文档文本内容
第十章 圆锥曲线
5/
1
真题多维细目表
考题 考点 考向 情境载体 关键能力 考查要求 核心素养
直线与圆锥曲线
新高考 ꎬ 抛物线的准线 数学运算学习 运算求解 综合性 数学运算
2022 Ⅰ 11 的位置关系
直线与圆锥曲线 求直线斜率、三角
新高考 ꎬ 数学运算学习 运算求解 综合性 数学运算
2022 Ⅰ 21 的位置关系 形面积
直线与圆锥曲线
新高考 ꎬ 求直线斜率 数学运算学习 运算求解 综合性 数学运算
2022 Ⅱ 10 的位置关系
圆锥曲线的综合 数学运算
新高考 ꎬ 求双曲线的方程 数学运算学习 运算求解 创新性
2022 Ⅱ 21 问题 逻辑推理
椭圆的定义、椭圆
椭圆的定义和 运算求解 直观想象
新高考 ꎬ 中的线段之积的 数学概念建构 基础性
2021 Ⅰ 5 标准方程 逻辑思维 数学运算
最大值
抛物线的定义和 抛 物 线 的 标 准 数学运算
新高考 ꎬ 数学运算学习 运算求解 综合性
2021 Ⅰ 14 标准方程 方程 直观想象
双 曲 线 的 几 何 双曲线的渐近线
新高考 ꎬ 数学概念建构 运算求解 基础性 数学运算
2021 Ⅱ 13 性质 方程
椭圆的标准方程、
圆锥曲线的综合 直线与椭圆的位 数学运算学习 运算求解 直观想象
新高考 ꎬ 综合性
2021 Ⅱ 20 问题 置关系、三点共线 数学概念建构 逻辑推理 数学运算
的证明
2
命题规律与备考策略
本章内容命题形式多样 在选择题 填空题中主要 于抛物线定义在求解与距离相关的最值问题中的转化.
ꎬ 、
考查圆锥曲线的定义 方程和几何性质 解答题中主要 结合本章的命题特点 复习过程中需注意以下
、 ꎬ ꎬ
考查直线与圆锥曲线的位置关系 涉及弦长 弦中点 定 几点 求解圆锥曲线方程时 需关注待定系数法与
ꎬ 、 、 :① ꎬ
点 定值和取值范围等问题 常与函数 不等式等知识综 定义法的应用 求解有关弦中点问题时 需关注点
、 ꎬ 、 ꎻ② ꎬ
合考查.对于双曲线的有关性质考查多集中在双曲线的 差法和根与系数的关系的应用 求解定值 定点问
ꎻ③ 、
渐近线和离心率上 关于抛物线的有关性质考查多侧重 题时 需注意求解思路与转化方法.
ꎬ ꎬ10.1 椭圆
考点清单
学生用书P82 知识结构化 考点清单化
考点一 椭圆的定义和标准方程 续表
焦点在x轴上 焦点在y轴上
1.椭圆的定义 把平面内与两个定点F F 的距离的和等于常
: 1ꎬ 2
数 大于 F F 的点的轨迹叫做椭圆. 长轴 长轴A A aꎬa是长半轴的长
( | 1 2|) 1 2=2
椭圆定义中的常数 a F F 即对椭圆上任意一点M都有
2 >| 1 2|ꎬ 短轴 短轴B B bꎬb是短半轴的长
MF MF a F F .这个条件是必要的 否则其轨迹就 1 2=2
| 1|+| 2|=2 >| 1 2| ꎬ
不是椭圆.事实上 若 a F F 则其轨迹是线段F F 若 a 焦距 焦距F F cꎬc是半焦距
ꎬ 2 =| 1 2|ꎬ 1 2ꎻ 2 1 2=2
F F 则其轨迹不存在.
<| 1 2|ꎬ 范围 x aꎬ y b x bꎬ y a
2.椭圆的标准方程 | |≤ | |≤ | |≤ | |≤
x2 y2 离心率 e
c b2
( e )
(1)
焦点在x轴上
:a2 +b2 =1(
a
>
b
>0)ꎻ
= a = 1-a2 0< <1
焦点在y轴上
y2 x2
a b
拓展 常用的一些结论
(2) :a2 +b2 =1( > >0)ꎻ
3.椭圆的一般方程 Ax2 By2 A B A B .
: + =1( >0ꎬ >0ꎬ ≠ )
考点二 椭圆的几何性质
焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
焦点坐标 F( cꎬ )ꎬF(cꎬ ) F( ꎬ c)ꎬF( ꎬc) 1 - 0 2 0 1 0 - 2 0
A( aꎬ )ꎬA(aꎬ )ꎬ A( ꎬ a)ꎬA( ꎬa)ꎬ
顶点坐标 1 - 0 2 0 1 0 - 2 0
B( ꎬ b)ꎬB( ꎬb) B( bꎬ )ꎬB(bꎬ )
1 0 - 2 0 1 - 0 2 0
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 84
( )设PꎬAꎬB是中心在原点的椭圆上不同的三点ꎬ其中AꎬB
1
两点关于原点对称ꎬ且直线PA、PB的斜率都存在ꎬ则k
PA
b2
k (适用于焦点在x轴上的椭圆)ꎻ PB=-a2
( )P是椭圆上一点ꎬF 为椭圆的焦点ꎬ则 PF [a cꎬa
2 | |∈ - +
c]ꎬ即椭圆上的点到焦点距离的最大值为a cꎬ最小值为a
+
cꎻ
-
b2
( )椭圆的通径(过焦点且垂直于长轴的弦)长为2 ꎬ通径
3 a
是最短的焦点弦ꎻ
( )P是椭圆上不同于长轴两端点的任意一点ꎬF ꎬF 为椭
4 1 2
θ
圆的两焦点ꎬ则S
△ PF 1 F 2 =
b2
tan
ꎬ其中θ
=∠
F
1
PF
2
ꎻ
2 ( )P是椭圆上不同于长轴两端点的任意一点ꎬF ꎬF 为椭
5 1 2
圆的两焦点ꎬ则 PF F 的周长为 (a c).
△ 1 2 2 +
题型方法
学生用书P83 题型经典 方法实用
一、椭圆定义的应用 则点N的轨迹是以C M为焦点的椭圆 且 a c 又知
ꎬ ꎬ 2 =6ꎬ2 =2ꎬ
椭圆定义的应用主要有两种
:
一是判断点的轨迹并求解其 b2
=
a2
-
c2
ꎬ
所以b
=2 2ꎬ
轨迹方程
ꎻ
二是根据定义进行计算
ꎬ
常结合正弦定理
、
余弦定理
故动圆圆心N的轨迹方程为
x2 y2
.
解焦点三角形. + =1
9 8
例1 设F F 分别是椭圆
x2 y2
的左 右焦点 P为椭 答案
x2 y2
(1) 1、 2 + =1 、 ꎬ (1)-5 (2) + =1
25 16 9 8
圆上任意一点 点M的坐标为 则 PM PF 的最小 二、求离心率的值(或取值范围)
ꎬ (6ꎬ4)ꎬ | |-| 1|
值为 . 1.若给定椭圆的方程 则根据椭圆方程确定a2 b2 进而求出a ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
(2)
已知圆C
:(
x
+1)
2
+
y2
=36
与定点M
(1ꎬ0)ꎬ
动圆N过点M c的值
ꎬ
从而利用公式e
= a
c 直接求解.
且与圆C相切 则动圆圆心N的轨迹方程为 .
ꎬ 2.若椭圆的方程未知 则根据已知条件及几何图形建立关于
解析 由椭圆的方程可知F 由椭圆的定义可得 ꎬ
(1) 2(3ꎬ0)ꎬ a b c的齐次等式 或不等式 化为关于a c的齐次方程 或
PF a PF PM PF PM a PF ꎬ ꎬ ( )ꎬ ꎬ (
| 1|=2 -| 2|ꎬ∴ | |-| 1| = | |-(2 -| 2|)= 不等式 进而转化为关于e的方程 或不等式 进行求解.
PM PF a MF a 当且仅当M P F 三点共线时 )ꎬ ( )
| |+| 2|-2 ≥| 2|-2 ꎬ ꎬ ꎬ 2 x2
例2 (2018课标 理ꎬ12ꎬ5分)已知F F 是椭圆C
取等号 ꎬ 又 | MF 2| = (6-3) 2 +(4-0) 2 =5ꎬ2 a =10ꎬ∴ | PM |- (1) Ⅱ 1ꎬ 2 :a2 +
PF 即 PM PF 的最小值为 . y2
| 1|≥5-10=-5ꎬ | |-| 1| -5 a b 的左 右焦点 A是C的左顶点 点P在过A且
设圆N的半径为R b2 =1( > >0) 、 ꎬ ꎬ
(2) ꎬ
由题意可知 动圆圆心N满足 NC R ꎬ :| |=6- ①ꎬ 斜率为 3的直线上 PF F 为等腰三角形 F F P °
NM R 由 得 NC NM MC ꎬ△ 1 2 ꎬ∠ 1 2 =120 ꎬ
| |= ②ꎬ ①② | |+| |=6>| |=2ꎬ 6
则C的离心率为
( ) 因为 PF H ° PF F F c PH 3 a c 所以
∠ 2 =60 ꎬ| 2|=| 1 2|=2 ꎬ| |= ( + )ꎬ
2 1 1 1 5
A. B. C. D.
3 2 3 4
(2) 已知椭圆C :a x2 2 + y b 2 2 =1( a > b >0) 的左 、 右焦点分别为F 1、 sin60 ° = | P P F H | = 5 3 ( a c + c ) = 3 ꎬ 即a + c =5 c ꎬ 即a =4 c ꎬ 所以e =
F 点P x y Q x y 在椭圆C上 其中x y 若 c
| 2| 2 2
2ꎬ ( 1ꎬ 1)ꎬ (- 1ꎬ- 1) ꎬ 1>0ꎬ 1>0ꎬ 1 .故选 .
QF a = D
PQ OF | 1| 3 则椭圆C的离心率的取值范围为 4
| |=2| 2|ꎬ PF ≥ ꎬ 连接QF PF 设 PF n PF m 由x y 知m
| 1| 3 (2) 2ꎬ 2ꎬ | 1|= ꎬ| 2|= ꎬ 1>0ꎬ 1>0ꎬ
n 由P x y Q x y 在椭圆C上 PQ OF 可
( ) < ꎬ ( 1ꎬ 1)ꎬ (- 1ꎬ- 1) ꎬ| |=2| 2|ꎬ
æ ù QF
ç 6-1úú 知四边形PF QF 为矩形 QF PF .由| 1| 3 可
A.è0ꎬ û B.(0ꎬ 6-2] 1 2 ꎬ∴ | 1|=| 2| PF ≥ ꎬ
2 | 1| 3
æ ù m
ç 2 úú 得 3 .由椭圆的定义及勾股定理可得m n a m2
C.è ꎬ 3-1û D.(0ꎬ 3-1] ≤ n <1 + =2 ①ꎬ +
2 3
n2 c2 将 平方减 可得mn a2 c2
解析 由题意易知直线AP的方程为y 3 x a =4 ②ꎬ ① ② =2( - )ꎬ
(1) = ( + )ꎬ① c2 m2 n2 m n m n
6 4 + .而 4 3
直线PF 2 的方程为y = 3( x - c ) . ② ∴ 2( a2 - c2 ) = mn = n +m 2< n +m≤ 3 ꎬ
c2 c
联立 得y 3 a c 4 4 3 解得 2 故选
①② = ( + )ꎬ ∴2< a2 c2 ≤ ꎬ < a ≤ 3-1ꎬ C.
5 2( - ) 3 2
答案 D C
(1) (2)
如图 过P向x轴引垂线 垂足为H 则PH 3 a c .
ꎬ ꎬ ꎬ = ( + )
5
第
十
章
圆
锥
曲
线
1 85
五年 考点式编排 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
高考 题组式训练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2018—2022 —
2012 2017
考点一 椭圆的定义和标准方程 答案 B
学生用书P242
1.(2022全国甲文ꎬ11ꎬ5分ꎬ综合性)已知椭圆C :a x2 2 + y b 2 2 =1( a
4
ny
.(
2
多
=1
选
.
)(2020新高考
Ⅰ
ꎬ9ꎬ5分ꎬ综合性)已知曲线C
( :
m x2
) +
若m n 则C是椭圆 其焦点在y轴上
A. > >0ꎬ ꎬ
b 的离心率为 1 A A 分别为C的左 右顶点 B为C的
> >0) 3 ꎬ 1ꎬ 2 、 ꎬ B. 若m = n >0ꎬ 则C是圆 ꎬ 其半径为 n
m
上顶点.若B→A B→A 则C的方程为 若mn 则C是双曲线 其渐近线方程为y x
1 2=-1ꎬ ( ) C. <0ꎬ ꎬ =± - n
x2 y2 x2 y2
若m n 则C是两条直线
A. + =1 B. + =1 D. =0ꎬ >0ꎬ
18 16 9 8 答案 ACD
x2 y2 x2
y2 x2 y2
C. + =1 D. + =1 5.(2022新高考 ꎬ16ꎬ5分ꎬ综合性)已知椭圆C a
3 2 2 Ⅰ :a2 +b2 =1(
答案 B
x2 b C的上顶点为A 两个焦点为F F 离心率为 1 .过F
2.(2021新高考 ꎬ5ꎬ5分ꎬ基础性)已知F F 是椭圆C > >0)ꎬ ꎬ 1ꎬ 2ꎬ 1
Ⅰ 1ꎬ 2 : + 2
9 且垂直于AF 的直线与C交于D E两点 DE 则 ADE
y2
的两个焦点 点M在C上 则 MF MF 的最大值为 的周长是
2
.
ꎬ ꎬ| |=6ꎬ △
=1 ꎬ ꎬ | 1|| 2|
4 答案
13
( ) x2 y2
6.(2011江西ꎬ14ꎬ5分ꎬ综合性)若椭圆 的焦点在x
A.13 B.12 C.9 D.6 a2 +b2 =1
答案 C ( )
3.(2019课标 理ꎬ10ꎬ5 分ꎬ综合性)已知椭圆 C 的焦点为 轴上 ꎬ 过点 1ꎬ 1 作圆x2 + y2 =1 的切线 ꎬ 切点分别为A ꎬ B ꎬ 直
Ⅰ 2
F F 过F 的直线与C交于A B两点.若 AF 线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点 则椭圆方程是
1(-1ꎬ0)ꎬ 2(1ꎬ0)ꎬ 2 ꎬ | 2| ꎬ
F B AB BF 则C的方程为 .
=2| 2 |ꎬ| |=| 1|ꎬ ( )
x2 x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2 y2 答案
A. + =1 B. + =1 C. + =1 D. + =1 + =1
2 3 2 4 3 5 4 5 4
x2 y2 x2 y2
7.(2014辽宁ꎬ15ꎬ5分ꎬ综合性)已知椭圆C 点M 椭圆的标准方程为 .
: + =1ꎬ ∴ + =1
9 4 6 2
与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A B x2 y2
ꎬ ꎬ 一题多解 ( )由( )知椭圆方程为 ꎬ
线段MN的中点在C上 则 AN BN . 2 1 b2 +b2 =1
ꎬ | |+| |= 3
答案
12
x2
8.(2019课标 理ꎬ15ꎬ5 分ꎬ综合性)设 F F 为椭圆 C
Ⅲ 1ꎬ 2 : +
36
y2
的两个焦点 M为C上一点且在第一象限.若 MF F
=1 ꎬ △ 1 2
20
为等腰三角形 则M的坐标为 .
ꎬ
答案 ( ꎬ )
3 15
x2 y2
9.(2022天津ꎬ19ꎬ15分ꎬ综合性)已知椭圆 a b
a2 +b2 =1( > >0) 不妨设M(x ꎬy )(x ꎬ y b)ꎬ
0 0 0>0 0< 0<
的右焦点为F 右顶点为A 上顶点为B 且满足|
BF
| 3. 则l:
x
0
x y
0
y
ꎬ N
(
ꎬ
b2 )
ꎬ
ꎬ ꎬ ꎬ
|
AB
|
=
2 3
b2 +b2 =1 ∴ 0 y
0
求椭圆的离心率e
(1) ꎻ b2
(2) 已知直线l与椭圆有唯一公共点M ꎬ 与y轴交于点N ( N异 ∵ |
OM
|=|
ON
|
ꎬ
∴
x2
0+
y2
0 =y
ꎬ
①
于M 记点O为坐标原点 若 OM ON 且 OMN的面积 0
)ꎬ ꎬ | |=| |ꎬ △ b2
S 1 x ꎬ
为 求椭圆的标准方程. ∵ △ MON= 0 y = 3
3ꎬ 2 0
解析 ( ) BF c2 b2 aꎬ AB a2 b2ꎬ x
1 ∵ | |= + = | |= + 0b2 ꎬ
∴ y =2 3 ②
BF a
| | 3ꎬ解得a bꎬ 0
∴ | AB | = a2 + b2 = 2 = 3 将M的坐标代入椭圆方程可得x2 0+3 y2 0=3 b2ꎬ ③
∴
c
=
a2
-
b2
= 2
bꎬ
∴
离心率e
= a
c
=
6. 联立 ①②③ 可得b = 2
x2
ꎬ从
y
而
2
a = 6 ꎬ
3 椭圆的标准方程为 .
( )由( )知椭圆方程为
x2 y2
.
∴
6
+
2
=1
2 1
3
b2 +b2 =1
10.(2020课标 ꎬ文21ꎬ理20ꎬ12分ꎬ综合性)已知椭圆C
x2
由题可知直线l的斜率存在且不为 ꎬ设l:y kx m(k )ꎬ由 Ⅲ : +
0 = + ≠0 25
椭圆的对称性ꎬ不妨设k ꎬm ꎬ如图. y2
<0 >0 m 的离心率为 15 A B分别为C的左 右顶点.
m2 =1(0< <5) ꎬ ꎬ 、
4
求C的方程
(1) ꎻ
若点P在C上 点Q在直线x 上 且 BP BQ BP
(2) ꎬ =6 ꎬ | |=| |ꎬ ⊥
BQ 求 APQ的面积.
ꎬ △
m2
解析 ( )由题设可得 25- 15ꎬ得m2 25ꎬ所以C
1 = =
5 4 16
x2 y2
的方程为 .
+ =1
则有 OM ON m. 25 25
| {x | 2 =| y2 |= ( )设P(x ꎬy 16 )ꎬQ( ꎬy )ꎬ根据对称性可设y ꎬ由题意知
联立得 b2 +b2 =1 ꎬ 2 P P 6 Q Q>0
3 y .由已知可得B( ꎬ )ꎬ直线BP的方程为y 1 (x )ꎬ
y kx mꎬ P>0 5 0 =-y -5
= + Q
则有( k2 )x2 kmx m2 b2 ꎬ
Δ
3
b2
+
k
1
2 b2
+6
m2
+
ꎬ
3 -3 =0 所以
|
BP
|=
y
P 1+
y2Q ꎬ
|
BQ
|= 1+
y2Q .
=0⇒3 + - =0 因为 BP BQ ꎬ所以y ꎬ将y 代入C的方程ꎬ解得x
mk | |=| | P=1 P=1 P
由根与系数的关系得 x M=- 3 k2 ꎬ代入直线 l 的方程ꎬ有 y M =3 或 -3 .
年 m 3 +1 由直线BP的方程得y Q=2 或 8 .
高 考 = 3 k2 +1 . 所以点PꎬQ的坐标分别为 P 1 ( 3 ꎬ 1 )ꎬQ 1 ( 6 ꎬ 2 )ꎻP 2 ( -3 ꎬ 1 )ꎬ
m k2 Q( ꎬ ). P Q ꎬ直线 P Q 的方程为 y 1 xꎬ点
年
模 ∴ |
OM
|=
x2M+ y2M
= 3 k
9
2 +1
+1
=
mꎬ解得k
=- 3
3ꎬ 2 6 8 | 1 1 | = 10 1 1 =
3
拟 设直线OM的倾斜角为θꎬ A( ꎬ )到直线P Q 的距离为 10ꎬ故 AP Q 的面积为 1
-5 0 1 1 △ 1 1
y 2 2
k θ M 1 3ꎬ
︵ ∴ ∴ θ O = M 3 = 0 t ° a ꎬ n 故 ∠ =x N M O = M - = 3 k 60 = °ꎬ 3 × 2 10 × 10= 2 5 . | P 2 Q 2|= 130 ꎬ直线P 2 Q 2 的方程为y = 9 7 x
教
师 用 ∴ S △ OMN= 2 1 m2 sin∠ NOM = 4 3m2 = 3 ꎬ解得m =2 ꎬ + 1 3 0ꎬ点A到直线P 2 Q 2 的距离为 2 1 6 30ꎬ故 △ AP 2 Q 2 的面积为
书
︶ ∴3
b2
×
1
+
b2
-4=0
ꎬ可得b2
=2
ꎬ 1
×
130
× 130=
5 .
3 2 26 2
1 86
点 且 PQ F F 则四边形PF QF 的面积为 .
综上ꎬ APQ的面积为 5 . ꎬ | |=| 1 2|ꎬ 1 2
△ 答案
2 8
考点二 椭圆的几何性质 学生用书P243 x2 y2
6.(2020课标 理ꎬ19ꎬ12分ꎬ综合性)已知椭圆C
x2 y2 Ⅱ 1:a2 +b2 =1
1.(2022全国甲理ꎬ10ꎬ5分ꎬ综合性)椭圆C a b
:a2 +b2 =1( > > a b 的右焦点F与抛物线C 的焦点重合 C 的中心与C
( > >0) 2 ꎬ 1 2
的左顶点为A 点P Q均在C上 且关于y轴对称.若直线 的顶点重合.过F且与 x 轴垂直的直线交 C 于 A B 两点 交
0) ꎬ ꎬ ꎬ 1 ꎬ ꎬ
AP AQ的斜率之积为 1 则C的离心率为 C 于C D两点 且 CD 4 AB .
ꎬ ꎬ ( ) 2 ꎬ ꎬ | |= | |
4 3
求C 的离心率
3 2 1 1 (1) 1 ꎻ
A. B. C. D. 设M是C 与C 的公共点.若 MF 求C 与C 的标准
2 2 2 3 (2) 1 2 | |=5ꎬ 1 2
答案 A 方程.
2.(2018课标 文ꎬ4ꎬ5分ꎬ基础性)已知椭圆C
x2 y2
的
解析 (
1
) 由已知可设 C
2
的方程为 y2
= 4
cxꎬ其中
Ⅰ :a2 +
4
=1 c
=
a2
-
b2.
一个焦点为
(2ꎬ0)ꎬ
则C的离心率为
( ) 不妨设AꎬC在第一象限ꎬ由题设得 AꎬB 的纵坐标分别为
b2
ꎬ
a
1 1 2 2 2
A. B. C. D. b2 b2
3 2 2 3 ꎻCꎬD的纵坐标分别为 cꎬ cꎬ故 AB 2 ꎬ CD c.
答案 C - a 2 -2 | |= a | |=4
3.(2019北京理ꎬ4ꎬ5分ꎬ基础性)已知椭圆
x2 y2
a b 由 CD 4 AB 得 c 8
b2
ꎬ即
c ( c ) 2
ꎬ解得
c
a2 +b2 =1( > >0) | |=
3
| | 4 =
3
a 3× a =2-2 a a =
c
的离心率为 1 ꎬ 则 ( ) -2 (舍去)或 a = 1 .所以C 1 的离心率为 1 .
2 2 2
A. a 答 2 = 案 2 b2 B B.3 a2 =4 b2 C. a =2 b D.3 a =4 b ( 2 )由( 1 )知a =2 cꎬb = 3 cꎬ故C 1 : x c 2 2 + y c 2 2 =1 .
4 3
4.(2017课标 文ꎬ12ꎬ5分ꎬ综合性)设A B是椭圆C x2 y2 设M(x ꎬy )ꎬ则
x2
0
y2
0 ꎬy2 cx ꎬ故
x2
0 4
x
0 .
Ⅰ ꎬ : +m 0 0 c2 + c2 =1 0=4 0 c2 + c =1①
3 4 3 4 3
长轴的两个端点.若C上存在点M满足 AMB ° 则m 由于C 的准线为x cꎬ所以 MF x cꎬ而 MF ꎬ故x
=1 ∠ =120 ꎬ 2 =- | |= 0+ | |=5 0=5
的取值范围是 ( c)2 ( c)
( ) cꎬ代入 得 5- 4 5- ꎬ即c2 c ꎬ解得 c
- ① c2 + c =1 -2 -3=0 =-1
A.(0ꎬ1]∪[9ꎬ+∞) B.(0ꎬ 3]∪[9ꎬ+∞)
(舍去)或c .
4 3
=3
C.(
答
0ꎬ
案
1]∪
A
[4ꎬ+∞) D.(0ꎬ 3]∪[4ꎬ+∞)
所以C 的标准方程为
x2 y2
ꎬC 的标准方程为y2 x.
1 + =1 2 =12
5.(2021全国甲ꎬ理15ꎬ文16ꎬ5分ꎬ综合性)已知F F 为椭圆 36 27
1ꎬ 2
x2 y2
C 的两个焦点 P Q为C上关于坐标原点对称的两
: + =1 ꎬ ꎬ
16 4
第
十
章
圆
锥
曲
线
1 87
三年 考点基础练 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
模拟 综合提升练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2020—2022
A组 考点基础题组 学生用书P244
考点一 椭圆的定义和标准方程 充分不必要条件
A.
1.(2022河北衡水中学六调ꎬ3)阿基米德不仅是著名的物理学 必要不充分条件
B.
充要条件
家 也是著名的数学家 他利用 逼近法 得到椭圆的面积除
C.
ꎬ ꎬ “ ”
既不充分也不必要条件
以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆C
D.
的对称轴为坐标轴 焦点在 y 轴上 且椭圆 C 的离心率为 答案 B
ꎬ ꎬ
3.(多选)(2020 山东菏泽期
7 面积为 则椭圆C的方程为 中ꎬ8)某颗人造地球卫星的
ꎬ 12πꎬ ( )
4 运行轨道是以地球的中心 F
x2 y2 x2 y2
A. + =1 B. + =1 为一个焦点的椭圆 如图所
4 36 3 4 ꎬ
x2 y2 x2 y2 示
ꎬ
已知它的近地点 A
(
离地
C. + =1 D. + =1 面最近的点 距地面m千米
18 32 9 16 ) ꎬ
答案 D 远地点B 离地面最远的点
( )
x2 距地面n千米 并且F A B三点在同一直线上 地球半径约为
2.(2021山东济南十一学校联考ꎬ3) m 是 方程 ꎬ 、 、 ꎬ
“2< <6” “ m + R千米 设该椭圆的长轴长 短轴长 焦距分别为 a b c 则
-2 ꎬ 、 、 2 、2 、2 ꎬ
y2
表示的曲线为椭圆 的 ( )
m=1 ” ( ) a c m R a c n R
6- A. - = + B. + = +
a m n b m R n R
C.2 = + D. = ( + )( + ) 2 5 3 6
答案 ABD A. B. C. D.
3 3 3 3
考点二 椭圆的几何性质 答案 B
x2 y2
x2 y2 3.(2021江苏盐城伍佑中学期末ꎬ8)已知F F 为椭圆
1.(2022辽宁二轮复习联考(二)ꎬ3)下列与椭圆C 1ꎬ 2 +
: + =1 8 4
9 5 的左 右焦点 P 是椭圆上一点 若 S 则 F PF
焦点相同的椭圆是 =1 、 ꎬ ꎬ △ F 1 PF 2 =4ꎬ ∠ 1 2
( ) 等于
x2 y2 x2 y2 ( )
° ° ° °
A. + =1 B. + =1 A.30 B.45 C.60 D.90
5 9 10 5 答案 D
x2 y2 x2 y2
4.(2022湖南新高考教学教研联盟第一次联考ꎬ16)已知A B
C. + =1 D. + =1 、
答
9
案
4
D
10 6
分别是椭圆
x2
+
y2
=1
的左
、
右顶点
ꎬ
P是椭圆在第一象限内一
x2 y2 2
2.(2022福建龙岩一模ꎬ8)已知点F F 分别是椭圆 点 PA λ PB 且满足 PBA PAB 则λ .
1、 2 a2 +b2 =1 ꎬ| |= | | ∠ =2∠ ꎬ =
a b 的左 右焦点 过F 的直线交椭圆于A B两点 且满 答案 30
( > >0) 、 ꎬ 2 、 ꎬ
AF 3
足AF AB | 1| 4 则该椭圆的离心率是
1⊥ ꎬ AB = ꎬ ( )
| | 3
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 88
B组 综合应用题组 学生用书P245
100分钟 120分
一、单项选择题(每小题5分ꎬ共25分) 左 右焦点 若 MN MF 的最大值恰好等于椭圆的焦距与
、 ꎬ | |+| 1|
x2 y2 长轴长之和 则椭圆的离心率为
1.(2022河北邯郸一模ꎬ8)已知椭圆C 的左 右焦 ꎬ ( )
: + =1 、
25 16
1 3 3 3
点分别为F F P为椭圆C上一点 则满足 PF F 为直角 A. B. C. D.
1ꎬ 2ꎬ ꎬ △ 1 2 2 5 2 3
三角形的点P有 答案 C
( )
A.2
个
B.4
个
C.6
个
D.8
个
4.(2022八省八校联考二ꎬ8)已知椭圆Γ
x2 y2
过其左焦
答案 B : + =1ꎬ
4 3
2.(2022福建名校联盟全国优质校大联考ꎬ8)传说 意大利的 点F 作直线l交椭圆Γ于P A两点 取P点关于x轴的对称
ꎬ 1 ꎬ ꎬ
西西里岛有个山洞是用来关押罪犯的.罪犯们曾多次密谋商议 PA
点B.若G点为 PAB的外心 则 | |
逃跑 但不管多完美的计划都会被狱卒发现.原来山洞内的空 △ ꎬ GF = ( )
ꎬ | 1|
间是一个椭球体 最大截面部分是一个椭圆面 罪犯和狱卒所
ꎬ ꎬ A.2 B.3
待的地方正好是椭圆的两个焦点.罪犯们说的话经过洞壁的反 以上都不对
C.4 D.
射 最终都传向了狱卒所在的地方 即椭圆的另一个焦点 这里 答案 C
ꎬ ꎬ ꎬ
面蕴含着椭圆的光学性质.请利用椭圆的该性质解决下列问 5.(2021山东日照一模ꎬ5)函数y a3- x a 且a 的图象
= ( >0ꎬ ≠1)
题 已知P是椭圆C
x2 y2
上的点 F F 是椭圆C的左 恒过定点A 若点A在椭圆
x2 y2
m n 上 则m n的
: : + =1 ꎬ 1ꎬ 2 ꎬ ꎬ m+ n =1( >0ꎬ >0) ꎬ +
4 3
最小值为
右焦点 F PF 3 O为坐标原点为 O到椭圆C在P处 ( )
ꎬcos∠ 1 2= ꎬ ꎬ
4 A.12 B.14 C.16 D.18
的切线的距离为 答案 C
( )
二、多项选择题(每小题5分ꎬ共10分)
x2 y2
6.(2022福州一模ꎬ9)已知椭圆C 的左 右焦点分
: + =1 、
4 3
别为F F P为C上一点 则
1ꎬ 2ꎬ ꎬ ( )
C的离心率为 2
A.
2
PF F 的周长为
B.△ 1 2 5
F PF °
C.∠ 1 2<90
PF
D.1≤| 1|≤3
答案 CD
x2
7.(2022辽宁名校联盟二轮复习联考(一)ꎬ12)已知椭圆E
:a2
y2
3 14 14 5 a b 的左 右焦点分别为F F 如图 离心率为
A. B. C. D. +b2 =1( > >0) 、 1ꎬ 2( )ꎬ
2 2 3 3
答案 B
1 过F 的直线AF 垂直于x轴 且在第二象限中交E于点
3.(2022湖北黄冈蕲春实验高级中学一模ꎬ7)已知 M 为椭圆 ꎬ 1 1 ꎬ
2
C x2 y2 a 上一动点 点N F F 分别为椭圆的 A ꎬ 直线AF 2 交E于点B ( 异于点A )ꎬ 则下列说法正确的是
:a2 + =1( >1) ꎬ (0ꎬ3)ꎬ 1ꎬ 2
( )
x2 y2 x2 y2
又 1 1 ꎬ 2 2 ꎬ
∵ + =1 + =1
5 4 5 4
æx x y y ö
λ( λ)ç 1 2 1 2÷ λ2 ( λ)2ꎬ
∴2 2- è + ø=1- - 2-
5 4
[( λ)x λx ]2 [( λ)y λy ]2
2- 1+ 2 2- 1+ 2 λ2 ( λ)2 λ(
∴ + = + 2- +2 2-
5 4
æx x y y ö
λ)ç 1 2 1 2÷ ꎬ即点N在C上.
若椭圆E的焦距为 则短轴长为 è + ø=1
A. 2ꎬ 4 3 5 4
ABF 的周长为 a ( )当AB与x轴重合时ꎬAB的方程为y ꎬ
B.△ 1 4 ii =0
若 AF F 的面积为 则椭圆E的方程为
x2 y2
不妨令A( ꎬ )ꎬB( ꎬ )ꎬ则M( λ ꎬ ).
C. △ 1 2 12ꎬ 32 + 24 =1 M在椭圆 5 C 0 上ꎬ - 5 0 2 5 -2 5 0
∵
D.△
ABF
1
与
△
AF
1
F
2
的面积的比值为10 (
2 5
λ
-2 5
)2
ꎬ解得λ 1 或λ 3 .
7 ∴ =1 = =
答案 BCD 5 2 2
当AB不与x轴重合时ꎬ设直线AB的方程为x my .
三、填空题(每小题5分ꎬ共10分) = +1
{x my ꎬ
8.(2022江苏苏州常熟抽测二ꎬ14)已知A F是椭圆C = +1
x2 y2
(1ꎬ 3)ꎬ : 由 x2 y2 得(
5+4
m2)y2
+8
my
-16=0
ꎬ
的左焦点 点P是椭圆C上的动点 则 PA PF + =1
+ =1 ꎬ ꎬ | |+| | 5 4
9 5 ì m
的最小值为 . ïy y 8 ꎬ
答案 从而有í
ï 1+ 2=-
5+4
m2
4
9.(2021湖南娄底仿真模拟ꎬ15)椭圆有这样的光学性质 从椭 ï ïy y 16 ꎬ
: î 1 2=- m2
圆的一个焦点出发的光线 经椭圆反射后 反射光线经过椭圆 5+4
ꎬ ꎬ x x y y (my )(my ) y y
的另一个
x2
焦
y
点
2
.根据椭圆的光学性质解决下题
:
已知曲线C的
∴
1
5
2
+
1
4
2
=
1+1
5
2+1
+
1
4
2
= 2
1
0
[(
4
m2
+5
)y
1
y
2+
方程为 其左 右焦点分别是F F 直线l与椭圆C
+ =1ꎬ ꎬ 1ꎬ 2ꎬ m(y y ) ] 2 ꎬ
4 3 4 1+ 2 +4 = m2 -1
切于点P ꎬ 且 | PF 1|= 3 ꎬ 过点P且与直线l垂直的直线l′与椭 æx x y y ö 5 ( +4 ]
2 ç 1 2 1 2÷ ꎬ 3 ꎬ
圆长轴交于点M 则 F M F M . ∴ è + ø∈ -1 -
ꎬ | 1 | ∶ | 2 |= 5 4 5
x x y y
由( )可得 1 2 1 2 3 ꎬ
i + =1- λ λ2
5 4 4 -2
解得 1 λ 3 或 5 λ 3 .
< ≤ ≤ <
2 4 4 2
综上ꎬ1 λ 3 或 5 λ 3 .
≤ ≤ ≤ ≤
答案 2 4 4 2
3 ∶ 5 x2 y2
四、解答题(共75分) 11.(2022辽宁名校联盟3月联考ꎬ21)已知A为椭圆C
:a2 +b2
x2 y2
10.(2022重庆第七次质检ꎬ21)已知椭圆C a b a b 的下顶点 F F 分别为C的左 右焦点 AF
:a2 +b2 =1( > > =1( > >0) ꎬ 1ꎬ 2 、 ꎬ| 1|+
AF F F 且C的短轴长为 .
| 2|= 3| 1 2|ꎬ 2 2
的焦点F 且椭圆C的离心率为 5. 求C的方程
0) (1ꎬ0)ꎬ (1) ꎻ
5 设O为坐标原点 M N为C上x轴同侧的两动点 两条不
求椭圆C的方程 (2) ꎬ ꎬ ꎬ
(1) ꎻ 重合的直线MF NF 关于直线x 对称 直线MN与x轴交
若A B为C上不同的两点 动点M N满足 O→M λO→A 1ꎬ 1 =-1 ꎬ
(2) ꎬ ꎬ ꎬ : = +(2 于点P 求 OMP的面积的最大值.
ꎬ △
λ O→B O→N λ O→A λO→B 且M在C上.
- ) ꎬ =(2- ) + ꎬ 解析 ( )由椭圆的定义及题意可知 a cꎬ所以 a
求证 点N在C上 1 2 =2 3 =
(i)
若A
:
B过焦点F 求
ꎻ
实数λ的取值范围. 3
cꎬ因为a2
=
b2
+
c2ꎬ所以b2
=2
c2ꎬ
(ii) ꎬ
ì ï c =1 ꎬ 由C的短轴长为 2 2 得 2 b =2 2 ꎬ解得b = 2 ꎬ
ï c 所以c ꎬa ꎬ
解析 ( )由题意知í 5ꎬ 解得a ꎬb ꎬ故椭圆C =1 = 3
1 ïa = = 5 =2 x2 y2
ï 5 故C的方程为 .
îa2
=
b2
+
c2ꎬ
3
+
2
=1
的方程为
x2 y2
.
(
2
)设M(x
1
ꎬy
1
)ꎬN(x
2
ꎬy
2
)ꎬ
+ =1 由( )知F( ꎬ )ꎬ所以直线x 过点F .
5 4 1 1 -1 0 =-1 1
( 2 )设A(x 1 ꎬy 1 )ꎬB(x 2 ꎬy 2 )ꎬ 因为两条不重合的直线MF 1 ꎬNF 1 关于直线x =-1 对称ꎬ所以 第
则M(λx ( λ)x ꎬλy ( λ)y )ꎬN(( λ)x λx ꎬ( λ) x ꎬx . 十
1+ 2- 2 1+ 2- 2 2- 1+ 2 2- 1≠-1 2≠-1 章
y
1+
λy
2
). 设直线MN的方程为x
=
my
+
n(m
≠0
)ꎬ
( )证明: M在椭圆C上ꎬ {x2 y2 圆
i ∵ ꎬ 锥
[λx
1+
(
2-
λ)x
2
]2 [λy
1+
(
2-
λ)y
2
]2
ꎬ
由
3
+
2
=1 得(
2
m2
+3
)y2
+4
mny
+2
n2
-6=0
ꎬ
曲
∴ + =1 x my nꎬ 线
5 4 = +
1 89
则 因 所 为 以 y 1 直 + k y 线 2= M - k 2 F m 4 1 m ꎬ 2 N + n ꎬ 3 F ꎬ 1 y 关 1 y 于 2= 直 2 2 m n 线 2 2 - + x 6 3 = ꎬ -1 对称ꎬ = 4 1 4 + k k 2 2 +1 k 9 2 k + 2 1
MF
1
+ NF
1
=0
12|
k
| 12 12 .
即k MF 1 + k NF 1 =x 1 y + 1 1 +x 2 y + 2 1 = y 1 ( ( x x 2 1 + + 1 1 ) ) + ( y x 2 ( 2+ x 1 1+ ) 1 ) = 4 k2 +1 = 4| k |+ | 1 k | ≤ 2 4| k | | 1 k | =3
y(my n ) y(my n )
1 2+ +1 + 2 1+ +1 ꎬ
= (x )(x ) =0 当且仅当k 1 时ꎬ等号成立ꎬ此时t 5ꎬ
1+1 2+1 =± =±
所以y(my n ) y (my n ) my y (n )(y y ) 2 5
1 2+ +1 + 2 1+ +1 =2 1 2+ +1 1+ 2 =
ꎬ即2 m( 2 n2 -6 ) 4 mn(n +1 ) ꎬ ∴ S △ PMN= 1 | MN || GP |≤ 1 ×3×3= 9 ꎬ
0 m2 - m2 =0 2 2 2
2 +3 2 +3
因为m ꎬ所以n ꎬ 故 PMN面积的最大值为 9 .
≠0 =-3 △
所以直线MN恒过定点P( ꎬ )ꎬ且 OP ꎬ 2
-3 0 | |=3 13.(2022湖南岳阳二模ꎬ21)已知椭圆C y2 x2 a b
当M与C的上顶点或下顶点重合ꎬ即
|
OM
|= 2
时ꎬ :a2 +b2 =1( > >0)ꎬ
OMP的面积取得最大值ꎬ
△
F为上焦点 左顶点P到F的距离为 且离心率为 2 设O
ꎬ 2ꎬ ꎬ
即(S ) 1 OP OM 1 3 2. 2
△ OMP max= | || |= ×3× 2= 为坐标原点 点M的坐标为 .
2 2 2 ꎬ (0ꎬ2)
12.(2022湖南常德一模ꎬ21)已知M x N y 两点分别 求椭圆C的标准方程
( 0ꎬ0)ꎬ (0ꎬ 0) (1) ꎻ
在x轴和y轴上运动 且 MN 若动点G满足N→G G→M 设 若过 F 的直线 l 与 C 交于 A B 两点 证明 OMA
ꎬ | |=3ꎬ =2 ꎬ (2) ꎬ ꎬ :∠
动点G的轨迹为曲线E. OMB.
=∠
求曲线E的方程 解析 ( )由左顶点 P 到上焦点 F 的距离为 ꎬ可得 a
(1) ꎻ 1 2 =
过点G作直线MN的垂线l 交曲线E于点P 异于点G
(2) ꎬ ( )ꎬ c
求
△
PMN面积的最大值.
2
ꎬ又e
= a =
2ꎬ所以c
=1
ꎬ从而b
=1
.
2
解析 ( )设G(xꎬy)ꎬ则N→G (xꎬy y )ꎬG→M (x xꎬ y). y2
1 = { - 0 = 0- - ∴ 椭圆C的标准方程为 + x2 =1 .
{x (x x)ꎬ x 3 xꎬ 2
N→G G→Mꎬ =2 0- 解得 0= ( )证明:当l与y轴重合时ꎬ OMA OMB °ꎬ
∵ =2 ∴ y y yꎬ 2 2 ∠ =∠ =0
- 0=-2 y yꎬ 当l与y轴不重合时ꎬ设l的方程为y kx ꎬA(x ꎬy )ꎬB(x ꎬ
0=3 = +1 1 1 2
x2 x2 y y
又 MN ꎬ x2 y2 ꎬ 9 y2 ꎬ即 y2 ꎬ y )ꎬ直线MAꎬMB的斜率k ꎬk 之和为k k 1-2 2-2ꎬ
| |=3 ∴ 0+ 0=9 ∴ 4 +9 =9 4 + =1 2 MA MB MA+ MB= x + x
1 2
x2 ( )
即曲线E的方程为 y2 . 又 y kx ꎬy kx ꎬ k k k 1 1 k
4 + =1 ∵ 1= 1+1 2 = 2+1 ∴ MA+ MB=2 - x +x =2 -
( )由题意知直线l的斜率存在且不为 . {y kx ꎬ 1 2
2 0 x x = +1
设直 { 线 y = l: k y x = + k tꎬ x + tꎬG(x 1 ꎬy 1 )ꎬP(x 2 ꎬy 2 ). x 1 1 + x 2 2ꎬ联立 y2 + x2 =1 ꎬ
2
联立 x2
y2 ꎬ
消去y整理可得(
2+
k2)x2
+2
kx
-1=0
ꎬ
+ =1
k
4
消去y化简得( 4 k2 +1 )x2 +8 ktx +4 (t2 -1 ) =0 . ∴ x 1+ x 2=- 2 2 + k2 ꎬx 1 x 2=- 2+ 1 k2 ꎬ
Δ
=64
k2t2
-16
(
4
k2
+1
)(t2
-1
)
=16
(
4
k2
-
t2
+1
)
>0
ꎬ
x x
x x 8 kt ꎬx x 4 (t2 -1 ) ꎬ ∴2 k - x 1+ x 2 =2 k -2 k =0 ꎬ从而k MA+ k MB=0 ꎬ
1+ 2=- 4 k2 +1 1 2= 4 k2 +1 故直线M 1 A 2 ꎬMB的倾斜角互补ꎬ OMA OMB.
∴ ∠ =∠
k2 k2 t2 综上ꎬ OMA OMB.
GP k2 (x x )2 x x 4 1+ 4 - +1. ∠ =∠
| |=
{
1+ 1+ 2 -4 1 2 =
4
k2
+1 14.(2022沈阳二中二模ꎬ22)已知椭圆C
x2 y2
a b
x 3 x ꎬ y y x
:a2 +b2 =1( > >0)
由( 1 )知 0= 2 1 ∴ k MN=-x 0 =- 2 x 1ꎬk = y 1 ꎬ ① 的左 右焦点分别为 F F P 为椭圆上一点 且 PF F F
年 y y ꎬ 0 1 2 1 、 1ꎬ 2ꎬ ꎬ 2⊥ 1 2ꎬ
高 0=3 1
直线l过点Gꎬ y kx tꎬ PF F 3.
考 ∴ 1= 1+ ② tan∠ 1 2=
年 模 拟 点 由 ① G ② 在 ③ 曲 得 线 ꎬ E k2 上 = ꎬ x y ∴ 2 1 2 = x2 1 4 + - 4 y 4 y 2 y 2 1 2 1 = = 4 y ꎬ 1 2 ③ -1 ꎬ即y2 1=k2 1 . ( ( ( 1 2 ) ) 求 已 椭 知 ) 圆 直线 C 1 的 l 2 交 离 椭 心 圆 率 C e ꎻ 于A ꎬ B两点 ꎬ 且线段AB的中点为Q
x2
4 1
y2
4
x
1
2 y
1
2
+1
1ꎬ-
1
ꎬ
若椭圆C上存在点M
ꎬ
满足
2
O→A
+3
O→B
=4
O→M
ꎬ
试求
t y kx y 1 2 1- 1 6 1-4 y 2 ꎬ即 t2 y2 4 2
= 1- 1= 1- y = y = y =3 1-y =9 1+y2 - 椭圆C的方程.
2 1 2 1 2 1 1 1
︵ ꎬ t2 9 k2 ꎬ b2
教
师
12 ∴ =k2 +1 +4 -8
æ ö
解析 (
1
)因为
tan∠
PF
1
F
2=
a
c=
b
a
2
c=
3ꎬ所以
6
b2
= 3
acꎬ
用 k2 k2 ç 9 k2 ÷ 2 2 12
书 4 1+ 4 -èk2 +4 -8ø+1
︶ |
GP
|= k2
+1 即
6
(a2
-
c2)
= 3
acꎬ则
6
(
1-
e2)
= 3
eꎬ解得e
=
3(舍负).
4 +1 2
1 90
( )设A(x ꎬy )ꎬB(x ꎬy )ꎬM(x ꎬy )ꎬ 上ꎬ所以直线AB与圆O相切.
2 1 1 2 2 0 0
c2 æ ö
由e2 3 ꎬ得c2 3 a2ꎬ所以b2 a2 c2 1 a2ꎬ所以 a2 ( ) 当直线 AB 垂直于 x 轴时ꎬ 不妨令 A ç 6ꎬ 6÷ꎬ
=a2 = = = - = = i è ø
4 4 4 3 3
x2 y2 æ ö
b2.则C: ꎬx2 y2 b2. Bç 6ꎬ 6÷ꎬ此时O→AO→B ꎬ所以OA OBꎬ故以AB为直径
4 b2 +b2 =1 +4 =4 è - ø =0 ⊥
4 3 3
由于AꎬB在椭圆上ꎬ所以x2 y2 b2ꎬx2 y2 b2ꎬ 的圆过点O.
1+4 1=4 2+4 2=4 ①
{ x x x ꎬ
ì ï
ï
x
0=
2 x 1+3 x 2ꎬ (
A(
ii
x
)当
ꎬy
直
)
线
ꎬB
A
(
B
x
不
ꎬy
垂
)
直
.
于x轴时ꎬ设直线AB的方程为y = kx + mꎬ
由 O→A O→B O→Mꎬ得 2 1+3 2=4 0 即í 4 1 1 2 2
2 +3 =4 y y y ꎬ ï y y m
2 1+3 2=4 0 ïy 2 1+3 2ꎬ 因为AB与圆O相切ꎬ所以点O到直线AB的距离为 | |
î 0=
4
k2
+1
=
由M在椭圆上ꎬ得x2 y2 b2ꎬ
即 æ ç2 x 1+3 x 2 ö ÷ 2 æ ç2 y
0
1
+
+
4
3 y
0
2
=
ö ÷
4
2 b2ꎬ 3
6ꎬ即
3
m2
-2
k2
-2=0
.
è ø +4è ø =4 {y kx mꎬ
4 4 = +
即
将
4 (
代
x2 1
入
+4 y2 1
得
) +
x
12
x
(x 1 x
y
2+
y
4 y 1
b
y
2
2
ꎬ
) +9 (x2 2+4 y2 2 ) =64 b2ꎬ ② 由 x2
+
y2
=1
得( 2 k2 +1 )x2 +4 kmx +2 m2 -2=0 ꎬ
① ② 1 2+4 1 2= { ③ 2
km m2
y k(x ) 1 ꎬ 所以x x -4 ꎬx x 2 -2ꎬ
设AB:y
=
k(x
-1
)
-
1 ꎬ联立 = -1 -
2
1+ 2=
2
k2
+1
1 2=
2
k2
+1
2 x2
+4
y2
=4
b2ꎬ
则O→AO→B x x y y x x (kx m)(kx m) ( k2)x x
消
x
去y
8 k
整
2 +
理
4 k
得(
1+4
k2
k
)x2
1 -
(
ꎬ 8
k2
+4
k)x
+4
k2
+4
k
-4
b2
+1=0
ꎬ则x
1 km(x 1+ x 2 )
=
+ m m
1
2 2
2+ 1 2= 1 2
k
+
m
1+ 2+ = 1+ 1 2+
+ 2=
1+4
k2 =2×1⇒ =
2 =
(
1+
k2)2
k2
-2
+
km-
k
4
2 +
m2
2 +1 2 +1
所以AB的方程为y
= 2
1 x
-1
ꎬx2
-2
x
+2-2
b2
=0
ꎬ所以x
1
x
2=2- =
(
1+
k2)(
2
m2
-2
)
+
k
k
m
2
(
-4
km)
+
m2(
2
k2
+1
)
2
b2ꎬ
④ m2 k2
2 +1
又y y
(
1 x
)(
1 x
)
1 x x 1 (x x ) 1-
b2
ꎬ =
3
k
-
2
2 -2
=0
ꎬ
1 2= 2 1-1 2 2-1 = 4 1 2- 2 1+ 2 +1= 2 所以 2 OA +1 OBꎬ故以AB为直径的圆过点O.
将 代入 得 b2 1-
b2
b2 b2 4 ꎬ 综上ꎬ以
⊥
AB为直径的圆过点O.
⑤ ④⑤ ③ 2-2 +4 = ⇒ =
2 5 解法二:( )同解法一.
x2 y2 1
由Δ ꎬ解得b2 1 ꎬ所以椭圆C的方程为5 5 . ( )证明:因为直线AB与以OA为直径的圆的一个交点在圆O
>0 > + =1 2
2 16 4 上ꎬ所以直线AB与圆O相切.
15.(2022福建部分地市4月诊断性联考ꎬ21)已知椭圆C的中
设直线AB与圆O相切于点M(x ꎬy ).
0 0
心为O 离心率为 2 圆O在C的内部 半径为 6 P Q分别为
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
2 3
C和圆O上的动点 且P Q两点的最小距离为 6.
ꎬ 、 1-
3
建立适当的坐标系 求C的方程
(1) ꎬ ꎻ
A B是C上不同的两点 且直线AB与以OA为直径的圆的
(2) ꎬ ꎬ
一个交点在圆O上.求证 以AB为直径的圆过定点.
:
解析 解法一:( )以椭圆C的长轴、短轴所在直线分别为x
1 ( )当y 时ꎬ直线AB垂直于x轴ꎬ
轴、y轴ꎬ以长轴的中点为坐标原点 O 建立平面直角坐标系ꎬ i 0=0
æ ö æ ö
如图. 不妨令Aç 6ꎬ 6÷ꎬBç 6ꎬ 6÷ꎬ
è ø è - ø
3 3 3 3
此时O→AO→B ꎬ所以OA OBꎬ故以AB为直径的圆过点O.
=0 ⊥
x
( )当y 时ꎬ直线AB的方程为y y 0(x x )ꎬ因为x2
ii 0≠0 - 0=-y - 0 0
0
x
y2 2 ꎬ所以直线AB的方程为y 0x 2 .
+ 0= =-y + y
3 0 3 0
设椭圆的长半轴长为aꎬ短半轴长为bꎬ半焦距为cꎬ ì ï x
y 0x 2 ꎬ
ï =-y + y
ì ïc 设A(x ꎬy )ꎬB(x ꎬy )ꎬ由í 0 3 0 得
依 所 题 以 意 C 得 的 î í ï ï ï ï ï 方 b a a - 2 程 = = 3 为 6 b2 2 = 2 + x 1 c 2 ꎬ 2 - + ꎬ y 3 2 6 = ꎬ 解 1 . 得 { a b c = = = 1 1 ꎬ ꎬ 2 ꎬ ( 所 1 以 8 x2 0 x + 1 1 9 + y x 2 0 2 1 ) = x 1 2 8 - x 2 2 2 0 4 4 + x 2 x 9 0 0 y x 2 2 0 + ꎬ 8 x - 1 x 1 2 8 î ï ï = y x 2 0 2 1 2 = 8 8 + - x 0 y 2 0 x 1 ꎬ + 2 8 = 9 y y 2 0 1 2 0 ꎬ x2 第 十 章 圆 锥
2 因为x2 y2 2 ꎬ所以x x 24 0 ꎬx x 18 0-4ꎬ 曲
( )证明:因为直线AB与以OA为直径的圆的一个交点在圆O 0+ 0= 1+ 2= x2 1 2= x2 线
2 3 6+9 0 6+9 0
1 91
OA 2 OB 2 AB 2 ( OM 2 AM 2) ( OM 2 BM 2) ( AM
| | +| | -| | = | | +| | + | | +| | - | | 6ꎬ即 m2 k2 .
BM )2 3 -2 -2=0
+| | 3
{y kx mꎬ
OM 2 AM BM 4 AM BM = +
= = 2 3 4 | -2 é ë ê ê | - 1 2 + | æ è ç - x y | 0 | ö ø ÷ 2 | x | 2 = - x 3 0| - ù û ú ú 2 | é ë ê ê || 1+ æ è ç - | x y 0 ö ø ÷ 2 | x 0- x 1| ù û ú ú 由 所以 x 2 2 x + y x 2 =1 - 得 4 ( km 2 k ꎬ 2 x +1 x )x2 2 + m 4 2 k - m 2 x ꎬ +2 m2 -2=0 ꎬ
= 3 4 -2 é ë êê é 1+ æ è ç æ - x y x 0 0 ö ø ÷ ö 0 2 2 ù û úú ù [ æ - x 1 x x 2 2 + (x 1+ x 2 x ) 2 x 0- x ö 2 0 ] 0 则y 1+ y 1+ 2= 2 k = ( 2 x k 1+ 2 + x 2 1 ) + 1 2 m 2= = 2 2 k k 2 2 2 m + + 1 1 ꎬ
=
3
4 -2ë êê 1+è ç -y 0
0
ø ÷ û úú è ç - 1
6
8
+9
0- x2
0
4 +
6
2
+
4
9
x 0 2
0
- x2 0ø ÷ y
1
y
2=
(kx
1+
m)(kx
2+
m)
=
k2x
1
x
2+
mk(x
1+
x
2
)
+
m2
=
m2
k
-
2
2 k2 ꎬx
1
x
2
x4 2 +1
4 2 4-9 0 m2 m2 k2 m2 k2
= -2 x2 x2 y y 2 -2 -2 3 -2 -2 ꎬ
3 2-3 0 6+9 0 + 1 2= k2 + k2 = k2 =0
2 +1 2 +1 2 +1
4 4 设P(xꎬy)是以AB为直径的圆N上的任意一点ꎬ
= -
3 3
. 由→PAP→B ꎬ得(x x )(x x ) (y y )(y y ) ꎬ
=0 =0 - 1 - 2 + - 1 - 2 =0
所以 | OA | 2 +| OB | 2 =| AB | 2ꎬ即OA ⊥ OBꎬ故以AB为直径的圆过 化简得x2 + y2 - (x 1+ x 2 )x - (y 1+ y 2 )y + x 1 x 2+ y 1 y 2=0 ꎬ
点O. km m
故圆N的方程为x2 y2 4 x 2 y ꎬ它过定点O.
综上ꎬ以AB为直径的圆过点O. + + k2 - k2 =0
2 +1 2 +1
解法三:( )同解法一. æ ö
1 ( ) 当直线 AB 垂直于 x 轴时ꎬ 不妨令 A ç 6ꎬ 6÷ꎬ
( )证明:因为直线AB与以OA为直径的圆的一个交点在圆O ii è ø
2 3 3
上ꎬ所以直线AB与圆O相切. æ ö
Bç 6ꎬ 6÷ꎬ此时O→AO→B ꎬ所以OA OBꎬ故以AB为直径
( )当直线AB不垂直于x轴时ꎬ设直线AB的方程为y kx mꎬ è - ø =0 ⊥
i = + 3 3
A(x ꎬy )ꎬB(x ꎬy ). 的圆过点O.
1 1 2 2
m 综上ꎬ以AB为直径的圆过点O.
因为AB与圆O相切ꎬ所以点O到直线AB的距离为 | |
=
k2
+1
年
高
考
年 模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 92
一年 甄选情境素养 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
创新 专家独家命制 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
学生用书P248
x2 y2
1.(2022 53原创题)已知F F 分别为椭圆C 的 答案 15ꎻ15
1ꎬ 2 : + =1
4 3 4 4
左 右焦点 P Q两点均在椭圆C上 点A 则下列判断 x2 y2
、 ꎬ ꎬ ꎬ (1ꎬ1)ꎬ 4.(202253原创题)已知椭圆C a b 的左 右
正确的是 :a2 +b2 =1( > >0) 、
( )
若点A 恰为弦PQ的中点 则直线PQ的斜率为 焦点分别为F F 点 A 为椭圆 C 上位于 x 轴上方的动点
A. (1ꎬ1) ꎬ -1 1、 2ꎬ ꎬ
PF PA 的最大值为 AF F 面积的最大值为 AF F 的内心为点I 延长AI与
B.| 1|+| | 3 △ 1 2 1ꎬ△ 1 2 ꎬ
C.| PF 1|+| PA | 的最小值为 3 x轴交于点M ꎬ | I A M I | = 2 .
若直线PQ过C的左焦点 则 PQ 的最小值为 | |
D. ꎬ | | 2 3 求椭圆的标准方程
答案 C (1) ꎻ
若AF 的延长线与椭圆交于点B 直线AD与椭圆的另一
2.(多选)(2022 53原创题)设F F 分别为椭圆
x2 y2 (
个
2
交
)
点为点
2
D 且原点O是 ABD的重
ꎬ
心 求 ABD面积的最
1ꎬ 2 + =1 ꎬ △ ꎬ △
25 9 大值.
的左 右焦点 点P为椭圆上任意一点 则
、 ꎬ ꎬ ( )
A. 存在点P ꎬ 使得 | PF 1|=7 成立 解析 ( 1 )S △ AF 1 F 2 =
2
1 | F 1 F 2 | | y A | = c | y A | ≤ bc(c =
存在点P 使得 F PF °成立
B. ꎬ ∠ 1 2=90 a2 b2)ꎬ因为 AF F 面积的最大值为 ꎬ所以 bc .
C. 存在点P ꎬ 使得 | P→F 1|| P→F 2|=7 成立 AF - F 的 内 心 △ 为 1 点 2 Iꎬ 则 | AI | | AF 1 1 | | AF 2| = 1
D.
存
答
在
案
点
A
P
B ꎬ
使
D
得P→F
1
P→F
2=-7
成立 △
AF
1 2
AF a a |
I
{
M
bc | =
=
1 ꎬ |
F
1
M
| {
=
b |
F
ꎬ 2
M
|
=
3.(2022 53原创题)设椭圆
x2 y2
的左 右焦点分别为
|
F M
1|+|
F M
2|
=
2
c= c = 2
ꎬ联立 a2
=
b2
+
c2ꎬ得
a
=1
ꎬ
故椭
+ =1 、 | 1 |+| 2 | 2 a cꎬ = 2
4 3 = 2
F F 点P在椭圆上 直线PO O为原点 与圆O x2 y2 交 x2
1ꎬ 2ꎬ ꎬ ( ) : + =7 圆的标准方程为 y2 .
+ =1
于M N两点 若满足P→F P→F 9 则 PF PF 的值为 2
ꎬ ꎬ 1 2=
4
ꎬ | 1|| 2| (
2
)因为原点O是
△
ABD的重心ꎬ所以S
△ ABD=3
S
△ OAB
ꎬ由A在x
PM PN 的值为 . 轴上方ꎬ可知直线AF 的斜率不为 ꎬ设直线AF 的方程为x
ꎬ| || | 2 0 2 =
ty +1 ꎬ由 { x x 2 2 + ty y2 =1 ꎬ ⇒ (t2 +2 )y2 +2 ty -1=0 ꎬ得 ì í ï ï ï ï y y 1 y + y 2= - t - 2 1 + 2 ꎬ 2 t ꎬ 所 3 2 t2 ( + 1 2 + t2) = 1+ t 3 2 + 2 1 t2 ≤ 3 2 2ꎬ当且仅当t =0 时取等号ꎬ
= +1 î 1 2=t2 1+
+2
以
|
AB
|= 1+
t2
|
y
1-
y
2|=
2 2
t
(
2
1+ t2) ꎬ设原点O到直线AF
2
的 则 △ ABD面积的最大值为3
2
2ꎬ此时直线AB的方程为x =1 .
+2
距离为dꎬ则 d 1 ꎬ则 S S 1 AB d
=
1+
t2 △ ABD=3 △ OAB=3×
2
×| |× =
第
十
章
圆
锥
曲
线
1 93