1、大二轮文2高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文专题六 解析几何 第二编 专题整合突破3高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文 第二讲 椭圆、双曲线、抛物线4高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文主干知识整合5高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文必记公式1三个定义式(1)椭圆:|PF1|PF2|2a(2a|F1F2|);(2)双曲线:|PF1|PF2|2a(2a0)过焦点 F 的弦 AB,若 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1x2p24,y1y2p2,弦长|AB|x1x2p.同样
2、可得抛物线 y22px,x22py,x22py 类似的性质7高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文重要性质1椭圆、双曲线中 a,b,c 之间的关系(1)在椭圆中:;离心率为.(2)在双曲线中:;离心率为.a2b2c2ecac2b2a2eca8高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文2双曲线的渐近线方程与焦点坐标(1)双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的渐近线方程为;焦点坐标 F1,F2(2)双曲线y2a2x2b21(a0,b0)的渐近线方程为;焦点坐标 F1,F2ybax(c,0)(c,0)yabx(0,c)(0,c)9高考随堂演练适考素能
3、特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文3抛物线的焦点坐标与准线方程(1)抛物线 y22px(p0)的焦点坐标为,准线方程为.(2)抛物线 x22py(p0)的焦点坐标为,准线方程为.p2,0 xp20,p2yp210高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文失分警示1忽视定位条件:在圆锥曲线问题的研究中,应先定位,后定形,缺少了定位往往会做无用功定位条件是:焦点或准线,定形条件是:a,b,p.2搞清双曲线渐近线的斜率:在求双曲线的渐近线方程时,一定要注意双曲线渐近线的斜率是ba还是ab.3忽略一元二次方程的判别式致误:对于以直线与圆锥曲线相交为前提的问题,应用直线与
4、曲线的方程求参数值或探究问题时,应注意判别式大于等于零这一条件11高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文热点考向探究12高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文考点 圆锥曲线的定义与标准方程 典例示法题型 1 圆锥曲线定义的应用13高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文典例 1 (1)2014重庆高考设 F1、F2 分别为双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦点,双曲线上存在一点 P 使得|PF1|PF2|3b,|PF1|PF2|94ab,则该双曲线的离心率为()A.43B.53C.94D314高考随堂演练适
5、考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 设|PF1|m,|PF2|n,依题意不妨设 mn0,于是mn3b,mn2a,mn94ab.mn94mn3mn2m3nm13n舍去.an,b43nc53n,e53,选 B.15高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)2015河南郑州质检已知 P 为抛物线 y12x2 上的动点,点 P 在 x 轴上的射影为 M,点 A 的坐标是6,172,则|PA|PM|的最小值是()A8 B.192C10 D.21216高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 依题意可知焦点 F0,12,准线为 y
6、12,延长 PM 交准线于点 H,则|PF|PH|,|PM|PH|12|PF|12,|PM|PA|PF|PA|12,即求|PF|PA|的最小值因为|PF|PA|FA|,又|FA|62172 12210,所以|PM|PA|1012192,故选 B.17高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文题型 2 求标准方程典例 2 (1)2016郑州质检设双曲线的一条渐近线为 y2x,且一个焦点与抛物线 y14x2 的焦点相同,则此双曲线的方程为()A.54x25y21 B5y254x21C5x254y21 D.54y25x2118高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二
7、轮 数学 文解析 因为 x24y 的焦点为(0,1),所以双曲线的焦点在 y 轴上因为双曲线的一条渐近线为 y2x,所以设双曲线的方程为 y24x2(0),即y2 x241,则 41,45,所以双曲线的方程为5y24 5x21,故选 D.19高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)2014安徽高考设 F1,F2 分别是椭圆 E:x2y2b21(0b1)的左、右焦点,过点 F1 的直线交椭圆 E 于 A,B 两点若|AF1|3|F1B|,AF2x 轴,则椭圆 E 的方程为_x232y21解析 不妨设点 A 在第一象限,如图所示AF2x 轴,A(c,b2)(其中 c2
8、1b2,0b0)20高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文又|AF1|3|F1B|,由AF1 3F1B 得 B5c3,b23,代入 x2y2b21 得25c29 b49b21,又 c21b2,b223.故椭圆 E 的方程为 x232y21.21高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文圆锥曲线的定义、标准方程的关注点(1)准确把握圆锥曲线的定义和标准方程及其简单几何性质,注意焦点在不同坐标轴上时,椭圆、双曲线、抛物线方程的不同表示形式(2)求圆锥曲线方程的基本方法就是待定系数法,可结合草图确定(3)焦点三角形的作用借助焦点三角形能很好地将定义式与
9、三角形中的边角关系式构建方程组,便于解决问题22高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文考点 圆锥曲线的性质 典例示法典例 3(1)2016郑州质检已知椭圆x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F2 的直线与椭圆交于 A,B两点,若F1AB 是以 A 为直角顶点的等腰直角三角形,则椭圆的离心率为()A.22B2 3C.52 D.6 323高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 设|F1F2|2c,|AF1|m,若ABF1 是以 A 为直角顶点的等腰直角三角形,则|AB|AF1|m,|BF1|2m.由椭圆的定义可得A
10、BF1 的周长为 4a,即有 4a2m 2m,即 m(42 2)a,则|AF2|2am(2 22)a,在 RtAF1F2 中,|F1F2|2|AF1|2|AF2|2,即 4c24(2 2)2a24(21)2a2,即有 c2(96 2)a2,即 c(6 3)a,即 eca 6 3,故选 D.24高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)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 C 的一个交点,若FP3FQ,则|QF|()A.83B.52C3 D2解析 设 l 与 x 轴的交点为 M,过 Q 向准线 l 作垂线,垂足为
11、N,则由|NQ|MF|23及|MF|p4 可得|QF|83.25高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文本例(2)若改为“抛物线 C:y28x 的焦点为 F,过 F 的直线 l 与 C 交于 A、B 两点,若|AF|3|BF|,则直线 l 的方程是什么?”解 作出抛物线的准线 l1 及点 A,B 到准线的垂线段AA1,BB1,并设直线 l 交准线于点 M,设|BF|m,由抛物线的定义可知|BB1|m,|AA1|AF|3m.由 BB1AA1 可知|BB1|AA1|MB|MA|,即 m3m|MB|MB|4m,所以|MB|2m,则|MA|6m,故AMA130,得AFxMAA1
12、60,所以直线l 的斜率 k 3,从而直线 l 的方程为 y 3(x2)26高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文与圆锥曲线性质有关问题的求解策略(1)明确圆锥曲线中 a,b,c,e 各量之间的关系是求解问题的关键(2)在求解有关离心率的问题时,一般并不是直接求出 c和 a 的值,而是根据题目给出的椭圆或双曲线的几何特点,建立关于参数 c,a,b 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或范围(3)在双曲线中,由于 e21ba2,故双曲线的渐近线与离心率有着密切关系27高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文针对训练1.2015全国卷已
13、知 A,B 为双曲线 E 的左,右顶点,点 M 在 E 上,ABM 为等腰三角形,且顶角为 120,则 E的离心率为()A.5B2C.3D.228高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 设双曲线 E 的方程为x2a2y2b21(a0,b0),不妨设点 M 在双曲线的右支上,如图,ABBM2a,MBA120,作 MHx 轴于H,则MBH60,BHa,MH 3a,所以 M(2a,3a)将点 M 的坐标代入双曲线方程x2a2y2b21,得 ab,所以 e 2.故选 D.29高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文22015重庆高考 如图,椭圆x2
14、a2y2b21(ab0)的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F2 的直线交椭圆于 P,Q 两点,且 PQPF1.(1)若|PF1|2 2,|PF2|2 2,求椭圆的标准方程;(2)若|PF1|PQ|,求椭圆的离心率 e.30高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解(1)由椭圆的定义,2a|PF1|PF2|(2 2)(2 2)4,故 a2.设椭圆的半焦距为 c,由已知 PF1PF2,因此 2c|F1F2|PF1|2|PF2|2 2 222 222 3,即 c 3,从而 b a2c21.故所求椭圆的标准方程为x24y21.31高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整
15、合大二轮 数学 文(2)解法一:连接 QF1,如右图,设点 P(x0,y0)在椭圆上,且 PF1PF2,则x20a2y20b21,x20y20c2,求得 x0aca22b2,y0b2c.32高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文由|PF1|PQ|PF2|得 x00,从而|PF1|2a a22b2cc2b4c22(a2b2)2a a22b2(a a22b2)2.由椭圆的定义,|PF1|PF2|2a,|QF1|QF2|2a.从而由|PF1|PQ|PF2|QF2|,有|QF1|4a2|PF1|.又由 PF1PF2,|PF1|PQ|,知|QF1|2|PF1|,因此(2 2)|
16、PF1|4a,即(2 2)(a a22b2)4a,于是(2 2)(1 2e21)4,解得e12142 21 2 6 3.33高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解法二:连接 QF1,由椭圆的定义,|PF1|PF2|2a,|QF1|QF2|2a.从而由|PF1|PQ|PF2|QF2|,有|QF1|4a2|PF1|.又由 PF1PQ,|PF1|PQ|,知|QF1|2|PF1|,因此,4a2|PF1|2|PF1|.|PF1|2(2 2)a,从而|PF2|2a|PF1|2a2(2 2)a2(21)a.由 PF1PF2,知|PF1|2|PF2|2|F1F2|2(2c)2,因此
17、 eca|PF1|2|PF2|22a2 22 21296 2 6 3.34高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文考点 直线与圆锥曲线的位置关系 典例示法题型 1 与弦长、面积有关的问题典例 4 2014全国卷已知点 A(0,2),椭圆 E:x2a2y2b21(ab0)的离心率为 32,F 是椭圆 E 的右焦点,直线 AF 的斜率为2 33,O 为坐标原点(1)求 E 的方程;(2)设过点 A 的动直线 l 与 E 相交于 P,Q 两点当OPQ 的面积最大时,求 l 的方程35高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解(1)设 F(c,0),由条
18、件知,2c2 33,得 c 3.又ca 32,所以 a2,b2a2c21.故 E 的方程为x24y21.36高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)当 lx 轴时不合题意,故设 l:ykx2,P(x1,y1),Q(x2,y2)将 ykx2 代入x24y21 得(14k2)x216kx120.当 16(4k23)0,即 k234时,x1,28k2 4k234k21.从而|PQ|k21|x1x2|4 k21 4k234k21.又点 O 到直线 PQ 的距离 d2k21,37高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文所以OPQ 的面积SOPQ12d
19、|PQ|4 4k234k21.设 4k23t,则 t0,SOPQ 4tt24 4t4t.因为 t4t4,当且仅当 t2,即 k 72 时等号成立,且满足 0,所以,当OPQ 的面积最大时,l 的方程为 y 72 x2或 y 72 x2.38高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文题型 2 弦中点问题典例 5 2014江西高考过点 M(1,1)作斜率为12的直线与椭圆 C:x2a2y2b21(ab0)相交于 A,B 两点,若 M是线段 AB 的中点,则椭圆 C 的离心率等于_2239高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 设 A(x1,y1)
20、,B(x2,y2),则x21a2y21b21,x22a2y22b21.、两式相减并整理得y1y2x1x2b2a2x1x2y1y2.把已知条件代入上式得,12b2a222,b2a212,故椭圆的离心率 e1b2a2 22.40高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文题型 3 相交中的向量问题典例 6 2014陕西高考 如图,曲线 C 由上半椭圆C1:y2a2x2b21(ab0,y0)和部分抛物线 C2:yx21(y0)连接而成,C1 与 C2 的公共点为 A,B,其中 C1 的离心率为 32.(1)求 a,b 的值;(2)过点 B 的直线 l 与 C1,C2 分别交于点
21、P,Q(均异于点 A,B),若 APAQ,求直线 l 的方程41高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解(1)在 C1,C2 的方程中,令 y0,可得 b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆 C1 的左右顶点设 C1 的半焦距为 c,由ca 32 及 a2c2b21 得 a2.a2,b1.(2)由(1)知,上半椭圆 C1 的方程为y24x21(y0)易知,直线 l 与 x 轴不重合也不垂直,设其方程为 yk(x1)(k0),42高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文代入 C1 的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点 P
22、 的坐标为(xP,yP),直线 l 过点 B,x1 是方程(*)的一个根由求根公式,得 xPk24k24,从而 yP 8kk24,点 P 的坐标为k24k24,8kk24.同理,由ykx1k0,yx21y0得点 Q 的坐标为(k1,k22k)43高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文AP 2kk24(k,4),AQ k(1,k2)APAQ,APAQ 0,即2k2k24k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得 k83.经检验,k83符合题意,故直线 l 的方程为 y83(x1)44高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文1有关圆锥曲线弦长、面积
23、问题的求解方法(1)涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数的关系、设而不求计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数的关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解45高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)面积问题常采用 S12底高,其中底往往是弦长,而高用点到直线距离求解即可,选择底很重要,选择容易坐标化的弦长为底有时根据所研究三角形的位置,灵活选择其面积表达形式若求多边形的面积问题,常转化为三角形的面积后进行求解(3)在求解有关直线与圆锥曲线的问题时,应注意数形结合、分类与整合、转化与化归及函数与方程思想的应用46高考随堂演练适考
24、素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文2弦中点问题的解决方法(1)用“点差法”求解弦中点问题的解题步骤设点设出弦的两端点坐标 代入代入圆锥曲线方程 作差两式相减,再用平方差公式把上式展开 整理转化为斜率与中点坐标的关系式,然后求解47高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)对于弦中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使用条件 0,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交48高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文3与相交有关的向量问题的解决方法在解决直线与圆锥曲线相交,所得弦端点的有关
25、的向量问题时,一般需利用相应的知识,将该关系转化为端点坐标满足的数量关系,再将其用横(纵)坐标的方程表示,从而得到参数满足的数量关系,进而求解49高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文高考随堂演练50高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文全国卷高考真题调研12016全国卷已知 F1,F2 是双曲线 E:x2a2y2b21的左,右焦点,点 M 在 E 上,MF1 与 x 轴垂直,sinMF2F113,则 E 的离心率为()A.2B.32C.3D251高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 设 F1(c,0),将 x
26、c 代入双曲线方程,得c2a2y2b21,所以y2b2c2a21b2a2,所以 yb2a.因为 sinMF2F113,所以 tanMF2F1|MF1|F1F2|b2a2c b22acc2a22ac c2a a2ce2 12e 24,所以 e2 22 e10,所以 e 2.故选 A.52高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文22014全国卷已知 F 为双曲线 C:x2my23m(m0)的一个焦点,则点 F 到 C 的一条渐近线的距离为()A.3B3C.3mD3m解析 由题意知,双曲线的标准方程为 x23my231,其中 a23m,b23,故 c a2b2 3m3,不妨设
27、 F 为双曲线的右焦点,故 F(3m3,0)其中一条渐近线的方程为 y 1mx,即 x my0,由点到直线的距离公式可得d|3 m1|1 m2 3,故选 A.53高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文32015全国卷在直角坐标系 xOy 中,曲线 C:yx24与直线 l:ykxa(a0)交于 M,N 两点(1)当 k0 时,分别求 C 在点 M 和 N 处的切线方程;(2)y 轴上是否存在点 P,使得当 k 变动时,总有OPMOPN?说明理由解(1)由题设可得 M(2 a,a),N(2 a,a)或 M(2 a,a),N(2 a,a)又 yx2,故 yx24在 x2 a
28、处的导数值为 a,曲线C 在点(2 a,a)处的切线方程为 ya a(x2 a),54高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文即 axya0.yx24在 x2 a处的导数值为 a,曲线 C 在点(2 a,a)处的切线方程为 ya a(x2 a),即 axya0.故所求切线方程为 axya0 和 axya0.55高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(2)存在符合题意的点,证明如下:设 P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线 PM,PN 的斜率分别为 k1,k2.将 ykxa 代入 C 的方程得 x24kx4a0.故
29、 x1x24k,x1x24a.从而 k1k2y1bx1 y2bx22kx1x2abx1x2x1x2kaba.56高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文当 ba 时,有 k1k20,则直线 PM 的倾斜角与直线 PN 的倾斜角互补,故OPMOPN,所以点 P(0,a)符合题意57高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文其它省市高考题借鉴42016四川高考设 O 为坐标原点,P 是以 F 为焦点的抛物线 y22px(p0)上任意一点,M 是线段 PF 上的点,且|PM|2|MF|,则直线 OM 的斜率的最大值为()A.33B.23C.22D158高
30、考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文解析 设 Pt22p,t,易知 Fp2,0,则由|PM|2|MF|,得 Mp t22p3,t3,当 t0 时,直线 OM 的斜率 k0,当 t0时,直线 OM 的斜率 ktp t22p1pt t2p,所以|k|1p|t|t|2p12p|t|t|2p 22,当且仅当p|t|t|2p时取等号,于是直线 OM的斜率的最大值为 22,选 C.59高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文52015山东高考平面直角坐标系 xOy 中,双曲线 C1:x2a2y2b21(a0,b0)的渐近线与抛物线 C2:x22py(p0)
31、交于点 O,A,B.若OAB 的垂心为 C2 的焦点,则 C1 的离心率为_32解析 由题意,双曲线的渐近线方程为 ybax,抛物线的焦点坐标为 F0,p2.不妨设点 A 在第一象限,由ybax,x22py,解得x2pba,y2pb2a2或x0,y0,故 A2pba,2pb2a2.60高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文所以kAF2pb2a2 p22pba4b2a24ab.由已知F为OAB的垂心,所以直线 AF 与另一条渐近线垂直,故 kAFba 1,即4b2a24abba 1,整理得 b254a2,所以 c2a2b294a2,故 c32a,即 eca32.61高考
32、随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文6.2015江苏高考如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆x2a2y2b21(ab0)的离心率为 22,且右焦点 F 到左准线 l 的距离为 3.62高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文(1)求椭圆的标准方程;(2)过 F 的直线与椭圆交于 A,B 两点,线段 AB 的垂直平分线分别交直线 l 和 AB 于点 P,C,若 PC2AB,求直线 AB 的方程解(1)由题意,得ca 22 且 ca2c 3,解得 a 2,c1,则 b1,所以椭圆的标准方程为x22y21.63高考随堂演练适考素能特训热点考向探
33、究主干知识整合大二轮 数学 文(2)当 ABx 轴时,AB 2,又 CP3,不合题意当 AB 与 x 轴不垂直时,设直线 AB 的方程为 yk(x1),A(x1,y1),B(x2,y2),将 AB 的方程代入椭圆方程,得(12k2)x24k2x2(k2 1)0,则x1,2 2k2 21k212k2,C的 坐 标 为2k212k2,k12k2,且|AB|x2x12y2y12 1k2x2x122 21k212k2.64高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文若 k0,则线段 AB 的垂直平分线为 y 轴,与左准线平行,不合题意从而 k0,故直线 PC 的方程为 yk12k21kx 2k212k2,则 P 点的坐标为2,5k22k12k2,从而|PC|23k211k2|k|12k2.因为|PC|2|AB|,65高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文所以23k211k2|k|12k24 21k212k2,解得 k1.此时直线 AB 的方程为 yx1 或 yx1.66高考随堂演练适考素能特训热点考向探究主干知识整合大二轮 数学 文适考素能特训