【新高考】2023年高考数学二轮复习精讲精练学案——第26讲 圆锥曲线(原卷版+解析版)
展开求曲线的轨迹方程
直接法、定义法、相关点法
椭圆方程
椭圆相关计算
(1)椭圆标准方程中的三个量的几何意义
(2)通径:过焦点且垂直于长轴的弦,其长 焦点弦:椭圆过焦点的弦。
最短的焦点弦为通经,最长为。
(3)最大角:是椭圆上一点,当是椭圆的短轴端点时,为最大角。
(4)椭圆上一点和两个焦点构成的三角形称为焦点三角形。
焦点三角形的面积,其中(注意公式的推导)
双曲线
(1)双曲线的通径
过双曲线的焦点且与双曲线实轴垂直的直线被双曲线截得的线段,称为双曲线的通径.通径长为.
(2)点与双曲线的位置关系
对于双曲线,点在双曲线内部,等价于.
点在双曲线外部,等价于 结合线性规划的知识点来分析.
(3)双曲线常考性质
性质1:双曲线的焦点到两条渐近线的距离为常数;顶点到两条渐近线的距离为常数;
性质2:双曲线上的任意点到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个常数;
(4)双曲线焦点三角形面积为(可以这样理解,顶点越高,张角越小,分母越小,面积越大)
(5)双曲线的切线
点在双曲线上,过点作双曲线的切线方程为.若点在双曲线外,则点对应切点弦方程为
抛物线
(1)、焦半径
抛物线上的点与焦点的距离称为焦半径,若,则焦半径,.
(2)、焦点弦
若为抛物线的焦点弦,,,则有以下结论:
(1).(2).
(3)焦点弦长公式1:,,当时,焦点弦取最小值,即所有焦点弦中通径最短,其长度为.
焦点弦长公式2:(为直线与对称轴的夹角).
(4)的面积公式:(为直线与对称轴的夹角).
(3)、抛物线的通径
过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦叫做抛物线的通径.
对于抛物线,由,,可得,故抛物线的通径长为.
(4)、弦的中点坐标与弦所在直线的斜率的关系:
(5)、焦点弦的常考性质
已知、是过抛物线焦点的弦,是的中点,是抛物线的准线,,为垂足.
(1)以为直径的圆必与准线相切,以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;
(2),
(3);
(4)设,为垂足,则、、三点在一条直线上
【典型题型讲解】
考点一:椭圆
【典例例题】
例1.(2022·广东清远·高三期末)若椭圆的焦距为6,则实数( )
A.13B.40C.5D.
例2.(2022·广东珠海·高三期末)已知椭圆的长轴长为4,左顶点A到上顶点B的距离为,F为右焦点.
(1)求椭圆C的方程和离心率;
(2)设直线l与椭圆C交于不同的两点M,N(不同于A,B两点),且直线时,求F在l上的射影H的轨迹方程.
【方法技巧与总结】
【变式训练】
1.(2022·广东佛山·高三期末)(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为B,且,点P在C上,线段与交于Q,,则( )
A.椭圆C的离心率为B.椭圆C上存在点K,使得
C.直线的斜率为D.平分
2.(2022·广东·金山中学高三期末)已知椭圆:与圆:,若在椭圆上不存在点P,使得由点P所作的圆的两条切线互相垂直,则椭圆的离心率的取值范围是________.
3.(2022·广东汕尾·高三期末)已知分别是椭圆C:的左、右两个焦点,若椭圆C上存在四个不同的点P,使得,的面积为,则正实数m的取值范围为______.
4.(2022·广东肇庆·二模)已知点,分别是椭圆的左、右焦点,点A是椭圆上一点,点О为坐标原点,若,直线的斜率为,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C.D.
5.(2022·广东汕头·二模)已知椭圆C的左、右焦点分别为,,直线AB过与该椭圆交于A,B两点,当为正三角形时,该椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
6.(2022·广东中山·高三期末)已知椭圆的右焦点为,离心率为,直线被椭圆截得的弦长为
求椭圆的标准方程
若是椭圆上一点,是坐标原点,过点与直线平行的直线与椭圆的两个交点为,且,求的最大值
7.(2022·广东·金山中学高三期末)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的左,右顶点分别为A、B,点F是椭圆的右焦点,,.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不过点A的直线l交椭圆C于M、N两点,记直线l、AM、AN的斜率分别为k、、.若,证明直线l过定点,并求出定点的坐标.
8.(2022·广东潮州·高三期末)已知椭圆的离心率为,以原点O为圆心,椭圆C的长半轴长为半径的圆与直线相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点A,B为动直线y=k(x-2)(k≠0)与椭圆C的两个交点,问:在x轴上是否存在定点E,使得为定值?若存在,试求出点E的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
9.(2022·广东东莞·高三期末)已知点为椭圆的左顶点,点为右焦点,直线与轴的交点为,且,点为椭圆上异于点的任意一点,直线交于点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:.
10.(2022·广东深圳·高三期末)在平面直角坐标系中,点在椭圆上,过点的直线l与C交于M,N两点(异于点A),记直线AM,AN的斜率分别为,,当时,.
(1)求C的方程;
(2)证明:为定值.
11.(2021·广东汕头·高三期末)已知椭圆的离心率为,又点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动直线与椭圆有且只有一个公共点,过点作直线的垂线,垂足为,试探究:是否为定值,如果是,请求出该值;如果不是,请说明理由.
12.(2022·广东潮州·二模)设椭圆为左右焦点,为短轴端点,长轴长为4,焦距为,且,的面积为.
(Ⅰ)求椭圆的方程
(Ⅱ)设动直线椭圆有且仅有一个公共点,且与直线相交于点.试探究:在坐标平面内是否存在定点,使得以为直径的圆恒过点?若存在求出点的坐标,若不存在.请说明理由.
考点二:双曲线
【典例例题】
例1.(2022·广东珠海·高三期末)双曲线的右支上一点M关于原点O的对称点为点N,F为双曲线的右焦点,若,,则双曲线C的离心率e为( )
A.B.C.D.
例2.(2022·广东佛山·高三期末)已知双曲线C的渐近线方程为,且过点.
(1)求C的方程;
(2)设,直线不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线与C交于另一点D,求证:直线过定点.
【方法技巧与总结】
1.双曲线的定义:焦点三角形
2.双曲线的性质:离心率、双曲线的渐近线
【变式训练】
1.(2022·广东潮州·高三期末)、分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与的左、右两支曲线分别交于、两点,若,则( )
A.B.C.D.
2.(2022·广东汕尾·高三期末)已知双曲线的渐近线方程为,则该双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.2
3.(2022·广东清远·高三期末)(多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,点P是双曲线C上位于第一象限的点,过点作的角平分线的垂线,垂足为A,若O为坐标原点,,则( )
A.双曲线C的渐近线方程为 B.双曲线C的渐近线方程为
C.双曲线C的离心率为 D.双曲线C的离心率为
4.(2022·广东东莞·高三期末)已知为双曲线:的一个焦点,则点到双曲线的一条渐近线的距离为_______.
5.(2022·广东深圳·高三期末)在平面直角坐标系中,为双曲线的一个焦点,以为圆心的圆与的两条渐近线交于、、三点,若四边形的面积为,则的离心率为______.
6.(2022·广东中山·高三期末)已知点M为双曲线C:在第一象限上一点,点F为双曲线C的右焦点,O为坐标原点,,则双曲线C的离心率为___________;若分别交双曲线C于P、Q两点,记直线QM与PQ的斜率分别为,则___________.
29.(2022·广东深圳·一模)已知双曲线:经过点A,且点到的渐近线的距离为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点作斜率不为的直线与双曲线交于M,N两点,直线分别交直线AM,AN于点E,F.试判断以EF为直径的圆是否经过定点,若经过定点,请求出定点坐标;反之,请说明理由.
考点三:抛物线
【典例例题】
例1.(2022·广东惠州·一模)若抛物线()上一点P(2,)到其焦点的距离为4,则抛物线的标准方程为( )
A.y2=2xB.y2=4xC.y2=6xD.y2=8x
例2.(2022·广东韶关·一模)已知在平面直角坐标系中,有两定点,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)若抛物线与轨迹按顺时针方向依次交于四点(点在第一象限).
①求证:直线与直线相交于点;
②设的面积为S,求S取最大值时的抛物线方程.
【方法技巧与总结】
1.抛物线的定义:到准线与到定点距离相等.
2.抛物线的性质:焦点弦长
【变式训练】
1.(2022·广东广州·一模)设抛物线的焦点为F,过点的直线与E相交于A,B两点,与E的准线相交于点C,点B在线段AC上,,则与的面积之比( )
A.B.C.D.
2.(2022·广东广东·一模)已知O为坐标原点,F为抛物线的焦点,P为C上一点,若,则点F到直线PO的距离为( )
A.B.C.D.
3.(2022·广东茂名·一模)(多选)已知抛物线C:的焦点为,准线为,P是抛物线上第一象限的点,,直线PF与抛物线C的另一个交点为Q,则下列选项正确的是( )
A.点P的坐标为(4,4) B. C.
D.过点作抛物线的两条切线,其中为切点,则直线的方程为:
4.(2022·广东·一模)(多选)已知抛物线的焦点为F,抛物线C上存在n个点,,,(且)满足,则下列结论中正确的是( )
A.时,
B.时,的最小值为9
C.时,
D.时,的最小值为8
5.(2022·广东湛江·一模)(多选)已知F是抛物线的焦点,过点F作两条互相垂直的直线,,与C相交于A,B两点,与C相交于E,D两点,M为A,B中点,N为E,D中点,直线l为抛物线C的准线,则( )
A.点M到直线l的距离为定值B.以为直径的圆与l相切
C.的最小值为32D.当最小时,
6.(2022·广东深圳·一模)(多选)已知定圆A的半径为1,圆心A到定直线l的距离为d,动圆C与圆A和直线l都相切,圆心C的轨迹为如图所示的两条抛物线,记这两抛物线的焦点到对应准线的距离分别为,,则( )
A.B.C.D.
【巩固练习】
一、单选题
1.椭圆:的左、右焦点分别为,,经过点的直线与椭圆相交于A,两点,若的周长为16,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
2.已知椭圆的左右焦点分别,左顶点为A,上顶点为B,点P为椭圆上一点,且,若,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
3.已知分别为椭圆的左右焦点,点P为椭圆上一点,以为圆心的圆与直线恰好相切于点P,则是( )
A.B.C.D.
4.明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图(1)所示,清朝的一个青花山水楼阁纹饰椭圆盘如图(2)所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图(3)所示,这三个椭圆盘的外轮廊均为椭圆.已知图(1)、(2)、(3)中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别,设图(1)、(2)、(3)中椭圆的离心率分别为,则( )
A.B.
C.D.
5.设F为椭圆的右焦点,点,点B在C上,若,则( )
A.B.C.D.
6.设椭圆长轴的两个顶点分别为、,点为椭圆上不同于、的任一点,若将的三个内角记作、、,且满足,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
7.已知直线过抛物线:的焦点,且与该抛物线交于两点.若线段的长为16,的中点到轴距离为6,则(为坐标原点)的面积是( )
A.B.C.D.
8.过抛物线的焦点F作直线l,交抛物线于A,B两点,若,则直线l的倾斜角等于( )
A.或B.或C.或D.与p值有关
二、多选题
9.已知为椭圆的焦点,,分别为椭圆的两个顶点(且不是离最近的那个顶点),若,,则椭圆的离心率可以为( )
A.B.C.D.
2.设圆锥曲线C的两个焦点分别为,若曲线C上存在点P满足,则曲线C的离心率可以是( )
A.B.C.D.2
3.双曲线的左,右焦点分别为,,点P在C上.若是直角三角形,则的面积为( )
A.B.C.4D.2
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,为上一点,则( )
A.的离心率为B.的周长为
C.D.
5.已知抛物线C:,过其准线上的点T(1,-1)作C的两条切线,切点分别为A、B,下列说法正确的是( )
A.p=1B.抛物线的焦点为F(0,1)
C.D.直线AB的斜率为
三、填空题
1.与双曲线有相同的焦点,且短半轴长为的椭圆方程是________.
2.已知椭圆:的焦点为,.过且倾斜角为60°的直线交椭圆的上半部分于点,以,(为坐标原点)为邻边作平行四边形,点恰好也在椭圆上,则______.
3.已知椭圆的左、右顶点分别为、,上顶点为,直线和的斜率分别为、,写出一个满足的椭圆的方程:___________.
4.因为正三角形内角余弦值为,所以有人将离心率为的椭圆称为“正椭圆”.已知“正椭圆”C:的上下顶点分别为,且“正椭圆”C上有一动点P(异于椭圆的上下顶点),若直线的斜率分别为,则为______.
5.抛物线上一点与焦点F的距离,则M到坐标原点的距离为___________.
四、解答题
1.(2022·黑龙江·佳木斯一中三模(理))已知椭圆,左焦点为,上顶点为,直线BF与椭圆交于另一点Q,且,且点在椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设,,M是椭圆C上一点,且不与顶点重合,若直线与直线交于点P,直线与直线交于点.证明:是等腰三角形.
2.(2022·广东深圳·二模)已知椭圆经过点,且焦距,线段分别是它的长轴和短轴.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若是平面上的动点,从下面两个条件中选一个,证明:直线经过定点.
①,直线与椭圆E的另一交点分别为P,Q;
②,直线与椭圆E的另一交点分别为P,Q.
3.(2022·广东茂名·二模)已知椭圆C:的上顶点为A,右焦点为F,原点O到直线AF的距离为,△AOF的面积为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F的直线l与C交于M,N两点,过点M作轴于点E,过点N作轴于点Q,QM与NE交于点P,是否存在直线l使得△PMN的面积等于,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
(1)
(2)存在;或标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于轴、轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长,短轴长
离心率
(注:离心率越小越圆,越大越扁)
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