k。
高考数学二轮复习练酷专题课时跟踪检测二十三圆锥曲线理
课时跟踪检测(二十三) 圆锥曲线1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,且长轴长为8,T 为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-34.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围.解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0),设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2,则k 1=y x +4,k 2=y x -4. 由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-34, 整理得x216+y212=1. 故椭圆C 的方程为x216+y212=1. (2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧ x216+y212=1,y =kx +2消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0. 所以x 1+x 2=-16k 4k2+3,x 1x 2=-324k2+3. 从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k2-524k2+3=-20+84k2+3. 所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523. 当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的值为-20.综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→=2NM ―→.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→=(0,y 0).由NP ―→=2NM ―→,得x 0=x ,y 0=22y . 因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x22+y22=1. 因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ),则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→=(-1-m ,-n ),OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,OP ―→=(m ,n ),PQ ―→=(-3-m ,t -n ).由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1,又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0.所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→.又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2.又T (2,2)在椭圆上,因此4a2+2b2=1,所以b =2, 所以椭圆C 的方程为x28+y24=1. (2)因为椭圆C 的左顶点为A ,所以点A 的坐标为(-22,0).。
高考数学复习考点突破专题讲解12 圆锥曲线的方程与性质
高考数学复习考点突破专题讲解第12讲圆锥曲线的方程与性质一、单项选择题1.(2022·广东惠州一模)若抛物线y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其焦点的距离为4,则抛物线的标准方程为()A.y2=2xB.y2=4xC.y2=6xD.y2=8x2.(2022·山东临沂二模)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的焦距为4,实轴长为4,则C的渐近线方程为()A.y=±2xB.y=±xC.y=±xD.y=±x3.(2022·广东肇庆二模)已知F1,F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是椭圆上一点,O 为坐标原点,若|OA|=|OF1|,直线F2A的斜率为-3,则椭圆C的离心率为()A. B. C. D.4.(2022·河北保定高三期末)为了更好地研究双曲线,某校高二年级的一位数学老师制作了一个如图所示的双曲线模型.已知该模型左、右两侧的两段曲线(曲线AB与曲线CD)为某双曲线(离心率为2)的一部分,曲线AB与曲线CD中间最窄处间的距离为30 cm,点A与点C,点B与点D均关于该双曲线的对称中心对称,且|AB|=36 cm,则|AD|=()A.12 cmB.6 cmC.38 cmD.6 cm5.(2022·全国甲·文11)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若=-1,则C的方程为()A.=1B.=1C.=1D.+y2=16.(2022·广东执信中学模拟)已知双曲线C的离心率为,F1,F2是C的两个焦点,P为C上一点,|PF1|=3|PF2|,若△PF1F2的面积为,则双曲线C的实轴长为()A.1B.2C.3D.47.(2022·江西宜春期末)已知抛物线E:y2=8x的焦点为F,P是抛物线E上的动点,点Q与点F关于坐标原点对称,当取得最小值时,△PQF的外接圆半径为()A.1B.2C.2D.48.(2022·山东滨州二模)已知椭圆C1和双曲线C2有相同的左、右焦点F1,F2,若C1,C2在第一象限内的交点为P,且满足∠POF2=2∠PF1F2,设e1,e2分别是C1,C2的离心率,则e1,e2的关系是()A.e1e2=2B.=2C.+e1e2+=2D.=2二、多项选择题9.(2022·湖北武昌高三期末)已知双曲线C:=1,下列对双曲线C判断正确的是()A.实轴长是虚轴长的2倍B.焦距为8C.离心率为D.渐近线方程为x±y=010.(2022·新高考Ⅱ·10)已知O为坐标原点,过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线与C交于A,B两点,点A在第一象限,点M(p,0),若|AF|=|AM|,则()A.直线AB的斜率为2B.|OB|=|OF|C.|AB|>4|OF|D.∠OAM+∠OBM<180°11.(2022·山东临沂三模)2022年4月16日9时56分,神舟十三号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱,返回舱的轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”,如图,在平面直角坐标系中,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点F(0,2),椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y轴交于点G.若过原点O的直线与上半椭圆交于点A,与下半圆交于点B,则()A.椭圆的长轴长为4B.线段AB长度的取值范围是[4,2+2]C.△ABF的面积最小值是4D.△AFG的周长为4+412.(2022·江苏南通高三检测)已知椭圆C1:=1(m>n>0)的上焦点为F1,双曲线C2:=1的左、右焦点分别为F2,F3,直线F1F2与C2的右支相交于点A,若AF3⊥F2F3,则()A.C1的离心率为B.C2的离心率为C.C2的渐近线方程为y=±xD.△AF1F3为等边三角形三、填空题13.(2021·全国乙·理13)已知双曲线C:-y2=1(m>0)的一条渐近线为x+my=0,则C的焦距为.14.(2022·河北保定模拟)已知椭圆C的中心为坐标原点,焦点在y轴上,F1,F2为C的两个焦点,C的短轴长为4,且C上存在一点P,使得|PF1|=6|PF2|,写出椭圆C的一个标准方程:.15.(2022·山东威海高三期末)已知抛物线C1:y2=8x,圆C2:x2+y2-4x+3=0,点M(1,1),若A,B分别是C1,C2上的动点,则|AM|+|AB|的最小值为.16.(2022·河北石家庄二模)已知椭圆C1和双曲线C2有公共的焦点F1,F2,曲线C1和C2在第一象限内相交于点P,且∠F1PF2=60°.若椭圆C1的离心率的取值范围是,则双曲线C2的离心率的取值范围是.高考数学复习考点突破专题讲解12圆锥曲线的方程与性质1.D解析∵抛物线y2=2px上一点P(2,y0)到其焦点的距离等于到其准线的距离,∴+2=4,解得p=4,∴抛物线的标准方程为y2=8x.2.C解析由已知得,双曲线的焦点在y轴上,双曲线的焦距2c=4,解得c=2,双曲线的实轴长为2a=4,解得a=2,则b=--=4,故双曲线C的渐近线方程为y=±x=±x.3. D解析如图,由|OA|=|OF1|,得|OA|=|OF1|=|OF2|=c,故∠F1AF2=90°.因为直线F2A的斜率为-3,所以tan∠F1F2A=3,所以|AF1|=3|AF2|.又|AF1|+|AF2|=2a,所以|AF1|=,|AF2|=.又|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,即a2+a2=4c2,得,所以.4. D解析以双曲线的对称中心为坐标原点,建立平面直角坐标系xOy,因为双曲线的离心率为2,所以可设双曲线的标准方程为=1(a>0),依题意可得2a=30,则a=15,即双曲线的标准方程为=1.因为|AB|=36cm,所以点A的纵坐标为18.由=1,得|x|=3,故|AD|=6cm.5.B解析由题意知,A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),则=(-a,-b)·(a,-b)=-a2+b2=-1,①由e=,得e2=-=1-,即b2=a2.②联立①②,解得a2=9,b2=8.故选B.6.B解析根据双曲线的定义,可得|PF1|-|PF2|=2a,又|PF1|=3|PF2|,解得|PF1|=3a,|PF2|=a.因为双曲线C的离心率为,所以c= a.在△PF1F2中,由余弦定理,可得cos∠F1PF2=-=-,则sin∠F1PF2=.由△PF1F2的面积为,可得|PF1||PF2|sin∠F1PF2=a2=,解得a=1.故双曲线C的实轴长为2.7. C解析过点P作准线的垂线,垂足为M,由抛物线的定义知|PF|=|PM|,所以=cos∠QPM=cos∠PQF,要使取得最小值,则cos∠PQF取得最小值,即tan∠PQF取得最大值0<∠PQF<,此时直线PQ与抛物线相切.设直线PQ的方程为y=k(x+2),由得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,所以Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)=0,即k2=1,解得k=±1,不妨取k=1,此时直线PQ的倾斜角∠PQF=,且有x2-4x+4=0,所以x=2,所以P(2,4),所以|PF|=4.设△PQF的外接圆半径为R,在△PQF中,由正弦定理知,2R==4.所以此时△PQF的外接圆半径R=2.8. D解析因为∠POF2=∠PF1F2+∠F1PO,∠POF2=2∠PF1F2,所以∠PF1F2=∠F1PO,所以|OF1|=|OP|=|OF2|=c,所以PF1⊥PF2.记椭圆长半轴长为a1,双曲线实半轴长为a2,椭圆和双曲线的半焦距为c,|PF1|=m,|PF2|=n,则由椭圆和双曲线定义可得,m+n=2a1,①m-n=2a2,②①2+②2可得2(m2+n2)=4().由勾股定理知,m2+n2=4c2,代入上式可得2c2=,整理得=2,即=2,所以=2.9.BD解析由双曲线C:=1,可得a2=12,b2=4,则c2=a2+b2=16,所以a=2,b=2,c=4,故A不正确,B正确;e=,故C不正确;易知渐近线方程为y=±x,即x±y=0,故D正确.10.ACD解析选项A,由题意知,点A为FM的中点,设A(x A,y A),则x A=p,所以=2px A=2p·p=p2(y A>0).=2,故选项A正确;所以y A=p,故k AB=-选项B,由斜率为2可得直线AB的方程为x=y+,联立抛物线方程得y2-py-p2=0,设B(x B,y B),则p+y B=p,则y B=-,代入抛物线方程得-=2p·x B,解得x B=.∴|OB|=,故选项B错误;选项C,|AB|=p++p=p>2p=4|OF|,故选项C正确;选项D,由选项A,B知,A p,p,B,-p,所以=p,p·,-p=-p2=-p2<0,所以∠AOB为钝角.又=-p·-,-p=-p2=-p2<0,所以∠AMB为钝角.所以∠OAM+∠OBM<180°.故选项D正确.故选ACD.11. ABD解析由题知,椭圆中b=c=2,则a=2,则2a=4,故A正确;|AB|=|OB|+|OA|=2+|OA|,由椭圆性质可知2≤|OA|≤2,所以4≤|AB|≤2+2,故B正确;若A,B,F能构成三角形,则AB不与y轴重合,此时2≤|OA|<2,记∠AOF=θ,则S△ABF=S△AOF+S△OBF=|OA||OF|sinθ+OB·OF sin(π-θ)=|OA|·sinθ+2sinθ=(|OA|+2)sinθ,取θ=,则S△ABF=1+|OA|<1+×2<4,故C错误;由椭圆定义知,|AF|+|AG|=2a=4,所以△AFG的周长L=|FG|+4=4+4,故D正确.12. ACD解析易知F1(0,-),F2(-,0),F3(,0),将x=代入双曲线C2的方程得=1,可得y2=,则点A.因为O为F2F3的中点,且OF1∥AF3,所以OF1为△F2AF3的中位线,所以-,整理可得m4=4m2n2-4n4,即m2=2n2.椭圆C1的离心率为e1=-,故A正确;双曲线C2的离心率为e2=,故B错误;双曲线C2的渐近线方程为y=±x=±x,故C正确;易知点A(n,2n),F2(-n,0),则,则∠AF2F3=30°,故∠F2AF3=60°.因为|AF3|=2n,|AF1|=|AF2|=(|AF3|+2n)=2n,所以△AF1F3为等边三角形,故D正确.13.4解析由双曲线方程可知其渐近线方程为±y=0,即y=±x,得-=-,解得m=3.可得C 的焦距为2=4.14.=1(答案不唯一)解析因为|PF1|=6|PF2|,所以|PF1|+|PF2|=7|PF2|=2a,则|PF2|=.又因为a-c≤|PF2|≤a+c,所以≥a-c,即.根据题意可设C的标准方程为=1(a>b>0),因为椭圆C的短轴长为4,所以2b=4,b=2.又由,可得--,解得a2≥,所以椭圆C的一个标准方程为=1.15. 2解析由抛物线C1:y2=8x得焦点F(2,0),准线方程为x=-2.由圆C2:x2+y2-4x+3=0,得(x-2)2+y2=1,所以圆C2是以F(2,0)为圆心,以r=1为半径的圆.所以|AM|+|AB|≥|AM|+|AF|-1,所以当|AM|+|AF|取得最小值时,|AM|+|AB|取得最小值.又根据抛物线的定义得|AF|等于点A到准线的距离,所以过点M作准线的垂线,垂足为N,且与抛物线C1:y2=8x相交,当点A为此交点时,|AM|+|AF|取得最小值,最小值为|1-(-2)|=3.所以此时|AM|+|AB|≥|AM|+|AF|-1≥3-1=2,所以|AM|+|AB|的最小值为2.16.解析设椭圆C1:=1(a>b>0),双曲线C2:=1,椭圆与双曲线的半焦距为c,椭圆的离心率e=,双曲线的离心率e1=,|PF1|=s,|PF2|=t,如图,由椭圆的定义可得s+t=2a,由双曲线定义可得s-t=2a1,联立可得s=a1+a,t=a-a1.由余弦定理可得4c2=s2+t2-2st cos∠F1PF2=(a+a1)2+(a-a1)2-2(a+a1)(a-a1)cos60°=a2+3,即4=,解得.-因为e∈,所以≤e2≤,2≤≤3,可得≤3,故≤e1≤.。
高中数学理二轮课时跟踪检测圆锥曲线中的最值、范围问配套精选
课时跟踪检测二十一圆锥曲线中的最值、范围问题
A卷
1.2021·安徽亳州联考抛物线E:2=2,
代入椭圆方程中整理得2+2m+2m2-4=0,
∴1+2=-2m,12=2m2-4
又∵Δ=4m2-42m2-4>0,
∴m2b>0的焦距为2,且过点错误!
1求椭圆C的方程;
2过点M2,0的直线交椭圆C于A,B两点,+2,点A1,1,点B2,2,由错误!得2-8m-16=0,易知Δ>0,
所以1+2=8m,12=-16,
所以|AB|=错误!·错误!=81+m2.
设过点F且与直线垂直的直线方程为=-m-2,点E E,E,
由错误!
得1+4m22-16m2+16m2-4=0,易知Δ>0,
所以E+2=错误!,故E=错误!,
所以|EF|=错误!|E-2|=错误!·错误!,
△ABE的面积S=错误!|AB|·|EF|=错误!·错误!
令错误!=tt≥1,记函数ft=错误!,那么f′t=错误!
令f′t=0,那么t2=错误!,当1≤t2错误!错误!时,f′t>0,为增函数,所以易知当1+m2=错误!时,△ABE的面积最小,即当m=±错误!时,△ABE的面积最小,最小值为9,此时的方程为2±错误!-4=0。
2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习课时跟踪检测:(二十三)圆锥曲线有解析
课时跟踪检测(二十三) 圆锥曲线1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,且长轴长为8,T为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-34.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围. 解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0), 设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2, 则k 1=y x +4,k 2=yx -4. 由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-34,整理得x 216+y 212=1.故椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =kx +2消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0.所以x 1+x 2=-16k 4k 2+3,x 1x 2=-324k 2+3.从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k 2-524k 2+3=-20+84k 2+3. 所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523.当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的值为-20. 综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围为⎣⎡⎦⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→= 2 NM ―→.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F . 解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→=(0,y 0). 由NP ―→= 2 NM ―→,得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ), 则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→=(-1-m ,-n ), OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,OP ―→=(m ,n ),PQ ―→=(-3-m ,t -n ). 由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→. 又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2. 又T (2,2)在椭圆上,因此4a 2+2b 2=1,所以b =2,所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)因为椭圆C 的左顶点为A , 所以点A 的坐标为(-22,0).因为直线y =kx (k ≠0)与椭圆x 28+y 24=1交于E ,F 两点,设点E (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),则点F (-x 0,-y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 28+y 24=1消去y ,得x 2=81+2k 2, 所以x 0=221+2k 2,则y 0=22k 1+2k 2, 所以直线AE 的方程为y =k1+1+2k 2(x +22).因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N , 令x =0,得y =22k1+1+2k 2,即点M 0,22k1+1+2k 2.同理可得点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22k 1-1+2k 2.所以|MN |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪22k 1+1+2k 2-22k 1-1+2k 2=22(1+2k 2)|k |.设MN 的中点为P ,则点P 的坐标为P ⎝⎛⎭⎫0,-2k . 则以MN 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y +2k 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2(1+2k 2)|k |2,即x 2+y 2+22k y =4. 令y =0,得x 2=4,即x =2或x =-2.故以MN 为直径的圆经过两定点P 1(2,0),P 2(-2,0).4.(2017·安徽二校联考)已知焦点为F 的抛物线C 1:x 2=2py (p >0),圆C 2:x 2+y 2=1,直线l 与抛物线相切于点P ,与圆相切于点Q .(1)当直线l 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程; (2)记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1S 2的最小值.解:(1)设点P ⎝⎛⎭⎫x 0,x 22p ,由x 2=2py (p >0)得, y =x 22p ,求得y ′=xp ,因为直线PQ 的斜率为1, 所以x 0p =1且x 0-x 202p -2=0,解得p =2 2.所以抛物线C 1的方程为x 2=42y .(2)点P 处的切线方程为y -x 202p=x 0p (x -x 0),即2x 0x -2py -x 20=0,OQ 的方程为y =-px 0x . 根据切线与圆相切,得|-x 20|4x 20+4p2=1,化简得x 40=4x 20+4p 2,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0x -2py -x 20=0,y =-px 0x , 解得Q ⎝⎛⎭⎫2x 0,4-x 202p .所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q |=1+x 20p 2⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0,又点F ⎝⎛⎭⎫0,p2到切线PQ 的距离 d 1=|-p 2-x 20|4x 20+4p2=12x 2+p 2, 所以S 1=12|PQ |d 1=12·p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·12x 20+p 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, S 2=12|OF ||x Q |=p 2|x 0|,而由x 40=4x 20+4p 2知,4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2, 所以S 1S 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·2|x 0|p=(x 20+p 2)(x 20-2)2p 2=(4x 20+x 40-4x 20)(x 20-2)2(x 40-4x 20) =x 20(x 20-2)2(x 20-4) =x 20-42+4x 20-4+3≥22+3,当且仅当x 20-42=4x 20-4时取等号,即x 20=4+22时取等号,此时p =2+2 2. 所以S 1S 2的最小值为22+3.。
高三数学二轮复习-专题五第二讲-椭圆、双曲线、抛物线课件
抛物线的方程及几何性质
(5分)(2011·山东)设M(x0,y0)为抛物线C: x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为 圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交, 则y0的取值范围是
A.(0,2)
B.[0,2]
C.(2,+∞)
D.[2,+∞)
【标准解答】 ∵x2=8y, ∴焦点F的坐标为 (0,2), 准线方程为y=-2.
∴c2=a2-b2=8.∴e=ac=2 4 2=
2 2.
答案 D
4.(2011·辽宁)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该
抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的 距离为
3 A.4
B.1
5
7
C.4
D.4
解析 ∵|AF|+|BF|=xA+xB+12=3,∴xA+xB=52.
解析 由于直线AB的斜率为-ba,故OP的斜率为-ba,
直线OP的方程为y=-bax.
与椭圆方程ax22+by22=1联立,解得x=±
2 2 a.
因为PF1⊥x轴,所以x=- 22a,
从而- 22a=-c,即a= 2c. 又|F1A|=a+c= 10+ 5, 故 2c+c= 10+ 5,解得c= 5, 从而a= 10.所以所求的椭圆方程为1x02 +y52=1. 答案 1x02 +y52=1
又双曲线的离心率e= a2a+b2= a7,所以 a7=247, 所以a=2,b2=c2-a2=3, 故双曲线的方程为x42-y32=1.
答案 x42-y32=1
圆锥曲线是高考考查的重点,一般会涉及到 圆锥曲线的定义、离心率、圆锥曲线的几何 性质及直线与圆锥曲线的位置关系等. 在命题 中体现知识与能力的综合,一般地,选择题、 填空题的难度属中档偏下,解答题综合性较 强,能力要求较高,故在复习的过程中,注 重基础的同时,要兼顾直线与圆锥曲线的综 合问题的强化训练,尤其是对推理、运算能 力的训练.
2018年浙江高考数学二轮复习练习:专题限时集训12圆锥曲线的定义、方程、几何性质Word版含答案
3p AF| = 2 ,
3p 由抛物线的定义得 | AB| =| AF| = 2 ,所以 xA= p,则 | yA| = 2p. 由 CF∥ AB 得△ ABE∽△ FCE,
| EF| | CF| | CF|
1
从而得 | EA| = | AB| = | AF| = 2,所以 S△ = CEF 2S△ = CEA 6 2 , S△ = ACF S△ + AEC S = △CFE 9 2,所以 2
()
1
2
A. 2
B. 2
3 C. 2
3- 1 D. 2
A [ 因为 S△ IPF1+ S△ IPF2+S△ IF 1F2= S△PF1F2,所以 3S△ IF 1F2= S△ PF1F2,设△ PF1F2 内切圆
3
1
的半径为 r ,则有 2×2c× r = 2×(| PF1| + | PF2| + 2c) × r ,整理得 | PF1| + | PF2| = 4c,即 2a=
B. 12+ 6 = 1 x2 y2
D. 20+ 5 = 1
) 【 导学号:68334127】
c a2- b2 3
D [ 椭圆的离心率 e= =
=,
aa
2
所以 a= 2b. 所以椭圆方程为 x2+ 4y2=4b2. 因为双曲线 x2- y2= 1 的渐近线方程为 x± y=0,
所以渐近线 x± y= 0 与椭圆 x2+ 4y2= 4b2 在第一象限的交点为
1
A. 2
B.1
3 C. 2 D [ ∵y2= 4x,∴ F(1,0) .
D.2
k 又∵曲线 y=x( k> 0) 与 C交于点 P, PF⊥x 轴,
∴ P(1,2) .
2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习课时跟踪检测(十二) 圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质 Word
课时跟踪检测(十二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质“+”保分小题提速练]).(·福州模拟)已知双曲线:-=(>,>)的离心率为,则的渐近线方程为( ).=±.=±.=±.=±解析:选∵双曲线:-=(>,>)的离心率为,∴=,即=,∴+=,∴=,∴的渐近线方程为=±..(届高三·广东三市联考)若抛物线=(>)上的点(,)到其焦点的距离是到轴距离的倍,则等于( )..解析:选由题意=+,即=,将代入=(>),得=,∵>,∴=..(·南京模拟)若双曲线:-=(>)的离心率为,则=( )..解析:选由题意得===,解得=..(·长沙模拟)是抛物线=(>)上一点,是抛物线的焦点,为坐标原点,当=时,∠=°,则抛物线的准线方程是( ).=-.=-.=-.=-解析:选过向准线作垂线,设垂足为,准线与轴的交点为.因为∠=°,所以△为等边三角形,∠=°,从而==,因此抛物线的准线方程为=-..(·合肥模拟)已知双曲线-=的两条渐近线分别与抛物线=(>)的准线交于,两点.为坐标原点.若△的面积为,则的值为( )...解析:选双曲线的两条渐近线方程为=±,抛物线的准线方程为=-,故,两点的坐标为,=,所以△=··==,解得=..(届高三·张掖调研)过抛物线=的焦点的直线与抛物线交于,两点,若,两点的横坐标之和为,则=( ).解析:选∵=,∴=+=..(·广州模拟)已知双曲线:-=(>)的一条渐近线方程为+=,,分别是双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且=,则等于( )...或.或解析:选由一条渐近线方程为+=和=可得=,==,由点在双曲线上,=,得-==×=,可得=或=,根据=,=,=,或者=,=,=,均能满足三角形成立的条件,选..(·沈阳模拟)已知双曲线:-=(>,>)的左、右焦点分别为,,点与双曲线的焦点不重合,点关于,的对称点分别为,,线段的中点在双曲线的右支上,若-=,则=( )....解析:选作出示意图如图所示,设的中点为.∵为的中点,为的中点,∴=,=,又-=,∴-==,∴=..(届高三·武昌调研)已知,是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且>,线段的垂直平分线过,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则+的最小值为( )..解析:选设椭圆的长半轴长为,双曲线的半实轴长为′,半焦距为,依题意知∴=′+,∴+=+=+=++≥+=,当且仅当=′时取“=”,故选..(·全国卷Ⅲ)已知椭圆:+=(>>)的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线-+=相切,则的离心率为()解析:选以线段为直径的圆的方程为+=,由原点到直线-+=的距离==,得。
2019数学(文)通用版二轮精准提分练习第二篇 第20练 圆锥曲线的定义、方程与性质
第20练圆锥曲线的定义、方程与性质[小题提速练][明晰考情]1。
命题角度:圆锥曲线的定义、方程与几何性质是高考考查的热点.2.题目难度:中等偏难.考点一圆锥曲线的定义及标准方程方法技巧(1)应用圆锥曲线的定义解题时,一定不要忽视定义中的隐含条件。
(2)凡涉及椭圆或双曲线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到焦点距离,一般可以利用定义进行转化.(3)求解圆锥曲线的标准方程的方法是“先定型,后计算”。
1.已知A(0,7),B(0,-7),C(12,2),以C为一个焦点作过A,B的椭圆,则椭圆的另一个焦点F的轨迹方程是()A.y2-错误!=1B.x2-错误!=1C.y2-错误!=1(y≤-1) D。
x2-错误!=1(x≥1)答案C解析由两点间距离公式,可得|AC|=13,|BC|=15,|AB|=14,因为A,B都在椭圆上,所以|AF|+|AC|=|BF|+|BC|,|AF|-|BF|=|BC|-|AC|=2〈14,故F的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的下支。
由c=7,a=1,得b2=48,所以F的轨迹方程是y2-错误!=1(y≤-1),故选C。
2.已知双曲线错误!-错误!=1(a>0,b>0)的焦距为2错误!,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为()A.错误!-y 2=1B 。
x 2-错误!=1 C.错误!-错误!=1D 。
错误!-错误!=1答案 A 解析 依题意得错误!=错误!,①又a 2+b 2=c 2=5,②联立①②得a =2,b =1.∴所求双曲线的方程为错误!-y 2=1.3.已知椭圆错误!+错误!=1的两个焦点是F 1,F 2,点P 在该椭圆上,若|PF 1|-|PF 2|=2,则△PF 1F 2的面积是________.答案 错误!解析 由椭圆的方程可知a =2,c =2,且|PF 1|+|PF 2|=2a =4,又|PF 1|-|PF 2|=2,所以|PF 1|=3,|PF 2|=1.又|F 1F 2|=2c =2错误!,所以有|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2,即△PF 1F 2为直角三角形,且∠PF 2F 1为直角,所以12PF F S =错误!|F 1F 2||PF 2|=错误!×2错误!×1=错误!.4.已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为________.答案 3解析 由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合。
高考数学二轮复习考点知识与题型专题讲解41---圆锥曲线的方程与性质
高考数学二轮复习考点知识与题型专题讲解第41讲圆锥曲线的方程与性质[考情分析]高考对这部分知识的考查侧重三个方面:一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆的离心率、双曲线的离心率以及渐近线问题;三是抛物线的性质及应用问题.考点一圆锥曲线的定义与标准方程核心提炼1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).(3)抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”“定型”:确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;“计算”:利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p 的值.例1(1)(2022·衡水中学模拟)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B,以线段F1A为直径的圆交线段F1B的延长线于点P,若F2B∥AP且线段AP的长为2+2,则该椭圆方程为()A.x 24+y 22=1B.x 28+y 23=1 C.x 25+y 24=1 D.x 28+y 24=1 答案 D解析 设椭圆的半焦距为c ,因为点P 在以线段F 1A 为直径的圆上,所以AP ⊥PF 1.又因为F 2B ∥AP ,所以F 2B ⊥BF 1.又因为|F 2B |=|BF 1|,所以△F 1F 2B 是等腰直角三角形,于是△F 1AP 也是等腰直角三角形,因为|AP |=2+2,所以|F 1A |=2(2+2),得a +c =2(2+2),又b =c ,所以a =2c ,解得a =22,c =2,得b 2=a 2-c 2=4,所以椭圆方程为x 28+y 24=1. (2)(2022·荆州模拟)已知双曲线C :x 216-y 29=1的左、右焦点分别是F 1,F 2,点P 是C 右支上的一点(不是顶点),过F 2作∠F 1PF 2的角平分线的垂线,垂足是M ,O 是原点,则|MO |=________. 答案 4解析 延长F 2M 交PF 1于点Q ,由于PM 是∠F 1PF 2的角平分线,F 2M ⊥PM ,所以△QPF 2是等腰三角形,所以|PQ |=|PF 2|,且M 是QF 2的中点.根据双曲线的定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,即|QF 1|=2a ,由于O 是F 1F 2的中点,所以MO 是△QF 1F 2的中位线,所以|MO |=12|QF 1|=a =4. 易错提醒 求圆锥曲线的标准方程时的常见错误双曲线的定义中忽略“绝对值”致错;椭圆与双曲线中参数的关系式弄混,椭圆中的关系式为a 2=b 2+c 2,双曲线中的关系式为c 2=a 2+b 2;圆锥曲线方程确定时还要注意焦点位置.跟踪演练1 (1)已知双曲线的渐近线方程为y =±22x ,实轴长为4,则该双曲线的方程为( ) A.x 24-y 22=1 B.x 24-y 28=1或y 24-x 28=1 C.x 24-y 28=1 D.x 24-y 22=1或y 24-x 28=1 答案 D解析 设双曲线方程为x 22m -y 2m=1(m ≠0), ∵2a =4,∴a 2=4,当m >0时,2m =4,m =2;当m <0时,-m =4,m =-4.故所求双曲线的方程为x 24-y 22=1或y 24-x 28=1. (2)已知A ,B 是抛物线y 2=8x 上两点,当线段AB 的中点到y 轴的距离为3时,|AB |的最大值为( )A .5B .5 2C .10D .10 2答案 C解析 设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,线段AB 的中点为M .如图,分别过点A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,连接AF ,BF .因为线段AB 的中点到y 轴的距离为3,抛物线y 2=8x 的准线l :x =-2,所以|MN |=5.因为|AB |≤|AF |+|BF |=|AC |+|BD |=2|MN |=10,当且仅当A ,B ,F 三点共线时取等号,所以|AB |max =10.考点二 椭圆、双曲线的几何性质 核心提炼1.求离心率通常有两种方法(1)求出a ,c ,代入公式e =c a. (2)根据条件建立关于a ,b ,c 的齐次式,消去b 后,转化为关于e 的方程或不等式,即可求得e 的值或取值范围.2.与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)共渐近线bx ±ay =0的双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).考向1 椭圆、双曲线的几何性质例2(2022·河南五市联考)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心的圆恰好与双曲线C 的两条渐近线相切,且该圆恰好经过线段OF 2的中点,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y =±3xB .y =±33x C .y =±233x D .y =±2x答案 B解析 由题意知,渐近线方程为y =±b ax , 焦点F 2(c ,0),c 2=a 2+b 2,因为以F 2为圆心的圆恰好与双曲线C 的两渐近线相切,则圆的半径r 等于圆心到切线的距离,即r =⎪⎪⎪⎪±b a ·c 1+⎝⎛⎭⎫±b a 2=b , 又该圆过线段OF 2的中点,故c 2=r =b , 所以b a =b 2a 2=b 2c 2-b2=33. 所以渐近线方程为y =±33x . 考向2 离心率问题例3(多选)(2022·全国乙卷)双曲线C 的两个焦点为F 1,F 2,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过F 1作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且cos ∠F 1NF 2=35,则C 的离心率为( ) A.52B.32 C.132 D.172 答案 AC解析 不妨设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),F 1(-c ,0),F 2(c ,0). 当两个交点M ,N 在双曲线两支上时,如图1所示,图1设过F 1的直线与圆D 相切于点P ,连接OP ,由题意知|OP |=a ,又|OF 1|=c ,所以|F 1P |=b .过点F 2作F 2Q ⊥F 1N ,交F 1N 于点Q .由中位线的性质,可得|F 2Q |=2|OP |=2a ,|PQ |=b .因为cos ∠F 1NF 2=35, 所以sin ∠F 1NF 2=45, 故|NF 2|=52a ,|QN |=32a , 所以|NF 1|=|F 1Q |+|QN |=2b +32a . 由双曲线的定义可知|NF 1|-|NF 2|=2a ,所以2b +32a -52a =2a ,所以2b =3a . 两边平方得4b 2=9a 2,即4(c 2-a 2)=9a 2,整理得4c 2=13a 2,所以c 2a 2=134, 故c a =132,即e =132. 当两个交点M ,N 都在双曲线上的左支上时,如图2所示,图2同理可得|F 2Q |=2|OP |=2a ,|PQ |=b .因为cos ∠F 1NF 2=35, 所以sin ∠F 1NF 2=45, 可得|NF 2|=52a ,|NQ |=32a , 所以|NF 1|=|NQ |-|QF 1|=32a -2b , 所以|NF 2|=|NF 1|+2a =72a -2b , 又|NF 2|=52a ,所以72a -2b =52a , 即a =2b ,故e =1+⎝⎛⎭⎫b a 2=52.故选AC.规律方法 (1)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合椭圆(或双曲线)的定义,运用平方的方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.(2)求双曲线渐近线方程的关键在于求b a 或a b的值,也可将双曲线方程中等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.跟踪演练2 (1)(2022·全国甲卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线AP ,AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为( ) A.32 B.22 C.12 D.13答案 A解析 设P (m ,n )(n ≠0),则Q (-m ,n ),易知A (-a ,0),所以k AP ·k AQ =n m +a ·n -m +a =n 2a 2-m 2=14.(*) 因为点P 在椭圆C 上,所以m 2a 2+n 2b 2=1,得n 2=b 2a2(a 2-m 2),代入(*)式,得b 2a 2=14, 所以e =c a =1-b 2a 2=32.故选A. (2)(多选)(2022·衡水中学模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线的右支交于A ,B 两点,若|AF 1|=|BF 2|=2|AF 2|,则( )A .∠AF 1B =∠F 1ABB .双曲线的离心率e =333C .双曲线的渐近线方程为y =±63x D .原点O 在以F 2为圆心,|AF 2|为半径的圆上答案 AB解析 设|AF 1|=|BF 2|=2|AF 2|=2m ,则|AB |=|AF 2|+|BF 2|=3m ,由双曲线的定义知,|AF 1|-|AF 2|=2m -m =2a ,即m =2a ,|BF 1|-|BF 2|=2a ,即|BF 1|-2m =2a ,∴|BF 1|=3m =|AB |,∠AF 1B =∠F 1AB ,故选项A 正确;由余弦定理知,在△ABF 1中,cos ∠AF 1B =|AF 1|2+|BF 1|2-|AB |22|AF 1|·|BF 1|=4m 2+9m 2-9m 22·2m ·3m =13, 在△AF 1F 2中,cos ∠F 1AB =|AF 1|2+|AF 2|2-|F 1F 2|22·|AF 1|·|AF 2|=4m 2+m 2-4c 22·2m ·m =cos ∠AF 1B =13, 化简整理得12c 2=11m 2=44a 2,∴离心率e =c a =4412=333,故选项B 正确; 双曲线的渐近线方程为y =±b ax =±c 2-a 2a 2x =±e 2-1x =±263x , 故选项C 错误;若原点O 在以F 2为圆心,|AF 2|为半径的圆上,则c =m =2a ,与c a =333相矛盾,故选项D 错误. 考点三 抛物线的几何性质核心提炼抛物线的焦点弦的几个常见结论设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)|AB |=x 1+x 2+p .(3)当AB ⊥x 轴时,弦AB 的长最短为2p .例4 (1)(2022·泰安模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在抛物线C 上,射线FM 与y 轴交于点A (0,2),与抛物线C 的准线交于点N ,FM →=55MN →,则p 的值等于( )A.18 B .2 C.14D .4 答案 B解析 设点M 到抛物线的准线的距离为|MM ′|,抛物线的准线与x 轴的交点记为点B.由抛物线的定义知,|MM ′|=|FM |.因为|FM ||MN |=55, 所以|MM ′||MN |=55, 即cos ∠NMM ′=|MM ′||MN |=55, 所以cos ∠OF A =cos ∠NMM ′=55, 而cos ∠OF A =|OF ||AF |=p 2⎝⎛⎭⎫p 22+22=55,解得p =2. (2)(多选)(2022·新高考全国Ⅱ)已知O 为坐标原点,过抛物线C :y 2=2px (p >0)焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点M (p ,0).若|AF |=|AM |,则( )A .直线AB 的斜率为2 6B .|OB |=|OF |C .|AB |>4|OF |D .∠OAM +∠OBM <180°答案 ACD解析 对于A ,由题意,得F ⎝⎛⎭⎫p 2,0. 因为|AF |=|AM |,且M (p ,0), 所以x A =x F +x M 2=34p ,将其代入抛物线方程y 2=2px ,得y A =62p , 所以A ⎝⎛⎭⎫34p ,62p ,所以直线AB 的斜率k AB =k AF =62p -034p -p 2=26,故A 正确;对于B ,由选项A 的分析,知直线AB 的方程为y =26⎝⎛⎭⎫x -p2,代入y 2=2px ,得12x 2-13px +3p 2=0,解得x =34p 或x =13p ,所以x B =13p ,所以y B =-63p ,所以|OB |=x 2B +y 2B =73p ≠|OF |,故B不正确;对于C ,由抛物线的定义及选项A ,B 的分析, 得|AB |=x A +x B +p =1312p +p =2512p >2p ,即|AB |>4|OF |,故C 正确; 对于D ,易知|OA |=334p ,|AM |=54p , |OB |=73p ,|BM |=103p , 则cos ∠OAM =|OA |2+|AM |2-|OM |22|OA |·|AM |=3316p 2+2516p 2-p 22×334p ·54p=21533>0,cos ∠OBM =|OB |2+|BM |2-|OM |22|OB |·|BM |=79p 2+109p 2-p 22×73p ·103p=470>0,所以∠OAM <90°,∠OBM <90°,所以∠OAM +∠OBM <180°,故D 正确.综上所述,选ACD.规律方法 利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的几何图形(如三角形、直角梯形等)来沟通已知量与p 的关系,灵活运用抛物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少数学运算.跟踪演练3 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP .若|FQ |=6,则C 的准线方程为________. 答案 x =-32解析 方法一 (解直角三角形法)由题易得|OF |=p2,|PF |=p ,∠OPF =∠PQF ,所以tan ∠OPF =tan ∠PQF , 所以|OF ||PF |=|PF ||FQ |,即p 2p =p 6,解得p =3,所以C 的准线方程为x =-32.方法二 (应用射影定理法)由题易得|OF |=p 2,|PF |=p ,|PF |2=|OF |·|FQ |,即p 2=p2×6,解得p =3或p =0(舍去),所以C 的准线方程为x =-32.(2)(2022·济宁模拟)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线与该抛物线及其准线都相交,交点从左到右依次为A ,B ,C .若AB →=2BF →,则线段BC 的中点到准线的距离为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 答案 B解析 由抛物线的方程可得焦点F (1,0),渐近线的方程为x =-1,由AB →=2BF →,可得|AB ||BF |=2,由于抛物线的对称性,不妨假设直线和抛物线位置关系如图所示,作BE 垂直准线于点E , 准线交x 轴于点N ,则|BF |=|BE | ,故|AB ||BF |=|AB ||BE |=2,故∠ABE =π4 , 而BE ∥x 轴,故∠AFN =π4,所以直线AB 的倾斜角为π4,所以直线AB 的方程为y =x -1, 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x ,整理可得x 2-6x +1=0,则x 1+x 2=6,所以BC 的中点的横坐标为3, 则线段BC 的中点到准线的距离为3-(-1)=4.专题强化练一、单项选择题1.(2022·中山模拟)抛物线C :y 2=2px 上一点(1,y 0)到其焦点的距离为3,则抛物线C 的方程为( ) A .y 2=4x B .y 2=8x C .y 2=12x D .y 2=16x 答案 B解析 因抛物线C :y 2=2px 上一点(1,y 0)到其焦点的距离为3,则p >0,抛物线准线方程为x =-p2,由抛物线定义得1-⎝⎛⎭⎫-p2=3,解得p =4, 所以抛物线C 的方程为y 2=8x .2.已知双曲线x 2m -y 2=1(m >0)的一个焦点为F (3,0),则其渐近线方程为( )A .y =±24x B .y =±22xC .y =±2xD .y =±12x答案 A解析 因为双曲线x 2m -y 2=1(m >0)的一个焦点为F (3,0),所以由m +1=32,得m =8, 所以双曲线方程为x 28-y 2=1,所以双曲线的渐近线方程为y =±24x .3.(2022·全国乙卷)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若|AF |=|BF |,则|AB |等于( ) A .2 B .2 2 C .3 D .3 2 答案 B解析 方法一由题意可知F (1,0),抛物线的准线方程为x =-1.设A ⎝⎛⎭⎫y 24,y 0, 则由抛物线的定义可知|AF |=y 204+1.因为|BF |=3-1=2,所以由|AF |=|BF |,可得y 204+1=2,解得y 0=±2,所以A (1,2)或A (1,-2).不妨取A (1,2),则|AB |=(1-3)2+(2-0)2=8=22,故选B. 方法二 由题意可知F (1,0),故|BF |=2, 所以|AF |=2.因为抛物线的通径长为2p =4, 所以AF 的长为通径长的一半, 所以AF ⊥x 轴,所以|AB |=22+22=8=2 2.故选B.4.(2022·潍坊模拟)如图,某建筑物白色的波浪形屋顶像翅膀一样漂浮,建筑师通过双曲线的设计元素赋予了这座建筑以轻盈、极简和雕塑般的气质,该建筑物外形弧线的一段可以近似看成焦点在y 轴上的双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)上支的一部分.已知该双曲线的上焦点F 到下顶点的距离为36,F 到渐近线的距离为12,则该双曲线的离心率为( )A.53B.54C.43D.45 答案 B解析 点F (0,c )到渐近线y =±ab x ,即ax ±by =0的距离d =|±bc |a 2+b 2=b =12, 又由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c =36,a 2+122=c 2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =16,c =20,所以e =c a =2016=54.5.(2022·福州质检)已知点F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,且满足AF 1⊥AB ,|AF 1||AB |=43,则该椭圆的离心率是( )A.23B.53C.33D.63 答案 B解析 如图所示,设|AF 1|=4x ,则|AB |=3x ,因为AF 1⊥AB ,则|BF 1|=|AB |2+|AF 1|2=5x , 由椭圆的定义可得|AF 1|+|AB |+|BF 1|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 2|+|BF 1|)=4a =12x ,则x =a 3,所以|AF 1|=4x =4a 3, 则|AF 2|=2a -4a 3=2a3,由勾股定理可得|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2, 则⎝⎛⎭⎫4a 32+⎝⎛⎭⎫2a 32=4c 2,则c =53a , 因此该椭圆的离心率为e =c a =53.6.如图,圆O 与离心率为32的椭圆T :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相切于点M (0,1),过点M 引两条互相垂直的直线l 1,l 2,两直线与两曲线分别交于点A ,C 与点B ,D (均不重合).若P 为椭圆上任意一点,记点P 到两直线的距离分别为d 1,d 2,则d 21+d 22的最大值是( )A .4B .5 C.163 D.253答案 C解析 易知椭圆C 的方程为x 24+y 2=1,圆O 的方程为x 2+y 2=1, 设P (x 0,y 0), 因为l 1⊥l 2,则d 21+d 22=|PM |2=x 20+(y 0-1)2,因为x 204+y 20=1,所以d 21+d 22=4-4y 20+(y 0-1)2=-3⎝⎛⎭⎫y 0+132+163, 因为-1≤y 0≤1,所以当y 0=-13,即点P ⎝⎛⎭⎫±423,-13时,d 21+d 22取得最大值163. 二、多项选择题7.(2022·临沂模拟)2022年4月16日9时56分,神舟十三号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱,返回舱的轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”,如图在平面直角坐标系中半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点F (0,2),椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y 轴交于点G .若过原点O 的直线与上半椭圆交于点A ,与下半圆交于点B ,则( )A .椭圆的长轴长为4 2B .|AB |的取值范围是[4,2+22]C .△ABF 面积的最小值是4D .△AFG 的周长为4+4 2 答案 ABD解析 由题意知,椭圆中的几何量b =c =2, 得a =22,则2a =42,A 正确; |AB |=|OB |+|OA |=2+|OA |, 由椭圆性质可知2≤|OA |≤22, 所以4≤|AB |≤2+22,B 正确; 记∠AOF =θ, 则S △ABF =S △AOF +S △OBF=12|OA |·|OF |sin θ+12|OB |·|OF |sin(π-θ) =|OA |sin θ+2sin θ =(|OA |+2)sin θ, 取θ=π6,则S △ABF =1+12|OA |≤1+12×22<4,C 错误;由椭圆定义知|AF |+|AG |=2a =42, 所以△AFG 的周长L =|FG |+42=4+42, D 正确.8.(2022·济宁模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,左、右顶点分别为A 1,A 2,点P 是双曲线C 上异于顶点的一点,则( ) A .||P A 1|-|P A 2||=2aB .若焦点F 2关于双曲线C 的渐近线的对称点在C 上,则C 的离心率为 5 C .若双曲线C 为等轴双曲线,则直线P A 1的斜率与直线P A 2的斜率之积为1D .若双曲线C 为等轴双曲线,且∠A 1P A 2=3∠P A 1A 2,则∠P A 1A 2=π10答案 BCD解析 对于A ,在△P A 1A 2中,根据三角形两边之差小于第三边, 可知||P A 1|-|P A 2||<|A 1A 2|=2a ,故A 错误; 对于B ,焦点F 2(c ,0),渐近线不妨取y =bax ,即bx -ay =0,设F 2关于双曲线C 的渐近线的对称点为(m ,n ),则⎩⎨⎧n m -c ×ba =-1,b ×m +c 2-a ×n2=0,得⎩⎨⎧m =a 2-b 2c,n =2abc ,即F 2关于双曲线C 的渐近线的对称点为⎝⎛⎭⎫a 2-b 2c ,2ab c , 由题意知该点在双曲线上,故(a 2-b 2)2a 2c 2-(2ab )2b 2c 2=1,将c 2=a 2+b 2 代入,化简整理得b 4-3a 2b 2-4a 4=0,即b 2=4a 2,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=5,得e =5,故B 正确;对于C ,双曲线C 为等轴双曲线, 即C :x 2-y 2=a 2(a >0), 设P (x 0,y 0)(y 0≠0),则x 20-y 20=a 2, 则x 20-a 2=y 20,故12·PA PA k k =y 0x 0+a ·y 0x 0-a=y 20x 20-a2=1,故C 正确; 对于D ,双曲线C 为等轴双曲线, 即C :x 2-y 2=a 2(a >0), 且∠A 1P A 2=3∠P A 1A 2, 设∠P A 1A 2=θ,∠A 1P A 2=3θ, 则∠P A 2x =4θ,根据C 的结论12·PA PA k k =1, 即有tan θ·tan 4θ=1, ∴sin θcos θ·sin 4θcos 4θ=1, ∴cos 5θ=0, ∵θ+3θ∈(0,π), ∴θ∈⎝⎛⎭⎫0,π4, ∴5θ=π2,∴∠P A 1A 2=θ=π10.三、填空题9.写出一个满足以下三个条件的椭圆的方程:______________.①中心为坐标原点;②焦点在坐标轴上;③离心率为13.答案x 29+y 28=1(答案不唯一)解析 只要椭圆方程形如x 29m +y 28m =1(m >0)或y 29m +x 28m=1(m >0)即可.10.(2022·淄博模拟)已知P 1,P 2,…,P 8是抛物线x 2=4y 上不同的点,且F (0,1).若FP 1--→+FP 2--→+…+FP 8--→=0,则|FP 1--→|+|FP 2--→|+…+|FP 8--→|=________.答案 16解析 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3),…,P 8(x 8,y 8),P 1,P 2,P 3,…,P 8是抛物线x 2=4y 上不同的点,点F (0,1),准线为y =-1,则FP i --→=(x i ,y i -1)(i =1,2,…,8),所以FP 1--→+FP 2--→+…+FP 8--→=(x 1+x 2+…+x 8,(y 1-1)+(y 2-1)+…+(y 8-1))=0,所以(y 1-1)+(y 2-1)+…+(y 8-1)=0,即y 1+y 2+y 3+…+y 8=8,∴|FP --→1|+|FP 2--→|+…+|FP 8--→|=(y 1+1)+(y 2+1)+…+(y 8+1)=y 1+y 2+…+y 8+8=16.11.(2022·济南模拟)已知椭圆C 1:x 236+y 2b 2=1(b >0)的焦点分别为F 1,F 2,且F 2是抛物线C 2:y 2=2px (p >0)的焦点,若P 是C 1与C 2的交点,且|PF 1|=7,则cos ∠PF 1F 2的值为________.答案57解析 依题意,由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=12,而|PF 1|=7,则|PF 2|=5,因为点F 2是抛物线C 2:y 2=2px (p >0)的焦点,则该抛物线的准线l 过点F 1,如图,过点P 作PQ ⊥l 于点Q ,由抛物线定义知|PQ |=|PF 2|=5,而F 1F 2∥PQ ,则∠PF 1F 2=∠F 1PQ ,所以cos ∠PF 1F 2=cos ∠F 1PQ =|PQ ||PF 1|=57. 12.(2022·福州质检)已知O 为坐标原点,F 是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点,A 为C 的右顶点,过F 作C 的渐近线的垂线,垂足为M ,且与y 轴交于点P .若直线AM 经过OP 的中点,则C 的离心率是________.答案 2解析 由题意可知,F (-c ,0),A (a ,0),渐近线不妨设为y =-b ax , 则k FM =a b, 直线FM 的方程为y =a b(x +c ), 令x =0,可得y =ac b, 则P ⎝⎛⎭⎫0,ac b , 则OP 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫0,ac 2b , 联立⎩⎨⎧ y =-b a x ,y =a b (x +c ),解得M ⎝⎛⎭⎫-a 2c ,ab c , 因为直线AM 经过OP 的中点,所以ac 2b -00-a =ab c -0-a 2c-a ,则2b 2=ac +c 2,2(c 2-a 2)=ac +c 2, 即c 2-ac -2a 2=0,则e 2-e -2=0,解得e =-1 (舍)或e =2.四、解答题13.(2022·衡水中学模拟)双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线l 过F 2且与双曲线交于A ,B 两点.(1)若l 的倾斜角为π2,△F 1AB 是等边三角形,求双曲线的渐近线方程; (2)设b =3,若l 的斜率存在,且(F 1A --→+F 1B --→)·AB →=0,求l 的斜率.解 (1)设A (x A ,y A ).由题意知,F 2(c ,0),c =1+b 2,y 2A =b 2(c 2-1)=b 4,因为△F 1AB 是等边三角形, 所以2c =3|y A |,即4(1+b 2)=3b 4,解得b 2=2⎝⎛⎭⎫b 2=-23舍去. 故双曲线的渐近线方程为y =±2x .(2)由已知,F 1(-2,0),F 2(2,0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l :y =k (x -2).显然k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 23=1,y =k (x -2),得(k 2-3)x 2-4k 2x +4k 2+3=0. 因为l 与双曲线交于两点,所以k 2-3≠0,且Δ=36(1+k 2)>0. 设AB 的中点为M (x M ,y M ). 由(F 1A --→+F 1B --→)·AB →=0,即F 1M →·AB →=0, 知F 1M ⊥AB ,故1· 1.F M k k =-而x M =x 1+x 22=2k 2k 2-3,y M =k (x M -2)=6k k 2-3,1F M k =3k 2k 2-3, 所以3k 2k 2-3·k =-1,得k 2=35, 故l 的斜率为±155.。
通用版高考数学二轮复习课时跟踪检测十八文2.doc
课时跟踪检测(十八)1.(2017·石家庄质检)设M ,N ,T 是椭圆x 216+y 212=1上的三个点,M ,N 在直线x =8上的射影分别为M 1,N 1.(1)若直线MN 过原点O ,直线MT ,NT 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值;(2)若M ,N 不是椭圆长轴的端点,点L 的坐标为(3,0),△M 1N 1L 与△MNL 的面积之比为5∶1,求MN 中点K 的轨迹方程.解:(1)证明:设M (p ,q ),N (-p ,-q ),T (x 0,y 0),则k 1k 2=y 0-qy 0+q x 0-p x 0+p =y 20-q2x 20-p2,又⎩⎪⎨⎪⎧p 216+q 212=1,x 216+y 2012=1,故x 20-p 216+y 20-q212=0,即y 20-q2x 20-p 2=-34,所以k 1k 2=-34,为定值. (2)设直线MN 与x 轴相交于点R (r,0),S △MNL =12|r -3|·|y M -y N |,S △M 1N 1L =12·5·|yM 1-yN 1|.因为S △M 1N 1L =5S △MNL ,所以12·5·|yM 1-yN 1|=5·12|r -3|·|y M -y N |,又|yM 1-yN 1|=|y M -y N |,解得r =4(舍去),或r =2,即直线MN 经过点F (2,0). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),K (x 0,y 0),①当MN 垂直于x 轴时,MN 的中点K 即为F (2,0);②当MN 与x 轴不垂直时,设MN 的方程为y =k (x -2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =k x -消去y 得,(3+4k 2)x 2-16k 2x +16k 2-48=0.x 1+x 2=16k 23+4k 2,x 1x 2=16k 2-483+4k2.x 0=8k 23+4k 2,y 0=-6k3+4k2. 消去k ,整理得(x 0-1)2+4y 23=1(y 1≠0).经检验,(2,0)也满足(x 0-1)2+4y 23=1.综上所述,点K 的轨迹方程为(x -1)2+4y23=1(x >0).2.(2017·全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2+mx -2与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1),当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 解:(1)不能出现AC ⊥BC 的情况,理由如下:设A (x 1,0),B (x 2,0),则x 1,x 2满足x 2+mx -2=0,所以x 1x 2=-2. 又C 的坐标为(0,1),故AC 的斜率与BC 的斜率之积为-1x 1·-1x 2=-12,所以不能出现AC ⊥BC 的情况.(2)证明:由(1)知BC 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22,12,可得BC 的中垂线方程为y -12=x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 22. 由(1)可得x 1+x 2=-m , 所以AB 的中垂线方程为x =-m2. 联立⎩⎪⎨⎪⎧x =-m 2,y -12=x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 22,x 22+mx 2-2=0,可得⎩⎪⎨⎪⎧x =-m 2,y =-12.所以过A ,B ,C 三点的圆的圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-m 2,-12,半径r =m 2+92.故圆在y 轴上截得的弦长为2r 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫m 22=3,即过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.3.(2017·宁波模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)经过点P (-2,0)与点(1,1).(1)求椭圆的方程;(2)过P 点作两条互相垂直的直线PA ,PB ,交椭圆于A ,B ,求证:直线AB 经过定点.解:(1)由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧4a 2+0b2=1,1a 2+1b 2=1,解得a 2=4,b 2=43,椭圆的方程为x 24+3y24=1.(2)证明:由对称性知,若存在定点,则必在x 轴上, 当k PA =1时,l PA :y =x +2,∴⎩⎪⎨⎪⎧y =x +2,x 2+3y 2=4,∴x 2+3(x 2+4x +4)=4⇒x =-1. 以下验证:定点为(-1,0),由题意知,直线PA ,PB 的斜率均存在,设直线PA 的方程为y =k (x +2),A (x A ,y A ),B (x B ,y B ). 则x 2+3k 2(x 2+4x +4)=4⇒x A =2-6k 21+3k2,y A =4k1+3k2, 同理x B =2k 2-6k 2+3,y B =-4kk 2+3,则y Ax A +1=4k 3-3k 2=y B x B +1,得证. 4.已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为22,它的一个焦点恰好与抛物线y 2=4x 的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆的上顶点为A ,过点A 作椭圆C 的两条动弦AB ,AC ,若直线AB ,AC 斜率之积为14,直线BC 是否恒过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由题意知椭圆的一个焦点为F (1,0),则c =1.由e =c a =22得a =2,∴b =1, ∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由(1)知A (0,1),当直线BC 的斜率不存在时, 设BC :x =x 0,设B (x 0,y 0),则C (x 0,-y 0),k AB ·k AC =y 0-1x 0·-y 0-1x 0=1-y 2x 20=12x 20x 20=12≠14,不合题意.故直线BC 的斜率存在.设直线BC 的方程为:y =kx +m (m ≠1),并代入椭圆方程,得:(1+2k 2)x 2+4kmx +2(m 2-1)=0,①由Δ=(4km )2-8(1+2k 2)(m 2-1)>0, 得2k 2-m 2+1>0.②设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1,x 2是方程①的两根,由根与系数的关系得, x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1x 2=m 2-1+2k 2, 由k AB ·k AC =y 1-1x 1·y 2-1x 2=14得: 4y 1y 2-4(y 1+y 2)+4=x 1x 2,即(4k 2-1)x 1x 2+4k (m -1)(x 1+x 2)+4(m -1)2=0, 整理得(m -1)(m -3)=0, 又因为m ≠1,所以m =3, 此时直线BC 的方程为y =kx +3. 所以直线BC 恒过一定点(0,3).5.(2017·台州模拟)如图,已知椭圆C :x 24+y 2=1,过点P (1,0)作斜率为k 的直线l ,且直线l 与椭圆C 交于两个不同的点M ,N .(1)设点A (0,2),k =1,求△AMN 的面积;(2)设点B (t,0),记直线BM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2.问是否存在实数t ,使得对于任意非零实数k ,(k 1+k 2)·k 为定值?若存在,求出实数t 的值及该定值;若不存在,请说明理由.解:(1)当k =1时,直线l 的方程为y =x -1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =x -1,得x =0或x =85,当x =0时,y =-1, 当x =85时,y =35,不妨设N (0,-1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫85,35.所以|AN |=3.所以S △AMN =12×3×85=125.(2)由题意知,直线MN 的方程为y =k (x -1), 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =k x -,得(1+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-4=0.所以x 1+x 2=8k 21+4k 2,x 1x 2=4k 2-41+4k 2.由k 1=y 1x 1-t,k 2=y 2x 2-t,得(k 1+k 2)·k =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 1x 1-t +y 2x 2-t=k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-1x 1-t +x 2-1x 2-t=k 2x 1-tx 2-+x 2-t x 1-x 1-t x 2-t=k 2[2x 1x 2-t +x 1+x 2+2t ]x 1x 2-t x 1+x 2+t 2=k 2t -k2-8t +4t 2+t 2-4. 若2t -8=0,则t =4,(k 1+k 2)·k =0为定值. 若2t -8≠0,则当t 2-4=0, 即t =±2时,(k 1+k 2)·k =2t -84-8t +4t2为定值.所以当t =4时,(k 1+k 2)·k =0; 当t =2时,(k 1+k 2)·k =-1; 当t =-2时,(k 1+k 2)·k =-13.。
高考数学(理科)二轮专题突破训练(浙江专版)第1部分 专题五 第2讲 圆锥曲线的定义方程与性质(选择填空题型)
考点 考 情椭 圆 1.对椭圆的考查以椭圆的标准方程及几何性质为主要考查对象,有时也考查椭圆定义的应用,尤其要熟记椭圆中参数a ,b ,c 之间的内在联系及其几何意义.2.对于双曲线的考查主要有两种形式:一是求双曲线方程;二是通过方程研究双曲线的性质,如20XX 年新课标全国卷 Ⅰ T 4,20XX 年浙江T 9.3.高考对抛物线定义的考查主要体现在抛物线的标准方程、焦点等问题上,考查方程主要有两个方面,一是用定义或待定系数法求抛物线方程;二是利用抛物线方程研究几何性质,如20XX 年新课标全国卷 Ⅱ T 11.4.圆锥曲线综合问题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系,如20XX 年天津T5.双 曲 线 抛 物 线圆锥曲线的综合问题1.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12xD .y =±x解析:选C 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的焦点在x 轴上,所以双曲线的渐近线方程为y =±ba x .又离心率为e =ca =a 2+b 2a= 1+⎝⎛⎭⎫b a 2=52,所以b a =12,所以双曲线的渐近线方程为y =±12x .2.(2013·浙江高考)如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62解析:选D 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)①,点A 的坐标为(x 0,y 0).由题意得a 2+b 2=3=c 2②,则|OA |=c =3,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20=3,x 20+4y 20=4,解得x 20=83,y 20=13,又点A 在双曲线上,代入①得,83b 2-13a 2=a 2b 2③,联立②③解得a =2,所以e =c a =62.3.(2013·新课标全国卷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解析:选C 由已知得抛物线的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,设点A (0,2),抛物线上点M (x 0,y 0),则AF =⎝⎛⎭⎫p 2,-2,AM =⎝⎛⎭⎫y 22p ,y 0-2.由已知得,AF ·AM =0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝⎛⎭⎫8p ,4.由|MF |=5得,⎝⎛⎭⎫8p -p 22+16=5,又p >0,解得p =2或p =8.4.(2013·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p>0)的准线分别交于A, B 两点,O 为坐标原点. 若双曲线的离心率为2, △AOB 的面积为3, 则p =( )A .1 B.32 C .2D .3解析:选C 因为双曲线的离心率e =ca=2,所以b =3a ,所以双曲线的渐近线方程为y =±b a x =±3x ,与抛物线的准线x =-p2相交于A⎝⎛⎭⎫-p 2,32p,B⎝⎛⎭⎫-p2,-32p,所以△AOB的面积为12×p2×3p=3,又p>0,所以p=2.1.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质名称椭圆双曲线抛物线定义|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|)||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|)|PF|=|PM|点F不在直线l上,PM⊥l于M 标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2=2px(p>0) 图像几何性质离心率e=ca=1-b2a2(0<e<1)e=ca=1+b2a2(e>1)e=1 渐近线y=±ba x设而不求,根据韦达定理,进行整体代入.即当直线与圆锥曲线交于点A(x1,y1),B(x2,y2)时,|AB|=1+k2|x1-x2|=1+1k2|y1-y2|,而|x1-x2|=(x1+x2)2-4x1x2.3.抛物线的过焦点的弦长抛物线y2=2px(p>0)的过焦点F⎝⎛⎭⎫p2,0的弦AB,若A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=p24,y1y2=-p2,弦长|AB|=x1+x2+p.同样可得抛物线y2=-2px,x2=2py,x2=-2py类似的性质.热点一圆锥曲线定义及标准方程[例1](1)(2013·广东高考)已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于32,则C的方程是()A.x24-y25=1 B.x24-y25=1C.x 22-y 25=1D.x 22-y 25=1 (2)设F 1,F 2分别为双曲线x 29-y 216=1的左、右焦点,过F 1引圆x 2+y 2=9的切线F 1P 交双曲线的右支于点P ,T 为切点,M 为线段F 1P 的中点,O 为坐标原点,则|MO |-|MT |等于( )A .4B .3C .2D .1(3)已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是________.[自主解答] (1)由题意可知c =3,a =2,b = c 2-a 2=32-22=5,故双曲线的方程为x 24-y 25=1.(2)连接PF 2、OT ,则有|MO |=12|PF 2|=12(|PF 1|-2a )=12(|PF 1|-6),|MT |=12|PF 1|-|F 1T |=12|PF 1|-c 2-a 2=12|PF 1|-4,于是有|MO |-|MT |=⎝⎛⎭⎫12|PF 1|-3-⎝⎛⎭⎫12|PF 1|-4=1. (3)直线l 2:x =-1为抛物线y 2=4x 的准线,由抛物线的定义知,P 到l 2的距离等于P 到抛物线的焦点F (1,0)的距离.故本题可化为在抛物线y 2=4x 上找一个点P 使得P 到点F (1,0)和直线l 1的距离之和最小.如图所示,距离之和的最小值为焦点F (1,0)到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,即d m in =|4-0+6|5=2.[答案] (1)B (2)D (3)2互动探究本例(3)中把直线l 1换成点A (2,3),如何求点P 到点A 和直线l 2的距离之和的最小值? 解析:直线l 2:x =-1为抛物线y 2=4x 的准线,由抛物线定义知,P 到l 2的距离等于P 到抛物线焦点F (1,0)的距离.故本题可以转化为在抛物线上找一个点P ,使得|P A |+|PF |最小,即|AF |为所求,A (2,3),F (1,0),|AF |=(2-1)2+32=10.答案:10 ——————————规律·总结——————————————————————圆锥曲线方程的求法求解圆锥曲线标准方程的方法是“先定型,后计算”.(1)定型.就是指定类型,也就是确定圆锥曲线的焦点位置,从而设出标准方程. (2)计算.即利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2或p .另外,当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y 2=2ax 或x 2=2ay (a ≠0),椭圆常设mx 2+ny 2=1(m >0,n >0),双曲线常设为mx 2-ny 2=1(mn >0).1.已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=( )A.14B.35C.34D.45解析:选C 因为c 2=2+2=4,所以c =2,2c =|F 1F 2|=4,由题意可知|PF 1|-|PF 2|=2a =22,|PF 1|=2|PF 2|,所以|PF 2|=22,|PF 1|=42,由余弦定理可知cos ∠F 1PF 2=(42)2+(22)2-422×42×22=34. 2.已知抛物线y 2=8x的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点, 且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________.解析:抛物线y 2=8x 的准线x =-2过双曲线的一个焦点,所以c =2,又离心率为2,所以a =1,b =c 2-a 2=3,所以该双曲线的方程为x 2-y 23=1. 答案:x 2-y 23=1热点二圆锥曲线的几何性质[例2] (1)(2013·山东高考)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 =( )A.316B.38C.233D.433(2)(2013·福建高考)椭圆Γ:x 2a 2+y 2b 2=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________.[自主解答] (1)抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,p2,双曲线的右焦点坐标为(2,0),所以上述两点连线的方程为x 2+2y p =1.双曲线的渐近线方程为y =±33x .对函数y =12p x 2求导,得y ′=1p x .设M (x 0,y 0),则1p x 0=33,即x 0=33p ,代入抛物线方程得,y 0=16p .由于点M 在直线x 2+2yp =1上,所以36p +2p ×p 6=1,解得p =43=433. (2)直线y =3(x +c )过点F 1,且倾斜角为60°,所以∠MF 1F 2=60°,从而∠MF 2F 1=30°,所以MF 1⊥MF 2.在Rt △MF 1F 2中,|MF 1|=c ,|MF 2|=3c ,所以该椭圆的离心率e =2c 2a =2cc +3c =3-1.[答案] (1)D (2)3-1——————————规律·总结——————————————————————两类离心率问题(1)椭圆的离心率:e 2=c 2a 2=1-b 2a 2,ba = 1-e 2; (2)双曲线的离心率:e 2=c 2a 2=1+b 2a 2,ba= e 2-1.3.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( )A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8yD .x 2=16y解析:选D ∵双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴ca=a 2+b 2a=2,∴b =3a ,∴双曲线的渐近线方程为3x ±y =0,∴抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点⎝⎛⎭⎫0,p2到双曲线的渐近线的距离为⎪⎪⎪⎪3×0±p 22=2,∴p =8.∴所求的抛物线方程为x 2=16y .4.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=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,|AF |=6,cos ∠ABF =45,则C 的离心率e =________.解析:设椭圆的右焦点为F 1,在△ABF 中,由余弦定理可解得|BF |=8,所以△ABF 为直角三角形,又因为斜边AB 的中点为O ,所以|OF |=c =5.连接AF 1,因为A ,B 关于原点对称,所以|BF |=|AF 1|=8,所以2a =14,a =7,所以离心率e =57.答案:57热点三直线与圆锥曲线的位置关系[例3] (1)(2013·安徽高考)已知直线y =a 交抛物线y =x 2于A ,B 两点.若该抛物线上存在点C ,使得∠ACB 为直角,则a 的取值范围为________.(2)(2013·东城模拟)已知抛物线y 2=2px的焦点F 与双曲线x 27-y 29=1的右焦点重合,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线上且|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为( )A .4B .8C .16D .32[自主解答] (1)法一:设直线y =a 与y 轴交于点M ,抛物线y =x 2上要存在点C ,只要以|AB |为直径的圆与抛物线y =x 2有交点即可,也就是使|AM |≤|MO |,即a ≤a (a >0),所以a ≥1.法二:易知a >0,设C (m ,m 2),由已知可令A (a ,a ),B (-a ,a ),则AC =(m -a ,m 2-a ),BC =(m +a ,m 2-a ),因为AC ⊥BC ,所以m 2-a +m 4-2am 2+a 2=0,可得(m 2-a )(m 2+1-a )=0.因为由题易知m 2≠a ,所以m 2=a -1≥0,故a ∈[1,+∞).(2)由题意知,抛物线焦点坐标为(4,0).作AA ′垂直于抛物线的准线,垂足为A ′,根据抛物线定义知|AA ′|=|AF |,所以在△AA ′K 中,|AK |=2|AA ′|,故∠KAA ′=45°.此时不妨认为直线AK 的倾斜角为45°,则直线AK 的方程为y =x +4,代入抛物线方程y 2=16x 中,得y 2=16(y -4),即y 2-16y +64=0,解得y =8,点A 的坐标为(4,8),故△AFK 的面积为12×8×8=32.[答案] (1)[1,+∞) (2)D——————————规律·总结——————————————————————求解直线与圆锥曲线的位置关系的方法在涉及直线与二次曲线的两个交点坐标时,一般不是求出这两个点的坐标,而是设出这两个点的坐标,根据直线方程和曲线方程联立后所得方程的根的情况,使用根与系数的关系进行整体代入,这种设而不求的思想是解析几何中处理直线和二次曲线相交问题的最基本方法.5.已知点A (1,0),椭圆C :x 24+y 23=1,过点A 作直线交椭圆C 于P ,Q 两点,AP =2QA ,则直线PQ 的斜率为( )A.52B.252C .±255D .±52解析:选D 设点P ,Q 坐标分别为P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则AP =(x 1-1,y 1),QA =(1-x 2,-y 2).因为AP =2QA ,所以x 1-1=2(1-x 2),整理得x 1+2x 2=3 ①.设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为y =k (x -1),代入椭圆方程,得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.于是x 1+x 2=8k 24k 2+3 ②,x 1x 2=4k 2-124k 2+3③.联立①②③,解得k =±52.6.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点为F (1,0),直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(2,2),则直线l 的方程为________.解析:由已知得抛物线的方程为y 2=4x .当直线l 的斜率不存在时,根据抛物线的对称性,点(2,2)不可能是AB 的中点,故直线l 的斜率存在,设其为k ,则直线l 的方程为y -2=k (x -2)且k ≠0,与抛物线方程联立得y 2-4⎝⎛⎭⎪⎫y -2k +2=0,即y 2-4k y +8k -8=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4k ,又因为y 1+y 22=2,即2k =2,解得k =1,故所求的直线方程是y -2=x -2,即y =x .答案:y =x。
专题12 圆锥曲线压轴小题常见题型全归纳(精讲精练)(原卷版)
专题12 圆锥曲线压轴小题常见题型全归纳【命题规律】1、圆锥曲线的定义、方程与几何性质是每年高考必考的内容.一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆或双曲线的离心率、与双曲线的渐近线有关的问题;三是抛物线的性质及应用问题.多以选择、填空题的形式考查,难度中等.2、通过对椭圆、双曲线、抛物线的定义、方程及几何性质的考查,着重考查了数学抽象、数学建模、逻辑推理与数学运算四大核心素养.【核心考点目录】核心考点一:阿波罗尼斯圆与圆锥曲线 核心考点二:蒙日圆 核心考点三:阿基米德三角形 核心考点四:仿射变换问题 核心考点五:圆锥曲线第二定义 核心考点六:焦半径问题 核心考点七:圆锥曲线第三定义 核心考点八:定比点差法与点差法 核心考点九:切线问题 核心考点十:焦点三角形问题 核心考点十一:焦点弦问题 核心考点十二:圆锥曲线与张角问题 核心考点十三:圆锥曲线与角平分线问题 核心考点十四:圆锥曲线与通径问题 核心考点十五:圆锥曲线的光学性质问题 核心考点十六:圆锥曲线与四心问题【真题回归】1.(2022·天津·统考高考真题)已知抛物线212,,y F F =分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点1F ,与双曲线的渐近线交于点A ,若124F F A π∠=,则双曲线的标准方程为( ) A .22110x y -=B .22116y x -=C .2214y x -=D .2214x y -=2.(2022·全国·统考高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =( )A .2B .C .3D .3.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为13,12,A A 分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若121BA BA ⋅=-,则C 的方程为( ) A .2211816x y +=B .22198x yC .22132x y +=D .2212x y +=4.(多选题)(2022·全国·统考高考真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( ) A .C 的准线为1y =- B .直线AB 与C 相切 C .2|OP OQ OA ⋅>D .2||||||BP BQ BA ⋅>5.(多选题)(2022·全国·统考高考真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)C y px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则( )A .直线AB 的斜率为B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒6.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,C 的上顶点为A ,两个焦点为1F ,2F ,离心率为12.过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,||6DE =,则ADE 的周长是________________.7.(2022·全国·统考高考真题)设点(2,3),(0,)A B a -,若直线AB 关于y a =对称的直线与圆22(3)(2)1x y +++=有公共点,则a 的取值范围是________.8.(2022·全国·统考高考真题)已知直线l 与椭圆22163x y +=在第一象限交于A ,B 两点,l 与x 轴,y 轴分别交于M ,N 两点,且||||,||MA NB MN ==l 的方程为___________.【方法技巧与总结】1、在利用圆锥曲线的定义求轨迹方程时,若所求的轨迹符合某种圆锥曲线的定义,则根据定义判定轨迹曲线并写出方程.有时还要注意轨迹是不是完整的曲线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x 或y 进行限制.2、应用圆锥曲线的定义时,要注意定义中的限制条件.在椭圆的定义中,要求122a F F >;在双曲线的定义中,要求2a <12F F ;在抛物线的定义中,定直线不经过定点.此外,通过到定点和到定直线的距离之比为定值可将三种曲线统一在一起,称为圆锥曲线.3、圆锥曲线定义的应用主要有:求标准方程,将定义和余弦定理等结合使用,研究焦点三角形的周长、面积,求弦长、最值和离心率等.4、用解析法研究圆锥曲线的几何性质是通过方程进行讨论的,再通过方程来研究圆锥曲线的几何性质.不仅要能由方程研究曲线的几何性质,还要能运用儿何性质解决有关问题,如利用坐标范围构造函数或不等关系等.【核心考点】核心考点一:阿波罗尼斯圆与圆锥曲线 【典型例题】例1.(2023·全国·高三专题练习)设双曲线222116x y b-=的左右两个焦点分别为1F 、2F ,P 是双曲线上任意一点,过1F 的直线与12F PF ∠的平分线垂直,垂足为Q ,则点Q 的轨迹曲线E 的方程________;M 在曲线E 上,点(8,0)A ,(5,6)B ,则12AM BM +的最小值________. 例2.(2023·全国·高三专题练习)希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点,A B 的距离之比为定值()1λλ≠的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy 中,()2,1A -,()2,4B -,点P 是满足12λ=的阿氏圆上的任一点,则该阿氏圆的方程为____;若点Q 为抛物线:E 24y x =上的动点,Q 在y 轴上的射影为H ,则PA PQ QH ++的最小值为______.例3.(2022春·江苏镇江·高二校考期中)在平面上给定相异两点A ,B ,设点P 在同一平面上且满足||||PA PB λ=,当 0λ>且1λ≠时,P 点的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故我们称这个圆为阿波罗尼斯圆.现有双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>, 12,F F 分别为双曲线的左、右焦点,A ,B 为双曲线虚轴的上、下端点,动点P 满足||2||PB PA =, PAB 面积的最大值为4.点M ,N 在双曲线上,且关于原点O 对称,Q 是双曲线上一点,直线QM 和QN 的斜率满足 3QM QN k k ⋅=,则双曲线方程是 ______________ ;过2F 的直线与双曲线右支交于C ,D 两点(其中C 点在第一象限),设点M 、N 分别为 12CF F △、12DF F △的内心,则MN 的范围是 ____________ .核心考点二:蒙日圆 【典型例题】例4.(2023·全国·高三专题练习)蒙日圆涉及的是几何学中的一个著名定理,该定理的内容为:椭圆上两条互相垂直的切线的交点必在一个与椭圆同心的圆上,该圆称为原椭圆的蒙日圆,若椭圆()22:102x y C a a a+=>+的蒙日圆为226x y +=,则=a ( ) A .1 B .2 C .3 D .4例5.(2023·全国·高三专题练习)“蒙日圆”涉及几何学中的一个著名定理,该定理的内容为:椭圆上两条互相垂直的切线的交点必在一个与椭圆同心的圆上,该圆称为原椭圆的蒙日圆.若椭圆C :2211x y a a+=+(0)a >的离心率为12,则椭圆C 的蒙日圆方程为( ) A .229x y += B .227x y += C .225x y += D .224x y +=例6.(2023春·四川乐山·高二四川省乐山沫若中学校考期中)加斯帕尔·蒙日(图1)是18~19世纪法国著名的几何学家,他在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,这个圆被称为“蒙日圆”(图2).则椭圆 22:154x y C +=的蒙日圆的半径为( )A .3B .4C .5D .6核心考点三:阿基米德三角形 【典型例题】例7.(2023·高二课时练习)抛物线上任意两点A ,B 处的切线交于点P ,称PAB 为“阿基米德三角形”,当线段AB 经过抛物线的焦点F 时,PAB 具有以下特征: ①P 点必在抛物线的准线上;②PF AB ⊥.若经过抛物线24y x =的焦点的一条弦为AB ,“阿基米德三角形”为PAB ,且点P 的纵坐标为4,则直线AB 的方程为( )A .210x y --=B .220x y +-=C .210x y +-=D .220x y --=例8.(2023·全国·高三专题练习)阿基米德(Archimedes ,公元前287年-公元前212年),出生于古希腊西西里岛叙拉古(今意大利西西里岛上),伟大的古希腊数学家、物理学家,与高斯、牛顿并称为世界三大数学家.有一类三角形叫做阿基米德三角形.......(过抛物线的弦与过弦端点的两切线所围成的三角形),他利用“通近法”得到抛物线的弦与抛物线所围成的封闭图形的面积等于阿基米德三角形面积的23(即右图中阴影部分面积等于PAB 面积的23).若抛物线方程为22(0)y px p =>,且直线2p x =与抛物线围成封闭图形的面积为6,则p =( )A .1B .2C .32D .3例9.(2023·全国·高三专题练习)阿基米德(公元前287年~公元前212年)是古希腊伟大的物理学家、数学家和天文学家.他研究抛物线的求积法得出著名的阿基米德定理,并享有“数学之神”的称号.抛物线的弦与过弦的端点的两条切线所围成的三角形被称为阿基米德三角形.如图,PAB 为阿基米德三角形.抛物线22(0)x py p =>上有两个不同的点()()1122,,,A x y B x y ,以A ,B 为切点的抛物线的切线,PA PB 相交于P .给出如下结论,其中正确的为( )(1)若弦AB 过焦点,则ABP 为直角三角形且90APB ︒∠=; (2)点P 的坐标是1212,22x x x x +⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)PAB 的边AB 所在的直线方程为()121202x x py x x x --=+; (4)PAB 的边AB 上的中线与y 轴平行(或重合).A .(2)(3)(4)B .(1)(2)C .(1)(2)(3)D .(1)(3)(4)核心考点四:仿射变换问题 【典型例题】例10.(2023·全国·高三专题练习)已知直线l 与椭圆22142x y +=交于M ,N 两点,当OM ON k k ⋅=______,MON △面积最大,并且最大值为______.记1122(,),(,)M x y N x y ,当MON △面积最大时,2212x x +=_____﹐2212y y +=_______.Р是椭圆上一点,OP OM ON λμ=+,当MON △面积最大时,22λμ+=______.例11.(2023·全国·高三专题练习)过椭圆22143x y +=的右焦点F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,则AOB面积最大值为_______.例12.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆22:12x C y +=左顶点为A ,,P Q 为椭圆C 上两动点,直线PO 交AQ 于E ,直线QO 交AP 于D ,直线,OP OQ 的斜率分别为12,k k 且1212k k =-,,AD DF AE EQ λμ==(,λμ是非零实数),求22λμ+=______________.核心考点五:圆锥曲线第二定义 【典型例题】例13.(2023·全国·高三专题练习)设F 为抛物线2:6C y x =的焦点,过F 且倾斜角为60°的直线交C 于A ,B 两点,则AB =( )A B .8 C .12 D .例14.(2023·全国·高三专题练习)过抛物线24y x =焦点F 的直线与该抛物线及其准线都相交,交点从左到右依次为A ,B ,C .若2AB BF =,则线段BC 的中点到准线的距离为( ) A .3B .4C .5D .6例15.(2023·全国·高三专题练习)如图,过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若F 是AC 的中点,且4AF =,则线段AB 的长为( )A .5B .6C .163D .203核心考点六:焦半径问题 【典型例题】例16.(2023·全国·高三专题练习)已知点P 是双曲线22184x y -=上的动点,1F ,2F 为该双曲线的左右焦点,O 为坐标原点,则12||||||PF PF OP +的最大值为( )A .B .2C D例17.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线222:1(0)4x y C a α-=>的右支上的点0(P x ,0)y 满足121||3||(PF PF F =,2F 分别是双曲线的左右焦点),则00(cy c x +为双曲线C 的半焦距)的取值范围是( ) A.)∞+ B .[2,25)2C .25)2D .[2,例18.(2023·全国·高三专题练习)已知点P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上的动点,1F ,2F 是左、右焦点,O 是坐标原点,若12||PF PF OP +,则双曲线的离心率为( )AB C .32D .2核心考点八:圆锥曲线第三定义 【典型例题】例19.(江苏省南京市中华中学2022-2023学年高二下学期初数学试题)椭圆C :22143x y +=的左、右顶点分别为1A ,2A ,点P 在C 上且直线1PA 的斜率的取值范围是[]2,1--,那么直线2PA 斜率的取值范围是( ) A .33,84⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .13,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦例20.(2023·全国·高三专题练习)椭圆22:143x y C +=的左、右顶点分别为1A ,2A ,点P 在C 上且直线2PA 的斜率的取值范围是[3-,1]-,那么直线1PA 斜率的取值范围是( )A .1[4,3]4B .1[2,3]4C .1[2,1]D .3[4,1]例21.(2023·全国·高三专题练习)已知O 为坐标原点,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别是12F F 、,过点1F 且斜率为k 的直线与圆222x y a +=交于A ,B 两点(点B 在x 轴上方),线段1F B 与椭圆交于点M ,2MF 延长线与椭圆交于点N ,且122||,2AF MB MF F N ==,则椭圆的离心率为___________,直线1AF 的斜率为___________.例22.(2023·全国·高三专题练习)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>长轴的两个顶点分别为A 、B ,点C 为椭圆上不同于A 、B 的任一点,若将ABC ∆的三个内角记作A 、B 、C ,且满足3tan 3tan tan 0A B C ++=,则椭圆的离心率为( )A B .13C D .23核心考点八:定比点差法与点差法 【典型例题】例23.(2023·全国·高三专题练习)已知斜率为k 的直线l 与椭圆22:143x y C +=交于A ,B 两点,线段AB的中点为(1,)M m (0m >),那么k 的取值范围是( )A .12k <-B .1122k -<<C .12k >D .12k <-,或12k >例24.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆22:143x y C +=,过点()11P ,的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,若点P 恰为弦AB 中点,则直线l 斜率是( ) A .3-B .13-C .34-D .43-例25.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆2222:1(0)x y a b a b Γ+=>>内有一定点(1,1)P ,过点P 的两条直线1l ,2l 分别与椭圆Γ交于A 、C 和B 、D 两点,且满足AP PC λ=,BP PD λ=,若λ变化时,直线CD 的斜率总为14-,则椭圆Γ的离心率为A B .12C D 核心考点九:切线问题 【典型例题】例26.(2023·全国·高三专题练习)已知过圆锥曲线221x y m n+=上一点(),o o P x y 的切线方程为001x x y y m n +=.过椭圆221124x y +=上的点()3,1A -作椭圆的切线l ,则过A 点且与直线l 垂直的直线方程为( ) A .30x y --= B .-20x y += C .2330x y +-=D .3100x y --=例27.(2023·全国·高三专题练习)已知点()1,0A -、()10B ,,若过A 、B 两点的动抛物线的准线始终与圆228x y +=相切,该抛物线焦点的轨迹是某圆锥曲线的一部分,则该圆锥曲线是( )A .椭圆B .圆C .双曲线D .抛物线例28.(2023·全国·高三专题练习)设P 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>在第一象限内的动点,O 为坐标原点,双曲线C 在P 点处的切线的斜率为m ,直线OP 的斜率为n ,则当1ln ln b a m n a b mn++++取得最小值时,双曲线C 的离心率为( )AB .2CD核心考点十:焦点三角形问题 【典型例题】例29.(2023春·河南洛阳·高二宜阳县第一高级中学校考阶段练习)已知椭圆2212516x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上,若16PF =,则12PF F △的面积为( )A .8B .C .16D .例30.(2023·全国·高三专题练习)椭圆两焦点分别为()13,0F ,()23,0F -,动点P 在椭圆上,若12PF F △的面积的最大值为12,则此椭圆上使得12F PF ∠为直角的点P 有( ) A .0个B .1个C .2个D .4个例31.(2023·全国·高三专题练习)双曲线221169x y -=的左、右焦点分别1F 、2F ,P 为双曲线右支上的点,12PF F △的内切圆与x 轴相切于点C ,则圆心I 到y 轴的距离为( )A .1B .2C .3D .4例32.(2023·全国·高三专题练习)已知(P 在双曲线22214x y b-=上,其左、右焦点分别为1F 、2F ,三角形12PF F 的内切圆切x 轴于点M ,则2MP MF ⋅的值为( )A .1B .1C .2D .核心考点十一:焦点弦问题 【典型例题】例33.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 与椭圆2212516x y +=的右焦点重合.斜率为()0k k >直线l 经过点F ,且与C 的交点为A ,B .若3AF BF =,则直线l 的方程是( )A 0y --=B .40y --C .390x y --=D .330x y --=例34.(2023·全国·高三专题练习)抛物线24y x =的焦点弦被焦点分成长是m 和n 的两部分,则m 与n 的关系是( ) A .m +n =mnB .m +n =4C .mn =4D .无法确定例35.(2023春·河南南阳·高二统考期中)如图所示,1F ,2F 是双曲线C :22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点,过1F 的直线与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点.若22345AB BF AF =∶∶∶∶,则双曲线的离心率为( )A .2BC D核心考点十二:圆锥曲线与张角问题 【典型例题】例36.(2023·全国·高三专题练习)定义:点P 为曲线L 外的一点,,A B 为L 上的两个动点,则APB ∠取最大值时,APB ∠叫点P 对曲线L 的张角.已知点P 为抛物线2:4C y x =上的动点,设P 对圆22:(3)1M x y -+=的张角为θ,则cos θ的最小值为___________.例37.(2023春·山东·高二山东省实验中学校考阶段练习)已知椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在C 上,直线PF 2与y 轴交于点Q ,点P 在线段2F Q 上,1QPF 的内切圆的圆心为I ,若12IF F △为正三角形,则12F PF ∠=___________,C 的离心率的取值范围是___________.核心考点十三:圆锥曲线与角平分线问题 【典型例题】例38.(2022春·广东广州·高二校联考期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F P为C 上不与左、右顶点重合的一点,I 为12PF F △的内心,且12322IF IF PI +=,则C 的离心率为( )A .13B .25C D 例39.(2023春·辽宁铁岭·高二昌图县第一高级中学校考期中)双曲线22221x y a b -=的左右焦点分别为1F 、2F ,P 是双曲线右支上一点,I 为12PF F △的内心,PI 交x 轴于Q 点,若12FQ PF =,且:2:1PI IQ =,则双曲线的离心率e 的值为( ) A .2B .32C D .53例40.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的两个焦点1F ,2F 与短轴的两个端点1B ,2B 都在圆221x y +=上,P 是C 上除长轴端点外的任意一点,12F PF ∠的平分线交C 的长轴于点M ,则12MB MB +的取值范围是( )A .⎡⎣B .⎡⎣C .⎡⎣D .2,⎡⎣核心考点十四:圆锥曲线与通径问题 【典型例题】例41.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,以点()14,0F ,()28,9F 为焦点的动椭圆与双曲线221412x y -=的右支有公共点,则椭圆通径的最小值为______. 例42.(2023·全国·高三专题练习)过抛物线2:2(0)T y px p =>的焦点F 的直线与T 交于,A B 两点,且2AF FB =,T 的准线l 与x 轴交于C ,CBF 的面积为T 的通径长为___________.例43.(2023·全国·高三专题练习)过双曲线的焦点与双曲线实轴垂直的直线被双曲线截得的线段的长称为双曲线的通径,其长等于22b a(a 、b 分别为双曲线的实半轴长与虚半轴长).已知双曲线222:1x C y a -=(0a >)的左、右焦点分别为1F 、2F ,若点M 是双曲线C 上位于第四象限的任意一点,直线l 是双曲线的经过第二、四象限的渐近线,MQ l ⊥于点Q ,且1MQ MF +的最小值为3,则双曲线C 的通径为__________.核心考点十五:圆锥曲线的光学性质问题 【典型例题】例44.(2023·全国·高三专题练习)椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A 、B 是它的焦点,长轴长为2a ,焦距为2c ,静放在点A 的小球(小球的半径不计),从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是( ) A .4aB .2()a c -C .2()a c +D .以上答案均有可能例45.(2023·全国·高三专题练习)双曲线的光学性质为:从双曲线一个焦点发出的光,经过反射后,反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点上,若双曲线E 的焦点分别为1F ,2F ,经过2F 且与1F 2F 垂直的光线经双曲线E 反射后,与1F 2F 成45°角,则双曲线E 的离心率为( )AB1 C.D.1例46.(2023·全国·高三专题练习)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线2:4C y x =,一条平行于x 轴的光线1l 从点()8,4P 射入,经过C 上的点A 反射后,再经C 上另一点B 反射后,沿直线2l 射出,则AB =( ) A .7B .174C .214D .254核心考点十六:圆锥曲线与四心问题 【典型例题】例47.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆Γ:22143x y +=,过其左焦点1F 作直线l 交椭圆Γ于P ,A 两点,取P 点关于x 轴的对称点B .若G 点为PAB 的外心,则1PAGF =( ) A .2B .3C .4D .以上都不对例48.(2023·全国·高三专题练习)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 x py p =>交于点,,A O B ,若抛物线2C 的焦点恰为AOB ∆的内心,则双曲线1C 的离心率为( )A .32BC4D .122例49.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,P是双曲线右支上一点,且212PF F F ⊥,I 和G 分别是12PF F △的内心和重心,若IG 与x 轴平行,则双曲线的离心率为( ) AB .2C .3D .4例50.(2023·全国·高三专题练习)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( )ABCD【新题速递】一、单选题1.(2023春·福建泉州·高三阶段练习)已知椭圆E :221164x y +=的左右顶点分别为1A ,2A ,圆1O 的方程为()22114x y ⎛++= ⎝⎭,动点P 在曲线E 上运动,动点Q 在圆1O 上运动,若12A A P △的面积为PQ 的最大值和最小值分别为m 和n ,则m n +的值为( )AB .C .D .2.(2023·河南郑州·高三阶段练习)公元656年,唐代李淳风注《九章算术》时提到祖暅的开立圆术.祖暅在求球体积时,使用一个原理:“幂势既同,则积不容异”.“幂”是截面积,“势”是立体的高.意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面面积相等﹐则体积相等.更详细点说就是,界于两个平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.上述原理在中国被称为祖暅原理,国外则一般称之为卡瓦列利原理.已知将双曲线22:182x y C -=与直线2y =±围成的图形绕y 轴旋转一周得到一个旋转体E ,则旋转体E 的体积是( )A .32π3B .64π3C .80π3D .160π33.(2023·广西南宁·南宁二中校考一模)设12F F 、是双曲线22:1810y C x -=的左、右两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 上且1212OP PF PF =-,则1PF O 的面积为( ) A .5B .8C .10D .124.(2023·全国·高三校联考阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点()20M ,,()10N -,,动点()Q x y ,满足2QM QN =,过点()31-,的直线与动点Q 的轨迹交于A ,B 两点,记点Q 的轨迹的对称中心为C ,则当ABC 面积取最大值时,直线AB 的方程是( )A .4y x =+B .4y x =-+C .24y x =+D .24y x =-+5.(2023春·北京大兴·高三校考阶段练习)数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线22:C x y x y +=+就是一条形状优美的曲线,对于此曲线,给出如下结论:①曲线C 围成的图形的面积是2π+; ②曲线C 上的任意两点间的距离不超过2;③若(),P m n 是曲线C 上任意一点,则3m n +-的最小值是1. 其中正确结论的个数为( ) A .0B .1C .2D .36.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知点P 为抛物线()220y px p =>上一动点,点Q 为圆22:(1)(4)1C x y ++-=上一动点,点F 为抛物线的焦点,点P 到y 轴的距离为d ,若PQ d +的最小值为2,则p =( ) A .12p =B .1p =C .2p =D .4p =7.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,1F ,2F 是双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)的左、右焦点,C 的右支上存在一点B 满足12BF BF ⊥,1BF 与C 的左支的交点A 满足221212sin sin BF AF F AF B F F ∠=∠,则双曲线C的离心率为( )A .3B.CD8.(2023·北京·高三专题练习)在平面直角坐标系中,,A B 是直线x y m +=上的两点,且10AB =.若对于任意点()()cos ,sin 02πP θθθ≤<,存在,A B 使90APB ∠=成立,则m 的最大值为( ) A.B.C.D.9.(2023·全国·高三专题练习)用平面截圆柱面,当圆柱的轴与α所成角为锐角时,圆柱面的截线是一个椭圆.著名数学家Dandelin 创立的双球实验证明了上述结论.如图所示,将两个大小相同的球嵌入圆柱内,使它们分别位于α的上方和下方,并且与圆柱面和α均相切.给出下列三个结论:①两个球与α的切点是所得椭圆的两个焦点;②椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等;③当圆柱的轴与α所成的角由小变大时,所得椭圆的离心率也由小变大. 其中,所有正确结论的序号是( ) A .①B .②③C .①②D .①③10.(2023春·内蒙古赤峰·高三统考阶段练习)已知圆22:4O x y +=和圆22:4210M x y x y ++-+=相交于A ,B 两点,下列说法中错误的是( ). A .圆O 与圆M 有两条公切线 B .圆O 与圆M 关于直线AB 对称 C .线段ABD .E ,F 分别是圆O 和圆M 上的点,则EF的最大值为4二、多选题11.(2023·全国·高三校联考阶段练习)已知F 是抛物线2:2C x y =的焦点,,A B 是抛物线C 上的两点,O 为坐标原点,则( )A .若AF y ⊥轴,则1AF =B .若2AF =,则AOFC .AB 长度的最小值为2D .若AOB 90∠=,则8OA OB ⋅≥12.(2023·江苏苏州·苏州中学校考模拟预测)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左,右焦点分别为12,F F ,长轴长为4,点)P在椭圆C 外,点Q 在椭圆C 上,则( )A .椭圆C的离心率的取值范围是⎫⎪⎪⎝⎭B .当椭圆C1QF的取值范围是2⎡⎣ C .存在点Q 使得210QF QF ⋅=D .1211QF QF +的最小值为2 13.(2023·全国·高三专题练习)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点F 为()1,0,过点()3,2M 的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,点P 为抛物线C 上的动点,则( ) A .PM PF +的最小值为B .C 的准线方程为=1x -C .4OA OB ⋅≥-D .当PF l ∥时,点P 到直线l 的距离的最大值为14.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线22y x =的焦点为F ,()11,M x y ,()22,N x y 是抛物线上两点,则下列结论正确的是( ) A .点F 的坐标为1,08⎛⎫ ⎪⎝⎭B .若直线MN 过点F ,则12116x x =-C .若MF NF λ=,则MN 的最小值为12 D .若32MF NF +=,则线段MN 的中点P 到x 轴的距离为58三、填空题15.(2023春·甘肃兰州·高三兰化一中校考阶段练习)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 与椭圆22143x y +=的右焦点重合,点M 是抛物线C 的准线上任意一点,直线MA ,MB 分别与抛物线C 相切于点A ,B .设直线MA ,MB 的斜率分别为1212,,k k k k ⋅=则______16.(2023·全国·高三校联考阶段练习)已知双曲线22221()00a x y a bb >-=>,的离心率2≥e ,直线1y x =-+交双曲线于点M ,N ,O 为坐标原点且OM ON ⊥,则双曲线实轴长的最小值是__________.17.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知圆221:4C x y +=与圆222:(1)(1)10C x y +++=相交于A ,B 两点,则||AB =________.18.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线C :22y px =(0p >)的准线方程为2x =-,焦点为F ,准线与x 轴的交点为A 、B 为抛物线C |2||BF AB =,则点F 到AB 的距离为______.19.(2023·全国·高三专题练习)已知实数x ,y 满足:22(2)(1)1x y ++-=,则 1 2 x y -+的取值范围是______.20.(2023·江苏苏州·苏州中学校考模拟预测)已知抛物线M :24x y =,圆C :22(3)4x y +-=,在抛物线M 上任取一点P ,向圆C 作两条切线PA 和PB ,切点分别为A ,B ,则CA CB ⋅的取值范围是______ .。
高考数学复习:圆锥曲线
高考数学复习:圆锥曲线考点一:椭圆、双曲线、抛物线知识点1椭圆1、椭圆的定义(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.(2)集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0.①当2a >|F 1F 2|时,M 点的轨迹为椭圆;②当2a =|F 1F 2|时,M 点的轨迹为线段F 1F 2;③当2a <|F 1F 2|时,M 点的轨迹不存在.2、椭圆的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)图形性质范围-a ≤x ≤a -b ≤y ≤b-b ≤x ≤b -a ≤y ≤a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点A 1(-a,0),A 2(a,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b )A 1(0,-a ),A 2(0,a ),B 1(-b,0),B 2(b,0)离心率e =ca,且e ∈(0,1)a ,b ,c 的关系c 2=a 2-b 23、椭圆中的几个常用结论(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为2b2a ,过焦点最长弦为长轴.(2)过原点最长弦为长轴长2a ,最短弦为短轴长2b .(3)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共同焦点的椭圆方程为x 2a 2+λ+y 2b 2+λ=1(λ>-b 2).(4)焦点三角形:椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点F 1,F 2构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.若r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中:①当r 1=r 2,即点P 为短轴端点时,θ最大;②S =12|PF 1||PF 2|sin θ=c |y 0|,当|y 0|=b ,即点P 为短轴端点时,S 取得最大值,最大值为bc ;③△PF 1F 2的周长为2(a +c ).知识点2双曲线1、双曲线的定义(1)平面内与两个定点F 1,F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离之差的绝对值为非零常数2a (2a <2c )的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.(2)集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0.①当2a <|F 1F 2|时,M 点的轨迹是双曲线;②当2a =|F 1F 2|时,M 点的轨迹是两条射线;③当2a >|F 1F 2|时,M 点不存在.2、双曲线的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)图形性质范围x ≥a 或x ≤-a ,y ∈Ry ≤-a 或y ≥a ,x ∈R对称性对称轴:坐标轴,对称中心:原点顶点A 1(-a,0),A 2(a,0)A 1(0,-a ),A 2(0,a )渐近线y =±b axy =±a bx离心率e =ca,e ∈(1,+∞)实、虚轴线段A 1A 2叫做双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|=2a ;线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|=2b ;a 叫做双曲线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长a ,b ,c 的关系c 2=a 2+b 2(c >a >0,c >b >0)3、双曲线中的几个常用结论(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(2)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为2b2a ,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,直线PA ,PB 斜率存在且不为0,则直线PA 与PB 的斜率之积为b 2a2.(5)P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F 1PF 2.(6)等轴双曲线①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.②性质:a =b ;e =2;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.(7)共轭双曲线①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.知识点3抛物线1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:(1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等;(3)定点不在定直线上.2、抛物线的标准方程与几何性质焦半径(其中P (x 0,y 0))|PF |=x 0+p 2|PF |=-x 0+p 2|PF |=y 0+p 2|PF |=-y 0+p23、抛物线中的几何常用结论(1)设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦.①以弦AB 为直径的圆与准线相切.②以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.(2)过x 2=2py 的准线上任意一点D 作抛物线的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 【题型1圆锥曲线的定义及应用】容易忽视圆锥曲线定义的限制条件,在椭圆的定义中,对常数加了一个条件,即常数大于12F F 。
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课时跟踪检测(十二) 圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.(2017²福州模拟)已知双曲线C :y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则C 的渐近线方程为( )A .y =±33x B .y =±3x C .y =±2xD .y =±5x解析:选A ∵双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴c a=2,即c 2=4a 2,∴a2+b 2=4a 2,∴ab =33,∴C 的渐近线方程为y =±33x . 2.(2018届高三²广东三市联考)若抛物线y 2=2px (p >0)上的点A (x 0,2)到其焦点的距离是A 到y 轴距离的3倍,则p 等于( )A.12 B .1 C.32D .2解析:选D 由题意3x 0=x 0+p 2,即x 0=p4,将⎝ ⎛⎭⎪⎫p 4,2代入y 2=2px (p >0),得p 22=2,∵p >0,∴p =2.3.(2017²南京模拟)若双曲线C :x 2-y 2b2=1(b >0)的离心率为2,则b =( )A .1 B. 2 C. 3D .2解析:选C 由题意得e =c a =1+b21=2,解得b = 3.4.(2017²长沙模拟)A 是抛物线y 2=2px (p >0)上一点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,当|AF |=4时,∠OFA =120°,则抛物线的准线方程是( )A .x =-1B .y =-1C .x =-2D .y =-2解析:选A 过A 向准线作垂线,设垂足为B ,准线与x 轴的交点为D .因为∠OFA =120°,所以△ABF 为等边三角形,∠DBF =30°,从而p =|DF |=2,因此抛物线的准线方程为x =-1.5.(2017²全国卷Ⅰ)已知F 是双曲线C :x 2-y 23=1的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为( )A.13 B.12C.23D.32解析:选D 法一:由题可知,双曲线的右焦点为F (2,0),当x =2时,代入双曲线C 的方程,得4-y 23=1,解得y =±3,不妨取点P (2,3),因为点A (1,3),所以AP ∥x 轴,又PF ⊥x 轴,所以AP ⊥PF ,所以S △APF =12|PF |²|AP |=12³3³1=32.法二:由题可知,双曲线的右焦点为F (2,0),当x =2时,代入双曲线C 的方程,得4-y 23=1,解得y =±3,不妨取点P (2,3),因为点A (1,3),所以AP ―→=(1,0),PF ―→=(0,-3),所以AP ―→²PF ―→=0,所以AP ⊥PF ,所以S △APF =12|PF |²|AP |=12³3³1=32.6.(2018届高三²张掖调研)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为103,则|AB |=( ) A.133B.143C .5D.163解析:选D ∵p =2,∴|AB |=2+103=163.7.(2017²广州模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 24=1(a >0)的一条渐近线方程为2x +3y =0,F 1,F 2分别是双曲线C 的左、右焦点,点P 在双曲线C 上,且|PF 1|=7,则|PF 2|等于( )A .1B .13C .4或10D .1或13解析:选D 由一条渐近线方程为2x +3y =0和b =2可得a =3,|F 1F 2|=29+4=213,由点P 在双曲线C 上,|PF 1|=7,得|7-|PF 2||=2a =2³3=6,可得|PF 2|=1或|PF 2|=13,根据|PF 1|=7,|PF 2|=1,|F 1F 2|=213,或者|PF 1|=7,|PF 2|=13,|F 1F 2|=213,均能满足三角形成立的条件,选D.8.(2017²沈阳模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 与双曲线C 的焦点不重合,点M 关于F 1,F 2的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在双曲线的右支上,若|AN |-|BN |=12,则a =( )A .3B .4C .5D .6解析:选A 作出示意图如图所示,设MN 的中点为P .∵F 1为MA 的中点,F 2为MB 的中点,∴|AN |=2|PF 1|,|BN |=2|PF 2|,又|AN |-|BN |=12,∴|PF 1|-|PF 2|=6=2a ,∴a =3.9.(2018届高三²武昌调研)已知F 1,F 2是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF 1|>|PF 2|,线段PF 1的垂直平分线过F 2,若椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2,则2e 1+e 22的最小值为( ) A .6 B .3 C. 6D. 3解析:选 A 设椭圆的长半轴长为a ,双曲线的半实轴长为a ′,半焦距为c ,依题意知⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|-|PF 2|=2a ′,|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,∴2a =2a ′+4c ,∴2e 1+e 22=2a c +c 2a ′=2a ′+4c c +c 2a ′=2a ′c +c2a ′+4≥2+4=6,当且仅当c =2a ′时取“=”,故选A.10.(2017²成都模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,双曲线上一点P 满足PF 2⊥x 轴.若|F 1F 2|=12,|PF 2|=5,则该双曲线的离心率为( )A.1312B.125C.32D.3解析:选C 由双曲线的定义,知|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以|PF 1|=2a +|PF 2|=2a +5.在Rt △PF 2F 1中,|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2,即(2a +5)2=52+122,解得a =4.因为|F 1F 2|=12,所以c =6,所以双曲线的离心率e =c a =64=32.11.(2017²福州模拟)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .若射线y =2(x -1)(x ≤1)与C ,l 分别交于P ,Q 两点,则|PQ ||PF |=( )A. 2 B .2 C. 5D .5解析:选C 由题意,知抛物线C :y 2=4x 的焦点F (1,0),设准线l :x =-1与x 轴的交点为F 1.过点P 作直线l的垂线,垂足为P 1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2 x -1 ,x ≤1得点Q 的坐标为(-1,-4),所以|FQ |=2 5.又|PF |=|PP 1|,所以|PQ ||PF |=|PQ ||PP 1|=|FQ ||FF 1|=252= 5.12.(2017²全国卷Ⅰ)设A ,B 是椭圆C :x 23+y 2m=1长轴的两个端点.若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是( )A .(0,1]∪[9,+∞)B .(0, 3 ]∪[9,+∞)C .(0,1]∪[4,+∞)D .(0, 3 ]∪[4,+∞)解析:选A 当0<m <3时,焦点在x 轴上, 要使C 上存在点M 满足∠AMB =120°, 则a b≥tan 60°=3,即3m≥3,解得0<m ≤1.当m >3时,焦点在y 轴上,要使C 上存在点M 满足∠AMB =120°, 则a b≥tan 60°=3,即m3≥3,解得m ≥9.故m 的取值范围为(0,1]∪[9,+∞).13.(2017²合肥模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则该双曲线的渐近线方程为________.解析:在双曲线中,b 2a 2=c 2-a 2a 2=c 2a 2-1=e 2-1=2,所以该双曲线的渐近线方程为y =±b ax =±2x .答案:y =±2x14.(2017²全国卷Ⅲ)双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的一条渐近线方程为y =35x ,则a =________.解析:∵双曲线的标准方程为x 2a 2-y 29=1(a >0),∴双曲线的渐近线方程为y =±3ax .又双曲线的一条渐近线方程为y =35x ,∴a =5.答案:515.(2018届高三²湘中名校联考)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,则1k AB +1k AC +1k BC=________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,由FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,得y 1+y 2+y 3=0.因为k AB =y 2-y 1x 2-x 1=2p y 1+y 2,所以k AC =2p y 1+y 3,k BC =2p y 2+y 3,所以1k AB +1k AC +1k BC =y 1+y 22p +y 3+y 12p+y 2+y 32p=0. 答案:016.(2017²安徽二校联考)已知点A 在椭圆x 225+y 29=1上,点P 满足AP ―→=(λ-1)OA ―→(λ∈R)(O 是坐标原点),且OA ―→²OP ―→=72,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为________.解析:因为AP ―→=(λ-1)OA ―→,所以OP ―→=λOA ―→,即O ,A ,P 三点共线,因为OA ―→²OP ―→=72,所以OA ―→²OP ―→=λ|OA ―→|2=72,设A (x ,y ),OA 与x 轴正方向的夹角为θ,线段OP 在x 轴上的投影长度为|OP ―→||cos θ|=|λ||x |=72|x ||OA ―→|2=72|x |x 2+y 2=721625|x |+9|x |≤72216³925=15,当且仅当|x |=154时取等号,故所求最大值为15.答案:15[B 级——中档小题强化练]1.(2018届高三²菏泽摸底)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线x +3y +1=0垂直,则双曲线的离心率等于( )A. 6B.233C.10D. 3解析:选C 由于双曲线的一条渐近线与直线x +3y +1=0垂直,则双曲线的渐近线方程为y =±3x ,可得b a =3,可得b 2=9a 2,即c 2-a 2=9a 2,亦即c 2=10a 2,故离心率为e =ca=10.2.(2017²云南模拟)以双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上一点M 为圆心作圆,该圆与x 轴相切于C 的一个焦点,与y 轴交于P ,Q 两点.若△MPQ 为正三角形,则该双曲线的离心率等于( )A. 2B. 3 C .2D. 5解析:选B 设圆M 与双曲线C 相切于点F (c,0),则MF ⊥x 轴,于是可设M (c ,t )(t >0),代入双曲线方程中解得t =b 2a ,所以|MF |=b 2a,所以|PQ |=2⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a 2-c 2.因为△MPQ 为等边三角形,所以c =32³2⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a 2-c 2,化简,得3b 4=4a 2c 2,即3(c 2-a 2)2=4a 2c 2,亦即3c 4-10c 2a 2+3a 4=0,所以3e 4-10e 2+3=0,解得e 2=13或e 2=3,又e >1,所以e = 3.3.(2017²兰州模拟)已知双曲线C :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 为双曲线右支上一点,若|PF 1|2=8a |PF 2|,则双曲线C 的离心率的取值范围为( )A .(1,3]B .[3,+∞)C .(0,3)D .(0,3]解析:选A 根据双曲线的定义及点P 在双曲线的右支上,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m -n =2a ,m 2=8an ,∴m 2-4mn +4n 2=0,∴m =2n ,则n =2a ,m =4a ,依题得|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|,∴2c ≤4a +2a ,∴e =ca≤3,又e >1,∴1<e ≤3,即双曲线C 的离心率的取值范围为(1,3].4.(2017²湘中名校联考)过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,与双曲线的渐近线交于C ,D 两点,若|AB |≥35|CD |,则双曲线离心率的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫54,+∞C.⎝ ⎛⎦⎥⎤1,53 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤1,54解析:选B 将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,不妨取A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎪⎫c ,-b 2a ,所以|AB |=2b 2a . 将x =c 代入双曲线的渐近线方程y =±ba x ,得y =±bc a,不妨取C ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,bc a ,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,-bc a ,所以|CD |=2bc a.因为|AB |≥35|CD |,所以2b 2a ≥35³2bca ,即b ≥35c ,则b 2≥925c 2,即c 2-a 2≥925c 2,即1625c 2≥a 2,所以e 2≥2516,所以e ≥54.5.(2018届高三²武汉调研)已知抛物线Γ:y 2=8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点P 在Γ上且|PK |=2|PF |,则△PKF 的面积为________.解析:由已知得,F (2,0),K (-2,0),过P 作PM 垂直于准线于点M ,则|PM |=|PF |,又|PK |=2|PF |,∴|PM |=|MK |=|PF |,∴PF ⊥x 轴,△PFK 的高等于|PF |,不妨设P (m 2,22m )(m >0), 则m 2+2=4,解得m =2,故△PFK 的面积S =4³22³2³12=8.答案:86.(2016²石家庄模拟)已知F 为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,过原点的直线l与双曲线交于M ,N 两点,且MF ―→²NF ―→=0,△MNF 的面积为ab ,则该双曲线的离心率为________.解析:因为MF ―→²NF ―→=0,所以MF ―→⊥NF ―→.设双曲线的左焦点为F ′,则由双曲线的对称性知四边形F ′MFN 为矩形,则有|MF |=|NF ′|,|MN |=2c .不妨设点N 在双曲线右支上,由双曲线的定义知,|NF ′|-|NF |=2a ,所以|MF |-|NF |=2a .因为S △MNF =12|MF |²|NF |=ab ,所以|MF ||NF |=2ab .在Rt △MNF 中,|MF |2+|NF |2=|MN |2,即(|MF |-|NF |)2+2|MF ||NF |=|MN |2,所以(2a )2+2²2ab =(2c )2,把c 2=a 2+b 2代入,并整理,得b a =1,所以e =c a=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2= 2.答案: 2[C 级——压轴小题突破练]1.(2018届高三²河南八市联考)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则|MQ |-|QF |的最小值是( )A.72 B .3 C.52D .2解析:选 C 抛物线的准线方程为x =-12,依据抛物线的定义,得|QM |-|QF |≥|x Q +3|-⎪⎪⎪⎪⎪⎪x Q +12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3-12=52. 2.(2017²贵阳模拟)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,52 B.⎝⎛⎭⎪⎫52,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,54D.⎝ ⎛⎭⎪⎫54,+∞ 解析:选B 依题意,注意到题中的双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,且“右”区域是由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y <bax ,y >-ba x所确定,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2ba ,即b a >12,因此题中的双曲线的离心率e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞.3.(2018届高三²武汉调研)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1,l 2,经过右焦点F 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.若|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,且AF ―→与FB ―→反向,则该双曲线的离心率为( )A.52B. 3C. 5D.52解析:选C 设实轴长为2a ,虚轴长为2b ,令∠AOF =α,则由题意知tan α=b a,在△AOB中,∠AOB =180°-2α,tan ∠AOB =-tan 2α=|AB ||OA |,∵|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,∴设|OA |=m -d ,|AB |=m ,|OB |=m +d ,∵OA ⊥BF ,∴(m -d )2+m 2=(m +d )2,整理得d =14m ,∴-tan 2α=-2tan α1-tan 2α=|AB ||OA |=m 34m =43,解得b a =2或b a =-12(舍去),∴b =2a ,c =4a 2+a 2=5a ,∴e =ca= 5.4.(2017²沈阳模拟)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,直线AB 与抛物线C 相交于A ,B 两点,若2OA ―→+OB ―→-3OF ―→=0,则弦AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为________.解析:依题意得,抛物线的焦点F (0,1),准线方程是y =-1,因为2(OA ―→-OF ―→)+(OB ―→-OF ―→)=0,即2FA ―→+FB ―→=0,所以F ,A ,B 三点共线.设直线AB :y =kx +1(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2=4y ,得x 2=4(kx +1),即x 2-4kx -4=0,x 1x 2=-4, ①又2FA ―→+FB ―→=0,因此2x 1+x 2=0, ②由①②解得x 21=2,弦AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为12[(y 1+1)+(y 2+1)]=12(y 1+y 2)+1=18(x 21+x 22)+1=5x 218+1=94.答案:94。