微专题15 圆锥曲线方程与性质(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考数学大二轮专题复习
2026-03-23
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教辅
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦平面解析几何中的圆锥曲线专题,覆盖椭圆、双曲线、抛物线的定义、方程及性质等核心考点,对接高考评价体系,通过近五年新课标卷、天津卷等真题分析,明确离心率、渐近线、轨迹方程等高频考点权重,归纳定义法求轨迹、几何性质应用等常考题型,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于“真题精讲+方法提炼+素养培养”,如以2024新课标Ⅱ卷双曲线题为例,示范利用定义和勾股定理建立a,c关系求方程,培养数学思维与逻辑推理能力。提炼离心率计算“找a,b,c等量关系”、渐近线应用“方程转化”等技巧,帮助学生掌握得分关键,教师可依托课件精准定位考点,提升复习效率。
内容正文:
赢在微点 考前顶层设计 数学
专题五
平面解析几何
专题五 平面解析几何
微专题15
圆锥曲线方程与性质
考前顶层设计 数学
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本部分内容讲解结束
把握高考微点,实现素能提升,完成微练(二十三)
1.圆锥曲线的定义(点M为曲线上一点)
(1)椭圆:|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|).
(2)双曲线:||MF1|-|MF2||=2a(0<2a<|F1F2|).
(3)抛物线:|MF|=d(d为M点到准线的距离).
2.圆锥曲线中的重要性质
(1)椭圆、双曲线中a,b,c之间的关系
①在椭圆中:a2=b2+c2,e==.
②在双曲线中:c2=a2+b2,e==.
(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标
①双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为
y=±x,焦点坐标为F1(-c,0),F2(c,0).
②双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,焦点坐标为F1(0,-c),F2(0,c).
(3)抛物线的焦点坐标与准线方程
①抛物线y2=±2px(p>0):
焦点坐标(±,0),准线方程为x=∓.
②抛物线x2=±2py(p>0):
焦点坐标(0,±),准线方程为y=∓.
微点一 椭圆、双曲线方程及其应用
例1 (1)(2024·新课标Ⅱ卷)已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从C上任意一点P向x轴作垂线段PP′,P′为垂足,则线段PP′的中点M的轨迹方程为 ( )
A.+=1(y>0) B.+=1(y>0)
C.+=1(y>0) D.+=1(y>0)
设M(x0,y0),则P(x0,2y0),因为点P在曲线C上,所以x+(2y0)2=16(y0>0),即+=1(y0>0),所以线段PP′的中点M的轨迹方程为+=1(y>0).故选A.
(2)(2024·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线右支上一点,且直线PF2的斜率为2,△PF1F2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为 ( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
由题意可知,∠F1PF2=90°,又直线PF2的斜率为2,可得tan ∠PF2F1==2,根据双曲线定义|PF1|-|PF2|=2a,得|PF1|=4a,|PF2|=2a,=|PF1||PF2|=×4a×2a=4a2,又=8,所以a2=2,所以|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2=(4a)2+(2a)2=20a2=40.又|F1F2|2=4c2,所以c2=10,又a2+b2=c2,所以b2=8,所以双曲线的方程为-=1.故选C.
椭圆与双曲线的方程问题的求解策略
(1)当条件中涉及曲线上的点到焦点的距离时,就要考虑应用椭圆或双曲线的定义求解,要注意二者定义中,一个是“和”一个是“差的绝对值”.
(2)对于焦点无法确定时,常设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n);双曲线方程为mx2-ny2=1(mn>0).
训练1 (1)(2025·山西太原模拟)已知点F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,P(4,3)是C上一点,△PF1F2的内切圆的圆心为I(m,1),则椭圆C的标准方程是 ( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
依题意,设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),由P(4,3)在C上,得+=1,如图,显然△PF1F2的内切圆与直线F1F2相切,则该圆半径为1,而S△PF1F2=(2a+2c)·1=a+c,又S△PF1F2=
·2c·3=3c,于是a=2c,b2=a2-c2=a2,
因此+=1,解得a2=28,b2=21,所以
椭圆C的标准方程是+=1.故选B.
(2)过双曲线C:-y2=1的左焦点F1作倾斜角为θ的直线l交C于M,N两点.若=3,则|cos θ|= ( )
A. B. C. D.
设双曲线的右焦点为F,连接MF,NF,如图,由题意可得a=2,b=1,c=,设||=3||=3t,||=2a+3t=4+3t,||=2a+t=4+t,由余弦定理可得cos ∠NF1F+cos ∠MF1F=+=0,即+
=0,解得t=,
所以cos ∠MF1F==
-,故|cos θ|=.
微点二 椭圆、双曲线的性质及其应用
考向1 离心率
例2 (1)(2024·全国甲卷)已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,-4),点(-6,4)在该双曲线上,则该双曲线的离心率为 ( )
A.4 B.3 C.2 D.
根据焦点坐标可知c=4,根据焦点在y轴上,可设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),则得所以离心率e==2.故选C.
(2)(2025·深圳一模)椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于原点对称,若直线AP,AQ的斜率之积为-,则C的离心率为 ( )
A. B. C. D.
设P(x0,y0),则Q(-x0,-y0),A(-a,0),由题意知kAP·kAQ=·=-,即=,又+=1,则y=b2(1-),所以=,得到=,所以C的离心率为e====,故选A.
考向2 渐近线
例3 (1)(2023·全国甲卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,C的一条渐近线与圆(x-2)2+(y-3)2=1交于A,B两点,则|AB|= ( )
A. B. C. D.
根据双曲线的离心率e==,得c=a,即c2=5a2,即a2+b2=5a2,所以b2=4a2,=4,所以双曲线的渐近线方程为y=±2x,易知渐近线y=2x与圆相交.
由消去y,得5x2-16x+12=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.所以|AB|=|x1-x2|=×=,故选D.
(2)(2025·全国二卷)(多选题)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,以F1F2为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且∠NA1M=,则 ( )
A.∠A1MA2=
B.|MA1|=2|MA2|
C.C的离心率为
D.当a=时,四边形NA1MA2的面积为8
根据双曲线和圆的对称性,知四边形A1MA2N为平行四边形,因为∠NA1M=,所以∠A1MA2=,A项正确.
如图,在△A1MO中,|MA1|2=|A1O|2+
|OM|2-2|A1O||OM|cos ∠MOA1=a2+c2-
2ac cos ∠MOA1=a2+c2+2ac×=3a2+c2,
在△A2MO中,|MA2|2=a2+c2-2ac cos
∠MOA2=a2+c2-2ac×=c2-a2,
在△A1MA2中,|A2A1|2=|MA1|2+|MA2|2-2|MA1||MA2|cos ,即4a2=2c2+2a2-2××,则13a2=c2,所以
|MA1|2=16a2,|MA2|2=12a2,所以|MA1|≠2|MA2|,
B项错误.根据13a2=c2,得e=,C项正确.
当a=时,|MA1|=4,|MA2|=2,所以
四边形NA1MA2的面积为|MA1||MA2|sin =4×
2×=8,D项正确.
1.椭圆、双曲线的离心率(范围)的求法:关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b用a,c代换,求的值(范围).
2.双曲线的渐近线的求法及用法:
(1)求法:把双曲线标准方程等号右边的1改为0,分解因式可得;
(2)用法:①可得或的值;
②利用渐近线方程设所求双曲线的方程.
训练2 (1)(多选题)已知双曲线C:-=1(b>0)的右焦点为F,直线l:x+by=0是C的一条渐近线,P是l上一点,则 ( )
A.C的虚轴长为2
B.C的离心率为
C.|PF|的最小值为2
D.直线PF的斜率不等于-
双曲线C:-=1的渐近线方程为bx±2y=0,依题意,-=-,解得b=,对于A,C的虚轴长2b=2,A正确;对于B,C的离心率e==,B错误;对于C,点F(,0)到直线l:x+y=0的距离=,即|PF|的最小值为,C错误;对于D,直线l:x+y=0的斜率为-,而点F不在l上,点P在l上,则直线PF的斜率不等于-,D正确.
(2)已知双曲线C:-=1(a>0)过点(-2,1),则其渐近线方程为________.
x±y=0
因为双曲线C:-=1(a>0)过点(-2,1),即有-=1,解得a=或a=-(舍去),而b=,故渐近线方程为y=±x=±x,即x±y=0.
微点三 抛物线方程与性质及其应用
例4 (1)(2022·全国乙卷)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|= ( )
A.2 B.2 C.3 D.3
解法一:设点A(m,n),因为点A在C:y2=4x上,所以n2=4m ①,又F(1,0),B(3,0),则|AF|=|BF|=2,则有=2 ②,联立①②式,解得m=1,n2=4,不妨设点A在x轴上方,所以n=2,则A(1,2),所以|AB|==2,故选B.
解法二:设点A(m,n),由题意得F(1,0),又B(3,0),则|AF|=|BF|=2,即点A到准线x=-1的距离为2,则m-(-1)=2,m=1.将(1,n)代入y2=4x得n2=4,不妨设点A在x轴上方,所以n=2,则A(1,2),所以|AB|==2,故选B.
(2)(2024·新课标Ⅱ卷)(多选题)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上的动点.过P作⊙A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点.过P作l的垂线,垂足为B,则 ( )
A.l与⊙A相切
B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=
C.当|PB|=2时,PA⊥AB
D.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个
对于A,易知l:x=-1,故l与⊙A相切,A正确;对于B,A(0,4),⊙A的半径r=1,当P,A,B三点共线时,P(4,4),所以|PA|=4,|PQ|===,故B正确;对于C,当|PB|=2时,P(1,2),B(-1,2)或P(1,-2),B(-1,-2),易知PA与AB不垂直,故C错误;对于D,记抛物线C的焦点为F,连接AF,PF,易知F(1,0),由抛物线定义可知|PF|=|PB|,因为|PA|=|PB|,所以|PA|=|PF|,所以点P在线段AF的中垂线上,线段AF的中垂线方程为y=x+,即x=4y-,代入y2=4x可得y2-16y+30=0,解得y=8±,易知满足条件的点P有且仅有两个,故D正确.故选ABD.
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)来建立已知量与p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量.
训练3 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在抛物线C上,射线FM与y轴交于点A(0,2),与抛物线C的准线交于点N,=,则p的值等于 ( )
A. B.2 C. D.4
依题意F点的坐标为(,0),设M在准线上的射影为K,如图,由抛物线的定义知|MF|=|MK|,因为=,所以=,可得=,则|KN|∶|KM|=2∶1,所以kFN==-,所以-=
-2,解得p=2.故选B.
1.(2023·新课标Ⅰ卷)设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2,若e2=e1,则a= ( )
A. B. C. D.
由e2=e1,得e=3e,因此=3×,而a>1,所以a=.故选A.
2.(2022·新课标Ⅰ卷)(多选题)已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,-1)的直线交C于P,Q两点,则 ( )
A.C的准线为y=-1
B.直线AB与C相切
C.|OP|·|OQ|>|OA|2
D.|BP|·|BQ|>|BA|2
将点A(1,1)的坐标代入x2=2py(p>0),解得p=.所以抛物线C:x2=y,其准线方程为y=-,所以A错误.由y=x2,得y′=2x.当x=1时,y′=2,所以抛物线在点A(1,1)处的切线方程为y=2x-1.令x=0,得y=-1,即切线y=2x-1过点B,所以B正确.设直线PQ:y=kx-1,P(x1,x),Q(x2,x).将PQ:y=kx-1与C:x2=y联立,得x2-kx+1=0,所以Δ=k2-4>0,x1+x2=k,x1x2=1,所以|OP|·|OQ|=·=|x1x2|·=>=2=|OA|2,所以C正确.因为|BP|·|BQ|=|x1|·|x2|=1+k2>5=|BA|2,所以D正确.故选BCD.
3.(2024·新课标Ⅰ卷)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,
|AB|=10,则C的离心率为________.
由|AB|=10及双曲线的对称性得|AF2|==5,因为|AF1|=13,所以2a=|AF1|-|AF2|=13-5=8,2c=|F1F2|===12,所以a=4,c=6,则C的离心率e===.
4.(2023·新课标Ⅰ卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点A在C上,点B在y轴上,⊥,=-,则C的离心率为____________.
依题意,得F1(-c,0),F2(c,0),设A(x0,y0),B(0,t),因为=-,所以(x0-c,y0)=-(-c,t),则x0=c,y0=-t,所以A.又可知点A在双曲线右支,所以由双曲线的定义得2a=-,整理得2a=- ①.因为⊥,所以·=(c,-t)·(c,t)=c2-t2=0,整理得t2=4c2 ②,将②代入①式得2a=-,则2a=c-c=c,所以=,即e=.
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