内容正文:
《2021年数学(理)解析几何二轮突破提升》
专题02椭圆、双曲线、抛物线
【考情分析】 高考对这部分知识考查侧重三个方面: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、渐近线问题;三是抛物线的性质及应用问题.
考点一 椭圆、双曲线、抛物线的定义与标准方程
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1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).
(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).
(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”
所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
例1 (1)(2020·江阴市四校模拟)若椭圆+=1(其中a>b>0)的离心率为,两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,则椭圆C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
【答案】 D
【解析】 椭圆+=1(其中a>b>0)的两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,可得2a+2c=16,
椭圆+=1(其中a>b>0)的离心率为,可得=,解得a=5,c=3,则b=4,所以椭圆C的方程为+=1.
(2)已知F1,F2分别为双曲线E:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过右焦点F2的直线l:x+y=c在第一象限内与双曲线E的渐近线交于点P,与y轴正半轴交于点Q,且点P为QF2的中点,△QF1F2的面积为4,则双曲线E的方程为( )
A.-y2=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【答案】 B
【解析】 双曲线E:-=1(a>0,b>0)在第一象限的渐近线方程为y=x,
代入直线x+y=c,可得P,
且Q(0,c),F2(c,0),
点P为QF2的中点,可得c==,
可得a=b,
QF1F2的面积为4,即·2c·c=4,
解得c=2,a=b=,
则双曲线E的方程为-=1.
【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;圆锥曲线方程确定时还要注意焦点位置.
考点二 圆锥曲线的几何性质
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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).
例2 (1)设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线交椭圆于A,B两点,且·=0,=2,则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】 ∵=2,
设|BF2|=x,则|AF2|=2x,
∴|AF1|=2a-2x,|BF1|=2a-x,
∵·=0,∴AF1⊥AF2,
在Rt△AF1B中,有(2a-2x)2+(3x)2=(2a-x)2,
解得x=,∴|AF2|=,|AF1|=,
在Rt△AF1F2中,有2+2=(2c)2,
整理得=,∴e==.
(2)(2020·莆田市第一联盟体联考)已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x相交于A,B两点,M是AB的中点,则点M到抛物线准线的距离为( )
A. B.4 C.7 D.8
【答案】 B
【解析】 由题意可知直线y=x-1过抛物线y2=4x的焦点(1,0),如图,AA′,BB′,MM′都和准线垂直,并且垂足分别是A′,B′,M′,
由图象可知
|MM′|=(|AA′|+|BB′|),
根据抛物线的定义可知|AA′|+|BB′|=|AB|,
∴|MM′|=|AB|,联立
得x2-6x+1=0,
设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
x1+x2=6,∴|AB|=x1+x2+2=8,
∴|MM′|=4.
二级结论 抛物线的有关性质:已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过点F且与抛物线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)|AB|=x1+x2+p=(α为直线l的倾斜角).
(2)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
(3)+=.
考点三 直线与圆锥曲线的位置关系
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解决直线与椭圆的位置关系问题,经常利用设而不求的方法,解