第16讲 圆锥曲线的方程与性质
(时间:45分钟,满分:78分)
一、单项选择题(每小题5分,共35分)
1.(2025·河北石家庄质量检测)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的实半轴长为,其上焦点到双曲线的一条渐近线的距离为3,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
2.(2025·北京海淀区二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M(,y0)在C上,|MF|=2,则|y0|=( )
A.1 B.
C. D.2
3.(2024·新高考Ⅱ卷5题)已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从C上任意一点P向x轴作垂线段PP',P'为垂足,则线段PP'的中点M的轨迹方程为( )
A.+=1(y>0) B.+=1(y>0)
C.+=1(y>0) D.+=1(y>0)
4.设B,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的右顶点和上焦点,点P在C上,且=2,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线上一个动点,A(-1,3),则|PF|+|PA|的最小值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
6.(2025·广东汕头模拟)如图,设F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,点P是以F1F2为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长PF2与椭圆交于点Q,若|PF1|=4|QF2|,则直线PF2的斜率为( )
A.- B.-1
C.-2 D.-3
7.(2025·浙江台州二模)已知F1,F2为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2作直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,且|AB|=|BF1|,cos∠ABF1=,则双曲线C的离心率为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
8.双曲线C:-=1的右焦点为F,点P在双曲线C的一条渐近线上,O为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的离心率为
B.双曲线-=1与双曲线C的渐近线相同
C.若PO⊥PF,则△PFO的面积为
D.|PF|的最小值为2
9.(2025·广西南宁质检)已知抛物线C:y2=2px(p>0),过C的焦点F作直线l:x=ty+1,若C与l交于A,B两点,=2,则下列结论正确的有( )
A.p=2
B.|AF|=3
C.t=2或-2
D.线段AB中点的横坐标为
10.(2025·山东济南一模)已知F1,F2分别是椭圆C:+=1的左、右焦点,O为坐标原点,P为C上异于左、右顶点的一点,H是线段PF2的中点,则( )
A.|OH|+|HF2|=2
B.|OH|>1
C.△OHF2内切圆半径的最大值为
D.△HF1F2外接圆半径的最小值为1
三、填空题(每小题5分,共15分)
11.已知椭圆+=1(0<b<2)与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于点B,点F是椭圆的一个焦点,若△ABF是等腰三角形,则b2= .
12.过双曲线-y2=1的一个焦点作倾斜角为60°的直线,则该直线与双曲线的两条渐近线围成的三角形的面积是 .
13.抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过点F且与抛物线交于点M,N(点N在x轴上方),点E为x轴上F右侧的一点,如图所示,若|NF|=|EF|=3|MF|,S△MNE=12,则p= .
☆高考新风向(每小题5分,共10分)
14.〔创新交汇〕设N为正整数,在平面直角坐标系xOy中,若x2+y2=1(0≤m≤N,0≤n≤N,且m,n∈Z)恰好能表示出12个不同的椭圆方程,则N的一个可能取值为( )
A.12 B.8
C.7 D.5
15.〔创新交汇〕两光滑的曲线相切,那么它们在公共点处的切线相同.如图所示,一列圆Cn:x2+(y-an)2=(an>0,rn>0,n=1,2,…)逐个外切,且均与曲线y=x2相切,若r1=1,则rn=( )
A. B.
C.n D.n2
第16讲 圆锥曲线的方程与性质
1.B 易知a=,又上焦点到一条渐近线的距离为3,则b=3,故其渐近线方程为y=±x.
2.C 由抛物线定义知:|MF|=+=2,解出p=1,故抛物线C:y2=2x,又点M(,y0)在C上,则=2×=3,|y0|=,故选C.
3.A 设点M(x,y),则P(x,y0),P'(x,0),因为M为PP'的中点,所以y0=2y,即P(x,2y),又P在圆x2+y2=16(y>0)上,所以x2+4y2=16(y>0),即+=1(y>0),即点M的轨迹方程为+=1(y>0).故选A.
4.A 由题意,得B(b,0),F2(0,c),则=(-b,c).设P(x,y),则=(x,y-c).由=2,得所以因为点P在椭圆C上,所以+=1,所以=,所以e==.故选A.
5.B 由题意可知抛物线x2=4y的焦点坐标为F(0,1),准线l的方程为y=-1,过P作PQ⊥l于Q,如图所示,由抛物线定义可知|PF|=|PQ|,所以|PF|+|PA|=|PQ|+|PA|,则当A,P,Q三点共线时,|PQ|+|PA|取得最小值,所以|PF|+|PA|的最小值为3-(-1)=4.
6.C 连接QF1,由P在以F1F2为直径的圆上,故PF1⊥PF2.又P,Q在椭圆上,故有|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a.设|QF2|=m,则|PF1|=4|QF2|=4m,则有|PQ|=2a-4m+m=2a-3m,|F1Q|=2a-m.又|PF1|2+|PQ|2=|F1Q|2,即(4m)2+(2a-3m)2=(2a-m)2,解得a=3m,故|PF2|=2a-4m=2m,则tan∠PF2F1==2,故=tan(π-∠PF2F1)=-tan∠PF2F1=-2.
7.B 由双曲线定义得,|AF1|-|AF2|=|BF1|-|BF2|=2a,|F1F2|=2c,设|BF1|=|AB|=m,则|BF2|=m-2a,由图,|AF2|=|AB|-|BF2|=2a,|AF1|=4a,在△ABF1中,由余弦定理得cos∠ABF1==,解得m=3a,∴|BF2|=m-2a=a.在△BF1F2中,由余弦定理得cos∠F2BF1=cos∠ABF1==,∴7a2=3c2,故离心率e===.故选B.
8.ABC 因为a=2,b=,所以c==,所以e==,故A正确;双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,双曲线C的渐近线方程为y=±x,故B正确;因为PO⊥PF,点F(,0)到渐近线x-2y=0的距离d==,所以|PF|=,所以|PO|==2,所以△PFO的面积为××2=,故C正确;|PF|的最小值即为点F到渐近线的距离,即|PF|min=,故D不正确.
9.ABD 法一(代数法) ∵C:y2=2px(p>0),∴点F在x轴正半轴上.又直线l恒过点(1,0),∴F(1,0),∴p=2,故A正确;由得y2-4ty-4=0,Δ=16(t2+1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得y1+y2=4t,y1y2=-4,∵=2,∴y1=-2y2,解得y1=-2,y2=或y1=2,y2=-,∵t=,∴t=或-,故C错误;x1==2,x2==,|AB|=x1++x2+=x1+x2+p=2++2=,|AF|=|AB|=×=3,故B正确;线段AB中点的横坐标为==,故D正确.故选A、B、D.
法二 ∵C:y2=2px(p>0),∴点F在x轴正半轴上.又直线l恒过点(1,0),∴F(1,0),∴p=2,故A正确;由+=,及|AF|=2|FB|得+=1,∴|AF|=3,故B正确;设A(x1,y1),则由|AF|=3,得点A到准线x=-1的距离为3,∴x1=2,代入C的方程得y1=±2,∴=kAF=±2,∴t=±,故C错误;设B(x2,y2),由得y2-4ty-4=0,Δ=16(t2+1)>0,∴y1+y2=4t,x1+x2=t(y1+y2)+2=4t2+2=4×(±)2+2=,∴线段AB中点的横坐标为=,故D正确.故选A、B、D.
10.ACD 对于A,由三角形中位线得|OH|=|PF1|,则|OH|+|HF2|=(|PF1|+|PF2|)=×2a=a=2,故A正确;对于B,因为当点P在第二、三象限时,|PF1|<2,此时|OH|<1,故B错误;对于C,因为|OH|+|HF2|+|OF2|=3,=b2tan=3tan,其中θ=∠F1PF2,当点P在上顶点时,θ最大,所以0<θ≤,所以0<tan≤,所以0<≤,所以由三角形相似可得0<≤,设内切圆半径为r,又=r(|OH|+|HF2|+|OF2|)=r,所以△OHF2内切圆半径的最大值为=,故C正确;对于D,设△HF1F2的外接圆半径为R,则由正弦定理可得2R== R≥1,故D正确.故选A、C、D.
11.2 解析:由题意可知,A(b,0),B(0,2),因为0<b<2,所以a=2,c=,因为△ABF是等腰三角形,所以由椭圆的性质可知F是椭圆的下焦点,所以|BF|=|AB| 2+= b2=2.
12. 解析:如图,根据双曲线的对称性,不妨设倾斜角为60°的直线过双曲线的右焦点.由双曲线的方程可得,双曲线的右焦点坐标为(2,0),渐近线方程为y=±x,故倾斜角为60°的直线的方程为y=tan 60°(x-2),即y=(x-2).由得由得故所求三角形的面积为×2×|-(-)|=.
13.3 解析:设N(x1,y1),M(x2,y2),F(,0),由=3,得又 则-9=2p(x1-9x2),即(y1+3y2)(y1-3y2)=2p(x1-9x2),所以x1-9x2=0.由 则N(p,p),M(p,-p),所以kMN=,即∠NFE=60°,又|NF|=|FE|=2p,所以S△NFE=×2p×2p×=p2,又S△MNE=S△NFE,所以×p2=12 p=3.
14.C 由=知,当N为偶数时,,均有+1个不同的取值.由方程是椭圆的方程知,≠,故方程可表示的不同的椭圆方程的个数为(+1)·,令(+1)·=12,解得N=6.当N为奇数时,,均有个不同的取值.故方程可表示的不同的椭圆方程的个数为·,令·=12,解得N=7.综上所述,N=6或7.故选C.
15.C 由题意得y'=2x,圆C1的圆心为(0,a1),半径r1=1,设圆C1与曲线y=x2相切于点(x1,)(x1≠0),则解得a1=.圆Cn的圆心为(0,an),半径为rn,设圆Cn与曲线y=x2相切于点(xn,)(xn≠0),则
解得an=+,又an+1=an+rn+rn+1,所以+=++rn+rn+1,则(rn+1-)2=(rn+)2,因为rn≥1,所以rn+1=rn+1,所以{rn}是以1为首项,1为公差的等差数列,所以rn=n.
4 / 4第16讲 圆锥曲线的方程与性质
【备考指南】 圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,主要考查圆锥曲线的定义、标准方程、简单的几何性质及其应用,多以选择题、填空题或解答题一问的形式命题,难度中等,有时会以多选题或新形式题出现在压轴题的位置.
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|);
(2)双曲线:||MF1|-|MF2||=2a(0<2a<|F1F2|);
(3)抛物线:|MF|=d(d为点M到准线的距离).
1.已知圆O1和圆O2的半径分别为2和4,且|O1O2|=8,若动圆M与圆O1内切,与圆O2外切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线的一支 D.抛物线
2.在椭圆中:c2=a2-b2,长轴长为2a,短轴长为2b.
2.与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且满足短半轴长为2的椭圆方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
3.在双曲线中:c2=a2+b2,离心率为e==.
3.(2025·全国Ⅰ卷3题)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.2
4.抛物线上的点到焦点的距离等于其到准线的距离.
4.(2025·全国Ⅱ卷6题)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为y=-2x+2,则|AF|=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.双曲线焦点在x轴上的渐近线为y=±x,在y轴上的渐近线为y=±x,不要混淆.
6.(1)椭圆的焦点三角形面积S=b2tan,记∠F1PF2=θ;
(2)双曲线的焦点三角形面积S=,记∠F1PF2=θ.
5.(2025·安徽皖南八校联考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
6.设F1,F2为椭圆C:+y2=1的左、右焦点,点P在C上,若·=0,则|PF1|·|PF2|= .
考点一 圆锥曲线的定义及标准方程
【通性通法】 求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
(1)所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;
(2)所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
【例1】 (1)(2025·云南昆明质检)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线l与E交于A,B两点,点M为线段AB的中点,若点M的横坐标为p,|AB|=12,则p=( )
A.2 B.3
C.4 D.6
(2)(2024·天津高考8题)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线右支上一点,且直线PF2的斜率为2,△PF1F2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【训练1】 (1)(2025·山东威海一模)设直线l:x=-4,点F1(-2,0),F2(2,0),已知点P到l的距离与它到F1的距离之比为,则( )
A.||PF1|-|PF2||=16 B.||PF1|-|PF2||=8
C.|PF1|+|PF2|=16 D.|PF1|+|PF2|=4
【瓶颈突破】 由=3,联想到双曲线的定义,取双曲线的右焦点F,连接NF,MF,进而利用cos∠NF1F+cos∠MF1F=0,建立函数关系式得解.
(2)过双曲线C:-y2=1的左焦点F1作倾斜角为θ的直线l交C于M,N两点.若=3,则|cos θ|=( )
A. B.
C. D.
考点二 椭圆、双曲线的几何性质
【通性通法】 椭圆、双曲线性质应用的常见类型
(1)由性质可求椭圆、双曲线的标准方程,反之,由标准方程可得出椭圆、双曲线的性质;
(2)对称性的应用:椭圆、双曲线的对称性是几何性质中较简单而又实用的性质,在解题时恰当使用对称性能使问题迅速得解;
(3)范围的应用:在求解以椭圆、双曲线为载体的某内接几何图形的面积(周长)等最值问题时,往往涉及动点坐标的取值范围(极端点的位置问题),可将问题转化为函数最值处理.
【例2】 (1)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆C上的一点,延长PF2交椭圆C于点M,且△F1PM为等边三角形,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
C. D.
(2)〔多选〕(2025·全国Ⅱ卷11题)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,以F1F2为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且∠NA1M=,则( )
A.∠A1MA2=
B.|MA1|=2|MA2|
C.C的离心率为
D.当a=时,四边形NA1MA2的面积为8
【瓶颈突破】 由题意可得|PF2|=|OP|=a,利用余弦定理可得|PF1|,从而得解.
【训练2】 (1)(2025·辽宁部分重点中学协作体考试)已知双曲线C的离心率为,F1,F2为C的左、右焦点,过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,O为坐标原点,则=( )
A. B.
C.2 D.
【瓶颈突破】 根据给定条件,利用椭圆的定义,结合三角形的三边关系以及共线关系确定△FMN周长范围.
【通性通法】 利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的几何图形(如三角形、直角梯形等)来沟通已知量与p的关系,灵活运用抛物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少运算量.
(2)〔创新题设条件〕设F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,M,N是C上的任意两点,△FMN周长的取值范围为(m,n],若n=3m,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
考点三 抛物线的几何性质
【例3】 (1)(2025·浙江宁波一模)抛物线C:y2=4x的焦点为F,P为C上一点且|PF|=3,O为坐标原点,则S△OPF=( )
A. B.
C.1 D.2
【常用结论】 设直线方程时,反设直线可大大减少运算量.
【瓶颈突破】 由切线方程为y-x-1=0,故切点必在第一象限,将抛物线方程y2=2px,化为y=,利用导数的几何意义可得p值,进而利用A,B,F三点共线求最值.
(2)〔多选〕(2025·湖南常德模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)经过点M(1,2),其焦点为F,过点F的直线l与抛物线交于点A(x1,y1),B(x2,y2),设直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,则( )
A.p=2 B.|AB|≥4
C.·=-4 D.k1k2=-4
【训练3】 (1)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,M(x0,2)(x0>)是抛物线C上一点,以点M为圆心的圆与直线x=交于E,G两点.若sin∠MFG=,则抛物线C的方程为 ;
(2)抛物线C:y2=2px(p>0)在其上一点处的切线方程为y-x-1=0,点A,B为C上两动点,且|AB|=6,则AB的中点M到y轴距离的取值范围为 .
第16讲 圆锥曲线的方程与性质
【基础·回扣】
1.C 2.B 3.D 4.C 5.B 6.2
【典例·讲解】
【例1】 (1)C 设A(x1,y1),B(x2,y2),因为线段AB的中点M的横坐标为p,即x1+x2=2p,又因为弦AB过抛物线y2=2px的焦点,所以|AB|=x1+x2+p=2p+p=3p=12.故p=4,故选C.
(2)C 由题意可知,∠F1PF2=90°,又直线PF2的斜率为2,可得tan∠PF2F1==2,根据双曲线定义|PF1|-|PF2|=2a,得|PF1|=4a,|PF2|=2a,=|PF1||PF2|=×4a×2a=4a2,又=8,所以a2=2,所以|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2=(4a)2+(2a)2=20a2=40.又|F1F2|2=4c2,所以c2=10,又a2+b2=c2,所以b2=8,所以双曲线的方程为-=1,故选C.
【训练1】 (1)D 设点P(x,y),则点P到l的距离d=|x+4|,|PF1|=,由==得,+=1,∴点P的轨迹是以原点为中心,以F1,F2为左、右焦点的椭圆,其中a=2,根据椭圆定义得,|PF1|+|PF2|=2a=4.故选D.
(2)D 设双曲线的右焦点为F,连接MF,NF,由题意可得a=2,b=1,c=,设||=3||=3t,||=2a+3t=4+3t,||=2a+t=4+t,由余弦定理可得cos∠NF1F+cos∠MF1F=+=0,即+=0,解得t=,所以cos∠MF1F==-,故|cos θ|=.
【例2】 (1)B 如图,由椭圆的定义知,△F1PM的周长为|F1P|+|F1M|+|PM|=|F1P|+|F2P|+|F1M|+|F2M|=4a.因为△F1PM为等边三角形,所以|F1P|=|F1M|=|PM|=a.又|F1P|+|PF2|=2a,所以|PF2|=.在△PF1F2中,由余弦定理得(2c)2=(a)2+(a)2-2×a×acos ,整理得c2=a2,所以e==.
(2)ACD 根据双曲线和圆的对称性,知四边形A1MA2N为平行四边形,因为∠NA1M=,所以∠A1MA2=,A正确;设M(x0,y0)(x0>0,y0>0),则+=c2,又y0=x0,a2+b2=c2,联立可得x0=a,y0=b,所以M(a,b),所以MA2⊥x轴,在Rt△A1A2M中,因为∠A1MA2=,所以=cos=≠,B错误;根据13a2=c2,得e=,C正确;当a=时,|MA1|=4,|MA2|=2,所以四边形NA1MA2的面积为|MA1||MA2|·sin=4×2×=8,D正确.
【训练2】 (1)D 根据题意,e==,则c=a,b==a,可知渐近线方程为y=±x,即x±y=0,且F2(a,0),则|PF2|==a,|F1F2|=2a,∠POF2=,可得|OP|==a,∠PF2F1=,在△PF1F2中,由余弦定理可得,=|PF2|2+|F1F2|2-2|PF2|·|F1F2|·cos∠PF2F1=a2+8a2-2a×2a×=5a2,即|PF1|=a,所以=.故选D.
(2)A 令椭圆C:+=1(a>b>0)右焦点为E(c,0),|MF|+|ME|=2a,|NF|+|NE|=2a,△FMN周长|MN|+|MF|+|NF|=|MN|+2a-|ME|+2a-|NE|=4a+|MN|-(|ME|+|NE|)≤4a+|MN|-|MN|=4a,当且仅当M,N,E三点共线时取等号,则3m=4a,即m=,又|MN|+|MF|+|NF|>|MF|+|MF|=2|MF|≥2(a-c),因此m=2(a-c),=2(a-c),解得=,所以C的离心率为.故选A.
【例3】 (1)A 如图,不妨设点P(x,y)在第一象限,过点P作PH与抛物线的准线x=-1垂直,垂足为H.则|PH|=|PF|=3,又|PH|=x+1,所以x=2,所以y2=4×2=8 y=2.所以S△OPF=·|OF|·|y|=×1×2=.
(2)ABD 因为抛物线y2=2px(p>0)经过点M(1,2),所以22=2p,解得p=2,故A正确;所以抛物线方程为y2=4x,则焦点F(1,0),设直线l:x=my+1,则消去x整理得y2-4my-4=0,则Δ=16m2+16>0,所以y1+y2=4m,y1y2=-4,则x1+x2=m(y1+y2)+2=4m2+2,x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+y2)+1=1,所以|AB|=x1+x2+2=4m2+4≥4,故B正确;因为=(x1,y1),=(x2,y2),所以·=x1x2+y1y2=-3,故C错误;k1k2=·=-4,故D正确.
【训练3】 (1)y2=4x
解析:过点M作MD⊥EG,垂足为D.∵M(x0,2)(x0>)在抛物线上,∴8=2px0,则px0=4 ①,由题意可知|DM|=x0-.∵sin∠MFG=,∴|DM|=|MF|,即x0-=(x0+),解得x0=p ②,由①②得x0=p=-2(舍去)或x0=p=2,∴抛物线C的方程是y2=4x.
(2)[2,+∞)
解析:依题意,因切线斜率为1,故切点必在第一象限,设切点为(,y0),由y=求导可得y'=,依题,=1,化简得y0=p,故切点为(,p),代入y-x-1=0中,解得p=2,故C:y2=4x.如图,设点A(x1,y1),B(x2,y2),则M(,),点M到y轴的距离为d==-1=-1≥-1=2,当且仅当线段AB经过点F时,等号成立.故AB的中点M到y轴距离的取值范围为[2,+∞).
3 / 3(共69张PPT)
第16讲
圆锥曲线的方程与性质
备考指南
圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,主要考查圆锥曲线的定义、标准方程、简单的几何性质及其应用,多以选择题、填空题或解答题一问的形式命题,难度中等,有时会以多选题或新形式题出现在压轴题的位置.
基础·回扣 诊断自测 知识回扣
一
典例·讲解 典例精析 强技提能
二
课后·训练 巩固强化 综合测评
三
目录 /
CONTENTS
基础·回扣
诊断自测 知识回扣
1. 已知圆O1和圆O2的半径分别为2和4,且|O1O2|=8,若动圆M与圆
O1内切,与圆O2外切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A. 圆 B. 椭圆
C. 双曲线的一支 D. 抛物线
圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|);
(2)双曲线:||MF1|-|MF2||=2a(0<2a<
|F1F2|);
(3)抛物线:|MF|=d(d为点M到准线的距离).
√
解析: 设动圆M的半径为R,由题意得|MO1|=R-2,|MO2|=
R+4,所以|MO2|-|MO1|=6(常数),且6<8=|O1O2|,所以
动圆圆心M的轨迹是以O1,O2为焦点的双曲线的一支.
2. 与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且满足短半轴长为2 的椭圆方程是
( )
A. + =1 B. + =1
C. + =1 D. + =1
√
在椭圆中:c2=a2-b2,长
轴长为2a,短轴长为2b.
解析: 椭圆9x2+4y2=36化成标准方程为 + =1,焦点在y轴上,
设所求椭圆方程为 + =1(a>b>0),依题意有
所以a2=25,b2=20,所求椭圆方程为 + =
1.故选B.
3. (2025·全国Ⅰ卷3题)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的 倍,则C的
离心率为( )
A. B. 2
C. D. 2
√
在双曲线中:c2=a2+b2,离心率为e= = .
解析: 设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为2a,2b,2c,由题知,b
= a,于是c2=a2+b2=a2+7a2=8a2,则c=2 a,即e= =2 .
故选D.
4. (2025·全国Ⅱ卷6题)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A
在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为y=-2x
+2,则|AF|=( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
√
抛物线上的点到焦点的距
离等于其到准线的距离.
解析: 对lBF:y=-2x+2,令y=0,则x=1,所以
F(1,0),p=2,即抛物线C:y2=4x,故抛物线的准
线方程为x=-1,故B(-1,4),则yA=4,代入抛物
线C:y2=4x得xA=4.所以|AF|=|AB|=xA+ =
4+1=5.故选C.
5. (2025·安徽皖南八校联考)已知双曲线C: - =1(a>0,b>
0)的离心率为 ,则其渐近线方程为( )
A. y=±2x B. y=± x
C. y=± x D. y=± x
√
双曲线焦点在x轴上的渐近线为y=± x,在y轴上的渐近线为y=± x,不要混淆.
解析: 根据题意,双曲线C的离心率为e= = = = c=
a,所以b= = = a,则双曲线C: - =1
(a>0,b>0)的渐近线方程为y=± x=± x.故选B.
6. 设F1,F2为椭圆C: +y2=1的左、右焦点,点P在C上,若
· =0,则|PF1|·|PF2|= .
(1)椭圆的焦点三角形面积S=b2tan ,记∠F1PF2=θ;
(2)双曲线的焦点三角形面积S= ,记∠F1PF2=θ.
2
解析:法一(二级结论法) ∵ · =0,∴∠F1PF2=90°.由题意
可知b2=1,则 = |PF1|·|PF2|=b2·tan =1,解得|
PF1|·|PF2|=2.
法二(通解) 由题意,得a2=5,b2=1,则c2=a2-b2=4.∵ ·
=0,∴PF1⊥PF2,∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2.∵|PF1|
+|PF2|=2a,∴|PF1|·|PF2|=
= =2.
典例·讲解
典例精析 强技提能
考点一 圆锥曲线的定义及标准方程
【例1】 (1)(2025·云南昆明质检)已知抛物线E:y2=2px(p>0)
的焦点为F,过点F的直线l与E交于A,B两点,点M为线段AB的中
点,若点M的横坐标为p,|AB|=12,则p=( )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 6
√
【通性通法】 求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
(1)所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;
(2)所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
解析: 设A(x1,y1),B(x2,y2),因为线段AB的中点M的横坐
标为p,即x1+x2=2p,又因为弦AB过抛物线y2=2px的焦点,所以|
AB|=x1+x2+p=2p+p=3p=12.故p=4,故选C.
(2)(2024·天津高考8题)已知双曲线 - =1(a>0,b>0)的
左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线右支上一点,且直线PF2的斜率为
2,△PF1F2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A. - =1 B. - =1
C. - =1 D. - =1
√
解析: 由题意可知,∠F1PF2=90°,又直线PF2的斜率为2,可得
tan∠PF2F1= =2,根据双曲线定义|PF1|-|PF2|=2a,
得|PF1|=4a,|PF2|=2a, = |PF1||PF2|=
×4a×2a=4a2,又 =8,所以a2=2,所以|F1F2|2=|
PF1|2+|PF2|2=(4a)2+(2a)2=20a2=40.又|F1F2|2=
4c2,所以c2=10,又a2+b2=c2,所以b2=8,所以双曲线的方程为
- =1,故选C.
【训练1】 (1)(2025·山东威海一模)设直线l:x=-4,点F1(-
2,0),F2(2,0),已知点P到l的距离与它到F1的距离之比为 ,则
( )
A. ||PF1|-|PF2||=16
B. ||PF1|-|PF2||=8
C. |PF1|+|PF2|=16
D. |PF1|+|PF2|=4
√
解析: 设点P(x,y),则点P到l的距离d=|x+4|,|PF1|=
,由 = = 得, + =1,
∴点P的轨迹是以原点为中心,以F1,F2为左、右焦点的椭圆,其中a=
2 ,根据椭圆定义得,|PF1|+|PF2|=2a=4 .故选D.
(2)过双曲线C: -y2=1的左焦点F1作倾斜角为θ的直线l交C于
M,N两点.若 =3 ,则| cos θ|=( )
A. B.
C. D.
√
【瓶颈突破】 由 =3 ,联想到双曲线的定义,取双曲线的右焦点F,连接NF,MF,进而利用 cos ∠NF1F+ cos ∠MF1F=0,建立函数关系式得解.
解析: 设双曲线的右焦点为F,连接MF,NF,
由题意可得a=2,b=1,c= ,设| |=
3| |=3t,| |=2a+3t=4+3t,
| |=2a+t=4+t,由余弦定理可得 cos ∠NF1F+ cos ∠MF1F= + =0,即 + =0,解得t= ,所以 cos ∠MF1F= =- ,故| cos θ|= .
考点二 椭圆、双曲线的几何性质
【例2】 (1)已知椭圆C: + =1(a>b>0)的左、右焦点分别
为F1,F2,P是椭圆C上的一点,延长PF2交椭圆C于点M,且△F1PM为
等边三角形,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
√
【通性通法】 椭圆、双曲线性质应用的常见类型
(1)由性质可求椭圆、双曲线的标准方程,反之,由标准方程可得出椭圆、双曲线的性质;
(2)对称性的应用:椭圆、双曲线的对称性是几何性质中较简单而又实用的性质,在解题时恰当使用对称性能使问题迅速得解;
(3)范围的应用:在求解以椭圆、双曲线为载体的某内接几何图形的面积(周长)等最值问题时,往往涉及动点坐标的取值范围(极端点的位置问题),可将问题转化为函数最值处理.
C. D.
解析: 如图,由椭圆的定义知,△F1PM的周长为|
F1P|+|F1M|+|PM|=|F1P|+|F2P|+|
F1M|+|F2M|=4a.因为△F1PM为等边三角形,所
以|F1P|=|F1M|=|PM|= a.又|F1P|+|PF2|=2a,所以|PF2|= .在△PF1F2中,由余弦定理得(2c)2=( a)2+( a)2-2× a× a cos ,整理得c2= a2,所以e= = .
(2)〔多选〕(2025·全国Ⅱ卷11题)双曲线C: - =1(a>0,b>
0)的左、右焦点分别是F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,以F1F2为直
径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且∠NA1M= ,则( )
A. ∠A1MA2=
B. |MA1|=2|MA2|
C. C的离心率为
D. 当a= 时,四边形NA1MA2的面积为8
√
√
√
解析: 根据双曲线和圆的对称性,知四边形A1MA2N为平行四边
形,因为∠NA1M= ,所以∠A1MA2= ,A正确;设M(x0,y0)(x0
>0,y0>0),则 + =c2,又y0= x0,a2+b2=c2,联立可得x0=
a,y0=b,所以M(a,b),所以MA2⊥x轴,在Rt△A1A2M中,因为
∠A1MA2= ,所以 = cos = ≠ ,B错误;根据13a2=c2,得
e= ,C正确;当a= 时,|MA1|=4 ,|MA2|=2 ,所以
四边形NA1MA2的面积为|MA1||MA2|· sin =4 ×2 × =
8 ,D正确.
【训练2】 (1)(2025·辽宁部分重点中学协作体考试)已知双曲线C的
离心率为 ,F1,F2为C的左、右焦点,过F2作C的一条渐近线的垂
线,垂足为P,O为坐标原点,则 =( )
A. B.
C. 2 D.
√
【瓶颈突破】 由题意可得|PF2|=|OP|=a,利用余弦定理可得|PF1|,从而得解.
解析: 根据题意,e= = ,则c= a,b=
=a,可知渐近线方程为y=±x,即x±y
=0,且F2( a,0),则|PF2|= =a,
|F1F2|=2 a,∠POF2= ,可得|OP|= =a,∠PF2F1= ,在△PF1F2中,由余弦定理可得,|PF1|2=|PF2|2+|F1F2|2-2|PF2|·|F1F2|· cos ∠PF2F1=a2+8a2-2a×2 a× =5a2,即|PF1|= a,所以 = .故选D.
(2)〔创新题设条件〕设F是椭圆C: + =1(a>b>0)的左焦
点,M,N是C上的任意两点,△FMN周长的取值范围为(m,n],若n
=3m,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
C. D.
√
【瓶颈突破】 根据给定条件,利用椭圆的定义,结合三角形的三边关系以及共线关系确定△FMN周长范围.
解析: 令椭圆C: + =1(a>b>0)右焦点为E(c,0),|
MF|+|ME|=2a,|NF|+|NE|=2a,△FMN周长|MN|
+|MF|+|NF|=|MN|+2a-|ME|+2a-|NE|=4a+|
MN|-(|ME|+|NE|)≤4a+|MN|-|MN|=4a,当且仅
当M,N,E三点共线时取等号,则3m=4a,即m= ,又|MN|
+|MF|+|NF|>|MF|+|MF|=2|MF|≥2(a-c),因
此m=2(a-c), =2(a-c),解得 = ,所以C的离心率为 .
故选A.
考点三 抛物线的几何性质
【例3】 (1)(2025·浙江宁波一模)抛物线C:y2=4x的焦点为F,P
为C上一点且|PF|=3,O为坐标原点,则S△OPF=( )
A. B.
C. 1 D. 2
√
【通性通法】 利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的几何图形(如三角形、直角梯形等)来沟通已知量与p的关系,灵活运用抛物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少运算量.
解析: 如图,不妨设点P(x,y)在第一象限,过
点P作PH与抛物线的准线x=-1垂直,垂足为H. 则|
PH|=|PF|=3,又|PH|=x+1,所以x=2,所
以y2=4×2=8 y=2 .所以S△OPF= ·|OF|·|y|
= ×1×2 = .
(2)〔多选〕(2025·湖南常德模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)经过
点M(1,2),其焦点为F,过点F的直线l与抛物线交于点A(x1,
y1),B(x2,y2),设直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,则( )
A. p=2 B. |AB|≥4
C. · =-4 D. k1k2=-4
√
√
√
【常用结论】 设直线方程时,
反设直线可大大减少运算量.
解析: 因为抛物线y2=2px(p>0)经过点M(1,2),所以22=
2p,解得p=2,故A正确;所以抛物线方程为y2=4x,则焦点F(1,
0),设直线l:x=my+1,则 消去x整理得y2-4my-4=
0,则Δ=16m2+16>0,所以y1+y2=4m,y1y2=-4,则x1+x2=m(y1
+y2)+2=4m2+2,x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+
y2)+1=1,所以|AB|=x1+x2+2=4m2+4≥4,故B正确;因为
=(x1,y1), =(x2,y2),所以 · =x1x2+y1y2=-3,故C
错误;k1k2= · =-4,故D正确.
【训练3】 (1)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,M
(x0,2 )(x0> )是抛物线C上一点,以点M为圆心的圆与直线x=
交于E,G两点.若 sin ∠MFG= ,则抛物线C的方程为 ;
解析:过点M作MD⊥EG,垂足为D. ∵M(x0,2 )
(x0> )在抛物线上,∴8=2px0,则px0=4 ①,由题
意可知|DM|=x0- .∵ sin ∠MFG= ,∴|DM|=
|MF|,即x0- = (x0+ ),解得x0=p ②,由①②得x0=p=-2(舍去)或x0=p=2,∴抛物线C的方程是y2=4x.
y2=4x
(2)抛物线C:y2=2px(p>0)在其上一点处的切线方程为y-x-1=
0,点A,B为C上两动点,且|AB|=6,则AB的中点M到y轴距离的
取值范围为 .
[2,+∞)
【瓶颈突破】 由切线方程为y-x-1=0,故切点必在第一象限,将抛物线方程y2=2px,化为y= ,利用导数的几何意义可得p值,进而利用A,B,F三点共线求最值.
解析:依题意,因切线斜率为1,故切点必在第一象限,
设切点为( ,y0),由y= 求导可得y'= ,依
题, =1,化简得y0=p,故切点为( ,p),代入
y-x-1=0中,解得p=2,故C:y2=4x.如图,设点A(x1,y1),B(x2,y2),则M( , ),点M到y轴的距离为d= = -1= -1≥ -1=2,当且仅当线段AB
经过点F时,等号成立.故AB的中点M到y轴距离的取值范围为[2,+∞).
课后·训练
巩固强化 综合测评
(时间:45分钟,满分:78分)
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一、单项选择题(每小题5分,共35分)
1. (2025·河北石家庄质量检测)已知双曲线C: - =1(a>0,b>
0)的实半轴长为 ,其上焦点到双曲线的一条渐近线的距离为3,则双
曲线C的渐近线方程为( )
A. y=± x B. y=± x
C. y=± x D. y=± x
√
解析: 易知a= ,又上焦点到一条渐近线的距离为3,则b=3,故
其渐近线方程为y=± x.
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2. (2025·北京海淀区二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为
F,点M( ,y0)在C上,|MF|=2,则|y0|=( )
A. 1 B.
C. D. 2
√
解析: 由抛物线定义知:|MF|= + =2,解出p=1,故抛物线
C:y2=2x,又点M( ,y0)在C上,则 =2× =3,|y0|= ,
故选C.
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3. (2024·新高考Ⅱ卷5题)已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从C上任
意一点P向x轴作垂线段PP',P'为垂足,则线段PP'的中点M的轨迹方程为
( )
A. + =1(y>0) B. + =1(y>0)
C. + =1(y>0) D. + =1(y>0)
√
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解析: 设点M(x,y),则P(x,y0),P'(x,0),因为M为
PP'的中点,所以y0=2y,即P(x,2y),又P在圆x2+y2=16(y>0)
上,所以x2+4y2=16(y>0),即 + =1(y>0),即点M的轨迹
方程为 + =1(y>0).故选A.
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4. 设B,F2分别是椭圆C: + =1(a>b>0)的右顶点和上焦点,
点P在C上,且 =2 ,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
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解析: 由题意,得B(b,0),F2(0,c),则 =(-b,c).
设P(x,y),则 =(x,y-c).由 =2 ,得
所以 因为点P在椭圆C上,所以 + =
1,所以 = ,所以e= = .故选A.
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5. 已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线上一个动点,A(-1,
3),则|PF|+|PA|的最小值为( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
√
解析: 由题意可知抛物线x2=4y的焦点坐标为F(0,
1),准线l的方程为y=-1,过P作PQ⊥l于Q,如图所
示,由抛物线定义可知|PF|=|PQ|,所以|PF|
+|PA|=|PQ|+|PA|,则当A,P,Q三点共线
时,|PQ|+|PA|取得最小值,所以|PF|+|PA|的最小值为3-(-1)=4.
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6. (2025·广东汕头模拟)如图,设F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,点
P是以F1F2为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长PF2与椭圆
交于点Q,若|PF1|=4|QF2|,则直线PF2的斜率为( )
A. - B. -1
C. -2 D. -3
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解析: 连接QF1,由P在以F1F2为直径的圆上,故PF1
⊥PF2.又P,Q在椭圆上,故有|PF1|+|PF2|=2a,
|QF1|+|QF2|=2a.设|QF2|=m,则|PF1|=
4|QF2|=4m,则有|PQ|=2a-4m+m=2a-3m,|F1Q|=2a-m.又|PF1|2+|PQ|2=|F1Q|2,即(4m)2+(2a-3m)2=(2a-m)2,解得a=3m,故|PF2|=2a-4m=2m,则tan∠PF2F1= =2,故 =tan(π-∠PF2F1)=-tan∠PF2F1=-2.
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7. (2025·浙江台州二模)已知F1,F2为双曲线C: - =1(a>0,
b>0)的左、右焦点,过F2作直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,
且|AB|=|BF1|, cos ∠ABF1= ,则双曲线C的离心率为( )
A. B.
C. D.
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解析: 由双曲线定义得,|AF1|-|AF2|=|BF1|
-|BF2|=2a,|F1F2|=2c,设|BF1|=|AB|
=m,则|BF2|=m-2a,由图,|AF2|=|AB|-
|BF2|=2a,|AF1|=4a,在△ABF1中,由余弦定理
得 cos ∠ABF1= = ,解得m=3a,∴|BF2|=m-2a=a.在△BF1F2中,由余弦定理得 cos ∠F2BF1= cos ∠ABF1= = ,∴7a2=3c2,故离心率e= = = .故选B.
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二、多项选择题(每小题6分,共18分)
8. 双曲线C: - =1的右焦点为F,点P在双曲线C的一条渐近线
上,O为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A. 双曲线C的离心率为
B. 双曲线 - =1与双曲线C的渐近线相同
C. 若PO⊥PF,则△PFO的面积为
D. |PF|的最小值为2
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√
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解析: 因为a=2,b= ,所以c= = ,所以e= =
,故A正确;双曲线 - =1的渐近线方程为y=± x,双曲线C的
渐近线方程为y=± x,故B正确;因为PO⊥PF,点F( ,0)到渐
近线 x-2y=0的距离d= = ,所以|PF|= ,所
以|PO|= =2,所以△PFO的面积为 × ×2
= ,故C正确;|PF|的最小值即为点F到渐近线的距离,即|PF|
min= ,故D不正确.
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9. (2025·广西南宁质检)已知抛物线C:y2=2px(p>0),过C的焦
点F作直线l:x=ty+1,若C与l交于A,B两点, =2 ,则下列
结论正确的有( )
A. p=2
B. |AF|=3
C. t=2 或-2
D. 线段AB中点的横坐标为
√
√
√
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解析: 法一(代数法) ∵C:y2=2px(p>0),∴点F在x轴
正半轴上.又直线l恒过点(1,0),∴F(1,0),∴p=2,故A正确;
由 得y2-4ty-4=0,Δ=16(t2+1)>0.设A(x1,y1),
B(x2,y2),由根与系数的关系得y1+y2=4t,y1y2=-4,∵ =
2 ,∴y1=-2y2,解得y1=-2 ,y2= 或y1=2 ,y2=- ,
∵t= ,∴t= 或- ,故C错误;x1= =2,x2= = ,|
AB|=x1+ +x2+ =x1+x2+p=2+ +2= ,|AF|= |AB|=
× =3,故B正确;线段AB中点的横坐标为 = = ,故D正确.
故选A、B、D.
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法二 ∵C:y2=2px(p>0),∴点F在x轴正半轴上.又直线l恒过点
(1,0),∴F(1,0),∴p=2,故A正确;由 + = ,
及|AF|=2|FB|得 + =1,∴|AF|=3,故B正确;
设A(x1,y1),则由|AF|=3,得点A到准线x=-1的距离为3,∴x1
=2,代入C的方程得y1=±2 ,∴ =kAF=±2 ,∴t=± ,故C
错误;设B(x2,y2),由 得y2-4ty-4=0,Δ=16(t2+
1)>0,∴y1+y2=4t,x1+x2=t(y1+y2)+2=4t2+2=4×(± )2
+2= ,∴线段AB中点的横坐标为 = ,故D正确.故选A、B、D.
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10. (2025·山东济南一模)已知F1,F2分别是椭圆C: + =1的左、
右焦点,O为坐标原点,P为C上异于左、右顶点的一点,H是线段PF2
的中点,则( )
A. |OH|+|HF2|=2
B. |OH|>1
C. △OHF2内切圆半径的最大值为
D. △HF1F2外接圆半径的最小值为1
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√
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解析: 对于A,由三角形中位线得|OH|= |PF1|,则|
OH|+|HF2|= (|PF1|+|PF2|)= ×2a=a=2,故A正确;
对于B,因为当点P在第二、三象限时,|PF1|<2,此时|OH|<1,
故B错误;对于C,因为|OH|+|HF2|+|OF2|=3, =b2tan =3tan ,其中θ=∠F1PF2,当点P在上顶点时,θ最大,所以0<θ≤ ,所以0<tan ≤ ,所以0< ≤ ,所以由三角形相似可得0< ≤ ,设内切圆半径为r,又 = r(|OH|+|HF2|
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+|OF2|)= r,所以△OHF2内切圆半径的最大值为 = ,故C正
确;对于D,设△HF1F2的外接圆半径为R,则由正弦定理可得2R=
= R≥1,故D正确.故选A、C、D.
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三、填空题(每小题5分,共15分)
11. 已知椭圆 + =1(0<b<2)与x轴正半轴交于点A,与y轴正半
轴交于点B,点F是椭圆的一个焦点,若△ABF是等腰三角形,则b2
= .
解析:由题意可知,A(b,0),B(0,2),因为0<b<2,所以a=
2,c= ,因为△ABF是等腰三角形,所以由椭圆的性质可知F是
椭圆的下焦点,所以|BF|=|AB| 2+ = b2=
2 .
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12. 过双曲线 -y2=1的一个焦点作倾斜角为60°的直线,则该直线与双
曲线的两条渐近线围成的三角形的面积是 .
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解析:如图,根据双曲线的对称性,不妨设倾斜角为
60°的直线过双曲线的右焦点.由双曲线的方程可得,
双曲线的右焦点坐标为(2,0),渐近线方程为y=
± x,故倾斜角为60°的直线的方程为y=tan 60°(x-2),即y= (x-2).由 得 由 得 故所求三角形的面积为 ×2×| -(- )|= .
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13. 抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过点F且与抛物线交于点
M,N(点N在x轴上方),点E为x轴上F右侧的一点,如图所示,若|
NF|=|EF|=3|MF|,S△MNE=12 ,则p= .
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解析:设N(x1,y1),M(x2,y2),F( ,0),由 =3,得
又 则 -9 =2p(x1
-9x2),即(y1+3y2)(y1-3y2)=2p(x1-9x2),所以x1-9x2=0.
由 则N( p, p),M( p,-
p),所以kMN= ,即∠NFE=60°,又|NF|=|FE|=2p,所以
S△NFE= ×2p×2p× = p2,又S△MNE= S△NFE,所以 × p2=
12 p=3.
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【高考新风向】(每小题5分,共10分)
14. 〔创新交汇〕设N为正整数,在平面直角坐标系xOy中,若 x2+
y2=1(0≤m≤N,0≤n≤N,且m,n∈Z)恰好能表示出12个不同的椭
圆方程,则N的一个可能取值为( )
A. 12 B. 8
C. 7 D. 5
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解析: 由 = 知,当N为偶数时, , 均有 +1个不同的
取值.由方程是椭圆的方程知, ≠ ,故方程可表示的不同的椭圆方
程的个数为( +1)· ,令( +1)· =12,解得N=6.当N为奇数
时, , 均有 个不同的取值.故方程可表示的不同的椭圆方程的个
数为 · ,令 · =12,解得N=7.综上所述,N=6或7.故选C.
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15. 〔创新交汇〕两光滑的曲线相切,那么它们在公共点处的切线相同.如图所示,一列圆Cn:x2+(y-an)2= (an>0,rn>0,n=1,2,…)逐个外切,且均与曲线y=x2相切,若r1=1,则rn=( )
A. B.
C. n D. n2
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解析: 由题意得y'=2x,圆C1的圆心为(0,a1),半径r1=1,设圆
C1与曲线y=x2相切于点(x1, )(x1≠0),则
解得a1= .圆Cn的圆心为(0,
an),半径为rn,设圆Cn与曲线y=x2相切于点(xn, )(xn≠0),
则 解得an= + ,又an+1=an+
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rn+rn+1,所以 + = + +rn+rn+1,则(rn+1- )2=(rn+
)2,因为rn≥1,所以rn+1=rn+1,所以{rn}是以1为首项,1为公差的
等差数列,所以rn=n.
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演示完毕 感谢观看