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高考数学几何圆锥曲线习题精选精讲 - 图文

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圆锥曲线

1.圆锥曲线的两个定义

2

(1)第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F1,F当常数等于

的距离的和等于常数

且此常数2a一定要大于FF2a,12

F1F2

时,轨迹是线段F1F

2

,当常数小于

F1F2

时,无轨迹;双曲线中,与两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数

。若

2a,

且此常数

2a一定要小于

|FF|,定义中的“绝对值”与

12

2a<|F1F2|不可忽视2a=|F1F2|,则轨迹是以

如(1)已知定点

F,F为端点的两条

1

2

射线,若

2a﹥|F1F2|,则轨迹不存在。若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。

A.

F1(3,0),F2(3,0),在满

足下列条件的平面上动点P的轨迹中是椭圆的是

2

22

PF1

2

PF2(x6)

2

4B.PF1y

2

PF2

6C.PF1PF210

D.PF1PF;(2)方程12(答:C)(x6)

2

y8表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)

”,其商即是离心率

(2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母

e。圆锥曲线的第

。如已知点

二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化

Q(22,0)及抛物线y

2.圆锥曲线的标准方程

x

2

4

上一动点P(x,y),则y+|PQ|的最小值是_____(答:2)

(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程)

(1)椭圆:焦点在

x轴上时

xa

22

yb

2

22

(a1b0)

x

yacosbsin

(参数方程,其中为参数),焦点在

y轴上时

ya

22

xb

22

=1(

2

aby

2

2

。方程Ax0)

ByC表示椭圆的充要条件是什么?(

____(答:

ABC≠0,且A,B,C同号,A≠B)。如(1)已知方程

x3

k2k

1表示椭圆,则

2

2

k的取值范围为

(3,

12

)(

12

;(2)若x,y,2))R,且3x

2

2y

2

6,则x

y

的最大值是____,

xy

的最小值是___(答:

22

22

5,2)

y

ya

22

(2)双曲线:焦点在

x轴上:

xa

yb

=1,焦点在轴上:

xb

22

=1(

a0,b0

2

)。方程

Ax

2

By

2

C表示双曲线

的充要条件是什么?(ABC≠0,且A,B异号)。如(1)双曲线的离心率等于

5,且与椭圆x2

y

2

94

1有公共焦点,则该双曲线的方

程_______(答:

x

2

4

y

2

;(2)设中心在坐标原点O,焦点F1、F2在坐标轴上,离心率e1)

2的双曲线

C过点

P(4,10),

则C的方程为_______(答:

x

2

y

2

6)

(3)抛物线:开口向右时

2

y

2

2px(p0),开口向左时y

2

2px(p0),开口向上时x

2

2py(p0),开口向下时

x2py(p0)。

(首先化成标准方程,然后再判断)

3.圆锥曲线焦点位置的判断

2

2

(1)椭圆:由

x

,

y

分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。如已知方程

x

m1

2

y

2

2m

1表示焦点在

y轴上的椭圆,

则m的取值范围是__(答:

2

(y

2

,1)

(1,))

2

3

(2)双曲线:由

x

,项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;

(3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点

F1,F2的位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、

是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,

双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数

a,b,确定椭圆、双曲线的形状和大小,

2

首先要判断开口方向;(2)在椭圆中,

4.圆锥曲线的几何性质

a最大,a

b

2

c

2

,在双曲线中,

c最大,

c

2

a

2

b

2

(1)椭圆(以

xa

22

yb

22

1(ab0)为例):①范围:axa,byb;②焦点:两个焦点(c,0)

2a,短轴长为

;③对称性:

两条对称轴

x0,y0,一个对称中心(

ca

0,0),四个顶点

(a,0),(0,b),其中长轴长为2b;④准线:两条准线

x

a

2

c

105

;⑤离心率:

e

,椭圆

0

e1,e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。

如(1)若椭圆

x

2

y

2

5m

1的离心率

e

,则

25

);(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为m的值是__(答:3或3

1时,则椭圆长轴的最小值

为__(答:

22)

x2a

2

(2)双曲线(以

y2b

2

1(a0,b

0)为例):①范围:x

0,0),两个顶点

a或x

a,yR;②焦点:两个焦点(c,0)

;③对称

性:两条对称轴

x0,y0,一个对称中心((a,0)

,其中实轴长为

2a,虚轴长为2b,特别地,当实轴和虚轴的

2

长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为

x

2

y

2

k,k0;④准线:两条准线x

y

ba

a

c

;⑤离心率:

e

ca

,双曲线

e1,

等轴双曲线

e2,e越小,开口越小,e越大,开口越大;⑥两条渐近线:

133

2

2

x。如(1)双曲线的渐近线方程是3x2y0,

则该双曲线的离心率等于______(答:

132

或);(2)双曲线

axby1的离心率为5,则a:b=

(答:4

14

);(3)设双曲线

xa

22

yb

22

1(a>0,b>0)中,离心率

e∈[

2,2],

则两条渐近线夹角θ的取值范围是________(答:

[

32

,]);

(3)抛物线(以

y

2

2px(p

y

0)为例):①范围:x0,yR;②焦点:一个焦点(

p2

,0)

,其中

p的几何意义是:焦点到p2

;⑤离心率:

准线的距离;③对称性:一条对称轴

0,没有对称中心,只有一个顶点(

0,0);④准线:一条准线

xe

ca

抛物线

e1。如设a0,axa

22

R,则抛物线yyb

22

4ax

2

的焦点坐标为________(答:

(0,

1)

);16a

5、点

P(x0,y0)和椭圆

1(

ab(1)点0)的关系:

P(x0,y0)在椭圆外

xa

2

02

yb

202

(2)点P(x0,y0)1;

在椭圆上

xa

202

yb

202

=1;(3)点

P(x0,y0)在椭圆内

xa

2

02

yb

202

1

6.直线与圆锥曲线的位置关系(1)相交:

0

直线与椭圆相交;

0

直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有

渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故线相交,但直线与抛物线相交不一定有

0是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;

2

2

0,当直线与双曲线的

0直线与抛物

0也仅是

k的取值范围是

0,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故

如(1)若直线y=kx+2与双曲线x-y=6的右支有两个不同的交点,则

直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。

_______(答:(-

153

,-1));(2)直线y―kx―1=0与椭圆

x

2

y

2

5

x

2

m

1恒有公共点,则

m的取值范围是_______(答:[1,5)∪(5,

+∞));(3)过双曲线

y

2

100

2

1的右焦点直线交双曲线于

00

A、B两点,若│AB︱=4,则这样的直线有_____条(答:3);

(2)相切:(3)相离:

直线与椭圆相切;直线与椭圆相离;

直线与双曲线相切;直线与双曲线相离;

0

0

直线与抛物线相切;直线与抛物线相离。

,

特别提醒:(1)直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。如果直线与双曲线的渐近线平行时

直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点;(2)过双曲线

xa

22

yb

22

=1外

一点

P(x0,y0)的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:①

P点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的

直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;②与双曲线一支相切的两条切线,共四条;③

P点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只

P如

P在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;④

为原点时不存在这样的直线;(3)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线。

(1)过点

(2,4)作直线与抛物线y2

8x只有一个公共点,这样的直线有

43

453

______(答:2);(2)过点(0,2)与双曲线

x

2

y

2

916

1有且仅有

一个公共点的直线的斜率的取值范围为______(答:

,

);(3)过双曲线

x

2

y

2

2

1的右焦点作直线l

2

交双曲线于A、B

两点,若

AB

4,则满足条件的直线

l

有____条(答:3);(4)对于抛物线C:

y

2

4x,我们称满足y0

4x0的点M(x0,y0)在

抛物线的内部,若点

M(x0,y0)在抛物线的内部,则直线

作一直线交抛物线于

l

y0y

2(x

(5)过抛x0)与抛物线C的位置关系是_______(答:相离);

物线

y

2

4x的焦点F

2

P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别是

p、q,则

1p

1q

_______(答:1);(6)设双

曲线

x

2

y

169

1的右焦点为F

,右准线为

l,设某直线m交其左支、右支和右准线分别于

7x2

4y2

P,Q,R,则PFR

QFR的大小

关系为___________(填大于、小于或等于) (答:等于);(7)求椭圆

28上的点到直线3x2y160的最短距离(答:

81313

);(8)直线

y

ax1与双曲线3x

2

y

2

1交于A、B两点。①当a为何值时,A、B分别在双曲线的两支上?②当

3,3

;②

a为

何值时,以AB为直径的圆过坐标原点?(答:①

7、焦半径(圆锥曲线上的点

a1);

转化到相应准线的距离,

即焦半径

P到焦点F的距离)的计算方法:利用圆锥曲线的第二定义,

red,

其中

d

表示P到与F所对应的准线的距离。如(1)已知椭圆

2

x

2

y

2

2516

1上一点P到椭圆左焦点的距离为

3,则点P到右准线的距离为

____(答:

353

);(2)已知抛物线方程为

y8x,若抛物线上一点到y轴的距离等于

M

7,(2,

5,则它到抛物线的焦点的距离等于

2

2

____;(3)若

该抛物线上的点

M

到焦点的距离是4,则点的坐标为_____(答:

4));(4)点

2

P在椭圆

x

25y9

1上,它到左焦点的距

离是它到右焦点距离的两倍,则点P的横坐标为_______(答:

2

2

2512

);(5)抛物线

y2x上的两点

A、B到焦点的距离和是5,则线段

AB的中点到

y轴的距离为

______(答:2);(6)椭圆

xy

43

1内有一点P(1,1),F为右焦点,在椭圆上有一点

M,使

MP2MF

之值最小,则点M的坐标为_______(答:

(

263

;,1))

问题:常利用第一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线

8、焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)

上的一点

P(x0,y0)到两焦点F1,F2

2

的距离分别为

r1,r2,焦点F1PF2的面积为S,则在椭圆

b

2

xa

22

yb

22

1中,

①=

2b

arccos(

r1r2

P

1),且当

r1r2即P为短轴端点时,

最大为

max

arccos

22

ca

2

2

;②

Sbtan

2

2

c|y0|,当|y0|b即

为短轴端点时,

Smax的最大

bcot

2

值为bc;对于双曲线

xa

22

yb

1

的焦点三角形有:①

arccos1

2b

2

r1r2

S

12

r1r2sin

2

。如(1)短轴长为

5,离心率e

y

2

2

的椭圆的两焦点为F1、F2,过F1作直线交椭圆于A、B两点,3a(a

2

2

(答:6);(2)设P是等轴双曲线xABF2的周长为________

0)右支上一点,F1、F2是左右焦点,若PF2F1F2

0,

|PF1|=6,则该双曲线的方程为(答:

x

2

y

2

;(3)椭圆4)

x

2

y

2

94

→→

、F,点P为椭圆上的动点,当PF2·PF1

1的焦点为F12

<0时,点P的横坐标的取值范围是(答:

3535

;(4)双曲线的虚轴长为(,))

55

4,离心率e=

62

,F1、F2是它

的左右焦点,若过F1的直线与双曲线的左支交于A、B两点,且

AB

AF2

BF2

等差中项,则

AB

=__________(答:

;82)

(5)已知双曲线的离心率为

2

2

2,F1、F2是左右焦点,P为双曲线上一点,且

F1PF260

S

PF1F2

123.求该双曲线的标准方

程(答:

xy

412

;1)

:(1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;

(2)设AB为焦点弦, M为准线与x

9、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质

轴的交点,则∠AMF=∠BMF;(3)设AB为焦点弦,A、B在准线上的射影分别为延长线交准线于

C,则BC平行于x轴,反之,若过

A1,B1,若P为A1B1的中点,则PA⊥PB;(4)若AO的

C点,则A,O,C三点共线。

B点平行于x轴的直线交准线于

A、B,且

10、弦长公式:若直线

ykxb与圆锥曲线相交于两点

x1,x2分别为A、B的横坐标,则

AB

1k

2

x1x2

y1,y2分别为

A、B的纵坐标,则

AB

1

1k

2

y1y2

,若弦AB所在直线方程设为

xky则ABb,

1k

2

y1y2

特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义

,B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,那么|AB|等于_______(答:8)A(x1,y1);(2)

求解。如(1)过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于过抛物线

y

2

2x焦点的直线交抛物线于

A、B两点,已知|AB|=10,O为坐标原点,则ΔABC重心的横坐标为_______(答:3);

22

22

11、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆

xa

yb

1中,以P(x0,y0)为中点

的弦所在直线的斜率k=-

bx0ay0

2

2

;在双曲线

xa

22

yb

2

2

1中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率

2

2

k=

bx0ay0

2

2

;在抛物线

y

2

2px(p0)中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率

k=

py0

。如(1)如果椭圆

xy

36

22

9yb

22

1弦被点

A(4,2)平分,那么

这条弦所在的直线方程是(答:

x2y8;(2)已知直线0)

y=-x+1与椭圆

xa

1(ab0)相交于

A、B两点,

且线段AB的中点在直线L:x-2y=0上,则此椭圆的离心率为_______(答:

22

);(3)试确定m的取值范围,使得椭圆

x

2

y

2

43

1

上有不同的两点关于直线

y4xm对称(答:

213213

,1313

);

特别提醒:因为12.你了解下列结论吗(1)双曲线x

2a(2)以

2

0是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验

0!

yb

22

1的渐近线方程为

xaxa

2222

ybyb

2222

0;

1共渐近线)的双曲线方程为

xa

2

22

y

ba

x为渐近线(即与双曲线

yb

2

22

(为参数,

≠0)。如与双曲线

x9

2

y16

2

1有共同的渐近线,且过点

(3,23)的双曲线方程为

_______(答:

4x9

y

4

1)

(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为

mx

2ba

2

2

ny

2

1;

b

2

(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为焦准距为

,焦准距(焦点到相应准线的距离)为

c

,抛物线的通径为

2p,

p;

(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;

2

(6)若抛物线

y2px(p

y

2

0)的焦点弦为2px(p

AB,A(x1,y1),B(x2,y2),则①|AB|x1x2p;②x1x2

(2p,0)

p

2

4

,y1y2

p

2

(7)若OA、OB是过抛物线13.动点轨迹方程:

0)顶点

O的两条互相垂直的弦,则直线AB恒经过定点

(1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围;(2)求轨迹方程的常用方法:

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