新高考数学二轮复习 第1部分 专题6 第2讲 椭圆、双曲线、抛物线(含解析)课件PPT
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高考对这部分知识考查侧重三个方面:一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆的离心率、双曲线的离心率、渐近线问题;三是抛物线的性质及应用问题.
考点一 椭圆、双曲线、抛物线的定义与标准方程
1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).(3)抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
如图,因为|OF1|=|OF2|=|OP|=2,所以点P在以F1F2为直径的圆上,故PF1⊥PF2,则|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=16.由双曲线的定义知||PF1|-|PF2||=2a=2,所以|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=4,所以|PF1||PF2|=6,
设点P的坐标为(x0,y0),
所以△PF1F2的面积为
求圆锥曲线的标准方程时的常见错误双曲线的定义中忽略“绝对值”致错;椭圆与双曲线中参数的关系式弄混,椭圆中的关系式为a2=b2+c2,双曲线中的关系式为c2=a2+b2;圆锥曲线方程确定时还要注意焦点位置.
跟踪演练1 (1)设抛物线C:y2=2px(p>0)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A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8xC.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
解析 方法一 因为以MF为直径的圆过点(0,2),所以点M在第一象限.
因为点N的横坐标恰好等于圆的半径,所以圆与y轴相切于点(0,2),
即p2-10p+16=0,解得p=2或p=8,所以抛物线方程为y2=4x或y2=16x.
设点A(0,2),点M(x0,y0),
又因为p>0,解得p=2或p=8,所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
所以8m-16
考点二 圆锥曲线的几何性质
(2)根据条件建立关于a,b,c的齐次式,消去b后,转化为关于e的方程或不等式,即可求得e的值或取值范围.
设|BF2|=x,则|AF2|=2x,∴|AF1|=2a-2x,|BF1|=2a-x,
在Rt△AF1B中,有(2a-2x)2+(3x)2=(2a-x)2,
解析 由题意可知直线y=x-1过抛物线y2=4x的焦点(1,0),如图,AA′,BB′,MM′都和准线垂直,并且垂足分别是A′,B′,M′,
根据抛物线的定义可知|AA′|+|BB′|=|AB|,
得x2-6x+1=0,设A,B两点的坐标为(x1,y1),(x2,y2),x1+x2=6,∴|AB|=x1+x2+2=8,∴|MM′|=4.
抛物线的有关性质:已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过点F且与抛物线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则
(2)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
联立抛物线的准线方程与双曲线的渐近线方程得
又∵p>0,∴p=2.
考点三 直线与圆锥曲线的位置关系
解决直线与椭圆的位置关系问题,经常利用设而不求的方法,解题要点如下:(1)设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2);(2)联立直线的方程与椭圆的方程;(3)消元得到关于x或y的一元二次方程;(4)利用根与系数的关系设而不求;(5)把题干中的条件转化为含有x1+x2,x1x2或y1+y2,y1y2的式子,进而求解即可.
(2)若点P在C上,点Q在直线x=6上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积.
解 设P(xP,yP),Q(6,yQ),根据对称性可设yQ>0,由题意知yP>0.
因为|BP|=|BQ|,所以yP=1.将yP=1代入C的方程,解得xP=3或-3.由直线BP的方程得yQ=2或8,所以点P,Q的坐标分别为P1(3,1),Q1(6,2);P2(-3,1),Q2(6,8).
解决直线与圆锥曲线位置关系的注意点(1)注意使用圆锥曲线的定义.(2)引入参数,注意构建直线与圆锥曲线的方程组.(3)注意用好圆锥曲线的几何性质.(4)注意几何关系和代数关系之间的转化.
连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.
故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或下顶点.
解析 假设A在第一象限,如图,
过A,B分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为D,E,过A作EB的垂线,垂足为C,则四边形ADEC为矩形,由抛物线定义可知|AD|=|AF|,|BE|=|BF|,又∵|FA|=3|FB|,∴|AD|=|CE|=3|BE|,即B为CE 的三等分点,设|BF|=m,则|BC|=2m,|AF|=3m,|AB|=4m,
2.(2020·全国Ⅰ)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p等于A.2 B.3 C.6 D.9
又因为点A到y轴的距离为9,即x=9,
将x2+y2=a2记为②式,
整理得c4-4a2c2+4a4=0,
解析 如图,取PF1的中点M,连接MF2.由条件可知
∵O是F1F2的中点,∴OH∥MF2,又∵OH⊥PF1,∴MF2⊥PF1,∴|F1F2|=|PF2|=2c.根据双曲线的定义可知|PF1|=2a+2c,
即ax-by+ac=0,
整理为3c2-2ac-5a2=0,即3e2-2e-5=0,
双曲线的焦点为(±2,0),曲线y=ex-2-1经过双曲线的焦点(2,0),选项C正确;
解析 如图所示,分别过点A,B作准线的垂线,垂足分别为E,M,连接EF.
又AE∥x轴,∴∠EAF=60°,由抛物线的定义可知,|AE|=|AF|,则△AEF为等边三角形,∴∠EFP=∠AEF=60°,则∠PEF=30°,∴|AF|=|EF|=2|PF|=2p=8,解得p=4,故A正确;
∵∠DAE=60°,∴∠ADE=30°,∴|BD|=2|BM|=2|BF|(抛物线定义),故C正确;
因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.
解析 如图,A(a,0).
即b2=3ac-3a2.又∵c2=a2+b2,即b2=c2-a2,∴c2-3ac+2a2=0,∴e2-3e+2=0.解得e=2或e=1(舍去).故e=2.
由BF⊥x轴且AB的斜率为3,
解析 ∵抛物线x2=8y的焦点为(0,2),∴mx2+ny2=1的一个焦点为(0,2),∴焦点在y轴上,
则抛物线的焦点(0,2)到双曲线的一条渐近线的距离为
当直线l的斜率存在时,设A(x1,y1),D(x2,y2),
解 由已知可设C2的方程为y2=4cx,
不妨设A,C在第一象限,
C,D的纵坐标分别为2c,-2c,
(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
由于C2的准线为x=-c,所以|MF|=x0+c,而|MF|=5,故x0=5-c,
即c2-2c-3=0,解得c=-1(舍去),c=3.
C2的标准方程为y2=12x.
所以抛物线E的方程为y2=4x.
(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.
证明 设以点F为圆心且与直线GA相切的圆的半径为r.因为点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,
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