1、椭圆、双曲线命题点1椭圆、双曲线的定义与标准方程利用定义求解圆锥曲线的标准方程要做到“两要素、一结合”(1)两个要素:一是等式,二是条件椭圆:|PF1|PF2|2a(2a|F1F2|)双曲线:|PF1|PF2|2a(2ab0)的左、右焦点,过F1且垂直于x轴的直线l交椭圆C于A,B两点,若AF2B是边长为4的等边三角形,则椭圆C的方程为()A1 B1C1 D1B因为AF2B是边长为4的等边三角形,所以AF2F130,2a|AF1|AF2|246,2c|F1F2|AF1|2,所以b2a2c2936,所以椭圆的方程为1,故选B3(2020濮阳一模)已知P为圆C:(x5)2y236上任意一点,A(5
2、,0),若线段PA的垂直平分线交直线PC于点Q,则Q点的轨迹方程为()A1 B1C1(x0)B由点Q是线段AP垂直平分线上的点,|AQ|PQ|.又|QA|QC|PC|6|AC|10,满足双曲线定义且a3,c5,b4,轨迹方程:1.故选B4(2020桂林联考)已知双曲线1(a0,b0)的一条渐近线方程y2x,且点P为双曲线右支上一点,且F1,F2为双曲线左右焦点,F1F2P的面积为4,且F1PF260,则双曲线的实轴的长为()A1 B2 C4 D4B双曲线1的渐近线方程为yx,由一条渐近线方程为y2x,可得b2a,由双曲线定义有|PF1|PF2|2a,两边平方得|PF1|2|PF2|22|PF1
3、|PF2|4a2由余弦定理,有|F1F2|2|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|cos 60,即为|PF1|2|PF2|2|PF1|PF2|4c2由可得|PF1|PF2|4c24a24b2,F1F2P的面积为4,可得|PF1|PF2|sin 604b2b24,解得b2,a1,所以实轴长2a2,故选B5椭圆中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,)是椭圆上一点,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,则椭圆方程为_1椭圆中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,设椭圆方程为1(ab0)P(2,)是椭圆上一点,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,且a2b2c2,解得a
4、2,b,c,椭圆方程为1.6(2020重庆期末)已知动圆E与圆A:(x4)2y22外切,与圆B:(x4)2y22内切,则动圆圆心E的轨迹方程为_1(x)由圆A:(x4)2y22,可得圆心A(4,0),半径r1;由圆B:(x4)2y22可得圆心B(4,0),半径r2.设动圆的半径为R,由题意可得|EA|R,|EB|R.|EA|EB|224.由双曲线的定义可得:动圆的圆心E在以定点A(4,0),B(4,0)为焦点的双曲线的右支上a,c4,b2c2a214.动圆圆心E的轨迹方程为1(x)7设F1,F2分别是椭圆1的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|PF1|的最大值为_1
5、5因为椭圆1中,a5,b4,所以c3,得焦点为F1(3,0),F2(3,0)根据椭圆的定义,得|PM|PF1|PM|(2a|PF2|)10(|PM|PF2|)因为|PM|PF2|MF2|,当且仅当P在MF2的延长线上时等号成立,此时|PM|PF1|的最大值为10515.教师备选1设F1,F2为椭圆1的两个焦点,点P在椭圆上,若线段PF1的中点在y轴上,则的值为()A B C DD如图,设线段PF1的中点为M,因为O是F1F2的中点,所以OMPF2,可得PF2x轴,|PF2|,|PF1|2a|PF2|,所以.2椭圆1的左焦点为F,直线xm与椭圆相交于点M,N,当FMN的周长最大时,FMN的面积是
6、()A B C DC如图,设椭圆的右焦点为F,连接MF,NF.因为|MF|NF|MF|NF|MF|NF|MN|,所以当直线xm过椭圆的右焦点时,FMN的周长最大此时|MN|,又c1,所以此时FMN的面积S2.故选C命题点2椭圆、双曲线的几何性质1求解椭圆或双曲线的离心率问题的常用方法(1)直接求出a,c的值,利用e求解(2)直接求出a,b的值,利用e(椭圆)或e(双曲线)求解(3)构造关于a,c的齐次方程,再利用e转化成关于e的一元二次方程求解2双曲线渐近线的四个常用结论(1)双曲线1(a0,b0)的焦点到渐近线的距离为定值b;(2)由双曲线1(a0,b0)求渐近线方程,只需方程右边的常数1变
7、成0,即令0便可;(3)由双曲线的一条渐近线方程yx求双曲线方程可设(0)即可;(4)双曲线1(a0,b0)的渐近线yx的斜率k同离心率e的关系:e.高考题型全通关1已知双曲线C的中心在坐标原点,一个焦点(,0)到渐近线的距离等于2,则C的渐近线方程为()Ayx ByxCyx Dy2xD设双曲线C的方程为1(a0,b0),则由题意得c.双曲线C的渐近线方程为yx,即bxay0,所以2,又c2a2b25,所以b2,所以a1,所以双曲线C的渐近线方程为y2x,故选D2以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的面积的最大值为1,则椭圆长轴长的最小值为()A1 B C2 D2D设a,b,c分别为椭圆的长半
8、轴长、短半轴长、半焦距,依题意知,2cb1bc1,2a222,当且仅当bc1时,等号成立故选D3设双曲线C:1(a0,b0)的虚轴长为4,一条渐近线的方程为yx,则双曲线C的方程为()A1 B1C1 Dx21A由题意知,双曲线的虚轴长为4,得2b4,即b2.又双曲线的焦点在x轴上,则其一条渐近线的方程为yxx,可得a4,所以双曲线C的方程为1,故选A4(2020东莞市模拟)已知双曲线C:1(a0,b0)的一条渐近线被圆(xc)2y22a2截得的弦长为2b(其中c为双曲线的半焦距),则双曲线C的离心率为()A B C D2B如图所示,双曲线的两条渐近线关于x轴对称,取yx与圆相交于点A,B,|A
9、B|2b,圆心(c,0)到直线bxay0的距离db.结合垂径定理可得2a2b2b2,即ab.双曲线为等轴双曲线,其离心率e.故选B5已知F1,F2是椭圆1(ab0)的左、右两个焦点,若椭圆上存在点P使得PF1PF2,则该椭圆的离心率的取值范围是()A BC DBF1,F2是椭圆1(a0,b0)的左、右两个焦点,F1(c,0),F2(c,0),c2a2b2.设点P(x,y),由PF1PF2,得(xc,y)(xc,y)0,化简得x2y2c2.联立方程组整理得,x2(2c2a2)0,解得e.又0e1,e1.6若三个点(2,1),(2,3),(2,1)中恰有两个点在双曲线C:y21(a0)上,则双曲线
10、C的渐近线方程为_yx由于双曲线的图象关于原点对称,故(2,1),(2,1)在双曲线上,代入方程解得a.又因为b1,所以渐近线方程为yx.7若点O和点F(2,0)分别为双曲线y21(a0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为_32,)由题意,得22a21,即a,设P(x,y),x,(x2,y),则(x2)xy2x22x1,因为x,所以的取值范围为32,)8一题两空已知椭圆M:1(ab0),双曲线N:1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为_;双曲线N的离心率为_12如图是一个正六边形,A,B,C,D是双曲线
11、N的两条渐近线与椭圆M的四个交点,F1,F2为椭圆M的两个焦点直线AC是双曲线N的一条渐近线,且其方程为yx,.设mk,则nk,则双曲线N的离心率e22.连接F1C,在正六边形ABF2CDF1中,可得F1CF290,CF1F230.设椭圆的焦距为2c,则|CF2|c,|CF1|c,再由椭圆的定义得|CF1|CF2|2a,即(1)c2a,椭圆M的离心率e11.教师备选1已知双曲线M:1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,2c.若双曲线M的右支上存在点P,使,则双曲线M的离心率的取值范围为()A BC(1,2) DA根据正弦定理可知,因为,所以,即|PF2|PF1|,2a,所以2a,解得,
12、而ac,即ac,整理得3e24e10,解得e1,所以1eb0)的长轴长是短轴长的2倍,过右焦点F且斜率为k(k0)的直线与相交于A,B两点若3,则k()A1 B2 C DD设A(x1,y1),B(x2,y2),因为3,所以y13y2.因为椭圆的长轴长是短轴长的2倍,所以a2b,设bt,则a2t,故ct,所以1.设直线AB的方程为xsyt,代入上述椭圆方程,得(s24)y22styt20,所以y1y2,y1y2,即2y2,3y,得s2,k,故选D4(2020深圳中学联考)已知椭圆C的焦点为F1(1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点若,则C的方程为()Ay21 B1C1 D1A
13、|AF2|3|BF2|,|AB|4|BF2|,又|BF1|5|BF2|,又|BF1|BF2|2a,|BF2|,|AF2|a,|BF1|a,|AF1|AF2|2a,|AF1|a,|AF1|AF2|,A在y轴上在RtAF2O中,cosAF2O,在BF1F2中,由余弦定理可得cosBF2F1,根据cosAF2OcosBF2F10,可得0,解得a22,b2a2c2211.所以椭圆C的方程为y21.故选A5.设F1,F2分别是椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,B为椭圆的下顶点,P为过点F1,F2,B的圆与椭圆C的一个交点,且PF1F1F2,则的值为_设过F1,F2,B三点的圆的圆心为M,PF1F1F2,
14、 PF1是通径的一半,|PF1|.PF1是圆M中的一条弦,根据圆的对称性可知圆心的坐标M .|MB|2|MF1|2R2,c2,整理得ac2b3ab2,c2a2b2,a(a2b2)b3ab2,整理得b2aba20,10,解得(舍去负根)教师备选1(2020华南师大附中、广雅中学等四校联考)F是双曲线C:1的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线,垂足为A,交另一条渐近线于点B,若2,则C的离心率是()A B C D2A由题意得|AF|b,|BF|2b,|AB|3b;|OA|a,因为x轴是AOB的角平分线,由平分线性质,结合|OA|a,得|OB|2a,因此(2a)2a2(3b)2a23b23(c2a
15、2)e2e,选A2已知椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B,以线段F1A为直径的圆交线段F1B的延长线于点P,若F2BAP,则该椭圆的离心率是()A B C DD因为点P在以线段F1A为直径的圆上,所以APPF1,又因为F2BAP,所以F2BBF1,又因为|F2B|BF1|,所以F1F2B是等腰直角三角形,因为|OB|b,|OF2|c,所以bc,|F2B|2c2b2a22c2,所以该椭圆的离心率e.3已知双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,以A为圆心,OA(O为坐标原点)为半径的圆与双曲线C在第一象限的交点为P,若PF2PA,且|
16、PF1|2|PF2|,则双曲线C的离心率为()A1 B1 C DA由题意可得|OA|a,|AF2|ca,因为PF2PA,所以|PF2|.又因为点P在双曲线的右支上,所以|PF1|PF2|2a.因为|PF1|2|PF2|,所以|PF2|2a,因此2a,即c22ac4a2,所以e22e40,解得e1,因为e1,所以e1.4已知直线xy1与椭圆1(ab0)交于P,Q两点,且OPOQ(其中O为坐标原点),若椭圆的离心率e满足e,则椭圆长轴的取值范围是()A, BC DA联立得(a2b2)x22a2xa2a2b20,设P(x1,y1),Q(x2,y2),4a44(a2b2)(a2a2b2)0,化为a2b
17、21.x1x2,x1x2.OPOQ,x1x2y1y2x1x2(x11)(x21)2x1x2(x1x2)10,210.化为a2b22a2b2.b2.椭圆的离心率e满足e,e2,1,化为54a26,解得 2a.满足0.椭圆长轴的取值范围是,5(2020武汉模拟)已知曲线C1:1(a1b0)与曲线C2:1(a20)有公共焦点,过它们的右焦点F作x轴的垂线与曲线C1,C2在第一象限分别交于点M,N.若(O为坐标原点),则C1与C2的离心率之比为()A B C DA设曲线C1,C2的右焦点F(c,0),则c2ab2ab2,因为(O为坐标原点),可得,又MN是过右焦点F且垂直x轴的直线与两条曲线在第一象限
18、的交点,所以|FM|,|FN|,32,.故选A6(2020福建二模)已知圆M的圆心为双曲线C:1(a0,b0)虚轴的一个端点,半径为ab,若圆M截直线l:ykx所得的弦长的最小值为2b,则C的离心率为()A B C D2C由题意知,当ly轴时,圆M截直线ykx所得弦AB的长最小,此时|OA|b,|OM|b,|MA|2b,又圆M的半径|MA|ab,2bab,即ab,ca,则双曲线的离心率e.故选C8已知双曲线C:1(a0,b0)的左右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A、B两点,若以F1F2为直径的圆过点B,且A为F1B的中点,则C的离心率为()A1 B2 C DB如图,
19、因为A为F1B的中点,所以,又因为B在圆上,所以0,故OAF1B,则F1B:y(xc),联立解得B,则OB222c2,整理得b23a2,c2a23a2,即4a2c2,4,e2.故选B9. 已知椭圆1(ab0)的半焦距为c(c0),左焦点为F,右顶点为A,抛物线y2(ac)x与椭圆交于B,C两点,若四边形ABFC是菱形,则椭圆的离心率是()A B C DD由题意得A(a,0),F(c,0),抛物线y2(ac)x与椭圆交于B,C两点,B,C两点关于x轴对称,可设B(m,n),C(m,n),四边形ABFC是菱形,m(ac),将B(m,n)代入抛物线方程,得n2(ac)(ac)b2,B,再代入椭圆方程
20、,得1,化简整理,得4e28e30,解得e,故答案为.10在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C的焦点为F1(2,0),F2(2,0),过F2的直线与椭圆C交于A,B两点若AF23F2B,ABBF1,则椭圆C的标准方程为_1在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C的焦点为F1(2,0),F2(2,0),过F2的直线与椭圆C交于A,B两点若AF23F2B,ABBF1,设F2Bx,则AF23x,ABBF14x,根据椭圆的定义,整理得AF12x,由于AF1B为等腰三角形,所以cosF1AF2,利用余弦定理F1F16AFAF2AF1AF2cosF1AF2,整理得164x29x222x3x,解得x2,故x,所
21、以2a5x5,解得a,由于c2,所以b,所以椭圆的方程为1.11一题两空已知椭圆C1:y21和双曲线C2:y21(m0)经过C1的左顶点A和上顶点B的直线与C2的渐近线在第一象限的交点为P,且|AB|BP|,则椭圆C1的离心率e1_;双曲线C2的离心率e2_.椭圆中a2,b1,所以c,离心率为e1,A(2,0),B(0,1),直线AB的方程为yx1.因为|AB|BP|,所以B为AP的中点,设P(x,y),则解得即P(2,2),双曲线的渐近线为yx,点P在渐近线上,所以22,所以m1.双曲线中a1,b1,所以c,离心率为e2.12一题两空如图,双曲线1(a0,b0)的两个顶点分别为A1,A2,虚轴两个端点分别为B1,B2,两个焦点分别为F1,F2.若以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,切点分别为A,B,C,D,则(1)双曲线的离心率e_;(2)菱形F1B1F2B2的面积S1与矩形ABCD的面积S2的比值_.(1)(2)(1)由于以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,因此点O到直线F2B2的距离为a.又由于虚轴两个端点分别为B1,B2,因此OB2的长为b.在F2OB2中,由三角形的面积公式知bca|B2F2|a,又c2a2b2,联立可得(e21)2e2,根据e(1,),解得e.(2)设B2F2O,则sin ,cos ,则,b2c2a2,e2.