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- 2021-06-21 发布
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专题16 圆锥曲线的基本量问题
【自主热身,归纳总结】
1、双曲线-=1的渐近线方程为________.
【答案】: x±2y=0
把双曲线方程中等号右边的1换为0,即得渐近线方程.
该双曲线的渐近线方程为-=0,即x±2y=0.
2、 已知椭圆C的焦点坐标为F1(-4,0),F2(4,0),且椭圆C过点A(3,1),则椭圆C的标准方程为 .
【解析】 AF1+ AF2=,椭圆C的标准方程为.
3、在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C与双曲线x2-=1有公共的渐近线,且经过点P(-2,),则双曲线C的焦距为________.
【答案】. 4
解法1 与双曲线x2-=1有公共的渐近线的双曲线C的方程可设为x2-=λ,又它经过点P(-2,),故4-1=λ,即λ=3,所以双曲线C的方程为-=1,故a2=3,b2=9,c2=a2+b2=12,c=2,2c=4.
解法2 因为双曲线x2-=1的渐近线方程为y=±x,且双曲线C过点P(-2,),它在渐近线y=-x的下方,而双曲线C与x2-=1具有共同的渐近线,所以双曲线C的焦点在x轴上,设所求的双曲线方程为-=1(a>0,b>0),从而解得从而c=2,故双曲线C的焦距为4.
4、若方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取值范围是 .
【解析】 由,得.
【变式2】、已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点F是椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点,若P,Q是椭圆与抛物线的公共点,且直线PQ经过焦点F,则该椭圆的离心率为________.
【答案】 -1
解法1 由抛物线方程可得,焦点为F;由椭圆方程可得,上焦点为(0,c).故=c,将y=c代入椭圆方程可得x=±.又抛物线通径为2p,所以2p==4c,所以b2=a2-c2=2ac,即e2+2e-1=0,解得e=-1.
解法2 由抛物线方程以及直线y=可得,Q.又=c,即Q(2c,c),代入椭圆方程可得+=1,化简可得e4-6e2+1=0,解得e2=3-2,e2=3+2>1(舍去),即e==-1(负值舍去).
解后反思 本题是典型的在两种曲线的背景下对圆锥曲线的几何性质的考查.这类问题首先要明确不同曲线的几何性质对应的代数表示.本题有两个解法,解法1将直线y=c与抛物线、椭圆相交所得弦长求出后,利用等量关系求离心率,其所得等量关系比解法2简单.
【变式3】、如图,已知过椭圆的左顶点作直线交轴于点,交椭圆于点,若是等腰三角形,且,则椭圆的离心率为 .
【答案】:
思路分析1:由于,故可将Q点的坐标用A,P的坐标表示出来,利用点Q在椭圆上,得到关于的一个等式关系,求出椭圆的离心率。
解法1因为是等腰三角形,所以,故,又,所以
,由点在椭圆上得,解得,故离心率。
思路分析2:由于点Q是直线AP与椭圆的交点,故将直线AP方程与椭圆的方程联立成方程组,求出点Q的坐标,再由得到点Q的坐标,由此得到关于的一个等式关系,求出椭圆的离心率。
解法2 因为是等腰三角形,所以,故设直线与椭圆方程联立并消去得:,从而,即,又由,得,故,即,故。
【关联1】、在平面直角坐标系xOy中,设直线l:x+y+1=0与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线都相交且交点都在y轴左侧,则双曲线C的离心率e的取值范围是________.
【答案】. (1,)
【解析】:双曲线的渐近线为y=x,y=-x,依题意有->-1,即bb>0)上,P到椭圆C的两个焦点的距离之和为4.
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 若点M,N是椭圆C上的两点,且四边形POMN是平行四边形,求点M,N的坐标.
规范解答 (1)由题意知,+=1,2a=4. (2分)
解得a2=4,b2=3,所以椭圆的方程为+=1. (4分)
(2) 解法1 设M(x1,y1),N(x2,y2),则ON的中点坐标为,PM的中点坐标为.
因为四边形POMN是平行四边形,所以即(6分)
由点M,N是椭圆C上的两点,
所以(8分)
解得或 (12分)
由得由得
所以点M,点N(2,0);或点M(-2,0),
点N.(14分)
解法2 设M(x1,y1),N(x2,y2),因为四边形POMN是平行四边形,所以=+,
所以(x2,y2)=+(x1,y1),即(6分)
由点M,N是椭圆C上的两点,
所以 (8分)
用②-①得x1+2y1+2=0,即x1=-2-2y1,
代入(1)中得3(-2-2y1)2+4y=12,整理得2y+3y1=0,所以y1=0或y1=-,于是或(12分)
由得由得
所以点M,点N(2,0);或点M(-2,0),
点N.(14分)
解法3 因为四边形POMN是平行四边形,所以=,
因为点P,所以|MN|=|OP|==,且kMN=kOP=,(6分)
设直线MN方程为y=x+m(m≠0),
联立得3x2+3mx+m2-3=0,(*)
所以Δ=(3m)2-4×3(m2-3)>0,即m2-12<0,从而m∈(-2,0)∪(0,2),
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-m,x1x2=,(8分)
且|MN|=|x1-x2|=·=·=·,
又知|MN|=,所以·=,
整理得m2-9=0,所以m=3或m=-3.(12分)