圆锥曲线的方程与性质
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圆锥曲线的方程与性质
1.(2020·全国Ⅰ卷)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A.2
B.3
C.6
D.9
解析 设A (x ,y ),由抛物线的定义知,点A 到准线的距离为12,即x +p
2=12. 又因为点A 到y 轴的距离为9,即x =9, 所以9+p
2=12,解得p =6.故选C. 答案 C
2.(2020·全国Ⅲ卷)设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭
⎪⎫14,0 B.⎝ ⎛⎭
⎪⎫
12,0 C.(1,0)
D.(2,0)
解析 将x =2与抛物线方程y 2=2px 联立, 可得y =±2p ,
不妨设D (2,2p ),E (2,-2p ),
由OD ⊥OE ,可得OD →·OE →=4-4p =0,解得p =1,
所以抛物线C 的方程为y 2=2x .其焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫
12,0.故选B.
答案 B
3.(2020·全国Ⅰ卷)设F 1,F 2是双曲线C :x 2
-y 2
3=1的两个焦点,O 为坐标原点,
点P 在C 上且|OP |=2,则△PF 1F 2的面积为( ) A.72
B.3
C.52
D.2
解析 法一 由题知a =1,b =3,c =2,F 1(-2,0),F 2(2,0),
如图,因为|OF 1|=|OF 2|=|OP |=2,所以点P 在以F 1F 2为直径的圆上,故
PF 1⊥PF 2,则|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2=16.
由双曲线的定义知||PF 1|-|PF 2||=2a =2,所以|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|=4,所以|PF 1||PF 2|=6,
所以△PF 1F 2的面积为1
2
|PF 1||PF 2|=3.故选B.
法二 由双曲线的方程可知,双曲线的焦点F 1,F 2在x 轴上,且|F 1F 2|=2
1+3
=4.设点P 的坐标为(x 0,y 0),则⎩
⎨
⎧
x 20-y 20
3
=1,
x 20+y 2
0=2,
解得|y 0|=3
2.
所以△PF 1F 2的面积为12|F 1F 2|·|y 0|=12×4×3
2=3.故选B.
答案 B
4.(2020·全国Ⅱ卷)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点
重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=4
3|AB |. (1)求C 1的离心率;
(2)设M 是C 1与C 2的公共点.若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程. 解 (1)由已知可设C 2的方程为y 2=4cx ,其中c =a 2-b 2.
不妨设A ,C 在第一象限,由题设得A ,B 的纵坐标分别为b 2a ,-b 2
a ;C ,D 的纵
坐标分别为2c ,-2c ,故|AB |=2b 2
a ,|CD |=4c . 由|CD |=43|AB |得4c =8
b 23a ,即3×
c a =2-2⎝ ⎛⎭⎪⎫
c a 2
.
解得c a =-2(舍去)或c a =12.
所以C 1的离心率为1
2.
(2)由(1)知a=2c,b=3c,故C1:x2
4c2+y2
3c2=1.
设M(x0,y0),则x20
4c2+
y20
3c2=1,y
2
=4cx0,
故x20
4c2+4x0
3c=1.①
因为C2的准线为x=-c,所以|MF|=x0+c,又|MF|=5,故x0=5-c,
代入①得(5-c)2
4c2+
4(5-c)
3c=1,
即c2-2c-3=0,解得c=-1(舍去)或c=3.
所以C1的标准方程为x2
36+
y2
27=1,
C2的标准方程为y2=12x.
考点整合
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|);
(2)双曲线:||MF1|-|MF2||=2a(2a<|F1F2|);
(3)抛物线:|MF|=d(d为M点到准线的距离).
温馨提醒应用圆锥曲线定义解题时,易忽视定义中隐含条件导致错误.
2.圆锥曲线的标准方程
(1)椭圆:x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0)(焦点在x轴上)或
y2
a2+
x2
b2=1(a>b>0)(焦点在y轴
上);
(2)双曲线:x2
a2-
y2
b2=1(a>0,b>0)(焦点在x轴上)或
y2
a2-
x2
b2=1(a>0,b>0)(焦点
在y轴上);
(3)抛物线:y2=2px,y2=-2px,x2=2py,x2=-2py(p>0).
3.圆锥曲线的重要性质
(1)椭圆、双曲线中a,b,c之间的关系
①在椭圆中:a2=b2+c2;离心率为e=c
a=1-
b2
a2.
②在双曲线中:c2=a2+b2;离心率为e=c
a=1+
b2
a2.
(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标