内容正文:
板块小结与质量评价——圆锥曲线
一、系统认知·形成数学思维
(一)贯通知识体系和联系
(二)把握数学思想和方法
1.判断直线与圆锥曲线的位置关系、求最值、利用圆锥曲线的定义、几何性质解题等问题,可以结合图形,运用数形结合的思想,化抽象为具体,使问题变得简单.
2.当所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究的对象进行分类研究,如曲线方程中含有的参数的取值范围不同,对应的曲线也不同,这时要讨论字母的取值范围,有时焦点位置也要讨论,直线的斜率是否存在也需要讨论,故分类讨论思想贯穿整章内容.
3.圆锥曲线中的许多问题,若能运用函数与方程的思想去分析,则往往能较快地找到解题的突破口.函数与方程的思想是解决圆锥曲线中最值问题的有力武器,一般要建立目标函数,然后利用函数的性质求解.
二、把握重点·常考题型集训
题型一 圆锥曲线的定义及标准方程
1.(2020·全国卷Ⅲ)设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于D,E两点,若OD⊥OE,则C的焦点坐标为( )
A. B.
C.(1,0) D.(2,0)
解析:选B 将直线方程与抛物线方程联立,可得y=±2,不妨设D(2,2),E(2,-2).
由OD⊥OE,可得·=4-4p=0,解得p=1,
所以抛物线C的方程为y2=2x,其焦点坐标为.
2.已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:选B 由双曲线的方程得a=1,c=,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2.在△PF1F2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos 60°,即(2)2=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|=22+|PF1|·|PF2|,解得|PF1|·|PF2|=4.
3.(2019·全国卷Ⅰ)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选B 设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).由椭圆的定义可得|AF1|+|AB|+|BF1|=4A.
∵|AB|=|BF1|,|AF2|=2|F2B|,
∴|AB|=|BF1|=|AF2|,
∴|AF1|+3|AF2|=4A.
又∵|AF1|+|AF2|=2a,
∴|AF1|=|AF2|=a,
∴点A是椭圆的短轴端点.
如图,不妨设A(0,-b),
由F2(1,0),=2,得B.
由点B在椭圆上,得+=1,得a2=3,b2=a2-c2=2.
∴椭圆C的方程为+=1.
4.(2019·全国卷Ⅲ)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.
解析:设F1为椭圆的左焦点,分析可知点M在以F1为圆心,焦距为半径的圆上,即在圆(x+4)2+y2=64上.
因为点M在椭圆+=1上,
所以联立方程可得
解得
又因为点M在第一象限,所以点M的坐标为(3,).
答案:(3,)
题型二 圆锥曲线的性质及应用
5.(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
解析:选B 焦点F为,由点到直线的距离公式可得=,所以+1=2,p=2,故选B.
6.已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点.若PF1⊥PF2,且∠PF2F1=60°,则C的离心率为( )
A.1- B.2-
C. D.-1
解析:选D 由题设知∠F1PF2=90°,∠PF2F1=60°,|F1F2|=2c,所以|PF2|=c,|PF1|=C.由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=2a,即c+c=2a,所以(+1)c=2a,故椭圆C的离心率e===-1.故选D.
7.(2019·全国卷Ⅲ)双曲线C:-=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点.若|PO|=|PF|,则△PFO的面积为( )
A. B.
C.2 D.3
解析:选A 双曲线-=1的右焦点F(,0),一条渐近线的方程为y=x,不妨设点P在第一象限,由于|PO|=|PF|,得点P的横坐标为,纵坐标为×=,即△PFO的底边长为,高为,所以它的面积为××=.
题型三 圆锥曲线的综合问题
8.已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),离心率为,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=截得的线段的长为c,|FM|=.