圆锥曲线的方程与性质
考向一 圆锥曲线的定义及标准方程(保分题型考点)
【题组通关】
1.如图,△PAB所在的平面α和四边形ABCD所在的平面
β互相垂直,且AD⊥α,BC⊥α,AD=4,BC=8,AB=6,若
tan ∠ADP+2tan ∠BCP=10,则点P在平面α内的轨迹
是 ( )
A.圆的一部分 B.椭圆的一部分
C.双曲线的一部分 D.抛物线的一部分
2.已知P是抛物线y2=4x上的一个动点,Q是圆(x-3)2
+(y-1)2=1上的一个动点,N(1,0)是一个定点,则
|PQ|+|PN|的最小值为 ( )
A.3 B.4 C.5 D. +1
3.(2017·天津高考)已知双曲线 =1(a>0,b>0)
的左焦点为F,离心率为 .若经过F和P(0,4)两点的
直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程
为 ( )
世纪金榜导学号
【解析】1.选B.由题意可得
则|PA|+|PB|=40>|AB|=6,
又因为P,A,B三点不共线,
故点P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆的一部分.
2.选A.由抛物线方程y2=4x,可得抛物线的焦点为
F(1,0),
又N(1,0),所以N与F重合.
过圆(x-3)2+(y-1)2=1的圆心M作抛物线准线的垂线MH,
交圆于Q,交抛物线于P,
则|PQ|+|PN|的最小值等于|MH|-1=3.
3.选B.由题意得a=b, =1⇒c=4,a=b=2 ⇒
【拓展提升】
1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离,一般运用定义转化
为到准线的距离处理.如本例(2)充分运用抛物线定义
实施转化,使解答简捷、明快.
2.求解圆锥曲线的标准方程的方法是“先定型,后计算
”.所谓“定型”,就是指确定类型,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,最后代
入写出椭圆、双曲线、抛物线的标准方程.
【变式训练】
(1)(2016·天津高考)已知双曲线 =1(a>0,b>0)
的焦距为2 ,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0
垂直,则双曲线的方程为 ( )
A. -y2=1 B.x2- =1
C. =1 D. =1
(2)(2019·全国卷Ⅲ)设F1,F2为椭圆C: =1的两
个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三
角形,则M的坐标为________.
【解析】(1)选A.由题意得c= .
双曲线的渐近线为y=± x,
因为渐近线与直线2x+y=0 垂直,
所以(-2)· =-1,所以 = .
又因为c2=a2+b2,解得a=2,b=1,
所以双曲线的方程为 -y2=1.
(2)已知椭圆C: =1可知,a=6,c=4,由M为C上
一点且在第一象限,故等腰△MF1F2中,
MF1=F1F2=8,MF2=2a-MF1=4,sin∠F1F2M=
yM=MF2sin∠F1F2M= ,
代入C: =1可得xM=3.故M的坐标为(3, ).
答案:(3, )
考向二 圆锥曲线的几何性质(保分题型考点)
【题组通关】
1.(2019·全国卷Ⅱ)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是
椭圆 =1的一个焦点,则p= ( )
A.2 B.3 C.4 D.8
2.(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy中,双曲线
=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线
x2=2py(p>0)交于A,B两点,若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双
曲线的渐近线方程为________. 世纪金榜导学号
【解析】1.选D.因为椭圆的焦点为(± ,0),抛物线
的焦点为 ,由已知可得 ,解得p=8.
2.设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义知|AF|=y1+
,|BF|=y2+ ,|OF|= ,
所以|AF|+|BF|=y1+ +y2+ =y1+y2+p=4|OF|=2p,
可得y1+y2=p,
联立方程 得 +1=0,由根与系数的
关系得y1+y2= ,
所以 =p,则 ,所以双曲线的渐近线
方程为y=± x.
答案:y=± x
【拓展提升】
1.分析圆锥曲线中a,b,c,e各量之间的关系是求解圆锥
曲线性质问题的关键.
2.确定椭圆和双曲线的离心率的值及范围,其关键就是
确立一个关于a,b,c的方程(组)或不等式(组),再根据
a,b,c的关系消掉b得到a,c的关系式.建立关于a,b,c的
方程(组)或不等式(组),要充分利用椭圆和双曲线的几
何性质、点的坐标的范围等.
3.求双曲线渐近线方程关键在于求 的值,也可将
双曲线等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.
【变式训练】
(1)已知F1,F2是双曲线E: =1的左、右焦点,
点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1= ,则E的
离心率为 ( )
(2)(2019·天津高考)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准
线为l.若l与双曲线 =1(a>0,b>0)的两条渐近线
分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线
的离心率为( )
【解析】(1)选A.如图所示,设M(-c,y),则
所以y= ,
在Rt△MF2F1中,
sin∠MF2F1=
所以a=b,
所以e=
(2)选D.l的方程为x=-1,双曲线的渐近线方程为
y=± x,
可设
所以|AB|= ,则 =4,b=2a,
所以e=
考向三 圆锥曲线与其他知识的交汇问题(压轴题型
考点)
【典例】(1)已知M(x0,y0)是双曲线C:
上的一点,F1,F2是C的两个焦点.若 ①,
则y0的取值范围②是( )
(2)已知l是双曲线C: =1的一条渐近线,P是l
上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若 ③,
则P到x轴的距离④为世纪金榜导学号( )
【题眼直击】
题目 题眼 思维导引
(1)
① 根据数量积公式建立不等关系
② 解一元二次不等式
(2)
③ 根据数量积公式建立方程
④ P点纵坐标的大小即为所求
【解析】(1)选A.由于点M在双曲线上,所以
即 =2 +2.
又因为F1(- ,0),F2( ,0),
=(- -x0,-y0), =( -x0,-y0),
所以 · = + -3=3 -10)的左、右
顶点,不同两点P,Q在椭圆C上,且关于x轴对称,设直线
AP,BQ的斜率分别为m,n,则当 +ln |m|+
ln |n|取最小值时,椭圆C的离心率为 ( )
(2)(2019·全国卷Ⅰ)已知双曲线C: =1
(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与
双曲线C的两条渐近线分别交于A,B两点.
若 =0,则C的离心率为________.
【解析】(1)选D.设点P(x0,y0),则
所以mn=
从而 +ln|m|+ln|n|=
设 =x,令f(x)= +ln x(0