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第2讲 圆锥曲线的方程与性质
高考定位 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.
1.(2021·新高考Ⅱ卷)抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为,则
p=( )
A.1
B.2
C.2
D.4
答案 B
解析 抛物线的焦点坐标为,解得:p=2(p=-6舍去).=,其到直线x-y+1=0的距离d=
2.(2021·全国甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 设|PF2|=m,|PF1|=3m(m>0),
则|F1F2|=m,
=
所以C的离心率e=.====
3.(2021·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为________.
答案 x=-
解析 法一 由题意易得|OF|=,|PF|=p,∠OPF=∠PQF,所以tan∠OPF=tan∠PQF,
所以.
,解得p=3,所以C的准线方程为x=-=,即=
法二 由题意易得|OF|=,|PF|=p,|PF|2=|OF|·|FQ|,
即p2=·6,解得p=3或p=0(舍去),
所以C的准线方程为x=-.
4.(2021·全国甲卷)已知F1,F2为椭圆C:=1的两个焦点,P,Q为椭圆C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|F1F2|,则四边形PF1QF2的面积为________.+
答案 8
解析 法一 由椭圆C:.
=1可知|F1F2|=4+
由P,Q为C上关于坐标原点对称的两个点,且|PQ|=|F1F2|,得|PO|=|QO|=2(O为坐标原点),
所以P,Q既在椭圆=1上,又在圆x2+y2=12上.不妨设点P在第一象限,
+
由,
得P
由对称性,得四边形PF1QF2的面积S四边形PF1QF2=2S△PF1F2=2×=8.
××4×|F1F2|×yP=2×
法二 由椭圆方程知,a=4,b=2,则c=.由点P在椭圆上,得|PF1|+|PF2|=8,
=2
所以|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=64①.
由椭圆的对称性及|PQ|=|F1F2|知,四边形PF1QF2是矩形.
在Rt△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,所以|PF1|2+|PF2|2=48②.
由①-②得|PF1|·|PF2|=8,
所以S四边形PF1QF2=|PF1|·|PF2|=8.
5.(2020·全国Ⅱ卷)已知椭圆C1:|AB|.
=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=+
(1)求C1的离心率;
(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.
解 (1)由已知可设C2的方程为y2=4cx,其中c=.
不妨设A,C在第一象限,由题设得A,B的纵坐标分别为,|CD|=4c.
;C,D的纵坐标分别为2c,-2c,故|AB|=,-
由|CD|=.
=2-2,即3×|AB|得4c=
解之得=-2(舍去).或=
所以椭圆C1的离心率e=.
=
(2)由(1)知a=2c,b==1.
+c,故C1:
所以C1的四个顶点坐标分别为(2c,0),(-2c,0),(0,c),C2的准线为x=-c.
c),(0,-
由已知得3c+c+c+c=12,即c=2.
所以C1的标准方程为=1,
+
C2的标准方程为y2=8x.
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.
2.圆锥曲线的标准方程
(1)椭圆:=1(a>b>0)(焦点在y轴上);
+=1(a>b>0)(焦点在x轴上)或+
(2)双曲线:=1(a>0,b>0)(焦点在y轴上);
-=1(a>0,b>0)(焦点在x轴上)或-
(3)抛物线:y2=2px,y2=-2px,
x2=2py,x2=-2py(p>0).
3.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