1、第12讲圆锥曲线的定义、方程、几何性质题型1圆锥曲线的定义、标准方程(对应学生用书第40页)核心知识储备圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF1|PF2|2a(2a|F1F2|);(2)双曲线|PF1|PF2|2a(2a|F1F2|);(3)抛物线:|PF|PM|,点F不在直线l上,PMl于M.典题试解寻法【典题1】(考查圆锥曲线标准方程的求解)设双曲线与椭圆1相交且有共同的焦点,其中一个交点的坐标为(,4),则此双曲线的标准方程是()A.1B1C.1D1思路分析依据已知条件,得出双曲线的焦点坐标和双曲线过点(,4),利用定义法、待定系数法或共焦点曲线系方程求解即可解析法一:(定义法)椭圆1的焦点坐
2、标分别是(0,3),(0,3)根据双曲线的定义知,2a|4,解得a2,又b2c2a25,所以所求双曲线的标准方程为1.故选A.法二:(待定系数法)椭圆1的焦点坐标分别是(0,3),(0,3)设双曲线的标准方程为1(a0,b0),则a2b29.又点(,4)在双曲线上,所以1.由解得a24,b25.故所求双曲线的标准方程为1.故选A.法三:(共焦点的曲线系方程)设双曲线的方程为1(2736),由于双曲线过点(,4),故1,解得32或0(舍去)故所求双曲线的标准方程为1.故选A.答案A【典题2】(考圆锥曲线定义的应用)已知抛物线C:y28x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与抛物线C的
3、一个交点,若4,则|QF|()【导学号:07804086】A.B3C. D2解析如图所示,因为4,所以,过点Q作QMl垂足为M,则MQx轴,所以,所以|MQ|3,由抛物线定义知|QF|QM|3.答案B【典题3】(考查圆锥曲线的轨迹问题)(2017福建泉州二模)在ABC中,O是BC的中点,|BC|3,ABC的周长为63,若点T在线段AO上,且|AT|2|TO|,建立合适的平面直角坐标系,求点T的轨迹E的方程解以O为坐标原点,BC为x轴,BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy.依题意,得B,C.由|AB|AC|BC|63,得|AB|AC|6,故|AB|AC|6|BC|,所以A的轨迹是以B
4、,C为焦点,长轴长为6的椭圆(除去长轴端点)所以点A的轨迹方程为1(x3)设A(x0,y0),T(x,y),依题意,所以(x,y)(x0,y0),即代入A的轨迹方程1(x3),得1(x1),所以点T的轨迹E的方程为x22y21(x1)类题通法1.求解圆锥曲线标准方程的方法是“先定型,后计算”(1)定型,就是指定类型,也就是确定圆锥曲线的焦点位置,从而设出标准方程.(2)计算,即利用待定系数法求出方程中的a2,b2或p.另外,当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y22ax或x22ay(a0),椭圆常设为mx2ny21(m0,n0),双曲线常设为mx2ny21(mn0).2.转化法利用抛物线的定义,
5、将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离.对点即时训练1已知双曲线1(a0,b0)的离心率为2,它的两条渐近线与抛物线y22px(p0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点若AOB的面积为,则抛物线的准线方程为()Ax2Bx2Cx1Dx1D因为e2,所以c2a,ba,双曲线的渐近线方程为yx.又抛物线的准线方程为x,联立双曲线的渐近线方程和抛物线的准线方程得A,B,在AOB中,|AB|p,点O到AB的距离为,所以p,所以p2,所以抛物线的准线方程为x1,故选D.2设椭圆1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,且满足9,则|的值为() 【导学号:07804087】A8B10C12D1
6、5D因为P是椭圆1上一点,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,所以|PF1|PF2|8,|F1F2|4.因为9,所以|cosF1PF29.因为|2|2|22|cosF1PF2(|)22|2|cosF1PF2,所以642|1816.所以|15.故选D.题型强化集训(见专题限时集训T1、T2、T8、T9、T10、T11、T13)题型2圆锥曲线的几何性质(对应学生用书第41页)核心知识储备1椭圆、双曲线中,a,b,c之间的关系(1)在椭圆中:a2b2c2,离心率为e;(2)在双曲线中:c2a2b2,离心率为e.2双曲线1(a0,b0)的渐近线方程为yx.注意离心率e与渐近线的斜率的关系典题试解寻法【典
7、题1】(考查椭圆、双曲线的几何性质)已知双曲线的顶点与焦点分别是椭圆1(ab0)的焦点与顶点,若双曲线的两条渐近线与椭圆的交点构成的四边形恰为正方形,则椭圆的离心率为()A.BC.D思路分析1(ab0)双曲线的方程双曲线的渐近线椭圆的离心率解析设椭圆的左、右焦点分别为F1(c,0),F2(c,0),则由题意可知双曲线的方程为1,其渐近线方程为yx.因为双曲线的两条渐近线与椭圆的交点构成的四边形恰为正方形,所以由椭圆的对称性可知,渐近线的方程为yx,即bc,所以ac,故椭圆的离心率e,故选C.答案C【典题2】(考查抛物线的几何性质)已知抛物线C1:yx2(p0)的焦点与双曲线C2:y21的右焦点
8、的连线交C1于点M.若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p() 【导学号:07804088】A.BC.D思路分析先由抛物线的焦点坐标与双曲线的焦点坐标得出直线方程,再对抛物线方程求导,设点M的坐标为(x0,y0),代入即可求得过点M的切线方程的斜率,结合C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线以及点M在抛物线上可得点M的坐标,把点M的坐标代入直线方程,求解即可解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,双曲线的右焦点坐标为(2,0),所以上述两点连线的方程为1.易知双曲线的渐近线方程为 yx.对函数yx2求导,得yx.设M(x0,y0),则x0,即x0p,代入抛物线方程得y0p,即M.由于点M
9、在直线1上,所以p1,解得p.故选C.答案C类题通法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.提醒:求椭圆、双曲线的离心率,常利用方程思想及整体代入法,该思想及方法利用待定系数法求方程时经常用到.对点即时训练1已知椭圆1(ab0),A,B为椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则椭圆的离心率e的取值范围是()A.BC.DD设A(x1,y1),B(x2,y2),x1x2,则即所以(x1x2
10、)(xx),所以x1x2.又ax1a,ax2a,x1x2,所以2ax1x22a,则2a,即,所以e2.又0e1,所以e1.2已知双曲线1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,倾斜角为的直线l过F2且与双曲线交于M,N两点,且F1MN是等边三角形,则双曲线的渐近线方程为_yx由题意知,F2(c,0),c,设M(c,yM),由1得yb2,|yM|.因为F1MN是等边三角形,所以2c|yM|,即,即c2a2ac0,得,c23a2,又a2b2c2,所以b22a2,双曲线的渐近线方程为yx,故双曲线的渐近线方程为yx.题型强化集训(见专题限时集训T3、T4、T5、T6、T7、T12、T14)三年真
11、题| 验收复习效果(对应学生用书第42页)1(2017全国卷)已知双曲线C:1(a0,b0)的一条渐近线方程为yx,且与椭圆1有公共焦点,则C的方程为()A.1B.1C.1D1B由yx可得.由椭圆1的焦点为(3,0),(3,0),可得a2b29.由可得a24,b25.所以C的方程为1.故选B.2(2016全国卷)已知方程1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A(1,3)B(1,)C(0,3)D(0,)A若双曲线的焦点在x轴上,则又(m2n)(3m2n)4,m21,1n3m2且nm2,此时n不存在故选A.3(2016全国卷)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交
12、C的准线于D,E两点已知|AB|4,|DE|2,则C的焦点到准线的距离为()【导学号:07804089】A2B4C6D8B设抛物线的方程为y22px(p0),圆的方程为x2y2r2.|AB|4,|DE|2,抛物线的准线方程为x,不妨设A,D.点A,D在圆x2y2r2上,85,p4(负值舍去)C的焦点到准线的距离为4.4(2015全国卷)已知M(x0,y0)是双曲线C:y21上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若0,则y0的取值范围是()A.BC.DA由题意知a,b1,c,F1(,0),F2(,0),(x0,y0),(x0,y0)0,(x0)(x0)y0,即x3y0.点M(x0,y0)在双曲线上
13、,y1,即x22y,22y3y0,y0.故选A.5(2017全国卷)已知椭圆C:1(ab0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bxay2ab0相切,则C的离心率为()A.BC.DA由题意知以A1A2为直径的圆的圆心为(0,0),半径为a.又直线bxay2ab0与圆相切,圆心到直线的距离da,解得ab,e.故选A.6(2017全国卷)已知F是抛物线C:y28x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|_.6如图,不妨设点M位于第一象限内,抛物线C的准线交x轴于点A,过点M作准线的垂线,垂足为点B,交y轴于点P,PMOF.由题意知,F(2,0),|FO|AO|2.点M为FN的中点,PMOF,|MP|FO|1. 又|BP|AO|2,|MB|MP|BP|3.由抛物线的定义知|MF|MB|3,故|FN|2|MF|6.