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第 15 讲 圆锥曲线的方程与性质(3 大考点+强化训练)
[考情分析] 高考对这部分知识的考查侧重三个方面:一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆的离心率、
双曲线的离心率以及渐近线问题;三是抛物线的性质及应用问题.
知识导图
考点分类讲解
考点一:圆锥曲线的定义与标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF|+|PF|=2a(2a>|FF|).
1 2 1 2
(2)双曲线:||PF|-|PF||=2a(0<2a<|FF|).
1 2 1 2
(3)抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.
2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
“定型”:确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;“计算”:利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
易错提醒 求圆锥曲线的标准方程时的常见错误
双曲线的定义中忽略“绝对值”致错;椭圆与双曲线中参数的关系式弄混,椭圆中的关系式为 a2=b2+
c2,双曲线中的关系式为c2=a2+b2;确定圆锥曲线的方程时还要注意焦点位置.
【例1】 (2024·新疆·二模)设 分别是椭圆 的左,右焦点,过 的直线 交椭圆于 两
点,则 的最大值为( )
A. B. C. D.6【变式1】(2024高三·全国·专题练习)已知点 为双曲线 右支上一点, 分别
为双曲线的左右焦点,且 , 为 的内心,若 , 则 的值为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高三下·山东济宁·开学考试)已知椭圆 的左右顶点分别为
为椭圆上异于 的任意一点,且 ,则椭圆 的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(23-24高三上·天津和平·期末)已知双曲线 的右焦点为点 ,过点
作双曲线 的其中一条渐近线 的垂线,垂足为点 (点 在第一象限),直线 与双曲线 交于点 ,
若点 为线段 的中点,且 ,则双曲线 的方程为( )
A. B. C. D.
考点二:椭圆、双曲线的几何性质
1.求离心率通常有两种方法(1)求出a,c,代入公式e=.
(2)根据条件建立关于a,b,c的齐次式,消去b后,转化为关于e的方程或不等式,即可求得e的值或取
值范围.
2.与双曲线-=1(a>0,b>0)共渐近线bx±ay=0的双曲线方程为-=λ(λ≠0).
考向1 椭圆、双曲线的几何性质
【例2】(2024·山东聊城·一模)设 , 是双曲线 的左、右焦点, 是 上的
一点,若 的一条渐近线的倾斜角为 ,且 ,则 的焦距等于( )
A.1 B. C.2 D.4
【变式1】(2024·湖北·二模)已知双曲线 的左右顶点分别为 ,点 是双曲线 上在第一
象限内的点,直线 的倾斜角分别为 ,则 ;当 取最小值时,
的面积为 .
【变式2】(23-24高三上·重庆·期末)已知 , 分别是双曲线C: ( )的左、右焦点,
过 作一直线交C于M,N两点,若 ,且 的周长为1.则C的焦距为 .
【变式3】2024高三上·全国·竞赛)设 为坐标原点,椭圆 的左、右顶点分别为 ,
,点 为椭圆上一点,直线 的斜率为 , 的斜率为2,则 的斜率为 .
考向2 离心率问题
【例3】(2024·全国·模拟预测)设椭圆 的左,右焦点分别为 ,直线 过点 ,若
点 关于 的对称点 恰好在椭圆 上,且 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.【变式 1】(2024·湖北·二模)已知椭圆 ,则“ ”是“椭圆 的离心率为 ”的
( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2】(23-24高三下·江苏苏州·阶段练习)在平面直角坐标系 中,设直线 与双曲线
的两条渐近线都相交且交点都在 轴左侧,则双曲线 的离心率 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【变式3】(2024·陕西西安·二模)如图,已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,
,点 在 上,点 在 轴上, , , 三点共线,若直线 的斜率为 ,直线 的斜率为
,则双曲线 的离心率是( )
A. B. C. D.3
考点三:抛物线的几何性质及应用
抛物线的焦点弦的几个常见结论
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x,y),B(x,y),则
1 1 2 2
(1)xx=,yy=-p2.
1 2 1 2(2)|AB|=x+x+p.
1 2
(3)当AB⊥x轴时,弦AB的长最短为2p.
规律方法 利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的几何图形(如三角形、直角
梯形等)来沟通已知量与p的关系,灵活运用抛物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少数学运算.
【例4】(22-23高三下·河南安阳·阶段练习)已知抛物线 的焦点为F,点A,B在抛物线上.若
,则当 取得最大值时, .
【变式1】(2024·新疆乌鲁木齐·二模)抛物线 过点 ,则焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高三下·北京·阶段练习)设抛物线C的焦点为F,点E是C的准线与C的对称轴的交点,
点P在C上,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【变式3】(2023·河北沧州·模拟预测)焦点为 的抛物线 上有一点 , 为坐标原
点,则满足 的点 的坐标为( )
A. B. C. D.
强化训练
一、单选题
1.(2024·广东·一模)双曲线 的顶点到其渐近线的距离为( )
A. B.1 C. D.
2.(23-24高三上·北京西城·期末)已知双曲线C的一个焦点是 ,渐近线为 ,则C的方程
是( )A. B.
C. D.
3.(23-24 高三下·贵州·阶段练习)已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,点 在直线
上运动,则 的最小值为( )
A.7 B.9 C.13 D.15
4.(2023·四川南充·模拟预测)已知焦点在 轴上的椭圆 的焦距等于 ,则实数 的值为
( )
A. 或 B. 或 C. D.
5.(2023·甘肃酒泉·三模)已知双曲线 的右焦点为 ,过点 的直线 与双曲线
的右支交于 , 两点,且 ,点 关于原点 的对称点为点 ,若 ,则双曲线
的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高三下·四川·期末)双曲线 的左,右焦点分别是 , ,已知 到双曲线
H的一条渐近线的距离为 ,则 为( )
A.4 B. C.6 D.8
7.(2024高三·全国·专题练习)过坐标原点 的直线与椭圆 交于 两点,设椭圆
的右焦点为 ,已知 ,且 ,则椭圆的离心率为( )A. B. C. D.
8.(2024·辽宁·一模)已知 为椭圆 的右焦点,过原点的直线与 相交于 两点,
且 轴,若 ,则 的长轴长为( )
A. B. C. D.
二、多选题
1.(2024·辽宁·一模)在平面直角坐标系 中,抛物线 : 的焦点为 ,点 在抛物线 上,点
在抛物线 的准线上,则以下命题正确的是( )
A. 的最小值是2
B.
C.当点 的纵坐标为4时,存在点 ,使得
D.若 是等边三角形,则点 的横坐标是3
2.(2024·安徽阜阳·一模)已知 为坐标原点,椭圆 的左、右焦点分别为 两点都
在 上, , 三点共线, (不与 重合)为上顶点,则( )
A. 的最小值为4 B. 为定值
C.存在点 ,使得 D.
3.(2024·福建漳州·模拟预测)点 在抛物线 上, 为其焦点, 是圆 上一点,
,则下列说法正确的是( )A. 的最小值为 .
B. 周长的最小值为 .
C.当 最大时,直线 的方程为 .
D.过 作圆 的切线,切点分别为 ,则当四边形 的面积最小时, 的横坐标是1.
三、填空题
1.(2024·陕西榆林·二模)已知抛物线 经过点 ,写出 的一个标准方程: .
2.(23-24高三下·上海·阶段练习)若直线 经过双曲线 的一个焦点,且
与该双曲线的一条渐近线平行,则该双曲线的方程为 .
3.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,一个酒杯的内壁的轴截面是抛物线的一部分,杯口宽
,杯深 ,称为抛物线酒杯. 在杯内放入一个小的玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的
半径的最大值为 .
四、解答题
1.(2024·内蒙古赤峰·一模)已知抛物线 上一点 的纵坐标为 ,点 到焦点 的距
离为 .过点 做两条互相垂直的弦 、 ,设弦 、 的中点分别为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)过焦点 作 ,且垂足为 ,求 的最大值.2.(2024高三下·全国·专题练习)已知双曲线 : 的离心率为 ,点 在双
曲线 上.过 的左焦点F作直线 交 的左支于A、B两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若 ,试问:是否存在直线 ,使得点M在以 为直径的圆上?请说明理由.
(3)点 ,直线 交直线 于点 .设直线 、 的斜率分别 、 ,求证: 为定值.
3.(2024·北京平谷·模拟预测)已知椭圆E: 过点 ,离心率为 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的右焦点F作斜率为 的直线l交椭圆E于点A,B,直线l交直线 于点P,过点P
作y轴的垂线,垂足为Q,直线AQ交x轴于C,直线BQ交x轴于D,求证:点F为线段CD的中点.
4.(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆 的长轴长为4,离心率为 ,点 是椭圆
上异于顶点的任意一点,过点 做椭圆的切线 ,交 轴于点A,直线 过点 且垂直于 ,交 轴于点 .
(1)求椭圆的方程;
(2)试判断以 为直径的圆能否过定点?若能,求出定点坐标;若不能,请说明理由.5.(2024高三·全国·专题练习)已知抛物线 和圆 的公共弦过抛物线的焦
点 ,且弦长为 .
(1)求抛物线和圆的方程;
(2)过点 的直线与抛物线相交于 两点,抛物线在点 处的切线与 轴的交点为 ,求 面积的
最小值.