高考數(shù)學(xué)(理科)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)專(zhuān)題五第2講橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)
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1、 第?2?講 橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn) 考情解讀 (1)以選擇、填空的形式考查,主要考查圓錐曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程、性質(zhì)(特別是離心率), 以及圓錐曲線(xiàn)之間的關(guān)系,突出考查基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,屬于基礎(chǔ)題.?(2)以解答題的形式 考查,主要考查圓錐曲線(xiàn)的定義、性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)方程的求解,直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,常 常在知識(shí)的交匯點(diǎn)處命題,有時(shí)以探究的形式出現(xiàn),有時(shí)以證明題的形式出現(xiàn).該部分題目 多數(shù)為綜合性問(wèn)題,考查分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,綜合運(yùn)用知識(shí)的能力等,屬于中、高 檔題,一般難度較大. 圓錐曲線(xiàn)的定
2、義、標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì) 名稱(chēng) 定義 橢圓 |PF1|+|PF2|=2a(2a 雙曲線(xiàn) ||PF1|-|PF2||= 拋物線(xiàn) |PF|=|PM|,點(diǎn)?F?不在 >|F1F2|) 標(biāo)準(zhǔn)方程 x2 y2 a2+b2=1(a>b>0) 圖形 x2?y2 2a(2a<|F1F2|) - a2??b2=1(a>0,b >0) 直線(xiàn)?l?上,PM⊥l?于?M y2=2px(p>0) 范圍 頂點(diǎn) |x|≤a,|y|≤b (±a,0)(0,±b)
3、|x|≥a (±a,0) x≥0 (0,0) (??,0) 對(duì)稱(chēng)性 焦點(diǎn) 關(guān)于?x?軸,y?軸和原點(diǎn)對(duì)稱(chēng) (±c,0) 關(guān)于?x?軸對(duì)稱(chēng) p 2 幾何性 軸 長(zhǎng)軸長(zhǎng)?2a,短軸長(zhǎng)?實(shí)軸長(zhǎng)?2a,虛軸長(zhǎng) 質(zhì) 2b 2b e=??= e=??= 離心率 c a b2 1-a2(0 c a b2 1+a2(e e=1 <e<1) >1) x=- 準(zhǔn)線(xiàn) p 2 y=±??x 漸近線(xiàn)
4、 b a (2)已知拋物線(xiàn)?x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)與雙曲線(xiàn)?x2-y2=-??的一個(gè)焦點(diǎn)重合,且在拋物線(xiàn)上有一 由余弦定理可得?cos∠F2PF1= =-??. A.???+???=1 B. +???=1 熱點(diǎn)一 圓錐曲線(xiàn)的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程 x2 y2 | 例?1 (1)若橢圓?C:9?+?2?=1?的焦點(diǎn)為?F1,F(xiàn)2,點(diǎn)?P?在橢圓?C?上,且PF2|=4?則∠F1PF2?等于 ( ) A.30° B.60° C.120° D.150° 1 2 P 2 動(dòng)點(diǎn)?P?到?x?軸的距離為?m,?到直線(xiàn)?l:
5、x-y-4=0?的距離為?n,則?m+n?的最小值為_(kāi)_______. 思維啟迪 (1) 1F2?中利用余弦定理求∠F1PF2;(2)根據(jù)拋物線(xiàn)定義得?m=|PF|-1.再利用數(shù) 形結(jié)合求最值. 答案 (1)C (2)?5-1 解析 (1)由題意得?a=3,c=?7,所以|PF1|=2. F2PF1?中, 42+22-(2?7)2 1 2×4×2 2 又因?yàn)?cos∠F2PF1∈(0°,180°),所以∠F2PF1=120°. (2)易知?x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)為?F(0,1),故?p=2, 因此拋物線(xiàn)方程為?x2=4y. 根據(jù)
6、拋物線(xiàn)的定義可知?m=|PF|-1, 設(shè)|PH|=n(H?為點(diǎn)?P?到直線(xiàn)?l?所作垂線(xiàn)的垂足), 因此?m+n=|PF|-1+|PH|. 易知當(dāng)?F,P,H?三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)?m+n?最小, |-1-4| 因此其最小值為|FH|-1= -1=?5-1. 5 思維升華 (1)對(duì)于圓錐曲線(xiàn)的定義不僅要熟記,還要深入理解細(xì)節(jié)部分:比如橢圓的定義中 要求|PF1|+|PF2|>|F1F2|,雙曲線(xiàn)的定義中要求||PF1|-|PF2||<|F1F2|,拋物線(xiàn)上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距 離與到準(zhǔn)線(xiàn)的距離相等的轉(zhuǎn)化. (2)注意數(shù)形結(jié)合,畫(huà)出合理草圖. x2 y2 3
7、2+???????????????????? 2 (1)已知橢圓?C:a b2=1(a>b>0)的離心率為 .雙曲線(xiàn)?x2-y2=1?的漸近線(xiàn)與橢 圓?C?有四個(gè)交點(diǎn),以這四個(gè)交點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形的面積為?16,則橢圓?C?的方程為( ) x2 y2 x2 y2 8 2 12 6 C. +???=1 D. +???=1 x2 y2 x2 y2 16 4 20 5 (2)?如圖,過(guò)拋物線(xiàn)?y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)?F?的直線(xiàn)交拋物線(xiàn)于點(diǎn)?A,B,交其準(zhǔn)線(xiàn)?l?于點(diǎn)?C,若 |BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線(xiàn)的方程為( )
8、 解析 (1)∵橢圓的離心率為?? ,∴??=?????? =?? , ∴漸近線(xiàn)?x±y=0?與橢圓?x2+4y2=4b2?在第一象限的交點(diǎn)為è b,??? b?,5 A.y2=9x B.y2=6x C.y2=3x D.y2=?3x 答案 (1)D (2)C a2-b2 3 c 3 2 a a 2 ∴a=2b.∴橢圓方程為?x2+4y2=4b2. ∵雙曲線(xiàn)?x2-y2=1?的漸近線(xiàn)方程為?x±y=0, ?2?
9、5 5 2?5?? ∴由圓錐曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性得四邊形在第一象限部分的面積為??? b×??? b=4,∴b2=5,∴a2= ∴橢圓?C?的方程為 +???=1. 2?5 2?5 5 5 4b2=20. x2 y2 20 5 (2) | | 如圖,分別過(guò)?A,B?作?AA1⊥l?于?A1,BB1⊥l?于?B1,由拋物線(xiàn)的定義知,AF|=|AA1|,BF|=|BB1|, ∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|B
10、B1|, ∴∠BCB1=30°,∴∠A1AF=60°. 連接?A1F A1AF?為等邊三角形, 過(guò)?F?作?FF1⊥AA1?于?F1,則?F1?為?AA1?的中點(diǎn), 例?2 (1)已知離心率為?e?的雙曲線(xiàn)和離心率為???2 2???? 2 C.???? D.3 A.è0, B.è0, 1 1 3 設(shè)?l?交?x?軸于?N,則|NF|=|A1F1|=2|AA1|=2|AF|,即?p=2,∴拋物線(xiàn)方程為?y2=3x,故選?C. 熱點(diǎn)二 圓錐曲線(xiàn)的幾何性質(zhì) 2?的橢圓有相同的焦點(diǎn)?F1,F(xiàn)2,P?是兩曲線(xiàn)的 π 一個(gè)公共點(diǎn),若∠F1PF2
11、=3,則?e?等于( ) 5 5 A. B. 6 2 x2 y2 a2 (2)設(shè)?F1,F(xiàn)2?分別是橢圓a2+b2=1?(a>b>0)的左,右焦點(diǎn),若在直線(xiàn)?x=?c?上存在點(diǎn)?P,使線(xiàn)段 PF1?的中垂線(xiàn)過(guò)點(diǎn)?F2,則橢圓的離心率的取值范圍是( ) ? 2ù ? 3ù 2?? 3?? C.???2 ,1? D.???3 ,1? é?2 ? é?3 ? 坐標(biāo)為(???,y),考察?y?存在的條件. 2??2 2 (2)設(shè)?Pè?c?,y?,線(xiàn)段?F1P?的中點(diǎn)?Q?的坐標(biāo)為è2c,2?, y2=???????
12、??????? ,y2≥0,
即?3c2-a2>0,即?e2>??,故??
13、 ∴4c2=m2+n2-mn=a21+3a2, a2 3a2 1 3 6 ???1????????????? 2 ∴c2+?c22=4,即 +e2=4,解得?e= ,故選?C. ( ) ?a2 ? ?b2 y? cy cy -2c2 當(dāng)?kQF2?存在時(shí),則?kF1P=a2+c2,kQF2=b2 , 由?kF1P·?kQF2=-1,得 (a2+c2)·?(2c2-b2) c2 但注意到?b2-2c2≠0,即?2c2-b2>0, 1 3 3 3 當(dāng)?kQF2?不存在時(shí),b2-2c2=0,y=0, a2 3 , 3 3
14、 即所求的橢圓離心率的取值范圍是???3??,1?. 作圓交雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)于異于原點(diǎn)的兩點(diǎn)?A、B,若(AO+AF)·?OF=0,則雙曲線(xiàn)的離心率?e?為 AO+AF=2AC,由題意得, 2AC·?OF=0, ∴??=tan?45°=1, 則雙曲線(xiàn)的離心率?e=??? 1+(??)2=???2,故選?C. é?3 ? 思維升華 解決橢圓和雙曲線(xiàn)的離心率的求值及范圍問(wèn)題其關(guān)鍵就是確立一個(gè)關(guān)于?a,b,c 的方程或不等式,再根據(jù)?a,b,c?的關(guān)系消掉?b?得到?a,c?的關(guān)系式.建立關(guān)于?a,b,c?的方 程或不等式,要充分利用橢圓和雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)、
15、點(diǎn)的坐標(biāo)的范圍等. x2 y2 ?? (1)已知?O?為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線(xiàn)a2-b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為?F,以?OF?為直徑 → → → ( ) A.2 B.3 C.?2 D.?3 (2)(2014·?課標(biāo)全國(guó)Ⅰ)已知?F?為雙曲線(xiàn)?C:x2-my2=3m(m>0)的一個(gè)焦點(diǎn),則點(diǎn)?F?到?C?的一條 漸近線(xiàn)的距離為( ) A.?3 B.3 C.?3m D.3m 答案 (1)C (2)A 解析 (1)設(shè)?OF?的中點(diǎn)為?C,則 → → → →?→ ∴AC⊥OF,∴AO=AF, 又∠OAF=90°,
16、∴∠AOF=45°, 即雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的傾斜角為?45°, b a b a (2)雙曲線(xiàn)?C?的標(biāo)準(zhǔn)方程為?? -???=1(m>0),其漸近線(xiàn)方程為?y=± x=±?? x,即???my= x2 y2 3m 3 3??????m 3m????m ±x,不妨選取右焦點(diǎn)?F(?3m+3,0)到其中一條漸近線(xiàn)?x-?my=0?的距離求解,得?d= 3m+3 1+m 軸的交點(diǎn)為?C,已知AB= BC. =?3.故選?A. 熱點(diǎn)三 直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn) x2 y2 ?? 例?3 過(guò)橢圓a2+b2=1(a>b>0)的左
17、頂點(diǎn)?A?作斜率為?2?的直線(xiàn),與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)為?B,與?y → 6?→ 13 (1)求橢圓的離心率; (2)設(shè)動(dòng)直線(xiàn)?y=kx+m?與橢圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn)?P,且與直線(xiàn)?x=4?相交于點(diǎn)?Q,若?x?軸上存 在一定點(diǎn)?M(1,0),使得?PM⊥QM,求橢圓的方程. 思維啟迪 (1)根據(jù)AB= BC和點(diǎn)?B?在橢圓上列關(guān)于?a、b?的方程;(2)聯(lián)立直線(xiàn)?y=kx+m?與 橢圓方程,利用?Δ=0,PM·?QM=0?求解. ∴AB=(x1+a,y1),BC=(-x1,2a-y1), ∵AB= BC,∴x1+a= (-x1),y1= (2a-y1),
18、13 13 13 → 6?→ 13 →?→ 解 (1)∵A(-a,0),設(shè)直線(xiàn)方程為?y=2(x+a),B(x1,y1), 令?x=0,則?y=2a,∴C(0,2a), → → → 6?→ 6 6 13 12 整理得?x1=-19a,y1=19a, 13 12 a2 b2 3 )2+( 2=1,∴?? ∵點(diǎn)?B?在橢圓上,∴(19 19)2·?b a2=4, =??,即?1-e2=??,∴e=??. ∴ a2-c2?3?????????3??????1 a2?4???????????4??????2 設(shè)?P(x
19、1,y1)則有?x1=- 2(3+4k2)??? 3+4k2 b2 3 ?? (2)∵a2=4,可設(shè)?b2=3t,a2=4t, ∴橢圓的方程為?3x2+4y2-12t=0, ì?3x2+4y2-12t=0 由í ,得 ? ?y=kx+m (3+4k2)x2+8kmx+4m2-12t=0, ∵動(dòng)直線(xiàn)?y=kx+m?與橢圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn)?P, ∴Δ=0,即?64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12t)=0, 整理得?m2=3t+4k2t, 8km 4km =- , 3m ??? y1=kx1+m=3+4k2, 3
20、+4k2 3+4k2 ∴P(- 4km????3m ,?), 3+4k2 3+4k2 ∴橢圓的方程為???+???=1. 又?M(1,0),Q(4,4k+m), ∵x?軸上存在一定點(diǎn)?M(1,0),使得?PM⊥QM, 4km 3m ∴(1+ ,- )·(-3,-(4k+m))=0?恒成立, 整理得?3+4k2=m2. ∴3+4k2=3t+4k2t?恒成立,故?t=1. x2 y2 4 3 思維升華 待定系數(shù)法是求圓錐曲線(xiàn)方程的基本方法;解決直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)問(wèn)題的通法是聯(lián) 立方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系,設(shè)而不求思想,弦長(zhǎng)公式等
21、簡(jiǎn)化計(jì)算;涉及中點(diǎn)弦問(wèn)題時(shí), 也可用“點(diǎn)差法”求解. B?是?C?上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),線(xiàn)段?AB?的中點(diǎn)?M?的橫坐標(biāo)為-?,線(xiàn)段?AB?的中垂線(xiàn)交橢圓?C?于?P, (2)求F2P·?F2Q的取值范圍. 因?yàn)闄E圓?C?過(guò)點(diǎn)(1,?? ), x2 y2 2 2 已知橢圓?C:a2+b2=1(a>b>0)的焦距為?2,且過(guò)點(diǎn)(1, ),右焦點(diǎn)為?F2.設(shè)?A, 1 2 Q?兩點(diǎn). (1)求橢圓?C?的方程; → → 解 (1)因?yàn)榻咕酁?2,所以?a2-b2=1. 2 2 1 1 2+ 所以a 2b2 =1.故?a
22、2=2,b2=1. 所以橢圓?C?的方程為???+y2=1. (2)由題意,當(dāng)直線(xiàn)?AB?垂直于?x?軸時(shí),直線(xiàn)?AB?的方程為?x=-??, 得F2P·?F2Q=-1. x2 2 1 2 此時(shí)?P(-?2,0),Q(?2,0), → → 1 當(dāng)直線(xiàn)?AB?不垂直于?x?軸時(shí),設(shè)直線(xiàn)?AB?的斜率為?k(k≠0),M(-2,m)(m≠0),A(x1,y1),B(x2, y2), í 得(x1+x2)+2(y1+y2)·??? =0,則-1+4mk=0, 由 2 ìx1 2 ?x2 2 +y21=1, +
23、y2=1, y1-y2 x1-x2 直線(xiàn)?PQ?的方程為?y-m=-4m(x+??). 故?4mk=1. 此時(shí),直線(xiàn)?PQ?的斜率為?k1=-4m, 1 2 即?y=-4mx-m. ì?y=-4mx-m, 聯(lián)立íx2 ???2?+y2=1 消去?y, 于是F2P·?F2Q=(x3-1)(x4-1)+y3y4=x3x4-(x3+x4)+1+(4mx3+m)(4mx4+m) 32m2+1????????? 32m2+1 整理得(32m2+1)x2+16m2x+2m2-2=0. 設(shè)?P(x3,y3),Q(x4
24、,y4)
16m2 2m2-2
????????
所以?x3+x4=-32m2+1,x3x4=32m2+1.
→ →
=(4m2-1)(x3+x4)+(16m2+1)x3x4+m2+1
(4m2-1)(-16m2) (1+16m2)(2m2-2)
= + +1+m2
32m2+1
由于?M(-??,m)在橢圓的內(nèi)部,故?0 25、=??;(2)根據(jù)已知條件確定?a,
b,c?的等量關(guān)系,然后把?b?用?a,c?代換,求??.
長(zhǎng)為?? ,過(guò)橢圓焦點(diǎn)的弦中通徑最短;拋物線(xiàn)通徑長(zhǎng)是?2p,過(guò)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)的弦中通徑最短.
(2)|AB|=x1+x2+p=
(α?為弦?AB?的傾斜角);
(4)?? +??? 為定值??;
19m2-1
= .
1 7
2 8
→ → 19 51
→ →?125
→ → 125
??
綜上,F(xiàn)2P·?F2Q的取值范圍為[-1,232).
1.對(duì)涉及圓錐曲線(xiàn)上點(diǎn)到焦點(diǎn)距離或焦點(diǎn)弦的問(wèn)題,恰當(dāng)選用定義解題,會(huì)效果明顯,定義
中的定值是標(biāo) 26、準(zhǔn)方程的基礎(chǔ).
2.橢圓、雙曲線(xiàn)的方程形式上可統(tǒng)一為?Ax2+By2=1,其中?A、B?是不等的常數(shù),A>B>0?時(shí),
表示焦點(diǎn)在?y?軸上的橢圓;B>A>0?時(shí),表示焦點(diǎn)在?x?軸上的橢圓;AB<0?時(shí)表示雙曲線(xiàn).
c
a
c
a
4.通徑:過(guò)雙曲線(xiàn)、橢圓、拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)垂直于對(duì)稱(chēng)軸的弦稱(chēng)為通徑,雙曲線(xiàn)、橢圓的通徑
2b2
a
橢圓上點(diǎn)到焦點(diǎn)的最長(zhǎng)距離為?a+c,最短距離為?a-c.
5.拋物線(xiàn)焦點(diǎn)弦性質(zhì):
已知?AB?是拋物線(xiàn)?y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)弦,F(xiàn)?為拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),A(x1,y1),B(x2,y2).
p2
(1)y1y2=- 27、p2,x1x2=?4?;
2p
sin2α
p2
2sin?α
(3)?AOB= ;
1 1 2
|FA| |FB| p
(5)以?AB?為直徑的圓與拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)相切.
=??,則橢圓和雙曲線(xiàn)的離心率的倒數(shù)之和的最大值為(??? )
3?????? 3
真題感悟
1.(2014·?湖北)已知?F1,F(xiàn)2?是橢圓和雙曲線(xiàn)的公共焦點(diǎn),P?是它們的一個(gè)公共點(diǎn),且∠F1PF2
π
3
4?3 2?3
A. B.
ì ìr1+r2=2a1, r1=a1+a2,
令?m=??2=??2
2當(dāng)???=?? 28、時(shí),mmax= ,
1∴(???)max=
解析 拋物線(xiàn)?y2=2px?的準(zhǔn)線(xiàn)為直線(xiàn)?x=-??,而點(diǎn)?A(-2,3)在準(zhǔn)線(xiàn)上,所以-??=-2,即?p=4,
從而?C:y2=8x,焦點(diǎn)為?F(2,0).設(shè)切線(xiàn)方程為?y-3=k(x+2),代入?y2=8x?得??y2-y+2k+3
=0(k≠0)①,由于?Δ=1-4×??(2k+3)=0,所以?k=-2?或?k=??.
因?yàn)榍悬c(diǎn)在第一象限,所以?k=??.
將?k=??代入①中,得?y=8,再代入?y2=8x?中得?x=8,
所以直線(xiàn)?BF?的斜率為??.
???? 1 1 a1+a2 r1∴
??????e1 e2 c 29、c
???r2??2 r2 r2 1??2 3
??????r1 r1 r1 2 4
??????c 3
????????e1 e2 3
???2 3
???4 3
C.3 D.2
答案 A
解析 設(shè)|PF1|=r1,|PF2|=r2(r1>r2),|F1F2|=2c,橢圓長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為?a1,雙曲線(xiàn)實(shí)半軸長(zhǎng)為?a2,
橢圓、雙曲線(xiàn)的離心率分別為?e1,e2,
π
1
由(2c)2=r2+r2-2r1r2cos?3,
得?4c2=r21+r2-r1r2.
由í 得í
? ?
?r1-r2=2a2 ?r2=a1-a2,
=?.
1 2 30、
r2 4r1
c r1+r2-r1r2
4 4
= = ,
1+(?)?- (?-?)?+
r 1 16
r1 2 3
r 4?3
,
1 1 4?3
即?+?的最大值為 .
2.(2014·?遼寧)已知點(diǎn)?A(-2,3)在拋物線(xiàn)?C:y2=2px?的準(zhǔn)線(xiàn)上,過(guò)點(diǎn)?A?的直線(xiàn)與?C?在第一象限
相切于點(diǎn)?B,記?C?的焦點(diǎn)為?F,則直線(xiàn)?BF?的斜率為( )
1 2
A. B.
3 4
C. D.
答案 D
p p
2 2
k
8
k 1
8 2
1
2
1
2
所以點(diǎn)?B?的坐標(biāo)為(8,8),
31、4
3
押題精練
雙曲線(xiàn)的右支交于點(diǎn)?P,若OE=??(OF+OP),則雙曲線(xiàn)的離心率是_______________.
a2 x2 y2
??????????????????????????????
1.已知圓?x2+y2=16上點(diǎn)?E?處的一條切線(xiàn)?l?過(guò)雙曲線(xiàn)a2-b2=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)?F,且與
→ 1?→ →
2
答案
解析
26
4
由題意可知|OE|=??,
由OE=??(OF+OP),可知?E?為?FP?的中點(diǎn).
所以?OE∥PH,且|OE|=??|P 32、H|,
故|PH|=2|OE|=??.
所以|PF|=2a+|PH|=? .
即(2c)2=(??)2+( )2,
整理得??=??? ,即?e=??? .
(1)若直線(xiàn)?AP?與?BP?的斜率之積為-?,求橢圓的離心率;
x0 y20
由?A(-a,0),B(a,0),得?kAP=??? ,kBP=??? .
如圖所示,設(shè)雙曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)為?H,連接?PH,
a
4
→ 1?→ →
2
由雙曲線(xiàn)的性質(zhì),可知?O?為?FH?的中點(diǎn),
1
2
a
2
由雙曲線(xiàn)的定義,可知|PF|-|PH|=2a(P?在雙曲線(xiàn)的右支上),
5a
2
因?yàn)橹本€(xiàn)?l 33、?與圓相切,所以?PF⊥OE.
又?OE∥PH,所以?PF⊥PH. PFH?中,
|FH|2=|PH|2+|PF|2,
a 5a
2 2
c 26 26
a 4 4
x2 y2
??
2.設(shè)橢圓a2+b2=1(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為?A、B,點(diǎn)?P?在橢圓上且異于?A、B?兩點(diǎn),O
為坐標(biāo)原點(diǎn).
1
2
(2)若|AP|=|OA|,證明:直線(xiàn)?OP?的斜率?k?滿(mǎn)足|k|>?3.
??
(1)解 設(shè)點(diǎn)?P?的坐標(biāo)為(x0,y0),y0≠0.
由題意,有a2+b2=1.①
y0 y0
x0+a x0-a
1
0
由?kAP·? 34、kBP=-2,可得?x20=a2-2y2,
由于?y0≠0,故??a2=2b2.于是??e2=
=??,所以橢圓的離心率?e=?? .
消去?y0?并整理,得??x0
k2a2+b2
代入②,整理得(1+k2)2=4k2èb?2+4.
整理得(1+k2)x20+2ax0=0,于是?x0=1+k2
代入①并整理得(a2-2b2)y20=0.
a2-b2 1 2
a2 2 2
(2)證明 方法一 依題意,直線(xiàn)?OP?的方程為?y=kx,設(shè)點(diǎn)?P?的坐標(biāo)為(x0,y0).由條件得
ì?y0=kx0,
íx2 y2
2 2
??a0+b0=1.
a 35、2b2
2= ,②
由|AP|=|OA|,A(-a,0)及?y0=kx0,
得(x0+a)2+k2x20=a2.
整理得(1+k2)x20+2ax0=0.
-2a
???
而?x0≠0,于是?x0=1+k2,
?a?
又?a>b>0,故(1+k2)2>4k2+4,即?k2+1>4,
因此?k2>3,所以|k|>?3.
方法二 依題意,直線(xiàn)?OP?的方程為?y=kx,可設(shè)點(diǎn)?P?的坐標(biāo)為(x0,kx0).
x2 k2x2
2???
由點(diǎn)?P?在橢圓上,有a0+?b20=1.
因?yàn)?a>b>0,kx0≠0,
x2 k2x2
2
36、
所以a0+?a20<1,即(1+k2)x20 37、F2|的最大值為?5,則?b?的值是( )
3
2
A.2?或????? B.???6或
答案 D
解析 由橢圓的方程,可知長(zhǎng)半軸長(zhǎng)?a=2;由橢圓的定義,可知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a=8,
2b2
所以|AB|=8-(|AF2|+|BF2|)≥3.由橢圓的性質(zhì),可知過(guò)橢圓焦點(diǎn)的弦中,通徑最短,即a?=3,
可求得?b2=3,即?b=?3.
x2 y2 y2 x2
??????????????????????????
2.已知雙曲線(xiàn)a2-b2=1(a>0,b>0)以及雙曲線(xiàn)a2-b2=1?的漸近線(xiàn)將第一象限三等分,則雙曲
x2 38、y2
??
線(xiàn)a2-b2=1?的離心率為( )
2?3 2?3
3 3
C.2?或?3 D.?3或?6
答案 A
x2 y2 b 3
???????????????????????????????????? =?3
解析 由題意,可知雙曲線(xiàn)a2-b2=1?的漸近線(xiàn)的傾斜角為?30°或?60°,則a 或?3.
則?e=??=
1+(??)2=??? 或?2.
c c2
a a2
=
b???2?3
a????3
A. -?? =1 B.???- =1
C.?? -? =1 D. -???=1
線(xiàn)的左焦點(diǎn),即?λ+3λ 39、=36,λ=9,所以雙曲線(xiàn)的方程為???-? =1.故選?B.
0,|OB-OC|=2|BC-BA|,則其焦距為(??? )
3?????? 3
3?????? 3
解析 由題意,可知|OC|=|OB|=??|BC|,且?a=4,
又|OB-OC|=2|BC-BA|,
故選?A.
x2 y2
2-
3.已知雙曲線(xiàn)a b2=1(a>0,b>0)的一條漸近線(xiàn)方程是?y=?3x,它的一個(gè)焦點(diǎn)在拋物線(xiàn)?y2
=24x?的準(zhǔn)線(xiàn)上,則雙曲線(xiàn)的方程為( )
x2 y2 x2 y2
36 108 9 27
x2 y2 x2 y2
108 36 27 9
答案 B
x2 40、y2 y2
?????????????????????????????????????????????????????????????? b
解析 由雙曲線(xiàn)a2-b2=1(a>0,?>0)的一條漸近線(xiàn)方程是?y=?3x,可設(shè)雙曲線(xiàn)的方程為?x2-?3
=λ(λ>0).
x2 y2
??
因?yàn)殡p曲線(xiàn)a2-b2=1(a>0,b>0)的一個(gè)焦點(diǎn)在拋物線(xiàn)?y2=24x?的準(zhǔn)線(xiàn)上,所以?F(-6,0)是雙曲
x2 y2
9 27
y2 x2 →?→
??
4.已知橢圓a2+b2=1?(a>b>0),A(4,0)為長(zhǎng)軸的一個(gè)端點(diǎn),弦?BC?過(guò)橢圓的中心?O,且AC·?BC=
41、
→ → → →
4?6 4?3
A. B.
8?6 2?3
C. D.
答案 C
→ → 1?→
2
→ → → →
所以,|BC|=2|AC|.故|OC|=|AC|.
又AC·?BC=0,所以AC⊥BC.
OAC?為等腰直角三角形,|OC|=|AC|=2???2.
所以?c2=a2-b2=42- = ,c=??? .
故其焦距為?2c=??? .
4?????? 8????? 32??? 4
解析 由已知得焦點(diǎn)坐標(biāo)為?F(??,0),
因此直線(xiàn)?AB?的方程為?y=?? (x-??),
方法二 聯(lián)立方程得?x2- x+ 42、 =0,
→ → → →
→?→ → →
→ →
22 22 16
?? 2=1,解得?b2=
不妨設(shè)點(diǎn)?C?在第一象限,則點(diǎn)?C?的坐標(biāo)為(2,2),代入橢圓的方程,得42+b 3?.
16 32 4?6
3 3 3
8?6
3
5.設(shè)?F?為拋物線(xiàn)?C:y2=3x?的焦點(diǎn),過(guò)?F?且傾斜角為?30°的直線(xiàn)交?C?于?A,B?兩點(diǎn),O?為坐
標(biāo)原點(diǎn),則△OAB?的面積為( )
3?3 9?3 63 9
A. B. C. D.
答案 D
3
4
3 3
3 4
即?4x-4?3y-3=0.
方法一 聯(lián)立拋物線(xiàn)方程,化 43、簡(jiǎn)得?4y2-12?3y-9=0,
故|yA-yB|=?(yA+yB)2-4yAyB=6.
1 1 3 9
因此??OAB=2|OF||yA-yB|=2×4×6=4.
21 9
2 16
21
故?xA+xB=?2?.
21 3
根據(jù)拋物線(xiàn)的定義有|AB|=xA+xB+p=?2?+2=12,
8
同時(shí)原點(diǎn)到直線(xiàn)?AB?的距離為?h=
|-3|??????3
=?,
42+(-4?3)2
A.[??,??] B.[??,?? ]
C.(?? ,1) D.[??,1)
則PF1=(-c-x,-y),PF2=(c-x,-y),
1 44、 9
因此??OAB=2|AB|·h=4.
x2 y2 →?→
6.橢圓?M:a2+b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為?F1、F2,P?為橢圓?M?上任一點(diǎn),且PF1·?PF2
的最大值的取值范圍是[c2,3c2],其中?c=?a2-b2,則橢圓?M?的離心率?e?的取值范圍是( )
1 1 1 2
4 2 2 2
2 1
2 2
答案 B
解析 設(shè)?P(x,y),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),
→ →
PF1·?PF2=x2+y2-c2.
所以(x2+y2)max=a2,所以(PF1·?PF2)max=b2,
所以?c2≤b2=a 45、2-c2≤3c2,即??≤e2≤??,
27.(2014·?北京)設(shè)雙曲線(xiàn)?C?經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,2),且與???-x?=1?具有相同漸近線(xiàn),則?C?的方程為_(kāi)_______;
2解析 設(shè)雙曲線(xiàn)?C?的方程為???-x?=λ,
∴C?的方程為???- =1,
解析 由拋物線(xiàn)的定義可得|MQ|=|MF|,F(xiàn)(??,0),又?PQ⊥QF,故?M?為線(xiàn)段?PF?的中點(diǎn),所
以?M(??,1),把?M(??,1),代入拋物線(xiàn)?y2=2px(p>0)得,1=2p×??,
9.拋物線(xiàn)?C?的頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)?F?與雙曲線(xiàn)???-???=1?的右焦點(diǎn)重合,過(guò)點(diǎn)?P(2,0)且斜率為?1
解析 因 46、為雙曲線(xiàn)???-???=1?的右焦點(diǎn)坐標(biāo)是(3,0).
所以??=3,所以?p=6.
x1+x2+p 16+6
??所以??≤e≤ .故選?B.
????答案 - =1 y=±2x
????= =11.故填?11.
→?→
又?x2+y2?可看作?P(x,y)到原點(diǎn)的距離的平方,
→?→
1 1
4 2
1 2
2 2
二、填空題
y2
4
漸近線(xiàn)方程為_(kāi)_______.
x2 y2
3 12
y2
4
將點(diǎn)(2,2)代入上式,得?λ=-3,
x2 y2
3 12
其漸近線(xiàn)方程為?y=±2x.
8.(2014 47、·?浙江東陽(yáng)中學(xué)階段考試)已知點(diǎn)?P(0,2),拋物線(xiàn)?C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為?F,線(xiàn)段?PF
與拋物線(xiàn)?C?的交點(diǎn)為?M,過(guò)?M?作拋物線(xiàn)準(zhǔn)線(xiàn)的垂線(xiàn),垂足為?Q,若∠PQF=90°,則?p=________.
答案 2
p
2
p p p
4 4 4
解得?p=?2,故答案為?2.
x2 y2
3 6
的直線(xiàn)?l?與拋物線(xiàn)?C?交于?A,B?兩點(diǎn),則弦?AB?的中點(diǎn)到拋物線(xiàn)準(zhǔn)線(xiàn)的距離為_(kāi)_______.
答案 11
x2 y2
3 6
p
2
即拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為?y2=12x.
設(shè)過(guò)點(diǎn)?P(2,0)且斜率為?1?的直 48、線(xiàn)?l?的方程為?y=x-2,
聯(lián)立?y2=12x?消去?y?可得?x2-16x+4=0,設(shè)?A(x1,y1),B(x2,y2),則?x1+x2=16,
所以弦?AB?的中點(diǎn)到拋物線(xiàn)準(zhǔn)線(xiàn)的距離為
2 2
x2 y2
10.已知?F1,F(xiàn)2?是雙曲線(xiàn)a2-b2=1(a>0,b>0)的左,右焦點(diǎn),點(diǎn)?P?在雙曲線(xiàn)上且不與頂點(diǎn)重
合,過(guò)?F2?作∠F1PF2?的角平分線(xiàn)的垂線(xiàn),垂足為?A.若|OA|=?b,則該雙曲線(xiàn)的離心率為_(kāi)_______.
答案 2
解析 延長(zhǎng)?F2A?交?PF1?于?B?點(diǎn),則|PB|=|PF2|,
依題意可得|BF1|=|P 49、F1|-|PF2|=2a.
又因?yàn)辄c(diǎn)?A?是?BF2?的中點(diǎn).
1
所以得到|OA|=2|BF1|,所以?b=a.
所以?c=?2a.所以離心率為?2.
三、解答題
11.已知曲線(xiàn)?C?上的動(dòng)點(diǎn)?P(x,y)滿(mǎn)足到定點(diǎn)?A(-1,0)的距離與到定點(diǎn)?B(1,0)的距離之比為?2.
(1)求曲線(xiàn)?C?的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)?M(1,2)的直線(xiàn)?l?與曲線(xiàn)?C?交于兩點(diǎn)?M、N,若|MN|=4,求直線(xiàn)?l?的方程.
解 (1)由題意得|PA|=?2|PB|,
故?(x+1)2+y2=?2?(x-1)2+y2,
化簡(jiǎn)得:x2+y2-6x+1=0 50、(或(x-3)2+y2=8)即為所求.
(2)當(dāng)直線(xiàn)?l?的斜率不存在時(shí),直線(xiàn)?l?的方程為?x=1.
將?x=1?代入方程?x2+y2-6x+1=0?得?y=±2,
所以|MN|=4,滿(mǎn)足題意.
當(dāng)直線(xiàn)?l?的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)?l?的方程為?y=kx-k+2,
|3k-k+2|
由圓心到直線(xiàn)的距離?d=2= ,
1+k2
解得?k=0,此時(shí)直線(xiàn)?l?的方程為?y=2.
綜上所述,滿(mǎn)足題意的直線(xiàn)?l?的方程為?x=1?或?y=2.
x2 y2
12.設(shè)?F1,F(xiàn)2?分別是橢圓?E:a2+b2=1(a>b>0)的左,右焦點(diǎn),過(guò)?F1?且斜率為?1? 51、的直線(xiàn)?l?與?E
相交于?A,B?兩點(diǎn),且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差數(shù)列.
(1)求?E?的離心率;
(2)設(shè)點(diǎn)?P(0,-1)滿(mǎn)足|PA|=|PB|,求?E?的方程.
解 (1)由橢圓定義知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,
4
因?yàn)?2|AB|=|AF2|+|BF2|,所以|AB|=3a.
l?的方程為?y=x+c,其中?c=?a2-b2.
+???=1,2 2??a b
故??a=???2
x0
故橢圓?E?的方程為 +???=1.
213.(2013·?北京)已知?A,B,C?是橢圓?W:???+y?=1?上的 52、三個(gè)點(diǎn),O?是坐標(biāo)原點(diǎn).
2解 (1)由橢圓?W:???+y?=1,知?B(2,0)
∴菱形的面積?S=??|OB|·|AC|=??×2×???3=???3.
??則?x1+x2=???2 ,x1x2=
???????? 2 2a?+b2 a?+b
?? 23 a?+b
????????所以?E?的離心率?e=??= = .
????????????x1+x2 -a2c 2 c
?? 2將?x=1?代入???+y?=1,得?y=± .
ì?y=x+c,
設(shè)?A(x1,y1),B(x2,y2),則?A,B?兩點(diǎn)坐標(biāo)滿(mǎn)足方程組íx2 y2
化簡(jiǎn)得(a2+b2)x 53、2+2a2cx+a2(c2-b2)=0,
-2a2c a2(c2-b2)
.
因?yàn)橹本€(xiàn)?AB?的斜率為?1,
所以|AB|=?2|x2-x1|=?2[(x1+x2)2-4x1x2].
4 4ab2
,得?a2=2b2,
a2-b2
c 2
a a 2
(2)設(shè)?AB?的中點(diǎn)為?N(x0,y0),由(1)知
????????????
x0= 2 =a2+b2=-3c,y0=x0+c=3.
由|PA|=|PB|,得?kPN=-1,
y?+1
即?0 =-1,
得?c=3,從而?a=3?2,b=3.
x2 y2
18 9
x2
54、4
(1)當(dāng)點(diǎn)?B?是?W?的右頂點(diǎn),且四邊形?OABC?為菱形時(shí),求此菱形的面積;
(2)當(dāng)點(diǎn)?B?不是?W?的頂點(diǎn)時(shí),判斷四邊形?OABC?是否可能為菱形,并說(shuō)明理由.
x2
4
∴線(xiàn)段?OB?的垂直平分線(xiàn)?x=1.
在菱形?OABC?中,AC⊥OB,
x2 3
4 2
∴|AC|=|yA-yC|=?3.
1 1
2 2
(2)假設(shè)四邊形?OABC?為菱形.
∵點(diǎn)?B?不是?W?的頂點(diǎn),且直線(xiàn)?AC?不過(guò)原點(diǎn),
∴可設(shè)?AC?的方程為?y=kx+m(k≠0,m≠0).
ì?x2+4y2=4,
由í
?
?y=kx+m
55、
消?y?并整理得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0.
??x1+x2 y?+y2 x?+x2
2
21+4k
1+4k2
?
?
- =-??≠-1,又?k·?è 4k?
???????2 2
設(shè)?A(x1,y1),C(x2,y2),則
4km m
=- ,?1 =k·?1 +m= .
4km m
∴線(xiàn)段?AC?中點(diǎn)?Mè-1+4k2,1+4k2?,
1
∵M(jìn)?為?AC?和?OB?交點(diǎn),∴kOB=-4k.
? 1?? 1
4
∴AC?與?OB?不垂直.
∴OABC?不是菱形,這與假設(shè)矛盾.
綜上,四邊形?OABC?不是菱形.
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