内容正文:
第二讲 圆锥曲线的定义、方程与性质(小题专攻)
[对应学生用书P77]
[典例] (2022·新高考全国 Ⅱ 卷)已知直线l与椭圆+=1在第一象限交于A,B两点,l与x轴、y轴分别交于M,N两点,且|MA|=|NB|,|MN|=2,则l的方程为________.
►命题立意
考查内容
本题以椭圆方程为载体,考查直线与椭圆的位置关系,属于课程学习情境
命题探源
参照人教B版选择性必修第一册第178页复习题B组第13题命制
►关键能力
(1)数学符号与抽象
序号
关键信息
数学符号与抽象
①
直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点
数形结合得直线l的斜率为负数,求直线方程,可直接设成截距式+=1,可顺利求出点M,N的坐标
②
|MA|=|NB|
若取弦AB的中点E,则E为线段MN的中点,利用点差法可求得直线OE斜率和直线l斜率之积为-
③
|MN|=2
利用两点间的距离公式求得m
(2)逻辑思维能力和运算求解能力
通过分析题目已知条件,设出恰当的直线方程形式,将条件转化为直线方程中待定系数间的等式关系,解出待定系数.主要考查考生对题干问题进行分析、综合、抽象与概括并能准确、清晰、有条理地进行表述的能力.
x+y-2=0 解析:设直线l的方程为+=1(m>0,n>0),分别令y=0,x=0,得M(m,0),N(0,n).设A(x1,y1),B(x2,y2).由题意知线段AB与线段MN有相同的中点,所以
因为kAB=kMN,所以==-.
将A(x1,y1),B(x2,y2)两点的坐标代入椭圆方程,得
两式相减,得+=0.
由题意知x1+x2≠0,x1≠x2,所以·=-,
即·(-)=-,整理得m2=2n2.①
又|MN|=2,所以得m2+n2=12.②
由①②并结合m>0,n>0,得
所以直线l的方程为+=1,即x+y-2=0.
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为点M到准线的距离).
提醒:利用椭圆、双曲线的定义解题时要注意两种曲线的定义形式及其限制条件.
2.求圆锥曲线标准方程要“先定型,再计算”
“定型”,就是确定曲线焦点所在坐标轴的位置;“再计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
1.(2023·全国甲卷)设F1,F2为椭圆C:+y2=1的两个焦点,点P在C上,若·=0,则|PF1|·|PF2|=( )
A.1 B.2 C.4 D.5
B 解析:方法一 因为·=0,所以PF1⊥PF2,则S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=b2tan ,得|PF1|·|PF2|=1×tan,所以|PF1|·|PF2|=2.
方法二 因为·=0,所以PF1⊥PF2,
所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2c)2=16.
因为|PF1|+|PF2|=2a=2,所以(|PF1|+|PF2|)2=20,
即|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=20,
所以|PF1|·|PF2|=2.
2.(2023·河北邯郸一模)抛物线有一条重要性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴.反之,平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线经过该抛物线的焦点.已知抛物线C:y2=2px(p>0),一条平行于x轴的光线经过点A(3,1),射向抛物线C的B处,经过抛物线C的反射,经过抛物线C的焦点F.若|AB|+|BF|=5,则抛物线C的准线方程是( )
A.x=-4 B.x=-2
C.x=-1 D.x=-
B 解析:由抛物线的定义可得|AB|+|BF|=3+=5,解得p=4,则抛物线C的准线方程是x=-=-2.
3.(2023·广东揭阳模拟)已知点A(0,4),双曲线-=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线左支上一点,则|PA|+|PF2|的最小值为( )
A.5 B.7
C.9 D.11
C 解析:由已知得c2=9,所以F1(-3,0),F2(3,0).
又因为点P在双曲线左支上,所以|PF2|-|PF1|=2a,所以|PA|+|PF2|=|PA|+2a+|PF1|≥|AF1|+2a=+4=9,当且仅当点P在线段AF1上时,等号成立.
4.(多选)(2023·广东江门一模)已知曲线C:x2sin α+y2cos α=1(0≤α<π),则( )
A.若曲线C表示两条平行线,则α=0
B.若曲线C表示双曲线,则<α<π
C.若0<α<,则曲线C表示椭圆
D.若0<α<,则曲线C表示焦点在x轴的椭圆
BD 解析:若曲线C表示两条