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- 2021-06-22 发布
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专题10 圆锥曲线的性质及其应用
专题点拨
1.熟练掌握椭圆、双曲线以及抛物线的标准方程中基本量的关系,能够准确应用三种曲线的轨迹定义来解决问题.
2.弦长公式:斜率为k的直线与圆锥曲线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则截得的弦长: |AB|==·|x1-x2|=·|y1-y2|(k≠0).
3. 涉及焦点弦问题:一般要联想圆锥曲线的轨迹定义加以分析求解.
涉及中点弦及直线的斜率问题:需要利用“根与系数的关系”求解.
真题赏析
1. (2018·上海)双曲线﹣y2=1的渐近线方程为 .
【答案】
【解析】由a=2,b=1,故渐近线方程为.
2. (2017·上海)设双曲线-=1(b>0)的焦点为F1、F2,P为该双曲线上的一点,若|PF1|=5,则|PF2|=__________.
例题剖析
【例1】设AB是椭圆Γ的长轴,点C在Γ上,且∠CBA=,若AB=4,BC=,则Γ的两个焦点之间的距离为________.
【答案】
【解析】如图所示:设D在AB上,且CD⊥AB,AB=4,BC=,∠CBA=45°⇒CD=1,DB=1,AD=3,以AB所在直线为x轴,AB中垂线为y轴建立平面直角坐标系得C(1,1),2a=4,把C(1,1)代入椭圆标准方程得+=1,a2=b2+c2⇒b2=,c2=⇒2c=.
【变式训练1】 设P是椭圆+=1上的动点,则P到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A. B.2 C.2 D.4
【答案】C
【解析】由椭圆的定义可知两个焦点的距离之和为2.
【例2】已知,分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的右支分别交于,两点,△的内切圆半径为,△的内切圆半径为,若,则直线的斜率为 .
【答案】
【解析】记△的内切圆圆心为,
边、、上的切点分别为、、,
易见、横坐标相等,
则,
,
,
由,
即,
得,
即,记的横坐标为,则,,
于是,得,
同样内心的横坐标也为,则有轴,
设直线的倾斜角为,则,,
在中,,
在中,,
由,可得,
解得,
则直线的斜率为,
由对称性可得直线的斜率为.
二、选择题
6.已知椭圆的左右焦点分别为、,点在椭圆上,若、、是一个直角三角形的三个顶点,则点到轴的距离为
A. B.4 C. D.
【答案】D
【解析】设椭圆短轴的一个端点为.
由于,,
;
,
只能或.
令,得
,
故选:.
7.点为椭圆的右顶点,为椭圆上一点(不与重合),若是坐标原点),则为半焦距)的取值范围是
A. B.
C. D.以上说法都不对
【答案】B
【解析】设,是坐标原点),
,
.
,,
.
.
,
则的取值范围是,
故选:.
8.已知M()是双曲线C:上的一点,是C上的两个焦点,若,则的取值范围是( )
A.(,) B.(,)C.(,) D.(,)
【答案】A
【解析】由题意,,,所以
,
解得.
9.已知点是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,点在抛物线上,在中,若,则的最大值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】过轴上方)作准线的垂线,垂足为,
则由抛物线的定义可得,由,
则中由正弦定理可知:则,
,
设的倾斜角为,则,
当取得最大值时,最小,此时直线与抛物线相切,
设直线的方程为,则,
即,
△,
,即,则,
则的最大值为,
故选:.
三、解答题
10.已知椭圆的两个焦点为,,且椭圆过点.
(1)求椭圆的方程.
(2)已知斜率为的直线过,与椭圆分别交于,;直线过,与直线垂直,与椭圆分别交于,,求四边形面积的函数解析式.
【解析】(1)设椭圆的方程为,
由题意可得,解得,
(2)设直线的方程为,则直线的方程为
设,,,,
联立方程,化简得.
则,,
,
同理,得,
,
,.
11.已知抛物线上的,两点满足,点、在抛物线对称轴的左右两侧,且的横坐标小于零,抛物线顶点为,焦点为.
(1)当点的横坐标为2,求点的坐标;
(2)抛物线上是否存在点,使得,若请说明理由;
(3)设焦点关于直线的对称点是,求当四边形面积最小值时点的坐标.
【解析】(1)由题意知,,设,
由,得,
解得:(舍或,
;
(3)设,,
由题意得:,解得.
设直线的方程为,
联立,得,
得,
又,,则直线经过定点,
,
当且仅当等号成立,四边形面积最小,
,.
12.已知双曲线经过点,两条渐近线的夹角为,直线交双曲线于,两点;
(1)求双曲线C的方程;
(2)若过原点,为双曲线上异于,的一点,且直线、的斜率、均
存在,求证:为定值;
(3)若过双曲线的右焦点,是否存在轴上的点,使得直线绕点无论怎
样转动,都有成立?若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由题意得:,
解得,所以双曲线C的方程为.(2)证明:设,由双曲线的对称性可得,设,则,因为,,所以.(3)由(1)得点,当直线的斜率存在时,设直线方程,设,,将方程与双曲线方程联立消去得:,所以,假设存在定点,使恒成立,设为,则,故得
,对任意的恒成立,因此,解得.所以当时,恒成立.当直线斜率不存在时,由知点使得也成立.又因为点是双曲线C的左顶点,所以存在定点,使得恒成立.