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1、2022年高考數(shù)學 中等生百日捷進提升系列 專題10 圓錐曲線(含解析)
橢圓的定義與標準方程、幾何性質(zhì)
【背一背重點知識】
1.橢圓的定義:
(1)第一定義:平面內(nèi)到兩定點F1,F2的距離之和為定值2a(2a>|F1F2|)的點的軌跡.
(2)第二定義:平面內(nèi)與定點和直線的距離之比為定值e的點的軌跡.(00)
3. 幾何性質(zhì):
(1)范圍
?。?)中心 坐標原點
?。?)頂點
?。?)對稱軸 軸,軸,長軸長,短軸長
(5)焦點 焦距 ,()
?。?)離心率 ,()
(
2、7)準線
?。?)焦半徑
?。?)通徑
?。?0)焦參數(shù)
【講一講提高技能】
1. 必備技能:
(1)要能夠靈活應用圓錐曲線的兩個定義(及其“括號”內(nèi)的限制條件)解決有關問題,如果涉及到其兩焦點(或兩相異定點),那么優(yōu)先選用圓錐曲線第一定義;如果涉及到焦點三角形的問題,也要重視第一定義和三角形中正余弦定理等幾何性質(zhì)的應用,尤其注意圓錐曲線第一定義與配方法的綜合運用。
(2)橢圓的定義中應注意常數(shù)大于|F1F2|.因為當平面內(nèi)的動點與定點F1、F2的距離之和等于|F1F2|時,其動點軌跡就是線段F1F2;當平面內(nèi)的動點與定點F1、F2的距離之和小于|F1F2|時,其軌跡不存
3、在.
(3)求橢圓的標準方程
①定義法:根據(jù)橢圓定義,確定的值,再結合焦點位置,直接寫出橢圓方程.
②待定系數(shù)法:根據(jù)橢圓焦點是在x軸還是在y軸上,設出相應形式的標準方程,然后根據(jù)條件確定關于的方程組,解出,從而寫出橢圓的標準方程.
(4)橢圓中有一個十分重要的△OF1B2(如圖),它的三邊長分別為.易見,且若記,則.
(5)在掌握橢圓簡單幾何性質(zhì)的基礎上,能對橢圓性質(zhì)有更多的了解,如:
①與分別為橢圓上點到焦點距離的最大值和最小值;
②橢圓的通徑(過焦點垂直于長軸的弦)長,過橢圓焦點的直線被橢圓所截得的弦長的最小值.
(6)共離心率的橢圓系的方程:橢圓的離心率是,方程是大
4、于0的參數(shù),的離心率也是 我們稱此方程為共離心率的橢圓系方程.
2. 典型例題:
例1已知橢圓C:的左右焦點為F1,F2離心率為,過F2的直線l交C與A,B兩點,若△AF1B的周長為,則C的方程為( )
A. B. C. D.
分析:直線過橢圓的焦點,因此可聯(lián)想橢圓的定義,確定長軸長、焦距,進一步確定橢圓方程.
例2設為橢圓的兩個焦點,為橢圓上的點,且,則橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
試題分析:根據(jù)向量數(shù)量積的性質(zhì),由得中利用三角函數(shù)的定義算出,利用勾股定理算出,進而
5、得到長軸,即可算出該橢圓的離心率.
,
,
,故選D
【練一練提升能力】
1.設,是橢圓:=1(>>0)的左、右焦點,為直線上一點,△是底角為的 等腰三角形,則的離心率為
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
2. 過點作斜率為的直線與橢圓:相交于,若是線段的中點,則橢圓的離心率為 .
【答案】
【解析】設,則由兩式相減變形得:即,從而
雙曲線的定義與標準方程、幾何性質(zhì)
【背一背重點知識】
1.雙曲線的定義:
(1)第一定義:平面內(nèi)到兩定點F1,F2的距離之差的絕對值為定值2a(0<2a<
6、|F1F2|)的點的軌跡.
?。?)第二定義:平面內(nèi)與定點和直線的距離之比為定值e的點的軌跡.().
2.圖形與方程(以一個為例)
圖形
標準方程:(a>0,b>0)
3. 幾何性質(zhì):
(1)范圍
?。?)中心 坐標原點
(3)頂點
?。?)對稱軸 軸,軸,實軸長,虛軸長
?。?)焦點 焦距 ,()
?。?)離心率 ,()
?。?)準線
?。?)漸近線:
?。?)焦半徑
?。?0)通徑
(11)焦參數(shù)
【講一講提高技能】
1.必備技能:
A.求雙曲線標準方程的方法
(1)定義法,根據(jù)題目的條件,判斷是否滿足雙曲線的定義,若
7、滿足,求出相應的a、b、c即可求得方程.
(2)待定系數(shù)法,其步驟是:
①定位:確定雙曲線的焦點在哪個坐標軸上;
②設方程:根據(jù)焦點的位置設出相應的雙曲線方程;
③定值:根據(jù)題目條件確定相關的系數(shù).
B.幾種特殊情況的標準方程的設法
(1)與雙曲線共漸近線的雙曲線方程為.
(2)漸近線為的雙曲線方程為.
(3)與雙曲線共焦點的雙曲線方程為.
(4)與橢圓有共同焦點的雙曲線方程為.
C.雙曲線漸近線的斜率與離心率的互化
漸近線的斜率為或,它與離心率可通過以下關系聯(lián)系起來:.
D.直線與雙曲線的位置關系問題,通常涉及雙曲線的性質(zhì)、最值、弦長、垂直、中點等問題.解決的方法通常
8、是把雙曲線方程C:與直線方程l:y=kx+m(m≠0)聯(lián)立消去y,可整理成的形式,當,即時,直線l與雙曲線C的漸近線平行,直線l與雙曲線C只有一個交點,也就是說“直線l與雙曲線C有一個交點”是“直線與雙曲線相切”的必要而不充分條件.當,即時,再通過研究整理出來的一元二次方程去解決有關弦長、最值等問題.
2.典型例題:
例1已知為雙曲線:的一個焦點,則點到的一條漸近線的距離為( )
A. B. 3 C. D.
分析:要求點到的一條漸近線的距離,一是要明確漸近線的方程;二是明確的坐標,而這些當轉(zhuǎn)化得到雙曲線的標準方程后,不難得到.
例2
9、雙曲線的兩個頂點三等分焦距,則雙曲線的離心率為( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解析】
試題分析:因為雙曲線的兩個頂點三等分焦距,,,故選B
【練一練提升能力】
1. 已知雙曲線的一條漸近線平行于直線:,雙曲線的一個焦點在直線上,則雙曲線的方程為 ( ?。?
(A) (B) (C) ?。―)
【答案】A.
【解析】由已知得在方程中令,得所求雙
10、曲線的方程為,故選A.
2.已知點是雙曲線右支上一點,分別是雙曲線的左、右焦點,為的內(nèi)心,若成立,則雙曲線的離心率為( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】C
【解析】
拋物線的定義與標準方程、幾何性質(zhì)
【背一背重點知識】
1. 拋物線的定義:
平面內(nèi)與定點和直線的距離相等的點的軌跡. (e=1)
2.圖形與方程(以一個為例)
圖形
標準方程:
3. 幾何性質(zhì):
(1)范圍 經(jīng),
(2)中心 無
?。?)頂點
?。?)對稱軸 軸
?。?)焦點 焦距 無
11、?。?)離心率
(7)準線
?。?)焦半徑
?。?)通徑
(10)焦參數(shù)
【講一講提高技能】
1必備技能:
A.對于拋物線的標準方程與,重點把握以下兩點:
(1)是焦點到準線的距離,恒為正數(shù);
(2)方程形式有四種,要搞清方程與圖形的對應性,其規(guī)律是“對稱軸看一次項,符號決定開口方向”.
B.拋物線的幾何性質(zhì)以考查焦點與準線為主.根據(jù)定義,拋物線上一點到焦點的距離和到準線的距離相等,可得以下規(guī)律:
(1)拋物線上一點到焦點的距離;
(2)拋物線上一點到焦點F的距離;
(3)拋物線上一點到焦點F的距離;
(4)拋物線上一點到焦點F的距離.
C.直線與
12、拋物線的位置關系類似于前面所講直線與橢圓、雙曲線的位置關系.
特別地,已知拋物線,過其焦點的直線交拋物線于兩點,設.
則有以下結論:
(1),或 (為所在直線的傾斜角);
(2);
(3).
過拋物線焦點且與對稱軸垂直的弦稱為拋物線的通徑,拋物線的通徑長為.
2典型例題:
例1設為拋物線的焦點,過且傾斜角為的直線交于,兩點,則 ( )
(A) (B) (C) (D)
分析:要求,須將拋物線方程與直線方程聯(lián)立,確定交點坐標關系,以應用焦半徑公式.
例2直線過拋物線的焦點,且與拋物線交于、兩點,若線段的長是6
13、,的中點到軸的距離是1,則此拋物線方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
試題分析:直線經(jīng)過焦點,所以(為兩點的縱坐標),故.依題意中點的縱坐標為,即,解得,所以此拋物線的方程為,故選B.
【練一練提升能力】
1. 已知拋物線的頂點在坐標原點,準線方程為,直線與拋物線相交于兩點.若線段的中點為,則直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
2. 已知點在拋物線C:的準線上,記C的焦點為F,則直線AF的斜率為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【
14、解析】由已知得,拋物線的準線方程為,且過點,故,則,,則直線AF的斜率,選C.
(一) 選擇題(12*5=60分)
1. 已知橢圓的焦點是,是橢圓上的一個動點,如果延長到,使得,那么動點的軌跡是( )
A.圓 B.橢圓 C.雙曲線的一支 D.拋物線
【答案】A
【解析】
試題分析:根據(jù)橢圓的定義可知,,因為,所以,即,根據(jù)圓的定義,點的軌跡是以為圓心,半徑為的圓,故選A.
2. 雙曲線的頂點到漸進線的距離等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由于對稱性,我們
15、不妨取頂點,取漸近線為,所以由點到直線的距離公式可得.
3. 橢圓的一個焦點為,點在橢圓上.如果線段的中點在軸上,那么點的縱坐標是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
4.橢圓的一個焦點為,點在橢圓上.如果線段的中點在軸上,那么點的縱坐標是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
試題分析:設為橢圓的另一焦點,則由題易知軸,即為通徑的一半,所以=,所以點的縱坐標為,故選A.
5. 若實數(shù)滿足,則曲線與
16、曲線的( )
A.實半軸長相等 B.虛半軸長相等 C.離心率相等 D.焦距相等
【答案】D
6.已知雙曲線=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為Fl,F2,以為直徑的圓與雙曲線漸近線的一個交點為(3,4),則此雙曲線的方程為 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由題意可知,,∴,則①,由條件得,在上,即②,由①②得,∴雙曲線為.選C.
7.設為坐標原點,為拋物線的焦點,為拋物線上一點,若則點的坐標為( )
(A) (B)
(C) (D
17、)
【答案】B
【解析】
8.已知分別是雙曲線的左右焦點,若關于漸近線的對稱點為,且有,則此雙曲線的離心率為 ( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【解析】
如圖,作出雙曲線的兩條漸近線,兩焦點為交漸近線于,則是的中點,而又是的中點,故有∥,從而,在中,,則,于是,所以,從而.
9. 已知是橢圓和雙曲線的公共焦點,是他們的一個公共點,且,則橢圓和雙曲線的離心率的倒數(shù)之和的最大值為( )
A. B. C.3 D.2
【答案】A
10.設拋物線的焦點為,點在上,,若以為直徑的圓
18、過點,則的方程為( )
A.或
B.或
C.或
D.或
【答案】C
【解析】
試題分析:因為拋物線方程為,所以焦點,設,由拋物線性質(zhì),可得,因為圓心是的中點,所以根據(jù)中點坐標公式可得,圓心橫坐標為,由已知圓半徑也為,據(jù)此可知該圓與軸相切于點,故圓心縱坐標為,則點縱坐標為,即,代入拋物線的方程得,所以或.所以拋物線的方程為或.
11.已知斜率為2的直線雙曲線交兩點,若點是的中點,則的離心率等于( )
(A) (B) 2 (C) (D)
【答案】D
12. 已知點是拋物線的對稱軸與準線的交點,點為該拋物線的焦點,點在
19、拋物線上且滿足,當取最小值時,點恰好在以,為焦點的雙曲線上,則該雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】C.
【解析】
試題分析:如下圖所示,,,過作準線的垂線,垂足是,由對稱性,不妨令在第一象限,∴,∴問題等價于求的最小值,
而,當且僅當時等號成立,
此時,∴,故選C.
(二) 填空題(4*5=20分)
13. 在中,.若以為焦點的橢圓經(jīng)過點,則該橢圓的離心率 .
【答案】
【解析】
14. 已知橢圓的中心在原點,一個焦點與拋物線的焦點重合,一個頂點的坐標為,則此橢圓方程為
20、 .
【答案】
【解析】此橢圓的方程是標準方程,拋物線的焦點為,說明橢圓的焦點在軸上,且,又頂點的坐標為說明,從而,故橢圓方程為.
15.已知橢圓:的離心率為,過右焦點且斜率為()的直線與橢圓相交于兩點.若,則=________.
【答案】
【解析】
16.在平面直角坐標系中,橢圓的標準方程為,右焦點為,右準線為,短軸的一個端點. 設原點到直線的距離為,點到的距離為. 若,則橢圓的離心率為 .
【答案】
【解析】依題意,作于,則,又,解得,而橢圓準線的方程為, ,設直線與軸交于,則點到直線的距離,
∵,∴,整理的,兩邊平方,,
∴,又,解得.