内容正文:
专题21圆锥曲线的基本问题
考点定位
圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,多以选择题、填空题或解答题的一问的形式命题,难度较小
热点突破
热点(一)圆锥曲线的定义与标准方程
1(单选)如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.圆
【解析】由条件知|PM|=|PF|.∴|PO|+|PF|=|PO|+|PM|=|OM|=R>|OF|.∴P点的轨迹是以O,F为焦点的椭圆.故选A。
2(多选)已知椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F1,F2,P为C上一点,则( )
A.C的离心率为 B.△PF1F2的周长为5
C.∠F1PF2<90° D.1≤|PF1|≤3
【解析】对于A,由椭圆方程知:a=2,c==1,∴离心率e==,A错误;对于B,由椭圆定义知:|PF1|+|PF2|=2a=4,|F1F2|=2c=2,∴△PF1F2的周长为4+2=6,B错误;对于C,当P为椭圆短轴端点时,tan==,∴tan∠F1PF2===,∴∠F1PF2=60°,即(∠F1PF2)max=60°,∴∠F1PF2<90°,C正确;对于D,∵|PF1|min=a-c=1,|PF1|max=a+c=3,∴1≤|PF1|≤3,D正确.故选CD.
3(填空)若双曲线-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于____________.
【解析】由题意知点P在双曲线E的左支上,根据双曲线的定义,|PF2|-|PF1|=|PF2|-3=6,得|PF2|=9.故填9.
4(解答)已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知抛物线上一点A(m,-3)到焦点F的距离为5,求m的值,并写出抛物线的方程.
【解析】∵抛物线过点A(m,-3),∴抛物线的开口向下、向右或向左.
①当抛物线开口向下时,设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),准线方程为y=,由抛物线的定义得-(-3)=5,解得p=4,抛物线的方程为x2=-8y.∵点A(m,-3)在抛物线上,∴代入得m2=24,m=±2.
②当抛物线开口向右或向左时,设抛物线的方程为y2=2ax(a≠0),准线方程可统一为x=-.由题意可得 解得 或 或 或∴当m=时,抛物线的方程为y2=2x;当m=-时,抛物线的方程为y2=-2x;当m=时,抛物线的方程为y2=18x;当m=-时,抛物线的方程为y2=-18x.
【归纳反思】
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.
2. 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.
热点(二)椭圆、双曲线的几何性质
1(单选)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【解析】如图,由题意得,|BF|=a,|OF|=c,|OB|=b,|OD|=×2b=b.
在Rt△FOB中,|OF|×|OB|=|BF|×|OD|,即cb=a·b,解得a=2c,故椭圆离心率e==,故选B.
2(多选)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,点P是双曲线C上异于顶点的一点,则( )
A.||PA1|-|PA2||=2a
B.若焦点F2关于双曲线C的渐近线的对称点在C上,则C的离心率为
C.若双曲线C为等轴双曲线,则直线PA1的斜率与直线PA2的斜率之积为1
D.若双曲线C为等轴双曲线,且∠A1PA2=3∠PA1A2,则∠PA1A2=
【解析】对于A:在△PA1A2中,根据三角形两边之差小于第三边,
故||PA1|-|PA2||<|A1A2|=2a,故A错误;
对于B,焦点F2(c,0),渐近线不妨取y=x,即bx-ay=0,
设焦点F2关于双曲线C的渐近线的对称点为(m,n),
则解得即F2关于双曲线C的渐近线的对称点为,由题意该对称点在双曲线上,故-=1,
将c2=a2+b2代入,化简整理