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专题24 圆锥曲线的定义与几何性质
导言 圆锥曲线——椭圆、双曲线、抛物线,它们都可以看成是用一个平面截圆锥面所得的截线,其本质是统一的,都可以看作是“到定点和定直线的距离的比值是一个常数的点的轨迹”.它们有个性化的定义(椭圆、双曲线的第一定义),这就为研究圆锥曲线提供了丰富的内容和多样的途径.
1 [苏教版选必一P116练习T2]抛物线y=2x2的焦点坐标是( )
D
A. 1 B. 2
C. 4 D. 5
B
A
C
要点指引
3. 抛物线:平面内到一个定点F和一条定直线l(点F不在直线l上)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线.定点F叫作抛物线的焦点,定直线l叫作抛物线的准线.当焦点在x轴正半轴上时,方程为y2=2px(p>0),e=1.
重点1 圆锥曲线的定义及标准方程
已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从曲线C上任意一点P向x轴作垂线段PP′,垂足为P′,则线段PP′的中点M的轨迹方程为( )
1
A
思路引导:本题考查求动点的轨迹方程.遵循“求谁设谁”和“用未知表示已知”的原则,由于要求中点M的轨迹方程,故设点M的坐标为(x1,y1),再根据中点的坐标表示可得点P的坐标为(x1,2y1),代入圆的方程即可求解.
[2025全国二卷T6]设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在抛物线C上,过点A作抛物线C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为y=-2x+2,则AF的值为( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
思路引导:本题考查抛物线的定义及其标准方程.题干关键:直线BF的方程为y=-2x+2.先由直线BF的方程求出焦点F和p,可得抛物线C的方程,进而依次得抛物线的准线方程和点B,从而可依次求出点A的纵坐标和横坐标,再由焦半径公式即可求解.
2
C
例1,例2与【基础活动】的第1,2题对比,发现:都是考察椭圆和抛物线的定义及其标准方程,理解定义,并会应用定义去解题.
变式训练1 已知F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,P(4,3)是椭圆C上的一点,△PF1F2的内切圆的圆心为I(m,1),则椭圆C的标准方程是( )
B
A
题后反思
1. 求圆锥曲线的标准方程的常用方法:
(1) 定义法.
(2) 待定系数法:当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y2=2ax或x2=2ay(a≠0);椭圆常设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,且m≠n);双曲线常设为mx2-ny2=1(mn>0).
2. 求轨迹方程的几种常用方法:
(1) 直接法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法通常叫作直接法.
(2) 定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,那么可利用曲线的定义写出方程,这种求轨迹方程的方法叫作定义法.
(3) 相关点法:用动点M的坐标(x,y)表示相关点P的坐标(x0,y0),然后代入点P的坐标(x0,y0)所满足的曲线方程,整理化简便得到动点M的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫作相关点法(用未知表示已知,代入已知求未知).
重点2 圆锥曲线的几何性质
3
思路引导:本题考查双曲线的定义,双曲线的标准方程及其几何性质.根据题意画出草图,求出点A的纵坐标,由题意知其绝对值为线段AB的一半,列出等式,再根据双曲线的定义列出第二等式,联立后求得a,b的值,从而求出渐近线的方程;或者通过观察图形特征,求出渐近线的方程.
本题与【基础活动】的第4题对比,发现:都是求双曲线的基本量,都可利用图象特征和双曲线的几何性质求出a,b,c,从而解决问题.
变式训练1 (多选)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线C上任意一点.若点M(1,3),则下列结论中正确的是( )
A. PF的最小值为2
B. 抛物线C关于x轴对称
C. 过点M与抛物线C有一个公共点的直线有且只有一条
D. 点P到点M的距离与到焦点F距离之和的最小值为4
CD
A. (0,36) B. (0,12)
C. (6,+∞) D. (36,+∞)
B
题后反思
2. 在“焦点三角形”中,常利用正弦、余弦定理,结合椭圆或双曲线的定义,运用平方的方法,建立与PF1·PF2的联系.
3. 在抛物线中,求抛物线上一点到焦点和抛物线内一点的距离和的最小值,通常利用定义将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,再观察图形特征,得三点共线时和最小.
2
4
1
3
A
2
4
1
3
D
2
4
3
1
AC
2
4
3
1
2
4
3
1
4 [2025北京卷T11]已知抛物线y2=2px(p>0)的顶点到焦点的距离为3,则p=______.
6