江苏省2019高考数学二轮复习 专题五 解析几何 商考提能 五大技巧简化解析几何运算课件

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2019届高三数学(理)二轮专题复习文档:专题五解析几何 第2讲 椭圆、双曲线、抛物线 Word版含解析

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第2讲 椭圆、双曲线、抛物线高考定位 1.圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,多以选择题、填空题或解答题的一问的形式命题;2直线与圆锥曲线的位置关系是命题的热点,尤其是有关弦长计算及存在性问题,运算量大,能力要求高,突出方程思想、转化化归与分类讨论思想方法的考查.真 题 感 悟1.(2018·全国Ⅱ卷)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则其渐近线方程为( ) A .y =±2x B .y =±3x C .y =±22xD .y =±32x解析 法一 由题意知,e =c a =3,所以c =3a ,所以b =c 2-a 2=2a ,即ba =2,所以该双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±2x .法二 由e =ca =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=3,得b a =2,所以该双曲线的渐近线方程为y =±b a x =±2x . 答案 A2.(2018·全国Ⅰ卷)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(-2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM →·FN →=( ) A .5B .6C .7D .8解析 过点(-2,0)且斜率为23的直线的方程为y =23(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =23(x +2),y 2=4x ,得x 2-5x +4=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1>0,y 2>0,根据根与系数的关系,得x 1+x 2=5,x 1x 2=4.易知F (1,0),所以FM →=(x 1-1,y 1),FN →=(x 2-1,y 2),所以FM →·FN →=(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4x 1x 2=4-5+1+8=8. 答案 D3.(2018·全国Ⅱ卷)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P =120°,则C 的离心率为( ) A.23B.12C.13D.14解析 由题意可知椭圆的焦点在x 轴上,如图所示,设|F 1F 2|=2c ,∵△PF 1F 2为等腰三角形,且∠F 1F 2P =120°, ∴|PF 2|=|F 1F 2|=2c .∵|OF 2|=c ,过P 作PE 垂直x 轴,则∠PF 2E =60°,所以F 2E =c ,PE =3c ,即点P (2c ,3c ).∵点P 在过点A ,且斜率为36的直线上,∴3c 2c +a =36,解得c a =14,∴e =14. 答案 D4.(2018·全国Ⅰ卷)设椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:∠OMA =∠OMB . (1)解 由已知得F (1,0),l 的方程为x =1.把x =1代入椭圆方程x 22+y 2=1,可得点A 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,22或⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-22.又M (2,0),所以AM 的方程为y =-22x +2或y =22x - 2. (2)证明 当l 与x 轴重合时,∠OMA =∠OMB =0°. 当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线, 所以∠OMA =∠OMB .当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1<2,x 2<2,直线MA ,MB 的斜率之和为k MA +k MB =y 1x 1-2+y 2x 2-2.由y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1)得 k MA +k MB =2kx 1x 2-3k (x 1+x 2)+4k(x 1-2)(x 2-2).将y =k (x -1)代入x 22+y 2=1得 (2k 2+1)x 2-4k 2x +2k 2-2=0. 所以,x 1+x 2=4k 22k 2+1,x 1x 2=2k 2-22k 2+1.则2kx 1x 2-3k (x 1+x 2)+4k =4k 3-4k -12k 3+8k 3+4k2k 2+1=0.从而k MA +k MB =0,故MA ,MB 的倾斜角互补. 所以∠OMA =∠OMB .综上,∠OMA =∠OMB .考 点 整 合1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|); (3)抛物线:|MF |=d (d 为M 点到准线的距离).温馨提醒 应用圆锥曲线定义解题时,易忽视定义中隐含条件导致错误. 2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上);(2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在y 轴上);(3)抛物线:y 2=2px ,y 2=-2px ,x 2=2py ,x 2=-2py (p >0). 3.圆锥曲线的重要性质(1)椭圆、双曲线中a ,b ,c 之间的关系①在椭圆中:a 2=b 2+c 2;离心率为e =c a =1-b2a 2.②在双曲线中:c 2=a 2+b 2;离心率为e =c a =1+b 2a 2.(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标①双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ba x ;焦点坐标F 1(-c ,0),F 2(c ,0).②双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ab x ,焦点坐标F 1(0,-c ),F 2(0,c ).(3)抛物线的焦点坐标与准线方程①抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线方程x =-p 2.②抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,准线方程y =-p 2. 4.弦长问题(1)直线与圆锥曲线相交的弦长设而不求,利用根与系数的关系,进行整体代入.即当斜率为k ,直线与圆锥曲线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)时,|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2. (2)过抛物线焦点的弦长抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的弦AB ,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .热点一 圆锥曲线的定义及标准方程【例1】 (1)(2018·天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 23-y 29=1D.x 29-y 23=1(2)(2018·烟台二模)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,M 是抛物线C 上一点,若FM 的延长线交x 轴的正半轴于点N ,交抛物线C 的准线l 于点T ,且FM →=MN →,则|NT |=________.解析 (1)由d 1+d 2=6,得双曲线的右焦点到渐近线的距离为3,所以b =3.因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以ca =2,所以a 2+b 2a 2=4,所以a 2+9a 2=4,解得a 2=3,所以双曲线的方程为x 23-y 29=1.(2)由x 2=4y ,知F (0,1),准线l :y =-1. 设点M (x 0,y 0),且x 0>0,y 0>0.由FM→=MN →,知点M 是线段FN 的中点,N 是FT 中点,利用抛物线定义,|MF |=|MM ′|=y 0+1,且|FF ′|=2|NN ′|=2.又2(y 0+1)=|FF ′|+|NN ′|=3,知y 0=12.∴|MF |=12+1=32,从而|NT |=|FN |=2|MF |=3. 答案 (1)C (2)3探究提高 1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离,一般运用定义转化为到准线的距离处理.如本例(2)中充分运用抛物线定义实施转化,使解答简捷、明快. 2.求解圆锥曲线的标准方程的方法是“先定型,后计算”.所谓“定型”,就是指确定类型,所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2,p 的值,最后代入写出椭圆、双曲线、抛物线的标准方程.【训练1】 (1)(2017·全国Ⅲ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =52x ,且与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为( ) A.x 28-y 210=1 B.x 24-y 25=1 C.x 25-y 24=1 D.x 24-y 23=1(2)(2018·衡水中学调研)P 为椭圆C :x 22+y 2=1上一动点,F 1,F 2分别为左、右焦点,延长F 1P 至点Q ,使得|PQ |=|PF 2|,记动点Q 的轨迹为Ω,设点B 为椭圆C 短轴上一顶点,直线BF 2与Ω交于M ,N 两点,则|MN |=________. 解析 (1)由题设知b a =52,①又由椭圆x 212+y 23=1与双曲线有公共焦点, 易知a 2+b 2=c 2=9,②由①②解得a =2,b =5,则双曲线C 的方程为x 24-y 25=1. (2)∵|PF 1|+|PF 2|=2a =22,且|PQ |=|PF 2|,∴|F 1Q |=|F 1P |+|PF 2|=2 2.∴Ω为以F 1(-1,0)为圆心,22为半径的圆. ∵|BF 1|=|BF 2|=2,|F 1F 2|=2,∴BF 1⊥BF 2,故|MN |=2|F 1M |2-|BF 1|2=2(22)2-(2)2=2 6. 答案 (1)B (2)2 6热点二 圆锥曲线的几何性质【例2】 (1)(2018·全国Ⅲ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C 的渐近线的距离为( )A. 2B .2C.322 D .2 2 (2)(2018·北京卷改编)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线N :x 2m 2-y 2n 2=1.若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________.解析 (1)法一 由离心率e =ca =2,得c =2a ,又b 2=c 2-a 2,得b =a ,所以双曲线C 的渐近线方程为y =±x .由点到直线的距离公式,得点(4,0)到C 的渐近线的距离为41+1=2 2. 法二 离心率e =2的双曲线是等轴双曲线,其渐近线方程是y =±x ,∴点(4,0)到C 的渐近线的距离为41+1=2 2.(2)设椭圆的右焦点为F (c ,0),双曲线N 的渐近线与椭圆M 在第一象限内的交点为A ,由题意可知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2,3c 2, 由点A 在椭圆M 上得,c 24a 2+3c 24b 2=1,∴b 2c 2+3a 2c 2=4a 2b 2,∵b 2=a 2-c 2,∴(a 2-c 2)c 2+3a 2c 2=4a 2(a 2-c 2),则4a 4-8a 2c 2+c 4=0,e 4-8e 2+4=0,∴e 2=4+23(舍),e 2=4-2 3.由0<e <1,得e =3-1.答案 (1)D (2)3-1探究提高 1.分析圆锥曲线中a ,b ,c ,e 各量之间的关系是求解圆锥曲线性质问题的关键.2.确定椭圆和双曲线的离心率的值及范围,其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式.建立关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.3.求双曲线渐近线方程关键在于求b a 或ab 的值,也可将双曲线等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.【训练2】 (1)(2018·成都质检)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点E (0,t )(0<t <b ).已知动点P 在椭圆上,且点P ,E ,F 2不共线,若△PEF 2的周长的最小值为4b ,则椭圆C 的离心率为( ) A.32B.22C.12D.33(2)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为________.解析 (1)由椭圆的定义及对称性,△PEF 2的周长的最小值为2a .∴2a =4b ,a =2b ,则c =a 2-b 2=3b ,则椭圆C 的离心率e =c a =32. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程:⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b 2=1,x 2=2py ,消去x 得a 2y 2-2pb 2y +a 2b 2=0,由根与系数的关系得y 1+y 2=2b 2a 2p , 又∵|AF |+|BF |=4|OF |,∴y 1+p 2+y 2+p 2=4×p 2,即y 1+y 2=p ,∴2b 2a 2p =p ,即b 2a 2=12b a =22.∴双曲线渐近线方程为y =±22x . 答案 (1)A (2)y =±22x 热点三 直线与圆锥曲线考法1 直线与圆锥曲线的位置关系【例3-1】 (2016·全国Ⅰ卷)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H . (1)求|OH ||ON |;(2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.解 (1)如图,由已知得M (0,t ),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22p ,t ,又N 为M 关于点P 的对称点,故N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2p ,t ,故直线ON 的方程为y =pt x ,将其代入y 2=2px 整理得px 2-2t 2x =0,解得x 1=0,x 2=2t 2p ,因此H ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 2p ,2t .所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.(2)直线MH 与C 除H 以外没有其它公共点,理由如下: 直线MH 的方程为y -t =p 2t x ,即x =2tp (y -t ). 代入y 2=2px 得y 2-4ty +4t 2=0, 解得y 1=y 2=2t ,即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外,直线MH 与C 没有其它公共点.探究提高 1.本题第(1)问求解的关键是求点N ,H 的坐标.而第(2)问的关键是将直线MH 的方程与曲线C 联立,根据方程组的解的个数进行判断.2.判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程的判别式来确定,需注意利用判别式的前提是二次项系数不为0.并且解题时注意应用根与系数的关系及设而不求、整体代换的技巧.【训练3】 (2018·潍坊三模)已知M 为圆O :x 2+y 2=1上一动点,过点M 作x 轴,y 轴的垂线,垂足分别为A ,B ,连接BA 延长至点P ,使得|P A |=2,记点P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)直线l :y =kx +m 与圆O 相切,且与曲线C 交于D ,E 两点,直线l 1平行于l 且与曲线C 相切于点Q (O ,Q 位于l 两侧),S △ODE S △QDE =23,求k 的值. 解 (1)设P (x ,y ),A (x 0,0),B (0,y 0),则M (x 0,y 0)且x 20+y 20=1,由题意知OAMB 为矩形,∴|AB |=|OM |=1, ∴AP →=2BA →,即(x -x 0,y )=2(x 0,-y 0), ∴x 0=x 3,y 0=-y 2,则x 29+y 24=1,故曲线C 的方程为x 29+y 24=1.(2)设l 1:y =kx +n ,∵l 与圆O 相切, ∴圆心O 到l 的距离d 1=|m |k 2+1=1,得m 2=k 2+1,① ∵l 1与l 距离d 2=|m -n |k 2+1,② ∵S △ODE S △QDE =12|DE |·d 112|DE |·d 2=d 1d 2=|m ||m -n |=23, ∴m =-2n 或m =25n ,又O ,Q 位于l 两侧,∴m =25n ,③ 联立⎩⎪⎨⎪⎧x 29+y 24=1,y =kx +n ,消去y 整理得(9k 2+4)x 2+18knx +9n 2-36=0, 由Δ=0,得n 2=9k 2+4,④由①③④得k =±31111.考法2 有关弦的中点、弦长问题【例3-2】 (2018·全国Ⅲ卷)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :x 24+y 23=1交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (1,m )(m >0). (1)证明:k <-12;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP →+F A →+FB →=0.证明:|F A →|,|FP →|,|FB →|成等差数列,并求该数列的公差. (1)证明 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 214+y 213=1,x 224+y 223=1.两式相减,并由y 1-y 2x 1-x 2=k 得x 1+x 24+y 1+y 23·k =0.由题设知x 1+x 22=1,y 1+y 22=m ,于是k =-34m .① 由于点M (1,m )(m >0)在椭圆x 24+y 23=1内, ∴14+m 23<1,解得0<m <32,故k <-12. (2)解 由题意得F (1,0).设P (x 3,y 3),则(x 3-1,y 3)+(x 1-1,y 1)+(x 2-1,y 2)=(0,0). 由(1)及题设得x 3=3-(x 1+x 2)=1,y 3=-(y 1+y 2)=-2m <0. 又点P 在C 上,所以m =34,从而P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,|FP →|=32.于是|F A →|=(x 1-1)2+y 21=(x 1-1)2+3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 214=2-x 12.同理|FB→|=2-x 22. 所以|F A →|+|FB→|=4-12(x 1+x 2)=3. 故2|FP →|=|F A →|+|FB →|, 即|F A →|,|FP→|,|FB →|成等差数列.设该数列的公差为d ,则 2|d |=||FB →|-|F A →||=12|x 1-x 2|=12(x 1+x 2)2-4x 1x 2.②将m =34代入①得k =-1.所以l 的方程为y =-x +74,代入C 的方程,并整理得7x 2-14x +14=0.故x 1+x 2=2,x 1x 2=128,代入②解得|d |=32128.所以该数列的公差为32128或-32128.探究提高 1.在涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系与弦长公式|AB |=1+k 2|x 2-x 1|,设而不求计算弦长;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解,以简化运算.2.对于弦的中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使用条件Δ>0,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交.【训练4】 (2018·天津卷)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B ,已知椭圆的离心率为53,点A 的坐标为(b ,0),且|FB |·|AB |=6 2. (1)求椭圆的方程;(2)设直线l :y =kx (k >0)与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若|AQ ||PQ |=524sin ∠AOQ (O 为原点),求k 的值.解 (1)设椭圆的焦距为2c ,由已知有c 2a 2=59, 又由a 2=b 2+c 2,可得2a =3b . 由已知可得,|FB |=a ,|AB |=2b , 由|FB |·|AB |=62,可得ab =6,从而a =3,b =2. 所以,椭圆的方程为x 29+y 24=1.(2)设点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 的坐标为(x 2,y 2).由已知有y 1>y 2>0, 故|PQ |sin ∠AOQ =y 1-y 2. 又因为|AQ |=y 2sin ∠OAB,而∠OAB =π4,故|AQ |=2y 2.由|AQ ||PQ |=524sin ∠AOQ ,可得5y 1=9y 2.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 29+y 24=1,消去x ,可得y 1=6k9k 2+4. 易知直线AB 的方程为x +y -2=0,由方程组⎩⎨⎧y =kx ,x +y -2=0,消去x ,可得y 2=2kk +1.代入5y 1=9y 2,可得5(k +1)=39k 2+4, 将等式两边平方,整理得56k 2-50k +11=0, 解得k =12或k =1128. 所以,k 的值为12或1128.1.椭圆、双曲线的方程形式上可统一为Ax 2+By 2=1,其中A ,B 是不等的常数,A >B >0时,表示焦点在y 轴上的椭圆;B >A >0时,表示焦点在x 轴上的椭圆;AB <0时表示双曲线.2.对涉及圆锥曲线上点到焦点距离或焦点弦问题,恰当选用定义解题,会效果明显,定义中的定值是标准方程的基础.3.求双曲线、椭圆的离心率的方法:法一:直接求出a ,c ,计算e =ca ;法二:根据已知条件确定a ,b ,c 的等量关系,然后把b 用a ,c 代换,求ca .4.弦长公式对于直线与椭圆的相交、直线与双曲线的相交、直线与抛物线的相交都是通用的,此公式可以记忆,也可以在解题的过程中,利用两点间的距离公式推导.5.求中点弦的直线方程的常用方法(1)点差法,设弦的两端点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),分别代入圆锥曲线方程,两式作差,式中含有x 1+x 2,y 1+y 2,y 1-y 2x 1-x 2三个量,则建立了圆锥曲线的弦的中点坐标与弦所在直线的斜率之间的关系,借助弦的中点坐标即可求得斜率;(2)根与系数的关系,联立直线与圆锥曲线的方程,化为一元二次方程,用根与系数的关系求解.一、选择题1.(2018·合肥调研)已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线2x -y +1=0垂直,则双曲线C 的离心率为( ) A .2B.2C. 3D. 5解析 依题意,2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-a b =-1,∴b =2a .则e 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=5,∴e = 5. 答案 D2.(2018·南昌质检)已知抛物线C :x 2=4y ,过抛物线C 上两点A ,B 分别作抛物线的两条切线P A ,PB ,P 为两切线的交点,O 为坐标原点,若P A →·PB →=0,则直线OA 与OB 的斜率之积为( ) A .-14B .-3C .-18D .-4解析 设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x A ,x 2A 4,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫x B ,x 2B 4,由x 2=4y ,得y ′=x 2.所以k AP =x A 2,k BP =x B 2,由P A →·PB→=0,得P A ⊥PB .∴x A 2·x B 2=-1,则x A ·x B =-4,又k OA ·k OB=x 2A 4x A ·x 2B4x B =x A x B 16=-14. 答案 A3.(2017·全国Ⅰ卷)已知F 是双曲线C :x 2-y 23=1的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为( ) A.13B.12C.23D.32解析 由c 2=a 2+b 2=4得c =2,所以F (2,0), 将x =2代入x 2-y 23=1,得y =±3,所以|PF |=3.又A 的坐标是(1,3),故△APF 的面积为12×3×(2-1)=32. 答案 D4.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,A为椭圆上一点,∠F 1AF 2=π2,连接AF 2交y 轴于M 点,若3|OM |=|OF 2|,则该椭圆的离心率为( ) A.13B.33C.58D.104解析 设|AF1|=m ,|AF 2|=n . 如图所示,由题意可得 ∵Rt △F 1AF 2∽Rt △MOF 2.∴|AF 1||AF 2|=|OM ||OF 2|=13,则n =3m .又|AF 1|+|AF 2|=m +n =2a ,∴m =a 2,n =32a .在Rt △F 1AF 2中,m 2+n 2=4c 2,即104a 2=4c 2,∴e 2=c 2a 2=1016,故e =104. 答案 D5.(2018·石家庄调研)已知F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线上一点,PF 2与x 轴垂直,∠PF 1F 2=30°,且虚轴长为22,则双曲线的标准方程为( ) A.x 24-y 22=1 B.x 23-y 22=1C.x 24-y 28=1D .x 2-y 22=1解析 如图,不妨设点P (x 0,y 0)在第一象限,则PF 2⊥x 轴, 在Rt △PF 1F 2中,∠PF 1F 2=30°,|F 1F 2|=2c , 则|PF 2|=23c 3,|PF 1|=43c 3,又因为|PF 1|-|PF 2|=23c3=2a ,即c =3a . 又2b =22,知b =2,且c2-a2=2,从而得a2=1,c2=3.故双曲线的标准方程为x2-y22=1.答案 D二、填空题6.(2018·北京卷)已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴.若l被抛物线y2=4ax截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为________.解析由题意知,a>0,对于y2=4ax,当x=1时,y=±2a,由于l被抛物线y2=4ax截得的线段长为4,所以4a=4,所以a=1,所以抛物线的焦点坐标为(1,0).答案(1,0)7.(2018·江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为32c,则其离心率的值是________.解析不妨设双曲线的一条渐近线方程为y=ba x,所以|bc|a2+b2=b=32c,所以b2=c2-a2=34c2,得c=2a,所以双曲线的离心率e=ca=2.答案 28.设抛物线x2=4y的焦点为F,A为抛物线上第一象限内一点,满足|AF|=2;已知P为抛物线准线上任一点,当|P A|+|PF|取得最小值时,△P AF的外接圆半径为________.解析由x2=4y,知p=2,∴焦点F(0,1),准线y=-1.依题意,设A(x0,y0)(x0>0),由定义,得|AF|=y0+p2,则y0=2-1=1,∴AF⊥y轴.易知当P(1,-1)时,|P A|+|PF|最小,∴|PF|=12+(-1-1)2= 5.由正弦定理,2R=|PF|sin A=525=52,因此△P AF 的外接圆半径R =54. 答案 54 三、解答题9.(2018·全国Ⅱ卷)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 解 (1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x -1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =k (x -1),y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. Δ=16k 2+16>0,故x 1+x 2=2k 2+4k 2.所以|AB |=|AF |+|BF |=(x 1+1)+(x 2+1)=4k 2+4k 2.由题设知4k 2+4k 2=8,解得k =-1(舍去),k =1. 因此l 的方程为y =x -1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y -2=-(x -3),即y =-x +5.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则 ⎩⎪⎨⎪⎧y 0=-x 0+5,(x 0+1)2=(y 0-x 0+1)22+16. 解得⎩⎨⎧x 0=3,y 0=2或⎩⎨⎧x 0=11,y 0=-6.因此所求圆的方程为(x -3)2+(y -2)2=16或(x -11)2+(y +6)2=144.10.(2017·北京卷)已知椭圆C 的两个顶点分别为A (-2,0),B (2,0),焦点在x 轴上,离心率为32. (1)求椭圆C 的方程;(2)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D作AM 的垂线交BN 于点E .求证:△BDE 与△BDN 的面积之比为4∶5. (1)解 设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由题意得⎩⎨⎧a =2,c a =32,解得c =3.所以b 2=a 2-c 2=1.所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)证明 设M (m ,n ),则D (m ,0),N (m ,-n ). 由题设知m ≠±2,且n ≠0.直线AM 的斜率k AM =nm +2, 故直线DE 的斜率k DE =-m +2n .所以直线DE 的方程为y =-m +2n (x -m ).直线BN 的方程为y =n2-m (x -2).联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-m +2n (x -m ),y =n2-m (x -2),解得点E 的纵坐标y E =-n (4-m 2)4-m 2+n 2.由点M 在椭圆C 上,得4-m 2=4n 2, 所以y E =-45n .又S △BDE =12|BD |·|y E |=25|BD |·|n |, S △BDN =12|BD |·|n |.所以△BDE 与△BDN 的面积之比为4∶5.11.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,M 是椭圆C 上一点,且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1在y 轴上的截距为34,且|MF 2|=35|MF 1|. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线l :y =kx +t 与椭圆C 交于E 、F 两点,且直线l 与圆7x 2+7y 2=12相切,求OE →·OF →的值(O 为坐标原点).解 (1)设直线MF 1与y 轴的交点为N ,则|ON |=34. ∵MF 2⊥x 轴,∴在△F 1F 2M 中,ON 綉12MF 2,则|MF 2|=32.又|MF 2|+|MF 1|=2a ,|MF 2|=35|MF 1|,∴|MF 2|=34a =32,∴a =2.又|MF 2|=b 2a ,∴b 2=3.∴椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1. (2)设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +t ,x 24+y 23=1,消y 得(3+4k 2)x 2+8ktx +4t 2-12=0.∴x 1+x 2=-8kt3+4k 2,x 1x 2=4t 2-123+4k 2,Δ=(8kt )2-4(3+4k 2)(4t 2-12)>0,得t 2<3+4k 2,(*) 则OE →·OF →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+t )(kx 2+t ) =(1+k 2)x 1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=(1+k 2)(4t 2-12)3+4k 2-8k 2t 23+4k 2+t 2(3+4k 2)3+4k 2=7t 2-12(1+k 2)3+4k 2.又直线l 与圆7x 2+7y 2=12相切, ∴|t |1+k2=127,则1+k 2=712t 2满足(*)式,故OE →·OF →=7t 2-12×712t 23+4k 2=0.。

2019年江苏省高考数学二轮复习课件:专题一 第五讲 专题提能——“三角”专题提能课

2019年江苏省高考数学二轮复习课件:专题一 第五讲 专题提能——“三角”专题提能课

a -2b ·a =0,
a 2=2a ·b , |a |=|b |,

所以

设a ,
b -2a ·b =0.
b 2=2a ·b , |a |2=2a ·b .
b 的夹角为α,则cos
α=
a ·b |a ||b
|

1 2
,因为α∈[0,π],所以α=
π3,即a ,b的夹角为π3.
cosα+π6=

1 3



sin α+π6 = 232 , 所 以
sin 2α+π3 = 2sin α+π6
cosα+π6 = - 4 9 2, cos2α+π3 = 2cos2α+π6 - 1= -79 , 所 以
sin2α+1π2=sin2α+π3-π4=sin2α+π3cosπ4-cos2α+π3sinπ4
=-492× 22--79× 22=7
2-8 18 .
[点评] (1)破解此类题的关键是应用角的变换法,观察所 给的角的特点与要求的三角函数中的角的特点来进行角的变 换.如本题中,先把 2α+1π2转化为 2α+π3-π4,再转化为 2α+π6-π4.
(2)解此类题时需要特别注意的地方是在利用同角三角函 数的基本关系式时,一定要注意角的取值范围.如本题中由 α 为锐角,可知 α+π6的范围,这样可以避免错解.
失误3
因忽视对三角形解的个数讨论而失分
[例 3] 在△ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,
c,已知 a=2bsin A,c= 3b.
12,0<a< 22, -2a2+2 2a-12,a≥ 22.
[点评] 此题利用局部换元法,设 sin x+cos x=t 后,抓 住 sin x+cos x 与 sin x·cos x 的内在联系,将三角函数的值域问 题转化为二次函数在闭区间上的值域问题.换元过程中一定要 注意参数的范围(t∈[- 2, 2 ])与 sin x+cos x 的范围对应, 否则将会出错.

2019高考数学二轮复习 专题五 解析几何 第三讲 圆锥曲线的综合应用

2019高考数学二轮复习 专题五 解析几何 第三讲 圆锥曲线的综合应用

第三讲 圆锥曲线的综合应用 第二课时 圆锥曲线的定点、定值、存在性问题1.(2018·云南师大附中质检)已知椭圆C 的焦点在x 轴上,离心率等于255,且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,255.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于M 点,若MA →=λ1AF →,MB →=λ2BF →,求证:λ1+λ2为定值.解析:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0), 则⎩⎪⎨⎪⎧c a =255,1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫255b 22=1,∴a 2=5,b 2=1,∴椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.(2)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (0,y 0) , 又易知F 点的坐标为(2,0). 显然直线l 存在斜率, 设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程是y =k (x -2),将直线l 的方程代入椭圆C 的方程中,消去y 并整理得(1+5k 2)x 2-20k 2x +20k 2-5=0,∴x 1+x 2=20k 21+5k 2,x 1x 2=20k 2-51+5k2.又∵MA →=λ1AF →,MB →=λ2BF →,将各点坐标代入得λ1=x 12-x 1,λ2=x 22-x 2,∴λ1+λ2=x 12-x 1+x 22-x 2=x 1+x 2-2x 1x 24-x 1+x 2+x 1x 2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫20k 21+5k 2-20k 2-51+5k 24-2·20k 21+5k 2+20k 2-51+5k2=-10, 即λ1+λ2为定值.2.(2018·贵阳一模)过抛物线C :y 2=4x 的焦点F 且斜率为k 的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,且|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)若A 关于x 轴的对称点为D ,求证:直线BD 恒过定点,并求出该点的坐标.解析:(1)易知点F 的坐标为(1,0),则直线l 的方程为y =k (x -1),代入抛物线方程y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,由题意知k ≠0,且[-(2k 2+4)]2-4k 2·k 2=16(k 2+1)>0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=2k 2+4k2,x 1x 2=1,由抛物线的定义知|AB |=x 1+x 2+2=8, ∴2k 2+4k2=6,∴k 2=1,即k =±1, ∴直线l 的方程为y =±(x -1).(2)由抛物线的对称性知,D 点的坐标为(x 1,-y 1),直线BD 的斜率k B D =y 2+y 1x 2-x 1=y 2+y 1y 224-y 214=4y 2-y 1, ∴直线BD 的方程为y +y 1=4y 2-y 1(x -x 1), 即(y 2-y 1)y +y 2y 1-y 21=4x -4x 1,∵y 21=4x 1,y 22=4x 2,x 1x 2=1,∴(y 1y 2)2=16x 1x 2=16, 即y 1y 2=-4(y 1,y 2异号),∴直线BD 的方程为4(x +1)+(y 1-y 2)y =0, 恒过点(-1,0).3.(2018·南宁模拟)已知抛物线C :y 2=ax (a >0)上一点P (t ,12)到焦点F 的距离为2t .(1)求抛物线C 的方程;(2)抛物线C 上一点A 的纵坐标为1,过点Q (3,-1)的直线与抛物线C 交于M ,N 两个不同的点(均与点A 不重合),设直线AM ,AN 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.解析:(1)由抛物线的定义可知|PF |=t +a4=2t ,则a =4t ,由点P (t ,12)在抛物线上,得at =14,∴a ×a 4=14,则a 2=1,由a >0,得a =1, ∴抛物线C 的方程为y 2=x . (2)∵点A 在抛物线C 上,且y A =1, ∴x A =1.∴A (1,1),设过点Q (3,-1)的直线的方程为x -3=m (y +1), 即x =my +m +3,代入y 2=x 得y 2-my -m -3=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1+y 2=m ,y 1y 2=-m -3, ∴k 1k 2=y 1-1x 1-1·y 2-1x 2-1=y 1y 2-y 1+y 2+1m 2y 1y 2+m m +y 1+y 2+m +2=-12,∴k 1k 2为定值.4.(2018·福州四校联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,短轴的一个端点为P ,△PF 1F 2内切圆的半径为b3,设过点F 2的直线l 被椭圆C 截得的线段为RS ,当l ⊥x 轴时,|RS |=3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)在x 轴上是否存在一点T ,使得当l 变化时,总有TS 与TR 所在直线关于x 轴对称?若存在,请求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.解析:(1)由内切圆的性质,得12×2c ×b =12×(2a +2c )×b 3,得c a =12.将x =c 代入x 2a 2+y 2b 2=1,得y =±b 2a ,所以2b2a=3.又a 2=b 2+c 2,所以a =2,b =3, 故椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)当直线l 垂直于x 轴时,显然x 轴上任意一点T 都满足TS 与TR 所在直线关于x 轴对称.当直线l 不垂直于x 轴时,假设存在T (t,0)满足条件,设l 的方程为y =k (x -1),R (x 1,y 1),S (x 2,y 2).联立方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -,3x 2+4y 2-12=0,得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8k 23+4k2,x 1x 2=4k 2-123+4k2①,其中Δ>0恒成立,由TS 与TR 所在直线关于x 轴对称,得k TS +k TR =0(显然TS ,TR 的斜率存在), 即y 1x 1-t +y 2x 2-t=0 ②.因为R ,S 两点在直线y =k (x -1)上, 所以y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1),代入②得k x 1-x 2-t +k x 2-x 1-tx1-t x 2-t=k [2x 1x 2-t +x 1+x 2+2t ]x 1-t x 2-t=0,即2x 1x 2-(t +1)(x 1+x 2)+2t =0 ③, 将①代入③得8k 2-24-t +k 2+2t+4k23+4k 2=6t -243+4k2=0 ④, 则t =4,综上所述,存在T (4,0),使得当l 变化时,总有TS 与TR 所在直线关于x 轴对称.。

2019年江苏省高考数学二轮复习课件:专题三 第四讲 专题提能——“解析几何”专题提能课

2019年江苏省高考数学二轮复习课件:专题三 第四讲 专题提能——“解析几何”专题提能课

a2 可得
e2=23,即
e=
6 3.
[点评] 本题中 B,C 两点是关于 y 轴对称,对称性的运用
对线段的求解和坐标求解有很大帮助.
策略2 利用有界性处理圆锥曲线中的存在性问题
[例 2] 若双曲线xa22-by22=1(a>0,b>0)右支上存在一点 P
到左焦点的距离是到右准线距离的 6 倍,则该双曲线离心率的
直线 l 的方程为 y-2=34(x-1),即 3x-4y+5=0.所以所求直 线 l 的方程为 x=1 和 3x-4y+5=0.
[点评] 本题学生易错在于忽略了斜率不存在的情况,在 用斜率研究直线方程首先考虑斜率不存在的情况.给定弦长, 一般都有两解,除非弦长值就是直径的值,此时只有一解.
提能点(二)
取值范围为___(_1_,2_]_∪__[_3_,6_)__.
[解析] 记双曲线xa22-by22=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为 F1, F2,设点 P 到右准线的距离为 d,则由题意得点 P 到左焦点的距离 为 PF1=6d,由于 PF1-PF2=2a,所以 PF2=6d-2a,所以6d-d 2a=
16-34k2,所以
16-34k2>0,解得-8
3
38 <k<
3
3.又点(1,2)应在已
知圆的外部,把点代入圆方程得,1+4+k+4+k2-15>0,即
(k-2)(k+3)>0,解得 k<-3 或 k>2.综上,k 的取值范围是
-83 3,-3∪2,8 3 3.
[点评] 本题易错在于忽略题中方程必须是圆的方程,有 些学生不考虑 D2+E2-4F>0.本例应把圆的方程化为标准方程 后,根据构成圆的条件得到等号右边的式子大于 0,列出关于 k 的不等式,求出不等式的解集,然后由过已知点总可以作圆 的两条切线,得到点在圆外,故把点的坐标代入圆的方程中得 到一个关于 k 的关系式,求出不等式的解集,综上,求出两解 集的交集即为实数 k 的取值范围.

2019高考数学二轮复习第二部分专题五解析几何满分示范课理

2019高考数学二轮复习第二部分专题五解析几何满分示范课理

专题五解析几何满分示范课【典例】 (满分12分)(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP →=2NM →.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP →·PQ →=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .[规范解答](1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP →=(x -x 0,y ),NM →=(0,y 0),1分 由NP →=2NM →得x 0=x ,y 0=22y ,3分因为M (x 0,y 0)在C 上,所以x22+y22=1, 因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.5分(2)由题意知F (-1,0),设Q (-3,t ),P (m ,n ),则OQ →=(-3,t ),PF →=(-1-m ,-n ), OQ →·PF →=3+3m -tn ,7分OP →=(m ,n ),PQ →=(-3-m ,t -n ), 由OP →·PQ →=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1,9分又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0.所以OQ →·PF →=0,即OQ →⊥PF →,11分又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .12分高考状元满分心得1.写全得分步骤:对于解题过程中是得分点的步骤,有则给分,无则没分,所以对于得分点步骤一定要写全,如第(1)问,设P (x ,y ),M (x 0,y 0),N (x 0,0),就得分,第(2)问中求出-3m -m 2+tn -n 2=1就得分.2.写明得分关键:对于解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,所以在答题时一定要写清得分关键点,如第(1)问中一定要写出x 0=x ,y 0=22y ,没有则不得分;第(2)问一定要写出OQ →·PF →=0,即OQ →⊥PF →,否则不得分,因此步骤才是关键的,只有结果不得分.[解题程序] 第一步:设出点的坐标,表示向量NP →,NM →;第二步:由NP →=2NM →,确定点P ,N 坐标等量关系;第三步:求点P 的轨迹方程x 2+y 2=2;第四步:由条件确定点P ,Q 坐标间的关系;第五步:由OQ →·PF →=0,证明OQ ⊥PF ;第六步:利用过定点作垂线的唯一性得出结论.[跟踪训练](2018·江南名校联考)设椭圆M :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为A (-1,0),B (1,0),C 为椭圆M 上的点,且∠ACB =π3,S △ABC =33.(1)求椭圆M 的标准方程;(2)设过椭圆M 右焦点且斜率为k 的动直线与椭圆M 相交于E ,F 两点,探究在x 轴上是否存在定点D ,使得DE →·DF →为定值?若存在,试求出定值和点D 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=CA 2+CB 2-2CA ·CB ·cos ∠ACB =(CA +CB )2-3CA ·CB =4.又S △ABC =12CA ·CB ·sin C =34CA ·CB =33, 所以CA ·CB =43,代入上式得CA +CB =22. 所以椭圆长轴2a =22,焦距2c =AB =2.所以椭圆M 的标准方程为x22+y 2=1.(2)设直线方程y =k (x -1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧x22+y2=1,y =k (x -1),得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0,Δ=8k 2+8>0,所以x 1+x 2=4k21+2k2,x 1x 2=2k2-21+2k2.假设x 轴上存在定点D (x 0,0)使得DE →·DF →为定值.所以DE →·DF →=(x 1-x 0,y 1)·(x 2-x 0,y 2)=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+y 1y 2=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+k 2(x 1-1)(x 2-1) =(1+k 2)x 1x 2-(x 0+k 2)·(x 1+x 2)+x 20+k2=(2x20-4x 0+1)k 2+(x 20-2)1+2k2要使DE →·DF →为定值,则DE →·DF →的值与k 无关,所以2x 20-4x 0+1=2(x 20-2),解得x 0=54,要使DE →·DF →为定值,则DE →·DF →的值与k 无关,所以2x 20-4x 0+1=2(x 20-2),解得x 0=54,此时DE →·DF →=-716为定值,定点为⎝⎛⎭⎫54,0.。

2019年高考数学二轮复习 第二部分 专题五 解析几何 第2讲 椭圆、双曲线、抛物线课时规范练 理

2019年高考数学二轮复习 第二部分 专题五 解析几何 第2讲 椭圆、双曲线、抛物线课时规范练 理

2019年高考数学二轮复习 第二部分 专题五 解析几何 第2讲 椭圆、双曲线、抛物线课时规范练 理一、选择题1.(2016·全国卷Ⅱ)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( )A.12 B . 1 C.32D .2解析:因为抛物线方程是y 2=4x ,所以F (1,0).又因为PF ⊥x 轴,所以P (1, 2),把P 点坐标代入曲线方程y =k x (k >0),即k1=2,所以k =2.答案:D2.(2017·全国卷Ⅱ)若双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线被圆(x -2)2+y 2=4所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .2 B. 3 C. 2D.233解析:取渐近线y =b ax ,化成一般式bx -ay =0,圆心(2,0)到直线的距离为22-12=|2b |a 2+b 2,又由c 2=a 2+b 2得c 2=4a 2,e 2=4,e =2. 答案:A3.(2017·河北衡水六调)已知A (-1,0),B 是圆F :x 2-2x +y 2-11=0(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P ,则动点P 的轨迹方程为( )A.x 212+y 211=1 B.x 236-y 235=1 C.x 23-y 22=1 D.x 23+y 22=1 解析:由题意得|PA |=|PB |,所以|PA |+|PF |=|PB |+|PF |=r =23>|AF |=2.所以点P 的轨迹是以A ,F 为焦点的椭圆,且a =3,c =1,所以b =2,所以动点P 的轨迹方程为x 23+y 22=1.答案:D4.(2017·全国卷Ⅱ)过抛物线C :y 2=4x 的焦点F ,且斜率为3的直线交C 于点M (M 在x 轴的上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MN ⊥l ,则M 到直线NF 的距离为( )(导学号 54850129)A. 5 B .2 2 C .2 3D .3 3解析:由题知MF :y =3(x -1),与抛物线y 2=4x 联立得3x 2-10x +3=0,解得x 1=13,x 2=3,所以M (3,23).因为MN ⊥l ,所以N (-1,23). 又F (1,0),所以直线NF 的方程为y =-3(x -1).故点M 到直线NF 的距离是|3(3-1)+23|(-3)2+12=2 3. 答案:C5.已知双曲线C :x 2-y 23=1的右顶点为A ,过右焦点F 的直线l 与C 的一条渐近线平行,交另一条渐近线于点B ,则S △ABF =( )A. 3B.32 C.334D.338解析:由双曲线C :x 2-y 23=1,得a 2=1,b 2=3,故c =a 2+b 2=2,所以A (1,0),F (2,0),渐近线方程为y =±3x . 不妨设BF 的方程为y =3(x -2), 代入方程y =-3x ,解得B (1,-3), 所以S △AFB =12|AF |·|y B |=12×1×3=32.答案:B 二、填空题6.(2016·全国卷Ⅰ改编)已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是________.解析:因为方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,所以(m 2+n )·(3m 2-n )>0,解得-m 2<n <3m 2. 又c 2=(m 2+n )+(3m 2-n )=4m 2,所以|m |=1. 因此-1<n <3. 答案:(-1,3)7.(2017·邯郸质检)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若FP →=4FQ →,则|QF |等于________.解析:过点Q 作QQ ′⊥l 交l 于点Q ′,因为FP →=4FQ →,所以|PQ |∶|PF |=3∶4. 又焦点F 到准线l 的距离为4,所以|QF |=|QQ |′=3. 答案:38.(2017·潍坊三模)已知抛物线y 2=2px (p >0)上的一点M (1,t )(t >0)到焦点的距离为5,双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,则实数a 的值为________.解析:由题设1+p2=5,所以p =8.不妨设点M 在x 轴上方,则M (1,4),由于双曲线的左顶点A (-a ,0),且AM 平行一条渐近线,所以41+a =3a ,则a =3.答案:3 三、解答题9.(2017·佛山一中调研)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,右焦点为F (1,0).(导学号 54850130)(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设点O 为坐标原点,过点F 作直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.解:(1) 依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧1a =22,a 2=b 2+1,解得a =2,b =1.所以椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①当MN 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =1,不符合题意; ②当MN 不垂直于x 轴时, 设直线l 的方程为y =k (x -1).联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k (x -1),消去y 整理得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 所以x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1·x 2=2(k 2-1)1+2k 2. 所以y 1·y 2=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=-k21+2k2.因为OM ⊥ON ,所以OM →·ON →=0.所以x 1·x 2+y 1·y 2=k 2-21+2k2=0,所以k =± 2.故直线l 的方程为y =±2(x -1).10.(2017·北京卷)已知椭圆C 的两个顶点分别为A (-2,0),B (2,0),焦点在x 轴上,离心率为32. (1)求椭圆C 的方程;(2)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:△BDE 与△BDN 的面积之比为4∶5.(1)解:设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =32,解得c =3,所以b 2=a 2-c 2=1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)设M (m ,n ),则D (m ,0),N (m ,-n ), 由题设知m ≠±2,且n ≠0. 直线AM 的斜率k AM =nm +2,故直线DE 的斜率k DE =-m +2n,所以直线DE 的方程为y =-m +2n(x -m ), 直线BN 的方程为y =n2-m(x -2).联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-m +2n (x -m ),y =n2-m (x -2),解得点E 的纵坐标y E =-n (4-m 2)4-m 2+n 2.由点M 在椭圆C 上,得4-m 2=4n 2,所以y E =-45n .又S △BDE =12|BD |·|y E |=25|BD |·|n |,S △BDN =12|BD |·|n |,所以△BDE 与△BDN 的面积之比为4∶5.11.(2017·全国卷Ⅲ)已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(导学号 54850131)(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的方程. (1)证明:设l :x =my +2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,x =my +2,得y 2-2my -4=0,Δ=4m 2+16恒大于0,y 1+y 2=2m ,y 1y 2=-4. OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(my 1+2)(my 2+2)+y 1y 2 =(m 2+1)y 1y 2+2m (y 1+y 2)+4 =-4(m 2+1)+2m ·2m +4=0, 所以OA →⊥OB →,即O 在圆M 上.(2)解:由(1)可得y 1+y 2=2m ,x 1+x 2=m (y 1+y 2)+4=2m 2+4. 故圆心M 的坐标为(m 2+2,m ),圆M 的半径r =(m 2+2)2+m 2.由于圆M 过点P (4,-2),因此AP →·BP →=0,故(x 1-4)·(x 2-4)+(y 1+2)·(y 2+2)=0, 即x 1x 2-4(x 1+x 2)+y 1y 2+2(y 1+y 2)+20=0. 由(1)可得y 1y 2=-4,x 1x 2=4,所以2m 2-m -1=0,解得m =1或m =-12.当m =1时,直线l 的方程为x -y -2=0,圆心M 的坐标为(3,1),圆M 的半径为10,圆M 的方程为(x -3)2+(y -1)2=10.当m =-12时,直线l 的方程为2x +y -4=0,圆心M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫94,-12,圆M 的半径为854,圆M 的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -942+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122=8516.。

最新2019高考数学二轮复习 第二部分 专题五 解析几何满分示范练 文

1 满分示范课——解析几何 【典例】 (满分12分)(2017·全国卷Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:x22+y2

=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足NP→=2 NM→. (1)求点P的轨迹方程;

(2)设点Q在直线x=-3上,且OP→·PQ→=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F. [规范解答](1)设P(x,y),M(x0,y0),

则N(x0,0),NP→=(x-x0,y),NM→=(0,y0),1分 由NP→=2 NM→得x0=x,y0=22y,3分 因为M(x0,y0)在C上,所以x22+y22=1, 因此点P的轨迹方程为x2+y2=2.5分 (2)由题意知F(-1,0),设Q(-3,t),P(m,n),

则OQ→=(-3,t),PF→=(-1-m,-n), OQ→·PF→=3+3m-tn,7分

OP→=(m,n),PQ→=(-3-m,t-n),

由OP→·PQ→=1,得-3m-m2+tn-n2=1,9分 又由(1)知m2+n2=2,故3+3m-tn=0.

所以OQ→·PF→=0,即OQ→⊥PF→,11分 又过点P存在唯一直线垂直于OQ,所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.12分 高考状元满分心得 1.写全得分步骤:对于解题过程中是得分点的步骤,有则给分,无则没分,所以对于得分点步骤一定要写全,如第(1)问,设P(x,y),M(x0,y0),N(x0,0),就得分,第(2)问中求出-3m-m2+tn-n2=1就得分. 2.写明得分关键:对于解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,所以在答题时一 2

定要写清得分关键点,如第(1)问中一定要写出x0=x,y0=22y,没有则不得分;第(2)问一定要写出OQ→·PF→=0,即OQ→⊥PF→,否则不得分,因此步骤才是关键的,只有结果不得分. [解题程序] 第一步:设出点的坐标,表示向量NP→,NM→; 第二步:由NP→=2 NM→,确定点P,N坐标等量关系; 第三步:求点P的轨迹方程x2+y2=2; 第四步:由条件确定点P,Q坐标间的关系;

2019高考数学二轮复习 第二部分 专题五 解析几何 专题强化练十三 椭圆、双曲线、抛物线 文

专题强化练十三 椭圆、双曲线、抛物线一、选择题1.(2018·全国卷Ⅰ)已知椭圆C :x 2a 2+y 24=1的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为( )A.13B.12C.22D.223 解析:不妨设a >0,由焦点F (2,0),知c =2. 所以a 2=4+c 2=8,a =2 2.故离心率e =c a =222=22.答案:C2.(2018·济南质检)已知抛物线C :x 2=4y ,过抛物线C 上两点A ,B 分别作抛物线的两条切线PA ,PB ,P 为两切线的交点,O 为坐标原点,若PA →·PB →=0,则直线OA 与OB 的斜率之积为( )A .-14B .-3C .-18 D .-4解析:由x 2=4y ,得y ′=x2.设A ⎝⎛⎭⎪⎫x A ,x 2A 4,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫x B ,x 2B 4. 由PA →·PB →=0,得PA ⊥PB .所以x A 2·x B2=-1,则x A ·x B =-4,又k OA ·k OB =x 2A 4x A ·x 2B4x B =x A x B 16=-14.答案:A3.(2018·河南郑州二模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为23,过F 2的直线l 交C 于A 、B 两点,若△AF 1B 的周长为12,则C 的方程为( )A.x 23+y 2=1B.x 23+y 22=1C.x 29+y 24=1 D.x 29+y 25=1 解析:由题意可得c a =23,4a =12,解得a =3,c =2,则b =32-22=5,所以所求椭圆C 的方程为x 29+y 25=1.答案:D4.(2017·全国卷Ⅰ)已知F 是双曲线C :x 2-y23=1的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为( )A.13B.12C.23D.32解析:由c 2=a 2+b 2=4,得c =2,所以F (2,0). 将x =2代入x 2-y 23=1,得y =±3,则|PF |=3.又A 的坐标是(1,3),故△APF 的面积为12×3×(2-1)=32.答案:D5.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 点且倾斜角为π4的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,2,则该抛物线的方程为( )A .y 2=2x B .y 2=4x C .y 2=8xD .y 2=16x解析:易求直线l 的方程y =x -p2,①又y 2=2px ,②联立①②,得x 2-3px +p 24=0不妨设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 所以x 1+x 2=3p ,x 1x 2=p 24,又点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,2在以AB 为直径的圆上.所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+p2,y 1-2·(x 2+p2,y 2-2)=0.则2x 1x 2-2(x 1+x 2)+4+2p +p 22=0,从而p 2-4p +4=0,p =2, 故所求抛物线方程为y 2=4x . 答案:B 二、填空题6.(2018·北京卷)已知直线l 过点(1,0)且垂直于x 轴.若l 被抛物线y 2=4ax 截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为________.解析:对于y 2=4ax ,令x =1,得y =±2a ,由于l 被抛物线y 2=4ax 截得的线段长为4, 所以4a =4,则a =1. 故抛物线的焦点F (1,0). 答案:(1,0)7.(2018·江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F (c ,0)到一条渐近线的距离为32c ,则其离心率的值是________. 解析:不妨设双曲线的一条渐近线方程为y =bax , 所以|bc |a 2+b2=b =32c ,所以b 2=c 2-a 2=34c 2,得c =2a , 所以双曲线的离心率e =c a=2. 答案:28.抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,P (x 1,y 1)(x 1>1)、Q (x 2,y 2)是C 上不同的两点,若△PFQ 是以F 为顶点的等腰直角三角形,则|PF |=________.解析:Rt △PFQ 是以F 为顶点的等腰直角三角形,由抛物线的定义及对称性,|FH |=|PH |, 又x 1=y 214>1,知,y 1>2.所以y 214-1=y 1,解得y 1=2+22,故|PF |=2·|PH |=4+2 2. 答案:4+2 2 三、解答题9.(2018·全国卷Ⅱ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x -1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)....由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. Δ=16k 2+16>0,故x 1+x 2=2k 2+4k2.所以|AB |=|AF |+|BF |=(x 1+1)+(x 2+1)=4k 2+4k2.由题设知4k 2+4k2=8,解得k =-1(舍去),k =1.因此l 的方程为y =x -1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y -2=-(x -3),即y =-x +5. 设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=-x 0+5,(x 0+1)2=(y 0-x 0+1)22+16. 解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3,y 0=2,或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=11,y 0=-6.因此所求圆的方程为(x -3)2+(y -2)2=16或(x -11)2+(y +6)2=144.10.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,右焦点为F (1,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设点O 为坐标原点,过点F 作直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.解:(1) 依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧1a =22,a 2=b 2+1,解得⎩⎨⎧a =2,b =1.所以椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①当MN 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =1,不符合题意; ②当MN 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y =k (x -1).联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k (x -1),消去y 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 所以x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1·x 2=2(k 2-1)1+2k 2. 所以y 1·y 2=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=-k21+2k2.因为OM ⊥ON ,所以OM →·ON →=0.所以x 1·x 2+y 1·y 2=k 2-21+2k2=0,所以k =±2. 故直线l 的方程为y =±2(x -1).11.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,M 是椭圆C 上一点,且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1在y 轴上的截距为34,且|MF 2|=35|MF 1|.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线l :y =kx +t 与椭圆C 交于E 、F 两点,且直线l 与圆7x 2+7y 2=12相切,求OE →·OF →的值(O 为坐标原点).解:(1)设直线MF 1与y 轴的交点为N ,则|ON |=34.因为MF 2⊥x 轴,所以在△F 1F 2M 中,ON 綊12MF 2,则|MF 2|=32.又|MF 2|+|MF 1|=2a ,|MF 2|=35|MF 1|,所以|MF 2|=34a =32,所以a =2.又|MF 2|=b 2a,所以b 2=3.所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +t ,x 24+y 23=1,消y 得(3+4k 2)x 2+8ktx +4t 2-12=0.所以x 1+x 2=-8kt 3+4k 2,x 1x 2=4t 2-123+4k2,Δ=(8kt )2-4(3+4k 2)(4t 2-12)>0,得t 2<3+4k 2,(*)则OE →·OF →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+t )(kx 2+t )=(1+k 2)x 1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=(1+k 2)(4t 2-12)3+4k 2-8k 2t23+4k2+t 2(3+4k 2)3+4k 2=7t 2-12(1+k 2)3+4k2. 又直线l 与圆7x 2+7y 2=12相切, 所以|t |1+k2=127,则1+k 2=712t 2满足(*)式,故OE →·OF →=7t 2-12×712t23+4k 2=0.。

2019高考数学二轮复习专题五解析几何第四讲大题考法——圆锥曲线中的定点、定值、存在性问题课件理

第四讲
大题考法
—— 圆 锥 曲 线 中 的 定点、定值、存 在性问题
题型(一)
线上.
定点问题
主要考查直线、 曲线过定点或两条直线的交点在定曲
[ 典例感悟]
[典例] 点 x2 y2 (2017· 全国卷Ⅰ)已知椭圆 C: 2+ 2=1(a>b>0),四 a b
3 3 , P 1 , 4 中恰有三点在椭圆 2 2
[解]
(1)由于 P3,P4 两点关于 y 轴对称,
故由题设知椭圆 C 经过 P3,P4 两点. 1 1 1 3 又由 2+ 2> 2+ 2知,椭圆 C 不经过点 P1, a b a 4b 所以点 P2 在椭圆 C 上. 1 b2=1, 因此 3 1 =1, 2+ 4b2 a
2 a =4, 解得 2 b =1.
[ 对点训练]
x2 (2017· 全国卷Ⅱ)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C: +y2= 2 ―→ 1 上, 过 M 作 x 轴的垂线, 垂足为 N, 点 P 满足 NP = 2 (1)求点 P 的轨迹方程; ―→ ―→ (2)设点 Q 在直线 x=-3 上,且 OP · PQ =1.证明:过点 P 且 垂直于 OQ 的直线 l 过 C 的左焦点 F. ―→ NM .
[类题通法]
动线过定点问题的 2 大类型及解法
类型
解法 设动直线方程(斜率存在)为y=kx+t,由题设条件将t用k表示 为t=mk+n,得y-n=k(x+m),故动直线过定点(-m,n) 引入参变量建立曲线C的方程,再根据其对参变量恒成立, 令其系数等于零,得出定点
动直线l过定点问题
动曲线C过定点问题
4-t2-2 4-t2+2 则由 k1+k2= - =-1,得 t=2,不符 2t 2t 合题设. 从而可设 l:y=kx+m(m≠1). x2 将 y=kx+m 代入 +y2=1 得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0. 4 由题设可知 Δ=16(4k2-m2+1)>0. 设 A(x1,y1),B(x2,y2),
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