内容正文:
第15讲 圆锥曲线的方程与性质(3大考点+强化训练)
[考情分析] 高考对这部分知识的考查侧重三个方面:一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆的离心率、双曲线的离心率以及渐近线问题;三是抛物线的性质及应用问题.
知识导图
考点分类讲解
考点一:圆锥曲线的定义与标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).
(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).
(3)抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.
2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
“定型”:确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;“计算”:利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
易错提醒 求圆锥曲线的标准方程时的常见错误
双曲线的定义中忽略“绝对值”致错;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;确定圆锥曲线的方程时还要注意焦点位置.
【例1】 (2024·新疆·二模)设分别是椭圆的左,右焦点,过的直线交椭圆于两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.6
【变式1】(2024高三·全国·专题练习)已知点为双曲线右支上一点,分别为双曲线的左右焦点,且,为的内心,若, 则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高三下·山东济宁·开学考试)已知椭圆的左右顶点分别为为椭圆上异于的任意一点,且,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(23-24高三上·天津和平·期末)已知双曲线的右焦点为点,过点作双曲线的其中一条渐近线的垂线,垂足为点(点在第一象限),直线与双曲线交于点,若点为线段的中点,且,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
考点二:椭圆、双曲线的几何性质
1.求离心率通常有两种方法
(1)求出a,c,代入公式e=.
(2)根据条件建立关于a,b,c的齐次式,消去b后,转化为关于e的方程或不等式,即可求得e的值或取值范围.
2.与双曲线-=1(a>0,b>0)共渐近线bx±ay=0的双曲线方程为-=λ(λ≠0).
考向1 椭圆、双曲线的几何性质
【例2】(2024·山东聊城·一模)设,是双曲线的左、右焦点,是上的一点,若的一条渐近线的倾斜角为,且,则的焦距等于( )
A.1 B. C.2 D.4
【变式1】(2024·湖北·二模)已知双曲线的左右顶点分别为,点是双曲线上在第一象限内的点,直线的倾斜角分别为,则 ;当取最小值时,的面积为 .
【变式2】(23-24高三上·重庆·期末)已知,分别是双曲线C:()的左、右焦点,过作一直线交C于M,N两点,若,且的周长为1.则C的焦距为 .
【变式3】2024高三上·全国·竞赛)设为坐标原点,椭圆的左、右顶点分别为,,点为椭圆上一点,直线的斜率为,的斜率为2,则的斜率为 .
考向2 离心率问题
【例3】(2024·全国·模拟预测)设椭圆的左,右焦点分别为,直线过点,若点关于的对称点恰好在椭圆上,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2024·湖北·二模)已知椭圆,则“”是“椭圆的离心率为”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2】(23-24高三下·江苏苏州·阶段练习)在平面直角坐标系中,设直线与双曲线的两条渐近线都相交且交点都在轴左侧,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2024·陕西西安·二模)如图,已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在上,点在轴上,,,三点共线,若直线的斜率为,直线的斜率为,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.3
考点三:抛物线的几何性质及应用
抛物线的焦点弦的几个常见结论
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=,y1y2=-p2.
(2)|AB|=x1+x2+p.
(3)当AB⊥x轴时,弦AB的长最短为2p.
规律方法 利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的几何图形(如三角形、直角梯形等)来沟通已知量与p的关系,灵活运用抛物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少数学运算.
【例4】(22-23高三下·河南安阳·阶段练习)已知抛物线的焦点为F,点A,B在抛物线上.若,则当取得最大值时, .
【变式1】(2024·新疆乌鲁木齐·二模)抛物线过点,则焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高三下·北