内容正文:
第2讲 圆锥曲线的定义、方程与性质
1
[考情分析]
圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,主要考查圆锥曲线的定义、标准方程、简单的几何性质及其应用,多以选择题、填空题或解答题第一问的形式命题,难度中等,有时会以多选题或新形式出现在压轴题的位置.
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圆锥曲线的定义
1.椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).
2.双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).
3.抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.
考点一 圆锥曲线的定义与标准方程
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C
(1)(2025·全国二卷)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为y=-2x+2,则|AF|=( )
A.3 B.4
C.5 D.6
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D
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【解题技法】 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a2,b2,p的值.
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B
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D
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考点二 椭圆、双曲线的性质
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ACD
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D
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ABC
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考点三 抛物线的性质
(2)|AB|=x1+x2+p.
(3)当AB⊥x轴时,弦AB的长最短为2p.
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ABC
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对于C,以M为圆心且过点F的圆的半径r=|MF|,由抛物线的定义可知,点M到准线的距离d等于点M到焦点F的距离,即d=|MF|=r,所以以M为圆心且过F的圆与C的准线相切,C正确.
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【解题技法】 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,减少数学运算.
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B
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C
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[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T11就是典型的代表,试题背景是笛卡尔叶形线,其方程为x3+y3-3axy=0.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:
笛卡尔叶形线
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ABD
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解析:因为坐标原点O在曲线C上,所以2×|a|=4,又a<0,所以a=-2,所以A正确;
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BC
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ABD
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当a=时,b=2,则S▱NA1MA2=2S△MA1A2=2××2×2=8,故D正确.
【解题技法】 (1)确定椭圆和双曲线的离心率的值或取值范围,关键就是确立一个关于a,b,c之间的等量关系式或不等关系式,然后用a,c代换b,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.
抛物线焦点弦的几个常见结论:
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=,y1y2=-p2.
[美题闯关] 1.(多选)卡西尼卵形线就是:曲线上点M(x,y)到两个定点F1(-1,0),F2(1,0)的距离之积为常数a2(a≥1)的点的轨迹,如图是a取不同值的卵形线,则( )
A.当卵形线过点(-2,0)时,a=3
B.当a=1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.卵形线上两点间距离的最大值为2
D.△MF1F2的面积S>a2
对于D,由于|MF1|·|MF2|=a2.
S△MF1F2=|MF1|·|MF2|·sin ∠F1MF2≤|MF1|·|MF2|=a2.
当且仅当MF1⊥MF2时,取等号,D错误.
$