内容正文:
微重点2 圆锥曲线中的二级结论
[考情分析] 圆锥曲线是高考数学的热点之一,善于总结解题技巧,才是提升数学解题速度与准确率的关键.因此掌握一些常用的圆锥曲线二级结论,对于小题的解决、提速有很大的帮助;对于某些大题的证明也可以有一定的启发.
考点一 焦点三角形
考向1 焦点三角形的面积
例1 已知椭圆+=1上一点M与两焦点F1,F2所成的角∠F1MF2=60°,则△F1MF2的面积为( )
A. B.16
C.3 D.9
答案 C
解析 根据椭圆焦点三角形的面积公式=b2tan,
得=9tan=3.
[规律方法] 焦点三角形的面积公式:
P为椭圆(或双曲线)上异于长轴(或实轴)端点的任意一点,F1,F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则在椭圆中,=b2tan;在双曲线中,=.
跟踪演练1 (2024·西安模拟)设F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点P是C上的一点,且cos∠F1PF2=,则△PF1F2的面积为( )
A.3 B.3
C.9 D.9
答案 B
解析 方法一 由题设,∠F1PF2∈(0,π),可得sin∠F1PF2=,
cos∠F1PF2==-1=,
由|PF1|+|PF2|=2a=6,|F1F2|=2c=4,
则=,即|PF1||PF2|=9,
所以△PF1F2的面积S=|PF1||PF2|sin∠F1PF2=3.
方法二 设∠F1PF2=θ,由题意得θ∈(0,π),
则∈,
因为cos θ=,则
tan ===,
由椭圆焦点三角形的面积公式得=b2tan=6×=3.
考向2 焦半径之积及离心率的表示
例2 (2024·淄博模拟)已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P,Q是它们的两个公共点,且P,Q关于原点对称,∠PF2Q=,若椭圆的离心率为e1,双曲线的离心率为e2,则 +的最小值是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 如图,设椭圆的长半轴长为a1,短半轴长为b1,双曲线的实半轴长为a2,虚半轴长为b2,
设∠F1PF2=θ,
根据椭圆和双曲线的对称性,可知四边形PF2QF1为平行四边形,则θ=π-∠PF2Q=,
|PF1||PF2|==,
故=3,
则+3=4c2,即+=4,
则+=+=×
=××
=×
=,
当且仅当
即时等号成立.
[规律方法] (1)设P点是椭圆+=1(a>b>0)上异于长轴端点的任意一点,F1,F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则①|PF1||PF2|=;②e=.
(2)设P点是双曲线-=1(a>0,b>0)上异于实轴端点的任意一点,F1,F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则①|PF1||PF2|=;②e=.
跟踪演练2 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·等于( )
A. B.
C.2 D.
答案 A
解析 记∠F1PF2=θ,则|PF1||PF2|=,
即=,
则·=cos∠F1PF2
=×=.
考点二 垂径定理
例3 (多选)已知A,B是椭圆+=1(a>b>0)上任意两点,且弦AB不平行于x轴和y轴,弦AB不过坐标原点O,M为线段AB的中点,则有kAB·kOM等于( )
A. B.-
C.-1 D.e2-1
答案 BD
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),
则M,
kOM=,kAB=,kAB·kOM=,
∵A,B在椭圆上,代入A,B坐标得
+=1,+=1,
两式相减得+=0,
整理得=-,∴kAB·kOM=-=e2-1.
[规律方法] 双曲线中的垂径定理:已知A,B是双曲线-=1(a>0,b>0)上任意两点,且弦AB不平行于x轴和y轴,弦AB不过坐标原点O,M为线段AB的中点,则有kAB·kOM==e2-1.
跟踪演练3 (多选)(2024·泸州模拟)已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别是F1,F2,其中=2c,过右焦点F2的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,则下列说法中正确的是( )
A.弦AB的最小值为
B.若|AB|=m,则△F1AB的周长为2m+4a
C.若AB的中点为M,且AB的斜率为k,则kOM·k=
D.若直线AB的斜率为,则双曲线的离心率e∈[2,+∞)
答案 ABC
解析 对于A,弦AB的最小值为通径,故A正确;
对于B,由双曲线的定义得-=2a,-=2a,
所以=+2a,=+2a,
+=+2a++2a=|AB|+4a,
则△F1AB的周长=++|AB|=2|AB|+4a=2m+4a,故B正确;
对于C,根据双曲线中的垂径定理可得kAB·kOM=,故C正确;
对于D,
若直线AB的斜率为,所以<,所以b2<3a2,所以c2<4a2,
所以e=∈,故D错误.
考点三 椭圆、双曲线的第三定义
定义:平面内与两个定点A1(-a,0),A2(a,0)的斜率乘积等于常数e2-1的点的轨迹叫做椭圆或双曲线(不含两个顶点).其中两定点分别为椭圆或双曲线的顶点.当常数大于-1小于0时为椭圆,此时e2-1=-;当常数大于0时为双曲线,此时e2-1=.
例4 (2024·成都模拟)如图,A,B分别是椭圆C:+=1的左、右顶点,点P在以AB为直径的圆O上(点P异于A,B两点),线段AP与椭圆C交于另一点Q,若直线BP的斜率是直线BQ的斜率的4倍,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 根据椭圆的第三定义可知kAQ·kBQ=e2-1,
又
所以kAP·kBP=4kAP·kBQ=4=-1,则e=.
[规律方法] 第三定义推论:平面内与两个关于原点对称的点A(m,n),B(-m,-n)的斜率乘积等于常数e2-1的点的轨迹叫做椭圆或双曲线(不含A,B两点).当常数大于-1小于0时为椭圆,此时e2-1=-;当常数大于0时为双曲线,此时e2-1=.
跟踪演练4 设直线y=kx与双曲线C:-=1(a>0,b>0)相交于A,B两点,P为C上不同于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,若C的离心率为,则k1·k2等于( )
A.3 B.1
C.2 D.
答案 B
解析 由题意可知点A,B关于原点对称,根据双曲线的第三定义可知k1·k2=e2-1,
又由e=,则k1·k2=1.
考点四 焦点弦
1.已知F1,F2分别为椭圆(双曲线)的左、右焦点,直线 l过左焦点F1与曲线(焦点在 x 轴上)交于A,B两点,设 ∠AF1F2=α,e为离心率,p为焦点到对应准线的距离,则p=.
(1)椭圆焦半径公式:|AF1|=,|BF1|=+=.
(2)椭圆焦点弦弦长公式:|AB|=|AF1|+|BF1|=.
(3)①若直线与双曲线交于一支(如图1),则|AF1|=,|BF1|=+=.
②若直线与双曲线交于两支(如图2),则|AF1|=,|BF1|=,
=.
图1 图2
(4)双曲线焦点弦弦长公式:若直线与双曲线交于一支,则|AB|=|AF1|+|BF1|=.
若直线与双曲线交于两支,则|AB|=||AF1|-|BF1||=.
2.已知直线l过焦点F与抛物线(焦点在 x 轴上)交于A,B两点,设 ∠AFx=α,e为抛物线离心率,p为抛物线的焦点到对应准线的距离.
(1)抛物线焦半径公式:|AF|==,|BF|==+==.
(2)抛物线焦点弦弦长公式:|AB|=|AF|+|BF|==.
3.焦点弦定理
已知焦点在 x轴上的椭圆或双曲线或抛物线,经过其焦点F的直线交曲线于 A,B两点,直线AB的倾斜角为α,=λ,则曲线的离心率满足等式|ecos α|=.
例5 (1)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2作倾斜角为θ的直线l交双曲线C的右支于A,B两点,其中点A在第一象限,且cos θ=.若|AB|=|AF1|,则双曲线C的离心率为( )
A.4 B.
C. D.2
答案 D
解析 |AF2|=,|BF2|=,
|AB|=|AF2|+|BF2|=|AF1|=2a+|AF2|⇒|BF2|=2a⇒=2a⇒e2-e-3=0⇒e=2.
(2)(2024·沧州模拟)已知椭圆方程为+y2=1,AB为椭圆过右焦点F的弦,则|AF|+2|FB|的最小值为 .
答案
解析 由焦半径公式可得+=4,
∴|AF|+2|FB|=(|AF|+2|FB|)
=++,
当且仅当=时取等号,
又+=4,
得
∴|AF|+2|FB|的最小值为.
[易错提醒] (1)要注意公式中α的含义.
(2)公式中的加减符号易混淆.
(3)直线与双曲线交于一支和两支的公式不一样.
跟踪演练5 过双曲线C:-=1的右焦点F的直线l与双曲线C交于A,B两点,若|AF|=,则|BF|= .
答案 2
解析 设∠AFO=α,因为|AF|=<2+,
所以点A必在双曲线右支上,
由焦半径公式,
|AF|===,
解得cos α=,
所以sin α=,
从而tan α=,双曲线C的渐近线的斜率为±,
因为>,
所以点B也在双曲线的右支上,如图,
由图可知,∠BFO=π-∠AFO=π-α,
所以|BF|===2.
专题强化练
(分值:52分)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a等于( )
A.1 B.2
C.4 D.8
答案 A
解析 根据焦点三角形面积公式可知,
=,其中θ=∠F1PF2,
由题意知=4,θ=,
代入=,
可得b=2,又离心率=,
结合c2=a2+b2,解得a=1.
2.(2024·葫芦岛模拟)已知椭圆G:+=1,A,B为G的短轴端点,P为G上异于A,B的一点,则直线AP,BP的斜率之积为( )
A. B.
C.- D.-
答案 C
解析 根据椭圆的第三定义可知kAP·kBP=-=-.
3.已知双曲线E的中心为原点,F(1,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点且AB的中点为N(-4,-5),则双曲线E的渐近线方程为( )
A.x±2y=0 B.2x±y=0
C.4x±5y=0 D.5x±4y=0
答案 A
解析 ∵kAB==1,kON=,
且kAB·kON=,
∴=,
∴4b2=5a2,可得双曲线的渐近线方程为x±2y=0.
4.已知F为抛物线C:y2=4x 的焦点,过 F 作两条互相垂直的直线 l1, l2,直线l1与C交于A,B两点,直线l2与C交于 D,E两点,则 |AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.14
C.12 D.10
答案 A
解析 设 l1 的倾斜角为 θ,不妨设θ∈,
那么|AB|==,
因为l1⊥l2,所以 l2 的倾斜角为θ+,
则|DE|==,
求|AB|+|DE|的最小值,即求4在上的最小值,
令f(θ)=4==,
当sin22θ=1,即θ=时,f(θ)取得最小值16.
5.已知直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线交于A,B两点(点A在第一象限),若=4,则△AOB的面积为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 设直线l的倾斜角为θ(0<θ<π),
由题意知=3,|AF|=,
|BF|=,
∴=3,解得cos θ=,
则sin θ=,
又抛物线焦点弦弦长|AB|=,
∴S=|OF|·|AB|·sin θ===.
6.已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆C上存在点M,使得∠F1MF2=2α(α≠0),则椭圆C的离心率e的取值范围为( )
A.(0,sin 2α] B.(0,sin α]
C.[sin 2α,1) D.[sin α,1)
答案 D
解析 由题,0<2α<π,则0<α<,
由焦点三角形面积公式得=b2tan α,
设M(x0,y0),则|y0|≤b,
所以=·2c·|y0|≤bc,
故=b2tan α≤bc,
所以bsin α≤ccos α,两边同时平方得(a2-c2)sin2α≤c2cos2α,
解得sin α≤e,
又0<e<1,所以sin α≤e<1.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.下列与双曲线有关的结论,正确的是( )
A.双曲线的焦点到渐近线的距离为常数b
B.双曲线的顶点到渐近线的距离为常数
C.双曲线上任意一点P到两条渐近线的距离乘积为定值
D.过双曲线x2-y2=2上任意一点P(m,n)分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B,则四边形OAPB的面积为2mn
答案 ABC
解析 对于A,B,由点到直线的距离公式知A,B正确;
对于C,设双曲线方程为-=1,
过点P作两条渐近线的垂线,垂足分别为点A,B,
设P(x0,y0),则|PA|=,
|PB|=,
|PA|·|PB|=·
=,
又点P(x0,y0)在双曲线上,
所以-=1,
b2-a2=a2b2,
即|PA|·|PB|=,C正确;
对于D,双曲线x2-y2=2的渐近线方程为x+y=0和x-y=0,
直线x+y=0与x-y=0相互垂直,
又PA⊥OA,PB⊥OB,
所以四边形OAPB为矩形,
所以四边形OAPB的面积为|PA|·|PB|==1,D错误.
8.已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,准线为l,过F的直线与E交于A,B两点,C,D分别为A,B在l上的射影,则下列结论正确的是( )
A.若直线AB的倾斜角为45°,则|AB|=8
B.若=2,则直线AB的斜率为±2
C.若O为坐标原点,则B,O,C三点共线
D.CF⊥DF
答案 ACD
解析 若直线AB的倾斜角为45°,
则|AB|==8,故A正确;
设直线AB的倾斜角为θ,
若=2,
则|cos θ|==,
故k=tan θ=±2,故B错误;
设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(-1,y1),
所以kOB-kOC=+y1===0,
故B,O,C三点共线,故C正确;
设C(-1,y1),D(-1,y2),F(1,0),
则·=(2,-y1)·(2,-y2)=4+y1y2=4-p2=0,
故CF⊥DF,故D正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知双曲线-=1(a>0,b>0),过原点的直线与双曲线交于A,B两点,以线段AB为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F,若△ABF的面积为2a2,则双曲线的离心率为 .
答案
解析 如图,设双曲线的左焦点为F',连接AF',BF',
因为以AB为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F(c,0),
所以S△AF'F=S△ABF=2a2且∠F'AF=θ=,
根据双曲线焦点三角形面积公式,得S△AF'F=.所以2a2=b2,即=2,e==.
10.已知椭圆C:+=1的左焦点为F,过F且倾斜角为45°的直线l交椭圆C于A,B两点,则|AB|= ;若|AF|>|BF|,则|AF|∶|BF|= .
答案 3∶1
解析 如图,设∠AFO=α,则α=45°,
由焦点弦公式,
|AB|=== .
由焦半径公式,
|AF|===2,
|BF|==,
所以|AF|∶|BF|=3∶1.
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$$
圆锥曲线中的二级结论
微重点2
考情分析
圆锥曲线是高考数学的热点之一,善于总结解题技巧,才是提升数学解题速度与准确率的关键.因此掌握一些常用的圆锥曲线二级结论,对于小题的解决、提速有很大的帮助;对于某些大题的证明也可以有一定的启发.
考点一
考点二
考点三
焦点三角形
垂径定理
椭圆、双曲线的第三定义
内容索引
考点四
焦点弦
专题强化练
焦点三角形
考点一
已知椭圆+=1上一点M与两焦点F1,F2所成的角∠F1MF2=60°,
则△F1MF2的面积为
A. B.16 C.3 D.9
例1
√
考向1 焦点三角形的面积
根据椭圆焦点三角形的面积公式=b2tan,
得=9tan=3.
规律方法
焦点三角形的面积公式:
P为椭圆(或双曲线)上异于长轴(或实轴)端点的任意一点,F1,
F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则在椭圆中,=b2tan
=.
(2024·西安模拟)设F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点P是
C上的一点,且cos∠F1PF2=,则△PF1F2的面积为
A.3 B.3
C.9 D.9
跟踪演练1
√
方法一 由题设,∠F1PF2∈(0,π),可得sin∠F1PF2=,
cos∠F1PF2==-1=,
由|PF1|+|PF2|=2a=6,|F1F2|=2c=4,
则=,即|PF1||PF2|=9,
所以△PF1F2的面积S=|PF1||PF2|sin∠F1PF2=3.
方法二 设∠F1PF2=θ,由题意得θ∈(0,π),
则∈,
因为cos θ=,则
tan ===,
由椭圆焦点三角形的面积公式得=b2tan=6×=3.
(2024·淄博模拟)已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P,Q是它
们的两个公共点,且P,Q关于原点对称,∠PF2Q=,若椭圆的离心率为e1,双曲线的离心率为e2,则 +的最小值是
A. B. C. D.
例2
√
考向2 焦半径之积及离心率的表示
如图,设椭圆的长半轴长为a1,短半轴长为b1,双曲线的实半轴长为a2,虚半轴长为b2,
设∠F1PF2=θ,
根据椭圆和双曲线的对称性,可知四边形PF2QF1为平行四边形,
则θ=π-∠PF2Q=,
|PF1||PF2|==,
故=3,
则+3=4c2,即+=4,
则+=+=×
=××
=×
=,
当且仅当
即时等号成立.
规律方法
(1)设P点是椭圆+=1(a>b>0)上异于长轴端点的任意一点,F1,
F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则①|PF1||PF2|=;
②e=.
(2)设P点是双曲线-=1(a>0,b>0)上异于实轴端点的任意一点,F1,F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则①|PF1||PF2|=;②e=.
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·等于
A. B. C.2 D.
跟踪演练2
√
记∠F1PF2=θ,则|PF1||PF2|=,
即=,
则·=cos∠F1PF2
=×=.
考点二
垂径定理
(多选)已知A,B是椭圆+=1(a>b>0)上任意两点,且弦AB不平行于
x轴和y轴,弦AB不过坐标原点O,M为线段AB的中点,则有kAB·kOM等于
A. B.- C.-1 D.e2-1
例3
√
√
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则M,
kOM=,kAB=,kAB·kOM=,
∵A,B在椭圆上,代入A,B坐标得
+=1,+=1,
两式相减得+=0,
整理得=-,∴kAB·kOM=-=e2-1.
双曲线中的垂径定理:已知A,B是双曲线-=1(a>0,b>0)上
任意两点,且弦AB不平行于x轴和y轴,弦AB不过坐标原点O,
M为线段AB的中点,则有kAB·kOM==e2-1.
规律方法
(多选)(2024·泸州模拟)已知双曲线C:-=1的
左、右焦点分别是F1,F2,其中=2c,过右焦点F2的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,则下列说法中正确的是
A.弦AB的最小值为
B.若|AB|=m,则△F1AB的周长为2m+4a
C.若AB的中点为M,且AB的斜率为k,则kOM·k=
D.若直线AB的斜率为,则双曲线的离心率e∈[2,+∞)
跟踪演练3
√
√
√
对于A,弦AB的最小值为通径,故A正确;
对于B,由双曲线的定义得-=2a,-=2a,
所以=+2a,=+2a,
+=+2a++2a=|AB|+4a,
则△F1AB的周长=++|AB|=2|AB|+4a=2m+4a,故B正确;
对于C,根据双曲线中的垂径定理可得kAB·kOM=,故C正确;
对于D,若直线AB的斜率为
<,所以b2<3a2,
所以c2<4a2,所以e=∈,故D错误.
考点三
椭圆、双曲线的第三定义
定义:平面内与两个定点A1(-a,0),A2(a,0)的斜率乘积等于常数e2-1的点的轨迹叫做椭圆或双曲线(不含两个顶点).其中两定点分别为椭圆或双
曲线的顶点.当常数大于-1小于0时为椭圆,此时e2-1=-;当常数大于0时为双曲线,此时e2-1=.
(2024·成都模拟)如图,A,B分别是椭圆C:+=1的
左、右顶点,点P在以AB为直径的圆O上(点P异于A,B两点),线段AP与椭圆C交于另一点Q,若直线BP的斜率是直线BQ的斜率的4倍,则椭圆C的离心率为
A. B.
C. D.
例4
√
根据椭圆的第三定义可知kAQ·kBQ=e2-1,
又
所以kAP·kBP=4kAP·kBQ=4=-1,则e=.
第三定义推论:平面内与两个关于原点对称的点A(m,n),B(-m,-n)的斜率乘积等于常数e2-1的点的轨迹叫做椭圆或双曲线(不含A,B两
点).当常数大于-1小于0时为椭圆,此时e2-1=-;当常数大于0时为双曲线,此时e2-1=.
规律方法
设直线y=kx与双曲线C:-=1(a>0,b>0)相交于A,B两点,P
为C上不同于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,若C的离心率为,则k1·k2等于
A.3 B.1 C.2 D.
跟踪演练4
√
由题意可知点A,B关于原点对称,根据双曲线的第三定义可知k1·k2=e2-1,
又由e=,则k1·k2=1.
考点四
焦点弦
1.已知F1,F2分别为椭圆(双曲线)的左、右焦点,直线 l过左焦点F1与曲线(焦点在 x 轴上)交于A,B两点,设 ∠AF1F2=α,e为离心率,p为焦点到
对应准线的距离,则p=.
(1)椭圆焦半径公式:|AF1|=,|BF1|=+=.
(2)椭圆焦点弦弦长公式:|AB|=|AF1|+|BF1|=.
(3)①若直线与双曲线交于一支(如图1),
则|AF1|=,|BF1|=+=.
②若直线与双曲线交于两支(如图2),
则|AF1|=,|BF1|=,=.
(4)双曲线焦点弦弦长公式:若直线与双曲线交于一支,
则|AB|=|AF1|+|BF1|=.
若直线与双曲线交于两支,则|AB|=||AF1|-|BF1||=.
图1
图2
2.已知直线l过焦点F与抛物线(焦点在 x 轴上)交于A,B两点,设 ∠AFx=α,e为抛物线离心率,p为抛物线的焦点到对应准线的距离.
(1)抛物线焦半径公式:|AF|==,
|BF|==+==.
(2)抛物线焦点弦弦长公式:|AB|=|AF|+|BF|==.
3.焦点弦定理
已知焦点在 x轴上的椭圆或双曲线或抛物线,经过其焦点F的直线交曲线于 A,B两点,直线AB的倾斜角为α,=λ,则曲线的离心率满足等
式|ecos α|=.
(1)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,
过点F2作倾斜角为θ的直线l交双曲线C的右支于A,B两点,其中点A在第
一象限,且cos θ=.若|AB|=|AF1|,则双曲线C的离心率为
A.4 B. C. D.2
例5
√
|AF2|=,|BF2|=,
|AB|=|AF2|+|BF2|=|AF1|=2a+|AF2|⇒|BF2|=2a⇒=2a⇒e2-e-3=0⇒e=2.
(2)(2024·沧州模拟)已知椭圆方程为+y2=1,AB为椭圆过右焦点F的弦,则|AF|+2|FB|的最小值为 .
由焦半径公式可得+=4,
∴|AF|+2|FB|=(|AF|+2|FB|)=++,
当且仅当=时取等号,
又+=4,
得
∴|AF|+2|FB|的最小值为.
(1)要注意公式中α的含义.
(2)公式中的加减符号易混淆.
(3)直线与双曲线交于一支和两支的公式不一样.
易错提醒
过双曲线C:-=1的右焦点F的直线l与双曲线C交于A,B两点,若|AF|=,则|BF|= .
跟踪演练5
2
设∠AFO=α,因为|AF|=<2+,
所以点A必在双曲线右支上,由焦半径公式,|AF|===,
解得cos α=,所以sin α=,
从而tan α=,双曲线C的渐近线的斜率为±,
因为>,所以点B也在双曲线的右支上,如图,
由图可知,∠BFO=π-∠AFO=π-α,
所以|BF|===2.
专题强化练
对一对
答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C A A B D ABC ACD
题号 9 10
答案 3∶1
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一、单项选择题
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1.设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为
.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a等于
A.1 B.2 C.4 D.8
√
答案
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10
根据焦点三角形面积公式可知,
=,其中θ=∠F1PF2,
由题意知=4,θ=,
代入=,可得b=2,又离心率=,
结合c2=a2+b2,解得a=1.
答案
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2.(2024·葫芦岛模拟)已知椭圆G:+=1,A,B为G的短轴端点,P为G
上异于A,B的一点,则直线AP,BP的斜率之积为
A. B. C.- D.-
√
答案
根据椭圆的第三定义可知kAP·kBP=-=-.
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3.已知双曲线E的中心为原点,F(1,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点且AB的中点为N(-4,-5),则双曲线E的渐近线方程为
A.x±2y=0 B.2x±y=0
C.4x±5y=0 D.5x±4y=0
√
答案
∵kAB==1,kON=,
且kAB·kON=,∴=,
∴4b2=5a2,可得双曲线的渐近线方程为x±2y=0.
4.已知F为抛物线C:y2=4x 的焦点,过 F 作两条互相垂直的直线 l1, l2,直线l1与C交于A,B两点,直线l2与C交于 D,E两点,则 |AB|+|DE|的最小值为
A.16 B.14 C.12 D.10
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√
答案
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答案
设 l1 的倾斜角为 θ,不妨设θ∈,
那么|AB|==,
因为l1⊥l2,所以 l2 的倾斜角为θ+,则|DE|==,
求|AB|+|DE|的最小值,即求4上的最小值,
令f(θ)=4==,
当sin22θ=1,即θ=时,f(θ)取得最小值16.
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答案
5.已知直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线交于A,B两点(点A在第一象限),若=4,则△AOB的面积为
A. B. C. D.
√
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答案
设直线l的倾斜角为θ(0<θ<π),
由题意知=3,|AF|=,
|BF|=,
∴=3,解得cos θ=,则sin θ=,
又抛物线焦点弦弦长|AB|=,
∴S=|OF|·|AB|·sin θ===.
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6.已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆C上
存在点M,使得∠F1MF2=2α(α≠0),则椭圆C的离心率e的取值范围为
A.(0,sin 2α] B.(0,sin α]
C.[sin 2α,1) D.[sin α,1)
√
答案
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由题,0<2α<π,则0<α<,
由焦点三角形面积公式得=b2tan α,
设M(x0,y0),则|y0|≤b,
所以=·2c·|y0|≤bc,
故=b2tan α≤bc,
所以bsin α≤ccos α,两边同时平方得(a2-c2)sin2α≤c2cos2α,
解得sin α≤e,
又0<e<1,所以sin α≤e<1.
答案
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二、多项选择题
7.下列与双曲线有关的结论,正确的是
A.双曲线的焦点到渐近线的距离为常数b
B.双曲线的顶点到渐近线的距离为常数
C.双曲线上任意一点P到两条渐近线的距离乘积为定值
D.过双曲线x2-y2=2上任意一点P(m,n)分别作两条渐近线的垂线,垂足分
别为A,B,则四边形OAPB的面积为2mn
√
答案
√
√
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对于A,B,由点到直线的距离公式知A,B正确;
对于C,设双曲线方程为-=1,
过点P作两条渐近线的垂线,垂足分别为点A,B,
设P(x0,y0),则|PA|=,|PB|=,
|PA|·|PB|=·=,
又点P(x0,y0)在双曲线上,
所以-=1,b2-a2=a2b2,
答案
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即|PA|·|PB|=,C正确;
对于D,双曲线x2-y2=2的渐近线方程为x+y=0和x-y=0,
直线x+y=0与x-y=0相互垂直,
又PA⊥OA,PB⊥OB,
所以四边形OAPB为矩形,
所以四边形OAPB的面积为|PA|·|PB|==1,D错误.
答案
8.已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,准线为l,过F的直线与E交于A,B两点,C,D分别为A,B在l上的射影,则下列结论正确的是
A.若直线AB的倾斜角为45°,则|AB|=8
B.若=2,则直线AB的斜率为±2
C.若O为坐标原点,则B,O,C三点共线
D.CF⊥DF
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√
答案
√
√
若直线AB的倾斜角为45°,则|AB|==8,故A正确;
设直线AB的倾斜角为θ,
若=2,
则|cos θ|==,
故k=tan θ=±2,故B错误;
设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(-1,y1),
所以kOB-kOC=+y1===0,
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答案
故B,O,C三点共线,故C正确;
设C(-1,y1),D(-1,y2),F(1,0),
则·=(2,-y1)·(2,-y2)=4+y1y2=4-p2=0,
故CF⊥DF,故D正确.
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答案
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三、填空题
9.已知双曲线-=1(a>0,b>0),过原点的直线与双曲线交于A,B两点,
以线段AB为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F,若△ABF的面积为2a2,则双曲线的离心率为 .
答案
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如图,设双曲线的左焦点为F',连接AF',BF',
因为以AB为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F(c,0),
所以S△AF'F=S△ABF=2a2且∠F'AF=θ=,
根据双曲线焦点三角形面积公式,得S△AF'F=.所以2a2=b2,
即=2,e==.
答案
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10.已知椭圆C:+=1的左焦点为F,过F且倾斜角为45°的直线l交椭圆C于A,B两点,则|AB|= ;若|AF|>|BF|,则|AF|∶|BF|= .
答案
3∶1
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10
如图,设∠AFO=α,则α=45°,
由焦点弦公式,
|AB|=== .
由焦半径公式,
|AF|===2,
|BF|==,
所以|AF|∶|BF|=3∶1.
答案
本课结束
THANKS
$$