当前位置:首页>文档>专题16圆锥曲线的标准方程与几何性质(解析版)_02高考数学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考数学一轮复习知识清单(新高考专用)

专题16圆锥曲线的标准方程与几何性质(解析版)_02高考数学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考数学一轮复习知识清单(新高考专用)

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专题16圆锥曲线的标准方程与几何性质(解析版)_02高考数学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考数学一轮复习知识清单(新高考专用)
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文档格式
docx
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1.471 MB
文档页数
28 页
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文档内容

专题 16 圆锥曲线的标准方程与几何性质 一、知识速览 二、考点速览知识点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 -a≤x≤a -b≤x≤b 范围 -b≤y≤b -a≤y≤a 对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 性 质 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 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,+∞) 性质 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,F,F 分别为双曲线的左、右焦点,则 1 2 ,其中θ为∠FPF. 1 2 (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 |PF|=x+ |PF|=-x+ |PF|=y+ |PF|=-y+ 0 0 0 0 (其中P(x,y)) 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. 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】(2022高三·全国·专题练习)已知 的周长为20,且顶点 ,则顶点 的轨迹 方程是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】∵△ABC的周长为20,顶点 , ∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12, ∵12>8,∴点A到两个定点的距离之和等于定值, ∴点A的轨迹是椭圆, ∵a=6,c=4,∴b2=20, ∴椭圆的方程是 故选:B. 【典例2】(23·24高三上·云南·阶段练习)已知点 为椭圆 上的一个动点,点 分别为椭 圆 的左、右焦点,当 的面积为1时, ( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由已知 ,所以 , 由余弦定理可得: , 所以 , 整理得 ,即 , 又 的面积为1,所以 , 所以 ,所以 , 即 ,所以 , 又 ,所以 ,所以 .故选:D. 【典例3】(22·23高三·云南·阶段练习)已知 ,P是椭圆 上的任意一点,则 的最大值为( ) A.9 B.16 C.25 D.50 【答案】C 【解析】由题意 ,当且仅当 时等号成立, 所以 ,即 ,故 最大值为 .故选:C 【典例4】(23·24高三上·贵州黔东南·阶段练习)(多选)已知点 为椭圆C: 的左焦点,点 P为C上的任意一点,点 的坐标为 ,则下列正确的是( ) A. 的最小值为 B. 的最大值为7 C. 的最小值为 D. 的最大值为1 【答案】ABD 【解析】依题意, ,所以 , 的最小值,即是 的长,当点 在 位置时取到, 所以 的最小值为 ,故A正确; 设椭圆的右焦点为 ,所以 , 则当点 在 位置时取到最大值,所以 的最大值为 ,故B正确; 的最小值当 在 位置时取到, 即 的最小值为 ,故C错误; 由 ,则当点 在 位置时取到最大值, 所以 的最大值为 ,故D正确.故选:ABD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】(2023高三·全国·专题练习)若椭圆的对称中心在原点,焦点在坐标轴上,且直线 经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的标准方程为 . 【答案】 或 【解析】由于直线 与坐标轴的交点为 与 . ①当焦点为 ,顶点为 时, 此时椭圆焦点在x轴上,且 , ,所以 所以椭圆的标准方程为 . ②当焦点为 ,顶点为 时, 此时椭圆焦点在y轴上,且 , ,所以 所以椭圆的标准方程为 . 综上所述,椭圆的标准方程为 或 . 故答案为: 或 . 【典例2】(22·23高三·全国·专题练习)经过椭圆M: 的左焦点和上顶点的直线记为l.若椭圆M的中心到直线l的距离等于2,且短轴长是焦距的2倍,则椭圆M的方程为 . 【答案】 【解析】因为经过椭圆M: 的左焦点和上顶点的直线记为l, 所以直线l的方程可设为 , 因为圆M的中心到直线l的距离等于2,所以 , 因为短轴长是焦距的2倍,所以 , 因此有 , 所以椭圆M的方程为 . 【典例3】(23·24高三上·广东揭阳·期末)已知椭圆E: ( ),F是E的左焦点,过 E的上顶点A作AF的垂线交E于点B.若直线AB的斜率为 , 的面积为 ,则E的标准方程为 . 【答案】 【解析】设O为坐标原点,直线AB交x轴于点C,如图所示: 由题意知: ,直线AB的斜率为 ,即 , 所以 , . 由椭圆的性质知: , ,则 ,所以 , ,则 ,故直线AB的方程为 . 联立 ,解得: 或 , 所以 ,故 , 则 ,解得: . 又 ,所以 ,即 ,则E的标准方程为 . 三、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+c 0 0 0 1 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】(23·24高三上·江苏泰州·期中) , 为椭圆 的左右两个焦点,椭圆 的焦距为 , ,若线段 的中点 在椭圆 上,则椭圆的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 , , ,因为 在椭圆 上,所以 , 又因为 所以 , 所以 .故选:D. 【典例2】(23·24高三上·山东济南·开学考试)已知椭圆 : 的上顶点为 ,两个焦 点为 , ,线段 的垂直平分线过点 ,则椭圆的离心率为 . 【答案】 【解析】如图,设 的垂直平分线与 交于点 , 由题, , , ,则 , , , , ,化简得, , 由 ,解得 , ,即 . 故答案为: . 【典例3】(2023高三·全国·专题练习)已知F,F 分别是椭圆 的左、右焦点,若椭 1 2 圆上存在点P,使 ,则椭圆的离心率e的取值范围为 . 【答案】 【解析】因为椭圆上存在点P,使 , 所以以原点为圆心以c为半径的圆与椭圆必有交点, 如图, ,所以 ,又因为 ,所以 ,即 ,则 , 又因为 ,所以 , 所以椭圆的离心率e的取值范围为 . 【典例4】(2023高三·全国·专题练习)设椭圆C: 的右焦点为F,椭圆C上的两点 关于原点对称,且满足 , ,则椭圆C的离心率的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如图所示,设椭圆的左焦点为 ,连接 , , 由椭圆的对称性可知,四边形 为平行四边形,又 ,即FA⊥FB, 所以四边形 为矩形,所以 , 设 , , 在 中, , , ,可得 , 所以 ,令 ,得 . 又 ,得 , 所以 ,所以 , 结合 ,所以 ,所以 ,所以 , 即椭圆C的离心率的取值范围为 ,故选:B.四、解决椭圆中点弦问题的两种方法: 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 x2 y2 + =1 坐标和斜率的关系,具体如下:直线l (不平行于y轴)过椭圆a2 b2 ( a>b>0 )上两点A、B,其中 b2 k ⋅k =− AB中点为 P(x 0 ,y 0 ) ,则有 AB OP a2 。 2 2 {x y 1 1 + =1¿¿¿¿ 2 2 a b A(x ,y ) B(x ,y ) 证明:设 1 1 、 2 2 ,则有 , x2 −x2 y2 −y2 y2 −y2 b2 1 2 + 1 2 =0 1 2 =− 上式减下式得 a2 b2 ,∴ x 1 2 −x 2 2 a2 , y −y y +y y −y 2y y −y y b2 b2 1 2 1 2 1 2 0 1 2 0 ⋅ = ⋅ = ⋅ =− k ⋅k =− x −x x +x x −x 2x x −x x a2 AB OP a2 ∴ 1 2 1 2 1 2 0 1 2 0 ,∴ 。 y2 x2 + =1 特殊的:直线l (存在斜率)过椭圆a2 b2 ( a>b>0 )上两点A、B,线段AB中点为 P(x 0 ,y 0 ) ,则有 a2 k ⋅k =− AB OP b2 。 【典例1】(23·24高三上·贵州黔东南·阶段练习)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】(22·23高三上·四川广安·期中)已知椭圆 : 的右焦点为 ,过点的直线交椭圆 于 两点,若 的中点坐标为 ,则椭圆 的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据题意设 , 代入椭圆方程可得 ; 两式相减可得 ,整理可得 ; 又因为 的中点坐标为 ,可得 ; 因此过 两点的直线斜率为 , 又 和 的中点 在直线上,所以 , 即 ,可得 ; 又易知 ,且 ,计算可得 ; 所以椭圆 的方程为 , 代入 的中点坐标为 ,得 , 则其在椭圆内部,则此时直线 与椭圆相交两点.故选:A 五、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 1 2 立|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】(2023高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,一动圆 与 轴切于点 ,分别过点 作圆 的切线并交于点 (点 不在 轴上),则点 的轨迹方程为( ) A. B.C. 或 D. 【答案】A 【解析】设 分别与圆 相切于点 ,则 , , , 所以 ,且 , 所以点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右支(除去与 轴交点), 这里 , , ,则 , 故点 的轨迹方程为 .故选:A 【典例2】(2023高三·全国·模拟预测)如图,已知双曲线 的左、右焦点分别为 为双曲线右支上一点,且 的延长线交 轴于点 ,且 , 的内切圆半径为 4, 的面积为9,则 ( ) A.18 B.32 C.50 D.14 【答案】C 【解析】因为 ,所以 ,所以 为直角三角形, 所以 ,因为 , 所以 . 因为 的面积为9,所以 , 因为 ,所以 ,所以 . 易知 ,所以 , 所以 .故选:C. 【典例3】(2023高三·天津南开·一模)已知拋物线 上一点 到准线的距离为 是双曲线 的左焦点, 是双曲线右支上的一动点,则 的最小值为( ) A.12 B.11 C.10 D.9 【答案】D 【解析】拋物线 的准线为 , 则点 到准线的距离为 ,所以 , 则 ,故 , 设 是双曲线 的右焦点, 则 ,则 , 故 , 当且仅当 三点共线时取等号, 所以 的最小值为 .故选:D. 六、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】(24·25高三上·浙江·开学考试)已知等轴双曲线 经过点 ,则 的标准方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设双曲线的方程为 ( ),代入点 ,得 , 故所求双曲线的方程为 , 其标准方程为 .故选:A. 【典例2】(22·23高三上·湖南长沙·阶段练习)在双曲线中,虚轴长为6,且双曲线与椭圆 有公共焦点,则双曲线的方程是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】椭圆 的标准方程为 ; 易得椭圆焦点坐标为 , 又因为双曲线与椭圆有公共焦点,所以双曲线的焦点在 轴上,且 , 由双曲线虚轴长为6可知 ,所以 ; 所以,双曲线的标准方程为 .故选:B. 【典例3】(2023高三·海南·模拟预测)已知双曲线 为坐标原点, 为双曲 线 的两个焦点,点 为双曲线上一点,若 ,则双曲线 的方程可以为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设 为双曲线的下焦点, 为双曲线的上焦点, 如图所示,过点 作 于点 . 因为 ,所以 , 因为 , 所以 ,所以 , 故 ,得 .因为 ,所以 ,故点 , 将 代入双曲线 中, 即 ,化简得 , , 解得 或 (舍去),故B项正确.故选:B. 七、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】(23·24高三上·四川南充·阶段练习)已知双曲线 的左右焦点 点 关于一条渐近线的对称点在另一条渐近线上,则双曲线C的离心率是( ) A. B. C.2 D.3 【答案】C 【解析】双曲线 的右焦点 , 设点 关于一条渐近线 的对称点为 , 由题意知, ,解得 .又知 ,解得 , 所以 ,即 , 所以双曲线C的离心率是 故选:C. 【典例2】(22·23高三·全国·对口高考)双曲线 和椭圆 有共同的焦点,则椭圆的 离心率是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】对于双曲线 , 设右焦点为 ,所以 , 对于椭圆 ,设右焦点为 ,所以 , 因为有共同的焦点,所以 ,所以 , 所以椭圆的离心率是 ,故选:D. 【典例3】(22·23高三下·四川成都·开学考试)已知 , 分别为双曲线C的左、右焦点,点P是右支上 一点,且 ,设 ,当 的范围为 时,双曲线C离心率的范围为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】在 中,由 .因为 ,所以 , 所以 ,所以 .故选:A. 【典例4】(2022高三·全国·模拟预测)在平面直角坐标系 中,已知双曲线 左、右 顶点为A,B,若该双曲线上存在点P,使得 的斜率之和为1,则该双曲线离心率的范围为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】易知 ,设 , 则 ,所以 , 又 ,所以 ,即 , 所以 ,即直线 与双曲线有公共点. 联立 与双曲线方程,有 , 消去 得: , 则要使方程有根,需使 .故选:D 八、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】(22·23高三·全国·专题练习)已知动点 的坐标满足方程 ,则动 点M的轨迹是( ) A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.以上都不对 【答案】C【解析】等式 变形成 , 因此该等式表示动点 到原点 的距离等于到它直线 的距离, 而直线 不过原点 ,所以动点M的轨迹是抛物线.故选:C 【典例2】(23·24高三上·福州·阶段练习)已知 的顶点在抛物线 上,若抛物线的焦点 恰好 是 的重心,则 的值为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】A 【解析】设 , 抛物线 ,则 ,焦点 恰好是 的重心, 则 , 故 .故选:A. 【典例3】(22·23高三·厦门·模拟预测)已知抛物线 : 的焦点为 ,点 为 上一点, 为 靠近点 的三等分点,若 ,则 点的纵坐标为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 【答案】C 【解析】过点 分别作准线的垂线,垂足分别为 ,如图所示, 设准线 与 轴的交点为 , 因为 为 靠近点 的三等分点,可得 , 又因为 ,可得 , 又由抛物线的准线方程为 ,可得点 的纵坐标为 , 即点点 的纵坐标为 .故选:C. 九、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】(23·24高三上·青岛·开学考试)设抛物线 : 的焦点为 , 在 上, , 则 的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】抛物线 的开口向上, 由于 在 上,且 , 根据抛物线的定义可知 , 所以抛物线 的方程为 .故选:A 【典例2】(2022高三·黑龙江佳木斯·三模)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,过点 且 倾斜角为30°的直线交抛物线于点 ( 在第一象限), ,垂足为 ,直线 交 轴于点 , 若 ,则抛物线的方程是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】如图所示,过点 作 ,垂足为 . 由题得 ,所以 . 因为 ,所以 是等边三角形. 因为 是 的中点,所以 , 所以 ,所以 . 所以 .所以 所以抛物线的方程是 .故选:C十、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】(2024高三·四川成都·一模)直线 与抛物线 交于 、 两点,若 ,其中 为坐标原点,则 的准线方程为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】不妨设点 在第一象限,则点 在第四象限, 联立 可得 ,则点 、 , 所以, ,解得 , 因此, 的准线方程为 .故选:B. 【典例2】(23·24高三·昆明·模拟预测)(多选)在直角坐标系 中,已知抛物线 : 的焦点为 ,过点 的倾斜角为 的直线 与 相交于 , 两点,且点 在第一象限, 的面积是 ,则( ) A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】由题意得 ,设直线 : 即 , 则点 到直线 的距离是 , 所以 ,得 ,所以 ,, ,所以AC正确,故选:AC. 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】(2023高三·全国·专题练习)已知动点 满足 ,则动点 的轨迹是( ) A.射线 B.直线 C.椭圆 D.双曲线的一支 【答案】A 【解析】设 ,由题意知动点M满足 |, 故动点M的轨迹是射线.故选:A. 【典例2】(2023高三·全国·专题练习)已知点 ,动点 满足 ,则动点 的轨迹是( ) A.椭圆 B.直线 C.线段 D.圆 【答案】C 【解析】由题设知: ,此时动点P必在线段AB上,即动点轨迹为线段.故选:C 【典例3】(2023高三·全国·专题练习)已知点 , ,则在平面内满足下列条件的动点P的 轨迹为双曲线的是( ) A. B. C. D. 【答案】B【解析】由于 ,因此满足 , 的动点P的轨迹均不是双曲线, 满足 的动点P的轨迹是双曲线的右支, 而满足 的动点P的轨迹才是双曲线.故选:B. 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。 2 2 【典例1】(2023高三·全国·专题练习)已知双曲线的离心率 ,且该双曲线经过点 ,则该 双曲线的标准方程为 . 【答案】 【解析】由题意,知 ,解得 , 当焦点在x轴上时,设双曲线的标准方程为 , ∵点 在该双曲线上, ∴ ,即 ,此方程无解; 当焦点在y轴上时,设双曲线的标准方程为 , ∵点 在该双曲线上, ,即 ,解得 ,∴ , ∴该双曲线的标准方程为 . 故答案为: .【典例2】(23·24高三上·全国·课时练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)两个焦点的坐标分别是 , ,并且椭圆经过点 ; (2)经过两点 , . 【答案】(1) ;(2) . 【解析】(1)由已知:椭圆焦点在y轴上且 ,则 ,且 设椭圆方程为 ,又 在椭圆上, 所以 , 故椭圆方程为 . (2)设椭圆方程为 ,且 , 在椭圆上, 所以 ,则椭圆方程为 . 【典例3】(23·24高二上·上海·课时练习)分别写出满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)焦点在 轴上,焦距为 ,且经过点 ; (2)焦距为4,且经过点 . 【答案】(1) ;(2) 或 【解析】(1)设椭圆的标准方程为 , 依题意得 ,解得 , 所以该椭圆的标准方程为 .(2)当焦点在 轴上时,设椭圆的标准方程为 , 依题意得 , ,则 , 故椭圆的标准方程为 . 当焦点在 轴上时,设椭圆的标准方程为 , 依题意得 , ,则 , 故椭圆的标准方程为 . 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】(2023高三·四川成都·二模)已知点 是抛物线 的焦点,点 ,且点 为抛物线 上任意一点,则 的最小值为( ) A.5 B.6 C.7 D.8 【答案】C 【解析】因为点 是抛物线 的焦点, 所以 ,解得 , 所以抛物线 的方程为: . 由抛物线的定义知:点 到点 的距离等于点 到准线 的距离, 结合点 与抛物线 的位置关系可知, 的最小值是点 到准线 的距离, 故 的最小值为7.故选:C. 【典例2】(22·23高三·全国·模拟预测)已知 ,P分别是抛物线 上的一个定点和动点, 是另一个定点,点P到直线 的距离为d,则 的最小值为( ) A.2 B. C. D. 【答案】C 【解析】 ,则 ,解得 , 则抛物线方程为 , 则抛物线C的焦点为 ,直线l是抛物线的准线, 如图,连接BF,PF,所以 , 则 , 当且仅当B,P,F三点共线时取等号, 所以 的最小值为 .故选:C. 【典例3】(2023高三·西藏·一模)已知点P为抛物线 上一动点,点Q为圆 上一动点,点F为抛物线的焦点,点P到y轴的距离为d,若 的最小值为 3,则 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【解析】圆 的圆心 ,半径 , 抛物线 的焦点为 ,准线为 , 则由抛的线的定义可知点 到y轴的距离为 , 所以 , 由图可知,当 共线,且 在线段 上时, 最短, 而 , 因为 , 所以 ,解得 ,故选:B