1、专题六解析几何第二讲椭圆、双曲线、抛物线1椭圆的定义平面内的动点的轨迹是椭圆必须满足的两个条件(1)到两个定点F1,F2的距离的和等于常数2a.(2)2a|F1F2|.1双曲线的定义平面内动点的轨迹是双曲线必须满足的两个条件:(1)到两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数2a.(2)2a|F1F2|.3.等轴双曲线实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其标准方程为x2y2(0),离心率e,渐近线方程为yx1抛物线的定义平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线若二元方程f(x,y)0是曲线C的方程,或曲线C是
2、方程f(x,y)0的曲线,则必须满足以下两个条件:1曲线上点的坐标都是二元方程f(x,y)0的解(纯粹性)2以这个方程的解为坐标的点都是曲线C上的点(完备性)判断下面结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆()(2)椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成PF1F2的周长为2a2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距)()(3)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆()(4)1(ab0)与1(ab0)的焦距相同()(5)方程1(mn0)表示焦点在x轴上的双曲线()1平面内到点A(0,1)、B(1,0)距离之和为2的点的轨迹为(A)A椭圆B
3、一条射线C两条射线 D一条线段解析:因为点到两定点AB距离之和为2|AB|,所以该点的轨迹为椭圆故选A.2以知F是双曲线1的左焦点,A(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|PA|的最小值为9解析:注意到A点在双曲线的两支之间,且双曲线右焦点为F(4,0),于是由双曲线性质|PF|PF|2a4,而|PA|PF|AF|5,两式相加得|PF|PA|9,当且仅当A、P、F三点共线时等号成立3(2015新课标卷)一个圆经过椭圆1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为(x)2y2解析:由题意知a4,b2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,2),右顶点的坐标为(4,0)由圆心在
4、x轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,2),(4,0)三点设圆的标准方程为(xm)2y2r2(0m4,r0),则解得所以圆的标准方程为(x)2y2.4(2015北京卷)已知双曲线y21(a0)的一条渐近线为xy0,则a_解析:双曲线y21的渐近线为y,已知一条渐近线为xy0,即yx,因为a0,所以,所以a.答案:一、选择题1若椭圆1的离心率为,则实数m等于(A)A.或 B.C. D.或解析:若m2,则,解得m.若0m2,则,解得m.2. (2015新课标卷)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|(C)A2 B8 C4 D10解析:设圆的方程为x2y2
5、DxEyF0,则解得 圆的方程为x2y22x4y200.令x0,得y22或y22, M(0,22),N(0,22)或M(0,22),N(0,22), |MN|4,故选C.3(2015福建卷)若双曲线E:1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|3,则|PF2|等于(B)A11 B9 C5 D34已知点P在抛物线y24x上,那么点P到点Q(2,1)的距离与点P到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P的坐标为(A)A. B.C(1,2) D(1,2)解析:如图,抛物线的焦点F(1,0),准线方程l:x1,点P到准线的距离为|PD|.由抛物线的定义知|PF|PD|,显然D,P,Q共
6、线时,|PD|PQ|最小,即|PF|PQ|最小此时yP1,代入抛物线方程知xp,P.5. (2014江西卷)过双曲线C:1的右顶点作x轴的垂线与C的一条渐近线相交于A.若以C的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C的方程为(A)A.1 B.1C.1 D.1解析:因为C:1的渐近线为yx,所以A(a,b)或A(a,b)因此OAc4,从而三角形OAC为正三角形,即tan 60,a2,b2,双曲线C的方程为1.6(2014全国大纲卷)双曲线C:1(a0,b0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于(C)A2 B2 C4 D4解析:由已知可知渐近线的斜率k且2
7、,即且14解得c231,所以c2,2c4.故选C.二、填空题7(2015北京卷)已知(2,0)是双曲线x21(b0)的一个焦点,则b解析:由题意得,双曲线焦点在x轴上,且c2.根据双曲线的标准方程,可知a21.又c2a2b2,所以b23.又b0,所以b.8在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y24x的焦点F,且与该抛物线相交于A,B两点,其中点A在x轴上方,若直线l的倾斜角为60,则OAF的面积为解析:由y24x,可求得焦点坐标为F(1,0),因为倾斜角为60,所以直线的斜率为ktan 60,利用点斜式,直线的方程为yx,将直线和曲线方程联立,A(3,2),B,因此SOAFOFyA12. 三、
8、解答题9已知圆O过定点A(0,p)(p0),圆心O在抛物线C:x22py上运动,MN为圆O在x轴上所截得的弦(1)当点O运动时,|MN|是否有变化?并证明你的结论;(2)当|OA|是|OM|与|ON|的等差中项且M,N在原点O的右侧时,试判断抛物线C的准线与圆O是相交、相切还是相离,并说明理由解析:(1)设O(x0,y0),则x2py0(y00),则O的半径|OA|,O的方程为(xx0)2(yy0)2x(y0p)2.令y0,并把x2py0代入得x22x0xxp20.解得x1x0p,x2x0p,|MN|x1x2|2p,|MN|不变化,为定值2p.(2)设MN的中点为B,则|OM|ON|2|OB|
9、且OBMN.又|OA|是|OM|与|ON|的等差中项,|OM|ON|2|OA|,可得B(p,0),O.|OA|p.即圆O的半径为p.又点O到抛物线C的准线的距离为pp.圆O与抛物线C的准线相交10在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:1(ab0)的左焦点为F1(1,0),且点P(0,1)在C1上(1)求椭圆C1的方程;(2)设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2:y24x相切,求直线l的方程解析:(1)因为椭圆C1的左焦点为F1(1,0),所以c1.将点P(0,1)代入椭圆方程1,得1,即b1,所以a2b2c22.所以椭圆C1的方程为y21.(2)直线l的斜率显然存在且不为0,设直线l的方程为y
10、kxm,由消去y并整理得:(12k2)x24kmx2m220,因为直线l与椭圆C1相切,所以116k2m24(12k2)(2m22)0,整理得2k2m210.由消去y并整理得:k2x2(2km4)xm20.因为直线l与抛物线C2相切,所以2(2km4)24k2m20,整理得km1.综合,解得或所以直线l的方程为yx或yx.11如图,等边三角形OAB的边长为8,且其三个顶点均在抛物线E:x22py(p0)上(1)求抛物线E的方程;(2)设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y1相交于点Q.证明:以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点解析:(1)依题意,|OB|8,BOy30.设B(x,y),则x|OB
11、|sin 304,y|OB|cos 3012.因为点B(4,12)在x22py上,所以(4)22p12,解得p2.故抛物线E的方程为x24y.(2)证法一由(1)知yx2,yx.设P(x0,y0),则x00,y0x,且l的方程为yy0x0(xx0),即yx0xx.由得所以Q为.设M(0,y1),令0对满足y0x(x00)的x0,y0恒成立由于(x0,y0y1),由0,得y0y0y1y1y0,即(yy12)(1y1)y00.由于式对满足y0x(x00)的y0恒成立,所以解得y11.故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点M(0,1)证法二由(1)知yx2,yx,设P(x0,y0),则x00,y0x,且l的方程为yy0x0(xx0),即yx0xx.由得所以Q为.取x02,此时P(2,1),Q(0,1),以PQ为直径的圆为(x1)2y22,交y轴于点M1(0,1),M2(0,1);取x01,此时P,Q,以PQ为直径的圆为,交y轴于点M3(0,1),M4.故若满足条件的点M存在,只能是M(0,1)以下证明点M(0,1)就是所要求的点因为(x0,y01),所以2y022y022y020.故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点M(0,1)