内容正文:
微专题(二) 圆锥曲线的定义与性质
命题点(一) 圆锥曲线的定义及应用
[例1] (2022·山东泰安二模)(多选)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,且其右顶点为A(2,0),左,右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线C上,则下列结论正确的是( )
A.双曲线C的方程为-=1
B.点A到双曲线C的渐近线的距离为
C.若|PF1|=6,则|PF2|=2
D.若·=0,则△PF1A的外接圆半径为
[解析] 由离心率为,右顶点为A(2,0)可得a=2,c=3,∴b=,故双曲线C的方程为-=1,A正确;
双曲线的渐近线方程为y=±x,故点A到双曲线C的渐近线的距离为=,B正确;
由双曲线的定义||PF1|-|PF2||=2a,|PF1|=6,则|PF2|=2或10,C错误;
·=0,则⊥,△PF1A的外接圆半径为=,D正确.
[答案] ABD
[例2] (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
[关键点拨]
切入点
利用椭圆定义得到|MF1|+|MF2|=2a=6,借助基本不等式|MF1|·|MF2|≤2求解
隐藏点
因为|MF1|+|MF2|=2a=6为定值,则|MF1|·|MF2|有最大值
[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
方法技巧
(1)双曲线的定义中忽略“绝对值”致错;(2)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;(3)圆锥曲线方程确定时还要注意焦点位置.
针对训练
1.已知共焦点的椭圆和双曲线,焦点为F1,F2,记它们其中的一个交点为P,且∠F1PF2=,则该椭圆离心率e1与双曲线离心率e2必定满足的关系式为( )
A.e1+e2=1 B.e+e=1
C.+=1 D.+=1
解析:选C 如图,设椭圆的长半轴长为a1,双曲线的实半轴长为a2,
则根据椭圆及双曲线的定义得|PF1|+|PF2|=2a1,|PF1|-|PF2|=2a2,
∴|PF1|=a1+a2,|PF2|=a1-a2,
设|F1F2|=2c,∠F1PF2=,
则在△PF1F2中由余弦定理得4c2=(a1+a2)2+(a1-a2)2-2(a1+a2)(a1-a2)cos,
∴化简得3a+a=4c2,该式变成+=1.
故选C.
2.(2022·全国乙卷)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|=( )
A.2 B.2
C.3 D.3
解析:选B 如图,由题意可知F(1,0),设A,则由抛物线的定义可知|AF|=+1.因为|BF|=3-1=2,所以由|AF|=|BF|,可得+1=2,解得y0=±2,所以A(1,2)或A(1,-2).不妨取A(1,2),则|AB|===2,故选B.
3.双曲线C:-x2=1(a>0)的离心率为,点F是C的下焦点,若点P为C上支上的动点,设点P到C的一条渐近线的距离为d,则d+|PF|的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
解析:选B 由题意,=,可得a2=9,即a=3(舍负),则双曲线的渐近线方程为y=±3x,设上焦点为F′(0,),则|PF|-|PF′|=2a=6,故|PF|=6+|PF′|,所以d+|PF|=6+d+|PF′|,如图,d=|PH|,所以d+=6+|PH|+,要使d+最小,只需点P,F′,H共线,即F′H与渐近线垂直,而F′到渐近线的距离为=1,故(d+|PF|)min=7.故选B.
命题点(二) 离心率及其范围
求椭圆、双曲线的离心率,关键是求得a,c或a,b的关系,一般要利用椭圆、双曲线的几何性质、定义等.
[例1] (2021·全国乙卷)设B是椭圆C:+=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
[关键点拨]
切入点
设P(x,y)(或P(acos α,bsin α)),由B(0,b),根据两点间的距离公式表示出|PB|2,分类讨论求出|PB|2的最大值,再构建齐次不等式,解出即可
隐藏点
在椭圆上一点P(x,y)满足-b≤y≤b(或P(acos α,bsin α)满足0≤α<2π)
[解析] 易知B(0,b).设P(acos α,bsin α)(0≤α<2π),则|PB|2=a2cos2α+b2(1-sin α)2=a2cos2α+b2sin2α-2b2sin α+b2=a2(1