内容正文:
重难点培优04 圆锥曲线中焦半径、焦点弦秒杀公式
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01 知识重构・重难梳理固根基 1
02 题型精研・技巧通法提能力 3
题型一 椭圆的焦半径、焦点弦公式(★★★★★) 3
题型二 双曲线的焦半径、焦点弦公式(★★★★★) 5
题型三 抛物线的焦半径、焦点弦公式(★★★★★) 5
03 实战检测・分层突破验成效 6
检测Ⅰ组 重难知识巩固 6
检测Ⅱ组 创新能力提升 8
一、椭圆的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】椭圆的左、右焦点分别为、,点为椭圆上任意点,则椭圆的焦半径和可按下面的公式计算:
(1);(2)(记忆:左加右减)
【焦半径形式2】椭圆的一个焦点为F,P为椭圆上任意一点,设,则椭圆的焦半径,若延长交椭圆于另一点Q,则椭圆的焦点弦.
二、双曲线的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】双曲线的左、右焦点分别为、,点为双曲线任意一点,则双曲线的焦半径和可按下面的公式计算:
(1);(2)(记忆:左加右减)
【焦半径形式2】双曲线的一个焦点为F,P为双曲线上任意一点,设,则双曲线的焦半径,若直线交双曲线于另一点Q,则双曲线的焦点弦.(焦半径公式中取“+”还是取“-”由P和F是否位于y轴同侧决定,同正异负)
三、抛物线的焦半径和焦点弦公式
1、设点在抛物线上,、,是抛物线的焦点弦,则抛物线的坐标版焦半径、焦点弦公式如下表:
标准方程
图形
焦半径公式
焦点弦公式
2、直线AB过抛物线的焦点,交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,设α为AB的倾斜角
(1)弦长AB=
(2)|AB|=x1+x2+p,x1+x2≥=p,即当x1=x2时,弦长最短为:(通径)2p.
(3),, +为定值.
题型一 椭圆的焦半径、焦点弦公式
1.已知椭圆:的右焦点为,点,为第一象限内椭圆上的两个点,且,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.2
2.已知椭圆的左右焦点分别为,点是椭圆上第一象限的一点,的内心为,若,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.在平面直角坐标系中,椭圆:的右焦点为,y轴右侧的两点A,B在椭圆上,且直线AB与圆O:相切,若椭圆的焦距为12,的周长为15,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(多选题)已知椭圆:()的长轴顶点分别为,,左、右焦点分别为,,斜率为正的直线过点,交椭圆的上半部分于点.若椭圆上存在点,使得且,则椭圆的离心率可能为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的左、右焦点分别为、,上顶点为,且,若第一象限的点、在上,,,,则直线的斜率为 .
6.已知椭圆,过右焦点且斜率为的直线交椭圆于两点,若,则 .
7.已知椭圆的左右焦点分别为,,若过点及的直线交椭圆于A,B两点,求.
8.为椭圆上的点,且点与左、右焦点的连线互相垂直,求点的坐标.
题型二 双曲线的焦半径、焦点弦公式
1.已知双曲线的左焦点为,过点的直线交双曲线的同一支于两点,若,则 .
2.过双曲线的右焦点的直线与双曲线交于两点,若,则 .
3.已知双曲线:焦距为,左、右焦点分别为,点在上且轴,的面积为,点为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围是
4.过双曲线的右焦点F作倾斜角为的直线,交双曲线于、两点,求弦长.
5.已知双曲线(a>0,b>0)的左焦点为F,且P是双曲线上的一点,求的最小值.
题型三 抛物线的焦半径、焦点弦公式
1.已知抛物线,过焦点的直线与抛物线交于,两点,当直线的斜率为时,,则( )
A. B. C. D.4
2.已知倾斜角为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,则( )
A.6 B.8 C.12 D.24
3.(2025·安徽马鞍山·二模)已知抛物线的焦点为,准线与轴交于点,直线过焦点且与交于,两点,若直线的斜率为,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·开学考试)抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于两点,则的最小值为( )
A.5 B.9 C.8 D.10
5.设抛物线的焦点为,过的直线与抛物线交于两点,则的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.3
6.已知过抛物线的焦点的直线交于不同的两点,,则直线的方程为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
7.已知抛物线的焦点为,准线与轴交于点,直线过且与交于两点,若直线的斜率为,则( )
A.5 B. C. D.
8.已知抛物线C:的焦点为F,且C的准线与x轴的交点为M.若直线l与C交于D,E两点,且,,则的面积为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.(2025·贵州·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与该抛物线交于A,B两点,,AB的中点横坐标为4,则p=( ).
A.2 B. C.4 D.
2.(2024·广东佛山·模拟预测)设为抛物线的焦点,点在上,且在第一象限,若直线的倾斜角为,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.设倾斜角为α的直线l经过抛物线C:的焦点F,与抛物线C交于A、B两点,设A在x轴上方,点B在x轴下方.若,则的值为( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线的焦点到准线的距离为,过焦点且斜率为的直线与抛物线交于,两点,则的值为( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点作一条倾斜角为30°的直线与双曲线C在第一象限交于点M,且,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.双曲线的一条渐近线方程为,、分别为双曲线的左、右焦点,双曲线左支上的点到的距离最小值为,则双曲线方程为( )
A. B.
C. D.
7.(2024·河北邢台·一模)倾斜角为的直线l经过抛物线C:的焦点F,且与C相交于两点.若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.已知椭圆C的离心率,左右焦点分别为,P为椭圆C上一动点,则的取值范围为 .
9.已知椭圆的焦点为,,若点在椭圆上,则满足(其中为坐标原点)的点的个数为 .
10.已知是双曲线.左,右焦点,若上存在一点,使得成立,其中是坐标原点,则的离心率的取值范围是 .
11.已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上,连接并延长交于点,连接,若存在点使成立,则的取值范围为 .
12.过双曲线的右焦点作倾斜角为直线,交双曲线于两点,求弦长.
13.已知点F和直线l是离心率为e的双曲线C的焦点和对应准线,焦准距(焦点到对应准线的距离)为p.过点F的弦AB与曲线C的焦点所在的轴的夹角为,则有.
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过焦点的直线与抛物线交于两点, 则的最小值为 ( )
A. B. C. D.
2.已知双曲线的右支上的点,满足,分别是双曲线的左右焦点),则为双曲线的半焦距)的取值范围是( )
A., B., C., D.,
3.已知双曲线上的点到焦点的最小距离为,且与直线无交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2025·山东泰安·模拟预测)过,倾斜角为的直线与抛物线相交于两点,当取得最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
5.已知△ABC是椭圆的内接三角形,F是椭圆的上焦点,且原点O是△ABC的重心.求A,B,C三点到F距离之和为 ;
6.设,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且满足(是坐标原点),则直线的斜率为 .
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重难点培优04 圆锥曲线中焦半径、焦点弦秒杀公式
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01 知识重构・重难梳理固根基 1
02 题型精研・技巧通法提能力 3
题型一 椭圆的焦半径、焦点弦公式(★★★★★) 3
题型二 双曲线的焦半径、焦点弦公式(★★★★★) 10
题型三 抛物线的焦半径、焦点弦公式(★★★★★) 13
03 实战检测・分层突破验成效 20
检测Ⅰ组 重难知识巩固 20
检测Ⅱ组 创新能力提升 29
一、椭圆的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】椭圆的左、右焦点分别为、,点为椭圆上任意点,则椭圆的焦半径和可按下面的公式计算:
(1);(2)(记忆:左加右减)
【焦半径形式2】椭圆的一个焦点为F,P为椭圆上任意一点,设,则椭圆的焦半径,若延长交椭圆于另一点Q,则椭圆的焦点弦.
二、双曲线的焦半径和焦点弦公式
【焦半径形式1】双曲线的左、右焦点分别为、,点为双曲线任意一点,则双曲线的焦半径和可按下面的公式计算:
(1);(2)(记忆:左加右减)
【焦半径形式2】双曲线的一个焦点为F,P为双曲线上任意一点,设,则双曲线的焦半径,若直线交双曲线于另一点Q,则双曲线的焦点弦.(焦半径公式中取“+”还是取“-”由P和F是否位于y轴同侧决定,同正异负)
三、抛物线的焦半径和焦点弦公式
1、设点在抛物线上,、,是抛物线的焦点弦,则抛物线的坐标版焦半径、焦点弦公式如下表:
标准方程
图形
焦半径公式
焦点弦公式
2、直线AB过抛物线的焦点,交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,设α为AB的倾斜角
(1)弦长AB=
(2)|AB|=x1+x2+p,x1+x2≥=p,即当x1=x2时,弦长最短为:(通径)2p.
(3),, +为定值.
题型一 椭圆的焦半径、焦点弦公式
1.已知椭圆:的右焦点为,点,为第一象限内椭圆上的两个点,且,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】设点,用椭圆的离心率e,半焦距c及a表示出,再由探求出的关系即可作答.
【详解】设点,右焦点为,椭圆的离心率为,,
,同理,
如图,过P,Q分别作x轴的垂线,垂足分别为M,N,
因,则,即,,
于是得,又,则,即,
因此得,即,整理得,而,则,
所以椭圆的离心率为.
故选:C
2.已知椭圆的左右焦点分别为,点是椭圆上第一象限的一点,的内心为,若,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先证明焦半径公式,然后根据内切圆的性质求得,进一步得,从而,由得离心率,利用求解即可.
【详解】先证明焦半径公式,对于椭圆方程:,
由椭圆上任意点及左、右焦点、,
得
;
同理,;
根据椭圆方程知,,即,
故椭圆两个焦半径为,,
如图,设的内切圆与三边切于点,
由圆的性质可知,
则,
又,所以,所以,又,
则,由得,所以,解得,
所以椭圆的方程为.
故选:D
3.在平面直角坐标系中,椭圆:的右焦点为,y轴右侧的两点A,B在椭圆上,且直线AB与圆O:相切,若椭圆的焦距为12,的周长为15,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先证明椭圆的焦半径公式,记与圆相切于点,,,,即可推出,从而得到的周长为,即可求出、,从而求出离心率.
【详解】首先证明椭圆()上任意一点到左、右两焦点、的距离,(焦半径公式);
证明:因为、,
所以
;
同理可得;
根据椭圆方程知,,即,
故椭圆两个焦半径为,;
记与圆相切于点,,,,
则,又,
所以,则,,
所以,同理可得,故的周长为.
所以,则,又焦距,所以,
所以离心率.
故选:D
4.(多选题)已知椭圆:()的长轴顶点分别为,,左、右焦点分别为,,斜率为正的直线过点,交椭圆的上半部分于点.若椭圆上存在点,使得且,则椭圆的离心率可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】如图,由椭圆的对称性可知,根据相似三角形的性质和焦点弦的性质可得,,对化简计算即可求解.
【详解】如图,延长交椭圆于点.由椭圆的对称性,可知.
因为,所以.
设直线的倾斜角为.由焦点弦的推导公式,得,,
所以,即,
所以.因为直线的斜率为正,
所以,所以,
解得.
故选:ABC.
5.已知椭圆的左、右焦点分别为、,上顶点为,且,若第一象限的点、在上,,,,则直线的斜率为 .
【答案】
【分析】设点、,求得椭圆的离心率,利用椭圆的焦半径公式可求得的值,再利用弦长公式可求得直线的斜率.
【详解】椭圆的左、右焦点分别为、,上顶点为,且,
所以,,
由椭圆的几何性质可知,,椭圆的离心率为,
设点、,则,,
则
,
同理可得,
所以,,解得,
设直线的斜率为,由弦长公式可得,
解得,
因为点、都在第一象限,则,故.
故答案为:.
6.已知椭圆,过右焦点且斜率为的直线交椭圆于两点,若,则 .
【答案】3
【分析】解法一:由已知条件得到直线的方程,联立直线和椭圆方程求得点横坐标,再由相似性质可得结果;解法二:由椭圆的焦半径公式表示出,化简可得结果;解法三:由焦比定理代入化简可得结果.
【详解】解法一:由题意知,,,所以,即,故直线为,
联立直线与椭圆方程得消去整理得,解得或,
又,所以,,由相似的性质可知,.
解法二:如图所示,设直线的倾斜角为,结合知,.
由题意知,,则.因为斜率,所以,所以.
解法三:由题意知,直线的斜率,设,
由焦比定理知,即,解得,即,所以.
故答案为:3.
7.已知椭圆的左右焦点分别为,,若过点及的直线交椭圆于A,B两点,求.
【答案】
【分析】由椭圆的焦点弦长公式可得,写出直线AB的方程,联立椭圆方程,即可由韦达定理得出,即可求.
【详解】由题意,,,
则直线AB的方程为,即,
令,则,,
直线方程与椭圆方程联立, 得:,
所以.
【点睛】(1)从椭圆的标准方程看出焦点的位置,合理选择椭圆的焦点弦长公式.
(2)一般弦长公式对椭圆的焦点弦长仍然适用,但是计算繁琐,直接利用椭圆的焦点弦长公式就更为简捷.
8.为椭圆上的点,且点与左、右焦点的连线互相垂直,求点的坐标.
【答案】.
【分析】设出P点坐标,根据椭圆焦半径公式,结合可列出方程,即可求得答案.
【详解】由于为椭圆上的点,椭圆离心率为,
设,故;,
而,由题意知,则,
得,得,
从而点的坐标为.
题型二 双曲线的焦半径、焦点弦公式
1.已知双曲线的左焦点为,过点的直线交双曲线的同一支于两点,若,则 .
【答案】2
【分析】利用焦半径公式可证,从而可得结论.
【详解】设,则,由焦半径公式,
,
所以,
从而,即.
故答案为:.
2.过双曲线的右焦点的直线与双曲线交于两点,若,则 .
【答案】2
【分析】设,利用焦半径公式可得,进而计算可求得.
【详解】设,因为,所以点必在双曲线右支上,
由焦半径公式,,解得,所以,
从而,双曲线的渐近线的斜率为,因为,
所以点也在双曲线的右支上.如图,由图可知,,
所以.
3.已知双曲线:焦距为,左、右焦点分别为,点在上且轴,的面积为,点为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围是
【答案】
【分析】先计算双曲线的标准方程,再由焦半径公式计算即可.
【详解】由题意可知,
代入双曲线方程有,
又的面积为,即,
所以双曲线方程为:,
设,
则,
同理,
因为,则,
故答案为:.
4.过双曲线的右焦点F作倾斜角为的直线,交双曲线于、两点,求弦长.
【答案】8
【分析】利用双曲线的焦点弦长公式,根据已知条件直接得出弦长.
【详解】由双曲线得,又
所以.
5.已知双曲线(a>0,b>0)的左焦点为F,且P是双曲线上的一点,求的最小值.
【答案】
【分析】设,利用点在双曲线上和两点间的距离公式可得,再根据的范围可得答案.
【详解】设,则有,,
,
当P在双曲线右支时,因为,所以,
所以的最小值为;
当P在双曲线左支时,因为,所以,
因此,的最小值为,
综上所述:的最小值为;
题型三 抛物线的焦半径、焦点弦公式
1.已知抛物线,过焦点的直线与抛物线交于,两点,当直线的斜率为时,,则( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【分析】写出直线方程与抛物线方程联立结合韦达定理可得:,利用焦点弦长公式求解即可.
【详解】由题意可得直线,与抛物线方程联立,
得.
设,,则,所以,故.
故选:A
2.已知倾斜角为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,则( )
A.6 B.8 C.12 D.24
【答案】C
【分析】解法一:利用抛物线的焦点弦长公式.
解法二:设出点后,求出直线的方程,与抛物线方程联立,再利用抛物线的焦点弦长公式可求得线段的长
【详解】解法一:抛物线的焦点弦长公式,可得.
解法二:设点、,抛物线的焦点为,
由于直线过点,且该直线的倾斜角为,斜率为1,
则直线的方程为,
联立方程,消去并整理得,,
由韦达定理可得,由抛物线的焦点弦长公式可得
故选:C.
3.(2025·安徽马鞍山·二模)已知抛物线的焦点为,准线与轴交于点,直线过焦点且与交于,两点,若直线的斜率为,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】根据给定条件,作出几何图形,结合几何意义及抛物线的定义列式求解.
【详解】抛物线的焦点,准线,过作准线的垂线,垂足为,作轴于,
由直线的斜率为,得,而,
则,设点,令,,
于是,解得,同理,
因此
,
当为钝角时,同理求得,所以.
故选:C
4.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·开学考试)抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于两点,则的最小值为( )
A.5 B.9 C.8 D.10
【答案】B
【分析】利用抛物线的焦点弦性质可得,利用基本不等式即可求得的最小值.
【详解】由抛物线焦点弦性质可得,则,
所以,令,,
所以
,
当且仅当,即时等号成立.
所以的最小值为9.
故选:B.
5.设抛物线的焦点为,过的直线与抛物线交于两点,则的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】方法一设出直线方程,联立方程组并利用韦达定理得到,,再利用弦长公式表示出弦长,进而求出最小值,方法二利用二级结论得到,再对条件合理变形,再利用基本不等式求解最小值,方法三利用抛物线的性质得到抛物线的焦点弦最短时为通径,直接求解最小值即可.
【详解】方法一:由已知得,直线的斜率不为0,
如图,设,, 设直线的方程为,
联立方程组,得到,且易得,
则由韦达定理得,,
由弦长公式得,
故当时,取最小值,且该值为2,故C正确.
故选:C.
方法二:由二级结论得,易得,
而
,当且仅当时等号成立,故C正确.
故选:C.
方法三:易得抛物线的焦点弦最短时为通径,从而,故C正确.
故选:C.
6.已知过抛物线的焦点的直线交于不同的两点,,则直线的方程为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】A
【分析】法一:讨论当轴时的情况,当直线的斜率存在时设出直线方程,与抛物线方程联立,得根与系数的关系,根据求直线的斜率,写出直线的方程.
法二:讨论当轴时的情况,当直线的斜率存在时设出直线方程,与抛物线方程联立,得根与系数的关系,根据,得.由抛物线的定义得,,进而结合韦达定理求直线的斜率,写出直线的方程.
法三:设直线的倾斜角为,利用弦长与的关系式可求得,可求斜率,进而可求得直线方程.
【详解】由题意知,当轴时,易知,故,不符合题意.
当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,(点拨:当时,直线与抛物线只有一个交点,不符合题意),
代入,得.恒成立,
设,,由根与系数的关系可得.
,,
则,
所以,
所以,解得,
所以直线的方程为或.
故选:A.
法二:由题意知,当轴时,易知,
故,不符合题意.
当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,
(点拨:当时,直线与抛物线只有一个交点,不符合题意)
代入,得.恒成立,
设,,由根与系数的关系可得.
由,得,即.
由抛物线的定义得,,
所以,
所以,解得,
所以直线的方程为或.
故选:A.
法三:设直线的倾斜角为,由,得,
即,所以,所以,所以,
又直线过点,所以直线的方程为或.
故选:A.
7.已知抛物线的焦点为,准线与轴交于点,直线过且与交于两点,若直线的斜率为,则( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用斜率已知,即角的正切值已知,结合抛物线的几何性质,来解直角三角形求一条焦半径,再利用抛物线的两焦半径的倒数和为定值,从而去求另一条焦半径,最后求得弦长.
【详解】
如图作垂直于准线,垂足为,可知设,
直线的斜率为得,,
则,由勾股定理得:,
即,化简得:,
解得或,
当直线斜率存在时,设为,与抛物线联立消元得:
,设交点,则,
而,
当直线斜率不存在时,,
综上,,
由得,此时.
由得,此时.
故选:D.
8.已知抛物线C:的焦点为F,且C的准线与x轴的交点为M.若直线l与C交于D,E两点,且,,则的面积为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】D
【分析】根据题意,设l的倾斜角为,根据焦半径公式可推焦比公式,解出倾斜角,再回代可得,再利用求解即可.
【详解】由得直线l过焦点F,且.
由对称性可设点D在第一象限,则l的倾斜角为.
过点D,E作准线的垂线,垂足分别为H,I,过点D,E作x轴的垂线,垂足分别为G,K,
则,解得;,解得.
故由得,解得,所以.
又,解得,
所以.
故选:D.
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.(2025·贵州·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与该抛物线交于A,B两点,,AB的中点横坐标为4,则p=( ).
A.2 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】根据抛物线定义有,结合已知即可求参数的值.
【详解】设,
由抛物线定义知:,而的中点横坐标为4,即,
所以,即.
故选:A.
2.(2024·广东佛山·模拟预测)设为抛物线的焦点,点在上,且在第一象限,若直线的倾斜角为,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】由抛物线的定义可知,再由抛物线的性质可得即可求解.
【详解】如图所示,抛物线及准线如图所示,过点作垂直准线于点,
过焦点作垂直于于点,由题意可知,
根据抛物线的定义
在中,,又,
所以,
解得.
故选:C.
3.设倾斜角为α的直线l经过抛物线C:的焦点F,与抛物线C交于A、B两点,设A在x轴上方,点B在x轴下方.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由抛物线的性质,抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,在直角三角形中求出倾斜角为的余弦值.
【详解】过,分别作准线的垂线交准线于,,过作于,则,
由抛物线的性质可得,,,
因为,∴,
所以,即.
故选:A.
4.已知抛物线的焦点到准线的距离为,过焦点且斜率为的直线与抛物线交于,两点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】联立直线与抛物线,结合韦达定理及抛物线焦半径公式可得解.
【详解】
由已知抛物线焦点到准线的距离为,
即,
则抛物线方程为,,
所以直线方程为,即,
设直线与抛物线交点,,
联立直线与抛物线,
得,
则,,
又由抛物线可知,,
所以,
故选:A.
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点作一条倾斜角为30°的直线与双曲线C在第一象限交于点M,且,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的焦半径公式结合几何图形的性质计算即可
【详解】
如图所示,设双曲线实轴长为,则,
所以,
又M在第一象限,即,故,
因为,过M作MD⊥轴于D,,
由条件故,
即,故,
解之得(负值舍去).
故选:A
6.双曲线的一条渐近线方程为,、分别为双曲线的左、右焦点,双曲线左支上的点到的距离最小值为,则双曲线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出双曲线左支上的点到的距离最小值,可得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,即可得出该双曲线的方程.
【详解】双曲线左支上一点为,则,且,
则
,则,
由已知可得,解得,因此,双曲线方程为.
故选:B.
7.(2024·河北邢台·一模)倾斜角为的直线l经过抛物线C:的焦点F,且与C相交于两点.若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用焦半径公式将所求弦长用三角函数表示,再利用三角函数性质求出取值范围即可.
【详解】
首先,我们来证明抛物线中的焦半径公式,
如图,对于一个抛物线,倾斜角为的直线l经过抛物线C:的焦点F,且与C相交于两点.作准线的垂线,过作,
则,
解得,同理可得,
如图,不妨设在第一象限,由焦半径公式得,,
则,
而,可得,故,故A正确,
故选:A
8.已知椭圆C的离心率,左右焦点分别为,P为椭圆C上一动点,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用焦半径公式把比值表示为的式子,然后由得出范围.
【详解】设,,且得:.
故答案为:.
9.已知椭圆的焦点为,,若点在椭圆上,则满足(其中为坐标原点)的点的个数为 .
【答案】4
【分析】设点,由焦半径公式表示出、,即可得到,再由得到方程,解得即可判断.
【详解】设点,则.由焦半径公式得,
故.
∵,∴,即.
又∵,解得,∴满足条件的点有4个.
故答案为:
10.已知是双曲线.左,右焦点,若上存在一点,使得成立,其中是坐标原点,则的离心率的取值范围是 .
【答案】
【分析】不妨设点在双曲线的右支上,设,则,先求出,,由条件可得,再根据,根据建立不等式从而可得答案.
【详解】不妨设点在双曲线的右支上,设,则,则
则
同理可得
由,可得
,又
所以,即,即
所以,即,即,即
所以,即
故答案为:
11.已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上,连接并延长交于点,连接,若存在点使成立,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】设,所以存在点使等价于由可求的最小值,求得的范围,从而得到的取值范围.
【详解】
设,则.显然当靠近右顶点时,,
所以存在点使等价于,
在中由余弦定理得,
即,解得 ,
同理可得,所以,
所以,
所以,当且仅当时等号成立.
由得,所以.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:求离心率范围关键是建立的不等式,此时将问题转化为,从而只需求的最小值,求最小值的方法是结合焦半径性质使用基本不等式求解.
12.过双曲线的右焦点作倾斜角为直线,交双曲线于两点,求弦长.
【答案】8
【分析】利用双曲线的焦点弦长公式,根据已知条件直接得出弦长.
【详解】由双曲线得,又
所以.
13.已知点F和直线l是离心率为e的双曲线C的焦点和对应准线,焦准距(焦点到对应准线的距离)为p.过点F的弦AB与曲线C的焦点所在的轴的夹角为,则有.
【答案】答案见解析
【分析】结合双曲线的定义,通过讨论焦点F内分、外分弦AB两种情况,即可证明.
【详解】设点A,B,F在准线上的射影分别为,,H,与曲线C的焦点所在的轴交于点H.过点F作HF的垂线交直线于点M,交直线于点N.由双曲线的定义得,,.
(1)当焦点F内分弦AB时,如图,
,,
因此,,
所以焦半径,焦半径,
所以.
(2)当焦点外分弦时,如图,
,
,
所以,,
焦半径,焦半径,
所以.
综合(1)(2)知,.
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过焦点的直线与抛物线交于两点, 则的最小值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先求出抛物线的方程为,设直线的方程为:,与抛物线的方程联立,利用根与系数的关系求出的值,再根据抛物线的定义知,从而求出的最小值即可.
【详解】
因为抛物线的焦点到准线的距离为2,故,
所以抛物线的方程为,焦点坐标为,
设直线的方程为:,不妨设,
联立方程,整理得,则,
故,又,
则,
当且仅当时等号成立,故的最小值为.
故选:A.
2.已知双曲线的右支上的点,满足,分别是双曲线的左右焦点),则为双曲线的半焦距)的取值范围是( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】根据得,,再换元利用函数的单调性求解.
【详解】解:由双曲线的第二定义可知,,
右支上的点,满足,
由,解得,
在右支上,可得,可得,即,则,
令,,可得
而在,单调递减,,,,
故选:B
3.已知双曲线上的点到焦点的最小距离为,且与直线无交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设点,求出点到双曲线焦点距离的最小值为,再利用直线与双曲线无公共点可得出,可得出关于的不等式,结合可得出的取值范围.
【详解】设双曲线上一点,设点双曲线的右焦点为,
若取最小值,则点在双曲线的右支上,则,
则
,
当且仅当时,等号成立,
联立可得,
因为与直线无交点,则,
即,因为,解得.
故选:B.
4.(2025·山东泰安·模拟预测)过,倾斜角为的直线与抛物线相交于两点,当取得最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设直线的方程为,,,联立直线与抛物线方程,列出韦达定理,即可得到,再由乘“1”法及基本不等式求出最小值,从而求出点坐标,再计算可得.
【详解】抛物线的焦点为(恰为),准线方程为,
依题意直线的斜率存在,设直线的方程为,,,
由,消去得,所以,.
所以,,
∴,
所以,
当且仅当,即,时取等号,
又,所以,则,所以,
即或,
当时,,又,解得;
当时,,又,解得;
综上可得.
故选:A.
5.已知△ABC是椭圆的内接三角形,F是椭圆的上焦点,且原点O是△ABC的重心.求A,B,C三点到F距离之和为 ;
【答案】9
【分析】由题意可得出|AF|=a-ey1,|BF|=a-ey2,|CF|=a-ey3,|AF|+|BF|+|CF|=3a-e(y1+y2+y3),因为△ABC的重心在原点O,所以,代入即可得出答案.
【详解】设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
对于椭圆,,
则,因为A(x1,y1)在椭圆上,
所以,
所以,
,
则|AF|=a-ey1,同理|BF|=a-ey2,|CF|=a-ey3,|AF|+|BF|+|CF|=3a-e(y1+y2+y3),
∵△ABC的重心在原点O,∴,又a=3,∴|AF|+|BF|+|CF|=9.
故答案为:.
6.设,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且满足(是坐标原点),则直线的斜率为 .
【答案】或
【分析】利用双曲线的第二定义求出焦半径的表达式,再根据,得,再由列等式求解.
【详解】如图,设双曲线的左右焦点分别为,,点在双曲线的右支上,
连接,过点作右准线的垂线,记,
则由双曲线的第二定义知,,其中.
即,整理得,.
由双曲线,得,
所以,,离心率,
由题设直线的倾斜角为,由,知,
,
所以,或,‘
解得或,
把代入,可求得或.
故直线的斜率为或.
故答案为:或.
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