第2讲 圆锥曲线
[考情考向分析] 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).
热点一 圆锥曲线的定义与标准方程 1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|). (2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|).
(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,b,p的值.
例1 (1)(2018·乌鲁木齐诊断)椭圆的离心率为
2
,F为椭圆的一个焦点,若椭圆上存在一2
2
2
点与F关于直线y=x+4对称,则椭圆方程为( ) A.+=1 189
C.+=1或+=1 189918答案 C
解析 由题意知,=当F在x轴上时,
x2x2
y2y2
B.+=1
918
x2y2
x2y2
D.+=1或+=1 8448
x2y2x2y2
ca2222
,得a=2b=2c, 2
x2y2
不妨设椭圆方程为2+2=1(a>b>0),
ab椭圆上任取点P(x0,y0),取焦点F(-c,0), 则PF中点M?
?x0-c,y0?,
2??2?
0
0
yx-c??2=2+4,
根据条件可得?yk=??x+c=-1,
0
PF0
1
联立两式解得x0=-4,y0=4-c, 代入椭圆方程解得a=32,b=3, 由此可得椭圆方程为+=1.
189
同理,当F在y轴上时,椭圆方程为+=1.
189
(2)(2018·龙岩质检)已知以圆C:(x-1)+y=4的圆心为焦点的抛物线C1与圆C在第一象限交于A点,B点是抛物线C2:x=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
解析 因为圆C:(x-1)+y=4的圆心为C(1,0), 所以可得以C(1,0)为焦点的抛物线方程为y=4x,
??y=4x,由?22
??x-1?+y=4,?
2
2
2
2
2
2
2
2
x2y2
y2x2
解得A(1,2).
抛物线C2:x=8y的焦点为F(0,2), 准线方程为y=-2,
即有|BM|-|AB|=|BF|-|AB|≤|AF|=1,
当且仅当A,B,F(A在B,F之间)三点共线时,可得最大值1.
思维升华 (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.
跟踪演练1 (1)(2018·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学模拟)与椭圆C:+=1共焦点且
62渐近线方程为y=±3x的双曲线的标准方程为( ) A.x-=1
3C.y-=1
3答案 D
解析 ∵+=1的焦点坐标为(0,±2),
62∴双曲线的焦点为(0,±2),可得c=2=a+b, 由渐近线方程为y=±3x,得=3, ∴a=3,b=1,
2
2
2
22
y2x2
y2x2
B.-y=1 3D.-x=1 3
x2y2
2
2
y2x2
ab∴双曲线的标准方程为-x=1,故选D.
3
(2)如图,过抛物线y=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( )
2
y2
2
A.y=9x B.y=6x C.y=3x D.y=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.
2
2
2
2
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. 13
∴p=|FG|=|FC|=,
22
因此抛物线方程为y=3x,故选C. 热点二 圆锥曲线的几何性质
1.椭圆、双曲线中a,b,c之间的关系 (1)在椭圆中:a=b+c,离心率为e==(2)在双曲线中:c=a+b,离心率为e==2
2
2
2
2
2
2
ca1-??.
a1+??.
a?b?2??
ca?b?2??
x2y2b2.双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x.注意离心率e与渐近线的斜率的关
aba系.
3
x2y2
例2 (1)(2018·永州模拟)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的右焦点为F2,O为坐标原点,Mab为y轴上一点,点A是直线MF2与椭圆C的一个交点,且|OA|=|OF2|=3|OM|,则椭圆C的离心率为( ) A.
101055 B. C. D. 4653
答案 A
解析 因为|OA|=|OF2|=3|OM|, 所以∠F1AF2=90°. 设|AF1|=m,|AF2|=n, 如图所示,由题意可得
Rt△AF1F2∽Rt△OMF2, |AF1||OM|1所以==,
|AF2||OF2|3则m+n=2a,m+n=4c,
2
2
2
n=3m,
2b222
解得m=,n=9m=6b,
3
2
2
2b5?a-c?222
所以+6b=4c,即=c,
33解得e==222
ca10
,故选A. 4
x2y2
(2)(2018·全国Ⅲ)已知双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的离心率为2,则点(4,0)到C的渐
ab近线的距离为( )
32
A.2 B.2 C. D.22
2答案 D
解析 由题意,得e==2,c=a+b,得a=b. 又因为a>0,b>0,所以a=b,渐近线方程为x±y=0, 所以点(4,0)到渐近线的距离为42=22.
ca22222
4
思维升华 (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.
跟踪演练2 (1)(2018·全国Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点.若PF1⊥PF2,且∠PF2F1=60°,则C的离心率为( ) A.1-
33-1
B.2-3 C. D.3-1 22
答案 D
x2y2
解析 在Rt△PF1F2中,∠PF2F1=60°,设椭圆的方程为2+2=1(a>b>0),且焦距|F1F2|=2,
ab则|PF2|=1,|PF1|=3,
由椭圆的定义可知,2a=1+3,2c=2,
1+3c2得a=,c=1,所以离心率e===3-1.
2a1+3
x2y2?2?(2)已知双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的焦距为2c,直线l过点?a,0?且与双曲线C的一
ab?3?
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42
|MN|=c,则双曲线C的渐近线方程为( )
3A.y=±2x C.y=±2x 答案 B
解析 方法一 由题意可设渐近线方程为y=x,则直线l的斜率kl=-,
B.y=±3x D.y=±4x
baaba?2?
直线l的方程为y=-?x-a?,
b?3?
22
整理可得ax+by-a=0.
3焦点(c,0)到直线l的距离
d=?ac-2a2??ac-2a2???3?3?????
a2+b2=
c,
则弦长为2c-d=2
22c2-?ac-2a2?2
?3???42
c2
=
3
c,
5
(全国通用版)2020高考数学二轮复习 专题五 解析几何 第2讲 圆锥曲线学案 文
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