2019高考數(shù)學(xué)一本策略復(fù)習(xí) 專題五 解析幾何 第二講 橢圓、雙曲線、拋物線的定義、方程與性質(zhì)教案 文.docx
第二講橢圓、雙曲線、拋物線的定義、方程與性質(zhì)年份卷別考查角度及命題位置命題分析及學(xué)科素養(yǎng)2018卷橢圓的離心率T4命題分析1.圓錐曲線的定義、方程與性質(zhì)是每年高考必考的內(nèi)容以選擇、填空題的形式考查,常出現(xiàn)在第411或1516題的位置,著重考查圓錐曲線的幾何性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)方程,難度中等2.圓錐曲線的綜合問題多以解答題的形式考查,常作為壓軸題出現(xiàn)在第20題的位置,一般難度較大學(xué)科素養(yǎng)通過對橢圓、雙曲線、拋物線的定義、方程及幾何性質(zhì)的考查,著重考查了數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)運(yùn)算三大核心素養(yǎng).卷雙曲線的漸近線問題T6橢圓的離心率T11卷雙曲線的離心率與漸近線問題T102017卷雙曲線的性質(zhì)及應(yīng)用T5橢圓的綜合應(yīng)用T12卷雙曲線離心率的范圍T5拋物線的方程及應(yīng)用T12卷橢圓的離心率求法T11已知雙曲線的漸近線求參數(shù)T142016卷橢圓的離心率求法T5卷直線與橢圓的位置關(guān)系、橢圓的離心率求法T12圓錐曲線的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第45頁悟通方法結(jié)論1圓錐曲線的定義(1)橢圓:|PF1|PF2|2a(2a>|F1F2|);(2)雙曲線:2a(2a<|F1F2|);(3)拋物線:|PF|PM|,點(diǎn)F不在直線l上,PMl于M.2求解圓錐曲線標(biāo)準(zhǔn)方程“先定型,后計(jì)算”所謂“定型”,就是曲線焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸的位置;所謂“計(jì)算”,就是指利用待定系數(shù)法求出方程中的a2,b2,p的值全練快速解答1(2017高考全國卷)已知雙曲線C:1(a0,b0)的一條漸近線方程為yx,且與橢圓1有公共焦點(diǎn),則C的方程為()A.1B.1C.1D.1解析:根據(jù)雙曲線C的漸近線方程為yx,可知.又橢圓1的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0)和(3,0),所以a2b29.根據(jù)可知a24,b25,所以C的方程為1.答案:B2(2018山西四校聯(lián)考)設(shè)拋物線C:y23px(p0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)M在C上,|MF|5,若以MF為直徑的圓過點(diǎn)(0,2),則拋物線C的方程為()Ay24x或y28xBy22x或y28xCy24x或y216xDy22x或y216x解析:拋物線C:y23px(p0)的焦點(diǎn)為F(,0),|OF|,以MF為直徑的圓過點(diǎn)(0,2),設(shè)A(0,2),連接AF,AM,可得AFAM,在RtAOF中,|AF|,sin OAF,根據(jù)拋物線的定義,得直線AO切以MF為直徑的圓于點(diǎn)A,OAFAMF,可得在RtAMF中,sinAMF,|MF|5,|AF|,整理得4,解得p或p,C的方程為y24x或y216x.答案:C3如果點(diǎn)P1,P2,P3,P10是拋物線y22x上的點(diǎn),它們的橫坐標(biāo)依次為x1,x2,x3,x10,F(xiàn)是拋物線的焦點(diǎn),若x1x2x3x105,則|P1F|P2F|P3F|P10F|_.解析:由拋物線的定義可知,拋物線y22px(p0)上的點(diǎn)P(x0,y0)到焦點(diǎn)F的距離|PF|x0,在y22x中,p1,所以|P1F|P2F|P10F|x1x2x105p10.答案:104(2018重慶模擬)從雙曲線1的左焦點(diǎn)F引圓x2y24的切線FP交雙曲線右支于點(diǎn)P,T為切點(diǎn),M為線段FP的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則|MO|MT|_.解析:不妨設(shè)點(diǎn)P在第一象限,雙曲線1的右焦點(diǎn)為F,連接PF,OT.(圖略)因?yàn)镸為線段FP的中點(diǎn),所以|OM|PF|,|FM|PF|,且|OT|2,|OF|,所以|FT|3,由雙曲線的定義得|PF|PF|4,易知|MF|FT|,所以|MO|MT|PF|(|MF|FT|)|PF|PF|FT|(|PF|PF|)3(4)31.答案:1【類題通法】1.圓錐曲線的定義反映了它們的基本特征,理解定義是掌握其性質(zhì)的基礎(chǔ)2.在使用橢圓與雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程時,要注意區(qū)分焦點(diǎn)位置.橢圓、雙曲線、拋物線的幾何性質(zhì)授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第45頁悟通方法結(jié)論1橢圓、雙曲線中,a,b,c之間的關(guān)系(1)在橢圓中:a2b2c2,離心率為e ;(2)在雙曲線中:c2a2b2,離心率為e .2雙曲線1(a>0,b>0)的漸近線方程為yx.注意離心率e與漸近線的斜率的關(guān)系3拋物線方程中p的幾何意義為焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離全練快速解答1(2018南寧、柳州聯(lián)考)已知雙曲線1(b0)的一個焦點(diǎn)與拋物線y28x的焦點(diǎn)重合,則該雙曲線的漸近線方程為()AyxByxCy3xDyx解析:由題意知,拋物線的焦點(diǎn)是(2,0),即雙曲線1的一個焦點(diǎn)坐標(biāo)是(2,0),則c2,且雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,所以3b22,即b1,于是雙曲線的漸近線方程為yx,故選B.答案:B2(2018貴陽模擬)橢圓C:1(ab0)的左頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F且垂直于x軸的直線交C于P,Q兩點(diǎn),若cosPAQ,則橢圓C的離心率e為()A.B.C.D.解析:根據(jù)題意可取P(c,),Q(c,),所以tanPAF1e,cosPAQcos 2PAFcos2PAFsin2PAF,故55(1e)233(1e)28(1e)22(1e)2.又橢圓的離心率e的取值范圍為(0,1),所以1e,e.故選A.答案:A3(2018惠州模擬)已知F1,F(xiàn)2是雙曲線1(a0,b0)的兩個焦點(diǎn),過其中一個焦點(diǎn)與雙曲線的一條漸近線平行的直線交雙曲線另一條漸近線于點(diǎn)M,若點(diǎn)M在以線段F1F2為直徑的圓內(nèi),則雙曲線離心率的取值范圍是()A(1,2)B(2,)C(1,)D(,)解析:如圖,不妨設(shè)F1(0,c),F(xiàn)2(0,c),則過點(diǎn)F1與漸近線yx平行的直線為yxc,聯(lián)立,得解得即M(,)因點(diǎn)M在以線段F1F2為直徑的圓x2y2c2內(nèi),故()2()2c2,化簡得b23a2,即c2a23a2,解得2,又雙曲線的離心率e1,所以雙曲線離心率的取值范圍是(1,2)故選A.答案:A4(2018高考全國卷)已知點(diǎn)M(1,1)和拋物線C:y24x,過C的焦點(diǎn)且斜率為k的直線與C交于A,B兩點(diǎn)若AMB90,則k_.解析:法一:設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),則yy4(x1x2),k.設(shè)AB中點(diǎn)M(x0,y0),拋物線的焦點(diǎn)為F,分別過點(diǎn)A,B作準(zhǔn)線x1的垂線,垂足為A,B,則|MM|AB|(|AF|BF|)(|AA|BB|)M(x0,y0)為AB中點(diǎn),M為AB的中點(diǎn),MM平行于x軸,y1y22,k2.法二:由題意知,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(1,0),設(shè)直線方程為yk(x1),直線方程與y24x聯(lián)立,消去y,得k2x2(2k24)xk20.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x21,x1x2.由M(1,1),得A(1x1,1y1),B(1x2,1y2)由AMB90,得AB0,(x11)(x21)(y11)(y21)0,x1x2(x1x2)1y1y2(y1y2)10.又y1y2k(x11)k(x21)k2x1x2(x1x2)1,y1y2k(x1x22),11k2k10,整理得10,解得k2.答案:2【類題通法】1橢圓、雙曲線的離心率(或范圍)的求法求橢圓、雙曲線的離心率或離心率的范圍,關(guān)鍵是根據(jù)已知條件確定a,b,c的等量關(guān)系或不等關(guān)系,然后把b用a,c代換,求的值2雙曲線的漸近線的求法及用法(1)求法:把雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程等號右邊的1改為零,分解因式可得(2)用法:可得或的值利用漸近線方程設(shè)所求雙曲線的方程直線與橢圓、雙曲線、拋物線的位置關(guān)系授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第46頁悟通方法結(jié)論弦長問題設(shè)直線與圓錐曲線交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),若直線AB的斜率存在(設(shè)為k),則|AB|x1x2|或|AB|y1y2|(k0),其中|x1x2|,|y1y2|;若直線AB的斜率不存在,則直接求出直線與圓錐曲線的交點(diǎn)坐標(biāo),利用兩點(diǎn)間的距離公式求弦長(2017高考全國卷)(12分)設(shè)A,B為曲線C:(1)求直線AB的斜率;(2)設(shè)M為曲線C上一點(diǎn),C在M處的切線與直線求直線AB的方程學(xué)審題條件信息想到方法注意什么信息:曲線y上兩點(diǎn)A,B的橫坐標(biāo)之和為4設(shè)兩點(diǎn)坐標(biāo),作兩點(diǎn)坐標(biāo)滿足方程的差,結(jié)合斜率公式和橫坐標(biāo)的和來求解(1)利用兩點(diǎn)的斜率公式時,兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)應(yīng)不相等(2)直線與曲線交于兩點(diǎn),聯(lián)立方程消元后得到的一元二次方程的判別式大于0信息:切線平行直線AB導(dǎo)數(shù)的幾何意義,利用平行直線斜率相等可得M的坐標(biāo)信息:AMBMABM為直角三角形及其性質(zhì):直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半規(guī)范解答(1)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2,y1,y2,x1x24, (2分)于是直線AB的斜率k1. (4分)(2)由y,得y.設(shè)M(x3,y3),由題設(shè)知1,解得x32, (6分)于是M(2,1)設(shè)直線AB的方程為yxm, (8分)故線段AB的中點(diǎn)為N(2,2m),|MN|m1|.將yxm代入y,得x24x4m0.當(dāng)16(m1)>0,即m>1時,x1,222.從而|AB|x1x2|4. (10分)由題設(shè)知|AB|2|MN|,即42(m1),解得m7(m1舍去)所以直線AB的方程為xy70. (12分)【類題通法】直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題充分體現(xiàn)了方程思想,化歸思想及數(shù)形結(jié)合思想,著重考查運(yùn)算及推理能力,其解決的方法一般是:(1)設(shè)直線方程,在直線的斜率不確定的情況下要分斜率存在和不存在進(jìn)行討論,或?qū)⒅本€方程設(shè)成xmyb的形式;(2)聯(lián)立直線方程與曲線方程并將其轉(zhuǎn)化為一元二次方程,利用判別式或根與系數(shù)的關(guān)系得到交點(diǎn)橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的關(guān)系練通即學(xué)即用1(2018高考全國卷)已知雙曲線C:y21,O為坐標(biāo)原點(diǎn),F(xiàn)為C的右焦點(diǎn),過F的直線與C的兩條漸近線的交點(diǎn)分別為M,N.若OMN為直角三角形,則|MN|()A.B3C2D4解析:由已知得雙曲線的兩條漸近線方程為yx.設(shè)兩漸近線夾角為2,則有tan ,所以30.所以MON260.又OMN為直角三角形,由于雙曲線具有對稱性,不妨設(shè)MNON,如圖所示在RtONF中,|OF|2,則|ON|.則在RtOMN中,|MN|ON|tan 2tan 603.故選B.答案:B2(2018洛陽模擬)已知短軸的長為2的橢圓E:1(ab0),直線n的橫、縱截距分別為a,1,且原點(diǎn)O到直線n的距離為.(1)求橢圓E的方程;(2)直線l經(jīng)過橢圓E的右焦點(diǎn)F且與橢圓E交于A,B兩點(diǎn),若橢圓E上存在一點(diǎn)C滿足20,求直線l的方程解析:(1)橢圓E的短軸的長為2,故b1.依題意設(shè)直線n的方程為y1,由,解得a,故橢圓E的方程為y21.(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),當(dāng)直線l的斜率為0時,顯然不符合題意當(dāng)直線l的斜率不為0或直線l的斜率不存在時,F(xiàn)(,0),設(shè)直線l的方程為xty,由得(t23)y22ty10,y1y2,y1y2,20,x3x1x2,y3y1y2,又點(diǎn)C在橢圓E上,y(x1x2)2(y1y2)2(y)(y)(x1x2y1y2)1,又y1,y1,x1x2y1y20,將x1ty1,x2ty2及代入得t21,即t1或t1.故直線l的方程為xy0或xy0.授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第130頁一、選擇題1(2018廣西南寧模擬)雙曲線1的漸近線方程為()AyxByxCyxDyx解析:在雙曲線 1中,a5,b2,而其漸近線方程為yx,其漸近線方程為yx,故選D.答案:D2已知橢圓C的方程為1(m0),如果直線yx與橢圓的一個交點(diǎn)M在x軸上的射影恰好是橢圓的右焦點(diǎn)F,則m的值為()A2 B2 C8 D2解析:根據(jù)已知條件得c,則點(diǎn)在橢圓1(m0)上,1,可得m2.答案:B3(2018張掖模擬)雙曲線1(a0,b0)的漸近線與圓x2(y2)21相切,則雙曲線的離心率為()A.B.C2D3解析:雙曲線1的漸近線與圓x2(y2)21相切,則圓心(0,2)到直線bxay0的距離為1,所以1,即1,所以雙曲線的離心率e2,故選C.答案:C4(2017高考全國卷)已知橢圓C:1(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,且以線段A1A2為直徑的圓與直線bxay2ab0相切,則C的離心率為()A.B.C.D.解析:以線段A1A2為直徑的圓的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0),半徑為a.由題意,圓心到直線bxay2ab0的距離為a,即a23b2.又e21,所以e.答案:A5已知雙曲線1(a0,b0)的焦距為4,漸近線方程為2xy0,則雙曲線的方程為()A.1B.1C.1D.1解析:易知雙曲線1(a0,b0)的焦點(diǎn)在x軸上,所以由漸近線方程為2xy0,得2,因?yàn)殡p曲線的焦距為4,所以c2,結(jié)合c2a2b2,可得a2,b4,所以雙曲線的方程為1,故選A.答案:A6(2018長春模擬)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)F1,F(xiàn)2分別是雙曲線x2y21的左、右焦點(diǎn),P為雙曲線上任意一點(diǎn),過點(diǎn)F1作F1PF2的平分線的垂線,垂足為H,則|OH|()A1B2C4D.解析:不妨設(shè)P在雙曲線的左支,如圖,延長F1H交PF2于點(diǎn)M,由于PH既是F1PF2的平分線又垂直于F1M,故PF1M為等腰三角形,|PF1|PM|且H為F1M的中點(diǎn),所以O(shè)H為MF1F2的中位線,所以|OH|MF2|(|PF2|PM|)(|PF2|PF1|)1.故選A.答案:A7(2018高考全國卷)已知雙曲線C:1(a0,b0)的離心率為,則點(diǎn)(4,0)到C的漸近線的距離為()A.B2C.D2解析:由題意,得e,c2a2b2,得a2b2.又因?yàn)閍0,b0,所以ab,漸近線方程為xy0,點(diǎn)(4,0)到漸近線的距離為2,故選D.答案:D8(2018石家莊一模)已知直線l:y2x3被橢圓C:1(ab0)截得的弦長為7,有下列直線:y2x3;y2x1;y2x3;y2x3.其中被橢圓C截得的弦長一定為7的有()A1條B2條C3條D4條解析:易知直線y2x3與直線l關(guān)于原點(diǎn)對稱,直線y2x3與直線l關(guān)于x軸對稱,直線y2x3與直線l關(guān)于y軸對稱,故由橢圓的對稱性可知,有3條直線被橢圓C截得的弦長一定為7.選C.答案:C9(2018洛陽模擬)設(shè)雙曲線C:1的右焦點(diǎn)為F,過F作雙曲線C的漸近線的垂線,垂足分別為M,N,若d是雙曲線上任意一點(diǎn)P到直線MN的距離,則的值為()A.B.C.D無法確定解析:雙曲線C:1中,a4,b3,c5,右焦點(diǎn)F(5,0),漸近線方程為yx.不妨設(shè)M在直線 yx上,N在直線yx上,則直線MF的斜率為,其方程為y(x5),設(shè)M(t,t),代入直線MF的方程,得t(t5),解得t,即M(,)由對稱性可得N(,),所以直線MN的方程為x.設(shè)P(m,n),則d|m|,1,即n2(m216),則|PF|5m16|.故,故選B.答案:B10(2018高考全國卷)設(shè)拋物線C:y24x的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)(2,0)且斜率為的直線與C交于M,N兩點(diǎn),則()A5B6 C7D8解析:由題意知直線MN的方程為y(x2),聯(lián)立直線與拋物線的方程,得解得或不妨設(shè)M為(1,2),N為(4,4)又拋物線焦點(diǎn)為F(1,0),(0,2),(3,4),03248.故選D.答案:D11(2018廣西五校聯(lián)考)已知點(diǎn)F1,F(xiàn)2分別是雙曲線1(a0,b0)的左、右焦點(diǎn),過F2且垂直于x軸的直線與雙曲線交于M,N兩點(diǎn),若10,則該雙曲線的離心率e的取值范圍是()A(,1)B(1,1)C(1,)D(,)解析:設(shè)F1(c,0),F(xiàn)2(c,0),依題意可得1,得到y(tǒng),不妨設(shè)M,N,則114c20,得到4a2c2(c2a2)20,即a4c46a2c20,故e46e210,解得32e232,又e1,所以1e232,解得1e1答案:B12(2018南昌模擬)拋物線y28x的焦點(diǎn)為F,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線上的兩個動點(diǎn),若x1x24|AB|,則AFB的最大值為()A.B.C.D.解析:由拋物線的定義可得|AF|x12,|BF|x22,又x1x24|AB|,得|AF|BF|AB|,所以|AB|(|AF|BF|)所以cosAFB2,而0AFB,所以AFB的最大值為.答案:D二、填空題13(2018成都模擬)已知雙曲線1(a0)和拋物線y28x有相同的焦點(diǎn),則雙曲線的離心率為_解析:易知拋物線y28x的焦點(diǎn)為(2,0),所以雙曲線1的一個焦點(diǎn)為(2,0),則a2222,即a,所以雙曲線的離心率e.答案:14(2018武漢調(diào)研)雙曲線:1(a0,b0)的焦距為10,焦點(diǎn)到漸近線的距離為3,則的實(shí)軸長等于_解析:雙曲線的焦點(diǎn)(0,5)到漸近線yx,即axby0的距離為b3,所以a4,2a8.答案:815(2018唐山模擬)過拋物線y22px(p0)的焦點(diǎn)F作直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),若|AF|2|BF|6,則p_.解析:設(shè)AB的方程為xmy,A(x1,y1),B(x2,y2),且x1x2,將直線AB的方程代入拋物線方程得y22pmyp20,所以y1y2p2,4x1x2p2.設(shè)拋物線的準(zhǔn)線為l,過A作ACl,垂足為C,過B作BDl,垂足為D,因?yàn)閨AF|2|BF|6,根據(jù)拋物線的定義知,|AF|AC|x16,|BF|BD|x23,所以x1x23,x1x29p,所以(x1x2)2(x1x2)24x1x2p2,即18p720,解得p4.答案:416(2017高考全國卷改編)設(shè)A,B是橢圓C:1長軸的兩個端點(diǎn)若C上存在點(diǎn)M滿足AMB120,則m的取值范圍是_解析:當(dāng)0m3時,焦點(diǎn)在x軸上,要使C上存在點(diǎn)M滿足AMB120,則tan 60,即 ,解得0m1.當(dāng)m3時,焦點(diǎn)在y軸上,要使C上存在點(diǎn)M滿足AMB120,則tan 60,即,解得m9.故m的取值范圍為(0,19,)答案:(0,19,)三、解答題17(2018遼寧五校聯(lián)考)已知橢圓C:1(ab0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,上頂點(diǎn)為B,若BF1F2的周長為6,且點(diǎn)F1到直線BF2的距離為b.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)A1,A2是橢圓C長軸的兩個端點(diǎn),P是橢圓C上不同于A1,A2的任意一點(diǎn),直線A1P交直線xm于點(diǎn)M,若以MP為直徑的圓過點(diǎn)A2,求實(shí)數(shù)m的值解析:(1)由題意得F1(c,0),F(xiàn)2(c,0),B(0,b),則2a2c6,直線BF2的方程為bxcybc0,所以b,即2ca,又a2b2c2,所以由可得a2,b,所以橢圓C的方程為1.(2)不妨設(shè)A1(2,0),A2(2,0),P(x0,y0),則直線A1P的方程為y(x2),所以M(m,(m2),又點(diǎn)P在橢圓C上,所以y3(1),若以MP為直徑的圓過點(diǎn)A2,則A2MA2P,0,所以(m2,(m2)(x02,y0)(m2)(x02)(m2)(m2)(x02)(m2)(x02)(m)0.又點(diǎn)P不同于點(diǎn)A1,A2,所以x02,所以m14.18(2018廣州模擬)如圖,在直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:1(ab0)的上焦點(diǎn)為F1,橢圓C的離心率為,且過點(diǎn)(1,)(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)過橢圓C的上頂點(diǎn)A的直線l與橢圓C交于點(diǎn)B(B不在y軸上),垂直于l的直線與l交于點(diǎn)M,與x軸交于點(diǎn)H,若0,且|MO|MA|,求直線l的方程解析:(1)因?yàn)闄E圓C的離心率為,所以,即a2c.又a2b2c2,所以b23c2,即b2a2,所以橢圓C的方程為1.把點(diǎn)(1,)代入橢圓C的方程中,解得a24.所以橢圓C的方程為1.(2)由(1)知,A(0,2),設(shè)直線l的斜率為k(k0),則直線l的方程為ykx2,由得(3k24)x212kx0.設(shè)B(xB,yB),得xB,所以yB,所以B(,)設(shè)M(xM,yM),因?yàn)閨MO|MA|,所以點(diǎn)M在線段OA的垂直平分線上,所以yM1,因?yàn)閥MkxM2,所以xM,即M(,1)設(shè)H(xH,0),又直線HM垂直于直線l,所以kMH,即.所以xHk,即H(k,0)又F1(0,1),所以(,),(k,1)因?yàn)?,所以(k)0,解得k.所以直線l的方程為yx2.