内容正文:
第二讲 圆锥曲线的方程与性质 ► 对应学生用书P67
考点1 圆锥曲线的定义及标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|);
(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|);
(3)抛物线:|PF|=|PM|,点F不在直线l上,PM⊥l于M.
2.圆锥曲线的标准方程
(1)椭圆:+=1(a>b>0)(焦点在x轴上)或+=1(a>b>0)(焦点在y轴上);
(2)双曲线:-=1(a>0,b>0)(焦点在x轴上)或-=1(a>0,b>0)(焦点在y轴上);
(3)抛物线:y2=2px(p>0),y2=-2px(p>0),
x2=2py(p>0),x2=-2py(p>0).
【典例】(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BA1·BA2=-1,则C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+y2=1
解析:选B.因为离心率e===,解得=,b2=a2,
A1,A2分别为C的左、右顶点,则A1,A2,
B为上顶点,所以B(0,b).
所以BA1=(-a,-b),BA2=(a,-b),因为BA1·BA2=-1,
所以-a2+b2=-1,将b2=a2代入,解得a2=9,b2=8,
故椭圆的方程为+=1.
(2)(2023·广东深圳调研)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦点分别为F1(-5,0),F2(5,0),P为C上一点,PF1⊥PF2,tan ∠PF1F2=,则C的方程为( )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.-=1 D.-=1
解析:选A.∵F1(-5,0),F2(5,0),∴c=5,|F1F2|=10,
∵PF1⊥PF2,tan ∠PF1F2=,
∴cos ∠PF1F2==,∴|PF1|=8,|PF2|=6,
由双曲线的定义可知,|PF1|-|PF2|=2=2a,∴a=1,
∴b2=c2-a2=25-1=24.∴双曲线的方程为x2-=1.
(3)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在抛物线C上,射线FM与y轴交于点A(0,2),与抛物线C的准线交于点N,=,则p=____________.
解析:设点M到抛物线的准线的距离为|MM′|,抛物线的准线与x轴的交点记为点B.
由抛物线的定义知,|MM′|=|FM|.
因为=,所以=,即cos ∠NMM′==,
所以cos ∠OFA=cos ∠NMM′=,
而cos ∠OFA===,解得p=2.
答案:2
求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
所谓“定型”,就是指确定圆锥曲线的类型,如曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值,最后代入相应的标准方程写出结果.
1.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A、B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k=( )
A. B.
C. D.
解析:选D.设抛物线C:y2=8x的准线为l:x=-2,直线y=k(x+2)(k>0)恒过定点P(-2,0),
如图过A、B分别作AM⊥l于M,BN⊥l于N,
由|FA|=2|FB|,则|AM|=2|BN|,点B为AP的中点、连接OB,则|OB|=|AF|,
∴|OB|=|BF|,点B的横坐标为1,
故点B的坐标为(1,2),∴k==.故选D.
2.(多选)已知曲线C的方程为-=1,下列说法正确的是( )
A.若曲线C为焦点在x轴上的椭圆,则m>-n>0
B.曲线C可能是圆
C.若mn<0,则曲线C一定是双曲线
D.若C为双曲线,则渐近线方程为y=±x
解析:选BD.对于A,曲线C为焦点在x轴上的椭圆,则+=1,即-n>m>0,故A错误;对于B,当m=-n>0时,曲线C表示圆,故B正确;对于C,若m=-n=1,满足mn<0,曲线C为x2+y2=1,表示圆,故C错误;对于D,若C为双曲线,则mn>0,当时,-=1表示焦点在y轴上的双曲线,其渐近线方程为y=±x,当时,-=1表示焦点在x轴上的双曲线,其渐近线方程为y=±x,故D正确.故选BD.
3.(2021·全国甲卷) 已知F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|F1F2|,则四边形PF1QF2的面积为________.
解析:因为P,Q为C上关于坐标原点对称