《新編高考數(shù)學(xué)文二輪復(fù)習(xí)教師用書(shū):第1部分 重點(diǎn)強(qiáng)化專(zhuān)題 專(zhuān)題5 突破點(diǎn)12 圓錐曲線(xiàn)的定義、方程、幾何性質(zhì) Word版含答案》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《新編高考數(shù)學(xué)文二輪復(fù)習(xí)教師用書(shū):第1部分 重點(diǎn)強(qiáng)化專(zhuān)題 專(zhuān)題5 突破點(diǎn)12 圓錐曲線(xiàn)的定義、方程、幾何性質(zhì) Word版含答案(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
突破點(diǎn)12 圓錐曲線(xiàn)的定義、方程、幾何性質(zhì)
[核心知識(shí)提煉]
提煉1 圓錐曲線(xiàn)的重要性質(zhì)
(1)橢圓、雙曲線(xiàn)中a,b,c之間的關(guān)系
①在橢圓中:a2=b2+c2;離心率為e==;
②在雙曲線(xiàn)中:c2=a2+b2;離心率為e==.
(2)雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程與焦點(diǎn)坐標(biāo)
①雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的漸近線(xiàn)方程為y=±x;焦點(diǎn)坐標(biāo)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0);
②雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的漸近線(xiàn)方程為y=±x,焦點(diǎn)坐標(biāo)F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c).
(3)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線(xiàn)方程
①拋物線(xiàn)y2=±2px(p>0)的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線(xiàn)方程為x=?;
2、②拋物線(xiàn)x2=±2py(p>0)的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線(xiàn)方程為y=?.
提煉2 弦長(zhǎng)問(wèn)題
(1)直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相交時(shí)的弦長(zhǎng)
斜率為k的直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)交于點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)時(shí),|AB|=|x1-x2|=
或|AB|=|y1-y2|=.
(2)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)弦的幾個(gè)常用結(jié)論
設(shè)AB是過(guò)拋物線(xiàn)y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則①x1x2=,y1y2=-p2;②弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+p=(α為弦AB的傾斜角);③+=;④以弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線(xiàn)相切.
[高考真題回訪(fǎng)]
回訪(fǎng)1 圓錐曲線(xiàn)的定義與方程
1.(20xx·全國(guó)卷Ⅱ)已知雙曲
3、線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(4,),且漸近線(xiàn)方程為y=±x,則該雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______.
-y2=1 [法一:∵雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為y=±x,
∴可設(shè)雙曲線(xiàn)的方程為x2-4y2=λ(λ≠0).
∵雙曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(4,),
∴λ=16-4×()2=4,
∴雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為-y2=1.
法二:∵漸近線(xiàn)y=x過(guò)點(diǎn)(4,2),而<2,
∴點(diǎn)(4,)在漸近線(xiàn)y=x的下方,在y=-x的上方(如圖).
∴雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)在x軸上,故可設(shè)雙曲線(xiàn)方程為
-=1(a>0,b>0).
由已知條件可得
解得
∴雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為-y2=1.]
2.(20xx·全國(guó)卷Ⅰ改編)已知圓M:(x+1)2+y2
4、=1,圓N:(x-1)2+y2=9,動(dòng)圓P與圓M外切并且與圓N內(nèi)切,圓心P的軌跡為曲線(xiàn)C,則C的方程為_(kāi)_______.
+=1(x≠-2) [由已知得圓M的圓心為M(-1,0),半徑r1=1;圓N的圓心為N(1,0),半徑r2=3.設(shè)圓P的圓心為P(x,y),半徑為R.
因?yàn)閳AP與圓M外切并且與圓N內(nèi)切,
所以|PM|+|PN|=(R+r1)+(r2-R)=r1+r2=4.
由橢圓的定義可知,曲線(xiàn)C是以M、N為左、右焦點(diǎn),長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為2,短半軸長(zhǎng)為的橢圓(左頂點(diǎn)除外),其方程為+=1(x≠-2).]
回訪(fǎng)2 圓錐曲線(xiàn)的重要性質(zhì)
3.(20xx·全國(guó)卷Ⅱ)若a>1,則雙曲線(xiàn)-y2=1
5、的離心率的取值范圍是( )
A.(,+∞) B.(,2)
C.(1,) D.(1,2)
C [由題意得雙曲線(xiàn)的離心率e=.
∴e2==1+.
∵a>1,∴0<<1,∴1<1+<2,
∴1<e<.
故選C.]
4.(20xx·全國(guó)卷Ⅰ)直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)焦點(diǎn),若橢圓中心到l的距離為其短軸長(zhǎng)的,則該橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
B [不妨設(shè)直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)B(0,b)和一個(gè)焦點(diǎn)F(c,0),則直線(xiàn)l的方程為+=1,即bx+cy-bc
=0.由題意知=×2b,解得=,即e=.故選B.]
回訪(fǎng)3 弦長(zhǎng)問(wèn)題
5.(
6、20xx·全國(guó)卷Ⅰ)已知橢圓E的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),離心率為,E的右焦點(diǎn)與拋物線(xiàn)C:y2=8x的焦點(diǎn)重合,A,B是C的準(zhǔn)線(xiàn)與E的兩個(gè)交點(diǎn),則|AB|=( )
A.3 B.6
C.9 D.12
B [拋物線(xiàn)y2=8x的焦點(diǎn)為(2,0),
∴橢圓中c=2,
又=,∴a=4,b2=a2-c2=12,
從而橢圓方程為+=1.
∵拋物線(xiàn)y2=8x的準(zhǔn)線(xiàn)為x=-2,
∴xA=xB=-2,
將xA=-2代入橢圓方程可得|yA|=3,
由圖象可知|AB|=2|yA|=6.
故選B.]
熱點(diǎn)題型1 圓錐曲線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程
題型分析:圓錐曲線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方
7、程是高考??純?nèi)容,主要以選擇、填空的形式考查,解題時(shí)分兩步走:第一步,依定義定“型”,第二步,待定系數(shù)法求“值”.
【例1】(1)(20xx·哈爾濱模擬)已知雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A在雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)上,△OAF是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形(O為原點(diǎn)),則雙曲線(xiàn)的方程為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):04024108】
A.-=1 B.-=1
C.-y2=1 D.x2-=1
(2)(20xx·通化一模)已知拋物線(xiàn)C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線(xiàn)為l,P是l上一點(diǎn),Q是直線(xiàn)PF與C的一個(gè)交點(diǎn),若=4,則|QF|=( )
A. B.3
C. D.2
(
8、1)D (2)B [(1)根據(jù)題意畫(huà)出草圖如圖所示,不妨設(shè)點(diǎn)A在漸近線(xiàn)y=x上.
由△AOF是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形得到∠AOF=60°,c=|OF|=2.
又點(diǎn)A在雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)y=x上,∴=tan 60°=.
又a2+b2=4,∴a=1,b=,
∴雙曲線(xiàn)的方程為x2-=1.故選D.
(2)如圖所示,因?yàn)椋?,所以=,過(guò)點(diǎn)Q作QM⊥l垂足為M,則MQ∥x軸,
所以==,所以|MQ|=3,由拋物線(xiàn)定義知|QF|=|QM|=3.]
[方法指津]
求解圓錐曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的方法是“先定型,后計(jì)算”
1.定型,就是指定類(lèi)型,也就是確定圓錐曲線(xiàn)的焦點(diǎn)位置,從而設(shè)出標(biāo)準(zhǔn)方程.
2.
9、計(jì)算,即利用待定系數(shù)法求出方程中的a2,b2或p.另外,當(dāng)焦點(diǎn)位置無(wú)法確定時(shí),拋物線(xiàn)常設(shè)為y2=2ax或x2=2ay(a≠0),橢圓常設(shè)mx2+ny2=1(m>0,n>0),雙曲線(xiàn)常設(shè)為mx2-ny2=1(mn>0).
[變式訓(xùn)練1] (1)(20xx·鄭州二模)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,1),且漸近線(xiàn)與圓x2+(y-2)2=1相切的雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):04024109】
A.-=1 B.-y2=1
C.-=1 D.-=1
(2)(20xx·衡水模擬)已知A(-1,0),B是圓F:x2-2x+y2-11=0(F為圓心)上一動(dòng)點(diǎn),線(xiàn)段AB的垂直平分線(xiàn)交BF于點(diǎn)P,則動(dòng)點(diǎn)P的軌
10、跡方程為( )
A.+=1 B.-=1
C.-=1 D.+=1
(1)A (2)D [(1)設(shè)雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為y=kx,即kx-y=0,由題意知=1,解得k=±,則雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)在x軸上,設(shè)雙曲線(xiàn)方程為-=1,
則有解得故選A.
(2)由題意得|PA|=|PB|,∴|PA|+|PF|=|PB|+|PF|=r=2>|AF|=2,∴點(diǎn)P的軌跡是以A、F為焦點(diǎn)的橢圓,且a=,c=1,∴b=,∴動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為+=1,故選D.]
熱點(diǎn)題型2 圓錐曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)
題型分析:圓錐曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),其中求圓錐曲線(xiàn)的離心率是最熱門(mén)的考點(diǎn)之一,建立關(guān)于a,c的方程或不
11、等式是求解的關(guān)鍵.
【例2】(1)(20xx·全國(guó)卷Ⅰ)已知F是雙曲線(xiàn)C:x2-=1的右焦點(diǎn),P是C上一點(diǎn),且PF與x軸垂直,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(1,3),則△APF的面積為( )
A. B.
C. D.
(2)(20xx·合肥二模)已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,離心率為e.P是橢圓上一點(diǎn),滿(mǎn)足PF2⊥F1F2,點(diǎn)Q在線(xiàn)段PF1上,且=2.若·=0,則e2=( )
A.-1 B.2-
C.2- D.-2
(1)D (2)C [(1)因?yàn)镕是雙曲線(xiàn)C:x2-=1的右焦點(diǎn),所以F(2,0).
因?yàn)镻F⊥x軸,所以可設(shè)P的坐標(biāo)為(2,yP).
因?yàn)?/p>
12、P是C上一點(diǎn),所以4-=1,解得yP=±3,
所以P(2,±3),|PF|=3.
又因?yàn)锳(1,3),所以點(diǎn)A到直線(xiàn)PF的距離為1,
所以S△APF=×|PF|×1=×3×1=.
故選D.
(2)由PF2⊥F1F2可得P,不妨設(shè)P,又由=2得Q,則·=·=-+=0,整理得b4=2a2c2,(a2-c2)2=2a2c2,整理得c4-4a2c2+a4=0,即e4-4e2+1=0,又橢圓離心率0<e<1,解得e2=2-,故選C.]
[方法指津]
1.求橢圓、雙曲線(xiàn)離心率(離心率范圍)的方法
求橢圓、雙曲線(xiàn)的離心率或離心率的范圍,關(guān)鍵是根據(jù)已知條件確定a,b,c的等量關(guān)系或不等關(guān)系,然
13、后把b用a,c代換,求的值.
2.雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的求法及用法
(1)求法:把雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程等號(hào)右邊的1改為零,分解因式可得.
(2)用法:①可得或的值.
②利用漸近線(xiàn)方程設(shè)所求雙曲線(xiàn)的方程.
[變式訓(xùn)練2] (1)(20xx·全國(guó)卷Ⅱ)已知F1,F(xiàn)2是雙曲線(xiàn)E:-=1的左,右焦點(diǎn),點(diǎn)M在E上,MF1與x軸垂直,sin∠MF2F1=,則E的離心率為( )
A. B.
C. D.2
(2)(名師押題)已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)點(diǎn)F2的直線(xiàn)與橢圓交于A,B兩點(diǎn),若△F1AB是以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,則橢圓的離心率為( )
【導(dǎo)
14、學(xué)號(hào):04024110】
A. B.2-
C.-2 D.-
(1)A (2)D [(1)法一:如圖,因?yàn)镸F1與x軸垂直,所以|MF1|=.又sin∠MF2F1=,所以=,即|MF2|=3|MF1|.由雙曲線(xiàn)的定義得2a=|MF2|-|MF1|=2|MF1|=,所以b2=a2,所以c2=b2+a2=2a2,所以離心率e==.
法二:如圖,因?yàn)镸F1⊥x軸,
所以|MF1|=.
在Rt△MF1F2中,由sin∠MF2F1=得
tan∠MF2F1=.
所以=,即=,即=,
整理得c2-ac-a2=0,
兩邊同除以a2得e2-e-1=0.
解得e=(負(fù)值舍去).
(2)設(shè)|F1F2|=2c,|AF1|=m,
若△F1AB是以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,
∴|AB|=|AF1|=m,|BF1|=m.
由橢圓的定義可知△F1AB的周長(zhǎng)為4a,
∴4a=2m+m,m=2(2-)a.
∴|AF2|=2a-m=(2-2)a.
∵|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,
∴4(2-)2a2+4(-1)2a2=4c2,
∴e2=9-6,e=-.]