高中数学重难点专题突破
专题八 圆锥曲线客观题解题策略
【高考地位】
圆锥曲线是解析几何的重要内容之一,是高考的热点,而圆锥曲线的离心率问题,最值问题,定值问题与定点问题几乎是高考的必考点,不仅会在选择题或填空题中进行考察,在综合题中也往往将其设计为试题考查的核心。知识综合性较强,对学生逻辑思维能力计算能力等要求很高,这些问题重点考查学生方程思想、函数思想、转化与化归思想的应用.
【典例分析】
类型一 最值与范围问题
方法1、圆锥曲线的定义转化法
【例1】已知点是双曲线的左焦点,定点是双曲线右支上动点,则的最小值为 .
【例2】已知是椭/圆内的两个点,是椭圆上的动点,则的最大值是 ,最小值是 .
【例3】抛物线/上一点/到直线/的距离与到点/的距离之差的最大值为( )
A./ B./ C./ D./
方法2、切线法
【例4】求椭圆上的点到直线的距离的最大值和最小值,并求取得最值时椭圆上点的坐标.
方法3、参数法
【例5】在平面直角坐标系中,是椭圆上动点,则的最大值是________.
方法3、函数法
【例6】已知抛物线C:x2 =4y的焦点为F,过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M,N两点.设直线l是抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,则的最小值为___________.[来源:学#科#网Z#X#X#K]
类型二 直线与圆锥曲线的位置关系
【例7】斜率为1的直线l与椭圆+y2=1相交于A,B两点,则|AB|的最大值为________.
【例8】如果直线与双曲线,只有一个公共点,则的值为 .
【例9】已知椭圆:()的右焦点为,过点的直线交椭圆于、两点,若的中点坐标为,则的方程为( )
A. B. C. D.
【例10】若抛物线上总存在关于直线对称的两点,求a的范围.
类型三 圆锥曲线的离心率问题
【例11】椭圆+=1(a>b>0 )的右焦点F(c,0)关于直线y=x的对称点Q在椭圆上,则椭圆的离心率是________.
【例12】已知双曲线/,/、/是实轴顶点,是右焦点,/是虚轴端点,若在线段上(不含端点)存在不同的两点,使得构成以/为斜边的直角三角形,则双曲线离心率/的取值范围是( )
A. B. C. D.
类型四 圆锥曲线中的定值定点问题
【例13】已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、, 、为切点,则直线经过定点( )
A. B. C. D.
【例14】已知椭圆C:上A(2,0)和B(0,1)两点,设P为第三象限内一点且在椭圆C上,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,则四边形ABNM的面积为 .
类型五 圆锥曲线综合性问题
【例15】已知A,B为抛物线y2=2px(p>0)上的两动点,F为其焦点,且满足∠AFB=60°,过弦AB的中点M作抛物线准线的垂线,垂足为N,|MN|=λ|AB|,则λ的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
【例16】已知分别为椭圆的左、右顶点,不同两点在椭圆上,且关于轴对称,设直线的斜率分别为,则当取最小值时,椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【课后练习】
一、选择题.
1.已知直线x-y-1=0与抛物线y=ax2相切,则a等于( )
A. B. C. D.4
2.双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,直线l过焦点F,且斜率为k,则直线l与双曲线C的左,右两支都相交的充要条件是( )
A.k>- B.k< C.k>或k<- D.-<k<
3.已知椭圆:,点与的焦点不重合. 若关于的焦点的对称点分别为,线段的中点在上,则( )出处:21教育名师】
A.6 B.9 C.12 D.18
4.直线l与抛物线C:y2=2x交于A,B两点,O为坐标原点,若直线OA,OB的斜率k1,k2满足k1k2=,则l一定过点( )
A.(-3,0) B.(3,0) C.(-1,3) D.(-2,0)
5.设双曲线(a>0,b>0)的右焦点为1,/过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线交于点D.若D到直/线BC的距离小于,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.若椭圆/与直线/交于/两点,过原点与线段/的中点的直线的斜率为/,则/的值为( )
A. / B. / C./ D./
7.已知双曲线的左、右焦点分别为,过作圆的切线分别交双曲线的左、右两支于点、,且,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
8.如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( )
A.
B.
C.
D.
9.过点的直线l与抛物线y=-x2交于A、B两点,O为坐标原点,则·的值为( )
A.- B.- C.-4 D.无法确定
10.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,斜率为的直线交抛物线于A,B两点,若=λ(λ>1),则λ的值为( )
A.5 B.4 C. D.
11.已知抛物线y2=2px的焦点F与椭圆16x2+25y2=400的左焦点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上且|AK|=|AF|,则点A的横坐标为( )
A.2 B.-2 C.3 D.-3
12.设P,Q分别为圆x2+(y-6)2=2和椭圆+y2=1上的点,即P,Q两点间的最大距离是( )
A.5 B.+ C.6 D.7+
13.已知椭圆C:+=1的左、右顶点分别为A1,A2,点P在C上且直线PA2的斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA1的斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.双曲线的中心在坐标原点O,A、C分别为双曲线虚轴的上、下顶点,B是双曲线的左顶点,F是双曲线的左焦点,直线AB与FC相交于D,若双曲线离心率为2,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
15.设直线l与抛/物线相交于A,B两点,与圆相切于点M,且M为线段AB的中点.若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题.
16.过抛物线y2=8x上的任意一点为圆心作与直线x+2=0相切的圆,这些圆必过一定点,则定点的坐标是________.
17.已知椭圆:,左右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,若|BF2|+|AF2|的最大值为5,则b的值是 .
18.已知双曲线的左、右焦点分别是,,过的直线交双曲线的右支于,两点,若,且,则该双曲线的离心率为 .
19.平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O,A,B.若△OAB的垂心为C2的焦点,则C1的离心率为________.
20.已知P(1,1)为椭圆+=1内一定点,经过P引一条弦,使此弦被P点平分,则此弦所在的直线方程为________.
21.抛物线的焦/点为,点为该抛物线上的动点,又已知点,则的取值范围是 .
专题八 圆锥曲线客观题解题策略参考答案
【例1】【答案】9
【解析】设双曲线右焦点为,则,
所以
【例2】【答案】
【解析】由已知得是椭圆的右焦点,设左焦点为,
根据椭圆的定义得
因为所以
故的最小值和最大值分别为的.
【例3】【答案】D
【解析】作出抛物线/的图像如下图所示,则点F为抛物线的焦点,
直线x=-1为抛物线的准线,过点P作PD垂直于直线x=-1,
垂足为点A,由抛物线的定义可知PF=PA,
则点P到直线x=-1的距离与点Q(2,2)的距离之差等于PF-PQ,
当P,Q,F三点不共线时,由三角形三边之间的关系可知,PF-PQ当点P为射线FQ与抛物线的交点时,,
此时点P到直线x=-1的距离与到点Q(2,2)的距离取到最大值,故选D.
【例4】解:设与直线平行,且与椭圆相切的直线为
所以
所以
当时,代入(2)中,得切点坐标此时
当时,代入(2)中,得切点坐标此时
【例5】【答案】2
【解析】设点坐标为
则,当时,
【例6】【答案】-14
【解析】设/:,代入抛物线方程,得,
因为与抛物线相切,所以,解得,
所以:.由抛物线的方程,知,所以:.
设,由,得,所以,
所以.设,则,,
所以+
=+
=,
所以的最小值为-14.
【例7】【答案】
【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=x+t,代入+y2=1,消去y得x2+2tx+t2-1=0,
由题意得Δ=(2t)2-5(t2-1)>0,即t2<5.
由根与系数的关系得x1+x2=-t,x1·x2=,
则弦长|AB|==4×≤.
【例8】【答案】±1或±
【解析】直线与双曲线只有一个公共点,则①式方程只有一解.
当1-k2=0,即k=±1时,①式方程只有一解; 当1-k2≠0时,应满足Δ=4k2+20(1-k2)=0,
解得k=±,故k的值为±1或±.
【例9】【答案】D
【解析】设有,
由椭圆方程可得,,
两式作差,整理得.
【例10】【答案】>
【解析】解法一:设A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线上关于直线对称的两点,
则AB的方程可设为。
解方程组:得AB中点C的坐标,
联立消去y得,
解法二:曲线y=-1关于直线x+y=0对称曲线方程为:-x=ay2-1,
解方程组: ∵+≠0 ∴=-,
代入=-1得关于的二次方程:,由△>0得>。
【例11】【答案】
【解析】设椭圆的另一个焦点为F1(-c,0),如图,连接QF1,QF,设QF与直线y=x交于点M.
由题意知M为线段QF的中点,且OM⊥FQ. 又O为线段F1F的中点,
∴F1Q∥OM,∴F1Q⊥QF,|F1Q|=2|OM|.
在Rt△MOF中,tan∠MOF==,|OF|=c,
可解得|OM|=,|MF|=,
故|QF|=2|MF|=,|QF1|=2|OM|=.
由椭圆的定义得|QF|+|QF1|=+=2a,
整理得b=c,∴a==c,故e==.
【例12】【答案】B
【解析】由已知是以/为斜边的直角三角形,则在以为直径的圆上,
所以以为直径的圆与线段相交,直线的方程为,即,
所以且,整理得且,
解得且,所以,故选B.
【例13】【答案】A
【解析】设 则
即因此??、??在直线上,
直线AB方程为,又,
所以
即,直线AB经过定点,选A.
【例14】【答案】2
【解析】设,则
PA所在直线方程为取,得
PB所在直线方程为取,取
∴四边形ABNM面积为定值2.
【例15】【答案】A
【解析】过点A,B作准线的垂线,垂足分别为D,C,因为M为线段AB的中点,BC∥AD,
所以|MN|=(|BC|+|AD|),又因为|AF|=|AD|,|BF|=|BC|,所以|MN|=(|BF|+|AF|),
又|MN|=λ|AB|,所以2λ|AB|=|AF|+|BF|,两边平方得4λ2|AB|2=|AF|2+|BF|2+2|AF||BF|,
即4λ2=.
在△ABF中,由余弦定理得|AB|2=|AF|2+|BF|2-2|AF||BF|·cos60°,
即|AB|2=|AF|2+|BF|2-|AF||BF|,所以4λ2=,
由|AB|2=|AF|2+|BF|2-|AF||BF|≥2|AF||BF|-|AF||BF|=|AF||BF|,
故|AB|2≥|AF||BF|,所以4λ2=≤=4,
因为λ>0,所以0<λ≤1,故λ的最大值为1.故选A.
【例16】【答案】D
【解析】设点则设由
设 令则
令
【答案】C
【解析】选C.由消去y得ax2-x+1=0,所以解得a=.
【答案】D
【解析】由双曲线渐近线的几何意义知-<k<.
3.【答案】C
【解析】如图,的中点为,易得,因为在椭圆上,所以,所以,故选C.
4.【答案】A
【解析】设直线l的方程为x=my+b,联立直线和抛物线的方程得
整理得y2-2my-2b=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得y1y2=-2b,y1+y2=2m,
故x1x2=(my1+b)·(my2+b)=m2y1y2+mb(y1+y2)+b2=-2bm2+2bm2+b2=b2.
因为k1k2===,解得b=-3,故l的横截距为定值-3,即l一定过点(-3,0).
5.【答案】A
/
6.【答案】A
【解析】设,线段/的中点为,
把点的坐标代入椭圆/,
并相减可得,
由题意知,
代入上式可得,故选A.
7.【答案】C
【解析】由,故,∴.
法1【余弦定理】,
∴,∴,
∴,解得,∴,选C.
法2: ;,,,∴,,∴,排除A,B,D,选C.
8.【答案】A
【解析】由图形可知,△BCF与△ACF有公共的顶点F,且A,B,C三点共线,
易知△BCF与△ACF的面积之比就等于.
由抛物线方程知焦点F(1,0),作准线l,则l的方程为x=-1.
∵点A,B在抛物线上,过A,B分别作AK,BH与准线垂直,垂足分别为点K,H,
且与y轴分别交于点N,M.由抛物线定义,得|BM|=|BF|-1,|AN|=|AF|-1.
在△CAN中,BM∥AN,∴==.
【答案】B
【解析】设A(x1,y1)、B(x2,y2),直线l的方程为y=kx-,
代入抛物线方程得2x2+2kx-1=0,由此得
所以·=x1x2+y1y2=x1x2+
=(k2+1)·x1x2-k(x1+x2)+=-(k2+1)-k·(-k)+=-.故选B.
【答案】B
【解析】根据题意设A(x1,y1),B(x2,y2),由=λ,得=λ,
故-y1=λy2,即λ=.设直线AB的方程为y=,
联立直线与抛物线方程,消元得y2-py-p2=0.故y1+y2=p,y1·y2=-p2,
=++2=-,即-λ-+2=-.又λ>1,故λ=4.
【答案】D
【解析】16x2+25y2=400可化为+=1,则椭圆的左焦点为F(-3,0),
又抛物线y2=2px的焦点为,准线为x=-,所以=-3,即p=-6,即y2=-12x,K(3,0).
设A(x,y),则由|AK|=|AF|得(x-3)2+y2=2[(x+3)2+y2],即x2+18x+9+y2=0,
又y2=-12x,所以x2+6x+9=0,解得x=-3.
12.【答案】C
【解析】解法一:设Q(x,y),-1≤y≤1.
因为圆x2+(y-6)2=2的圆心为T(0,6),半径r=,
则|QT|===≤5,
当y=-时取等号,所以|PQ|max=5+=6.故选C.
解法二:设Q(cosθ,sinθ),圆心为M,由已知得M(0,6),
则|MQ|=
=
=
=≤5
,
故|PQ|max=5+=6.
13.【答案】B
【解析】解法一:设P(x,y),直线PA1,PA2的斜率分别为k1,k2,易知A1(-2,0),A2(2,0),
则有k1k2=·===-,因为-2≤k2≤-1,
所以k1>0且-2≤-≤-1,即1≤≤2,解得≤k1≤.故选B.
解法二:设直线PA2的斜率为k2,令k2=-1,则直线PA2的方程为y=-(x-2),代入椭圆方程并整
理得7x2-16x+4=0,解得x1=2,x2=,从而可得点P的坐标为,
于是直线PA1的斜率k1==.同理,令k2=-2,可得k1=.结合选项知,选项B正确.
14.【答案】C
【解析】由题意得A(0,b),C(0,-b),B(-a,0),F(-c,0),.
∴BF=c-a=a,BD 的方程为,即 bx-ay+ab=0,
DC的方程为,即 bx+cy+bc=0,即 bx+2ay+2ab=0,
由得 D ,又,
∴,,
三角形BDF中,由余弦定理得,
15.【答案】D
【解析】显然当直线的斜率不存在时,必有两条直线满足题设.当直线的斜率存在时,设斜率为.
设
因为点M在圆上,
所以
又
.
16.【答案】(2,0)
【解析】抛物线的焦点为F(2,0),准线l的方程为x=-2,即x+2=0,
又抛物线上任意一点到F与到准线l的距离相等,所以这些圆一定过焦点F(2,0).
17.【答案】
【解析】由题意:,的最大值为,
的最小值为,当且仅当轴时,取得最小值,此时,
代入椭圆方程可得,,, ,故答案为.
18.【答案】
【解析】由双曲线的性质可知,,,∴,,
,故填:.
19.【答案】
【解析】双曲线的两条渐近线方程为y=±x,与抛物线方程联立得交点A,B,抛物线焦点为F,由三角形垂心的性质,得BF⊥OA,即kBF·kOA=-1,又kBF==-,
kOA=,所以有=-1,即=,故C1的离心率e== = =.
20.【答案】x+2y-3=0
【解析】法一:易知此弦所在直线的斜率存在,所以设其方程为y-1=k(x-1),
两交点设为A(x1,y1),B(x2,y2).
由消去y得,(2k2+1)x2-4k(k-1)x+2(k2-2k-1)=0,所以x1+x2=,
又因为x1+x2=2,所以=2,解得k=-.
故此弦所在的直线方程为y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.
法二:易知此弦所在直线的斜率存在,所以设斜率为k,
两交点为A(x1,y1)、B(x2,y2),则+=1,① +=1,②
①-②得+=0,
因为x1+x2=2,y1+y2=2,所以+y1-y2=0,所以k==-.
所以此弦所在的直线方程为y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.
21.【答案】
【解析】由抛物线的定义可得,又,
,
当时,;当时,,
,当且仅当即时取等号,于是,
,,
综上所述的取值范围是.
课件17张PPT。圆锥曲线客观题解题策略设计与主讲:李君【例题1】解析答案已知点F是双曲线 的左焦点,定点 是双曲线右支上动点,则 的最小值为 . 9设双曲线右焦点为F',F'P