内容正文:
小题考法(二) 圆锥曲线的方程与性质
圆锥曲线的定义及标准方程
[讲评提能]
[典例1] (2021·新高考Ⅰ卷)已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|·|MF2|的最大值为( )
A.13 B.12
C.9 D.6
[解析] 由椭圆的定义可知|MF1|+|MF2|=6,所以由基本不等式,得|MF1|·|MF2|≤2=9,当且仅当|MF1|=|MF2|=3时等号成立.故选C.
[答案] C
[典例2] 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,实轴长为4,离心率e=2,点Q为双曲线右支上的一点,点P(0,4).当|QF1|+|PQ|取最小值时,|QF2|的值为( )
A.6(+1) B.6(-1)
C.6-1 D.6+1
[解题微“点”]
切入点
由题意求得a,b,c,即可得双曲线的方程
迁移点
由双曲线的定义确定当|QF1|+|PQ|取最小值时Q点的位置,利用方程组求得Q点坐标
关键点
利用定义求双曲线中和的最值
[解析] 由题意可得2a=4,a=2,又e=2,故c=4,所以b2=c2-a2=12,则双曲线方程为-=1,
结合双曲线定义可得|QF1|+|PQ|=|QF2|+4+|PQ|=|QF2|+|PQ|+4,
如图所示,连接PF2,交双曲线右支于点M,即当P,Q,F2三点共线,即点Q在点M位置时,|QF1|+|PQ|取最小值,此时直线PF2方程为y=-x+4,联立-=1,解得点Q的坐标为(3-2,6-3)(Q为双曲线右支上的一点),故|QF2|= =6(-1).
[答案] B
[提分技巧]
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).
[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.求解圆锥曲线标准方程的思路方法
(1)定型,即指定类型,也就是确定圆锥曲线的类型、焦点位置,从而设出标准方程.
(2)计算,即利用待定系数法求出方程中的a2,b2或p.另外,当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y2=2px或x2=2py(p≠0),椭圆常设为mx2+ny2=1(m>0,n>0),双曲线常设为mx2-ny2=1(mn>0).
[过关训练]
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
解析:选B 依题意得A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),所以=(-a,-b),=(a,-b),·=-a2+b2=-(a2-b2)=-c2=-1,故c=1,又C的离心率e===,所以a=3,a2=9,b2=a2-c2=8,即C的方程为+=1.故选B.
2.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(x0,2)是抛物线C上一点,以点M为圆心的圆与直线x=交于E,G两点,若sin∠MFG=,则抛物线C的方程是( )
A.y2=x B.y2=2x
C.y2=4x D.y2=8x
解析:选C 作MD⊥EG于点D,将点M(x0,2)代入抛物线方程得8=2px0,结合抛物线的性质得|DM|=x0-,在Rt△MDF中,结合sin ∠MFG=,
得=,即|DM|=|MF|=,所以x0-=,解得x0=p.再结合2px0=8,解得p=2(负值已舍去),因而抛物线方程为y2=4x.故选C.
3.已知F1,F2分别是双曲线C:x2-=1的左、右焦点,点P为双曲线上一点,若|PF1|,|PF2|分别为方程4x2+mx+5=0的两个不相等的根,则实数m的值为( )
A.-9 B.-12 C.-15 D.-16
解析:选B 由题意,||PF1|-|PF2||=2a=2,|PF1|+|PF2|=-,|PF1|·|PF2|=,由(|PF1|-|PF2|)2=(|PF1|+|PF2|)2-4|PF1|·|PF2|=4,得4=2-4×,m=±12,
又|PF1|+|PF2|>0,得m<0,则m=-12,选B.
圆锥曲线的几何性质
[讲评提能]
[典例1] 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,双曲线E的一条渐近线上一点M满足||=2b,若点M的坐标为,则双曲线E的实轴长为( )
A.2 B.3
C.4 D.
[解析] 由题意得,右焦点F(c,0),
由点M满足||=2b,
可得2+=4b2.
由渐近线y=x过点M,得a=b,
又c2=a2+b2,所以4b2=c2,
得2+=c2,解得c=,从而a=