内容正文:
重点培优练6 圆锥曲线的三大定义
[总体概览] 1.圆锥曲线的第二定义,也称圆锥曲线的统一定义:平面内任意一点P(x,y)到点F(c,0)(圆锥曲线的焦点)的距离与到直线x=(圆锥曲线的准线)的距离之比为e=(圆锥曲线的离心率)的点的轨迹为圆锥曲线,(1)当0<e<1时,点P(x,y)的轨迹为椭圆;(2)当e>1时,点P(x,y)的轨迹为双曲线;(3)当e=1时,点P(x,y)的轨迹为抛物线.
2.椭圆与双曲线的第三定义:平面内的动点到定点A(-a,0),B(a,0)(或A(0,-a),B(0,a))的斜率乘积等于常数λ(λ≠0,λ≠-1)的点的轨迹是椭圆或双曲线,其中两定点为椭圆或双曲线的顶点.
当常数λ<0且λ≠-1时,轨迹是除去两个定点A,B的椭圆;
当常数λ>0时,轨迹是除去两个定点A,B的双曲线.
1.(2025·四川模拟)已知点A(1,0),点B(-1,0),动点M满足直线AM,BM的斜率之积为4,则动点M的轨迹方程为( )
A.-y2=1 B.-y2=1(x≠±1)
C.x2-=1 D.x2-=1(x≠±1)
D [设动点M(x,y),由于A(1,0),B(-1,0),根据直线AM与BM的斜率之积为4,
得·=4,化简得x2-=1(x≠±1).故选D.]
2.(2022·全国甲卷)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在 C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
A [法一(设而不求):设P(x1,y1),则Q(-x1,y1),则由kAP·kAQ=得kAP·kAQ=·==,由=1,得=,所以=,即=,所以椭圆C的离心率e===.
法二(第三定义):设右端点为B,连接PB(图略),由椭圆的对称性知kPB=-kAQ,故kAP·kAQ=kPA·(-kPB)=,由椭圆第三定义得kPA·kPB=-,故=,所以椭圆C的离心率e===.]
3.已知椭圆C:=1(a>b>0)的焦点为F1,F2,若点P在椭圆上,则满足|PO|2=|PF1|·|PF2|(其中O为坐标原点)的点P的个数为( )
A.0 B.2
C.4 D.8
C [设P(x0,y0),则=1,
由椭圆的第二定义可知|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0,
所以|PF1|·|PF2|=,
而|PO|2=|PF1|·|PF2|,所以=,
即=,而e2=1-,
解得x0=±,y0=±,所以满足条件的P点有4个,故选C.]
4.已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右顶点分别为M,N,P为C上异于M,N的一点,若直线PM,PN的斜率之积为,且C的焦距为4,则双曲线C的实轴长为( )
A.6 B.4
C.2 D.3
A [由双曲线的第三定义可知kPM·kPN==,即a2=3b2,
又双曲线C的焦距为4,即c=2,
由 得
故双曲线的实轴长为2a=6.故选A.]
5.(2025·延吉市三模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C交于A,B两点,若|AF1|=3|BF1|,且∠F2AB=,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
D [椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C交于A,B两点,
设|BF1|=t,由|AF1|=3|BF1|,得|AF1|=3t,由椭圆定义可知|AF2|=2a-3t,|BF2|=2a-t,
∵∠F2AB=,∴在△ABF2中,由余弦定理得(2a-t)2=(4t)2+(2a-3t)2-2·4t·(2a-3t)·cos ,
解得t=或t=0(舍去),∴在△F1AF2中,|AF1|=,|AF2|=,|F1F2|=2c,
∴(2c)2=+-2···cos ,
解得a=c,
∴离心率e==.
故选D.]
6.椭圆C:=1的左、右顶点分别为A1,A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA1斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
B [设点P(x,y),
则直线PA1的斜率为k1=
=,
直线PA2的斜率为k2==,
k1·k2=·=.
∵点P(x,y)满足=1,
∴x2+=4,即x2-4=-,
故k1·k2==-,k1=-·,
∵k2∈[-2,-1],k1=-·单调递增,
∴k1∈.
故选B.]
7.已知点A(-2,),设点F为椭圆=1的右焦点,点M为椭圆上一动点,则|MA|+2|MF|的最小值为 ,此时点M的坐标为 .
10 (2) [如图,过点A作右准线l的垂线,垂足为N,与椭圆交于点M,
∵椭圆的离心率e=,
∴由椭圆的第二定义得2|MF|=|MN|,
∴|AM|+2|MF|=|AM|+|MN|.
故最小值为|AN|的长,且|AN|=2+8=10,
所以|MA|+2|MF|的最小值为10,此时点M的坐标为(2,).]
8.[易错题][人教A版选择性必修第一册P108例3]如图,设A,B两点的坐标分别为(-5,0),(5,0).直线AM,BM 相交于点 M,且它们的斜率之积是-,则点M的轨迹方程为 .
=1(x≠±5) [设点M的坐标为(x,y),因为点A的坐标是(-5,0),所以直线AM的斜率kAM=(x≠-5).同理,直线BM的斜率kBM=(x≠5).由已知,有=-(x≠±5),化简,得点M的轨迹方程为=1(x≠±5).]
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