新苏教版数学(选修1-1)同步练测:2.4抛物线、2.5圆锥曲线的共同性质(含答案)
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第二章《圆锥曲线与方程》测试题班级 姓名 座号 分数一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为31,则椭圆的方程是( )A.1442x +1282y =1B.362x +202y =1 C.322x +362y =1D.362x +322y =1 2.双曲线22a x -22by =1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )A. 2B.3C. 2D.23 3.平面内有两定点A 、B 及动点P ,设命题甲是:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙是:“点P 的轨迹是以A .B 为焦点的椭圆”,那么( ) A .甲是乙成立的充分不必要条件 B .甲是乙成立的必要不充分条件 C .甲是乙成立的充要条件 D .甲是乙成立的非充分非必要条件4.椭圆4 x 2+y 2=k 两点间最大距离是8,那么k =( )A .32B .16C .8D .45.已知方程11222=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是( ) A.k <1 B.k >2 C.k <1或k >2 D.1<k <26.过抛物线y x 42=的焦点F 作直线交抛物线于()()222111,,,y x P y x P 两点,若621=+y y ,则21P P 的值为 ( )A .5B .6C .8D .107.圆心在抛物线x y 22=(0>y )上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是( )A .221204x y x y +---= B .22210x y x y ++-+=C .22210x y x y +--+=D .041222=+--+y x y x 8.已知方程0,,0(022>≠≠=++=+c b a ab c by ax ab by ax 其中和,它们所表示的曲线可能是( )A B C D 二、填空题(每题4分,共20分)9.探照灯的反射镜的纵截面是抛物线的一部分,灯口直径60cm ,灯深40cm ,则光源放置位置为灯轴上距顶点 处.10.点M 到x 轴的距离是它到y 轴距离的2倍,则点M 的轨迹方程是 .11.过原点的直线l ,如果它与双曲线14322=-x y 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是 .12.已知椭圆m x 2+n y 2=1与双曲线p x 2-qy 2=1(m ,n ,p ,q ∈R +)有共同的焦点F 1、F 2,P 是椭圆和双曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|= .三、解答题(本大题3小题,共40分) 13、 求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1) 焦点在 x 轴上,虚轴长为12,离心率为 45; (2) 顶点间的距离为6,渐近线方程为x y 23±=.14、已知椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个等边三角形,焦点到同侧顶点的距离为3,求椭圆的方程。
[学习目标] 1.了解圆锥曲线的统一定义.2.能用坐标法解决一些与圆锥曲线有关的简单几何问题和实际问题.知识点一 圆锥曲线的统一方程在平面直角坐标系中,有定点F (c,0),定直线l :x =a 2c (a >0,c >0),圆锥曲线上任意一点P (x ,y ),定义点P 到点F 的距离为PF ,点P 到直线l 的距离为d ,则称PF d =e (e 为离心率,且e =c a)为圆锥曲线的统一方程.0<e <1时,它表示椭圆;e >1时,它表示双曲线;e =1时,它表示抛物线.知识点二 圆锥曲线的共同性质对于椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)和双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)中,与F (c,0)对应的准线方程是l :x =a 2c ,与F ′(-c ,0)对应的准线方程是l ′:x =-a 2c;如果焦点在y 轴上,则两条准线方程为y =±a 2c.题型一 统一定义的简单应用例1 椭圆x 225+y 29=1上有一点P ,它到左准线的距离等于2.5,那么,P 到右焦点的距离为________.答案 8解析 如图所示,PF 1+PF 2=2a =10,e =c a =45, 而PF 12.5=e =45,∴PF 1=2, ∴PF 2=10-PF 1=10-2=8.反思与感悟 椭圆的两个定义从不同角度反映了椭圆的特征,解题时要灵活运用.一般地,如果遇到有动点到两定点距离和的问题,应自然联想到椭圆的第一定义;如果遇到有动点到一定点及一定直线距离的问题,应自然联想到椭圆的第二定义;若两者都涉及,则要综合运用两个定义才行.跟踪训练1 若双曲线y 264-x 236=1上一点P 到双曲线上焦点的距离是8,那么点P 到上准线的距离是________.答案 325解析 由8d =108,得d =325. 题型二 应用统一定义转化求最值例2 已知椭圆x 28+y 26=1内有一点P (1,-1),F 是椭圆的右焦点,在椭圆上求一点M ,使MP +2MF 之值为最小.解 设d 为M 到右准线的距离.∵e =c a =12,MF d =12, ∴MF 12=d ,即d =2MF (如图), 故MP +2MF =MP +d ≥PM ′.显然,当P 、M 、M ′三点共线时,所求的值为最小,从而求得点M 的坐标为(2315,-1). 反思与感悟 本例中,利用椭圆的第二定义,将椭圆上点M 到焦点F 的距离转化为到准线的距离,再利用图形的形象直观,使问题得到简捷的解决.一般地,像本例这样的问题,若“MF ”含有系数,则应考虑用第二定义求解;若不含有系数,则应考虑用第一定义求解.跟踪训练2 已知点A (3,2),F (2,0),在双曲线x 2-y 23=1上是否存在一点P ,使P A +12PF 的值。
圆锥曲线的共同性质(2)【学习目标】1. 求曲线的方程;2. 通过曲线的方程,研究曲线的性质.【自主学习】(认真自学课本P36-P37例3) 复习1:已知曲线C 的方程为 22y x = ,曲线C 上有点(1,2)A ,A 的坐标是不是22y x = 的解?点(0.5,)t 在曲线C 上,则t =___ .复习2:曲线(包括直线)与其所对应的方程(,)0f x y =之间有哪些关系?【合作探究】例1 有一曲线,曲线上的每一点到x 轴的距离等于这点到(0,3)A 的距离的2倍,试求曲线的方程.小结:点(,)P a b 到x 轴的距离是 ;点(,)P a b 到y 轴的距离是 ;例2:(教材P36例3) 已知一条直线l 和它上方的一个点F ,点F 到l 的距离是2,一条曲线也在l 的上方,它上面的每一点到F 的距离减去到l 的距离的差都是2,建立适当的坐标系,求这条曲线的方程.【目标检测】1..已知(1,0)A ,(1,0)B -,动点满足2MA MB -=,则点M 的轨迹方程是 ( ).A .0(11)y x =-≤≤B .0(1)y x =≥C .0(1)y x =≤-D .0(1)y x =≥2.曲线y =与曲线0y x +=的交点个数一定是 ( ).A .0个B .2个C .4个D .3个3.若定点(1,2)A 与动点(,)P x y 满足4OP OA •=,则点P 的轨迹方程是 .4. 已知点C 的坐标是(2,2),过点C 的直线CA 与x 轴交于点A ,过点C 且与直线CA 垂直的直线CB 与y 轴交于点B .设点M 是线段AB 的中点,求点M 的轨迹方程.【作业布置】任课教师自定。
2.5圆锥曲线的共同性质
抛物线可以看成平面内到定点(焦点)F的距离与定直线(准线)l的比值等于1(离心率)的动点的轨迹.
问题1:当比值大于0小于1时轨迹是什么?
提示:椭圆.
问题2:当比值大于1时轨迹是什么?
提示:双曲线.
圆锥曲线的共同定义为:平面内到一个定点F和到一条定直线l(F不在l上)的距离之比等于常数e的点的轨迹.
当0<e<1时,它表示椭圆;
当e>1时,它表示双曲线;
当e=1时,它表示抛物线.
其中e是离心率,定点F是圆锥曲线的焦点,定直线l是圆锥曲线的准线.
在圆锥曲线的定义中,定点F是焦点,定直线l是准线,而且知道抛物线只有一个焦点和一条准线.
问题:椭圆和双曲线有几个焦点、几条准线?
提示:椭圆和双曲线有两个焦点、两条准线.
椭圆、双曲线和抛物线的准线方程
1.关于圆锥曲线共同特征的认识
(1)从点的集合(或轨迹)的观点来看:它们都是平面内与一个定点和一条定直线的距离的比是常数e 的点的集合(或轨迹),只是当0<e <1时为椭圆,当e =1时为抛物线,当e >1时为双曲线.
(2)从曲线形状的生成过程来看:圆锥曲线可看成不同的平面截圆锥面所得到的截面的周界,因此,椭圆(包括圆)、抛物线、双曲线又统称为圆锥曲线.
2.圆锥曲线共同特征的应用
设F 为圆锥曲线的焦点,A 为曲线上任意一点,d 为点A 到定直线的距离,由AF d
=e 变形可得d =AF e
.由这个变形可以实现由AF 到d 的转化,借助d 则可以解决一些最值问题.
[对应学生用书P33]
[例1] 已知动点M (x ,y )到点F (2,0)与到定直线x =8的距离之比为1
2,求点M 的
轨迹.。
§2.5 圆锥曲线的共同性质学习目标 1.理解并会运用圆锥曲线的共同性质,解决一些与圆锥曲线有关的简单几何问题和实际问题.2.了解圆锥曲线的统一定义,掌握圆锥曲线的离心率、焦点、准线等概念.知识点 圆锥曲线的共同性质思考 圆锥曲线有怎样的共同性质?如何研究圆锥曲线的共同性质? 答案 如图,过点M 作MH ⊥l ,H 为垂足,由圆锥曲线的统一定义可知M ∈{M |FM =eMH }.取过焦点F ,且与准线l 垂直的直线为x 轴,F (O )为坐标原点,建立直角坐标系.设点M 的坐标为(x ,y ),则OM =x 2+y 2.①设直线l 的方程为x =-p ,则MH =|x +p |.② 把①,②代入OM =eMH , 得x 2+y 2=e |x +p |.两边平方,化简得(1-e 2)x 2+y 2-2pe 2x -p 2e 2=0.这就是圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)在直角坐标系中的共同性质.梳理 (1)圆锥曲线上的点到一个定点F 和到一条定直线l (F 不在定直线l 上)的距离之比等于常数e .当0<e <1时,它表示椭圆;当e >1时,它表示双曲线;当e =1时,它表示抛物线.其中e 是圆锥曲线的离心率,定点F 是圆锥曲线的焦点,定直线l 是圆锥曲线的准线.(2)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的准线方程为x =±a 2c ,y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的准线方程为y =±a 2c .双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的准线方程为x =±a 2c ,双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的准线方程为y =±a 2c.1.若平面内动点P 到定点F 的距离和它到一条定直线l 的距离的比是一个常数e (e >0),则动点P 的轨迹是圆锥曲线.( × )2.双曲线x 2-y 2=1的准线方程为x =±22.( √ )3.x 225+y 29=1上的点到左准线的距离是92,则该点到右准线的距离是8.( √ ) 4.点M (x ,y )与定点F (4,0)的距离和它到直线l :x =254的距离的比是常数45,则点M 的轨迹为x 225+y 29=1.( × )类型一 已知准线求圆锥曲线的方程例1 双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,两准线间的距离为4,且经过点A (26,3),求双曲线的方程. 考点 准线题点 由准线等条件求曲线方程解 (1)若焦点在x 轴上,设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧24a 2-9b 2=1,2a 2c =4,∴a 2=2c ,b 2=c 2-a 2=c 2-2c .代入24a 2-9b2=1,整理得c 2-14c +33=0,∴c =3或c =11.∴a 2=6,b 2=3或a 2=22,b 2=99. ∴双曲线的方程为x 26-y 23=1或x 222-y 299=1.(2)若焦点在y 轴上,设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).由已知得9a 2-24b2=1.将a 2=2c ,b 2=c 2-2c 代入9a 2-24b2=1得,2c 2-13c +66=0,Δ<0,此方程无实数解. 综合(1)(2)可知,双曲线的方程为x 26-y 23=1或x 222-y 299=1. 反思与感悟 (1)在此类题中,两准线间的距离是一个定值2a2c,不论双曲线位置如何,均可使用.(2)已知准线方程(或准线间距离)求圆锥曲线方程,该条件使用方法有两个:①利用统一定义,②直接列出基本量a ,b ,c ,e 的关系式.跟踪训练1 已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2925a2=1上的点,F 2是椭圆的右焦点,且AF 2+BF 2=85a ,AB的中点N 到椭圆左准线的距离为32,求此椭圆方程.考点 准线题点 由准线等条件求圆锥曲线方程 解 设F 1为左焦点,连结AF 1,BF 1, 则根据椭圆定义知,AF 1+BF 1=2a -AF 2+2a -BF 2=4a -(AF 2+BF 2)=4a -85a =125a .再设A ,B ,N 三点到左准线距离分别为d 1,d 2,d 3,由梯形中位线定理,得d 1+d 2=2d 3=3. 而已知b 2=925a 2,∴c 2=1625a 2.∴离心率e =45,由统一定义AF 1=ed 1,BF 1=ed 2, ∴AF 1+BF 1=125a =e (d 1+d 2)=125,∴a =1,∴椭圆方程为x 2+y 2925=1.类型二 圆锥曲线统一定义的应用 命题角度1 求有关最值问题例2 已知A (4,0),B (2,2)是椭圆x 225+y 29=1内的两个点,M 是椭圆上的动点.(1)求MA +MB 的最大值和最小值; (2)求MB +54MA 的最小值及此时点M 的坐标.考点 共同性质题点 运用圆锥曲线共同性质求最值解 (1)如图所示,由x 225+y 29=1得a =5,b =3,c =4.所以A (4,0)为椭圆的右焦点,F (-4,0)为椭圆的左焦点. 因为MA +MF =2a =10, 所以MA +MB =10-MF +MB .因为|MB -MF |≤BF =(-4-2)2+(0-2)2=210, 所以-210≤MB -MF ≤210. 故10-210≤MA +MB ≤10+210, 即MA +MB 的最大值为10+210, 最小值为10-210.(2)由题意得椭圆的右准线l 的方程为x =254.由图可知点M 到右准线的距离为MM ′, 由圆锥曲线的统一定义得MA MM ′=e =45, 所以54MA =MM ′.所以MB +54MA =MB +MM ′.由图可知当B ,M ,M ′三点共线时,MB +MM ′最小, 即BM ′=254-2=174.当y =2时,由x 225+229=1,解得x =±553(负值舍去),即点M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫553,2. 故MB +54MA 的最小值为174,此时点M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫553,2. 反思与感悟 (1)解答此类题时,应注意式子中的系数特点,依此恰当地选取定义. (2)圆锥曲线的统一定义,可以灵活地将曲线上点到焦点的距离与到相应准线的距离进行转化,从而简化解题过程.跟踪训练2 试在抛物线y 2=4x 上求一点A ,使点A 到点B (3,2)与到焦点的距离之和最小. 考点 共同性质题点 运用圆锥曲线共同性质求最值解 由已知易得点B 在抛物线内,p2=1,准线方程为x =-1,过点B 作C ′B ⊥准线l 于C ′,直线BC ′交抛物线于A ′,则A ′B +A ′C ′为满足题设的最小值.因为C ′B ∥x 轴,B 点的坐标为(3,2), 所以A ′点的坐标为(x,2).又因点A ′在抛物线上,所以A ′(1,2)即为所求A 点,此时最小值为BC ′=3+1. 命题角度2 焦点弦问题例3 椭圆C 的一个焦点为F 1(2,0),相应准线方程为x =8,离心率e =12.(1)求椭圆的方程;(2)求过另一个焦点且倾斜角为45°的直线截椭圆C 所得的弦长. 考点 共同性质题点 运用圆锥曲线共同性质研究焦点弦问题解 (1)设椭圆上任一点P (x ,y ),由统一定义得(x -2)2+y 2|8-x |=12,两边同时平方,得4[(x -2)2+y 2]=(8-x )2, 化简得x 216+y 212=1.(2)由(1)知椭圆的另一个焦点F 2(-2,0),过F 2且倾斜角为45°的直线方程为y =x +2, 代入方程x 216+y 212=1,得7x 2+16x -32=0.设交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-167,AB =AF 2+BF 2=a +ex 1+a +ex 2=2a +e (x 1+x 2)=2×4+12(x 1+x 2)=487.反思与感悟 (1)在此类题中,若用一般弦长公式,而不用统一定义,计算起来则复杂一些. (2)对于圆锥曲线焦点弦的计算,利用统一定义较为方便.跟踪训练3 已知椭圆的一个焦点是F (3,1),相应于F 的准线为y 轴,l 是过点F 且倾斜角为60°的直线,l 被椭圆截得的弦AB 的长是165,求椭圆的方程.考点 共同性质题点 运用圆锥曲线共同性质研究焦点弦问题 解 设椭圆离心率为e ,M (x ,y )为椭圆上任一点,由统一定义MF d =e ,得(x -3)2+(y -1)2|x |=e ,整理得(x -3)2+(y -1)2=e 2x 2.① ∵直线l 的倾斜角为60°,∴直线l 的方程为y -1=3(x -3),② ①②联立得(4-e 2)x 2-24x +36=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系,得x 1+x 2=244-e 2,∴AB =e (x 1+x 2)=e ·244-e 2=165, ∴e =12(负值舍去),∴椭圆的方程为(x -3)2+(y -1)2=14x 2,即(x -4)24+(y -1)23=1.1.椭圆x 225+y 29=1的准线方程是____________. 考点 准线 题点 求准线方程答案 x =±254解析 ∵a =5,b =3,∴c =4,∴准线方程为x =±254.2.如果椭圆的两个焦点将长轴三等分,那么这个椭圆的两准线间距离是焦距的________倍. 考点 准线题点 准线方程的运用 答案 9解析 ∵2c =13×2a ,∴c =13a ,即a =3c .∴两准线间距离为2a2c=18c ,为2c 的9倍.3.若双曲线x 29-y 216=1左支上的一点P 到左焦点的距离为15,则点P 到右准线的距离为________. 考点 共同性质题点 共同性质的简单运用 答案635解析 ∵a =3,b =4,∴c =5,∴e =53.∵PF 1=15,∴PF 2=PF 1+2a =15+6=21, ∴P 到右准线的距离为d =PF 2e =635. 4.已知椭圆方程为x 216+y 212=1,右焦点为F ,A (2,1)为其内部一点,P 为椭圆上一动点,为使PA +2PF 最小,P 点坐标为__________.考点 共同性质题点 运用圆锥曲线共同性质求最值 答案 ⎝⎛⎭⎪⎫2333,1 解析 由题意得a =4,b =23,∴c =2,e =c a =12.由统一定义知,2PF 即为P 到右准线的距离,因此,要使PA +2PF 最小,P 点除了应在y 轴的右侧外,还要使AP 垂直于准线,由⎩⎪⎨⎪⎧y =1,x 216+y 212=1,解得P 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2333,1. 5.在平面直角坐标系xOy 中,若中心在坐标原点的双曲线的一条准线方程为x =12,且它的一个顶点与抛物线y 2=-4x 的焦点重合,则该双曲线的渐近线方程为____________. 考点 准线题点 准线方程的运用 答案3x ±y =0解析 由题意设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),因为抛物线y 2=-4x 的焦点坐标为(-1,0),由此可得a =1.由a 2c =12,得c =2.所以b 2=c 2-a 2=3,于是双曲线的方程为x2-y 23=1,其渐近线方程为3x ±y =0.1.在学习圆锥曲线的统一定义时,应注意与前面学过的椭圆、双曲线和抛物线的定义、标准方程、几何性质相联系,以提高自己综合应用知识的能力和解题的灵活性.2.在已知准线方程时,一般转化为a 2c的数量关系,结合其他条件求出基本量a ,b ,c .若是求方程,可由准线的位置来确定标准方程的类型.3.根据圆锥曲线的统一定义,可把圆锥曲线上的点到焦点的距离转化为到对应准线的距离,这是一个非常重要的转化方法,可简化解题过程.一、填空题 1.若椭圆的离心率为22,准线方程为x =±8,则椭圆的标准方程为____________. 考点 准线题点 由准线等条件求圆锥曲线方程 答案x 232+y 216=1 解析 由准线方程为x =±8,可知椭圆的焦点在x 轴上.设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =22,a 2c =8,解得⎩⎨⎧a =42,c =4,所以b 2=a 2-c 2=32-16=16. 因此所求椭圆的标准方程为x 232+y 216=1. 2.已知椭圆x 2100+y 236=1上一点P 到椭圆的左准线的距离为10,则点P 到椭圆的右焦点的距离为________. 考点 准线题点 由准线等条件求圆锥曲线方程 答案 12 解析 椭圆x 2100+y 236=1的离心率e =45.根据椭圆的第二定义,得点P 到椭圆的左焦点的距离为10e =8.再根据椭圆的第一定义,得点P 到椭圆的右焦点的距离为20-8=12.3.如果双曲线x 24-y 22=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是________. 考点 准线题点 准线方程的运用 答案463解析 由题意可知a =2,b =2,c =6,右准线方程为x =a 2c =46,e =c a =62.设P 到y 轴的距离为d ,则2d -46=62,所以d =463. 4.与双曲线x 29-y 216=1有共同的渐近线,且其中一条准线的方程为x =185的双曲线的标准方程为____________. 考点 准线题点 由准线等条件求圆锥曲线方程 答案x 236-y 264=1 解析 由题意,可设所求双曲线的方程为x 29λ-y 216λ=1(λ>0).该双曲线的右准线方程为x =9λ5λ=185,所以λ=4,所以所求双曲线的标准方程为x 236-y264=1.5.若双曲线x 28-y 2b2=1的一条准线与抛物线y 2=8x 的准线重合,则双曲线的离心率为________. 考点 准线题点 准线方程的运用 答案2解析 y 2=8x 的准线方程为x =-2,因此,双曲线的一条准线方程为x =-2,则-a 2c=-2.又a 2=8,∴c =4.∴e =c a =422= 2.6.已知椭圆的一个焦点坐标为F 1(0,-22),对应的准线方程为y =-924,且离心率e 满足23,e ,43成等比数列,则此椭圆的方程为________. 考点 准线题点 由准线等条件求圆锥曲线方程答案 x 2+y 29=1 解析 ∵23,e ,43成等比数列,∴e 2=23×43,则e =223. 设P (x ,y )是椭圆上任意一点,根据椭圆的定义,得x 2+(y +22)2⎪⎪⎪⎪⎪⎪y +924=223,化简得9x 2+y 2=9,即x 2+y 29=1. 7.已知双曲线x 24-y 25=1,F 为其右焦点,A (4,1)为平面上一点,P 为双曲线上任意一点,则PA +23PF 的最小值为________.考点 共同性质题点 运用圆锥曲线统一定义求最值答案 83解析 设P 到右准线的距离为PQ .因为e =32,所以23PF =PQ , 即PA +23PF =PA +PQ . 而PA +PQ 的最小值为点A 到右准线的距离, 即4-a 2c =4-43=83, 故PA +23PF 的最小值为83. 8.已知A (-1,0),B (1,0),点C (x ,y )满足:(x -1)2+y 2|x -4|=12,则AC +BC =________. 考点 共同性质题点 共同性质的运用答案 4解析 ∵点C 到B (1,0)的距离与它到直线x =4的距离之比为12, ∴点C 的轨迹是椭圆,且c a =12,a 2c=4,∴a =2,c =1.∴点A 恰好是椭圆的另一个焦点,∴AC +BC =2a =4.9.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B .设原点到直线BF 的距离为d 1,F 到l 的距离为d 2,若d 2=6d 1,则椭圆C 的离心率为________.考点 共同性质题点 共同性质的运用答案 33解析 依题意,d 2=a 2c -c =b 2c. 又BF =c 2+b 2=a ,所以d 1=bca. 由已知可得b 2c =6·bc a, 所以6c 2=ab ,即6c 4=a 2(a 2-c 2),整理可得a 2=3c 2,所以离心率e =ca =33. 10.已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交椭圆C 于点D ,且BF →=2FD →,则椭圆C 的离心率为________.考点 共同性质题点 共同性质的运用答案 33 解析 设椭圆C 的焦点在x 轴上,如图所示,B (0,b ),F (c,0),D (x D ,y D ),则BF =b 2+c 2=a .作DD 1⊥y 轴于点D 1, 则由BF →=2FD →,得OF DD 1=BF BD =23,所以DD 1=32OF =3c 2,即x D =3c 2. 由圆锥曲线的统一定义,得FD =e ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c -3c 2=a -3c 22a . 又由BF →=2FD →,得a =2a -3c 2a, 整理得c 2a 2=13,即e 2=13, 所以e =-33(舍去)或e =33. 二、解答题11.已知椭圆x 225+y 216=1,P 为椭圆上的一点,F 1,F 2为左、右两个焦点,若PF 1∶PF 2=2∶1,求点P 的坐标.考点 共同性质题点 共同性质的运用解 设点P 的坐标为(x ,y ).∵椭圆x 225+y 216=1,∴a =5,b =4,c =3. ∴e =35,准线方程为x =±253. 由圆锥曲线的统一定义知,PF 1=ed 1=35⎝ ⎛⎭⎪⎫x +253=35x +5, PF 2=ed 2=35⎝ ⎛⎭⎪⎫253-x =5-35x . ∵PF 1∶PF 2=2∶1, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫35x +5∶⎝ ⎛⎭⎪⎫5-35x =2∶1, 解得x =259,代入椭圆的方程,得y =±8149. ∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫259,8149或⎝ ⎛⎭⎪⎫259,-8149. 12.已知A ,B 为椭圆x 2a 2+25y 29a 2=1上的两点,F 2是椭圆的右焦点,若AF 2+BF 2=85a ,AB 的中点M 到椭圆的左准线的距离为32,试确定该椭圆的方程.考点 准线题点 由准线等条件求圆锥曲线方程解 由椭圆的方程,可得b =35a ,则c =45a ,e =45,两准线间的距离为52a . 设A ,B 两点到右准线的距离分别是d A ,d B ,则AF 2d A =BF 2d B =45, ∴AF 2+BF 2=45(d A +d B )=85a , ∴d A +d B =2a ,则AB 的中点M 到椭圆右准线的距离为a ,于是点M 到左准线的距离为52a -a =32,解得a =1, 故椭圆的方程为x 2+25y 29=1. 13.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率e =22,点F 2到右准线l 的距离为 2.(1)求a ,b 的值;(2)设M ,N 是l 上的两个动点,F 1M →·F 2N →=0,证明:当|MN →|取最小值时,F 2F 1→+F 2M →+F 2N →=0.考点 共同性质题点 共同性质的运用(1)解 因为e =c a ,F 2到l 的距离d =a 2c-c , 所以由题设得⎩⎪⎨⎪⎧ c a =22,a 2c -c =2,解得c =2,a =2.由b 2=a 2-c 2=2,得b = 2.故a =2,b = 2.(2)证明 由c =2,a =2得F 1(-2,0),F 2(2,0),l 的方程为x =22,故可设M (22,y 1),N (22,y 2).由F 1M →·F 2N →=0知(22+2,y 1)·(22-2,y 2)=0,得y 1y 2=-6,所以y 1y 2≠0,y 2=-6y 1. |MN →|=|y 1-y 2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 1+6y 1=|y 1|+6|y 1|≥26, 当且仅当y 1=±6时,上式取等号,此时y 2=-y 1,所以,F 2F 1--→+F 2M →+F 2N →=(-22,0)+(2,y 1)+(2,y 2)=(0,y 1+y 2)=0.三、探究与拓展14.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1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=4PF 2,则此双曲线离心率e 的最大值为________.考点 共同性质题点 共同性质的运用答案 53解析 设P 点坐标为P (x 0,y 0),由圆锥曲线的统一定义得e =PF 1x 0+a 2c =PF 2x 0-a 2c, 把PF 1=4PF 2代入则有x 0+a 2c =4⎝⎛⎭⎪⎫x 0-a 2c , 整理得5a 2c=3x 0. ∵x 0≥a ,∴e =c a ≤53, ∴离心率e 的最大值为53. 15.已知椭圆x 225+y 29=1上不同的三点A (x 1,y 1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,95,C (x 2,y 2)与焦点F (4,0)的距离成等差数列.(1)求证:x 1+x 2=8;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴交于点T ,求直线BT 的斜率. 考点 共同性质题点 共同性质的运用(1)证明 由已知得a =5,b =3,c =4,e =45. 因为AF =a -ex 1=5-45x 1,CF =a -ex 2=5-45x 2,BF =5-45×4=95,且AF +CF =2BF , 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫5-45x 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫5-45x 2=185,即x 1+x 2=8. (2)解 因为A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,所以x 2125+y 219=1,① x 2225+y 229=1,② 由①-②得y 21-y 22=-925(x 1+x 2)(x 1-x 2)=-7225(x 1-x 2)(y 1≠y 2). 又因为线段AC 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,y 1+y 22, 所以线段AC 的垂直平分线的方程为y -y 1+y 22=-x 1-x 2y 1-y 2(x -4).③ 又因为点T 在x 轴上,则设点T 的坐标为(x 0,0),代入③得x 0-4=y 21-y 222(x 1-x 2),所以x 0-4=-3625. 所以直线BT 的斜率k =-95x 0-4=54. 故直线BT 的斜率为54.。
§2.5 圆锥曲线的共同性质课时目标 1.掌握圆锥曲线的共同性质,并能进行简单应用.2.会写出圆锥曲线的准线方程.1.圆锥曲线的共同性质:圆锥曲线上的点到一个定点F 和到一条定直线l (F 不在定直线l 上)的距离之比是____________.__________时,它表示椭圆;________时,它表示双曲线;________时,它表示抛物线.2.对于椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)和双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)中,与F(c,0)对应的准线方程是l :__________,与F ′(-c ,0)对应的准线方程是l ′:________;如果焦点在y 轴上,则两条准线方程为:________.一、填空题1.中心在原点,准线方程为y =±4,离心率为12的椭圆的标准方程是________________. 2.椭圆x 24+y 23=1的左、右焦点分别是F 1、F 2,P 是椭圆上一点,若PF 1=3PF 2,则P 点到左准线的距离是________.3.两对称轴都与坐标轴重合,离心率e =45,焦点与相应准线的距离等于94的椭圆的方程是__________.4.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的两个焦点到一条准线的距离之比为3∶2,则双曲线的离心率是________.5.双曲线的焦点是(±26,0),渐近线方程是y =±32x ,则它的两条准线间的距离是____. 6.椭圆x 225+y 29=1上点P 到右焦点的距离的最大值、最小值分别为________. 7.已知双曲线x 2a 2-y 2=1(a>0)的一条准线方程为x =32,则a =______,该双曲线的离心 率为______.8.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线与抛物线y =x 2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为________.二、解答题9.双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a>0,b>0)的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.10.已知椭圆中心在原点,长轴在x 轴上,且椭圆短轴的两个三等分点与一个焦点构成正三角形,两条准线间的距离为8.(1)求椭圆方程;(2)若直线y =kx +2与椭圆交于A ,B 两点,当k 为何值时,OA ⊥OB(O 为坐标原点)?能力提升11.如图,已知点F (1,0),直线l :x=-1,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且QP → QF → =FP → FQ →求动点P 的轨迹C 的方程.12.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率e =22,点F 2到右准线l 的距离为 2.(1)求a 、b 的值;(2)设M 、N 是l 上的两个动点,F 1M →·F 2N →=0,证明:当|MN →|取最小值时,F 2F 1→+F 2M →+F 2N →=0.1.圆锥曲线的共同性质揭示了三类曲线的联系,使焦点、离心率、准线构成一个和谐的整体.2.对直线和圆锥曲线的交点问题,可利用联立方程,设而不求,充分利用韦达定理来解决.§2.5 圆锥曲线的共同性质知识梳理1.一个常数e 0<e <1 e >1 e =12.x =a 2c x =-a 2c y =±a 2c 作业设计1.x 23+y 24=1 解析 由题意a 2c =4,c a =12,a 2=b 2+c 2, 解得a =2,c =1,b = 3.2.6解析 a 2=4,b 2=3,c 2=1,∴准线x =a 2c =41=4, 两准线间距离为8,设P 到左准线的距离为d 1,P 到右准线的距离为d 2.∵PF 1∶PF 2=3∶1.又∵PF 1d 1=e ,PF 2d 2=e ,∴d 1∶d 2=3∶1. 又d 1+d 2=8,∴d 1=8×34=6. 3.x 225+y 29=1或y 225+x 29=1解析 由c a =45,b 2c =94,a 2=b 2+c 2 得a =5,c =4,b =3. 4.5 解析 由题意知c +a 2c c -a 2c=32,即c 2+a 2c 2-a 2=32,左边分子、分母同除以a 2,得e 2+1e 2-1=32,解得e = 5. 5.82613解析 由c =26,b a =32,c 2=a 2+b 2, 易求a =22,∴d =2×a 2c =2×826=82613. 6.9,1解析 由PF a 2c-x 0=e 推得PF =a -ex 0, 又-a ≤x 0≤a ,故PF 最大值为a +c ,最小值为a -c .7.3 233解析 由已知得a 2a 2+1=32, 化简得4a 4-9a 2-9=0,解得a 2=3.又∵a >0,∴a =3,离心率e =c a =3+13=233. 8.5解析 由双曲线和抛物线的对称性可知,双曲线的两条渐近线都与抛物线相切.再由双曲线方程可知其渐近线方程为y =±b a x ,将一条渐近线方程与抛物线方程联立得x 2-b ax +1=0,令Δ=0得,b 2a 2=4,所以双曲线的离心率e =1+b 2a2= 5. 9.解 设M (x 0,y 0)是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点F 2的距离等于它到左准线的距离MN ,即MF 2=MN ,由双曲线定义可知MF 1MN =e ,∴MF 1MF 2=e . 由焦点半径公式得ex 0+a ex 0-a=e . ∴x 0=a (1+e )e 2-e .而x 0≥a ,∴a (1+e )e 2-e≥a . 即e 2-2e -1≤0,解得1-2≤e ≤2+1.但e >1,∴1<e ≤2+1.10.解 (1)设椭圆方程为:x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0) 由题意得:⎩⎨⎧ 13×2b ×32=c 2·a 2c =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b =3c a 2=4c . 又a 2=b 2+c 2,∴c =1,b 2=3,a 2=4.∴椭圆方程为x 24+y 23=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).联立方程:⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 23=1y =kx +2化简得:(3+4k 2)x 2+16kx +4=0.则x 1+x 2=-16k 3+4k 2,x 1·x 2=43+4k2. ∵OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0.又y 1y 2=(kx 1+2)(kx 2+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4 ∴(1+k 2)43+4k 2+2k ·-16k 3+4k 2+4=0. 解得:k 2=43,∴k =±233. 经检验满足Δ>0.∴当k =±233时,OA ⊥OB . 11.解 设点P (x ,y ),则Q (-1,y ), 由QP →·QF →=FP →·FQ →得(x +1,0)·(2,-y )=(x -1,y )·(-2,y ), 化简得C :y 2=4x .12.(1)解 因为e =c a ,F 2到l 的距离d =a 2c-c , 所以由题设得⎩⎨⎧ c a =22,a 2c -c =2,解得c =2,a =2.由b 2=a 2-c 2=2,得b = 2.(2)证明 由c =2,a =2得F 1(-2,0)、F 2(2,0),l 的方程为x =22, 故可设M (22,y 1)、N (22,y 2). F 1M →·F 2N →=0知 (22+2,y 1)(22-2,y 2)=0,得y 1y 2=-6,所以y 1y 2≠0,y 2=-6y 1. |MN →|=|y 1-y 2|=⎪⎪⎪⎪y 1+6y 1 =|y 1|+6|y 1|≥26, 当且仅当y 1=±6时,上式取等号,此时y 2=-y 1,所以,F 2F 1→+F 2M →+F 2N →=(-22,0)+(2,y 1)+(2,y 2) =(0,y 1+y 2)=0.。
圆锥曲线综合应用〔1〕——定点定值问题学习目标:1定点,定值的概念2会求动曲线上的定点;3能够利用曲线的方程及几何性质解决直线,圆,圆锥曲线的含有定值、定点的综合问题 4 用运动与变化的眼光去观察研究,抓住其中的等量关系和变量关系,特别关注一些不变的因素〔不变量、不变关系的特殊关系〕。
即动中有静,静中有动,动中窥静,化动为静,以静制动。
一自主学习单:
1.圆方程:,
那么它必过定点_______
2引切线,切点为,那么直线恒过一个定点坐标为_______
3在平面直角坐标系,椭圆:过点,其左右焦点分别为,,离心率为.1求椭圆的方程; 2假设,分别是椭圆的左右顶点,动点满足,且交椭圆于点.①求证:为定值;
②设与以为直径的圆的另一交点为,问直线是否过定点,并说明理由.。
圆锥曲线离心率问题【教学目标】1了解近几年各地高考对圆锥曲线离心率问题的考查内容 2 回顾圆锥曲线离心率问题求解的常用策略3学会解决问题时利用数形结合思想提高运算的效率,提升思维的品质. 【教学重点、难点】选择不同的角度寻求基本量a,b,c 的关 系式【知识回顾】1 如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线2by =与椭圆交于,B C 两点,且90BFC ∠=,则该椭圆的离心率是__________.2 已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左、右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则双曲线E 的离心率为__________.3 椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个焦点为F ,短轴的一个端点为B ,线段BF 延长线交椭圆于D ,且2BF FD =,则椭圆的离心率是__________.4 已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为F ,短轴的一个端点为M , 直线:340x y -=交椭圆E 于A ,B 两点,若4AF BF +=,点M 到直线的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是__________.5 已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,若右准线上存在一点B ,椭圆上且在第一象限内存在一点C ,使得四边形F ABC 是平行四边形,则椭圆E 的离心率e 的取值范围是__________.【例题评析】例1 已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>左焦点1F 和右焦点2F ,上顶点A ,线段2AF 的中垂线交椭圆于点B ,若左焦点1F 在线段AB 上,则椭圆的离心率为__________.例2 如图,已知椭圆22221(0)y x a b a b+=>>的右焦点为F (1,0),离心率为e ,设A ,B 是椭圆上关于原点对称的两点,AF 的中点为M ,BF 的中点为N ,原点O 在线段MN 为直径的圆上,设直线AB 的斜率为,若0<,求离心率e 的取值范围.【课堂小结】【评测训练】1 已知椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等差数列,则该椭圆的离心率为__________.2 已知双曲线()222210,0x y C a b a b-=>>:的右焦点为F ,过F 3C 于A 、B 两点,若4AF FB =,则双曲线C 的离心率为__________.3 已知椭圆22221(0)y x a b a b+=>>左右焦点为12,F F ,过1F 直线与椭圆交A 、B 两点,若20AB AF ⋅=,2AB AF =,则椭圆的离心率为__________.4 设A 为椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点,点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,且AF ⊥BF . 若∠ABF ∈ππ[,]124,求椭圆的离心率范围__________.5 已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>左右焦点为12,F F ,上顶点为A ,线段1AF 延长线交椭圆于B ,M 是2AF 中点,2ABF ∆的内切圆与线段2AF 相切于M ,求椭圆离心率范围.6 如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 是椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B 的坐标为)(b ,0,连接2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接C F 1.若AB C F ⊥1,求椭圆离心率.。
2.4抛物线2.5圆锥曲线的共同性质(苏教版选修1-1)一、填空题(本题共9小题,每小题5分,共45分)1.抛物线x 上一点P 到焦点的距离是2,则P 点坐标为.2.若抛物线(p >0)上一点到焦点和抛物线的对称轴的距离分别是10和6,则p 的值为.3.圆心在抛物线22y x =(0y >)上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是. 4.抛物线上的两点A 、B 到抛物线的焦点的距离之和为5,则线段AB 的中点到y 轴的距离是.5.对于抛物线, 我们称满足的点在抛物线的内部. 若点在抛物线的内部, 则直线与抛物线的公共点的个数是.6.已知以原点为顶点的抛物线,焦点在轴上,直线与抛物线交于两点.若为的中点,则抛物线的方程为.7.已知圆,抛物线的准线为l ,设抛物线上任一点P 到直线l 的距离为m ,则m +PC 的最小值为.8.已知抛物线上两点关于直线对称, 且-12, 那么的值等于.9.探照灯的反射镜的纵截面是抛物线的一部分,灯口直径60,灯深40,光源在抛物线的焦点处,则光源放置位置为灯轴上距顶点处. 二、解答题(本题共4小题,共55分)10.(本小题满分12分)求下列曲线的焦点坐标与准线方程:(1)x 2+2y 2=4;(2)2y 2-x 2=4;(3)x2+y=0.11.(本小题满分13分)如图,有一张长为8,宽为4的矩形纸片,按图示的方向进行折叠,使每次折叠后点都落在边上,此时将记为(图中为折痕,点也可以落在边上).过作∥,交于点,求点的轨迹方程.12.(本小题满分14分)正方形的一条边在直线上,顶点、在抛物线上,求正方形的边长.13.(本小题满分16分)已知抛物线上两个动点及一个定点,是抛物线的焦点,且、、成等差数列,线段的垂直平分线与轴交于一点.(1)求点的坐标(用表示);(2)过点与垂直的直线交抛物线于两点,若,求△的面积.2.4 抛物线2.5圆锥曲线的共同性质答题纸(苏教版选修1-1)得分:_________一、填空题1. 2. 3. 4.5.6. 7.8.9.二、解答题10.11.12.13.2.4抛物线2.5圆锥曲线的共同性质参考答案(苏教版选修1-1)1.解析:=x的准线为x=-,焦点为( ,0),设,,由抛物线定义知=2,∴=2-=.由=,得=±.故P.2.2或18解析:设该点坐标为(x,y),由题意知y=6,x+=10,∴=2p(10- ),解得p=2或18.3.221204x y x y+--+=解析:抛物线的焦点坐标为,由圆心在抛物线上,且与轴和该抛物线的准线都相切以及抛物线的定义可知,所求圆的圆心的横坐标,即圆心是,半径是1,故所求圆的方程为221204x y x y+--+=.4.2 解析:由抛物线定义得,A、B到准线x=-的距离之和也是5,从而线段AB的中点到准线的距离为,故AB中点到y轴的距离是-=2.5.0解析:由与联立,消去,得,所以.因为,所以,直线和抛物线无公共点.6.解析:设抛物线的标准方程为,,,则,.两式相减可得,则,所以,解得,即所求抛物线方程为.7.解析:设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,当C、P、F三点共线时,m+PC取得最小值CF ,又C (-3,-4),F (2,0)所以 = .8.32解析:由条件得、两点连线的斜率.由,得.又因为在直线上,即,即.因为、两点在抛物线上,所以.将代入得.9.解析:以灯轴所在直线为轴,顶点为原点,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为,点在抛物线上,所以,所以,所以.因此,光源的位置为灯轴上距顶点cm 处.10.解:(1)将方程化为标准方程得: +=1,∴a =2,b = ,∴=-=2,∴c = ,∴焦点坐标为(±,0),准线方程为x =±2.(2)将方程化为标准方程得:=1,∴a = ,b =2,∴=+=6,∴c = ,∴焦点坐标为(0,±),准线方程为x =± .(3)由抛物线方程为=-y ,对比标准方程=-2py (p >0)可得2p =-1,p =-,∴焦点坐标为(0,-),准线方程为y =.11.解:如图,连接BT ,以边的中点为原点,边所在的直线为轴建立平面直角坐标系,则.因为,,根据抛物线的定义,点的轨迹是以点为焦点,为准线的抛物线的一部分.设,由,得定点到定直线的距离为4.所以抛物线的方程为.在折叠中,线段的长度在区间内变化,而,所以.故点的轨迹方程为.12.解:设直线的方程为,由消去得.设,,则,,所以又与的距离由四边形为正方形有解得或,所以正方形的边长为或.13.解:(1)设、,由点在抛物线上,得.①由、、成等差数列结合抛物线的定义得,得线段的垂直平分线方程为1212012().2y y x x y x x y y +--=---令,得②由①②得,所以.(2)由,,得.由抛物线的对称性,可设在第一象限,所以,.直线由得(18,12),(2,4),P Q-所以△的面积是64.。
2.5 圆锥曲线的共同性质[基础达标]1.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由圆锥曲线的共同性质得MF d =e =42=2,d 为点M 到右准线x =1的距离,则d =2,所以MF =4.答案:42.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),右焦点为F,右准线为l ,短轴的一个端点为B .设原点到直线BF 的距离为d 1,F 到l 的距离为d 2,若d 2=6d 1,则椭圆C 的离心率为________.解析:依题意,d 2=a 2c -c =b 2c .又BF =c 2+b 2=a ,所以d 1=bc a .由已知可得b 2c =6·bc a,所以6c 2=ab ,即6c 4=a 2(a 2-c 2),整理可得a 2=3c 2,所以离心率e =c a =33.答案:333.已知椭圆x 225+y 216=1上一点P 到右准线的距离为10,则点P 到它的左焦点的距离为________.解析:设F 1,F 2分别为椭圆的左,右焦点,P 到左准线的距离为d 1,P 到右准线的距离为d 2=10,由圆锥曲线的统一定义知,PF 2d 2=c a =35,解得PF 2=6,又PF 1+PF 2=2a =10,解得PF 1=4,故P 到它的左焦点距离为4.答案:4 4.如果双曲线x 24-y 22=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是________.解析:由双曲线方程可知a =2,b =2,c =6,e =62,设F 1,F 2分别为双曲线的左,右焦点,设P 点坐标为(x ,y ),由已知条件知P 点在右支上,且PF 2=ex -a =2,解得x =463.答案:4635.设双曲线x 2a -y 2b=1(a >0,b >0)的离心率为3,且它的一条准线与抛物线y 2=4x 的准线重合,则此双曲线方程为________.解析:由题意得c a =3,a 2c =1,得a =3,c =3,则b 2=6,所以此双曲线方程为x 23-y 26=1.答案:x 23-y 26=16.设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,P 是其右准线上纵坐标为3c (c为半焦距)的点,且F 1F 2=F 2P ,则椭圆的离心率是________.解析:如图有P (a 2c,3c ),设右准线交x 轴于H 点,∵F 2P =F 1F 2=2c ,且PH =3c , 故∠PF 2H =60°,∴F 2H =c ,OH =a 2c =2c ⇒e 2=12⇒e =22或-22(舍).答案:227.设椭圆的左焦点为F ,AB 为椭圆中过点F 的弦,试分析以AB 为直径的圆与椭圆的左准线的位置关系.解:设M 为弦AB 的中点(即以AB 为直径的圆的圆心),A 1,B 1,M 1分别是A 、M 、B 在准线l 上的射影(如图).由圆锥曲线的统一定义得AB =AF +BF =e (AA 1+BB 1)=2eMM 1.∵0<e <1,∴AB <2MM 1,即AB2<MM 1.∴以AB 为直径的圆与椭圆的左准线相离.8.在椭圆x 225+y 29=1上求一点P ,使它到左焦点F 1的距离是它到右焦点F 2距离的2倍,试求点P 的坐标.解:由题意可设P 点坐标为(x 0,y 0),由椭圆的方程x 225+y 29=1,可得a =5,b =3,c =4,离心率e =45.所以PF 1=a +ex 0=5+45x 0,PF 2=a -ex 0=5-45x 0.又PF 1=2PF 2,解得x 0=2512,代入椭圆方程得y 0=±1194,故点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2512,±1194.[能力提升] 1.已知椭圆x 225+y 216=1外一点A (5,6),l 为椭圆的左准线,P 为椭圆上动点,点P 到l的距离为d ,则PA +35d 的最小值为________.解析:如图,设F 为椭圆的左焦点,可知其坐标为F (-3,0),根据圆锥曲线的统一定义有:PF d =e =35,即PF =35d , 所以PA +35d =PA +PF ,可知当P ,F ,A 三点共线且P 在线段AF 上时,PA +PF 最小,最小值AF =10.故PA +35d 的最小值为10.答案:102.已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交椭圆C 于点D ,且BF →=2FD →,则C 的离心率为________.解析:如图,BF =b 2+c 2=a ,作DD 1⊥y 轴于点D 1,则由BF →=2FD →,得OF DD 1=BF BD =23,所以DD 1=32OF =32c ,即x D =3c 2,由圆锥曲线的统一定义得FD =e (a 2c -3c 2)=a -3c22a;又由BF =2FD ,得a =2a -3c 2a,整理得3c 2=a 2.解得e =-33(舍去)或e =33. 答案:333.已知A ,B 为椭圆x 2a 2+25y 29a 2=1上的两点,F 2是椭圆右焦点,若AF 2+BF 2=85a ,AB 的中点M 到椭圆的左准线的距离为32,试确定椭圆的方程.解:由椭圆的方程可得b =35a ,则c =45a ,e =45,两准线间的距离为52a ,设A ,B 两点到右准线的距离分别是d A ,d B ,则AF 2d A =BF 2d B =45,∴AF 2+BF 2=45(d A +d B )=85a ,∴d A +d B =2a ,则AB 的中点M 到椭圆右准线的距离为a ,于是M 到左准线的距离为52a -a =32,解得a =1,故椭圆方程为x 2+25y 29=1.4.(创新题)已知椭圆x 225+y 29=1上不同的三点A (x 1,y 1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,95,C (x 2,y 2)与焦点F (4,0)的距离成等差数列.(1)求证:x 1+x 2=8;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴交于点T ,求直线BT 的斜率.解:(1)证明:由已知得a =5,b =3,c =4,e =45.因为AF =a -ex 1=5-45x 1,CF =a -ex 2=5-45x 2,BF =5-45×4=95,且AF +CF =2BF ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫5-45x 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫5-45x 2=185,即x 1+x 2=8.(2)因为A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,所以x 2125+y 219=1,①x 2225+y 229=1.② 由①-②得y 21-y 22=-925(x 1+x 2)(x 1-x 2)=-7225(x 1-x 2).又因为线段AC 的中点为⎝⎛⎭⎪⎫4,y 1+y 22,所以线段AC 的垂直平分线的方程为 y -y 1+y 22=-x 1-x 2y 1-y 2(x -4).③又因为点T 在x 轴上,则设点T 的坐标为(x 0,0),代入③得x 0-4=y 21-y 22x 1-x 2,所以x 0-4=-3625.所以直线BT 的斜率k =-95x 0-4=54.故直线BT 的斜率为54.。
学业分层测评(十二)圆锥曲线的共同性质(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1。
双曲线错误!-y2=1的右准线方程是________。
【解析】由方程可知a2=2,b2=1,∴c2=3,即c=错误!。
故双曲线的右准线方程是x=错误!=错误!。
【答案】x=错误!2。
已知椭圆的离心率为错误!,准线方程为x=±4,则椭圆的长轴长为________。
【解析】由错误!=错误!,错误!=4,得a=错误!×错误!=错误!×4=2,故长轴长为2a=4。
【答案】43.方程x-2y2=0表示的曲线为________,焦点为________,准线方程为________。
【解析】化方程为标准形式y2=错误!x,表示焦点在x正半轴上的抛物线,焦点坐标为错误!,准线x=-错误!.【答案】抛物线错误!x=-错误!4。
已知椭圆的两条准线方程为y=±9,离心率为错误!,则此椭圆的标准方程为________。
【导学号:24830056】【解析】由题意得错误!⇒错误!从而b2=a2-c2=9-1=8,∵椭圆的焦点在y轴上,∴所求方程为错误!+错误!=1。
【答案】错误!+错误!=15.已知椭圆两准线间的距离为8,虚轴长为23,焦点在x轴上,则此椭圆标准方程为________.【解析】依题得:错误!=4,∴a2=4c。
又∵2b=2错误!,∴b=错误!,b2=3。
∴b2+c2=4c,∴c2-4c+3=0,(c-3)(c-1)=0,∴c=3或c=1.当c=3时,a2=12。
椭圆方程为错误!+错误!=1。
当c=1时,a2=4,椭圆方程为错误!+错误!=1。
【答案】x24+错误!=1或错误!+错误!=16.如果双曲线错误!-错误!=1上的一点P到左焦点的距离是10,那么P到右准线的距离为________.【解析】由双曲线方程知a2=16,b2=9,故c2=25,所以e=错误!,由双曲线定义知P到右焦点的距离为10±8=2或18,由圆锥曲线的统一定义知,P到右准线的距离为2×错误!=错误!或18×错误!=错误!。
[基础达标]1.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由圆锥曲线的共同性质得MF d =e =42=2,d 为点M 到右准线x =1的距离,则d=2,所以MF =4.答案:42.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B .设原点到直线BF 的距离为d 1,F 到l 的距离为d 2,若d 2=6d 1,则椭圆C 的离心率为________.解析:依题意,d 2=a 2c -c =b 2c .又BF =c 2+b 2=a ,所以d 1=bc a .由已知可得b 2c =6·bc a,所以6c 2=ab ,即6c 4=a 2(a 2-c 2),整理可得a 2=3c 2,所以离心率e =c a =33.答案:333.已知椭圆x 225+y 216=1上一点P 到右准线的距离为10,则点P 到它的左焦点的距离为________.解析:设F 1,F 2分别为椭圆的左,右焦点,P 到左准线的距离为d 1,P 到右准线的距离为d 2=10,由圆锥曲线的统一定义知,PF 2d 2=c a =35,解得PF 2=6,又PF 1+PF 2=2a =10,解得PF 1=4,故P 到它的左焦点距离为4.答案:44.如果双曲线x 24-y 22=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是________.解析:由双曲线方程可知a =2,b =2,c =6,e =62,设F 1,F 2分别为双曲线的左,右焦点,设P 点坐标为(x ,y ),由已知条件知P 点在右支上,且PF 2=ex -a =2,解得x =463.答案:4635.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为3,且它的一条准线与抛物线y 2=4x 的准线重合,则此双曲线方程为________.解析:由题意得c a =3,a 2c =1,得a =3,c =3,则b 2=6,所以此双曲线方程为x 23-y 26=1.答案:x 23-y 26=16.设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,P 是其右准线上纵坐标为3c (c为半焦距)的点,且F 1F 2=F 2P ,则椭圆的离心率是________.解析:如图有P (a2c,3c ),设右准线交x 轴于H 点,∵F 2P =F 1F 2=2c ,且PH =3c , 故∠PF 2H =60°,∴F 2H =c ,OH =a 2c =2c ⇒e 2=12⇒e =22或-22(舍).答案:227.设椭圆的左焦点为F ,AB 为椭圆中过点F 的弦,试分析以AB 为直径的圆与椭圆的左准线的位置关系.解:设M 为弦AB 的中点(即以AB 为直径的圆的圆心),A 1,B 1,M 1分别是A 、M 、B 在准线l 上的射影(如图).由圆锥曲线的统一定义得AB =AF +BF =e (AA 1+BB 1)=2eMM 1.∵0<e <1,∴AB <2MM 1,即AB2<MM 1.∴以AB 为直径的圆与椭圆的左准线相离.8.在椭圆x 225+y 29=1上求一点P ,使它到左焦点F 1的距离是它到右焦点F 2距离的2倍,试求点P 的坐标.解:由题意可设P 点坐标为(x 0,y 0),由椭圆的方程x 225+y 29=1,可得a =5,b =3,c =4,离心率e =45.所以PF 1=a +ex 0=5+45x 0,PF 2=a -ex 0=5-45x 0.又PF 1=2PF 2,解得x 0=2512,代入椭圆方程得y 0=±1194,故点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫2512,±1194. [能力提升]1.已知椭圆x 225+y216=1外一点A (5,6),l 为椭圆的左准线,P 为椭圆上动点,点P 到l的距离为d ,则P A +35d 的最小值为________.解析:如图,设F 为椭圆的左焦点,可知其坐标为F (-3,0),根据圆锥曲线的统一定义有:PF d =e =35,即PF =35d , 所以P A +35d =P A +PF ,可知当P ,F ,A 三点共线且P 在线段AF 上时,P A +PF 最小,最小值AF =10.故P A +35d 的最小值为10.答案:102.已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交椭圆C 于点D ,且BF →=2FD →,则C 的离心率为________.解析:如图,BF =b 2+c 2=a ,作DD 1⊥y 轴于点D 1,则由BF →=2FD →,得OF DD 1=BF BD =23,所以DD 1=32OF =32c ,即x D =3c 2,由圆锥曲线的统一定义得FD =e (a 2c -3c 2)=a -3c 22a;又由BF =2FD ,得a =2a -3c2a,整理得3c 2=a 2.解得e =-33(舍去)或e =33.答案:333.已知A ,B 为椭圆x 2a 2+25y 29a 2=1上的两点,F 2是椭圆右焦点,若AF 2+BF 2=85a ,AB的中点M 到椭圆的左准线的距离为32,试确定椭圆的方程.解:由椭圆的方程可得b =35a ,则c =45a ,e =45,两准线间的距离为52a ,设A ,B 两点到右准线的距离分别是d A ,d B ,则AF 2d A =BF 2d B =45,∴AF 2+BF 2=45(d A +d B )=85a ,∴d A +d B =2a ,则AB 的中点M 到椭圆右准线的距离为a ,于是M 到左准线的距离为52a-a =32,解得a =1,故椭圆方程为x 2+25y 29=1.4.(创新题)已知椭圆x 225+y 29=1上不同的三点A (x 1,y 1),B ⎝⎛⎭⎫4,95,C (x 2,y 2)与焦点F (4,0)的距离成等差数列.(1)求证:x 1+x 2=8;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴交于点T ,求直线BT 的斜率.解:(1)证明:由已知得a =5,b =3,c =4,e =45.因为AF =a -ex 1=5-45x 1,CF =a -ex 2=5-45x 2,BF =5-45×4=95,且AF +CF =2BF ,所以⎝⎛⎭⎫5-45x 1+⎝⎛⎭⎫5-45x 2=185,即x 1+x 2=8. (2)因为A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,所以x 2125+y 219=1,① x 2225+y 229=1.② 由①-②得y 21-y 22=-925(x 1+x 2)(x 1-x 2) =-7225(x 1-x 2).又因为线段AC 的中点为⎝⎛⎭⎪⎫4,y 1+y 22,所以线段AC 的垂直平分线的方程为 y -y 1+y 22=-x 1-x 2y 1-y 2(x -4).③又因为点T 在x 轴上,则设点T 的坐标为(x 0,0), 代入③得x 0-4=y 21-y 222(x 1-x 2),所以x 0-4=-3625.所以直线BT 的斜率k =-95x 0-4=54.故直线BT 的斜率为54.。
课题:圆锥曲线单元复习---------解析几何中的定点与定值问题教材:苏教版《数学》(选修1-1)授课人:仪征市第二中学 俞仁宗一、教学习目标:1知识与技能:(1) 通过设点处理强化坐标运算,合理水消元手段;(2)熟悉定点问题的常见算处理方法,2过程与方法:掌握解决恒成立等问题的基本方法,培养学生的合理运算能力;3情感态度与价值观:深刻体会方程思想、转化思想的运用及强化学生对解题流程的分析及把控能力。
二、教学重点与难点:重点:定点与定值问题的常见方法;难点:合理消元手段、运算能力的培养。
三、教学方法与手段 :采用引导—发现式 , 合作--讨论式教学方法,配合多媒体、投影等辅助教学。
四教学过程问题1:在平面直角坐标系o 中,已知椭圆T 的方程为x22+y 2=1,设A,B,M 是椭圆T 上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =cos θOA ⃗⃗⃗⃗⃗ sin θOB ⃗⃗⃗⃗⃗ 1求证:直线OA 与OB 的斜率之积为定值;2求OA 2OB 2的值。
1、学生合作交流;2、小组代表发言;3、学生总结。
小结:题型一、设点坐标强化坐标运算、整体运算、消元思想1、设曲线上的动点坐标,利用动点在曲线上进行坐标运算、以及整体运算、和消元思想。
变式训练:1、设M为双曲线x2a2−y2b2=1a>0,b>0上的任意一点,则点M到双曲线的两条渐近线的距离之积为____________2、已知x212y24k1,k2k1∙k2X28y240,2是椭圆的一个顶点,过点M分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为k1,k2,且k1+k2=8,求直线AB恒过定点的坐标。
1、学生合作交流;2、小组代表发言;3、学生总结。
小结:题型二、特值法(再证明)、设动直线方程、解动点坐标等方法处理定点问题2、通过设动直线方程再利用条件,寻找动直线中的字母关系(与b);或者解出动点坐标,再求出动直线方程,通过化简求出定点;或者利用两个特殊位置先求出定点,再证明变式训练:在平面直角坐标系o中,椭圆C;x 218y29=1,过点M(0,−1)的动直线l与椭圆C交于A,B两点,试判断以AB为直径的圆是否恒过定点,说明理由。
2.4抛物线
2.5圆锥曲线的共同性质(苏教版选修1-1)
一、填空题(本题共9小题,每小题5分,共45分)
1.抛物线x 上一点P 到焦点的距离是2,则P 点坐标为.
2.若抛物线
(p >0)上一点到焦点和抛物线的对称轴的距离分别是10和6,则p 的值为.
3.圆心在抛物线2
2y x =(0y >)上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是. 4.抛物线上的两点A 、B 到抛物线的焦点的距离之和为5,则线段AB 的中点到y 轴的距离
是.
5.对于抛物线
, 我们称满足
的点
在抛物线的内部. 若点
在
抛物线的内部, 则直线
与抛物线的公共点的个数是.
6.已知以原点为顶点的抛物线,焦点在轴上,直线与抛物线交于
两点.若
为
的中点,则抛物线的方程为.
7.已知圆
,抛物线
的准线为l ,设抛物线上任一点P 到直线
l 的距离为m ,则m +PC 的最小值为.
8.已知抛物线上两点
关于直线对称, 且
-1
2
, 那么的值等于.
9.探照灯的反射镜的纵截面是抛物线的一部分,灯口直径60,灯深40,光源在抛物线的焦
点处,则光源放置位置为灯轴上距顶点处. 二、解答题(本题共4小题,共55分)
10.(本小题满分12分)求下列曲线的焦点坐标与准线方程:
(1)x 2+2y 2=4;
(2)2y 2-x 2=4;
(3)x2+y=0.
11.(本小题满分13分)如图,有一张长为8,宽为4的矩形纸片,按图示的方向进行折叠,
使每次折叠后点都落在边上,此时将记为(图中为折痕,点也可以落在边上).过作∥,交于点,求点的轨迹方程.
12.(本小题满分14分)正方形的一条边在直线上,顶点、在抛物线上,求
正方形的边长.
13.(本小题满分16分)已知抛物线上两个动点及一个定点,是抛物线的
焦点,且、、成等差数列,线段的垂直平分线与轴交于一点.
(1)求点的坐标(用表示);
(2)过点与垂直的直线交抛物线于两点,若,求△的面积.
2.4 抛物线
2.5圆锥曲线的共同性质答题纸(苏教版选修1-1)
得分:_________
一、填空题
1. 2. 3. 4.5.
6. 7.8.9.
二、解答题
10.
11.
12.
13.
2.4抛物线
2.5圆锥曲线的共同性质参考答案(苏教版选修1-1)
1.解析:=x的准线为x=-,焦点为( ,0),设,,由抛物线定义知
=2,∴=2-=.由=,得=±.故P.
2.2或18解析:设该点坐标为(x,y),由题意知y=6,x+=10,∴=2p(10- ),解得p=2或18.
3.22
1
20
4
x y x y
+--+=解析:抛物线的焦点坐标为,由圆心在抛物线上,且与轴和该抛
物线的准线都相切以及抛物线的定义可知,所求圆的圆心的横坐标,即圆心是,半
径是1,故所求圆的方程为22
1
20
4
x y x y
+--+=.
4.2 解析:由抛物线定义得,A、B到准线x=-的距离之和也是5,从而线段AB的中点到准线
的距离为,故AB中点到y轴的距离是-=2.
5.0解析:由与联立,消去,得,所以
.因为,所以,直线和抛物线无公共点.
6.解析:设抛物线的标准方程为,,,则,.
两式相减可得,则,所以,解得,
即所求抛物线方程为.
7.解析:设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,当C、P、F三点共线时,m+PC取得最小值
CF ,又C (-3,-4),F (2,0)所以 = .
8.3
2
解析:由条件得、两点连线的斜率.
由,得.又因为在直线
上,
即
,即
.因为、两点在抛物
线上,
所以.将代入
得.
9.解析:以灯轴所在直线为轴,顶点为原点,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为
,点在抛物线上,所以,所以,所以.
因此,光源的位置为灯轴上距顶点cm 处.
10.解:(1)将方程化为标准方程得: +=1,∴a =2,b = ,
∴=-=2,∴c = ,∴焦点坐标为(±,0),准线方程为x =±2.
(2)将方程化为标准方程得:=1,∴a = ,b =2,∴=+=6,∴c = ,
∴焦点坐标为(0,±),准线方程为x =± .
(3)由抛物线方程为=-y ,对比标准方程=-2py (p >0)可得2p =-1,p =-,
∴焦点坐标为(0,-),准线方程为y =.
11.解:如图,连接BT ,以边
的中点为原点,边所在的直线为轴建立平面直角坐标系,则
.
因为,
,根据抛物线的定义,点的轨迹是以点为焦点,为准线的抛物
线的一部分.
设,由
,得定点到定直线的距离为4.所以抛物线的
方程为
.在折叠中,线段
的长度
在区间
内变化,而
,所以
.故点的轨迹方程为.
12.解:设直线的方程为,由消去得.
设,,则,,所以
又与的距离
为正方形有或
,
所以正方形的边长为或.
13.解:(1)设
、,由点在抛物线上,得
.①
由
、
、
成等差数列结合抛物线的定义得
,
得线段的垂直平分线方程为12
12012
().2
y y x x y x x y y +--
=-
--
令,得②由①②得,所以
.
(2)由,,得.
由抛物线的对称性,可设在第一象限,所以,.
直线由得(18,12),(2,4),
P Q-所以△的面积是64.。