内容正文:
专题12 圆锥曲线
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
考纲解析
· 理解椭圆的定义及标准方程
· 掌握椭圆的几何性质
· 理解双曲线的定义及标准方程
· 掌握双曲线的几何性质
考点预测
· 椭圆的定义、标准方程及几何性质
· 双曲线的定义、标准方程及几何性质
· 抛物线的定义、标准方程及几何性质
· 圆锥曲线与直线的综合应用
· 理解抛物线的定义及标准方程
· 掌握抛物线的几何性质
要点自测
(1) 椭圆的标准方程
椭圆定义:一般地,把平面内与 两个定点的距离之和为 常数 (大于)的点的轨迹称为椭圆。定点和称为椭圆的 焦点 ,两焦点之间的距离称为椭圆的 焦距 。
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
定义式
标准方程
焦点坐标
和
和
焦距
的关系
(2) 椭圆几何性质
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
几何性质
范围
顶点坐标
焦点坐标
和
和
轴
对称轴: 轴和轴 ;对称中心: 坐标原点 ;长轴长: ;短轴长:
离心率
(3) 双曲线的标准方程
双曲线的定义:一般地,把平面内与 两个定点 的距离之差的 绝对值 为常数(小于)的点的轨迹为双曲线。定点和称为双曲线的 焦点 ,两焦点之间的距离称为双曲线的 焦距 。
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
定义式
标准方程
焦点坐标
和
和
焦距
的关系
(四)双曲线的几何性质
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
几何性质
范围
或
或
顶点坐标
焦点坐标
和
和
轴
对称轴: 轴和轴 ;对称中心: 坐标原点 ;实轴长: ;虚轴长:
离心率
;
渐近线方程
焦距和
;
(五)抛物线的标准方程
抛物线的定义:一般地,把平面内到一个 定点 和一条定直线的距离 相等 的点的轨迹称为抛物线。定点称为抛物线的 焦点 ,定直线称为抛物线的 准线 。
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
定义式
标准方程
焦点坐标
准线方程
(六)抛物线的几何性质
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
范围
对称轴
轴
轴
顶点坐标
离心率
到准线的距离
考点突破
考点1 椭圆的标准方程
【例1】长轴长为10,短轴长为8,焦点在y轴上的椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意可得,的值,进而得解.
【详解】依题意,,,则,,
又焦点在y轴上,则椭圆的标准方程为.
故选:D.
【突破训练】方程表示的曲线是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】B
【分析】利用椭圆的定义即可求解.
【详解】由题方程的几何意义为平面上一点到和的距离为3,
因为,符合椭圆的基本定义.
所以方程表示的曲线是椭圆.
故选:B.
考点2 椭圆的几何性质
【例2】一个椭圆的半焦距为2,离心率,那么它的短轴长是( )
A.3 B. C. D.6
【答案】C
【解析】根据离心率先求,再根据椭圆易得答案.
【详解】因为半焦距为,所以,
因为,
所以,
所以短轴长是.
故选:C.
【突破训练】椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出椭圆中的即可得出答案.
【详解】椭圆的焦点在轴上,,,
所以,于是,,
椭圆的离心率.
故选:A.
考点3 双曲线的标准方程
【例3】若双曲线的焦距为6,则k的值是( )
A.7 B.2 C.14 D.4
【答案】D
【解析】根据题意,利用,即可求解.
【详解】由于,
,,
,
又,
.
故选:D.
【突破训练】若方程表示双曲线,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的定义求解即可.
【详解】若方程表示双曲线,
由题意,知,解得或,
所以的取值范围为,
故选:A.
考点4 双曲线的几何性质
【例4】双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据双曲线的方程得到,即可求解.
【详解】由双曲线方程知,,而渐近线方程为,
所以双曲线渐近线为.
故选:B.
【突破训练】双曲线上一点到一个焦点的距离为5,则这个点到另一个焦点的距离为( ).
A.1 B.11 C.9 D.1或9
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义,求解点到另一焦点的距离.
【详解】双曲线.
即.
设双曲线的两个焦点分别为和,且曲线上一点为.
不妨令.
根据双曲线的定义可知.
得到或.
故选:D.
考点5 抛物线的标准方程
【例5】已知抛物线的准线方程为,则该拋物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据抛物线准线求抛物线标准方程即可解决.
【详解】由题可知,准线方程为,故焦点在轴上,
所以抛物线的标准方程为,
准线为,
故,
所以抛物线的标准方程为,
故选:D.
【突破训练】抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将曲线方程化为标准形式,结合定义即可求解.
【详解】将抛物线方程化为标准形式:,,,
由抛物线定义知焦点坐标.
故选:B.
考点6 抛物线的几何性质
【例6】下列关于抛物线的图象描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为 B.开口向右,焦点为
C.开口向上,焦点为 D.开口向右,焦点为
【答案】A
【分析】将抛物线方程化简为标准方程,再判断开口方向以及焦点坐标即可.
【详解】抛物线,即,
可知抛物线的开口向上,焦点坐标为.
故选:A.
【突破训练】对抛物线,下列描述正确的是( )
A.开口向上 B.开口向下 C.开口向左 D.开口向右
【答案】A
【分析】将抛物线方程化为标准方程形式,即可判断开口方向.
【详解】,
则该抛物线开口向上.
故选:A
模拟演练
一、选择题
1.已知点是椭圆上的动点,则点到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的标准方程和定义求解.
【详解】由椭圆标准方程可知,∴.
根据椭圆的定义可得点到该椭圆的两个焦点的距离之和为.
故选:B.
2.已知双曲线的一个焦点坐标为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意可求得,结合双曲线的渐近线方程定义计算即可得.
【详解】由题意可得,
故该双曲线的渐近线方程为.
故选:C.
3.与椭圆共焦点且过点的双曲线方程是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先根据椭圆的标准方程,求得焦点坐标,进而求得双曲线离心率,根据点在双曲线上,根据定义求出,从而求出,则双曲线方程可得.
【详解】解:由题设知:焦点为,,,
,,
与椭圆共焦点且过点的双曲线方程是.
故选:.
【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程.考查了学生对双曲线和椭圆基本知识的掌握,属于基础题.
4.在平面直角坐标系中,原点到抛物线的准线的距离为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】求出准线方程即可得到答案.
【详解】因为抛物线的准线方程为,
所以原点到抛物线的准线的距离为.
故选:D.
5.焦距为4,离心率是方程的一根,且焦点在x轴上的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由焦距可求解c的值,求出方程的根可求解离心率,进而可求解a的值,即可求解椭圆方程.
【详解】因为焦距为4,所以,,
的根,,
,则,
,
焦点在x轴,则椭圆方程为.
故选:B.
6.若椭圆和双曲线的共同焦点为是两曲线的一个交点,则的面积值为 ( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【分析】设点,根据方程组求点P的坐标和焦距,进而可得面积.
【详解】对于椭圆可知:半长轴长为5,半短轴长为3,半焦距为4,则,
设点,则,解得,
所以的面积值为.
故选:A.
7.椭圆的长轴长.短轴长.焦距依次是( )
A.5,3,4 B.10,6,4 C.5,3,8 D.10,6,8
【答案】D
【分析】根据椭圆的标准方程和几何性质判断即可.
【详解】因为椭圆为,即标准方程为,
所以,所以,所以长轴长,短轴长,
焦距.
故选:D.
8.若抛物线上的点到其焦点的距离是到轴距离的倍,则等于
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【分析】根据抛物线的定义及题意可知3x0=x0+, 得出x0求得p,即可得答案.
【详解】由题意,3x0=x0+,∴x0=∴ ∵p>0,∴p=2.
故选D.
【点睛】本题主要考查了抛物线的定义和性质.考查了考生对抛物线定义的掌握和灵活应用,属于基础题.
9.已知椭圆:,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先将椭圆的方程化为标准方程,再利用椭圆的离心率进行求解.
【详解】将椭圆:化为,
所以,
所以,所以.
故选:C.
10.焦距为12,离心率为的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】由焦距和离心率求出,再按焦点在轴和轴分别写出标准方程即可.
【详解】焦距为12,即,,
离心率为,即,所以,
则;
当双曲线的焦点在轴上,此时标准方程为,
当双曲线的焦点在轴上,此时标准方程为.
故选:C.
11.已知,设椭圆:与双曲线:的离心率分别为,.若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆与双曲线的性质结合离心率关系计算关系即可.
【详解】由题意可知,
又,所以,
易知双曲线的渐近线方程为,所以其渐近线方程为.
故选:A
12.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在该椭圆上,且,则点到轴的距离为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设M(x,y),则椭圆…①,∵椭圆的焦点分别是F1,F2,∴F1 , =3…②
由①②得x2= ∴点M到y轴的距离为
故选B
点睛:本题考查了椭圆的方程,及向量运算,注意计算的准确性,属于中档题.
13.阿基米德不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的焦点在轴上,且椭圆的离心率为,面积为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设椭圆的标准方程为(),焦距为,
则:解得
故选:D
14.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据抛物线的标准方程即可解得
【详解】由题抛物线,
即,
故,
故焦点坐标为,
故选:D
15.已知抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【分析】分别求抛物线焦点与椭圆右焦点使其相等即可
【详解】抛物线,焦点为;
椭圆,,焦点在轴上,,,
,,右焦点为,
抛物线焦点与椭圆右焦点重合,
,;
故选:C.
16.已知方程表示焦点在y轴上的双曲线,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的定义分析即可.
【详解】因为方程表示焦点在y轴上的双曲线,
,得.
故选:A.
二、填空题
17.双曲线的焦点坐标为 ,离心率为 .
【答案】 2
【分析】根据双曲线的标准方程求出坐标、离心率即可.
【详解】因为双曲线,
所以,
所以焦点坐标为,离心率,
故答案为:;2
18.已知抛物线:上一点到轴的距离是5,则该点到焦点的距离是 .
【答案】6
【分析】由抛物线的概念即可求解.
【详解】由抛物线:可知,
∴该点到抛物线的焦点的距离等于该点到准线的距离,即.
故答案为:6.
19.以双曲线的焦点为焦点的椭圆方程可以是 (写出符合要求的一个方程即可).
【答案】(答案不唯一)
【分析】将双曲线化成标准式,求出,写出椭圆方程即可.
【详解】由,故双曲线中,即焦点坐标为,故椭圆方程可以为:.
故答案为:(答案不唯一)
20.在双曲线中,若虚轴长、实轴长、焦距成等差数列,则此双曲线的离心率为
【答案】/
【分析】根据已知条件和双曲线的性质易得答案.
【详解】由题意设虚轴长为、实轴长为、焦距为,
所以,
所以.
故答案为:.
21.已知抛物线的焦点F到准线的距离为4,则P= ;过点F作斜率为k的直线l交抛物线E于两个不同点A、B,若,则实数k的值为 .
【答案】
【分析】根据抛物线的焦点F到准线的距离为4,由抛物线定义求解;设,利用抛物线定义结合,得到,再作x轴, x轴,由,得到,求得,然后利用斜率求解.
【详解】因为抛物线的焦点F到准线的距离为4,
所以P=4;
设,
由抛物线定义得: ,
因为,
所以,
如图所示:
作x轴, x轴,
所以相似,则,
,
解得,,
所以,
故答案为:,
三、解答题
22.已知双曲线过点且与椭圆有相同的焦点,求双曲线的标准方程.
【答案】
【分析】根据双曲线与椭圆的焦点相同,求出双曲线的焦点,又因为双曲线过点,联立求解即可.
【详解】由,得,
则,所以,
所以双曲线的焦点为,
设双曲线方程为,
因为双曲线过点,所以①,
又②,
联立①②,解得或,
当时,,不合题意,舍,
当时,,合题意,
所以双曲线的标准方程为.
故答案为:.
23.已知点P是椭圆上一点,它到椭圆的左焦点的距离是它到右焦点的距离的3倍,求点P的坐标.
【答案】
【分析】由椭圆定义求得,,利用分别在以、为圆心,半径为15、5的圆上,则圆方程联立可求得点坐标.
【详解】解:由已知,,,,
,而,
所以,,
因此点P在分别以、为圆心,半径为15、5的圆上,
因此,解得,
所以点P的坐标为.
24.已知双曲线的离心率等于,且点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)若双曲线的左顶点为,右焦点为,为双曲线右支上任意一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】()根据题意列出关于的方程组即可得解.
()设,求出,,根据平面向量数量积的坐标表示即可得解.
【详解】(1)依题,
解得,,,
故双曲线的方程为.
(2)因为双曲线的方程为,
则,,设,
于是,,
因此,
由于,所以当时,取得最小值为.
25.已知双曲线C与椭圆有共同的焦点,且离心率,求:
(1)双曲线C的标准方程;
(2)双曲线C的渐近线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出椭圆的焦点,即双曲线焦点,再结合离心率求出双曲线的方程即可.
(2)由(1)求出的双曲线方程写出其渐近线方程即可.
【详解】(1)因为椭圆,
所以椭圆的焦点坐标为,即,
所以双曲线C的焦点坐标为,
可设双曲线C的标准方程为,
又离心率,所以,,
所以双曲线C的标准方程为.
(2)由(1)双曲线C的标准方程为。
令可得,即.
所以双曲线C的渐近线方程为.
26.抛物线(p>0)与椭圆有共同的焦点,并且两曲线相交于P、Q两点.是椭圆的另一个焦点,求:
(1)抛物线的方程
(2)P、Q两点的坐标
(3)△P的面积
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)根据椭圆与抛物线有共同焦点,求参数.
(2)根据相交可得两方程共同的解.
(3)找到三角形的底和高,根据三角形面积公式求解.
【详解】(1)在椭圆中
∴,
∴焦点为,
∵抛物线的焦点为,且抛物线与椭圆有共同的焦点,且,
∴,
∴,
∴抛物线的方程为.
(2)∵两曲线相交,
∴方程有共同解,联立得:
,
解得:或(舍去),
将代入得,
故两焦点坐标为和.
(3)如图:
∵,为三角形的底,
点纵坐标的绝对值为三角形的高,
故的面积为.
$$专题12 圆锥曲线
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
考纲解析
· 理解椭圆的定义及标准方程
· 掌握椭圆的几何性质
· 理解双曲线的定义及标准方程
· 掌握双曲线的几何性质
考点预测
· 椭圆的定义、标准方程及几何性质
· 双曲线的定义、标准方程及几何性质
· 抛物线的定义、标准方程及几何性质
· 圆锥曲线与直线的综合应用
· 理解抛物线的定义及标准方程
· 掌握抛物线的几何性质
要点自测
(1) 椭圆的标准方程
椭圆定义:一般地,把平面内与 的距离之和为 (大于)的点的轨迹称为椭圆。定点和称为椭圆的 ,两焦点之间的距离称为椭圆的 。
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
定义式
标准方程
焦点坐标
焦距
的关系
(2) 椭圆几何性质
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
几何性质
范围
顶点坐标
焦点坐标
轴
对称轴: ;对称中心: ;长轴长: ;短轴长:
离心率
(3) 双曲线的标准方程
双曲线的定义:一般地,把平面内与 的距离之差的 为常数(小于)的点的轨迹为双曲线。定点和称为双曲线的 ,两焦点之间的距离称为双曲线的 。
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
定义式
标准方程
焦点坐标
焦距
的关系
(四)双曲线的几何性质
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
几何性质
范围
顶点坐标
焦点坐标
轴
对称轴: ;对称中心: ;实轴长: ;虚轴长:
离心率
渐近线方程
焦距和
(五)抛物线的标准方程
抛物线的定义:一般地,把平面内到一个 和一条定直线的距离 的点的轨迹称为抛物线。定点称为抛物线的 ,定直线称为抛物线的 。
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
定义式
标准方程
焦点坐标
准线方程
(六)抛物线的几何性质
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
范围
对称轴
顶点坐标
离心率
到准线的距离
考点突破
考点1 椭圆的标准方程
【例1】长轴长为10,短轴长为8,焦点在y轴上的椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意可得,的值,进而得解.
【详解】依题意,,,则,,
又焦点在y轴上,则椭圆的标准方程为.
故选:D.
【突破训练】方程表示的曲线是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
考点2 椭圆的几何性质
【例2】一个椭圆的半焦距为2,离心率,那么它的短轴长是( )
A.3 B. C. D.6
【答案】C
【解析】根据离心率先求,再根据椭圆易得答案.
【详解】因为半焦距为,所以,
因为,
所以,
所以短轴长是.
故选:C.
【突破训练】椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
考点3 双曲线的标准方程
【例3】若双曲线的焦距为6,则k的值是( )
A.7 B.2 C.14 D.4
【答案】D
【解析】根据题意,利用,即可求解.
【详解】由于,
,,
,
又,
.
故选:D.
【突破训练】若方程表示双曲线,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
考点4 双曲线的几何性质
【例4】双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据双曲线的方程得到,即可求解.
【详解】由双曲线方程知,,而渐近线方程为,
所以双曲线渐近线为.
故选:B.
【突破训练】双曲线上一点到一个焦点的距离为5,则这个点到另一个焦点的距离为( ).
A.1 B.11 C.9 D.1或9
考点5 抛物线的标准方程
【例5】已知抛物线的准线方程为,则该拋物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据抛物线准线求抛物线标准方程即可解决.
【详解】由题可知,准线方程为,故焦点在轴上,
所以抛物线的标准方程为,
准线为,
故,
所以抛物线的标准方程为,
故选:D.
【突破训练】抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
考点6 抛物线的几何性质
【例6】下列关于抛物线的图象描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为 B.开口向右,焦点为
C.开口向上,焦点为 D.开口向右,焦点为
【答案】A
【分析】将抛物线方程化简为标准方程,再判断开口方向以及焦点坐标即可.
【详解】抛物线,即,
可知抛物线的开口向上,焦点坐标为.
故选:A.
【突破训练】对抛物线,下列描述正确的是( )
A.开口向上 B.开口向下 C.开口向左 D.开口向右
模拟演练
一、选择题
1.已知点是椭圆上的动点,则点到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A. B. C. D.
2.已知双曲线的一个焦点坐标为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
3.与椭圆共焦点且过点的双曲线方程是
A. B. C. D.
4.在平面直角坐标系中,原点到抛物线的准线的距离为( )
A.3 B. C. D.
5.焦距为4,离心率是方程的一根,且焦点在x轴上的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
6.若椭圆和双曲线的共同焦点为是两曲线的一个交点,则的面积值为 ( )
A. B. C. D.8
7.椭圆的长轴长.短轴长.焦距依次是( )
A.5,3,4 B.10,6,4 C.5,3,8 D.10,6,8
8.若抛物线上的点到其焦点的距离是到轴距离的倍,则等于
A. B.1 C. D.2
9.已知椭圆:,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
10.焦距为12,离心率为的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C.或 D.或
11.已知,设椭圆:与双曲线:的离心率分别为,.若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
12.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在该椭圆上,且,则点到轴的距离为
A. B. C. D.
13.阿基米德不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的焦点在轴上,且椭圆的离心率为,面积为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
14.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
15.已知抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则( )
A.2 B. C.4 D.
16.已知方程表示焦点在y轴上的双曲线,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
17.双曲线的焦点坐标为 ,离心率为 .
18.已知抛物线:上一点到轴的距离是5,则该点到焦点的距离是 .
19.以双曲线的焦点为焦点的椭圆方程可以是 (写出符合要求的一个方程即可).
20.在双曲线中,若虚轴长、实轴长、焦距成等差数列,则此双曲线的离心率为
21.已知抛物线的焦点F到准线的距离为4,则P= ;过点F作斜率为k的直线l交抛物线E于两个不同点A、B,若,则实数k的值为 .
三、解答题
22.已知双曲线过点且与椭圆有相同的焦点,求双曲线的标准方程.
23.已知点P是椭圆上一点,它到椭圆的左焦点的距离是它到右焦点的距离的3倍,求点P的坐标.
24.已知双曲线的离心率等于,且点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)若双曲线的左顶点为,右焦点为,为双曲线右支上任意一点,求的最小值.
25.已知双曲线C与椭圆有共同的焦点,且离心率,求:
(1)双曲线C的标准方程;
(2)双曲线C的渐近线方程.
26.抛物线(p>0)与椭圆有共同的焦点,并且两曲线相交于P、Q两点.是椭圆的另一个焦点,求:
(1)抛物线的方程
(2)P、Q两点的坐标
(3)△P的面积
$$