与焦半径相关的圆锥曲线的解题技巧

第7讲 椭圆、双曲线的坐标版焦半径公式知识与方法1．椭圆22221x y a b+=()0a b >>的左、右焦点分别为1F 、2F ，点()00,P x y 为椭圆上任意点，则椭圆的焦半径1PF 和2PF 可按下面的公式计算：（1）10PF a ex =+；（2）20PF a ex =−（记忆：左加右减）2．双曲线22221x y a b−=()0,0a b >>的左、右焦点分别为1F 、2F ，点()00,P x y 为双曲线任意一点，则双曲线的焦半径1PF 和2PF 可按下面的公式计算：（1）10PF ex a =+；（2）20PF ex a =−（记忆：左加右减）典型例题【例1】椭圆22:162x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ，P 为C 上一点，且P 在第一象限，12PF PF ⊥，则点P 的坐标为_______.【解析】由题意，a =，2c =，e =，设()00,P x y ()000,0x y >>，则10PF x =，20PF =，由12PF PF ⊥可得222212012412163PF PF x F F +=+==，解得：0x =代入椭圆方程得01y =，故)P .【答案】)变式1 椭圆22162x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ，椭圆上的一点P 满足12F PF ∠为钝角，则点P 的横坐标的取值范围为_______.【解析】由题意，a ，2c =，3e =，设点P 的恒横坐标为0x ，则103PF x =，20PF=，12F PF∠为钝角2222121200412163PF PF F F x x⇒+<⇒+<⇒<<.【答案】(变式2 椭圆22162x y+=的左、右焦点分别为1F、2F，椭圆上的一点P满足123PF PF=，若P在第一象限，则点P的坐标为_______.【解析】由题意，a=，2c=，e=，设()00,P x y()000,0x y>>，则10PF x=，20PF=，120003332PF PF x⎫=⇒=⇒=⎪⎪⎭，代入椭圆方程得0y，所以32P⎛⎝⎭.【答案】322⎛⎫⎪⎪⎝⎭变式3 椭圆22162x y+=的左、右焦点分别为1F、2F，点P在椭圆上，则12PF PF⋅的取值范围为_______.【解析】由题意，a=，2c=，3e=，设()00,P x y，其中x≤≤则10PF=，20PF x=，所以[]2120262,63PF PF x⋅=−∈【答案】[]2,6变式4 （2019·新课标Ⅲ卷）设1F、2F为椭圆22:13620x yC+=的两个焦点，M为C上一点且在第一象限，若12MF F为等腰三角形，则M的坐标为_______.【解析】解法1：12MF F为等腰三角形，点M在第一象限12MF MF⇒>，且26MF a<=，又128F F=，所以112MF F F≠，故只能1128MF F F==，设()00,M x y()000,0x y>>，则()2200220046413620x yx y⎧++=⎪⎨+=⎪⎩，解得：03xy=⎧⎪⎨⎪⎩，所以(M.解法2：12MF F为等腰三角形，点在M第一象限12MF MF⇒>，且26MF a<=，又128F F=，所以112MF F F≠，故只能1128MF F F==，设()00,M x y ()000,0x y >>，由椭圆焦半径公式知102683MF x =+=，解得：03x =，代入椭圆方程得0y =(M【答案】(【例2】双曲线2213y x −=的左、右焦点分别为1F 、2F ，双曲线上的一点P 满足1235PF PF =，则点P 的坐标为_______.【解析】由题意，1a =，b =，2c =，2e =，由焦半径公式，1021PF x =+，2021PF x =−， 因为1235PF PF =，所以00321521x x +=−，解得：02x =或18（舍去）代入双曲线的方程可求得03y =±，所以P 的坐标为()2,3±. 【答案】()2,3±变式1 双曲线2213y x −=的左、右焦点分别为1F 、2F ，双曲线上的一点P 满足12F PF ∠为钝角，则点P 的横坐标的取值范围为_______.【解析】12F PF ∠为钝角12cos 0F PF ⇒∠<，而22212121212cos 2PF PF F F F PF PF PF +−∠=⋅，所以22212120PF PF F F +−<由题意，1a =，b =2c =，2e =，124F F =，由焦半径公式，1021PF x =+，2021PF x =−，所以22002121160x x ++−−<，解得：0x <<，又01x ≤−或01x ≥，且当01x =±时，显然么12180F PF ∠=︒，所以0711,2x ⎛⎫⎛⎫∈− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【答案】711,22⎛⎫⎛⎫− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭变式2 双曲线2213y x −=的左、右焦点分别为1F 、2F ，双曲线上的一点P 满足15PF =，则12PF F 的面积为_______.【解析】解法1：由题意，1a =，b =2c =，2e =，设()00,P x y ，则10215PF x =+=，解得：02x =或3−，当02x =时，代入双曲线方程可求得03y =±，所以12120162PF F SF F y =⋅⋅=， 当03x =−时，代入双曲线方程可求得0y =±1212012PF F S F F y =⋅⋅= 解法2：由题意，1a =，b =2c =，所以124F F =当点P 在双曲线的右支上时，由双曲线定义，122PF PF −=，又15PF =，所以23PF =， 显然2222121PF F F PF +=，所以212PF F F ⊥，从而122121134622PF F SPF F F =⋅=⨯⨯=， 当点P 在双曲线的左支上时，由双曲线定义，122PF PF −=，又15PF =，所以27PF =，从而2221122121121cos 25PF F F PF PF F PF F F +−∠==−⋅，所以12sin PF F ∠==，从而121121211sin 5422PF F SPF F F PF F =⋅⋅∠=⨯⨯=综上所述，12PF F 的面积为6或 【答案】6或变式3 双曲线2213y x −=的左、右焦点分别为1F 、2F ，双曲线第一象限上的一点P 满足12PF F 为等腰三角形，则点P 的坐标为_______.【解析】由题意1a =，b 2c =，2e =，设()00,P x y ()001,0x y >>， 则1002121PF x x =+=+，2002121PF x x =−=−，124F F =，因为12PF F 为等腰三角形，且显然12PF PF ≠，所以112PF F F =或212PF F F =， 若112PF F F =，则0214x +=，解得：032x =，代入双曲线方程解得0y =从而32P ⎛ ⎝⎭，若212PF F F =，则0214x −=，解得：052x =，代入双曲线方程解得0y =，从而5,22P ⎛ ⎝⎭，所以点P 的坐标为322⎛ ⎝⎭或5,22⎛ ⎝⎭.【答案】32⎛ ⎝⎭或52⎛ ⎝⎭强化训练1.（★★）椭圆22:182x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ，P 为C 上一点，且P 在第一象限，12PF PF ⊥，则点P 的坐标为_______.【解析】显然a =，c =2e =，设()00,P x y ()000,0x y >>，则102PF x =，20PF =，222212121*********PF PF PF PF F F x x ⊥⇒+=⇒+=⇒=，代入椭圆方程得03y =，故33P ⎛ ⎝⎭.【答案】33⎛ ⎝⎭2.（★★）椭圆2214520x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ，椭圆第一象限上的一点P 满足12PF PF ⊥，则点P 的坐标为_______.【解析】由题意，a =e =，设()00,P x y ，则10PF =，20PF =−，1210F F =，因为12PF PF ⊥，所以2221212PF PF F F +=，故220010033x x ⎛⎫⎛⎫+−= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得：03x =±，代入椭圆方程得04y =±， 结合P 在第一象限可得点P 的坐标为()3,4. 【答案】()3,43.（★★）椭圆22142x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ，椭圆上的一点P 满足123PF PF =，则点P 的坐标为_______.【解析】由题意，2a =，e =，设()00,P x y ，则102PF =+，202PF x =，因为123PF PF =，所以00232⎛⎫=− ⎪ ⎪⎝⎭，解得：0x =，代入椭圆方程得01y =±，故点P 的坐标为)1±【答案】)1±4.（★★）椭圆2214x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ，椭圆上的一点P 满足12F PF ∠为钝角，则点P 的横坐标的取值范围为_______.【解析】设()00,P x y ，则102PF =，202PF =−，易求得12F F =， 因为12F PF ∠为钝角，所以22212121212cos 02PF PF F F F PF PF PF +−∠=<⋅，故2221212PF PF F F +<，从而2200221222x x ⎛⎫⎛⎫++−< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得：0x <.【答案】33⎛⎫− ⎪ ⎪⎝⎭5.（2021·新高考Ⅰ卷·★★）已知1F 、2F 是椭圆22:194x y C +=的两个焦点，点M 在C 上，则12MF MF ⋅的最大值为（ ） A.13 B .12 C .9 D.6【解析】解法l ：由题意，椭圆的长半轴长为3，所以126MF MF +=，故2121292MF MF MF MF ⎛+⎫⋅≤= ⎪⎝⎭，当且仅当12MF MF =时等号成立，所以12MF MF ⋅的最大值为9.解法2：由题意，3a =，2b =，c ，离心率3e =，设()00,M x y ，033x −≤≤，则1033MF x =+，2033MF x =−，所以2120599MF MF x ⋅=−， 故当00x =时，12MF MF ⋅取得最大值9. 【答案】C6.（★★）双曲线22122x y −=的左、右焦点分别为1F 、2F ，双曲线上的一点P 满足123PF PF =，则点P 的坐标为_______.【解析】由题意，a b==，2c=，e=，设()00,P x y，则10PF，20PF=，因为123PF PF=，00=，解得：2x=或12，又x≥2x=，代入双曲线方程可求得y=，即(2,P.【答案】(2,7.（★★★）设双曲线22:1412x yC−=的左、右焦点分别为1F、2F，若双曲线C的左支上的点P到右焦点的距离等于12，则12tan PF F∠=_______.【解析】由题意，2a=，4c=，112PF=，由双曲线定义，214PF PF−=，所以18PF=，又1228F F c==，所以2221122121121cos28PF F F PFPF FPF F F+−∠==⋅，故12sin PF F∠==121212sintancosPF FPF FPF F∠∠==−∠.解法2：由题意，2a=，b=4c=，离心率2e=，设()00,P x y，则202212PF x=−=，解得：5x=−或7，又点P在双曲线C的左支上，所以5x=−，代入双曲线方程可求得y=±如图，不妨设P在x轴上方，则y=PQ x⊥轴于Q，则0110tan4PQ yPFQQF x∠===−−，显然121PF F PFQπ∠=−∠，所以()1211tan tan tanPF F PFQ PFQπ∠=−∠=−∠=−.【答案】−8.（★★★）双曲线2213xy−=的左、右焦点分别为1F、2F，双曲线上的一点P满足2PF=则12PF F 的面积为_______.【解析】解法1：由题意，a =1b =，2c =，e =， 设()00,P x y，则10PF =解得：03x =或0，显然0x ≤或0x ≥03x =，代入双曲线方程可求得0y =，所以1212011422PF F SF F y =⋅=⨯= 解法2：由题意，a =1b =，2c =，所以124F F =， 若点P在双曲线的左支上，则由双曲线定义，21PF PF −=又2PF =1PF =若点P在双曲线的右支上，则由双曲线定义，21PF PF −=，又2PF =，所以1PF =，所以222212121212cos 23PF F F PF PF F PF F F +−∠==−⋅，故21sin PF F ∠==，从而122122111sin 4223PF F SPF F F PF F =⋅⋅⋅∠=⨯=【答案】。

第5节 圆锥曲线焦半径比例公式知识与方法1．设过圆锥曲线（椭圆、双曲线、抛物线）的焦点F 的直线与该圆锥曲线交于A 、B 两点，记AFO α∠=，若AF FB λ=，其中0λ>，则1cos 1e λαλ-=+，其中e 为圆锥曲线的离心率.速记口诀：“一口干”，“一口”是cos e α的谐音，“干”是等号右侧的上“－”下“＋”. 2．对于焦点在x 轴上的圆锥曲线C ，若过其焦点F 且斜率为k 的直线交C 于A 、B 两点，且AF FB λ=，其中0λ>，则该圆锥曲线的离心率2111e k λλ-=++典型例题【例1】已知椭圆22:14x C y +=，过右焦点F 2l 交椭圆C 于A 、B 两点，若AF BF >，则AF BF =_______. 【解析】解法1：易求得2a =，1b =，3c =，如图，设AFO α∠=，则tan 2α=3cos α=21cos 3233b AF ac α==--⨯，()221cos cos 33233b b BF ac a c παα====--++⨯，从而3AF BF =. 解法23，如图，设AFO α∠=，则tan 2α3cos α=设AF BFλ=，由焦半径比例公式，331231λλ-=+， 解得：3λ=或13，因为AF BF >，所以3AF BF =.【答案】3变式1（2010·全国Ⅱ卷）已知椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>3，过其右焦点F 且斜率为()0k k >的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点，若3AF FB =，则k 的值为（ ） A.123 D.2【解析】解法1：椭圆C 32a b ⇒=，3c b =， 所以)3,0Fb ，直线l 的方程为()3y k x b =，联立()222344y k x b x y b⎧=⎪⎨⎪+=⎩消去x 整理得：22212340b y y b k ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭设()11,A x y ，()22,B x y ，则由韦达定理，1223bk y y +=，2212214b k y y k =+又3AF FB =，所以123y y =-,，代入上面韦达定理的两个式子可得23bk y =，()22222314b k y k =+，消去2y 可得：()()2222222331414b k b k k k =++ 解得：2k =0k >，所以2k解法2：由公式2111e k λλ-=++2331131k -=++， 解得：2k =0k >，所以2k【答案】B变式2 过椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>的右焦点F 2的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点，若3AF FB =，则椭圆C 的离心率为_______.【解析】由公式2111e k λλ-=++可得()23131231e -=+=+3【反思】上面的几道题总结起来就是椭圆的离心率e 、焦半径长度比值λ以及α这三个量的知二求一.【例2】已知双曲线22:13x C y -=，过其左焦点F 2的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点，若AF BF >，则AFBF =_______.【解析】如图，设AFO α∠=，AF BFλ=，则tan 2α=3cos α=， 由公式1cos 1e λαλ-=+233131λλ⎛⎫-= ⎪ ⎪+⎝⎭， 解得：5λ=或15，又AF BF >，所以5λ=.【答案】5变式1 已知双曲线2222:1x y C a b-=()0,0a b >>23，过其左焦点F 的斜率为k 的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点，若5AF FB =，则k =_______.【解析】如图，由公式2111e k λλ-=++22351151k -=++， 解得：2k =【答案】2变式2 过双曲线2222:1x y C a b-=()0,0a b >>的左焦点F 2l 与双曲线C 交于A 、B 两点，若5AF FB =，则双曲线C 的离心率为_______.【解析】如图，由公式2111e k λλ-=++可得双曲线C 的离心率()251231251e -=+=+.23【例3】已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ，过F 的直线l 与双曲线C 交于A 、B 两点，若2AF BF =，则直线l 的斜率为_______.【解析】解法1：显然直线l 不与y 轴垂直，故可设其方程为2p x my =+，设()11,A x y ，()22,B x y ，将2px my =+代入22y px =消去x 整理得：2220y pmy p --=， 由韦达定理，122y y pm +=，212y y p =-，又2AF BF =，所以122y y =-代入上面韦达定理的式子可得22y pm =-，2222p y =，消去2y 可得2m =l 的斜率122k m==±解法2：如图，由公式2111e k λλ-=++可得2211121k -=++，解得：22k =±【答案】2±变式 已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ，过F 3l 与双曲线C 交于A 、B 两点，O 为原点，A 在x 轴上方，记AFO 和BFO 的面积分别为1S 和2S ，则12S S =_______. 【解析】设AF FB λ=，如图，显然1λ>，由公式2111e k λλ-=++可得()211131λλ-=++，解得3λ=或13，又1λ>，所以3λ=，显然123AF S S BF λ===.【答案】3强化训练1.（★★★）已知椭圆22:143x y C +=，过左焦点F 作倾斜角为60°的直线l 交椭圆于A 、B 两点，若AF BF >，则AF BF =_______. 【解析】解法1：易求得2a =，3b =1c =，因为AF BF >，所以232cos 21cos60b AF a c α===--⨯︒，236cos 21cos1205b BF ac α===+-⨯︒，故53AF BF =. 解法2：由题意，椭圆的离心率为12，如图， 60AFO =∠︒，由焦半径比例公式，11cos6021λλ-︒=+，解得：53λ=或35，因为AF BF >，所以53AF BF =【答案】532．（★★★）已知椭圆22:13x C y +=，过其左焦点F 作倾斜角为45°的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点，若AF BF >，则AFBF =_______.【解析】设AF BFλ=，因为AF BF >，所以1λ>，由公式1cos 1e λελ-=+614531λλ-︒=+，解得：23λ=或231λ>，所以23λ=.【答案】233.（2010·全国Ⅰ卷·★★★）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C 于点D ，且2BF FD =，则C 的离心率为_______.【解析】解法1：如图，设椭圆C 的方程为2222:1x y C a b+=()0a b >>，不妨设()0,B b ，(),0C c -，因为2BF FD =，所以3,22c b D ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，代入椭圆C 的方程得2291144c a +=，从而椭圆C 的离心率3c e a ==.解法2：如图，记BFO α∠=，则211cos 213e α-==+， 显然cos OF c e BFa α===，所以213e =，故3e =. 3 4.（★★★）已知双曲线2222:1x y C a b-=()0,0a b >>的离心率为2，过其右焦点F 的斜率为()0k k >的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点，若5AF FB =，则k =_______.【解析】如图，由公式2111e k λλ-=++可得2512151k -=++，解得：22k =±0k >，所以22k =.【答案】25.（★★★）已知椭圆2222:1x y C a b +=()0a b >>的离心率为12，过左焦点F 且斜率为()0k k >的直线交椭圆C 于A 、B 两点，若2AF FB =，则k =_______.【解析】由公式2111e k λλ-=++可得21211221k -++，解得：5k =，又0k >，所以5k =.56.（★★★）过椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>的左焦点F 作斜率为2的直线l 与C 交于A 、B 两点，若2AF FB =，则椭圆C 的离心率为_______.【解析】由公式2111e k λλ-=++可得椭圆C 的离心率22151221e -++ 57.（★★★）设抛物线2:4C y x =的焦点为F ，过F 的直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点，若A 在x 轴上方，且2AF FB =，则直线l 的方程为_______.【解析】解法1：由公式2111e k λλ-=++可得2211121k -=++，解得：22k =±A 在x 轴上方可知22k =()1,0F ，所以直线l 的方程为)221y x =-.解法2：如图，设AFO α∠=，则BFO πα∠=-，由焦半径公式，21cos AF α=-，()221cos 1cos BF παα==--+，因为2AF FB =，所以2AF BF =，从而2221cos 1cos αα=⋅-+，解得：1cos 3α=， 故222sin 1cos αα-=l 的斜率sin tan 22cos k ααα===l 的方程为)221y x =-.解法3：如图，()1,0F ，显然直线l 不与y 轴垂直，故可设其方程为1x my =+，设()11,A x y ，()22,B x y ，联立214x my y x=+⎧⎨=⎩消去x 整理得：2440y my --=，由韦达定理，124y y m +=，124y y =-，又2AF FB =，所以122y y =-，代入上面的韦达定理可得24y m =-，222y =，所以2m = 结合图形可得0m >，所以直线l 的方程为21x y =+，即)21y x =-【答案】)221y x =-8.（★★★★）已知1F 、2F 分别为椭圆2222:1x y E a b+=()0a b >>的左、右焦点，E 上存在两点A 、B 使得梯形12AF F B 2c ，其中c 为椭圆E 的半焦距，且123AF BF =，则椭圆E 的离心率为（ ） 63 C.122 【解析】如图，设1AF O α∠=，延长1AF 交椭圆E 于点B '， 因为123AF BF =，所以113AF F B '= 由公式1cos 1e λαλ-=+可得311cos 312e α-==+， 又梯形12AF F B 2c ，所以12cos 2F F c α⋅=， 从而1222cos c F F α==，故椭圆E 的离心率22e =.【答案】D9.（★★★★）倾斜角为3π的直线l 经过双曲线2222:1x y C a b -=()0,0a b >>的右焦点F ，直线l 与双曲线C的右支交于A 、B 两点，且AF FB λ=()5λ≥，则双曲线C 的离心率的取值范围是（ ） A.4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ B.41,3⎛⎤ ⎥⎝⎦ C.()1,2 D.4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】由公式1cos 1e λαλ-=+可得1cos 31e πλλ-=+，所以()()()2121214421111e λλλλλλλ--+-====-++++， 因为5λ≥，所以16λ+≥，从而42013λ<≤+，故423e ≤<.【答案】D。

圆锥曲线焦半径公式及其应用一、坐标形式的焦半径公式1.椭圆的坐标形式的焦半径公式（1）设点),(00y x P 是椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上任意一点，21,F F 是其左右焦点，则=1PF 0ex a +，=2PF 0ex a -，记忆方式：长加短减（2）设点),(00y x P 是椭圆)0(12222>>=+b a b x a y 上任意一点，21,F F 是其下上焦点，则=1PF 0ey a +，=2PF 0ey a -，记忆方式：长加短减2.双曲线的坐标形式的焦半径公式（1）设点),(00y x P 是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 上任意一点，21,F F 是其左、右焦点，则①当点P 在右支上时，=1PF a ex +0，=2PF a ex -0，②当点P 在左支上时，=1PF a ex --0，=2PF a ex +-0，记忆方式：长加短减（2）设点),(00y x P 是双曲线)0,0(12222>>=-b a bx a y 上任意一点，21,F F 是其下、上焦点，则①当点P 在上支上时，=1PF a ey +0，=2PF a ey -0，②当点P 在下支上时，=1PF a ey --0，=2PF a ey +-0，记忆方式：长加短减（3）若弦AB 过左焦点，则=AB a x x e 2)(21-+-；若弦AB 过右焦点，则=AB ax x e 2)(21-+3.抛物线的坐标形式的焦半径公式（1）设),(00y x P 是抛物线)0(22>=p px y 上任意一点，F 为其焦点，则=PF 20p x +（2）设),(00y x P 是抛物线)0(22>-=p px y 上任意一点，F 为其焦点，则=PF 20p x +-（3）设),(00y x P 是抛物线)0(22>=p py x 上任意一点，F 为其焦点，则=PF 20p y +（4）设),(00y x P 是抛物线)0(22>-=p py x 上任意一点，F 为其焦点，则=PF 20p y +-例1.（2021年新高考Ⅰ卷）已知21,F F 是椭圆C ：14922=+y x 的两个焦点，点M 在C 上，则21MF MF ⋅的最大值为（）A.13B.12C.9D.6解法1：（基本不等式）由题意知621=+MF MF ，所以21MF MF ⋅9)2(221=+≤MF MF 当且仅当321==MF MF 时等号成立，所以21MF MF ⋅的最大值为9，故选C 解法2：（焦半径公式）设点),(00y x M ，则由题意知355,2,3=====a c e c b a ，所以9959)353)(353(200021≤-=-+=⋅x x x MF MF ，当且仅当00=x 时等号成立所以21MF MF ⋅的最大值为9，故选C例2.（2019年全国Ⅲ卷理）设21,F F 为椭圆C ：1203622=+y x 的两个焦点，M 为C 上一点且在第一象限，若21F MF ∆为等腰三角形，则点M 的坐标为解析：设点),(00y x M ，则由题意知211F F MF =，所以⇒=+c ex a 203832600=⇒=+x x 所以点M 的坐标为)15,3(例3.点),(00y x P 为双曲线C ：132422=-y x 的右支上一点，若点P 到右焦点的距离等于02x ，则=0x 解析：由题意知3,6,24,2====e c b a ，222300002=⇒=-=-=x x x a ex PF 例4.双曲线116922=-y x 的两个焦点为21,F F ，点P 在双曲线上，若21PF PF ⊥，则点P 到x轴的距离为解法1：51651645tan 0221=⇒⨯===∆P P F PF y y b S ，即点P 到x 轴的距离为516解法2：设点),(00y x P ，不妨设点P 在右支上，则由21PF PF ⊥得2212221F F PF PF =+25269100)335()335(202020=⇒=-++⇒x x x ，所以25256)14(322020=-=x y 5160=⇒y 即点P 到x 轴的距离为516例5.（2011年辽宁卷）已知F 是抛物线x y =2的焦点，B A ,是该抛物线上两点，3=+BF AF ，则线段AB 的中点到y 轴的距离为A.43 B.1C.45 D.47解析：设点),(),,(2211y x B y x A ，线段AB 的中点),(00y x M ，则25341412121=+⇒=+++=+x x x x BF AF ，从而452210=+=x x x ，故选C 例8.（2013年全国Ⅱ卷）设抛物线C ：)0(22>=p px y 的焦点为F ，点M 在C 上，5=MF ，若以MF 为直径的圆过点)2,0(，则C 的方程为（）A.x y 42=或x y 82= B.x y 22=或x y 82=C.x y 42=或xy 162= D.x y 22=或xy 162=解法1：设点),(00y x M ，则255200p x p x MF -=⇒=+=，即),25(0y pM -，MF 的中点为)2,25(0y B ，以MF 为直径的圆过点)2,0(，所以MF AB 21=，所以4425)22(425020=⇒=-+y y ，又点M 在抛物线上，所以2)25(216=⇒-=p p p 或8所以抛物线的方程是x y 42=或x y 162=，故选C解法2：设点),(00y x M ，因为以焦半径为直径的圆与y 轴相切，所以MF 的中点的纵坐标为2，所以40=y ，所以p p x 82160==，所以2528=⇒=+=p pp MF 或8所以抛物线的方程是x y 42=或x y 162=，故选C 注：以抛物线的焦半径为直径的圆与y 轴相切二、角度形式的焦半径公式1.椭圆的角度形式的焦半径公式（1）设过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的焦点F 的弦AB 的倾斜角为θ，则=AF θcos 2c a b -；=BF θcos 2c a b +；焦点弦长=AB θ2222cos 2c a ab -；（2）设过椭圆)0(12222>>=+b a b x a y 的焦点F 的弦AB 的倾斜角为θ，则=AF θsin 2c a b -；=BF θsin 2c a b +；焦点弦长=AB θ2222sin 2c a ab -；2.双曲线的角度形式的焦半径公式设过双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 右焦点)0,(c F 的弦AB 的倾斜角为α，渐近线xa b y ±=的倾斜角为θ，则（1）当θπαθ-<<时，焦点弦AB 在右支上，=AF θcos 2c a b -；=BF θcos 2c a b +；=AB α2222cos 2c a ab -，弦AB 在双曲线一支上时，焦点弦最短为通径（2）当θα<≤0或παθπ<<-焦点弦AB 在两支上，=AF a c b -θcos 2；=BF ac b +θcos 2；=AB 2222cos 2a c ab -α，弦AB 交双曲线两支上时，焦点弦最短为实轴长a23.抛物线的角度形式的焦半径公式（1）设过焦点F 且倾斜角为θ的直线交抛物线)0(22>=p px y 于B A ,两点，则=AF θcos 1-p ；=BF θcos 1+p；=AB θ2sin 2p （2）设过焦点F 且倾斜角为θ的直线交抛物线)0(22>=p py x 于B A ,两点，则=AF θsin 1-p ；=BF θsin 1+p ；=AB θ2cos 2p例1.如图，设过椭圆13422=+y x 的右焦点F 的直线l 交椭圆于B A ,两点，线段AB 的垂直平分线交x 轴于点M ，则=ABMF 解法1：（设线韦达定理）略解法2：（点差法）略解法3：（角度形式的焦半径公式）设AB 的倾斜角为θ，则θθcos 23cos 2-=-=c a b AF ，θθcos 23cos 2+=+=c a b BF 所以θθθ2cos 412cos 23cos 23-=++-=+=BF AF AB θθθθ2cos 43cos 2cos 2cos -=-=+-==BF AF BFAF AF NF MF ，所以=AB MF 41例2.如图，过椭圆13422=+y x 的左焦点F 任作一直线交椭圆于B A ,两点，若=+BF AF BF AF λ，则=λ解析：设AB 的倾斜角为θ，则θθcos 23cos 2-=-=c a b AF ，θθcos 23cos 2+=+=c a b BF 所以=λ3411=+BF AF例2.已知椭圆12322=+y x 的左右焦点分别为21,F F ，过1F 的直线交椭圆于D B ,两点，过2F 的直线交椭圆于C A ,两点，且BD AC ⊥，则四边形ABCD 的面积的最小值为解析：设直线AC 的倾斜角为θ，则θθθ222222cos 334cos 3232cos 2-=-⨯⨯=-=c a ab AC θθ202sin 334)90(cos 334-=+-=BD 所以)sin 3)(cos 3(242122θθ--=⋅=BD AC S ABCD 2596)2sin 3cos 3(24222=-+-≥θθ，所以四边形ABCD 的面积的最小值为2596例3.过双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一个焦点F 作平行于渐近线的两直线，与双曲线分别交于B A ,两点，若a AB 2=，双曲线的离心率为e ，则[]=e 解析：设θ=∠AFO ，则a b a c a c b a c b AF 2cos 222=+⋅=+=θ所以222sin b a AF a ==θ，又c b=θsin ，所以c b b a =22⇒=-⇒=⇒232234)1(2e e c a b 例4.已知双曲线191622=-y x 的左焦点弦交双曲线左支于B A ,两点，且772=AB ，求直线AB 的方程解析：设AB 的倾斜角为θ，则77216cos 25942cos 222222=-⨯⨯=-=θθa c ab AB 53cos ±=⇒θ所以34tan ±=θ，所以直线AB ：)5(34+±=x y 即02034=+-y x 或02034=++y x例5.已知F 为抛物线C ：x y 42=的焦点，过F 作两条互相垂直的直线21,l l ，直线1l 与C 交于B A ,两点，直线2l 与C 交于E D ,两点，则DE AB +的最小值为解析：设AB 的倾斜角为θ，则θθ22sin 4sin 2==p AB ，所以θθ202cos 4)90(sin 2=+=p DE 所以16)11(4)cos )(sin cos 1sin 1(4)cos 1sin 1(42222222=+⨯≥++=+=+θθθθθθDE AB 当且仅当4πθ=时等号成立，所以16)(min =+DE AB 三、焦半径定比模型（1）设AB 为焦点在x 轴上的圆锥曲线的过焦点F 的弦，AB 的倾斜角为θ，斜率为k ，且FB AF λ=，则=θcos e 11+-λλ；=e 21k+11+-λλ（2）设AB 为焦点在y 轴上的圆锥曲线的过焦点F 的弦，AB 的倾斜角为θ，斜率为k ，且FB AF λ=，则11sin +-=λλθe ；=e 211k +11+-λλ例1.（2010年辽宁理科）设椭圆C ：)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点为F ，过点F 的直线与椭圆C 相交于B A ,两点，直线l 的倾斜角为060，FB AF 2=，则椭圆的离心率为解析：32121260cos 0=⇒+-=e e 例2.（2010年全国Ⅰ卷）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C 于D ，FD BF 2=，则C 的离心率为解析：设BD 的倾斜角为θ，则311212cos =+-=θe ，又e a c ==θcos ，所以33312=⇒=e e 例3.（2010年全国Ⅱ卷）已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为23，过右焦点F 且斜率为)0(>k k 的直线与C 相交于B A ,两点，若FB AF 3=，则=k （）A.1B.2C.3D.2解析：33cos 211313cos 2311cos =⇒=+-=⇒+-=θθλλθe ，所以2tan ==θk例4.（2014年全国Ⅱ卷理）设21,F F 分别是椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左右焦点，M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直，直线1MF 与C 的另一个交点为N ，若直线MN 在y 轴上的截距为2，且N F MN 15=，则椭圆C 的方程为解析：由题意知a b ab MF 44222=⇒==--------------------------------------①由N F MF N F MN 11145=⇒=，所以531414cos =+-=θe ，又2422cos 121-=-==a c a c MF F F θ，所以532=-⋅a c a c -------------------------------------------------------------------------②联立①②得72,7==b a ，所以椭圆的方程为1284922=+y x。

用圆锥曲线的焦半径解题
圆锥曲线上的点到其焦点的距离称做圆锥曲线的焦半径。

凡是遇到圆锥曲线上的点到其焦点距离的有关问题，可考虑使用焦半径来处理。

一、利用椭圆的焦半径
若椭圆的两个焦点为、是椭圆上任一点，则该椭圆的焦半径。

证明：椭圆相应的准线方程是和，由椭圆的第二定义，得
，整理，得
例1. 已知点P在椭圆上，F
1、F
2
为椭圆的左右两个焦点，
求的取值范围。

解：设P点坐标为，因为P点在椭圆上，所以，故
根据焦半径公式有，，故
又因为，所以，即。

二、利用双曲线的焦半径
若双曲线的焦点坐标是和，是双曲线上任一点，则该双曲线的焦半径，。

证明：双曲线的左右准线方程为和，根据双曲线的第二定义，得：
，整理，得
例2. 双曲线的两个焦点分别为F
1、F
2
、P为双曲线上的任意一点，
求证：成等比数列。

证明：设，则P到中心O的距离，又因为此双曲线为等轴双曲线，所以，由双曲线的焦半径公式，得：
从而
故成等比数列。

三、利用抛物线的焦半径
若抛物线的焦点为是抛物线上任意一点，则该抛物线的焦半径。

证明：由抛物线的准线为，根据抛物线的定义，得。

例3. 已知抛物线的一条焦点弦被焦点分成为m、n的两部分，求证：。

证明：设焦点弦AB的方程为，将其代入抛物线，有。

令、，根据焦半径公式，得
，所以。

故。

圆锥曲线的焦半径公式及其应用圆锥曲线上任意一点到焦点的距离叫做圆锥曲线关于该点的焦半径。

利用圆锥曲线的第二定义很容易得到圆锥曲线的焦半径公式。

1.椭圆的焦半径公式(1)若P(x0,y)为椭圆22xa+22yb=1(a>b>0)上任意一点，F1、F2分别为椭圆的左、右焦点，则1PF=a+e x0,2PF=a-e x0.(2) 若P(x0,y)为椭圆22ya+22xb=1(a>b>0)上任意一点，F2、F1分别为椭圆的上、下焦点，则1PF=a+e y0,2PF=a-e y0.2.双曲线的焦半径公式(1)若P(x0,y)为双曲线22xa-22yb=1(a>0，b>0)上任意一点，F1、F2分别为双曲线的左、右焦点，则①当点P在双曲线的左支上时，1PF=-e x0-a,2PF= -e x0+a.②当点P在双曲线的右支上时，1PF=e x0+a,2PF= e x0-a.(2)若P(x0,y)为双曲线22ya-22xb=1(a>0，b>0)上任意一点，F2、F1分别为双曲线的上、下焦点，则①当点P在双曲线的下支上时，1PF=-e y0-a,2PF= -ey0+a.②当点P在双曲线的上支上时，1PF=ey0+a,2PF= ey0-a.3.抛物线的焦半径公式(1)若P(x 0,y 0)为抛物线y 2=2px(p>0)上任意一点，则PF = x 0+2p(2) 若P(x 0,y 0)为抛物线y 2=-2px(p>0)上任意一点，则PF = -x 0+2p(3) 若P(x 0,y 0)为抛物线x 2=2py(p>0)上任意一点，则PF = y 0+2p(4)若P(x 0,y 0)为抛物线x 2=-2py(p>0)上任意一点，则PF = -y 0+2p下面举例说明上述各公式的应用例1．求椭圆216x +225y =1上一点M(2.4,4)与焦点F 1、F 2的距离.解：易知a=5,e=35且椭圆的焦点在轴上，∴1MF = a+ey 0=5+35×4=375,2MF = a-e y 0=5-35×4=135。

学渣逆袭，学霸无敌——圆锥曲线经典解题大招目录CONTENTS 第一讲定义与焦点三角形 (3)第二讲焦半径 (16)第三讲切线的光学性质 (32)第四讲点差法和直径 (41)第五讲定比点差法和极点极线 (72)第六讲三大模型处理定点问题 (85)第七讲定点问题的性质 (102)第八讲定值问题（1） (117)第九讲定值问题（2） (125)第十讲四点共圆类问题 (132)212NF NF NF +2PQ QN =，那么002,3x x y y ==)()(2231y y +=12PF PF ⋅等于，因为12F PF △的面积为2tantan 22θθ=1212cos PF PF PF PF ⋅=⋅⋅1212cos PF PF PF PF ⋅=⋅⋅2=，则AF=（FA FB3B．2AF=2这里还有一种处理方法是先求出根据三角形相似求出=可以求得3FA FB(0AF FB λλ=＞3=，则AF FB =知，AA3AF FB根据同角三角函数关系可得=，于是有AF FB3化简得=，所以AF FB3=，所以AF FB312BF FD =，则的倾斜角为θ，由【性质cos θ=ab (,BFc =-(FD x =-2BF FD =3)22c x c x c y b y ⎧=⎪-⎧⎪⇒⎨⎨-⎪=-⎪⎩2BF FD =，得1||OF DD =1DD =4=，则AF FBC．85】非常相似，这里只写一种做法0PA PB ⋅=，即((1112PA PB x x x x x x ⋅=-=-=-212,y y +代入上式化简得6,3⎛+∞ ⎝，直线l 的斜率为】或由点差法结论可得k k ⋅6,3⎛+∞ ⎝。

圆锥曲线的焦半径巧用圆锥曲线的焦半径概念，是圆锥曲线中的一个重要的概念．许多圆锥曲线的求解问题，往往都牵涉到它，且运用圆锥曲线的焦半径分析问题可给解题带来生机．因此，掌握它是非常重要的． 椭圆焦半径： R 左 = a + x e , R 右 = a - x e ,右支双曲线焦半径：R 左 = x e + a ，R 右 = x e - a ( x > 0) ，左支双曲线焦半径：R 左 = - (x e + a )，R 右 = - (x e - a ) ( x < 0) ,抛物线焦半径：R 抛 = x +2P ． 对于这些结论我们无须花气力去记，只要掌握相应的准线方程及标准方程的两种定义，可直接推得．如对双曲线而言：当P(x 0 , y 0)是双曲线b 2x 2 - a 2y 2 = a 2b 2 (a > 0, b > 0) 右支上的一点，F 1, F 2是其左右焦点． 则有 左准线方程为 ca x 2-=． 由双曲线的第二定义得，左焦半径为 a ex ca x e PF +=+=0201)(||; 由 |PF 1|- |PF 2| =2a ，得 |PF 2| = |PF 2| - 2a = ex 0 - a ．( |PF 2|亦可由第二定义求得)．例1 已知F 1，F 2是椭圆E 的左、右焦点，抛物线C 以F 1为顶点，F 2为焦点，设P 为椭圆与抛物线的一个交点，如果椭圆E 的离心率e 满足 |PF 1| = e | PF 2 |，则e 的值为 ( )22)( 33)( 32)( 22)(--D C B A解法1 设F 1(- c, 0 )，F 2(c , 0)，P(x 0 , y 0)，于是，抛物线的方程为 y 2 = 2 (4 c )(x + c ) , 抛物线的准线 l ：x =- 3 c ，椭圆的准线 m ：c a x 2-=， 设点P 到两条准线的距离分别为d 1 , d 2．于是，由抛物线定义，得 d 1 = | PF 2 | , ……………………① 又由椭圆的定义得 |PF 1| = ed 2，而 |PF 1| = e | PF 2 |，………………………………②由①②得 d 2 = | PF 2 |, 故 d 1 = d 2，从而两条准线重合．∴ 3331322=⇒=⇒-=-e e c a c ．故选 (C)． 解法2 由椭圆定义得 |PF 1| + | PF 2 | = 2a ，又 |PF 1| = e | PF 2 |，∴ | PF 2 | (1+ e ) = 2a ，………① 又由抛物线定义得 | PF 2 | = x 0 + 3c , 即 x 0 = | PF 2 | - 3c ，……………………………②由椭圆定义得 | PF 2 | = a - ex 0 , ………………………………………③由②③ 得 | PF 2 | = a - e | PF 2 | + 3ec ，即 | PF 2 | (1+ e ) = a + 3ec ， ………………… ④由①④得 2a = a + 3ec ，解得 33=e ，故选 (C)． 点评 结合椭圆、抛物线的定义，并充分运用焦半径是解答本题的基本思想．例2 设椭圆E ：b 2x 2 + a 2y 2 = a 2b 2 (a> b> 0)，的左、右焦点分别为 F 1, F 2，右顶点为A, 如果点M 为椭圆E 上的任意一点，且 |MF 1|·|MF 2| 的最小值为243a ．(1) 求椭圆的离心率e ；(2) 设双曲线Q ：是以椭圆E 的焦点为顶点，顶点为焦点，且在第一象限内任取Q 上一点P ，试问是否存在常数λ(λ> 0)，使得∠PAF 1 =λ∠PF 1A 成立？试证明你的结论．分析 对于(1)可利用焦半径公式直接求解．而 (2) 是一探索型的命题，解题应注重探索．由于在解析几何中对角的问题的求解，往往要主动联想到斜率．而∠PF 1A 显然是一锐角，又易知∠PAF 1是(0, 120o ) 内的角，且90o 是斜率不存在的角．于是，抓住90o 这一特殊角试探，可得解法1，若注重斜率的研究，考查所两角差的正切，可得解法2；若转变角的角度来观察，将∠PF 1A 变为∠PNF 1，使∠PAF 1变成△PNA 的外角，可得解法3；若考查角平分线的性质可得解法4；若从图像与所求式的特点分析得知，所求的λ必须是大于1的正数，从常规看来可以猜想到它可能是二倍角或三倍角的关系．由此先探索一下二倍角的情形，考查角平分线定理，可得解法5；若是考查∠PF 1A 与∠PAF 1的图形位置，直接解三角形PAF 1，可得到解法6．(1) 解 设M(x 0, y 0), 由椭圆的焦半径定义得|MF 1| = a + ex 0，|MF 2| = a - ex 0，|MF 1|·|MF 2| = (a + ex 0)(a - ex 0) = a 2- e 2x 02,∵ |MF 1|·|MF 2| 的最小值为243a , 且 |x 0|≤a ，∴ a 2- e 2x 02 ≥a 2- e 2a 2 =243a ，解得 21=e ． (2) 解法1 由题意得 双曲线的离心率e = 2, 且双曲线的实半轴长为c ,半焦距为2c ,故 设双曲线Q 的方程为 132222=-c y c x ， 假设存在适合题意的常数λ(λ> 0)，① 考虑特殊情形的λ值．当PA ⊥x 轴时，点P 的横坐标为2c ，从而点P 的纵坐标为y = 3c ，而 |AF 1| = 3c ,∴ △PAF 1是等腰直角三角形，即 ∠PAF 1 =2π , ∠PF 1A =4π, 从而可得 λ= 2． ② PA 不与x 轴垂直时，则要证∠PAF 1 = 2∠PF 1A 成立即可．由于点P(x 1, y 1)在第一象限内，故PF 1 , PA 的斜率均存在，从而，有A PF c x y k PF 111tan 1∠=+=, 111tan 2PAF cx y k PA ∠-=-=，且有 ))((31121c x c x y -+=,………… ※ 又∵21211121)()(2122tan 11y c x y c x k k A PF PF PF -++=-=∠， 将※代入得PA k c x y y c x y c x A PF -=--=-++=∠2)()(22tan 112121111, 由此可得 tan2∠PF 1A = tan ∠PA F 1， ∵ P 在第一象限，A(2c , 0), ∴ )32,2()2,0(1πππ⋃∈∠PAF , 又∵ ∠PF 1A 为锐角，于是，由正切函数的单调性得 2∠PF 1A =∠PA F 1．综合上述得，当λ= 2时，双曲线在第一象限内所有点均有∠PAF 1 = 2∠PF 1A 成立．解法2 由题意得 双曲线的离心率e = 2, 且双曲线的实半轴长为c , 半焦距为2c ,故 设双曲线Q 的方程为 132222=-c y c x ，由于点P(x 1, y 1)在第一象限内，故PF 1 , PA 的斜率均存在．且∠PF 1A 为锐角．又∵ ))((31121c x c x y -+=, …………………………………………………… ※设∠PF 1A =β，则 ,tan 111cx y k PF +==β 设∠PAF 1=λβ, λβ≠90o 时, 则 tan(λβ)c x y k PA 211--=-=, 而 tan(λβ-β)βλββλβtan )tan(1tan )tan(+-=))(2(1211111111cx y c x y c x y c x y +--++---=212121112)2(y c cx x c x y -----= ))((3))(2()2(111111c x c x c x c x c x y -+-+---=)()2)(()2(111111c x y x c c x c x y +=-+--=． ∴ tan(λβ-β) = tan β．∵ ∠PF 1A =β为锐角，又 ∠P A F 1 =λβ∈)32,0(π, ∴ tan(λβ-β) = tan β > 0, 故λβ-β是锐角， 由正切函数的单调性得 λ= 2．显然，当λβ= 90o 时亦成立．故存在λ= 2，使得双曲线在第一象限内所有点均有2∠PF 1A =∠PA F 1成立．解法3 由上述①，得λ= 2，设P ′是射线PA 上的一点, 其横坐标为x 0 ( x 0 > c )，在x 轴上取一点N (2 x 0 +c , 0)，使△P ′F 1N 为等腰三角形，∴∠P ′F 1N =∠P ′NF 1．故当∠P ′AF 1 = 2∠P ′F 1A 时，有∠P ′AF 1 = 2∠P ′NA ，从而∠AP ′N =∠P ′NA, 则 |AN| = |AP ′|，又 A(2c ,0)，于是 |AN| = |AP ′| = 2x 0-c ． 过P ′作P ′H 垂直于准线l 于H ，如图9-5．则 |P ′H| = x 0-c 21． 故 22||||00c x c x H P A P --='' = 2 = e ． 故 点P ′是双曲线上的点，且与P 重合．由x 0 > c 的任意性得，当λ= 2时，双曲线在第一象限内所有点均有2∠PF 1A =∠PAF 1成立．解法4 由题意得，设点P(x 1 , y 1)，∵ 点P 是双曲线在第一象限内的点，又A(2c , 0)是一焦点，∴ |AP| = 2x 1- c ，|AF 1| = 3c ，设AD 为∠F 1AP 的平分线， ……… ※由角平分线性质及定比分点公式，得 222)32(23123111111c c x x c x c cx c x c x c c x D =+++-=-+-+-=， 由此可得，点D 在双曲线的右准线上，从而可得准线是AF 1故△AF 1D 为等腰三角形，且∠PF 1A =∠DAF 1，又由※得∠PAF 1 = 2∠PAD =2∠DAF 1， ∴ ∠PA F 1 = 2∠PF 1A ，故λ＝2．解法5 由题意得，设点P(x 1 , y 1)，因为点P 又A(2c , 0)是一焦点，于是，有|AP| = 2x 1- c ，|AF 1| = 3c ，| PF 1| 2 = (x 1 + c )2 + y 12 = x 12 + 2 x 1c+ c 2 + 3 x 12- 3 c 2 = 4 x 12 + 2 x 1c - 2 c 2, 在△APF 1中有 21212121212122432)2(2249cos c c x x c c x c c x x c F -+⨯⨯---++=∠)2(2))(2(26)(611111c x c x c x c x c c x c -+=+-+=， )2(32)224()2(9cos 12121212c x c c c x x c x c A -⨯⨯-+--+=∠c x x c c x c c x c --=-⨯⨯--=111122)2(32)2(6， 于是，有 2()2(211c x c x -+)2- 1 =cx x c --1122, 即 2(co s ∠F 1)2- 1 = cos 2∠F 1 = cos ∠A, ∵ ∠A 、∠F 1是△APF 1中的内角，且∠F 1是锐角，故有 2∠F 1 =∠A, 即 ∠PA F 1 = 2∠PNF 1， 所以λ= 2时，能使得双曲线在第一象限内所有点均有 ∠PA F 1 = 2∠PF 1A ．解法6 设点P(x 1 , y 1)是双曲线第一象限的点．∵ A(2c , 0)，F 1(- c , 0)，连AP ，F 1P ，如图 9-5． 由双曲线的焦半径定义得 |AP| = 2x 1- c ,又设点N 是点F 1关于直线x = x 1的对称点，则有 |PF 1| = |PN|, 且N (2x 1+ c , 0)，从而 ∠PF 1N =∠PNF 1．又 |AN| = 2x 1 + c - 2c = 2x 1- c = |AP| , ∠APN =∠PNF 1．由此可得 ∠F 1AP = 2∠PNF 1 ，即 ∠F 1AP = 2∠PNF 1 = 2∠PF 1N ，所以 λ= 2．故存在λ= 2，使得双曲线在第一象限内所有点均有2∠PF 1A =∠PA F 1成立．点评 对于(1)，利用焦半径公式求解是解题的常规方法；对于(2)，方法1、先由特殊情形探求出λ的值，然后再证明它对一般的情形也成立，这种方法是解决有关探索性问题的常用方法；方法2巧用了斜率与正切函数的性质直接求得λ；方法6与方法3、思维独到，都是通过变换角，把∠PF 1N 变为∠PNF 1，利用三角形的内角外角的关系，发现到|AN| = |AP|，从而也就发现了相应的解法．且解法3与解法6是不同，解法6事先不知道λ的值是2，它具有探索性．而解法3是先知道λ的值，后推证P 点在双曲线上，它是具有目的的推证．解法4，具有猜想性，是我们分析问题时常用的一种思想方法；解法5，注重对两角所在的三角形的探索，坚定不移地解三角形PAF 1，抓住了问题的本质特征分析，这种方法也是使问题获得巧解的常用一种思想方法．例3 已知抛物线 y 2 = 2P x 的焦点弦AB 被焦点分成长度为m 、n 的两段，求证：P n m 211=+． 证明 设A 、B 在该抛物线的准线上的射影为C 、D ，连AD 交x 轴与E ，如图9-6．由抛物线的焦半径的定义得 |AC| = |AF| = m , |BD| = |BF| = n ,由相似三角形性质知 ||||||||AB AF BD EF =，∴ n m mn EF +=||， 同理 n m mn EH +=||，故 |EF| = |EH|, 即 E 与O 重合． 故A 、O 、D 三点共线．同理B 、O 、C 三点共线．∴ |EF| + |EH| = P =n m mn +2, 故 Pn m 211=+． 图9-6 点评 本题有一个特殊的几何模型，即直角梯形ABCD ．由此还可发现许多有用的结论：①∠CFD = 90o ;②∠CAB 的平分线与∠DBA 的平分线交于一点N ，则NA 、NB 为抛物线的切线，且∠ANB= 90o ； ③在准线上任取一点向抛物线引两条切线，则两切线互相垂直；④若M 为AB 中点，则N M 被抛物线平分；⑤若A(x 1 , y 1), B(x 2, y 2)，则 |AB| =||2121y y P-，当AB ⊥x 轴时, |AB| = 2 P; ⑥以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切；⑦NF ⊥AB; y 1y 2 = - P 2; …．。