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文档简介
专题16圆锥曲线的标准方程与几何性质一、知识速览二、考点速览知识点1椭圆1、椭圆的定义(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.(2)集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在.2、椭圆的标准方程和几何性质标准方程eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)图形性质范围-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)离心率e=eq\f(c,a),且e∈(0,1)a,b,c的关系c2=a2-b23、椭圆中的几个常用结论(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为eq\f(2b2,a),过焦点最长弦为长轴.(2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b.(3)与椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为eq\f(x2,a2+λ)+eq\f(y2,b2+λ)=1(λ>-b2).(4)焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2叫做焦点三角形.若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)中:①当r1=r2,即点P为短轴端点时,θ最大;②S=eq\f(1,2)|PF1||PF2|sinθ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;③△PF1F2的周长为2(a+c).知识点2双曲线1、双曲线的定义(1)平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线;②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;③当2a>|F1F2|时,M点不存在.2、双曲线的标准方程和几何性质标准方程eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈Ry≤-a或y≥a,x∈R对称性对称轴:坐标轴,对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±eq\f(b,a)xy=±eq\f(a,b)x离心率e=eq\f(c,a),e∈(1,+∞)实、虚轴线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长a,b,c的关系c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)3、双曲线中的几个常用结论(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.(2)若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为eq\f(2b2,a),异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.(4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为eq\f(b2,a2).(5)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F1PF2.(6)等轴双曲线①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.②性质:a=b;e=eq\r(2);渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.(7)共轭双曲线①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.知识点3抛物线1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:(1)在平面内;(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;(3)定点不在定直线上.2、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=0x=0焦点Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2),0))Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2)))Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(p,2)))离心率e=1准线方程x=-eq\f(p,2)x=eq\f(p,2)y=-eq\f(p,2)y=eq\f(p,2)范围x≥0,y∈Rx≤0,y∈Ry≥0,x∈Ry≤0,x∈R焦半径(其中P(x0,y0))|PF|=x0+eq\f(p,2)|PF|=-x0+eq\f(p,2)|PF|=y0+eq\f(p,2)|PF|=-y0+eq\f(p,2)3、抛物线中的几何常用结论(1)设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦.①以弦AB为直径的圆与准线相切.②以AF或BF为直径的圆与y轴相切.③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.(2)过x2=2py的准线上任意一点D作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2))).一、椭圆定义应用的类型及方法1、求方程:通过对题设条件分析、转化后,能够明确动点满足椭圆的定义,便可直接求解其轨迹方程;2、焦点三角形问题:利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义、正弦定理或余弦定理,其中|PF1|+|PF2|=2a两边平方是常用技巧;3、求最值:抓住|PF1|与|PF2|之和为定值,可联系到利用基本不等式求|PF1|·|PF2|的最值;利用定义|PF1|+|PF2|=2a转化或变形,借助三角形性质求最值【典例1】(2022高三·全国·专题练习)已知SKIPIF1<0的周长为20,且顶点SKIPIF1<0,则顶点SKIPIF1<0的轨迹方程是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】∵△ABC的周长为20,顶点SKIPIF1<0,∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,∵12>8,∴点A到两个定点的距离之和等于定值,∴点A的轨迹是椭圆,∵a=6,c=4,∴b2=20,∴椭圆的方程是SKIPIF1<0故选:B.【典例2】(23·24高三上·云南·阶段练习)已知点SKIPIF1<0为椭圆SKIPIF1<0上的一个动点,点SKIPIF1<0分别为椭圆SKIPIF1<0的左、右焦点,当SKIPIF1<0的面积为1时,SKIPIF1<0()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】由已知SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,由余弦定理可得:SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,整理得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0的面积为1,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故选:D.【典例3】(22·23高三·云南·阶段练习)已知SKIPIF1<0,P是椭圆SKIPIF1<0上的任意一点,则SKIPIF1<0的最大值为()A.9B.16C.25D.50【答案】C【解析】由题意SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0时等号成立,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0最大值为SKIPIF1<0.故选:C【典例4】(23·24高三上·贵州黔东南·阶段练习)(多选)已知点SKIPIF1<0为椭圆C:SKIPIF1<0的左焦点,点P为C上的任意一点,点SKIPIF1<0的坐标为SKIPIF1<0,则下列正确的是()A.SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0的最大值为7C.SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0的最大值为1【答案】ABD【解析】依题意,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的最小值,即是SKIPIF1<0的长,当点SKIPIF1<0在SKIPIF1<0位置时取到,所以SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0,故A正确;设椭圆的右焦点为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,则当点SKIPIF1<0在SKIPIF1<0位置时取到最大值,所以SKIPIF1<0的最大值为SKIPIF1<0,故B正确;SKIPIF1<0的最小值当SKIPIF1<0在SKIPIF1<0位置时取到,即SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0,故C错误;由SKIPIF1<0,则当点SKIPIF1<0在SKIPIF1<0位置时取到最大值,所以SKIPIF1<0的最大值为SKIPIF1<0,故D正确.故选:ABD二、求椭圆标准方程的2种常用方法1、根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程;2、待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a,b;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x轴上和y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)【典例1】(2023高三·全国·专题练习)若椭圆的对称中心在原点,焦点在坐标轴上,且直线SKIPIF1<0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的标准方程为.【答案】SKIPIF1<0或SKIPIF1<0【解析】由于直线SKIPIF1<0与坐标轴的交点为SKIPIF1<0与SKIPIF1<0.①当焦点为SKIPIF1<0,顶点为SKIPIF1<0时,此时椭圆焦点在x轴上,且SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0所以椭圆的标准方程为SKIPIF1<0.②当焦点为SKIPIF1<0,顶点为SKIPIF1<0时,此时椭圆焦点在y轴上,且SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0所以椭圆的标准方程为SKIPIF1<0.综上所述,椭圆的标准方程为SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.【典例2】(22·23高三·全国·专题练习)经过椭圆M:SKIPIF1<0的左焦点和上顶点的直线记为l.若椭圆M的中心到直线l的距离等于2,且短轴长是焦距的2倍,则椭圆M的方程为.【答案】SKIPIF1<0【解析】因为经过椭圆M:SKIPIF1<0的左焦点和上顶点的直线记为l,所以直线l的方程可设为SKIPIF1<0,因为圆M的中心到直线l的距离等于2,所以SKIPIF1<0,因为短轴长是焦距的2倍,所以SKIPIF1<0,因此有SKIPIF1<0,所以椭圆M的方程为SKIPIF1<0.【典例3】(23·24高三上·广东揭阳·期末)已知椭圆E:SKIPIF1<0(SKIPIF1<0),F是E的左焦点,过E的上顶点A作AF的垂线交E于点B.若直线AB的斜率为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的面积为SKIPIF1<0,则E的标准方程为.【答案】SKIPIF1<0【解析】设O为坐标原点,直线AB交x轴于点C,如图所示:由题意知:SKIPIF1<0,直线AB的斜率为SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.由椭圆的性质知:SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,故直线AB的方程为SKIPIF1<0.联立SKIPIF1<0,解得:SKIPIF1<0或SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,解得:SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,则E的标准方程为SKIPIF1<0.三、求椭圆离心率及其范围的方法1、求椭圆离心率的3种方法(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解.(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.2、求椭圆离心率范围的2种方法(1)几何法:利用椭圆的几何性质,设P(x0,y0)为椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)上一点,则|x0|≤a,a-c≤|PF1|≤a+c等,建立不等关系,或者根据几何图形的临界情况建立不等关系,适用于题设条件有明显的几何关系;(2)直接法:根据题目中给出的条件或根据已知条件得出不等关系,直接转化为含有a,b,c的不等关系式,适用于题设条件直接有不等关系。【典例1】(23·24高三上·江苏泰州·期中)SKIPIF1<0,SKIPIF1<0为椭圆SKIPIF1<0的左右两个焦点,椭圆的焦距为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,若线段SKIPIF1<0的中点SKIPIF1<0在椭圆SKIPIF1<0上,则椭圆的离心率为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0在椭圆SKIPIF1<0上,所以SKIPIF1<0,又因为SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故选:D.【典例2】(23·24高三上·山东济南·开学考试)已知椭圆SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的上顶点为SKIPIF1<0,两个焦点为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,线段SKIPIF1<0的垂直平分线过点SKIPIF1<0,则椭圆的离心率为.【答案】SKIPIF1<0【解析】如图,设SKIPIF1<0的垂直平分线与SKIPIF1<0交于点SKIPIF1<0,由题,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,化简得,SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.【典例3】(2023高三·全国·专题练习)已知F1,F2分别是椭圆SKIPIF1<0的左、右焦点,若椭圆上存在点P,使SKIPIF1<0,则椭圆的离心率e的取值范围为.【答案】SKIPIF1<0【解析】因为椭圆上存在点P,使SKIPIF1<0,所以以原点为圆心以c为半径的圆与椭圆必有交点,如图,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,又因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以椭圆的离心率e的取值范围为SKIPIF1<0.【典例4】(2023高三·全国·专题练习)设椭圆C:SKIPIF1<0的右焦点为F,椭圆C上的两点SKIPIF1<0关于原点对称,且满足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则椭圆C的离心率的取值范围为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】如图所示,设椭圆的左焦点为SKIPIF1<0,连接SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由椭圆的对称性可知,四边形SKIPIF1<0为平行四边形,又SKIPIF1<0,即FA⊥FB,所以四边形SKIPIF1<0为矩形,所以SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,令SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,结合SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即椭圆C的离心率的取值范围为SKIPIF1<0,故选:B.四、解决椭圆中点弦问题的两种方法:1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线SKIPIF1<0(不平行于SKIPIF1<0轴)过椭圆SKIPIF1<0(SKIPIF1<0)上两点SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0中点为SKIPIF1<0,则有SKIPIF1<0。证明:设SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,则有SKIPIF1<0,上式减下式得SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0。特殊的:直线SKIPIF1<0(存在斜率)过椭圆SKIPIF1<0(SKIPIF1<0)上两点SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,线段SKIPIF1<0中点为SKIPIF1<0,则有SKIPIF1<0。【典例1】(23·24高三上·贵州黔东南·阶段练习)已知椭圆SKIPIF1<0以及椭圆内一点SKIPIF1<0,则以SKIPIF1<0为中点的弦所在直线的斜率为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.-4D.4【答案】A【解析】设弦与椭圆交于SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,斜率为SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,相减得到SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0.故选:A.【典例2】(22·23高三上·四川广安·期中)已知椭圆SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的右焦点为SKIPIF1<0,过点SKIPIF1<0的直线交椭圆SKIPIF1<0于SKIPIF1<0两点,若SKIPIF1<0的中点坐标为SKIPIF1<0,则椭圆SKIPIF1<0的方程为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】根据题意设SKIPIF1<0,代入椭圆方程可得SKIPIF1<0;两式相减可得SKIPIF1<0,整理可得SKIPIF1<0;又因为SKIPIF1<0的中点坐标为SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0;因此过SKIPIF1<0两点的直线斜率为SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的中点SKIPIF1<0在直线上,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0;又易知SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,计算可得SKIPIF1<0;所以椭圆SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0,代入SKIPIF1<0的中点坐标为SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,则其在椭圆内部,则此时直线SKIPIF1<0与椭圆相交两点.故选:A五、双曲线定义的应用1、判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程.2、在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立|PF1|与|PF2|的关系.【注意】在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.【典例1】(2023高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,一动圆SKIPIF1<0与SKIPIF1<0轴切于点SKIPIF1<0,分别过点SKIPIF1<0作圆SKIPIF1<0的切线并交于点SKIPIF1<0(点SKIPIF1<0不在SKIPIF1<0轴上),则点SKIPIF1<0的轨迹方程为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0或SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】设SKIPIF1<0分别与圆SKIPIF1<0相切于点SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,所以点SKIPIF1<0的轨迹是以SKIPIF1<0为焦点的双曲线的右支(除去与SKIPIF1<0轴交点),这里SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,故点SKIPIF1<0的轨迹方程为SKIPIF1<0SKIPIF1<0.故选:A【典例2】(2023高三·全国·模拟预测)如图,已知双曲线SKIPIF1<0的左、右焦点分别为SKIPIF1<0为双曲线右支上一点,且SKIPIF1<0的延长线交SKIPIF1<0轴于点SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的内切圆半径为4,SKIPIF1<0的面积为9,则SKIPIF1<0()A.18B.32C.50D.14【答案】C【解析】因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0为直角三角形,所以SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.因为SKIPIF1<0的面积为9,所以SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.易知SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故选:C.【典例3】(2023高三·天津南开·一模)已知拋物线SKIPIF1<0上一点SKIPIF1<0到准线的距离为SKIPIF1<0是双曲线SKIPIF1<0的左焦点,SKIPIF1<0是双曲线右支上的一动点,则SKIPIF1<0的最小值为()A.12B.11C.10D.9【答案】D【解析】拋物线SKIPIF1<0的准线为SKIPIF1<0,则点SKIPIF1<0到准线的距离为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0是双曲线SKIPIF1<0的右焦点,SKIPIF1<0则SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0三点共线时取等号,所以SKIPIF1<0的最小值为SKIPIF1<0.故选:D.六、待定系数法求双曲线方程的五种类型1、与双曲线eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1有公共渐近线的双曲线方程可设为eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=λ(λ≠0);2、若已知双曲线的一条渐近线方程为y=eq\f(b,a)x或y=-eq\f(b,a)x,则可设双曲线方程为eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=λ(λ≠0);3、与双曲线eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1共焦点的双曲线方程可设为eq\f(x2,a2-k)-eq\f(y2,b2+k)=1(-b2<k<a2);4、过两个已知点的双曲线的标准方程可设为eq\f(x2,m)-eq\f(y2,n)=1(mn>0)或者eq\f(x2,m)+eq\f(y2,n)=1(mn<0);5、与椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)有共同焦点的双曲线方程可设为eq\f(x2,a2-λ)-eq\f(y2,λ-b2)=1(b2<λ<a2)【典例1】(24·25高三上·浙江·开学考试)已知等轴双曲线SKIPIF1<0经过点SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的标准方程为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】设双曲线的方程为SKIPIF1<0(SKIPIF1<0),代入点SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,故所求双曲线的方程为SKIPIF1<0,其标准方程为SKIPIF1<0.故选:A.【典例2】(22·23高三上·湖南长沙·阶段练习)在双曲线中,虚轴长为6,且双曲线与椭圆SKIPIF1<0有公共焦点,则双曲线的方程是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】椭圆SKIPIF1<0的标准方程为SKIPIF1<0;易得椭圆焦点坐标为SKIPIF1<0,又因为双曲线与椭圆有公共焦点,所以双曲线的焦点在SKIPIF1<0轴上,且SKIPIF1<0,由双曲线虚轴长为6可知SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0;所以,双曲线的标准方程为SKIPIF1<0.故选:B.【典例3】(2023高三·海南·模拟预测)已知双曲线SKIPIF1<0为坐标原点,SKIPIF1<0为双曲线SKIPIF1<0的两个焦点,点SKIPIF1<0为双曲线上一点,若SKIPIF1<0,则双曲线SKIPIF1<0的方程可以为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】设SKIPIF1<0为双曲线的下焦点,SKIPIF1<0为双曲线的上焦点,如图所示,过点SKIPIF1<0作SKIPIF1<0于点SKIPIF1<0.因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0.因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,故点SKIPIF1<0,将SKIPIF1<0代入双曲线SKIPIF1<0中,即SKIPIF1<0,化简得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0(舍去),故B项正确.故选:B.七、求双曲线的离心率或其范围的方法1、求双曲线的离心率或其范围的方法(1)求a,b,c的值,由eq\f(c2,a2)=eq\f(a2+b2,a2)=1+eq\f(b2,a2)直接求e.(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解,注意e的取值范围.(3)因为离心率是比值,所以可以利用特殊值法.例如,令a=1,求出相应c的值,进而求出离心率,能有效简化计算.(4)通过特殊位置求出离心率.2、双曲线eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线的斜率k与离心率e的关系:当k>0时,k=eq\f(b,a)=eq\f(\r(c2-a2),a)=eq\r(\f(c2,a2)-1)=eq\r(e2-1);当k<0时,k=-eq\f(b,a)=-eq\r(e2-1).【典例1】(23·24高三上·四川南充·阶段练习)已知双曲线SKIPIF1<0的左右焦点SKIPIF1<0点SKIPIF1<0关于一条渐近线的对称点在另一条渐近线上,则双曲线C的离心率是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.2D.3【答案】C【解析】双曲线SKIPIF1<0的右焦点SKIPIF1<0,设点SKIPIF1<0关于一条渐近线SKIPIF1<0的对称点为SKIPIF1<0,由题意知,SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0.又知SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以双曲线C的离心率是SKIPIF1<0故选:C.【典例2】(22·23高三·全国·对口高考)双曲线SKIPIF1<0和椭圆SKIPIF1<0有共同的焦点,则椭圆的离心率是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】对于双曲线SKIPIF1<0,设右焦点为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,对于椭圆SKIPIF1<0,设右焦点为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,因为有共同的焦点,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以椭圆的离心率是SKIPIF1<0,故选:D.【典例3】(22·23高三下·四川成都·开学考试)已知SKIPIF1<0,SKIPIF1<0分别为双曲线C的左、右焦点,点P是右支上一点,且SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0的范围为SKIPIF1<0时,双曲线C离心率的范围为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】在SKIPIF1<0中,由SKIPIF1<0.因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故选:A.【典例4】(2022高三·全国·模拟预测)在平面直角坐标系SKIPIF1<0中,已知双曲线SKIPIF1<0左、右顶点为A,B,若该双曲线上存在点P,使得SKIPIF1<0的斜率之和为1,则该双曲线离心率的范围为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】易知SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即直线SKIPIF1<0与双曲线有公共点.联立SKIPIF1<0与双曲线方程,有SKIPIF1<0,消去SKIPIF1<0得:SKIPIF1<0,则要使方程有根,需使SKIPIF1<0.故选:D八、抛物线定义的应用1、利用抛物线的定义解决问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.2、注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+eq\f(p,2)或|PF|=|y|+eq\f(p,2).【典例1】(22·23高三·全国·专题练习)已知动点SKIPIF1<0的坐标满足方程SKIPIF1<0,则动点M的轨迹是()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.以上都不对【答案】C【解析】等式SKIPIF1<0变形成SKIPIF1<0,因此该等式表示动点SKIPIF1<0到原点SKIPIF1<0的距离等于到它直线SKIPIF1<0的距离,而直线SKIPIF1<0不过原点SKIPIF1<0,所以动点M的轨迹是抛物线.故选:C【典例2】(23·24高三上·福州·阶段练习)已知SKIPIF1<0的顶点在抛物线SKIPIF1<0上,若抛物线的焦点SKIPIF1<0恰好是SKIPIF1<0的重心,则SKIPIF1<0的值为()A.3B.4C.5D.6【答案】A【解析】设SKIPIF1<0,抛物线SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,焦点SKIPIF1<0恰好是SKIPIF1<0的重心,则SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0.故选:A.【典例3】(22·23高三·厦门·模拟预测)已知抛物线SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的焦点为SKIPIF1<0,点SKIPIF1<0为SKIPIF1<0上一点,SKIPIF1<0为SKIPIF1<0靠近点SKIPIF1<0的三等分点,若SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0点的纵坐标为()A.2B.4C.6D.8【答案】C【解析】过点SKIPIF1<0分别作准线的垂线,垂足分别为SKIPIF1<0,如图所示,设准线SKIPIF1<0与SKIPIF1<0轴的交点为SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0为SKIPIF1<0靠近点SKIPIF1<0的三等分点,可得SKIPIF1<0,又因为SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,又由抛物线的准线方程为SKIPIF1<0,可得点SKIPIF1<0的纵坐标为SKIPIF1<0,即点点SKIPIF1<0的纵坐标为SKIPIF1<0.故选:C.九、抛物线的标准方程的求法1、定义法根据抛物线的定义,确定p的值(系数p是指焦点到准线的距离),再结合焦点位置,求出抛物线方程.标准方程有四种形式,要注意选择.2、待定系数法(1)根据抛物线焦点是在x轴上还是在y轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于p的方程,解出p,从而写出抛物线的标准方程;(2)当焦点位置不确定时,有两种方法解决.一种是分情况讨论,注意要对四种形式的标准方程进行讨论,对于焦点在x轴上的抛物线,若开口方向不确定需分为y2=-2px(p>0)和y2=2px(p>0)两种情况求解.另一种是设成y2=mx(m≠0),若m>0,开口向右;若m<0,开口向左;若m有两个解,则抛物线的标准方程有两个.同理,焦点在y轴上的抛物线可以设成x2=my(m≠0).【典例1】(23·24高三上·青岛·开学考试)设抛物线SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的焦点为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的方程为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】抛物线SKIPIF1<0的开口向上,由于SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上,且SKIPIF1<0,根据抛物线的定义可知SKIPIF1<0,所以抛物线SKIPIF1<0的方程为SKIPIF1<0.故选:A【典例2】(2022高三·黑龙江佳木斯·三模)已知抛物线SKIPIF1<0的焦点为SKIPIF1<0,准线为SKIPIF1<0,过点SKIPIF1<0且倾斜角为30°的直线交抛物线于点SKIPIF1<0(SKIPIF1<0在第一象限),SKIPIF1<0,垂足为SKIPIF1<0,直线SKIPIF1<0交SKIPIF1<0轴于点SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0,则抛物线的方程是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】如图所示,过点SKIPIF1<0作SKIPIF1<0,垂足为SKIPIF1<0.由题得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0是等边三角形.因为SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的中点,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.所以SKIPIF1<0.所以SKIPIF1<0所以抛物线的方程是SKIPIF1<0.故选:C十、抛物线几何性质的应用技巧1、涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.2、与抛物线的焦点弦长有关的问题,可直接应用公式求解.解题时,需依据抛物线的标准方程,确定弦长公式是由交点横坐标还是由交点纵坐标定,是p与交点横(纵)坐标的和还是与交点横(纵)坐标的差,这是正确解题的关键.【典例1】(2024高三·四川成都·一模)直线SKIPIF1<0与抛物线SKIPIF1<0交于SKIPIF1<0、SKIPIF1<0两点,若SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0为坐标原点,则SKIPIF1<0的准线方程为()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】不妨设点SKIPIF1<0在第一象限,则点SKIPIF1<0在第四象限,联立SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0,则点SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,因此,SKIPIF1<0的准线方程为SKIPIF1<0.故选:B.【典例2】(23·24高三·昆明·模拟预测)(多选)在直角坐标系SKIPIF1<0中,已知抛物线SKIPIF1<0:SKIPIF1<0的焦点为SKIPIF1<0,过点SKIPIF1<0的倾斜角为SKIPIF1<0的直线SKIPIF1<0与SKIPIF1<0相交于SKIPIF1<0,SKIPIF1<0两点,且点SKIPIF1<0在第一象限,SKIPIF1<0的面积是SKIPIF1<0,则()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】AC【解析】由题意得SKIPIF1<0,设直线SKIPIF1<0:SKIPIF1<0即SKIPIF1<0,则点SKIPIF1<0到直线SKIPIF1<0的距离是SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以AC正确,故选:AC.易错点1忽视圆锥曲线定义中的限制条件点拨:在椭圆的定义中,对常数加了一个条件,即常数大于SKIPIF1<0。这种规定是为了避免出现两种特殊情况——轨迹为一条线段或无轨迹。在双曲线的定义中,不仅对常数加了限制条件,同时要求距离差加了绝对值,其实如果不加绝对值其轨迹只表示双曲线的一支,对此考生经常出错。【典例1】(2023高三·全国·专题练习)已知动点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,则动点SKIPIF1<0的轨迹是()A.射线B.直线C.椭圆D.双曲线的一支【答案】A【解析】设SKIPIF1<0,由题意知动点M满足SKIPIF1<0|,故动点M的轨迹是射线.故选:A.【典例2】(2023高三·全国·专题练习)已知点SKIPIF1<0,动点SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0,则动点SKIPIF1<0的轨迹是()A.椭圆B.直线C.线段D.圆【答案】C【解析】由题设知:SKIPIF1<0,此时动点P必在线段AB上,即动点轨迹为线段.故选:C【典例3】(2023高三·全国·专题练习)已知点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则在平面内满足下列条件的动点P的轨迹为双曲线的是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】由于SKIPIF1<0,因此满足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的动点P的轨迹均不是双曲线,满足SKIPIF1<0的动点P的轨迹是双曲线的右支,而满足SKIPIF1<0的动点P的轨迹才是双曲线.故选:B.易错点2求圆锥曲线准方程时忽视“定位”分析点拨:确定椭圆或双曲线的标准方程包括“定位”与“定量”两个方面,“定位”是指确定椭圆或双曲线与坐标系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点在哪个坐标轴上,以判断方程的形式,若情况不明,应对参数进行讨论,“定量”则是指确定a2、b2的值,常用待定系数法求解。【典例1】(2023高三·全国·专题练习)已知双曲线的离心率SKIPIF1<0,且该双曲线经过点SKIPIF1<0,则该双曲线的标准方程为.【答案】SKIPIF1<0【解析】由题意,知SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,当焦点在x轴上时,设双曲线的标准方程为SKIPIF1<0,∵点SKIPIF1<0在该双曲线上,∴SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,此方程无解;当焦点在y轴上时,设双曲线的标准方程为SKIPIF1<0,∵点SKIPIF1<0在该双曲线上,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴该双曲线的标准方程为SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.【典例2】(23·24高三上·全国·课时练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别是SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,并且椭圆经过点SKIPIF1<0;(2)经过两点SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0.【解析】(1)由已知:椭圆焦点在y轴上且SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0设椭圆方程为SK
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