内容正文:
第2讲 圆锥曲线的定义、
方程与性质
1
考情分析 备考关键
考点 圆锥曲线的定义与标准方程、
圆锥曲线的几何性质、直线与圆锥曲
线相交.
考法 主要以选择题、填空题的形式
考查圆锥曲线的定义、标准方程及其
性质,求圆锥曲线的标准方程或轨迹
方程仍是解答题的第一问. 1.“待定系数法”求圆锥曲线的标准
方程,“公式法、转化法”求椭圆、
双曲线的离心率.
2.灵活利用抛物线的定义转化抛物
线上的点到焦点的距离与其到准线
的距离,尤其是处理相关最值问
题.
二 轮 专 题 复 习
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2
1
2
做真题 明方向
研考点 破重难
3
PART
01
第一部分
做真题 明方向
4
1.(2024·天津卷)已知双曲线 的左、右焦点分
别为,,是双曲线右支上一点,且直线的斜率为2, 是
面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
做真题 明方向
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5
解析: 选C.由题意可知, ,又直线 的斜率为2,可
得,根据双曲线定义知 ,得
,, ,又
,所以 ,所以
.又
,所以,又,所以 ,所以双曲线的方程
为 .
做真题 明方向
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6
2.(多选)(2024· 新课标Ⅱ卷)抛物线的准线为,为 上
动点.过作的一条切线,为切点.过作 的垂线,
垂足为 .则( )
A.与 相切
B.当,,三点共线时,
C.当时,
D.满足的点 有且仅有2个
做真题 明方向
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7
解析: 选.对于A,易知,故与 相切,故A正确;
对于B,,的半径,当,A,B三点共线时, ,所
以, ,故B正确;
对于C,当时,,或, ,易知
与 不垂直,故C错误;
对于D,记抛物线C的焦点为,连接,(图略),易知 ,由
抛物线定义可知,因为,所以 ,所以
点在线段的中垂线上,易求得线段中垂线的方程为 ,
即,代入可得,解得 ,
易知满足条件的点 有且仅有两个,故D正确.
做真题 明方向
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8
3.(2024·北京卷)若直线与双曲线 只有一个公
共点,则 的一个取值为_________.
或
解析: 由题意,知该双曲线的渐近线方程为,直线 过
定点 .
因为点 在双曲线内,所以要使过该点的直线与双曲线只有一个公共
点,则该直线与双曲线的渐近线平行,所以 .
做真题 明方向
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9
4.(2024· 新课标Ⅰ卷)设双曲线 的左、右焦
点分别为,.过作平行于轴的直线交于,两点.若 ,
,则 的离心率为__.
做真题 明方向
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10
解析:方法一(直接法):由 及双曲线的对称性得
,因为 ,所以
,
,所以, ,
则的离心率 .
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11
方法二(二级结论):因为,所以 ,所以
,又 ,所以
,得 ,
所以,得(负值已舍去),所以 的离心率
.
做真题 明方向
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PART
02
第二部分
研考点 破重难
13
考点一 圆锥曲线的定义与标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆: .
(2)双曲线: .
(3)抛物线:,为抛物线的准线,点不在定直线 上,
于点 .
研考点 破重难
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14
2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是
指利用待定系数法求出方程中的,, 的值.
研考点 破重难
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15
[例1] (1)(2024·山东多校联考)已知抛物线
的焦点为,是上一点,且到的距离比到 的对称轴的距离
多2,则 ( )
D
A. B.1 C.2或4 D.4或36
【解析】 因为是C上一点,所以,所以 ,由抛物
线的定义可得点到点的距离为,点到C的对称轴的距离为 ,则
,解得或 .
研考点 破重难
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16
(2)(2024·甘肃高考诊断考试)如图,点, 是
双曲线 的左、右焦点,同
时也是双曲线的左、右顶点,过点
的直线交双曲线的左、右两支分别于, 两点,交
双曲线的右支于点(与点不重合),且与 的周长
之差为6,则双曲线 的方程为_ ____________.
研考点 破重难
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17
解析:设双曲线的半焦距为.因为与 的周长之差为6,
所以 .
又点,分别为双曲线的左、右顶点,所以 ,
所以,,,所以双曲线的方程为 .
研考点 破重难
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18
求圆锥曲线标准方程的步骤:
(1)设方程:确定圆锥曲线的焦点位置,设出标准方程.
(2)求方程:利用待定系数法求出方程中的系数.特别地,当焦点位置无
法确定时,抛物线方程常设为或 ,椭圆
方程常设为,,且 ,双曲线方程常设为
.
研考点 破重难
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19
提醒(1)双曲线的定义中注意“绝对值”.
(2)椭圆与双曲线方程中,, 之间的关系不要弄混,椭圆方程中
,双曲线方程中 .
研考点 破重难
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20
[对点训练] 1.(2024·蚌埠质量检测)已知曲线
,则“”是“曲线的焦点在 轴上”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
A
解析: 选A.若,则曲线表示焦点在 轴上的椭圆,
故充分性成立;若曲线C的焦点在轴上,也有可能是 ,此时曲线C表
示焦点在 轴上的双曲线,故必要性不成立.
研考点 破重难
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21
2.(2024·河南九师联盟)已知抛物线的焦点为,
为上一点,为坐标原点,当时,,则 ( )
B
A.4 B.3 C.2 D.1
解析: 选B.如图,过作C的准线的垂线,垂足为 ,作
,垂足为,由,得 ,所以
,所以,即 .
研考点 破重难
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22
3.(2024·临沂二模)已知椭圆 的左、右焦点分别
为,,为椭圆上第一象限内的一点,且,与 轴相交
于点,离心率,若,则 ( )
A. B. C. D.
B
研考点 破重难
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23
解析: 选B.设,,
则有 , ,
则,
即 ,
则 ,
即,即, ,则
,由,
则有 ,整理得,即 .
研考点 破重难
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24
考点二 圆锥曲线的几何性质
1.椭圆的离心率 ,双曲线的离心率
.
2.与双曲线 共渐近线的双曲线方程为
.
研考点 破重难
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25
3.抛物线的焦点弦的几个常见结论:
设是过抛物线的焦点的弦,若 ,
, 是直线 的倾斜角,则:
(1), .
(2) .
(3) .
(4)以线段为直径的圆与准线 相切.
研考点 破重难
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26
角度1 椭圆、双曲线的性质
[例2] (1)(2024·东北三校联合模拟考试)已知在平面直角坐标系
中,椭圆的左顶点和上顶点分别为, ,
过椭圆的左焦点且平行于直线的直线交轴于点.若 ,则
椭圆 的离心率为( )
D
A. B. C. D.
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27
【解析】 记椭圆C的半焦距为 ,由椭圆C的标准方程
可知,,, ,
因为,所以, ,如图.
方法一:所以,,,由题意知 ,所以
,可得,所以椭圆C的离心率 .
方法二:由题意知,所以,可得 ,化简得
,所以椭圆C的离心率 .
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28
(2)(2024·聊城二模)已知双曲线 的右焦
点为,一条渐近线的方程为,若直线与 在第一象限内的交
点为,且轴,则 的值为( )
C
A. B. C. D.
【解析】 因为双曲线的渐近线方程为
,依题意有,即 ,
又右焦点为,且轴,所以, ,所以
.
研考点 破重难
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29
(1)确定椭圆和双曲线的离心率的值或取值范围,其关键就是确立一个
关于,,之间的等量关系式或不等关系式,然后用,代换,进而求 的
值或取值范围.
(2)求双曲线渐近线方程的关键在于求或 的值,也可将双曲线方程中
等号右边的“1”变为“0”,然后通过因式分解得到.
研考点 破重难
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30
角度2 抛物线的性质
[例3] (多选)(2023·新课标Ⅱ卷)设 为坐标原点,直线
过抛物线的焦点,且与交于, 两
点,为 的准线,则( )
AC
A. B.
C.以为直径的圆与相切 D. 为等腰三角形
研考点 破重难
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31
【解析】 由题意,易知直线过点 .
对于A,因为直线 经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐
标为,所以,即 ,故A正确;
对于B,方法一:不妨设,,且 ,
联立消去并整理得,解得 ,
.所以,, ,所以由两点间的距离公式可得
,故B错误.
研考点 破重难
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32
方法二:不妨设,,且,联立 消
去并整理得,解得, .所以由抛物线的定义
得, ,故B错误.
方法三:设,,联立消去 并整理得
,,则, ,所以由弦长公式得
,
故B错误.
研考点 破重难
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33
方法四:易知直线的倾斜角为 ,所以
,故B错误;
对于C,方法一:由以上分析易知,直线的方程为,以 为直径
的圆的圆心坐标为,,圆心到直线的距离为 ,半径
,所以以为直径的圆与 相切,故C正确.
方法二:由二级结论——以抛物线的焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相
切,易知C正确;对于D,由B选项方法一解析及两点间的距离公式可得
,,,显然 不是等腰三角形,故D
错误.
研考点 破重难
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34
利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的
几何图形(如三角形、直角梯形等)来确定已知量与 的关系,灵活运用抛
物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少数学运算.
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35
[对点训练] 1.(2024·兰州诊断考试)已知双曲线
与双曲线 的离心率相同,且
双曲线的顶点是双曲线的焦点,则双曲线 的虚轴长为( )
A. B. C. D.10
B
解析: 选B.由题知,所以,易知双曲线 的右
焦点为,所以,,则双曲线的虚轴长 .
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36
2.已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,直线 与抛物线
交于,两点,若,则 ( )
A. B. C.2 D.
B
解析: 选B.分析知不可能在 轴上.根据对称性,
不妨设在 轴下方,如图,
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抛物线的焦点为,,准线为,设 ,
,,到准线的距离分别为, ,
由抛物线的定义可知, ,于是
.过点作,垂足为 .
因为,所以.所以 ,所以
.
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38
方法一:直线的斜率为,因为,,所以直线 的方程为
,将代入方程中,得 ,化
简得,所以 ,于是
.
方法二:直线的倾斜角为 ,由抛物线焦点弦的性质可知,
.
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39
考点三 直线与圆锥曲线相交
1.已知,,直线的斜率为 ,
则
或
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40
2.已知,为圆锥曲线上两点,的中点 ,直线
的斜率为 .
(1)若椭圆的方程为,则 ;
(2)若双曲线的方程为,则 ;
(3)若抛物线的方程为,则 .
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41
角度1 弦长问题
[例4] 已知双曲线,经过点的直线分别与 的左、
右支交于,两点,为坐标原点,的面积为,则直线 的方
程为______________.
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42
【解析】 由题意知,直线的斜率存在,设为,则的方程为 ,联
立
消去得 ,
设,,因为直线分别与的左、右支交于, 两点,
则,,则 ,
,
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由于直线经过点,则的面积 ,则
,
解得或(舍去),则,所以直线 的方程为
.
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(1)设直线方程要注意斜率不存在的情况.若已知直线过 ,可设直线
方程为 ;
(2)联立直线、曲线的方程组消元后,一需要二次项系数不等于零,二
需要 ;
(3)利用弦长公式计算弦长.
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45
角度2 中点弦问题
[例5] 已知双曲线上存在两点,关于直线 对称,
且的中点在抛物线上,则实数 的值为_______.
0或
【解析】 设,,的中点,则
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46
由得,显然 .
所以,即 ,
因为,关于直线 对称,
所以,所以 ,
又因为,所以, ,
代入抛物线方程得 ,
解得或 ,经检验都符合题意.
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47
用“点差法”求解中点弦问题的步骤
注意 “点差法”中必须保证判别式 大于零.
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48
[对点训练] 1.已知椭圆的左焦点为,过点
的直线与椭圆交于不同的两点,,若为线段 的中
点,为坐标原点,直线的斜率为,则椭圆 的方程为( )
B
A. B. C. D.
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49
解析: 选B.因为直线过点,所以 ,设
,,则两式相减并化简得 ,
即,所以,所以,所以 ,
,所以椭圆C的方程为 .
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2.已知定点,直线与抛物线 交于两点
,,若 ,则 ( )
C
A.4 B.6 C.8 D.10
解析: 选C.设,, 消去 得
,
由题知,,故, ,
则,由 ,得
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51
,
即,即 ,解得
,则 ,
则
.
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数学美 笛卡尔叶形线
[问题背景] 在我们的数学中,圆锥曲线是当之无愧的美的代表,它们
不但有形的美,而且有数(方程)的美,除了我们在教材中所学的圆锥曲
线之外,很多轨迹曲线也是美不胜收,例如2024年新课标Ⅰ卷选择压轴题
<m></m>就是典型的代表,试题背景是笛卡尔叶形线,其方程为
<m></m>.数学家们还为其取了一个诗情画意的名字——茉莉花
瓣曲线.几何性质有:
①渐近线方程:<m></m>;
②顶点坐标<m></m>;
③图象关于直线<m></m>对称;
④“圈套”围成的面积为<m></m>.
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[真题展示] (多选)(2024·新课标Ⅰ卷)设计一条美丽的丝带,其
造型 可以看作图中的曲线的一部分.已知过坐标原点,且 上的点满
足:横坐标大于;到点的距离与到定直线 的距离之
积为4.则( )
ABD
A.
B.点在 上
C. 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1
D.当点在上时,
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54
解析: 选.因为坐标原点在曲线C上,所以,又 ,
所以 ,所以A正确;
因为点到点的距离与到定直线 的距离之积为
,所以点 在曲线C上,所以B正确;
设 是曲线C在第一象限的点,则有
,所以 ,令
,则,因为 ,
且,所以函数在 附近单调递减,即必定存在一小区间
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55
使得单调递减,所以在区间上均有 ,
所以 的纵坐标的最大值一定大于1,所以C错误;
因为点在C上,所以且 ,得
,所以 ,所
以D正确.
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[跟踪训练] (多选)卡西尼卵形线就是:曲线上点 到两个定点
,的距离之积为常数的点的轨迹,如图是 取不
同值的卵形线,则( )
BC
A.当卵形线过点时,
B.当时,卵形线是形如 的双纽线,此时曲
线上仅有一个整点(横纵坐标均为整数的点)
C.卵形线上两点的距离的最大值为
D.的面积
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57
解析: 选.由题意知卡西尼卵形线 的方程为
.
对于A,当 过点时,则 ,
解得 ,A错误;
对于B,由题知 .当时, 或
,此时有一个整点.当时, 无实根.
当时, .故此时曲线上仅有一
个整点 ,B正确;
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58
对于C,由 的方程易得 与轴的交点坐标为 ,
,与轴的交点, ,
,, ,显然知
,C正确;
对于D,由于 .
.
当且仅当 时,取等号,D错误.
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[试题演变] (多选)曲线上的点满足直线 的斜率大于直线
的斜率.到与轴的距离之积为 ,则( )
ABD
A.
B.曲线 关于原点对称
C.存在,曲线与直线 相交
D.曲线上任一点的切线与和轴围成的三角形面积为
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60
解析: 选.由题意得 ,
研考点 破重难
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由于的斜率大于直线的斜率,故与 同号,所以
,即 .
对于A,当时,,当且仅当 时取等号;
当时,,当且仅当 时取等号.故
,A正确;
对于B,函数 是奇函数,故曲线C关于原点对称,B正确;
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62
对于C,由得,由于 ,故方程无解,
C错误;
对于D,设点是C上任意一点,由得 ,
所以曲线在点处的切线方程为,易得切线与
和轴的交点分别为, .
所以所求面积 ,D正确.
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