文档内容
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展 31 圆锥曲线中焦半径和焦点弦公式的应用(精讲+精练)
一、知识点梳理
一、椭圆的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,点 为椭圆上任意点,
则椭圆的焦半径 和 可按下面的公式计算:
(1) ;(2) (记忆:左加右减)
【焦半径形式2】椭圆 的一个焦点为F,P为椭圆上任意一点,设 ,则椭圆
的焦半径 ,若延长 交椭圆于另一点Q,则椭圆的焦点弦 .
二、双曲线的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,点 为双曲线任意
一点,则双曲线的焦半径 和 可按下面的公式计算:
(1) ;(2) (记忆:左加右减)【焦半径形式2】双曲线 的一个焦点为F,P为双曲线上任意一点,设 ,
则双曲线的焦半径 ,若直线 交双曲线于另一点Q,则双曲线的焦点弦
.(焦半径公式中取“+”还是取“-”由P和F是否位于y轴同侧决定,同正异负)
三、抛物线的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】设点 在抛物线上, 、 , 是抛物线的焦点弦,则抛物线的
坐标版焦半径、焦点弦公式如下表:
标准方程
图形
焦半径公式
焦点弦公式
【焦半径形式2】直线AB过抛物线 的焦点,交抛物线于A(x,y),B(x,y)两点,设α
1 1 2 2
为AB的倾斜角(1)弦长AB=
(2)|AB|=x+x+p,x+x≥ =p,即当x=x 时,弦长最短为:(通径)2p.
1 2 1 2 1 2
(3) , , +为定值.
二、题型精讲精练
【典例 1】椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,点P在椭圆上,则 的取值范围为
_______.
【解析】由题意, , , ,设 ,其中 ,
则 , ,所以
【典例2】双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,双曲线上的一点P满足 ,则点
P的坐标为_______.
【解析】由题意, , , , ,由焦半径公式, , ,
因为 ,所以 ,解得: 或 (舍去)
代入双曲线的方程可求得 ,所以P的坐标为 .
【典例3】过抛物线 焦点F的直线l与抛物线C交于A、B两点,若 ,则 _____.
【解析】设 ,则 ,所以 ,故 .【典例4】抛物线 的焦点为F,过F且倾斜角为60°的直线l被抛物线C截得的弦长为______.
【解析】解法1:由题意, ,设 ,代入 整理得: ,
设两根为 和 ,则 ,故直线l被抛物线C截得的弦长 .
解法2:直线l被抛物线C截得的弦长 .
【题型训练-刷模拟】
1 . 椭圆的焦半径和焦点弦公式
一、单选题
1.已知 , 是椭圆 的两个焦点,点M在椭圆C上,当 取最大值时,三角形
面积为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】根据椭圆的焦半径公式和椭圆中的 的范围可求得 取最大值时,点 在椭圆的短轴
上.
【详解】设点 的坐标为 ,根据椭圆的焦半径公式可得:则有:
根据椭圆的特点,可知:
可得:当 时, 取最大值
此时,点 在椭圆的短轴上,则有:
故选:B
2.已知动点 在椭圆 : 上, 为椭圆 的右焦点,若点 满足 ,且 ,则
的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.1
【答案】C
【分析】由已知可得 ,只需求出 即可,再利用两点之间的距离公式计算即可得到
答案.
【详解】由已知, ,设 ,则 ,因 在椭圆上,所以 ,
所以 ,
所以当 时, ,又 ,
所以 ,所以 .
故选:C
【点睛】本题考查椭圆中的焦半径的最值问题,涉及到两点间的距离公式,考查学生的等价转化的思想,
是一道中档题.
3.已知椭圆 的右焦点为 ,若过 的直线 与椭圆 交于 两点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先证明椭圆 上的点 的到右焦点 的距离为 ,当
分别为椭圆的顶点时 取最值,进而可得结果.
【详解】在椭圆 中, ,
设 为椭圆 上任意一点,即 ,
解得 ,
由两点间距离公式可知: ,
由上式可得当 为椭圆的右顶点时, 最小,此时 ,
当 为椭圆的左顶点时, 最大,此时 ,
此时 的最小值为 ,
同理可得 的最大值为3,
即 的取值范围是 ,
故选:C.
4.已知 为椭圆 上任意一点,EF为圆 的任意一条直径,则 的取值范
围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【分析】用 表示 进行数量积运算后转化为求椭圆上点到焦点 的最大值和最小值问题.
【详解】由题意 椭圆的下焦点, 是圆 的直径,
则 ,
椭圆 中 ,椭圆上的 到焦点 的距离的最大值为 ,最小值为 ,所以
的最大值为24,最小值为8.
所以 的取值范围 .
故选:B.
5.已知 为坐标原点,椭圆 的左、右焦点分别为 、 , 为第一象限内 上一点.若
,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义结合已知条件求出 ,设点 ,其中 , ,根据两点间的距
离公式求出点 的坐标,进而可求得直线 的斜率.
【详解】在椭圆 中, , ,则 ,所以,点 、 ,
因为 ,可得 ,
设点 ,其中 , 且 ,
,
解得 ,则 ,可得 ,即点 ,因此,直线 的斜率为 .
故选:C.
6.已知椭圆 : 的右焦点为 ,点 , 为第一象限内椭圆上的两个点,且
, ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】设点 ,用椭圆的离心率e,半焦距c及a表示出 ,再由 探求出
的关系即可作答.
【详解】设点 ,右焦点为 ,椭圆的离心率为 , ,
,同理
,
如图,过P,Q分别作x轴的垂线,垂足分别为M,N,
因 ,则 ,即 , ,
于是得 ,又 ,则 ,即 ,因此得 ,即 ,整理得 ,而 ,则 ,
所以椭圆 的离心率为 .
故选:C
7.如图,椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过点 , 分别作弦 , .若 ,则
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分直线斜率不存在和存在两种情况,当直线 的斜率不存在,可求出点 的坐标,从而可得
,当直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,然后将直线方程与椭
圆方程联立方程组,消元后利用根与系数的关系,表示出 ,从而可表示出 , , 进而可表
示
【详解】由椭圆的对称性可知 , , .设点 , .
若直线 的斜率不存在,则点 , ,所以 ,所以.
若直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
联立 消去 整理得 , ,则 .又
,同理可得 ,所以
,所以
.
综上, 的取值范围为 ,
故选:C.
8.已知椭圆 的左焦点为 ,离心率为 .倾斜角为 的直线与 交于 两点,
并且满足 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设 ,则 ,由 ,消去 ,得 ,
注意到 ,则 .于是 ,
同理, . 因此 .
的倾斜角为 ,∴直线的斜率 ,
根据弦长公式,可得 .
由 ,可得 ,故 .
.故选:A
9.已知椭圆 和 ,椭圆 的左右焦点分别为 、 ,过椭圆上
一点 和原点 的直线交圆 于 、 两点.若 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设 ,由椭圆的焦半径公式以及 ,求出 ,因为 在椭圆上,
则 ,由对称性可得, ,代入即可得出答案.
【详解】设 ,椭圆 的左、右焦点为 ,,
同理: ,
∵ ,∴ ,
即 ,
x ❑ 2 y ❑ 2
∵ 在椭圆上,∴ 0 + 0 =1,则 ,
a2 b2
由圆的相交弦定理及对称性得:
.
故选:B.
10.已知 , 分别是椭圆 的左、右焦点,点 、 是椭圆上位于 轴上方的两点,且
,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】延长射线 、 分别与椭圆 相交于 、 两点,由椭圆的对称性,则,若直线 的斜率不存在易得;若直线 的斜率存在,设直线 的方程为
,与椭圆方程联立, 利用两点间的距离公式结合韦达定理建立
求解.
【详解】如图,延长射线 、 分别与椭圆 相交于 、 两点,
由椭圆的对称性可知 , ,
设点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,显然
则点 的坐标为 .
①若直线 的斜率不存在,则点 、 的坐标分别为 、 ,
有
②若直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
联立方程 ,消去 后整理为 ,
有 , ,
,,
,
,因为 ,所以 ,
则 的取值范围为 .
故选:B
二、填空题
11.已知椭圆C的离心率 ,左右焦点分别为 ,P为椭圆C上一动点,则 的取值范围为
.
【答案】
【分析】利用焦半径公式把比值表示为 的式子,然后由 得出范围.
【详解】设 , ,且 得: .
故答案为: .
12.已知椭圆 ,线段 的两个端点 在椭圆上移动,且 是 的中点,则
的最大值是 .
【答案】
【分析】设 , , 为椭圆的右焦点,则 ,再根据 代入
数据即可求得答案.【详解】解:设 , , 为椭圆的右焦点,
由题意,椭圆的长半轴长 ,短半轴长 ,半焦距 ,
∴ ,
同理可得, ,
而 ,
即 ,解得 ,
故答案为: .
13.设 、 分别为椭圆 : 的左、右两个焦点,过 作斜率为1的直线,交 于 、 两点,
则
【答案】
【分析】由椭圆的标准方程,求出焦点 的坐标,写出直线方程,与椭圆方程联立,求出弦长,利用定义
可得 ,进而求出 .
【详解】由 知,焦点 ,所以直线 : ,代入 得
,即 ,设 ,
,故
由定义有, ,
所以 .14.已知椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,上顶点为 ,且 ,若第一象限的
点 、 在 上, , , ,则直线 的斜率为 .
【答案】
【分析】设点 、 ,求得椭圆的离心率,利用椭圆的焦半径公式可求得 的值,再利
用弦长公式可求得直线 的斜率.
【详解】椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,上顶点为 ,且 ,
所以, ,
由椭圆的几何性质可知 , ,椭圆的离心率为 ,
设点 、 ,则 , ,
则
,
同理可得 ,
所以, ,解得 ,
设直线 的斜率为 ,由弦长公式可得 ,
解得 ,
因为点 、 都在第一象限,则 ,故 .
故答案为: .15.若直线 : (其中 )与圆 相切,与椭圆 : 交于点 ,
, 为其右焦点,则 的周长为 .
【答案】4
【分析】先根据直线与圆相切求得 的关系,设切点为 ,利用勾股定理分别求出 ,再根据
两点间的距离公式分别求出 ,从而可得出答案.
【详解】解:由直线 与圆 相切,
可得 ,则 ,
联立 ,消 得 ,
则 ,故 ,
,
因为 ,所以 ,
所以 ,
设切点为 ,则 , ,
,
同理 ,
,因为 ,所以 ,
同理 ,
则 的周长为 .
故答案为:4.
16.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,点 在椭圆上,连接 并
延长交 于点 ,连接 ,若存在点 使 成立,则 的取值范围为 .
【答案】
【分析】设 ,所以存在点 使 等价于 由 可求
的最小值,求得 的范围,从而得到 的取值范围.
【详解】设 ,则 .显然当 靠近右顶点时, ,
所以存在点 使 等价于 ,
在 中由余弦定理得 ,
即 ,解得 ,
同理可得 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立.
由 得 ,所以 .
故答案为:
2 . 双曲线的焦半径和焦点弦公式
一、单选题
1.已知双曲线 上的点到焦点的最小距离为 ,且 与直线 无交点,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设点 ,求出点 到双曲线焦点距离的最小值为 ,再利用直线 与双曲线
无公共点可得出 ,可得出关于 的不等式,结合 可得出 的取值范围.【详解】设双曲线 上一点 ,设点双曲线 的右焦点为 ,
若 取最小值,则点 在双曲线 的右支上,则 ,
则
,
当且仅当 时,等号成立,
联立 可得 ,
因为 与直线 无交点,则 ,
即 ,因为 ,解得 .故选:B.
2.已知双曲线 的右支上的点 , 满足 , 分别是双曲线的左右焦
点),则 为双曲线 的半焦距)的取值范围是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【分析】根据 得 , ,再换元利用函数的单调性求解.
【详解】解:由双曲线的第二定义可知 , ,
右支上的点 , 满足 ,
由 ,解得 ,
在右支上,可得 ,可得 ,即 ,则 ,
令 , ,可得而 在 , 单调递减, , , ,
故选:B
3.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点 作一条倾斜角为30°的直线
与双曲线C在第一象限交于点M,且 ,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的焦半径公式结合几何图形的性质计算即可
【详解】
如图所示,设双曲线实轴长为 ,则 ,
所以 ,
又M在第一象限,即 ,故 ,
因为 ,过M作MD⊥ 轴于D, ,
由条件故 ,
即 ,故 ,
解之得 (负值舍去).
故选:A
4.已知动点P在双曲线C: 上,双曲线C的左、右焦点分别为 , ,则下列结论:①C的离心率为2;
②C的焦点弦最短为6;
③动点P到两条渐近线的距离之积为定值;
④当动点P在双曲线C的左支上时, 的最大值为 .
其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】①由性质可得;②用特殊值可判定;③设点坐标计算化简即可,④利用双曲线的焦半径办公计算
即可.
【详解】由题意可得 ,即①正确;
显然当双曲线的焦点弦过左、右焦点时,该弦长为实轴,长度为2<6,即②错误;
易知双曲线的渐近线方程为 ,设点 ,则 ,且到两条双曲线的距离之积为
是定值,故③正确;
对于④,先推下双曲线的焦半径公式:
对双曲线 上任意一点 及双曲线的左右焦点 ,
则 ,
同理 ,
所以 ,此即为双曲线的焦半径公式.
设点 ,由双曲线的焦半径公式可得 ,
故 ,其中 ,则 ,
由二次函数的性质可得其最大值为 ,当且仅当 ,即 时取得,故④错误;
综上正确的是①③两个.
故选:B
二、填空题
5.已知 是双曲线 .左,右焦点,若 上存在一点 ,使得
成立,其中 是坐标原点,则 的离心率的取值范围是 .
【答案】
【分析】不妨设点 在双曲线的右支上,设 ,则 ,先求出 , ,
由条件可得 ,再根据 ,根据 建立不等式从而可得答案.
【详解】不妨设点 在双曲线的右支上,设 ,则 ,则
则
同理可得
由 ,可得
,又所以 ,即 ,即
所以 ,即 ,即 ,即
所以 ,即
故答案为:
6.设 , 分别是双曲线 的左、右焦点,过 的直线 与双曲线 的右支交于 , 两
点,且满足 ( 是坐标原点),则直线 的斜率为 .
【答案】 或
【分析】利用双曲线的第二定义求出焦半径的表达式,再根据 ,得 ,再由
列等式求解.
【详解】如图,设双曲线 的左右焦点分别为 , ,点 在双曲线的右支上,
连接 ,过点 作右准线 的垂线 ,记 ,
则由双曲线的第二定义知, ,其中 .
即 ,整理得, .由双曲线 ,得 ,
所以 , ,离心率 ,
由题设直线 的倾斜角为 ,由 ,知 ,
,
所以 ,或 ,‘
解得 或 ,
把 代入,可求得 或 .
故直线 的斜率为 或 .
故答案为: 或 .
3 . 抛物线的焦半径和焦点弦公式
一、单选题
1.过抛物线 的焦点 的直线 与抛物线交于 两点,且 ,则直线 的斜
率可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】将 代入抛物线焦半径公式求出倾斜角,再求斜率.
【详解】解:设 的倾斜角为 ,由抛物线焦半径公式可得 ,
又 ,
解得 , ,
所以 .
故选:C.
2.已知斜率为 的直线 过抛物线 的焦点 ,与抛物线 交于 , 两点,过 , 作
轴的垂线,垂足分别为 , ,若 ,则直线 的斜率 等于( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】先将 进行化简转化为 ,再利用直线 的倾斜角的余弦值表示 与 ,解
出 的值,然后根据 求出斜率值.
【详解】如图所示, ,
设 所在直线直线的倾斜角为 ,则 ,
,
所以, ,解得 ,则 .
故选:D.
3.过抛物线 的焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,且 ,则直线l的斜率是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】当A在第一象限时,化简 即得直线l的斜率,再由对称性得解.
【详解】解:当A在第一象限时,
,
由对称性可知 .
故选:D.
【点睛】结论点睛:抛物线 的焦点为 ,点A在第一象限,点B在第四象限,弦AB是倾斜
角为 ,则 .在解答抛物线的有关问题时,利用这个结论可以提高解题效率.
4.过抛物线 的焦点F的直线与抛物线在第一象限,第四象限分别交于A,B两点,若
,则直线AB的倾斜角为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义,结合直线斜率与倾斜角的关系进行求解即可.
【详解】分别过A,B两点作横轴的垂线,垂足分别为 ,
设直线AB的倾斜角为 ,
由题意可设 ,
因为 ,所以 为钝角,如下图所示:
由 ,
因为 ,
所以有 ,
所以 ,
在直角三角形中 中, ,
所以 .故选:C
5.已知抛物线 : ( )的焦点为 ,直线 的斜率为 且经过点 ,与抛物线 交于 ,
两点(点 在第一象限),与抛物线 的准线交于点 ,若 ,则下列说法正确的是( )
① ;② 为 的中点;③ ;④ .
A.①② B.②③ C.③④ D.①②③
【答案】D
【分析】由题意画出图形,写出直线方程,与抛物线方程联立,求得 的坐标,再由焦半径公式求 ,进
一步求出 , 的值,逐一判断四个选项得答案.
【详解】解:如图,
则 ,直线 的斜率为 ,则直线方程为 ,
联立 ,得 .
解得: , ,
由 ,解得 .
抛物线方程为 .
所以 ,则 ;
, ,,则 为 中点.
结论正确的是①②③.
故选:D.
6.已知过抛物线 的焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,且 ,抛物线的准线l
与x轴交于点C, 于点 ,若四边形 的面积为 ,则准线l的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】方法一:已知 ,求得 ,在利用直线方程和抛物线方程联立得到
,解得 , ,再根据梯形面积公式即可求解出p,进而得到准线l的方程;
方法二:根据抛物线焦半径公式 , ,已知 ,解得 ,求出高
为 ,再根据梯形面积公式即可求解出p,进而得到准线l的方程.
【详解】
解:方法一:由题意知 ,准线 的方程为 ,设 , ,
则 ,
由 ,得 ,即 ①
由题意知直线 的斜率存在,
设直线 的方程为 ,
代入抛物线方程,消去 ,得 ,
所以 ②
联立①②,得 ,
解得 或 (舍去),所以 ,
因为 ,
将 的值代入,解得 ,
所以准线 的方程为 ,
故选:D.
方法二:设 , , ,
则 , ,
因为 ,所以 ,解得 ,则
因为四边形 是直角梯形,其中 , ,高为 ,
所以四边形 的面积为 ,
解得 ,所以抛物线的准线方程为 ,
故选:D.
7.已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,过 的直线与 交于 两点(点 在第一象限),与 交于点 ,若 , ,则 ( )
A. B.3 C.6 D.12
【答案】B
【分析】利用抛物线的定义,以及几何关系可知 ,再利用数形结合表示 的值,进而得
,再根据焦半径公式得 , ,进而求解直线 的方程并与抛物线联立得 ,再用
焦半径公式求解即可.
【详解】如图,设准线与 轴的交点为 ,作 , ,垂足分别为 , ,
所以, .
又 ,所以 ,
设 ,则 .
因为 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,即 .
所以,抛物线为 ,焦点为 ,准线为 ,
由 得 ,解得 ,
所以, ,
所以 ,直线 的方程为
所以,联立方程 得 ,解得 ,所以, ,
所以,
故选:B
8.过抛物线 的焦点F作直线交C于A,B,过A和原点的直线交 于D,则 面积的
最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得焦点 ,准线 ,设直线 的倾斜角为 ,则直线 的方程为
;联立抛物线方程可得 ,联立直线 和准线方程 可得 点坐
标,即可得 垂直于准线,再利用焦半径公式可得 , ,写出 的面积
的表达式,利用导函数和 即可求得其最小值.
【详解】如下图所示,易知焦点 ,直线 即为抛物线 的准线;设直线 的倾斜角为 ,由对称性和交点个数可知,不妨取 ;
则直线 的方程为 ;
联立抛物线 的方程可得 ;
设 ,则满足 ;
则直线 的斜率为 ,其直线方程为 ,
联立准线方程 可得 ,又 可得
可知 两点纵坐标相同,所以直线 于 轴平行,即 垂直于准线;
由抛物线定义可得 ;
因此可得 ,即 ,即 ;
同理可得 ;
所以 的面积
化简可得
由 可得 ,所以令 ,
则 ,令 ,解得
所以当 时, ,函数 在 上单调递增,在 上单调递减;
所以当 时, 取最大值 ,
当 取最大值时,面积取最小知,即 .
即 面积的最小值为 .故选:A
二、填空题
9.已知 是抛物线 : 的焦点, 是 上一点, 的延长线交 轴于点 ,若 为线
段 的中点,且 ,则 .
【答案】4
【详解】
如图,由题可知 , 为线段 的中点,所以 , ,
,再由抛物线第一定义可得 ,解得
故答案为:4【点睛】本题考查抛物线的几何性质,属于中档题
10.已知抛物线 ,过焦点P的直线交抛物线C于A,B两点,且线段 的长是焦半径
长的3倍,则直线 的斜率为 .
【答案】
【分析】利用抛物线的焦半径公式列方程求得直线 的倾斜角,即可求得直线 的斜率
【详解】设直线 的倾斜角为 ,则 .
因为线段 的长是焦半径 长的3倍,所以 ,故 ,
当 时, , ,
则 ,解得 ,所以直线 的斜率为
同理可得当 时, ,所以直线 的斜率为 .
综上,直线 的斜率为
故答案为:
11.已知O为坐标原点,抛物线 的焦点为 ,过 的直线与 交于A,B两点(A位于第一象
限),且 ,则直线OA的斜率为 .
【答案】1
【分析】设直线AB的方程,联立,根据韦达定理得到根与系数的关系,确定 ,解得 ,
,得到斜率.
【详解】解法一: ,直线AB的斜率存在且不为0,设直线AB的方程为 ,与抛物线C的方程联立,得 ,
整理得 ,则 ,
设 , ,所以 ,即 .
因为 ,所以由抛物线的定义得 ,则 ,
整理得 ,得 ,(舍去负值),所以 ,(舍去负值),
故直线OA的斜率为 .
解法二:设直线AB的倾斜角为 ,则 ,
由 得 ,解得 ,所以 ,
则由抛物线的定义得 ,得 ,所以 ,(舍去负值),
故直线OA的斜率为 .
故答案为:
12.已知抛物线 的焦点 和准线 ,过点 的直线交 于点 ,与抛物线的一个交点为 ,且
,则
【答案】
【详解】抛物线 的焦点坐标 ,准线方程 ,
作 垂直于准线于 ,准线与 轴交于点 ,则 ,∴ .
∵ ,∴ ,由抛物线的定义得 ,∴ .故答案为: .
13.已知抛物线 ,过焦点F的弦交抛物线于A,B两点,且有 ,准线与x轴交于
点C,作A到准线的垂线,垂足为 ,则当四边形 的面积为 时,p的值为 .
【答案】
【分析】根据抛物线焦半径的性质,结合向量关系,即可求解直线倾斜角 ,根据面积公式即可求解.
【详解】设直线 的倾斜角为 ,过 作 轴,
则 ,所以 ,
同理可得 ,
因为 , ,则 ,
由于 ,所以 ,
同时可得 , ,
因此四边形 的面积 ,解得 .
故答案为:14.已知双曲线 : 与抛物线 : 的焦点 重合,过点 作直线
与抛物线 交于 、 两点( 点在 轴上方)且满足 ,若直线 只与双曲线右支相交于两点,
则双曲线 的离心率 的取值范围是 .
【答案】
【解析】由推导可得抛物线的焦半径公式,进而可得 ,求得
,由直线 只与双曲线右支相交于两点,则 ,计算即可得解.
【详解】设直线 的倾斜角 ,直线 与抛物线 交于 、 两点( 点在 轴上方),则 为锐角,
焦点 ,准线 ,准线与 轴交点记为 ,
过 、 分别向准线作垂线,垂足分别为 、 ,过 向 作垂线,垂足为 ,
设直线 与 轴交点记为 ,过 向 轴作垂线,垂足为 ,由抛物线的定义 ,
因为 ,所以 ,∴ ,
因为 ,
所以 ,
由 ,则 ,
由直线 只与双曲线右支相交于两点,则 ,
则 ,
由 ,则 .
故答案为: .
15.已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与抛物线 交于 两点( 在第一象限),若
,则直线 的斜率为 .
【答案】
【分析】法一:设出直线方程 , , ,联立抛物线方程,得到两根之和,两根之
积,结合 , ,求出直线斜率;
法二:设直线 与 轴的夹角为 ,作出辅助线,得到 , ,利用 得到
方程,求出直线斜率.
【详解】法一:设直线 , , , ,由已知 ,联立 ,故 ,
故有 ,结合 得: ;
法二:角度焦半径公式:设直线 与 轴的夹角为 ,
得到抛物线的准线方程为 ,与y轴交于点T,
过点B作BM⊥准线交x轴于点N,作BE⊥y轴于点E,
则ET=BM,
由抛物线定义可得: ,
其中 ,
故 ,解得: ,
同理可得: ,
因为 ,
所以 ,
设直线与 轴夹角的正弦值为 ,正切值为 ,
由于 在第一象限, ,则 .
故答案为: .16.焦点为 的抛物线 上有不同的两点 ,且满足 ,若线段 的中点 到抛
物线的准线的距离为 ,则 .
【答案】
【分析】抛物线的焦点 ,设 ,根据抛物线的定义可得 ,设直线 方程为
,与抛物线方程联立求出 ,转化为 ,建立 的方程,进而求出 ,即可求解.
【详解】法一:抛物线 的焦点 ,准线方程为 ,
设 ,又 ,
三点共线,设其方程为 , ,
线段 的中点 到抛物线的准线的距离为 ,
,
联立 消去 得 ,①
,
当 时,方程①为 ,
解得 或 , ,
同理 .
法二:不妨设点 在第一象限,作 准线于点 ,
作 准线于点 ,作 准线于点 ,
∵ ,∴ .设直线 的倾斜角为 ,
,
∴ ,∴ .
故答案为:3
【点睛】本题考查抛物线方程和性质,以及直线与抛物线的位置关系,焦点弦要注意焦半径公式的灵活应
用,考查计算求解能力,属于中档题.