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2013年高考二轮复习:第15讲圆锥曲线的定义、方程与性质


(2)[2012· 浙江卷] 如图5-15-1所示,F1,F2分别是双 x2 y2 曲线C: 2 - 2 =1(a,b>0)的左,右焦点,B是虚轴的端点, a b 直线F1B与C的两条渐近线分别交于P,Q两点,线段PQ的垂 直平分线与x轴交于点M.若|MF2|=|F1F2|,则C的离心率是 ( )
预计 2013 年对该部分考查的基本方向不会有大的转折, 会在选择题或者填空题中考查圆锥曲线的定义、方程和简单 几何性质的应用,在解答题中综合考查圆锥曲线与方程.但 也要注意到新课标对双曲线和抛物线的要求在降低,三大圆 锥曲线中更突出椭圆,还有部分省份,比如安徽,在圆锥曲 线问题中避免用判别式韦达定理来处理,而是直接用整体运 算来支撑整个题目、减小运算量. 复习建议:高考试题中解析几何的解答题一般具有一定 的难度,学生也畏惧解答解析几何试题,但解析几何试题的 特点是思路清晰,运算困难,因此在复习该讲(以及下一讲) 时,要在学生掌握好基础知识和基本方法的前提下,注重运 算技巧的点拨、注重运算能力的培养.
[答案] C
[解析] 如图,设A(x0,y0)(y0<0).易知抛物线y2=4x的焦 点为F(1,0),抛物线的准线方程为x=-1,故由抛物线的定义 得|AF|=x0-(-1)=3,解得x0=2,所以y0=-2 2,
-2 2-0 故点A(2,-2 2).则直线AB的斜率为k= =- 2-1 2 2 ,直线AB的方程为y=-2 2 x+2 2 ,联立 y=-2 2x+2 2, 2 消去y得2x2-5x+2=0,由x1x2=1, y =4x, 1 得A,B两点横坐标之积为1,所以点B的横坐标为 .再由抛物 2 1 3 3 9 BF = - -1 = , AB = AF + BF =3+ = . 线的定义得 2 2 2 2 2 2 1 9 又因为点O到直线AB的距离为d= ,所以S△AOB= × 3 2 2 2 2 3 2 × = . 3 2
3 2 x2 y2 (2)函数 y= 3- x 可变为 + =1(y≥0), (1,0)为椭圆的右 4 4 3 焦点,上半椭圆上点到右焦点距离的最大值和最小值分别为 3 和 1.此数列为正项数列;要使等比数列公比最大,只要首项最 小,末项最大即可,所以公比最大值为 3,要使等比数列公比 3 最小,只要首项最大,末项最小即可,所以最小值为 . 3

探究点二 圆锥曲线的几何性质
x2 y2 例 2 (1)[2012· 课程标准卷] 设 F1,F2 是椭圆 E: 2+ 2= a b 3a 1(a>b>0)的左,右焦点,P 为直线 x= 上一点,△F2PF1 是底 2 角为 30° 的等腰三角形,则 E 的离心率为( ) 1 2 A. B. 2 3 3 4 C. D. 4 5
► 探究点三 直线与圆锥曲线的位置关系 例 3 [2012· 安徽卷] 过抛物线 y2=4x 的焦点 F 的直线交 该抛物线于 A,B 两点,O 为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB 的面积为( ) 2 A. B. 2 2 3 2 C. D.2 2 2
[思考流程] (分析)欲求三角形面积需知三角形的结构 ⇨ (推理)根据|AF|=3和抛物线的定义可确定点A的坐标,进而可 确定直线AB方程或者点B坐标 ⇨ (结论)求出解三角形面积需 要的量即可.
那么可得线段PQ的中点坐标为
2 2
c b (x
c -3c)并整理可得2c =3a ,可得e=a=
3 6 = ,故应选B. 2 2
[点评] 求椭圆与双曲线的离心率的基本思想是建立关于 a,b,c的方程,根据已知条件和椭圆、双曲线中a,b,c的 关系,求出所求的椭圆、双曲线中a,c之间的比例关系,根 据离心率定义求解.如果是求解离心率的范围,则需要建立 关于a,c的不等式(下面的变式(1)).
x2 y2 变式题 (1)若双曲线 2- 2=1(a>0,b>0)与直线 y= 3x a b 无交点,则离心率 e 的取值范围为( ) A.(1,2) B.(1,2] C.(1, 5) D.(1, 5] 3 2 (2)函数 y= 3- x 的图象上至少存在不同的三点到(1,0) 4 的距离构成等比数列,则公比的取值范围是________.
圆锥曲线的定义与标准方程 x2 y2 例1 [2012· 湖南卷] 已知双曲线C: 2 - 2 =1的焦距为 a b 10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( ) x2 y 2 A. - =1 20 5 x2 y2 B. - =1 5 20 x2 y 2 C. - =1 80 20 x2 y 2 D. - =1 20 80
[点评] 简单的直线与圆锥曲线位置关系的问题可以通过 求解交点坐标等方式解决,而不必过度依赖一般方法.在抛 物线中过焦点的直线是一个特殊情况,它具有许多性质,其 中最基本的是焦点弦的两个端点横坐标之积、纵坐标之积都 为定值.
变式题 过抛物线 y2=2px 焦点 F 作直线 l 交抛物线于 A, B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 为( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.不确定 D.钝角三角形

探究点一
[思考流程] (分析)欲求双曲线方程需确定系数a,b ⇨ (推 理)焦距确定一个a,b的方程,点P在渐近线上确定一个a,b的 方程 ⇨ (结论)解方程组得之.
[答案] A
由已知可得双曲线的焦距2c=10,a2+b2=52= b 1 1 b 25,排除C,D,又由渐近线方程为y= a x= x,得 = a ,解 2 2 得a2=20,b2=5,所以选A. [解析]
[点评] 确定圆锥曲线方程的最基本方法就是根据已知条 件得到圆锥曲线系数的方程,解方程组得到系数值.注意在 椭圆中c2=a2-b2,在双曲线中c2=a2+b2.圆锥曲线基本问题 的考查的另一个重点是定义的应用,看下面变式.
x2 y2 y2 2 变式题 (1)设椭圆 +m=1 和双曲线 -x =1 的公共 2 3 焦点分别为 F1, 2, 为这两条曲线的一个交点, F P 则|PF1|· 2| |PF 的值等于( ) A.3 B.2 3 C.3 2 D.2 6 (2)设 F 为抛物线 y2=4x 的焦点,A,B,C 为该抛物线上 → → → → → → 三点,若FA+FB+FC=0,则|FA|+|FB|+|FC|=( ) A.9 C.4 B.6 D.3
图5-15-1 2 3 A. 3 6 B. C. 2 D. 3 2
[思考流程] (1)(分析)欲确定椭圆离心率需确定a,c关系 ⇨ (推理)画出图形,确定图形中角的大小以及图形反映的数 量关系得方程确定之 ⇨ (结论)根据离心率定义求得结果; (2)(分析)欲求双曲线的离心率需确定a,c的关系 ⇨ (推 理)写出F1B的方程和双曲线渐近线方程可得P,Q坐标,进而 可得PQ的中垂线方程和PQ的中点坐标,将中点坐标代入中 垂线方程即可确定a,c关系 ⇨ (结论)按照离心率定义求之.
专题五
平面解析几何
第15讲 圆锥曲线的定义、方程
与性质
考点统计
考点 1 圆锥曲线的 定义与标准方程 考点 2 圆锥曲线的 几何性质 考点 3 直线与圆锥 曲线的位置关系
题型(频率)
选择(2) 填空(2) 解答(4) 选择(3) 解答(1) 选择(1) 填空(2) 解答(3)
考例(难度)
2012 广东卷 20(1)(B),2012 陕西卷 4(B),2012 陕西卷 13(B) 2012 课程标准卷 4(A),2012 安徽卷 9(B) 2012 课程标准卷 8(B),2012 课程标准 卷 20(B),2012 北京卷 12(B)
1.椭圆 画出椭圆的图象,标出F1,F2,a,b,c,回顾椭圆的定义,两种形式 的标准方程,a,b,c的关系. 椭圆的简单几何性质:顶点坐标,焦点坐标,a,b,c的范围,离心率 的范围,图象的对称性. 2.双曲线 画出双曲线的图象,标出F1,F2,a,b,c,回顾双曲线的定义,两种 形式的标准方程,a,b,c的关系. 双曲线的简单几何性质,顶点坐标,焦点坐标,a,b,c的范围,图象 的对称性,离心率的范围,渐近线方程. 3.抛物线 画出抛物线的图象,标出F,回顾抛物线的定义,四种形式的标准方 程,焦参数p的几何意义. 抛物线的简单几何性质:顶点坐标,焦点坐标,离心率的值,准线的方程.
[答案] (1)B
(2)
3 , 3 3
b [解析] (1)因为双曲线的渐近线方程为 y=± x, a 要使直线 y = 3x 与双曲线无交点,则直线 y= 3x,应在两渐近线之间, b 所以有 a ≤ 3,即 b≤ 3a,所以 b2≤3a2 ,c2 -a2≤3a2 ,即 c2≤4a2,e2≤4,所以 1<e≤2,选 B.
说明:A 表示简单题,B 表示中等题,C 表示难题. 频率为分析 2012 各省市课标卷情况.
命题角度:该部分的命题主要围绕两个点展开.第一个点 是围绕圆锥曲线与方程本身的知识展开,命题考查求圆锥曲线 的方程、求椭圆或者双曲线的离心率以及简单的直线与圆锥曲 线交汇的试题,目的是有针对性地考查对圆锥曲线基础知识和 基本方法的掌握程度,试题一般是选择题或者填空题;第二个 点是围绕圆锥曲线与方程的综合展开,命题以圆锥曲线为基本 载体,综合直线、圆等知识的综合性试题,目的是全面考查对 解析几何的知识和方法的掌握程度,考查综合运用解析几何的 知识和方法分析问题、解决问题的能力,这类试题一般是解答 题,而且往往是试卷的压轴题之一,具有一 y=-bx a
联立解得点P的坐标为
ac bc - , a+c a+c,
b y=c x+b, 由 y=bx a
ac bc 联立解得点Q的坐标为c-a,c-a, a2c c2 2 , ,代入y=- b b
[答案] (1) C
(2)B
[解析] (1)根据题意,一定有∠PF1F2=30° ,且∠PF2x= 3 60° ,故直线PF2的倾斜角是60° ,设直线x= a与x轴的交点为 2 M,则|PF2|=2|F2M|,又|PF2|=|F1F2|,所以|F1F2|=2|F2M|.所 3 c 3 a-c,即4c=3a,故e= = .故选C. 以2c=2 2 a 4 b (2)依题意得直线F1B的方程为y= c x+b,那么可知线段 c PQ的垂直平分线的方程为y=-b(x-3c),
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