专题五 第2讲圆锥曲线
- 格式:docx
- 大小:56.14 KB
- 文档页数:3
圆锥曲线专题书目录第一章华山论剑——圆锥曲线基础知识和基本定理专题一白云出岫——基础知识点 (1)第一讲椭圆 (1)第二讲双曲线 (9)第三讲抛物线 (21)第四讲圆锥曲线第一定义 (29)第五讲圆锥曲线第二定义 (35)第六讲圆锥曲线第三定义与点差法 (39)专题二有凤来仪——焦长与焦比体系 (46)第一讲椭圆焦长与焦比问题 (46)第二讲双曲线焦点三角形问题 (50)第三讲抛物线焦长公式及性质 (53)第四讲过焦点的面积最值问题 (55)第五讲过焦点的弦及其中垂线的性质 (57)专题三天坤倒悬——轨迹方程的求法 (60)第一讲定义法 (60)第二讲直译法 (61)第三讲相关点法 (63)第四讲交轨法 (66)第五讲参数方程法 (69)第二章万剑归宗——小题快速解题技巧专题一万剑自生——三角形的相关性质 (72)第一讲与等腰三角形有关的解题技巧 (72)第二讲直角三角形相关问题 (80)第三讲椭圆与双曲线共焦点三角形 (88)第四讲相似三角形在几何中的应用 (93)第五讲余弦定理在解析几何中的运用 (98)第六讲双曲线渐近线与离心率的问题 (102)专题二剑冲废穴——四边形相关性质 (108)第一讲平行四边形对角线性质及梯形相关性质 (108)第二讲极化恒等式与矩形大法 (112)第三讲辅助角公式 (116)专题三归元武学——圆锥曲线与圆的混合问题 (119)第一讲圆的基本性质 (119)第二讲直线和圆的基本关系 (122)第三讲三角形的内切圆与旁切圆 (126)第四讲圆幂定理 (132)第五讲三角形的外接圆与正弦定理 (138)第六讲圆与圆锥曲线综合问题 (142)专题四宗远功长——抛物线的综合问题 (146)第一讲抛物线中的垂直问题 (146)第二讲定点定值问题 (149)第三讲抛物线的最值问题 (154)第三章少林棍法——圆锥曲线的同构式方程专题一小夜叉棍法——齐次化探究 (156)第一讲斜率和积与定值定点问题 (156)第二讲先求轨迹再齐次化 (164)第三讲齐次化求取值范围 ................................................................................. 16 错误!未定义书签。
第2讲 圆锥曲线【自主学习】第2讲 圆锥曲线(本讲对应同学用书第47~50页)自主学习 回归教材1. (选修2-1 P32练习3改编)已知椭圆的焦点分别为F 1(-2,0),F 2(2,0),且经过点P 53-22⎛⎫ ⎪⎝⎭,,则椭圆的标准方程为 .【答案】210x +26y=1【解析】设椭圆方程为22x a +22yb =1,由题意得2222259144-4⎧+=⎪⎨⎪=⎩a b a b ,,解得a 2=10,b 2=6,所以所求方程为210x +26y =1.2. (选修2-1 P47练习2改编)若双曲线的虚轴长为12,离心率为54,则双曲线的标准方程为 .【答案】264x -236y =1或264y -236x =1【解析】由b =6,c a =54,结合a 2+b 2=c 2,解得a =8,c =10,由于对称轴不确定,所以双曲线标准方程为264x -236y =1或264y -236x =1.3. (选修2-1 P51例2改编)经过点P(-2,-4)的抛物线标准方程为 . 【答案】y 2=-8x 或x 2=-y【解析】由于点P(-2,-4)在第三象限,所以满足条件的抛物线方程有两种情形.y 2=-2p 1x 或x 2=-2p 2y ,分别代入点P 的坐标,解得p 1=4,p 2=12,所以抛物线的标准方程为y 2=-8x 或x 2=-y .4. (选修2-1 P57练习5改编)已知抛物线y 2=4x 上一点M 到焦点的距离为3,则点M 到y 轴的距离为 . 【答案】2【解析】抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,点M 到焦点的距离为3,说明到准线的距离为3,所以点M 到y 轴的距离为2.5. (选修2-1 P58练习8改编)设P(x ,y )是椭圆22x a +22y b =1(a >b >0)上一点,F 1,F 2为椭圆的两个焦点,则PF 1·PF 2的最大值为 . 【答案】a 2【解析】由于PF 1·PF 2=PF 1·(2a -PF 1)=-P 21F +2a PF 1=-(PF 1-a )2+a 2,由于a -c ≤PF 1≤a +c ,所以当PF 1=a时,PF 1·PF 2有最大值a 2.【要点导学】要点导学 各个击破求圆锥曲线的标准方程例1 (2021·扬州中学)在平面直角坐标系x O y 中,已知椭圆C :22x a +22y b =1(a >b >0)的离心率为32,以原点为圆心、椭圆C 的短半轴长为半径的圆与直线x -y +2=0相切.(1) 求椭圆C 的标准方程;(2) 已知点P(0,1),Q(0,2),设M ,N 是椭圆C 上关于y 轴对称的不同两点,直线PM 与QN 相交于点T ,求证:点T 在椭圆C 上.【分析】(1) 利用直线与圆相切求出b 的值,然后利用离心率可求出a 的值,从而求出椭圆方程.(2) 解出两直线的交点,验证满足椭圆方程即可.【解答】(1) 由题意知椭圆C 的短半轴长为圆心到切线的距离,即b =22=2.由于离心率e =ca =32,所以b a =21-⎛⎫ ⎪⎝⎭c a =12,所以a =22, 所以椭圆C 的标准方程为28x +22y =1.(2) 由题意可设M ,N 两点的坐标分别为(x 0,y 0),(-x 0,y 0),则直线PM 的方程为y =00-1y x x +1, ① 直线QN 的方程为y =00-2-y x x +2. ②设点T 的坐标为(x ,y ).联立①②解得x 0=2-3x y ,y 0=3-42-3y y .由于208x +202y =1,所以2182-3⎛⎫ ⎪⎝⎭x y +213-422-3⎛⎫ ⎪⎝⎭y y =1, 整理得28x +2(3-4)2y =(2y -3)2, 所以28x +292y -12y +8=4y 2-12y +9,即28x +22y =1,所以点T 的坐标满足椭圆C 的方程,即点T 在椭圆C 上.【点评】求椭圆标准方程的基本方法是待定系数法,具体过程是先定形,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后再依据条件建立关于a ,b 的方程组.假如焦点位置不确定,要考虑是否有两解,有时为了解题便利,也可把椭圆方程设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )的形式.变式 已知中心在坐标原点O 的椭圆C 经过点A(2,3),且点F(2,0)为其右焦点. (1) 求椭圆C 的方程;(2) 已知动点P 到定点2,0)的距离与点P 到定直线l :x 222,求动点P 的轨迹C'的方程.【分析】本题主要考查椭圆的定义和椭圆的标准方程等基础学问,以及利用直接法和待定系数法求椭圆方程的基本方法.【解答】(1) 依题意,可设椭圆C 的方程为22x a +22y b =1(a >b >0),且可知左焦点为F'(-2,0),从而有22'358=⎧⎨=+=+=⎩c a AF AF ,, 解得24.=⎧⎨=⎩c a ,又a 2=b 2+c 2,所以b 2=12, 故椭圆C 的方程为216x +212y =1.(2) 设点P(x ,y )22(-2)|-22|+x y x 22,整理,得24x +22y =1,所以动点P 的轨迹C'的方程为24x +22y =1.【点评】本题第一问已知焦点即知道了c,再利用椭圆定义先求得2a的值,从而利用椭圆中a,b,c的关系,求得b的值,从而得椭圆方程.本题还可以利用待定系数法设椭圆方程为22xa+22-4ya=1,代入已知点求解,明显没有利用定义来得简洁.求离心率的值或范围例2 (2021·苏州调研)如图,A,B是椭圆C:22xa+22yb=1(a>b>0)的左、右顶点,M是椭圆上异于A,B的任意一点,直线l是椭圆C的右准线. (例2)(1) 若椭圆C的离心率为12,直线l:x=4,求椭圆C的方程;(2) 设直线AM交l于点P,以MP为直径的圆交MB于点Q,若直线PQ恰好经过原点,求椭圆C的离心率.【分析】(1) 依据离心率和准线公式列出方程组进行求解.(2) 若用斜率参数,设直线AM的方程为y=k(x+a),然后解得M,P的坐标求解,则运算量较大;若用点参数,设点M的坐标,然后通过求得点P的坐标求解,则运算量较小,然后,通过A,M,P三点共线,求出点P的坐标,再利用相互垂直的直线的斜率之积为-1建立a,b,c的方程进行求解.【解答】(1) 由题意得2222124⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩caaca b c,,,23=⎧⎪⎨=⎪⎩ab,解得,所以椭圆C的方程为24x+23y=1.(2) 设M(x,y),P2⎛⎫⎪⎝⎭ayc,.由A,M,P三点共线得+yx a=2+yaac,所以y0=2⎛⎫+⎪⎝⎭+ay acx a.由于点M在椭圆上,所以y2=2222(-)b a xa.又MP为直径,所以OP⊥BM,所以kOP·kBM=22()⎛⎫+⎪⎝⎭+acy aca x a·-yx a=222()(-)+y a ca x a=23()-+b a ca=223(-)()-+a c a ca=-1,所以c2+ac-a2=0.所以e2+e-1=0,又0<e<1,解得e=5-1.【点评】本题有两个地方值得留意.一是第(2)问简洁错误利用第(1)问得到的椭圆方程,第(2)问没有了第(1)问的条件,所以不行用第(1)问的结论.二是没有合理选择参数,造成运算错误.如“以MP为直径的圆交MB于点Q,若直线PQ恰好过原点”反映的数量关系即为kOP·kBM=-1,若写出圆的方程求解就繁琐了.变式1 (2021·苏北四市期末)已知椭圆22xa+22yb=1(a>b>0),点A,B1,B2,F依次为其左顶点、下顶点、上顶点和右焦点,若直线AB2与直线B1F的交点恰在椭圆的右准线上,则椭圆的离心率为.【答案】1 2(变式1)【解答】如图,A(-a,0),B1(0,-b),B2(0,b),F(c,0),设点M2⎛⎫⎪⎝⎭Mayc,.由2ABk=kAM,得b a=2+Myaac,所以yM=b1⎛⎫+⎪⎝⎭ac.由1FBk=kFM,得bc=2-Myacc,所以yM=2-⎛⎫⎪⎝⎭b acc c.从而b1⎛⎫+⎪⎝⎭ac=2-⎛⎫⎪⎝⎭b acc c,整理得2e2+e-1=0,解得e=12.变式2 (2021·泰州期末)若双曲线22xa-22yb=1的右焦点到渐近线的距离是其到左顶点距离的一半,则双曲线的离心率e= .【答案】53【解答】由双曲线的性质“焦点到渐近线的距离等于b”,得b=2+a c,所以a2+22+⎛⎫⎪⎝⎭a c=c2,整理得3c2-2ac-5a2=0,所以3e2-2e-5=0,解得e=53.直线与圆锥曲线问题例3 (2021·南京调研)给定椭圆C:22xa+22yb=1(a>b>0),称圆C1:x2+y2=a2+b2为椭圆C的“伴随圆”.已知椭圆C的离心率为32,且经过点(0,1).(1) 求实数a,b的值;(2) 若过点P(0,m)(m>0)的直线l与椭圆C有且只有一个公共点,且l被椭圆C的伴随圆C1所截得的弦长为2,求实数m的值.【分析】(1) 由两个条件可得出两个方程,进而可求出实数a,b的值.(2) 由题意设出直线l 的方程为y=kx+m,由直线与椭圆只有一个公共点可得关于k,m的一个方程,再由直线被圆所截得的弦长,又可得到关于k,m的一个方程,这样可以解出k,m的值.【解答】(1) 记椭圆C的半焦距为c.由题意得b=1,ca=3,a2=c2+b2,解得a=2,b=1.(2) 由(1)知,椭圆C的方程为24x+y2=1,圆C1的方程为x2+y2=5.明显直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+m,即kx-y+m=0.由于直线l与椭圆C有且只有一个公共点,所以方程组2214=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx mxy,(*)有且只有一组解.由(*)得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0, 从而Δ=(8km )2-4(1+4k 2)(4m 2-4)=0, 化简,得m 2=1+4k 2. ①由于直线l 被圆x 2+y 2=5所截得的弦长为22, 所以圆心到直线l 的距离d =5-2=3.即2||1+m k =3. ② 由①②解得k 2=2,m 2=9. 由于m >0,所以m =3.变式 (2021·泰州二模)如图,在平面直角坐标系x O y 中,椭圆E :22x a +22y b =1(a >b >0)的左顶点为A ,与x 轴平行的直线与椭圆E 交于B ,C 两点,过B ,C 两点且分别与直线AB ,AC 垂直的直线相交于点D.已知椭圆E 的离心率为53,右焦点到右准线的距离为455.(变式)(1) 求椭圆E 的标准方程;(2) 求证:点D 在一条定直线上运动,并求出该直线的方程; (3) 求△BCD面积的最大值.【解答】(1) 由题意得ca =253a c ,-c =55,解得a =3,c 5b 22-a c ,所以椭圆E 的标准方程为29x +24y =1.(2) 设B(x 0,y 0),C(-x 0,y 0).明显直线AB ,AC ,BD ,CD 的斜率都存在,设为k 1,k 2,k 3,k 4,则k 1=003+y x ,k 2=00-3+y x ,k 3=-003+x y ,k 4=00-3x y ,所以直线BD ,CD 的方程为y =-003+x y ·(x -x 0)+y 0,y =00-3x y (x +x 0)+y 0, 消去y ,得-003+x y (x -x 0)+y 0=00-3x y ·(x +x 0)+y 0,化简得x =3,所以点D 在定直线x =3上运动.(3) 由(2)得点D 的纵坐标为y D =00-3x y ·(3+x 0)+y 0=200-9x y +y 0. 又209x +204y =1,所以20x -9=-2094y ,则y D =2009-4y y +y 0=-54y 0,所以点D 到直线BC 的距离h =|y D -y 0|=005--4y y =94|y 0|.将y =y 0代入29x +24y =1,得x 201-4y 所以S △BCD =12BC·h=12201-4y 94|y 0| 20271-24y ·12|y 0|≤272·22001-442+y y =274,当且仅当1-204y =204y ,即y 02y 02时,△BCD面积取最大值为274.1. (2021·苏锡常镇宿一调)双曲线x2-22y=1的离心率为.【答案】3【解析】由标准方程可得a2=1,b2=2,所以c2=3,所以e=ca =3.2. (2021·苏锡常镇二调)已知双曲线22xa-22yb=1(a,b>0)的离心率等于2,它的焦点到渐近线的距离等于1,则该双曲线的方程为. 【答案】3x2-y2=1【解析】由题意得,双曲线的渐近线方程为y=±ba x,故焦点到渐近线的距离为d=22||+bca b=|b|=1,即b2=1.又由于ca=2,故c2=a2+b2=4a2,所以a2=13,故所求双曲线的方程为3x2-y2=1.3. (2021·南京、盐城、徐州二模)在平面直角坐标系x O y中,已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,定点A(22,0),若射线FA与抛物线C相交于点M,与抛物线C的准线相交于点N,则FM∶MN=.【答案】13【解析】方法一:由题意得F(0,1),所以直线AF的方程为22x+1y=1,将它与抛物线的方程联立,解得2-2212.2⎧=⎧=⎪⎪⎨⎨==⎪⎩⎪⎩xxyy,,或依题意知交点在第一象限,故取M122⎛⎫⎪⎝⎭,.准线方程为y=-1,故易求得点N(42,-1),所以由三角形相像性质得FMMN=11-21-(-1)2=13.(第3题)方法二:如图,设点M到准线的距离为MB,则依据条件得FMMB=1.又由于F(0,1),所以直线FA的斜率为k=1-22=-24,从而sin∠ANB=218=13,即MBMN=13,所以FMMN=13.4. (2021·扬州期末)如图,A,B,C是椭圆M:22xa+22yb=1(a>b>0)上的三点,其中点A是椭圆的右顶点,BC过椭圆M的中心,且满足AC⊥BC,BC=2AC.(第4题)(1) 求椭圆M的离心率;(2) 若y轴被△ABC的外接圆所截得的弦长为9,求椭圆M的方程.【解答】(1) 由于BC过椭圆M的中心,所以BC=2OC=2OB.又由于AC⊥BC,BC=2AC,所以△OAC是以角C 为直角的等腰直角三角形,则A(a ,0),C -22⎛⎫ ⎪⎝⎭a a ,,B -22⎛⎫ ⎪⎝⎭a a ,, 所以222⎛⎫ ⎪⎝⎭a a +22-2⎛⎫⎪⎝⎭a b =1,则a 2=3b 2, 所以c 2=2b 2,e =63, 所以椭圆M 的离心率为63.(2) △ABC的外接圆圆心为AB 的中点P 44⎛⎫ ⎪⎝⎭a a ,,半径为104a ,则△ABC的外接圆为2-4⎛⎫ ⎪⎝⎭a x +2-4⎛⎫ ⎪⎝⎭a y =58a 2.令x =0,得y =a 或y =-2a, 所以a --2⎛⎫ ⎪⎝⎭a =9,解得a =6.所以所求椭圆M 的方程为236x +212y =1.【融会贯穿】完善提高 融会贯穿典例 如图,在平面直角坐标系x O y 中,已知A ,B ,C 是椭圆22x a +22y b =1(a >b >0)上不同的三点,且A32322⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,B(-3,-3),点C 在第三象限,线段BC 的中点在直线OA 上.(典例)(1) 求椭圆的标准方程; (2) 求点C 的坐标;(3) 设动点P(异于点A ,B ,C)在椭圆上,且直线PB ,PC 分别交直线OA 于点M ,N ,求证:OM ·ON 为定值,并求该定值.【思维引导】【规范解答】(1) 由已知,得222218912991⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩a b a b ,,解得2227272⎧=⎪⎨=⎪⎩a b ,,…………………………………………………………………………2分所以椭圆的标准方程为227x+2272y=1……………………………………………………3分(2) 设点C(m,n)(m<0,n<0),则BC的中点为-3-322⎛⎫ ⎪⎝⎭m n,.由已知可得直线OA的方程为x-2y=0,从而m=2n-3. ①又由于点C在椭圆上,所以m2+2n2=27. ②由①②,解得n=3(舍去)或n=-1,从而m=-5 ……………………………………5分所以点C的坐标为(-5,-1)…………………………………………………………6分(3) 设P(x0,y0),M(2y1,y1),N(2y2,y2).由于P,B,M三点共线,所以11323++yy=33++yx,整理得y1=00003(-)-2-3y xx y………………8分由于P,C,N三点共线,所以22125++yy=15++yx,整理得y2=00005--23+y xx y……………10分由于点P在椭圆上,所以2x+22y=27,即2x=27-22y,从而y1y2=2200002200003(5-6)4-4-9++x y x yx y x y=200020003(3-627)2-418++y x yy x y=3×32=92,……………………………………………………………14分所以OM·ON=5y1y2=452,…………………………………………………………15分所以OM·ON为定值,且定值为452………………………………………………16分【精要点评】此题考查了椭圆的一些性质,结合了动点问题和向量,运用解析法可以解决这道题目,本身难度并不高,计算量也不是很大.论证椭圆性质问题往往接受如下的命题思路:由于椭圆可以由圆经过仿射变换得到,依据仿射变换前后长度比值不变原理,所以圆中的结论在椭圆中同样成立.如图,在圆O中,B,C为圆上的两个定点,BC中点为Q,直线QO交圆O于点A,且P(异于A,B,C)为圆O上的动点,BP,CP分别交直线QO于N,M两点. 依据△ONP∽△OPM,明显有OM·ON=OA2为定值.变式如图,已知P(x1,y1),Q(x2,y2)为椭圆C:22xa+22yb=1(a>b>0)上的任意两点,直线PQ 与x轴交于点M,点R与点P关于x轴对称,直线QR与x轴交于点N.(变式)(1) 试用x1,x2,y1,y2表示点M和点N的横坐标;(2) 求证:OM·ON为定值.【解答】(1) 由题知直线PQ:(y2-y1)(x-x1)-(x2-x1)(y-y1)=0,即(y2-y1)x-(x2-x1)y-(x1y2-x2y1)=0.令y=0,则xM=122121--x y x yy y.又R(x1,-y1),所以直线QR:(y2+y1)(x-x1)-(x2-x1)(y+y1)=0,即(y2+y1)x-(x2-x1)y-(x1y2+x2y1)=0,令y=0,则xN=122121++x y x yy y.(2) 由(1)可得OM ·ON=122121--x y x yy y·122121++x y x yy y=222212212221--x y x yy y=22222212212222211--1--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭y ya y a yb by y=a2,为定值.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》中的练习第29-30页.【课后检测】第2讲圆锥曲线一、填空题1. (2021·常州期末)已知双曲线ax2-4y2=1的离心率为3,那么实数a的值为.2. (2021·苏州调查)已知双曲线2xm-25y=1的右焦点与抛物线y2=12x的焦点相同,则此双曲线的渐近线方程为.3. (2022·苏中三市、连云港、淮安二调)若在平面直角坐标系x O y中,双曲线C的离心率为2,且过点(1,2),则双曲线C的标准方程为.4. 若抛物线x=1m y2的准线与双曲线212x-24y=1的右准线重合,则实数m的值是.5. (2022·辽宁卷)已知椭圆C:29x+24y=1,点M与椭圆C的焦点不重合.若点M关于椭圆C的焦点的对称点分别为点A,B,线段MN的中点在椭圆C上,则AN+BN= .6. 如图,已知A,B,C是椭圆22xa+22yb=1(a>b>0)上的三点,其中点A的坐标为(23,0),BC过椭圆的中心,且AC·BC=0,|BC|=2|AC|,那么椭圆的标准方程为.(第6题)7. (2021·盐城中学)设椭圆22xm+22yn=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的短轴长为.8. (2021·丹阳中学)设A,B分别是椭圆22xa+22yb=1(a>b>0)的左、右顶点,点P是椭圆C上且异于A,B的一点,若直线AP与BP的斜率之积为-13,则椭圆C的离心率为.二、解答题9. (2022·南京、淮安三模)已知椭圆C:22xa+22yb=1(a>b>0)过点P(-1,-1),c为椭圆的半焦距,且c2b.过点P作两条相互垂直的直线l1,l2与椭圆C分别交于另两点M,N.(1) 求椭圆C的方程;(2) 若直线l1的斜率为-1,求△PMN的面积.10. (2021·赣榆中学)如图,椭圆长轴端点为A,B,O为椭圆中心,F 为椭圆的右焦点,且AF ·FB=1,|OF|=1.(1) 求椭圆的标准方程.(2) 记椭圆的上顶点为M,直线l交椭圆于P,Q两点,问:是否存在直线l,使得点F恰为△PQM的垂心?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.(第10题)11. 如图,椭圆C:22xa+22yb=1(a>b>0)的一个焦点为F(1,0),且过点622⎛⎫⎪⎪⎝⎭,.(1) 求椭圆C的方程;(2) 已知A,B为椭圆上的点,且直线AB垂直于x轴,直线l:x=4与x轴交于点N,直线AF与BN交于点M,求证:点M恒在椭圆C上.(第11题) 【课后检测答案】第2讲圆锥曲线1. 8 【解析】将双曲线方程ax2-4y2=1化成标准式可得21xa-214y=1,所以c2=1a+14.又由于e2=1141+aa=1+4a=3,所以a=8.2. y=±5x【解析】5+m,所以m=4.而双曲线的渐近线方程为y=5m x,即y=±52x.3. y2-x2=1 【解析】由于双曲线的离心率e2.设双曲线方程为x2-y2=m,则由点(12)在双曲线上得1-2=m=-1,故所求的双曲线方程为y2-x2=1.4. -12 【解析】212x-24y=1的右准线为x=2ac=124=3,所以抛物线y2=mx的开口向左,-4m=3,解得m=-12.5. 12 【解析】取MN的中点为G,点G在椭圆C上.设点M关于椭圆C的焦点F1的对称点为A,点M关于椭圆C的焦点F2的对称点为B,则有GF1=12AN,GF2=12BN,所以AN+BN=2(GF1+GF2)=4a=12.6. 212x +24y =1 【解析】由于|BC |=2|AC |,直线BC 过点(0,0),则|OC |=|AC |.又由于AC ·BC =0,所以∠OCA=90°,即又由于a,所以椭圆方程为212x +22y b =1,把点C 的坐标代入上式,得b 2=4,所以椭圆的方程为212x +24y =1.7.【解析】由题意可知,抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),所以c =2,由于离心率为12,所以a =4,所以b8. 3 【解析】由题意知A(-a ,0),B(a ,0),取P(0,b ),则k AP ·k BP =b a ×-⎛⎫ ⎪⎝⎭b a =-13,故a 2=3b 2,所以e 2=222-a b a =23,即e=.9. (1) 由条件得21a +21b =1,且c 2=2b 2,所以a 2=3b 2,解得b 2=43,a 2=4, 所以椭圆的方程为24x +234y =1. (2) 设直线l 1的方程为y +1=k (x +1),联立22-134=+⎧⎨+=⎩y kx k x y ,,消去y ,得(1+3k 2)x 2+6k (k -1)x +3(k -1)2-4=0. 由于点P 的坐标为(-1,-1),解得M 2222-36132-11313⎛⎫+++ ⎪++⎝⎭k k k k k k ,. 当k ≠0时,用-1k 代替k ,得N 2222-6-3--2333⎛⎫+ ⎪++⎝⎭k k k k k k ,.将k =-1代入,得M(-2,0),N(1,1). 由于P(-1,-1), 所以,,所以△PMN的面积为12=2.10. (1) 设椭圆方程为22x a +22y b =1(a >b >0),则c =1. 又由于AF ·FB =1, 即(a +c )(a -c )=1=a 2-c 2,所以a 2=2,故椭圆方程为22x +y 2=1.(2) 假设存在直线l 交椭圆于P ,Q 两点,且F 恰为△PQM的垂心, 则设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),由于M(0,1),F(1,0),故k PQ =1, 于是可设直线l 的方程为y =x +m ,联立2222=+⎧⎨+=⎩y x m x y ,,得3x 2+4mx +2m 2-2=0. 由于MP ·FQ =0=x 1(x 2-1)+y 2(y 1-1), 又y i =x i +m (i =1,2),得x 1(x 2-1)+(x 2+m )(x 1+m -1)=0,即2x 1x 2+(x 1+x 2)(m -1)+m 2-m =0.由韦达定理得2·22-23m -43m(m -1)+m 2-m =0,解得m =-43或m =1(舍去). 经检验m =-43符合条件,所以直线l 的方程为y =x -43.11. (1) 由题意得2222212312-=⎧⎪⎪+=⎨⎪=⎪⎩c a b a b c ,,,解得a 2=4,b 2=3, 故椭圆C 的方程为24x +23y =1.(2) 由于F(1,0),N(4,0).设A(m ,n ),M(x 0,y 0),则B(m ,-n ),n ≠0,则直线AF 的方程为y =-1nm (x -1), 直线BN 的方程为y =4-nm (x -4),解得点M 的坐标为5-832-52-5⎛⎫⎪⎝⎭m n m m ,. 代入椭圆方程中,得204x +203y =25-82-54⎛⎫ ⎪⎝⎭m m +232-53⎛⎫⎪⎝⎭n m =222(5-8)124(2-5)+m n m . 由24m +23n =1,得n 2=321-4⎛⎫ ⎪⎝⎭m ,代入上式得204x +23y =1.所以点M 恒在椭圆C 上.。
解析几何一.复习目标:1. 能正确导出由一点和斜率确定的直线的点斜式方程;从直线的点斜式方程出发推导出直线方程的其他形式,斜截式、两点式、截距式;能根据已知条件,熟练地选择恰当的方程形式写出直线的方程,熟练地进行直线方程的不同形式之间的转化,能利用直线的方程来研究与直线有关的问题了.2.能正确画出二元一次不等式(组)表示的平面区域,知道线性规划的意义,知道线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念,能正确地利用图解法解决线性规划问题,并用之解决简单的实际问题,了解线性规划方法在数学方面的应用;会用线性规划方法解决一些实际问题.3. 理解“曲线的方程”、“方程的曲线”的意义,了解解析几何的基本思想,掌握求曲线的方程的方法.4.掌握圆的标准方程:222)()(r b y a x =-+-(r >0),明确方程中各字母的几何意义,能根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程,能从圆的标准方程中熟练地求出圆心坐标和半径,掌握圆的一般方程:022=++++F Ey Dx y x ,知道该方程表示圆的充要条件并正确地进行一般方程和标准方程的互化,能根据条件,用待定系数法求出圆的方程,理解圆的参数方程cos sin x r y r θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),明确各字母的意义,掌握直线与圆的位置关系的判定方法.5.正确理解椭圆、双曲线和抛物线的定义,明确焦点、焦距的概念;能根据椭圆、双曲线和抛物线的定义推导它们的标准方程;记住椭圆、双曲线和抛物线的各种标准方程;能根据条件,求出椭圆、双曲线和抛物线的标准方程;掌握椭圆、双曲线和抛物线的几何性质:范围、对称性、顶点、离心率、准线(双曲线的渐近线)等,从而能迅速、正确地画出椭圆、双曲线和抛物线;掌握a 、b 、c 、p 、e 之间的关系及相应的几何意义;利用椭圆、双曲线和抛物线的几何性质,确定椭圆、双曲线和抛物线的标准方程,并解决简单问题;理解椭圆、双曲线和抛物线的参数方程,并掌握它的应用;掌握直线与椭圆、双曲线和抛物线位置关系的判定方法. 二.考试要求:(一)直线和圆的方程1.理解直线的斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握直线方程的点斜式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程。
第2讲 圆锥曲线
A 组 基础达标
1. (2019·武汉调研)已知双曲线x 24 -y 2
b 2 =1(b >0)的渐近线方程为3 x ±y =0,那么b =________.
2. (2019·厦门质检)若抛物线x 2=ay 的焦点到准线的距离为1,则a =________.
3. 已知椭圆x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的离心率为53
,椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为12,那么椭圆的短轴长为________.
4. (2019·南方凤凰台密题)已知双曲线C :x 2a 2 -y 2
b
2 =1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线l :4x -3y +10=0垂直,且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=-40x 的准线上,那么双曲线的方程为____________.
5. 若双曲线M 的焦点是F 1,F 2,且双曲线M 上存在一点P ,使得△PF 1F 2是有一个内角为2π3
的等腰三角形,则双曲线M 的离心率是________.
6. (2019·全国卷)设F 1,F 2为椭圆C :x 236 +y 2
20
=1的两个焦点,M 为椭圆C 上一点且在第一象限.若△MF 1F 2为等腰三角形,则点M 的坐标为________.
7. (2019·百校大联考)已知双曲线的两个焦点分别为F 1,F 2,若以F 1F 2为边作正方形F 1F 2MN ,且此双曲线恰好经过边F 1N 和F 2M 的中点,则此双曲线的离心率为________.
8. (2019·郑州三测)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2 -y 2
b
2 =1(a >0,b >0)的左、右焦点,若双曲线上存在点P 满足 PF 1·PF 2=-a 2,则双曲线离心率的取值范围为________.
9. (2019·苏州最后一卷)已知椭圆C :x 2a 2 +y 2
b
2 =1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为12
,P 是椭圆C 上的一个动点,且△PF 1F 2面积的最大值为3 . (1) 求椭圆C 的方程;
(2) 设斜率不为零的直线PF 2与椭圆C 的另一个交点为Q ,且PQ 的垂直平分线交y 轴
于点T ⎝⎛⎭
⎫0,18 ,求直线PQ 的斜率.
B 组 能力提升
1. (2019·南方凤凰台密题)已知双曲线C :x 2a 2 -y 2
b 2 =1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,过点F 2作x 轴的垂线交双曲线于点P ,若PF 1=3 OP ,则双曲线C 的离心率为________.
2. (2019·苏州最后一卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A ,F 分别为椭圆C :x 2a 2 +y 2
b 2 =1(a >b >0)的右顶点和右焦点,过坐标原点O 的直线交椭圆C 于P ,Q 两点,线段AP 的中点为M .若Q ,F ,M 三点共线,则椭圆C 的离心率为________.
3. (2019·泰州中学)如图,椭圆M :x 2a 2 +y 2
b 2 =1(a >0,b >0)的两个顶点为A (a ,0),B (0,b ),过A ,B 分别作AB 的垂线交椭圆M 于D ,C 两点(不同于顶点),若BC =3AD ,则椭圆M 的离心率为________.
(第3题)
4. (2019·南通四模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2 +y 2
b 2 =1(a >b >0)经过点(0,-3 ),点F 是椭圆C 的右焦点,点F 到左顶点的距离和到右准线的距离相等,过点F 的直线l 交椭圆C 于M ,N 两点.
(1) 求椭圆C 的标准方程;
(2) 当MF =2FN 时,求直线l 的方程.
(第4题)
5. (2019·曲塘中学)已知椭圆x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的离心率为63
,以椭圆的两个焦点与一个短轴端点为顶点的三角形的面积为22 .
(1) 求椭圆的方程;
(2) 如图,斜率为k 的直线l 过椭圆的右焦点F ,且与椭圆交于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆截直线x =1所得的弦的长度为5 ,求直线l 的方程.
(第5题)。