全国通用版2019版高考数学总复习专题七解析几何7.2圆锥曲线的标准方程与性质课件理
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圆锥曲线的方程与性质总结1.椭圆(1)椭圆概念平面内与两个定点1F 、2F 的距离的和等于常数2a (大于21||F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离2c 叫椭圆的焦距。
若M 为椭圆上任意一点,则有21||||2MF MF a +=。
椭圆的标准方程为:22221x y a b +=(0a b >>)(焦点在x 轴上)或12222=+bx a y (0a b >>)(焦点在y 轴上)。
注:①以上方程中,a b 的大小0a b >>,其中222b ac =-;②在22221x y a b +=和22221y x a b +=两个方程中都有0a b >>的条件,要分清焦点的位置,只要看2x 和2y 的分母的大小。
例如椭圆221x y m n+=(0m >,0n >,m n ≠)当m n >时表示焦点在x 轴上的椭圆;当m n <时表示焦点在y 轴上的椭圆。
(2)椭圆的性质①范围:由标准方程22221x y a b+=知||x a ≤,||y b ≤,说明椭圆位于直线x a =±,y b =±所围成的矩形里;②对称性:在曲线方程里,若以y -代替y 方程不变,所以若点(,)x y 在曲线上时,点(,)x y -也在曲线上,所以曲线关于x 轴对称,同理,以x -代替x 方程不变,则曲线关于y 轴对称。
若同时以x -代替x ,y -代替y 方程也不变,则曲线关于原点对称。
所以,椭圆关于x 轴、y 轴和原点对称。
这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心;③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x 轴、y 轴的交点坐标。
在椭圆的标准方程中,令0x =,得y b =±,则1(0,)B b -,2(0,)B b 是椭圆与y 轴的两个交点。
同理令0y =得x a =±,即1(,0)A a -,2(,0)A a 是椭圆与x 轴的两个交点。
第十六单元圆锥曲线的概念与几何性质考点一椭圆的标准方程和几何性质1.(2017年全国Ⅰ卷)设A,B是椭圆C:+=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,]∪[9,+∞)C.(0,1]∪[4,+∞)D.(0,]∪[4,+∞)【解析】当0<m<3时,焦点在x轴上,要使C上存在点M满足∠AMB=120°,则≥tan 60°=,即≥,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≥tan 60°=,即≥,解得m≥9.故m的取值范围为(0,1]∪[9,+∞).故选A.【答案】A2.(2014年大纲卷)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为().A.+=1B.+y2=1C.+=1D.+=1【解析】因为△AF1B的周长为4,所以|AF1|+|AB|+|BF1|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=4,所以a=.又因为椭圆的离心率e==,所以c=1,所以b2=a2-c2=3-1=2,所以椭圆C的方程为+=1,故选A.【答案】A3.(2013年全国Ⅱ卷)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为().A. B. C. D.【解析】(法一)由题意可设|PF2|=m,结合条件可知|PF1|=2m,|F1F2|=m,故离心率==.e===+(法二)由PF2⊥F1F2可知点P的横坐标为c,将x=c代入椭圆方程可解得y=±,所以|PF2|=.又由∠PF1F2=30°可得|F1F2|=|PF2|,故2c=·,变形可得(a2-c2)=2ac,等式两边同除以a2,得(1-e2)=2e,解得e=或e=-(舍去).【答案】D4.(2017年全国Ⅲ卷)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,则C的离心率为().A.B. C. D.【解析】由题意知以A1A2为直径的圆的圆心坐标为(0,0),半径为a.∵直线bx-ay+2ab=0与圆相切,∴圆心到直线的距离d==a,解得a=b,∴=,∴e==-== =.故选A.【答案】A考点二双曲线的标准方程和几何性质5.(2016年全国Ⅰ卷)已知方程--=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是().A.(-1,3)B.(-1,)C.(0,3)D.(0,)【解析】若已知方程表示双曲线,则(m2+n)(3m2-n)>0,解得-m2<n<3m2.又4=4m2,所以m2=1,所以-1<n<3.【答案】A6.(2017年全国Ⅲ卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为().A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1【解析】因为双曲线C的渐近线方程为y=±x,所以=.又因为椭圆与双曲线的焦点为(±3,0),即c=3,且c2=a2+b2,所以a2=4,b2=5,故双曲线C的方程为-=1.【答案】B7.(2017年全国Ⅱ卷)若双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x-2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为().A.2B.C.D.【解析】根据双曲线的对称性,可取渐近线为y=x,即bx-ay=0.由题意,知圆心(2,0)到渐近线的距离d=-=,即==,所以-=3,解得c2=4a2.所以e2=4,e=2.【答案】A8.(2015年全国Ⅰ卷)已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点.若·<0,则y0的取值范围是().A.-,B.-,C.-,D.-,【解析】由题意不妨取F1(-,0),F2(,0),所以=(--x0,-y0),=(-x0,-y0),所以·=+-3<0.又点M在曲线C上,所以有-=1,即=2+2,代入上式得<,所以-<y0<,故选A.【答案】A9.(2017年全国Ⅰ卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若∠MAN=60°,则C的离心率为.【解析】如图,由题意知点A(a,0),双曲线的一条渐近线l的方程为y=x,即bx-ay=0,∴点A到l的距离d=.又∠MAN=60°,MA=NA=b,∴△MAN为等边三角形,∴d=MA=b,即=b,∴a2=3b2,∴e===.【答案】考点三抛物线的标准方程和几何性质10.(2013年全国Ⅱ卷)设抛物线C:y2=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.y2=4x或y2=8xB.y2=2x或y2=8xC.y2=4x或y2=16xD.y2=2x或y2=16x【解析】由已知得抛物线的焦点为F,0,设点A(0,2),抛物线上点M(x0,y0),则=,-2,=,-2.由已知得·=0,即-8y0+16=0,解得y0=4,所以M,4.由|MF|=5得-=5,又p>0,解得p=2或p=8,故选C.【答案】C11.(2014年全国Ⅰ卷)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=4,则|QF|=().A. B. C.3 D.2【解析】过点Q作QQ'⊥l交l于点Q',因为=4,所以 PQ ∶ PF =3∶4.又焦点F到准线l的距离为4,所以|QF|=|QQ'|=3.故选C.【答案】C12.(2014年全国Ⅱ卷)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为().A. B. C. D.【解析】易知抛物线中p=,焦点F,0,直线AB的斜率k=,故直线AB的方程为y=-,代入抛物线方程y2=3x,整理得x2-x+=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=.由抛物线的定义可得弦长|AB|=x1+x2+p=+=12,又原点O到直线AB的距离d=·sin 30°=,所以△OAB的面积S=|AB|·d=.【答案】D13.(2017年全国Ⅱ卷)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN 的中点,则|FN|= .【解析】如图,不妨设点M位于第一象限内,抛物线C的准线交x轴于点A,过点M作准线的垂线,垂足为点B,交y轴于点P,∴PM∥OF.由题意知,F(2,0),|FO|=|AO|=2.∵M为FN的中点,PM∥OF,∴ MP =|FO|=1.又|BP|=|AO|=2,∴ MB = MP + BP =3.由抛物线的定义知|MF|=|MB|=3,故|FN|=2|MF|=6.【答案】6高频考点:圆锥曲线的定义与标准方程;圆锥曲线的几何性质(包括范围、对称性、顶点、离心率、渐近线、准线等).命题特点:从考查题型看,一般是一道选择题或解答题,从考查分值看,在5分~12分之间;从涉及的知识点上讲,常与平面几何、直线方程、圆、平面向量、函数最值、方程、不等式等知识相联系.§16.1椭圆一椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的等于常数2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫作椭圆的,两焦点间的距离叫作椭圆的.二椭圆的标准方程及其简单几何性质|x|≤a,|y|≤b|x|≤b,|y|≤a☞左学右考判断下列结论是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”.(1)若动点P到两定点A(0,-2),B(0,2)的距离之和为4,则点P的轨迹是椭圆.()(2)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)表示的曲线是椭圆.()(3)若P为椭圆+=1(a>b>0)上的任意一点,则|OP|的最小值为b.()(4)若P为椭圆上任意一点,F为其焦点,则|PF|∈[a-c,a+c].()(5)+=1(a>b>0)与+=1(a>b>0)的焦距相等.()年浙江卷)椭圆+=1的离心率是().A. B.C. D.已知△ABC的顶点B,C在椭圆+y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是().A.2B.6C.4D.12三点P(x0,y0)和椭圆的关系1.点P(x0,y0)在椭圆内⇔+<1.2.点P(x0,y0)在椭圆上⇔+=1.3.点P(x0,y0)在椭圆外⇔+>1.四离心率e与a、b的关系e2==-=1-⇒=.五求椭圆标准方程的两种方法1.定义法:根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,再结合焦点位置写出椭圆方程.2.待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a,b;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x轴上和在y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是().A.(0,+∞)B.(0,2)C.(1,+∞)D.(0,1)已知点P是椭圆+=1上y轴右侧的一点,且以点P及焦点F1,F2为顶点的三角形的面积等于1,求点P 的坐标.知识清单一、和焦点焦距二、+=1(a>b>0)+=1(a>b>0)2a 2b (±c,0)(0,±c)(0,1)基础训练1.【答案】(1)×(2 √(3 √(4 √(5 √2.【解析】e==,故选B.【答案】B3.【解析】由椭圆的定义知,|BA|+|BF|=|CA|+|CF|=2a(F是椭圆的另一个焦点),∴△ABC的周长为4a=4.故选C.【答案】C4.【解析】将x2+ky2=2化为+=1,又方程表示焦点在y轴上的椭圆,则>2,解得0<k<1,故选D.【答案】D5.【解析】设P(x,y),由题意知c2=a2-b2=5-4=1,所以c=1,则F1(-1,0),F2(1,0).由题意可得点P到x轴的距离为1,所以y=±1,把y=±1代入+=1,得x=±.又x>0,所以x=,所以点P的坐标为,1或,-1.题型一椭圆的定义及应用【例1】(2015年重庆卷改编)如图,椭圆+=1(a>b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,若|PF1|=2+,|PF2|=2-,且PQ⊥PF1,求椭圆的标准方程.【解析】由椭圆的定义,得2a=|PF1|+|PF2|=4,故a=2.设椭圆的半焦距为c,由已知PF1⊥PF2,得2c=|F1F2|==2,即c=,从而b=1.故所求椭圆的标准方程为+y2=1.【变式训练1】已知椭圆+=1的左,右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,且∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为.【解析】设|PF1|=m,|PF2|=n,由椭圆的定义,知m+n=2a=8,|F1F2|=2c=2=2.在△F1PF2中,cos∠F1PF2=-=(-2-2 =,解得mn=12,△=mn sin 60°=3.【答案】3题型二求椭圆的标准方程【例2】根据下列条件,求椭圆的标准方程:(1)中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过P,,Q两点;(2)过点(,-),且与椭圆+=1有相同的焦点;(3)中心在原点,焦点在坐标轴上,椭圆过点(3,0),离心率e=.【解析】(1)设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),则解得所以所求椭圆的标准方程为5x2+4y2=1,即+=1.(2)(法一)椭圆+=1的焦点为(0,-4),(0,4),即c=4.由椭圆的定义知,2a=(-0 +(-0 -4 ,解得a=2.由c2=a2-b2可得b2=4.所以所求椭圆的标准方程为+=1.(法二)设所求椭圆的标准方程为+=1(k<9),将点(,-)的坐标代入可得(-+(=1,解得k=5(k=21舍去),所以椭圆的标准方程为+=1.(3)当椭圆焦点在x轴上时,a=3,e==,所以c=,b2=a2-c2=3,故椭圆的标准方程为+=1;当椭圆的焦点在y轴上时,同理可得椭圆的标准方程为+=1.综上所述,椭圆的标准方程为+=1或+=1.【变式训练2】(1)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+=0相切,则椭圆C的方程为().A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1(2)椭圆+=1(a>b>0)上的一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点F1,A是椭圆与x轴正半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP,|F1A|=+,则椭圆的方程为.【解析】(1)由题意知e==,所以e2==-=,即a2=b2.以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆的方程为x2+y2=b2,由题意可知b==,所以a2=4,b2=3.故椭圆C的方程为+=1,故选C.(2)设F1(-c,0),由已知,得PF1的方程为x=-c,代入椭圆方程,得P-,.又AB∥OP,所以k OP=k AB,即-=-,所以b=c,a=c,|F1A|=a+c=(+1)c=+,得c=,所以b=,a=,故椭圆的方程为+=1.【答案】(1)C(2)+=1题型三求椭圆离心率的值或取值范围【例3】(1)(2016年江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆+=1(a>b>0)的右焦点,直线y=与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是.(2)(2015年福建卷)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为M,直线l:3x-4y=0交椭圆E于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l的距离不小于,则椭圆E的离心率的取值范围是().A. B.C.,1D.,1【解析】(1)由,得B-,,C,.由F(c,0),得=--,,=-,.又因为∠BFC=90°,所以·=0,化简可得2a2=3c2,即e2==,故e=.(2)设左焦点为F1,连接AF1,BF1,则四边形BF1AF是平行四边形,故|AF1|=|BF1|,所以|AF|+|AF1|=4=2a,所以a=2.设M(0,b),则≥,故b≥1.所以a2-c2≥1,所以0<c2≤3,解得0<c≤,所以椭圆E的离心率的取值范围为.【答案】(1)(2)A【变式训练3】(1)(2017遂宁一诊)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点为F,该椭圆上有一点A,满足△OAF是等边三角形(O为坐标原点),则椭圆的离心率是().A.-1B.2-C.-1D.2-(2)(2017东北百校大联考)如图,椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴上,A1,A2,B1,B2为椭圆的顶点,F2为右焦点,延长B1F2与A2B2交于点P,若∠B1PB2为钝角,则该椭圆的离心率的取值范围是.【解析】(1)不妨设F1,F2为椭圆的左,右焦点,点A在第一象限内,则由题意,|OA|=|F1F2|,所以△F1AF2是直角三角形,|AF2|=c,所以|AF1|=c,2a=c+c,所以==-1,故选A.(2)设B1(0,-b),B2(0,b),F2(c,0),A2(a,0),则=(a,-b),=(-c,-b).因为∠B1PB2为钝角,所以与的夹角为锐角,所以·=-ac+b2>0,即a2-c2-ac>0.两边同时除以a2并化简得e2+e-1<0,解得--1<e<-1,又0<e<1,所以0<e<-1.【答案】(1)A(2)-1方法与椭圆有关的范围问题求解策略解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面:(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围.(2)利用已知参数的取值范围,求新参数的取值范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系.(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围.(4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围.(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.【突破训练】(1)(2017贵阳摸底)已知椭圆C:+=1的左,右顶点分别为A1,A2,点P在C上且直线PA2的斜率的取值范围是[-2,-1],则直线PA1的斜率的取值范围是().A.,B.,C.,1D.,1(2)设F1,F2分别是椭圆+=1的左,右焦点,P为椭圆上任意一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|+|PF1|的最大值为.【解析】(1)(法一)设P(x,y),直线PA1,PA2的斜率分别为k1,k2,易知A1(-2,0),A2(2,0),则有k1k2=·-2=-4=-4=-.因为-2≤k2≤-1,所以k1>0且-2≤-≤-1,即1≤≤2,解得≤k1≤.故选B.(法二)设直线PA2的斜率为k2,令k2=-1,则直线PA2的方程为y=-(x-2),代入椭圆方程并整理得7x2-16x+4=0,解得x1=2,x2=,从而可得点P的坐标为,,于是直线PA1的斜率k1=-0=.同理,令k2=-2,可得k1=.结合选项知,B正确.(2)|PF1|+|PF2|=10,|PF1|=10-|PF2|,|PM|+|PF1|=10+|PM|-|PF2|,易知点M在椭圆外,连接MF2并延长交椭圆于点P(图略),此时|PM|-|PF2|取最大值|MF2|,故|PM|+|PF1|的最大值为10+|MF2|=10+(6-3 =15.【答案】(1)B(2)151.(2017四川遂宁模拟)椭圆+=1的焦距为2,则m的值是().A.6或2B.5C.1或9D.3或5【解析】由题意得c=1,当椭圆的焦点在x轴上时,由m-4=1,解得m=5;当椭圆的焦点在y轴上时,由4-m=1,解得m=3.所以m的值是3或5,故选D.【答案】D2.(2017长春外国语学校期末)椭圆+与椭圆+=1(0<k<9)的关系为().A.有相等的长轴、短轴B.有相等的焦距C.有相同的焦点D.x,y有相同的取值范围【解析】∵0<k<9,∴0<9-k<9,16<25-k<25,∴25-k-(9-k)=16,∴两个椭圆有相等的焦距.故选B.【答案】B3.(2017南昌模拟)已知圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,若动圆在圆C1内部且和圆C1相内切,和圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为().A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1【解析】设圆M的半径为r,由题意可知,|MC1|+|MC2|=(13-r)+(3+r)=16>|C1C2|=8,∴圆心M的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆,且2a=16,2c=8,∴b2=64-16=48,∴动圆圆心M的轨迹方程为+=1.【答案】D4.(2017宁德联考)已知A,B为椭圆E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则椭圆E的离心率为().A. B. C. D.【解析】由题意可知,M为椭圆短轴上的顶点,且∠AMB=120°,所以∠AMO=60°,=tan 60°=,a=b,所以c2=a2-b2=a2,所以e==.【答案】D5.(2017辽宁五校联考)椭圆M:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,P为椭圆M上任意一点,且||·||的最大值的取值范围是[2c2,3c2],其中c=-,则椭圆M的离心率e的取值范围是().A.,B.,1C.,1D.,【解析】∵ PF1|·|PF2|≤ + ==a2,∴2c2≤a2≤3c2,∴2≤≤3,∴≤e2≤,解得≤e≤.【答案】A6.(2017东北三校联考)已知椭圆的对称轴为坐标轴,两个焦点坐标分别是(0,-2),(0,2),且过点-,,则椭圆的标准方程为.【解析】由题设知,椭圆的焦点在y轴上,可设它的标准方程为+=1(a>b>0).由椭圆的定义知,2a=-+--2=+=2,所以a=.又因为c=2,所以b2=a2-c2=10-4=6.故所求椭圆的标准方程为+=1.【答案】+=17.(2017宜昌调研)过椭圆+=1的右焦点F作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为.【解析】由题意知,椭圆的右焦点F的坐标为(1,0),则直线AB的方程为y=2x-2.解得交点坐标A(0,-2),B,,联立-2,所以S△OAB=·|OF|·|y A-y B|=×1×-2-=.【答案】8.(2017日照市二模)如图,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的上,下焦点分别为F1,F2,上焦点F1到直线4x+3y+12=0的距离为3,椭圆C的离心率e=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设过椭圆C的上顶点A的直线l与椭圆交于点B(B不在y轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与x轴交于点H,若·=0,且||=||,求直线l的方程.【解析】(1)设椭圆的焦点F1(0,c),由点F1到直线4x+3y+12=0的距离为3,得 3=3,所以c=1.又椭圆C的离心率e=,所以=,a=2,所以b2=3,故椭圆C的标准方程为+=1.(2)设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y-2=kx,设B(x B,y B),A(x A,y A),由得(3k2+4)x2+12kx=0,则有x A=0,x B=-12,所以y B=-6,所以=-12,-1,=(x H,-1),由已知·=0,得-12·x H+1--6=0,解得x H=-4,由||=||,得+=+(y M-2)2,解得y M=1,直线MH的方程为y=---4,联立解得y M=,--4,由y M==1,解得k2=,所以直线l的方程为y=±x+2.9.(2017河北联考)过椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点A且斜率为k的直线交椭圆C于另一点B,且点B在x 轴上的射影恰好为右焦点F2,若<k<,则椭圆C的离心率的取值范围是().A. B.,1C.,D.∪,1=-=∈,,即【解析】由题意可知|AF2|=a+c,|BF2|=,所以直线AB的斜率为k=(,解得<e<,故选C.,【答案】C10.(2017唐山一中月考)过椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点F作斜率为1的直线交椭圆于A,B两点,若向量+与向量a=(3,-1)共线,则该椭圆的离心率为().A. B. C. D.【解析】设F(-c,0),A(x1,y1),B(x2,y2),则+=(x1+x2,y1+y2),直线AB的方程为y=x+c,代入椭圆方程并整理得(a2+b2)x2+2a2cx+a2c2-a2b2=0.由韦达定理得,x1+x2=-,所以y1+y2=x1+x2+2c=.由+与a=(3,-1)共线,得x1+x2+3(y1+y2)=0,即-+3×=0,解得=,得e==.故选B.【答案】B11.(2014年江西卷)过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB 的中点,则椭圆C的离心率等于.【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),则+=1,+=1,从而( (-+( (-=0.=-,依题意x1+x2=2,y1+y2=2,且--所以-=-,即a2=2b2,所以a2=2(a2-c2),得e2==,所以e=.【答案】12.(2017浙江模拟)若椭圆C:+y2=1(a>0)上存在关于直线l:y=2x+1对称的点,则椭圆C的离心率的取值范围为.【解析】设A,B是椭圆C上关于直线l:y=2x+1对称的两点,直线AB的方程为y=-x+m.联立得(a2+4)x2-4ma2x+4a2(m2-1)=0.点A,B存在⇒Δ>0⇒a2-4m2+4>0. ①,由弦AB的中点E(x0,y0)在直线l:y=2x+1上,得a2=-4>0,解得m<-或m>1. ②将a2=-4代入①得(-1 (4<0,结合②解得-<m<-.故e2=-=1-=∈,1,故e∈,1.【答案】,113.(2017四川一模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为6,且椭圆C与圆M:(x-2)2+y2=的公共弦长为.(1)求椭圆C的方程.(2)过点P(0,2)作斜率为k(k≠0 的直线l与椭圆C交于A,B两点,试判断在x轴上是否存在点D,使得△ADB 是以AB为底边的等腰三角形?若存在,求出点D的横坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.【解析】(1)由题意可得2a=6,所以a=3.由椭圆C与圆M:(x-2)2+y2=的公共弦长为,恰为圆M的直径,可得椭圆C经过点,所以+=1,解得b2=8.所以椭圆C的方程为+=1.(2)直线l的方程为y=kx+2,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为E(x0,y0).假设存在点D(m,0),使得△ADB 是以AB为底边的等腰三角形,则DE⊥AB.由得(8+9k2)x2+36kx-36=0,故x1+x2=-,所以x0=-,y0=kx0+2=.因为DE⊥AB,所以k DE=-,即-0-1-=-,所以m=-2=-2.当k>0时,9k+≥2=12,所以-≤m<0;当k<0时,9k+≤-12,所以0<m≤.综上所述,在x轴上存在满足题意的点D,且点D的横坐标的取值范围为-,0∪.14.(2015年天津卷)已知椭圆+=1(a>b>0)的上顶点为B,左焦点为F,离心率为.(1)求直线BF的斜率;(2)设直线BF与椭圆交于点P(P异于点B),过点B且垂直于BP的直线与椭圆交于点Q(Q异于点B),直线PQ 与y轴交于点M, PM =λ MQ .①求λ的值;②若|PM|sin∠BQP=,求椭圆的方程.【解析】(1)设F(-c,0).由已知离心率=及a2=b2+c2,可得a=c,b=2c,又因为B(0,b),F(-c,0), 故直线BF的斜率k=-0==2.(2)设点P(x P,y P),Q(x Q,y Q),M(x M,y M).①由(1)可得椭圆的方程为+=1,直线BF的方程为y=2x+2c.将直线BF的方程与椭圆方程联立,消去y,整理得3x2+5cx=0,解得x P=-.因为BQ⊥BP,所以直线BQ的方程为y=-x+2c.将直线BQ的方程与椭圆方程联立,消去y,整理得21x2-40cx=0,解得x Q=.==.又因为λ=及x M=0,可得λ=--==,②因为=,所以+即|PQ|=|PM|.又因为|PM|sin∠BQP=,所以|BP|=|PQ|sin∠BQP=|PM|sin∠BQP=.又因为y P=2x P+2c=-c,所以|BP|==c,因此c=,得c=1.所以椭圆的方程为+=1.§16.2双曲线一双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的,两焦点间的距离叫作双曲线的.二双曲线的标准方程和几何性质x a x-a y y-a y a x三等轴双曲线实轴和虚轴等长的双曲线叫作等轴双曲线,其渐近线方程为,离心率为.四常用结论1.双曲线的焦点到渐近线的距离是b;双曲线的顶点到渐近线的距离是.2.点与双曲线的关系(1)点P(x0,y0)在双曲线-=1(a>0,b>0)的内部⇔->1.(2)点P(x0,y0)在双曲线-=1(a>0,b>0)的外部⇔-<1.☞左学右考判断下列结论是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”.(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.()(2)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.()(3)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于.()(4)双曲线-=1(a>0,b>0)与-=1(a>0,b>0)有共同的渐近线.()(5)P是-=1上的点,F1为左焦点,若|PF1|=9,则|PF2|=17或1.()方程-=1表示双曲线,则k的取值范围是().A.-1<k<1B.k>0C.k≥0D.k>1或k<-1年安徽卷)下列双曲线中,焦点在y轴上且渐近线方程为y=±2x的是().A.x2-=1B.-y2=1C.-x2=1D.y2-=1石家庄一模)已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线的方程为().A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1设双曲线-=1的左、右焦点分别为F1、F2,点P是双曲线上位于第一象限内一点,且△PF1F2的面积为6,则点P的坐标为.知识清单一、差的绝对值焦点焦距二、坐标轴原点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)y=±x y=±x a2+b2三、y=±x e=基础训练1.【答案】(1)×(2)×(3 √(4 √(5)×2.【解析】由题可知,方程表示双曲线应满足(1+k)(1-k)>0,则k的取值范围是-1<k<1.故选A.【答案】A3.【解析】由双曲线性质知A、B选项双曲线焦点在x轴上,不合题意;C、D选项双曲线焦点均在y轴上,但D选项渐近线为y=±x,只有C选项符合,故选C.【答案】C4.【解析】已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则c=4,a=2,b2=12,所以双曲线的方程为-=1,故选A.【答案】A5.【解析】因为双曲线方程为-=1,所以c=3.又因为△PF1F2的面积为6,所以×2c×y P=6,所以y P=2.代入双曲线方程,得-=1,=,即x P=舍去.【答案】,2题型一双曲线的定义【例1】(1)设动点P到点A(-5,0)的距离与它到点B(5,0)的距离的差等于6,则点P的轨迹方程是().A.-=1B.-=1C.-=1(x≤-3)D.-=1(x≥3(2)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=().A. B. C. D.【解析】(1)由题意,点P的轨迹是以A(-5,0),B(5,0)为焦点的双曲线的右支.由c=5,a=3,知b2=16,∴点P的轨迹方程为-=1(x≥3 .故选D.(2)由e==2,得c=2a,如图,由双曲线的定义得|F1A|-|F2A|=2a,又|F1A|=2|F2A|,故|F1A|=4a,|F2A|=2a,∴cos∠AF2F1=(4-(4=.【答案】(1)D (2)A【变式训练1】(1)(2017陕西师大附中模拟)设过双曲线x2-y2=9左焦点F1的直线交双曲线的左支于点P,Q,F2为双曲线的右焦点.若|PQ|=7,则△F2PQ的周长为().A.19B.26C.43D.50(2)设双曲线与椭圆+=1有共同的焦点,且与椭圆相交,在第一象限的交点A的纵坐标为4,则此双曲线的方程为.【解析】(1)如图,由双曲线的定义可得=2,①=2,②①+②得|PF2|+|QF2|-|PQ|=4a,∴△F2PQ的周长为|PF2|+|QF2|+|PQ|=4a+|PQ|+|PQ|=4×3+2×7=26.(2)由椭圆方程+=1,得椭圆的两个焦点分别为F1(0,-3),F2(0,3).设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0).∵点A在第一象限,且纵坐标为4,∴A(,4),∴2a=||AF1|-|AF2||=|(-(|=4,∴a=2,b2=32-22=5,故所求双曲线的方程为-=1.【答案】(1)B(2)-=1题型二待定系数法求双曲线方程【例2】求满足下列条件的双曲线的标准方程.(1)双曲线的焦点在x轴上,且经过(-,-),,两点;(2)与双曲线-=1有共同的渐近线,且经过点M(3,-2);(3)与椭圆+=1有公共焦点,且离心率e=.【解析】(1)设双曲线的标准方程为mx2-ny2=1(m>0,n>0),由已知得-3-2解得,所以所求双曲线的标准方程为x2-=1.(2)设所求双曲线的方程为-=λ(λ≠0 ,因为点M(3,-2)在双曲线上,所以-=λ,即λ=,故所求双曲线的标准方程为-=1.(3)设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),由已知得双曲线的焦点为F1(5,0),F2(-5,0),则c=5,由e==,知a=2,b2=c2-a2=25-(2)2=5.故双曲线的标准方程为-=1.【变式训练2】(1)(2017临川实验学校一模)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,若顶点到渐近线的距离为,则双曲线的方程为().A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1(2)(2017九江市三模)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,从C 的右焦点F引渐近线的垂线,垂足为A,若△AFO的面积为1,则双曲线C的方程为().A.-=1B.-y2=1C.-=1D.x2-=1【解析】(1)渐近线方程化简为x±y=0,设顶点坐标为(a,0),顶点到渐近线的距离为=,解得a=2,由渐近线方程的斜率=,可得b=2,所以双曲线的方程为-=1.故选B.(2)因为双曲线的离心率为,所以该双曲线的一条渐近线方程为y=2x,联立,(- ,得A,.又因为△AFO的面积为1,所以×c2=1,解得c2=5,则a2=1,b2=4,即双曲线C的方程为x2-=1.故选D.【答案】(1)B(2)D题型三双曲线的离心率与渐近线【例3】(1)(2017惠州二模)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离为c(c为双曲线的半焦距),则双曲线的离心率为().A. B. C.3 D.(2)(2017武邑中学周考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,若在双曲线的右支上存在一点P,使得|PF1|=3|PF2|,则双曲线的离心率的取值范围为().A.[2,+∞)B.[,+∞)C.(1,2]D.(1,]【解析】(1)任取一焦点F(c,0)到一条渐近线y=x的距离为b,则b=c⇒3b=c⇒9b2=2c2⇒9(c2-a2)=2c2⇒7c2=9a2⇒=⇒e=,故选D.(2)由双曲线的定义知,|PF1|-|PF2|=2a,又|PF1|=3|PF2|,所以|PF2|=a,而双曲线右支上的点到F2的最小距离为c-a,因此|PF2|=a≥c-a,得e≤2,又双曲线离心率e>1,所以1<e≤2.故选C.【答案】(1)D (2)C【变式训练3】(1)(2017重庆一中月考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,则双曲线的离心率为().A. B. C. D.(2)(2017吉林省实验中学八模)已知双曲线-=1(a>0,b>0),过其左焦点F作x轴的垂线,交双曲线于A,B两点,若双曲线的右顶点在以AB为直径的圆内,则双曲线离心率的取值范围是().A. B.(1,2)C.,+∞D.(2,+∞)【解析】(1)∵双曲线的渐近线方程为y=±x,直线x+2y+1=0的斜率为-,∴-×=-1,∴=2.∴双曲线的离心率e===.故选C.(2)|AB|是双曲线通径,|AB|=,由题意a+c<,即a2+ac<b2=c2-a2,c2-ac-2a2>0,即e2-e-2>0,解得e>2(e<-1舍去),故选D.【答案】(1)C (2)D方法双曲线中的焦点三角形问题双曲线-=1(a>0,b>0)中的“焦点三角形”即由双曲线上的一个动点P和两个焦点F1,F2作为顶点的三角形.(1)若∠F1PF2=α,则△F1PF2的面积△=.(2)焦点三角形PF1F2的内切圆与x轴相切的切点恰好为双曲线的一个顶点.(3)焦点三角形PF1F2中,利用||PF1|-|PF2||=2a,|F1F2|=2c,借助余弦定理、正弦定理进行转化,可求得离心率及其取值范围.【突破训练】(1)(2017西铁一中五模)设F1,F2是双曲线-=1(a>0,b>0)的左,右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使(+ ·=0(O为坐标原点),且|PF1|=|PF2|,则双曲线的离心率为().A.B.+1 C. D.+1(2)(2016年浙江卷)设双曲线x2-=1的左、右焦点分别为F1,F2,若点P在双曲线上,且△F1PF2为锐角三角形,则|PF1|+|PF2|的取值范围是.【解析】(1)因为(+ ·=0,即(+ ·(-)=0,所以-=0,|OP|=|OF2|=|OF1|,所以PF1⊥PF2.在Rt△PF1F2中,因为|PF1|=|PF2|,所以∠PF1F2=30°,由|F1F2|=2c得|PF2|=c,|PF1|=c,所以2a=c-c.所以=-1=+1,故选D.(2)如图,由已知可得a=1,b=,c=2,从而|F1F2|=4,由对称性不妨设点P在右支上,|PF2|=m,则|PF1|=m+2a=m+2.由△PF1F2为锐角三角形,结合实际意义应满足(,,解得-1+<m<3,所以2<2m+2<8.又|PF1|+|PF2|=2m+2,所以|PF1|+|PF2|的取值范围是(2,8).【答案】(1)D(2)(2,8)1.(2014年全国Ⅰ卷)已知双曲线-=1(a>0)的离心率为2,则a=().A.2B.C.D.1【解析】因为c2=a2+3,所以e===2,得a2=1,所以a=1.【答案】D2.(2017唐山市二模)已知双曲线过点(2,3),且渐近线方程为y=±x,则双曲线的方程是().A.-=1B.-=1C.x2-=1D.-=1【解析】设双曲线的方程为x2-=λ,∵双曲线过点(2,3),∴4-=λ,即λ=1,故双曲线的方程是x2-=1,故选C.【答案】C3.(2014年广东卷)若实数k满足0<k<5,则曲线-=1与曲线-=1的().A.实半轴长相等B.虚半轴长相等C.离心率相等D.焦距相等【解析】∵0<k<5,∴5-k>0,16-k>0.又∵双曲线-=1的焦距是2=2;双曲线-=1的焦距是2=2.故选D.【答案】D4.(2017年天津卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为.若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为().A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1【解析】由题意得a=b,=1,所以c=4.又因为c2=a2+b2=16,所以a2=8,b2=8,则双曲线的方程为-=1.故选B.【答案】B5.(2017湖南八校联考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线C的实轴垂直,则双曲线C的离心率为().A. B. C. D.2【解析】设F(c,0),一条渐近线的方程为y=x,点F到该渐近线的距离为=b,即圆F的半径为b.令x=c,与双曲线方程联立解得y=±,依题意=b,所以a=b,所以双曲线C的离心率e===.【答案】C6.(2017山东枣庄一模)若原点O和点F(2,0)分别为双曲线x2-=1(a>0)的中心和右焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则·的取值范围是().A.[-1,+∞)B.[1,+∞)C.[2,+∞)D.[-2,+∞)【解析】由a2+1=4得a=,所以双曲线的方程为x2-=1.设点P(x0,y0),则-=1,即=3-3.所以·=x0(x0-2)+=4-2x0-3.因为x0≥1,所以当x0=1时,·取得最小值-1,所以·∈[-1,+∞).【答案】A7.(2017西安质检)过双曲线x2-=1的右焦点且与x轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A,B两点,则|AB|= .【解析】双曲线的右焦点为F(2,0),过F与x轴垂直的直线为x=2,渐近线方程为y=±x,将x=2代入y=±x,得y=±2,∴ AB =4.【答案】48.(2017成都一诊)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,双曲线上一点P满足PF2⊥x轴.若|F1F2|=12,|PF2|=5,则该双曲线的离心率为.【解析】2c=12⇒c=6,根据勾股定理可得|PF1|==13,所以2a=13-5=8⇒a=4,所以双曲线的离心率e===.【答案】9.(2015年全国Ⅱ卷)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为().A. B.2 C. D.【解析】设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),如图,由|AB|=|BM|,∠ABM=120°,则过点M作MN⊥x轴,垂足为N,在Rt△BMN中,|BN|=a,|MN|=a,故点M的坐标为(2a,a),代入双曲线方程可得a2=b2=c2-a2,即有c2=2a2,所以e==.故选D.【答案】D10.(2017曲靖一中月考)设F1,F2分别是双曲线M:-=1(a>0,b>0)的左,右焦点,过点F1且垂直于x轴的直线与双曲线M交于A,B两点,若点F2满足·<0,则双曲线的离心率e的取值范围是().A.1<e<+1B.e>+1C.1<e<D.e>【解析】由双曲线的对称性可知△ABF2是等腰三角形,且∠AF2B是钝角,所以<∠AF2F1=∠AF2B<,所以tan∠AF2F1>1,即>1.又|AF1|=,所以>1,即c2-a2>2ac,化简得e2-2e-1>0,解得e>+1,故选B.。
专题17 圆锥曲线【2019年高考考纲解读】1.以选择题、填空题形式考查圆锥曲线的方程、几何性质(特别是离心率).2.以解答题形式考查直线与圆锥曲线的位置关系(弦长、中点等). 【重点、难点剖析】一、圆锥曲线的定义与标准方程 1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF 1|+|PF 2|=2a (2a >|F 1F 2|). (2)双曲线:||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|).(3)抛物线:|PF |=|PM |,点F 不在直线l 上,PM ⊥l 于点M . 2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2,p 的值. (2)待定系数法.①顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线,可设为y 2=2ax 或x 2=2ay (a ≠0),避开对焦点在哪个半轴上的分类讨论,此时a 不具有p 的几何意义. ②中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,椭圆方程可设为x 2m +y 2n =1(m >0,n >0).双曲线方程可设为x 2m -y 2n=1(mn >0).这样可以避免讨论和烦琐的计算.对于x 2a 2+y 2b 2=1和x 2a 2-y 2b2=1来说,抓住a 、b 、c 间的关系是关键.【变式探究】(2017·北京)若双曲线x 2-y 2m=1的离心率为3,则实数m =________.答案 2解析 由双曲线的标准方程知,a =1,b 2=m ,c =1+m ,故双曲线的离心率e =c a=1+m =3, ∴1+m =3,解得m =2.【变式探究】(2017·全国Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =52x ,且与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为( )A.x 28-y 210=1 B.x 24-y 25=1C.x 25-y 24=1 D.x 24-y 23=1 答案 B 解析 由y =52x ,可得b a =52.① 由椭圆x 212+y 23=1的焦点为(3,0),(-3,0),可得a 2+b 2=9.② 由①②可得a 2=4,b 2=5. 所以C 的方程为x 24-y 25=1.故选B.【变式探究】(1)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,左、右顶点为M ,N ,过F 2的直线l交C 于A ,B 两点(异于M ,N ),△AF 1B 的周长为43,且直线AM 与AN 的斜率之积为-23,则C 的方程为( )A.x 212+y 28=1 B.x 212+y 24=1 C.x 23+y 22=1 D.x 23+y 2=1 答案 C解析 由△AF 1B 的周长为43,可知|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =43, 解得a =3,则M ()-3,0,N (3,0). 设点A (x 0,y 0)(x 0≠±3), 由直线AM 与AN 的斜率之积为-23,可得y 0x 0+3·y 0x 0-3=-23,即y 20=-23(x 20-3),①又x 203+y 20b 2=1,所以y 20=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 203,②由①②解得b 2=2.所以C 的方程为x 23+y 22=1.(2)已知以圆C :(x -1)2+y 2=4的圆心为焦点的抛物线C 1与圆C 在第一象限交于A 点,B 点是抛物线C 2:x 2=8y 上任意一点,BM 与直线y =-2垂直,垂足为M ,则|BM |-|AB |的最大值为( ) A .1 B .2 C .-1 D .8 答案 A【感悟提升】(1)准确把握圆锥曲线的定义和标准方程及其简单几何性质,注意当焦点在不同坐标轴上时,椭圆、双曲线、抛物线方程的不同表示形式.(2)求圆锥曲线方程的基本方法就是待定系数法,可结合草图确定.【变式探究】(1)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,以F 1,F 2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为()3,4,则双曲线的方程为( ) A.x 216-y 29=1 B.x 23-y 24=1 C.x 24-y 23=1 D.x 29-y 216=1 答案 D解析 ∵点(3,4)在以|F 1F 2|为直径的圆上, ∴c =5,可得a 2+b 2=25.①又∵点(3,4)在双曲线的渐近线y =b ax 上,∴b a =43.② ①②联立,解得a =3且b =4, 可得双曲线的方程为x 29-y 216=1.(2)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A ,B ,交其准线于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线方程为( )A .y 2=9x B .y 2=6x C .y 2=3x D .y 2=3x 答案 C解析 如图分别过点A ,B 作准线的垂线,分别交准线于点E ,D ,设准线交x 轴于点G .设||BF =a ,则由已知得||BC =2a ,由抛物线定义,得||BD =a ,故∠BCD =30°, 在Rt△ACE 中,∵||AE =|AF |=3,||AC =3+3a ,|AC |=2|AE |, ∴3+3a =6,从而得a =1,||FC =3a =3. ∴p =||FG =12||FC =32,因此抛物线方程为y 2=3x ,故选C. 题型二 圆锥曲线的几何性质例2、 (2018·北京)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线N :x 2m 2-y 2n 2=1.若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________;双曲线N 的离心率为________. 答案3-1 2解析 方法一 双曲线N 的渐近线方程为y =±nm x ,则n m=tan 60°=3,∴双曲线N 的离心率e 1满足e 21=1+n 2m2=4,∴e 1=2. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,x 2a 2+y 2b2=1,得x 2=a 2b 23a 2+b2.如图,设D 点的横坐标为x ,由正六边形的性质得|ED |=2x =c ,∴4x 2=c 2. ∴4a 2b 23a 2+b2=a 2-b 2,得3a 4-6a 2b 2-b 4=0, ∴3-6b 2a2-⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a 22=0,解得b2a2=23-3.∴椭圆M 的离心率e 2满足e 22=1-b 2a2=4-2 3.∴e 2=3-1.方法二 双曲线N 的渐近线方程为y =±n mx , 则n m=tan 60°= 3.又c 1=m 2+n 2=2m ,∴双曲线N 的离心率为c 1m=2. 如图,连接EC ,由题意知,F ,C 为椭圆M 的两焦点, 设正六边形的边长为1,则|FC |=2c 2=2,即c 2=1. 又E 为椭圆M 上一点,则|EF |+|EC |=2a ,即1+3=2a , ∴a =1+32.∴椭圆M 的离心率为c 2a =21+3=3-1.【变式探究】(2018·全国Ⅰ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(-2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N两点,则FM →·FN →等于( ) A .5 B .6 C .7 D .8 答案 D【变式探究】(2018·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 23-y 2=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |等于( ) A.32 B .3 C .2 3 D .4 答案 B解析 由已知得双曲线的两条渐近线方程为y =±13 x .设两渐近线的夹角为2α,则有tan α=13=33, 所以α=30°. 所以∠MON =2α=60°.又△OMN 为直角三角形,由于双曲线具有对称性,不妨设MN ⊥ON ,如图所示.在Rt△ONF 中,|OF |=2,则|ON |= 3.则在Rt△OMN 中,|MN |=|ON |·tan 2α=3·tan 60°=3. 故选B.【方法技巧】圆锥曲线几何性质的应用技巧1.求解与椭圆曲线几何性质有关的问题时要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形.当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.2.解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.【变式探究】(2017·全国Ⅱ)若双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线被圆(x -2)2+y 2=4所截得的弦长为2,则双曲线C 的离心率为________. 答案 2解析 设双曲线的一条渐近线方程为y =b ax , 圆的圆心为(2,0),半径为2,由弦长为2,得圆心到渐近线的距离为22-12= 3.由点到直线的距离公式,得|2b |a 2+b2=3,解得b 2=3a 2.所以双曲线C 的离心率e =ca =c 2a 2=1+b 2a2=2. 【变式探究】(1)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B两点,若△AF 1F 2的面积是△BF 1F 2面积的三倍,cos∠AF 2B =35,则椭圆E 的离心率为( )A.12B.23C.32D.22 答案 D解析 设|F 1B |=k ()k >0, 依题意可得|AF 1|=3k ,|AB |=4k , ∴|AF 2|=2a -3k ,|BF 2|=2a -k . ∵cos∠AF 2B =35,在△ABF 2中,由余弦定理可得|AB |2=|AF 2|2+|BF 2|2-2|AF 2||BF 2|cos∠AF 2B , ∴(4k )2=(2a -3k )2+(2a -k )2-65(2a -3k )(2a -k ),化简可得(a +k )(a -3k )=0,而a +k >0,故a -3k =0,a =3k , ∴|AF 2|=|AF 1|=3k ,|BF 2|=5k , ∴|BF 2|2=|AF 2|2+|AB |2,∴AF 1⊥AF 2,∴△AF 1F 2是等腰直角三角形. ∴c =22a ,椭圆的离心率e =c a =22. (2)已知双曲线M :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,||F 1F 2=2c .若双曲线M 的右支上存在点P ,使a sin∠PF 1F 2=3csin∠PF 2F 1,则双曲线M 的离心率的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2+73B.⎝⎛⎦⎥⎤1,2+73C .(1,2) D.(]1,2 答案 A解析 根据正弦定理可知sin∠PF 1F 2sin∠PF 2F 1=|PF 2||PF 1|,所以|PF 2||PF 1|=a 3c ,即|PF 2|=a 3c|PF 1|,||PF 1||-PF 2=2a ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 3c ||PF 1=2a ,解得||PF 1=6ac 3c -a ,而||PF 1>a +c ,即6ac3c -a>a +c ,整理得3e 2-4e -1<0,解得2-73<e <2+73.又因为离心率e >1,所以1<e <2+73,故选A.【感悟提升】(1)明确圆锥曲线中a ,b ,c ,e 各量之间的关系是求解问题的关键.(2)在求解有关离心率的问题时,一般并不是直接求出c 和a 的值,而是根据题目给出的椭圆或双曲线的几何特点,建立关于参数c ,a ,b 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围.【变式探究】(1)(2018·全国Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P =120°,则C 的离心率为( ) A.23 B.12 C.13 D.14 答案 D解析 如图,作PB ⊥x 轴于点B .由题意可设|F 1F 2|=|PF 2|=2,则c =1, 由∠F 1F 2P =120°, 可得|PB |=3,|BF 2|=1, 故|AB |=a +1+1=a +2, tan∠PAB =|PB ||AB |=3a +2=36,解得a =4,所以e =c a =14.故选D.(2)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为2c ,直线l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,0且与双曲线C 的一条渐近线垂直,以双曲线C 的右焦点为圆心,半焦距为半径的圆与直线l 交于M ,N 两点,若|MN |=423c ,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±3xC .y =±2xD .y =±4x答案 B解析 方法一 由题意可设渐近线方程为y =b ax , 则直线l 的斜率k l =-a b,直线l 的方程为y =-a b ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -23a ,整理可得ax +by -23a 2=0.焦点(c,0)到直线l 的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ac -23a 2a 2+b 2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪ac -23a 2c,则弦长为2c 2-d 2=2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫ac -23a 22c 2=423c ,整理可得c 4-9a 2c 2+12a 3c -4a 4=0, 即e 4-9e 2+12e -4=0,分解因式得()e -1()e -2()e 2+3e -2=0.又双曲线的离心率e >1,则e =c a=2,所以b a =c 2-a 2a 2= ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2-1=3, 所以双曲线C 的渐近线方程为y =±3x . 方法二 圆心到直线l 的距离为c 2-⎝⎛⎭⎪⎫223c 2=c3, ∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪ac -23a 2c=c3,∴c 2-3ac +2a 2=0, ∴c =2a ,b =3a , ∴渐近线方程为y =±3x . 题型三 直线与圆锥曲线例3、(2018·全国Ⅱ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y -2=-(x -3),即y =-x +5.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧ y 0=-x 0+5,(x 0+1)2=(x 0-y 0-1)22+16, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=3,y 0=2或⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=11,y 0=-6. 因此所求圆的方程为(x -3)2+(y -2)2=16或(x -11)2+(y +6)2=144. 【变式探究】(2018·天津)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为53,点A 的坐标为(b,0),且|FB |·|AB |=6 2.(1)求椭圆的方程;(2)设直线l :y =kx (k >0)与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若|AQ ||PQ |=524sin∠AOQ (O 为原点),求k 的值.解 (1)设椭圆的焦距为2c ,由已知有 c 2a 2=59, 又由a 2=b 2+c 2,可得2a =3b .由已知可得|FB |=a ,|AB |=2b ,由|FB |·|AB |=62,可得ab =6,从而a =3,b =2.所以椭圆的方程为x 29+y 24=1. (2)设点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 的坐标为(x 2,y 2).由已知有y 1>y 2>0,故|PQ |sin∠AOQ =y 1-y 2. 又因为|AQ |=y 2sin∠OAB ,而∠OAB =π4, 所以|AQ |=2y 2.由|AQ ||PQ |=524sin∠AOQ ,可得5y 1=9y 2. 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx ,x 29+y 24=1,消去x ,可得y 1=6k9k 2+4 . 由题意求得直线AB 的方程为x +y -2=0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx ,x +y -2=0,消去x ,可得y 2=2k k +1.由5y 1=9y 2,可得5(k +1)=39k 2+4,两边平方,整理得56k 2-50k +11=0,解得k =12或k =1128. 所以k 的值为12或1128. 【变式探究】[2018·全国卷Ⅰ]设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(-2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM →·FN →=( )A .5B .6C .7D .8【解析】由题意知直线MN 的方程为y =23(x +2), 联立直线与抛物线的方程,得⎩⎪⎨⎪⎧ y =23x +,y 2=4x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧ x =4,y =4.不妨设M 为(1,2),N 为(4,4).又∵抛物线焦点为F (1,0),∴FM →=(0,2),FN →=(3,4).∴FM →·FN →=0×3+2×4=8.故选D.【答案】D【方法技巧】解决直线与圆锥曲线位置关系问题的方法1.通法:将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入双曲线E 的方程F (x ,y )=0,消去y (也可以消去x )得到一个关于变量x (或变量y )的一元二次方程.解此方程或利用根与系数的关系整体代入的思想解题.2.点差法:在涉及直线与圆锥曲线相交弦的中点与斜率问题时,常把直线与圆锥曲线的交点坐标代入圆锥曲线方程,作差后结合已知条件进行转化求解.提醒:利用点差法,对求出的结果要验证其是否满足相交的要求,即Δ>0.【变式探究】(2017·天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-c,0),右顶点为A ,点E 的坐标为(0,c ),△EFA 的面积为b 22. (1)求椭圆的离心率;学_科网(2)设点Q 在线段AE 上,|FQ |=3c 2,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM ∥QN ,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .①求直线FP 的斜率;②求椭圆的方程.解 (1)设椭圆的离心率为e .由已知可得12(c +a )c =b 22. 又由b 2=a 2-c 2,可得2c 2+ac -a 2=0,即2e 2+e -1=0,解得e =-1或e =12. 又因为0<e <1,所以e =12.所以椭圆的离心率为12. (2)①依题意,设直线FP 的方程为x =my -c (m >0),则直线FP 的斜率为1m. 由(1)知a =2c ,可得直线AE 的方程为x 2c +y c=1, 即x +2y -2c =0,与直线FP 的方程联立,可得x =(2m -2)c m +2,y =3c m +2, 即点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫(2m -2)c m +2,3c m +2. 由已知|FQ |=3c 2, 有⎣⎢⎡⎦⎥⎤(2m -2)c m +2+c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c m +22=⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 22, 整理得3m 2-4m =0,所以m =43(m =0舍去), 即直线FP 的斜率为34. ②由a =2c ,可得b =3c ,故椭圆方程可以表示为x 24c 2+y 23c 2=1. 由①得直线FP 的方程为3x -4y +3c =0,与椭圆方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y +3c =0,x 24c 2+y 23c 2=1,消去y ,整理得7x 2+6cx -13c 2=0,解得x =-13c 7(舍去)或x =c .因此可得点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,3c 2,进而可得|FP |= (c +c )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 22=5c 2, 所以|PQ |=|FP |-|FQ |=5c 2-3c 2=c . 由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离,故直线PM 和QN 都垂直于直线FP . 因为QN ⊥FP , 所以|QN |=|FQ |·tan∠QFN =3c 2×34=9c 8, 所以△FQN 的面积为12|FQ ||QN |=27c 232. 同理△FPM 的面积等于75c 232. 由四边形PQNM 的面积为3c ,得75c 232-27c 232=3c , 整理得c 2=2c .又由c >0,得c =2. 所以椭圆的方程为x 216+y 212=1. 【变式探究】已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点. (1)若直线AB 与椭圆的长轴垂直,|AB |=12a ,求椭圆的离心率; (2)若直线AB 的斜率为1,|AB |=2a 3a 2+b2,求椭圆的短轴与长轴的比值. 解 (1)由题意可知,直线AB 的方程为x =-c ,∴|AB |=2b 2a =12a , 即a 2=4b 2, 故e =c a =a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=32. (2)设F 1(-c,0),则直线AB 的方程为y =x +c , 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x +c ,x 2a 2+y2b2=1,消去y , 得(a 2+b 2)x 2+2a 2cx +a 2c 2-a 2b 2=0, Δ=4a 4c 2-4a 2(a 2+b 2)(c 2-b 2)=8a 2b 4.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2a 2c a 2+b 2,x 1x 2=a 2(c 2-b 2)a 2+b 2, ∴|AB |=1+1|x 1-x 2| =2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2·8a 2b 4a 2+b 2 =4ab 2a 2+b 2=2a 3a 2+b 2, ∴a 2=2b 2,∴b 2a 2=12, ∴2b 2a =22,即椭圆的短轴与长轴之比为22. 【感悟提升】解决直线与圆锥曲线问题的通法是联立方程,利用根与系数的关系,设而不求思想,弦长公式等简化计算;涉及中点弦问题时,也可用“点差法”求解.【变式探究】如图,过抛物线M :y =x 2上一点A (点A 不与原点O 重合)作抛物线M 的切线AB 交y 轴于点B ,点C 是抛物线M 上异于点A 的点,设G 为△ABC 的重心(三条中线的交点),直线CG 交y 轴于点D .设点A (x 0,x 20)(x 0≠0).(1)求直线AB 的方程;(2)求|OB ||OD |的值. 解 (1)因为y ′=2x ,所以直线AB 的斜率k =y ′=2x 0.所以直线AB 的方程y -x 20=2x 0(x -x 0),即y =2x 0x -x 20,即直线AB 的方程为2x 0x -y -x 20=0.因为G 为△ABC 的重心,所以y 1=3y 2.由根与系数的关系,得y 1+y 2=4y 2=1-mx 0m 2, y 1y 2=3y 22=x 204m 2. 所以(1-mx 0)216m 4=x 2012m 2, 解得mx 0=-3±23,满足Δ>0. 所以点D 的纵坐标y D =-x 02m =x 206±43, 故|OB ||OD |=|y B ||y D |=43±6.。
圆锥曲线的性质与方程圆锥曲线是平面几何中重要的一类曲线,包括抛物线、椭圆和双曲线。
它们在数学、物理、工程等领域有着广泛的应用。
本文将介绍圆锥曲线的性质以及它们的方程。
一、抛物线的性质与方程抛物线是最简单的圆锥曲线,其性质和方程如下:1. 对称性:抛物线具有关于焦点对称的性质,即从焦点到抛物线上任意一点的距离与该点在水平直线上的投影之间的距离相等。
2. 焦点与准线:抛物线上的每个点到焦点的距离与该点到准线的距离相等。
焦点和准线都是抛物线的重要几何特征。
3. 方程形式:一般来说,抛物线的标准方程为y^2=4ax,其中a是抛物线的焦点到准线的距离,x和y分别表示坐标轴上的点。
二、椭圆的性质与方程椭圆是圆锥曲线中的另一种形式,其性质和方程如下:1. 对称性:椭圆具有关于两个焦点和两条主轴的对称性。
每个点到两个焦点的距离之和是一个常数。
2. 长轴与短轴:两焦点之间的距离等于椭圆的长轴长度,长轴的中点称为椭圆的中心。
3. 方程形式:一般来说,椭圆的标准方程为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1,其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是长轴和短轴的长度。
三、双曲线的性质与方程双曲线是另一种重要的圆锥曲线,其性质和方程如下:1. 对称性:双曲线有两个焦点,对于每个点到两个焦点的距离之差是一个常数。
2. 极限性质:双曲线的曲线趋向于两条互相平行的渐近线,与渐近线的距离越远,曲线越陡峭。
双曲线上的点的坐标差的绝对值等于常数。
3. 方程形式:一般来说,双曲线的标准方程为(x-h)^2/a^2 - (y-k)^2/b^2 = 1,其中(h,k)是双曲线的中心坐标,a和b分别是双曲线的焦点到准线距离的一半。
综上所述,圆锥曲线是平面几何中重要且有趣的一类曲线。
抛物线、椭圆和双曲线分别具有自己独特的性质和方程形式。
它们的研究和应用不仅在数学领域有着重要作用,还在物理、工程等领域得到广泛的应用。
对于理解和运用圆锥曲线,掌握其性质与方程是非常关键的。
2019届高考数学二轮复习第二篇专题通关攻略专题7 解析几何专题能力提升练十八2.7.2 圆锥曲线方程性质及与弦有关的问题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019届高考数学二轮复习第二篇专题通关攻略专题7 解析几何专题能力提升练十八2.7.2 圆锥曲线方程性质及与弦有关的问题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题能力提升练十八圆锥曲线方程性质及与弦有关的问题(45分钟80分)一、选择题(每小题5分,共30分)1。
已知双曲线C:-=-1,则其离心率为( )A. B. C. D.【解析】选C.双曲线C:—=—1化为标准方程得-=1,所以双曲线C的焦点在y轴上,a=,b=2,c=,其离心率e===。
2。
点P为直线y=x上任一点,F1(-5,0),F2(5,0),则下列结论正确的是( )A.||PF1|-|PF2||>8B.||PF1|-|PF2||=8C。
||PF1|-|PF2||〈8 D.以上都有可能【解析】选C。
若||PF1|—|PF2||=8,则点P的轨迹是以F1(-5,0),F2(5,0)为焦点的双曲线,其方程为-=1。
因为直线y=x是它的渐近线,整条直线在双曲线的外面,因此有||PF1|-|PF2||〈8.3.已知F是双曲线C:-=1(a〉0,b〉0)的一个焦点,点F到C的一条渐近线的距离为2a,则双曲线C的离心率为()A.2B.C.D。
2【解析】选 C.由题意不妨设F(c,0),渐近线方程为y=x,根据点到直线的距离可得d==2a,又a2+b2=c2,则b=2a所以c==a,即离心率e==.4。
第二讲 圆锥曲线的方程与性质考点一 圆锥曲线的定义与标准方程圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF 1|+|PF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|);(3)抛物线:|PF |=|PM |,点F 不在直线l 上,PM ⊥l 于M . [对点训练]1.(2018·江西九江模拟)F 1,F 2是椭圆x 29+y 27=1的左、右焦点,A 为椭圆上一点,且∠AF 1F 2=45°,则△AF 1F 2的面积为( )A .7 B.74 C.72 D.752[解析] 由题意可得,a =3,b =7,c =2,|AF 1|+|AF 2|=6. ∴|AF 2|=6-|AF 1|.在△AF 1F 2中,|AF 2|2=|AF 1|2+|F 1F 2|2-2|AF 1|·|F 1F 2|·cos45°=|AF 1|2-4|AF 1|+8,∴(6-|AF 1|)2=|AF 1|2-4|AF 1|+8,解得|AF 1|=72,∴△AF 1F 2的面积S =12×72×22×22=72,故选C.[答案] C2.(2018·河南新乡二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,点B 是虚轴的一个端点,线段BF 与双曲线C 的右支交于点A ,若BA →=2AF →,且|BF →|=4,则双曲线C 的方程为( )A.x 26-y 25=1B.x 28-y 212=1C.x 28-y 24=1 D.x 24-y 26=1 [解析] 不妨设B (0,b ),由BA →=2AF →,F (c,0),可得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2c 3,b 3,代入双曲线C 的方程可得49×c 2a 2-19=1,即49·a 2+b 2a 2=109,∴b 2a 2=32,①又|BF →|=b 2+c 2=4,c 2=a 2+b 2, ∴a 2+2b 2=16,②由①②可得,a 2=4,b 2=6,∴双曲线C 的方程为x 24-y 26=1,故选D. [答案] D3.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,M 为抛物线上一点,且|MF |=4|OF |,△MFO 的面积为43,则抛物线的方程为( )A .y 2=6xB .y 2=8xC .y 2=16x D .y 2=152x[解析] 设M (x ,y ),因为|OF |=p2,|MF |=4|OF |,所以|MF |=2p ,由抛物线定义知x +p2=2p ,所以x =32p ,所以y =±3p ,又△MFO的面积为43,所以12×p2×3p=43,解得p=4(p=-4舍去).所以抛物线的方程为y2=8x,故选B.[答案] B4.(2018·安徽淮南三校联考)已知双曲线x24-y22=1右焦点为F,P为双曲线左支上一点,点A(0,2),则△APF周长的最小值为( ) A.4+ 2 B.4(1+2)C.2(2+6) D.6+3 2[解析] 由题意知F(6,0),设左焦点为F0,则F0(-6,0),由题可知△APF的周长l为|PA|+|PF|+|AF|,而|PF|=2a+|PF0|,∴l=|PA|+|PF0|+2a+|AF|≥|AF0|+|AF|+2a=(0+6)2+(2-0)2+(6-0)2+(0-2)2+2×2=42+4=4(2+1),当且仅当A、F0、P三点共线时取得“=”,故选B.[答案] B[快速审题] 看到求圆锥曲线方程,想到待定系数法、定义法;看到椭圆和双曲线上一点与两焦点构成的三角形,想到定义的应用.求解圆锥曲线标准方程的思路方法(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,即利用定义或待定系数法求出方程中的a2,b2或p.考点二圆锥曲线的几何性质1.在椭圆中:a 2=b 2+c 2,离心率为e =ca=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2. 2.在双曲线中:c 2=a 2+b 2,离心率为e =ca=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2. 3.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±bax .[解析] (1)解法一:由题意知,e =ca =3,所以c =3a ,所以b =c 2-a 2=2a ,所以ba=2,所以该双曲线的渐近线方程为y=±bax =±2x ,故选A.解法二:由e =ca=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=3,得ba =2,所以该双曲线的渐近线方程为y =±bax =±2x ,故选A.(2)设|F 1F 2|=2c ,|AF 1|=m ,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,所以|AB |=|AF 1|=m ,|BF 1|=2m .由椭圆的定义可知△F 1AB 的周长为4a ,所以4a =2m +2m ,m =2(2-2)a . 所以|AF 2|=2a -m =(22-2)a .因为|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2,所以4(2-2)2a 2+4(2-1)2a 2=4c 2, 所以e 2=9-62,e =6-3,故选D. [答案] (1)A (2)D[探究追问1] 本例(2)中若椭圆改为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)过F 2的直线与双曲线交于A ,B 两点,其他条件不变,则双曲线离心率e 的值为________.[解析] 如图所示:因为|AF 1|-|AF 2|=2a ,|BF 1|-|BF 2|=2a ,|AF 1|=|AF 2|+|BF 2|, 所以|BF 2|=2a ,|BF 1|=4a .所以|AF 1|=22a ,|AF 2|=22a -2a . 因为|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2, 所以(2c )2=(22a )2+(22a -2a )2, 所以e 2=5-22,e =5-2 2. [答案]5-2 2[探究追问2] 在本例(2)中若条件变为“在双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)中,A 1,A 2是左、右顶点,F 是右焦点,B 是虚轴的上端点,若在线段BF 上存在点P ,使得△PA 1A 2构成以A 1A 2为斜边的直角三角形”,则双曲线离心率e 的取值范围是________.[解析] 由题意知以线段A 1A 2为直径的圆和线段BF 有公共点,则原点到直线BF 的距离小于或等于a ,又直线BF 的方程为x c +yb=1,即bx +cy -bc =0, 所以|-bc |b 2+c2≤a ,整理得a 4-3a 2c 2+c 4≤0, 即e 4-3e 2+1≤0,解得3-52≤e 2≤3+52,又e >1,所以1<e ≤5+12.[答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤1,5+12应用圆锥曲线性质的2个要点(1)确定椭圆和双曲线的离心率的值及范围,其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式.建立关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.(2)求双曲线渐近线方程关键在于求b a 或ab的值,也可将双曲线等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.[对点训练]1.(2018·临汾二模)若直线y =-3x 与椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)交于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆恰好经过椭圆的右焦点,则椭圆C 的离心率为( )A.32B.3-12C.3-1 D .4-2 3[解析] 设椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,由题意可得|OF 2|=|OA |=|OB |=|OF 1|=c .由y =-3x 得∠AOF 2=2π3,∠AOF 1=π3,∴|AF 2|=3c ,|AF 1|=c .由椭圆的定义知,|AF 1|+|AF 2|=2a ,∴c +3c =2a ,∴e =ca=3-1,故选C.[答案] C2.(2018·南昌调研)已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2最小内角的大小为30°,则双曲线C 的渐近线方程是( )A.2x ±y =0 B .x ±2y =0 C .x ±2y =0 D .2x ±y =0[解析] 由题意,不妨设|PF 1|>|PF 2|,则根据双曲线的定义得, |PF 1|-|PF 2|=2a , 又|PF 1|+|PF 2|=6a , 解得|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a . 在△PF 1F 2中,|F 1F 2|=2c ,而c >a , 所以|PF 2|<|F 1F 2|,所以∠PF 1F 2=30°,所以(2a )2=(2c )2+(4a )2-2×2c ×4a cos30°,得c =3a ,所以b =c 2-a 2=2a ,所以双曲线的渐近线方程为y =±bax =±2x ,即2x ±y =0,故选A.[答案] A考点三 抛物线中的最值问题抛物线中的最值问题一般情况下都与抛物线的定义有关,实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化.[解题指导]⎦⎥⎤(1)|PQ |≥|PC |-1 |PF |=d―→|PQ |+d 的最值―→|PC |+|PF |的最值―→利用三角形法则求解 (2)作图形―→|PF |转化为P 到准线的距离―→利用三角形法则求解[解析] (1)由题意得圆x 2+(y -4)2=1的圆心C (0,4),半径r =1,抛物线的焦点F (1,0).由抛物线的几何性质可得:点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线的准线距离之和的最小值是|CF |-r =1+16-1=17-1,故选C.(2)过P 作PM ⊥l 于M ,则由抛物线定义知|PM |=|PF |,故|PA |+|PF |=|PA |+|PM |. 当A 、P 、M 三点共线时,|PA |+|PM |最小,此时点P 坐标为(2,2),故选C.[答案] (1)C (2)C与抛物线最值有关问题的两种转化(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”解决.[对点训练]1.(2018·郑州检测)已知抛物线x 2=4y 上有一条长为6的动弦AB ,则AB 的中点到x 轴的最短距离为( )A.34B.32C .1D .2 [解析] 由题意知,抛物线的准线l :y =-1,过点A 作AA 1⊥l 交l 于点A 1,过点B 作BB 1⊥l 交l 于点B 1,设弦AB 的中点为M ,过点M 作MM 1⊥l 交l 于点M 1,则|MM 1|=|AA 1|+|BB 1|2.因为|AB |≤|AF |+|BF |(F 为抛物线的焦点),即|AF |+|BF |≥6,所以|AA 1|+|BB 1|≥6,2|MM 1|≥6,|MM 1|≥3,故点M 到x 轴的距离d ≥2,故选D.[答案] D2.已知点F 为抛物线y 2=-8x 的焦点,O 为坐标原点,点P 是抛物线准线上一动点,点A 在抛物线上,且|AF |=4,则|PA |+|PO |的最小值为( )A .6B .2+4 2C .213D .4 3[解析] 由已知可得抛物线y 2=-8x 的焦点为F (-2,0),准线方程为x =2.设点A 的坐标为(x 0,y 0),根据抛物线的定义可得2-x 0=4,所以x 0=-2,y 0=±4.O 关于准线的对称点为O ′(4,0),则当点P 为AO ′与准线x =2的交点时,|PA |+|PO |有最小值,且最小值为|AO ′|=213,故选C.[答案] C1.(2018·浙江卷)双曲线x 23-y 2=1的焦点坐标是( )A .(-2,0),(2,0)B .(-2,0),(2,0)C .(0,-2),(0,2)D .(0,-2),(0,2)[解析] ∵a 2=3,b 2=1,∴c =a 2+b 2=2.又∵焦点在x 轴上,∴双曲线的焦点坐标为(-2,0),(2,0),故选B.[答案] B2.(2018·天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 212=1B.x 212-y 24=1 C.x 23-y 29=1 D.x 29-y 23=1 [解析] ∵双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴e 2=1+b 2a 2=4,∴b 2a2=3,即b 2=3a 2,∴c 2=a 2+b 2=4a 2, 由题意可设A (2a,3a ),B (2a ,-3a ),∵b 2a2=3,∴渐近线方程为y =±3x , 则点A 与点B 到直线3x -y =0的距离分别为d 1=|23a -3a |2=23-32a ,d 2=|23a +3a |2=23+32a ,又∵d 1+d 2=6,∴23-32a +23+32a =6,解得a =3,∴b 2=9,∴双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C.[答案] C3.(2018·全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P =120°,则C 的离心率为( )A.23B.12C.13D.14[解析] 由题意易知直线AP 的方程为y =36(x +a ),①直线PF 2的方程为y =3(x -c ).② 联立①②得y =35(a +c ),如图,过P 向x 轴引垂线,垂足为H ,则PH =35(a +c ). 因为∠PF 2H =60°,PF 2=F 1F 2=2c ,PH =35(a +c ), 所以sin60°=PHPF 2=35(a +c )2c =32, 即a +c =5c ,即a =4c ,所以e =c a =14,故选D.[答案] D4.(2018·江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F (c,0)到一条渐近线的距离为32c ,则其离心率的值是________.[解析] 双曲线的一条渐近线方程为bx -ay =0,则F (c,0)到这条渐近线的距离为|bc |b 2+(-a )2=32c ,∴b =32c ,∴b 2=34c 2,又b2=c 2-a 2,∴c 2=4a 2,∴e =ca=2.[答案] 25.(2018·北京卷)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线N :x 2m 2-y 2n2=1.若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________;双曲线N 的离心率为________.[解析]解法一:如图是一个正六边形,A ,B ,C ,D 是双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点,F 1,F 2为椭圆M 的两个焦点.∵直线AC 是双曲线N 的一条渐近线,且其方程为y =3x ,∴nm= 3.设m =k ,则n =3k ,则双曲线N 的离心率e 2=k 2+(3k )2k=2. 连接F 1C ,在正六边形ABF 2CDF 1中,可得∠F 1CF 2=90°,∠CF 1F 2=30°.设椭圆的焦距为2c ,则|CF 2|=c ,|CF 1|=3c ,再由椭圆的定义得|CF 1|+|CF 2|=2a ,即(3+1)c =2a ,∴椭圆M 的离心率e 1=ca=23+1=2(3-1)(3+1)(3-1)=3-1. 解法二:双曲线N 的离心率同解法一.由题意可得C 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c 2,32c ,代入椭圆M 的方程,并结合a ,b ,c 的关系,联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32c 2b 2=1,a 2-b 2=c 2,解得ca =3-1⎝ ⎛⎭⎪⎫c a =3+1舍去.[答案]3-1 2圆锥曲线的定义、方程与性质是每年高考必考的内容.以选择、填空题的形式考查,常出现在第4~11或15~16题的位置,着重考查圆锥曲线的几何性质与标准方程,难度中等.热点课题15 几何情境下的圆锥曲线问题[感悟体验]1.(2018·福建福州质检)已知双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,|F1F2|=6,P是E右支上的一点,PF1与y轴交于点A,△PAF2的内切圆与边AF2的切点为Q.若|AQ|=3,则E的离心率是( )A.2 3 B. 5 C. 3 D. 2[解析] 如图所示,设PF 1、PF 2分别与△PAF 2的内切圆切于M 、N ,依题意,有|MA |=|AQ |,|NP |=|MP |,|NF 2|=|QF 2|,|AF 1|=|AF 2|=|QA |+|QF 2|,2a =|PF 1|-|PF 2|=(|AF 1|+|MA |+|MP |)-(|NP |+|NF 2|)=2|QA |=23,故a =3,从而e =c a =33=3,故选C.[答案] C 2.(2018·贵阳监测)已知点P 是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)左支上一点,F 1、F 2分别是双曲线的左、右焦点,且PF 1⊥PF 2,PF 2与两条渐近线相交于M 、N 两点(如图),点N 恰好平分线段PF 2,则双曲线的离心率是________.[解析] 由题意可知,ON 为△PF 1F 2的中位线,∴PF 1∥ON ,∴tan ∠PF 1F 2=tan ∠NOF 2=k ON =ba,∴⎩⎪⎨⎪⎧|PF 2||PF 1|=b a ,|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|=2a ,|PF 2|=2b .又|PF 2|-|PF 1|=2a ,∴2b -2a =2a ,b =2a ,c =a 2+b 2=5a ,e =ca= 5. [答案]5专题跟踪训练(二十五)一、选择题1.(2018·广西三市第一次联合调研)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] 由题意3x 0=x 0+p 2,x 0=p 4,则p 22=2,∵p >0,∴p =2,故选D.[答案] D2.(2018·深圳一模)过点(3,2)且与椭圆3x 2+8y 2=24有相同焦点的椭圆方程为( )A.x 25+y 210=1B.x 210+y 215=1C.x 215+y 210=1D.x 210+y 25=1 [解析] 椭圆3x 2+8y 2=24的焦点为(±5,0),可得c =5,设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,可得9a 2+4b2=1,又a 2-b 2=5,得b 2=10,a 2=15,所以所求的椭圆方程为x 215+y 210=1,故选C.[答案] C3.(2018·福州模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右顶点与抛物线y 2=8x 的焦点重合,且其离心率e =32,则该双曲线的方程为( )A.x 24-y 25=1B.x 25-y 24=1C.y 24-x 25=1 D.y 25-x 24=1 [解析] 易知抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),所以双曲线的右顶点是(2,0),所以a =2.又双曲线的离心率e =32,所以c =3,b 2=c 2-a 2=5,所以双曲线的方程为x 24-y 25=1,故选A.[答案] A4.(2018·合肥二模)若中心在原点,焦点在y 轴上的双曲线离心率为3,则此双曲线的渐近线方程为( )A .y =±xB .y =±22xC .y =±2xD .y =±12x[解析] 根据题意,该双曲线的离心率为3,即e =ca=3,则有c =3a ,进而b =c 2-a 2=2a .又由该双曲线的焦点在y 轴上,则其渐近线方程为y =±b a x =±22x ,故选B.[答案] B5.(2018·郑州一模)已知双曲线y 24-x 2=1的两条渐近线分别与抛物线y 2=2px (p >0)的准线交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若△OAB的面积为1,则p 的值为( )A .1 B. 2 C .2 2 D .4[解析] 双曲线y 24-x 2=1的两条渐近线方程是y =±2x ,抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程是x =-p2,故A ,B 两点的纵坐标分别是y=±p .又△AOB 的面积为1,∴12·p2·2p =1.∵p >0,∴得p =2,故选B.[答案] B6.(2018·东北三校联考)已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线l 与E 的左支交于P ,Q 两点,若|PF 1|=2|F 1Q |,且F 2Q ⊥PQ ,则E 的离心率是( )A.52B.72C.153D.173[解析] 设|F 1Q |=t (t >0),则|PF 1|=2t ,由双曲线的定义有,|F 2Q |=t +2a ,|PF 2|=2t +2a ,又F 2Q ⊥PQ ,所以△F 1F 2Q ,△PQF 2都为直角三角形.由勾股定理有⎩⎪⎨⎪⎧|F 1Q |2+|QF 2|2=|F 1F 2|2,|PQ |2+|QF 2|2=|PF 2|2,即⎩⎪⎨⎪⎧t 2+(t +2a )2=4c 2,(3t )2+(t +2a )2=(2t +2a )2,解得⎩⎪⎨⎪⎧t =2a 3,c =173a .故离心率e =c a =173,故选D. [答案] D7.(2018·长沙一模)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] 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,故选A.[答案] A8.(2018·陕西西安三模)已知圆x 2+y 2-4x +3=0与双曲线x2a2-y 2b 2=1的渐近线相切,则双曲线的离心率为( ) A. 3 B .2 3 C .2 2 D.233[解析] 将圆的一般方程x 2+y 2-4x +3=0化为标准方程(x -2)2+y 2=1.由圆心(2,0)到直线bax -y =0的距离为1,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪2b a 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=1,解得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=13,所以双曲线的离心率为e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=233,故选D.[答案] D9.(2018·宁夏银川一中二模)已知直线y =233x 和椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)交于不同的两点M ,N ,若M ,N 在x 轴上的射影恰好为椭圆的两个焦点,则椭圆的离心率为( )A.22B.32C.33D.23[解析] 由题意可知,M ,N 在x 轴上的射影恰好为椭圆的两个焦点,则M 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,则b 2a =233c ,则3b 2=23ac ,即3c 2+23ac -3a 2=0.上式两边同除以a 2,整理得3e 2+23e -3=0,解得e =-3或e =33.由0<e <1,得e =33,故选C.[答案] C10.(2018·杭州第一次质检)设双曲线x 24-y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交双曲线左支于A ,B 两点,则|BF 2|+|AF 2|的最小值为( )A.192B .11C .12D .16 [解析] 由双曲线定义可得|AF 2|-|AF 1|=2a =4,|BF 2|-|BF 1|=2a =4,两式相加可得|AF 2|+|BF 2|=|AB |+8,由于AB 为经过双曲线的左焦点与左支相交的弦,而|AB |min =2b 2a=3,故|AF 2|+|BF 2|=|AB |+8≥3+8=11,故选B.[答案] B11.(2018·全国卷Ⅰ)已知双曲线C :x 23-y 2=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |=( )A.32 B .3 C .2 3 D .4 [解析]由双曲线C :x 23-y 2=1可知其渐近线方程为y =±33x ,∴∠MOx=30°,∴∠MON =60°,不妨设∠OMN =90°,则易知焦点F 到渐近线的距离为b ,即|MF |=b =1,又知|OF |=c =2,∴|OM |=3,则在Rt △OMN 中,|MN |=|OM |·tan∠MON =3,故选B.[答案] B12.(2018·济宁模拟)如图,椭圆的中心在坐标原点O ,顶点分别是A 1,A 2,B 1,B 2,焦点分别为F 1,F 2,延长B 1F 2与A 2B 2交于P 点,若∠B 1PA 2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,5+14B.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫5+14,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,5-12D.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫5-12,1 [解析] 设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∠B 1PA 2为钝角可转化为B 2A 2→,F 2B 1→所夹的角为钝角,则(a ,-b )·(-c ,-b )<0,得b 2<ac ,即a 2-c 2<ac ,故⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+c a -1>0,即e 2+e -1>0,e >5-12或e <-5-12,又0<e <1,∴5-12<e <1,故选D. [答案] D 二、填空题13.(2018·成都摸底测试)已知双曲线x 2a 2-y 22=1(a >0)和抛物线y 2=8x 有相同的焦点,则双曲线的离心率为________.[解析] 易知抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),所以双曲线x 2a 2-y22=1的焦点为(2,0),则a 2+2=22,即a =2,所以双曲线的离心率e=c a =22= 2. [答案]214.(2018·湖北八校联考)如图所示,已知椭圆C 的中心为原点O ,F (-5,0)为C 的左焦点,P 为C 上一点,满足|OP |=|OF |且|PF |=6,则椭圆C 的方程为________.[解析] 由题意可得c =5,设右焦点为F ′,连接PF ′,由|OP |=|OF |=|OF ′|知,∠PFF ′=∠FPO ,∠OF ′P =∠OPF ′,∴∠PFF ′+∠OF ′P =∠FPO +∠OPF ′,∴∠FPO +∠OPF ′=90°,即PF ⊥PF ′.在Rt △PFF ′中,由勾股定理,得|PF ′|=|FF ′|2-|PF |2=102-62=8,由椭圆的定义,得|PF |+|PF ′|=2a =6+8=14,从而a =7,a 2=49,于是b 2=a 2-c 2=49-52=24,∴椭圆C 的方程为x 249+y 224=1.[答案]x 249+y 224=1 15.(2018·西安四校联考)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,过F 1的直线分别交双曲线的两条渐近线于P 、Q 两点,若P 恰为线段F 1Q 的中点,且QF 1⊥QF 2,则此双曲线的渐近线方程为____________.[解析] 根据题意,P 是线段F 1Q 的中点,QF 1⊥QF 2,且O 是线段F 1F 2的中点,故OP ⊥F 1Q ,而两条渐近线关于y 轴对称,故∠POF 1=∠QOF 2,又∠POF 1=∠POQ ,所以∠QOF 2=60°,渐近线的斜率为±3,故渐近线方程为y =±3x .[答案] y =±3x 16.如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,直线y =b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.[解析] 由已知条件易得B ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-32a ,b 2,C ⎝⎛⎭⎪⎪⎫32a ,b 2,F (c,0),∴BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c +32a ,-b 2,CF →=⎝⎛⎭⎪⎪⎫c -32a ,-b 2, 由∠BFC =90°,可得BF →·CF →=0,所以⎝⎛⎭⎪⎪⎫c -32a ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c +32a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 22=0,c 2-34a 2+14b 2=0,即4c 2-3a 2+(a 2-c 2)=0, 亦即3c 2=2a 2,所以c 2a 2=23,则e =c a =63.[答案] 63。
2019年高考专题-圆锥曲线的方程与性质1.椭圆(1)椭圆概念平面内与两个定点1F 、2F 的距离的和等于常数2a (大于21||F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离2c 叫椭圆的焦距。
若M 为椭圆上任意一点,则有21||||2MF MF a +=。
椭圆的标准方程为:22221x y a b +=(0a b >>)(焦点在x 轴上)或12222=+b x a y (0a b >>)(焦点在y 轴上)。
注:①以上方程中,a b 的大小0a b >>,其中222b a c =-;②在22221x y a b +=和22221y x a b+=两个方程中都有0a b >>的条件,要分清焦点的位置,只要看2x 和2y 的分母的大小。
例如椭圆221x y m n+=(0m >,0n >,m n ≠)当m n>时表示焦点在x 轴上的椭圆;当m n <时表示焦点在y 轴上的椭圆。
(2)椭圆的性质①范围:由标准方程22221x y a b+=知||x a ≤,||y b ≤,说明椭圆位于直线x a =±,y b=±所围成的矩形里;②对称性:在曲线方程里,若以y -代替y 方程不变,所以若点(,)x y 在曲线上时,点(,)x y -也在曲线上,所以曲线关于x 轴对称,同理,以x -代替x 方程不变,则曲线关于y 轴对称。
若同时以x -代替x ,y -代替y 方程也不变,则曲线关于原点对称。
所以,椭圆关于x 轴、y 轴和原点对称。
这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心;③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x 轴、y 轴的交点坐标。
在椭圆的标准方程中,令0x =,得y b =±,则1(0,)B b-,2(0,)B b 是椭圆与y 轴的两个交点。
椭圆的定义、性质及标准方程1. 椭圆的定义:⑴第一定义:平面内与两个定点12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。
⑵第二定义:动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。
定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。
说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。
②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。
2. 椭圆的标准方程、图形及几何性质:标准方程)0(12222>>=+b a by a x 中心在原点,焦点在x 轴上)0(12222>>=+b a b x a y 中心在原点,焦点在y 轴上图形范围 x a y b ≤≤,x b y a ≤≤,顶点()()()()12120000A a A a B b B b --,、,,、,()()()()12120000A a A a B b B b --,、,,、,对称轴 x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上焦点 ()()1200F c F c -,、, ()()1200F c F c -,、, 焦距 )0(221>=c c F F)0(221>=c c F F离心率 )10(<<=e ace )10(<<=e ace 准线2a x c=±2a y c=±参数方程与普通方程22221x y a b +=的参数方程为 ()cos sin x a y b θθθ=⎧⎨=⎩为参数 22221y x a b +=的参数方程为 ()cos sin y a x b θθθ=⎧⎨=⎩为参数3. 焦半径公式:椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。