内容正文:
专题09 圆锥曲线
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考纲解析
· 椭圆的定义、焦点、焦距,标准方程
· 椭圆的顶点、长轴、短轴,对称性、中心,离心率
· 双曲线的定义、焦点、焦距,标准方程
· 双曲线的对称性、中心,顶点、实轴、虚轴,离心率
考点预测
· 椭圆及其性质
· 双曲线及其性质
· 抛物线及其性质
· 直线与圆锥曲线的位置关系
· 抛物线的定义、焦点、准线,方程,范围、顶点,
离心率
要点自测
一、椭圆及其性质
第一定义
平面内一动点P与两定点F1 、F2距离之和为常数(大于|F1 F2|)的点轨迹
焦点
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
长轴长=2a,短轴长=2b,焦距=
焦点
焦半径
,
,
焦点弦
左焦点弦,右焦点弦
离心率
二、双曲线及其性质
第一定义
平面内一动点P与两定点F1 、F2距离之差为常数(大于|F1 F2|)的点轨迹
焦点
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
实轴长=2a,虚轴长=2b,焦距=
焦点
焦半径
,,左支填“-”
渐近线
离心率
3、 抛物线及其性质
定义
平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹称为抛物线.
方程
图形
顶点
(0,0)
对称轴
x轴
y轴
焦点
准线方程
离心率
范围
考点突破
考点1椭圆及其性质
【例1】若椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【突破训练】已知椭圆的焦点在x轴上,,,则其标准方程为( )
A. B.
C. D.
【例2】已知焦点在轴上的椭圆的短轴长为2,则其离心率为( )
A. B. C. D.
【突破训练】已知椭圆的离心率为,则( )
A. B. C. D.
考点2 双曲线及其性质
【例3】双曲线的焦点坐标是和,实轴长是2,则其方程是( )
A. B.
C. D.
【突破训练】已知双曲线的实轴长为,焦点为,则该双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【例4】已知双曲线的方程为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【突破训练】双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
考点3 抛物线及其性质
【例5】抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
【突破训练】抛物线的焦点到准线的距离是( )
A. B. C. D.
【例6】已知抛物线上一点与其焦点的距离为5,则点到轴的距离等于( )
A.3 B.4 C.5 D.
【突破训练】若抛物线上的点到焦点的距离为则( )
A. B.2 C.6 D.
考点4 直线与圆锥曲线的位置关系
【例7】已知直线,椭圆.试问当m取何值时,直线l与椭圆C:
(1)有两个不重合的公共点?
(2)有且只有一个公共点?
(3)没有公共点?
【突破训练】已知直线与椭圆相交于M,N两点,求MN的长.
【例8】已知焦距为的双曲线的焦点在x轴上,且过点P .
(Ⅰ)求该双曲线方程 ;
(Ⅱ)若直线m经过该双曲线的右焦点且斜率为1,求直线m被双曲线截得的弦长.
【突破训练】给定双曲线.过的直线与双曲线交于两点及,求线段的中点P的轨迹方程.
【例9】已知抛物线C顶点在原点,焦点在x轴上,且经过点,一条斜率为的直线过抛物线C的焦点,且与C交于A,B两点,
(1)求抛物线方程;
(2)求弦的长度;
【突破训练】如图,O为坐标原点,过点P(2,0)且斜率为k的直线l交抛物线于,两点.
(1)求的值;
(2)求证:OM⊥ON.
模拟演练
一、单选题
1.椭圆的焦点为为椭圆上一点,若,则( )
A. B. C. D.
2.已知焦点在轴上的椭圆的焦距为6,则实数等于( )
A. B. C.12 D.
3.若双曲线的一个焦点为,则m等于( ).
A. B. C. D.8
4.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.1 B.17 C.1或17 D.5或13
5.若椭圆()与双曲线的焦点相同,则的值为( )
A.25 B.16 C.5 D.4
6.已知抛物线经过点,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
7.抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
8.双曲线的离心率为( )
A.3 B. C. D.4
9.过点且与抛物线有且只有1个公共点的直线条数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
10.斜率为1的直线经过抛物线()的焦点,且与抛物线相交于两点,线段的长为8,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
二、填空题
11.已知焦点在轴上的椭圆的离心率为,则的值为 .
12.已知双曲线C的焦点为,实轴长为2,则双曲线C的离心率为 ,渐近线方程为 .
13.已知抛物线C:,则抛物线C的焦点坐标为 .
14.已知抛物线的方程为,则其准线方程为 .
15.已知直线l:y=2x-3与抛物线C:x2=4y交于A,B两点,则AB= .
三、解答题
16.求满足下列条件的曲线的标准方程:
(1)长轴在x轴上,长轴的长为12,离心率为的椭圆的标准方程;
(2)准线方程为的抛物线的标准方程;
(3)焦点,,一个顶点为的双曲线的标准方程.
17.已知圆A:(x+2)2+y2=1与定直线l:x=1,且动圆P和圆A外切并与直线l相切,求动圆的圆心P的轨迹方程.
18.已知抛物线的焦点为F,为抛物线C上的点,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线与抛物线C相交于A,B两点,求弦长.
19.已知椭圆:的焦距为4,且经过点.
(1)求椭圆M的标准方程;
(2)若直线与椭圆M相切,且直线与直线:平行,求直线的斜截式方程.
20.已知双曲线的焦点在轴上,焦距为.
(1)求的值;
(2)求双曲线的顶点坐标与渐近线方程.
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专题09 圆锥曲线
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考纲解析
· 椭圆的定义、焦点、焦距,标准方程
· 椭圆的顶点、长轴、短轴,对称性、中心,离心率
· 双曲线的定义、焦点、焦距,标准方程
· 双曲线的对称性、中心,顶点、实轴、虚轴,离心率
考点预测
· 椭圆及其性质
· 双曲线及其性质
· 抛物线及其性质
· 直线与圆锥曲线的位置关系
· 抛物线的定义、焦点、准线,方程,范围、顶点,
离心率
要点自测
一、椭圆及其性质
第一定义
平面内一动点P与两定点F1 、F2距离之和为常数(大于|F1 F2|)的点轨迹
焦点
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
长轴长=2a,短轴长=2b,焦距=
焦点
焦半径
,
,
焦点弦
左焦点弦,右焦点弦
离心率
二、双曲线及其性质
第一定义
平面内一动点P与两定点F1 、F2距离之差为常数(大于|F1 F2|)的点轨迹
焦点
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
实轴长=2a,虚轴长=2b,焦距=
焦点
焦半径
,,左支填“-”
渐近线
离心率
3、 抛物线及其性质
定义
平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹称为抛物线.
方程
图形
顶点
(0,0)
对称轴
x轴
y轴
焦点
准线方程
离心率
范围
考点突破
考点1椭圆及其性质
【例1】若椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为,
所以,,则,,
椭圆的标准方程为.
故选:B.
【突破训练】已知椭圆的焦点在x轴上,,,则其标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由,可得,
由于焦点在x轴上,所以椭圆方程为,
故选:A
【例2】已知焦点在轴上的椭圆的短轴长为2,则其离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由椭圆的短轴长为2,知,,即,,因此,
又椭圆的离心率,故选:A.
【突破训练】已知椭圆的离心率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题可知离心率,则,
又,所以,即,所以.
故选:D.
考点2 双曲线及其性质
【例3】双曲线的焦点坐标是和,实轴长是2,则其方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】双曲线的焦点坐标是和可得,实轴长是2可得,所以,
所以方程是.故选:B.
【突破训练】已知双曲线的实轴长为,焦点为,则该双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意设双曲线的标准方程为:.
则,解得:.所以双曲线的标准方程为.故选:A
【例4】已知双曲线的方程为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,.
故选:A.
【突破训练】双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
所以该双曲线的渐近线方程为,即.
故选:B.
考点3 抛物线及其性质
【例5】抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】抛物线的准线方程为,故选:D.
【突破训练】抛物线的焦点到准线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为抛物线的焦点为,准线为,
所以抛物线的焦点到准线的距离是,
故选:D.
【例6】已知抛物线上一点与其焦点的距离为5,则点到轴的距离等于( )
A.3 B.4 C.5 D.
【答案】B
【详解】设,焦点为,,由抛物线的定义可知: ,所以,
将其代入抛物线方程中得故,所以点到轴的距离等于4,故选:B
【突破训练】若抛物线上的点到焦点的距离为则( )
A. B.2 C.6 D.
【答案】D
【详解】因为抛物线上的点到焦点的距离为4,所以,即,,所以
故选:D.
考点4 直线与圆锥曲线的位置关系
【例7】已知直线,椭圆.试问当m取何值时,直线l与椭圆C:
(1)有两个不重合的公共点?
(2)有且只有一个公共点?
(3)没有公共点?
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)联立消去y得,,
,
若直线l与椭圆C有两个不重合的公共点,则,
解得,
即直线l与椭圆C有两个不重合的公共点时,的取值范围为.
(2)若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,
则,解得,
即直线l与椭圆C有且只有一个公共点时,的值为.
(3)若直线l与椭圆C没有公共点,
则,解得,
即直线l与椭圆C没有公共点时,的取值范围为.
【突破训练】已知直线与椭圆相交于M,N两点,求MN的长.
【答案】
【详解】联立方程: 得 , ,
因为斜率k=3,
= ,
故答案为:.
【例8】已知焦距为的双曲线的焦点在x轴上,且过点P .
(Ⅰ)求该双曲线方程 ;
(Ⅱ)若直线m经过该双曲线的右焦点且斜率为1,求直线m被双曲线截得的弦长.
【答案】(1);(2)|AB|=6
【详解】试题分析:(1)设双曲线方程为(a,b>0)
左右焦点F1、F2的坐标分别为(-2,0)(2,0)
则|PF1|-|PF2|=2=2,所以=1, 又c=2,b= 所以方程为
(2)直线m方程为y=x-2
联立双曲线及直线方程消y得2 x2+4x-7=0
设两交点,x1+x2=-2, x1x2=-3.5
由弦长公式得|AB|=6
【突破训练】给定双曲线.过的直线与双曲线交于两点及,求线段的中点P的轨迹方程.
【答案】
【详解】设,代入方程得
两式相减得:又设中点 将代入,当时得 又 代入得
当弦斜率不存在时,其中点的坐标也满足上述方程
因此所求轨迹方程是
【例9】已知抛物线C顶点在原点,焦点在x轴上,且经过点,一条斜率为的直线过抛物线C的焦点,且与C交于A,B两点,
(1)求抛物线方程;
(2)求弦的长度;
【答案】(1);(2).
【详解】(1)由题意,可设抛物线为,又抛物线经过点,
所以,则抛物线方程为.
(2)由(1)知:抛物线焦点为,则直线,
代入抛物线消去y,得,则,显然,
所以,,则.
【突破训练】如图,O为坐标原点,过点P(2,0)且斜率为k的直线l交抛物线于,两点.
(1)求的值;
(2)求证:OM⊥ON.
【答案】(1)4(2)证明见解析
【详解】(1)直线l的方程为,
直线与抛物线联立得,消去y可得,
其中,
由韦达定理得;
(2)证明:,,所以,
又∵,∴.
设OM,ON的斜率分别为,,
则,,有,
则OM⊥ON.
模拟演练
一、单选题
1.椭圆的焦点为为椭圆上一点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】椭圆的长半轴长,依题意,,而,
所以.故选:D
2.已知焦点在轴上的椭圆的焦距为6,则实数等于( )
A. B. C.12 D.
【答案】C
【详解】由题意知,,又,所以,即实数的值为12.
故选:C
3.若双曲线的一个焦点为,则m等于( ).
A. B. C. D.8
【答案】D
【详解】由题意知,,.故选:D.
4.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.1 B.17 C.1或17 D.5或13
【答案】B
【详解】双曲线的,由双曲线的定义可得.
因为,所以,得或17,若,则在右支上,应有,不成立;若,则在左支上,应有,成立.
故选:B.
5.若椭圆()与双曲线的焦点相同,则的值为( )
A.25 B.16 C.5 D.4
【答案】C
【详解】双曲线的焦点为,因为椭圆()与双曲线的焦点相同,
所以,解得.故选:C.
6.已知抛物线经过点,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,,解得,所以抛物线的焦点坐标为.
故选:B
7.抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】抛物线的准线方程为:.
故选:D
8.双曲线的离心率为( )
A.3 B. C. D.4
【答案】D
【详解】双曲线中,,双曲线的离心率,
所以.故选:D.
9.过点且与抛物线有且只有1个公共点的直线条数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【详解】
如图,设过点的直线为,则当与轴平行时,与抛物线有一个公共点;当直线和抛物线相切(有两条切线)时,直线与抛物线也只有一个公共点.由画图可知,过点与抛物线有且只有1个公共点的直线有3条.故选:D.
10.斜率为1的直线经过抛物线()的焦点,且与抛物线相交于两点,线段的长为8,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】设点和,设直线方程为,
联立方程:,可得:,
,
线段的长为:,
得,故选:C.
二、填空题
11.已知焦点在轴上的椭圆的离心率为,则的值为 .
【答案】8
【详解】∵ 焦点在轴上,由椭圆方程可知:,
∴,即.
故答案为:8
12.已知双曲线C的焦点为,实轴长为2,则双曲线C的离心率为 ,渐近线方程为 .
【答案】
【详解】设双曲线的半焦距为,由题设可得且焦点在轴上,
故可设双曲线方程为:,则即,
故即,故离心率为,渐近线方程为,
故答案为:;.
13.已知抛物线C:,则抛物线C的焦点坐标为 .
【答案】
【详解】由得:,其焦点坐标为:.
故答案为:
14.已知抛物线的方程为,则其准线方程为 .
【答案】
【详解】由题意可知,且焦点在x轴的正半轴上,
所以其准线方程为.
故答案为:.
15.已知直线l:y=2x-3与抛物线C:x2=4y交于A,B两点,则AB= .
【答案】
【详解】
由解得或所以AB==4.
三、解答题
16.求满足下列条件的曲线的标准方程:
(1)长轴在x轴上,长轴的长为12,离心率为的椭圆的标准方程;
(2)准线方程为的抛物线的标准方程;
(3)焦点,,一个顶点为的双曲线的标准方程.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)由已知,,,得:,,
从而.
所以椭圆的标准方程为.
(2)抛物线的准线方程为,
所以抛物线的焦点在轴的正半轴,且焦点到准线的距离是,
所求抛物线的标准方程为:
(3)设双曲线方程为,
由题设可得,故,故双曲线方程为.
17.已知圆A:(x+2)2+y2=1与定直线l:x=1,且动圆P和圆A外切并与直线l相切,求动圆的圆心P的轨迹方程.
【答案】y2=-8x.
【详解】由题意知:点P到圆心A(-2, 0)的距离和到定直线x=2的距离相等,
所以点P的轨迹为抛物线,且焦点为A,准线为x=2,
故点P的轨迹方程为y2=-8x.
18.已知抛物线的焦点为F,为抛物线C上的点,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线与抛物线C相交于A,B两点,求弦长.
【答案】(1);(2).
【详解】(1),
所以,即抛物线C的方程.
(2)设,
由得
所以,
所以
.
19.已知椭圆:的焦距为4,且经过点.
(1)求椭圆M的标准方程;
(2)若直线与椭圆M相切,且直线与直线:平行,求直线的斜截式方程.
【答案】(1);(2).
【详解】(1)由题意得,得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设与平行的:,
由,得,
由,得,则:.
20.已知双曲线的焦点在轴上,焦距为.
(1)求的值;
(2)求双曲线的顶点坐标与渐近线方程.
【答案】(1);(2)顶点坐标;渐近线方程
【详解】(1)焦距为
(2)由(1)知,双曲线方程为:,即,
双曲线顶点坐标为,渐近线方程为:
$$