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专题 16 圆锥曲线的标准方程与几何性质
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点1 椭圆
1、椭圆的定义
(1)平面内与两个定点F ,F 的距离的和等于常数(大于|FF|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭
1 2 1 2
圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
(2)集合P={M||MF |+|MF |=2a},|FF|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
1 2 1 2
①当2a>|FF|时,M点的轨迹为椭圆;
1 2
②当2a=|FF|时,M点的轨迹为线段FF;
1 2 1 2
③当2a<|FF|时,M点的轨迹不存在.
1 2
2、椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
+ =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
图形
性 范围 -a≤x≤a -b≤x≤b
-b≤y≤b -a≤y≤a
质
对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点A(-a,0),A(a,0), A(0,-a),A(0,a),
1 2 1 2
顶点
B(0,-b),B(0,b) B(-b,0),B(b,0)
1 2 1 2
离心率
e= ,且e∈(0,1)
a,b,c的关系 c2=a2-b2
3、椭圆中的几个常用结论
(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为 ,过焦点最长弦为长轴.
(2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b.
(3)与椭圆 + =1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为 + =1(λ>-b2).
(4)焦点三角形:椭圆上的点P(x,y)与两焦点F,F 构成的△PFF 叫做焦点三角形.
0 0 1 2 1 2
若r=|PF|,r=|PF|,∠FPF=θ,△PFF 的面积为S,则在椭圆 + =1(a>b>0)中:
1 1 2 2 1 2 1 2
①当r=r,即点P为短轴端点时,θ最大;
1 2
②S= |PF||PF|sin θ=c|y|,当|y|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;
1 2 0 0
③△PFF 的周长为2(a+c).
1 2
知识点2 双曲线
1、双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F,F(|FF|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双
1 2 1 2
曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.
(2)集合P={M|||MF |-|MF ||=2a},|FF|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
1 2 1 2
①当2a<|FF|时,M点的轨迹是双曲线;
1 2
②当2a=|FF|时,M点的轨迹是两条射线;
1 2
③当2a>|FF|时,M点不存在.
1 2
2、双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
- =1(a>0,b>0) - =1(a>0,b>0)
图形
范围 x≥a或x≤-a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R
对称性 对称轴:坐标轴,对称中心:原点
性质
顶点 A(-a,0),A(a,0) A(0,-a),A(0,a)
1 2 1 2
渐近线
y=± x y=± x离心率
e= ,e∈(1,+∞)
线段AA 叫做双曲线的实轴,它的长|AA|=2a;
1 2 1 2
实、虚轴 线段BB 叫做双曲线的虚轴,它的长|BB|=2b;
1 2 1 2
a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
系
3、双曲线中的几个常用结论
(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
(2)若P是双曲线右支上一点,F,F 分别为双曲线的左、右焦点,则|PF| =a+c,|PF| =c-a.
1 2 1min 2min
(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为 ,异支的弦中最短的为实轴,
其长为2a.
(4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为
0,则直线PA与PB的斜率之积为 .
(5)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1 ,F2 分别为双曲线的左、右焦点,则
,其中θ为∠F1PF2.
(6)等轴双曲线
①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
②性质:a=b;e= ;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中
项.
(7)共轭双曲线
①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲
线.
②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.
知识点3 抛物线
1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:
(1)在平面内;(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;(3)定点不在定直线上.
2、抛物线的标准方程与几何性质
y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py
标准
(p>0) (p>0) (p>0) (p>0)
方程
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形顶点 O(0,0)
对称轴 y=0 x=0
焦点
F F F F
离心率 e=1
准线方程
x=- x= y=- y=
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
焦半径
(其中P(x,y))
|PF|=x
0
+ |PF|=-x
0
+ |PF|=y
0
+ |PF|=-y
0
+
0 0
3、抛物线中的几何常用结论
(1)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦.
①以弦AB为直径的圆与准线相切.
②以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于 2 p ,通径是过焦点最短的弦.
(2)过x2=2py的准线上任意一点D作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB过点 .
重难点01 求椭圆离心率及其范围的方法
1、求椭圆离心率的3种方法
(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.
(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的
一元二次方程求解.
(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
2、求椭圆离心率范围的2种方法
(1)几何法:利用椭圆的几何性质,设P(x ,y)为椭圆 + =1(a>b>0)上一点,则|x|≤a,a-c≤|PF|≤a
0 0 0 1
+c等,建立不等关系,或者根据几何图形的临界情况建立不等关系,适用于题设条件有明显的几何关
系;
(2)直接法:根据题目中给出的条件或根据已知条件得出不等关系,直接转化为含有a,b,c的不等关
系式,适用于题设条件直接有不等关系.
【典例1】(24-25高三上·四川巴中·模拟预测)已知 是椭圆 的左,右焦点,
A,B是椭圆C上的两点.若 ,且 ,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知: ,设 ,
因为 ,则 ,可得 ,
由椭圆定义可知: ,即 ,
整理可得 ;
又因为 ,则 ∥ ,且 ,
则 ,可得 ,
由椭圆定义可知: ,即 ,
整理可得 ;即 ,可得 ,
所以椭圆C的离心率 .故选:B.
【典例2】(24-25高三上·江西新余·月考)已知离心率为 的椭圆 中, 分别为
的
左、上顶点, 为其右焦点, 轴且 在 上( 在第一象限),直线 交过 且垂直于 轴的
垂线于 ,若 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意得 , , , ,
直线 : ,
令 , ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .故选:D
【典例3】(23-24高三下·河南濮阳·模拟预测)点 是椭圆 上的点,以 为圆心的
圆与 轴相切于椭圆的焦点 ,圆 与 轴相交于 两点,若 是锐角三角形,则椭圆离心率的
取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 圆 与 轴相切于焦点 , 轴,可设 ,
在椭圆上, ,解得: , 圆 的半径为 ;
作 轴,垂足为 ,
, ,
为锐角三角形, , ,
,即 ,解得: ,
即椭圆离心率的取值范围为 .故选:D.
重难点02 求双曲线的离心率或其范围的方法
1、求双曲线的离心率或其范围的方法(1)求a,b,c的值,由 = =1+ 直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等
式)求解,注意e的取值范围.
(3)因为离心率是比值,所以可以利用特殊值法.例如,令a=1,求出相应c的值,进而求出离心率,
能有效简化计算.
(4)通过特殊位置求出离心率.
2、双曲线 - =1(a>0,b>0)的渐近线的斜率k与离心率e的关系:
当k>0时,k= = = = ;当k<0时,k=- =- .
【典例1】(24-25高三上·江苏·月考)已知双曲线 ,点M在C上,过点M作C两条
渐近线的垂线,垂足分别为A,B,若 ,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】设点 ,则 ,即 ,
又两条渐近线方程为 ,即 ,
故有 ,
所以 故选:B.
【典例2】(23-24高三下·湖南衡阳·三模)如图所示,已知双曲线 的右焦点F,
过点F作直线l交双曲线C于 两点,过点F作直线l的垂线交双曲线C于点G, ,且三点
共线(其中O为坐标原点),则双曲线C的离心率为 .
【答案】
【解析】设另一个焦点 ,连接 ,设 则
再根据双曲线的定义可知:
由双曲线的对称性可知, 是 的中点, 也是 的中点,
所以四边形 是平行四边形,又因为 ,所以可得 ,
所以由勾股定理得: ,
化简得: ,
再由勾股定理得: ,
代入 得: ,
故答案为: .
一、椭圆定义应用的类型及方法
1、求方程:通过对题设条件分析、转化后,能够明确动点满足椭圆的定义,便可直接求解其轨迹方程;
2、焦点三角形问题:利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义、正
弦定理或余弦定理,其中|PF|+|PF|=2a两边平方是常用技巧;
1 2
3、求最值:抓住|PF|与|PF|之和为定值,可联系到利用基本不等式求|PF|·|PF|的最值;
1 2 1 2
利用定义|PF|+|PF|=2a转化或变形,借助三角形性质求最值.
1 2
【典例1】(23-24高三下·广东江门·二模)已知圆 内切于圆 ,圆 内切于圆
,则动圆 的圆心的轨迹方程为 .
【答案】
【解析】设圆 的半径为 ,则 ,则 ,
所以点 的轨迹为以A,B为焦点,长轴长为6的椭圆.
则 ,所以 ,
所以动圆 的圆心的轨迹方程为 .故答案为: .
【典例2】(23-24高三上·四川内江·月考)已知椭圆 是左,右焦点, 是椭圆上第一
象限的点,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意 ,
在 中,由余弦定理得,
,
即 ,所以 ,
所以 .故选:A.
【典例3】(23-24高三下·宁夏银川·二模)已知 ,P是椭圆 上的任意一点,则
的最大值为 .
【答案】
【解析】由已知可得 为椭圆 的焦点,
根据椭圆定义知 ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立,故 的最大值为 .
故答案为: .
二、求椭圆标准方程的2种常用方法1、根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程;
2、待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出 a,b;若焦点位置不明
确,则需要分焦点在 x轴上和y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为 Ax2+By2=1(A>0,B>0,
A≠B).
【典例1】(23-24高三下·安徽合肥·模拟预测)已知焦点在 轴上的椭圆的离心率为 ,焦距为 ,
则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知: ,可得 ,
则 ,所以该椭圆的方程为 .故选:C.
【典例2】(23-24高三上·江苏南京·零模)已知过椭圆 的左焦点 的直线与椭
圆交于不同的两点 , ,与 轴交于点 ,点 , 是线段 的三等分点,则该椭圆的标准方程是
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
不妨设 在第一象限,由椭圆的左焦点 ,点 , 是线段 的三等分点,
则 为 的中点, 为 中点,所以 ,所以 ,则
即 ,所以 , ,将点坐标代入椭圆方程得 ,即 ,
又 ,所以 , ,
所以椭圆的标准方程是 .故选:B
三、椭圆的中点弦问题
1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系
数的关系以及中点坐标公式解决;
2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点
坐标和斜率的关系,具体如下:直线 (不平行于 轴)过椭圆 ( )上两点 、 ,其中
中点为 ,则有 .
证明:设 、 ,则有 ,
上式减下式得 ,∴ ,
∴ ,∴ .
特殊的:直线 (存在斜率)过椭圆 ( )上两点 、 ,线段 中点为 ,则有
.
【典例1】(23-24高三上·贵州黔东南·月考)已知椭圆 以及椭圆内一点 ,则以 为中点
的弦所在直线的斜率为( )
A. B. C.-4 D.4
【答案】A
【解析】设弦与椭圆交于 , ,斜率为 ,
则 , ,相减得到 ,
即 ,解得 .故选:A.【典例2】(23-24高三下·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆 ,一组斜率 的平行直线与椭圆相
交,则这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设斜率 的平行直线与椭圆相交于 ,且中点为 ,
可得 .
由 ,两式相减得 ,
整理得 ,可得 ,
即这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为 .故选:C.
四、双曲线定义的应用
1、判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程.
2、在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF|-|PF||=2a,运用平方的方法,建立|
1 2
PF|与|PF|的关系.
1 2
【注意】在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是
双曲线的一支,则需确定是哪一支.
【典例1】(24-25高三上·广西·月考)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , , 为 右
支上一点, 为坐标原点, 为线段 的中点, 为线段 上一点,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图:因为 为 右支上一点,所以 .
因为 为坐标原点, 为线段 的中点,所以 , ,
则 .故选:C
【典例2】(23-24高三上·广东湛江·月考)已知点 为双曲线 的左支上一点, 分别为
的左,右焦点,则 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【解析】由于 为双曲线 的左支上一点, 分别为 的左,右焦点,
所以 ,故 ,
由于 ,
所以 ,故选:A
【典例3】(24-25高三上·江苏南京·开学考试)设双曲线 的左右焦点分别为
,离心率为 为 上一点,且 ,若 的面积为 ,则 .
【答案】2
【解析】不妨取 点在第一象限,如下图所示:
根据双曲线定义可得 ,且 ;
由离心率为 可得 ,可得 ,即 ;
设 ,则 ;
由 的面积为 可得 ,
解得 ;利用余弦定理可得 ,
即 ,整理可得 ,
即 ,所以 ,解得 .
故答案为:2
五、待定系数法求双曲线方程的五种类型
1、与双曲线 - =1有公共渐近线的双曲线方程可设为 - =λ(λ≠0);
2、若已知双曲线的一条渐近线方程为y= x或y=- x,则可设双曲线方程为 - =λ(λ≠0);
3、与双曲线 - =1共焦点的双曲线方程可设为 - =1(-b2<k<a2);
4、过两个已知点的双曲线的标准方程可设为 - =1(mn>0)或者 + =1(mn<0);
5、与椭圆 + =1(a>b>0)有共同焦点的双曲线方程可设为 - =1(b2<λ<a2).
【典例1】(23-24高三下·山东济南·三模)已知双曲线 过点 ,且与双曲线 有
相同的渐近线,则双曲线 的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由双曲线 与双曲线 有相同的渐近线,
故可设双曲线 的方程为 ,
又因为 过点 ,所以 ,解得 ,
所以,双曲线 的标准方程是 .故选:A.
【典例2】(24-25高三上·广东揭阳·月考)已知双曲线 的两条渐近线均和圆
相切,且圆 的圆心是双曲线的一个焦点,则该双曲线的方程为( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】因为圆 的圆心为 ,半径 ,所以 ,
又双曲线 的两条渐近线为 ,即 ,
由题知 ,整理得到 ,又 ,得到 ,
所以 , ,得到双曲线的方程为 .故选:B.
六、双曲线的中点弦问题
与椭圆的解题策略一样,既可以联立直线与双曲线的方程,利用一元二次方程根与系数的关系求解,也可
以用点差法建立斜率与中点坐标的等式关系求解.
【典例1】(23-24高二上·江苏南通·月考)已知直线l与双曲线 交于A、B两点,且弦 的中
点为 ,则直线l的方程为 .
【答案】
【解析】设 , ,
则 , ,
又 , ,
两式相减,得 ,
即 ,整理得 ,
直线l的斜率为 ,
直线l的方程为 ,
化简得 ,经检验满足题意.
故答案为: .
【典例2】(23-24高三上·湖北武汉·期末)已知A,B为双曲线 上不同两点,下列点中可为线段
的中点的是( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设 的中点 ,
所以 ,
易知 ,
由点差法可得
,
若 ,此时 ,
与双曲线联立 ,
即 与双曲线只有一个交点,故A错误;
若 ,则此时 ,
与双曲线联立
,
即 与双曲线有两个交点,故B正确;
若 ,则此时 ,
与双曲线联立 ,
即 与双曲线有一个交点,故C错误;
若 ,则此时 ,
与双曲线联立 ,显然无解,
即 与双曲线没有交点,故D错误;故选:B
七、抛物线定义的应用
1、利用抛物线的定义解决问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.
2、注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+ 或|PF|=|y|+ .
【典例1】(24-25高三上·北京海淀·开学考试)抛物线 上与焦点距离等于3的点的横坐标是
.
【答案】2
【解析】抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,
设抛物线上一点 到焦点 的距离为3,
则 ,所以 ,
故答案为:2.
【典例2】(23-24高三下·福建福州·模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,点 在 上,且点
到直线 的距离为 ,则 .
【答案】5
【解析】抛物线 的准线方程为 ,
设点 的坐标为 ,则 ,
因为点 到直线 的距离为 ,
所以点 到准线 的距离为 ,
由抛物线定义可得 .
故答案为: .
【典例3】(24-25高三上·甘肃白银·月考)已知动点 在抛物线 上, ,则该动点 到
点的距离与到 轴的距离之和的最小值为 .
【答案】 /
【解析】由抛物线的方程为 知,焦点为 ,准线方程为 ,
由抛物线定义知动点 到 点的距离与到 轴的距离之和可化为 ,当 三点共线,且 在线段 上时, 有最小值,
最小值为 .
故答案为:
八、抛物线的标准方程的求法
1、定义法
根据抛物线的定义,确定p的值(系数p是指焦点到准线的距离),再结合焦点位置,求出抛物线方
程.标准方程有四种形式,要注意选择.
2、待定系数法
(1)根据抛物线焦点是在x轴上还是在y轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于p的
方程,解出p,从而写出抛物线的标准方程;
(2)当焦点位置不确定时,有两种方法解决.一种是分情况讨论,注意要对四种形式的标准方程进行讨
论,对于焦点在x轴上的抛物线,若开口方向不确定需分为y2=-2px(p>0)和y2=2px(p>0)两种情况求
解.
另一种是设成y2=mx(m≠0),若m>0,开口向右;若m<0,开口向左;若m有两个解,则抛物线的标准方
程有两个.同理,焦点在y轴上的抛物线可以设成x2=my(m≠0).
【典例1】(24-25高三上·江西南昌·月考)已知抛物线 的焦点 关于其准线的对称点为 ,则抛
物线 的标准方程为 .
【答案】
【解析】根据题意可知抛物线 的焦点在 轴的正半轴上,
不妨设抛物线 的标准方程为 ,可知焦点坐标为 ,准线方程为 ,
由焦点 关于其准线的对称点为 可知 ,解得 ,
所以抛物线 的标准方程为 .
故答案为:
【典例2】(24-25高二上·全国·课后作业)如图①,上海黄浦江上的卢浦大桥,整体呈优美的弧形对称结构.如图②,将卢浦大桥的主拱看作抛物线,江面和桥面看作水平的直线,主拱的顶端P到江面的距离为
100m,且 ,则顶端 到桥面的距离为( )
A.50m B. C.55m D.
【答案】A
【解析】以 为坐标原点,建立如图平面直角坐标系,依题意可知 ,
设抛物线方程为 ,其中 为点 到桥面的距离,
则 ,解得 .
故选:A
九、抛物线几何性质的应用技巧
1、涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口
方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.
2、与抛物线的焦点弦长有关的问题,可直接应用公式求解.解题时,需依据抛物线的标准方程,确定弦
长公式是由交点横坐标还是由交点纵坐标定,是p与交点横(纵)坐标的和还是与交点横(纵)坐标的差,这
是正确解题的关键.
【典例1】(23-24高三上·江苏·开学考试)已知线段AB是抛物线 的一条弦,且AB中点M在
上,则点A横坐标( )
A.有最大值,无最小值 B.无最大值,有最小值
C.无最大值,无最小值 D.有最大值,有最小值
【答案】D【解析】
由题意,设
由抛物线范围可知, ,
所以如图1,当点A在原点时横坐标有最小值,为0,
由AB中点M在 上,可知 ,即 ,
所以 ,
即如图2,当点B在原点时,点A横坐标有最大值,为2.故选:D.
【典例2】(23-24高三下·广西来宾·模拟预测)(多选)已知抛物线 ,过 的焦点
作直线 ,若 与 交于 两点, ,则下列结论正确的有( )
A.
B.
C. 或
D.线段 中点的横坐标为
【答案】ABD
【解析】抛物线 的焦点 在 轴上,
过 作直线 ,可知 ,则 ,得 ,A选项正确;
抛物线方程为 ,直线 的方程代入抛物线方程,得 .
设 , ,由韦达定理有 , ,
,得 ,解得 或 ,
,则 或 ,C选项错误;
则 ,线段 中点的横坐标为 ,D选项正确;, ,B选项正确.故选:ABD.
易错点1 忽视圆锥曲线定义中的限制条件
点拨:在椭圆的定义中,对常数加了一个条件,即常数大于 .这种规定是为了避免出现两种特殊情
况——轨迹为一条线段或无轨迹。在双曲线的定义中,不仅对常数加了限制条件,同时要求距离差加了绝
对值,其实如果不加绝对值其轨迹只表示双曲线的一支,对此考生经常出错.
【典例1】设定点 , ,动点 满足条件 ,则动点 的轨迹是
( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段或不存在
【答案】D
【解析】错解:
选A,由题中坐标得: ,又 , 点 的轨迹为椭圆.
错因:
忽略了椭圆的定义中 这一条件.
正解:
由题中坐标得: ,又又 ,
则当 时,点 的轨迹为线段 ;
当 时,点 的轨迹为椭圆;
当 时,点 的轨迹不存在.故选:D.
【典例2】(23-24高三下·海南·模拟预测)(多选)在平面直角坐标系 中,已知点
是一个动点,则下列说法正确的是( )
A.若 ,则点 的轨迹为椭圆
B.若 ,则点 的轨迹为双曲线
C.若 ,则点 的轨迹为一条直线
D.若 ,则点 的轨迹为圆
【答案】BCD
【解析】对于选项A: ,则点 的轨迹为线段 ,故A错误;对于选项B: ,则点 的轨迹是双曲线,故B正确;
对于选项 :设 ,
由 ,可得 ,
化简得 ,表示一条直线,故C正确;
对于选项D:由 ,可得 ,
则点 的轨迹是以 为直径的圆,故D正确.故选:BCD.
易错点2 求圆锥曲线准方程时忽视“定位”分析
点拨:确定椭圆或双曲线的标准方程包括“定位”与“定量”两个方面,“定位”是指确定椭圆或双曲线与坐标
系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点在哪个坐标轴上,以判断方程的形式,若情况不明,应
对参数进行讨论,“定量”则是指确定a、b 的值,常用待定系数法求解.
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【典例1】若双曲线的渐近线方程是 ,虚轴长为8,则该双曲线的标准方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】当双曲线的焦点在 轴上时,双曲线的方程可设为
由 ,解得 ,此时双曲线的方程为
当双曲线的焦点在 轴上时,双曲线的方程可设为
由 ,解得 ,此时双曲线的方程为 故选:C
【典例2】(24-25高三上·山东新泰·开学考试)分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点 ,且与椭圆 有相同的焦点.
(2)经过两点 , .【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)因为所求的椭圆与椭圆 的焦点相同,所以其焦点在 轴上,且 .
设所求椭圆的标准方程为 .
因为所求椭圆过点 ,所以有 ①
又 ,②
由①②解得 .
故所求椭圆的标准方程为 .
(2)设椭圆方程为 ,且 , 在椭圆上,
所以 ,则椭圆方程 .
易错点3 求与抛物线有关的最值问题是忽视定点位置
点拨:求与抛物线有关的最值问题常见题型及方法:
①具备定义背景,可用定义转化为几何问题来处理;
②不具备定义背景,可由条件建立目标函数,然后利用求函数最值的方法来处理。
在这两类题型中,定点的位置尤为重要,处理不当就会出错.
【典例1】(24-25高三上·广东·月考)记抛物线 的焦点为 ,点 在 上, ,则
的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】过点 作 的垂线,垂足为 ,则 ,
则 ,如图所示.
所以 的最小值为 .故选:B.【典例2】(23-24高三下·陕西西安·一模)设 为抛物线C: 上的动点, 关于 的对称点
为 ,记 到直线 、 的距离分别 、 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】抛物线C: 的焦点为 ,准线方程为 ,
如图,
因为 ,且 关于 的对称点为 ,所以 ,
所以
.
当 在线段 与抛物线的交点时, 取得最小值,且最小值为 .故选:D