文档文本内容
1
解密11
曲
的方程与性
圆锥
线
质
核心考点
读高考设问知考法
命题解读
圆锥曲线的
定义及标准
方程
【2020 新课标1 理4】已知
为抛物线
:
上一
点,点
到
的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则
( )
1.圆锥曲线的方程
与几何性质是高考
的重点,多以选择
题、填空题或解答
题的第一问的形式
命题.
2.直线与圆锥曲线
的位置关系是命题
的热点,尤其是有
关弦长计算及存在
性问题,运算量
大,能力要求高,
突出方程思想、转
化、化归与分类讨
论思想方法的考
查.
【2020 新课标1 文11】设
是双曲线
的两个焦
点,
为坐标原点,点
在
上且
,则
的面积为(
)
【2019 新课标1 理10 文12】已知椭圆C 的焦点为
,过F2的直线与C 交于A,B 两点.若
,
,则C 的方程为( )
【2020 新课标3 理11】设双曲线
:
的
左、右焦点分别为
,
,离心率为
,
是
上一点,且
.若
的面积为
,则
( )
【2019 新课标3 文理15】设
,
为椭圆
的两个
焦点,
为
上一点且在第一象限.若
为等腰三角形,则
的坐标为________.
圆锥曲线的
几何性质
【2020 新课标3 文14】设双曲线
:
的一
条渐近线为
,则
的离心率为_________.
【2020 新课标1 理15】已知F 为双曲线
的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若
AB 的斜率为3,则C 的离心率为_______.
【2019 新课标1 理16】已知双曲线C:
的
左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C 的两条渐近线分别交于
A,B 两点.若
,
,则C 的离心率为
________.
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2
【2016 新课标3 文12 理11】已知
为坐标原点,
是椭圆
:
的左焦点,
分别为
的左右顶点,
为
上一点,且
轴.过点
的直线与线段
交于点
,与
轴交于点
,若直线
经过
的中点,则
的离心率
为( )
直线与圆锥
曲线的综合
问题
【2013 新课标1 理10】已知椭圆
2
2
2
2
:
1(
0)
x
y
E
a
b
a
b
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( )
【2020 新高考全国13】斜率为
的直线过抛物线
:
的
焦点,且与
交于
,
两点,则
=_______.
【2019 新课标1 理19】已知抛物线C:
的焦点为F,斜率
为
的直线l 与C 的交点为A,B,与x 轴的交点为P.(1)若
,求l 的方程;(2)若
,求
.
【2020 新高考全国Ⅱ卷21】已知椭圆
:
过
点
,点
为其左顶点,且
的斜率为
,(1)求
的
方程;(2)点
为椭圆上任意一点,求
的面积的最大值.
(2020·天津卷)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,-3),右
焦点为F,且|OA|=|OF|,其中O 为原点.(1)求椭圆的方程;(2)已知
点C 满足3OC=OF,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB
与以C 为圆心的圆相切于点P,且P 为线段AB 的中点,求直线AB
的方程.
核心考点一 圆锥曲线的定义及标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|);
(2)双曲线:||MF1|-|MF2||=2a(2a<|F1F2|);
(3)抛物线:|MF|=d(d 为M 点到准线的距离).
温馨提醒 应用圆锥曲线定义解题时,易忽视定义中隐含条件导致错误.
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2.圆锥曲线的标准方程
(1)椭圆:+=1(a>b>0)(焦点在x 轴上)或+=1(a>b>0)(焦点在y 轴上);
(2)双曲线:-=1(a>0,b>0)(焦点在x 轴上)或-=1(a>0,b>0)(焦点在y 轴上);
(3)抛物线:y2=2px,y2=-2px,x2=2py,x2=-2py(p>0).
1.【2020 新课标1 理4】已知
为抛物线
:
上一点,点
到
的焦点的距离为12,到y
轴的距离为9,则
( )
A.2
B.3
C.6
D.9
【解析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知
,即
,解得
.
故选C.
2.【2020 新课标1 文11】设
是双曲线
的两个焦点,
为坐标原点,点
在
上且
,则
的面积为( )
A.
B.3
C.
D.2
【解析】方法1:不妨设
,则
,因为
,所以点
在以
为直
径的圆上,即
是以P 为直角顶点的直角三角形,故
,
又
,所以
,
解得
,所以
,故选B.
方法2:点
的轨迹方程为
,联立
,解得
(得到点
的纵坐标),所以
,故选B.
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方法3:由二级结论焦点三角形
的面积为
,故选B.
3.【2019 新课标1 理10 文12】已知椭圆C 的焦点为
,过F2的直线与C 交于A,B 两点.
若
,
,则C 的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【解法1】可以运用下面方法求解:如图,由已知可设
,则
,由椭圆
的定义有
.在
和
中,由余弦定理得
,又
互补,
,两
式消去
,得
,解得
.
所求椭圆方程为
,故选B.
【解法2】如图,由已知可设
,则
,由椭圆的定义有
.在
中,由余弦定理推论得
.在
中,由余弦定理得
,解得
.
所求椭圆方程为
,故选
B.
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【解法3】由
利用向量或相似三角形的性质得点
,代入椭圆方程得
,所以,
,故选B.
【解法4】由椭圆的极坐标方程得
得
,再利用余弦定理得出关于
的方程.
4.【2020 新课标2 理19】已知椭圆
:
的右焦点
与抛物线
的焦点重合,
的
中心与
的顶点重合.过
且与
轴垂直的直线交
于
两点,交
于
两点,且
.
(1)求
的离心率;
(2)设
是
与
的公共点,若
,求
与
的标准方程.
【解析】(1)
,
轴且与椭圆
相交于
、
两点,则直线
的方程为
,
联立
,解得
,则
,
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抛物线
的方程为
,联立
,解得
,
,
,即
,
,即
,即
,
,解得
,因此椭圆
的离心率为
;
(2)由(1)知
,
,椭圆
的方程为
,
联立
,消去
并整理得
,解得
或
(舍去),
由抛物线的定义可得
,解得
.
因此,曲线
的标准方程为
,曲线
的标准方程为
.
1.【2020 新课标3 文7 理5】设
为坐标原点,直线
与抛物线C:
交于
,
两点,
若
,则
的焦点坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【解析】因为
与抛物线
交于
两点,且
,根据抛物线的对称性可以确定
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,所以
,代入抛物线方程
,求得
,所以其焦点坐标为
,故选
B.
2.【2020 新课标3 理11】设双曲线
:
的左、右焦点分别为
,
,离心率为
,
是
上一点,且
.若
的面积为
,则
( )
A.1
B.2
C.4
D.8
【解析】方法1:
,
,根据双曲线的定义可得
,
,即
,
,
,
,即
,解得
,故选A.
方法2:
的面积为
,离心率
,所以
,故选A.
3.【2019 新课标3 文理15】设
,
为椭圆
的两个焦点,
为
上一点且在第一象限.
若
为等腰三角形,则
的坐标为___________.
【解析】由已知可得
,
.∴
.
设点
的坐标为
,则
,
又
,解得
,
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,解得
(
舍去),
的坐标为
.
核心考点二 圆锥曲线的几何性质
圆锥曲线的重要性质:
(1)椭圆、双曲线中a,b,c 之间的关系
①在椭圆中:a2=b2+c2;离心率为e==.
②在双曲线中:c2=a2+b2;离心率为e==.
(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标
①双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x;焦点坐标F1(-c,0),F2(c,0).
②双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,焦点坐标F1(0,-c),F2(0,c).
(3)抛物线的焦点坐标与准线方程
①抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,准线方程x=-.
②抛物线x2=2py(p>0)的焦点F,准线方程y=-.
1.【2020 新课标1 理15】已知F 为双曲线
的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C
上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为_______.
【解析】联立
,解得
,所以
.依题可得
,
,
即
,变形得
,因此
的离心率为
.故答案为
.
2.【2016 新课标3 文12 理11】已知
为坐标原点,
是椭圆
:
的左焦点,
分别为
的左右顶点,
为
上一点,且
轴.过点
的直线与线段
交于点
,与
轴交于点
,若直线
经过
的中点,则
的离心率为( )
(A)
(B)
(C)
(D)
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【解析】解法1:由题意设直线的方程为
,分别令
与
得
,
,由
,得
,即
,整理得
,所以椭圆离
心率为
,故选A。
解法2:设
,则直线
的方程为
,由题意可知
,
和
三点共线,则
,化简得
,则
的离心率
.故选A.
3.(多选题)已知椭圆Ω:+=1(a>b>0),则下列结论正确的是( )
A.若a=2b,则椭圆Ω 的离心率为
B.若椭圆Ω 的离心率为,则=
C.若点F1,F2分别为椭圆Ω 的左、右焦点,直线l 过点F1且与椭圆Ω 交于A,B 两点,则△ABF2的周长为
4a
D.若点A1,A2分别为椭圆Ω 的左、右顶点,点P 为椭圆Ω 上异于点A1,A2的任意一点,则直线PA1,PA2
的斜率之积为-
【解析】若a=2b,则c=b,所以e=,A 不正确;若e=,则a=2c,b=c,所以=,B 正确;根据椭圆
的定义易知C 正确;设点P(x0,y0),则+=1,易知A1(-a,0),A2(a,0),所以直线PA1,PA2的斜率之积
是·===-,D 正确.故选BCD.
1.【2020 新课标3 文14】设双曲线
:
的一条渐近线为
,则
的离心率
为_________.
【解析】由双曲线方程
可得其焦点在
轴上,因为其一条渐近线为
,所以
,
.故答案为
.
2.【2019 新课标1 理16】已知双曲线C:
的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直
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线与C 的两条渐近线分别交于A,B 两点.若
,
,则C 的离心率为____________.
【解析】如图,由
得
又
得OA 是三角形
的中位线,即
由
,得
则
有
,
又OA 与OB 都是渐近线,得
又
,得
.又渐近线OB 的斜率为
,所以该双曲线的离心率为
.
3.(多选题)双曲线C:-=1 的右焦点为F,点P 在双曲线C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,则下列说法
正确的是( )
A.双曲线C 的离心率为
B.双曲线-=1 与双曲线C 的渐近线相同
C.若PO⊥PF,则△PFO 的面积为
D.|PF|的最小值为2
【解析】对于A,因为a=2,b=,所以c==,所以双曲线C 的离心率为,所以A 正确;对于B,它们的
渐近线都是直线y=±x,所以B 正确;对于C,结合PO⊥PF,点P 在双曲线C 的一条渐近线上,不妨设点
P 在渐近线y=x 上,则直线PF 的方程为y-0=-(x-),即y=-(x-),由解得所以点P,所以△PFO 的
面积S=××=,所以C 正确;对于D,因为点F(,0),双曲线C 的一条渐近线为直线y=x,所以|PF|的最
小值就是点F 到渐近线的距离,为,所以D 错误.故选ABC.
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核心考点三 直线与圆锥曲线综合问题
1.直线与圆锥曲线相交的弦:
设而不求,利用根与系数的关系,进行整体代入.即当斜率为k,直线与圆锥曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)
时,|AB|=|x1-x2|==.
2.过抛物线焦点的弦:
抛物线y2=2px(p>0)过焦点F 的弦AB,若A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,y1y2=-p2,
弦长|AB|=x1+x2+p.
1.【2020 新高考全国13】斜率为
的直线过抛物线
:
的焦点,且与
交于
,
两点,则
=_______.
【解析】
,代入抛物线方程得
,
,故答案为
.
2.【2019 新课标1 理19】已知抛物线C:
的焦点为F,斜率为
的直线l 与C 的交点为A,B,与
x 轴的交点为P.(1)若
,求l 的方程;(2)若
,求
.
【解析】(1)设直线方程为:
,
,
由抛物线焦半径公式可知:
联立
,得
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12
则
,解得
直线的方程为:
,即
(2)设直线方程为:
,
联立
,得
,则
,
,
则
3.【2020 新高考全国Ⅱ卷21】已知椭圆
:
过点
,点
为其左顶点,且
的斜率为
,(1)求
的方程;(2)点
为椭圆上任意一点,求
的面积的最大值.
【解析】(1)由题意可知直线AM 的方程为:
,即
.
当
时,解得
,所以
,
椭圆
过点
,可得
,解得
.
所以
的方程为:
.
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(2)设与直线
平行的直线方程为:
,
如图所示,当直线与椭圆相切时,与
距离比较远的直线与椭圆的切点为
,此时
的面积取得
最大值.
联立直线方程
与椭圆方程
,
可得
,即
,
所以
,即
,解得
,
与AM 距离比较远的直线方程:
,
直线AM 方程为:
,
点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离,即
,
由两点之间距离公式可得
.
所以△AMN 的面积的最大值为:
.
1.【2013 新课标1 理10】已知椭圆
2
2
2
2
:
1(
0)
x
y
E
a
b
a
b
的右焦点为
,过点
的直线交椭圆
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于
两点,若
的中点坐标为
,则椭圆
的方程为( )
A、
B、
C、
D、
【解析】设
,则
,
=-2,
①
②
由①减②得:
,
∴
=
=
=
,又
=
=
,∴
=
,又9=
=
,解得
=9,
=18,∴椭圆方程为
,故选D.
2.【2010 新课标理20】设
分别是椭圆
的左、右焦点,过
斜率为1 的
直线与
相交于
两点,且
成等差数列,
(1)求
的离心率; (2) 设点
满足
,求椭圆
的方程.
【解析】(I)由椭圆定义知
,又
,得
的方程为
,其中
.
设
,
,则A、B 两点坐标满足方程组
化简的
则
因为直线AB 斜率为1,所以
得
故
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所以E 的离心率
(II)设AB 的中点为
,由(I)知
,
.
由
,得
,即
得
,从而
故椭圆E 的方程为
.
3.【2020 天津卷】已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,-3),右焦点为F,且|OA|=|OF|,其中O
为原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点C 满足3OC=OF,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P,
且P 为线段AB 的中点,求直线AB 的方程.
【解析】(1)由已知得b=3.记半焦距为c,
由|OF|=|OA|,得c=b=3.
由a2=b2+c2,得a2=18.
所以椭圆的方程为+=1.
(2)因为直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P,所以AB⊥CP.
依题意,直线AB 和直线CP 的斜率均存在,
设直线AB 的方程为y=kx-3.联立
消去y,可得(2k2+1)x2-12kx=0,解得x=0 或x=.
依题意,可得点B 的坐标为.
因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为(0,-3),
所以点P 的坐标为.
由3OC=OF,得点C 的坐标为(1,0),
故直线CP 的斜率kCP==.
又因为AB⊥CP,所以k·=-1,
整理得2k2-3k+1=0,解得k=或k=1.
所以,直线AB 的方程为y=x-3 或y=x-3.
即直线AB 的方程为x-2y-6=0 或x-y-3=0.
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