内容正文:
专题3 圆锥曲线的方程(9种题型)
【题型1】椭圆的定义
【题型2】 椭圆的标准方程(定义法和标准方程)
【题型3】椭圆的几何性质
【题型4】 双曲线的定义
【题型5】 双曲线的标准方程(定义法和标准方程)
【题型6】 双曲线的几何性质
【题型7】抛物线的定义
【题型8】抛物线的标准方程(定义法和标准方程)
【题型9】抛物线的几何性质
知识点1 椭圆的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
(2)集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;
③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在.
知识点2椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
性
质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
离心率
e=,且e∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
※ 椭圆中的几个常用结论
(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长弦为长轴.
(2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b.
(3)与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为+=1(λ>-b2).
(4)焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2叫做焦点三角形.
若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:
①当r1=r2,即点P为短轴端点时,θ最大;
②S=|PF1||PF2|sin θ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;
③△PF1F2的周长为2(a+c).
知识点3双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.
(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;
③当2a>|F1F2|时,M点不存在.
知识点4 双曲线的标准方程
知识点5双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实、虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;
线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;
a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
※ 双曲线中的几个常用结论
(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
(2)若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
(4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为.
(5)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F1PF2.
(6)等轴双曲线
①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
②性质:a=b;e=;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.
(7)共轭双曲线
①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.
②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.
知识点6抛物线的定义
定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
知识点7抛物线的标准方程
抛物线标准方程的四种形式:
根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式
,,,。
注意:在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况。
知识点8抛物线的标准方程与几何性质
标准
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦半径
(其中P(x0,y0))
|PF|=x0+
|PF|=-x0+
|PF|=y0+
|PF|=-y0+
※ 抛物线中的几何常用结论
(1)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦.
①以弦AB为直径的圆与准线相切.
②以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦.
(2)过x2=2py的准线上任意一点D作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB过点.
【题型1】椭圆的定义
1.已知椭圆上有一点P到右焦点的距离为4,则点P到左焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义即可求出.
【详解】由椭圆,得,即,设左焦点为,右焦点为,
则,因为,所以,即点到左焦点的距离为2.
故选:D.
2.设定点,,动点满足条件,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.射线 D.椭圆或线段
【答案】D
【分析】利用基本不等式求出的范围,根据椭圆的定义可得答案.
【详解】因为,所以,
当且仅当时等号成立,
当时,,而,此时点的轨迹是线段;
当时,,
此时点的轨迹是以、为焦点的椭圆.
综上所述,点的轨迹是以、为焦点的椭圆或线段.
故选:D.
3.椭圆上的一点到两个焦点的距离之和为( )
A. B.4 C.8 D.6
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义求解即可.
【详解】因为椭圆方程为,则,即,
所以椭圆上的一点到两个焦点的距离之和.
故选:D.
4.设是椭圆上的动点,则到该椭圆的两个焦点的距离之和为 .
【答案】4
【分析】
根据给定条件,利用椭圆的定义求解即得.
【详解】椭圆的长半轴长,所以到该椭圆的两个焦点的距离之和为.
故答案为:4
5.已知P是椭圆上的点,、是椭圆的两个焦点.若,则 .
【答案】14
【分析】利用椭圆的定义求解即可.
【详解】因为所以又则
故答案为:14.
【题型2】 椭圆的标准方程(定义法和标准方程)
6.平面内一点M到两定点,的距离之和为10,则M的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义和标准方程即可求解.
【详解】平面内一点M到两定点,的距离之和为,
所以M的轨迹满足椭圆的定义,是椭圆,
且,,则,
椭圆的焦点在y轴上,
所以椭圆的方程为.
故选:.
7.已知平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义直接求解即可.
【详解】因为平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,且,
所以动点P的轨迹方程为焦点位于轴的椭圆,
设椭圆方程为,焦距为,
则,解得,故动点P的轨迹方程为.
故选:B
8.已知平面内两定点,动点P满足.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若直线与曲线C交于不同的两点A、B,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的定义即可得解.
(2)联立直线与椭圆方程结合韦达定理、弦长公式即可得解.
【详解】(1)由椭圆的定义知,P点的轨迹为椭圆,
其中,
所以所求动点P的轨迹C的方程为.
(2)设,
联立直线与椭圆的方程,消y整理得:,
所以,,,
∴.
9.已知的周长为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)7
【分析】
(1)结合椭圆定义可得的轨迹方程.
(2)利用及椭圆定义可列出方程,求解,即可算出的面积.
【详解】(1)的周长为14且,
根据椭圆的定义可知,点的轨迹是以为焦点,以8为长轴长的椭圆,
即,故顶点的轨迹方程为,
又为三角形的顶点,故所求的轨迹方程为.
(2)①.
点在椭圆上,且为焦点,
,
故②.
由①②可得,,
故.
的面积为7.
10.已知,是椭圆的两个焦点,,为C上一点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若P为C上一点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解法一:由题意可求得,,由椭圆的定义可得,进而得,即可得解;
解法二:由题意可得,由为椭圆上一点及关系建立方程组,即可求解;
(2)由条件结合余弦定理得及椭圆的定义可求得,然后利用三角形面积公式即可得出答案.
【详解】(1)解法一:设椭圆C的焦距为,
因为,可得,所以,,
则,,
由椭圆的定义可得,
所以,
故椭圆C的标准方程为.
解法二:设椭圆C的焦距为,因为,可得,
因为为椭圆上一点,
所以,解得,.
故椭圆C的标准方程为.
(2)在中,,,
由余弦定理得,
即,
又由椭圆的定义,可得,
两边平方得,
即,解得,
所以的面积.
11.根据下列条件求椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标为,过点;
(2)经过两点.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件求出左焦点坐标,结合椭圆的定义求,再由关系求即可;
(2)设椭圆方程为,由条件求即可.
【详解】(1)设椭圆的长半轴为,短半轴为,
因为焦点的坐标为,所以另一个焦点为,且,
又椭圆过点,所以,
所以,
所以,故,所以椭圆的标准方程为;
(2)设椭圆方程为,因为椭圆经过两点,所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
12.已知椭圆C:的短轴长为2,且点在C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设、为椭圆的左、右焦点,过的直线l交椭圆C与A、B两点,若的面积是,求直线l的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)根据短轴长求出b,根据M在C上求出a;
(2)根据题意设直线l为,与椭圆方程联立得根与系数关系,根据 =即可求出m的值.
【详解】(1)∵短轴长为2,∴,∴,
又∵点在C上,∴,∴,
∴椭圆C的标准方程为;
(2)由(1)知,
∵当直线l斜率为0时,不符合题意,
∴设直线l的方程为:,
联立,消x得:,
∵,
∴设,,则,
∵,∴,∴,
即,解得,
∴直线l的方程为:或.
13.已知点是椭圆上的一点,和分别为左右焦点,焦距为6,且过.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动直线过与椭圆交于两点,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的焦距定义,结合代入法进行求解即可;
(2)利用椭圆定义进行求解即可.
【详解】(1)因为椭圆的焦距为6,所以,
又因为该椭圆过,所以,
由解得 ;
(2)由(1)可知,
的周长为:
14.已知是椭圆的两个焦点,,为上一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为上一点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】
(1)根据条件先求解出的值,然后根据椭圆定义求解出的值,结合求解出的值,则方程可求;
(2)根据先求解出点坐标,然后由三角形面积公式求解出结果.
【详解】(1)设椭圆的焦距为,因为,可得,所以,
则,,
由椭圆的定义可得,所以,
故椭圆的标准方程为;
(2)因为,
所以,所以,
所以.
15.如图所示,已知是椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的焦点坐标;
(2)过作直线与椭圆交于两点,试求的周长.
【答案】(1).
(2)40
【分析】
(1)根据椭圆的标准方程计算即可;
(2)由椭圆的定义计算即可.
【详解】(1)设焦距为,由得,
所以椭圆的焦点坐标为.
(2)设椭圆长轴长,则易得,
又的周长为,
由椭圆的定义可知,故.
16.已知椭圆的左、右焦点分别为和,长轴长为8,直线被椭圆截得的弦长等于2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,为坐标原点,求△OAB的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意列方程求出,可得椭圆方程;
(2)直线与椭圆联立方程组,求出两点坐标,得到,原点到直线的距离为△OAB的高,可求面积.
【详解】(1)由,令得,解得,
所以,结合,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由,解得或,
即,
所以,原点到直线的距离为,
所以.
17.如图所示,已知椭圆的两焦点为,,为椭圆上一点,且
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点在第二象限,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据,求出,结合焦点坐标求出,从而可求,即可得出椭圆方程;
(2)直线方程与椭圆方程联立,可得的坐标,利用三角形的面积公式,可求△的面积.
【详解】(1)解:依题意得,
又,
,,
,.
所求椭圆的方程为.
(2)解:设点坐标为,
,
所在直线的方程为,即.
解方程组,并注意到,,可得
.
【题型3】椭圆的几何性质
18.椭圆:的左右焦点分别是,,P在椭圆上,且,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【分析】求出椭圆的长轴长,根据椭圆的定义,即可求得答案.
【详解】由题意知椭圆:的长轴长为,
又P在椭圆上,,故,
故选:D
19.若椭圆的离心率为,则( )
A.3或 B. C.3或 D.或
【答案】C
【分析】根据焦点位置分类讨论,利用离心率计算求解即可.
【详解】若椭圆焦点在上,则,
所以,故,
解得,
若椭圆焦点在上,则,
所以,故,
解得,综上,或.
故选:C
20.已知椭圆方程为,则该椭圆的长轴长为( )
A.6 B.12 C.8 D.16
【答案】D
【分析】利用标准方程可求得,再根据长轴定义即可求出结果.
【详解】根据椭圆标准方程可知,解得;
所以该椭圆的长轴长为.
故选:D
21.若椭圆的焦点为,点为椭圆上一点,且,则的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【答案】A
【分析】利用椭圆定义解决焦点三角形问题简单快捷.
【详解】设,,则由且,
可得,且,
可得,所以.
故选:A.
22.已知椭圆的左焦点为,过作一条倾斜角为的直线与椭圆交于两点,若为线段的中点,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设出点A,B的坐标,利用“点差法”求解作答.
【详解】设点,依题意,,
相减得,因直线AB的倾斜角为,即直线AB的斜率为,
又为线段的中点,则,,因此有,即,
所以椭圆的离心率.
故选:A
23.多选题已知,分别是椭圆E:的左、右焦点,P是椭圆E上一点,且,,则下列结论正确的有( )
A.椭圆E的离心率为
B.椭圆E的离心率为
C.
D.若内切圆的半径为2,则椭圆E的焦距为10
【答案】ACD
【分析】根据题意,由椭圆的定义结合余弦定理代入计算,即可得到,从而判断AB,由即可判断C,结合内切圆的半径为2即可得到,从而判断D.
【详解】由,,解得,,则
,整理得,
即,则(舍去)或,故椭圆E的离心率为.A正确,B不正确;
由,得,则,故.C正确.
由,内切圆的半径为2,得.因为,所以,即椭圆E的焦距为10.D正确.
故选:ACD
24.多选题已知,是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上任意一点,则下列说法正确的是( )
A.
B.椭圆的焦距为
C.点到左焦点距离的最大值为
D.的最大值为
【答案】ABD
【分析】由已知求出的值,然后根据椭圆的定义即可得出A,B项;根据椭圆的性质,可判断C、D项.
【详解】对于A项,由已知可得,,根据椭圆的定义可得,故A正确;
对于B项,由已知可得,,椭圆的焦距为,故B正确;
对于C项,由已知可得,点到左焦点距离的最大值为右顶点到左焦点的距离,即,故C项错误;
对于D项,
如图,当点P为短轴顶点时,为最大值,此时,,
则,所以的最大值为,故D项正确.
故选:ABD.
25.已知经过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,若恰为弦的中点,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】设,代入椭圆方程相减,利用中点坐标求得关系,从而可得离心率.
【详解】解:设,,
是线段的中点,
,两式相减可得,
整理得,即,
∵弦的斜率为
,即
.
故答案为:.
26.已知椭圆的右焦点为,左、右顶点为A、,,.则直线被椭圆截得的弦长为 .
【答案】.
【分析】由题可得椭圆的方程,联立直线和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求值.
【详解】设椭圆的半焦距为,由,,
可得,,解得,,
则,
即有椭圆的方程为,
联立直线和椭圆,
可得,
设被椭圆截得的弦的端点的横坐标分别为,,
则,,
可得弦长为.
故答案为:.
【题型4】 双曲线的定义
27.已知平面内两定点,,下列条件中满足动点的轨迹为双曲线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由双曲线的定义即可求解.
【详解】解:由题意,因为,
所以由双曲线的定义知,当时,动点的轨迹为双曲线,
故选:C.
28.设、是两定点,,动点P满足,则动点P的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线的一支 C.一条射线 D.轨迹不存在
【答案】B
【分析】由判断出正确答案.
【详解】依题意,、是两个定点,P是一个动点,
且满足,所以动点P的轨迹是双曲线的一支.
故选:B
29.设是双曲线上一点,,分别是双曲线左、右两个焦点,若, 则等于( )
A. B.11 C.15 D.5
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义即可得.
【详解】由知,,
由双曲线定义知:,
故或,,故舍去.
故选:B.
【题型5】 双曲线的标准方程(定义法和标准方程)
30.已知双曲线的上、下焦点分别为,,P是双曲线上一点且满足,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义求得正确答案.
【详解】依题意,,
所以,
由于双曲线的焦点在轴上,
所以双曲线的标准方程是.
故选:D
31.已知点,,动点满足条件.则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件,结合双曲线的定义可得,点的轨迹是以,为焦点的双曲线的右支,即可求解.
【详解】因为,,所以,动点满足条件,所以点的轨迹是以,为焦点的双曲线的右支,
点,,动点满足条件,
,
,
动点的轨迹方程为.
故选:A.
32.动圆过定点,且与已知圆 相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合圆相切时满足的条件以及双曲线的定义即可求出结果.
【详解】设动圆的半径为,由题意知,圆的圆心坐标为,半径为.
动圆与圆相切有两种情况,即内切或外切,
当两圆相内切时,定圆在动圆的内部,此时,
当两圆相外切时,此时,
所以,即动点到两定点、的距离之差的绝对值为常数,且,
所以点在以,为焦点的双曲线上,所以,,所以,
所以动圆的轨迹方程是.
故选:C.
33.已知某双曲线的一个焦点为,且,则双曲线的标准方程为 .
【答案】
【分析】
由题意可以依次先求出的值,然后注意焦点在轴上,由此即可得解.
【详解】由题意双曲线的一个焦点为在轴上,故,
又,所以,
所以双曲线的标准方程为.
故答案为:.
34.以椭圆的焦点为顶点、椭圆的顶点为焦点的双曲线的标准方程是 .
【答案】
【分析】根据椭圆方程求出双曲线的顶点、焦点坐标即可得解.
【详解】由椭圆知,双曲线顶点坐标为,,
焦点坐标为,
故所求双曲线方程可设为,
又,所以,
故所求的双曲线方程为:.
故答案为:
35.已知双曲线与曲线有公共的渐近线,且经过点,则的方程为 .
【答案】
【分析】设,其中,代入点坐标即可得到答案.
【详解】设,其中,
将代入得.
双曲线方程是,即.
故答案为:.
36.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)经过点,且;
(2)经过点、.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分析可知双曲线的焦点在x轴上,设双曲线的标准方程为,代入运算求解即可;
(2)设双曲线的标准方程为,代入点、运算求解即可.
【详解】(1)因为,可知双曲线的焦点在x轴上,
设双曲线的标准方程为,
代入,即,解得,
所以双曲线的标准方程为.
(2)设双曲线的标准方程为,
代入点、可得,解得,
所以双曲线的标准方程为.
37.已知双曲线离心率为,且过点,过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线交双曲线于两点,为坐标原点,为左焦点.
(1)写出直线的方程;
(2)求双曲线的标准方程;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用已知条件求出双曲线的右焦点,然后利用点斜式求解即可;
(2)由(1)条件求出即可;
(3)联立直线与双曲线方程,利用韦达定理计算即可.
【详解】(1)由题意设双曲线方程为,
由题意可得,
所以,又直线斜率,
∴直线的方程为:
(2)由(1)知,
所以,
故双曲线方程为:;
(3)由题意联立,
消元整理得:,
由,
设,,
∴,
.
38.求下列各曲线的标准方程
(1)长轴长为12,离心率为,焦点在x轴上的椭圆;
(2)一个焦点为,实轴长为6的双曲线.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件求出,,根据椭圆的焦点位置写出椭圆的标准方程;
(2)由条件求出,,根据双曲线的焦点位置写出双曲线的标准方程.
【详解】(1)由题意,,,又,即,,,又焦点在轴上,
椭圆的标准方程为.
(2)由题意,,双曲线焦点在轴上,,即,
,
双曲线的标准方程为.
39.已知双曲线:与椭圆有相同的焦点,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线交于、两点,且,为坐标原点,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由椭圆方程求出双曲线的焦点,再根据给定点求出即可.
(2)联立直线与双曲线方程,利用向量垂直的坐标表示求解即得.
【详解】(1)令双曲线:的半焦距为c,
由双曲线与椭圆有相同的焦点,得,即,
由双曲线过点,得,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)由(1)得,消去y得:,
,解得,设,
则,,
由,得,即,
于是,解得,
所以的值为.
40.若双曲线C:上一点到左、右焦点的距离之差的绝对值为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设、是双曲线的左、右焦点,点P是双曲线上的点,若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据双曲线的定义和条件求解;
(2)先求出 和 ,再根据余弦定理求出与夹角,运用三角形面积公式计算.
【详解】(1)令分别是左右焦点,则,得,
双曲线的方程为 ,将点 代入上式,得:
,
双曲线的标准方程为 ;
(2)不妨设点P在第一象限,由双曲线的几何性质知: ,
,解得 ,
在△中,,
设与的夹角为 ,由余弦定理得:,
;
综上,双曲线的标准方程为,△的面积为 .
41.已知双曲线的焦点为,,且该双曲线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过左焦点作斜率为的弦AB,求AB的长;
(3)在(2)的基础上,求的周长.
【答案】(1)
(2)25
(3)54
【分析】(1)双曲线的焦点在轴上,设出双曲线方程,把已知条件代入解方程组即可;
(2)写出直线AB的方程,与双曲线方程联立,得出韦达定理,根据弦长公式求得;
(3)由双曲线的定义及弦长AB得出的周长.
【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上,设双曲线方程为,
由题意得,解得,所以双曲线方程为.
(2)依题意得直线AB的方程为,设,.
联立,得,
,且,
所以.
(3)由(2)知A,B两点都在双曲线左支上,且,
由双曲线定义,,
从而,
的周长为.
42.求满足下列条件的曲线的方程:
(1)离心率为,长轴长为8且焦点在x轴的椭圆的标准方程;
(2)与椭圆有相同焦点,且经过点的双曲线的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的离心率及长轴长,求出,根据焦点在x轴上,写出椭圆的方程即可;
(2)先求出椭圆的焦点坐标即双曲线的焦点坐标,设出双曲线的标准方程,将代入得到之间的方程,根据焦点再得到一个之间的方程,联立两个方程即可得双曲线的方程.
【详解】(1)解:由题知长轴长为8,
故,
,
故,
,
椭圆焦点在轴上,
椭圆的标准方程为: ;
(2)由题椭圆为,
所以椭圆焦点坐标为:,
即为双曲线的焦点坐标.
设双曲线的实半轴长,虚半轴长,半焦距分别为,
则双曲线的标准方程为
,
①,
将代入双曲线方程有:
②,
联立①②可得:
,
故双曲线方程为: .
43.已知双曲线:经过点,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于,两点,是弦的中点,求的长度.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由焦点到渐近线的距离为,可得,再代入点,即可求得双曲线方程;
(2)由的中点为,可求得直线的方程为,联立直线与双曲线的方程可得,再由弦长公式计算即可.
【详解】(1)解:若焦点,其到渐近线的距离,
又因为双曲线:经过点,
所以,解得,
所以双曲线的方程为;
(2)解:设点,,
因为是弦的中点,
则.
由于,
则,
所以,
从而直线的方程为,
即.
联立,
得,
所以,
从而.
44.已知双曲线的焦距为为双曲线的右焦点,且点到渐近线的距离为4.
(1)求双曲线的方程;
(2)若点,点为双曲线左支上一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)23
【分析】(1)利用点到直线的距离公式列方程得到,根据焦距得到,然后根据得到即可得到双曲线的方程;
(2)根据双曲线的定义将的最小值转化为的最小值,然后根据两点之间线段最短求最小值即可.
【详解】(1)的一条渐近线的方程为,即,
点到的距离,
又因为,所以,
所以,所以双曲线的方程为.
(2)
记双曲线的左焦点为,则,
,
当三点共线时,最小,且最小值为.
故的最小值为.
【题型6】 双曲线的几何性质
45.已知双曲线过点,且与椭圆有公共焦点,则双曲线的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意求得,,得到,进而求得双曲线的标准方程.
【详解】由椭圆,可化为标准方程,可得,
因为双曲线与椭圆有公共的焦点,所以,
又因为双曲线过点,可得,则,
所以双曲线的标准方程为.
故选:B.
46.若双曲线的右焦点为,且点到双曲线的一条渐近线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出双曲线的渐近线方程,利用焦点到渐近线的距离求出,从而求出,即可求出离心率.
【详解】因为双曲线的右焦点为,则,即,
双曲线的渐近线方程为,
不妨取,
又点到双曲线的一条渐近线的距离为,
可得,
所以,
所以双曲线的离心率.
故选:C.
47.已知双曲线经过点, 离心率为2,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意设出双曲线方程,在根据离心率公式,即可求出。
【详解】由题意知,双曲线的焦点在轴上,
设双曲线的方程为 ,
因为双曲线C经过点,所以,
因为,所以,
所以,
所以双曲线的标准方程为.
故选:C
48.已知双曲线一条渐近线与直线垂直,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】先求得渐近线的方程,利用两条直线垂直斜率相乘等于列方程,结合,求得双曲线离心率.
【详解】由题可知双曲线的渐近线方程为,
直线的斜率为,
则,即,又,
所以.
故选:C
49.双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出焦点和渐近线,利用点到线的距离求解.
【详解】双曲线的焦点坐标为,渐近线方程为,
则该双曲线的焦点到渐近线的距离.
故选:B.
50.多选题已知直线与双曲线交于两点,为双曲线的右焦点,且,若的面积为,则下列结论正确的有( )
A.双曲线的离心率为 B.双曲线的离心率为
C.双曲线的渐近线方程为 D.
【答案】BCD
【分析】先根据对称性及得到;进而得到以为直径的圆过点,列方程组求出的关系;对于A、B,求出离心率即可判断;对于C,求出渐近线方程即可判断;对于D,由对称性及题意求出的坐标,进而解出斜率即可判断.
【详解】
由题意知:,不妨取,由,
即,所以,
所以,所以以为直径的圆过点,
所以圆的直径,所以圆的方程为:,
设,连接,则四边形为矩形,则,
则的面积为:,且,
联立,解得,
再由,
所以离心率,故A错误,B正确;
对于C,双曲线的渐近线方程为:,故选项C正确;
对于D,不妨设点在第一象限,由对称性可知,
,代入中,得,
所以,由对称性知:当,,
所以,故选项D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:由图象对称性可知:点为双曲线另一个焦点;由定义知,由题意解出关系,不妨设点在第一象限,且,进而求解出直线斜率即可判断答案.
51.多选题已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,则( )
A.
B.双曲线的离心率为
C.是双曲线的一条渐近线
D.的最小值为
【答案】BD
【分析】利用双曲线定义,离心率,渐近线求法判断ABC,利用点点距判断D.
【详解】由双曲线的定义可得,故A错误;
设双曲线的焦距为,实轴长为,则,的离心率为,故B正确;
双曲线的渐近线方程为,故C错误;
设,
易得的对称轴为,且开口向上,
故时,的最小值为,
故的最小值为,故D正确.
故选:BD.
52.若双曲线上一点与它的一个焦点的距离为,则点与另一个焦点的距离为 .
【答案】或
【分析】化双曲线方程为标准方程,利用双曲线定义求解.
【详解】因为,所以,,,
设点与另一个焦点的距离为,
则由双曲线的定义得,,解得或.
故答案为:或
53.已知双曲线,,是其两个焦点,点在双曲线上,若,则的面积为 .
【答案】
【分析】根据题意,得到为直角三角形,得到,再由双曲线的定义,得到,联立方程组,求得,结合面积公式,即可求解.
【详解】由双曲线,可得,则,
所以双曲线的焦距为,因为,为直角三角形,
可得,又因为,
可得,即,
解得,所以的面积为.
故答案为:.
54.双曲线的焦点为,,点P在双曲线上,若,则 .
【答案】20
【分析】
先由双曲线方程求出,然后根据双曲线的定义求解即可.
【详解】由,得,得,
因为,,
所以或,
解得(舍去),或,
故答案为:20
55.已知平面内两定点,,动点M满足,则点M的轨迹方程是 .
【答案】
【分析】直接由定义判断出M的轨迹是双曲线,再由待定系数法求方程即可.
【详解】由题意知:,,故M的轨迹是以为焦点,实轴长的双曲线,
设双曲线方程为,由可得,故点M的轨迹方程是.
故答案为:.
56.如图,这是一个落地青花瓷,其外形被称为单叶双曲面,可以看成是双曲线:=1的一部分绕其虚轴所在直线旋转所形成的曲面.若该花瓶横截面圆的最小直径为8cm,瓶高等于双曲线的虚轴长,则该花瓶的瓶口直径为 cm.
【答案】
【分析】
根据题意求出,设出,代入双曲线方程,求出,进而得到直径.
【详解】
若该花瓶横截面圆的最小直径为,所以,
不妨设为双曲线与瓶口截面的一个交点,且该花瓶的瓶口半径为,
此时,因为点在双曲线上,所以,
解得,
则该花瓶的瓶口直径.
故答案为: .
【题型7】抛物线的定义
57.已知F为抛物线的焦点,点M在C上,且,则点M到y轴的距离为( )
A.6 B.5 C.4 D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义求解.
【详解】由题意及抛物线定义,点M到C的准线的距离为6,
所以点M到y轴的距离为.
故选:C.
58.为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由抛物线方程求出,再根据抛物线的定义求出,然后代入抛物线方程解出即可;
【详解】因为抛物线,所以,
由抛物线的定义得:,解得,
则,所以点坐标为,
故选:D.
59.若抛物线上一点到焦点的距离是该点到轴距离的2倍.则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【分析】根据抛物线的方程,结合抛物线的标准方程,得到抛物线的焦点和准线,利用抛物线的定义,得到抛物线上的点到焦点的距离,根据题意得到关于的方程,求解即可.
【详解】已知拋物线的方程为,可得.
所以焦点为,准线为:.
抛物线上一点到焦点F的距离等于到准线的距离,
即,
又∵A到x轴的距离为,
由已知得,解得.
故选:D.
60.抛物线上一点与焦点间的距离是10,则到轴的距离是( )
A.4 B.6 C.7 D.9
【答案】B
【分析】借助抛物线定义计算即可得.
【详解】抛物线的准线为,
由抛物线定义可得,故,
则,即到轴的距离为.
故选:B.
61.已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点,于.若,则抛物线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义求得,然后在直角三角形中利用可求得,从而可得答案.
【详解】如图,连接,设准线与轴交点为
抛物线的焦点为,准线:
又抛物线的定义可得,又,所以为等边三角形,
所以,
所以在中,,则,所以抛物线的方程为.
故选:C.
62.已知抛物线的焦点为,点在该抛物线上,且,则到轴的距离为 .
【答案】2
【分析】根据给定条件,利用抛物线定义直接求出结果.
【详解】依题意,抛物线上点到拋物线的准线的距离为,
所以到轴的距离为.
故答案为:2
【题型8】抛物线的标准方程(定义法和标准方程)
63.以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点到焦点的距离为3,则抛物线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用抛物线的定义求解.
【详解】根据题意,可设抛物线的方程为,
由抛物线的定义知,即,
所以抛物线方程为.
故选:C.
64.过点,且焦点在轴上的抛物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用待定系数法,设出抛物线方程,把点代入求解即可.
【详解】设抛物线的标准方程为,
将点点代入,得,解得,
所以抛物线的标准方程是.
故选:B
65.已知抛物线C:过点,则抛物线C的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求得抛物线的方程,结合抛物线的几何性质,即可求解.
【详解】由抛物线C:过点,可得,解得,
即抛物线的方程为,可得抛物线的准线方程为.
故选:B.
66.已知抛物线的顶点为原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为 .
【答案】x2=±2y或x2=±18y
【详解】设抛物线方程为x2=ay(a≠0),则准线方程为y=-.因为Q(-3,m)在抛物线上,所以9=am.因为点Q到焦点的距离等于点Q到准线的距离,所以|m-(-)|=5.将m=代入,得|+|=5,解得a=±2或a=±18,所以抛物线的方程为x2=±2y或x2=±18y.
67.已知抛物线的焦点为是上的点,且.
(1)求的方程;
(2)已知直线交于两点,且的中点为,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由抛物线定义列方程求的值即可.
(2)涉及到中点弦,用点差法求中点弦的斜率,再由点斜式即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
故抛物线的方程为.
(2)易知直线的斜率存在,设的斜率为,
则
两式相减得,整理得.
因为的中点为,所以,
所以直线的方程为,即.
联立与,得,显然,
综上满足题意的的方程为.
68.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,求抛物线的方程
【答案】
【详解】利用抛物线定义可求得,即可求出抛物线的方程.
【分析】点在抛物线上,
由抛物线定义得,解得,
故抛物线的标准方程为.
69.已知拋物线的焦点为,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线与抛物线交于两点,且点是线段的中点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将点P到焦点的距离转化为到准线的距离,求出p,得抛物线方程;
(2)利用点差法,求出直线AB的方程,与抛物线联立,求出三角形的面积.
【详解】(1)由定义知,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)设,,
因为是线段的中点,所以,
,则,
所以直线AB的斜率,
所以直线的方程为,设直线与轴交于点,则,
联立,得,所以,,
所以,.
70.求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)焦点F关于准线的对称点为;
(2)关于y轴对称,与直线相交所得线段的长为12.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)可知抛物线焦点在y轴上,设其方程为,根据焦点和准线求得,即可得方程;
(2)设抛物线方程为,根据弦长列式求解即可.
【详解】(1)显然抛物线焦点在y轴上,
设其方程为,焦点,准线,
依题意,,解得,
所以抛物线的标准方程为.
(2)设抛物线方程为,由,得,
于是,解得,即,
所以所求抛物线的标准方程为.
71.求下列各曲线的标准方程
(1)抛物线的焦点是双曲线的左顶点,求抛物线标准方程.
(2)已知椭圆与圆,双曲线与椭圆有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆相切,求双曲线的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据双曲线的性质求出抛物线的焦点坐标,可得抛物线的标准方程.
(2)利用椭圆和双曲线的几何性质,得到双曲线的焦点,然后,列出的相关方程进行求解即可.
【详解】(1)对双曲线: ,其左顶点为.
对抛物线,焦点为,所以抛物线的标准方程为:.
(2)椭圆:的焦点坐标为:,.
如图:
直线与圆:相切,
设直线的倾斜角为,则.
所以对双曲线焦点在轴上,且 .
所以双曲线的标准方程为:.
72.求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程
(1)离心率,经过点的双曲线方程;
(2)顶点在原点,准线是的抛物线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件求双曲线标准方程.
(2)根据抛物线的准线求抛物线的标准方程.
【详解】(1)由 ,又,所以.
设双曲线方程为:,把点带入,得:
.
所求双曲线的标准方程为:.
(2)因为抛物线的顶点在原点,准线是:,
所以抛物线开口向左,且 .
所以抛物线的标准方程为:.
73.已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线方程的定义即可由焦半径求解,
(2)联立直线与抛物线方程,利用焦半径公式即可求解.
【详解】(1)C上一点到点F的距离为4,
由抛物线定义可得,,抛物线的方程为.
(2)设直线,,设,,,,
将方程代入方程整理得,需满足,
,
故,解得,
当时,满足,故符合题意,
故直线方程为
【题型9】抛物线的几何性质
74.过点且斜率为1的直线交抛物线于两点,若,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.7
【答案】D
【分析】求出直线,然后与抛物线方程联立,结合韦达定理及弦长公式即可求解.
【详解】由题得直线,设,联立得,
令,则,所以,
由,
则,解得.故D正确.
故选:D.
75.设抛物线的焦点为,过点且斜率为1的直线交抛物线于两点,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出的直线,再与抛物线方程联立后化简得,再结合韦达定理可求得,从而可得,即可求解.
【详解】易知过点的直线为:,设,,
由得,则,
因为,
则.故D正确.
故选:D.
76.设抛物线的焦点为,准线为,点上一点到的距离等于,则的面积为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】根据抛物线的几何性质,求点的坐标,即可求三角形的面积.
【详解】如图:由题意得,到的距离为,,
即点在线段的垂直平分线上,
所以点的横坐标为2,不妨设点在轴上方,代入得,,
所以面积为.
故选:B
77.若抛物线与直线交于,两点,则等于( )
A. B.12 C. D.13
【答案】C
【分析】联立直线与抛物线方程,利用弦长公式计算即得.
【详解】由消去y并整理得,,
设,,则,,
.
故选:C
78.多选题点到点,及到直线的距离都相等,如果这样的点恰好只有一个,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】根据抛物线定义可知点满足,再根据两点间距离列方程,结合方程只有一解,分情况讨论.
【详解】因为点到点的距离等于它到直线的距离,
则所在曲线是以点为焦点,直线为准线的抛物线,则设点,
所以,即,
可知方程只有一解,
当时,方程为,解得,符合题意;
当时,,解得,
综上所述,
故选:CD.
79.多选题已知抛物线的焦点为,点在上,,则的值可能是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】AC
【分析】利用抛物线的定义来求焦半径,即可得到答案.
【详解】由点在抛物线上,可得点横坐标,
因为,由抛物线定义得,解得或,
故选:.
80.多选题设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的准线方程是
B.焦点到准线的距离为4
C.若,则的最小值为3
D.以线段为直径的圆与轴相切
【答案】ACD
【分析】选项A,选项B,由抛物线概念即可判断,选项C: P为动点,根据几何关系,当P、A、F三点共线时取最小值;选项D:求出圆的半径与圆心,比较圆心横坐标和半径即可知是否与y轴相切﹒
【详解】A:抛物线的准线为,故A正确;
B:焦点到准线距离为,故B错误;
C:当横坐标为2时抛物线上位于第一象限内的点为,此点位于点的上面,故A在抛物线内部,
当直线垂直准线时 取最小值,即为,故C正确;
D:根据题意,可得抛物线的焦点为,
设的中点为,可得,
由抛物线的定义,得,则,即点到轴的距离等于以为直径的圆的半径,
因此,以为直径的圆与轴相切,故D正确﹒
故选:ACD
81.抛物线的焦点坐标为 .
【答案】
【分析】根据题意可将向右平移个单位,再向下平移个单位而得到,从而可求解.
【详解】因为,
所以抛物线可由抛物线向右平移个单位,再向下平移3个单位而得到,
又抛物线的焦点坐标为,所以抛物线的焦点坐标为.
故答案为:.
82.已知抛物线,过点的直线与抛物线有两个交点,则直线斜率的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意可知直线的斜率一定存在且不为,联立直线和抛物线可得方程,根据直线与抛物线有两个交点,可知,解之可得.
【详解】由题可知直线斜率存在且不为0,设直线方程为,且,
联立则,令,
解得或,即且,
故直线斜率的取值范围是.
故答案为:.
83.抛物线的图象经过点,焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线交于点,,如图.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)当时,求弦的长;
(3)已知点,直线,分别与抛物线交于点,.证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由曲线图象经过点,可得,则得抛物线的标准方程;
(2)写出的方程,和抛物线方程联立,消元后,由韦达定理可得,则;
(3)设直线的方程为,,,,,和抛物线方程联立,消元后,由韦达定理可得,.直线的方程为,和抛物线方程联立,消元后,由韦达定理可得,同理可得,由,可得,则直线的方程为,由对称性知,定点在轴上,令,可得,则的直线过定点.
【详解】(1)曲线图象经过点,所以,所以,
所以抛物线的标准方程为.
(2)由(1)知,当时,,所以的方程为,
联立,得,则,
由,所以弦.
(3)由(1)知,直线的斜率不为0,设直线的方程为,
,,,,
联立得,,
因此,.
设直线的方程为,联立得,
则,因此,,得,
同理可得,
所以.
因此直线的方程为,
由对称性知,定点在轴上,
令得,
,
所以,直线过定点.
【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
84.已知平面内一动圆过点,且在轴上截得弦长为2,动圆圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设点是圆上的动点,曲线上有四个点,其中是的中点,是的中点,记的中点为.
①求直线的斜率:
②求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)设动圆圆心,根据题意结合距离公式运算求解;
(2)①设,根据中点利用同构可得为方程的两根,利用韦达定理分析证明;②根据题意可得,结合圆的方程可得,进而可得最值.
【详解】(1)设动圆圆心,
当时,由已知得,即;
当时,点的轨迹为点,满足.
综上可知,点的轨迹方程为.
(2)①设.
由题意得,的中点在抛物线上,即.
又,将代入得,
同理可得,
可知为方程的两根,所以.
所以直线的斜率为0;
②由得,
所以,
又因为,
所以.
又因为点在圆上,则,且.
设的面积为S,则,
当时,S有最大值48.
所以面积的最大值为48.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!22
22
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题3 圆锥曲线的方程(9种题型)
【题型1】椭圆的定义
【题型2】 椭圆的标准方程(定义法和标准方程)
【题型3】椭圆的几何性质
【题型4】 双曲线的定义
【题型5】 双曲线的标准方程(定义法和标准方程)
【题型6】 双曲线的几何性质
【题型7】抛物线的定义
【题型8】抛物线的标准方程(定义法和标准方程)
【题型9】抛物线的几何性质
知识点1 椭圆的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
(2)集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;
③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在.
知识点2椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
性
质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
离心率
e=,且e∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
※ 椭圆中的几个常用结论
(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长弦为长轴.
(2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b.
(3)与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为+=1(λ>-b2).
(4)焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2叫做焦点三角形.
若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:
①当r1=r2,即点P为短轴端点时,θ最大;
②S=|PF1||PF2|sin θ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;
③△PF1F2的周长为2(a+c).
知识点3双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.
(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;
③当2a>|F1F2|时,M点不存在.
知识点4 双曲线的标准方程
知识点5双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实、虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;
线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;
a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
※ 双曲线中的几个常用结论
(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
(2)若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
(4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为.
(5)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F1PF2.
(6)等轴双曲线
①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
②性质:a=b;e=;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.
(7)共轭双曲线
①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.
②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.
知识点6抛物线的定义
定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
知识点7抛物线的标准方程
抛物线标准方程的四种形式:
根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式
,,,。
注意:在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况。
知识点8抛物线的标准方程与几何性质
标准
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦半径
(其中P(x0,y0))
|PF|=x0+
|PF|=-x0+
|PF|=y0+
|PF|=-y0+
※ 抛物线中的几何常用结论
(1)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦.
①以弦AB为直径的圆与准线相切.
②以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦.
(2)过x2=2py的准线上任意一点D作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB过点.
【题型1】椭圆的定义
1.已知椭圆上有一点P到右焦点的距离为4,则点P到左焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
2.设定点,,动点满足条件,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.射线 D.椭圆或线段
3.椭圆上的一点到两个焦点的距离之和为( )
A. B.4 C.8 D.6
4.设是椭圆上的动点,则到该椭圆的两个焦点的距离之和为 .
5.已知P是椭圆上的点,、是椭圆的两个焦点.若,则 .
【题型2】 椭圆的标准方程(定义法和标准方程)
6.平面内一点M到两定点,的距离之和为10,则M的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
7.已知平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
8.已知平面内两定点,动点P满足.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若直线与曲线C交于不同的两点A、B,求.
9.已知的周长为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若,求的面积.
10.已知,是椭圆的两个焦点,,为C上一点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若P为C上一点,且,求的面积.
11.根据下列条件求椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标为,过点;
(2)经过两点.
12.已知椭圆C:的短轴长为2,且点在C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设、为椭圆的左、右焦点,过的直线l交椭圆C与A、B两点,若的面积是,求直线l的方程.
13.已知点是椭圆上的一点,和分别为左右焦点,焦距为6,且过.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动直线过与椭圆交于两点,求的周长.
14.已知是椭圆的两个焦点,,为上一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为上一点,且,求的面积.
15.如图所示,已知是椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的焦点坐标;
(2)过作直线与椭圆交于两点,试求的周长.
16.已知椭圆的左、右焦点分别为和,长轴长为8,直线被椭圆截得的弦长等于2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,为坐标原点,求△OAB的面积.
17.如图所示,已知椭圆的两焦点为,,为椭圆上一点,且
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点在第二象限,,求的面积.
【题型3】椭圆的几何性质
18.椭圆:的左右焦点分别是,,P在椭圆上,且,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
19.若椭圆的离心率为,则( )
A.3或 B. C.3或 D.或
20.已知椭圆方程为,则该椭圆的长轴长为( )
A.6 B.12 C.8 D.16
21.若椭圆的焦点为,点为椭圆上一点,且,则的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
22.已知椭圆的左焦点为,过作一条倾斜角为的直线与椭圆交于两点,若为线段的中点,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
23.多选题已知,分别是椭圆E:的左、右焦点,P是椭圆E上一点,且,,则下列结论正确的有( )
A.椭圆E的离心率为
B.椭圆E的离心率为
C.
D.若内切圆的半径为2,则椭圆E的焦距为10
24.多选题已知,是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上任意一点,则下列说法正确的是( )
A.
B.椭圆的焦距为
C.点到左焦点距离的最大值为
D.的最大值为
25.已知经过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,若恰为弦的中点,则椭圆的离心率为 .
26.已知椭圆的右焦点为,左、右顶点为A、,,.则直线被椭圆截得的弦长为 .
【题型4】 双曲线的定义
27.已知平面内两定点,,下列条件中满足动点的轨迹为双曲线的是( )
A. B.
C. D.
28.设、是两定点,,动点P满足,则动点P的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线的一支 C.一条射线 D.轨迹不存在
29.设是双曲线上一点,,分别是双曲线左、右两个焦点,若, 则等于( )
A. B.11 C.15 D.5
【题型5】 双曲线的标准方程(定义法和标准方程)
30.已知双曲线的上、下焦点分别为,,P是双曲线上一点且满足,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
31.已知点,,动点满足条件.则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
32.动圆过定点,且与已知圆 相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
33.已知某双曲线的一个焦点为,且,则双曲线的标准方程为 .
34.以椭圆的焦点为顶点、椭圆的顶点为焦点的双曲线的标准方程是 .
35.已知双曲线与曲线有公共的渐近线,且经过点,则的方程为 .
36.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)经过点,且;
(2)经过点、.
37.已知双曲线离心率为,且过点,过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线交双曲线于两点,为坐标原点,为左焦点.
(1)写出直线的方程;
(2)求双曲线的标准方程;
(3)求的面积.
38.求下列各曲线的标准方程
(1)长轴长为12,离心率为,焦点在x轴上的椭圆;
(2)一个焦点为,实轴长为6的双曲线.
39.已知双曲线:与椭圆有相同的焦点,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线交于、两点,且,为坐标原点,求的值.
40.若双曲线C:上一点到左、右焦点的距离之差的绝对值为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设、是双曲线的左、右焦点,点P是双曲线上的点,若,求的面积.
41.已知双曲线的焦点为,,且该双曲线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过左焦点作斜率为的弦AB,求AB的长;
(3)在(2)的基础上,求的周长.
42.求满足下列条件的曲线的方程:
(1)离心率为,长轴长为8且焦点在x轴的椭圆的标准方程;
(2)与椭圆有相同焦点,且经过点的双曲线的标准方程.
43.已知双曲线:经过点,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于,两点,是弦的中点,求的长度.
44.已知双曲线的焦距为为双曲线的右焦点,且点到渐近线的距离为4.
(1)求双曲线的方程;
(2)若点,点为双曲线左支上一点,求的最小值.
【题型6】 双曲线的几何性质
45.已知双曲线过点,且与椭圆有公共焦点,则双曲线的标准方程是( )
A. B.
C. D.
46.若双曲线的右焦点为,且点到双曲线的一条渐近线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
47.已知双曲线经过点, 离心率为2,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
48.已知双曲线一条渐近线与直线垂直,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
49.双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
50.多选题已知直线与双曲线交于两点,为双曲线的右焦点,且,若的面积为,则下列结论正确的有( )
A.双曲线的离心率为 B.双曲线的离心率为
C.双曲线的渐近线方程为 D.
51.多选题已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,则( )
A.
B.双曲线的离心率为
C.是双曲线的一条渐近线
D.的最小值为
52.若双曲线上一点与它的一个焦点的距离为,则点与另一个焦点的距离为 .
53.已知双曲线,,是其两个焦点,点在双曲线上,若,则的面积为 .
54.双曲线的焦点为,,点P在双曲线上,若,则 .
55.已知平面内两定点,,动点M满足,则点M的轨迹方程是 .
56.如图,这是一个落地青花瓷,其外形被称为单叶双曲面,可以看成是双曲线:=1的一部分绕其虚轴所在直线旋转所形成的曲面.若该花瓶横截面圆的最小直径为8cm,瓶高等于双曲线的虚轴长,则该花瓶的瓶口直径为 cm.
【题型7】抛物线的定义
57.已知F为抛物线的焦点,点M在C上,且,则点M到y轴的距离为( )
A.6 B.5 C.4 D.
58.为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
59.若抛物线上一点到焦点的距离是该点到轴距离的2倍.则( )
A. B.1 C. D.2
60.抛物线上一点与焦点间的距离是10,则到轴的距离是( )
A.4 B.6 C.7 D.9
61.已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点,于.若,则抛物线的方程为( )
A. B.
C. D.
62.已知抛物线的焦点为,点在该抛物线上,且,则到轴的距离为 .
【题型8】抛物线的标准方程(定义法和标准方程)
63.以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点到焦点的距离为3,则抛物线的方程是( )
A. B. C. D.
64.过点,且焦点在轴上的抛物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
65.已知抛物线C:过点,则抛物线C的准线方程为( )
A. B. C. D.
66.已知抛物线的顶点为原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为 .
67.已知抛物线的焦点为是上的点,且.
(1)求的方程;
(2)已知直线交于两点,且的中点为,求的方程.
68.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,求抛物线的方程
69.已知拋物线的焦点为,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线与抛物线交于两点,且点是线段的中点,求的面积.
70.求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)焦点F关于准线的对称点为;
(2)关于y轴对称,与直线相交所得线段的长为12.
71.求下列各曲线的标准方程
(1)抛物线的焦点是双曲线的左顶点,求抛物线标准方程.
(2)已知椭圆与圆,双曲线与椭圆有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆相切,求双曲线的标准方程.
72.求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程
(1)离心率,经过点的双曲线方程;
(2)顶点在原点,准线是的抛物线方程.
73.已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
【题型9】抛物线的几何性质
74.过点且斜率为1的直线交抛物线于两点,若,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.7
75.设抛物线的焦点为,过点且斜率为1的直线交抛物线于两点,则的面积为( )
A. B. C. D.
76.设抛物线的焦点为,准线为,点上一点到的距离等于,则的面积为( )
A.2 B. C.3 D.
77.若抛物线与直线交于,两点,则等于( )
A. B.12 C. D.13
78.多选题点到点,及到直线的距离都相等,如果这样的点恰好只有一个,则实数的值为( )
A. B. C. D.
79.多选题已知抛物线的焦点为,点在上,,则的值可能是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
80.多选题设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的准线方程是
B.焦点到准线的距离为4
C.若,则的最小值为3
D.以线段为直径的圆与轴相切
81.抛物线的焦点坐标为 .
82.已知抛物线,过点的直线与抛物线有两个交点,则直线斜率的取值范围是 .
83.抛物线的图象经过点,焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线交于点,,如图.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)当时,求弦的长;
(3)已知点,直线,分别与抛物线交于点,.证明:直线过定点.
84.已知平面内一动圆过点,且在轴上截得弦长为2,动圆圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设点是圆上的动点,曲线上有四个点,其中是的中点,是的中点,记的中点为.
①求直线的斜率:
②求面积的最大值.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
2
学科网(北京)股份有限公司
$$