第1讲 圆锥曲线与方程(知识点串讲)(复习讲义)
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第1讲 圆锥曲线与方程(知识点串讲)
一、[体系构建]
二、 知识整合
考点1.椭圆的定义
平面内到两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.两定点F1,F2叫做椭圆的焦点.集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.
(1)当2a>|F1F2|时,P点的轨迹是椭圆;
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是线段;
(3)当2a<|F1F2|时,P点不存在.
例1、(2019·山东日照月考)方程kx2+4y2=4k表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A.k>4 B.k=4
C.kb>0),由已知可得=,=2及a2=b2+c2,知a=4,b=2.]
3、(2019·江西新余月考)椭圆C的两个焦点分别是F1,F2,若C上的点P满足|PF1|=|F1F2|,则椭圆C的离心率e的取值范围是___________________.
【答案】 [因为椭圆C上的点P满足|PF1|=|F1F2|,所以|PF1|=×2c=3c.由a-c≤|PF1|≤a+c,解得≤≤. 所以椭圆C的离心率e的取值范围是.]
考点5.对于+=1(a>b>0)如图.
则:(1)S△PF1F2=b2tan .
(2)|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0.
(3)a-c≤|PF1|≤a+c.
(4)过点P(x0,y0)的切线方程为+=1.
例4、若F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF1F2=45°,则△AF1F2的面积为( )
A. 7 B.
C. D.
【答案】C [由题意得a=3,b=,c=,
∴|F1F2|=2,|AF1|+|AF2|=6.
∵|AF2|2=|AF1|2+|F1F2|2-2|AF1|·|F1F2|cos 45°
=|AF1|2-4|AF1|+8,
∴(6-|AF1|)2=|AF1|2-4|AF1|+8.解得|AF1|=.
∴△AF1F2的面积S=××2×=.]
考点6.双曲线的定义
满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线
(1)在平面内;
(2)动点到两定点的距离的差的绝对值为一定值;
(3)这一定值一定要小于两定点的距离.
考点7.三种常见双曲线方程的设法
(1)若已知双曲线过两点,焦点位置不能确定,可设方程为Ax2+By2=1(AB0,b>0),
因为双曲线过点P(2,1),所以-=1,又a2+b2=3,解得a2=2,b2=1,所以所求双曲线方程是-y2=1.
方法二 设所求双曲线方程为+=1(10)的左,右焦点,O是坐标原点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF1|=|OP|,则C的离心率为( )
A. B.2
C. D.
【答案】C [如图,过点F1向OP的反向延长线作垂线,垂足为P′,连接P′F2,由题意可知,四边形PF1P′F2为平行四边形,且△PP′F2是直角三角形.
因为|F2P|=b,|F2O|=c,所以|OP|=a.
又|PF1|=a=|F2P′|,|PP′|=2a,所以|F2P|=a=b,所以c==a,所以e==.]
[跟踪训练]
(2018·全国卷Ⅱ)双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
【答案】A [双曲线-=1的渐近线方程为bx±ay=0.
又∵离心率==,
∴a2+b2=3a2.∴b=a(a>0,b>0).
∴渐近线方程为ax±ay=0,即y=±x.]
考点11.抛物线的概念
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.
考点12.抛物线的标准方程与几何性质
标准
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
准线
方程
x=-
x=
y=-
y=
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦半径
|PF|
x0+
-x0+
y0+
-y0+
例8、(2019·河南郑州月考)过点P(-2,0)的直线与抛物线C:y2=4x相交于A,B两点,且|PA|=|AB|,则点A到抛物线C的焦点的距离为( )
A. B.
C. D. 2
【答案】A [设A(x1,y1),B(x2,y2),分别过点A,B作直线x=-2的垂线,垂足分别为点D,E.
∵|PA|=|AB|,∴
又得x1=,则点A到抛物线C的焦点的距离为1+=.]
[跟踪训练]
(2016·全国卷Ⅰ)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
【答案】B [设抛物线的方程为y2=2px(p>0),圆的方程为x2+y2=r2.
∵|AB|=4,|DE|=2,
抛物线的准线方程为x=-,
∴不妨设A,D.
∵点A,D在圆x2+y2=r2上,
∴∴+8=+5,∴p=4(负值舍去).
∴C的焦点到准线的距离为4.]
考点13.抛物线中的几个常用结论
(1)抛物线y2=2px(p>0)上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=x0+,也称为抛物线的焦半径.
(2)y2=ax(a≠0)的焦点坐标为,准线方程为x=-.
(3)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
①x1x2=,y1y2=-p2.
②弦长|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角).
③以弦AB为直径的圆与准线相切.
(4)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦.
例9、(2019·山东昌乐检测)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且|MF|=4|OF|,△MFO的面积为4,则抛物线的方程为( )
A.y2=6x B.y2=8x
C.y2=16x D.y2=
【答案】B [设M(x,y),因为|OF|=,|MF|=4|OF|,所以|MF|=2p,由抛物线定义知x+=2p,所以x=p,所以y=±p. 又△MFO的面积为4,所以××p=4,解得p=4(p=-4舍去).所以抛物线的方程为y2=8x.]
[跟踪训练]
(2018·全国卷Ⅰ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(-2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则·=( )
A.5 B.6
C.7 D.8
【答案】D [由题意知直线MN的方程为y=(x+2),
联立直线与抛物线的方程,得
解得或
不妨设M为(1,2),N为(4,4).
又∵抛物线焦点为F(1,0),∴=(0,2),=(3,4).
∴·=0×3+2×4=8.]