内容正文:
第二讲 圆锥曲线的定义、方程与性质
1.(2023·全国甲卷)设O为坐标原点,F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,点P在C上,cos∠F1PF2=,则|OP|=( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:法一:设∠F1PF2=2θ,0<θ<,所以S△PF1F2=b2tan=b2tan θ,由cos∠F1PF2=cos 2θ===,解得tan θ=,由椭圆方程可知,a2=9,b2=6,c2=a2-b2=3,所以S△PF1F2=×|F1F2|×|yp|=×2×|yp|=6×,解得y=3,即x=9×=,因此|OP|===.故选B.
法二:因为|PF1|+|PF2|=2a=6 ①,
|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos∠F1PF2=|F1F2|2,即|PF1|2+|PF2|2-|PF1||PF2|=12 ②,联立①②,解得|PF1||PF2|=,|PF1|2+|PF2|2=21,而=(+),
所以|OP|=||=|+|
=
==.故选B.
2.(2023·新高考Ⅰ卷)设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2.若e2=e1,则a=( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:由e2=e1,得e=3e,因此=3×,而a>1,所以a=.故选A.
3.(2023·全国乙卷)设A,B为双曲线x2-=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A.(1,1) B.(-1,2)
C.(1,3) D.(-1,-4)
答案:D
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则AB的中点M,可得kAB=,kOM==,因为A,B在双曲线上,则两式相减得-=0,所以kAB·kOM==9,又选项中各点均在双曲线外,所以|kAB|<3,|kOM|>3,结合选项可知,D项符合.故选D.
4.(2023·全国乙卷理)已知点A(1,)在抛物线C:y2=2px上,则A到C的准线的距离为________.
答案:
解析:由题意可得()2=2p×1,则2p=5,抛物线的方程为y2=5x,准线方程为x=-,点A到C的准线的距离为1-=.
考情分析
1.圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,多以选择题、填空题或解答题的第一问的形式命题.
2.直线与圆锥曲线的位置关系是命题的热点,尤其是有关弦长计算及存在性问题,运算量大,能力要求高,突出方程思想、转化化归与分类讨论思想方法的考查.
考点一 圆锥曲线的定义与标准方程
1.(2023·山东烟台一模)过抛物线x2=2py(p>0)的焦点且倾斜角为45°的直线与抛物线交于A,B两点,若点A,B到y轴的距离之和为4,则p的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意可得:直线AB的斜率k=tan 45°=1,抛物线x2=2py(p>0)的焦点F,故直线AB的方程为y=x+,联立方程消去y得x2-2px-p2=0,则Δ=(-2p)2-4×1×(-p2)=8p2>0,x1+x2=2p,x1x2=-p2<0,可知x1,x2异号,由题意可得:+====2p=4,解得p=2.故选B.
2.已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B,以线段F1A为直径的圆交线段F1B的延长线于点P,若F2B∥AP且线段AP的长为2+,则该椭圆方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案:D
解析:设椭圆的半焦距为c,因为点P在以线段F1A为直径的圆上,所以AP⊥PF1.又因为F2B∥AP,所以F2B⊥BF1.又因为|F2B|=|BF1|,所以△F1F2B是等腰直角三角形,于是△F1AP也是等腰直角三角形, 因为|AP|=2+,所以|F1A|=(2+),得a+c=(2+),又b=c,所以a=c,解得a=2,c=2,得b2=a2-c2=4,所以椭圆方程为+=1.故选D.
3.已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别是F1,F2,点P是C右支上的一点(不是顶点),过F2作∠F1PF2的角平分线的垂线,垂足是M,O是原点,则|MO|=________.
答案:4
解析:如图,延长F2M交PF1于点Q,
由于PM是∠F1PF2的角平分线,F2M⊥PM,所以△QPF2是等腰三角形,所以|PQ|=|PF2|,且M是QF2的中点.根据双曲线的定义可知|PF1|-|PF2|=2a,即|QF1|=2a,由于O是F1F2的中点,所以MO是△QF1F2的中位线,所以|MO|=|QF1|=a=4.
4.(2022·新高考Ⅰ卷)已知椭圆C:+=1(a>b>0),C的上顶点为A,两个焦点为F1,F2,离心率为.过F1且垂直于AF2的直线与C交于D,E两点,|DE|=6,则△ADE的周长是