第2讲第二定义与准线讲义-2027届高三数学一轮复习

2026-10-18
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第二定义与准线 解析几何 · 专题篇 一 第二定义与焦半径 一、第二定义一句话。 到定点的距离与到定直线的距离之比为常数 的点,轨迹是圆锥曲线: 椭圆、 抛物线、 双曲线。 ★ 那个定点叫焦点、定直线叫准线, 就是离心率。椭圆与双曲线各有两条准线,抛物线只有一条。 二、三条曲线的准线。 的准线为 ,焦准距为 ; 的准线为 。 ★ 椭圆准线的分母是 (不是 ),这一点最容易记错 ——准线到中心的距离大于 ,而 正是因为它。 三、焦半径公式(第二定义的直接产物)。 抛物线 上点 :。 椭圆:、;双曲线右支:、。 ★ 记住「加左减右」:到左焦点的距离用加号,到右焦点用减号。双曲线换成 ,符号与椭圆相反。 四、焦半径的倒数和是定值。 过抛物线焦点的弦 :。 ★ 这个结论在「给倒数和求 」的题里一步到位;也可由 与韦达现推。 五、焦半径的取值范围。 抛物线:(等号在顶点);椭圆:;双曲线右支:。 ★ 这三个下界都可以从焦半径公式直接读出,是「最值」题的入口 —— 第 8 讲会反复用到。 六、本节十道题的两条主线。 第一条「焦点定 」:给出焦点坐标、准线方程或「某点在准线上」,反求 ,再算其余项。前后有六道题都是这样开的头。 第二条「焦半径转化」:把到焦点的距离换成到准线的距离,或换成另一条焦半径,再接成折线或代入韦达。 ★ 两条主线的衔接点是焦半径公式:先由焦点定 ,再把公式写出来,后面的计算就有据可依。 本节最容易错的一步是「准线的分母」:抛物线是 、椭圆是 ——两个分母不同源,抄错一个整题都错。 例1(多选·★★★☆☆) 已知是抛物线的焦点,M是C上的点,O为坐标原点。则( ) A. B. C. 以M为圆心且过F的圆与C的准线相切 D. 当时,的面积为 【切入点】 是 的焦点 ——由 定 ,再用第二定义处理其余各项。 第一项: 得 ,抛物线为 、准线 ,正确。 第二项:设 ,由焦半径公式 ,正确。 第三项:以 为圆心、过 的圆半径就是 ;而 到准线 的距离也是 ,圆心到准线的距离等于半径,故相切,正确。 第四项: 时,由余弦定理与焦半径算出 的面积,与选项所给值不符,错误。故选 ABC。 【易错】第一, 是焦点到原点的距离,它等于 。第二,第三项的「相切」靠「圆心到直线距离等于半径」,而半径恰好等于 到准线的距离 —— 这正是第二定义的内容。第三,第四项要用 与 及夹角三者,不能只用一个。 【答案】 变式1-1(填空·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,过且斜率为的直线交于两点,若,则的准线方程为______。 【切入点】过焦点的弦,给焦半径倒数之和为 ——直接用「倒数和等于 」这条结论。 【关键】,故 。 于是抛物线为 ,准线方程为 。 【易错】第一,倒数和等于 ,不是 —— 记住「 除以 」。第二,准线是 , 时即 。第三,这条结论对任意过焦点的弦都成立,与直线的斜率无关,所以可以放心直接用。 【答案】 变式1-2(单选·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,过且斜率为2的直线与交于两点,在准线上的投影分别为,线段分别交轴于点。若,则 = ( ) A. B. 2 C. D. 【切入点】、 在准线上的投影为 、,、 的中点为 、 ——先由几何关系定出 与 的关系。 【关键】记 、 与 轴的交点为 、;由 且 得 是 的中点,同理 是 的中点。 故 。 又 就是 、 的纵坐标之差的绝对值,故 。 直线 的斜率为 ,即 ,代入 得 ,即 。 于是 ,由 得 ,选 B。 【易错】第一,、 是中点这一步由「 且平行」推出,不是题设直接给。第二, 用的是中位线,因为 、 分别是两腰的中点。第三,代入后 的判别式为 ,开方得 —— 这是本题的核心计算。 【答案】 变式1-3(多选·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为为坐标原点,动点在上,若点满足,则( ) A. 的准线方程为 B. 周长的最小值为5 C. 直线的倾斜角为 D. 四边形不可能是平行四边形 【切入点】 满足 ——先由这个条件定 。 第一项:,由 解得 ,准线 ,正确。 第二项: 的周长为 ;由定义把 换成 到准线的距离,最小值在三点共线时取到,得 ,正确。 第三项:,倾斜角为 而不是 ,错误。 第四项:若 为平行四边形,则 ,解出的 坐标落在抛物线外,矛盾,故不可能是平行四边形,正确。故选 ABD。 【易错】第一,,代入条件时右边是 。第二, 对应 (),不是 。第三,判断平行四边形用「对边向量相等」,求出点后要验证它在不在曲线上。 【答案】 变式1-4(多选·★★★☆☆) 设抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交于,两点,以为圆心,为半径的圆交于两点。若,则( ) A. B. 直线的斜率是 C. D. 的面积是 【切入点】以 为圆心、 为半径的圆交准线于 、,且 ——这三条合起来说明 是等边三角形。 第一项:由「圆半径 = 到准线距离」与 得 ,故 为等边三角形、。 设 ,则 ;在直角 中( 为焦点到准线的垂足),由等边三角形的角度得 ,与 、 联立,解得 、。 再由题给的定值条件得 ,与选项所给 不符,故该项错误。 第二项:由上面的角度得直线 的倾斜角为 或 ,斜率 ,正确。 第三项:由焦点弦公式 , 时 ,代入得 ,正确。 第四项: 以 为底,由圆的半径与 算出高,面积为 ,正确。故选 BCD。 【易错】第一, 等边是「半径 = 到准线距离 = 」三条相等推出来的。第二, 里的 是倾斜角, 的平方是 。第三,、 关于 轴对称, 是弦长,可由圆的半径与圆心到准线距离算。 【答案】 变式1-5(多选·★★★☆☆) 设抛物线的焦点为,准线为,经过点的直线交于两点,为坐标原点,则下列说法正确的是( ) A. 若,则直线的倾斜角为 B. 以线段为直径的圆与相切 C. 存在直线,使得 D. 若直线交于点,则 【切入点】过焦点 的弦 ,四项分别考焦半径比、直径圆与准线、直角、以及 与准线的交点。 第一项:若 ,由焦半径公式与韦达解得直线斜率,算出的倾斜角与选项所给不符,错误。 第二项: 中点到准线的距离等于 (抛物线焦点弦的固定性质),故以 为直径的圆与准线相切,正确。 第三项:,由 与韦达得 、,故数量积恒为 ,不为零,即 不成立,错误。 第四项:直线 与准线 交于 ,由 可算出 与 的纵坐标相同,故 ,正确。故选 BD。 【易错】第一, 由 与 联立得到。第二,数量积为定值 ,说明两个向量的夹角固定,不是直角。第三, 与 纵坐标相同这一步是本题的关键,用 化简即得。 【答案】 变式1-6(单选·★★★☆☆) 过抛物线的焦点的直线交抛物线于、两点,交抛物线的准线于点。若,则 = ( ) A. B. C. D. 【切入点】抛物线写成 (开口朝右)——先化成标准形式,定焦点与准线。 【关键】 即 ,故 、,焦点 、准线 。 设 ,与 联立得 ,故 的两根分别为 、 满足 。 由 得 ,代入韦达求出 与 ,再用弦长公式得 ,选 C。 【易错】第一, 与 的对应是 ,所以 而不是 。第二,设 后联立,消去 得到的是 的二次方程。第三, 表示 、、 依次排列且 ,由此得 (注意符号)。 【答案】 变式1-7(多选·★★★☆☆) 已知抛物线的焦点为,点在的准线上,过且斜率为的直线交于两点,则( ) A. B. C. D. 当时, 【切入点】 在准线上 ——由「准线 」直接定 。 第一项: 得 ,抛物线 、焦点 ,正确。 第二项:过 且斜率为 的直线与抛物线有公共点,由判别式与相切条件得 的范围比 更宽,故该项错误。 第三项: 与 的关系由定义与三角形不等式得出, 成立,正确。 第四项:当 时,把三点坐标代入化简可解出对应的参数,正确。故选 ACD。 【易错】第一,准线是 ,所以 的横坐标 对应 。第二, 的范围要由「直线与抛物线有公共点」的判别式给出,不能只看图形。第三,第三、四项都涉及三个点的距离关系,统一用焦半径公式换到横坐标上最快。 【答案】 变式1-8(多选·★★★☆☆) 设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点(M在第四象限),l为C的准线,则( ) A. l的方程为 B. C. 以为直径的圆与l相交 D. 为钝角三角形 【切入点】直线 过焦点 ——先求它与 轴的交点,得焦点坐标。 第一项:令 得 ,故焦点 、、,抛物线 、准线 ,正确。 第二项:直线与抛物线联立,由弦长公式得 ,斜率为 故 、,代入得 ,正确。 第三项: 中点到准线的距离等于 ,故以 为直径的圆与准线相切而不是相交,错误。 第四项:由 判断 为钝角,故 为钝角三角形,正确。故选 ABD。 【易错】第一, 与 的 相同,算弦长时不必区分钟。第二,「与准线相切」是焦点弦的固定性质,不要误判成相交。第三,判断钝角三角形用数量积为负,不必求三个角。 【答案】 变式1-9(填空·★★★☆☆) 抛物线的焦点为F,经过其准线与y轴的交点Q的直线与抛物线切于第一象限点P,则外接圆的标准方程为______。 【切入点】切线过准线与 轴的交点 ,切于第一象限的 ,再求 的外接圆 ——先定 与切线。 【关键】 中 、,焦点 、准线 ,故 。 设 ,由 得切线斜率 ,切线过 ,代入解得 、。 此时 、,且 ,故外接圆以 为直径、圆心为 中点 、半径 ,圆为 。 【易错】第一, 的导数是 ,不是 。第二, 是准线与 轴的交点,坐标为 。第三,外接圆以 为直径的前提是 ,这一步要先说明。 【答案】 二 准线与焦准距 一、准线方程与 的对应。 的准线是 ; 的准线是 ; 的准线是 。 ★ 判分母只看一次项:一次项系数的一半就是 ,准线在对称轴的另一侧、距离 。本节有两道题直接由准线反求 ,都用这一条。 二、焦准距 的几何意义。 焦点到准线的距离恰好等于 ,这是抛物线里唯一「长度等于参数」的量。 ★ 题目给「焦点到准线的距离」就等于给 ;给「焦点与准线上某点构成等腰或等边三角形」,也可以用它把 解出来。 三、准线与对称轴的交点。 准线与 轴交于 ,与焦点 关于原点对称。 ★ 这个对称关系常用来「由焦点找交点」或「由交点找焦点」,中间不必先求 。 四、跨曲线的联动。 「抛物线的焦点是双曲线(或椭圆)的焦点」意味着两者的 相同,由此把两条曲线的参数绑在一起。 ★ 先算另一条曲线的 (双曲线用 、椭圆用 ),再令 即得 。 五、准线与曲线的交点。 求准线与椭圆(或双曲线)的交点时,把准线方程代入另一条曲线的方程,解得纵坐标即可。 ★ 这类型的关键是「准线是一条竖直线」,代入后只剩一个未知数,比联立两条曲线简单得多。 六、本节十道题的分层。 头两道是「由准线反求 」的直接应用,对照 一步到位。 中间四道把准线与另一条曲线绑在一起:共焦点、准线与椭圆相交、准线上的定点。处理顺序固定为「先定 、再求准线、最后代入」。 后三道涉及圆、等边三角形、 角,要用「圆心到准线距离等于 」这条把几何量与参数连起来。 ★ 十道题的共同入口都是「准线方程 」,区别只在于下一步是求 、求交点还是求弦长。 例2(填空·★★☆☆☆) 以抛物线()的焦点和准线上的两点为顶点的三角形是边长为的等边三角形,则抛物线的标准方程为________。 【切入点】抛物线的焦点与准线上两点构成等边三角形 ——焦点到准线的距离就是 ,而等边三角形的高把 与边长连起来。 【关键】设准线上的两点为 、,、 都等于边长 ;由等边三角形的对称性, 的中点在 轴上,且焦点到准线的垂线段正是这个三角形的高。 高为 ,即 。 故抛物线为 。 【易错】第一,等边三角形的高是「边长乘 」,即 倍,不是 。第二,这条高正是焦点到准线的距离,所以直接等于 。第三, 里 ,写成 而不是 。 【答案】 变式2-1(填空·★★☆☆☆) 若抛物线的准线方程为,则 = ___________。 【切入点】给准线方程、求 —— 最基础的一类,直接对照 。 【关键】准线 与 对照,得 。 故 。 【易错】第一, 所以 ,不要写成 。第二,准线在 轴左侧说明抛物线开口向右,标准形式是 ()。第三,若题给 ,则抛物线开口向左、 的形式要另行处理。 【答案】 变式2-2(单选·★★☆☆☆) 抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线准线方程为( )。 A. B. C. D. 【切入点】抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合 ——先算双曲线的 。 【关键】双曲线 中 、,故 、;右焦点为 。 于是 、,抛物线为 ,准线 ,选 B。 【易错】第一,双曲线的 (加),椭圆才是减 —— 这是最容易混的一处。第二,焦点横坐标 对应 ,故 。第三,准线是 ,与焦点 关于原点对称。 【答案】 变式2-3(单选·★★☆☆☆) 抛物线的准线与椭圆交于,两点,则 = ( ) A. B. C. D. 1 【切入点】抛物线的准线与椭圆交于两点,求弦长 ——准线是竖直线,代入椭圆即可。 【关键】 中 、,准线为 。 把 代入椭圆 :,得 、。 故 ,选 B。 【易错】第一, 的准线是 ,因为 。第二,代入后 ,开方得 而不是 。第三, 是两个纵坐标之差,等于 。 【答案】 变式2-4(单选·★★☆☆☆) 已知抛物线的焦点为,点为抛物线准线上一点,连接交于点,若,则的值为( ) A. B. C. 2 D. 3 【切入点】 在准线上、 交抛物线于 ——过 作准线的垂线,用第二定义把 换成垂线段。 【关键】过 作准线的垂线,垂足 ,由定义 ;又 ,在直角三角形中得 。 设准线与 轴的交点为 ,则 ,故 。 而 ,故 ,选 B。 【易错】第一, 是第二定义,不是两点距离。第二,,因为 在 上。第三, 就是焦准距 ,所以求出它等于求出 。 【答案】 变式3-1(填空·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,O是坐标原点,则=_________ 【切入点】 是准线与 轴的交点, ——由定义把 换成 到准线的距离,得到一个等腰直角三角形。 【关键】 中 ,准线 ,;设 到准线的距离为 ,由定义 。 于是 ,即 为等腰直角三角形,故 。 设 ,、,解得 、,故 。 【易错】第一, 是定义,这样才把条件统一到 上。第二, 是 到 轴的距离,因为 在 轴上。第三,解出的 有两个值,但 相同,不必分类讨论。 【答案】 变式3-2(填空·★★★★☆) 已知圆,圆心为抛物线的焦点,圆与抛物线交于,两点,与其准线交于,两点,若,则 = ________。 【切入点】圆心是抛物线的焦点,圆与抛物线、准线都有交点 ——先由圆心定 。 【关键】圆 的圆心为 ,故 、,抛物线 、准线 。 设半径为 ,与抛物线交于 、,联立得 、;再由与准线的交点条件定出 ,最后算所求量得 。 【易错】第一, 所以 ,抛物线是 。第二,联立圆与抛物线时,把 代入圆方程得关于 的一次方程,故 。第三, 是因为圆要与抛物线有两个交点。 【答案】 变式3-3(填空·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,以线段为直径的圆与直线相交于,两点,则 = _________。 【切入点】 在准线上 ——由准线方程定 ;再以 为直径作圆,求它被直线 截得的弦长。 【关键】准线 得 ,抛物线 、焦点 。 的中点 是圆心,半径为 。 圆心到直线 (即 )的距离 ,故弦长为 。 【易错】第一,准线是 ,所以 得 。第二, 的长度用两点距离算:横坐标差 、纵坐标差 ,故为 、半径 。第三,圆心到 的距离分母是 ,不是 之类。 【答案】 变式3-4(填空·★★★★☆) 若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,的准线交于两点,为等边三角形,则的离心率为______。 【切入点】抛物线的焦点是双曲线的右焦点 ——两条曲线共用 ,故抛物线的准线就是 。 【关键】设双曲线的右焦点为 ,则抛物线准线为 ;把 代入双曲线方程求出交点的纵坐标,得 的表达式。 再由题给的几何关系列出关于 、、 的等式,化简后解出所求量为 。 【易错】第一,「共焦点」意味着 相同,而抛物线的准线到中心的距离也是 。第二,把 代入双曲线时,,这个化简是解题的关键。第三,结果是纯数 ,与 、 的具体取值无关。 【答案】 变式3-5(单选·★★★★☆) 设抛物线的焦点为,准线为,为上一点,以为圆心,为半径的圆交于,D两点,若,且的面积为,则 = ( ) A. B. C. D. 【切入点】以 为圆心、 为半径的圆,且 ——先用角度把半径与 连起来。 【关键】、准线 ,圆心到准线的距离为 ;由圆的半径与 角得 。 再由 与 的面积条件,列出关于 的方程,解出后代入所求比值得 ,选 A。 【易错】第一,圆心到准线的距离是 (焦点到准线),不是 。第二, 来自直角三角形中「对边比斜边」的关系, 故 。第三,, 的计算别用错三角函数。 【答案】 三 综合与统一视角 一、共焦点问题的通用解法。 两条曲线共焦点,意味着它们的 相同;对抛物线来说,焦点到顶点的距离是 ,故此 。 ★ 顺序固定:先算椭圆/双曲线的 ,再令 得 ,最后写抛物线的准线 。 二、准线与圆相切的条件。 圆心到准线的距离等于半径时相切;抛物线的准线是竖直线,所以「圆心到准线的距离」就是「圆心横坐标加上 」。 ★ 题里给「准线与圆相切」,等于给了一个只含圆心横坐标与 的方程,这是定 的常见入口。 三、统一定义的三种用法。 判定轨迹:到定点与到定直线距离之比为常数,直接写曲线类型;标出准线:由「比值」反读 ;转化距离:在计算中把「到焦点」换成「到准线」。 ★ 第三种用得最多 —— 本节有一道题由「圆过焦点且与准线相切」直接推出「圆心在抛物线上」。 四、跨曲线题的两个检查点。 一看焦点在哪条轴上( 轴还是 轴),二看 的计算公式(椭圆用减、双曲线用加)。 ★ 这两点错了,后面的 、准线、方程全错。本节有一道双曲线的焦点在 轴上,它的准线是 而不是 。 五、参数范围的处理。 把条件翻成关于 (或 、)的不等式,再结合图形的位置关系确定端点能否取到。 ★ 端点常常对应「相切」或「过顶点」的临界位置,要单独检查一次。 六、本节十道题的共同结构。 八道题的题干里都出现了「焦点重合」「准线与圆相切」「准线与曲线相交」这类把两条对象绑在一起的句子。 处理它们的顺序可以统一成四步:一、由已知定 或 ;二、写出准线;三、把准线代入另一条曲线;四、解出所求。 ★ 四步里第三步最关键 —— 准线是竖直线(或水平线),代入后只剩一个未知数,比联立两条曲线省一半计算。 另外提醒:本节有两条题的双曲线焦点在 轴上,此时方程写成 ,准线也随之变成水平线 —— 不能照搬 轴情形的公式。 例3(单选·★★★★☆) 已知双曲线的上,下焦点分别为,抛物线的准线过点,且与的一条渐近线交于点,若直线的斜率为,则双曲线的方程为( ) A. B. C. D. 【切入点】双曲线的焦点在 轴上,而题给抛物线的准线是一条水平线 ——先由准线定出双曲线的焦点坐标。 【关键】抛物线 中 、,准线为 ;故双曲线的下焦点 、。 设 是准线与双曲线的交点,把 代入双曲线方程得 。 由直线 的斜率为 得 ,结合 解得 、,故双曲线为 ,选 D。 【易错】第一,双曲线的焦点在 轴上,方程写成 ,两个分母的位置与常规相反。第二,抛物线的准线是 (水平线),因为它的标准形式是 。第三, 由准线 与焦点的对称关系读出。 【答案】 变式3-1(单选·★★★★☆) 双曲线的左、右焦点依次为,以点为焦点的抛物线的准线为,交双曲线的两条渐近线于点,过点作轴的垂线与抛物线交于第一象限的点,若,则双曲线的离心率为( ) A. 2 B. C. D. 3 【切入点】抛物线 以双曲线的右焦点为焦点 ——故 ,这是本题的入口。 【关键】双曲线右焦点 ,、;抛物线以它为焦点,故 、。 再由向量垂直的条件构建等式,把 用 替换,化简得关于 的方程,解得 ,选 D。 【易错】第一, 而不是 ,因为焦点到顶点的距离是 。第二,双曲线的 (加号),椭圆才是减。第三,向量垂直给出数量积为零,代入后要统一到 、 两个量上。 【答案】 变式3-2(单选·★★★★☆) 设抛物线的焦点为,抛物线上一点,满足直线与轴正半轴交于点,且在之间,若,且点到抛物线准线的距离为,则点的纵坐标为( ) A. 1 B. C. D. 【切入点】 在 与 之间且 与 有比例 ——先由比例定出 的坐标(用 的纵坐标表示)。 【关键】,设 ();由三等分关系得 。 由焦半径公式得 ,再把 的坐标代入抛物线方程,解得 ,选 C。 【易错】第一, 是 靠近 的三等分点,所以 的横坐标是 的 ( 的横坐标为 )。第二,焦半径公式给出 ,这一步是定 的关键。第三,把 代入 时,左边是 、右边是 。 【答案】 变式3-3(单选·★★★★☆) 已知双曲线与抛物线有相同的焦点,抛物线的准线与双曲线交于,两点,三角形为等边三角形,双曲线的一条渐近线与抛物线交于原点与另一点,三角形的面积为,则双曲线的方程为( ) A. B. C. D. 【切入点】双曲线与抛物线共焦点 ——由 得 ,再代入准线求交点。 【关键】抛物线的准线为 ;把 代入双曲线 ,得 ,即 、。 再由双曲线渐近线与抛物线的交点条件,联立得 一类关系,结合 解得 、,双曲线为 ,选 A。 【易错】第一, 而不是 。第二,把 代入后 ,故 。第三,两个条件(共焦点、渐近线交点)要联立,只用一个解不出 、。 【答案】 变式4-1(单选·★★★★☆) 已知是抛物线上一点,为的准线,过点作的垂线,垂足为,记为的中点,为坐标原点,为的焦点.若,则 = ( ) A. B. 1 C. 2 D. 4 【切入点】 是 的中点( 为 到准线的垂足),且 ——先把 的坐标用 表示出来。 【关键】 的准线 ;设 ,则 、。 由 得 ,结合 解得 。 由焦半径公式 ,而所求为 的一半,故为 ,选 C。 【易错】第一, 的横坐标是 (准线),故 的横坐标是 ,分子是 而不是 。第二,代入 后方程只含 ,可直接解出。第三,最后一步要看清楚问的是 还是它的一半。 【答案】 变式4-2(多选·★★★☆☆) 抛物线的准线为,焦点为与圆相切,为上一动点,过作的垂线,垂足为,则( ) A. B. 的最小值为 C. 当时,点的纵坐标为 D. 的延长线与交于点,则的最小值为 【切入点】抛物线的准线与圆相切 ——圆心到准线的距离等于半径,这是定 的入口。 第一项:圆 的圆心为 、半径 ;准线 ,圆心到它的距离为 ,由相切得 、,正确。 第二项: 由定义把 换成到准线的距离,最小值在三点共线时取到,正确。 第三项:设 的坐标, 化为向量数量积为零,解出 的纵坐标与选项所给值不符,错误。 第四项: 的延长线交抛物线于 ,由焦点弦公式算 ,与选项一致,正确。故选 ABD。 【易错】第一,圆心 到准线 的距离是 ,因为圆心的横坐标是 。第二, 是到圆上点的距离,换成到圆心的距离再加减半径。第三,焦点弦长用 ,不要漏掉 。 【答案】 变式4-3(单选·★★★☆☆) 抛物线的准线与轴交于点。过作直线交抛物线于点,点在抛物线对称轴上,且。则的取值范围是( )。 A. B. C. D. 【切入点】抛物线 的准线与 轴交于 ——先化成标准形式定 的坐标。 【关键】 即 ,、,准线 ,故 。 设过 的直线 ,代入抛物线得 ,由 得 、。 设 , 中点的横坐标为 ,由题给条件解出 与 的关系,结合 得 ,即 的纵坐标范围为 ,选 D。 【易错】第一, 的准线是 (开口向下),不是 。第二, 给出 ,这个范围最终决定 的范围。第三, 中点的横坐标是 ,符号别弄反。 【答案】 变式4-4(单选·★★★☆☆) 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 【切入点】准线与 轴交于 ,过焦点的直线交抛物线于 、,给 的斜率 —— 用定义把 的坐标定出来。 【关键】 中 、,焦点 、准线 、。 过 作准线的垂线,垂足 ,由定义 ;再由 求出 的坐标。 最后用韦达或焦点弦公式算所求量,得 ,选 C。 【易错】第一, 故准线是 ,不是 。第二, 是准线与 轴的交点,坐标为 。第三, 的分子分母都要用 与 的坐标差,不是 与 。 【答案】 变式4-5(填空·★★★☆☆) 已知直线与抛物线()交于A,B两点,且,若C上的动点P到C的准线的距离为d,点,则的最大值为______。 【切入点】先由弦长定 ;再把 的最大值转化为 的最大值。 【关键】把 代入 得 ,故 、;由弦长 解得 。 是 到准线的距离,由定义等于 ,故所求为 的最大值,由三角形不等式得不超过 。 代入算出 。 【易错】第一,弦长公式里的 在斜率 时是 。第二, 是到准线的距离,由定义换成 才能用三角不等式。第三,最大值在 、、 共线时取到,要确认此时 在抛物线上。 【答案】 变式4-6(填空·★★★☆☆) 抛物线的焦点为,准线为,点,圆过点且与相切,试写出点的一个可能坐标为__________。 【切入点】圆 过焦点 且与准线相切 ——这两个条件合起来,正是「到定点与到定直线距离相等」。 【关键】圆过 说明半径等于 ;与准线相切说明半径等于 到准线的距离。 两者相等,由抛物线的定义知 在抛物线上;把 代入 ,得 。 解得 或 ,按题给条件取舍,所求为 。 【易错】第一,,方程化为 ,两个根都要检验是否符合题设。第二,「圆过焦点且与准线相切」是判定「点在抛物线上」的标准说法。第三, 中 ,准线为 。 【答案】 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二定义与准线 解析几何 · 专题篇 一 第二定义与焦半径 一、第二定义一句话。 到定点的距离与到定直线的距离之比为常数 的点,轨迹是圆锥曲线: 椭圆、 抛物线、 双曲线。 ★ 那个定点叫焦点、定直线叫准线, 就是离心率。椭圆与双曲线各有两条准线,抛物线只有一条。 二、三条曲线的准线。 的准线为 ,焦准距为 ; 的准线为 。 ★ 椭圆准线的分母是 (不是 ),这一点最容易记错 ——准线到中心的距离大于 ,而 正是因为它。 三、焦半径公式(第二定义的直接产物)。 抛物线 上点 :。 椭圆:、;双曲线右支:、。 ★ 记住「加左减右」:到左焦点的距离用加号,到右焦点用减号。双曲线换成 ,符号与椭圆相反。 四、焦半径的倒数和是定值。 过抛物线焦点的弦 :。 ★ 这个结论在「给倒数和求 」的题里一步到位;也可由 与韦达现推。 五、焦半径的取值范围。 抛物线:(等号在顶点);椭圆:;双曲线右支:。 ★ 这三个下界都可以从焦半径公式直接读出,是「最值」题的入口 —— 第 8 讲会反复用到。 六、本节十道题的两条主线。 第一条「焦点定 」:给出焦点坐标、准线方程或「某点在准线上」,反求 ,再算其余项。前后有六道题都是这样开的头。 第二条「焦半径转化」:把到焦点的距离换成到准线的距离,或换成另一条焦半径,再接成折线或代入韦达。 ★ 两条主线的衔接点是焦半径公式:先由焦点定 ,再把公式写出来,后面的计算就有据可依。 本节最容易错的一步是「准线的分母」:抛物线是 、椭圆是 ——两个分母不同源,抄错一个整题都错。 例1(多选·★★★☆☆) 已知是抛物线的焦点,M是C上的点,O为坐标原点。则( ) A. B. C. 以M为圆心且过F的圆与C的准线相切 D. 当时,的面积为 变式1-1(填空·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,过且斜率为的直线交于两点,若,则的准线方程为______。 变式1-2(单选·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,过且斜率为2的直线与交于两点,在准线上的投影分别为,线段分别交轴于点。若,则 = ( ) A. B. 2 C. D. 变式1-3(多选·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为为坐标原点,动点在上,若点满足,则( ) A. 的准线方程为 B. 周长的最小值为5 C. 直线的倾斜角为 D. 四边形不可能是平行四边形 变式1-4(多选·★★★☆☆) 设抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交于,两点,以为圆心,为半径的圆交于两点。若,则( ) A. B. 直线的斜率是 C. D. 的面积是 变式1-5(多选·★★★☆☆) 设抛物线的焦点为,准线为,经过点的直线交于两点,为坐标原点,则下列说法正确的是( ) A. 若,则直线的倾斜角为 B. 以线段为直径的圆与相切 C. 存在直线,使得 D. 若直线交于点,则 变式1-6(单选·★★★☆☆) 过抛物线的焦点的直线交抛物线于、两点,交抛物线的准线于点。若,则 = ( ) A. B. C. D. 变式1-7(多选·★★★☆☆) 已知抛物线的焦点为,点在的准线上,过且斜率为的直线交于两点,则( ) A. B. C. D. 当时, 变式1-8(多选·★★★☆☆) 设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点(M在第四象限),l为C的准线,则( ) A. l的方程为 B. C. 以为直径的圆与l相交 D. 为钝角三角形 变式1-9(填空·★★★☆☆) 抛物线的焦点为F,经过其准线与y轴的交点Q的直线与抛物线切于第一象限点P,则外接圆的标准方程为______。 二 准线与焦准距 一、准线方程与 的对应。 的准线是 ; 的准线是 ; 的准线是 。 ★ 判分母只看一次项:一次项系数的一半就是 ,准线在对称轴的另一侧、距离 。本节有两道题直接由准线反求 ,都用这一条。 二、焦准距 的几何意义。 焦点到准线的距离恰好等于 ,这是抛物线里唯一「长度等于参数」的量。 ★ 题目给「焦点到准线的距离」就等于给 ;给「焦点与准线上某点构成等腰或等边三角形」,也可以用它把 解出来。 三、准线与对称轴的交点。 准线与 轴交于 ,与焦点 关于原点对称。 ★ 这个对称关系常用来「由焦点找交点」或「由交点找焦点」,中间不必先求 。 四、跨曲线的联动。 「抛物线的焦点是双曲线(或椭圆)的焦点」意味着两者的 相同,由此把两条曲线的参数绑在一起。 ★ 先算另一条曲线的 (双曲线用 、椭圆用 ),再令 即得 。 五、准线与曲线的交点。 求准线与椭圆(或双曲线)的交点时,把准线方程代入另一条曲线的方程,解得纵坐标即可。 ★ 这类型的关键是「准线是一条竖直线」,代入后只剩一个未知数,比联立两条曲线简单得多。 六、本节十道题的分层。 头两道是「由准线反求 」的直接应用,对照 一步到位。 中间四道把准线与另一条曲线绑在一起:共焦点、准线与椭圆相交、准线上的定点。处理顺序固定为「先定 、再求准线、最后代入」。 后三道涉及圆、等边三角形、 角,要用「圆心到准线距离等于 」这条把几何量与参数连起来。 ★ 十道题的共同入口都是「准线方程 」,区别只在于下一步是求 、求交点还是求弦长。 例2(填空·★★☆☆☆) 以抛物线()的焦点和准线上的两点为顶点的三角形是边长为的等边三角形,则抛物线的标准方程为________。 变式2-1(填空·★★☆☆☆) 若抛物线的准线方程为,则 = ___________。 变式2-2(单选·★★☆☆☆) 抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线准线方程为( )。 A. B. C. D. 变式2-3(单选·★★☆☆☆) 抛物线的准线与椭圆交于,两点,则 = ( ) A. B. C. D. 1 变式2-4(单选·★★☆☆☆) 已知抛物线的焦点为,点为抛物线准线上一点,连接交于点,若,则的值为( ) A. B. C. 2 D. 3 变式3-1(填空·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,O是坐标原点,则=_________ 变式3-2(填空·★★★★☆) 已知圆,圆心为抛物线的焦点,圆与抛物线交于,两点,与其准线交于,两点,若,则 = ________。 变式3-3(填空·★★★★☆) 已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,以线段为直径的圆与直线相交于,两点,则 = _________。 变式3-4(填空·★★★★☆) 若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,的准线交于两点,为等边三角形,则的离心率为______。 变式3-5(单选·★★★★☆) 设抛物线的焦点为,准线为,为上一点,以为圆心,为半径的圆交于,D两点,若,且的面积为,则 = ( ) A. B. C. D. 三 综合与统一视角 一、共焦点问题的通用解法。 两条曲线共焦点,意味着它们的 相同;对抛物线来说,焦点到顶点的距离是 ,故此 。 ★ 顺序固定:先算椭圆/双曲线的 ,再令 得 ,最后写抛物线的准线 。 二、准线与圆相切的条件。 圆心到准线的距离等于半径时相切;抛物线的准线是竖直线,所以「圆心到准线的距离」就是「圆心横坐标加上 」。 ★ 题里给「准线与圆相切」,等于给了一个只含圆心横坐标与 的方程,这是定 的常见入口。 三、统一定义的三种用法。 判定轨迹:到定点与到定直线距离之比为常数,直接写曲线类型;标出准线:由「比值」反读 ;转化距离:在计算中把「到焦点」换成「到准线」。 ★ 第三种用得最多 —— 本节有一道题由「圆过焦点且与准线相切」直接推出「圆心在抛物线上」。 四、跨曲线题的两个检查点。 一看焦点在哪条轴上( 轴还是 轴),二看 的计算公式(椭圆用减、双曲线用加)。 ★ 这两点错了,后面的 、准线、方程全错。本节有一道双曲线的焦点在 轴上,它的准线是 而不是 。 五、参数范围的处理。 把条件翻成关于 (或 、)的不等式,再结合图形的位置关系确定端点能否取到。 ★ 端点常常对应「相切」或「过顶点」的临界位置,要单独检查一次。 六、本节十道题的共同结构。 八道题的题干里都出现了「焦点重合」「准线与圆相切」「准线与曲线相交」这类把两条对象绑在一起的句子。 处理它们的顺序可以统一成四步:一、由已知定 或 ;二、写出准线;三、把准线代入另一条曲线;四、解出所求。 ★ 四步里第三步最关键 —— 准线是竖直线(或水平线),代入后只剩一个未知数,比联立两条曲线省一半计算。 另外提醒:本节有两条题的双曲线焦点在 轴上,此时方程写成 ,准线也随之变成水平线 —— 不能照搬 轴情形的公式。 例3(单选·★★★★☆) 已知双曲线的上,下焦点分别为,抛物线的准线过点,且与的一条渐近线交于点,若直线的斜率为,则双曲线的方程为( ) A. B. C. D. 变式3-1(单选·★★★★☆) 双曲线的左、右焦点依次为,以点为焦点的抛物线的准线为,交双曲线的两条渐近线于点,过点作轴的垂线与抛物线交于第一象限的点,若,则双曲线的离心率为( ) A. 2 B. C. D. 3 变式3-2(单选·★★★★☆) 设抛物线的焦点为,抛物线上一点,满足直线与轴正半轴交于点,且在之间,若,且点到抛物线准线的距离为,则点的纵坐标为( ) A. 1 B. C. D. 变式3-3(单选·★★★★☆) 已知双曲线与抛物线有相同的焦点,抛物线的准线与双曲线交于,两点,三角形为等边三角形,双曲线的一条渐近线与抛物线交于原点与另一点,三角形的面积为,则双曲线的方程为( ) A. B. C. D. 变式4-1(单选·★★★★☆) 已知是抛物线上一点,为的准线,过点作的垂线,垂足为,记为的中点,为坐标原点,为的焦点.若,则 = ( ) A. B. 1 C. 2 D. 4 变式4-2(多选·★★★☆☆) 抛物线的准线为,焦点为与圆相切,为上一动点,过作的垂线,垂足为,则( ) A. B. 的最小值为 C. 当时,点的纵坐标为 D. 的延长线与交于点,则的最小值为 变式4-3(单选·★★★☆☆) 抛物线的准线与轴交于点。过作直线交抛物线于点,点在抛物线对称轴上,且。则的取值范围是( )。 A. B. C. D. 变式4-4(单选·★★★☆☆) 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 变式4-5(填空·★★★☆☆) 已知直线与抛物线()交于A,B两点,且,若C上的动点P到C的准线的距离为d,点,则的最大值为______。 变式4-6(填空·★★★☆☆) 抛物线的焦点为,准线为,点,圆过点且与相切,试写出点的一个可能坐标为__________。 学科网(北京)股份有限公司 $

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第2讲第二定义与准线讲义-2027届高三数学一轮复习
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