内容正文:
第2讲 圆锥曲线的定义、方程与性质
考点一 圆锥曲线的定义及标准方程——回归定义,巧解方程
圆锥曲线的定义、标准方程
名称 椭圆 双曲线 抛物线
定义 |PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|) ||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|) |PF|=|PM|,点F不在直线l上,PM⊥l于M
标准
方程 =1
(a>b>0) =1
(a>0,b>0) y2=2px
(p>0)
图形
例 1 (1)[2022·全国甲卷]已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若=-1,则C的方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.+y2=1
答案:B
解析:由椭圆C的离心率为,可得e===.化简,得8a2=9b2.易知A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),所以=(-a,-b)·(a,-b)=-a2+b2=-1.联立得方程组解得所以C的方程为=1.故选B.
(2)[2022·贵州毕节模拟预测]如图,唐金筐宝钿团花纹金杯出土于西安,这件金杯整体造型具有玲珑剔透之美,充分体现唐代金银器制作的高超技艺,是唐代金银细工的典范之作.该杯主体部分的轴截面可以近似看作双曲线C的一部分,若C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=2,且点M(2,)在C上,则双曲线C的标准方程为( )
A.x2-=1 B.=1
C.-y2=1 D.=1
答案:B
解析:依题意,设双曲线C的标准方程为=1(a>0,b>0),半焦距c,
则离心率e2===1+=4,有b2=3a2,
而点M(2,)在C上,即=1,即=1,解得a2=3,b2=9,
所以双曲线C的标准方程为=1.故选B.
归纳总结
1.关于圆锥曲线定义的应用
对于椭圆、双曲线如果涉及曲线上的点与焦点的距离,一般要利用定义进行转化.对应抛物线涉及曲线上点到焦点的距离、到准线的距离时需要相互转化.
2.关于圆锥曲线方程的求法
定型 确定曲线类型
计算 利用待定系数法,根据条件求出系数a,b,c,p
对点训练
1.[2022·湖南周南中学期末]已知椭圆C:=1的左右焦点分别为F1、F2,过左焦点F1作直线交椭圆C于A、B两点,则三角形ABF2的周长为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
答案:C
解析:由题意,椭圆的长轴为2a=2=10,由椭圆定义知AF1+F1B=2a,AF2+BF2=2a,
=AB+AF2+BF2=AF1+F1B+AF2+BF2=4a=20,故选C.
2.已知P是抛物线y2=4x上的一个动点,Q是圆(x-3)2+(y-1)2=1上的一个动点,N(1,0)是一个定点,则|PQ|+|PN|的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.+1
答案:A
解析: 如图所示,由抛物线方程y2=4x,可得抛物线的焦点F(1,0),又N(1,0),所以N与F重合.过圆(x-3)2+(y-1)2=1的圆心M作抛物线准线的垂线MH,交圆于Q,交抛物线于P,则|PQ|+|PN|的最小值等于|MH|-1=3.
考点二 圆锥曲线的几何性质——找准a、b、c,数形要结合
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e=______=__________.
(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标:
①双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=________,焦点坐标F1(-c,0),F2(c,0);
②双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=________,焦点坐标F1(0,-c),F2(0,c).
±x
±x
(3)抛物线的焦点坐标与准线方程:
①抛物线y2=±2px(p>0)的焦点坐标为___________,准线方程为x=________;
②抛物线x2=±2py(p>0)的焦点坐标为___________,准线方程为y=________.
∓
∓
例 2 (1)[2022·全国甲卷]椭圆C:=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:设P(x1,y1),则点Q的坐标为(-x1,y1).由题意,得点A(-a,0).又直线AP,AQ的斜率之积为,所以·=,即= ①.又点P在椭圆C上,所以=1 ②.由①②,得=,所以a2=4b2,所以a2=4(a2-c2),所以椭圆C的离心率e==.故选A.
(2)[2022·全国乙卷]设F为抛物线C:y2=4x