1、第二章 章末专题整合 热点透视专题突破 热点一圆锥曲线的定义例 1(1)抛物线 y22px(p0)上有 A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)三点,F 是它的焦点,若|AF|,|BF|,|CF|成等差数列,则()Ax1,x2,x3 成等差数列By1,y2,y3 成等差数列Cx1,x3,x2 成等差数列Dy1,y3,y2 成等差数列(2)椭圆x249y2241 上一点 P 与椭圆的两个焦点 F1、F2 的连线互相垂直,则PF1F2 的面积为()A28 B24C22 D20分析:由抛物线定义把|AF|,|BF|,|CF|进行转化,表示成关于x1,x2,x3 的式子即可得解析:(1)由
2、抛物线定义:|AF|AA|,|BF|BB|,|CF|CC|2|BF|AF|CF|,2|BB|AA|CC|.又|AA|x1p2,|BB|x2p2,|CC|x3p2,2x2p2 x1p2x3p22x2x1x3,选 A.(2)|PF1|PF2|14,(|PF1|PF2|)2196,|PF1|2|PF2|2(2c)2100,相减得 2|PF1|PF2|96.S12|PF1|PF2|24.故选 B.答案:(1)A(2)B热点二圆锥曲线的方程与性质例 2(1)如图,椭圆 C1,C2 与双曲线 C3,C4 的离心率分别是 e1,e2与e3,e4,则 e1,e2,e3,e4 的大小关系是()Ae2e1e3e4
3、Be2e1e4e3Ce1e2e3e4De1e2e4e3(2)设双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的右焦点为 F,直线 l:xa2c(c为双曲线的半焦距的长)与两条渐近线交于 P、Q 两点,如果PQF 是直角三角形,则双曲线的离心率 e_.分析:解答本题的关键是利用双曲线的性质和题目条件,建立 a,b,c的关系,注意对PQF 这一特征三角形分析,可找到问题的突破口解析:(1)椭圆离心率为 e,则 e21b2a2,0e2e11.双曲线的离心率为 e,则 e1b2a2.1e3e4.因此 0e2e11e3e4.(2)由双曲线的对称性,知|PF|QF|又PQF 是直角三角形,PFQ90,PFO45.
4、渐近线为 ybax.由题意知点 P 坐标为a2c,abc,abc ca2c 即 ab.eca 2aa 2.答案:(1)A(2)2热点三直线与圆锥曲线的位置关系例 3 已知椭圆x22 y21.(1)求斜率为 2 的平行弦中点的轨迹方程;(2)过 N(1,2)的直线 l 与椭圆相交,求 l 被椭圆截得的弦的中点轨迹方程;(3)求过点 P12,12 且被 P 点平分的弦所在直线的方程解析:设弦的两端点为 A(x1,y1)、B(x2,y2),中点 M(x0,y0),则有 x1x22x0,y1y22y0.由x212 y211,x222 y221.两式作差得:x2x1x2x12(y2y1)(y2y1)0,
5、y2y1x2x1 x2x12y2y1 x02y0.即 kAB x02y0.(1)设弦中点为 M(x,y),由式,2 x2y,x4y0.故所求的轨迹方程为 x4y0(在已知椭圆的内部)(2)不妨设 l 交椭圆于 A、B,弦中点为 M(x,y)由式,k1kAB x2y,又klkMNy2x1,x2yy2x1.整理得 x22y2x4y0,此式对 l 的方程为 x1 时也成立所求中点轨迹方程是 x22y2x4y0(在已知椭圆的内部)(3)由式,弦所在的直线的斜率 k x02y012,故其方程为 y1212x12,即 2x4y30.热点四轨迹问题例 4 一动圆过定点 A(2,0),且与定圆 x24xy23
6、20 内切,求动圆圆心 M 的轨迹方程分析:设圆心坐标 利用两圆内切 转化为椭圆定义 得到圆心的轨迹方程解:将圆的方程化为标准形式为(x2)2y262,这时,已知圆的圆心坐标为 B(2,0),半径为 6,如图:设动圆圆心 M 的坐标为(x,y),由于动圆与已知圆相内切,设切点为 C.已知圆(大圆)半径与动圆(小圆)半径之差等于两圆心的距离,即|BC|MC|BM|,而|BC|6,|BM|CM|6,又|CM|AM|,|BM|AM|6,根据椭圆的定义知 M 的轨迹是以点 B(2,0)和点 A(2,0)为焦点,线段 AB 的中点(0,0)为中心的椭圆a3,c2,b a2c2 5,所求圆心的轨迹方程为x
7、29 y251.【专题突破】1如图,F1,F2 是椭圆 C1:x24 y21 与双曲线 C2 的公共焦点,A,B 分别是 C1,C2 在第二、四象限的公共点若四边形 AF1BF2 为矩形,则 C2 的离心率是()A.2 B.3 C.32 D.62解析:椭圆 C1 中,|AF1|AF2|4,|F1F2|2 3.又因为四边形 AF1BF2 为矩形,所以F1AF290.所以|AF1|2|AF2|2|F1F2|2,所以|AF1|2 2,|AF2|2 2.所以在双曲线 C2 中,2c2 3,2a|AF2|AF1|2 2,故 eca 32 62,故选 D 项答案:D2已知双曲线x2a2y2b21(a0,b
8、0)的两条渐近线与抛物线 y22px(p0)的准线分别交于 A,B 两点,O 为坐标原点若双曲线的离心率为 2,AOB 的面积为 3,则 p()A1 B.32 C2 D3解析:因为双曲线的离心率 eca2,所以 b 3a,所以双曲线的渐近线方程为 ybax 3x,与抛物线的准线 xp2相交于Ap2,32 p,Bp2,32 p,所以AOB 的面积为12p2 3p 3,又 p0,所以 p2.答案:C3设抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,点 M 在 C 上,|MF|5,若以 MF 为直径的圆过点(0,2),则 C 的方程为()Ay24x 或 y28xBy22x 或 y28xCy24x 或
9、y216xDy22x 或 y216x解析:本题结合抛物线的定义以及圆的基础知识进行求解设M(x0,y0),A(0,2),MF 的中点为 N.由 y22px,Fp2,0,N 点的坐标为x0p22,y02.由抛物线的定义知,x0p25,x05p2.y02p5p2.|AN|MF|2 52,|AN|2254.x0p222y022 2254.即5p2p2242p5p2222254.2p5p2220.整理得 p210p160.解得 p2 或 p8.抛物线方程为 y24x 或 y216x.答案:C4O 为坐标原点,F 为抛物线 C:y24 2x 的焦点,P 为 C 上一点,若|PF|4 2,则POF 的面积
10、为()A2 B2 2 C2 3 D4解析:由题意知抛物线的焦点 F(2,0),由抛物线定义知|PF|xPP2,又|PF|4 2,所以 xP3 2,代入抛物线方程求得 yP2 6,所以 SPOF12|OF|yP2 3.答案:C5设 F1,F2 是双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的两个焦点,P是 C 上一点若|PF1|PF2|6a,且PF1F2 的最小内角为 30,则 C的离心率为_解析:根据双曲线的定义及已知条件,利用余弦定理建立关于 a,c 的方程求解设点 P 在双曲线右支上,F1 为左焦点,F2 为右焦点,则|PF1|PF2|2a.又|PF1|PF2|6a,|PF1|4a,|PF
11、2|2a.在双曲线中 ca,在PF1F2 中|PF2|所对的角最小且为 30.在 PF1F2 中,由 余 弦 定 理 得|PF2|2|PF1|2|F1F2|2 2|PF1|F1F2|cos30,即 4a216a24c28 3ac,即 3a2c22 3ac0.(3ac)20,c 3a,即ca 3.e 3.答案:36设椭圆x2a2y2b21(ab0)的左焦点为 F,离心率为 33,过点F 且与 x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为4 33.(1)求椭圆的方程;(2)设 A,B 分别为椭圆的左、右顶点,过点 F 且斜率为 k 的直线与椭圆交于 C,D 两点若AC DB AD CB 8,求 k 的值解
12、析:(1)设 F(c,0),由ca 33,知 a 3c,过点 F 且与 x 轴垂直的直线为 xc,代入椭圆方程有c2a2y2b21,解得 y 6b3,于是2 6b34 33,解得 b 2,又 a2c2b2,从而 a 3,c1,所以椭圆的方程为x23 y221.(2)设点 C(x1,y1),D(x2,y2),由 F(1,0)得直线 CD 的方程为 yk(x1),由方程组ykx1,x23 y221消去 y,整理得(23k2)x26k2x3k260,由根与系数的关系可得 x1x2 6k223k2,x1x23k2623k2.因为 A(3,0),B(3,0),所以AC DB AD CB(x1 3,y1)(3x2,y2)(x2 3,y2)(3x1,y1)62x1x22y1y262x1x22k2(x11)(x21)6(22k2)x1x22k2(x1x2)2k262k21223k2.由已知得 62k21223k2 8,解得 k 2.